JP2561994B2 - Optical surface inspection device for rolling rolls - Google Patents

Optical surface inspection device for rolling rolls

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JP2561994B2
JP2561994B2 JP4337375A JP33737592A JP2561994B2 JP 2561994 B2 JP2561994 B2 JP 2561994B2 JP 4337375 A JP4337375 A JP 4337375A JP 33737592 A JP33737592 A JP 33737592A JP 2561994 B2 JP2561994 B2 JP 2561994B2
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roll
rolling roll
rolling
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illumination light
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洵 東
誠 福田
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2267/00Roll parameters
    • B21B2267/24Roll wear

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、鋼板圧延ラインにお
ける熱間仕上げ圧延機の圧延ロールの表面検査に適用さ
れる圧延ロールの光学式表面検査装置に関し、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像
を撮像装置によって撮像し、得られたその表面静止画像
を解析することにより、圧延ロールがその表面劣化が進
行してロール交換時期に達したことを検出し得るように
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 relates to an optical surface inspection device for a rolling roll which is applied to the surface inspection of a rolling roll of a hot finish rolling mill in a steel plate rolling line. By capturing the surface image of the rolling roll with an imaging device and analyzing the obtained static image of the surface, it was possible to detect that the rolling roll had reached its roll replacement time due to its surface deterioration. The present invention relates to an optical surface inspection device for rolling rolls.

【0002】[0002]

【従来の技術】鋼板圧延ライン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しだいに生成する。そし
て、この黒皮には圧延による時間の経過にともなってそ
の数が全体としてしだいに増える亀甲状の微細な亀裂
(割れ)が発生する。さらに時間が経過すると、ワーク
ロール表面は、黒皮が部分的に剥離し、それによるクレ
ータ状の凹みがロール周方向に沿って帯状に生じ、図5
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が
生じたワークロールにより圧延が行われると、ロール表
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こ
とになる。
2. Description of the Related Art Black skin gradually forms on the surface of a work roll (rolling roll) of a front stand in a hot finish rolling mill of a steel plate rolling line during rolling. Then, with the passage of time due to rolling, the black skin has turtle shell-like minute cracks (cracks) whose number gradually increases as a whole. After a further lapse of time, on the surface of the work roll, the black scale is partly peeled off, and thereby a crater-like depression is formed in a strip shape along the circumferential direction of the roll.
A rough skin condition called roll banding as shown in FIG. When rolling is performed by the work roll in which the roll banding occurs, the portion of the roll surface on which the dent is transferred is pressed by the work roll of the subsequent stand, and biting scale flaws occur in the steel sheet.

【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発生
の恐れのある肌荒れ状態のときには、そのワークロール
の取り替えを行うようにしている。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てワーク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不具合があ
る。
Therefore, the work roll is appropriately pulled out, the work roll is pulled out from the stand, and the operator directly conducts a visual inspection of the roll surface, and when the skin is rough, which may cause roll banding, the work roll is replaced. I'm trying to do. Such an inspection by direct visual inspection by the operator requires a lot of time and labor for removing and installing the work roll each time the inspection is performed.
When the rolling operation is restarted, it is necessary to warm up the work rolls, which causes a problem that productivity is lowered.

【0004】そこで、本出願人は、先に、上記不具合点
を解消するために、照明光を圧延ロール表面に照射する
ストロボ照明光源、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ストロボ照明光源
の点灯に同期して撮像し、その表面静止画像を得るため
の撮像装置としてのテレビカメラ、及び、テレビカメラ
によって得られた画像を表示するための画像表示装置を
備え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 inconveniences, the present applicant has previously proposed a stroboscopic illumination light source for irradiating the surface of the rolling roll with illumination light, and the surface of the rolling roll rotating while the roll cooling water is sprinkled. Of the image of the strobe illumination light source in synchronization with lighting, and a television camera as an image pickup device for obtaining a still image of the surface, and an image display device for displaying the image obtained by the television camera. We have proposed an optical surface inspection device for rolling 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
成図の図4に示すように、移動装置4、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CC
D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によって構成されている。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. 4 of the configuration diagram, the conventional optical surface inspection apparatus described above includes a moving device 4, a housing box 5 having a window portion, a television camera (industrial use) disposed in the housing box 5. CC as a video camera)
A D camera 6, an annular xenon lamp 7 as a stroboscopic illumination light source, which is also arranged in the housing box 5,
A water column forming nozzle 8 mounted on the front surface of the housing box 5, a control device 9, a frame memory 10 as an image storage device, and a CRT display as an image display device.
It is composed of 11. A printer 12 connected to the control device 9 is used for making a hard copy of a rolling roll surface static image.

【0006】より詳細には、鋼板熱延ラインにおける熱
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)W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のロッド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 Device )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, the rolling rolls (work rolls) W of the second stage finishing stand F2 and the rolling rolls (not shown) of the next stage finishing stand F3 of the hot finish rolling mill in the steel sheet hot rolling line. Between the feed screw shaft 1 that is provided in parallel with the longitudinal direction (roll shaft direction) of the rolling roll W and is rotated in the forward and reverse directions by a motor (not shown), and in the longitudinal direction of the rolling roll W in accordance with the rotation of the feed screw shaft 1. A moving device 4 including a moving block 2 that is moved along the moving block 2 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 the front surface facing the peripheral surface of the rolling roll W is attached to the rod tip portion of the air cylinder 3 of the moving device 4. . The CCD camera 6 arranged in the housing box 5 uses a CCD (Charge Coupled Device) image pickup device arranged two-dimensionally, and in order to prevent image blur due to vibration of the rolling roll W, It has a lens system with a large numerical aperture and a long focal length, and a deep focal depth.

【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を見ることに
より、圧延ロールの肌荒れの度合い(圧延ロールの表面
劣化の度合い)を判断するようにしている。図6は、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
ッチしたものであって、圧延ロール表面の黒皮に生じた
亀甲状亀裂の様子を示す図である。
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 determines the degree of roughening of the rolling roll (degree of surface deterioration of the rolling roll) by looking at the still image displayed on the monitor. FIG. 6 is a sketch of an example of a still image obtained by capturing an image of the surface of the rolling roll, and is a diagram showing a state of a hexagonal crack occurring in the black skin of the surface of the rolling roll.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
光学式表面検査装置では、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像を撮像装置により撮
像し、得られたその表面静止画像を画像表示装置に単に
モニタ表示させるようにしたものであるから、モニタ表
示された画像を見て行われる圧延ロールの交換時期につ
いての判断は、個々のペレータによってバラツキが生じ
たものとなっている。そのため、ロール交換の遅れによ
るロールバンディング発生の恐れがあることから、圧延
ロールが圧延にともなって表面劣化が進行して、すなわ
ち肌荒れが進行してその交換時期に達したことを自動的
に検出する機能を備えることが要請されている。
However, in the above-mentioned conventional optical surface inspection apparatus, the surface image of the rolling roll which is rotating while the roll cooling water is being sprinkled is imaged by the image pickup device, and the obtained surface stillness is obtained. Since the image is displayed on the image display device simply on the monitor, the judgment as to when to replace the rolling rolls, which is made by looking at the image displayed on the monitor, is based on the fact that there are variations among the individual operators. There is. Therefore, since roll banding may occur due to delay in roll replacement, surface deterioration progresses along with rolling of the rolling roll, that is, it is automatically detected that roughening has progressed and the replacement time has been reached. It is required to have a function.

【0012】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
のであって、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像を撮像し、得られたその表面静止
画像を解析することにより、圧延ロールがその表面劣化
が進行してロール交換時期に達したことを自動的に検出
できる、圧延ロールの光学式表面検査装置の提供を目的
とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is to take a surface image of a rolling roll which is rotating while the roll cooling water is being sprinkled, and analyze the obtained still image of the surface. Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical surface inspection device for a rolling roll, which can automatically detect that the surface deterioration of the rolling roll has progressed and the roll replacement time has been reached.

【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、第1発明に係る圧延ロールの光学式表面検査装置
は、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、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ストロボ照明光源の点灯に同期
して撮像し、その圧延ロール表面静止画像を得るための
撮像装置と、撮像装置によって得られる画像についての
黒化度と青色成分の度合いとに基づいて、圧延ロールが
その表面劣化が進行してロール交換時期に達したことを
検出する判定処理手段とを備えた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 a first aspect of the present invention comprises a stroboscopic illumination light source for illuminating the surface of the rolling roll with illumination light, and roll cooling water. The image of the surface of the rolling roll which is rotating while being sprinkled is imaged in synchronization with the lighting of the strobe illumination light source, and an imaging device for obtaining the rolling roll surface still image, and an image obtained by the imaging device. It is characterized in that it comprises a determination processing means for detecting that the surface deterioration of the rolling roll has progressed and the roll replacement time has been reached based on the degree of blackening and the degree of the blue component.

【0014】第2発明に係る圧延ロールの光学式表面検
査装置は、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、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ストロボ照明光源の点灯
に同期して撮像し、その圧延ロール表面静止画像を得る
ための撮像装置と、撮像装置によって得られる画像を2
値化処理して圧延ロール表面に生じる所定領域における
亀甲状亀裂の数を検出し、検出した亀甲状亀裂数の時間
的変化パターンに基づいて、圧延ロールがその表面劣化
が進行してロール交換時期に達したことを検出する判定
処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
An optical surface inspection device for a rolling roll according to a second aspect of the invention provides a strobe illumination light source for illuminating the surface of the rolling roll with illumination light, and an image of the surface of the rolling roll which is rotating while the roll cooling water is sprinkled. An image pickup device for picking up an image in synchronization with lighting of the strobe illumination light source to obtain a rolling roll surface still image, and an image obtained by the image pickup device
Detecting the number of hexagonal cracks in a predetermined area that occurs on the surface of the rolling roll after the value conversion, and based on the temporal change pattern of the number of hexagonal cracks detected, the surface deterioration of the rolling roll progresses and the roll replacement timing And a determination processing unit that detects that the time has reached.

【0015】[0015]

【作用】図3は、本願発明に係る作用を説明するための
図であって、その(a)は圧延ロール表面の黒化度の時
間的変化を示す図、その(b)は圧延ロール表面の黒皮
に生じる亀甲状亀裂数の時間的変化を示す図、その
(c)は圧延ロール表面の青色成分の度合いの時間的変
化を示す図である。
FIG. 3 is a view for explaining the operation according to the present invention, in which (a) is a view showing the temporal change of the blackening degree of the surface of the rolling roll, and (b) is the surface of the rolling roll. Is a diagram showing the temporal change in the number of hexagonal cracks occurring in the black skin of Fig. 3, and (c) is a diagram showing the temporal change in the degree of the blue component on the surface of the rolling roll.

【0016】圧延ロールの表面は、圧延にともなって黒
皮がしだいに生成し徐々に黒くなり、しかる後、黒皮が
部分的に剥離してその部分が逆に白くなる。したがっ
て、圧延ロール表面の黒さの度合である黒化度は、図3
の(a)のような時間的変化を示すことになる。図3に
おいて、黒化度がピークに近づくAの時点は圧延ロール
の交換が必要な時期を示し、Bの時点は圧延ロール表面
にその黒皮の剥離によるロールバンディングが発生し始
めた時期を示している。また、圧延ロール表面の青色成
分の度合いは、図3の(c)に示すように、そのピーク
が上記黒化度におけるそれよりも時間的にもっと前の段
階で表れるような時間的変化を示す。したがって、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
面の像をストロボ照明光源の点灯に同期して撮像装置に
よって撮像して圧延ロール表面静止画像を得、撮像装置
によって得られる画像についての黒化度と青色成分の度
合いとに基づいて、圧延ロールがその表面劣化が進行し
てロール交換時期に達したことを検出することができ
る。
[0016] On the surface of the rolling roll, a black scale is gradually generated and gradually becomes black with rolling, and thereafter, the black scale is partly peeled and the part is turned white. Therefore, the degree of blackening, which is the degree of blackness of the surface of the rolling roll, is as shown in FIG.
As shown in (a) of FIG. In FIG. 3, the time point A at which the degree of blackening approaches the peak indicates the time when the rolling roll needs to be replaced, and the time point B indicates the time when roll banding due to peeling of the black skin begins to occur on the surface of the rolling roll. ing. Further, the degree of the blue component on the surface of the rolling roll shows a temporal change such that its peak appears at a stage earlier in time than the above-mentioned blackening degree, as shown in FIG. 3 (c). . Therefore, the image of the surface of the rolling roll that is rotating while the roll cooling water is being sprinkled is captured by the imaging device in synchronization with the lighting of the strobe illumination light source to obtain the rolling roll surface still image, and the image obtained by the imaging device is obtained. It is possible to detect that the surface deterioration of the rolling roll has progressed and the roll replacement time has come based on the degree of blackening and the degree of the blue component.

【0017】一方、圧延ロール表面の黒皮に生じる亀甲
状亀裂の数は、図3の(b)に示すように、ロール交換
時期に達する前の比較的短期間(時間)において増加
し、ロール交換時期に達すると一旦ほぼ一定になるとい
う傾向がある。なお、再使用するために表面劣化部分を
研削してなる再生ロールにおいても、図3(b)に破線
で示すように、その亀甲状亀裂数の変化は、上記と同様
の傾向を示す。したがって、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の像をストロボ照明
光源の点灯に同期して撮像装置によって撮像して圧延ロ
ール表面静止画像を得、撮像装置によって得られる画像
を2値化処理して圧延ロール表面に生じる所定領域にお
ける亀甲状亀裂の数を検出し、検出した亀甲状亀裂数の
時間的変化パターンに基づいて、圧延ロールがそのロー
ル交換時期に達したことを自動的に検知することができ
る。
On the other hand, the number of hexagonal cracks formed on the black scale of the surface of the rolling roll increases, as shown in FIG. 3 (b), in a relatively short period (hour) before the roll replacement time is reached. When the replacement time is reached, it tends to be almost constant once. Even in the case of the regenerated roll obtained by grinding the surface-deteriorated portion for reuse, the change in the number of hexagonal cracks shows the same tendency as described above, as indicated by the broken line in FIG. 3 (b). Therefore, the image of the surface of the rolling roll that is rotating while the roll cooling water is being sprinkled is captured by the imaging device in synchronization with the lighting of the strobe illumination light source to obtain the rolling roll surface still image, and the image obtained by the imaging device is obtained. The number of hexagonal cracks in the predetermined area generated on the surface of the rolling roll by binarization is detected, and based on the temporal change pattern of the number of hexagonal cracks detected, it is confirmed that the rolling roll has reached its roll replacement time. It can be detected automatically.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本願発明の実施例について説明する。
図1は第1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図である。ここで、この実施例
においては、前記図4に示される従来の光学式表面検査
装置と同一または相当部分には図4と同一の符号を付し
て説明を省略し、異なる点について説明する。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a view showing the arrangement of an optical surface inspection device for a rolling roll according to an embodiment of the first invention. Here, in this embodiment, the same or corresponding portions as those of the conventional optical surface inspection apparatus shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

【0019】図1において、撮像装置としてのCCDカ
メラ6は、色フィルタアレイを有するCCDカラーカメ
ラである。21は3個の積分器を有する3色成分平滑処理
回路であり、CCDカメラ6からの1画像ごとについて
の、積分器にそれぞれ入力されて平滑処理されたR
(赤),G(緑),B(青)の各色成分信号をメモリ22
に出力するものである。23はマイクロコンピュータ等の
コンピュータである。コンピュータ23は、メモリ22から
R,G,Bの3色の成分信号を読み出し、CCDカメラ
6による各撮像時点における圧延ロール表面静止画像に
ついての黒化度と青色成分の度合いとを前記3色成分信
号に基づいて算出し、それらを予め設定された設定値と
比較することにより、圧延ロールがその表面劣化が進行
してロール交換時期に達したことを検出し、そのことを
表示するための信号をCRTディスプレイ11に出力する
ものである。3色成分平滑処理回路21、メモリ22、及び
コンピュータ23は、判定処理手段20を構成している。制
御装置9は、CCDカメラ6、判定処理手段20、及びフ
レームメモリ10などに各種のタイミング信号を与えるも
のである。
In FIG. 1, a CCD camera 6 as an image pickup device is a CCD color camera having a color filter array. Reference numeral 21 denotes a three-color component smoothing circuit having three integrators, and R for each image from the CCD camera 6 is input to the integrator and smoothed.
Memory for each color component signal of (red), G (green), B (blue) 22
Is output to Reference numeral 23 is a computer such as a microcomputer. The computer 23 reads out the three color component signals of R, G and B from the memory 22, and determines the degree of blackening and the degree of blue component of the rolling roll surface still image at each time when the CCD camera 6 captures the three color components. Calculated based on the signal, and by comparing them with a preset setting value, it is detected that the rolling roll has reached the roll replacement time due to the progress of its surface deterioration, and a signal for displaying that. Is output to the CRT display 11. The three-color component smoothing processing circuit 21, the memory 22, and the computer 23 constitute the judgment processing means 20. The control device 9 provides various timing signals to the CCD camera 6, the judgment processing means 20, the frame memory 10, and the like.

【0020】次に図3をも参照しながら、動作を説明す
る。なお、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は、圧延
ロールWの長手方向における所定の検査位置に予め位置
決めされており、所定時間おきに、CCDカメラ6によ
って圧延ロールWの表面の像が撮像されるようになって
いる。
Next, the operation will be described with reference to FIG. The ring-shaped xenon lamp 7 and CCD camera 6
The housing box 5 disposed inside is prepositioned at a predetermined inspection position in the longitudinal direction of the rolling roll W, and the CCD camera 6 captures an image of the surface of the rolling roll W at predetermined time intervals. It has become so.

【0021】CCDカメラ6による各時点における撮像
が行われるごとに、メモリ22からその撮像時点における
圧延ロール表面静止画像についてのR,G,Bの3色の
成分信号が読み出される。そうして、コンピュータ23に
より、圧延ロール表面静止画像についての、青色成分の
度合いFB=B・(aR+bG+cB)-1と黒化度D=
(aR+bG+cB)-1とが上記3色の成分信号に基づ
いて算出される。ここで、a,b,cは、それぞれ、重
みづけと正規化のための係数である。
Each time the CCD camera 6 captures an image at each time point, the R, G, and B component signals of the rolling roll surface still image at the time of the image capture are read from the memory 22. Then, the computer 23 causes the degree of blue component FB = B · (aR + bG + cB) −1 and the degree of blackening D = for the still image of the rolling roll surface.
(AR + bG + cB) −1 is calculated based on the above-described three-color component signals. Here, a, b, and c are coefficients for weighting and normalization, respectively.

【0022】次いで、上記算出された青色成分の度合い
FBと予め設定された設定値FBR とが比較され、青色成分
の度合いFBが設定値FBR 以下である場合には、前記算出
された黒化度Dが予め設定された設定値DR 以上である
か否かが判定される。そして、青色成分の度合いFBが予
め設定された設定値FBR 以下で、かつ、黒化度Dが予め
設定された設定値DR 以上であるときには、圧延ロール
Wはその表面劣化が進行してロール交換時期に達した状
態にあるものと判定して、その旨を示す「ロールを交換
せよ」等のメッセージがCRTディスプレイ11に表示さ
れる。このようにして、圧延ロールWがその表面劣化
(肌荒れ)が進行してロール交換時期に達したことを、
自動的に検出することができる。
Next, the degree of the calculated blue component
FB and is compared with a preset set value FB R is, when the degree FB of the blue component is equal to or smaller than the set value FB R, the setting values D R more than the calculated blackening degree D is set in advance Is determined. Then, the following set value FB R degree FB of the blue component is set in advance, and, when blackening degree D is a preset value D R or more, the rolling roll W is the surface degradation progresses It is determined that the roll replacement time has been reached, and a message such as "Replace the roll" is displayed on the CRT display 11 to that effect. In this way, it is confirmed that the surface deterioration (roughness) of the rolling roll W has progressed and the roll replacement time has come.
It can be detected automatically.

【0023】図2は第2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図である。ここ
で、この実施例においては、前記図4に示される従来の
光学式表面検査装置と同一または相当部分には図4と同
一の符号を付して説明を省略し、異なる点について説明
する。
FIG. 2 is a diagram showing the construction of an optical surface inspection device for a rolling roll according to an embodiment of the second invention. Here, in this embodiment, the same or corresponding portions as those of the conventional optical surface inspection apparatus shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

【0024】図2において、31はCCDカメラ6によっ
て得られる画像を適当な閾値にて2値化処理する2値化
処理部であり、32は2値化処理部31にて2値化処理され
た2値画像信号を一時的に格納するメモリである。33は
微分器及びカウンタを有する計数部である。計数部33
は、メモリ32から読み出された所定の走査線における2
値画像信号を微分してパルス化し、そのパルス信号を計
数することにより、圧延ロール表面の所定領域における
亀甲状亀裂の数を検出し、その値をマイクロコンピュー
タ等のコンピュータ34に与えるものである。コンピュー
タ34は、亀甲状亀裂数の時間的変化パターンを解析する
ことにより、圧延ロールWがその表面劣化が進行してロ
ール交換時期に達したことを検出し、そのことを表示す
るための信号をCRTディスプレイ11に出力するもので
ある。2値化処理部31、メモリ32、計数部33、及びコン
ピュータ34は、判定処理手段30を構成している。
In FIG. 2, reference numeral 31 is a binarization processing section for binarizing an image obtained by the CCD camera 6 with an appropriate threshold value, and 32 is binarization processing by the binarization processing section 31. It is a memory for temporarily storing a binary image signal. 33 is a counter having a differentiator and a counter. Counting unit 33
Is 2 in a given scan line read from the memory 32.
The value image signal is differentiated and pulsed, and the pulse signal is counted to detect the number of hexagonal cracks in a predetermined area on the surface of the rolling roll, and the value is given to the computer 34 such as a microcomputer. The computer 34 analyzes the temporal change pattern of the number of hexagonal cracks to detect that the surface deterioration of the rolling roll W has progressed and the roll replacement time has been reached, and a signal for displaying this is detected. It is output to the CRT display 11. The binarization processing unit 31, the memory 32, the counting unit 33, and the computer 34 constitute the judgment processing unit 30.

【0025】次に図3をも参照しながら、動作を説明す
る。CCDカメラ6による各時点における撮像が行われ
るごとに、コンピュータ34により、今回検出した亀甲状
亀裂数CN(t)と前回検出した亀甲状亀裂数CN(t-1)との
差|CN(t)−CN(t-1)|が算出され、その亀甲状亀裂数
の変化量|CN(t)−CN(t-1)|と予め設定された設定値
ΔCN とが比較される。圧延ロール表面の黒皮に生じる
亀甲状亀裂の数は、図3の(b)に示すように、ロール
交換時期(A)に達する前の比較的短期間において増加
し、ロール交換時期に達すると一旦ほぼ一定になるとい
う傾向がある。したがって、コンピュータ34は、亀甲状
亀裂数の変化量|CN(t)−CN(t-1)|が設定値ΔCN
上となる状態が継続した後にΔCN 以下となったとき
に、圧延ロールWがロール交換時期に達した状態にある
ものと判定し、そのことを示す信号をCRTディスプレ
イ11に出力する。これにより「ロールを交換せよ」等の
メッセージ案内がCRTディスプレイ11に表示される。
このようにして、圧延ロールWがその表面劣化が進行し
てロール交換時期に達したことを、自動的に検出するこ
とができる。
Next, the operation will be described with reference to FIG. Each time the CCD camera 6 captures an image at each time, the computer 34 causes the difference between the number of hexagonal cracks C N (t) detected this time and the number of hexagonal cracks C N (t-1) detected last time | C N (t) -C N (t -1) | is calculated, the tortoise-shell cracks number change amount | a a preset value ΔC N | C N (t) -C N (t-1) Are compared. As shown in (b) of FIG. 3, the number of hexagonal cracks formed on the black scale on the surface of the rolling roll increases in a relatively short period before reaching the roll replacement timing (A), and when the roll replacement timing is reached. There is a tendency that it becomes almost constant once. Thus, computer 34, tortoise-shell cracks number change amount | when is equal to or less than [Delta] C N after the state in which the set value [Delta] C N or more continues, | C N (t) -C N (t-1) It is determined that the rolling roll W has reached the roll replacement time, and a signal indicating this is output to the CRT display 11. As a result, a message guide such as "Exchange rolls" is displayed on the CRT display 11.
In this way, it is possible to automatically detect that the surface deterioration of the rolling roll W has progressed and the roll replacement time has come.

【0026】[0026]

【発明の効果】第1発明に係る圧延ロールの光学式表面
検査装置によると、圧延ロールがその表面劣化(肌荒
れ)が進行してロール交換時期に達したことを、圧延ロ
ール表面静止画像についての黒化度と青色成分の度合い
とに基づいて自動的に検出でき、これにより、従来にお
けるモニタ表示された画像を見て行うことによるオペレ
ータの個人差に起因するロール交換時期についての判断
の遅れをなくすことができ、鋼板熱延工程における圧延
ロールの表面劣化による鋼板のかみ込みスケール疵の発
生を確実に防止することに寄与し得る。第2発明に係る
圧延ロールの光学式表面検査装置によると、圧延ロール
がその表面劣化が進行してロール交換時期に達したこと
を、圧延ロール表面に生じる亀甲状亀裂の数の時間的変
化パターンに基づいて自動的に検出でき、これにより、
上記と同様にして、鋼板熱延工程における圧延ロールの
表面劣化による鋼板のかみ込みスケール疵の発生を確実
に防止することに寄与し得る。
According to the optical surface inspection device for a rolling roll according to the first aspect of the present invention, the rolling roll surface still image is displayed indicating that the rolling roll has undergone surface deterioration (rough skin) and has reached the roll replacement time. It can be automatically detected based on the degree of blackening and the degree of the blue component, which makes it possible to avoid delays in determining the roll replacement timing due to individual differences between operators by looking at the image displayed on the conventional monitor. It can be eliminated, and it can contribute to surely prevent the occurrence of bite scale flaws of the steel plate due to the surface deterioration of the rolling roll in the hot rolling process of the steel plate. According to the optical surface inspection device for a rolling roll according to the second aspect of the present invention, the fact that the surface deterioration of the rolling roll progresses and the roll replacement timing is reached is indicated by the temporal change pattern of the number of hexagonal cracks occurring on the rolling roll surface. Can be automatically detected based on
In the same manner as described above, it can contribute to surely prevent the occurrence of bite scale flaws of the steel sheet due to the surface deterioration of the rolling roll in the hot rolling step of the steel sheet.

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

【図1】第1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図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical surface inspection device for a rolling roll according to an embodiment of the first invention.

【図2】第2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図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an optical surface inspection device for a rolling roll according to an embodiment of the second invention.

【図3】本願発明に係る作用を説明するための図であっ
て、その(a)は黒化度の時間的変化の様子を示す図、
その(b)は亀甲状亀裂の数の時間的変化の様子を示す
図、その(c)は青色成分の度合いの時間的変化の様子
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation according to the present invention, in which (a) is a diagram showing a state of temporal change of the blackening degree;
(B) is a diagram showing a temporal change in the number of hexagonal cracks, and (c) is a diagram showing a temporal change in the degree of the blue component.

【図4】従来の圧延ロールの光学式表面検査装置の構成
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional optical surface inspection device for a rolling roll.

【図5】圧延ロール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. 5 is a diagram for explaining how roll banding occurs on the surface of a rolling roll.

【図6】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ものであって、圧延ロール表面の黒
皮に生じた亀甲状亀裂の様子を示す図である。
FIG. 6 is a sketch of an example of a still image obtained by capturing an image of the surface of a rolling roll, and is a diagram showing a state of a hexagonal crack occurring in the black skin of the surface of the rolling roll.

【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 7…環状のキセノンランプ
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 20,30…
判定処理手段 21…3色成分平滑処理回路 22,32…メ
モリ 23,34…コンピュータ 31…2値化処理部 33…
計数部 W…圧延ロール
1 ... Feed screw shaft 2 ... moving block 3 ... air cylinder 4 ... moving device 5 ... housing box 5a ... window glass plate 6 ... CCD camera 7 ... annular xenon lamp
8 ... Water column forming nozzle 9 ... Control device 10 ... Frame memory 11 ... CRT display 12 ... Printer 20, 30 ...
Judgment processing means 21 ... 3-color component smoothing processing circuit 22, 32 ... Memory 23, 34 ... Computer 31 ... Binarization processing unit 33 ...
Counter W ... Rolling roll

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−174204(JP,A) 特開 平5−10888(JP,A) 実開 昭64−15951(JP,U) 実公 平5−40408(JP,Y2) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP 59-174204 (JP, A) JP 5-10888 (JP, A) Actual development Sho 64-15951 (JP, U) JP 5 40408 (JP, Y2)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 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、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ストロボ照明光源の
点灯に同期して撮像し、その圧延ロール表面静止画像を
得るための撮像装置と、撮像装置によって得られる画像
についての黒化度と青色成分の度合いとに基づいて、圧
延ロールがその表面劣化が進行してロール交換時期に達
したことを検出する判定処理手段とを備えたことを特徴
とする圧延ロールの光学式表面検査装置。
1. A stroboscopic illumination light source for irradiating the surface of a rolling roll with illumination light, and an image of the surface of a rolling roll rotating while sprinkling roll cooling water are imaged in synchronism with lighting of the stroboscopic illumination light source, An image pickup device for obtaining the rolling roll surface still image, and based on the degree of blackening and the blue component of the image obtained by the image pickup device, the rolling roll surface deterioration progresses and the roll replacement time is reached. An optical surface inspection apparatus for a rolling roll, comprising: a determination processing unit that detects that the rolling surface is rolled.
【請求項2】 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、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ストロボ照明光源の
点灯に同期して撮像し、その圧延ロール表面静止画像を
得るための撮像装置と、撮像装置によって得られる画像
を2値化処理して圧延ロール表面に生じる所定領域にお
ける亀甲状亀裂の数を検出し、検出した亀甲状亀裂数の
時間的変化パターンに基づいて、圧延ロールがその表面
劣化が進行してロール交換時期に達したことを検出する
判定処理手段とを備えたことを特徴とする圧延ロールの
光学式表面検査装置。
2. A stroboscopic illumination light source for irradiating the surface of the rolling roll with illumination light, and an image of the surface of the rolling roll that is rotating while the roll cooling water is sprinkled, are imaged in synchronization with lighting of the stroboscopic illumination light source. An imaging device for obtaining the rolling roll surface static image, and the number of hexagonal cracks in a predetermined area generated on the rolling roll surface by binarizing the image obtained by the imaging device to detect the number of hexagonal cracks detected. An optical surface inspection device for a rolling roll, comprising: a determination processing unit that detects that the surface deterioration of the rolling roll has progressed and the roll replacement time has been reached based on the temporal change pattern.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4565687B2 (en) * 2000-01-28 2010-10-20 大日本印刷株式会社 Measuring roller system
KR100545667B1 (en) * 2001-12-22 2006-01-24 주식회사 포스코 Apparatus for measuring spray pattern on roll surface and method thereof
JP5506359B2 (en) * 2009-12-11 2014-05-28 三菱重工業株式会社 Crack inspection apparatus, crack analysis apparatus, method, and program
JP5455862B2 (en) * 2010-10-19 2014-03-26 三菱電機株式会社 Surface inspection apparatus and surface inspection method
KR101219599B1 (en) * 2010-12-22 2013-01-08 재단법인 포항산업과학연구원 Wire rod roll automatically changing system and changing method capable of calculating entering angle of wire rod roll
CN103537489A (en) * 2013-09-13 2014-01-29 徐州工程学院 Reflection-type roll wear degree on-line detection device
CN109500133B (en) * 2018-11-04 2023-11-24 江苏兴达钢帘线股份有限公司 Control device and control method for preventing paying-off running head of steel cord rewinding machine

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