JP2001116693A - Surface glossiness inspection method and device - Google Patents
Surface glossiness inspection method and deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属帯などの表面
の光沢度を検査する表面光沢検査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 apparatus for inspecting the surface gloss of a metal band or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、たとえばステンレス鋼などの
製造工程では、表面の品質管理が重要となり、光沢度や
疵の有無を検査して、一定の表面性状が得られるように
している。本件出願人は、金属帯の自動的な表面検査に
関連する先行技術を、たとえば特開平9−89801、
特開平9−89802および特開平9−89803など
で開示している。2. Description of the Related Art Conventionally, in the manufacturing process of, for example, stainless steel, it is important to control the quality of the surface, and it is necessary to inspect the glossiness and the presence or absence of flaws so as to obtain a certain surface property. The present applicant discloses prior art relating to automatic surface inspection of a metal strip, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-89801.
It is disclosed in JP-A-9-89802 and JP-A-9-89803.
【0003】図6は、前述の各先行技術でステンレス鋼
などの金属帯の表面の疵を検出する原理を示す。金属帯
1の表面に、レーザ光源2からレーザ光3を照射する
と、反射光4によって充分離れたスクリーン上に回折パ
ターン5が生じる。レーザ光3が照射されている金属帯
1の表面に疵があると、回折パターン5は表面疵に対応
した特徴ある形状を示す。FIG. 6 shows the principle of detecting flaws on the surface of a metal strip such as stainless steel in each of the aforementioned prior arts. When the surface of the metal strip 1 is irradiated with the laser light 3 from the laser light source 2, the reflected light 4 generates a diffraction pattern 5 on a screen sufficiently separated. If the surface of the metal band 1 irradiated with the laser beam 3 has a flaw, the diffraction pattern 5 has a characteristic shape corresponding to the surface flaw.
【0004】図7は、図6のレーザ光3が金属帯1の表
面に照射されている部分の断面を示す。レーザ光3は、
複数の光束が平行でコヒーレントな光として照射され、
表面凹凸6で反射される。表面凹凸6は、微細な平面鏡
6aの集合と考えることができ、その微細な平面鏡6a
の傾きに応じて、正反射光7だけでなく乱反射光8が得
られる。レーザ光3はコヒーレントな光であるので、正
反射光7や乱反射光8での光路差と波長との対応関係に
従って、増強されたり打消し合ったりして図6の回折パ
ターン5が得られる。FIG. 7 shows a cross section of a portion where the laser beam 3 shown in FIG. The laser light 3 is
A plurality of light beams are irradiated as parallel and coherent light,
The light is reflected by the surface irregularities 6. The surface irregularities 6 can be considered as a set of fine plane mirrors 6a.
, Irregularly reflected light 8 as well as specularly reflected light 7 can be obtained. Since the laser light 3 is coherent light, the diffraction pattern 5 in FIG. 6 is obtained by being enhanced or canceled out according to the correspondence between the optical path difference and the wavelength in the regular reflection light 7 and the irregular reflection light 8.
【0005】ステンレス鋼の製造工程では、図6および
図7に示すような方法で得られる回折パターン5に基づ
いて疵の種別および形態を判定し、予め定められる基準
に従って等級格付けなどが行われている。しかしなが
ら、製品としての表面の判断は、最終的には人間の視覚
によって行われる。人間の視覚では、表面光沢が低いと
きにはあまり目立たない疵であっても、表面光沢が高く
なると目立ちやすくなってしまう。特開平9−8980
2では、図6および図7に示すような方法で得られる反
射光4の検出出力をデータ処理する際に、ノイズレベル
で正規化して、高い表面光沢を有する場合でもわずかな
疵を確実に検出可能にしている。In the process of manufacturing stainless steel, the type and form of a flaw are determined based on a diffraction pattern 5 obtained by a method as shown in FIGS. 6 and 7, and grades are performed according to a predetermined standard. I have. However, the determination of the surface as a product is ultimately made by human vision. In human vision, flaws that are not so noticeable when the surface gloss is low become more noticeable when the surface gloss increases. JP-A-9-8980
In No. 2, when the detection output of the reflected light 4 obtained by the method as shown in FIGS. 6 and 7 is subjected to data processing, it is normalized by the noise level, and even if it has a high surface gloss, a slight flaw is reliably detected. Making it possible.
【0006】ステンレス鋼などの表面光沢が重要性を有
する素材自体や、さらにメッキや塗装などの表面処理を
施した後の材料では、光沢自体も重要な品質管理の対象
となる。従来は、必要に応じて光沢度計などを用い、表
面の光沢度を計測している。In the case of a material such as stainless steel, which has an important surface gloss, and a material which has been subjected to a surface treatment such as plating or painting, the gloss itself is also an important object of quality control. Conventionally, the glossiness of the surface is measured using a glossmeter as necessary.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】特開平9−89802
などの先行技術では、表面の疵の判定の際に光沢度も考
慮するようにしている。しかしながら、考慮の対象とな
る光沢度は疵がある部分も含めて対象物の表面からの反
射光の強度に基づいて算出される。疵がある部分では、
求められる光沢度の値にも誤差が大きくなる。誤差が大
きい光沢度のデータを用いて疵の判定を行うので、疵の
判定結果にも誤差が大きくなる。Problems to be Solved by the Invention Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-89802
In such prior art, glossiness is also taken into account when determining surface flaws. However, the gloss level to be considered is calculated based on the intensity of the light reflected from the surface of the target object including the flawed portion. In the part with a flaw,
An error also increases in the required gloss value. Since the determination of the flaw is performed using the gloss data having a large error, the error also becomes large in the result of the flaw determination.
【0008】また、従来の光度計を利用して対象物の表
面の光沢度を測定する方法は、人手で測定する場合には
疵などを避けて光沢度を測定することができるけれど
も、自動的に測定する場合には、光沢度のデータだけで
は実際に光沢度が変動しているのか、疵の影響によって
変動しているのかを判断することができない。In the conventional method for measuring the glossiness of the surface of an object using a photometer, when measuring manually, the glossiness can be measured while avoiding flaws or the like. In the case of the measurement, it is not possible to judge whether the glossiness is actually fluctuating or fluctuating due to the influence of flaws, based only on the glossiness data.
【0009】本発明の目的は、表面に疵などがあって
も、対象物の光沢度を精度良く計測し、表面疵検査のた
めの光沢度のデータとしても用いることが可能な表面光
沢検査方法および装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a surface gloss inspection method capable of accurately measuring the glossiness of an object even if the surface has a flaw or the like and using the data as glossiness data for surface flaw inspection. And equipment.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、被検査物の表
面に沿って、複数の光沢度センサを相互間に間隔をあけ
て配置し、各光沢度センサからは、被検査物の表面に光
を照射して反射強度から光沢度に対応する信号を導出さ
せ、該複数の光沢度センサ全てからの信号のうち、対応
する光沢度が予め定める下限値未満となる信号値を除外
し、隣接する光沢度センサからの信号値の差が予め定め
られる基準値以下となる光沢度センサを選択し、選択さ
れた光沢度センサからの信号値に対応する光沢度の平均
値を、被検査物の光沢度として算出することを特徴とす
る表面光沢検査方法である。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a plurality of gloss sensors are arranged at intervals along the surface of an object to be inspected, and the surface of the object is inspected from each of the gloss sensors. Irradiate light to derive a signal corresponding to the gloss level from the reflection intensity, and among the signals from all of the plurality of gloss sensors, exclude a signal value whose corresponding gloss level is less than a predetermined lower limit, A gloss sensor whose difference in signal value from an adjacent gloss sensor is equal to or less than a predetermined reference value is selected, and an average value of gloss corresponding to the signal value from the selected gloss sensor is determined by the inspection object. This is a method for inspecting the surface gloss, which is calculated as the glossiness of the surface.
【0011】本発明に従えば、被検査物の表面に沿って
複数の光沢度センサが相互に間隔をあけて配置される。
各光沢度センサからは、被検査物の表面に光が照射さ
れ、反射強度から光沢度に対応する信号が導出される。
対応する光沢度が予め定められる下限値未満となる信号
値を除外するので、たとえば被検査物が存在しない場合
に対応する光沢度や光沢度検査の対象としない領域に対
応する光沢度などでは、信号値が下限値以下となるよう
に定めておき、検査対象とならない光沢度の影響を除去
する。下限値以下の信号値を除去した後で、隣接する光
沢度センサからの信号値の差が予め定められる基準値以
下とならない信号値を除外する。信号値の差が大きいと
きには、隣接する光沢度センサのうちの少なくともいず
れか一方は疵の領域に対して光沢度を検出していると判
断し、光沢度センサからの信号値の差が基準値以下とな
る疵の影響を受けていない光沢度を選択して、その平均
値を算出するので、被検査物の表面の光沢度を疵の影響
を受けずに求めることができる。According to the present invention, a plurality of glossiness sensors are arranged at intervals from each other along the surface of the inspection object.
Each of the gloss sensors irradiates the surface of the inspection object with light, and a signal corresponding to the gloss is derived from the reflection intensity.
Since a signal value whose corresponding glossiness is less than a predetermined lower limit value is excluded, for example, a glossiness corresponding to a case where the inspection object does not exist or a glossiness corresponding to an area not to be subjected to the glossiness inspection, etc. The signal value is determined so as to be equal to or less than the lower limit value, and the influence of glossiness which is not an inspection target is removed. After removing the signal value equal to or less than the lower limit value, a signal value in which the difference between the signal values from the adjacent glossiness sensors does not fall below a predetermined reference value is excluded. When the difference between the signal values is large, it is determined that at least one of the adjacent gloss sensors is detecting the gloss for the flaw area, and the difference between the signal values from the gloss sensor is the reference value. Since the following glossiness not affected by the flaw is selected and the average value is calculated, the glossiness of the surface of the inspection object can be obtained without being affected by the flaw.
【0012】また本発明で前記被検査物は、予め定める
一方向に移動し、前記複数の光沢度センサは、該一方向
に垂直な方向と、該垂直な方向に交差する方向とに、マ
トリクス状に配置されることを特徴とする。In the present invention, the inspection object moves in a predetermined direction, and the plurality of gloss sensors are arranged in a matrix in a direction perpendicular to the one direction and in a direction intersecting the vertical direction. It is characterized by being arranged in a shape.
【0013】本発明に従えば、被検査物を移動させなが
ら、マトリクス状に配置される複数の光沢度センサで広
い部分の光沢度を求めたり、多くの被検査物の光沢度を
求めることができる。According to the present invention, it is possible to determine the glossiness of a wide portion by using a plurality of glossiness sensors arranged in a matrix and to determine the glossiness of many inspection objects while moving the inspection object. it can.
【0014】また本発明の前記被検査物は長尺物であっ
て、その長手方向に移動し、前記複数の光沢度センサか
らの信号値に基づいて、該被検査物の長手方向に関し、
複数の領域で光沢度の算出を行うことを特徴とする。Further, the object to be inspected according to the present invention is a long object, moves in the longitudinal direction thereof, and moves in the longitudinal direction of the inspected object based on signal values from the plurality of glossiness sensors.
It is characterized in that glossiness is calculated in a plurality of areas.
【0015】本発明に従えば、長尺物の表面の光沢度
を、長手方向に移動しながら複数箇所で求め、全体とし
ての光沢度を求めることができる。According to the present invention, the glossiness of the surface of a long object can be determined at a plurality of locations while moving in the longitudinal direction, and the glossiness as a whole can be determined.
【0016】また本発明で前記被検査物は、光輝焼鈍処
理後のステンレス鋼材であり、前記光沢度として算出さ
れる値が、予め定められる上限値を越えるとき、高光沢
材と判断することを特徴とする。In the present invention, the object to be inspected is a stainless steel material after bright annealing, and when the value calculated as the gloss exceeds a predetermined upper limit, it is determined that the material is a high gloss material. Features.
【0017】本発明に従えば、光輝焼鈍処理後のステン
レス鋼材の表面の光沢度を求め、予め定められる上限値
を越えるときには高光沢材と判断するので、高光沢材で
あるか否かによって、たとえば表面疵の判定基準を変化
させ、光沢度に応じた適切な疵の判定などを行うことが
できる。According to the present invention, the glossiness of the surface of the stainless steel material after the bright annealing treatment is obtained, and when the glossiness exceeds a predetermined upper limit, it is determined that the material is a high glossy material. For example, it is possible to change the criterion for determining the surface flaw and perform appropriate flaw determination in accordance with the glossiness.
【0018】さらに本発明は、被検査物の表面に沿って
配置される複数の光沢度センサであって、光沢度センサ
間には間隔があけられ、各光沢度センサは、被検査物表
面に光を照射し、被検査物表面からの反射光を受光し
て、光沢度に対応する信号を導出する、そのような複数
の光沢度センサと、複数の光沢度センサからの信号が入
力され、対応する光沢度が予め定められる下限値未満と
なる信号値を除外し、隣接する光沢度センサ間での信号
値の差が予め定められる基準値以下となる光沢度センサ
からの信号値に対応する光沢度の平均値を算出する処理
装置とを含むことを特徴とする表面光沢検査装置であ
る。Further, the present invention provides a plurality of gloss sensors arranged along the surface of the inspection object, wherein a gap is provided between the gloss sensors, and each gloss sensor is located on the surface of the inspection object. Irradiate light, receive reflected light from the surface of the inspection object, and derive a signal corresponding to the gloss, such a plurality of gloss sensors, and signals from the plurality of gloss sensors are input, A signal value whose corresponding glossiness is less than a predetermined lower limit value is excluded, and a signal value difference from an adjacent glossiness sensor corresponds to a signal value from the glossiness sensor whose value is equal to or less than a predetermined reference value. A processing device for calculating an average value of glossiness.
【0019】本発明に従えば、被検査物の表面に沿って
複数の光沢度センサを配置し、光沢度センサ間の間隔を
あけて、各光沢度センサから被検査物表面に光を照射
し、被検査物表面からの反射光を受光して光沢度に対応
する信号を導出する。光沢度センサ間には間隔があけら
れているので、隣接する光沢度センサから被検査物表面
に照射される光の影響を受けにくくなり、各光沢度セン
サ毎に被検査物の表面の光沢度を求めることができる。
処理手段は、複数の光沢度センサからの信号から、対応
する光沢度が予め定められる下限値未満となる信号値を
除外し、隣接する光沢度センサ間での信号値の差が予め
定められる基準値以下となる光沢度センサからの信号値
に対応する光沢度の平均値を算出する。光沢度が予め定
められる下限値未満となるのは、たとえば被検査物の表
面から外れる部分や、疵や汚れなどが大きくて充分な反
射光が得られない部分は、光沢度に対応する信号値が下
限値未満となって除外される。また隣接する光沢度セン
サ間での信号値の差が予め定められる基準値以下となる
のは、光沢度センサの算出する光沢度が疵などの影響を
受けないときであり、疵などの影響を受けない光沢度セ
ンサからの信号値を平均して被検査物の表面の光沢度を
算出するので、部分的な疵などの影響を受けない光沢度
を確実に算出することができる。According to the present invention, a plurality of gloss sensors are arranged along the surface of the inspection object, and light is emitted from each gloss sensor to the surface of the inspection object at intervals between the gloss sensors. And receives a light reflected from the surface of the inspection object to derive a signal corresponding to the glossiness. Since there is an interval between the gloss sensors, it is less affected by the light emitted from the adjacent gloss sensors to the surface of the inspection object. Can be requested.
The processing means excludes, from the signals from the plurality of glossiness sensors, signal values for which the corresponding glossiness is less than a predetermined lower limit value, and sets a difference between signal values between adjacent glossiness sensors as a predetermined reference value. The average value of the glossiness corresponding to the signal value from the glossiness sensor that is equal to or less than the value is calculated. The reason why the glossiness is less than the predetermined lower limit value is that, for example, a portion deviating from the surface of the inspection object, or a portion where a flaw or dirt is large and sufficient reflected light cannot be obtained is a signal value corresponding to the glossiness. Is less than the lower limit and is excluded. The difference in signal value between adjacent gloss sensors is equal to or less than a predetermined reference value when the gloss calculated by the gloss sensor is not affected by flaws or the like. Since the gloss value of the surface of the inspection object is calculated by averaging the signal values from the gloss sensor which is not affected, it is possible to reliably calculate the gloss value which is not affected by a partial flaw or the like.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態と
しての表面光沢検査装置10の概略的な構成を示す。表
面光沢検査装置10は、光輝焼鈍(BA)処理後のステ
ンレス鋼帯11の表面の光沢度を求める。表面光沢検査
装置10で求められるステンレス鋼帯11の表面の光沢
度は、表面検査機システム12でステンレス鋼帯11の
表面の疵を検査する際に光沢度の値として用いて、疵の
判定基準を、光沢度に応じて変化させることができる。
表面検査機システム12自体が疵検出に用いるデータの
中で光沢度の影響を考慮するのではなく、予め先行して
疵などの影響を受けないように光沢度を求め、その求め
られた光沢度を使用するので、疵の判定を光沢度に応じ
て適切に行うことが可能になる。FIG. 1 shows a schematic configuration of a surface gloss inspection apparatus 10 as an embodiment of the present invention. The surface gloss inspection device 10 obtains the gloss of the surface of the stainless steel strip 11 after the bright annealing (BA) treatment. The surface glossiness of the stainless steel strip 11 determined by the surface gloss inspection device 10 is used as a value of the glossiness when the surface inspection device system 12 inspects the surface of the stainless steel strip 11 for flaws. Can be changed according to the glossiness.
Rather than considering the effect of glossiness in the data used by the surface inspection machine system 12 for flaw detection, the glossiness is determined in advance so as not to be affected by flaws and the like. Is used, it is possible to appropriately determine the flaw according to the glossiness.
【0021】ステンレス鋼帯11の表面の光沢度は、複
数の光沢度センサ13によって検出される。各光沢度セ
ンサ13は、一定の照度でステンレス鋼帯11の表面を
照射するレーザ光源と、ステンレス鋼帯11の表面で反
射した反射光量を検出し、検出する反射光量を4〜20
mAの電流値で表す信号として導出する。たとえば、反
射光量が入射光量と等しい100%では20mAとし、
全く反射光を受光しない0%では4mAとして、電流信
号として光沢度センサ13からの出力を取出す。電流値
で表される反射光量信号は、アナログ/デジタル(以
下、「A/D」と略称する)変換回路14で、反射光量
に対応するデジタル値に変換される。A/D変換回路1
4で変換されたデジタル値は、パーソナルコンピュータ
(以下、「PC」と略称する)15などのプログラムに
よって表される判定ロッジックに従って光沢度を求め、
高光沢度であるか否かを判定する。The glossiness of the surface of the stainless steel strip 11 is detected by a plurality of glossiness sensors 13. Each gloss sensor 13 detects a laser light source that irradiates the surface of the stainless steel strip 11 with a constant illuminance, and detects the amount of reflected light reflected on the surface of the stainless steel strip 11 and outputs a detected reflected light amount of 4 to 20.
It is derived as a signal represented by a current value of mA. For example, at 100% where the amount of reflected light is equal to the amount of incident light, it is 20 mA,
At 0% at which no reflected light is received, the output is taken as 4 mA from the gloss sensor 13 as a current signal. The reflected light amount signal represented by the current value is converted into a digital value corresponding to the reflected light amount by an analog / digital (hereinafter, abbreviated as “A / D”) conversion circuit 14. A / D conversion circuit 1
The digital value converted in 4 is used to determine the glossiness according to a judgment logic represented by a program such as a personal computer (hereinafter abbreviated as “PC”) 15,
It is determined whether or not the glossiness is high.
【0022】光沢度センサ13は、ステンレス鋼帯11
が通板される際に反射率の変動を検出するために、複数
個が間隔をあけて配置される。たとえば、通板方向に対
して垂直なA列、B列、C列およびD列を、通板方向の
上流側から下流側へ一定間隔で配置する。また、各列は
ステンレス鋼帯11の幅方向となるので、各列内で一定
間隔で個々の光沢度センサ13を配置する。通板方向に
対して隣接する列間では、光沢度センサ13の位置をず
らして、全体として千鳥配列とする。光沢度センサ13
を複数個配置することによって、通板されるステンレス
鋼帯11の表面の光沢度の変動を検出することができ
る。またA,B,C,Dの各列に沿って、板幅の方向に
複数個配置するので、ステンレス鋼帯11の板幅の変化
に対応させることができる。A,B,C,Dの複数列を
ステンレス鋼帯11の通板方向に沿って配置しているの
で、疵の影響か否かを弁別することができる。The gloss sensor 13 is a stainless steel strip 11
In order to detect a change in the reflectance when the sheets are passed through, a plurality of the sheets are arranged at intervals. For example, rows A, B, C and D perpendicular to the passing direction are arranged at regular intervals from the upstream side to the downstream side in the passing direction. Further, since each row is in the width direction of the stainless steel strip 11, individual glossiness sensors 13 are arranged at regular intervals in each row. The positions of the glossiness sensors 13 are shifted between rows adjacent to each other in the sheet passing direction to form a staggered arrangement as a whole. Glossiness sensor 13
By arranging a plurality of, it is possible to detect a change in the glossiness of the surface of the stainless steel strip 11 to be passed. Further, since a plurality of pieces are arranged in the direction of the sheet width along each row of A, B, C, and D, it is possible to cope with a change in the sheet width of the stainless steel strip 11. Since a plurality of rows of A, B, C, and D are arranged along the passing direction of the stainless steel strip 11, it is possible to discriminate whether or not the influence is due to a flaw.
【0023】図2は、図1の表面光沢検査装置10を含
むステンレス鋼帯11の処理設備の全体的な構成を示
す。ステンレス鋼帯11は、コイル状の状態で、ペイオ
フリール20から供給される。ペイオフリール20から
供給されるステンレス鋼帯11は、ウエルダ21で、先
行するステンレス鋼帯11の最終端と、後続するステン
レス鋼帯11の最先端部分とが、溶接されて、連続的に
通板される。連続的に通板されるステンレス鋼帯11
は、処理装置22で目的の処理を受け、表面光沢検査装
置10、表面検査機システム12および目視検査位置2
3を通過し、シヤー24で切断されて、テンションリー
ル25で元のコイル毎に巻取られる。FIG. 2 shows the overall configuration of the processing equipment for the stainless steel strip 11 including the surface gloss inspection device 10 of FIG. The stainless steel strip 11 is supplied from a payoff reel 20 in a coiled state. The stainless steel strip 11 supplied from the pay-off reel 20 is welded by a welder 21 so that the final end of the preceding stainless steel strip 11 and the leading end of the succeeding stainless steel strip 11 are welded and continuously threaded. Is done. Stainless steel strip 11 passed continuously
Receives the target processing in the processing device 22, and performs the surface gloss inspection device 10, the surface inspection device system 12, and the visual inspection position 2
3 and is cut by a shear 24 and wound on a tension reel 25 for each original coil.
【0024】本実施形態の表面光沢検査装置10を用い
ると、処理装置22でBA処理を行うような高光沢度の
ステンレス鋼帯11に対しても、表面検査機システム1
2で光沢度に応じた適切な表面疵の検査を行うことがで
きる。When the surface gloss inspection apparatus 10 of the present embodiment is used, the surface inspection system 1 can be applied to a stainless steel strip 11 having a high glossiness in which the processing apparatus 22 performs BA processing.
In step 2, an appropriate surface flaw can be inspected according to the glossiness.
【0025】図3は、図1の表面光沢検査装置10で光
沢度センサ13を用いてステンレス鋼帯11の表面の光
沢度を計測する部分の断面構成を示す。ステンレス鋼帯
11は、大口径の案内ロール30に巻掛けられる。ステ
ンレス鋼帯11を案内ロール30に巻掛けることによっ
て、ステンレス鋼帯11の両端に生じやすいしわや耳な
どの影響を除去することができる。各列の光沢度センサ
13は、案内ロール30によって曲げられるステンレス
鋼帯11の表面に沿って相互間の間隔をあけて配置され
る。この間隔は、たとえば20〜30mm程度に保つ。
各光沢度センサ13からは、ステンレス鋼帯11の表面
に対してレーザ光31が照射される。レーザ光31の広
がりは、ステンレス鋼帯11の表面に形成されるスポッ
トの径として、数mmとする。レーザ光31の照射距離
は、30mm程度とする。FIG. 3 shows a cross-sectional configuration of a portion for measuring the gloss of the surface of the stainless steel strip 11 using the gloss sensor 13 in the surface gloss inspection apparatus 10 of FIG. The stainless steel strip 11 is wound around a large-diameter guide roll 30. By winding the stainless steel strip 11 around the guide roll 30, the influence of wrinkles, ears, and the like, which are likely to occur at both ends of the stainless steel strip 11, can be eliminated. The gloss sensors 13 in each row are spaced apart from each other along the surface of the stainless steel strip 11 bent by the guide roll 30. This interval is maintained at, for example, about 20 to 30 mm.
Each gloss sensor 13 irradiates the surface of the stainless steel strip 11 with laser light 31. The spread of the laser beam 31 is set to several mm as the diameter of a spot formed on the surface of the stainless steel strip 11. The irradiation distance of the laser beam 31 is about 30 mm.
【0026】図4は、複数個の光沢度センサ13からの
出力を処理する際に、個別の光沢度センサ13に対して
与える個称を示す。光沢度センサ13は、たとえば16
個が用いられ、A列、B列、C列およびD列の4列で各
列n個ずつを用いる場合には、各センサの個称をそれぞ
れAi、Bi、Ci、Di(i=1〜n)とする。本実
施形態では、n=4となる。図1で複数の光沢度センサ
13からの反射光量信号は、光沢度センサ13側で多重
化して、A/D変換回路14に送ったり、並列にA/D
変換回路14に送ったりすることができる。並列に送ら
れる場合は、各反射光量信号毎にA/D変換回路14を
設けてデジタル値に変換したり、A/D変換回路14は
1つで、16個の反射光量信号を切換えてA/D変換し
たりすることができる。FIG. 4 shows the names given to the individual gloss sensors 13 when the outputs from the plurality of gloss sensors 13 are processed. The gloss sensor 13 is, for example, 16
In the case where n columns are used in each of the four rows A, B, C, and D, the individual names of the sensors are Ai, Bi, Ci, Di (i = 1 to 1, respectively). n). In the present embodiment, n = 4. In FIG. 1, reflected light quantity signals from a plurality of gloss sensors 13 are multiplexed on the gloss sensor 13 side and sent to an A / D conversion circuit 14 or A / D converters in parallel.
It can be sent to the conversion circuit 14. When sent in parallel, an A / D conversion circuit 14 is provided for each reflected light amount signal to convert the reflected light amount signal into a digital value, or one A / D conversion circuit 14 is used to switch 16 reflected light amount signals and perform A / D conversion. / D conversion.
【0027】図1のPC15では、A/D変換回路14
から出力されるデータに対して先ず前処理を施す。A/
D変換回路14からの信号値を反射率として、反射率下
限値をLL、上限値をHLとして、次のおよびの処
理を行う。 下限値LL未満の信号値は、ステンレス鋼帯11が存
在しない部分からの検出値であるとして、無視する。 同一列で隣接する光沢度センサ13からの信号値の差
が、一定値を越えている場合には、疵の部分であるとみ
なして光沢度には考慮しない。In the PC 15 of FIG. 1, the A / D conversion circuit 14
First, pre-processing is performed on the data output from. A /
With the signal value from the D conversion circuit 14 as the reflectance, the lower limit of the reflectance is LL, and the upper limit is HL, the following processes are performed. Signal values less than the lower limit value LL are ignored because they are detected values from a portion where the stainless steel strip 11 does not exist. If the difference between the signal values from adjacent gloss sensors 13 in the same row exceeds a certain value, it is regarded as a flaw and is not considered in the gloss.
【0028】全ての光沢度センサ13からの信号値を加
算し、の条件を満足する信号値の合計値と、の条件
を満足する信号値とを差引く。それを有効なセンサの
数、すなわち、総数から、の条件およびの条件を満
足するセンサの数を差引いた値で、除算した結果を光沢
度の加算平均値として算出する。この加算平均値が、上
限値HL以上であれば、光沢度の被検査物となったステ
ンレス鋼帯11は、高光沢材として判定する。高光沢材
として判定されたステンレス鋼帯11では、表面疵の判
定基準が厳しくなる。以上の条件は、次の第1式によっ
て表すことができる。The signal values from all the gloss sensors 13 are added, and the sum of the signal values satisfying the condition and the signal value satisfying the condition are subtracted. The result obtained by dividing the number of valid sensors, that is, the value obtained by subtracting the number of sensors satisfying the conditions (1) and (2) from the total number is calculated as an average value of glossiness. If the average value is equal to or greater than the upper limit value HL, the stainless steel strip 11 which has been inspected for glossiness is determined as a high gloss material. In the stainless steel strip 11 determined as a high gloss material, the criterion for determining the surface flaw becomes strict. The above condition can be expressed by the following first equation.
【0029】[0029]
【数1】 (Equation 1)
【0030】図5は、本実施形態で、光沢度を算出する
基本的な考え方を示す。ステップs1から手順を開始
し、ステップs2では図4に示すようなマトリクスの状
態で個々の光沢度センサ13によって検出される反射光
量を計測する。ステップs3では、前述のの条件に従
って、ステンレス鋼帯11が存在しない部分に対応する
板無し部を除外する。ステップs4では、前述のの条
件に従って、疵部の除外を行う。ステップs5では、前
述の第1式に従って、加算平均値を算出し、ステップs
6で手順を終了する。FIG. 5 shows the basic concept of calculating the gloss in this embodiment. The procedure starts from step s1, and in step s2, the amount of reflected light detected by each gloss sensor 13 is measured in a matrix as shown in FIG. In step s3, a plateless portion corresponding to a portion where the stainless steel strip 11 does not exist is excluded according to the above-described conditions. In step s4, flaws are excluded according to the above-described conditions. In step s5, an average value is calculated according to the above-described first equation, and
The procedure ends in step 6.
【0031】図2に示すような処理を施すステンレス鋼
帯11に対しては、たとえばウエルダ21によるステン
レス鋼帯11の溶接部分から、数10mの位置で、各コ
イルに対する先頭部分とみなせる範囲で、表面の光沢度
を計測すれば、その後のコイル全体の代表的な光沢度で
あるとみなして、表面検査機システム12を、その光沢
度を基準に動作させることができる。また、表面光沢検
査装置10と表面検査機システム12との間で、ステン
レス鋼帯11の通板に伴うトラッキング処理を行えば、
表面光沢検査装置10でリアルタイムで測定する光沢度
で、表面検査機システム12の判定基準を追従させるこ
ともできる。For the stainless steel strip 11 to be treated as shown in FIG. 2, for example, at a position several tens of meters from the welded portion of the stainless steel strip 11 by the welder 21, within a range that can be regarded as the leading part for each coil. If the glossiness of the surface is measured, it can be regarded as a typical glossiness of the entire coil thereafter, and the surface inspection system 12 can be operated based on the glossiness. In addition, if the tracking processing accompanying the passing of the stainless steel strip 11 is performed between the surface gloss inspection device 10 and the surface inspection machine system 12,
The glossiness measured by the surface gloss inspection device 10 in real time can make the determination standard of the surface inspection system 12 follow.
【0032】本実施形態では、光沢度センサ13を、4
列で各列4つずつ合計16個配置しているけれども、光
沢度センサ13の個数は必要な精度などに応じて変更す
ることができる。また、被検査物の通板速度が比較的遅
くなるような場合には、光沢度センサ13の位置を変え
る走査を行いながら計測を行って、少ない個数の光沢度
センサで広い範囲の光沢度を検出するようにすることも
できる。また、被検査物のステンレス鋼帯11は、長手
方向に連続して通板されているけれども、個別に切離さ
れた切り板などの状態で搬送されるステンレス鋼板や他
の金属板などでも同様に光沢度の検査を行うことができ
る。また、図2の処理装置22では、BA処理などを行
っているけれども、酸洗処理や、メッキ処理などを行っ
たり、塗装処理などを行う場合であっても、その表面の
光沢度を同様に検査することができる。In the present embodiment, the gloss sensor 13 is
Although a total of 16 rows are arranged in 4 rows, the number of glossiness sensors 13 can be changed according to required accuracy or the like. In addition, when the passing speed of the inspection object becomes relatively slow, measurement is performed while performing scanning for changing the position of the gloss sensor 13, and a wide range of gloss can be obtained with a small number of gloss sensors. It can also be detected. In addition, although the stainless steel strip 11 to be inspected is continuously passed in the longitudinal direction, the same applies to a stainless steel plate or another metal plate that is transported in a state of a cut plate or the like that has been individually cut. Inspection of glossiness can be carried out. In addition, although the processing device 22 of FIG. 2 performs a BA process and the like, even when performing a pickling process, a plating process, or a coating process, the glossiness of the surface is similarly reduced. Can be inspected.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数の光
沢度センサを用いて、被検査物が存在しない部分や、表
面に疵がある部分などの影響を避けて、被検査物表面の
光沢度を精度良く求めることができる。As described above, according to the present invention, a plurality of glossiness sensors are used to avoid the influence of a part where the object does not exist or a part where the surface has a flaw. Can be accurately determined.
【0034】また本発明によれば、一方向に移動する被
検査物の表面の光沢を、複数の光沢度センサを用いて、
被検査物表面の広い範囲から光沢度を求めることができ
る。According to the invention, the gloss of the surface of the inspection object moving in one direction is determined by using a plurality of gloss sensors.
The gloss can be obtained from a wide range of the surface of the inspection object.
【0035】また本発明によれば、長尺物の被検査物に
対し、被検査物を長手方向に移動させながら、被検査物
表面の広い範囲で光沢度を求めることができる。Further, according to the present invention, the glossiness can be obtained over a wide range of the surface of the inspection object while moving the inspection object in the longitudinal direction with respect to the long inspection object.
【0036】また本発明によれば、光輝焼鈍処理後の光
沢度が高いステンレス鋼材の表面の光沢度を、表面の疵
の影響などを受けずに求めることができ、しかも予め定
められる上限値を越える高光沢材であるか否かを判断す
ることができる。Further, according to the present invention, the glossiness of the surface of a stainless steel material having a high glossiness after the bright annealing treatment can be obtained without being affected by surface flaws, and the predetermined upper limit value can be determined. It can be determined whether or not the high gloss material exceeds.
【0037】さらに本発明によれば、被検査物の表面に
対して、複数の光沢度センサからそれぞれ光を照射し、
被検査物表面からの反射光を受光して、光沢度に対応す
る信号を導出させ、処理装置で光沢度の平均値として全
体的な光沢度を求めることができる。各光沢度センサ間
には間隔があけられているので、隣接する光沢度センサ
から被検査物の表面に照射された光の影響を受けにくく
することができる。Further, according to the present invention, the surface of the inspection object is irradiated with light from a plurality of gloss sensors, respectively.
The reflected light from the surface of the inspection object is received, a signal corresponding to the glossiness is derived, and the overall glossiness can be obtained as an average value of the glossiness in the processing device. Since there is an interval between the glossiness sensors, it is possible to reduce the influence of light applied to the surface of the inspection object from an adjacent glossiness sensor.
【図1】本発明の実施の一形態の表面光沢検査装置10
の概略的な電気的構成を示すブロック図出ある。FIG. 1 is a surface gloss inspection apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a schematic electric configuration of FIG.
【図2】図1の表面光沢検査装置10を含むステンレス
鋼帯11の連続処理装置の概略的な構成を示す簡略化し
た側面図である。FIG. 2 is a simplified side view showing a schematic configuration of a continuous processing device for a stainless steel strip 11 including the surface gloss inspection device 10 of FIG.
【図3】図1の表面光沢検査装置10で、ステンレス鋼
帯11に対する光沢度センサ13の配置状態を示す簡略
化した側面図である。FIG. 3 is a simplified side view showing an arrangement state of a gloss sensor 13 with respect to a stainless steel strip 11 in the surface gloss inspection device 10 of FIG.
【図4】図1の表面光沢検査装置10で、複数の光沢度
センサ13の配列状態と、配列した場合の個称を示す図
である。FIG. 4 is a diagram showing an arrangement state of a plurality of glossiness sensors 13 and an individual name when the arrangement is performed in the surface gloss inspection device 10 of FIG. 1;
【図5】図1の表面光沢検査装置10で、被検査物の表
面の光沢度を算出する基本的な手順を示すフローチャー
トである。FIG. 5 is a flowchart showing a basic procedure for calculating the glossiness of the surface of the inspection object by the surface gloss inspection device 10 of FIG.
【図6】金属帯の表面にレーザ光を照射し、反射光の回
折パターンに基づいて金属帯表面の疵を検出する原理を
示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the principle of irradiating a laser beam onto the surface of a metal band and detecting flaws on the surface of the metal band based on a diffraction pattern of reflected light.
【図7】図6の金属帯の表面凹凸6に対してレーザ光3
を照射したときに生じる正反射光および乱反射光を示す
部分的な断面図である。FIG. 7 shows a laser beam 3 applied to the surface irregularities 6 of the metal band in FIG.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing specularly reflected light and irregularly reflected light generated when the light is irradiated.
10 表面光沢検査装置 11 ステンレス鋼帯 12 表面検査機システム 13 光沢度センサ 15 PC 20 ペイオフリール 21 ウエルダ 22 処理装置 24 シヤー 25 テンションリール 30 案内ロール 31 レーザ光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Surface gloss inspection apparatus 11 Stainless steel strip 12 Surface inspection machine system 13 Glossiness sensor 15 PC 20 Payoff reel 21 Welder 22 Processing unit 24 Shear 25 Tension reel 30 Guide roll 31 Laser beam
Claims (5)
センサを相互間に間隔をあけて配置し、 各光沢度センサからは、被検査物の表面に光を照射して
反射強度から光沢度に対応する信号を導出させ、 該複数の光沢度センサ全てからの信号のうち、対応する
光沢度が予め定める下限値未満となる信号値を除外し、
隣接する光沢度センサからの信号値の差が予め定められ
る基準値以下となる光沢度センサを選択し、 選択された光沢度センサからの信号値に対応する光沢度
の平均値を、被検査物の光沢度として算出することを特
徴とする表面光沢検査方法。A plurality of gloss sensors are arranged at intervals along the surface of the inspection object, and each of the gloss sensors irradiates light to the surface of the inspection object to reflect intensity. A signal corresponding to the glossiness is derived from among the signals from all of the plurality of glossiness sensors, and a signal value whose corresponding glossiness is less than a predetermined lower limit value is excluded.
A gloss sensor whose difference in signal value from an adjacent gloss sensor is equal to or less than a predetermined reference value is selected, and an average value of gloss corresponding to the signal value from the selected gloss sensor is determined by the inspection object. A surface gloss inspection method characterized in that the surface gloss is calculated as the glossiness of the surface.
動し、 前記複数の光沢度センサは、該一方向に垂直な方向と、
該垂直な方向に交差する方向とに、マトリクス状に配置
されることを特徴とする請求項1記載の表面光沢検査方
法。2. The method according to claim 1, wherein the inspection object moves in a predetermined direction, the plurality of glossiness sensors include a direction perpendicular to the one direction,
The surface gloss inspection method according to claim 1, wherein the surface gloss is arranged in a matrix in a direction intersecting with the vertical direction.
手方向に移動し、 前記複数の光沢度センサからの信号値に基づいて、該被
検査物の長手方向に関し、複数の領域で光沢度の算出を
行うことを特徴とする請求項1または2記載の表面光沢
検査方法。3. The object to be inspected is a long object, moves in the longitudinal direction, and, based on signal values from the plurality of gloss sensors, a plurality of areas in the longitudinal direction of the object to be inspected. The surface gloss inspection method according to claim 1, wherein the glossiness is calculated by:
ンレス鋼材であり、前記光沢度として算出される値が、
予め定められる上限値を越えるとき、高光沢材と判断す
ることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光
沢度検査方法。4. The inspection object is a stainless steel material after a bright annealing treatment, and a value calculated as the glossiness is:
The glossiness inspection method according to any one of claims 1 to 3, wherein when the value exceeds a predetermined upper limit value, the material is determined to be a high gloss material.
の光沢度センサであって、 光沢度センサ間には間隔があけられ、 各光沢度センサは、被検査物表面に光を照射し、被検査
物表面からの反射光を受光して、光沢度に対応する信号
を導出する、そのような複数の光沢度センサと、 複数の光沢度センサからの信号が入力され、対応する光
沢度が予め定められる下限値未満となる信号値を除外
し、隣接する光沢度センサ間での信号値の差が予め定め
られる基準値以下となる光沢度センサからの信号値に対
応する光沢度の平均値を算出する処理装置とを含むこと
を特徴とする表面光沢検査装置。5. A plurality of gloss sensors arranged along a surface of an inspection object, wherein a distance is provided between the gloss sensors, and each of the gloss sensors irradiates light to the inspection object surface. A plurality of such gloss sensors, which receive reflected light from the surface of the inspection object and derive a signal corresponding to the gloss, are input with signals from the plurality of gloss sensors, and the corresponding gloss is input. A signal value whose degree is less than a predetermined lower limit value is excluded, and a difference in signal value between adjacent gloss sensors is equal to or less than a predetermined reference value. A surface gloss inspection device, comprising: a processing device for calculating an average value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29822199A JP2001116693A (en) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | Surface glossiness inspection method and device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005003645A (en) * | 2003-06-16 | 2005-01-06 | Inspeck Kk | Pattern inspection device |
JP2011242379A (en) * | 2010-04-20 | 2011-12-01 | Ricoh Co Ltd | Image inspection device and image forming device |
CN113720854A (en) * | 2021-08-20 | 2021-11-30 | 东风汽车集团股份有限公司 | Appearance detection method for low-glossiness vehicle body paint coating |
-
1999
- 1999-10-20 JP JP29822199A patent/JP2001116693A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005003645A (en) * | 2003-06-16 | 2005-01-06 | Inspeck Kk | Pattern inspection device |
JP2011242379A (en) * | 2010-04-20 | 2011-12-01 | Ricoh Co Ltd | Image inspection device and image forming device |
CN113720854A (en) * | 2021-08-20 | 2021-11-30 | 东风汽车集团股份有限公司 | Appearance detection method for low-glossiness vehicle body paint coating |
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