JPH11337502A - Method and apparatus for detecting defect on surface of rolled material - Google Patents
Method and apparatus for detecting defect on surface of rolled materialInfo
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- JPH11337502A JPH11337502A JP14248498A JP14248498A JPH11337502A JP H11337502 A JPH11337502 A JP H11337502A JP 14248498 A JP14248498 A JP 14248498A JP 14248498 A JP14248498 A JP 14248498A JP H11337502 A JPH11337502 A JP H11337502A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は圧延された材料の表
面に存在する凹凸や変色などの欠陥を検出するための圧
延材の表面欠陥検出方法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for detecting a surface defect of a rolled material for detecting a defect such as unevenness or discoloration existing on the surface of a rolled material.
【0002】[0002]
【従来の技術】特開平7−128253号公報には、局
部にレーザを照射しその反射光を受光器で受光してアル
ミディスクのグライド傷を検出し、さらにレーザ部また
はアルミディスクを二次元的に移動させることによりア
ルミディスク全面の傷検出を行う方法が開示されてい
る。この方法には、微細な傷などの欠陥を検出できると
いう利点がある。また、一般的な暗視野型の材料表面欠
陥検出方法の一種として、図15(a)、(b)に示す
ように、市販のリングライトなどの環状光源101を用
いて被検査材102の外側斜め上方から光を照射する方
法が知られている。この方法では、図16(a)、
(b)に示すように、被検査材102の健全部での反射
光は被検査材102の中央上方に配置されたCCDカメ
ラなどの受光センサ103に入射しないが、被検査材1
02の欠陥部での散乱光が受光センサ103に入射する
ことにより、被検査材102上の広い面積を一度に観測
することが可能である。2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 7-128253 discloses that a laser is irradiated to a local area, a reflected light thereof is received by a photodetector to detect a glide flaw on an aluminum disk, and a laser section or the aluminum disk is two-dimensionally scanned. A method for detecting a flaw on the entire surface of an aluminum disk by moving the aluminum disk to a position is disclosed. This method has an advantage that defects such as minute scratches can be detected. As a kind of a general dark-field type material surface defect detection method, as shown in FIGS. A method of irradiating light from above is known. In this method, FIG.
As shown in FIG. 2B, the reflected light from the sound part of the test object 102 does not enter the light receiving sensor 103 such as a CCD camera arranged above the center of the test object 102.
When the scattered light at the defective portion 02 enters the light receiving sensor 103, it is possible to observe a large area on the inspection target material 102 at a time.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法には以下のような問題点があった。まず、特開平
7−128253号公報の方法によると、レーザが局所
的に照射されるので広い面積を観測するためには測定系
(レーザ装置)または被検査材(アルミディスク)を相
対的に移動させる必要があり、そのため被検査材の全面
を観測するには比較的長時間を要し所望の処理速度が得
られないことがある。また、上述したいずれの方法によ
っても、被検査材が圧延材である場合、健全部(正常
部)でも光が散乱してしまい、微細な欠陥の識別が困難
となってしまう。なぜなら、圧延材には健全部にも圧延
ロールから転写された細かな凹凸が形成されており、こ
の凹凸と製品上問題となる欠陥(一般には、圧延ロール
に起因する凹凸よりも深さが大きい)との識別が付けに
くいからである。もしこれらを識別しようとすると、多
くの情報を抽出して画像処理を行う必要があるために処
理時間が非常に長くなってしまうことになる。However, the above-described method has the following problems. First, according to the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-128253, a laser is locally irradiated, so that a measuring system (laser device) or a test object (aluminum disk) is relatively moved in order to observe a large area. Therefore, it takes a relatively long time to observe the entire surface of the material to be inspected, and a desired processing speed may not be obtained. Also, according to any of the above-described methods, when the material to be inspected is a rolled material, light is scattered even in a healthy part (normal part), and it becomes difficult to identify a fine defect. This is because, in the rolled material, fine irregularities transferred from the rolling rolls are also formed in the healthy part, and the irregularities and defects that cause problems on the product (generally, the depth is larger than the irregularities caused by the rolling rolls) ) Is difficult to identify. If they are to be identified, it is necessary to extract a lot of information and perform image processing, so that the processing time becomes extremely long.
【0004】さらに、被検査材が圧延材である場合、例
えば特開平7−128253号公報の方法のように、照
射する光の入射方向の角度範囲が狭い範囲に限定されて
いるときには、欠陥部でも光が十分に散乱せず、そのた
めに欠陥を検出できないことがある。なぜなら、欠陥部
での光の散乱強度は、欠陥部の形状などの特徴によって
決まるものであり、図17に示すように圧延方向に対す
る光の入射角度に依存するが、その依存特性が圧延方向
とは無相関、つまり光の散乱強度が強くなる光の入射角
度が個々の欠陥により異なるからである。Further, when the material to be inspected is a rolled material, for example, when the angle range of the incident direction of the irradiated light is limited to a narrow range as in the method of Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-128253, a defect However, the light may not be sufficiently scattered, so that the defect may not be detected. This is because the scattering intensity of light at the defect is determined by characteristics such as the shape of the defect, and depends on the angle of incidence of light with respect to the rolling direction as shown in FIG. 17. This is because there is no correlation, that is, the incident angle of the light at which the scattering intensity of the light becomes strong differs depending on each defect.
【0005】そこで、本発明の目的は、圧延材の欠陥を
比較的短時間で且つ高い精度で確実に検出することが可
能な圧延材の表面欠陥検出方法および装置を提供するこ
とである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for detecting a surface defect of a rolled material that can reliably detect a defect in the rolled material in a relatively short time and with high accuracy.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願の請求項1の圧延材の表面欠陥検出方法は、圧
延材の周囲から前記圧延材に光を照射し、この照射光の
前記圧延材による散乱光を受光する圧延材の表面欠陥検
出方法において、前記照射光を、前記圧延材の圧延方向
と直交する方向を中心とした所定角度範囲方向を除いた
方向から照射するようにした。In order to achieve the above object, a method for detecting a surface defect of a rolled material according to claim 1 of the present application irradiates the rolled material with light from the periphery of the rolled material. In the method for detecting a surface defect of a rolled material that receives light scattered by the rolled material, the irradiation light is irradiated from a direction excluding a predetermined angle range direction centered on a direction orthogonal to a rolling direction of the rolled material. did.
【0007】図2(a)に示した圧延材3の健全部にお
いて上述した圧延ロールに起因する凹凸は、図2(a)
のb−b線での断面図である図2(b)に示すように、
圧延方向の断面にはほとんど表れないが、図2(a)の
c−c線での断面図である図2(c)に示すように圧延
方向と直交する方向の断面については顕著に表れる。従
って、圧延材の健全部では、圧延方向から光が照射され
れば散乱がほとんど生じないが、圧延方向に直交する方
向から光が照射されれば図2(c)に示したような凹凸
において光が散乱する。一方、圧延材の欠陥部での散乱
発生は圧延方向とは無相関であるから、欠陥部を精度よ
く検出するためには、散乱特性の健全部における圧延方
向依存性を考慮しないのであれば、圧延材に対してでき
るだけ多くの方向から光を照射することが望まれる。[0007] In the sound portion of the rolled material 3 shown in FIG.
As shown in FIG. 2B, which is a cross-sectional view taken along line bb of FIG.
Although hardly appearing in the cross section in the rolling direction, as shown in FIG. 2C, which is a cross-sectional view taken along the line cc in FIG. 2A, the cross section in the direction orthogonal to the rolling direction is prominent. Therefore, in a healthy part of a rolled material, scattering is hardly generated when light is irradiated from the rolling direction, but when light is irradiated from a direction perpendicular to the rolling direction, unevenness as shown in FIG. Light is scattered. On the other hand, since the occurrence of scattering at the defective portion of the rolled material is uncorrelated with the rolling direction, in order to accurately detect the defective portion, if the rolling direction dependence in the sound portion of the scattering characteristic is not considered, It is desired to irradiate the rolled material with light from as many directions as possible.
【0008】被検査材の周囲から光を照射し被検査材の
側方(たとえば上方)において観測を行う暗視野光学系
では、欠陥部での散乱が信号強度に相当し、健全部での
散乱がノイズに相当するため、健全部での散乱強度に対
する欠陥部での散乱強度の相対的な大きさを大きくする
必要がある。しかるに、圧延方向と直交する方向および
その近傍の方向から光が照射されると、上述のように健
全部での散乱強度が大きくなるため、健全部での散乱強
度に対する欠陥部での散乱強度の相対的な大きさ(SN
比)が小さくなってしまい、欠陥部の検出が困難とな
る。そこで、本発明では、圧延材の圧延方向と直交する
方向を中心とした所定角度範囲方向を除いた方向から光
を照射して健全部において散乱される光の割合を減少さ
せることにより、精度の高い欠陥部検出ができるように
した。また、圧延材の周囲から光が照射されるため、比
較的短時間で欠陥検出を行うことができる。In a dark-field optical system that irradiates light from the periphery of a material to be inspected and observes the side (for example, above) of the material to be inspected, scattering at a defective portion corresponds to signal intensity and scattering at a healthy portion. Corresponds to the noise, it is necessary to increase the relative magnitude of the scattering intensity at the defective portion with respect to the scattering intensity at the healthy portion. However, when light is irradiated from a direction perpendicular to the rolling direction and a direction in the vicinity thereof, the scattering intensity in the healthy portion increases as described above, and thus the scattering intensity in the defect portion with respect to the scattering intensity in the healthy portion. Relative size (SN
Ratio) becomes small, and it becomes difficult to detect a defective portion. Therefore, in the present invention, by irradiating light from a direction excluding a predetermined angle range direction centered on a direction orthogonal to the rolling direction of the rolled material to reduce the proportion of light scattered in the healthy part, accuracy of accuracy is reduced. High defect detection. Further, since light is irradiated from around the rolled material, defect detection can be performed in a relatively short time.
【0009】請求項1の発明の原理を説明するための概
念図を、図1(a)、(b)に示す。図1(a)、
(b)は本発明における圧延材と光源との位置関係の一
例を示す図であって、図1(a)は平面図、図1(b)
は側面図である。図1(a)、(b)において、圧延材
1にはその周囲の斜め上方から環状光源2により光が照
射される。図1(a)において紙面上方が圧延方向であ
るとすると、本発明の方法では、圧延材1の圧延方向と
直交する方向を中心とした所定角度範囲θ方向を除いた
方向から、圧延材1に対して光が照射される。このよう
にして光を照射するには、環状光源2の対応個所を遮蔽
部材で遮蔽してもよく、環状光源2の対応個所だけが光
を照射しないように環状光源2を制御してもよい。この
ように光の照射方向を制御することにより、圧延材1の
健全部における散乱の割合を減少させることができるの
で、欠陥部を高い精度で検出することができるようにな
る。FIGS. 1A and 1B are conceptual diagrams for explaining the principle of the first aspect of the present invention. FIG. 1 (a),
FIG. 1B is a diagram showing an example of a positional relationship between a rolled material and a light source according to the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view and FIG.
Is a side view. 1 (a) and 1 (b), a rolled material 1 is irradiated with light by a circular light source 2 from a diagonally upper part around the material. In FIG. 1A, assuming that the upper side of the drawing is the rolling direction, in the method of the present invention, the rolled material 1 is removed from the direction excluding a predetermined angle range θ direction centered on a direction orthogonal to the rolling direction of the rolled material 1. Is irradiated with light. In order to irradiate light in this manner, the corresponding portion of the annular light source 2 may be shielded by a shielding member, or the annular light source 2 may be controlled so that only the corresponding portion of the annular light source 2 does not emit light. . By controlling the light irradiation direction in this way, the ratio of scattering in a healthy portion of the rolled material 1 can be reduced, and thus a defective portion can be detected with high accuracy.
【0010】また、請求項2の圧延材の表面欠陥検出方
法は、圧延材の圧延方向と直交する方向を中心とした所
定角度範囲方向を除いて前記圧延材の周囲から前記圧延
材に光を照射し、この照射光の前記圧延材による散乱光
を受光する暗視野型の表面欠陥検出ステップと、前記圧
延材に平行光を照射し、この照射光の前記圧延材による
正反射光を受光する明視野型の表面欠陥検出ステップと
を有している。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a surface defect of a rolled material, wherein light is applied to the rolled material from the periphery of the rolled material except for a predetermined angle range around a direction orthogonal to the rolling direction of the rolled material. Irradiating, receiving a scattered light of the irradiated light by the rolled material, a dark field type surface defect detecting step, irradiating the rolled material with parallel light, and receiving regular reflection light of the irradiated light by the rolled material. A bright-field type surface defect detection step.
【0011】上述した請求項1の表面欠陥検出方法によ
ると、表面が不規則に荒れているために光があらゆる方
向に散乱される微細で急峻な凹凸欠陥を、感度よく検出
することが可能である。しかしながら、上記方法による
と、例えば表面が荒らされていないなだらかな凹凸欠陥
や変色欠陥を検出することができない。なぜなら、急峻
な凹凸では光があらゆる方向に散乱されるが、なだらか
な凹凸では光が一定の方向にしか散乱されず、また変色
欠陥では光が散乱されず、そのためにこういった場合に
は散乱光を受光センサで受光できないからである。そこ
で、請求項2の発明では、請求項1による暗視野型の表
面欠陥検出ステップのほかに、なだらかな凹凸欠陥や変
色欠陥を高い精度で検出可能な明視野型の表面欠陥検出
ステップを行うようにしている。According to the surface defect detecting method of the first aspect, it is possible to detect fine and steep unevenness defects in which light is scattered in all directions because the surface is irregularly roughened with high sensitivity. is there. However, according to the above-mentioned method, for example, it is not possible to detect a smooth unevenness defect or a discoloration defect whose surface is not roughened. This is because light is scattered in all directions with steep irregularities, but light is scattered only in a certain direction with gentle irregularities, and light is not scattered with discoloration defects, so in such cases, it is scattered This is because light cannot be received by the light receiving sensor. Therefore, in the invention of claim 2, in addition to the dark field type surface defect detection step according to claim 1, a bright field type surface defect detection step capable of detecting a gentle unevenness defect or a discoloration defect with high accuracy is performed. I have to.
【0012】この明視野型の表面欠陥検出ステップで
は、圧延材に平行光を照射し、この照射光の圧延材によ
る正反射光を受光することで、健全部と欠陥部との反射
方向や反射強度の違いが識別しやすいため、なだらかな
凹凸欠陥や変色欠陥を高い精度で検出できる。明視野型
の表面欠陥検出ステップによると、図3(a)に示すよ
うに、健全部4aに照射された平行光は正反射して大部
分が受光手段で受光されるので、図4(a)に示すよう
に、健全部4aは受光強度が比較的大きい明るい部分と
して認識される。一方、図3(b)に示すように、欠陥
部4bに照射された平行光は正反射して受光手段で受光
される割合が少なくなり、図4(b)に示すように、欠
陥部4bは受光強度が比較的小さい暗い部分として認識
される。この明視野型の表面欠陥検出ステップは、CC
Dカメラなどの受光センサの分解能制限などのために微
細で急峻な凹凸欠陥の検出感度が悪いので、暗視野型の
表面欠陥検出ステップと明視野型の表面欠陥検出ステッ
プとを組み合わせることにより、微細で急峻な凹凸欠陥
のほかなだらかな凹凸欠陥や変色欠陥などいかなる欠陥
でも検出することが可能となる。In the bright field type surface defect detection step, the rolled material is irradiated with parallel light, and the reflected light of the irradiated light by the rolled material is received, so that the reflection direction and the reflection direction between the healthy part and the defective part are reflected. Since the difference in the intensity is easy to identify, a gentle unevenness defect or a discoloration defect can be detected with high accuracy. According to the bright-field type surface defect detection step, as shown in FIG. 3A, the parallel light applied to the healthy part 4a is specularly reflected and mostly received by the light receiving means. As shown in ()), the healthy part 4a is recognized as a bright part having a relatively high light receiving intensity. On the other hand, as shown in FIG. 3B, the proportion of the parallel light irradiated on the defective portion 4b is regularly reflected and received by the light receiving means, and as shown in FIG. Is recognized as a dark part having a relatively small light receiving intensity. This bright field type surface defect detection step is performed by the CC
Since the detection sensitivity of fine and steep irregularities is poor due to the limitation of the resolution of the light receiving sensor such as D camera, etc., the combination of the dark field type surface defect detection step and the bright field type surface defect detection step This makes it possible to detect any defect such as a steep irregularity defect, a gentle irregularity defect, and a discoloration defect.
【0013】また、請求項3の圧延材の表面欠陥検出方
法は、前記圧延材の圧延方向を検出するステップをさら
に有している。これにより、圧延材がどのような向きに
配置されていても、その向きに応じて暗視野型の表面欠
陥検出ステップでの光の照射方向を決めることができ
る。The method for detecting a surface defect of a rolled material according to claim 3 further includes a step of detecting a rolling direction of the rolled material. Thus, regardless of the orientation of the rolled material, the direction of light irradiation in the dark field type surface defect detection step can be determined according to the orientation.
【0014】また、請求項4の圧延材の表面欠陥検出方
法によると、前記所定角度範囲は、健全部での光の散乱
強度に対する欠陥部での光の散乱強度が2倍以上となる
ように決定された角度範囲である。これにより、健全部
での散乱強度に対する欠陥部での散乱強度の相対的な大
きさが欠陥を検出するのに十分な大きさとなって、欠陥
検出精度をより高めることができる。Further, according to the method for detecting a surface defect of a rolled material according to the fourth aspect, the predetermined angle range is such that the light scattering intensity at the defective portion is at least twice as large as the light scattering intensity at the sound portion. This is the determined angle range. Thereby, the relative magnitude of the scattering intensity at the defect portion with respect to the scattering intensity at the sound portion becomes large enough to detect the defect, and the defect detection accuracy can be further improved.
【0015】また、請求項5の圧延材の表面欠陥検出方
法によると、前記圧延方向から光が照射された場合の健
全部での光の散乱強度に対する前記健全部での光の散乱
強度が2倍以上となる角度範囲方向を除いた方向から前
記照射光が照射される。これにより、健全部での散乱強
度に対する欠陥部での散乱強度の相対的な大きさが欠陥
を検出するのに十分な大きさとなって、欠陥検出精度を
より高めることができる。According to the method for detecting a surface defect of a rolled material according to the present invention, the light scattering intensity of the sound portion is 2 to the light scattering intensity of the sound portion when the light is irradiated from the rolling direction. The irradiation light is emitted from a direction excluding an angle range direction that is twice or more. Thereby, the relative magnitude of the scattering intensity at the defect portion with respect to the scattering intensity at the sound portion becomes large enough to detect the defect, and the defect detection accuracy can be further improved.
【0016】また、請求項6の圧延材の表面欠陥検出方
法によると、前記圧延材の周囲から前記圧延材に照射さ
れる光の前記圧延材の被検査面内における発散角が所定
値以下となるように制限される。Further, according to the method for detecting a surface defect of a rolled material according to claim 6, the divergence angle of the light irradiated on the rolled material from the periphery of the rolled material in the inspection surface of the rolled material is equal to or less than a predetermined value. Is restricted to
【0017】一般に、健全部において散乱が生じる原因
は、上述した圧延に起因する凹凸と照射される光の広が
り(光の方向依存性)とにあるので、散乱が生じるよう
な光の照射範囲は、圧延に起因する凹凸の規則性と照射
される光の広がり角度(発散角)とに依存する。これら
のうち、凹凸の規則性は表面欠陥検出方法では対処する
のが困難であるので、本発明では、照射される光の圧延
材の被検査面内における発散角を小さく制限することに
より、請求項1および2でいうところの所定角度を小さ
くできるようにした。In general, the cause of scattering in a healthy part is the unevenness caused by the above-mentioned rolling and the spread of irradiated light (direction dependence of light). Depends on the regularity of irregularities caused by rolling and the spread angle (divergence angle) of irradiated light. Among them, the regularity of the irregularities is difficult to deal with by the surface defect detection method, and therefore, in the present invention, the divergence angle of the irradiated light in the inspection surface of the rolled material is limited to a small value, so The predetermined angle referred to in the items 1 and 2 can be reduced.
【0018】つまり、従来は図18(a)、(b)に示
すように、暗視野型の欠陥検出方法において、光源11
0、112からの光は発散角度が調整されることなく圧
延材114に与えられていた。そのため、請求項1およ
び2でいうところの所定角度を比較的大きくとる必要が
あった。そこで、本発明では、図5(a)、(b)に示
すように、暗視野型の欠陥検出において、光源6、7の
前方に発散角制限手段8、9をそれぞれ配置して、照射
光の圧延材5の被検査面内における発散角度を所定値以
下に制限する。発散角制限手段8、9は、例えばスリッ
トやシリンドリカルレンズなど光の発散角を制限できる
ものであれば、どのようなものであってもよい。これに
より、圧延材に対する光のトータル照射角度を大きくす
ることができて、検出できる欠陥の割合が増大し、検出
精度が向上する。That is, conventionally, as shown in FIGS. 18A and 18B, in the dark field type defect detection method, the light source 11 is used.
The light from 0 and 112 was given to the rolled material 114 without adjusting the divergence angle. Therefore, it is necessary to set the predetermined angle in claims 1 and 2 to be relatively large. Therefore, in the present invention, as shown in FIGS. 5A and 5B, in dark field type defect detection, divergence angle limiting means 8 and 9 are disposed in front of the light sources 6 and 7, respectively, to irradiate the irradiation light The divergence angle of the rolled material 5 in the inspection surface is limited to a predetermined value or less. The divergence angle limiting means 8 and 9 may be of any type, such as a slit or a cylindrical lens, as long as they can limit the divergence angle of light. As a result, the total irradiation angle of the light on the rolled material can be increased, and the ratio of detectable defects increases, thereby improving the detection accuracy.
【0019】また、請求項7の圧延材の表面欠陥検出装
置は、圧延材の圧延方向と直交する方向を中心とした所
定角度範囲方向を除いて前記圧延材の周囲から前記圧延
材に光を照射する光照射手段と、前記光照射手段からの
照射光の前記圧延材による散乱光を受光する受光手段と
を備えている。本発明によると、圧延材の健全部におけ
る散乱の割合を減少させることができるので、欠陥部を
高い精度で検出することができるようになる。Further, the apparatus for detecting a surface defect of a rolled material according to the present invention is characterized in that light is applied to the rolled material from the periphery of the rolled material except for a predetermined angle range centered on a direction orthogonal to the rolling direction of the rolled material. A light irradiating means for irradiating; and a light receiving means for receiving light scattered by the rolled material of the irradiation light from the light irradiating means. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, since the ratio of the scattering in the healthy part of a rolling material can be reduced, it becomes possible to detect a defective part with high precision.
【0020】また、請求項8の圧延材の表面欠陥検出装
置は、前記光照射手段が、前記圧延材の周りを取り囲む
ように配置された光源と、前記圧延材の前記所定角度範
囲内に対応する部分に光が照射されないようにするため
の遮蔽手段とを備えている。本発明によると、圧延材に
所定角度範囲方向を除いて光を照射することが簡易な手
段で実現できる。なお、かかる遮蔽手段は必ずしも必要
ではなく、光源の一部が光を照射しないようにしても圧
延材に所定角度範囲方向を除いて光を照射することが可
能である。According to a still further aspect of the present invention, there is provided the apparatus for detecting a surface defect of a rolled material, wherein the light irradiating means corresponds to a light source disposed so as to surround the rolled material within a predetermined angle range of the rolled material. And a shielding means for preventing light from being irradiated to the portion to be illuminated. According to the present invention, it is possible to irradiate the rolled material with light except for the direction of the predetermined angle range by simple means. It is to be noted that such a shielding means is not always necessary, and it is possible to irradiate the rolled material with light except for a predetermined angle range direction even if a part of the light source does not irradiate light.
【0021】また、請求項9の圧延材の表面欠陥検出装
置は、圧延材の圧延方向と直交する方向を中心とした所
定角度範囲方向を除いて前記圧延材の周囲から前記圧延
材に光を照射する第1の光照射手段と、前記第1の光照
射手段からの照射光の前記圧延材による散乱光を受光す
る第1の受光手段とを有する暗視野型の表面欠陥検出手
段と、前記圧延材に平行光を照射する第2の光照射手段
と、前記第2の光照射手段からの照射光の前記圧延材に
よる正反射光を受光する第2の受光手段と、前記正反射
光を前記第2の受光手段の受光面上に結像させるための
結像手段とを有する明視野型の表面欠陥検出手段とを備
えている。本発明によると、暗視野型の表面欠陥検出手
段と明視野型の表面欠陥検出手段とを組み合わせること
により、微細で急峻な凹凸欠陥のほかなだらかな凹凸欠
陥や変色欠陥などいかなる欠陥でも検出することが可能
となる。Further, the apparatus for detecting a surface defect of a rolled material according to a ninth aspect of the present invention provides a device for detecting light from the periphery of the rolled material to the rolled material except for a predetermined angle range centered on a direction orthogonal to the rolling direction of the rolled material. A first light irradiating means for irradiating, and a dark field type surface defect detecting means having a first light receiving means for receiving scattered light of the irradiation light from the first light irradiating means by the rolled material; Second light irradiating means for irradiating the rolled material with parallel light, second light receiving means for receiving regular reflection light of the irradiation light from the second light irradiating means on the rolled material, and A bright-field type surface defect detecting means having an image forming means for forming an image on the light receiving surface of the second light receiving means. According to the present invention, by combining a dark-field type surface defect detection unit and a bright-field type surface defect detection unit, it is possible to detect any defect such as a gradual irregularity defect or a discoloration defect other than a fine and steep irregularity defect. Becomes possible.
【0022】また、請求項10の圧延材の表面欠陥検出
装置は、前記第1の光照射手段が、前記圧延材の周りを
取り囲むように配置された光源と、前記圧延材の前記所
定角度範囲内に対応する部分に光が照射されないように
するための遮蔽手段とを備えている。According to a tenth aspect of the present invention, in the apparatus for detecting a surface defect of a rolled material, the first light irradiating means may include a light source arranged to surround the rolled material, and the predetermined angle range of the rolled material. And shielding means for preventing light from irradiating the corresponding portion inside.
【0023】また、請求項11の圧延材の表面欠陥検出
装置は、前記圧延材の周囲から照射される光の前記圧延
材の被検査面内における発散角を所定値以下に制限する
ための発散角制限手段をさらに備えている。本発明によ
ると、請求項7および9でいうところの所定角度が小さ
くできるようになり、圧延材に対する光のトータル照射
角度を大きくすることができて、検出できる欠陥の割合
が増大し、検出精度が向上する。According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting a surface defect of a rolled material for limiting a divergence angle of light radiated from the periphery of the rolled material within a surface to be inspected of the rolled material to a predetermined value or less. Angle limiting means is further provided. According to the present invention, the predetermined angle described in claims 7 and 9 can be reduced, the total irradiation angle of light on the rolled material can be increased, the ratio of detectable defects increases, and the detection accuracy increases. Is improved.
【0024】また、請求項12の圧延材の表面欠陥検出
装置は、前記圧延材の圧延方向を検出する手段をさらに
備えている。これにより、圧延材がどのような向きに配
置されていても、その向きに応じて暗視野型の表面欠陥
検出手段による光の照射方向を決めることができる。Further, the apparatus for detecting a surface defect of a rolled material according to claim 12 further comprises means for detecting a rolling direction of the rolled material. Thus, regardless of the orientation of the rolled material, the direction of light irradiation by the dark-field type surface defect detection means can be determined according to the orientation.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について図面を参照しつつ説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0026】図6(a)、(b)は、本発明の圧延材の
表面欠陥検出方法および装置に係る第1の実施の形態を
説明するための圧延材の表面欠陥検出の様子を示す図で
あり、図6(a)が平面図、図6(b)が図6(a)の
VIB−VIB線での端面図である。本実施の形態で
は、主としてコンピュータのハードディスクとして用い
られるアルミディスクのブランク材(圧延された面が残
っている材料であり、ハードディスクとして用いるため
の研磨が行われる前のもの)の表面欠陥を検出する。FIGS. 6 (a) and 6 (b) are views showing a state of detecting a surface defect of a rolled material for describing a first embodiment of a method and apparatus for detecting a surface defect of a rolled material according to the present invention. 6A is a plan view, and FIG. 6B is an end view taken along the line VIB-VIB in FIG. 6A. In the present embodiment, a surface defect of a blank material of an aluminum disk (a material having a rolled surface remaining and before being polished for use as a hard disk) mainly used as a hard disk of a computer is detected. .
【0027】図6(a)、(b)において、断面がほぼ
円形の圧延材であるアルミディスク14は、その圧延方
向が紙面右方向となるように配置されている。アルミデ
ィスク14の周囲には、8組で計16個のライン状光源
16a、16b、17a、17b、18a、18b、1
9a、19b、20a、20b、21a、21b、22
a、22b、23a、23bが円環をなすようにして配
置されている。また、アルミディスク14の中央部の上
方には、アルミディスク14側からの散乱光を受光でき
るようにCCDカメラ25が配置されている。ライン状
光源16a、16b〜23a、23bは、被検査面内で
は互いに22.5度の角度をなして均等に配置されてお
り、被検査面に対して垂直な面内ではCCDカメラ25
およびアルミディスク14中央部を通る直線とライン状
光源16a、16b〜23a、23bのそれぞれおよび
アルミディスク14中央部を通る直線とが70度をなす
ように配置されている。また、各光源16a、16b〜
23a、23bには、図示しないシャッタが設けられて
おり、16個の光源のうち任意のものについてシャッタ
を自由に開閉できるようになっている。なお、分割型で
ある複数のライン状光源を用いる代わりに、例えばリン
グライトなどの一体型光源を用いてもよく、このときシ
ャッタを用いて照射光を遮蔽してもよい。6 (a) and 6 (b), the aluminum disk 14, which is a rolled material having a substantially circular cross section, is arranged so that the rolling direction is rightward on the paper. Around the aluminum disk 14, a total of 16 linear light sources 16a, 16b, 17a, 17b, 18a, 18b, 1
9a, 19b, 20a, 20b, 21a, 21b, 22
a, 22b, 23a and 23b are arranged so as to form a ring. A CCD camera 25 is disposed above the center of the aluminum disk 14 so as to receive scattered light from the aluminum disk 14 side. The linear light sources 16a, 16b to 23a, 23b are uniformly arranged at an angle of 22.5 degrees with each other on the surface to be inspected, and the CCD camera 25 on a surface perpendicular to the surface to be inspected.
The straight line passing through the central portion of the aluminum disk 14 and the straight lines passing through the linear light sources 16a, 16b to 23a, 23b and the central portion of the aluminum disk 14 are arranged at 70 degrees. In addition, each of the light sources 16a, 16b
Each of the light sources 23a and 23b is provided with a shutter (not shown) so that any one of the 16 light sources can be freely opened and closed. Instead of using a plurality of split linear light sources, an integrated light source such as a ring light may be used. At this time, a shutter may be used to block the irradiation light.
【0028】また、各ライン状光源16a、16b〜2
3a、23bの前方には、スリット部材26a、26b
〜33a、33bがそれぞれ設けられている。1つのラ
イン状光源16aの概略側面図を図7(a)の左側に、
概略正面図を右側にそれぞれ示す。光は、図7(a)の
右側の概略正面図に示された開口部24から放射され
る。また、スリット部材26aが取り付けられたライン
状光源16aの概略側面図を図7(b)の左側に、概略
正面図を右側にそれぞれ示す。Each of the linear light sources 16a, 16b-2
In front of 3a, 23b, slit members 26a, 26b
33a and 33b are provided respectively. A schematic side view of one linear light source 16a is shown on the left side of FIG.
A schematic front view is shown on the right side. Light is emitted from the opening 24 shown in the schematic front view on the right side of FIG. Further, a schematic side view of the linear light source 16a to which the slit member 26a is attached is shown on the left side of FIG. 7B, and a schematic front view is shown on the right side.
【0029】本実施の形態において、CCDカメラ25
およびアルミディスク14中央部を通る直線とライン状
光源16a、16b〜23a、23bのそれぞれおよび
アルミディスク14中央部を通る直線とが70度をなす
ようにした理由は以下のとおりである。圧延材のように
表面に若干の凹凸がある粗面では、光は拡散反射する。
しかし、入射角度が90度に近づくと、これまで拡散反
射が起こっていた粗面が鏡面に近い性質をもつようにな
り、正反射成分が急激に増大する(シーン現象)。従っ
て、入射角度はできるだけ大きいほうが好ましい。しか
し、一方では、入射角度が大きすぎると、微細な埃に起
因する小さな凸部での散乱強度が大きくなり過ぎてしま
う。よって、これら2つの制限を考慮して検出目的に最
適な入射角度を選択する必要がある。本実施の形態で
は、欠陥検出対象としたアルミディスクのブランク材に
対して、入射角度が60度以下であると拡散反射成分が
大きくなり過ぎ、入射角度が85度以上であると微細な
埃に起因する小さな凸部での散乱が顕著になり過検出を
引き起こしてしまうため、最適な入射角度として75度
が選択された。In this embodiment, the CCD camera 25
The reason why the straight line passing through the central portion of the aluminum disk 14 and the straight lines passing through the linear light sources 16a, 16b to 23a, 23b and the central portion of the aluminum disk 14 are formed at 70 degrees is as follows. Light is diffusely reflected on a rough surface such as a rolled material having a slightly uneven surface.
However, when the incident angle approaches 90 degrees, the rough surface where diffuse reflection has occurred up to now has a property close to a mirror surface, and the specular reflection component sharply increases (scene phenomenon). Therefore, it is preferable that the incident angle be as large as possible. However, on the other hand, if the incident angle is too large, the scattering intensity at the small projections due to the fine dust will be too large. Therefore, it is necessary to select an optimum incident angle for the purpose of detection in consideration of these two restrictions. In the present embodiment, when the incident angle is 60 degrees or less, the diffuse reflection component becomes too large, and when the incident angle is 85 degrees or more, fine dust is generated. Since the scattering at the small convex portion due to the above becomes remarkable and causes over-detection, 75 ° was selected as the optimum incident angle.
【0030】図6(a)、(b)の装置を用いてアルミ
ディスク14の欠陥検出を行う場合、例えば、光源16
a、16bをそれぞれに付属のシャッタで遮蔽し、その
他の14個の光源17a、17b〜23a、23bから
の光でアルミディスク14を照射する。これによりアル
ミディスク14の圧延方向と直交する方向を中心とした
22.5度の角度範囲方向を除いた方向から、アルミデ
ィスク14に対して光が照射される。このように、アル
ミディスク14の圧延方向と直交する方向を中心とした
22.5度の角度範囲方向からアルミディスク14に対
して光が照射されないようにすることで、上述したよう
な健全部での光の散乱を低減することができる。従っ
て、実質的に欠陥部だけで光の散乱が起こるようになっ
て、その散乱光をCCDカメラ25で受光することによ
り精度の高い欠陥検出を行うことができるようになる。When detecting defects in the aluminum disk 14 using the apparatus shown in FIGS. 6A and 6B, for example, the light source 16
a, 16b are respectively shielded by shutters attached to the aluminum disk, and the aluminum disk 14 is irradiated with light from the other 14 light sources 17a, 17b to 23a, 23b. Thus, the aluminum disk 14 is irradiated with light from a direction excluding the direction of the angle range of 22.5 degrees centered on a direction perpendicular to the rolling direction of the aluminum disk 14. In this way, by preventing light from being irradiated to the aluminum disk 14 from a direction of an angle range of 22.5 degrees centered on a direction orthogonal to the rolling direction of the aluminum disk 14, the above-described sound portion can be used. Light scattering can be reduced. Accordingly, light scattering occurs substantially only at the defective portion, and the scattered light is received by the CCD camera 25 so that highly accurate defect detection can be performed.
【0031】次に、欠陥を有する2つのサンプルに対し
て、上述したような光源16a、16bだけを遮蔽する
方法と、16個の光源をいずれも遮蔽しない(全周照
射)方法とにおけるSN比(健全部での光の散乱強度に
対する欠陥部での光の散乱強度)を測定した。図8はそ
の結果を示すグラフであり、横軸はサンプル名を、縦軸
はSN比をそれぞれ示している。図8のグラフにおい
て、○印が光源16a、16bだけを遮蔽する方法で得
られたデータを表しており、△印が16個の光源をいず
れも遮蔽しない方法で得られたデータを表している。な
お、図8のようなデータは、健全部と欠陥部が予め分か
っている圧延材に対して得られるものである。Next, the S / N ratios of the two methods having a defect in the method of shielding only the light sources 16a and 16b as described above and the method of not shielding any of the 16 light sources (irradiation around the entire circumference) are described. (Scattering intensity of light at a defective portion with respect to scattering intensity of light at a healthy portion) was measured. FIG. 8 is a graph showing the results. The horizontal axis indicates the sample name, and the vertical axis indicates the SN ratio. In the graph of FIG. 8, a circle represents data obtained by a method of blocking only the light sources 16a and 16b, and a triangle represents data obtained by a method of blocking none of the 16 light sources. . The data as shown in FIG. 8 is obtained for a rolled material in which sound portions and defective portions are known in advance.
【0032】図8から分かるように、光源16a、16
bだけを遮蔽する方法によると、2つのサンプルA、B
のいずれについても、一般的に安定して欠陥検出ができ
るSN比である2.0以上のSN比を得ることができ
た。これに対して、16個の光源をいずれも遮蔽しない
方法によると、2つのサンプルA、Bのいずれについて
もSN比は1.2〜1.3程度であり、安定した欠陥検
出ができないことが判明した。As can be seen from FIG. 8, the light sources 16a, 16a
According to the method of shielding only b, two samples A and B
In each case, an S / N ratio of 2.0 or more, which is an S / N ratio that enables generally stable defect detection, was obtained. On the other hand, according to the method in which none of the 16 light sources is shielded, the SN ratio of each of the two samples A and B is about 1.2 to 1.3, and stable detection of defects cannot be performed. found.
【0033】なお、図8のグラフで示した例とは別に、
圧延方向から光が照射された場合の健全部での光の散乱
強度に対する健全部での光の散乱強度が2倍以上となる
角度範囲方向を除いた方向から圧延材に対して光を照射
するようにしても、SN比が2.0以上の良好な結果が
得られた。In addition to the example shown in the graph of FIG.
The rolled material is irradiated with light from a direction excluding an angle range direction in which the light scattering intensity at the sound part becomes twice or more the light scattering intensity at the sound part when light is irradiated from the rolling direction. Even so, good results with an SN ratio of 2.0 or more were obtained.
【0034】次に、図6の装置において各光源16a、
16b〜23a、23bの前方に取り付けたスリット部
材26a、26b〜33a、33bについてより詳細に
説明する。これらスリット部材26a、26b〜33
a、33bは、上述したように光源から照射される光の
被検査面内における発散角が所定値以下となるように設
けられたものである。これらスリット部材において、ス
リット間隔をtとし、スリット長さをLとすると、発散
角(最大拡散角)xは、x=tan−1(t/L)と表
される。例えば、スリット間隔tを2mmに固定した場
合のスリット長さLと発散角xとの関係は、図9のよう
なグラフで表される。発散角は上述したように小さいほ
うが好ましいが、そのためにスリットを長くするとその
分光が遮蔽されて光の強度が弱くなってしまうという問
題が生じる。そこで、本実施の形態では、スリット間隔
tを2mm、スリット長さLを6mmとして、発散角を
20度に制限するようにした。Next, in the apparatus of FIG. 6, each light source 16a,
The slit members 26a, 26b to 33a, 33b attached to the front of 16b to 23a, 23b will be described in more detail. These slit members 26a, 26b to 33
As described above, a and 33b are provided so that the divergence angle of the light emitted from the light source in the inspection surface is equal to or smaller than a predetermined value. In these slit members, assuming that the slit interval is t and the slit length is L, the divergence angle (maximum diffusion angle) x is expressed as x = tan-1 (t / L). For example, the relationship between the slit length L and the divergence angle x when the slit interval t is fixed at 2 mm is represented by a graph as shown in FIG. The divergence angle is preferably smaller as described above. However, if the slit is made longer, there is a problem that the spectrum is blocked and the intensity of light becomes weaker. Therefore, in the present embodiment, the slit interval t is set to 2 mm, the slit length L is set to 6 mm, and the divergence angle is limited to 20 degrees.
【0035】このようなスリット部材26a、26b〜
33a、33bを用いて表面欠陥検出を行うことによる
効果を調べるために、次のような実験を行った。図10
(a)、(b)は、この実験の概略装置構成を示す図で
あり、図10(a)が平面図、図10(b)が図10
(a)のXB−XB線での端面図である。図10
(a)、(b)において、断面がほぼ円形の圧延材41
は、その圧延方向が紙面右方向となるように配置されて
いる。この圧延材41としては、実質的に欠陥部を有し
ておらず、健全部だけを有するものを用いる。圧延材4
1を挟んで対向する位置には、一組のライン状光源43
a、43bが配置されている。これらのライン状光源4
3a、43bは、圧延材41の中心部を中心とした円周
上を回動可能になっている。また、圧延材41の中央部
の上方には、圧延材41側からの散乱光を受光できるよ
うにCCDカメラ45が配置されている。被検査面に対
して垂直な面内ではCCDカメラ45および圧延材41
中央部を通る直線とライン状光源43a、43bのそれ
ぞれおよび圧延材41中央部を通る直線とが70度をな
すように配置されている。また、各光源43a、43b
には、上述したものと同様の図示しないシャッタが設け
られていてよい。Such slit members 26a, 26b-
The following experiment was conducted in order to investigate the effect of performing surface defect detection using the devices 33a and 33b. FIG.
(A) and (b) are diagrams showing a schematic device configuration of this experiment, in which FIG. 10 (a) is a plan view and FIG. 10 (b) is FIG.
It is an end elevation in the XB-XB line of (a). FIG.
In (a) and (b), a rolled material 41 having a substantially circular cross section is used.
Are arranged such that the rolling direction is on the right side of the paper. As the rolled material 41, a material having substantially no defective portion and having only a healthy portion is used. Rolled material 4
A pair of linear light sources 43
a and 43b are arranged. These linear light sources 4
3a and 43b are rotatable on the circumference around the center of the rolled material 41. In addition, a CCD camera 45 is arranged above the center of the rolled material 41 so as to receive scattered light from the rolled material 41 side. In a plane perpendicular to the surface to be inspected, the CCD camera 45 and the rolled material 41
The straight line passing through the central portion and each of the linear light sources 43a and 43b and the straight line passing through the central portion of the rolled material 41 are arranged so as to form 70 degrees. In addition, each light source 43a, 43b
May be provided with a shutter (not shown) similar to that described above.
【0036】まず、各ライン状光源43a、43bの前
方に上述したのと同様のスリット部材46a、46bを
それぞれ設け、ライン状光源43a、43bを反時計周
りに回転させたときの散乱強度をCCDカメラ45で観
測した。その結果を、圧延方向に対する光の入射角度を
横軸に、健全部での光の散乱強度を縦軸にとったグラフ
で表したものが図11(a)である。次に、各ライン状
光源43a、43bの前方にスリット部材を設けずに同
様の測定を行った。その結果を図11(b)に示す。First, slit members 46a and 46b similar to those described above are provided in front of the linear light sources 43a and 43b, respectively, and the scattering intensity when the linear light sources 43a and 43b are rotated counterclockwise is measured by a CCD. Observed with camera 45. FIG. 11A shows the results in a graph in which the horizontal axis represents the angle of incidence of light with respect to the rolling direction and the vertical axis represents the light scattering intensity in the healthy part. Next, the same measurement was performed without providing a slit member in front of each of the linear light sources 43a and 43b. The result is shown in FIG.
【0037】一般には、ある方向から光が入射した場合
の健全部での散乱強度が、圧延方向から光が入射した場
合の散乱強度の2倍以上となると、欠陥検出に悪影響が
生じて正確な欠陥検出ができなくなると考えられる。ス
リット部材46a、46bを設けた図11(a)の例で
は、かかる正確な欠陥検出ができなくなる入射角度範囲
が75度から105度までと30度(±15度)であ
る。これに対して、スリット部材を設けない図11
(b)の例では、かかる正確な欠陥検出ができなくなる
入射角度範囲が55度から125度までと70度(±3
5度)である。In general, when the scattering intensity at a sound portion when light is incident from a certain direction is twice or more the scattering intensity when light is incident from a rolling direction, an adverse effect is exerted on defect detection and accurate detection is caused. It is considered that the defect cannot be detected. In the example of FIG. 11A provided with the slit members 46a and 46b, the incident angle range in which such accurate defect detection cannot be performed is 30 degrees (± 15 degrees) from 75 degrees to 105 degrees. On the other hand, FIG.
In the example of (b), the incident angle range in which such accurate defect detection cannot be performed is from 55 degrees to 125 degrees and 70 degrees (± 3 degrees).
5 degrees).
【0038】つまり、スリット部材を設けた場合には圧
延材の圧延方向と直交する方向を中心とした±15度の
角度範囲からの光を遮光し、スリット部材を設けない場
合には圧延材の圧延方向と直交する方向を中心とした±
35度の角度範囲からの光を遮光しなければ正確な欠陥
検出が行えない。例えば、上述した本実施の形態の例で
は、スリット部材を設ければ1組の光源(例えば、光源
16a、16b)だけを遮光すればよいことになるが、
スリット部材を設けなければ2組の光源(例えば、光源
16a、16bと光源17a、17b)を遮光しなけれ
ばならなくなる。しかるに、遮光すべき光源の組数が増
えると、その分圧延材への光の照射角度が限定されてし
まい、そのため欠陥部が検出できなくなることがある。
従って、スリット部材を設けて圧延材の被検査面内にお
ける発散角が所定値(本例では20度)以下になるよう
にすることにより、欠陥部の検出精度を向上させること
ができる。That is, when the slit member is provided, light from an angle range of ± 15 degrees around a direction perpendicular to the rolling direction of the rolled material is shielded, and when the slit member is not provided, the rolled material is shielded. ± centered on the direction perpendicular to the rolling direction
Unless light from an angle range of 35 degrees is shielded, accurate defect detection cannot be performed. For example, in the above-described example of the present embodiment, if a slit member is provided, only one set of light sources (for example, the light sources 16a and 16b) needs to be shielded.
If no slit member is provided, two sets of light sources (for example, the light sources 16a and 16b and the light sources 17a and 17b) must be shielded from light. However, when the number of light sources to be shielded increases, the irradiation angle of the light on the rolled material is limited accordingly, so that a defective portion may not be detected.
Therefore, by providing a slit member so that the divergence angle of the rolled material in the surface to be inspected is equal to or less than a predetermined value (20 degrees in this example), it is possible to improve the detection accuracy of the defective portion.
【0039】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。本実施の形態の圧延材の表面欠陥検出方法お
よび装置は、例えば図12に描かれたような装置によっ
て実現される。図12の装置は、圧延方向検出手段52
と、暗視野型表面欠陥検出手段54と、明視野型表面欠
陥検出手段56とを有している。そして被検査材として
の圧延材58は、ベルトコンベア59などの搬送手段に
より、圧延方向検出手段52、暗視野型表面欠陥検出手
段54および明視野型表面欠陥検出手段56の近傍をそ
れぞれ通過して紙面右方向に移動させられる。Next, a second embodiment of the present invention will be described. The method and apparatus for detecting a surface defect of a rolled material according to the present embodiment is realized by, for example, an apparatus illustrated in FIG. The apparatus shown in FIG.
And a dark-field type surface defect detection unit 54 and a bright-field type surface defect detection unit 56. Then, the rolled material 58 as the material to be inspected passes through the vicinity of the rolling direction detecting means 52, the dark-field type surface defect detecting means 54, and the bright-field type surface defect detecting means 56 by transporting means such as a belt conveyor 59, respectively. It can be moved rightward on the paper.
【0040】圧延方向検出手段52は、図示しないCC
Dカメラを含む画像処理装置で構成されている。圧延方
向検出手段52は、図13に示すように、圧延材58が
所定位置に到達したときにCCDカメラで圧延材58の
画像を取り込み、そして取り込んだ画像を処理して圧延
材表面の圧延筋(圧延方向に沿った筋状にみえる起伏)
を認識することにより圧延材58の圧延方向を検出する
ように構成されている。圧延方向検出手段52のCCD
カメラは、一定の速度でベルトコンベア59を動かして
いれば、エリア型またはライン型のいずれであってもよ
い。The rolling direction detecting means 52 is provided with a CC (not shown).
The image processing apparatus includes a D camera. As shown in FIG. 13, when the rolling material 58 reaches a predetermined position, the rolling direction detecting means 52 captures an image of the rolling material 58 with a CCD camera, processes the captured image, and processes the rolling image on the rolling material surface. (Undulations that look like streaks along the rolling direction)
, The rolling direction of the rolled material 58 is detected. CCD of rolling direction detecting means 52
The camera may be either an area type or a line type as long as it moves the belt conveyor 59 at a constant speed.
【0041】暗視野型表面欠陥検出手段54は、上述の
第1の実施の形態で説明した図6に示したものと同様で
あり、ここではその構造の詳細な説明を省略する。本実
施の形態では、圧延方向検出手段52により検出された
圧延方向にしたがって、圧延方向と直交する方向を中心
とした所定角度範囲から光が照射されないように暗視野
型表面欠陥検出手段54が制御される。従って、上述の
第1の実施の形態と同様に、急峻な凹凸欠陥を感度よく
検出することが可能である。また、圧延方向検出手段5
2を設けることで、圧延方向が予め分かっていない圧延
材についても、暗視野型表面欠陥検出手段54による高
い精度での欠陥検出が可能となる。The dark-field type surface defect detecting means 54 is the same as that shown in FIG. 6 described in the first embodiment, and a detailed description of its structure is omitted here. In the present embodiment, the dark-field type surface defect detecting means 54 controls according to the rolling direction detected by the rolling direction detecting means 52 so that light is not irradiated from a predetermined angle range centered on a direction orthogonal to the rolling direction. Is done. Therefore, similarly to the above-described first embodiment, it is possible to detect a steep unevenness defect with high sensitivity. The rolling direction detecting means 5
The provision of 2 enables the dark-field type surface defect detection means 54 to detect defects with high accuracy even for a rolled material whose rolling direction is not known in advance.
【0042】なお、圧延方向検出手段52を設けずに、
暗視野型表面欠陥検出手段54を用いて圧延材の圧延方
向を検出することも可能である。例えば、図6の装置に
おいて、対向する一組の光源だけから光を照射してCC
Dカメラ25で散乱光を受光し、それをすべての光源の
組について行う。そして、最も散乱強度が大きくなった
ときに光が照射されている光源の方向を、圧延方向と直
交する方向と見なすのである。また、図6に示したよう
な暗視野型表面欠陥検出手段を暗視野型表面欠陥検出手
段54とは別に設けて、圧延方向を検出するようにして
もよく、その場合は散乱光の強度情報だけが必要となる
ので、CCDカメラを安価な受光素子で代用することが
好ましい。Incidentally, without providing the rolling direction detecting means 52,
It is also possible to detect the rolling direction of the rolled material using the dark-field type surface defect detecting means 54. For example, in the apparatus shown in FIG.
The scattered light is received by the D camera 25, and the scattered light is received for all sets of light sources. Then, the direction of the light source irradiated with the light when the scattering intensity is maximized is regarded as the direction orthogonal to the rolling direction. Further, a dark-field type surface defect detecting means as shown in FIG. 6 may be provided separately from the dark-field type surface defect detecting means 54 to detect the rolling direction. Therefore, it is preferable to replace the CCD camera with an inexpensive light receiving element.
【0043】明視野型表面欠陥検出手段56の詳細な構
造を図14に示す。明視野型表面欠陥検出手段56は、
LEDなどからなる点光源61と、点光源61からの光
を平行光にするコリメートレンズ(凸レンズ)62と、
平行光を圧延材58の方向に圧延材58に対して垂直に
入射するように反射させるとともに圧延材58からの反
射光をCCDカメラ方向に透過させるハーフミラー63
と、ハーフミラー63からの光を収束させるレンズ(凸
レンズ)64と、CCDカメラ68とを有している。ま
た、CCDカメラ65においては、ピンホール66から
入射した光がレンズ67によってCCDの受光面68上
に合焦させられるようになっている。すなわち、明視野
型表面欠陥検出手段56は、圧延材に平行光を照射し、
この照射光の圧延材による正反射光を結像させてCCD
カメラ65で受光するようになっている。なお、明視野
型表面欠陥検出手段56のCCDカメラは、一定の速度
でベルトコンベア59を動かしていれば、エリア型また
はライン型のいずれであってもよい。FIG. 14 shows the detailed structure of the bright field type surface defect detecting means 56. The bright field type surface defect detection means 56
A point light source 61 composed of an LED or the like, a collimating lens (convex lens) 62 for converting light from the point light source 61 into parallel light,
Half mirror 63 that reflects parallel light in the direction of rolled material 58 so as to be perpendicularly incident on rolled material 58 and transmits reflected light from rolled material 58 in the direction of the CCD camera.
And a lens (convex lens) 64 for converging the light from the half mirror 63 and a CCD camera 68. In the CCD camera 65, light incident from a pinhole 66 is focused on a light receiving surface 68 of the CCD by a lens 67. That is, the bright field type surface defect detecting means 56 irradiates the rolled material with parallel light,
An image of the regular reflection light from the rolled material of the irradiation light is formed into an image by CCD.
The camera 65 receives light. The CCD camera of the bright-field type surface defect detecting means 56 may be either an area type or a line type as long as the belt conveyor 59 is moved at a constant speed.
【0044】明視野型表面欠陥検出手段56を用いた欠
陥検出によると、圧延材58に平行光を照射し、この照
射光の圧延材58による正反射光を受光することで、健
全部と欠陥部との反射方向や反射強度の違いが識別しや
すいため、暗視野型表面欠陥検出手段54では検出が困
難であったなだらかな凹凸欠陥や変色欠陥を高い精度で
検出することができる。According to the defect detection using the bright-field type surface defect detecting means 56, the rolled material 58 is irradiated with parallel light, and the reflected light of the irradiated light from the rolled material 58 is received, whereby a sound portion and a defect are detected. Since it is easy to identify the difference in the reflection direction and the reflection intensity from the part, it is possible to detect a smooth unevenness defect or a discoloration defect which has been difficult to be detected by the dark-field type surface defect detection means 54 with high accuracy.
【0045】このように、本実施の形態では、装置が暗
視野型表面欠陥検出手段54と明視野型表面欠陥検出手
段56とを具備しており、暗視野型の表面欠陥検出ステ
ップと明視野型の表面欠陥検出ステップとを組み合わせ
て行うようにしているために、暗視野型表面欠陥検出手
段54で急峻な凹凸欠陥を高い精度で検出できるととも
に明視野型表面欠陥検出手段56でなだらかな凹凸欠陥
や変色欠陥を高い精度で検出できる。従って、本実施の
形態によると、いかなる欠陥でも高い精度で検出するこ
とが可能となる。As described above, in the present embodiment, the apparatus includes the dark-field type surface defect detecting means 54 and the bright-field type surface defect detecting means 56. Since the process is performed in combination with the surface defect detection step of the mold, the steep unevenness defect can be detected with high accuracy by the dark field type surface defect detection means 54 and the smooth unevenness can be detected by the bright field type surface defect detection means 56. Defects and discoloration defects can be detected with high accuracy. Therefore, according to the present embodiment, any defect can be detected with high accuracy.
【0046】なお、本実施の形態では圧延材58の搬送
手段としてベルトコンベア59を用いたが、これを使用
せず例えばハンドリングロボットを用いて圧延材58を
適宜移動させるようにしてもよい。また、本実施の形態
では圧延方向検出手段52を用いて圧延材58の圧延方
向を自動検出するようにしたが、かかる圧延方向検出手
段52は必ずしも必要ではなく、他の方法(例えば目
視)で圧延方向が検出された圧延材58を、その圧延方
向が所定方向を向くようにベルトコンベア59上に配置
してもよい。この場合、暗視野型表面欠陥検出手段54
では予め決められた光源から圧延材58に対して光が照
射される。In this embodiment, the belt conveyor 59 is used as a transport means for the rolled material 58, but the rolled material 58 may be appropriately moved without using the belt conveyor 59, for example, using a handling robot. Further, in the present embodiment, the rolling direction of the rolled material 58 is automatically detected using the rolling direction detecting means 52. However, such rolling direction detecting means 52 is not necessarily required, and may be performed by another method (for example, visually). The rolled material 58 whose rolling direction has been detected may be arranged on the belt conveyor 59 such that the rolling direction is directed to a predetermined direction. In this case, the dark field type surface defect detecting means 54
Then, light is applied to the rolled material 58 from a predetermined light source.
【0047】[0047]
【発明の効果】以上説明したように、本願請求項1の圧
延材の表面欠陥検出方法は、圧延材の周囲から前記圧延
材に光を照射し、この照射光の前記圧延材による散乱光
を受光する圧延材の表面欠陥検出方法において、前記照
射光を、前記圧延材の圧延方向と直交する方向を中心と
した所定角度範囲方向を除いた方向から照射するように
したので、健全部において散乱される光の割合を減少さ
せることができて、精度の高い欠陥部検出が可能とな
る。また、圧延材の周囲から光が照射されるため、比較
的短時間で欠陥検出を行うことができる。As described above, the method for detecting a surface defect of a rolled material according to claim 1 of the present application irradiates the rolled material with light from the periphery of the rolled material, and scatters the irradiation light of the rolled material. In the method for detecting a surface defect of a rolled material to be received, the irradiation light is irradiated from a direction excluding a predetermined angle range direction centered on a direction orthogonal to the rolling direction of the rolled material. As a result, it is possible to reduce the ratio of the emitted light, and it is possible to detect a defective portion with high accuracy. Further, since light is irradiated from around the rolled material, defect detection can be performed in a relatively short time.
【0048】また、請求項2の圧延材の表面欠陥検出方
法は、圧延材の圧延方向と直交する方向を中心とした所
定角度範囲方向を除いて前記圧延材の周囲から前記圧延
材に光を照射し、この照射光の前記圧延材による散乱光
を受光する暗視野型の表面欠陥検出ステップと、前記圧
延材に平行光を照射し、この照射光の前記圧延材による
正反射光を受光する明視野型の表面欠陥検出ステップと
を有しているので、微細で急峻な凹凸欠陥、なだらかな
凹凸欠陥および変色欠陥などいかなる欠陥でも検出する
ことが可能となる。Further, in the method for detecting a surface defect of a rolled material according to the present invention, light is applied to the rolled material from the periphery of the rolled material except for a predetermined angle range centered on a direction orthogonal to the rolling direction of the rolled material. Irradiating, receiving a scattered light of the irradiated light by the rolled material, a dark field type surface defect detecting step, irradiating the rolled material with parallel light, and receiving regular reflection light of the irradiated light by the rolled material. Since it has a bright-field type surface defect detection step, it is possible to detect any defect such as a fine and steep irregularity defect, a gentle irregularity defect, and a discoloration defect.
【0049】また、請求項3の圧延材の表面欠陥検出方
法は、前記圧延材の圧延方向を検出するステップをさら
に有している。これにより、圧延材がどのような向きに
配置されていても、その向きに応じて暗視野型の表面欠
陥検出ステップでの光の照射方向を決めることができ
る。Further, the method for detecting a surface defect of a rolled material according to claim 3 further includes a step of detecting a rolling direction of the rolled material. Thus, regardless of the orientation of the rolled material, the direction of light irradiation in the dark field type surface defect detection step can be determined according to the orientation.
【0050】また、請求項4の圧延材の表面欠陥検出方
法においては、前記所定角度範囲は、健全部での光の散
乱強度に対する欠陥部での光の散乱強度が2倍以上とな
るように決定された角度範囲である。これにより、健全
部での散乱強度に対する欠陥部での散乱強度の相対的な
大きさが欠陥を検出するのに十分な大きさとなって、欠
陥検出精度をより高めることができる。In the method for detecting a surface defect of a rolled material according to a fourth aspect of the present invention, the predetermined angle range is such that the light scattering intensity at the defective portion is at least twice as large as the light scattering intensity at the sound portion. This is the determined angle range. Thereby, the relative magnitude of the scattering intensity at the defect portion with respect to the scattering intensity at the sound portion becomes large enough to detect the defect, and the defect detection accuracy can be further improved.
【0051】また、請求項5の圧延材の表面欠陥検出方
法において、前記圧延方向から光が照射された場合の健
全部での光の散乱強度に対する前記健全部での光の散乱
強度が2倍以上となる角度範囲方向を除いた方向から前
記照射光が照射される。これにより、健全部での散乱強
度に対する欠陥部での散乱強度の相対的な大きさが欠陥
を検出するのに十分な大きさとなって、欠陥検出精度を
より高めることができる。In the method for detecting a surface defect of a rolled material according to claim 5, the light scattering intensity at the sound part is twice as high as the light scattering intensity at the sound part when light is irradiated from the rolling direction. The irradiation light is emitted from directions other than the above angle range directions. Thereby, the relative magnitude of the scattering intensity at the defect portion with respect to the scattering intensity at the sound portion becomes large enough to detect the defect, and the defect detection accuracy can be further improved.
【0052】また、請求項6の圧延材の表面欠陥検出方
法においては、前記圧延材の周囲から前記圧延材に照射
される光の前記圧延材の被検査面内における発散角が所
定値以下となるように制限される。従って、請求項1お
よび2でいうところの所定角度を小さくできるようにな
って、検出できる欠陥の割合が増大し、検出精度が向上
する。Further, in the method for detecting a surface defect of a rolled material according to claim 6, the divergence angle of the light irradiated on the rolled material from the periphery of the rolled material within the inspection surface of the rolled material is set to a predetermined value or less. Is restricted to Therefore, the predetermined angle described in claims 1 and 2 can be reduced, so that the ratio of detectable defects increases, and the detection accuracy improves.
【0053】また、請求項7の圧延材の表面欠陥検出装
置は、圧延材の圧延方向と直交する方向を中心とした所
定角度範囲方向を除いて前記圧延材の周囲から前記圧延
材に光を照射する光照射手段と、前記光照射手段からの
照射光の前記圧延材による散乱光を受光する受光手段と
を備えているので、圧延材の健全部における散乱の割合
を減少させることができて欠陥部を高い精度で検出する
ことができるようになる。Further, in the apparatus for detecting a surface defect of a rolled material according to claim 7, light is applied to the rolled material from the periphery of the rolled material except for a predetermined angle range centered on a direction orthogonal to the rolling direction of the rolled material. Since the light irradiating means for irradiating and the light receiving means for receiving the scattered light of the irradiating light from the light irradiating means by the rolled material are provided, it is possible to reduce the ratio of scattering in the healthy part of the rolled material. Defective parts can be detected with high accuracy.
【0054】また、請求項8の圧延材の表面欠陥検出装
置は、前記光照射手段が、前記圧延材の周りを取り囲む
ように配置された光源と、前記圧延材の前記所定角度範
囲内に対応する部分に光が照射されないようにするため
の遮蔽手段とを備えているので、圧延材に所定角度範囲
方向を除いて光を照射することが簡易な手段で実現でき
る。In the apparatus for detecting a surface defect of a rolled material according to claim 8, the light irradiating means corresponds to a light source disposed so as to surround the rolled material within a predetermined angle range of the rolled material. Since there is provided a shielding means for preventing light from being irradiated to a portion to be rolled, it is possible to irradiate the rolled material with light except for a predetermined angle range direction by simple means.
【0055】また、請求項9の圧延材の表面欠陥検出装
置は、圧延材の圧延方向と直交する方向を中心とした所
定角度範囲方向を除いて前記圧延材の周囲から前記圧延
材に光を照射する第1の光照射手段と、前記第1の光照
射手段からの照射光の前記圧延材による散乱光を受光す
る第1の受光手段とを有する暗視野型の表面欠陥検出手
段と、前記圧延材に平行光を照射する第2の光照射手段
と、前記第2の光照射手段からの照射光の前記圧延材に
よる正反射光を受光する第2の受光手段と、前記正反射
光を前記第2の受光手段の受光面上に結像させるための
結像手段とを有する明視野型の表面欠陥検出手段とを備
えているので、微細で急峻な凹凸欠陥、なだらかな凹凸
欠陥および変色欠陥などいかなる欠陥でも検出すること
が可能となる。In addition, the apparatus for detecting a surface defect of a rolled material according to the ninth aspect of the present invention emits light from the periphery of the rolled material to the rolled material except for a predetermined angle range centered on a direction orthogonal to the rolling direction of the rolled material. A first light irradiating means for irradiating, and a dark field type surface defect detecting means having a first light receiving means for receiving scattered light of the irradiation light from the first light irradiating means by the rolled material; Second light irradiating means for irradiating the rolled material with parallel light, second light receiving means for receiving regular reflection light of the irradiation light from the second light irradiating means on the rolled material, and A bright-field type surface defect detecting means having an image forming means for forming an image on the light receiving surface of the second light receiving means; Any defect such as a defect can be detected.
【0056】また、請求項10の圧延材の表面欠陥検出
装置は、前記第1の光照射手段が、前記圧延材の周りを
取り囲むように配置された光源と、前記圧延材の前記所
定角度範囲内に対応する部分に光が照射されないように
するための遮蔽手段とを備えているので、圧延材に所定
角度範囲方向を除いて光を照射することが簡易な手段で
実現できる。According to a tenth aspect of the present invention, in the apparatus for detecting a surface defect of a rolled material, the first light irradiating means may include a light source arranged to surround the rolled material, and a light source arranged to surround the rolled material. Since there is provided a shielding means for preventing light from irradiating the corresponding portion inside, it is possible to irradiate the rolled material with light except for a predetermined angle range direction by simple means.
【0057】また、請求項11の圧延材の表面欠陥検出
装置は、前記圧延材の周囲から照射される光の前記圧延
材の被検査面内における発散角を所定値以下に制限する
ための発散角制限手段をさらに備えているので、請求項
7および9でいうところの所定角度が小さくできるよう
になり、圧延材に対する光のトータル照射角度を大きく
することができて、検出できる欠陥の割合が増大し、検
出精度が向上する。According to a still further aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting a surface defect of a rolled material for limiting a divergence angle of light irradiated from the periphery of the rolled material within a surface to be inspected of the rolled material to a predetermined value or less. Since the angle limiting means is further provided, the predetermined angle described in claims 7 and 9 can be reduced, and the total irradiation angle of light on the rolled material can be increased, and the ratio of detectable defects can be reduced. And the detection accuracy is improved.
【0058】また、請求項12の圧延材の表面欠陥検出
装置は、前記圧延材の圧延方向を検出する手段をさらに
備えているので、圧延材がどのような向きに配置されて
いても、その向きに応じて暗視野型の表面欠陥検出手段
による光の照射方向を決めることができる。The apparatus for detecting a surface defect of a rolled material according to the twelfth aspect further comprises means for detecting a rolling direction of the rolled material. The direction of light irradiation by the dark field type surface defect detecting means can be determined according to the direction.
【図1】本発明における圧延材と光源との位置関係の一
例を示す図であって、図1(a)は平面図、図1(b)
は側面図である。FIG. 1 is a view showing an example of a positional relationship between a rolled material and a light source according to the present invention, wherein FIG. 1 (a) is a plan view and FIG. 1 (b).
Is a side view.
【図2】圧延材の健全部において圧延ロールに起因する
凹凸の圧延方向への依存性を説明するための図であっ
て、図2(a)は平面図、図2(b)は図2(a)のb
−b線での断面図、図2(c)は図2(a)のc−c線
での断面図である。2A and 2B are diagrams for explaining the dependence of unevenness due to a rolling roll on a rolling direction in a healthy part of a rolled material, where FIG. 2A is a plan view and FIG. (A) b
FIG. 2C is a cross-sectional view taken along line cc of FIG. 2A.
【図3】明視野型の表面欠陥検出において、圧延材表面
での平行光の反射の様子を示す図であり、図3(a)は
健全部で反射を示す模式図であり、図3(b)は欠陥部
での反射を示す模式図である。3A and 3B are diagrams showing how parallel light is reflected on the surface of a rolled material in bright-field type surface defect detection, and FIG. 3A is a schematic diagram showing reflection at a sound part, and FIG. (b) is a schematic diagram showing reflection at a defective portion.
【図4】明視野型の表面欠陥検出において、照射平行光
の受光位置と受光強度との関係を示すグラフであって、
図4(a)、(b)はそれぞれ図3(a)、(b)に対
応したグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the light receiving position and the light receiving intensity of the irradiation parallel light in the bright field type surface defect detection,
FIGS. 4A and 4B are graphs corresponding to FIGS. 3A and 3B, respectively.
【図5】本発明による暗視野型の欠陥検出において、光
源の前方に発散角制限手段を配置した様子を示す図であ
り、図5(a)は平面図、図5(b)は側面図である。5A and 5B are diagrams showing a state in which a divergence angle limiting unit is arranged in front of a light source in the dark field type defect detection according to the present invention. FIG. 5A is a plan view, and FIG. 5B is a side view. It is.
【図6】本発明の第1の実施の形態を説明するための圧
延材の表面欠陥検出の様子を示す図であり、図6(a)
が平面図、図6(b)が図6(a)のVIB−VIB線
での端面図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a state of detecting a surface defect of a rolled material for explaining the first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 6B is a plan view, and FIG. 6B is an end view taken along the line VIB-VIB in FIG.
【図7】本発明の第1の実施の形態において、図7
(a)はライン状光源の外形を示す図であり、図7
(b)はライン状光源とスリット部材との位置関係を示
す図である。FIG. 7 shows a first embodiment of the present invention;
FIG. 7A is a diagram showing the outer shape of a linear light source, and FIG.
(B) is a figure which shows the positional relationship of a linear light source and a slit member.
【図8】本発明の第1の実施の形態において、2つのサ
ンプルA、Bについて、対向する一組の光源からの光だ
けを遮蔽した場合と、いずれの光源からの光も遮蔽しな
い場合とのSN比の測定結果を示すグラフである。FIG. 8 shows two samples A and B in the first embodiment of the present invention in which only light from a pair of opposing light sources is blocked, and in which no light from any light source is blocked. 5 is a graph showing the measurement results of the SN ratio of FIG.
【図9】スリット間隔tを2mmに固定した場合のスリ
ット長さLと発散角xとの関係を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between the slit length L and the divergence angle x when the slit interval t is fixed at 2 mm.
【図10】スリット部材を用いて表面欠陥検出を行うこ
とによる効果を調べるための装置の概略構成を示す図で
あり、図10(a)が平面図、図10(b)が図10
(a)のXB−XB線での端面図である。10A and 10B are diagrams showing a schematic configuration of an apparatus for examining an effect obtained by performing surface defect detection using a slit member. FIG. 10A is a plan view, and FIG.
It is an end elevation in the XB-XB line of (a).
【図11】圧延方向に対する光の入射角度と健全部での
光の散乱強度との関係を示すグラフであって、図11
(a)は図10の装置にスリット部材を設けたとき、図
11(b)はスリット部材を設けなかったときのグラフ
である。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the incident angle of light with respect to the rolling direction and the scattering intensity of light in a healthy part.
10A is a graph when a slit member is provided in the apparatus of FIG. 10, and FIG. 11B is a graph when no slit member is provided.
【図12】本発明の第2の実施の形態を実施するための
圧延材の表面欠陥検出装置を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a device for detecting a surface defect of a rolled material for carrying out a second embodiment of the present invention.
【図13】図12の圧延方向検出手段における画像処理
の手順を説明するための模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a procedure of image processing in the rolling direction detecting means of FIG.
【図14】図12の明視野型表面欠陥検出手段の詳細な
構造を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a detailed structure of a bright-field type surface defect detecting means of FIG. 12;
【図15】一般的な暗視野型の材料表面欠陥検出方法を
説明するための図であって、図15(a)は平面図、図
15(b)は側面図である。15A and 15B are views for explaining a general dark-field type material surface defect detection method, wherein FIG. 15A is a plan view and FIG. 15B is a side view.
【図16】一般的な暗視野型の材料表面欠陥検出方法に
より光が反射または散乱する様子を説明するための図で
あって、図16(a)は健全部を示す模式図、図16
(b)は欠陥部を示す模式図である。16A and 16B are diagrams for explaining how light is reflected or scattered by a general dark-field-type material surface defect detection method, and FIG. 16A is a schematic diagram showing a sound part, and FIG.
(B) is a schematic diagram showing a defective portion.
【図17】圧延方向に対する光の入射角度と散乱強度と
の関係を示すグラフである。FIG. 17 is a graph showing the relationship between the incident angle of light with respect to the rolling direction and the scattering intensity.
【図18】従来における暗視野型の欠陥検出方法の一例
を示す図であり、図18(a)は平面図、図18(b)
は側面図である。18A and 18B are diagrams illustrating an example of a conventional dark-field defect detection method, in which FIG. 18A is a plan view and FIG.
Is a side view.
1、3、5、14 圧延材 2 環状光源 6、7 光源 8、9 発散角制限手段 16a、16b〜23a、23b ライン状光源 25 CCDカメラ 26a、26b〜33a、33b スリット部材 1, 3, 5, 14 Rolled material 2 Annular light source 6, 7 Light source 8, 9 Divergence angle limiting means 16a, 16b to 23a, 23b Linear light source 25 CCD camera 26a, 26b to 33a, 33b Slit member
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 貞春 栃木県真岡市鬼怒ケ丘15番地 株式会社神 戸製鋼所真岡製造所内 (72)発明者 岡田 圭司 栃木県真岡市鬼怒ケ丘15番地 株式会社神 戸製鋼所真岡製造所内 (72)発明者 増田 勝昭 栃木県真岡市鬼怒ケ丘15番地 株式会社神 戸製鋼所真岡製造所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Sadaharu Baba 15 Kinuigaoka, Moka City, Tochigi Prefecture Inside Kobe Steel Moka Works Co., Ltd. (72) Keiji Okada 15 Kinuigaoka, Moka City Tochigi Prefecture Kobe Steel Moka Works (72) Inventor Katsuaki Masuda 15 Kinugaoka, Moka City, Tochigi Prefecture Kobe Steel Works Moka Works
Claims (12)
し、この照射光の前記圧延材による散乱光を受光する圧
延材の表面欠陥検出方法において、 前記照射光を、前記圧延材の圧延方向と直交する方向を
中心とした所定角度範囲方向を除いた方向から照射する
ようにしたことを特徴とする圧延材の表面欠陥検出方
法。1. A method for detecting a surface defect of a rolled material, which comprises irradiating the rolled material with light from the periphery of the rolled material and receiving scattered light of the irradiation light by the rolled material. A method for detecting a surface defect of a rolled material, wherein the irradiation is performed from a direction excluding a predetermined angle range direction centered on a direction orthogonal to the rolling direction.
とした所定角度範囲方向を除いて前記圧延材の周囲から
前記圧延材に光を照射し、この照射光の前記圧延材によ
る散乱光を受光する暗視野型の表面欠陥検出ステップ
と、 前記圧延材に平行光を照射し、この照射光の前記圧延材
による正反射光を受光する明視野型の表面欠陥検出ステ
ップとを有していることを特徴とする圧延材の表面欠陥
検出方法。2. A method of irradiating the rolled material with light from the periphery of the rolled material except for a predetermined angle range around a direction orthogonal to the rolling direction of the rolled material, and scattered light of the irradiation light by the rolled material. And a bright-field type surface defect detection step of irradiating the rolled material with parallel light and receiving regular reflection light of the irradiation light by the rolled material. A method for detecting a surface defect of a rolled material.
プをさらに有していることを特徴とする請求項1または
2に記載の圧延材の表面欠陥検出方法。3. The method according to claim 1, further comprising a step of detecting a rolling direction of the rolled material.
乱強度に対する欠陥部での光の散乱強度が2倍以上とな
るように決定された角度範囲であることを特徴とする請
求項1〜3のいずれか1項に記載の圧延材の表面欠陥検
出方法。4. The predetermined angle range is an angle range determined so that the scattering intensity of light at a defective portion is at least twice the scattering intensity of light at a healthy portion. The method for detecting a surface defect of a rolled material according to any one of claims 1 to 3.
健全部での光の散乱強度に対する前記健全部での光の散
乱強度が2倍以上となる角度範囲方向を除いた方向から
前記照射光が照射されることを特徴とする請求項1〜3
のいずれか1項に記載の圧延材の表面欠陥検出方法。5. The irradiation from a direction excluding an angle range direction in which the light scattering intensity at the sound portion becomes twice or more the light scattering intensity at the sound portion when light is irradiated from the rolling direction. 4. Light is irradiated.
The method for detecting surface defects of a rolled material according to any one of the above items.
される光の前記圧延材の被検査面内における発散角が所
定値以下となるように制限されることを特徴とする請求
項1〜5のいずれか1項に記載の圧延材の表面欠陥検出
方法。6. The method according to claim 1, wherein a divergence angle of light applied to the rolled material from the periphery of the rolled material in a surface to be inspected of the rolled material is limited to a predetermined value or less. The method for detecting a surface defect of a rolled material according to any one of claims 1 to 5.
とした所定角度範囲方向を除いて前記圧延材の周囲から
前記圧延材に光を照射する光照射手段と、 前記光照射手段からの照射光の前記圧延材による散乱光
を受光する受光手段とを備えていることを特徴とする圧
延材の表面欠陥検出装置。7. A light irradiating means for irradiating the rolled material with light from around the rolled material except for a predetermined angle range direction centered on a direction orthogonal to the rolling direction of the rolled material; A light receiving means for receiving the scattered light of the irradiation light due to the rolled material.
取り囲むように配置された光源と、前記圧延材の前記所
定角度範囲内に対応する部分に光が照射されないように
するための遮蔽手段とを備えていることを特徴とする請
求項7に記載の圧延材の表面欠陥検出装置。8. A light source arranged so as to surround the rolled material and a light shielding means for preventing light from being irradiated on a portion of the rolled material corresponding to the predetermined angle range. The surface defect detecting device for a rolled material according to claim 7, further comprising means.
とした所定角度範囲方向を除いて前記圧延材の周囲から
前記圧延材に光を照射する第1の光照射手段と、前記第
1の光照射手段からの照射光の前記圧延材による散乱光
を受光する第1の受光手段とを有する暗視野型の表面欠
陥検出手段と、 前記圧延材に平行光を照射する第2の光照射手段と、前
記第2の光照射手段からの照射光の前記圧延材による正
反射光を受光する第2の受光手段と、前記正反射光を前
記第2の受光手段の受光面上に結像させるための結像手
段とを有する明視野型の表面欠陥検出手段とを備えてい
ることを特徴とする圧延材の表面欠陥検出装置。9. A first light irradiating means for irradiating the rolled material with light from around the rolled material except for a direction in a predetermined angle range centered on a direction orthogonal to a rolling direction of the rolled material; Dark field type surface defect detection means having first light receiving means for receiving scattered light of the irradiation light from the light irradiating means by the rolled material, and second light irradiation for irradiating the rolled material with parallel light Means, second light receiving means for receiving the regular reflection light of the irradiation light from the second light irradiation means by the rolled material, and forming an image of the regular reflection light on the light receiving surface of the second light receiving means And a bright-field type surface defect detecting means having an image forming means for causing the surface defect to be detected.
の周りを取り囲むように配置された光源と、前記圧延材
の前記所定角度範囲内に対応する部分に光が照射されな
いようにするための遮蔽手段とを備えていることを特徴
とする請求項9に記載の圧延材の表面欠陥検出装置。10. A light source arranged to surround a periphery of the rolled material, wherein the first light irradiating means prevents light from being irradiated to a portion corresponding to the predetermined angle range of the rolled material. 10. The apparatus for detecting a surface defect of a rolled material according to claim 9, further comprising: a shielding unit for detecting a surface defect of the rolled material.
前記圧延材の被検査面内における発散角を所定値以下に
制限するための発散角制限手段をさらに備えていること
を特徴とする請求項7〜10のいずれか1項に記載の圧
延材の表面欠陥検出装置。11. A divergence angle restricting means for restricting a divergence angle of light irradiated from the periphery of the rolled material in a surface to be inspected of the rolled material to a predetermined value or less. An apparatus for detecting a surface defect of a rolled material according to any one of claims 7 to 10.
をさらに備えていることを特徴とする請求項7〜11の
いずれか1項に記載の圧延材の表面欠陥検出装置。12. The apparatus for detecting a surface defect of a rolled material according to claim 7, further comprising means for detecting a rolling direction of the rolled material.
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JP2006177789A (en) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Jfe Steel Kk | Inspection device of rolling roll flaw |
WO2008053742A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Bridgestone Corporation | Method and device for inspecting tire surface |
JP2009063560A (en) * | 2007-08-10 | 2009-03-26 | Steinbichler Optotechnik Gmbh | Method and system for detecting surface defect of component part |
JPWO2016208626A1 (en) * | 2015-06-25 | 2017-06-29 | Jfeスチール株式会社 | Surface defect detection method, surface defect detection apparatus, and steel material manufacturing method |
JP2018072054A (en) * | 2016-10-26 | 2018-05-10 | 川崎重工業株式会社 | Boring device |
EP3315950A4 (en) * | 2015-06-25 | 2018-12-19 | JFE Steel Corporation | Surface flaw detection device, surface flaw detection method, and manufacturing method for steel material |
WO2023166898A1 (en) * | 2022-03-03 | 2023-09-07 | Jfeスチール株式会社 | Surface inspection method for metal material, surface inspection apparatus for metal material, and metal material |
-
1998
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006177789A (en) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Jfe Steel Kk | Inspection device of rolling roll flaw |
WO2008053742A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Bridgestone Corporation | Method and device for inspecting tire surface |
JP2008116270A (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Bridgestone Corp | Method and device for inspecting tire surface |
US8059279B2 (en) | 2006-11-02 | 2011-11-15 | Bridgestone Corporation | Method and system for inspecting tire surface |
JP2009063560A (en) * | 2007-08-10 | 2009-03-26 | Steinbichler Optotechnik Gmbh | Method and system for detecting surface defect of component part |
US9194810B2 (en) | 2007-08-10 | 2015-11-24 | Steinbichler Optotechnik Gmbh | Method and device for the detection of surface defects of a component |
JPWO2016208626A1 (en) * | 2015-06-25 | 2017-06-29 | Jfeスチール株式会社 | Surface defect detection method, surface defect detection apparatus, and steel material manufacturing method |
EP3315950A4 (en) * | 2015-06-25 | 2018-12-19 | JFE Steel Corporation | Surface flaw detection device, surface flaw detection method, and manufacturing method for steel material |
JP2018072054A (en) * | 2016-10-26 | 2018-05-10 | 川崎重工業株式会社 | Boring device |
WO2023166898A1 (en) * | 2022-03-03 | 2023-09-07 | Jfeスチール株式会社 | Surface inspection method for metal material, surface inspection apparatus for metal material, and metal material |
TWI849729B (en) * | 2022-03-03 | 2024-07-21 | 日商Jfe鋼鐵股份有限公司 | Surface inspection method of metal material, surface inspection device of metal material, and metal material |
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