JPH0290046A - 表面検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、鉄、アルミニウム、ステンレスまたは紙、
フィルムなど、金属、非金属を問わずそれらのシート状
またはディスク状の物体の表面を検査する装置に関し、
特に比較的大きな範囲にわたって表面の疵の判定、評価
を行うことによって、疵の種類または性質をより正確に
特定する事が出来る表面検査装置に関する。

（従来の技術） 一般に製鉄工業などにおける、冷延鋼販製品は塗装また
はメツキ等の処理を施して使用される場合が多い。この
塗装またはメツキ処理にあたって、素材表面の疵の存在
を正確に把握し、それに適した、例えばｇ！厚等を有す
る塗装、またはメツキ処理を施す必要がある。そうでな
い場合は、製品化後、不適正な塗装またはメツキ箇所か
ら容易に腐食等が発生し、製品の寿命を早める結果とな
る。

この場合、鋼販の疵を個々に把握するのではなく、一定
長、またはコイル単位ごとの長い範囲で疵を特定する必
要がある。従来では２、かかる観点から例えば冷延精製
ライン等において、移送されるコイルの表面の疵を目視
により観察し、熟練者による長年の経験と勘で疵名を判
定していた。しかしながら、人間が所定の速度で移送さ
れる鋼板の表面を見ながら疵を発見することは、往々に
して疵を見落とし易く、また個人差による違いが多く、
均一の結果を得ることが難しかった。

最近では、以上のような目視による問題点を解決する目
的で、自動化された表面検査装置を導入するラインも増
えている。この装置は、一般にレーザ光等を走査してｆ
Ｉ４鈑等の表面を照射し、反射光を検出して画像処理を
行いこの中に含まれる反射回折光情報から疵の存在およ
び疵の種類を検出するものである。

この８ｉ置によれば、目視による見落とし、個人差等の
問題を解決し、均一な疵の検出を行うことが出来るが、
反面、走査光学系によって限定される比較的狭い範囲で
鋼板の個々の疵を把握するのみであり、広い範囲から見
た正確な疵名の特定までには至らない。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように従来の表面検出装置では、第５図に示すよ
うに鋼板１に対して比較的狭い範囲（例えば２５０＊ｍ
ｘ１／４幅分割）を、疵名の最小判定単位２として疵の
検出、特定を行うものである。ところが疵の一般的な性
質として、狭い範囲のみの判定では疵の正確な性質をつ
ＤＸむことは難しく、結果的に誤った疵名を判定づる恐
れがある。

例えば第６図（ａ　）に示すように、広範囲の鋼板１の
表面で判断すれば面上欠陥３である疵も、同（ｂ）示す
ように狭い範囲１′内で判断すると、点状欠陥３′のよ
うに判定される。第７図は十分に広い範囲の鋼板表面１
で検討すると（図ａ）線状欠陥４である疵が、狭い範囲
１″では点状欠陥４′として判断される例を示している
。

このように従来の装置では、疵の種類の判定を検出表面
の狭い範囲からの情報を基に行っているため、いくら高
度の画像処理技術を駆使しても正確な疵の種類名の判定
を行う事が出来ない。

この発明は、従来８置の以上のような点に関してなされ
たもので、シート状或はディスク状の物体表面から広い
範囲で疵情報を得て、正しく疵の種類名の判定または疵
の状態の検出を行う事の出来る表面検査装置を提供する
ことを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 以上のような課題を解決するために提案されるこの発明
のｇＡ置は、連続的に移送される検査対象表面を光走査
し反射光を受講して検査対象表面の疵情報な得る疵検出
装置と、上記疵検出装置の出力を検査対象の上記移送方
向に対して累積するｉ積手段と、検査対象表面の移送方
向の一定長毎に上記累積手段における累積値を分析して
疵の性質を評価判定する手段、とから構成されるもので
ある。

（作用） この発明の表面検査装置では、疵検出装置からの疵情報
を検査対象の移送方向に対して累積し、累積されたデー
タを上記検査方向の予め決められた範囲毎に分析し疵の
評価判定を行うものである。

この累積値データ中には、検査対象の広い範囲にわたる
疵情報が自まれでおり、従ってこの情報を評価判定する
ことにより、狭い範囲の疵情報に基づいて疵を判定する
従来の装置に比べて、はるかに正確に疵の性質、例えば
疵名、疵の形態、位置等を特定する事が出来る。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。

第１図はこの発明の１実施例の概略構成を示づ一ブロッ
ク図である。同図において１１は、例えば鋼板等の表面
の疵を検出する疵検出装置である。

この装置１１は、例えばレーザ光を第２図（ａ　）に示
ず鋼板５の表面上に照射し、その反射回折光を受光素子
によって検出する。既に提案されている（例えば、特願
昭６３−　　（らｑｏｏぢ　　号「表面検査装置」参照
）装置であって、レーザの走査方向は、普通鋼板５の走
行方向に対して直角方向、即ら鋼板５の幅方向である。

従って、この疵検出装置１１では、鋼板表面の極めて狭
い範囲の疵しか検出しない。なおレーザ光照射は鋼板５
の片面だけに行っても、また第３図に後述するように、
同時に２個の発光−受光源を用いて、或は１四の発光−
受光源をレンズ光学系を介して分割して、鋼板５の両面
を同時に照射し両面から紙検出を行うことも出来る。

疵検出装置１１からの疵情報は例えばマイクロコンピュ
ータ１２に入力され、外部メモリ１３を介して適宜処理
されて、狭い検出範囲からの出力である疵検出装置出力
から、広い検出範囲に基づく疵情報が算出され正しい庇
名が判定される。この判定結果は例えばプリンタ１４に
よってプリントアウトされる。

この実施例では、マイクロコンピュータ１２は、疵情報
の入力手段１５、累積手段１６および疵の判定手段１７
とから成っている。疵情報の入力手段１５は、疵検出装
置１１からの信号を少な（とも１つの設定レベルと比較
して疵の有無を検出し、レーザ光の１走査期間即ち鋼板
５の幅方向におｉ）る紙位置情報と共に疵の大きさの情
報を累積手段１６に送出する。

累積手段１６は入力手段１５からの疵情報即ち疵の大き
さの情報を、鋼板５の幅方向の各位置毎に累積し、位置
情報と共にこのＷ４積碕をメモリ１３に記憶させる。

以上の処理を鋼板５の一定長、または１コイル単位につ
いて行うと、メモリ１３には第２図（ｂ）に示すように
、この一定範囲内の疵情報が鋼板５の幅方向の位置の関
数として累積される。即ら疵情報が鋼板５の移送方向に
対して累積されることになる。疵の判定手段１７は、メ
モリ７３にＲ４積された結果から予め定められた基準と
比較して疵名の判定または疵の状態の検出を行い、必要
に応じて判定結果をプリンタ１４によってプリントアウ
トする。

なお、第２図（ａ　＞に示す疵６は、狭い範囲では“へ
げ”であるが、図（ｂ）の累積結果（ヒストグラムンに
示すように全体から見ると、これは“すり疵”である。

第３図は、第１図に示した装置をコンピュータを用いて
具体化したものの構成を示す図である。

同図において、２０はライン上を所定の速度で矢印の方
向に移送され、巻き取りリール２１によって巻き取られ
る鋼板である。この鋼板２０は、リール２１によって必
要分が巻き取られると、シャーカッター２２によって切
断される。２３．２４は、ライン上を移送される鋼板２
０の対向する両面に設けられた紙検出６置であって、上
述したようにレーザ光等を鋼板の幅方向に走査し、各面
の光像を受光素子により検出し、電気信号に変換された
疵情報信号を送出する。なお、疵検出装置２３．２４は
シャーカッター１４に対して一定の。

例えば図示するごとく距１１１Ｌ１とＬ２だけ離れてい
る。

疵検出装置２３．２４によって検出された情報は、次に
各入力ボート２５．２６を介してマイクロ」ンビュータ
に入力される。このマイクロコンピュータ１２はこれら
入カポ−］−２５と２６、各硬演算Ｊ３よび１１１８を
行うためのＣＰＬ１２７、ＣＰＵ２７の処理手順が予め
悶き込まれたＲＯＭ２８Ｊ３よびこれらの間のデータ通
信を行うバス２９を内部に有し、さらに外部メモリとし
てのＲＡＭ３０、マイクロコンビコータ１２に必要な指
令、またはデータ等を入力するためのキー人力手段３１
および処理結果を出力するためのプリンタ３２が外部接
続されている。

今この装置において、入カポ−１〜２５．２６にはバス
２９を介してＣＰＵ　（中央処理装置）２７から管テン
ブリング１５号が与えられており、入力ボート２５．２
６はこのサンプリング信号に従って疵検出装置２３．２
４からの疵情報をリンブリングし、予め定められた出力
レベルと比較し、出力レベルがこの設定レベルを越えた
とき疵有りと判断して、入力情報をディジタル信号のデ
ータに変換してバス２９に出力する。

一方ＣＰｔＪ２７は以上のようにバス２９を介してナン
ブリング信号を入力ボート２５．２６に与えながら、こ
のサンプリング信号に同期して入力ボート２５．２６か
らバス２９に出力されるデータを順次読み取り、ＲＯＭ
　２８に予め書き込まれたプログラムに従い、検出信号
の鋼板２０上での位置の情報を保持しながらデータをＲ
Ａ　Ｍ　３０の所定エリアに順次格納する。ＣＰＵ２７
は予め鋼板２０のライン移送速度が分かり、かつサンプ
リング周期が明らかであるので、これらの関係からシャ
−カッター２２に到達した鋼板２０の部分の疵情報をＲ
ＡＭ３０内のエリアにおいて特定する事が出来る。従っ
て、ＣＰＵ２７はＲＯＭ　２８に古き込まれたプログラ
ムに従い、シャーカッター２２に達した部分の疵情報を
順次累積し、その結果をＲＡＭ３０の所定エリアに格納
する。

以上のようにして得られた疵情報の累積結果に対して、
鋼板の一定長または−コイル単位毎に疵の判定処理を行
い、広い範囲での疵名の特定を行う。この処理は、ＣＰ
Ｕ２７の制御下でＲＡＭ３０の所定エリアに格納されて
いる累積結果データを読み取り、このデータから疵の状
態、例えば疵の位置が鋼板２０の表面か、裏面か、中央
かエッヂ部か、或は疵が浅いか深いか等を判定し、この
判定結果を予め等級分けされているデータと比較、判定
し、疵名な含めた疵の評価を行うものである。

例えば、第２図＜ａ　＞に示ｖｆＪ４板表面から図（ｂ
　）に示４累積結果のデータが１与られると、このデー
タは予め決められた基準と比較され、その結果鋼板５に
はケリ疵が存在することが判定される。

第４図は累積結果データの他のパターンを示す図である
。図（ａ　）では、鋼板のｒエッヂ部に疵が偏っている
こと、図（ｂ）では鋼板の中央部に疵が多いこと、また
図（Ｃ）のパターンでは線状の疵の存在が容易に判定し
つる。

判定結果は必要に応じてプリンタ３２によってプリント
アウトされる。なｄ３　、鋼板の代表的な糺名、判定の
為の等級分はデータ簀は一般に鋼板の種類やラインの性
質等によって決まるものであり、どのラインにも共通で
あると言うものではない。

従って、処理ごとに必要なデータをキー人力手段３１を
介して入力して処理に当ることが考えられる。

上記実施例では、入力ボート２５．２６においてサンプ
リング機能、比較機能およびディジタルデータ変換機能
を行うようにしているが、或は入力ボート２５．２６で
はディジタルデータ変換機能だけを行い、他の機能をＣ
ＰｔＪ２７で行うようにしても良い。

上記５Ａ置により、以上のようにして鋼板の一定長或は
−コイル単位にわたる正確な疵の評価判定が行えるが、
さらに第４図に示すように累積データとして多くのパタ
ーンを収集し、各パターンに対する疵の発生原因を解明
し、設備の何処にどのような不具合があるとどのような
パターンが発生するかと言った基礎データを揃える事が
出来る。

このような！！礎データの集積によって、パターンに対
応した設面の点検、またはラインの運転手順の見直し等
が容易に行える。

［発明の効果］ 以上実施例を挙げて詳述したように、この発明の表面検
査装置では、従来判定することの出来なかった広い範囲
で、例えば鋼板等の一定長また一コイル単位にわたって
疵の性質の評価判定を行うことが出来るため、狭い範囲
の極在した情報にまどわされることなくより正確に全体
としての疵を捕らえることが出来る。ざらに、以上のよ
うに表面検査工程を自動化し正確化１−るのみならず、
累積された疵のデータを疵の発生原因と対比させること
により、検査対象物の製造工程を改善する上で非常に重
要なデータを得る事も出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の基本的構成を示す機能ブ
ロック図、第２図は第１図の装置の動作説明に供する図
、第３図は第１図に示す装置をマイクロコンピュータを
用いて構成した場合の概略ブロック図、第４図は第３図
の装置によって得られた種々のデータを承り図、第５図
、第６図および第７図は従来装置における岡題点の８１
明に供する図である。 １１・・・疵検出装置　１２・・・マイクロコンピュー
タ１３・・・メモリ　　　１５・・・疵情報の入力手段
１６・・・累積手段　　１７・・・疵判定手段代理へｊ
ｒＪ’月二三好保男 （ａ）ハリーン１９両エフシ゛に疵多い（ｂ）　　パタ
ーン２．鋼板センタに疵多い（ｃ）ハリーン３．線状の
疵有り 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続的に移送される検査対象表面を光走査し、反
   射光を受光して検査対象表面の疵情報を得る疵検出装置
   と、 上記疵検出装置の出力を検査対象の上記移送方向に対し
   て累積する累積手段と、 検査対象表面の上記移送方向の一定長毎に上記累積手段
   における累積値を分析して疵の性質を評価判定する手段
   、 とを備えたことを特徴とする表面検査装置。