JPS5952735A

JPS5952735A - 熱間鋼片の表面欠陥検出方法

Info

Publication number: JPS5952735A
Application number: JP16364782A
Authority: JP
Inventors: Masakatsu Ogawa; 正勝小川; Hirosato Yamane; 弘郷山根
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1982-09-20
Filing date: 1982-09-20
Publication date: 1984-03-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、熱間鋼片の表面欠陥検出方法に係り、特に、
連続鋳造設備により製造される連続鋳造鋼片あるいは分
塊圧延直後の鋼片等の表面欠陥を赤熱状態において検出
する際に用いるのに好適な、熱間鋼片の表面欠陥を光学
的に検出する熱間鋼片の表面欠陥検出方法の改良に関す
る。

周知のように、スラブ、ブルーム、ビレット等の鋼片に
ついては、圧延加工１ｔｉＪ　Ｋ表面欠陥が検出され、
手入れされるが、表面欠陥等を検出するには、鋼片を當
温まで冷却し、目視または他の方法で検査するのが一般
的であった。

一方近年、省エネルギの観点から、比較的高温状態にお
いて、欠陥検出及び手入れを行ない、圧延加工する方法
の比率が高くなって来ている。

このような、熱間鋼片の表面欠陥を検出する方法の一つ
に、熱間鋼片の表面欠陥を光学的に検出する、いわゆる
光学的方法があり、この光学的方法としては、例えば、（１）　　熱間鋼片表面から放射される、主として赤外
方法、（２）熱間鋼片表面における光の反射の異常によシ表面
欠陥を検出する能動的検出方法、（３）　　（１）、（２）の雨検出方法を合成した合成
検出方法などが知られている。

一方、熱間鋼片の表面欠陥の種類については、例えば、
連続鋳造設備によシ製造される連続鋳造鋼片では、いわ
ゆる割れ疵及び凹凸性疵が発生する。しかしながら、前
記（りの受動的検出方法では、大きな割れ疵では、健全
部と欠陥部の温度差が大きく、欠陥の検出が容易である
が、一方、単純な凹状欠陥は、健全部と欠陥部にそれ程
大きな温度差がないため、欠陥の検出が困難である。又
、前記（２）の能動的検出方法においても、凹凸性疵等
、表面性状の影響が著しく太きいため、検出が困難とな
るなどの問題がある。更に、これらを合成した前記（３
）の合成検出方法においても、先の欠点を補い得るもの
ではなかった。

本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなされだもの
で、熱間鋼片における、多種類、多規模の表面欠陥を、
正確に、且つ、感度良（検出することができ為熱間銅片
の表面欠陥検出方法な（♀供することを目的とする。

本発明は、熱間銅片の表面欠陥を光学的に検出する熱間
り：ハの表面欠陥検出方法において、熱間鋼片に対して
、熱間銅片からの放射光と相互に影響を及ぼし合わず、
且つ、互いに影響を及ぼし合うことのない複数の波長域
の可視光を照射し、熱間鋼片からの放射光による像、複
数のｒｊ］視光の熱間鋼片表面からの合成反射光による
像、及び、個個の反射光による像を祠て、これらの像の
組合せから熱間鋼片の表面欠陥を検出するようにして、
前記目的を達成したものである。

又、前記複数の可視光を、熱間鋼片表面の法線に関して
互いに対称な斜め方向から照射し、合成反射光による像
を熱間鋼片表面の法線方向で得るようにして、割れ疵を
精展良（検出できるようにしたものである。

以下図面を参照して、本発す］に係る熱間６１１Ｍハの
表面欠陥検出方法が採用された、連続鋳造鋼片の表面欠
陥検出装置の実施例を詳細に説明する。

本実施例は、第１図に示す如く、被検査熱間缶片、例え
ば、紙面に垂直な方向に移動している連続鋳造鋼片（以
下鋼片と称する）１０に対して、該（（、・１片１０か
もの放射光、例えば赤外光と相互に影響を及はし合わず
、且つ、互いに影響を及はし合うことのない２つの波長
域の可視光を、鋼片び緑色波長域の可視光を照射する緑
色光源１４と、鋼片１０かもの放射光による像、２つの
可視光の鋼片表面からの合成反射光による像、及び、個
々の反射光による像を、鋼片１０嵌而の法線Ｎ方向で得
るための探傷ヘッド１６と、該探傷ヘッド１６により得
られる６像を出力するための出力側？Ｔ１１１装置１８
と、該出力制御装置１８出力に応じて像を監視するため
の画像モニタ２０と、前記出力制？＋１１装置１８出力
に応じて６像を組合せ処理して、鋼片１０の表面欠陥を
検出するためのデータ処理装置２２とから構成されてい
る。

前記各青色光源１２及び緑色光源１４は、単独では良好
な陰影を得ることができるように、その投光角が鋼片１
０の表面に対する法線Ｎに対して、適当角度傾くように
設置されており、且つ、これらの可視光は、鋼片１０の
幅方向に沿う細い帯状の強力な光パターンにて照射する
ようになっている。この青色光源１２及び緑色光源１４
は、例えば、キセノンランプを光源とし、とれに宵色波
長域のみを通すフィルタ、まだは、緑色波長域のみを通
すフィルタを組合せることにより構成されている。なお
、複数の波長域の組合せ及び各光源の具体的構成は、こ
れに限定されない。

前記探傷ヘッド１６は、前出第１図に詳細に示した如（
、前記鋼片１０から放射される放射光（赤外光）及び前
記青色光源１２及び緑色光源　１４かもの可視光が鋼片
１０の表面で反射された反射光を共に入射できるよう、
銅片１０表面の法線Ｎ方向に配置されたレンズ１６ａと
、該レンズ１６ａを経た入射光のうち、可視光のみを透
過をイクロイツクミラ−１６ｂを透過した可視光を２分
割するためのハーフミラ−１６ｃ　（’：　、Ｕ　バー
　７ミラー１６ｃを透通した可視光線の青色波長域を反
射し、緑色波長域を透過する第２のダイクロイックミラ
ー１６ｄと、前記第１のダイクロイックミラー１６ｂで
反射された赤外光ＩＲによる像を撮像するための第１の
撮像素子１６ｅと、前記ハーフミラ−１６ｃで反射され
た可視光、即ち、合成反射光Ｇ、Ｂによる像を撮像する
だめの第２の撮像素子１６ｆと、前記第２のダイクロイ
ックミラー１６ｄで反射された光、即ち、青色波長域の
反射光Ｂによる像を撮像するための第３の撮像素子１６
ｇと、前記第２のダイクロイックミラー１６ｄを透過し
た光、即ち、緑色波長域の反射光Ｇによる像を撮像する
だめの第４の撮像素子１６ｈと、前記各撮像素子１６ｅ
〜１６ｈの出力倍力を増幅して出力制御装置１８に出力
するための第１乃至第４の増幅器１６１〜１６！とから
構成されている。

従って、この探傷ヘッド１６の第１の増幅器１６ｉの出
力Ａは、８片１０かし放射された赤外光ＩＲによる像、
叩、表面温度分布にｉｌｌ邑する伶となっている。又、
第２の増幅器１６ｊのｔｌｌ力Ｂは、青色光源１２かも
照射された青色光及び緑色光源１４かも照射された緑色
光の合成光の鋼片１０での反射光Ｇ、Ｂによる保となっ
ている。更に、第３の増幅器１６にの出力Ｃは、青色ｙ
Ｃ源１２かも照射された青色光の針１片１０での反射光
Ｂによる像となっている。又、第４の」１９幅器１６！
の出力りば、緑色光源１４から照射された緑色光の銅片
１０での反射光Ｇによる像となっている。

従って、これらの信号出力を組合せることによシ、例え
ば、次のようにして、銅片１０の表面欠陥の検出を行な
うことができる。

即ち、割れ疵に対しては、出力Ａと出力Ｉ３を組合せる
。一般に、割れ疵においてＩｒ、Ｉ：　、表面と割れ内
部との放射率の差が比較的大きく、従って、出力Ａに放
射エネルギ分布（見かけの流度分布）が現われる。即ち
、割れ庇部を含む信号は、ｍ２図（Ａ）に示す如（、健
全部に比べて輝度の向い信号を有した状態で現われる。

又、出力Ｂは、受光軸（（イ・１片１０表面の法線Ｎ）
に対して対称な角度を持った光源１２．１４の鋼片１０
からの反射光であるから、銅片１０の表面の単純な凹凸
部は陰影として現われず、割れ疵の部分に明確々陰影信
号をイ（７ることになる。即ち、第２図（Ｂ）に示す如
（、割れ庇部で輝度の低い信号を与える。よって、出力
制御装置１８を経た出力Ａ、Ｂの信号は、データ処理装
置２２によシ組合せ処理が行なわれ、割九疵に対して感
度の良い検出を行なうことができる。

一方、鋼片１０表面の単純凹凸性欠陥については、前記
結果に加えて、出力Ｃと出力りの組合せで検出する。即
ち、出力Ｃは、青色光源１２の鋼片１０表面での反射光
による像であわ、出力りは、緑色光源１４０鋼片１０表
面での反射光による像である。従って、鋼片１０表面で
の単純凹凸に対して、それぞれの波長の光が互いに干渉
せず、それぞれの波長域内だけの陰影を生せしめ得る。

即ち、出力Ｃには、第３図における凹凸性欠陥１０ａの
陰影部Ｘのみが他に比べ゛〔低い輝度（ｆｔ号を力え、
出力りには、凹凸性欠陥１０ａの１１λ影部ｙの与が他
Ｏ′こ比べて低い輝度信号を与える。従って、第４図（
Ａ）、ＣＢ）に示すよう外信号が得られるから、これら
を組合せることによって、第４図（Ｃ）に示す如く、凹
凸性欠陥に対して感度の良い検出を行なうことができる
。

以上説明し７た通υ、本発明によれば、熱間４１′４片
の表面欠陥の９１１口に応じて、多種１ｉ＋ｉ　、多Ｊ
：［ｌ、　Ｊｉ、＼の表面欠陥を、正確に、且つ、感度
良（検出することができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る熱間ｆ；・ｙ＋）”＋の界面欠
陥検出方法が採用された、連続崎造角・３片の表１７Ｉ
ｉ欠陥検出装置の実施例の構成を示すブロック１図、第
２図（Ａ）、（Ｂ）は、割れ庇部におりる１Ｊ−１力Ａ
、Ｈの信号波形を示す線図、第３し、ｌ　（Ａ）、（Ｂ
）ｒ」１、凹凸性欠陥に生じる陰影部を示ず平面図及Ｏ
−断ロ１１図、第４図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、同じ
く凹凸性りぐ陥におりる出力Ｃ，Ｄ、及び、その組合せ
信号波形を示す線図である。１０・・・連続鋳造鋼片、１０ａ・・・凹凸性欠陥、１
２・・・宵色光源、１４・・・緑色光源、１６・・・探
傷ヘッド、１６ｂ、１６ｄ・・・ダイクロイックミラー
、１６ｃ・・・ハーフミラ−１１６ｅ〜１６ｈ・・・撮
像素子、１８・・・出力制御装置、２２・・・データ処
理装置。代）ｊｉｊ人　　　高　　矢　　　　　　記（ほか１名
〕第１図第２図（Ａ）出力Ａ　　　　　　　　（Ｂ）土カＢ第３図第４図輻力岐１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　熱間鋼片の表面欠陥を光学的に検出するに際
して、熱間鋼片に対して、熱間鋼片から放射光と相互に
影響を及ぼし合わず、且つ、互いに影響を及はし合うこ
とのない複数の波長域の可視光を照射し、熱間鋼片から
の放射光による像、複数の可視光の熱間鋼片表面からの
合成反射光による像、及び、個々の反射光による像を得
て、これらの像の組合せから熱間鋼片の表面欠陥を検出
するようにしたことを特徴とする熱間鋼片の表面欠陥検
出方法。
（２）前記複数の可視光を、熱間銅片表面の法線に関し
て互いに対称な斜め方向から照射し、合成反射光による
像を熱間鋼片表面の法線方向で得、るようにした特許請
求の範囲第１項に記載の熱間鋼片の表面欠陥検出方法。