JP6431643B1 - 金属板の表面欠陥検査方法および表面欠陥検査装置 - Google Patents
金属板の表面欠陥検査方法および表面欠陥検査装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6431643B1 JP6431643B1 JP2018171501A JP2018171501A JP6431643B1 JP 6431643 B1 JP6431643 B1 JP 6431643B1 JP 2018171501 A JP2018171501 A JP 2018171501A JP 2018171501 A JP2018171501 A JP 2018171501A JP 6431643 B1 JP6431643 B1 JP 6431643B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal plate
- surface defect
- image signal
- defect inspection
- imaging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
Description
なお、上述した各種の外観異常における有害・無害の区別は単なる一例であって、各種の外観異常のうち何が有害であり何が無害であるかは、金属板のユーザーによってそれぞれ異なるものである。したがって、外観異常のうち何を有害(表面欠陥)とし何を無害とするかは、上記の例に限定されるものではなく、ユーザーと製造業者との間の品質面に関する契約によって決められるものであり、製造者はその契約に応じた検査項目・検査基準で外観異常の有害・無害を峻別することが求められる。とは言え、本明細書では、発明の理解を容易にするため、特に説明がある場合を除き、外観異常の何が有害で何が無害かを、上記の例に固定して説明する。
このような金属板の表面検査装置において、例えば、下記の特許文献1(日本国・特開平8−94542号公報)には、鋼板の表面に発生した欠陥を光学的に検出する際に、光源から鋼板の表面への光の入射角度αを15°〜30°の間の角度に設定するとともに、撮像装置3の受光角度をα+3°〜α+7°に設定する技術が開示されている。かかる技術によれば、亜鉛めっき系鋼板上に存在する様々な形態をもつ押し疵を安定的に検出することが可能になるとされている。
それゆえに、本発明の目的は、表面にめっき等の表面処理が施されていない鋼板などと言ったあらゆる金属板を検査対象とする場合であっても、有害な外観異常(表面欠陥)と無害な外観異常とを峻別して検出することができる金属板の表面欠陥検査方法およびその装置を提供することである。
すなわち、上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図1から図4に示すように、金属板の表面欠陥検査方法を次のように構成した。
金属板12の表面上にある撮像対象部位に照明光を照射する。上記の撮像対象部位からの反射光を撮像する。撮像して得られた画像信号を所定の閾値に基いて2値化すると共に、その2値化されたデータのうち明部分となる領域の中から所定の判定ルールに基づいて金属板12の表面欠陥を判定する。その際に、上記の閾値が検査対象金属板12の製造履歴に基づいて個別に設定される。
すなわち、金属板12の表面上にある撮像対象部位に照明光を照射する照明部14と、上記の照明光に対する撮像対象部位からの反射光を撮像する反射光撮像部16と、上記の反射光撮像部16で撮像して得られた画像信号を所定の閾値に基づいて2値化すると共に、その2値化されたデータのうち明部分となる領域の中から所定の判定ルールに基づいて金属板12の疵を判定する画像信号処理部18とを含む。また、上位PC(パーソナルコンピュータ)30又はサーバーより受け取った、もしくは金属板製造・加工装置に記録させておいた上記の金属板の製造履歴に基づいて、上記の画像信号処理部に対して、その金属板に対応する閾値を個別に選択する指令を出す判定条件選択手段32を有する。
なお、上記の「金属板製造・加工装置」とは、本発明装置の検査対象である金属板12がその表面検査前までに通過してきた装置を示すものであって、例えば、この金属板12が鋼板である場合には、各種圧延装置や焼鈍炉或いはスリッター装置などを例示することができる。
これらの場合、無害な外観異常が示す画像信号(外乱要因)を2値化処理の際に完全に除去することができないような場合であっても、検査対象である金属板12の来歴に応じた適切な判定ルールを選択することにより、2値化処理によって選択された「表面欠陥として判定されるべき部位の候補」の中から「有害な外観異常(表面欠陥)」と「無害な外観異常」とを的確に峻別することができ、有害な外観異常の判定精度をより一層向上させることができるようになる。
これらの製造履歴のうち、冷間圧延機種,冷間圧延ロールの研磨方法,調質圧延機種,調質圧延ロールの種類,調質圧延油使用の有無,調質圧延油の種類,スリッター工程で通板したラインの種類及び合紙の有無は、油汚れを含む製品の光沢度の違いによる外乱要因を除去することができる。一方、焼鈍炉機種及び焼鈍条件は、焼鈍縞による外乱要因を除去することができる。
図示実施形態の金属板の表面欠陥検査装置10において、この照明部14は、金属板12表面の撮像対象部位において金属板12の走行方向Lに直交する面22(以下、「直交面22」とも言う。)よりも金属板12の走行方向L下流側に設置されると共に、金属板12の表面に対する照明光の入射角αが、直交面22に対して所定の鋭角に設定されている。また、金属板12がピンチロール24,26に挟まれ、これらピンチロール24,26間で検査ロール28に支持される位置が、金属板12が板厚方向に揺れることのない検査位置、すなわち撮像対象部位となっている。
この反射光撮像部16は、上記の直交面22より金属板12の走行方向L上流側に設置されると共に、金属板12の表面からの反射光の反射角βが、直交面22に対して所定の鋭角であって、上記のαとは異なる角度のものを撮像するように設定されている。このため、反射光撮像部16は、金属板12の表面で反射した光のうち、乱反射光を撮像するようになっている。
先ず始めに、表面欠陥検査装置10における判定条件選択手段32のレシピ選択テーブル34に、検査のため通板する金属板12のコイル明細を入力する。このコイル明細を入力する際には、図3(a)に示すように、レシピ選択テーブル34の所定の入力箇所に必要な事項を入力する。すると、判定条件選択手段32に格納された所定のプログラムが起動して、その金属板12の製造履歴が蓄積されている上位PC30より当該金属板12のコイルに該当する製造履歴が抽出され、抽出された製造履歴に対応する固有の指令内容がこれにタグ付けされたレシピNo.(ナンバー)と共に選択される。選択されたレシピNo.は製造履歴と共にレシピ選択テーブル34に表示され(図3(b)参照)、それと同時に、当該レシピNo.の指令内容が画像信号処理部18に与えられ、その指令に基づいて閾値選択プログラムで所定の閾値が選択され、閾値選択処理S1が完了する。
ここで、或る検査対象の金属板12において、その金属板12の製造履歴に基づくと、発生し得る外観異常がヘゲ疵,巻き締め疵,焼鈍縞の3種類であり、これらの画像信号の輝度はヘゲ疵が最も高く,次いで巻き締め疵,最後に焼鈍縞の順である場合について説明する。ヘゲ疵と巻き締め疵は、前述の通り表面疵であって、有害な外観異常である。一方、焼鈍縞は無害な外観異常である。このような場合には、有害な外観異常(明部分)の全てがピックアップされるように、巻き締め疵の画像信号の輝度と焼鈍縞の画像信号の輝度との間に閾値を設定することになる。
また、外観異常の種類によっては、その外観異常が金属板12の特定の部位に高い頻度で発生することがある。例えば、金属板12である鋼板がベル型焼鈍炉を使った或る特定の焼鈍条件で焼鈍されたものの場合、金属板12のコイルのエッジ部分に焼鈍縞が発生する。そこで、このような製造履歴を有する金属板12において、焼鈍縞も有害な外観異常としてピックアップする必要がある場合には、コイルのエッジ部分とそれ以外の部分とで2値化処理の閾値を異なる値に設定することも考えられる。
以上のような有害あるいは無害な外観異常と相関が高い製造履歴としては、冷間圧延機種,冷間圧延ロールの研磨方法,調質圧延機種,調質圧延ロールの種類,調質圧延油使用の有無,調質圧延油の種類,焼鈍炉機種,焼鈍条件,スリッター工程で通板したラインの種類及び合紙の有無などが挙げられる。本実施形態では、製造履歴に対応する固有の閾値を設定する際に、図3(b)に示すように、これらの製造履歴の殆ど全てが用いられる。
続いて、表面欠陥検査装置10への金属板12の通板が開始されると、反射光撮像部16は、金属板12の表面で反射した乱反射光を撮像し、CCDによるデジタル変換処理を行って256階調の画像信号を得る。これにより反射光撮像部16によるデジタル変換S2が完了する。得られた画像信号は画像信号処理部18に与えられ、続く2値化処理S3が実行される。
2値化処理S3は、反射光撮像部16で得られた256階調の画像信号を所定の閾値で2値化し、その輝度が閾値よりも高い明部分を「表面欠陥として判定すべき部位の候補」として抽出する処理である。なお、2値化の方法としては公知のものを利用することができる。
そして、2値化処理S3でノイズが除去され「表面欠陥として判定すべき部位の候補」が抽出された2値化画像は、続く判定処理S4へと与えられる。
ちなみに、2値化処理S3によって有害な外観異常(表面欠陥)と無害な外観異常とを完全に峻別することができる場合であって、その有害な外観異常(表面欠陥)の種類などを特定する必要がないような場合には、以下の判定処理S4を省略することもできる。この場合、2値化処理S3それ自体が所定の判定ルールに基づいた判定処理S4をも兼ね備えることになる。
判定処理S4は、2値化処理S3で得られた2値化画像上にある「表面欠陥として判定すべき部位の候補」に対して、所定の判定ルールに基づいて、例えば、明部分の形状,密度(分布),面積,アスペクト比などの様々な特徴量を検討し、表面欠陥であるか否かを判定する処理である。図4に示す判定方法では、表面欠陥候補である明部分のドット36のリストを作成し(図4(a)参照)、幅方向10mm以内で且つ長手方向10mm以内に纏められるもの(勿論、この距離は表面欠陥検査装置で任意の値に設定できる)を表面疵との疑いが強い一つの表面欠陥懐疑グループ38とする。表面欠陥検査装置の機種によってはこの表面欠陥懐疑グループ38を複数の種類設定することが出来る。図4(b)に示す例では、前記の表面欠陥懐疑グループ38に追加して、幅方向10mm以内かつ長手方向100mm以内のものも表面欠陥懐疑グループ38′として追加している。これらの表面欠陥懐疑グループ38,38′に対して様々な特徴量を検討し、その結果、欠陥(グループ)全体の大きさが25mm2以上であって、ドットの集合体の数が2点以上の場合は、巻き締め疵40と判定する。加えて、幅方向10mm以下、長手方向100mm以下のものをヘゲ疵(カキ疵)42と判定する(図4(c)参照)。
そして、判定処理S4で表面欠陥と判定された情報は、検査結果出力部20に与えられ、表面欠陥の検出された旨および検出された表面欠陥の種類が、表示、印刷等の手段により当製造工程、次の製造工程、或いは必要に応じてユーザーに知らされて、検査結果出力S5が完了する。
上述した第1の実施形態と異なる点は、判定条件選択手段32が、検査対象の金属板12の製造履歴に基づいて、画像信号処理部18に対して、上述した2値化処理S3の際の閾値のみならず、判定処理S4の際にその金属板12に個別の判定ルールを設定する指令も出す点である。
このため、表面欠陥検査装置10における判定条件選択手段32のレシピ選択テーブル34に、検査のため通板する金属板12のコイル明細を入力すると、判定条件選択手段32に格納された所定のプログラムが起動して、その金属板12の製造履歴が蓄積されている上位PC30より当該金属板12のコイルに該当する製造履歴が抽出され、抽出された製造履歴に対応する固有の指令内容(すなわち閾値および判定ルール)がこれにタグ付けされたレシピNo.(ナンバー)と共に選択される。選択されたレシピNo.は製造履歴と共にレシピ選択テーブル34に表示され、それと同時に、当該レシピNo.の指令内容が画像信号処理部18に与えられ、その指令に基づいて閾値選択プログラムで所定の閾値が選択されて閾値選択処理S1が完了すると共に、判定処理S4で使用される個別の判定ルール(パラメータ)の設定が完了する。
なお、これ以外の部分については前記第1の実施形態と同じであるので、前記第1の実施形態の説明を援用して本実施形態の説明に代える。
そこで、第2の実施形態のように、判定条件選択手段32が、検査対象の金属板12の製造履歴に基づいて、画像信号処理部18に対して、判定処理S4の際にその金属板12に個別の判定ルールを設定する指令も出すようにしておけば、上記のように2値化処理の際の閾値を超えて一旦「表面欠陥として判定されるべき部位の候補」となるものの、その製造履歴から表面欠陥ではないと判断できる領域(例えば、図6の「表面欠陥懐疑グループ38″」)を的確に除去することができ、有害な外観異常の判定精度をより一層向上させることができるようになる。
Claims (6)
- 金属板の表面上にある撮像対象部位に照明光を照射し、
上記の撮像対象部位からの反射光を撮像し、
撮像して得られた画像信号を所定の閾値に基いて2値化すると共に、その2値化されたデータのうち明部分となる領域の中から所定の判定ルールに基づいて金属板の表面欠陥を判定する金属板の表面欠陥検査方法において、
上記の閾値が検査対象金属板の製造履歴に基づいて個別に設定される、ことを特徴とする金属板の表面欠陥検査方法。 - 請求項1の金属板の表面欠陥検査方法において、
前記金属板の表面欠陥を判定する判定ルールが検査対象金属板の製造履歴に基づいて個別に設定される、ことを特徴とする金属板の表面欠陥検査方法。 - 請求項1または2の金属板の表面欠陥検査方法において、
前記金属板は鋼板であり、
前記の製造履歴が、冷間圧延機種,冷間圧延ロールの研磨方法,調質圧延機種,調質圧延ロールの種類,調質圧延油使用の有無,調質圧延油の種類,焼鈍炉機種,焼鈍条件,スリッター工程で通板したラインの種類及び合紙の有無からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む、ことを特徴とする鋼板の表面欠陥検査方法。 - 金属板の表面上にある撮像対象部位に照明光を照射する照明部と、
上記の照明光に対する撮像対象部位からの反射光を撮像する反射光撮像部と、
上記の反射光撮像部で撮像して得られた画像信号を所定の閾値に基づいて2値化すると共に、その2値化されたデータのうち明部分となる領域の中から所定の判定ルールに基づいて金属板の表面欠陥を判定する画像信号処理部とを含む金属板の表面欠陥検査装置であって、
上位PC又はサーバーより受け取った、もしくは金属板製造・加工装置に記録させておいた上記の金属板の製造履歴に基づいて、上記の画像信号処理部に対して、その金属板に対応する閾値を個別に選択する指令を出す判定条件選択手段を有する、
ことを特徴とする金属板の表面欠陥検査装置。 - 請求項4の金属板の表面欠陥検査装置において、
前記の判定条件選択手段は、前記の上位PC又はサーバーより受け取った、もしくは金属板製造・加工装置に記録させておいた前記の金属板の製造履歴に基づいて、前記の画像信号処理部に対して、その金属板の表面欠陥を判定する所定の判定ルールを個別に選択する指令を出す、ことを特徴とする金属板の表面欠陥検査装置。 - 請求項4または5の金属板の表面欠陥検査装置において、
前記の製造履歴が、冷間圧延機種,冷間圧延ロールの研磨方法,調質圧延機種,調質圧延ロールの種類,調質圧延油使用の有無,調質圧延油の種類,焼鈍炉機種,焼鈍条件,スリッター工程で通板したラインの種類及び合紙の有無からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む、ことを特徴とする金属板の表面欠陥検査装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018067477 | 2018-03-30 | ||
JP2018067477 | 2018-03-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6431643B1 true JP6431643B1 (ja) | 2018-11-28 |
JP2019184559A JP2019184559A (ja) | 2019-10-24 |
Family
ID=64480603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018171501A Active JP6431643B1 (ja) | 2018-03-30 | 2018-09-13 | 金属板の表面欠陥検査方法および表面欠陥検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6431643B1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116587043A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-08-15 | 太仓德纳森机电工程有限公司 | 一种工业自动化生产加工用工件输送系统 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002090305A (ja) * | 2000-09-19 | 2002-03-27 | Nkk Corp | 表面欠陥検査装置 |
JP2004132712A (ja) * | 2002-10-08 | 2004-04-30 | Nippon Steel Corp | 帯状体の表面疵検査方法およびその装置 |
JP2006170871A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Nippon Steel Corp | 帯状体又は柱状体の表面疵検査方法およびその装置 |
JP2007523489A (ja) * | 2004-02-20 | 2007-08-16 | リニューアブル・エナジー・コーポレーション・エーエスエー | ウェハと太陽電池セルとの間の対応およびトレーサビリティの確立 |
JP2010151493A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Kobe Steel Ltd | 工程不良検出装置及び工程不良検出方法 |
WO2011112427A1 (en) * | 2010-03-10 | 2011-09-15 | 3M Innovative Properties Company | Application-specific repeat defect detection in web manufacturing processes |
JP2011242318A (ja) * | 2010-05-20 | 2011-12-01 | Jfe Steel Corp | 帯状材料の周期性欠陥検査方法および装置 |
-
2018
- 2018-09-13 JP JP2018171501A patent/JP6431643B1/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002090305A (ja) * | 2000-09-19 | 2002-03-27 | Nkk Corp | 表面欠陥検査装置 |
JP2004132712A (ja) * | 2002-10-08 | 2004-04-30 | Nippon Steel Corp | 帯状体の表面疵検査方法およびその装置 |
JP2007523489A (ja) * | 2004-02-20 | 2007-08-16 | リニューアブル・エナジー・コーポレーション・エーエスエー | ウェハと太陽電池セルとの間の対応およびトレーサビリティの確立 |
JP2006170871A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Nippon Steel Corp | 帯状体又は柱状体の表面疵検査方法およびその装置 |
JP2010151493A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Kobe Steel Ltd | 工程不良検出装置及び工程不良検出方法 |
WO2011112427A1 (en) * | 2010-03-10 | 2011-09-15 | 3M Innovative Properties Company | Application-specific repeat defect detection in web manufacturing processes |
JP2011242318A (ja) * | 2010-05-20 | 2011-12-01 | Jfe Steel Corp | 帯状材料の周期性欠陥検査方法および装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116587043A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-08-15 | 太仓德纳森机电工程有限公司 | 一种工业自动化生产加工用工件输送系统 |
CN116587043B (zh) * | 2023-07-18 | 2023-09-15 | 太仓德纳森机电工程有限公司 | 一种工业自动化生产加工用工件输送系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019184559A (ja) | 2019-10-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6117398B1 (ja) | 鋼板の表面欠陥検査装置および表面欠陥検査方法 | |
EP2999956B1 (en) | Method for the surface inspection of long products and apparatus suitable for carrying out such a method | |
JP6027295B1 (ja) | 溶融めっき鋼板の表面欠陥検査装置および表面欠陥検査方法 | |
JP6179680B1 (ja) | 表面状態監視装置及び表面状態監視方法 | |
JP2007132757A (ja) | 外観検査方法および同装置 | |
RU2764644C1 (ru) | Способ обнаружения дефектов поверхности, устройство обнаружения дефектов поверхности, способ производства стальных материалов, способ управления качеством стального материала, установка по производству стальных материалов, способ генерации моделей определения дефектов поверхности и модель определения дефектов поверхности | |
WO2015137200A1 (ja) | 鋼管の表面検査方法、表面検査装置、製造システム、欠陥発生部位特定方法、及び製造方法 | |
JP2007212283A (ja) | 外観検査装置及び外観検査方法 | |
JP2014069216A (ja) | 鋼帯コイルのエッジ欠陥検出方法およびエッジ欠陥検出装置 | |
JP2011013007A (ja) | 磁粉探傷装置 | |
JP6950811B2 (ja) | 金属板の表面欠陥検出方法及び装置並びにめっき鋼板の製造方法 | |
JP6431643B1 (ja) | 金属板の表面欠陥検査方法および表面欠陥検査装置 | |
JP6954209B2 (ja) | 鋼板の表面疵検査方法および表面疵検査装置 | |
JP2012251983A (ja) | ラップフィルム皺検査方法及び装置 | |
JPH06148098A (ja) | 表面欠陥検査装置 | |
JP2005003574A (ja) | 表面疵検査方法及び表面疵検査装置 | |
JP7141872B2 (ja) | 開孔シートの検査方法及び検査装置並びに開孔シートの製造方法 | |
JP4018962B2 (ja) | 帯状体の表面疵検査方法およびその装置 | |
JP4344312B2 (ja) | 帯状体又は柱状体の表面疵検査方法およびその装置 | |
WO2024070101A1 (ja) | 表面欠陥検出方法及び表面欠陥検出装置 | |
JP2024036007A (ja) | 金属帯の表面検査装置、表面検査方法、及び金属帯の製造方法 | |
JP5487535B2 (ja) | 表面疵検出装置、表面疵検出方法、コンピュータプログラム及び記憶媒体 | |
JP7131509B2 (ja) | 表面欠陥検出装置、表面欠陥検出方法、及び鋼材の製造方法 | |
JP6627689B2 (ja) | 金属帯の表面検査方法 | |
JP6790850B2 (ja) | 連続鋳造鋳片の表層欠陥処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180913 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20180913 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20181010 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181030 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181102 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6431643 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |