JP2502442B2 - Rolling roll optical surface inspection system - Google Patents

Rolling roll optical surface inspection system

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JP2502442B2
JP2502442B2 JP29037792A JP29037792A JP2502442B2 JP 2502442 B2 JP2502442 B2 JP 2502442B2 JP 29037792 A JP29037792 A JP 29037792A JP 29037792 A JP29037792 A JP 29037792A JP 2502442 B2 JP2502442 B2 JP 2502442B2
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roll
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rolling
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、鋼板などの圧延工程
においてロール冷却水が散水されながら回転している圧
延ロールの表面(周表面)像をテレビカメラにより撮像
しその表面静止画像を得て、鋼板に圧延ロールの肌荒れ
によるかみ込みスケール疵等が発生することを防ぐため
のロール交換時期を把握すること等を目的として圧延ロ
ールの表面状態の観察・検査を行うようにした、圧延ロ
ールの光学式表面検査装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention obtains a still image of the surface of a rolling roll, which is rotating while water is being sprinkled with the cooling water in a rolling process of a steel plate, by capturing an image of the surface (peripheral surface) of the rolling roll. , The surface condition of the rolling roll was observed and inspected for the purpose of grasping the roll replacement timing in order to prevent the occurrence of bite scale flaws etc. due to the roughening of the rolling roll on the steel plate. The present invention relates to an optical surface inspection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】鋼板の熱間仕上げ圧延機における前段ス
タンドのワークロール(圧延ロール)の表面には、圧延
にともなって黒皮が生成する。この黒皮には亀甲状の微
細な割れが生じており、圧延条件によっては、この黒皮
が剥離しロール表面にクレータ状の凹みがその周方向に
沿って帯状に生じ、図3に示すような、ロールバンディ
ング(Roll Banding)と呼ばれる肌荒れ状態となる。こ
のロールバンディングのような肌荒れの起きたワークロ
ールで圧延が行われると、その表面の凹みが転写された
部分が後段スタンドのワークロールで押圧され、鋼板に
かみ込みスケール疵が発生する。
2. Description of the Related Art A black scale is formed on a surface of a work roll (rolling roll) of a front stand in a hot-rolling mill for steel plates during rolling. Turtle-shaped minute cracks are formed on this black skin, and depending on the rolling conditions, this black skin peels off and crater-like depressions are formed on the roll surface in the form of strips along its circumferential direction, as shown in Fig. 3. However, the skin becomes rough, which is called roll banding. When a work roll having rough skin such as roll banding is used for rolling, the portion to which the dents are transferred is pressed by the work roll of the latter stand, and biting scale flaws are generated in the steel plate.

【0003】このため、適宜、仕上げ圧延機を止めてス
タンドからワークロールを引き出し、作業者によるロー
ル表面の直接目視検査を行い、ロールバンディングのよ
うなスケール疵発生の原因となる肌荒れがあるとき、あ
るいはロールバンディング発生の恐れのある肌荒れのと
きにはロールの交換を行うようになされていた。作業者
の直接目視によるこのような検査では、検査の都度、ワ
ークロールの取り外し、組み込みに多くの時間と労力を
要し、また、圧延作業の再開に際しロールのウォームア
ップも必要となり、生産性の低下を招くという欠点があ
った。
Therefore, the finish rolling machine is appropriately stopped, the work roll is pulled out from the stand, and the operator directly conducts a visual inspection of the roll surface, and when there is rough skin which causes scale defects such as roll banding, Alternatively, when the skin is rough and there is a possibility of roll banding, the rolls are replaced. Such inspection by direct visual inspection by the operator requires a lot of time and labor for removing and assembling the work roll after each inspection, and also requires warming up of the roll when restarting the rolling operation, which results in productivity increase. It had the drawback of causing a drop.

【0004】そこで、本出願人は、先に、上記欠点を解
消するために、ロール冷却水が散水されながら回転して
いる圧延ロールの表面静止画像を得て、その圧延ロール
表面静止画像により圧延ロールの表面状態を観察し検査
できるようにした圧延ロールの光学式表面検査装置を提
案している(特願平 3−165648号)。
Therefore, in order to solve the above-mentioned drawbacks, the present applicant first obtained a static image of the surface of a rolling roll which was rotating while the cooling water for the roll was being sprayed, and rolled the static image of the surface of the rolling roll. We have proposed an optical surface inspection device for rolling rolls that enables observation and inspection of the surface condition of the rolls (Japanese Patent Application No. 3-165648).

【0005】上記従来の光学式表面検査装置は、その構
成説明図の図2に示すように、移動装置4、圧延ロール
Wの周面と対面する側に窓部を有するハウジングボック
ス5、ハウジングボックス5内に配設されたテレビカメ
ラ(工業用ビデオカメラ)としてのCCDカメラ6、同
じくハウジングボックス5内に配設されたストロボ照明
光源としての環状のキセノンランプ7、ハウジングボッ
クス5の前面に装着された水柱形成ノズル8、制御装置
9、画像記憶装置としてのフレームメモリ10、及び、画
像表示装置としてのCRTディスプレイ11により構成さ
れている。なお、制御装置9に接続されたプリンタ12は
圧延ロール表面静止画像をハードコピーするなどに用い
られるものである。
As shown in FIG. 2 of the construction of the conventional optical surface inspection apparatus, the moving apparatus 4, the housing box 5 having a window portion on the side facing the peripheral surface of the rolling roll W, the housing box. A CCD camera 6 as a television camera (industrial video camera) arranged in 5, an annular xenon lamp 7 as a strobe illumination light source in the housing box 5, and a front surface of the housing box 5. It is composed of a water column forming nozzle 8, a control device 9, a frame memory 10 as an image storage device, and a CRT display 11 as an image display device. The printer 12 connected to the control device 9 is used for making a hard copy of a rolling roll surface still image.

【0006】より詳細には、鋼板熱延工程における熱間
仕上げ圧延機の第2段目の仕上げスタンドF2の圧延ロー
ル(ワークロール)と次段の仕上げスタンドF3の圧延ロ
ール(図示省略)との間に、圧延ロールWの長手方向
(ロール軸方向)と平行に設けられ、図示しないモータ
によって正逆回転される送りねじ軸1と、送りねじ軸1
の回転に従って圧延ロールWの長手方向に沿って移動さ
れる移動ブロック2と、この移動ブロック2の上面に設
けられたエアシリンダ3とにより構成される移動装置4
が設けられている。圧延ロールWの周面と対面する前面
に窓部としての透明な窓ガラス板5aが嵌め込まれた箱形
をなすハウジングボックス5は、移動装置4のエアシリ
ンダ3のピストンロッドの先端部に取り付けられてい
る。ハウジングボックス5内に配設されたCCDカメラ
6は、2次元配列されたCCD(Charge Coupled Devic
e )撮像素子を用いたものであって、圧延ロールWの振
動などによる画像ブレを防止するために、複数のレンズ
を用いて開口数が小さく焦点距離を長くした焦点深度の
深いレンズ系を備えている。
More specifically, in the hot rolling process of steel sheet, the rolling roll (work roll) of the second stage finishing stand F2 and the rolling roll (not shown) of the next stage finishing stand F3 of the hot finishing rolling mill are used. A feed screw shaft 1 provided in parallel with the longitudinal direction (roll shaft direction) of the rolling roll W and rotated in the forward and reverse directions by a motor (not shown), and the feed screw shaft 1
A moving device 4 including a moving block 2 moved along the longitudinal direction of the rolling roll W in accordance with the rotation of the moving roll W, and an air cylinder 3 provided on the upper surface of the moving block 2.
Is provided. A box-shaped housing box 5 in which a transparent window glass plate 5a as a window is fitted on a front surface facing the peripheral surface of the rolling roll W is attached to a tip end portion of a piston rod of an air cylinder 3 of a moving device 4. ing. The CCD camera 6 arranged in the housing box 5 is a two-dimensional array of CCDs (Charge Coupled Devic).
e) An image pickup device is used, and in order to prevent image blurring due to vibration of the rolling roll W, a lens system with a large numerical aperture and a long focal length and a deep focal depth is provided using a plurality of lenses. ing.

【0007】水柱形成ノズル8は、図に示すように、ハ
ウジングボックス5の窓ガラス板5aに連通する水噴出口
を有し、加圧された水が供給されたときに窓ガラス板5a
とロール冷却水が散水されながら回転している圧延ロー
ルW表面との間に水柱を形成するためのものである。こ
れにより、汚れを含んだロール冷却水によって窓ガラス
板5aが汚染されることを防ぎ、圧延ロール表面静止画像
が不鮮明になることを防止するようにしている。円筒状
をなす水柱形成ノズル8は、光を通し透明度を持つアク
リル樹脂を用いて製作されており、ハウジングボックス
5の前面に取り付けられた状態で、圧力水供給管8aを介
して図示しない供給源から加圧された水が内側に導入さ
れるようになっている。
As shown in the figure, the water column forming nozzle 8 has a water ejection port communicating with the window glass plate 5a of the housing box 5, and when the pressurized water is supplied, the window glass plate 5a.
And a surface of the rolling roll W that is rotating while the roll cooling water is being sprinkled. This prevents the window glass plate 5a from being contaminated by the roll cooling water containing dirt, and prevents the rolling roll surface static image from becoming unclear. The cylindrical water column forming nozzle 8 is made of acrylic resin that allows light to pass through and has transparency, and is attached to the front surface of the housing box 5 through a pressure water supply pipe 8a to supply a supply source (not shown). Water pressurized from is introduced inside.

【0008】制御装置9は、外部からの検査開始信号S1
を受けてCCDカメラ6の垂直同期信号に同期させて環
状のキセノンランプ7を点灯させるとともに、CCDカ
メラ6からのロール表面静止画像信号をフレームメモリ
10に取り込み、表示指令信号S2を受けてフレームメモリ
10に記憶(格納)されているロール表面静止画像信号を
CRTディスプレイ11に取り出す制御を行う装置であ
る。制御装置9、フレームメモリ10、CRTディスプレ
イ11及びプリンタ12は検査室内に配置されるようになっ
ている。
The controller 9 controls the inspection start signal S1 from the outside.
In response to this, the annular xenon lamp 7 is turned on in synchronization with the vertical synchronizing signal of the CCD camera 6, and the roll surface still image signal from the CCD camera 6 is stored in the frame memory.
Captured in 10 and receiving display command signal S2, frame memory
This is a device for controlling the roll surface still image signal stored (stored) in the CRT display 11 to the CRT display 11. The control device 9, the frame memory 10, the CRT display 11 and the printer 12 are arranged in the examination room.

【0009】上記構成になる光学式表面検査装置におい
ては、環状のキセノンランプ7及びCCDカメラ6がそ
の内側に配設されたハウジングボックス5が、圧延ロー
ルWに対しその長手方向における所定の検査位置に位置
決めされると、制御装置9によってCCDカメラ6の同
期信号と環状のキセノンランプ7の点灯とが同期制御さ
れる。環状のキセノンランプ7からの照明光は、窓ガラ
ス板5a、水柱形成ノズル8による水柱を通って圧延ロー
ル表面に照射される。CCDカメラ6は、窓ガラス板5a
及び水柱を通して、ロール冷却水が散水されながら回転
している圧延ロールWの表面の像を撮像し静止化された
そのロール表面静止画像信号を出力する。CCDカメラ
6からのロール表面静止画像信号は、フレームメモリ10
に格納される。移動装置4によってハウジングボックス
5を圧延ロールWの長手方向に沿って移動させながら上
記のような動作が順次繰り返し行われる。
In the optical surface inspection apparatus having the above-described structure, the housing box 5 in which the annular xenon lamp 7 and the CCD camera 6 are arranged is arranged at a predetermined inspection position in the longitudinal direction of the rolling roll W. When it is positioned at, the control device 9 synchronously controls the synchronization signal of the CCD camera 6 and the lighting of the annular xenon lamp 7. Illumination light from the annular xenon lamp 7 is applied to the surface of the rolling roll through the window glass plate 5a and the water column by the water column forming nozzle 8. The CCD camera 6 is a window glass plate 5a
Also, an image of the surface of the rolling roll W that is rotating while the roll cooling water is being sprinkled is taken through the water column, and a static image signal of that roll surface is output. The roll surface still image signal from the CCD camera 6 is stored in the frame memory 10
Stored in. The above operation is sequentially repeated while moving the housing box 5 along the longitudinal direction of the rolling roll W by the moving device 4.

【0010】圧延ロール表面の撮像が終了し、検査員の
操作により表示指令信号S2が制御装置9に入力される
と、フレームメモリ10に記憶されていたロール表面静止
画像信号が撮像位置に応じて一画面分ごと順次取り出さ
れ、CRTディスプレイ11に静止画像として表示され
る。検査員はモニタ表示された静止画像により圧延ロー
ル表面状態を観察し、その肌荒れの有無、肌荒れの程度
を検査するようにしている。図4は圧延ロール表面の静
止画像の一例をスケッチした図であり、圧延ロール表面
の黒皮に生じた亀甲状の微細な割れ(図4の(a)に示
す)やこの黒皮が剥離してロールバンディングが発生し
た状態(図4の(b)に示す)を知ることができる。
When the display command signal S2 is input to the control device 9 by the operation of the inspector after the image pickup of the surface of the rolling roll is completed, the still image signal of the roll surface stored in the frame memory 10 is changed according to the image pickup position. It is sequentially taken out for each screen and displayed on the CRT display 11 as a still image. The inspector observes the surface state of the rolling roll by the still image displayed on the monitor, and inspects the presence or absence of rough skin and the degree of rough skin. FIG. 4 is a sketch of an example of a static image of the surface of the rolling roll, in which the turtle shell-like fine cracks (shown in (a) of FIG. 4) on the black skin of the surface of the rolling roll are peeled off. The state in which roll banding has occurred (shown in FIG. 4B) can be known.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の光学
式表面検査装置では、ストロボ照明光源としての環状の
キセノンランプの電極間放電により発せられる光を圧延
ロール表面に照射するようにしたものであるから、電極
間における放電点位置が放電の都度変化するため、撮像
して得られる圧延ロール表面静止画像が明るさのムラが
生じた見にくいものとなることがあるという欠点があっ
た。また、ハウジングボックス内にテレビカメラとキセ
ノンランプとを一緒に配設した構成であるから、キセノ
ンランプの高電圧放電による画像のチラツキ等の画像ノ
イズが発生し易いという欠点があった。
However, in the above-mentioned conventional optical surface inspection apparatus, the light emitted by the inter-electrode discharge of the annular xenon lamp as the strobe illumination light source is applied to the surface of the rolling roll. Therefore, since the position of the discharge point between the electrodes changes with each discharge, there is a drawback that the static image of the surface of the rolling roll obtained by imaging may be difficult to see due to uneven brightness. Further, since the television camera and the xenon lamp are arranged together in the housing box, there is a drawback that image noise such as image flicker due to high voltage discharge of the xenon lamp is likely to occur.

【0012】この発明は、テレビカメラが配設されたハ
ウジングボックスの外部にストロボ照明光源を配設し、
ストロボ照明光源から発し散光板によって散光性を与え
た光を光ファイバーによってハウジングボックス内に導
き照明光として圧延ロール表面に照射する構成とするこ
とにより、上記従来の欠点を解消し、光の分布を均一に
して明るさのムラのない一様に明るい鮮明な圧延ロール
表面静止画像を得ることができるとともに、ストロボ照
明光源の高電圧放電による画像ノイズをなくし得るよう
にした、圧延ロールの光学式表面検査装置の提供を目的
とする。
According to the present invention, a stroboscopic illumination light source is provided outside a housing box in which a television camera is provided,
The light emitted from the strobe illumination light source and diffused by the light diffusing plate is guided into the housing box by the optical fiber to illuminate the surface of the rolling roll as illumination light, eliminating the above-mentioned conventional defects and making the light distribution uniform. An optical surface inspection of the rolling roll that enables to obtain a uniformly bright and clear still image of the rolling roll surface without unevenness in brightness and to eliminate image noise due to high voltage discharge of the strobe illumination light source. The purpose is to provide a device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明による圧延ロールの光学式表面検査装置
は、窓部を有し、圧延ロールのロール長手方向に移動可
能とされたハウジングボックスと、このハウジングボッ
クスに装着され、圧延ロール表面へ向けて加圧水を噴出
することにより前記窓部の前面と圧延ロール表面との間
に水柱を形成するための水柱形成ノズルと、前記ハウジ
ングボックスの窓部を通して照明光を圧延ロール表面に
照射するストロボ照明光源と、前記ハウジングボックス
内に配設され、圧延ロール表面の像を前記ストロボ照明
光源の点灯に同期して撮像するためのテレビカメラとを
備え、ロール冷却水が散水されながら回転している圧延
ロールの表面の像を前記テレビカメラによって前記水柱
を介して撮像し、その圧延ロール表面静止画像を得るよ
うにした圧延ロールの光学式表面検査装置において、前
記ハウジングボックスの外部に放物面反射鏡を配設する
とともに、この放物面反射鏡の焦点位置に前記ストロボ
照明光源を配設し、さらに、前記放物面反射鏡の前方
に、前記ストロボ照明光源から発し前記放物面反射鏡に
て反射された光を集光する集光用レンズと、この集光用
レンズからの光に散光性を与えるための散光板とを配設
し、この散光板からの光を圧延ロール表面に照射される
照明光として前記ハウジングボックス内へ導く多数本か
らなる光ファイバーを備えていることを特徴とするもの
である。
In order to achieve the above object, an optical surface inspection device for a rolling roll according to the present invention has a window and a housing that is movable in the rolling longitudinal direction of the rolling roll. A box, a water column forming nozzle mounted on the housing box to form a water column between the front surface of the window and the surface of the rolling roll by ejecting pressurized water toward the surface of the rolling roll, and the housing box. A stroboscopic illumination light source that irradiates the surface of the rolling roll with illumination light through a window, and a television camera that is disposed in the housing box and that captures an image of the surface of the rolling roll in synchronization with lighting of the stroboscopic illumination light source. Provided, the image of the surface of the rolling roll which is rotating while the roll cooling water is sprinkled, is imaged through the water column by the television camera, In an optical surface inspection device for a rolling roll for obtaining a static image of the surface of the rolling roll, a parabolic reflector is provided outside the housing box, and the strobe is provided at the focal position of the parabolic reflector. An illumination light source is provided, and further in front of the parabolic reflector, a condenser lens for condensing the light emitted from the strobe illumination light source and reflected by the parabolic reflector, and the condenser lens. And a light diffusing plate for imparting light diffusing property to the light from the lens for use, and a plurality of optical fibers for guiding the light from the light diffusing plate into the housing box as illumination light for irradiating the surface of the rolling roll. It is characterized by that.

【0014】[0014]

【作用】この発明による圧延ロールの光学式表面検査装
置においては、ストロボ照明光源は、ハウジングボック
スの外部に配設された放物面反射鏡の焦点位置に配設さ
れている。ストロボ照明光源から発した光は、放物面反
射鏡にて反射されて平行な光線となりその大部分が集光
用レンズを通過した後、すりガラス等よりなる散光板に
よって散光性が与えられて光の分布が均一化される。こ
のようにして、ストロボ照明光源から発し散光板によっ
て散光性が与えられて光の分布が均一にされた光が、多
数本からなる光ファイバーによってハウジングボックス
内へ導かれ、圧延ロールの表面に照明光として照射され
ることになる。これにより、明るさのムラのない一様に
明るい鮮明な圧延ロール表面静止画像を得ることができ
る。また、ストロボ照明光源をハウジングボックスの外
部にテレビカメラから離して配設するようにしたので、
ストロボ照明光源の高電圧放電による画像ノイズをなく
すことができる。
In the optical surface inspection device for a rolling roll according to the present invention, the stroboscopic illumination light source is arranged at the focal position of the parabolic reflector arranged outside the housing box. The light emitted from the strobe illumination light source is reflected by the parabolic reflector to become parallel light rays, most of which pass through the condenser lens, and are then diffused by a diffuser plate made of frosted glass or the like. Distribution is made uniform. In this way, the light emitted from the stroboscopic illumination light source and having the light diffused by the diffuser plate to make the light distribution uniform is guided into the housing box by the optical fiber consisting of a large number of lights, and the illumination light is illuminated on the surface of the rolling roll. Will be irradiated as. This makes it possible to obtain a uniformly bright and clear still image of the surface of the rolling roll without uneven brightness. Also, since the strobe illumination light source is arranged outside the housing box away from the TV camera,
Image noise due to high voltage discharge of the strobe lighting light source can be eliminated.

【0015】[0015]

【実施例】以下、この発明の一実施例について説明す
る。図1はこの発明の一実施例による圧延ロールの光学
式表面検査装置の構成を示す構成説明図である。ここ
で、先に述べた図2に示される従来の圧延ロールの光学
式表面検査装置と同一または相当部分には図2と同一の
符号を付して説明を省略し、異なる点についてのみ説明
する。
An embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a structural explanatory view showing the structure of an optical surface inspection device for a rolling roll according to an embodiment of the present invention. Here, the same or corresponding portions as those of the conventional optical surface inspection device for a rolling roll shown in FIG. 2 described above are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2, and description thereof is omitted, and only different points will be described. .

【0016】図1に示すように、内側にCCDカメラ6
が配設されたハウジングボックス5の外部に放物面反射
鏡13が配設され、放物面反射鏡13の焦点位置にはストロ
ボ照明光源としてのキセノンランプ14が配設されてい
る。15はキセノンランプ14の高圧制御部である。
As shown in FIG. 1, the CCD camera 6 is provided inside.
A parabolic reflecting mirror 13 is arranged outside the housing box 5 in which is arranged, and a xenon lamp 14 as a strobe illumination light source is arranged at the focal position of the parabolic reflecting mirror 13. Reference numeral 15 is a high voltage control unit of the xenon lamp 14.

【0017】上記放物面反射鏡13の前方には、反射鏡13
側から順に、両凸の集光用レンズ16、すりガラスよりな
る散光板17とが同軸状に設けられ、さらに、集光用レン
ズ16の前側の焦点位置付近に多数本からなる光ファイバ
ー18の受光端が配されている。この多数本のファイバー
をバンドル化した光ファイバー18の光出力端は、図に示
すように、ハウジングボックス5内のCCDカメラ6の
カメラレンズを取り囲むように窓ガラス板5aと対面させ
て環状に配されている。
In front of the parabolic reflector 13, the reflector 13
From the side, a biconvex condenser lens 16 and a diffuser plate 17 made of frosted glass are provided coaxially in this order from the side, and further, a light receiving end of an optical fiber 18 made up of a plurality of optical fibers 18 near the focal point on the front side of the condenser lens 16. Are arranged. The optical output end of the optical fiber 18 in which a large number of fibers are bundled is arranged annularly so as to face the window glass plate 5a so as to surround the camera lens of the CCD camera 6 in the housing box 5, as shown in the figure. ing.

【0018】次に上記構成になる光学式表面検査装置の
動作を説明すると、キセノンランプ14から発した光は、
放物面反射鏡13にて反射されて平行な光線となりその大
部分が集光用レンズ16を通過した後、散光板17によって
散光性が与えられて光の分布が均一化される。このよう
にして、キセノンランプ14から発し散光板17によって散
光性が与えられて光の分布が均一にされた光が、光ファ
イバー18によってハウジングボックス5内へ導かれ、ロ
ール冷却水が散水されながら回転している圧延ロールW
の表面に照明光として照射された状態で、CCDカメラ
6によってその圧延ロールWの表面の像が撮像される。
Next, the operation of the optical surface inspection apparatus having the above-mentioned structure will be described. The light emitted from the xenon lamp 14 is
After being reflected by the parabolic reflector 13 to become parallel light rays, most of them pass through the condenser lens 16, and then the diffuser plate 17 imparts a light diffusing property to make the light distribution uniform. In this way, the light emitted from the xenon lamp 14 and having the light diffused by the light diffusing plate 17 to have a uniform light distribution is guided into the housing box 5 by the optical fiber 18, and is rotated while the roll cooling water is being sprayed. Rolling roll W
An image of the surface of the rolling roll W is captured by the CCD camera 6 in a state where the surface of the rolling roll W is illuminated with the illumination light.

【0019】これにより、キセノンランプ14の電極間に
おける放電点位置が放電の都度変化しても、明るさのム
ラのない一様に明るい鮮明な圧延ロール表面静止画像を
得ることができる。また、CCDカメラ6が配設された
ハウジングボックス5の外部にキセノンランプ14を配設
するようにしたので、キセノンランプ14の高電圧放電に
よる画像ノイズをなくすことができる。
As a result, even if the position of the discharge point between the electrodes of the xenon lamp 14 changes with each discharge, it is possible to obtain a uniformly bright and clear still image of the surface of the rolling roll without uneven brightness. Further, since the xenon lamp 14 is arranged outside the housing box 5 in which the CCD camera 6 is arranged, it is possible to eliminate image noise due to high voltage discharge of the xenon lamp 14.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上述べたように、この発明による圧延
ロールの光学式表面検査装置によると、窓部を有するハ
ウジングボックスの内側にテレビカメラを配設するとと
もにハウジングボックスに前記窓部の前面と圧延ロール
表面との間に水柱を形成するための水柱形成ノズルを装
着し、ロール冷却水が散水されながら回転している圧延
ロールの表面の像を、ハウジングボックスの窓部を通し
て照明光を圧延ロール表面に照射するストロボ照明光源
の点灯に同期してテレビカメラによって前記水柱を介し
て撮像し、その圧延ロール表面静止画像を得るようにし
た光学式表面検査装置において、ストロボ照明光源をハ
ウジングボックスの外部にテレビカメラから離して配設
し、ストロボ照明光源から発し散光板によって散光性が
与えられて光の分布が均一にされた光を、多数本からな
る光ファイバーによってハウジングボックス内へ導き、
圧延ロールの表面に照明光として照射するようにしたも
のであるから、ストロボ照明光源の電極間における放電
点位置が放電の都度変化しても、明るさのムラのない一
様に明るい鮮明な圧延ロール表面静止画像を得ることが
できるとともに、ストロボ照明光源の高電圧放電による
画像ノイズをなくすことができる。これにより、ロール
冷却水が散水されながらオンラインにて回転している圧
延ロールの肌荒れ有無や肌荒れの程度を正確に知り得、
圧延ロールの肌荒れによって鋼板にかみ込みスケール疵
等が発生することを防ぐためのロール交換時期を正確に
把握することができ、鋼板熱延工程における鋼板のかみ
込みスケール疵の発生防止に寄与することができる。
た、この光学式表面検査装置を、圧延中にオンラインに
て圧延ロールの表面を修正研削するオンラインロールグ
ラインダ装置を備えた熱間圧延機に設置することによ
り、その圧延ロールの表面研削状態を正確に観察するこ
とができ、オンラインロールグラインダ装置による修正
研削精度の向上に寄与し得る。
As described above, according to the optical surface inspection device for a rolling roll according to the present invention, the television camera is arranged inside the housing box having the window portion and the front surface of the window portion is provided in the housing box. A water column forming nozzle for forming a water column between the surface of the rolling roll and the surface of the rolling roll that is rotating while the cooling water is being sprinkled, and the illumination light is rolled through the window of the housing box. In an optical surface inspection apparatus, which captures an image of the surface of a rolling roll by a television camera in synchronism with lighting of a strobe illumination light source for irradiating the surface, and obtains a static image of the surface of the rolling roll, the strobe illumination light source is provided outside the housing box. Is placed away from the TV camera, and the light is emitted from the strobe illumination light source and diffused by the diffuser plate. The light in uniform, guided by an optical fiber comprising a large number into the box,
Since the surface of the rolling roll is irradiated with illumination light, even if the discharge point position between the electrodes of the strobe illumination light source changes with each discharge, there is a uniform bright and clear rolling with no uneven brightness. It is possible to obtain a static image of the roll surface and eliminate image noise due to high voltage discharge of the strobe illumination light source. As a result, it is possible to accurately know the presence or absence of rough skin and the degree of rough skin of the rolling roll that is rotating online while the roll cooling water is sprinkled.
It is possible to accurately grasp the roll replacement timing to prevent the occurrence of bite scale flaws etc. on the steel sheet due to the roughening of the rolling roll, and to contribute to the prevention of bite scale flaws of the steel sheet in the hot rolling process of the steel sheet. You can Ma
In addition, this optical surface inspection device can be brought online during rolling.
-Line rolling that corrects and grinds the surface of rolling rolls
By installing in a hot rolling mill equipped with a liner device
Accurately observe the surface grinding state of the rolling roll.
And can be corrected by the online roll grinder device
It can contribute to the improvement of grinding accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例による圧延ロールの光学式
表面検査装置の構成を示す構成説明図である。
FIG. 1 is a structural explanatory view showing the structure of an optical surface inspection device for a rolling roll according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の圧延ロールの光学式表面検査装置の構成
を示す構成説明図である。
FIG. 2 is a configuration explanatory view showing a configuration of a conventional optical surface inspection device for a rolling roll.

【図3】圧延ロールの表面に発生したロールバンディン
グの様子を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining how roll banding occurs on the surface of a rolling roll.

【図4】圧延ロール表面を撮像して得られる静止画像の
一例をスケッチした図であって、その(a)は圧延ロー
ル表面の黒皮に生じた亀甲状の微細な割れを示すもので
あり、その(b)は黒皮が剥離したロールバンディング
を示すものである。
FIG. 4 is a diagram sketching an example of a still image obtained by capturing an image of the surface of a rolling roll, in which (a) shows fine hexagonal cracks formed on the black skin of the surface of the rolling roll. (B) shows roll banding in which the black skin is peeled off.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…送りねじ軸 2…移動ブロック 3…エアシリンダ
4…移動装置 5…ハウジングボックス 5a…窓ガラ
ス板 6…CCDカメラ 8…水柱形成ノズル 9…制御装置 10…フレームメモリ 11…CRTディス
プレイ 12…プリンタ 13…放物面反射鏡 14…キセノンランプ 15…高圧制御
部 16…集光用レンズ 17…散光板(すりガラス板) 18…光ファイバー W…
圧延ロール
1 ... Feed screw shaft 2 ... Movement block 3 ... Air cylinder 4 ... Movement device 5 ... Housing box 5a ... Window glass plate 6 ... CCD camera 8 ... Water column forming nozzle 9 ... Control device 10 ... Frame memory 11 ... CRT display 12 ... Printer 13 ... Parabolic reflector 14 ... Xenon lamp 15 ... High-voltage control unit 16 ... Focusing lens 17 ... Diffusing plate (frosted glass plate) 18 ... Optical fiber W ...
Rolling roll

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 窓部を有し、圧延ロールのロール長手方
向に移動可能とされたハウジングボックスと、このハウ
ジングボックスに装着され、圧延ロール表面へ向けて加
圧水を噴出することにより前記窓部の前面と圧延ロール
表面との間に水柱を形成するための水柱形成ノズルと、
前記ハウジングボックスの窓部を通して照明光を圧延ロ
ール表面に照射するストロボ照明光源と、前記ハウジン
グボックス内に配設され、圧延ロール表面の像を前記ス
トロボ照明光源の点灯に同期して撮像するためのテレビ
カメラとを備え、ロール冷却水が散水されながら回転し
ている圧延ロールの表面の像を前記テレビカメラによっ
て前記水柱を介して撮像し、その圧延ロール表面静止画
像を得るようにした圧延ロールの光学式表面検査装置に
おいて、 前記ハウジングボックスの外部に放物面反射鏡を配設す
るとともに、この放物面反射鏡の焦点位置に前記ストロ
ボ照明光源を配設し、さらに、前記放物面反射鏡の前方
に、前記ストロボ照明光源から発し前記放物面反射鏡に
て反射された光を集光する集光用レンズと、この集光用
レンズからの光に散光性を与えるための散光板とを配設
し、この散光板からの光を圧延ロール表面に照射される
照明光として前記ハウジングボックス内へ導く多数本か
らなる光ファイバーを備えていることを特徴とする圧延
ロールの光学式表面検査装置。
1. A housing box having a window part, which is movable in a roll longitudinal direction of a rolling roll, and a housing box which is mounted on the housing box and jets pressurized water toward the surface of the rolling roll. A water column forming nozzle for forming a water column between the front surface and the surface of the rolling roll,
A stroboscopic illumination light source that irradiates the surface of the rolling roll with illumination light through the window of the housing box, and an image of the surface of the rolling roll, which is disposed in the housing box, is imaged in synchronization with lighting of the stroboscopic illumination light source. A television camera is provided, and an image of the surface of the rolling roll that is rotating while the roll cooling water is being sprinkled is imaged through the water column by the television camera, so that the rolling roll surface still image is obtained. In the optical surface inspection apparatus, a parabolic reflector is provided outside the housing box, and the strobe illumination light source is provided at the focal position of the parabolic reflector. In front of the mirror, a condenser lens for condensing the light emitted from the strobe illumination light source and reflected by the parabolic reflector, and this condenser lens And a light diffusing plate for imparting a light diffusing property to the light from the light diffusing plate, and a plurality of optical fibers that guide the light from the light diffusing plate into the housing box as illumination light that is applied to the surface of the rolling roll. An optical surface inspection device for a rolling roll, which is characterized in that
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