JP4703911B2

JP4703911B2 - 金属帯の孔状欠陥検査装置

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Publication number: JP4703911B2
Application number: JP2001244099A
Authority: JP
Inventors: 直樹遠原
Original assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2021-08-10
Also published as: JP2003057189A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属帯に発生する孔状欠陥を検査する金属帯の孔状欠陥検査装置および検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属帯であるたとえば鋼帯の熱間圧延または冷間圧延など厚みを減少させる加工の施される工程においては、まれに鋼帯の一方の表面から他方の表面まで貫通した欠陥いわゆる孔状欠陥の発生することがある。孔状欠陥は品質上不具合な欠陥であるので、鋼帯の頭部または尾部付近にのみ発生している場合、救済工程において孔状欠陥の発生部分が除去され、また鋼帯の長手方向中央部に孔状欠陥が発生した場合、鋼帯を予め定める寸法に裁断して切板となった状態で孔状欠陥を含む切板が除去されている。さらに金属帯の長さに対して限定された比率で孔状欠陥の存在が許容される場合、金属帯の品質等級分類を行い品質の格付を明確にした上で出荷されている。切板または鋼帯のままいずれの状態であっても、孔状欠陥の発生している部位を除去または品質等級分類するためには、まず鋼帯に発生する孔状欠陥を精度よく検出しなければならない。
【０００３】
図１１〜１４は、従来の孔状欠陥検出方法の概略を示す図である。図１１（ａ）では、金属帯１の一方表面２側に金属帯１から間隔をあけて光検出器３が配置され、金属帯１の他方表面４側に金属帯１を介して光検出器２に対向し金属帯１から間隔をあけて光源５が配置される。金属帯１に孔状欠陥６が存在しないとき、光源５から金属帯１の他方表面４に照射された光は、金属帯１によって反射されて光検出器３には達しない。金属帯１に孔状欠陥６が存在するとき、光源５から照射された光は、金属帯１の孔状欠陥６を透過して光検出器２に達するので、光検出器２によって検出される。
【０００４】
金属帯１は矢符７方向に走行され、走行される金属帯１の移動にともなって金属帯１に存在する孔状欠陥６は矢符７方向に移動する。孔状欠陥６が移動して光源５と光検出器３との間を通過するときにのみ、前述のように光源５からの光は光検出器３に到達するので、光検出器３によって検出される光強度は、図１１（ｂ）に示すように時間の経過すなわち孔状欠陥６の矢符７方向への移動にともなって増加し次いで減少する。このとき図１１（ｂ）中に示す検出された光強度の高い明部８が孔状欠陥６に相当する。
【０００５】
図１２では、金属帯１の他方表面４側に光源５および光検出器３がともに配置され、光源５から金属帯１の他方表面４に照射された光は、金属帯１に孔状欠陥６が存在しないとき、金属帯１によって反射されて光検出器３に達し、金属帯１に孔状欠陥６が存在するとき、光源５から照射された光は、金属帯１の孔状欠陥６を透過して光検出器２に達することがない。
【０００６】
したがって、孔状欠陥６が移動して光源５からの光照射位置を通過するときにのみ、光源５からの光は光検出器３に達しなくなるので、光検出器３によって検出される光強度は、図１２（ｂ）に示すように時間の経過すなわち孔状欠陥６の矢符７方向への移動にともなって減少し次いで増加する。このとき図１２（ｂ）中に示す検出された光強度の低い暗部９が孔状欠陥６に相当する。
【０００７】
また図１３には複数の光検出器を設けて孔状欠陥を検出する従来技術を示す。図１３では、金属帯１の一方表面２側に第１光検出器１０が配置され、金属帯１の他方表面４側には光源５および第２および第３光検出器１１，１２が配置される。光源５から金属帯１の他方表面４に照射された光は、金属帯１に孔状欠陥６が存在しないとき、金属帯１による正反射光が第２光検出器１１に達し、乱反射光が第３光検出器１２に達し、第１光検出器１０には光が達しない。金属帯１に孔状欠陥６が存在するとき、光源５から照射された光は、金属帯１の孔状欠陥６を透過して第１光検出器１０に達し、第２および第３光検出器１１，１２には達しない。
【０００８】
したがって、孔状欠陥６が移動して光源５からの光照射位置を通過するとき、光源５からの光は、第１光検出器１０に達し第２および第３光検出器１１，１２には達しなくなるので、各光検出器１０，１１，１２によって検出される光強度は、図１３（ｂ１），図１３（ｂ２）および図１３（ｂ３）に示すように時間の経過すなわち孔状欠陥６の矢符７方向への移動にともなって、第１光検出器１０では増加し次いで減少し、第２および第３光検出器１１，１２では減少し次いで増加する。このとき図１３（ｂ１），図１３（ｂ２）および図１３（ｂ３）中に示す光強度の高い明部１３および光強度の低い暗部１４，１５が孔状欠陥６に相当する。
【０００９】
図１４では、金属帯１の一方表面２側に光源５が配置され、金属帯１の他方表面４側には光検出器に代えてスクリーン１６が金属帯１と平行に設けられる。光源５から金属帯１の一方表面２に照射された光は、金属帯１に孔状欠陥６が存在しないとき、金属帯１によって反射されてスクリーン１６には達しないけれども、金属帯１に孔状欠陥６が存在するとき、金属帯１の孔状欠陥６を透過してスクリーン１６に達する。すなわち孔状欠陥６は、光源５から照射される光によってスクリーン１６上に投影される明部１７に相当する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図１１〜図１４に示す先行技術には、以下の問題点がある。前述の先行技術では、各光検出器３，１０，１１，１２によって検出される光強度の明部８，１３または暗部９，１４，１５によって、またスクリーン１６上に投影される明部１７によって孔状欠陥の有無を検出することはできる。これらの方法は、各光検出器３，１０，１１，１２によって検出される光強度の明暗レベルのみによって欠陥の有無を抽出するものである。
【００１１】
したがって、使用環境および装置特性の変化などの影響を受け安定して欠陥を抽出できない欠点を有する。たとえば図１１に示す従来技術では、周囲の照明または日差しが金属帯１からの反射等によって光検出器３に検知されると、光強度の高い明部として欠陥であると誤認識されてしまう。また逆に図１２に示す従来技術では、光源５の劣化などによって発光強度が低下すると光検出器３に検知される光強度が低下するので、光強度の低い暗部である欠陥として誤認識されてしまう。さらに金属帯１の他方表面４に光沢むらなどがあり、反射光強度が低下した場合にも同様の欠陥の誤認識が発生する。このような孔状欠陥の誤認識は、ひとえに光強度の単純な明暗レベルのみによって孔状欠陥を抽出することに起因している。
【００１２】
また各光検出器３，１０，１１，１２によって検出される光強度の明部８，１３および暗部９，１４，１５を抽出するための光強度のレベルに応じて明部８，１３および暗部９，１４，１５の時間軸方向の長さすなわち孔状欠陥６の寸法は変動し、明部８，１３および暗部９，１４，１５を抽出するための光強度のレベルを選択するに際しての孔状欠陥６との対応も明らかではないので、孔状欠陥６の寸法を精度よく検出することは困難である。またスクリーン１６上に投影される明部１７も周縁部の境界が明瞭ではないので、孔状欠陥６の寸法を精度よく検出することは困難である。
【００１３】
したがって、たとえば孔状欠陥の寸法に基づいて金属帯の品質等級分類をするような場合、孔状欠陥の寸法を精度よく求めることができないので、正確な等級分類をすることができないという問題がある。
【００１４】
本発明の目的は、金属帯に発生する孔状欠陥の有無および寸法を精度よく検出できる金属帯の孔状欠陥検査装置および検査方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、長手方向に走行される金属帯の一方の表面に向けて光を出射する光源と、
金属帯の走行方向に対して直交する方向に軸線を有し、金属帯の他方の表面に接し軸線まわりに回転自在に設けられ、前記一方の表面よりも表面光沢が優れる反射ロールと、
光源から出射され金属帯の一方の表面または反射ロールの表面で正反射された正反射光を検出する第１光センサと、
光源から出射され金属帯の一方の表面または反射ロールの表面で乱反射された乱反射光を検出する第２光センサと、
第１および第２光センサの検出出力に応答し、正反射光および乱反射光の光強度を表示する表示手段とを含み、
前記表示手段には、正反射光および乱反射光の光強度に基づいて、孔状欠陥の寸法および孔状欠陥の金属帯における開口面積を演算する演算手段が設けられることを特徴とする金属帯の孔状欠陥検査装置である。
【００１６】
また本発明は、長手方向に走行される金属帯の一方の表面に光源から光を照射し、
前記一方の表面よりも表面光沢が優れ、金属帯の走行方向に対して直交する方向に軸線を有し金属帯の他方の表面に接して軸線まわりに回転自在に反射ロールを設け、
金属帯の一方の表面または反射ロールの表面から正反射された正反射光および乱反射された乱反射光を第１および第２光センサによってそれぞれ検出し、
第１および第２光センサの検出出力に対応する正反射光および乱反射光の光強度を表示手段に表示し、
前記光強度に基づき孔状欠陥の寸法および孔状欠陥の金属帯における開口面積を演算手段に演算させ、
金属帯の孔状欠陥を検査することを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、長手方向に走行される金属帯の一方の表面に光源から光を照射し、金属帯の走行方向に対して直交する方向に軸線を有し金属帯の他方の表面に接して軸線まわりに回転自在に反射ロールを設ける。したがって、光源から照射された光は、金属帯に孔状欠陥が無いとき、金属帯の一方の表面によって反射され、金属帯に孔状欠陥が有るとき、孔状欠陥を透過し反射ロールの表面によって反射される。金属帯の一方表面または反射ロールの表面から正反射された正反射光は第１光センサによって検出され、乱反射された乱反射光は第２光センサによって検出される。第１および第２光センサの検出出力に対応する正反射光および乱反射光の光強度は表示手段に表示され、表示手段に表示された正反射光および乱反射光の光強度に基づいて金属帯の孔状欠陥を検査することができる。
【００１８】
孔状欠陥を透過し反射ロールの表面によって正反射された正反射光の光強度は、金属帯の一方表面からの正反射光の光強度よりも向上する。一方孔状欠陥を透過し反射ロールの表面によって乱反射された乱反射光の光強度は、金属帯の一方表面からの乱反射光の光強度よりも低下する。このように、金属帯に発生した孔状欠陥は、正反射光の光強度の向上と乱反射光の光強度の低下との組合せによって表示されるので、孔状欠陥の有無とともに孔状欠陥の寸法が精度よく検査され、検査結果を金属帯の品質等級分類の判定に用いることが可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態である金属帯の孔状欠陥検査装置２０の構成を簡略化して示す概略側面図であり、図２は図１に示す金属帯の孔状欠陥検査装置２０を備える金属帯の検査装置２１の全体構成を簡略化して示す図である。
【００２０】
金属帯の孔状欠陥検査装置２０（以後、孔状欠陥検査装置２０と略称する）は、長手方向に走行される金属帯２２の一方の表面２３に向けて光を出射する光源２４と、矢符２５に示す金属帯２２の走行方向に対して直交する方向に軸線２６を有し、金属帯２２の他方の表面２７に接し軸線２６まわりに回転自在に設けられる反射ロール２８と、光源２４から出射され金属帯２２の一方の表面２３または反射ロール２８の表面で正反射された正反射光２９を検出する第１光センサ３０と、光源２４から出射され金属帯２２の一方の表面２３または反射ロール２８の表面で乱反射された乱反射光３１を検出する第２光センサ３２と、第１および第２光センサ３０，３２の検出出力に応答し、正反射光２９および乱反射光３１の光強度を表示する表示手段３３とを含む。
【００２１】
本実施の形態の孔状欠陥検査装置２０は、たとえば金属帯２２の表裏を巻直しその過程において金属帯２２の欠陥検査を行う金属帯の検査装置２１に設けられる。図２に示す金属帯の検査装置２１は、金属帯２２を巻戻すペイオフリール３６、入側デフレクターピンチロール３７、巻戻された金属帯２２を形状矯正するピンチレベラ３８、金属帯２２の厚みを測定する厚み計３９、入側剪断機４０、ダウンロール４１、ピンチロール４２、テンションパット４３、ブライドルロール４４、孔状欠陥検査装置２０、出側剪断機４５、出側デフレクターピンチロール４６、テンションリール４７とを含み、図２の紙面では、ペイオフリール３６からテンションリール４７に向ってこの順序で設けられる。
【００２２】
本実施の形態では金属帯２２は、冷間圧延鋼帯（以後、鋼帯２２と略称する）である。光源２４は、たとえばハロゲンランプなどを備える投光器であり、反射ロール２８の軸線２６を含み重力方向に平行な１仮想平面と鋼帯２２の一方表面２３との交線に向けて光を出射する。光源２４から前述のように出射された光は、前記交線を通り重力方向に延びる垂線５１に対して角度θ１で鋼帯２２の一方表面２３に入射する。鋼帯２２の一方表面２３で入射角度θ１と同一の反射角度θ１で反射した光を正反射光２９と呼び、正反射光２９は第１光センサ３０によって検出される。鋼帯２２の一方表面２３で入射角度θ１よりも大きい反射角度θ２で反射した光を乱反射光３１と呼び、乱反射光３１は第２光センサ３２によって検出される。
【００２３】
ここで乱反射光３１の反射角度θ２は、正反射光２９の反射角度θ１よりも大きい角度を選択したけれども、乱反射光３１の反射角度はθ２に限定されるものではなく、正反射光２９の反射角度θ１を除く任意の角度を選択することができる。
【００２４】
反射ロール２８は、表面が研磨されて光沢を有する金属製のロールであり、軸受によってロール軸が回転自在に支持される。反射ロール２８は鋼帯２２の他方表面２７に接しているので、鋼帯２２の矢符２５方向への走行によって軸線まわりに従動回転される。
【００２５】
正反射光２９および乱反射光３１を検出する第１および第２光センサ３０，３２は、正反射光２９および乱反射光３１の達する位置に鋼帯２２の走行方向２５に直交する方向（以後、幅方向と称する）にたとえばフォトダイオードなどを配列することによって実現できる。第１および第２光センサ３０，３２は、正反射光２９および乱反射光３１をそれぞれ検出し、検出された光強度に応答し出力を電気信号に変換して表示手段３３に与える。
【００２６】
表示手段３３は、たとえばＣＲＴ（Cathode Ray Tube）またはＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を備える画像解析器いわゆるイメージアナライザであり、第１および第２光センサ３０，３２からの出力に応答し、正反射光２９および乱反射光３１の光強度の変化を可視像として表示する。表示手段３３には、第１および第２光センサ３０，３２によって検出された正反射光２９および乱反射光３１の光強度の変化を、写真またはグラフとして出力するプリンタなどの出力手段、また記録するためのビデオ装置などが含まれてもよい。さらに表示手段３３には、正反射光２９および乱反射光３１の検出結果に基づいて、孔状欠陥の寸法および孔状欠陥の鋼帯２２における開口面積を演算する演算手段が設けられてもよい。
【００２７】
図３は鋼帯２２に存在する孔状欠陥５２が鋼帯２２の走行に伴い移動する状態を示す概略断面図であり、図４は図３に示す孔状欠陥５２の鋼帯２２の走行に伴う位置変化に対応する正反射光２９および乱反射光３１の光強度の変化を表示した一例を示す図である。なお図４は、孔状欠陥５２を含む鋼帯２２の走行方向に平行な１直線上の光強度の変化を、表示手段３３によって表示したものである。
【００２８】
図３（ａ）に示す孔状欠陥５２が光源２４からの光の照射位置に達していない状態では、第１および第２光センサ３０，３２によって検出される正反射光２９および乱反射光３１は、鋼帯２２の一方表面２３から反射される光強度であり、図４中の横軸ａ位置における光強度として示される。この鋼帯２２の一方表面２３から反射される光強度を、便宜上バックグランド強度と呼ぶ。なお図４中、第１ライン５３が正反射光２９の光強度の変化を表し、第２ライン５４が乱反射光３１の光強度の変化を表す。
【００２９】
図３（ｂ）では、孔状欠陥５２の形成された鋼帯２２が矢符２５方向に走行し、孔状欠陥５２の鋼帯２２走行方向前方側の端部が、光源２４からの光の照射位置に達した状態を示し、図４中の横軸ｂに対応する。このとき正反射光２９および乱反射光３１は、ともに鋼帯２２の孔状欠陥５２を臨む周縁角部によって散乱されるので、第１および第２光センサ３０，３２に検出される光強度は、いずれも前記バックグランド強度よりも低下する。さらに鋼帯２２がわずかに走行するのに伴い、光源２４から照射される光が、鋼帯２２の孔状欠陥５２を臨む端面において散乱される状態が極めて短い時間であるけれども存在するので、正反射光２９の光強度がバックグランド強度よりも低下した状態がごく短時間継続される。
【００３０】
図３（ｃ）では鋼帯２２が走行し、孔状欠陥５２のほぼ中央部が、光源２４からの光の照射位置に達した状態を示し、図４中の横軸ｃ位置に対応する。このとき正反射光２９は孔状欠陥５２を透過し反射ロール２８の表面によって正反射される。反射ロール２８表面の方が鋼帯２２の一方表面２３よりも表面光沢に優れ鏡面性に勝るので、光源２４からの光の大半は正反射光２９として反射される。したがって、正反射光２９の光強度はバックグランド強度よりも向上する。一方乱反射光３１は、光源２４からの光の大半が正反射されてほとんど散乱しない、すなわち乱反射光とならないので、光強度は著しく低下する。
【００３１】
図３（ｄ）では、鋼帯２２がさらに走行し、孔状欠陥５２の鋼帯２２走行方向後方側の端部が、光源２４からの光の照射位置に達した状態を示し、図４中の横軸ｄ位置に対応する。このとき正反射光２９および乱反射光３１は、ともに鋼帯２２の孔状欠陥５２を臨む周縁角部によって散乱されるので、光強度はいずれも前記バックグランド強度よりも低下する。より詳細には、前述の図４中ｂ位置と逆の現象が生じ、孔状欠陥５２の鋼帯２２走行方向後方側の端部が、光源２４からの光の照射位置に達する直前に、光源２４から照射される光が、鋼帯２２の孔状欠陥５２を臨む端面において散乱されて正反射光２９の光強度がバックグランド強度よりも低下する。
【００３２】
鋼帯２２の走行が進行し、孔状欠陥５２が光源２４からの光の照射位置を通り過ぎたとき、正反射光２９および乱反射光３１の光強度は、再び鋼帯２２の一方表面２３から反射されるバックグランド強度になる。
【００３３】
このように、鋼帯２２の走行に伴い孔状欠陥５２が光源２４からの光の照射位置を通過するとき、正反射光２９は、光強度の低下した暗部、光強度の向上した明部および光強度の低下した暗部が、この順序で第１光センサ３０によって検出され、乱反射光３１は光強度の低下した暗部が第２光センサ３２によって検出される。
【００３４】
図４の横軸は、鋼帯２２の走行に伴う孔状欠陥５２の光の照射位置に対する相対的な位置変動を表すと同時に鋼帯２２の走行距離を表す。このような光強度の明暗変化は、外乱光の変化あるいは鋼帯２２の汚れ、疵では生じない孔状欠陥５２に特徴的な挙動であるので、前記光強度の明暗変化を検出することによって孔状欠陥５２のみを的確に抽出しうる。さらに図４中の孔状欠陥５２の鋼帯２２走行方向前方側端部であるｂ位置から、孔状欠陥５２の鋼帯２２走行方向後方側端部であるｄ位置までの鋼帯２２の走行距離がすなわち孔状欠陥５２の寸法を表す。
【００３５】
したがって鋼帯２２に発生した孔状欠陥５２が、光源２４からの光の照射位置を通過するとき、前述のような特徴的な挙動を示す正反射光および乱反射光の光強度の変化に基づいて、孔状欠陥５２の寸法すなわち図４中の横軸に示すｂ位置からｄ位置までの長さを明瞭かつ精度よく求めることが可能になる。このことによって、検査された孔状欠陥５２の寸法に基づいて、鋼帯２２の品質等級分類の判定を一層精度よく行うことが可能になる。
【００３６】
（実施例）
以下本発明の実施例について説明する。本実施の形態の孔状欠陥検査装置２０を準備し、孔状欠陥検査装置２０を備える金属帯の検査装置２１に、孔状欠陥を含む金属帯を通板して孔状欠陥の検査を行った。金属帯は、厚み：１ｍｍ、幅：１２００ｍｍの冷間圧延鋼帯である。冷間圧延鋼帯には、冷間圧延鋼帯を厚み方向に貫通する１辺の長さが１ｍｍおよび２ｍｍの正方角柱状の孔をそれぞれ形成し、この正方角柱状の孔を孔状欠陥のモデルとして検査を行った。
【００３７】
図５は孔状欠陥における正反射光の光強度を濃淡によって平面的に示す図であり、図６は図５に示すＶＩ−ＶＩ線方向における光強度を示す図である。また図７は孔状欠陥における乱反射光の光強度を濃淡によって平面的に示す図であり、図８は図７に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線方向における光強度を示す図である。
【００３８】
図５および図７は、孔状欠陥を含む冷間圧延鋼帯の一方表面からの正反射光および乱反射光の光強度の分布を、光強度の高い部位が白く、光強度の低い部位が黒くなるように表示手段３３によって濃淡表示し、表示された検査結果を写真として出力したものである。図６および図８は、図５および図７にＶＩ−ＶＩ線およびＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で示す冷間圧延鋼帯の走行方向に平行な一方向における正反射光および乱反射光の光強度の変化を２次元座標系により表示して出力したものである。
【００３９】
図６中に階段状に表される第３ライン５５が、正反射光の光強度変化の検出結果を表し、バックグランド強度６５よりも、光強度が低下する暗部６６、光強度が向上する明部６７および光強度が低下する暗部６８が検出され表示された。また図８中に階段状に表される第４ライン５６が、乱反射光の光強度変化の検出結果を表し、バックグランド強度６９よりも光強度が低下する暗部７０が検出され表示された。第３ライン５５の正反射光の光強度が低下する暗部６６、光強度が向上する明部６７および光強度が低下する暗部６８と、第４ライン５６の乱反射光の光強度が低下する暗部７０とが表示される特徴的な光強度変化の挙動が検出されており、孔状欠陥を明瞭に検出することができた。
【００４０】
また表示手段３３には、第１および第２光センサ３０，３２によって検出された正反射光および乱反射光の光強度に基づいて、孔状欠陥の寸法である一辺の長さまたは直径と、冷間圧延鋼帯表面における孔状欠陥の開口面積とを演算する演算手段が備えられている。
【００４１】
図９は孔状欠陥の一辺の長さＬと演算手段によって演算した孔状欠陥の検出面積Ｓとの関係を示す図であり、図１０は孔状欠陥の面積Ｌ²と演算手段によって演算した孔状欠陥の検出面積Ｓとの関係を示す図である。第１および第２光センサ３０，３２によって検出された正反射光および乱反射光の光強度変化に基づいて孔状欠陥を識別し、表示手段３３に備わる演算手段によって孔状欠陥の冷間圧延鋼帯表面における開口面積を演算し、演算結果（以後、便宜上検出面積Ｓと称する）と孔状欠陥の実長さＬおよび実面積Ｌ²とを比較した。比較した結果を前記図９および図１０に示す。
【００４２】
図９中において、第５ライン５７は検出面積Ｓの平均値を表し、第６ライン５８は平均値プラス３σ（ここでσは標準偏差）および第７ライン５９は平均値マイナス３σを表す。同様に図１０中において、第８ライン６０は検出面積Ｓの平均値を表し、第９ライン６１は平均値プラス３σおよび第１０ライン６２は平均値マイナス３σを表す。孔状欠陥の一辺の実長さＬと検出面積Ｓとの関係は２次曲線で表され、孔状欠陥の実面積Ｌ²と検出面積Ｓとの関係は直線で表される。このように孔状欠陥の実長さＬおよび実面積Ｌ²と検出面積Ｓとは高い相関を示し、孔状欠陥の寸法および面積を精度よく求めることができた。
【００４３】
以上に述べたように、本実施の形態では、光源２４は投光器であるけれども、これに限定されることなく、たとえば走査手段を備えるレーザ発振器であってもよい。また光センサ３０，３２は、フォトダイオードによって構成されるけれども、これに限定されることなく、ＣＣＤカメラまたは光学カメラなどによって構成されてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、長手方向に走行される金属帯の一方の表面に光源から光を照射し、金属帯の走行方向に対して直交する方向に軸線を有し金属帯の他方の表面に接して軸線まわりに回転自在に反射ロールを設ける。したがって、光源から照射された光は、金属帯に孔状欠陥が無いとき、金属帯の一方の表面によって反射され、金属帯に孔状欠陥が有るとき、孔状欠陥を透過し反射ロールの表面によって反射される。金属帯の一方表面または反射ロールの表面から正反射された正反射光は第１光センサによって検出され、乱反射された乱反射光は第２光センサによって検出される。第１および第２光センサの検出出力に対応する正反射光および乱反射光の光強度は表示手段に表示され、表示手段に表示された正反射光および乱反射光の光強度に基づいて金属帯の孔状欠陥を検査することができる。
【００４５】
孔状欠陥を透過し反射ロールの表面によって正反射された正反射光の光強度は、金属帯の一方表面からの正反射光の光強度よりも向上する。一方孔状欠陥を透過し反射ロールの表面によって乱反射された乱反射光の光強度は、金属帯の一方表面からの乱反射光の光強度よりも低下する。このように、金属帯に発生した孔状欠陥は、正反射光の光強度の向上と乱反射光の光強度の低下との組合せによって表示されるので、孔状欠陥の有無とともに孔状欠陥の寸法が精度よく検査され、検査結果を金属帯の品質等級分類の判定に用いることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である金属帯の孔状欠陥検査装置２０の構成を簡略化して示す概略側面図である。
【図２】図１に示す金属帯の孔状欠陥検査装置２０を備える金属帯の検査装置２１の全体構成を簡略化して示す図である。
【図３】鋼帯２２に存在する孔状欠陥５２が鋼帯２２の走行に伴い移動する状態を示す概略断面図である。
【図４】図３に示す孔状欠陥５２の位置に対応する正反射光２９および乱反射光３１の光強度の変化を示す図である。
【図５】孔状欠陥における正反射光の光強度を濃淡によって平面的に示す図である。
【図６】図５に示すＶＩ−ＶＩ線方向における光強度を示す図である。
【図７】孔状欠陥における乱反射光の光強度を濃淡によって平面的に示す図であり
【図８】図７に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線方向における光強度を示す図である。
【図９】孔状欠陥の一辺の長さＬと演算手段によって演算した孔状欠陥の検出面積Ｓとの関係を示す図である。
【図１０】孔状欠陥の面積Ｌ²と演算手段によって演算した孔状欠陥の検出面積Ｓとの関係を示す図である。
【図１１】従来の孔状欠陥検出方法の概略を示す図である。
【図１２】従来の孔状欠陥検出方法の概略を示す図である。
【図１３】従来の孔状欠陥検出方法の概略を示す図である。
【図１４】従来の孔状欠陥検出方法の概略を示す図である。
【符号の説明】
２０孔状欠陥検査装置
２１巻直し検査装置
２２金属帯
２４光源
２８反射ロール
２９正反射光
３０第１光センサ
３１乱反射光
３２第２光センサ
３３表示手段

Claims

長手方向に走行される金属帯の一方の表面に向けて光を出射する光源と、
金属帯の走行方向に対して直交する方向に軸線を有し、金属帯の他方の表面に接し軸線まわりに回転自在に設けられ、前記一方の表面よりも表面光沢が優れる反射ロールと、
光源から出射され金属帯の一方の表面または反射ロールの表面で正反射された正反射光を検出する第１光センサと、
光源から出射され金属帯の一方の表面または反射ロールの表面で乱反射された乱反射光を検出する第２光センサと、
第１および第２光センサの検出出力に応答し、正反射光および乱反射光の光強度を表示する表示手段とを含み、
前記表示手段には、正反射光および乱反射光の光強度に基づいて、孔状欠陥の寸法および孔状欠陥の金属帯における開口面積を演算する演算手段が設けられることを特徴とする金属帯の孔状欠陥検査装置。
長手方向に走行される金属帯の一方の表面に光源から光を照射し、
前記一方の表面よりも表面光沢が優れ、金属帯の走行方向に対して直交する方向に軸線を有し金属帯の他方の表面に接して軸線まわりに回転自在に反射ロールを設け、
金属帯の一方の表面または反射ロールの表面から正反射された正反射光および乱反射された乱反射光を第１および第２光センサによってそれぞれ検出し、
第１および第２光センサの検出出力に対応する正反射光および乱反射光の光強度を表示手段に表示し、
前記光強度に基づき孔状欠陥の寸法および孔状欠陥の金属帯における開口面積を演算手段に演算させ、
金属帯の孔状欠陥を検査することを特徴とする金属帯の孔状欠陥検査方法。