JP5760698B2 - バックリング検査装置の評価装置及びバックリング検査装置の評価方法 - Google Patents
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Description
鋼板にバックリングが発生した場合、そのまま走行を継続するとバックリングの程度が大きくなり、鋼板の破断に至るおそれがある。その場合、著しい生産阻害につながるため、バックリングが発生した場合にはこれを早期に発見する必要がある。
さらに、鋼板のバタツキ(鋼板の面に対する垂直方向の位置変動)などの周囲の環境の影響によるバックリングの誤検出を防止するために、電磁波の送信アンテナと受信アンテナとを、走行する鋼板の長手方向に対して斜め上方の同じ位置に設置し、送信用アンテナから放射されバックリングに反射された電磁波のみを受信用アンテナで受信することで、バックリングを検出する方法もある。
また、上記装置の性能評価作業及び校正作業はライン内での作業となるため、設備の条件によっては足場の確保等において制約が多く、作業性が悪い。さらに、校正板の設置精度の保証が得られないため、信頼性の高い性能評価を行うことができない。
そこで、本発明は、バックリング検査装置に対して適切な校正を行うべく、信頼性の高い性能評価を行うことができるバックリング検査装置の評価装置及びバックリング検査装置の評価方法を提供することを課題としている。
これにより、検査位置と校正位置との2ポジション間におけるバックリング検査器の移動を、比較的簡易な構成で精度良く行うことができる。
これにより、校正用突起物の大きさ毎にそれぞれバックリング検査装置の性能評価を行うことができるので、評価精度を向上させることができる。
さらにまた、上記において、前記評価手段は、前記受信用アンテナで受信した電磁波の波形及びレベルが許容範囲内であるか否かに応じて、前記バックリング検査装置の性能良否を判定することを特徴としている。
これにより、金属鋼板に発生したバックリングを検査するバックリング検査装置に対して適切な校正を行うべく、安定性及び信頼性の高い性能評価を行うことができる。
(構成)
図1は、本実施形態におけるバックリング検査装置とその評価装置の構成を示す図であり、(a)は側面図、(b)は平面図である。
図中、符号1は製造ライン(プロセスライン)上を走行中の金属鋼板(金属ストリップ)であり、符号10は、金属鋼板1の通板方向に連続して存在するバックリング(以下、絞りともいう)などの突起物を検出するバックリング検査装置である。
なお、送信用アンテナ11、受信用アンテナ12及び送受信信号処理部13でバックリング検査器を構成している。
図2(a)に示すように、金属鋼板1上にバックリング2が存在しない場合、送信用アンテナ11から放射された電磁波51は、金属鋼板1の平面で反射され、反射波52となるため、受信用アンテナ12によって受信されることはない。
具体的には、送受信信号処理部13は、受信用アンテナ12による反射波52bの受信の有無に応じて、バックリングの有無を判断する。また、送信用アンテナ11から電磁波を放射してから、バックリング2による反射波52bを受信用アンテナ12で受信するまでの時間差によって、バックリング2の位置(アンテナ11及び12からバックリング2までの距離)を検出する。さらに、受信した反射波52bの波形やレベル(ピーク電圧値)に基づいて、バックリング2の形状を検出する。このようなバックリング検出には、一般的な擬似ランダム信号方式のほかに、レーダー技術におけるパルス圧縮方式やFM−CW方式を使用することができる。
送信用アンテナ11及び受信用アンテナ12は、水平方向に延在するアーム21の一端に固定されており、このアーム21は、その他端が製造ライン外(安全柵23よりも外側)に設置された架台22の上端部に固定されている。架台22は、鉛直方向に延在する中心軸Cを中心に回転可能に構成されている。
図3は、校正板40の構成を示す側面図である。
本実施形態では、(a)に示すような、突起物が形成されていない平板からなる校正板40と、(b)〜(d)に示すような、平板にそれぞれサイズの異なる校正用突起物(絞り)40aが形成された複数の校正板40とを用意する。
図4は、校正装置30で実行する校正処理手順を示すフローチャートである。この校正処理は、検査時に作業者が校正ボタン等を押下することで実行開始する。
先ずステップS1で、校正装置30は、送信用アンテナ11及び受信用アンテナ12が校正位置へ移動されていることを確認し、ステップS2に移行する。即ち、校正装置30は、作業者が架台22を180°回転させることで、アーム21が図1の実線に示す検査位置から図1の二点鎖線に示す校正位置まで回転されていることを確認する。
作業者は、出力部33から認識した良否判定結果に基づいて、バックリング検査装置10の校正処置を行う。良否結果が「否」となる原因としては、送信用アンテナ11が電磁波を正常に送信できていない、受信用アンテナ12が反射波を正常に受信できていない、受信用アンテナ12がノイズや他の障害物の反射波を拾ってしまっている、などが考えられる。したがって、校正処置としては、電磁波の発生装置、アンテナ、ケーブル等を検査し、調整や交換作業を行う。
なお、図5において、ステップS1が移動手段に対応し、ステップS2〜ステップS5が評価手段に対応している。
次に、本実施形態の動作について説明する。
バックリング検査装置10は、通常検査時には、図1の実線に示すように、アンテナ11及び12の開口面(電磁波が送信または受信される面)が金属鋼板1に対向する位置に配置されており、この状態で、金属鋼板1に存在するバックリングを検査する。具体的には、送受信信号処理部13が送信用アンテナ11に対して電磁波送信指令を出力すると、送信用アンテナ11から金属鋼板1の幅方向中心部を含む所定範囲に電磁波が放射され、その反射波が受信用アンテナ12によって受信される。このとき、受信用アンテナ12は、金属鋼板1に存在するバックリング2によって反射された電磁波のみを受信するように構成されているので、送受信信号処理部13は適切にバックリング情報を得ることができる。
したがって、製造ライン停止時にバックリング検査装置の校正処理を実施するシステムでは、時間制約などにより比較的長期スパンでしかバックリング検査装置10の性能要否を確認することができなかったのに対し、本実施形態では、比較的短スパンでバックリング検査装置10の性能良否を確認することができる。そのため、バックリング検査装置10の異常を早期に発見することができる。
このように、バックリング検査装置10が正常である場合には、各反射波の波形及びレベルはそれぞれ許容範囲内となるため、各校正板40に対する検査結果がそれぞれ「良」と判定され(ステップS5)、これが出力される(ステップS6)。
そして、校正板40を用いたバックリング検査装置10の性能評価及び校正処理が終了すると、作業者は架台22を180°回転し、アンテナ11及び12を図1の二点鎖線に示す校正位置から、図1の実線に示す検査位置に移動する。これにより、バックリング検査装置10による金属鋼板1のバックリング検査が再開可能となる。
このように、上記実施形態では、製造ラインを停止することなく任意のタイミングで、金属鋼板上のバックリングを検査するバックリング検査装置の性能評価及び校正を行うことができる。したがって、短スパンで定期的にバックリング検査装置の良否判定を行うことができ、装置異常の早期発見が可能となる。そのため、品質保証体制のレベルアップを実現することができる。
さらに、予め用意した校正板を用い、検査時と同条件で校正板の検査を行えるように、架台を回転させて送信用アンテナ及び受信用アンテナを校正位置に移動する。したがって、比較的簡易な構成で毎回同じ校正位置に送信用アンテナ及び受信用アンテナを移動させて精度良く校正処理を行うことができ、評価・校正の安定性を向上させることができる。また、校正板に形成する校正用突起物を検査対象であるバックリングと同等サイズとするので、バックリング検査装置の評価・校正の信頼性を向上させることができる。
さらにまた、バックリング検査器を、電磁波を放射する送信用アンテナと、被検査面上の検査対象によって反射された電磁波のみを受信する受信用アンテナとを備える構成とし、バックリング検査装置の評価指標として反射波の波形及びレベルを用いる。そのため、正常時の基準波形及び基準レベルに対して、波形が乱れている場合やレベルが大きく異なる場合など、当該波形及びレベルが許容範囲外となることを検出することで、バックリング検査装置に異常が発生していると判断することができる。したがって、適切にバックリング検査装置の性能評価を行うことができる。
上記実施形態においては、電磁波を利用したバックリング検査器を適用する場合について説明したが、バックリング検査器として、レーザ光などの平行光を利用したものを適用することができる。
さらに、上記実施形態においては、架台22を180°回転させることで検査位置と校正位置とを切り換える場合について説明したが、検査位置が製造ライン外であれば、架台22の回転角度は180°でなくてもよい。
さらにまた、上記実施形態においては、作業者が手動で架台22を回転させてアンテナ11及び12を製造ライン外に移動する場合について説明したが、例えばモータ等で構成されるアクチュエータを駆動制御することで当該移動を実現することもできる。この場合、検査位置と校正位置との2ポジション間におけるアンテナ11及び12の移動が完全自動化となるため、短い作業時間で高精度な移動作業を行うことができる。
Claims (3)
- プロセスライン上の金属鋼板に対して所定の相対位置関係となる位置に配置され、前記プロセスラインを走行する前記金属鋼板上に存在するバックリングを検査するバックリング検査器を備えるバックリング検査装置の評価装置であって、
鉛直方向の軸回りに回転可能に構成され、水平方向に延在するアームの一端が固定された架台を備え、前記バックリング検査器が前記アームの他端に固定されており、前記架台を所定角度回転させることで、前記バックリング検査器を前記プロセスライン外に移動する移動手段と、
前記移動手段で移動した後の前記バックリング検査器との相対位置関係が、バックリング検査時における前記バックリング検査器と前記金属鋼板との相対位置関係と等しくなる位置に配置され、前記バックリングを模したそれぞれ大きさが異なる校正用突起物が形成された数種類の校正板と、
前記数種類の校正板に対して、前記移動手段で移動した後の前記バックリング検査器によって前記バックリング検査時のバックリング検査と同一処理を行って、前記数種類の校正板に対してそれぞれ前記校正用突起物を検査することで、前記バックリング検査装置の性能を評価する評価手段と、を備えることを特徴とするバックリング検査装置の評価装置。 - 前記バックリング検査器は、被検査面に対して電磁波を放射する送信用アンテナと、前記送信用アンテナから放射され前記被検査面上の突起物によって反射された前記電磁波のみを受信する受信用アンテナと、前記送信用アンテナの送信信号及び前記受信用アンテナの受信信号を処理する送受信信号処理部と、を備え、
前記移動手段は、前記送信用アンテナ及び前記受信用アンテナを、前記バックリング検査時における相対位置関係を保ったまま前記プロセスライン外に移動し、
前記評価手段は、前記受信用アンテナで受信した電磁波の波形及びレベルが許容範囲内であるか否かに応じて、前記バックリング検査装置の性能良否を判定することを特徴とする請求項1に記載のバックリング検査装置の評価装置。 - プロセスライン上の金属鋼板に対して所定の相対位置関係となる位置に配置され、前記プロセスラインを走行する前記金属鋼板上に存在するバックリングを検査するバックリング検査器を備えるバックリング検査装置の評価方法であって、
鉛直方向の軸回りに回転可能に構成され、水平方向に延在するアームの一端が固定された架台を備え、前記バックリング検査器が前記アームの他端に固定された移動手段を用い、
前記架台を所定角度回転させることで、前記バックリング検査器を、前記金属鋼板のプロセスライン外に配置され、前記バックリングを模したそれぞれ大きさが異なる校正用突起物が形成された数種類の校正板との相対位置関係が、バックリング検査時における前記金属鋼板との相対位置関係と等しくなる位置に移動した後、
前記数種類の校正板に対して、前記バックリング検査器によって前記バックリング検査時のバックリング検査と同一処理を行って、前記数種類の校正板に対してそれぞれ前記校正用突起物を検査することで、前記バックリング検査装置の性能を評価することを特徴とするバックリング検査装置の評価方法。
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