[发明专利]突起物检测装置及突起物检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测金属表面上的突起物的突起物检测装置及突起物检测方法。本发明特别涉及用于检测行进的金属的金属表面上的突起物的突起物检测装置及突起物检测方法。

背景技术

在金属加工工序，例如冷轧生产线、连续退化线等中，有时出现如下情况：因为由钢板(以下，又称为带)的形状或辊的形状而导致作用于钢板的张力不均匀等各种原因，行进的钢板在宽度方向上屈曲而产生称为折痕(或者皱折)的突起物。

在钢板上出现折痕的情况下如果继续行进，则折痕程度变大，从而可能导致钢板断裂。如果在加工工序中钢板断裂，则明显阻碍生产，因此在出现了折痕的情况下需要尽早发现它。

作为尽早发现折痕的方法有如下方法：利用ITV通过目视来观察的方法；例如在专利文献1和专利文献2中所示，从设于辊的一个侧面侧的投光器照射激光等平行光，并根据由设于辊的另一侧面侧的受光器计测出的受光量等的变化来进行检测。

但是，在利用ITV照相机并通过目视来进行观测的方法中，由于人为的错误或图像的不鲜明等而有可能发生漏检，而且需要始终观察监视器。在专利文献1或专利文献2所示的从辊的侧面照射平行光的方法中，由于受到行进的钢板的抖动的影响，因此设置位置仅限于钢板的抖动较小的辊附近。在此，所谓钢板的抖动是指，相对于钢板的表面的垂直方向的位置变动。不仅如此，受光器和投光器的设置位置等事先调整费时费力，并且由于受到温度或灰尘等周围环境的影响而出现误检的情况。

如上所述，目前还未开发出即便在金属带的加工工序中发生带的抖动且周围环境恶劣也能够正确地检测带的折痕的突起物(折痕)检测装置及突起物检测方法。并且，也未开发出在更加常见的、与行进中的金属物体的行进方向不同方向的位置发生变化且周围环境恶劣的情况下也能够可靠地检测行进中的金属物体表面上的、在行进方向上连续存在的突起物的突起物检测装置及突起物检测方法。

专利文献1日本特开平6-294627号

专利文献2日本特开平9-257442号

因此，需要开发出在与行进中的金属物体的行进方向不同方向的位置发生变化且周围环境恶劣的情况下也能够可靠地检测行进中的金属物体表面上的突起物的突起物检测装置及突起物检测方法。

发明内容

根据本发明的突起物检测装置，检测行进的金属物体表面上的突起物，包括：放射电磁波的发送用天线；接收被反射的电磁波的接收用天线；以及处理发送信号及接收信号的收发信号处理部。所述发送用天线和所述接收用天线具有单向指向性，并且所述接收用天线被设置为，对于从所述发送用天线放射而被所述金属表面反射的电磁波不进行捕捉，而仅对从所述发送用天线放射而被所述金属表面上的突起物反射的电磁波进行捕捉。

在根据本发明的突起物检测装置中，由于将发送用天线及接收用天线设置为对于从发送用天线放射而被金属表面反射的电磁波不进行捕捉，而仅对从发送用天线放射而被金属表面上的突起物反射的电磁波进行捕捉，因此能够以高灵敏度且可靠地检测突起物。并且，由于使用电磁波，因此不容易受到周围环境的影响。在根据本发明的突起物检测装置中，发送用天线和接收用天线具有单向指向性，因此能够有效地检测存在于该单向的突起物。另外，检测范围在该单向上具有规定的扩展。因此，在金属带的加工工序中的带的抖动等，行进的金属物体的位置发生变化的情况下，也能够不受位置变化的影响而进行突起物的检测。

在本发明的实施方式中，所述发送用天线及所述接收用天线被设置为，所述发送用天线及所述接收用天线处理的电磁波的电场面均与所述金属物体的行进方向平行。

由于突起物主要沿着金属物体的行进方向生成，因此根据具有与金属物体的行进方向平行的电场面的电磁波而更好地检测突起物。

本发明的实施方式中，所述发送用天线及所述接收用天线的指向性增益为15dBi～25dBi，并且所述发送用天线及所述接收用天线相邻设置，由所述发送用天线放射出的电磁波对所述金属表面以40度到60度的角度入射。

在电磁波对金属表面以60度以下的角度入射的情况下，接收用天线不捕捉被没有突起物的金属表面反射的电磁波。在电磁波对金属表面以40度以上的角度入射的情况下，接收用天线能够捕捉被突起物反射的电磁波。因此，根据本实施方式，接收用天线能够仅捕捉被突起物反射的电磁波。

在本发明的实施方式中，所述行进的金属为金属带。

根据本实施方式，即使发生带的抖动且周围环境恶劣也能够可靠地检测带的折痕。

在本发明的实施方式中，所述信号处理部根据从放射电磁波到该电磁波被接收为止的时间检测突起物的位置。