JP3445995B2 - 帯状体のエッジ割れ・穴明き検出装置信号処理部の検出精度確認装置および検出精度確認方法 - Google Patents

帯状体のエッジ割れ・穴明き検出装置信号処理部の検出精度確認装置および検出精度確認方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、帯状体のエッジ
部に発生するエッジ割れ、穴明きを光学的手段により
出し、その光量の変化を幅方向に加算することにより、
エッジ割れ、穴明きの大きさおよび発生位置を把握でき
るようにしたエッジ割れ、穴明き検出装置信号処理部
検出精度を確認するための検出精度確認装置および検出
精度確認方法に関する。
【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。
【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。
【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6〜図8に示す。図6はこの検出器の
断面図、図7はこの検出器の信号処理部の概略図、図8
はこの検出器の信号処理部の詳細説明図である。
【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6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。
【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、受光部42の洗浄実施条件成立時に、受光部4
2を洗浄するため、洗浄液供給ポンプ55により洗浄液
58が洗浄液タンク56から供給され、ノズル57から
噴射されて当たるようになっている。
【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。
【0008】図7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が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。
【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8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。
【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。
【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。
【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。
【0013】投光部や受光部の汚れによる検出精度の低
下に対しては、洗浄機構を有しているので、正常な検出
精度に近づくように、洗浄により対処できるが、受光素
子や信号処理部の劣化に起因する検出精度の低下に対し
ては、検出精度を確認する方法が確立されていないの
で、どの時点で検出装置の校正を行う必要があるのか判
断できない。
【0014】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、帯状体のエッ
ジ割れ・穴明き検出装置の受光素子を含めた信号処理部
の検出精度を容易に確認することのできる検出精度確認
装置および検出精度確認方法を提供することを目的とし
ている。
【0015】
【課題を解決するための手段】この発明に係る第一の帯
状体のエッジ割れ・穴明き検出装置信号処理部の検出精
度確認装置は、外周部に模擬欠陥としての所定大きさの
切り欠き部を設けた円板と、該円板を軸線の回りに回転
させる回転手段と、円板の回転速度を制御する回転速度
制御手段とからなるものである。
【0016】また、この発明に係る第二の帯状体のエッ
ジ割れ・穴明き検出装置信号処理部の検出精度確認装置
は、外周部に切り欠き部を設け、この切り欠き部に帯状
体から切り取ったエッジ割れまたは穴明きの模擬欠陥を
取り付け可能に構成した円板と、該円板を軸線の回りに
回転させる回転手段と、円板の回転速度を制御する回転
速度制御手段とからなるものである。
【0017】また、この発明に係る帯状体のエッジ割れ
・穴明き検出装置信号処理部の検出精度確認方法は、上
記第一または第二の検出精度確認装置を使用して、帯状
体のエッジ割れ・穴明き検出装置信号処理部の検出精度
を確認する方法であって、前記模擬欠陥が前記検出装置
の投光部と受光部の間を通過するように、前記検出精度
確認装置を配置した後、前記円板を所定の回転速度で回
転させ、前記受光部で円板の模擬欠陥からの光の信号を
検出し、この信号とあらかじめ把握している正常時に受
光部で検出した円板の模擬欠陥からの光の信号とを比較
することにより、検出装置信号処理部の検出精度を確認
するものである。
【0018】この検出精度確認装置を使用することによ
り、オンラインで実際に帯状体のエッジ割れ・穴明きを
検出するときと同じライン速度で、実際に帯状体に発生
する欠陥と同じ大きさの模擬欠陥を、帯状体のエッジ割
れ・穴明き検出装置の投光部と受光部の間を通過させる
ことができる。
【0019】そして、模擬欠陥が通過するときの受光部
からの光の信号を、正常時(検出装置の使用開始時)の
受光部からの光の信号と比較することにより、現在時点
での検出装置信号処理部の検出精度が、正常時の検出精
度に比較して、どの程度低下しているかを把握すること
ができる。
【0020】そして、その結果を基にして、検出装置
号処理部の検出精度の校正のタイミングを決定すること
ができる。
【0021】なお、検出装置信号処理部の検出精度の確
認は、オンラインで行ってもよいし、オフラインで行っ
てもよい。
【0022】
【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。
【0023】図1は本発明の実施の形態の帯状体のエッ
ジ割れ・穴明き検出装置信号処理部の検出精度確認装置
の正面図である。この検出精度確認装置は、外周部に模
擬欠陥を形成させた円板1、この円板1を軸線の回りに
回転させるモ−タ−2、モ−タ−2の回転速度を検出す
るためのエンコ−ダ−3とから構成される円板回転装置
4と、円板1の回転速度を制御するための速度調整装置
5とから構成されている。そして、モ−タ−2およびエ
ンコ−ダ−3とは、それぞれ配線6および7により、速
度調整装置5と接続されている。
【0024】速度調整装置5には、電源接続用の差込み
8、オンオフスイッチ9、回転速度調整用ツマミ10お
よび速度表示盤11が設けられている。
【0025】この検出精度確認装置を使用するときに
は、速度調整装置5の電源接続用の差込み8を電源に差
込み、オンオフスイッチ9をオンにする。このようにす
ると、配線6を通してモ−タ−2に通電されるので、モ
−タ−2が駆動し円板1が回転する。
【0026】そして、モ−タ−2の回転速度はエンコ−
ダ−3により検出され、配線7を通って回転速度の信号
が速度調整装置5に送られる。回転速度の信号は速度調
整装置5において円板1の周速に変換され、速度表示盤
11にその値が表示される。
【0027】速度表示盤11に表示された円板1の周速
が、所定の周速より速かったり、遅かったりしたときに
は、回転速度調整用ツマミ10を回してモ−タ−2の回
転速度を調整し、速度表示盤11に表示された円板1の
周速が、所定の周速へ到達するように調整する。
【0028】図2は、円板1の平面図であり、図2
(a)は円板1の外周部に比較的大きなエッジ割れに見
立てた切り欠き部(例えば、周方向寸法10mm×径方
向寸法10mm)1aを設けたもの、図2(b)は円板
1の外周部にヘア−クラックに見立てた切り欠き部(例
えば、周方向寸法1mm×径方向寸法20mm)1bを
設けたものである。
【0029】また、円板1の他の形態としては、図3に
示すようなものもある。図3(a)はこの形態の円板1
の平面図、図3(b)は同じく側面図である。この円板
1の場合には、円板の外周部に切り欠き部1cを設ける
とともに、この切り欠き部1cに帯状体から採取した欠
陥サンプル12が装着できるように、2枚の欠陥サンプ
ル固定部材13が設けられている。そして、2枚の欠陥
サンプル固定部材13の間に欠陥サンプル12を差し込
み、欠陥サンプル12の欠陥部が、切り欠き部1cから
見えるようにして、ボルト14で固定する。
【0030】なお、円板1に欠陥サンプル12を装着す
ると、円板1が水平状態を保って回転することができな
いので、円板1の中心を通って欠陥サンプル12を装着
した位置と対向する位置にバランサ−15を取り付ける
ようにしている。
【0031】図4は、上述した欠陥サンプル12の例を
示したものであり、図4(a)は標準的割れ12aを含
むもの、図4(b)はクサビ割れ12bを含むもの、図
4(c)は内部開孔12cを含むものである。
【0032】次に、上述した検出精度確認装置を使用し
て、帯状体のエッジ割れ・穴明き検出装置の検出精度を
確認する方法を説明する。図6〜図8で説明した帯状体
のエッジ割れ、穴明き検出装置の、投光部41と受光部
42の間を、円板1に設けた模擬欠陥が通過するよう
に、検出精度確認装置の円板回転装置4を配置する。そ
して、速度調整装置5の電源接続用の差込み8を電源に
差込み、オンオフスイッチ9をオンにする。円板1が回
転を開始したら、速度表示盤11に表示された円板1の
周速が、所定の周速になるように、回転速度調整用ツマ
ミ10を回してモ−タ−2の回転速度を調整する。
【0033】所定の周速で円板1が回転するようになっ
たら、受光部42からの模擬欠陥の信号を検出装置の信
号処理部で処理して、出力電圧として取り出す。
【0034】図5のグラフは、円板1の周速(鋼板の搬
送速度)が2000m/minのときの模擬欠陥の大き
さと出力電圧との関係を示すグラフであるが、欠陥の大
きさと出力電圧との関係はほぼリニア−な関係にあり、
繰り返し精度も±5%以内となっている。
【0035】上述したような関係を、検出装置の使用開
始時(正常時)に把握しておき、ある程度使用した後の
欠陥の大きさと出力電圧との関係が、正常時の欠陥の大
きさと出力電圧との関係と比較して、どの程度変化して
いるかを把握することにより、検出装置信号処理部の校
正のタイミングを決定することができる。
【0036】なお、検出精度が正常時の検出精度に比較
して一定値以上低下したら、自動的に警報を鳴らすよう
な回路を設けて、検出精度の確認を行ってもよい。
【0037】
【発明の効果】この発明により、帯状体のエッジ割れ・
穴明き検出装置信号処理部の検出精度を容易に確認する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の帯状体のエッジ割れ・穴
明き検出装置信号処理部の検出精度確認装置の正面図で
ある。
【図2】円板の平面図であり、(a)は円板の外周部に
比較的大きなエッジ割れに見立てた切り欠き部を設けた
もの、(b)は円板の外周部にヘア−クラックに見立て
た切り欠き部を設けたものである。
【図3】円板の他の形態を示す説明図であり、(a)は
円板の平面図、(b)は側面図である。
【図4】欠陥サンプルの例を示す説明図であり、(a)
は標準的割れを含むもの、(b)はクサビ割れを含むも
の、(c)は内部開孔を含むものである。
【図5】模擬欠陥の大きさと出力電圧との関係を示すグ
ラフである
【図6】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。
【図7】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。
【図8】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。
【符号の説明】
1 円板 1a、1b、1c 切り欠き部 2 モ−タ− 3 エンコ−ダ− 4 円板回転装置 5 速度調整装置 6 配線 7 配線 8 電源接続用の差込み 9 オンオフスイッチ 10 回転速度調整用ツマミ 11 速度表示盤 12 欠陥サンプル 12a 標準的割れ 12b クサビ割れ 12c 内部開孔 13 欠陥サンプル固定部材 14 ボルト 15 バランサ−
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭58−56955(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/84 - 21/958

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周部に模擬欠陥としての所定大きさの
    切り欠き部を設けた円板と、該円板を軸線の回りに回転
    させる回転手段と、円板の回転速度を制御する回転速度
    制御手段とからなることを特徴とする帯状体のエッジ割
    れ・穴明き検出装置信号処理部の検出精度確認装置。
  2. 【請求項2】 外周部に切り欠き部を設け、この切り
    欠き部に帯状体から切り取ったエッジ割れまたは穴明き
    の模擬欠陥を取り付け可能に構成した円板と、該円板を
    軸線の回りに回転させる回転手段と、円板の回転速度を
    制御する回転速度制御手段とからなることを特徴とする
    帯状体のエッジ割れ・穴明き検出装置信号処理部の検出
    精度確認装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の検出精度確認
    装置を使用して、帯状体のエッジ割れ・穴明き検出装置
    の検出精度を確認する方法であって、前記模擬欠陥が前
    記検出装置の投光部と受光部の間を通過するように、前
    記検出精度確認装置を配置した後、前記円板を所定の回
    転速度で回転させ、前記受光部で円板の模擬欠陥からの
    光の信号を検出し、この信号とあらかじめ把握している
    正常時に受光部で検出した円板の模擬欠陥からの光の信
    号とを比較することにより、検出装置の検出精度を確認
    することを特徴とする帯状体のエッジ割れ・穴明き検出
    装置信号処理部の検出精度確認方法。
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