JPH0510888A - Apparatus for optically inspecting surface of rolling roll - Google Patents
Apparatus for optically inspecting surface of rolling rollInfo
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- JPH0510888A JPH0510888A JP3165648A JP16564891A JPH0510888A JP H0510888 A JPH0510888 A JP H0510888A JP 3165648 A JP3165648 A JP 3165648A JP 16564891 A JP16564891 A JP 16564891A JP H0510888 A JPH0510888 A JP H0510888A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、鋼板などの圧延工程
において回転中の圧延ロールの表面（周表面）をテレビ
カメラにより撮像しその表面静止画像を得ることによ
り、圧延ロールの表面状態の観察・検査を行うようにし
た、圧延ロールの光学式表面検査装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention observes the surface condition of a rolling roll by taking a still image of the surface (circumferential surface) of a rolling roll that is rotating in a rolling process of a steel plate and the like and obtaining a still image of the surface. The present invention relates to an optical surface inspection device for a rolling roll that is inspected.
【０００２】[0002]
【従来の技術】鋼板の熱間仕上げ圧延機の前段ワークロ
ールの表面には、圧延にともなって黒皮が生成する。こ
の黒皮には亀甲状の微細な割れが生じており、圧延条件
によっては、この黒皮が剥離しロール表面にクレータ状
の凹みがその周方向に沿って帯状に生じ、図７に示すよ
うな、ロールバンディング（Roll Banding）と呼ばれる
肌荒れ状態となる。このロールバンディングのような肌
荒れの起きたワークロールで圧延が行われると、その表
面の凹みが転写された部分が後段のワークロールで押圧
され、鋼板にかみ込みスケール疵が発生する。2. Description of the Related Art A black scale is formed on the surface of a front work roll of a hot rolling mill for steel plates during rolling. Turtle-shaped fine cracks are formed on this black skin, and depending on the rolling conditions, this black skin peels off and crater-like depressions are formed on the roll surface in a strip shape along its circumferential direction, as shown in Fig. 7. However, the skin becomes rough, which is called roll banding. When a work roll having rough skin such as roll banding is used for rolling, the portion to which the dents are transferred is pressed by the work roll in the subsequent stage, and bite scale flaws are generated in the steel plate.
【０００３】このため、適宜、仕上げ圧延機を止めて例
えば仕上げスタンドからワークロールを引き出し、作業
者によるロール表面の直接目視検査を行い、ロールバン
ディングのようなスケール疵発生の原因となる肌荒れが
あるとき、あるいはロールバンディング発生の恐れのあ
る肌荒れのときにはロールの交換を行うようにしてい
る。For this reason, the finish rolling machine is appropriately stopped, the work roll is pulled out from, for example, the finishing stand, and the operator directly conducts a visual inspection of the roll surface, and there is rough skin which causes scale defects such as roll banding. At this time, or when the skin becomes rough and roll banding may occur, the rolls are replaced.
【０００４】一方、所定の位置からロール外周面までの
距離を超音波距離計などで測定してロール外周面半径を
演算し、この演算値に基づいてロールプロフィル（ロー
ル形状）を測定するようにした方法も提案されている
（特開平1-295108号公報）。On the other hand, the distance from the predetermined position to the outer peripheral surface of the roll is measured by an ultrasonic distance meter or the like to calculate the radius of the outer peripheral surface of the roll, and the roll profile (roll shape) is measured based on the calculated value. Another method has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 1-295108).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記の一般に行われて
いる作業者の直接目視による検査では、検査のたび毎に
ワークロールの取り外し、組み込みに多くの時間と労力
を要し、また、圧延作業の再開に際しロールのウォーム
アップも必要となり、生産性の低下を招く要因となって
いる。一方、ロールプロフィルを測定するようにした方
法では、表面粗度Ｒａが数μｍ程度のロールバンディン
グの発生を演算結果から正確に知ることは容易でない。In the above-mentioned general visual inspection by workers, it takes a lot of time and labor to remove and install the work roll each time the inspection is performed, and the rolling work is also difficult. It is necessary to warm up the rolls when restarting, and this is a factor that causes a decline in productivity. On the other hand, in the method in which the roll profile is measured, it is not easy to accurately know the occurrence of roll banding with a surface roughness Ra of about several μm from the calculation result.
【０００６】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
ものであって、圧延ロールを回転させたままの状態でそ
の表面静止画像を得ることにより、さらに、圧延ロール
の冷却に支障のないようにロール冷却水が散水されてい
る状態で回転中の圧延ロールの表面静止画像を得ること
により、圧延ロールの表面状態をその表面静止画像によ
り観察し検査することができる、圧延ロールの光学式表
面検査装置の提供をその目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and by obtaining a static image of the surface of a rolling roll while it is still rotating, there is no problem in cooling the rolling roll. By obtaining a static image of the surface of the rolling roll that is rotating while the roll cooling water is being sprayed on, the surface condition of the rolling roll can be observed and inspected by the static image of the surface of the rolling roll. The purpose is to provide an inspection device.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに提案される第１の発明にかかる請求項１の圧延ロー
ルの光学式表面検査装置は、圧延ロールの長手方向に移
動可能とされ、窓部を有するとともにこの窓部外側周辺
の水滴粒子を除去するパージ機構を有するハウジングボ
ックスと、このハウジングボックス内に設けられ、圧延
ロールの表面を前記窓部を通して照射するストロボ照明
装置と、前記ハウジングボックス内に設けられ、回転中
の圧延ロールの表面を前記ストロボ照明装置の点灯に同
期して前記窓部を通して撮像しその静止画像信号を出力
するテレビカメラと、このテレビカメラにより得られた
ロール表面静止画像信号を記憶させる画像記憶装置と、
この画像記憶装置に記憶されたロール表面静止画像信号
を画像表示する画像表示装置と、前記テレビカメラの同
期信号と前記ストロボ照明装置の点灯を同期させるとと
もに、前記テレビカメラからのロール表面静止画像信号
を前記画像記憶装置に取り込み、この画像記憶装置から
のロール表面静止画像信号を前記画像表示装置に取り出
す制御を行う制御装置とを備えたことを特徴とする。The optical surface inspection device for a rolling roll according to the first aspect of the present invention proposed to achieve the above object is movable in the longitudinal direction of the rolling roll. A housing box having a window portion and a purging mechanism for removing water droplet particles around the outside of the window portion; and a strobe lighting device provided in the housing box for irradiating the surface of the rolling roll through the window portion, A television camera provided in the housing box, which picks up an image of the surface of a rotating rolling roll through the window portion in synchronization with lighting of the strobe lighting device and outputs a still image signal, and a roll obtained by this television camera. An image storage device for storing a surface still image signal,
An image display device for displaying a roll surface still image signal stored in the image storage device, a synchronizing signal of the television camera and the lighting of the strobe lighting device are synchronized, and a roll surface still image signal from the television camera is synchronized. And a control device that controls to fetch the roll surface still image signal from the image storage device to the image display device.
【０００８】また、ロール冷却水が散水されている状態
で回転している圧延ロールの表面静止画像を得るために
提案される第２の発明にかかる請求項２の圧延ロールの
光学式表面検査装置は、圧延ロールの長手方向に移動可
能とされ、窓部を有するハウジングボックスと、このハ
ウジングボックス内に設けられ、圧延ロールの表面を前
記窓部を通して照射するストロボ照明装置と、前記ハウ
ジングボックス内に設けられ、ロール冷却水が散水され
ながら回転している圧延ロールの表面を前記ストロボ照
明装置の点灯に同期して前記窓部を通して撮像しその静
止画像信号を出力するテレビカメラと、このテレビカメ
ラにより得られたロール表面静止画像信号を記憶させる
画像記憶装置と、この画像記憶装置に記憶されたロール
表面静止画像信号を画像表示する画像表示装置と、前記
テレビカメラの同期信号と前記ストロボ照明装置の点灯
を同期させるとともに、前記テレビカメラからのロール
表面静止画像信号を前記画像記憶装置に取り込み、この
画像記憶装置からのロール表面静止画像信号を前記画像
表示装置に取り出す制御を行う制御装置とを備えた圧延
ロールの光学式表面検査装置において、前記ハウジング
ボックスに、ハウジングボックスの窓部と連通する水噴
出口を有し、加圧水が供給されたときに前記窓部と圧延
ロール表面との間に水柱を形成すべくなした水柱形成ノ
ズルを装着したことを特徴とする。An optical surface inspection device for a rolling roll according to a second aspect of the present invention, which is proposed to obtain a still image of the surface of the rolling roll which is rotating in a state where the roll cooling water is sprinkled. Is a housing box having a window part that is movable in the longitudinal direction of the rolling roll, a strobe lighting device provided in the housing box for irradiating the surface of the rolling roll through the window part, and the housing box. A television camera which is provided and images the surface of the rolling roll which is rotating while water is being sprinkled with the roll cooling water through the window portion in synchronization with lighting of the strobe lighting device and outputs a still image signal, and this television camera. An image storage device for storing the obtained roll surface still image signal, and a roll surface still image signal stored in the image storage device While synchronizing the image display device for image display, the synchronization signal of the television camera and the lighting of the strobe lighting device, the roll surface still image signal from the television camera is taken into the image storage device, and the image from the image storage device is read. An optical surface inspection device for a rolling roll, comprising: a control device that controls a roll surface still image signal to be output to the image display device, wherein the housing box has a water ejection port that communicates with a window portion of the housing box. A water column forming nozzle configured to form a water column between the window portion and the surface of the rolling roll when pressurized water is supplied is mounted.
【０００９】また、上記第２の発明にかかる請求項３の
圧延ロールの光学式表面検査装置は、前記請求項２の圧
延ロールの光学式表面検査装置において、前記水柱形成
ノズルが、光を通し透明度を持つ物質より形成されてい
ることを特徴とする。The optical surface inspection device for a rolling roll according to a third aspect of the present invention is the optical surface inspection device for a rolling roll according to the second aspect, wherein the water column forming nozzle transmits light. It is characterized by being formed of a material having transparency.
【００１０】さらに、第２の発明にかかる請求項４の圧
延ロールの光学式表面検査装置は、前記請求項２の圧延
ロールの光学式表面検査装置において、前記水柱形成ノ
ズルが、前記ハウジングボックスに一端側が取り付けら
れた筒状の案内部材と、この案内部材に前後方向に摺動
可能に嵌め込まれ、前記ハウジングボックスの窓部と連
通する水噴出口を有するノズル本体と、このノズル本体
と前記ハウジングボックスの窓部側との間に設けられ、
ノズル本体を前向きに付勢するとともに、加圧水が供給
されたときに、この加圧水が圧延ロール表面に及ぼす力
に基づく反発力により、前記ノズル本体が圧延ロールの
表面に対して所定の間隔をあけて後退し得る付勢力を有
する弾発体とにより構成されていることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical surface inspection device for a rolling roll according to the present invention, wherein the water column forming nozzle is provided in the housing box. A tubular guide member having one end attached thereto, a nozzle body fitted in the guide member so as to be slidable in the front-rear direction, and having a water ejection port communicating with the window portion of the housing box, the nozzle body and the housing. It is provided between the window side of the box,
While urging the nozzle body in the forward direction, when the pressurized water is supplied, a repulsive force based on the force exerted on the surface of the rolling roll by the pressurized water causes the nozzle body to form a predetermined space with respect to the surface of the rolling roll. And an elastic body having a biasing force capable of retracting.
【００１１】[0011]
【作用】上記のように構成される本願発明による圧延ロ
ールの光学式表面検査装置においては、ストロボ照明装
置及びテレビカメラがその内側に設けられたハウジング
ボックスが、圧延ロールに対しその長手方向における所
定の検査位置に移動されて位置決めされると、制御装置
によってテレビカメラの同期信号とストロボ照明装置の
点灯とが同期制御される。テレビカメラは、ハウジング
ボックスの窓部を通して回転中の圧延ロールの表面を撮
像し静止化されたそのロール表面静止画像信号を出力す
る。このテレビカメラからのロール表面静止画像信号
は、画像記憶装置に記憶（格納）される。画像記憶装置
に記憶されたロール表面静止画像信号は、ロール表面静
止画像として画像表示装置に表示される。このようにし
て圧延ロールを回転させたままの状態でそのロール表面
静止画像を得ることができ、得られたロール表面静止画
像により圧延ロールの表面状態を観察・検査することが
できる。In the optical surface inspection device for a rolling roll according to the present invention having the above-described structure, the housing box in which the stroboscopic lighting device and the television camera are provided is provided in the longitudinal direction of the rolling roll. When it is moved to the inspection position and positioned, the control device synchronously controls the synchronization signal of the television camera and the lighting of the strobe lighting device. The television camera takes an image of the surface of the rolling roll that is rotating through the window of the housing box and outputs a static image signal of the roll surface. The roll surface still image signal from the television camera is stored (stored) in the image storage device. The roll surface still image signal stored in the image storage device is displayed on the image display device as a roll surface still image. In this way, the roll surface still image can be obtained while the rolling roll is still rotated, and the surface state of the rolling roll can be observed and inspected by the obtained roll surface still image.
【００１２】第１発明にかかる請求項１の圧延ロールの
光学式表面検査装置においては、ハウジングボックスに
は、窓部とともにこの窓部外側周辺の水滴粒子を除去す
るパージ機構が備えられているので、圧延ロールにこれ
を冷却するために撮像前に散水されたロール冷却水が残
留していても、ロールの回転にともなって上記残留して
いるロール冷却水により生じる水滴粒子がハウジングボ
ックスの窓部周辺から除去され、鮮明なロール表面静止
画像を得ることができる。In the optical surface inspection device for a rolling roll according to the first aspect of the present invention, the housing box is provided with the window portion and the purge mechanism for removing water droplet particles around the outside of the window portion. Even if the roll cooling water sprinkled before imaging to cool the rolling roll remains, the water droplet particles generated by the remaining roll cooling water due to the rotation of the roll cause the water drop particles in the window portion of the housing box. A clear roll surface still image can be obtained by removing from the periphery.
【００１３】第２発明にかかる請求項２の圧延ロールの
光学式表面検査装置においては、水柱形成ノズルに加圧
水（圧力水）が供給されると、ハウジングボックスの窓
部とロール冷却水が散水されている回転中の圧延ロール
表面との間に水柱が形成される。ストロボ照明装置から
の照明光は窓部、水柱を通って圧延ロール表面に照射さ
れ、これによる圧延ロール表面からの反射光が水柱と窓
部を通ってテレビカメラに入る。これにより、ロール冷
却水が散水されている状態であっても回転中の圧延ロー
ルの表面静止画像を得ることができる。また、ハウジン
グボックスの窓部は、汚れを含んだロール冷却水に直接
接触しないため汚されることがない。In the optical surface inspection device for a rolling roll according to a second aspect of the present invention, when pressurized water (pressure water) is supplied to the water column forming nozzle, the window portion of the housing box and the roll cooling water are sprinkled. A water column is formed between the surface of the rotating rolling roll. Illumination light from the strobe lighting device is applied to the surface of the rolling roll through the window and the water column, and reflected light from the surface of the rolling roll thereby enters the television camera through the water column and the window. As a result, a surface still image of the rolling roll that is rotating can be obtained even when the roll cooling water is sprinkled. Further, the window portion of the housing box is not directly soiled because it does not directly contact the roll cooling water containing soil.
【００１４】第２発明にかかる請求項３の圧延ロールの
光学式表面検査装置においては、上記水柱形成ノズルが
光を通し透明度を持つ物質より形成されているので、ハ
ウジングボックスの窓部を通過したストロボ照明装置か
らの照明光は、水柱を通って圧延ロール表面に照射され
るとともに、その一部が水柱形成ノズルの内外周面で屈
折しながら水柱形成ノズルの中からその外周面を通って
圧延ロール表面に照射され、これによる圧延ロール表面
からの反射光が、水柱および水柱形成ノズルを通ってテ
レビカメラに入る。これにより、周辺部と中央部との明
るさの違いによる立体感のある全体として明るく鮮明で
見やすい圧延ロール表面静止画像が得られる。このよう
な光を通し透明度を持つ物質としては、例えば、アクリ
ル樹脂（アクリル酸樹脂）が挙げられる。In the optical surface inspection device for a rolling roll according to a third aspect of the present invention, since the water column forming nozzle is made of a material that transmits light and has transparency, it passes through the window of the housing box. The illumination light from the strobe lighting device passes through the water column and is applied to the surface of the rolling roll, and part of it is refracted at the inner and outer peripheral surfaces of the water column forming nozzle and rolled from the water column forming nozzle through the outer peripheral surface thereof. Light reflected on the surface of the rolling roll, which is reflected on the surface of the roll, enters the television camera through the water column and the water column forming nozzle. As a result, a static image of the surface of the rolling roll that is bright, clear and easy to see can be obtained as a whole with a three-dimensional effect due to the difference in brightness between the peripheral portion and the central portion. Examples of such a substance that transmits light and has transparency include acrylic resin (acrylic acid resin).
【００１５】第２発明にかかる請求項４の圧延ロールの
光学式表面検査装置においては、水柱形成ノズルに加圧
水が供給されると、水噴出口を有するノズル本体は、加
圧水が圧延ロール表面に及ぼす力による反発力を受けて
弾発体の付勢力とつり合うまで所定寸法後退し、圧延ロ
ール表面から所定の間隔をあけて位置する。ノズル本体
の形状と加圧水の圧力を定めると、弾発体の付勢力を適
当に設定することにより、ノズル本体先端部と撮像すべ
き回転している圧延ロールの表面とが接触することな
く、この両者の間隔寸法を可能な限り短くすることがで
きる。これにより、散水されているロール冷却水によっ
て引き起こされる水柱の乱れ等に起因する撮像の失敗が
確実に防止される。In the optical surface inspection device for a rolling roll according to a fourth aspect of the present invention, when pressurized water is supplied to the water column forming nozzle, the nozzle body having a water jet outlet exerts the pressurized water on the surface of the rolling roll. It receives a repulsive force due to the force and moves back by a predetermined dimension until it balances with the urging force of the elastic body, and is positioned at a predetermined distance from the surface of the rolling roll. Once the shape of the nozzle body and the pressure of the pressurized water are determined, by appropriately setting the biasing force of the elastic body, the tip of the nozzle body and the surface of the rotating rolling roll to be imaged do not come into contact with each other. The distance between the two can be made as short as possible. As a result, it is possible to surely prevent the failure of the imaging due to the disturbance of the water column or the like caused by the sprinkling roll cooling water.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、実施例に基づいて本願発明を説明す
る。図１は第１発明にかかる一実施例による圧延ロール
の光学式表面検査装置の構成説明図である。EXAMPLES The present invention will be described below based on examples. FIG. 1 is a structural explanatory view of an optical surface inspection device for a rolling roll according to an embodiment of the first invention.
【００１７】同図において、符号Ｗは、鋼板熱延工程に
おける熱間仕上げ圧延機の第２段目の仕上げスタンドF2
（図示省略）のワークロール（以下、圧延ロールとい
う。）である。この圧延ロールＷと次段の仕上げスタン
ドF3の圧延ロール（図示省略）の間には、圧延ロールＷ
の長手軸方向と平行に設けられ、図示しないモータによ
って正逆回転される送りねじ軸１と、送りねじ軸１の回
転に従って圧延ロールＷの長手方向に移動される移動ブ
ロック２と、この移動ブロック２の上面に設けられたエ
アシリンダ３とにより構成される移動装置４が設けられ
ており、エアシリンダ３の圧延ロールＷに対して伸縮す
るピストンロッドの先端部にハウジングボックス５が取
り付けられて支持されている。In the figure, the symbol W indicates the finishing stand F2 of the second stage of the hot finish rolling mill in the hot rolling process for steel sheets.
A work roll (not shown) (hereinafter referred to as a rolling roll). Between this rolling roll W and the rolling roll (not shown) of the finishing stand F3 of the next stage, the rolling roll W
Of the feed screw shaft 1 which is provided in parallel with the longitudinal axis direction of the rolling roll W and which is normally and reversely rotated by a motor (not shown), a moving block 2 which is moved in the longitudinal direction of the rolling roll W in accordance with the rotation of the feed screw shaft 1, and this moving block. A moving device 4 including an air cylinder 3 provided on the upper surface of the air cylinder 2 is provided, and a housing box 5 is attached to and supported by a tip end portion of a piston rod that expands and contracts with respect to the rolling roll W of the air cylinder 3. Has been done.
【００１８】ハウジングボックス５は、図に示すよう
に、圧延ロールＷ側の面に窓部としての透明な窓ガラス
板5cが嵌め込まれた箱形の内側ケース5aと、圧延ロール
Ｗ側の面を窓ガラス板5cに対応して開放した状態で内側
ケース5aを隙間を持たせて取り囲むように形成された箱
形の外側ケース5bとにより構成されている。外側ケース
5bにはエア供給口5dが設けられ、このエア供給口5dに図
示しないエア供給源から加圧されたエア（圧力空気）が
導入されるようになっている。5eは外側ケース5bの前面
における下側のコーナー部に沿って設けられた水切り板
である。As shown in the figure, the housing box 5 has a box-shaped inner case 5a in which a transparent window glass plate 5c as a window is fitted on the surface on the rolling roll W side, and the surface on the rolling roll W side. A box-shaped outer case 5b formed so as to surround the inner case 5a with a gap in an opened state corresponding to the window glass plate 5c. Outer case
An air supply port 5d is provided in 5b, and pressurized air (pressurized air) is introduced into the air supply port 5d from an air supply source (not shown). Reference numeral 5e is a draining plate provided along the lower corner portion on the front surface of the outer case 5b.
【００１９】ハウジングボックス５の内側ケース5a内に
は、複数のレンズを用いて開口数が小さく焦点距離を長
くした焦点深度の深いレンズ系を有し、２次元配列され
たＣＣＤ（Charge Coupled Device ）撮像素子を用いた
ＣＣＤカメラ６（ＣＣＤテレビカメラ）と、ストロボ照
明装置としてのキセノンランプ７とが仕切り板5fを隔て
て設けられている。キセノンランプ７の前面にはその光
を拡散させるための拡散板としてのすりガラス板８が配
設され、その背面側には遮光板９が配設されている。A two-dimensional array of CCD (Charge Coupled Device) is provided in the inner case 5a of the housing box 5 with a lens system having a large numerical aperture and a long focal length and a deep focal depth. A CCD camera 6 (CCD TV camera) using an image pickup device and a xenon lamp 7 as a strobe lighting device are provided with a partition plate 5f therebetween. A frosted glass plate 8 as a diffusion plate for diffusing the light is arranged on the front surface of the xenon lamp 7, and a light shielding plate 9 is arranged on the rear surface side thereof.
【００２０】10は制御装置であり、制御装置10は、外部
からの検査開始信号S1を受けて上記のＣＣＤカメラ６の
垂直同期信号に同期してキセノンランプ７を点灯させる
とともに、ＣＣＤカメラ６からのロール表面静止画像信
号を画像記憶装置としてのフレームメモリ11に取り込
み、このフレームメモリ11に記憶（格納）されているロ
ール表面静止画像信号を画像表示装置としてのＣＲＴデ
ィスプレイ12に表示信号S2を受けて取り出す制御を行う
装置である。13は制御装置10に接続されたプリンタであ
り、これらの制御装置10、フレームメモリ11、ＣＲＴデ
ィスプレイ12及びプリンタ13は検査室内に配置されるよ
うになっている。Reference numeral 10 denotes a control device. The control device 10 receives the inspection start signal S1 from the outside and turns on the xenon lamp 7 in synchronization with the vertical synchronizing signal of the CCD camera 6 described above. Of the roll surface still image signal is taken into a frame memory 11 as an image storage device, and the roll surface still image signal stored (stored) in the frame memory 11 is received by a CRT display 12 as an image display device to receive a display signal S2. This is a device for controlling the removal by taking out. Reference numeral 13 is a printer connected to the control device 10, and the control device 10, the frame memory 11, the CRT display 12 and the printer 13 are arranged in the examination room.
【００２１】上記のように構成された光学式表面検査装
置の動作を以下に説明する。鋼板が熱間仕上げ圧延機を
通過した後、次回の圧延までの空き時間を利用して圧延
ロールＷの表面検査を行うため、ロール冷却水を止め、
圧延ロールＷの回転数を下げてその周速度を通常の 200
〜 300ｍ／分程度から150ｍ／分程度にする。この状態
で、まず、図示しないモータによって送りねじ軸１を回
転させ移動ブロック２を圧延ロールＷの長手方向におけ
る検査位置に移動させてから、エアシリンダ３を駆動し
後退させていたそのピストンロッドを伸ばして圧延ロー
ルＷにハウジングボックス４を接近させ位置決めする。The operation of the optical surface inspection apparatus configured as described above will be described below. After the steel sheet has passed through the hot finish rolling mill, the roll cooling water is stopped in order to perform the surface inspection of the rolling roll W by utilizing the idle time until the next rolling.
The rotation speed of the rolling roll W is reduced to reduce the peripheral speed to a normal value of 200.
Approximately 300 m / min to 150 m / min. In this state, first, the feed screw shaft 1 is rotated by a motor (not shown) to move the moving block 2 to the inspection position in the longitudinal direction of the rolling roll W, and then the air cylinder 3 is driven to move back the piston rod. The housing box 4 is extended and positioned so as to approach the rolling roll W.
【００２２】次いで、検査員の操作などによる検査開始
信号S1が制御装置10に入力されると、ＣＣＤカメラ６の
垂直同期信号に同期して制御装置10からの指令によりキ
セノンランプ７が所定時間点灯され、ＣＣＤカメラ６に
よって回転中の圧延ロールＷの表面が静止化されたロー
ル表面静止画像信号が得られる。Next, when the inspection start signal S1 is input to the control device 10 by the operation of the inspector or the like, the xenon lamp 7 is lit for a predetermined time in accordance with a command from the control device 10 in synchronization with the vertical synchronizing signal of the CCD camera 6. Then, the CCD camera 6 obtains a roll surface still image signal in which the surface of the rolling roll W being rotated is made stationary.
【００２３】この場合、ハウジングボックス５の窓ガラ
ス板5cの周囲からパージ用の加圧エアが吹き出されるこ
とにより、圧延ロールＷの回転にともなってこれに残留
していたロール冷却水により生じる水滴粒子が窓ガラス
板5cの周囲から除去され、鮮明な画像を得ることができ
る。また、ＣＣＤカメラ６のレンズ系が焦点深度の深い
もので構成されているので圧延ロールＷの振動などがあ
っても画像ブレを防止できる。In this case, pressurized air for purging is blown out from the periphery of the window glass plate 5c of the housing box 5, so that water droplets generated by the roll cooling water remaining on the rolling roll W as the rolling roll W rotates. The particles are removed from the periphery of the window glass plate 5c, and a clear image can be obtained. Further, since the lens system of the CCD camera 6 is configured to have a deep depth of focus, image blurring can be prevented even if the rolling roll W vibrates.
【００２４】ＣＣＤカメラ６からのロール表面静止画像
信号は、制御装置10により、フレームメモリ11に取り込
まれる。このようにして、ハウジングボックス５を圧延
ロールの長手方向（軸方向）における所定の検査位置に
順次移動させ、ＣＣＤカメラ６で回転中の圧延ロールＷ
の表面が撮像される。The roll surface still image signal from the CCD camera 6 is taken into the frame memory 11 by the controller 10. In this way, the housing box 5 is sequentially moved to a predetermined inspection position in the longitudinal direction (axial direction) of the rolling roll, and the rolling roll W is being rotated by the CCD camera 6.
Is imaged.
【００２５】圧延ロールＷの表面を撮像したのち、検査
員の操作により表示信号S2が制御装置10に入力される
と、フレームメモリ11に記憶されていたロール表面静止
画像信号が撮像位置に応じて一画面分ごと順次取り出さ
れ、ＣＲＴディスプレイ12に静止画像として表示され
る。検査員はこのモニタ表示された静止画像を見て圧延
ロールＷ表面の肌荒れ状況を観察し、圧延ロールＷの表
面状態を検査するようにしている。After the surface of the rolling roll W is imaged, the display signal S2 is input to the control device 10 by the operation of the inspector, and the roll surface still image signal stored in the frame memory 11 is changed according to the image pickup position. It is sequentially taken out for each screen and displayed on the CRT display 12 as a still image. The inspector observes the surface roughness of the surface of the rolling roll W by looking at the still image displayed on the monitor, and inspects the surface condition of the rolling roll W.
【００２６】図２はこの発明による光学式表面検査装置
により得られたロール表面の静止画像の一例をスケッチ
した図であり、同図から理解されるように、圧延ロール
の表面の黒皮に生じた亀甲状の微細な割れ（図２の
（ａ）に示す））やこの黒皮が剥離してロールバンディ
ングが発生した状態（図２の（ｂ）に示す））を明確に
知ることができる。FIG. 2 is a sketch drawing of an example of a static image of the roll surface obtained by the optical surface inspection apparatus according to the present invention. It is possible to clearly see the tortoise shell-shaped minute cracks (shown in FIG. 2 (a)) and the state where the black skin peels off and roll banding occurs (shown in FIG. 2 (b)). .
【００２７】このようにして、上記圧延ロールの光学式
表面検査装置では、ハウジングボックス５にその窓部外
側の周辺の水滴粒子を加圧エアにより除去するパージ機
構が設けられているので、圧延ロールＷにこれを冷却す
るために撮像前に散水されたロール冷却水が残留してい
ても、圧延ロールＷの回転にともなって上記残留してい
るロール冷却水により生じる水滴粒子がハウジングボッ
クス５の窓部周辺から取り除かれ、鮮明なロール表面静
止画像を得ることができる。As described above, in the optical surface inspection device for a rolling roll, since the housing box 5 is provided with the purging mechanism for removing the water droplet particles around the outside of the window thereof by the pressurized air, the rolling roll is provided. Even if the roll cooling water that has been sprinkled before W is cooled to cool the W remains, water droplets generated by the remaining roll cooling water as the rolling roll W rotates generate water droplet particles in the window of the housing box 5. A clear roll surface still image can be obtained by removing the roll surface from the periphery.
【００２８】図３は、第２発明にかかる実施例による圧
延ロールの光学式表面検査装置の構成説明図である。な
お、図３においては、図２に示すものと共通する部分に
は同一の符号を付してその説明を省略する。FIG. 3 is a structural explanatory view of an optical surface inspection device for a rolling roll according to an embodiment of the second invention. In FIG. 3, the same parts as those shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【００２９】図３において、21はハウジングボックスで
あり、移動装置４のエアシリンダ３のピストンロッドの
先端部に取り付けられて支持されている。ハウジングボ
ックス21は、図に示すように、圧延ロールＷの側に対応
する前面に窓部としての透明な窓ガラス板21ｃが嵌め込
まれた箱形のケース本体21ａより構成されている。ハウ
ジングボックス21内には、ＣＣＤカメラ６とストロボ照
明装置としてのリング形状をなす環状キセノンランプ22
とが設けられている。In FIG. 3, reference numeral 21 denotes a housing box, which is attached to and supported by the tip of the piston rod of the air cylinder 3 of the moving device 4. As shown in the drawing, the housing box 21 is composed of a box-shaped case body 21a in which a transparent window glass plate 21c as a window is fitted on the front surface corresponding to the side of the rolling roll W. In the housing box 21, a CCD camera 6 and a ring-shaped annular xenon lamp 22 as a strobe lighting device are provided.
And are provided.
【００３０】23はハウジングボックス21の窓ガラス板21
ｃと連通する水噴出口を有し、加圧された水が供給され
たときに窓ガラス板21ｃと撮像すべき圧延ロールＷ表面
との間に水柱を形成するための水柱形成ノズルである。
円筒状をなし、アクリル樹脂を用いて作製されたこの水
柱形成ノズル23は、図示しない供給源からの加圧された
水を内側に導入するための加圧水供給管23ａが接続され
るとともに、内側の円形断面空間が先端の水噴出口側に
行くに従って内径が縮小する形状とされており、ハウジ
ングボックス21の窓ガラス板21ｃ側であるハウジングボ
ックス21の前面に取り付けられている。23 is a window glass plate 21 of the housing box 21.
A water column forming nozzle for forming a water column between the window glass plate 21c and the surface of the rolling roll W to be imaged when a pressurized water is supplied.
This water column forming nozzle 23, which has a cylindrical shape and is made of acrylic resin, is connected to a pressurized water supply pipe 23a for introducing pressurized water from a supply source (not shown) to the inside and The circular cross-section space has a shape in which the inner diameter is reduced toward the water ejection port side at the tip, and is attached to the front surface of the housing box 21, which is the window glass plate 21c side of the housing box 21.
【００３１】次に上記のように構成された光学式表面検
査装置の動作を以下に説明する。鋼板が熱間仕上げ圧延
機を通過した後、圧延ロールＷへのロール冷却水の散水
を停止することなく、次の仕上げ圧延までの空き時間を
利用して回転中の圧延ロールＷの表面状態の観察・検査
を、ロール回転速度が圧延時と同じ 200ｍ／分程度の回
転速度でもって、先の実施例と同様の手順にて行った。Next, the operation of the optical surface inspection apparatus configured as described above will be described below. After the steel sheet has passed through the hot finish rolling mill, the surface state of the rolling roll W being rotated can be utilized by utilizing the idle time until the next finish rolling without stopping the water spray of the roll cooling water to the rolling roll W. The observation / inspection was performed in the same procedure as in the previous example, with the roll rotation speed being the same as that during rolling, which was about 200 m / min.
【００３２】すなわち、水柱形成ノズル23に加圧された
水が供給されると、ハウジングボックス21の窓ガラス板
21ｃとロール冷却水が散水されている回転中の圧延ロー
ル表面との間に水柱が形成される。ハウジングボックス
21の窓ガラス板21ｃを通過した環状キセノンランプ22か
らの照明光は、水柱を通って圧延ロールＷの表面に照射
され、これによる圧延ロール表面からの反射光が水柱、
窓ガラス板21ｃを通ってテレビカメラ６に入ることにな
る。その結果、ロール冷却水が散水されている状態であ
っても回転中の圧延ロールＷの表面静止画像を得ること
ができる。また、ハウジングボックス21の窓ガラス板21
ｃは、汚れを含んだロール冷却水に直接接触しないため
汚されることがない。That is, when pressurized water is supplied to the water column forming nozzle 23, the window glass plate of the housing box 21
A water column is formed between 21c and the surface of the rolling roll in which the roll cooling water is sprinkled. Housing box
Illumination light from the annular xenon lamp 22 that has passed through the window glass plate 21c of 21 passes through the water column and is radiated to the surface of the rolling roll W, and the reflected light from the surface of the rolling roll by this water column,
The television camera 6 is entered through the window glass plate 21c. As a result, a surface still image of the rolling roll W that is rotating can be obtained even when the roll cooling water is sprinkled. Also, the window glass plate 21 of the housing box 21
Since c does not directly contact the roll cooling water containing dirt, it is not soiled.
【００３３】しかも、この実施例では、水柱形成ノズル
23が光を通し透明度を持つアクリル樹脂より形成されて
いるので、環状キセノンランプ22からの照明光は、図４
に示すように、水柱を通って圧延ロール表面に照射され
るとともに、その一部が水柱形成ノズル23の内外周面で
屈折しながら水柱形成ノズル23の中からその外周面を通
って圧延ロールＷの表面に照射され、これによる圧延ロ
ール表面からの反射光が、水柱および水柱形成ノズル23
を通ってテレビカメラ６に入ることになる。なお、図４
では光の屈折の様子については省略してある。Moreover, in this embodiment, the water column forming nozzle
Since 23 is made of an acrylic resin that transmits light and has transparency, the illumination light from the ring-shaped xenon lamp 22 is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the surface of the rolling roll is irradiated through the water column, and a part of the water is formed on the inner and outer peripheral surfaces of the water column forming nozzle 23 while being refracted from the water column forming nozzle 23 through the outer peripheral surface thereof. The light reflected on the surface of the rolling roll by the surface of the water is reflected by the water column and the water column forming nozzle 23.
You will enter the TV camera 6 through. Note that FIG.
Then, the state of refraction of light is omitted.
【００３４】このことにより、水柱形成ノズルが光を遮
断する例えば鉄、アルミニウム等で形成されている場合
に比べ、周辺部と中央部との明るさの違いによる立体感
のある全体として明るくより鮮明で見やすい圧延ロール
表面静止画像を得ることができ、圧延ロールＷの表面状
態をより明確に知ることが可能となる。例えば、アクリ
ル樹脂を用いて作製した直径38mmの水柱形成ノズルを用
い場合、圧延ロールＷの表面では直径約60mm程度の大き
さの光の照射面が得られる。As a result, as compared with the case where the water column forming nozzle is formed of, for example, iron or aluminum that blocks light, it is bright and clear as a whole with a three-dimensional effect due to the difference in brightness between the peripheral portion and the central portion. It is possible to obtain a still image of the surface of the rolling roll that is easy to see, and it is possible to more clearly know the surface state of the rolling roll W. For example, when a water column forming nozzle having a diameter of 38 mm made of acrylic resin is used, a light irradiation surface having a diameter of about 60 mm is obtained on the surface of the rolling roll W.
【００３５】図５は、第２発明にかかる他の実施例によ
る圧延ロールの光学式表面検査装置の構成説明図であ
り、図６は図５に示す水柱形成ノズルの斜視図である。
なお、図５においては、水柱形成ノズルの構成が異なる
点以外は、図３に示すものと同一なので、図３に示すも
のと共通する部分には同一の符号を付してその説明を省
略する。FIG. 5 is a structural explanatory view of an optical surface inspection device for a rolling roll according to another embodiment of the second invention, and FIG. 6 is a perspective view of the water column forming nozzle shown in FIG.
5 is the same as that shown in FIG. 3 except that the configuration of the water column forming nozzle is different, the same parts as those shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. .
【００３６】図５及び図６において、ハウジングボック
ス21内には、先に図３にて説明したと同様に、ＣＣＤカ
メラ６およびストロボ照明装置としての環状キセノンラ
ンプ22が配されている。このハウジングボックス21の窓
部としての窓ガラス板21ｃ側の部位、すなわちハウジン
グボックス21の前面に円筒状の案内部材30がその一端側
を密着させて取り付けられており、案内部材30には、窓
ガラス板21ｃ寄りの外周部に鍔部30ａが形成されるとと
もに、図示しない供給源からの加圧された水を内側に導
入するための加圧水供給管30ｂが接続されている。In FIGS. 5 and 6, in the housing box 21, the CCD camera 6 and the annular xenon lamp 22 as a stroboscopic illuminating device are arranged, as described above with reference to FIG. A cylindrical guide member 30 is attached to the portion of the housing box 21 on the side of the window glass plate 21c as a window portion, that is, the front surface of the housing box 21, with one end side thereof in close contact with the window member. A collar portion 30a is formed on the outer peripheral portion near the glass plate 21c, and a pressurized water supply pipe 30b for introducing pressurized water from a supply source (not shown) to the inside is connected.
【００３７】31はハウジングボックス21の窓ガラス板21
ｃと連通する水噴出口を有し、加圧された水が供給され
たときに撮像すべき圧延ロールＷの表面と窓ガラス板21
ｃとの間に水柱を形成するためのノズル本体である。ノ
ズル本体31は、図に示すように、大径円筒部と小径円筒
部とが撮像すべき圧延ロールＷに相対する面を持つ環状
接続部31ａを介して一体化されており、さらに、圧延ロ
ール側に位置される大径円筒部に、先端方向に径拡大す
るスカート状縁部31ｂを形成してなるものである。この
ノズル本体31は、その小径円筒部がハウジングボックス
21に一端側が固定された上記案内部材30の外周面に沿わ
せて嵌め込まれて、前後方向に摺動可能とされている。31 is a window glass plate 21 of the housing box 21
The surface of the rolling roll W and the window glass plate 21 which have a water ejection port communicating with c and are to be imaged when pressurized water is supplied.
It is a nozzle body for forming a water column with c. As shown in the figure, the nozzle body 31 is formed by integrating a large-diameter cylindrical portion and a small-diameter cylindrical portion via an annular connecting portion 31a having a surface facing the rolling roll W to be imaged. The large-diameter cylindrical portion located on the side is formed with a skirt-shaped edge portion 31b whose diameter increases in the front end direction. The nozzle body 31 has a small-diameter cylindrical portion in the housing box.
It is fitted along the outer peripheral surface of the guide member 30 whose one end side is fixed to 21 and is slidable in the front-rear direction.
【００３８】また、ハウジングボックス21の窓部側とノ
ズル本体31との間、つまり、この実施例では案内部材30
の鍔部30ａとノズル本体31の環状接続部31ａとの間に
は、ノズル本体31を前向きに付勢するとともに、加圧水
が供給されたときに、水噴出口から噴出されるこの加圧
水が撮像すべき圧延ロールＷの表面に及ぼす力に基づく
反発力により、ノズル本体31が圧延ロール表面に対して
所定の間隔をあけて後退し得る付勢力を持つ弾発体とし
てのコイルバネ32が配設されている。上記の案内部材3
0、ノズル本体31及びコイルバネ32により水柱形成ノズ
ル33が構成されている。Further, between the window side of the housing box 21 and the nozzle body 31, that is, the guide member 30 in this embodiment.
The nozzle body 31 is urged forward between the collar portion 30a and the annular connecting portion 31a of the nozzle body 31, and when the pressurized water is supplied, the pressurized water ejected from the water ejection port is imaged. By the repulsive force based on the force exerted on the surface of the power roll W, a coil spring 32 as an elastic body having a biasing force that allows the nozzle body 31 to retract at a predetermined distance from the surface of the roll is provided. There is. Guide member 3 above
The water column forming nozzle 33 is constituted by 0, the nozzle body 31, and the coil spring 32.
【００３９】次に上記のように構成された光学式表面検
査装置の動作を以下に説明する。まず、ロール研削が施
された圧延ロールＷが熱間仕上げ圧延機の第２スタンド
F2（図示省略）に取り付けられると、図示しないモータ
によって送りねじ軸１を回転させて移動ブロック２を圧
延ロールＷの長手方向における最初の検査位置に移動さ
せ、ノズル本体31の先端部が圧延ロール表面に当接した
後、このノズル本体31がコイルバネ32の付勢力に抗して
少し後退する程度になるように、水柱形成ノズル33が装
着されたハウジングボックス21をエアシリンダ３のピス
トンロッドを伸ばして前進させ位置決めする。次いで、
加圧された水が水柱形成ノズル33に供給されると、水噴
出口から水が噴出して圧延ロールＷの表面と窓ガラス板
21ｃとの間に水柱が形成される。Next, the operation of the optical surface inspection apparatus configured as described above will be described below. First, the rolling roll W that has been subjected to roll grinding is the second stand of the hot finish rolling mill.
When it is attached to F2 (not shown), the feed screw shaft 1 is rotated by a motor (not shown) to move the moving block 2 to the first inspection position in the longitudinal direction of the rolling roll W, and the tip of the nozzle body 31 is rolled. After contacting the surface, the piston rod of the air cylinder 3 is extended to the housing box 21 in which the water column forming nozzle 33 is mounted so that the nozzle body 31 is slightly retracted against the biasing force of the coil spring 32. To move forward and position. Then
When the pressurized water is supplied to the water column forming nozzle 33, the water is ejected from the water ejection port and the surface of the rolling roll W and the window glass plate.
A water column is formed between it and 21c.
【００４０】そして、水噴出口から噴出される水が圧延
ロール表面に及ぼす力による反発力が、この実施例で
は、ノズル本体31のスカート状縁部31ｂ及び環状接続部
31ａへ主に作用することにより、ノズル本体31は、コイ
ルバネ32の付勢力とつり合うまで所定寸法後退し、圧延
ロール表面から所定の間隔寸法ｄをあけて位置されるこ
とになる。例えば、加圧水の水圧を２〜３Kg／cm2 程度
にしてコイルバネ32の弾性定数を適当に選択することに
より、間隔寸法ｄを約１mmに保持させることが可能であ
った。The repulsive force due to the force exerted by the water ejected from the water ejection port on the surface of the rolling roll is the skirt edge 31b of the nozzle body 31 and the annular connecting portion in this embodiment.
By mainly acting on 31a, the nozzle body 31 is retracted by a predetermined dimension until it is balanced with the urging force of the coil spring 32, and is positioned with a predetermined spacing dimension d from the surface of the rolling roll. For example, by setting the pressure of the pressurized water to about 2 to 3 kg / cm 2 and appropriately selecting the elastic constant of the coil spring 32, it was possible to maintain the interval dimension d at about 1 mm.
【００４１】このようにしてノズル本体31が圧延ロール
Ｗの表面から所定の間隔寸法ｄをあけて位置される状態
で、圧延ロールＷが200 ｍ／分程度の周速度を持つ回転
数で回転されて鋼板の熱間仕上げ圧延が開始されるとと
もに圧延ロールＷにはロール冷却水が散水される。この
状態においても、ノズル本体31は、圧延ロール表面から
上記所定の間隔寸法ｄを保持して位置される。In this way, with the nozzle body 31 positioned at a predetermined distance d from the surface of the rolling roll W, the rolling roll W is rotated at a rotational speed having a peripheral speed of about 200 m / min. The hot finish rolling of the steel sheet is started, and the roll cooling water is sprayed on the rolling roll W. Even in this state, the nozzle body 31 is positioned while maintaining the above-mentioned predetermined distance d from the surface of the rolling roll.
【００４２】圧延ロールＷによる鋼板の熱間仕上げ圧延
が進み所定時間経過して、検査員の操作によって検査開
始信号S1が制御装置10に入力されると、ＣＣＤテレビカ
メラ６の垂直同期信号に同期して制御装置10からの指令
により環状キセノンランプ22が所定時間点灯され、水柱
形成ノズル33によって形成された水柱を介してＣＣＤテ
レビカメラ６によって、ロール冷却水が散水されながら
回転している圧延ロールＷの表面が静止化された画像と
して撮像され、そのロール表面静止画像信号が制御装置
10に出力される。When the hot finish rolling of the steel sheet by the rolling roll W progresses and a predetermined time elapses and the inspection start signal S1 is input to the control device 10 by the operation of the inspector, it is synchronized with the vertical synchronization signal of the CCD television camera 6. Then, the annular xenon lamp 22 is turned on for a predetermined time in response to a command from the control device 10, and the rolling rolls are rotated while the roll cooling water is sprinkled by the CCD television camera 6 through the water column formed by the water column forming nozzle 33. The surface of W is captured as a static image, and the roll surface static image signal is the control device.
Output to 10.
【００４３】このようにして、移動ブロック２を圧延ロ
ールＷの長手方向に順次移動させて撮像が行われる。撮
像終了後、検査員の操作によって表示信号S2が制御装置
10に入力されると、フレームメモリ11に格納されていた
ロール表面静止画像信号が、撮像位置に応じて一画面分
ごと順次取り出され、ＣＲＴディスプレイ12に画像表示
される。検査員はこのモニタ表示された静止画像を見て
圧延ロールＷの表面状態を観察するようにしている。In this way, the moving block 2 is sequentially moved in the longitudinal direction of the rolling roll W and an image is taken. After the imaging is completed, the display signal S2 is changed to the control device by the operation of the inspector.
When input to 10, the roll surface still image signal stored in the frame memory 11 is sequentially taken out for each one screen according to the image pickup position and is displayed on the CRT display 12. The inspector observes the still image displayed on the monitor and observes the surface condition of the rolling roll W.
【００４４】このように、水柱形成ノズル33は、水噴出
口を有するそのノズル本体31が圧延ロールＷに対して進
退可能な方向である前後方向に摺動可能なものとされ、
このノズル本体31を前向きに付勢するとともに、加圧水
が供給されたときに、水噴出口から噴出される水が圧延
ロール表面に及ぼす力に基づく反発力により、ノズル本
体31が圧延ロール表面に対して所定の間隔をあけて後退
し得る付勢力を有するコイルバネ32を設けた構成とされ
ている。In this way, the water column forming nozzle 33 is slidable in the front-rear direction, which is the direction in which the nozzle body 31 having the water ejection port can move forward and backward with respect to the rolling roll W,
While urging the nozzle body 31 in the forward direction, when pressurized water is supplied, the nozzle body 31 is against the surface of the rolling roll by the repulsive force based on the force exerted on the surface of the rolling roll by the water ejected from the water ejection port. And a coil spring 32 having an urging force capable of retracting at a predetermined interval.
【００４５】これにより、ロール冷却水が散水されなが
ら回転している圧延ロールの表面とノズル本体31の先端
部とが接触することなく、両者の間隔寸法ｄを例えば約
１mm程度まで短くし得るので、ロール冷却水によって水
柱が乱されて水柱内に水泡が多数発生するようなことが
なくなって、散水されているロール冷却水によって引き
起こされる水柱の乱れ等に起因する撮像の失敗を確実に
防止でき、圧延の進行にともなって生成した黒皮に亀甲
状の微細な割れが発生した様子などのロール表面状態を
明確に知り得るロール表面静止画像を得ることができ
る。As a result, the distance d between the rolling roll and the tip of the nozzle body 31 can be shortened to, for example, about 1 mm without contact between the surface of the rolling roll which is being rotated while the roll cooling water is being sprinkled. , The water column is not disturbed by the roll cooling water and many water bubbles are not generated in the water column, and it is possible to reliably prevent the failure of imaging due to the disturbance of the water column caused by the sprinkling roll cooling water. It is possible to obtain a roll surface still image in which the state of the roll surface such as the appearance of minute cracks in the black skin generated as the rolling progresses can be clearly known.
【００４６】また、ロール交換により撮像すべき圧延ロ
ールＷの径寸法が変わった場合でも、加圧水が供給され
ると、水噴出口を有するノズル本体31が、加圧水が圧延
ロール表面に及ぼす力による反発力を受けてコイルバネ
32の付勢力とつり合うまで所定寸法後退するようにされ
ているので、水柱形成ノズル33のロール表面に対する精
密な間隔寸法調整作業が不要となって、撮像に要する時
間を短縮することができる。Even when the diameter of the rolling roll W to be imaged changes due to roll exchange, when pressurized water is supplied, the nozzle body 31 having a water jet outlet repels due to the force exerted by the pressurized water on the surface of the rolling roll. Coil spring
Since it is retracted by a predetermined dimension until it is balanced with the urging force of 32, it is not necessary to precisely adjust the space dimension of the water column forming nozzle 33 with respect to the roll surface, and the time required for imaging can be shortened.
【００４７】なお、ストロボ照明装置としては、上記各
実施例ではハウジングボックス５，21内にキセノンラン
プ７，22を配した構成としたが、この構成に限らず、例
えば、多数本の光ファイバーをその光出力側を窓ガラス
板5c，21ｃ側に向けてＣＣＤテレビカメラ６の周囲に環
状に配置し、この光ファイバー群の受光端側を、ハウジ
ングボックス５，21内から引き出して移動装置４の移動
ブロック２に搭載した光源としてのキセノンランプに所
定のアダプターを介して接続する構成としてもよい。Although the strobe lighting device has the construction in which the xenon lamps 7 and 22 are arranged in the housing boxes 5 and 21 in the above-mentioned respective embodiments, it is not limited to this construction, and for example, a large number of optical fibers are used. The light output side is arranged in a ring around the CCD television camera 6 with the window glass plates 5c and 21c side, and the light receiving end side of this optical fiber group is pulled out from the inside of the housing boxes 5 and 21 and the moving block of the moving device 4 is moved. It may be configured to connect to a xenon lamp as a light source mounted on the No. 2 via a predetermined adapter.
【００４８】[0048]
【発明の効果】請求項１の圧延ロールの光学式表面検査
装置によると、窓部を有し内部にストロボ照明装置及び
テレビカメラが配されたハウジングボックスに、その窓
部外側の周辺の水滴粒子を除去するパージ機構を設けた
ものであるから、圧延ロール上にこれを冷却するため圧
延ロール表面の撮像前に散水されたロール冷却水が残留
していても、圧延ロールの回転にともなって上記残留し
ているロール冷却水により生じる水滴粒子をハウジング
ボックスの窓部周辺から取り除くことができ、圧延ロー
ルを回転させたままの状態でその表面状況が正確にわか
るロール表面静止画像を得ることができる。According to the optical surface inspection device for a rolling roll of claim 1, in a housing box having a window and having a strobe lighting device and a television camera inside, a water drop particle around the outside of the window is provided. Since it is provided with a purging mechanism for removing, even if the roll cooling water sprinkled before imaging the surface of the rolling roll remains to cool it on the rolling roll, the Water droplet particles generated by the remaining roll cooling water can be removed from around the window of the housing box, and a static image of the roll surface can be obtained in which the surface condition can be accurately seen while the rolling roll is still rotating. .
【００４９】請求項２の圧延ロールの光学式表面検査装
置によると、ハウジングボックスに、ハウジングボック
スの窓部と連通する水噴出口を有する水柱形成ノズルを
装着し、ハウジングボックスの窓部と圧延ロール表面と
の間に形成される水柱を通して圧延ロール表面を撮像す
るようにしたものであるから、ロール冷却水が散水され
ている状態で回転している圧延ロールのロール表面静止
画像を得ることができる。また、ハウジングボックスの
窓部は、汚れを含んだロール冷却水に直接接触しないた
め汚されることがない。According to the optical surface inspection device for a rolling roll of claim 2, the housing box is equipped with the water column forming nozzle having the water ejection port communicating with the window part of the housing box, and the window part of the housing box and the rolling roll. Since the surface of the rolling roll is imaged through the water column formed between the surface and the surface, it is possible to obtain a static image of the surface of the rolling roll that is rotating while the cooling water is being sprinkled. . Further, the window portion of the housing box is not directly soiled because it does not directly contact the roll cooling water containing soil.
【００５０】請求項３の圧延ロールの光学式表面検査装
置によると、上記の請求項２の装置による効果に加え、
水柱形成ノズルが光を通し透明度を持つ物質より形成さ
れているものであるから、ハウジングボックスの窓部を
通過したストロボ照明装置からの照明光は、水柱を通っ
て圧延ロール表面に照射されるとともに、その一部が水
柱形成ノズルの中からその外周面を通って圧延ロール表
面に照射され、これによる圧延ロール表面からの反射光
が、水柱および水柱形成ノズルを通ってテレビカメラに
入ることになるので、周辺部と中央部との明るさの違い
による立体感のある全体として明るく鮮明で見やすい圧
延ロールのロール表面静止画像を得ることができる。According to the optical surface inspection device for a rolling roll of claim 3, in addition to the effect of the device of claim 2,
Since the water column forming nozzle is made of a transparent material that allows light to pass through, the illumination light from the strobe lighting device that has passed through the window of the housing box passes through the water column and is applied to the surface of the rolling roll. , Part of which is irradiated from the inside of the water column forming nozzle through the outer peripheral surface thereof to the surface of the rolling roll, and the reflected light from the surface of the rolling roll thereby enters the television camera through the water column and the water column forming nozzle. Therefore, it is possible to obtain a roll surface still image of the rolling roll that is bright and clear as a whole and has a stereoscopic effect due to the difference in brightness between the peripheral portion and the central portion.
【００５１】請求項４の圧延ロールの光学式表面検査装
置によると、上記の請求項２の装置による効果に加え、
水柱形成ノズルは、水噴出口を有するノズル本体が圧延
ロールに対し進退可能とされ、水噴出口から噴出される
加圧水が圧延ロール表面に及ぼす力による反発力を受け
て弾発体の付勢力とつり合うまで所定寸法後退し得るよ
うに構成されたものであるから、回転している圧延ロー
ルの表面にノズル本体先端部が接触することなく、この
両者の間隔寸法を短くすることができ、散水されている
ロール冷却水によって引き起こされる水柱の乱れ等に起
因する撮像の失敗を確実に防止することができる。ま
た、ロール交換により撮像すべき圧延ロールの径寸法が
変わった場合でも、水柱形成ノズルのロール表面に対す
る精密な間隔寸法調整作業が不要となって、撮像に要す
る時間を短縮することができる。According to the optical surface inspection device for a rolling roll of claim 4, in addition to the effect of the device of claim 2,
The water column forming nozzle has a nozzle body having a water jet port that can move forward and backward with respect to a rolling roll, and receives the repulsive force due to the force exerted on the surface of the rolling roll by the pressurized water jetted from the water jet port, and the urging force of the elastic body. Since it is configured so that it can be retracted by a predetermined dimension until it is balanced, the distance between the two can be shortened without contacting the tip of the nozzle body with the surface of the rotating rolling roll, and water is sprayed. It is possible to reliably prevent the failure of imaging due to the turbulence of the water column or the like caused by the roll cooling water being generated. Further, even when the diameter of the rolling roll to be imaged is changed by changing the roll, it is not necessary to adjust the interval between the water column forming nozzle and the roll surface, and the time required for imaging can be shortened.
【００５２】したがって、この発明によれば、従来の直
接目視検査に比べ検査の都度行われていた圧延ロールの
取り外しその組み込み作業が不要となり、さらに、圧延
ロールの肌荒れに至る状況を画像情報として正確に知る
ことができるので、圧延ロールの疲労の過程と圧延負荷
との関係を把握でき、ロールバンディングが発生しにく
いパススケジュールを組むことが可能となり、鋼板のス
ケール疵発生の大幅低減に寄与することが可能となる。Therefore, according to the present invention, compared with the conventional direct visual inspection, the work of removing and assembling the rolling roll, which is carried out each time the inspection is performed, becomes unnecessary, and moreover, the condition leading to the roughening of the rolling roll is accurately obtained as image information. Since it is possible to understand the relationship between the rolling roll fatigue process and rolling load, it becomes possible to set up a pass schedule in which roll banding is unlikely to occur, which contributes to a significant reduction in the occurrence of scale flaws in steel sheets. Is possible.
【図１】第１発明にかかる一実施例による圧延ロールの
光学式表面検査装置の構成説明図である。FIG. 1 is a structural explanatory view of an optical surface inspection device for a rolling roll according to an embodiment of the first invention.
【図２】図１に示す光学式表面検査装置により得られた
ロール表面の静止画像の一例をスケッチした図である。FIG. 2 is a diagram sketching an example of a still image of a roll surface obtained by the optical surface inspection apparatus shown in FIG.
【図３】第２発明にかかる実施例による圧延ロールの光
学式表面検査装置の構成説明図である。FIG. 3 is a structural explanatory view of an optical surface inspection device for a rolling roll according to an embodiment of the second invention.
【図４】図３に示す水柱形成ノズルにおける照射状態の
様子を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state of irradiation in the water column forming nozzle shown in FIG.
【図５】第２発明にかかる他の実施例による圧延ロール
の光学式表面検査装置の構成説明図である。FIG. 5 is a structural explanatory view of an optical surface inspection device for a rolling roll according to another embodiment of the second invention.
【図６】図５に示す水柱形成ノズルの斜視図である。6 is a perspective view of the water column forming nozzle shown in FIG.
【図７】ワークロールの表面に発生したロールバンディ
ングの様子を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining how roll banding occurs on the surface of a work roll.
１…送りねじ軸 ２…移動ブロック ３…エアシリンダ
４…移動装置 ５…ハウジングボックス 5a…内側ケ
ース 5b…外側ケース 5c…窓ガラス板 5d…エア供給
口 ６…ＣＣＤカメラ ７…キセノンランプ 10…制御
装置 11…フレームメモリ 12…ＣＲＴディスプレイ
13…プリンタ 21…ハウジングボックス
21ｃ…窓ガラス板 22…環状キセノンランプ 23…アク
リル樹脂製の水柱形成ノズル 23ａ…加圧水供給管 30
…案内部材 30ａ…鍔部 30ｂ…加圧水供給管
31…ノズル本体 31ａ…環状接続部 31ｂ…スカート状
縁部32…コイルバネ
33…水柱形成ノズル Ｗ…圧延ロール1 ... Feed screw shaft 2 ... Moving block 3 ... Air cylinder 4 ... Moving device 5 ... Housing box 5a ... Inner case 5b ... Outer case 5c ... Window glass plate 5d ... Air supply port 6 ... CCD camera 7 ... Xenon lamp 10 ... Control Device 11 ... Frame memory 12 ... CRT display
13 ... Printer 21 ... Housing box 21c ... Window glass plate 22 ... Annular xenon lamp 23 ... Acrylic resin water column forming nozzle 23a ... Pressurized water supply pipe 30
... Guide member 30a ... Collar portion 30b ... Pressurized water supply pipe 31 ... Nozzle body 31a ... Annular connection portion 31b ... Skirt edge 32 ... Coil spring 33 ... Water column forming nozzle W ... Rolling roll
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｂ 8626−5Ｃ Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H04N 7/18 B 8626-5C
Claims (4)
れ、窓部を有するとともにこの窓部外側周辺の水滴粒子
を除去するパージ機構を有するハウジングボックスと、
このハウジングボックス内に設けられ、圧延ロールの表
面を前記窓部を通して照射するストロボ照明装置と、前
記ハウジングボックス内に設けられ、回転中の圧延ロー
ルの表面を前記ストロボ照明装置の点灯に同期して前記
窓部を通して撮像しその静止画像信号を出力するテレビ
カメラと、このテレビカメラにより得られたロール表面
静止画像信号を記憶させる画像記憶装置と、この画像記
憶装置に記憶されたロール表面静止画像信号を画像表示
する画像表示装置と、前記テレビカメラの同期信号と前
記ストロボ照明装置の点灯を同期させるとともに、前記
テレビカメラからのロール表面静止画像信号を前記画像
記憶装置に取り込み、この画像記憶装置からのロール表
面静止画像信号を前記画像表示装置に取り出す制御を行
う制御装置とを備えたことを特徴とする圧延ロールの光
学式表面検査装置。1. A housing box, which is movable in the longitudinal direction of a rolling roll, has a window portion, and has a purge mechanism for removing water droplet particles around the outside of the window portion,
A strobe lighting device provided in the housing box, which irradiates the surface of the rolling roll through the window portion, and a surface of the rolling roll provided in the housing box, which is rotating, in synchronization with lighting of the strobe lighting device. A television camera that captures an image through the window and outputs the still image signal, an image storage device that stores the roll surface still image signal obtained by the television camera, and a roll surface still image signal stored in the image storage device. An image display device that displays an image, and a synchronization signal of the television camera and lighting of the strobe lighting device are synchronized, and a roll surface still image signal from the television camera is taken into the image storage device, and from this image storage device And a control device for controlling the roll surface still image signal of the device to be taken out to the image display device. Optical surface inspection apparatus of the rolling roll, characterized in that the.
れ、窓部を有するハウジングボックスと、このハウジン
グボックス内に設けられ、圧延ロールの表面を前記窓部
を通して照射するストロボ照明装置と、前記ハウジング
ボックス内に設けられ、ロール冷却水が散水されながら
回転している圧延ロールの表面を前記ストロボ照明装置
の点灯に同期して前記窓部を通して撮像しその静止画像
信号を出力するテレビカメラと、このテレビカメラによ
り得られたロール表面静止画像信号を記憶させる画像記
憶装置と、この画像記憶装置に記憶されたロール表面静
止画像信号を画像表示する画像表示装置と、前記テレビ
カメラの同期信号と前記ストロボ照明装置の点灯を同期
させるとともに、前記テレビカメラからのロール表面静
止画像信号を前記画像記憶装置に取り込み、この画像記
憶装置からのロール表面静止画像信号を前記画像表示装
置に取り出す制御を行う制御装置とを備えた圧延ロール
の光学式表面検査装置において、 前記ハウジングボックスに、ハウジングボックスの窓部
と連通する水噴出口を有し、加圧水が供給されたときに
前記窓部と圧延ロール表面との間に水柱を形成すべくな
した水柱形成ノズルを装着したことを特徴とする圧延ロ
ールの光学式表面検査装置。2. A housing box which is movable in the longitudinal direction of the rolling roll and has a window portion, a strobe lighting device which is provided in the housing box and irradiates the surface of the rolling roll through the window portion, and the housing. A television camera provided in the box, which images the surface of the rolling roll that is rotating while the roll cooling water is being sprinkled through the window portion in synchronization with the lighting of the strobe lighting device, and outputs the still image signal, An image storage device for storing a roll surface still image signal obtained by a television camera, an image display device for displaying an image of the roll surface still image signal stored in the image storage device, a synchronizing signal for the television camera, and the strobe light. While synchronizing the lighting of the lighting device, the roll surface still image signal from the television camera is transferred to the image. In an optical surface inspection device for a rolling roll, which is loaded into a storage device and has a control device for controlling the roll surface still image signal from the image storage device to be taken out to the image display device, in the housing box, A rolling roll having a water ejection port communicating with the window, and having a water column forming nozzle for forming a water column between the window and the surface of the rolling roll when pressurized water is supplied. Optical surface inspection device.
を持つ物質より形成されたものであることを特徴とする
請求項２記載の圧延ロールの光学式表面検査装置。3. The optical surface inspection device for a rolling roll according to claim 2, wherein the water column forming nozzle is formed of a material that transmits light and has transparency.
ボックスに一端側が取り付けられた筒状の案内部材と、
この案内部材に前後方向に摺動可能に嵌め込まれ、前記
ハウジングボックスの窓部と連通する水噴出口を有する
ノズル本体と、このノズル本体と前記ハウジングボック
スの窓部側との間に設けられ、ノズル本体を前向きに付
勢するとともに、加圧水が供給されたときに、この加圧
水が圧延ロール表面に及ぼす力に基づく反発力により、
前記ノズル本体が圧延ロールの表面に対して所定の間隔
をあけて後退し得る付勢力を有する弾発体とにより構成
されたものであることを特徴とする請求項２記載の圧延
ロールの光学式表面検査装置。4. The tubular guide member, wherein the water column forming nozzle has one end side attached to the housing box,
The guide member is slidably fitted in the front-rear direction, and is provided between the nozzle body having a water jet outlet communicating with the window portion of the housing box, and between the nozzle body and the window portion side of the housing box. While urging the nozzle body forward, when the pressurized water is supplied, the repulsive force based on the force exerted on the surface of the rolling roll by the pressurized water causes
The optical system for a rolling roll according to claim 2, wherein the nozzle body is composed of an elastic body having an urging force capable of retracting at a predetermined distance from the surface of the rolling roll. Surface inspection device.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3165648A JPH0774785B2 (en) | 1990-07-11 | 1991-07-05 | Optical surface inspection device for rolling rolls |
| US07/980,792 US5331178A (en) | 1991-07-05 | 1992-05-14 | Optical surface inspecting system for inspecting the surface of a rolling roll having mechanism for keeping clean a window through which a camera detects a condition of the rolling roll |
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| EP19920909719 EP0547227A4 (en) | 1991-07-05 | 1992-05-14 | Optical surface inspection device for mill roll |
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| JP18343690 | 1990-07-11 | ||
| JP29696790 | 1990-10-31 | ||
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| JPH0774785B2 JPH0774785B2 (en) | 1995-08-09 |
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