JP2001264258A - 高速移動面の表面検査方法及び装置 - Google Patents
高速移動面の表面検査方法及び装置Info
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- JP2001264258A JP2001264258A JP2000078404A JP2000078404A JP2001264258A JP 2001264258 A JP2001264258 A JP 2001264258A JP 2000078404 A JP2000078404 A JP 2000078404A JP 2000078404 A JP2000078404 A JP 2000078404A JP 2001264258 A JP2001264258 A JP 2001264258A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の連続発振型レーザ光源では困難であっ
た、高速移動面の表面検査を可能とする。 【解決手段】 パルス発振型レーザ光源２０により発振
された、瞬時発振エネルギの大きなレーザ光を鋼帯１０
や圧延ロール１２の表面に照射して、高速移動面の表面
を検査する。
た、高速移動面の表面検査を可能とする。 【解決手段】 パルス発振型レーザ光源２０により発振
された、瞬時発振エネルギの大きなレーザ光を鋼帯１０
や圧延ロール１２の表面に照射して、高速移動面の表面
を検査する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速移動面の表面
検査方法及び装置に係り、特に、連続焼鈍酸洗ライン等
の連続処理ラインで、鋼帯等の金属帯の表面やロールの
表面を検査する際に用いるのに好適な、検査対象表面に
照射したレーザ光の、該表面からの反射光や散乱光を観
測して表面を検査する高速移動面の表面検査方法及び装
置に関する。
検査方法及び装置に係り、特に、連続焼鈍酸洗ライン等
の連続処理ラインで、鋼帯等の金属帯の表面やロールの
表面を検査する際に用いるのに好適な、検査対象表面に
照射したレーザ光の、該表面からの反射光や散乱光を観
測して表面を検査する高速移動面の表面検査方法及び装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】移動中の検査対象表面における、汚れ、
地疵、擦り疵、擦り押し等の表面欠陥を検査する装置と
して、低速で移動する物体については、例えば連続焼鈍
酸洗ラインで使用されている、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等の連
続発振型レーザを光源とした表面検査装置が存在する
（例えば実開昭６３−１８１９５０）。
地疵、擦り疵、擦り押し等の表面欠陥を検査する装置と
して、低速で移動する物体については、例えば連続焼鈍
酸洗ラインで使用されている、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等の連
続発振型レーザを光源とした表面検査装置が存在する
（例えば実開昭６３−１８１９５０）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光源に
Ｈｅ−Ｎｅレーザのような連続発振型レーザを用いる場
合、エネルギが小さく、最大で１００ｍｐｍ程度の低速
で移動する鋼帯の疵を発見するのがやっとであり、高速
で移動したり回転する物体については、単位面積当たり
の照射エネルギが小さくなって十分な欠陥検出能力を維
持できず、表面疵を見逃してしまう場合があるという問
題点を有していた。
Ｈｅ−Ｎｅレーザのような連続発振型レーザを用いる場
合、エネルギが小さく、最大で１００ｍｐｍ程度の低速
で移動する鋼帯の疵を発見するのがやっとであり、高速
で移動したり回転する物体については、単位面積当たり
の照射エネルギが小さくなって十分な欠陥検出能力を維
持できず、表面疵を見逃してしまう場合があるという問
題点を有していた。
【０００４】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、高速で移動している金属帯やロール
の表面疵の検査を可能とすることを課題とする。
くなされたもので、高速で移動している金属帯やロール
の表面疵の検査を可能とすることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、検査対象表面
に照射したレーザ光の、該表面からの反射光や散乱光を
観測して表面を検査する高速移動面の表面検査方法にお
いて、パルス発振型のレーザにより発振された、瞬時発
振エネルギの大きなレーザ光を表面に照射するようにし
て、前記課題を解決したものである。
に照射したレーザ光の、該表面からの反射光や散乱光を
観測して表面を検査する高速移動面の表面検査方法にお
いて、パルス発振型のレーザにより発振された、瞬時発
振エネルギの大きなレーザ光を表面に照射するようにし
て、前記課題を解決したものである。
【０００６】又、前記高速移動面を、高速で搬送されて
いる金属帯や、高速で回転しているロールの表面とした
ものである。
いる金属帯や、高速で回転しているロールの表面とした
ものである。
【０００７】更に又、パルス発振型のレーザ光源、受光
器、欠陥を検出する制御装置を含む高速移動面の表面検
査装置により、前記課題を解決したものである。
器、欠陥を検出する制御装置を含む高速移動面の表面検
査装置により、前記課題を解決したものである。
【０００８】本発明によれば、光源としてパルス発振型
のレーザを用い、瞬時発振エネルギの大きなレーザ光を
表面に照射するようにしたので、高速で移動又は回転す
る物体の表面検査が可能となる。即ち、レーザ発振に
は、連続発振型とパルス発振型があるが、パルス発振型
のレーザは、連続発振型のものと比べて、単位時間及び
単位波長当りの瞬時発振エネルギを極めて大きくするこ
とができるという特徴がある。従って、従来用いてい
た、Ｈｅ−Ｎｅレーザのような連続発振型レーザでは発
見できなかった疵を発見できるようになる。
のレーザを用い、瞬時発振エネルギの大きなレーザ光を
表面に照射するようにしたので、高速で移動又は回転す
る物体の表面検査が可能となる。即ち、レーザ発振に
は、連続発振型とパルス発振型があるが、パルス発振型
のレーザは、連続発振型のものと比べて、単位時間及び
単位波長当りの瞬時発振エネルギを極めて大きくするこ
とができるという特徴がある。従って、従来用いてい
た、Ｈｅ−Ｎｅレーザのような連続発振型レーザでは発
見できなかった疵を発見できるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。
施形態を詳細に説明する。
【００１０】本発明の第１実施形態は、図１に示す如
く、圧延ロール１２により高速で圧延され、搬送されて
いる鋼帯１０の表面欠陥検査装置に適用したもので、図
１及び図２に示す如く、パルス発振型のレーザ光源２０
と、該レーザ光源２０により鋼帯１０の表面に照射した
レーザ光の、該表面からの反射光や散乱光を受光するた
めの受光器２２と、前記レーザ光源２０から瞬時発振エ
ネルギの大きなレーザ光を発振するためのレーザ制御器
３２、前記受光器２２により検出される受光信号を増幅
するためのアンプ３４、及び、該アンプ３４の出力に基
づいて、鋼帯１０の表面の欠陥を検出する検出器３６を
含む制御装置３０と、該制御装置３０の検出器３６によ
る検出結果を記録する記録器４０と、前記検出結果を表
示するインジケータ４２と、前記検出結果に応じて必要
な警報を発生するアラーム４４とを備えている。
く、圧延ロール１２により高速で圧延され、搬送されて
いる鋼帯１０の表面欠陥検査装置に適用したもので、図
１及び図２に示す如く、パルス発振型のレーザ光源２０
と、該レーザ光源２０により鋼帯１０の表面に照射した
レーザ光の、該表面からの反射光や散乱光を受光するた
めの受光器２２と、前記レーザ光源２０から瞬時発振エ
ネルギの大きなレーザ光を発振するためのレーザ制御器
３２、前記受光器２２により検出される受光信号を増幅
するためのアンプ３４、及び、該アンプ３４の出力に基
づいて、鋼帯１０の表面の欠陥を検出する検出器３６を
含む制御装置３０と、該制御装置３０の検出器３６によ
る検出結果を記録する記録器４０と、前記検出結果を表
示するインジケータ４２と、前記検出結果に応じて必要
な警報を発生するアラーム４４とを備えている。
【００１１】前記パルス発振型レーザ光源２０として
は、例えば、ルビーレーザ、エキシマレーザ、ＹＡＧレ
ーザ、チタン−サファイヤレーザ等を用いることができ
る。レーザパルスの周波数は、見逃したくない疵の大き
さの最大許容値に応じ、処理ライン（ここでは圧延ライ
ン）の鋼帯搬送速度の最大値を勘案して、適宜決定する
ことができる。例えば、前者が１μｍ、後者が１５０ｍ
ｐｍの場合、次式に示す如く、５ＭＨｚとすることがで
きる。
は、例えば、ルビーレーザ、エキシマレーザ、ＹＡＧレ
ーザ、チタン−サファイヤレーザ等を用いることができ
る。レーザパルスの周波数は、見逃したくない疵の大き
さの最大許容値に応じ、処理ライン（ここでは圧延ライ
ン）の鋼帯搬送速度の最大値を勘案して、適宜決定する
ことができる。例えば、前者が１μｍ、後者が１５０ｍ
ｐｍの場合、次式に示す如く、５ＭＨｚとすることがで
きる。
【００１２】 ｛１５０（m/min）／６０（sec/min）｝÷１×１０-6（m）×２ ＝５ＭＨｚ …（１）
【００１３】ここで、（１）式の計算値を最後に２倍し
ているのは、図３に示す如く、パルスレーザのような間
欠出力型のレーザの場合、仮にもし１波長に相当する周
期（時間）の半分の時間帯だけしか出力しないとする
と、その値の逆比である２倍の周波数をもってレーザを
照射しないと、検出したい最小の大きさの疵が検出でき
なくなるからである。上記の説明では、１波長に相当す
る周期に対し、どれだけの比率の時間帯だけ発振するか
について、丁度半分の場合について説明したが、本発明
はこれに限るものではなく、その比率の逆比を、前出の
ような、ライン速度を検出したい最小の疵の大きさで割
った値に掛け算することにより、周波数の仕様を適宜決
定できる。
ているのは、図３に示す如く、パルスレーザのような間
欠出力型のレーザの場合、仮にもし１波長に相当する周
期（時間）の半分の時間帯だけしか出力しないとする
と、その値の逆比である２倍の周波数をもってレーザを
照射しないと、検出したい最小の大きさの疵が検出でき
なくなるからである。上記の説明では、１波長に相当す
る周期に対し、どれだけの比率の時間帯だけ発振するか
について、丁度半分の場合について説明したが、本発明
はこれに限るものではなく、その比率の逆比を、前出の
ような、ライン速度を検出したい最小の疵の大きさで割
った値に掛け算することにより、周波数の仕様を適宜決
定できる。
【００１４】なお、前記第１実施形態においては、本発
明が、圧延ラインにおいて高速で搬送されている鋼帯１
０の表面欠陥の検出に適用されていたが、本発明の適用
対象はこれに限定されず、図４に示す第２実施形態のよ
うに、圧延ロール１２の表面欠陥の検出にも適用するこ
とが可能である。
明が、圧延ラインにおいて高速で搬送されている鋼帯１
０の表面欠陥の検出に適用されていたが、本発明の適用
対象はこれに限定されず、図４に示す第２実施形態のよ
うに、圧延ロール１２の表面欠陥の検出にも適用するこ
とが可能である。
【００１５】又、制御装置の構成も図２に示すものに限
定されず、各種の変化形を用いることが可能である。
定されず、各種の変化形を用いることが可能である。
【００１６】又、適用対象も圧延ラインの鋼帯や圧延ロ
ールの検査に限定されず、連続焼鈍酸洗ライン等の他の
ラインにおける、他の金属帯や他のロールの検査にも同
様に適用できることは明らかである。
ールの検査に限定されず、連続焼鈍酸洗ライン等の他の
ラインにおける、他の金属帯や他のロールの検査にも同
様に適用できることは明らかである。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、従来困難であった、高
速で移動又は回転する物体表面の検査が可能となる。従
って、ロール疵等の発生による大量不適合品の発生を防
止することが可能となる。
速で移動又は回転する物体表面の検査が可能となる。従
って、ロール疵等の発生による大量不適合品の発生を防
止することが可能となる。
【図１】本発明の第１実施形態におけるレーザ光源と受
光器の配置を示す側面図
光器の配置を示す側面図
【図２】第１実施形態の制御装置の構成を示すブロック
図
図
【図３】レーザ光源のパルス周波数の決め方を説明する
ための線図
ための線図
【図４】本発明の第２実施形態におけるレーザ光源と受
光器の配置を示す側面図
光器の配置を示す側面図
１０…鋼帯（金属帯） １２…圧延ロール ２０…パルス発振型レーザ光源 ２２…受光器 ３０…制御装置 ３２…レーザ制御器 ３４…アンプ ３６…検出器 ４０…記録器 ４２…インジケータ ４４…アラーム
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA49 AA56 BB02 BB15 BB29 CC06 DD06 FF42 GG04 HH02 HH12 JJ00 JJ08 MM03 PP12 QQ28 SS06 SS09 SS13 2G051 AA37 AB02 BA10 BC01 CB01 CB05 DA06
Claims (4)
- 【請求項１】検査対象表面に照射したレーザ光の、該表
面からの反射光や散乱光を観測して表面を検査する高速
移動面の表面検査方法において、 パルス発振型のレーザにより発振された、瞬時発振エネ
ルギの大きなレーザ光を表面に照射することを特徴とす
る高速移動面の表面検査方法。 - 【請求項２】前記高速移動面が、高速で搬送されている
金属帯の表面である請求項１に記載の高速移動面の表面
検査方法。 - 【請求項３】前記高速移動面が、高速で回転しているロ
ールの表面である請求項１に記載の高速移動面の表面検
査方法。 - 【請求項４】パルス発振型のレーザ光源、受光器、欠陥
を検出する制御装置を含む、高速移動面の表面検査装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000078404A JP2001264258A (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 高速移動面の表面検査方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000078404A JP2001264258A (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 高速移動面の表面検査方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001264258A true JP2001264258A (ja) | 2001-09-26 |
Family
ID=18595820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000078404A Pending JP2001264258A (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 高速移動面の表面検査方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001264258A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006208347A (ja) * | 2004-02-25 | 2006-08-10 | Jfe Steel Kk | 圧延用ロールの表面欠陥検出装置、研削装置、表面欠陥検出方法及び表面欠陥検出用プログラム並びに圧延用ロール研削方法 |
-
2000
- 2000-03-21 JP JP2000078404A patent/JP2001264258A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006208347A (ja) * | 2004-02-25 | 2006-08-10 | Jfe Steel Kk | 圧延用ロールの表面欠陥検出装置、研削装置、表面欠陥検出方法及び表面欠陥検出用プログラム並びに圧延用ロール研削方法 |
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