[發明專利]周期性缺陷檢測裝置及其方法

無效

• 申請號: 200980112171.0
• 申請日: 2009-03-27
• 公開（公告）號: CN102007400A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 腰原敬弘;加藤宏晴;長棟章生
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83;G01N21/892
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高培培;車文

技術領域

本發明涉及用于檢測由金屬、塑料及其他材料形成的帶狀體或柱狀體的周期性產生的周期性缺陷的周期性缺陷檢測裝置及其方法。

背景技術

在帶狀體或柱狀體的制造線中，用于輸送產品存在使用輥的情況。在制造工藝中發生任何故障的時候，都有可能因該輥而使鋼板產生缺陷。對于該缺陷的檢測方法，特別是薄鋼板的制造工藝中的例子。

在薄鋼板的制造工藝中，有可能產生被稱為“輥痕”的周期性缺陷。該“輥痕”是因設置在制造線內的輥上所附著的異物或者該異物被卡入輥中而在鋼板上轉印上輥自身所產生的凹凸而產生。這樣的周期性缺陷由輥上產生的凹凸轉印到鋼板上而產生，一旦發生則會連續地發生，直到更換了輥或者改善了工藝，所以研究早期發現的對策從提高成品率的方面來看也是極其重要的。

現有技術中，作為該周期性缺陷的檢測方法，著眼于周期性缺陷的周期性的檢測方法被較多的提出。

專利文獻1記載的技術是利用周期性的方法之一。在該方法中，首先用缺陷檢測用傳感器計測被檢體，再將該傳感器輸出信號以預想的周期(在上述專利文獻1中相當于年鋼鐵生產線的最終壓延輥的1次旋轉的長度)進行同步相加，從不具有周期的其他噪聲成分中增強處理具有周期性的缺陷信號的手法。但是，該方法只能在預先預想了周期的情況下使用。在例如鋼鐵的制造線中，存在缺陷產生原因的輥發生磨耗而直徑改變的情況。當直徑改變時當然缺陷的產生周期也改變，因此難以適用上述的方法。

目前為止，提出有幾個對該缺陷的產生周期改變的問題進行處理的方法。

作為第1方法，是用缺陷檢測用傳感器計測被檢體，對該傳感器輸出信號進行閾值處理提取多個瑕疵候補，將多個瑕疵候補的間隔進行比較，在其一致的情況下，以一致的間隔作為周期判定為產生周期性缺陷。但是在想要將該方法實際應用時存在以下問題：

在實際的制造線上，例如在壓延輥的軋制率改變時等，輥與鋼板的接觸程度并不一定是一樣的。在輥與鋼板的接觸較弱的情況下缺陷的等級小，因此缺陷信號也變弱有可能不被檢測出來。此外，在不具有周期性的突發性的缺陷、本來無害的鋼板的表面粗糙度、(磁性型的檢測裝置的情況下)磁特性等輕微的不均所產生的信號被檢測出來，這些信號有可能與周期性缺陷混合而產生。因此，在單純地比較缺陷候補的間隔以判定周期性的方法中，存在由于缺陷候補的未檢測出來或者由于突發性的缺陷或過檢測等的噪聲導致瑕疵候補的間隔不一致，不能夠正確地檢測出周期性缺陷及其周期性的問題。

作為用于對缺陷的產生周期改變的問題進行處理的第2方法，已知有利用自相關的檢測方法(例如參照專利文獻2)。

由于通過自相關的運算結果得到的峰值間的距離表示周期信號成分的周期，所以即使應處理的信號系列中包含的周期信號成分的周期未知，也能夠從埋入噪聲中的信號系列中有選擇地僅提取周期信號成分。但是，在該利用自相關的檢測方法中，在來自被檢體的傳感器輸出信號中大量包含有噪聲成分的情況下，也存在周期性缺陷的判定精度降低的問題。此外，在為了抑制該過檢測而降低檢測靈敏度時卻存在不能夠檢測出輕度缺陷產生的輕微信號的問題。

此外，作為用于對缺陷的產生周期改變的問題進行處理的第3方法，包括例如專利文獻3記載的檢測方法。

在該檢測方法中，對移動的帶狀體等的表面連續地進行攝像，從攝像圖像中切出模板圖像T，在其與長度方向的長度比作為目標的輥周長更長的目標圖像G之間比較圖像的類似性，檢測出周期性。利用該方法，為了正確地獲得缺陷周期，不僅缺陷部，健全部的基底模樣部分的相關也需要計算。因此，在輥一周的量以上的范圍比較圖像的類似性。利用該方法，在對模板圖像和目標圖像的類似性進行評價的階段，將相互的圖像的相對位置一點點地偏移地對類似性進行評價，所以能夠應對上述輥的直徑因磨耗而一點點改變的這種情況。但是，由于在該方式中為了獲得周期信息而利用健全部的基底圖案，所以存在除形成基底圖案的輥即檢查前的最后的壓延輥以外不能夠加以適用的問題。

在實際的鋼板的制造線上，不僅檢查前的最后的壓延輥，在此之前產生的輥性缺陷也需要檢測。具體而言，在冷壓延中在最終壓延輥的一段或者2段前的壓延輥的缺陷，在CAL線上在最終調制壓延輥前的退火爐內的輥的缺陷，在冷壓延時產生的輥性缺陷等也必須被檢測出來。因此，需要檢測具有不同的直徑的多個輥產生的缺陷，但是專利文獻3的檢測方法存在不能應對這一點的問題。

專利文獻1：日本特開平6-324005號公報

專利文獻2：日本特開昭58-156842號公報

專利文獻3：日本特開2006-105791號公報

發明內容