JP3384334B2 - Edge crack / perforation detection apparatus and detection method for band-shaped body - Google Patents

Edge crack / perforation detection apparatus and detection method for band-shaped body

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JP3384334B2 JP24787798A JP24787798A JP3384334B2 JP 3384334 B2 JP3384334 B2 JP 3384334B2 JP 24787798 A JP24787798 A JP 24787798A JP 24787798 A JP24787798 A JP 24787798A JP 3384334 B2 JP3384334 B2 JP 3384334B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、帯状体のエッジ
部に発生する比較的大きな欠陥であるエッジ割れ穴明
きが検出できるとともに、微少な欠陥であるヘア−クラ
ックも同時に検出することのできる検出装置および検出
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is capable of detecting relatively large defects such as edge cracks and perforations that occur at the edge portion of a strip, and at the same time detecting hair-cracks which are minute defects. The present invention relates to a detection device and a detection method that can be performed.

【0002】[0002]

【従来の技術】冷延鋼板に発生するエッジ割れ穴明き
およびヘア−クラック等の欠陥は、前工程であるスラブ
鋳造時の非金属介在物、熱間圧延時のスケ−ル噛み込み
あるいは不適性温度域での圧延等に起因して発生してお
り、これらの欠陥を無くすべく、いろいろな対策が実施
されている。
2. Description of the Related Art Defects such as edge cracks , perforations and hair cracks that occur in cold rolled steel sheets are caused by non-metallic inclusions during slab casting, which is a pre-process, scale entrapment during hot rolling, or It is caused by rolling in an unsuitable temperature range, and various measures are taken to eliminate these defects.

【0003】しかしながら、これらの欠陥を皆無にする
ことは困難である。そのため、これらの欠陥の存在によ
り、冷延鋼板の連続焼鈍ラインにおいて、ストリップの
破断が発生することがある。このようなトラブルを未然
に防止するためには、連続焼鈍ラインの前工程である冷
間圧延ラインで、これらの欠陥の存在を把握し、不良部
の削除や装入の中止等の処置をとる必要がある。
However, it is difficult to eliminate these defects. Therefore, due to the presence of these defects, strip breakage may occur in the continuous annealing line of the cold-rolled steel sheet. In order to prevent such troubles, the presence of these defects is grasped on the cold rolling line which is a pre-process of the continuous annealing line, and the defective part is deleted or the charging is stopped. There is a need.

【0004】このような欠陥の検出装置としては、冷延
鋼板を挟んで下側に投光器を、上側に幅方向に沿ってフ
ォトダイオ−ドを並べた受光器を配置した光学式の欠陥
検出装置がある。例えば、特開平5−232045号公
報に開示された帯状体のエッジ割れ穴明き検出装置
は、光学手段により欠陥を検出する欠陥検出装置であ
る。この装置を図3〜図5に示す。図3はこの検出器の
断面図、図4はこの検出器の信号処理部の概略図、図5
はこの検出器の信号処理部の詳細説明図である。
As such a defect detecting device, an optical defect detecting device in which a light projector is arranged on the lower side of a cold-rolled steel sheet and a light receiver having photodiodes arranged along the width direction is arranged on the upper side thereof is arranged. There is. For example, the edge crack / perforation detection device for a band-shaped body disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-232045 is a defect detection device for detecting a defect by optical means. This device is shown in FIGS. FIG. 3 is a sectional view of this detector, FIG. 4 is a schematic view of a signal processing unit of this detector, and FIG.
FIG. 3 is a detailed explanatory diagram of a signal processing unit of this detector.

【0005】この欠陥検出装置は、投光部41および受
光部42が、帯状体(この例ではストリップ)43を挟
むように、投光部41がストリップ43の下部に、受光
部42がストリップ43の上部に位置するように配置さ
れている。そして、図3では省略されているが、投光部
41および受光部42は、ストリップ43の両エッジに
位置するように、2組配置されている。
In this defect detecting device, the light projecting section 41 and the light receiving section 42 sandwich a strip (a strip in this example) 43 so that the light projecting section 41 is below the strip 43 and the light receiving section 42 is the strip 43. It is arranged to be located on the upper part of. Although not shown in FIG. 3, two sets of the light projecting section 41 and the light receiving section 42 are arranged so as to be located on both edges of the strip 43.

【0006】受光部42側の構成は、次のようになって
いる。受光部42は、フレ−ム50に取付けられてお
り、複数の欠陥検出用の集光レンズ51と、汚れ検出用
集光レンズ51aと、各々の集光レンズ51、51aに
対応する複数の欠陥検出用受光素子52と、汚れ検出用
受光素子52aと、各々の受光素子52、52aから引
き出されている信号線53、53aとから構成されてい
る。そして、複数の欠陥検出用集光レンズ51および汚
れ検出用集光レンズ51aの下面に近接して、ガラス板
54が水平に取付けられている。このガラス板54の下
面には、洗浄液供給ポンプ55により洗浄液タンク56
から供給され、ノズル57から噴射される洗浄液58が
当たるようになっている。
The structure on the side of the light receiving section 42 is as follows. The light receiving section 42 is attached to the frame 50, and has a plurality of defect detecting condensing lenses 51, a dirt detecting condensing lens 51a, and a plurality of defects corresponding to the respective condensing lenses 51, 51a. The light receiving element 52 for detection, the light receiving element 52a for detecting dirt, and the signal lines 53, 53a drawn from the respective light receiving elements 52, 52a. A glass plate 54 is horizontally mounted near the lower surfaces of the plurality of defect detecting condenser lenses 51 and the dirt detecting condenser lenses 51a. On the lower surface of the glass plate 54, a cleaning liquid tank 56 is provided by a cleaning liquid supply pump 55.
The cleaning liquid 58 supplied from the nozzle 57 is sprayed from the nozzle 57.

【0007】さらには、このガラス板54に汚物が付着
しないように、ガラス板54の下面にノズル59によ
り、圧縮空気60を吹き付けている。このガラス板54
の下面を洗浄中に滴下する洗浄液が、ストリップ43を
濡らさないように、洗浄液受皿61が進退自在に取付け
られている。
Furthermore, in order to prevent dirt from adhering to the glass plate 54, compressed air 60 is blown from the nozzle 59 to the lower surface of the glass plate 54. This glass plate 54
The cleaning liquid receiving tray 61 is attached so as to be movable back and forth so that the cleaning liquid dropped during cleaning the lower surface of the strip 43 does not wet the strip 43.

【0008】図4に示すように、信号処理部62には、
欠陥検出受光素子52からの信号線53により信号が入
力され、この信号とプロセス用演算器63から入力され
るライン速度やコイルNo等の情報とから、欠陥の位置
がCRT64上に映し出されたり、プリンタ65で記録
紙にプリントされたりするとともに、有害な欠陥がある
場合には、警報ランプ66点灯されるようになってい
る。また、投光部41のガラス板46および受光部42
のガラス板54が汚れた場合には、汚れ検出用受光素子
52aから信号線53aにより信号が入力され、信号処
理部62で比較され、汚れがひどい場合には、汚れ検出
ランプ74が点灯し、自動的または手動で洗浄装置が作
動し、洗浄するようになっている。
As shown in FIG. 4, the signal processing unit 62 includes:
A signal is input through the signal line 53 from the defect detection light receiving element 52, and the position of the defect is displayed on the CRT 64 from this signal and the information such as the line speed and the coil No. input from the process calculator 63, The printer 65 prints on recording paper, and when there is a harmful defect, the alarm lamp 66 is turned on. Further, the glass plate 46 of the light projecting section 41 and the light receiving section 42
When the glass plate 54 is dirty, a signal is input from the dirt detecting light receiving element 52a through the signal line 53a and compared by the signal processing section 62. When the dirt is severe, the dirt detecting lamp 74 is turned on, The cleaning device is activated to clean automatically or manually.

【0009】さらに、信号処理部62での信号の処理状
況を詳述すると、図5に示すように、電圧に変換された
光量の変化量は、ハイパスフィルタ67にかけられ、投
光部41以外からの光による低周波成分を除去し、実際
に欠陥部を通過して光量が変化した部分の電圧信号のみ
が取り出される。そして、取り出された信号は、ストリ
ップ43の幅方向に加算器68で加算される。この加算
された信号は、信号のピ−ク値のみをピ−クホルダ69
でホ−ルドするようにしている。そして、ホ−ルド後の
信号は、A/D変換器70で変換され演算器71に入力
される。
Further, the signal processing state in the signal processing unit 62 will be described in detail. As shown in FIG. 5, the amount of change in the amount of light converted into a voltage is applied to a high-pass filter 67, and is supplied from other than the light projecting unit 41. The low frequency component due to the light is removed, and only the voltage signal of the portion where the light amount actually changes after passing through the defective portion is extracted. Then, the extracted signals are added by the adder 68 in the width direction of the strip 43. Only the peak value of the added signal is added to the peak holder 69.
I'm trying to hold. Then, the signal after the hold is converted by the A / D converter 70 and input to the calculator 71.

【0010】演算器71では、前記のように、ストリッ
プ43のエッジ割れや穴明きの位置および大きさを判断
し、それがCRT64上に映し出されたり、プリンタ6
5で記録紙にプリントされたりする。さらには、演算器
71には、あらかじめ異常欠陥の規定値が入力されてお
り、この入力された信号とが比較され、信号がこの規定
値より高いときには、警報ランプ66が点灯されるよう
になっている。
As described above, the computing unit 71 determines the position and size of the edge cracks and perforations of the strip 43, which are displayed on the CRT 64, or the printer 6 is used.
It is printed on the recording paper at 5. Further, the specified value of the abnormal defect is previously input to the arithmetic unit 71, and the input signal is compared, and when the signal is higher than the specified value, the alarm lamp 66 is turned on. ing.

【0011】また、投光部41のガラス板46および受
光部42のガラス板54が何らかの要因で汚れた場合、
投光部41からの光量が低下するので、ストリップ43
のエッジ部から外側に位置する汚れ検出用受光素子52
aの信号を、信号処理部62の信号変換器72で電圧に
変換し、比較器73にあらかじめ設定してある基準値と
比較し、信号がしきい値よりも高く基準値よりも低いと
きは、汚れ検出ランプ74が点灯され、洗浄指令を出し
て自動または手動で、投光部41のガラス板46または
受光部42のガラス板54が洗浄される。
When the glass plate 46 of the light projecting section 41 and the glass plate 54 of the light receiving section 42 are contaminated due to some factors,
Since the amount of light from the light projecting section 41 decreases, the strip 43
The light receiving element 52 for dirt detection located outside the edge of the
The signal a is converted into a voltage by the signal converter 72 of the signal processing unit 62 and compared with a reference value preset in the comparator 73. When the signal is higher than the threshold value and lower than the reference value, The dirt detection lamp 74 is turned on, and a cleaning command is issued to automatically or manually clean the glass plate 46 of the light projecting unit 41 or the glass plate 54 of the light receiving unit 42.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開平5−232045号公報に開示された帯状体の
エッジ割れ穴明き検出装置には、次のような問題点が
ある。
However, the above-described device for detecting edge cracks / perforations of a strip, which is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-232045, has the following problems.

【0013】(1)検出しようとする欠陥の大きさ(開
口面積)には各種あるので、これら全ての欠陥を1台の
検出装置で検出することは困難である。例えば、比較的
開口面積の大きい欠陥を検出できるような装置を用い
て、微少な欠陥の検出を行おうとした場合には、装置全
体の構成を見直す必要がある。
(1) Since there are various sizes (opening areas) of defects to be detected, it is difficult to detect all of these defects with one detection device. For example, when an attempt is made to detect a minute defect by using a device capable of detecting a defect having a relatively large opening area, it is necessary to review the configuration of the entire device.

【0014】微少な欠陥を精度よく検出するためには、
受光部の受光素子が測定する領域を狭くして、S/N比
を上げる、ノイズ除去用のフィルタの周波数特性を変更
する、欠陥として判定する閾値を変更する等の対策が必
要になることが多い。
In order to detect minute defects with high accuracy,
It may be necessary to take measures such as narrowing the area measured by the light receiving element of the light receiving section to increase the S / N ratio, changing the frequency characteristic of the noise removal filter, and changing the threshold value for determining a defect. Many.

【0015】しかし、これらの対策がとれない場合に
は、欠陥のサイズに応じて検出装置を複数台設置せざる
を得なくなり、多額の費用が必要となる。
However, if these measures cannot be taken, there is no choice but to install a plurality of detection devices according to the size of the defect, resulting in a large amount of cost.

【0016】(2)無害な形状を欠陥として検出するこ
とがある。光学式の欠陥検出装置は、投光された光を受
光部で検出することによって、欠陥(開口)の存在を検
知しようとするものであるが、鋼板には欠陥以外の開口
部もある。例えば、前工程で発見されたエッジ割れ
明き部は事前に手入れを受けて、欠陥部を含んだ領域が
切り取られるが、この切り取られた跡は欠陥ではなく、
検出されてはならない。
(2) A harmless shape may be detected as a defect. The optical defect detection device attempts to detect the presence of a defect (opening) by detecting the projected light at the light receiving portion, but the steel plate also has an opening other than the defect. For example, the edge cracks / perforated parts found in the previous process are treated in advance and the area containing the defective part is cut out, but the cut out marks are not defects,
Should not be detected.

【0017】(3)運転条件の変化に対して誤検出する
恐れがある。例えば、タンデム圧延においては、ライン
速度(鋼板の移動速度)が200〜2000m/min
の範囲で変化するが、このようなライン速度の変化によ
り、欠陥を含んだ信号の周波数は、欠陥の大きさが同じ
でも変化する。したがって、ライン速度の変化に応じ
て、適正な検出精度を維持することは困難である。
(3) There is a risk of erroneous detection with respect to changes in operating conditions. For example, in tandem rolling, the line speed (steel plate moving speed) is 200 to 2000 m / min.
However, due to such a change in the line speed, the frequency of the signal including the defect changes even if the size of the defect is the same. Therefore, it is difficult to maintain proper detection accuracy according to the change in line speed.

【0018】(4)装置設置スペ−スに制約がある。装
置を増設しようとした場合、一般に設置スペ−スに余裕
が少ないことが多い。特に光学的検出装置の場合には、
投光器、受光器等の部分が圧延ライン内に設置されるこ
とになり、かつそれらは防塵、洗浄等の機構を有するた
め、大きな占有面積をもっている。
(4) There are restrictions on the space for installing the device. When an attempt is made to add a device, there is often little room in the installation space. Especially in the case of optical detectors,
Since the parts such as the light projector and the light receiver are to be installed in the rolling line, and they have a mechanism such as dustproof and cleaning, they have a large occupied area.

【0019】したがって、そのような場合には、事実上
検出装置を複数台設置することができないことになり、
エッジ割れ穴明き検出装置として十分な機能を提供で
きないことになる。
Therefore, in such a case, it is virtually impossible to install a plurality of detection devices,
It will not be possible to provide sufficient functions as a device for detecting edge cracks and holes.

【0020】この発明は、従来技術の上述のような問題
点を解消するためになされたものであり、各種の欠陥を
検出でき、ライン速度の変化に対応でき、無害な開口を
欠陥として誤検出することのない検出装置および検出方
法を、複数台の装置を設置することなく、安価な費用で
提供することを目的としている。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, can detect various kinds of defects, can cope with a change in line speed, and erroneously detect harmless openings as defects. It is an object of the present invention to provide a detection device and a detection method that do not occur at low cost without installing a plurality of devices.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】この発明に係る帯状体の
エッジ割れ穴明き検出装置は、帯状体のエッジ割れ・
穴明きを光学的手段により検出する検出装置であって、
前記帯状体に光を投光する投光部と、帯状体を挟んで前
記投光部に対向して設置される受光部と、該受光部より
の信号を処理して帯状帯のエッジ割れ穴明きの信号を
発生する信号処理部とを有し、前記受光部には、開口面
積の大きい割れ穴明き検出用として、円形レンズから
レンズの中心部が残るように切り取った主集光レンズ
と、該主集光レンズの焦点近傍に配置した主受光素子
と、微少割れ検出用として、前記主集光レンズと重なら
ないように配置した従集光レンズと、該従集光レンズの
焦点近傍に配置した従受光素子とが設けられているもの
である。
SUMMARY OF THE INVENTION An edge cracking / perforating detection device for a band-shaped body according to the present invention is provided with
A detection device for detecting perforation by optical means,
A light projecting portion for projecting light to the strip, and a light receiving portion which are disposed to face the light emitting portion across the strip, edge cracking of the strip-shaped zone by processing the signals from the light receiving unit, A signal processing unit for generating a hole signal, and the light receiving unit is a circular lens cut out so that the center of the lens remains for detecting cracks and holes having a large opening area. An optical lens, a main light receiving element arranged near the focal point of the main condensing lens, a sub-condensing lens arranged so as not to overlap the main condensing lens for detecting microcracks, and a sub-condensing lens of the sub-condensing lens. A secondary light receiving element arranged near the focal point is provided.

【0022】この発明に係る帯状体のエッジ割れ穴明
き検出装置は、開口面積の大きい割れ穴明きを通過し
た光は、開口面積の大きい割れ穴明き検出用受光素子
で検出し、微少割れを通過した光は微少割れ検出用受光
素子で別々に検出できるようにしているので、1台の検
出装置で開口面積の大きい割れ穴明きと微少割れを同
時に検出することができる。
In the edge cracking / perforation detecting device for a strip according to the present invention, light passing through a crack / perforation having a large opening area is detected by a light receiving element for detecting a crack / perforation having a large opening area. However, the light that has passed through the minute cracks can be detected separately by the light receiving element for detecting minute cracks, so it is possible to detect cracks and holes with large opening areas and minute cracks simultaneously with one detector. it can.

【0023】また、この発明に係る帯状体のエッジ割れ
穴明き検出方法は、上記の帯状体のエッジ割れ穴明
き検出装置を使用した帯状体のエッジ割れ穴明き検出
方法であって、前記信号処理部に、前記主受光素子から
の信号を処理するための増幅器、ハイパスフィルタ、ピ
−クホルダおよび判定回路からなる信号処理回路と、前
記従受光素子からの信号を処理するための増幅器、ハイ
パスフィルタ、ピ−クホルダおよび判定回路からなる信
号処理回路とを設け、前記帯状体が搬送されているライ
ン速度のレベルに応じて、それぞれのハイパスフィルタ
の周法数特性を切り替えるようにしたものである。
Further, the edge crack of the strip according to the present invention
· Perforated detection method, a edge crack-perforated detection method of the strip using the edge crack-perforated detecting apparatus of the strip, to the signal processing unit, from the main light receiving element Signal processing circuit including an amplifier, a high-pass filter, a peak holder, and a determination circuit for processing the signal, and an amplifier, a high-pass filter, a peak holder, and a determination circuit for processing the signal from the sub-light receiving element. A signal processing circuit is provided, and the frequency characteristic of each high-pass filter is switched according to the level of the line speed at which the strip is being conveyed.

【0024】この発明に係る帯状体のエッジ割れ穴明
き検出方法においては、開口面積の大きい割れ穴明き
の信号処理回路と微少割れの信号処理回路が別々になっ
ているので、微少割れも精度よく検出することができ
る。
In the method of detecting edge cracks / perforations of a strip according to the present invention, since the signal processing circuit for cracks / perforations having a large opening area and the signal processing circuit for microscopic cracks are separate from each other, they are very small. Cracks can also be detected accurately.

【0025】また、帯状体の開口面積が大きい手入れ処
理された部分の信号の周波数は低周波となり、欠陥部分
の信号の周波数は高周波となることから、上記両方のハ
イパスフィルタの周波数特性を適正に設定することによ
り、帯状体の良好開口部を欠陥として検出しないように
することができる。
Further, since the frequency of the signal of the care-processed portion where the opening area of the strip is large is low and the frequency of the signal of the defective portion is high, the frequency characteristics of both the above high-pass filters are properly adjusted. By setting it, it is possible to prevent the good opening portion of the strip from being detected as a defect.

【0026】また、上記ハイパスフィルタの周波数特性
の適正値はライン速度によって変化するが、この検出方
法においては、ライン速度レベルに対応してハイパスフ
ィルタの周波数特性の適正値を変化させているので、ラ
イン速度の高低にかかわらず、欠陥のみを正確に検出す
ることができる。
Further, the appropriate value of the frequency characteristic of the high-pass filter changes depending on the line speed, but in this detection method, the appropriate value of the frequency characteristic of the high-pass filter is changed according to the line speed level. Only defects can be accurately detected regardless of the line speed.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、図面を
参照して以下に説明する。なお、本発明の帯状体のエッ
ジ割れ穴明き検出装置は、図3〜図5により説明した
従来の帯状体のエッジ割れ穴明き検出装置と、受光部
および信号処理部を除いて同じ構成であるので、同一部
分の説明は省略し、受光部および信号処理部についての
み説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The band edge cracking / perforating detection device of the present invention is different from the conventional band edge cracking / perforating detection device described with reference to FIGS. 3 to 5, except for the light receiving portion and the signal processing portion. Since they have the same configuration, description of the same parts will be omitted, and only the light receiving part and the signal processing part will be described.

【0028】この発明の実施の形態の帯状体のエッジ割
穴明き検出装置の基本構成は、次のとおりである。
The basic structure of the edge crack / perforation detection device for a strip according to the embodiment of the present invention is as follows.

【0029】投光器は1台で対応する。 検出欠陥の種類が増えて微少欠陥の検出を行う場合も、
光の強度が増加できればよいため、投光器を増設する必
要はない。
One light projector is used. Even if the number of types of detected defects increases and minute defects are detected,
Since it is only necessary to increase the light intensity, it is not necessary to add a floodlight.

【0030】受光器は1台で対応する。 設置スペ−スを考え、1台の受光器の中に、複数の欠陥
検出用受光素子を組み込む構造とする。これにより、複
数台の受光器の増設を不要とする。
One photoreceiver corresponds. Considering the installation space, a structure is adopted in which a plurality of light receiving elements for defect detection are incorporated in one light receiving device. This makes it unnecessary to add a plurality of light receivers.

【0031】無害な開口部については信号処理で対応
する。 無害な開口部(切り取り部)は開口面積が大きいことを
利用して、フィルタの周波数特性を変更する。欠陥の候
補となる信号のうち、所定周波数以下の信号は欠陥の処
理を行わない。
The harmless opening is dealt with by signal processing. The frequency characteristics of the filter are changed by utilizing the fact that the harmless opening (cutout) has a large opening area. Among the signals that are candidates for defects, the signals having a predetermined frequency or lower are not processed for defects.

【0032】ライン速度変化は信号処理で対応する。 欠陥を含んだ信号の周波数がライン速度によって変化す
るため、信号処理部でのノイズ除去用フィルタの周波数
特性が、ライン速度によって自動的に変更されるように
構成する。
The line speed change is dealt with by signal processing. Since the frequency of the signal including the defect changes depending on the line speed, the frequency characteristic of the noise removal filter in the signal processing unit is automatically changed depending on the line speed.

【0033】図1は本発明の実施の形態の帯状体のエッ
ジ割れ穴明き検出装置の説明図であり、図1(a)は
帯状体のエッジ割れ穴明き検出装置の受光器の断面
図、図1(b)は図1(a)のA−A矢視図、図1
(c)は図1(a)のB−B矢視図、図1(d)は微少
割れ検出用受光素子の詳細図である。
FIG. 1 is an explanatory view of an edge cracking / perforating detection device for a strip according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (a) is a light receiver of the edge cracking / perforation detection device for a strip. 1B is a cross-sectional view of FIG. 1A, and FIG.
1C is a view taken along the line BB of FIG. 1A, and FIG. 1D is a detailed view of a light receiving element for detecting microcracks.

【0034】この受光器には、受光素子として、比較的
開口面積の大きい割れ(以下単に割れと略称する)検出
用受光素子(主受光素子)1と、微少割れ検出用受光素
子(従受光素子)2と、汚れ検出用受光素子3が組み込
まれている。
In this light receiver, as a light receiving element, a light receiving element (main light receiving element) 1 for detecting a crack (hereinafter simply referred to as a crack) having a relatively large opening area, and a light receiving element for detecting a minute crack (sub light receiving element). 2) and a dirt-detecting light-receiving element 3 are incorporated.

【0035】また受光器には、パ−ジ用エア吹き込み口
4と、スリットカバ−5と、割れ検出用受光素子1のた
めの集光レンズ(主集光レンズ)6と、微少割れ検出用
受光素子2のための集光レンズ(従集光レンズ)7と、
汚れ検出用受光素子3のための集光レンズ8が設けられ
ている。
Further, the light receiver has an air blowing port 4 for purging, a slit cover 5, a condenser lens (main condenser lens) 6 for the light receiving element 1 for detecting cracks, and a minute crack detecting portion. A condenser lens (secondary condenser lens) 7 for the light receiving element 2,
A condenser lens 8 for the dirt detection light-receiving element 3 is provided.

【0036】割れ検出用受光素子1は、受光器の中心部
に設けられている。そして、受光器の下部にあるスリッ
トカバ−5に設けられた割れ検出用スリット5aを通過
した光が、割れ検出用受光素子1のための集光レンズ6
の中心部を経由して、この割れ検出用受光素子1に集光
される。このように構成しているのは、割れ検出用受光
素子1のための集光レンズ6の収差を少なくし、かつノ
イズとなる光の侵入を低減することにより、S/N比の
良い信号を得ようとするものである。
The crack detecting light receiving element 1 is provided at the center of the light receiving device. Then, the light that has passed through the crack detecting slit 5a provided in the slit cover 5 at the bottom of the light receiver receives the condensing lens 6 for the crack detecting light receiving element 1.
The light is focused on the crack detecting light-receiving element 1 via the central portion of. With this configuration, the aberration of the condenser lens 6 for the crack detection light receiving element 1 is reduced, and the intrusion of light that becomes noise is reduced, so that a signal with a good S / N ratio is generated. It's about to get.

【0037】したがって、図1においては、割れ検出用
受光素子1のための集光レンズ6の形状は、通常の円形
レンズのように完全な円形ではなくて、円形のうちの中
心部分を残して一部を切り欠いた形状となっているが、
円形レンズの焦点近傍部分のみを短冊状に使った形状で
もよい。
Therefore, in FIG. 1, the shape of the condenser lens 6 for the crack detecting light receiving element 1 is not a perfect circle like an ordinary circular lens, but the central portion of the circle is left. It has a shape with a part cut away,
A shape in which only the portion near the focus of the circular lens is used in a strip shape may be used.

【0038】微少割れ検出用受光素子2および汚れ検出
用受光素子3は、受光器の割れ検出用受光素子1のため
の集光レンズ6が場所を占めていない部分に設けられて
おり、それぞれ微少割れ検出用受光素子2のための集光
レンズ7および汚れ検出用受光素子3のための集光レン
ズ8を備えている。そして、これらの検出用受光素子2
および3には、前記スリットカバ−5に設けられた割れ
検出用スリット5aとは別に設けた微少割れ、汚れ検出
用スリット5bを通過した光が、微少割れ検出用受光素
子2のための集光レンズ7および汚れ検出用受光素子3
のための集光レンズ8を経由して集光される。微少割れ
検出用受光素子2は、専用のレンズを有しているので、
欠陥(開口)の寸法や存在する位置に応じて、適切な範
囲の光を集光することが可能である。
The light receiving element 2 for detecting minute cracks and the light receiving element 3 for detecting dirt are provided in portions where the condenser lens 6 for the light detecting element 1 for detecting cracks of the light receiver does not occupy a place, and each is minute. It has a condenser lens 7 for the crack detecting light receiving element 2 and a condenser lens 8 for the dirt detecting light receiving element 3. Then, these detection light receiving elements 2
Lights passing through a slit 5a for detecting fine cracks and a slit 5b for detecting dirt, which are provided separately from the slit 5a for detecting cracks provided on the slit cover 5, are focused on the light receiving elements 2 for detecting fine cracks. Lens 7 and light receiving element 3 for dirt detection
Is condensed via the condenser lens 8 for. Since the light receiving element 2 for detecting minute cracks has a dedicated lens,
It is possible to collect light in an appropriate range according to the size of the defect (opening) and the existing position.

【0039】なお、微少割れ検出用受光素子2のような
従受光素子および従集光レンズは、1種類に限定される
ものではなく、必要に応じて複数種類の従受光素子およ
び従集光レンズを配置してもよい。
The sub-light receiving element and the sub-condensing lens such as the light receiving element 2 for detecting minute cracks are not limited to one kind, and a plurality of kinds of sub-light receiving elements and sub-condensing lenses may be used as necessary. May be arranged.

【0040】本発明の実施の形態の帯状体のエッジ割れ
穴明き検出装置の受光器は、以上のように構成されて
いるので、検出すべき欠陥の種類が増加した場合でも、
受光器内に複数の種類の異なった受光素子(従受光素
子)を組み込んで、欠陥を検出することができるので、
新たに受光器を増設する必要がない。
Edge cracking of the strip according to the embodiment of the present invention
・ Since the light receiver of the perforated detection device is configured as described above, even if the types of defects to be detected increase,
Since a plurality of different types of light-receiving elements (sub-light-receiving elements) can be incorporated in the light receiver to detect defects,
There is no need to add a new light receiver.

【0041】次に、上述した本発明の実施の形態の帯状
体のエッジ割れ穴明き検出装置を使用して、帯状体の
エッジ割れ穴明きおよび微少割れを検出する方法を説
明する。
Next, a method for detecting edge cracks / perforations and minute cracks in the band-shaped body by using the above-described apparatus for detecting edge cracks / perforations in the band-shaped body according to the embodiment of the present invention will be described. .

【0042】図2は本発明の実施の形態の帯状体のエッ
ジ割れ穴明き検出装置の信号処理部の説明図である。
この信号処理部は、割れ検出用受光素子1からの信号を
処理するための増幅器11、ハイパスフィルタ12、ピ
−クホルダ13および判定回路14からなる割れ信号処
理回路15と、前記微少割れ検出用受光素子2からの信
号を処理するための増幅器21、ハイパスフィルタ2
2、ピ−クホルダ23および判定回路24からなる微少
割れ信号処理回路25とが設けられている。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a signal processing unit of the edge cracking / perforating detection device for a strip according to the embodiment of the present invention.
The signal processing unit includes a crack signal processing circuit 15 including an amplifier 11 for processing a signal from the crack detection light receiving element 1, a high pass filter 12, a peak holder 13, and a determination circuit 14, and the micro crack detection light receiving circuit 15. Amplifier 21 for processing the signal from element 2, high-pass filter 2
2, a minute crack signal processing circuit 25 including a peak holder 23 and a determination circuit 24 is provided.

【0043】そして、割れ信号処理回路15において
は、割れ検出用受光素子1からの信号は、増幅器11に
より、信号処理可能な程度まで増幅される。そして、ハ
イパスフィルタ12において、必要な信号のみが抽出さ
れる。これは、割れ検出用受光素子1で測定された信号
には、工場の照明等の外部からの投光、投光器の照明の
強さの変動等のノイズが混入されているので、これらの
欠陥信号に比較して低周波数の信号を除去するためであ
る。
Then, in the crack signal processing circuit 15, the signal from the crack detecting light receiving element 1 is amplified by the amplifier 11 to the extent that signal processing is possible. Then, the high-pass filter 12 extracts only necessary signals. This is because the signal measured by the light receiving element 1 for crack detection contains noise such as light from the outside such as factory lighting and fluctuations in the lighting intensity of the light projector, so these defect signals This is because the low-frequency signal is removed as compared with.

【0044】また、同様に手入れ済みの開口部のように
無害な開口部の信号も、欠陥信号に比較して低周波数の
ためこのハイパスフィルタ12により除去することがで
きる。
Similarly, a signal from a harmless opening such as a well-finished opening can be removed by the high-pass filter 12 because it has a lower frequency than the defective signal.

【0045】そして、一般に無害な開口部の周波数は、
照明変動等の周波数に比較して高いため、ハイパスフィ
ルタ12の周波数特性を、無害な開口部が除去できるよ
うな周波数特性とすることにより、欠陥信号のみを抽出
することができる。
The frequency of the generally harmless opening is
Since the frequency is high compared to the frequency of illumination fluctuations and the like, only the defect signal can be extracted by setting the frequency characteristic of the high-pass filter 12 to a frequency characteristic that can remove a harmless opening.

【0046】次に、ピ−クホルダ13において、ピ−ク
ホ−ルド処理が行われる。これは、欠陥信号が高周波数
のため、以降の回路における判定処理がやりやすくなる
ように、信号処理波形を整えるのが目的である。
Next, in the peak holder 13, a peak hold process is performed. The purpose of this is to adjust the signal processing waveform so that the determination process in the subsequent circuits can be easily performed because the defective signal has a high frequency.

【0047】判定回路14においては、閾値との比較等
割れと認識するための判断がなされ、その結果が出力さ
れる。
The decision circuit 14 makes a decision for recognizing that the comparison with the threshold value is not complete and outputs the result.

【0048】また、微少割れ信号処理回路25において
も、微少割れ検出用受光素子2からの信号が、割れ信号
処理回路15における信号処理と同じよう手順で行われ
る。
Also, in the micro crack signal processing circuit 25, the signal from the micro crack detecting light receiving element 2 is processed in the same procedure as the signal processing in the crack signal processing circuit 15.

【0049】また、この信号処理部には、ライン速度の
速度レベルを判定するための速度レベル判定器31と、
この速度レベル判定器31からの指令に基づき、割れ信
号処理回路15のハイパスフィルタ12、および微少割
れ信号処理回路25のハイパスフィルタ22の周波数特
性を切り替えるための周波数特性切替器32が設けられ
ている。
Further, the signal processing section includes a speed level judging device 31 for judging the speed level of the line speed,
A frequency characteristic switch 32 is provided for switching the frequency characteristics of the high-pass filter 12 of the crack signal processing circuit 15 and the high-pass filter 22 of the minute crack signal processing circuit 25 based on the command from the speed level determiner 31. .

【0050】そして、速度レベル判定器31において
は、ラインからのライン速度の情報に基づき、速度レベ
ル(高速から低速までのいくつかに区切られた速度区分
のレベル)を常時判定し、速度レベルが変わったときに
は、周波数特性切替器32に対して、指令を発して、そ
の速度レベルに合った周波数特性に切り替えるように指
令を発っする。そして、周波数特性切替器32により、
ハイパスフィルタ12およびハイパスフィルタ22の周
波数特性が切り替えられる。
Then, the speed level determiner 31 constantly determines the speed level (the level of the speed division divided into several from high speed to low speed) based on the information of the line speed from the line, and the speed level is determined. When there is a change, a command is issued to the frequency characteristic switch 32 to switch to a frequency characteristic suitable for the speed level. Then, by the frequency characteristic switch 32,
The frequency characteristics of the high pass filter 12 and the high pass filter 22 are switched.

【0051】すなわち、ライン速度が速いときには、欠
陥部からの信号の周波数が高くなるので、ハイパスフィ
ルタ12およびハイパスフィルタ22で除去する周波数
のレベルを高くし、ライン速度が遅いときには、欠陥部
からの信号の周波数が低くなるので、ハイパスフィルタ
12およびハイパスフィルタ22で除去する周波数のレ
ベルを低くする。
That is, when the line speed is high, the frequency of the signal from the defective portion becomes high. Therefore, the level of the frequency removed by the high-pass filter 12 and the high-pass filter 22 is made high, and when the line speed is low, the frequency from the defective portion is high. Since the frequency of the signal is lowered, the level of the frequency removed by the high pass filter 12 and the high pass filter 22 is lowered.

【0052】これにより、ライン速度がどのように変動
しても、確実に欠陥のみを検出することができる。
As a result, no matter how the line speed fluctuates, only the defect can be reliably detected.

【0053】[0053]

【発明の効果】この発明により、検出装置を増設するこ
となく各種の欠陥が検出でき、ライン速度の変化に対応
でき、無害な開口を欠陥として誤検出することのない検
出装置および検出方法を提供することができる。
According to the present invention, various kinds of defects can be detected without adding a detection device, it is possible to cope with a change in line speed, and a detection device and a detection method which do not erroneously detect harmless openings as defects are provided. can do.

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

【図1】本発明の実施の形態の帯状体のエッジ割れ
明き検出装置の説明図であり、(a)は帯状体のエッジ
割れ穴明き検出装置の受光器の断面図、(b)は
(a)のA−A矢視図、(c)(a)のB−B矢視図、
(d)は微少割れ検出用受光素子の詳細図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an edge cracking / perforating detection device for a strip according to an embodiment of the present invention, FIG. 1A is a cross-sectional view of a light receiver of the edge cracking / perforating detection device for a strip, (B) is an A-A arrow view of (a), (c) is a BB arrow view of (a),
(D) is a detailed view of a light receiving element for detecting minute cracks.

【図2】本発明の実施の形態の帯状体のエッジ割れ
明き検出装置の信号処理部の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a signal processing unit of the edge crack / perforation detection device for a strip according to the embodiment of the present invention.

【図3】従来の帯状体のエッジ割れ穴明き検出器の断
面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional edge cracking / perforating detector for a strip.

【図4】従来の帯状体のエッジ割れ穴明き検出器の信
号処理部の概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of a signal processing unit of a conventional edge cracking / perforating detector for a strip.

【図5】従来の帯状体のエッジ割れ穴明き検出器の信
号処理部の詳細説明図である。
FIG. 5 is a detailed explanatory diagram of a signal processing unit of a conventional edge cracking / perforation detector for a band-shaped body.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保山 清 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 山科 修一 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−12351(JP,A) 特開 昭55−70732(JP,A) 実開 昭59−187746(JP,U) 特公 昭46−33314(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/84 - 21/958 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kiyoshi Kuboyama 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Steel Pipe Co., Ltd. (72) Inventor Shuichi Yamashina 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Steel Pipe Incorporated (56) References JP 57-12351 (JP, A) JP 55-70732 (JP, A) Actual development 59-187746 (JP, U) JP 46-33314 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 21/84-21/958

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 帯状体のエッジ割れ穴明きを光学的手
段により検出する検出装置であって、前記帯状体に光を
投光する投光部と、帯状体を挟んで前記投光部に対向し
て設置される受光部と、該受光部よりの信号を処理して
帯状体のエッジ割れ、穴明きの信号を発生する信号処理
部とを有し、 前記受光部には、開口面積の大きい割れ穴明き検出用
として、円形レンズからレンズの中心部が残るように切
り取った主集光レンズと、該主集光レンズの焦点近傍に
配置した主受光素子と、微少割れ検出用として、前記主
集光レンズと重ならないように配置した従集光レンズ
と、該従集光レンズの焦点近傍に配置した従受光素子と
が設けられていることを特徴とする帯状体のエッジ割れ
穴明き検出装置。
1. A detection device for detecting edge breakage / perforation of a band-shaped body by optical means, comprising: a light-projecting section for projecting light onto the band-shaped body; and a light-projecting section sandwiching the band-shaped body. And a signal processing unit that processes a signal from the light receiving unit and generates a signal for edge cracking of the band and a signal for making a hole, and the light receiving unit has an opening. For detection of cracks and holes with large areas, a main condensing lens cut out from the circular lens so that the center of the lens remains, a main light receiving element arranged near the focus of the main condensing lens, and detection of minute cracks For the purpose of use, a sub-condensing lens arranged so as not to overlap with the main condensing lens, and a sub-light receiving element arranged in the vicinity of the focal point of the sub-condensing lens are provided. Crack
Perforated detection device.
【請求項2】 請求項1に記載の帯状体のエッジ割れ
穴明き検出装置を使用した帯状体のエッジ割れ穴明き
検出方法であって、前記信号処理部に、前記主受光素子
からの信号を処理するための増幅器、ハイパスフィル
タ、ピ−クホルダおよび判定回路からなる信号処理回路
と、前記従受光素子からの信号を処理するための増幅
器、ハイパスフィルタ、ピ−クホルダおよび判定回路か
らなる信号処理回路とを設け、前記帯状体が搬送されて
いるライン速度のレベルに応じて、それぞれのハイパス
フィルタの周法数特性を切り替えるようにしたことを特
徴とする帯状体のエッジ割れ穴明き検出方法。
Wherein edge cracking of the strip according to claim 1,
A method for detecting edge breakage / perforation of a strip using a perforation detection device, wherein the signal processing unit includes an amplifier for processing a signal from the main light-receiving element, a high-pass filter, a peak holder, and A line in which the band-shaped body is conveyed is provided with a signal processing circuit including a determination circuit and an amplifier for processing a signal from the sub-light receiving element, a high-pass filter, a peak holder, and a signal processing circuit including a determination circuit. A method for detecting edge cracks / perforations in a strip, which is characterized in that the frequency characteristic of each high-pass filter is switched according to the speed level.
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