JPH0774785B2 - 圧延ロールの光学式表面検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【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（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。

【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、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５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。

【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。

【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）。

【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。

【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、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静止画像を得ることができ、その
表面静止画像により圧延ロールの表面状態を観察し検査
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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに提案される本願の請求項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、光を通し透明度を持つ
物質より形成されており、圧延ロール表面と間隔を隔て
て位置されるその前端に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とともに、外部より加圧水
が供給されるその内側に前記水噴出口へ進むに従って径
縮小する断面円形の先細り空間を有し、加圧水が供給さ
れて前記ハウジングボックスの窓部と圧延ロール表面と
の間に水柱を形成する水柱形成ノズルを、前記ハウジン
グボックスに装着してなり、さらに、前記ストロボ照明
装置として環状キセノンランプを、斜方照明を行うべく
前記テレビカメラを取り囲むように設けたことを特徴と
する。

【０００８】また、本願の請求項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、加圧水が供給されて前記ハウジングボックスの
窓部と圧延ロール表面との間に水柱を形成する水柱形成
ノズルを装着してなり、この水柱形成ノズルを、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、圧延ロール表面に臨むその前端に前記ハウジングボ
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する一方、
前記ストロボ照明装置として環状キセノンランプを、斜
方照明を行うべく前記テレビカメラを取り囲むように設
けたことを特徴とする。

【０００９】

【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、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ハウジ
ングボックスの窓部との間に水柱形成ノズルによって水
柱が形成されるので、散水されたロール冷却水によって
テレビカメラの視界が遮られることがない。そして、水
柱形成ノズルが装着され、環状キセノンランプ及びテレ
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環状キセノンランプの点灯と
が同期制御される。テレビカメラは、水柱を介して圧延
ロール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を見ることでロール表
面状態を観察・検査することができる。

【００１０】そして、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、水柱形成ノズルがその内側に先
細り空間を有したものであるから、ロール表面とノズル
前端との間に安定した長い水柱を形成することができ、
圧延ロールの位置変動によってロール表面とノズル前端
間距離が変動し長くなった場合にも、水柱の乱れや気泡
の発生を生じることがなく気泡などによって邪魔される
ことのないはっきりしたロール表面静止画像を得ること
ができる。また、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、環状キセノンランプか
らの照明光は、水柱を通って圧延ロール表面に照射され
る一方、水柱形成ノズル内周面で乱反射することなく水
柱形成ノズルを通ってそのノズルから拡散光として圧延
ロール表面に照射されることから、ロール表面状態が正
確にわかる立体感のある明るく鮮明で見やすいロール表
面静止画像を得ることができる。前記の光を通し透明度
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。さらに、ハウジングボックス内
に組み込まれた環状キセノンランプによる斜方照明がな
されるので、圧延ロール表面が肌荒れが少なく鏡面にち
かい場合でも、テレビカメラに正反射光が入ることがな
くハレーションの発生がない。

【００１１】また、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、ロール表面から所
定の間隔をあけて位置される。ノズル本体の形状と加圧
水の圧力を定め弾発体の付勢力を適当に設定することに
より、圧延ロールの位置変動が生じた場合にも、ロール
表面とノズル本体前端間距離をそのロール位置変動に対
応して自動的にほぼ一定の短い距離に維持して水柱の乱
れを確実に防止 することができ、ロール冷却水による水
柱の乱れや気泡の発生をなくして、気泡等によって邪魔
されることのないはっきりしたロール表面静止画像を得
ることができる。そして、ハウジングボックス内に組み
込まれた環状キセノンランプによる斜方照明がなされる
ので、圧延ロール表面が肌荒れが少なく鏡面にちかい場
合でも、テレビカメラに正反射光が入ることがなくハレ
ーションの発生がない。

【００１２】

【実施例】 以下、実施例に基づいて本願発明を説明する。図１は請
求項１の発明の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。

【００１３】図１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21が取り
付けられて支持されている。

【００１４】前記ハウジングボックス21は、図に示すよ
うに、圧延ロールＷに臨む側の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、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ＣＣ
Ｄ（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。環状キセノンランプ22は、斜方照明を行
うべくＣＣＤカメラ６の光軸を中心としてそのＣＣＤカ
メラ６を取り囲むように設けられている。

【００１５】ハウジングボックス21の前面には、加圧水
が供給されてハウジングボックス21の窓ガラス板21ｃと
圧延ロール表面との間に水柱を形成する水柱形成ノズル
23が装着されている。外観視が円筒状をなす水柱形成ノ
ズル23は、光を通し透明度を持つ物質のひとつであるア
クリル樹脂を用いて作製されており、圧延ロール表面と
間隔を隔てて位置されるその前端にハウジングボックス
21の窓ガラス板21ｃと連通する水噴出口を有するととも
に、外部より加圧水が供給されるその内側に前記水噴出
口へ進むに従って径縮小する断面円形の先細り空間を有
している。23ａは、図示しない供給源からの加圧水をノ
ズル内に導入するための加圧水供給管である。

【００１６】10は制御装置である。この制御装置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環状キセノンランプ22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Ｃ
ＲＴディスプレイ12に表示信号S2を受けて取り出す制御
を行うものである。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、Ｃ
ＲＴ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。

【００１７】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、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の表面状態の観察・検査を、ロール周速度
が圧延時と同じ 200ｍ／分程度の速度で行った。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圧延ロールＷに対し
て、水柱形成ノズル23を備えたハウジングボックス21を
接近させ位置決めする。そして、水柱形成ノズル23に加
圧水が供給 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ながら回転している圧
延ロールＷの表面との間に水柱が形成される。

【００１８】次いで、検査員の操作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からの指令により環状キ
セノンランプ22が所定時間点灯され、ＣＣＤカメラ６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Ｗの表面が撮像されてそのロール表面静止画像信
号が得られる。

【００１９】この場合、水柱形成ノズル23によって水柱
が形成されるので、散水されたロール冷却水によってＣ
ＣＤカメラ６の視界が遮られることがなく、ロール表面
状態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。しかも、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、図２に示すよ
うに、環状キセノンランプ22からの照明光は、水柱を通
って圧延ロール表面に照射される一方、水柱形成ノズル
内周面で乱反射することなく水柱形成ノズル23を通って
そのノズル23から拡散光として圧延ロール表面に照射さ
れることから、ロール表面状態が正確にわかる立体感の
ある明るく鮮明で見やすいロール表面静止画像を得るこ
とができる。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。なお、図２では光の屈折の様子については省略して
ある。また、環状キセノンランプ22による斜方照明がな
されるので、圧延ロール表面が肌荒れが少なく鏡面にち
かい場合でも、ＣＣＤカメラ６に正反射光が入ることが
なくハレーションの発生がない。

【００２０】さて、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、水柱形成ノズル23を備
えたハウジングボックス21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、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
面静止画像がＣＣＤカメラ６によって撮像される。撮像
終了後、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
見てロール表面の肌荒れの有無や肌荒れの程度を観察・
検査するようにしている。

【００２１】このように上記の圧延ロールの光学式表面
検査装置では、ロール冷却水が散水されながら回転して
いる圧延ロールについて、ハレーションの発生がなくロ
ール表面状態が正確にわかる立体感のある明るく鮮明で
見やすいロール表面静止画像を得ることができる。そし
て、ロール表面とノズル前端との間に安定した長い水柱
を形成することができるので、圧延ロールの位置変動に
よってロール表面とノズル前端間距離が変動し長くなっ
た場合にも、水柱の乱れや気泡の発生を生じることがな
く気泡などによって邪魔されることのないはっきりした
ロール表面静止画像を得ることができる。これにより、
ロールバンディング発生の恐れがあることを圧延機を停
止させることなく知ることができ、しかも、圧延中に圧
下条件変更によってロール表面とノズル前端間距離が変
動するような圧延工程にも適用でき、そして、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
で圧延ロール疲労過程と圧延負荷との関係を把握するこ
とができ、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で鋼板のスケール疵発生の大幅低減
に寄与することができる。

【００２２】図３は請求項２の発明の一実施例による圧
延ロールの光学式表面検査装置の構成説明図、図４は図
３に示す水柱形成ノズルの斜視図である。なお、図３に
おいては、水柱形成ノズルの構成が異なる点以外は、図
１に示すものと同一なので、図１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。

【００２３】図３及び図４において、ハウジングボック
ス21内には、前述の図１にて説明したと同様に、ＣＣＤ
カメラ６と、斜方照明を行うべくＣＣＤカメラ６の光軸
を中心としてそのＣＣＤカメラ６を取り囲むようにスト
ロボ照明装置としての環状キ セノンランプ22とが配され
ている。そして、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21
ｃ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。

【００２４】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21ｃ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、その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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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／cm ² 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。

【００２８】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
短い間隔寸法ｄを保持して位置される。

【００２９】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、ＣＣ
Ｄテレビカメラ６により、水柱形成ノズル33によって形
成された水柱を介して、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の表面が撮像されてそのロー
ル表面静止画像信号が得られる。

【００３０】この場合、水柱形成ノズル33によって水柱
が形成されるので、散水されたロール冷却水によってＣ
ＣＤカメラ６の視界が遮られることがなく、ロール表面
状態 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。しかも、圧延ロールＷの位置変動が生じた場合に
も、ロール表面とノズル本体前端間距離をそのロール位
置変動に対応して自動的にほぼ一定の短い距離に維持し
て水柱の乱れを確実に防止することができ、ロール冷却
水による水柱の乱れや気泡の発生をなくして、気泡等に
よって邪魔されることのないはっきりしたロール表面静
止画像を得ることができる。また、環状キセノンランプ
22による斜方照明がなされるので、圧延ロール表面が肌
荒れが少なく鏡面にちかい場合でも、ＣＣＤカメラ６に
正反射光が入ることがなくハレーションの発生がない。

【００３１】さて、ＣＣＤカメラ６からのロール表面静
止画像信号はフレームメモリ11に取り込まれる。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。

【００３２】このように上記の圧延ロールの光学式表面
検査装置では、ロール冷却水が散水されながら回転して
いる圧延ロールについて、ハレーションの発生がなく、
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が正確にわか
るロール表面静止画像を得ることができ、しかも、圧延
ロールの位置変動が生じた場合にもロール表面とノズル
本体前端間距離をそのロール位置変動に対応して自動的
にほぼ一定の短い距離に維持し撮像の失敗を招くような
水柱の乱れを確実に防止することができる。これによ
り、ロールバンディング発生の恐れがあることを圧延機
を停止させることなく知ることができ、しかも、圧延中
に圧下条件変更によってロール表面位置が変動するよう
な圧延工程に適用しても水柱の乱れによる撮像の失敗を
確実に防止することができ、さらに、ロール交換により
圧延ロールの径寸法が変わった場合でも、ロール表面位
置に対する水柱形成ノズル33の精密な間隔寸法調整作業
が不要となって撮像作業に要 する時間を短縮することが
でき、そして、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で圧延ロール疲労過程と圧延負
荷との関係を把握することができ、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で鋼板のス
ケール疵発生の大幅低減に寄与することができる。

【００３３】

【発明の効果】 以上述べたように、請求項１の発明によ
る圧延ロールの光学式表面検査装置では、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について、ハ
レーションの発生がなくロール表面状態が正確にわかる
立体感のある明るく鮮明で見やすいロール表面静止画像
を得ることができ、しかも、圧延ロールの位置変動が生
じた場合にも乱れのない水柱を維持して気泡等によって
邪魔されることのないはっきりしたロール表面静止画像
を得ることができる。これによりこの光学式表面検査装
置によると、ロールバンディング発生の恐れがあること
を圧延機を停止させることなく知ることができ、しか
も、圧延中に圧下条件変更によってロール表面と水柱形
成ノズル前端間距離が変動するような圧延工程にも適用
でき、そして、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で圧延ロール疲労過程と圧延負
荷との関係を把握することができ、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で鋼板のス
ケール疵発生の大幅低減に寄与することができる。

【００３４】また、請求項２の発明による圧延ロールの
光学式表面検査装置では、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について、ハレーションの発
生がなくロール表面状態が正確にわかるロール表面静止
画像を得ることができ、しかも、圧延ロールの位置変動
が生じた場合にもロール表面と水柱形成ノズル前端間距
離をそのロール位置変動に対応して自動的にほぼ一定の
短い距離に維持し撮像の失敗を招くような水柱の乱れを
確実に防止することができる。これによりこの光学式表
面検査装置によると、ロールバンディング発生の恐れが
あることを圧延機を停止させることなく知ることがで
き、しかも、圧延中に圧下条件変更によってロール表面
位置が変動するような圧延工程に適用しても水柱の乱れ
による撮像 の失敗を確実に防止することができ、さら
に、ロール交換により圧延ロールの径寸法が変わった場
合でも、ロール表面位置に対する水柱形成ノズルの精密
な間隔寸法調整作業が不要となって撮像作業に要する時
間を短縮することができ、そして、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で圧延ロー
ル疲労過程と圧延負荷との関係を把握することができ、
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
組むことで鋼板のスケール疵発生の大幅低減に寄与する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の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。

【図２】図１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。

【図３】請求項２の発明の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。

【図４】図３に示す水柱形成ノズルの斜視図である。

【図５】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。

【符号の説明】

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６…ＣＣＤカメラ 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

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−62341（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−174204（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、 光を通し透明度を持つ物質より形成されており、圧延ロ
   ール表面と間隔を隔てて位置されるその前端に前記ハウ
   ジングボックスの窓部と連通する水噴出口を有するとと
   もに、外部より加圧水が供給されるその内側に前記水噴
   出口へ進むに従って径縮小する断面円形の先細り空間を
   有し、加圧水が供給されて前記ハウジングボックスの窓
   部と圧延ロール表面との間に水柱を形成する水柱形成ノ
   ズルを、前記ハウジングボックスに装着してなり、さら
   に、前記ストロボ照明装置として環状キセノンランプ
   を、斜方照明を行うべく前記テレビカメラを取り囲むよ
   うに設けたこと を特徴とする圧延ロールの光学式表面検
   査装置。
2. 【請求項２】 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、加圧水が供給されて前記ハ
   ウジングボックスの窓部と圧延ロール表面との間に水柱
   を形成する水柱形成ノズルを装着してなり、この水柱形
   成ノズルを、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、圧延ロール表面に臨むその前端
   に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
   り構成する一方、前記ストロボ照明装置として環状キセ
   ノンランプを、斜方照明を行うべく前記テレビカメラを
   取り囲むように設けたことを特徴とする圧延ロールの光
   学式表面検査装置。