CN1316049A - 棱角检测装置及棱角检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能持续且切实地监视石膏板成型体棱角的棱角检测装置和棱角检测方法。备有光源2、CCD摄像装置3和图像处理装置31的棱角检测装置1配置在可连续制造的石膏板制造装置上,用于检测石膏板成形体W的棱角α。光源与棱面16相对地配置在缘部侧方,持续地对石膏板成形体的侧缘带区域进行照射。摄像装置配置在侧缘带区域的上方,接受棱面的反射光,对棱角15的图像持续地进行摄像。图像处理装置,通过计测视在棱角宽度E而检测棱角。棱角检测装置还备有位置检测器4和受光部移动装置5。位置检测器4检测它距棱角部的距离,受光部移动装置根据位置检测装置的检测结果,将摄像装置移动到所需位置。

Description

棱角检测装置及棱角检测方法

技术领域

本发明涉及棱角检测装置及棱角检测方法。具体地说，是可连续且切实地监视石膏板成形体棱角的棱角检测装置及棱角检测方法。

背景技术

作为建筑物的内装饰材料，广泛采用由板用原纸包覆着石膏类芯材而形成的各种棱角形状的石膏板。可连续地生产这种石膏板的石膏板制造装置是公知的。该石膏板制造装置，备有连续地运送石膏板用原纸(下纸)的运送装置、在石膏板用原纸(下纸)的两侧部分刻设划线或折线的刻线装置、生成石膏浆的泥浆混练装置、主要用下纸的弯曲变形形成棱角部的弯曲成形装置、将石膏板用纸(上纸)叠置在石膏浆上的上纸叠层兼成形装置、将板状的板坯或中间制品粗切断为规定板长的粗切断装置、使板状的板中的剩余水分干燥的干燥装置、将板裁断成预定尺寸并运出的切断装置和运出装置。

石膏板用原纸(下纸)，在皮带输送装置或辊式输送装置等的运送装置上行走，与构成板成型装置的导引部件或成形型材滑接，沿着被刻线装置刻设的折线(划线)弯折。结果，在石膏板成型体的两侧的侧缘带区域形成石膏板的棱角面或边缘面。另一方面，水、熟石膏(半水石膏)、发泡剂、淀粉等的粘接辅助剂、纤维素纤维或无机纤维等所需要的混合材被导入泥浆混练装置的搅拌式混合器内。石膏类原材料与混合材混练后得到的石膏浆，从混合器排到板用原纸(下纸)上，构成上纸的板用原纸被上纸叠层兼成型装置叠置在石膏浆上。这样，在上下的石膏板用原纸间充填石膏浆而形成了具有3层构造且连续带板形态的石膏板成型体。在运送装置上行走的连续的石膏板成型体(石膏板半成品或中间制品)，借助在运送中进行的熟石膏和水的反应(双水石膏化)而硬化，同时被粗切断，接着在干燥工序中剩余水分散失而干燥后，由切断装置裁断，作为具有预定尺寸的石膏板制品送出。该石膏板制造装置及制造方法，例如在日本特公昭43-12918号公报等中揭示。

在现行的日本工业规范(JISA6901)中，石膏板的侧缘部被分类为直角棱边和斜棱边等各种形态，同时，规定了“侧面相对于石膏板表面最好约成直角”。实际操作中，在直角棱边形态和斜棱边形态的石膏板侧缘部，侧缘面(棱面)相对于板表面(下纸构面)的角度限制在90度至80度的范围内。当侧缘部(棱角部)具有相对于板表面不足80度或超过90度的棱角时，石膏板制品被定为等外品，这种等外品不容易出厂。

现有技术中，为了防止这种不良产品，采用分度器或规尺等的角度检查器具，用定期目测检查等的人工作业来计测棱角，以棱角为基准微调刻线装置，凭经验地调节折线角度。该棱角测定法，通过比较高频度的定期检查，可将棱角限制在所需范围内。

但是，该定期的人工作业检查，不能连续地检测棱角，因此，在检查的间隔中产生的棱角异常，导致连续地生产出比较多的不合格品。这是石膏板生产效率或成品率低的主要原因。

对此，为了连续且继续地检测棱角，曾考虑过使用采用了接触式传感器形式的棱角检测装置。接触式传感器例如是备有可与石膏板成型体的棱面连续接触的接触头的检测器。

但是，流动化石膏浆的一部分，在上纸叠层工序中，流出到石膏板成型体的边缘部区域，或者流出，结果，将石膏板成型体的棱面弄脏，或者附着在棱面上。该棱面上的石膏浆，阻碍接触头的棱角检测功能，有可能使接触式传感器产生误动作。因此，要求频繁且烦杂的、棱面与接触头的清扫作业。而且，由于石膏板产品的品种更换等原因，石膏板成型体的尺寸和/或棱角形态改变，结果，当运送装置上的石膏板成型体的位置变化时，每次都要进行传感器构成部件的再调节。另外，因运送装置上的石膏板成型体的行走位置变动或移位或成型体的摆动行走等，使棱角部的位置不能预测地位移时，接触头不能继续与棱角面接触，因此，用该接触检测方式的棱角检测装置，仍不容易检测棱角。

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种能连续且切实地监视石膏板成型体棱角的棱角检测装置和棱角检测方法。

另外，本发明的目的是提供一种能跟踪在运送装置上行走的石膏板成型体的行走位置的变动、能连续且切实地监视石膏板成型体棱角的棱角检测装置和棱角检测方法。

另外，本发明的目的是提供一种能连续且自动地监视石膏板成型体的棱角、使棱角的检测省力化、同时迅速避免等外品或不合格品的连续生产、提高石膏板制品生产效率的石膏板制造装置和石膏板制造方法。

发明内容概要

为了实现上述目的，本发明的棱角检测装置配设在石膏板制造装置上，该石膏板制造装置将石膏浆充填到上下石膏板用纸间而连续地制造石膏板，棱角检测装置检测在运送装置上被连续运送的石膏板成型体的棱角；其特征在于，具有光源、摄像装置、图像处理装置；

上述光源对在运送方向连续延伸的板状石膏板成型体的侧缘带区域持续地照射摄像用光；

上述摄像装置对上述侧缘带区域的图像持续地摄像；

上述图像处理装置根据上述摄像装置的图像数据，检测上述侧缘带区域的棱角；

上述光源与上述侧缘带区域地相对地配置在该侧缘带区域的侧方；

上述摄像装置配置在上述侧缘带区域的上方，接受上述棱面的反射光；

上述图像处理装置借助上述棱面的图像的图像处理，计测视在的棱角宽度，根据该棱角宽度的计测值检测上述棱角。

根据上述构造，光源发出的摄像用光被棱面反射，棱面的形态或轮廓在摄像装置的摄像元件上成像。棱角部的影像作为图像信号输入到图像处理装置，图像处理装置根据棱角部的影像计测棱角宽度。从缘部区域的上方摄制的棱面的影像与棱角有直接的相关关系，所以，图像处理装置根据棱角宽度检测棱角。这样，石膏板成型体的棱角被上述棱角检测装置持续地监视。而且，构成棱角检测装置的光学摄像装置的受光部构成不与石膏板成型体的侧缘带区域接触的非接触式检测部。因此，不仅可避免因附着在侧缘带区域上的石膏浆引起的检测装置的误动作，而且，由于容许石膏板成形体的行走位置某种程度的变动，所以，伴随着棱角检查，可大幅度减轻已往那样的清扫作业和调节作业等烦杂的人工作业。

本发明的棱角检测方法，用于石膏板制造工序，该石膏板制造工序中，将石膏浆充填到上下石膏板用原纸之间而形成为板状的石膏板成型体，同时，用运送装置连续地运送成型体，持续地检测在行走中的石膏板成型体的棱角，其特征在于，

将摄像用光持续地照射在石膏板成型体的侧缘带区域；

用摄像元件持续地对上述侧缘带区域的反射光进行摄像；

对在上述摄像元件上成像的图像的亮暗信息进行2值化处理，以作为阈值设定的2值化水准值(レベル)为基准，将图像2值化为亮部和暗部，同时计数被指定为亮部的图像信号的像素数；

根据该像素数计算上述棱角。

根据该方法，棱角部的影像被图像信号的2值化处理定量化，由2值化处理被指定在亮部的像素的集合，与棱面的轮廓相应。棱角宽度通过计数亮部的像素数被计测，根据棱角宽度检测出棱角。

本发明的另一棱角检测装置，其特征在于，

还备有棱角位置检测装置和受光部移动装置；上述棱角位置检测装置用于检测上述侧缘带区域的位置；上述受光部移动装置使上述摄像装置的受光部朝着与石膏成型体的运送方向直交的方向位移；

上述棱角位置检测装置，具有检测上述摄像装置与上述侧缘带区域相对位置的位置检测机构；上述受光部移动装置，使上述受光部相对于石膏板成型体位移，以修正上述相对位置的变动。

根据该构造的棱角检测装置，当石膏板品种更换、石膏板长度和宽度尺寸变更、石膏板用原纸的辊更换或尺寸变更、或未预见的石膏板成型体的行走路径变动等原因，石膏板成型体的侧缘带区域的位置变化了时，棱角位置检测装置检测出棱角部的位移，受光部移动装置使上述摄像装置的受光部与侧缘带区域的位移量相应地移动，使其位移到适合于对棱角部摄像的位置。这样，摄像装置常时在适合的位置对侧缘带区域的影像进行摄像，可跟踪侧缘带区域的位置变化，所以能切实连续地监视棱角。

本发明的另一棱角检测方法，其特征在于，用非接触型位置检测器持续地计测上述侧缘带区域的位置，根据该位置检测器的计测值将上述摄像元件在石膏板成形体宽度方向移动，修正上述侧缘带区域与上述摄像元件的相对位置的变动。根据该方法，石膏板成型体的侧缘区域被位置检测器持续地监视，摄像装置的摄像元件，与位置检测器与侧缘区域之间的距离的放大或缩小相应地移动到适合的位置。

另外，本发明提供备有上述构造的棱角检测装置的石膏板制造装置，并且，提供采用上述构成的棱角检测方法的石膏板制造方法。

根据该石膏板制造装置和石膏板制造方法，由于棱角被持续地监视，不仅能适当地保持和管理制造装置的运转形态及运转条件，以将棱角收敛在容许范围内，而且，当制造出棱角不好的不合格品或等外品时，可早期地中断制造工序，可迅速且早期地使制造工序正常化，所以，可提高石膏板制品的生产效率和成品率。

根据本发明的较好实施例，其特征在于，上述光源由高频点灯型的图像处理用光源构成，上述摄像装置具有受光部，该受光部备有电荷耦合器件。上述光源最好由卤灯等的高频点灯型萤光灯构成，受光部由CCD摄像机构成。高频点灯型的图像处理用光源配置在侧缘带区域的侧方，光源的照射光持续地照向侧缘带区域。备有电荷耦合器件(CCD)的受光部配置在侧缘带区域的上方，侧缘带区域的棱面的反射光在作为摄像元件的电荷耦合器件上成像。这样，摄像装置具有对棱面影像进行摄像的、图像传感器的作用，摄像装置的图像数据输入到上述图像处理装置。

根据本发明另一较好实施例，其特征在于，

图像处理装置备有2值化处理部和数值控制部，上述2值化处理部可输入上述摄像装置的图像信号，上述数值控制部根据2值化处理部的2值化处理得到的棱角宽度运算棱角；上述2值化处理部，以规定的2值化水准值(レベル)值为基准，对上述图像信号的亮暗信息进行2值化处理，同时计数指示该2值化值以上的受光量的像素数；

上述数值控制部，根据像素数的计数值求出棱角宽度，以该棱角宽度为基准计算棱角。

最好是，图像处理装置的2值化处理部将沿石膏板成型体宽度方向延伸的计测基准线设定在上述侧缘带区域，对沿着该基准线得到的图像信号进行2值化处理，沿着上述基准线计数指示上述2值化水准值(レベル)以上光量的图像信号的像素数；

上述数值控制部计算与像素数计数值相当的上述基准线上的长度，检测棱角。这样，摄像装置和图像处理装置具有检测从上方区域看显示在基准面上的棱面宽度的、作为轮廓传感器的功能，根据棱角宽度的检测值检测出从棱角宽度和石膏板厚度可直接计算的棱角值。

本发明的较好实施例中，其特征在于，

上述受光部和位置检测机构固定在可沿石膏板成型体宽度方向移动的支承体上，该位置检测机构由非接触型位置检测器构成，该非接触型位置检测器可测定它距成型体棱角部的距离；

上述受光部移动装置，备有驱动装置，该驱动装置使上述支承体整体移动，以使得位置检测器的检测值收敛为预先设定的距离值。非接触型的位置检测器持续地计测侧缘带区域的位置，摄像元件根据位置检测器的检测值在石膏板成型体的宽度方向移动，结果，侧缘带区域与摄像元件的相对位置的变动被修正。另外，将侧缘带区域与摄像元件的相对位置关系保持为均等的自动控制是由可编程序控制器等的电子控制装置实行的，摄像元件自动地被定位在适合于对棱角部摄像的位置。这样，随着制造条件的变更可自动地进行摄像元件的位置调节作业。使石膏板制造中的维护、管理作业简单化。

位置检测器，最好采用不容易受被测定面(棱面)的污染状态或附着物等影响的传感器，例如可采用非接触型的距离传感器。作为距离传感器，可采用备有LED光源的一般的非接触型传感器，或者采用静电容量型的非接触式传感器等。最好采用不容易受周围环境影响的传感器，例如非接触型的激光式位移传感器。

本发明的一个实施例中，上述光源、受光部和激光式位移传感器，一体地固定在可在与石膏板成型体的运送方向直交的方向上移动的支承体上。支承体与可正反两方向旋转的电动马达等驱动装置连接，借助驱动装置的动作可接近或远离石膏板成型体。位移传感器将激光照射到石膏板成型体的棱角部，测定它距棱角部的距离，驱动装置根据位移传感器的检测值使支承体位移，将光源、受光部、棱角部的相对位置常时地保持为均等的条件。

根据本发明的石膏板制造装置的较好实施例，该石膏板制造装置，其特征在于，备有导引部件和导引部件修正装置，上述导引部件用于将石膏板用原纸的侧缘带区域弯折；上述导引部件修正装置用于修正该导引部件的位置和/或形态；当上述棱角检测装置检测出的棱角不是规定范围内的角度值时，该修正装置修正上述导引部件的位置和/或形态，以修正石膏板用原纸的侧缘带区域的弯折角度。侧缘带区域的弯折角度也可以用导引部件的手动调节作业进行微调节。

本发明的石膏板制造装置的一个较好实施例，其特征在于，备有刻线装置和刻线修正装置，上述刻线装置用于在石膏板用原纸上刻设石膏板用原纸的侧缘带区域的折线；上述刻线修正装置用于修正该刻线装置的刻线作用；当上述棱角检测装置检测出的棱角不是规定范围内的角度值时，该刻线修正装置调节刻线装置的刻线作用，以修正石膏板用原纸的侧缘带区域的弯折角度。另外，刻线装置的刻线作用，也可以用手工作业进行刻线具的位置调节，进行微调。

另外，石膏板制造装置，其特征在于，最好具有矫正棱角的棱角矫正装置，该矫正装置备有推压上述侧缘带区域的棱面的侧缘推压机构，当上述棱角检测装置检测出的棱角不是规定范围内的角度值时，该矫正装置用侧缘推压机构推压侧缘带区域的棱面，以矫正上述棱角。例如，当制造出棱角超过90度、所谓“倒边”棱角形态的石膏板时，侧缘推压机构推压棱面的上部，将棱面矫正为基本直交的平面。该推压机构的作用。由自动控制调节，或者由手工作业微调。

这样，根据上述各实施例的棱角检测装置和检测方法，不仅能连续地监视棱角，而且棱角的调节作业可自动控制化，这样，可有效地促进石膏板制造工序中的维护、管理作业的省力化。

附图简单说明

图1是表示本发明最佳实施形态的棱角检测装置整体构造的概略正视图。

图2是备有直角棱角形态的棱角部的石膏板成型体的局部纵断面图。

图3是备有斜棱角形态的棱角部的石膏板成型体的局部纵断面图。

图4是表示图1所示CCD摄像装置的摄像区域的棱角部的俯视图(图4(A))和表示图像处理装置的2值化处理方法的CCD摄像装置的信号水准线图(图4(B))。

图5是部分地表示备有棱角检测装置的石膏板制造装置构造的概略侧面图。

图6是图5所示石膏板制造装置的局部俯视图。

图7是图5和图6所示石膏板制造装置的局部纵断面图。

实施发明的最佳形态

图1表示本发明最佳实施形态的棱角检测装置的概略正视图，图2和图3是表示石膏板成型体的侧缘带区域的构造的石膏板成型体的局部纵断面图。

棱角检测装置1与石膏板制造装置的运送装置10相邻地配置着。检测装置1备有光源2和CCD摄像装置3。光源2将摄像用光持续地照射在石膏板成型体W的侧缘带区域。CCD摄像装置3持续地对侧缘带区域进行摄像。CCD摄像装置3通过控制信号线与图像处理装置31连接。将石膏浆13充填在下侧原纸11与上侧原纸12之间而形成的长条带板形态的石膏板成型体W配置在运送装置10的运送平面上，在运送平面上被连续运送。

石膏板成型体W的棱角构造如图2和图3所示。图2所示的石膏板成型体W的棱角部15成形为所谓的直角棱角形态。图3所示的石膏板成型体W备有所谓斜棱角形态的棱角部15，该棱角部15备有斜面14。石膏板成型体W的棱面16，如图2(A)和图3(A)所示，成形为90度(直角)的棱角α是理想的。但是，在实际的制造工序中，棱角α并不一定严格地形成为90度，而存在某种程度的误差。这是由于将下侧原纸11弯折的石膏板制造装置的弯折导引部件(图未示)的调节不良、或者是由于刻线装置的划线刻设作用的调节不良而引起的。例如，当划线刻设作用被过度设定，与石膏浆相接的下侧原纸11的内侧面11a上的划线比较深时，棱面16被过度弯折，棱角部15如图2(B)或图3(B)所示，形成为不足90度的棱角α。另一方面，当划线刻设作用被设定得不足，划线在下侧原纸11的内侧面11a上比较浅时，棱面16被不充分弯折，或者产生弯折部的反弹现象，结果，棱角部15如图2(C)或图3(C)所示，形成为超过90度的棱角α。在一般的制造条件下，该棱角α被设定在80至90度的角度范围内，超出该容许范围的棱角α最好不作为一般建筑物内装饰工程用的石膏板。尤其是超过90度的棱角α(C图)，由于是有损建筑物内装修施工性的、“倒边”形态的棱角，所以必须极力避免。

如图1所示，将预定频率带的光持续地照射在棱角部15上的光源2，配置在棱角部15的侧方。对棱角部15进行摄像的CCD摄像装置3配置在棱角部15的上方。光源2是采用图像处理用的高频点灯型萤光灯，最好采用卤灯。CCD摄像装置3最好采用内藏CCD(电荷耦合器件)的CCD摄相机。光源2最好配置在与石膏板成型体W同一平面上，但也可以配置在石膏板成型体W的平面的稍上方。另外，CCD摄像装置3最好配置在棱角部15的垂直上方，但也可以配置在棱角部15的斜上方。

备有横架材61和垂直支柱62的L字形支承体6配置在运送装置10的侧部。支承体6安装在石膏板制造装置的机架(图未示)上，可在石膏板成型体W的宽度方向位移。光源2固定在垂直支柱62的下端部，CCD摄像装置3固定在横架件61的前端部。

光源2通过控制配线与电源灯21连接，电源灯21与外部电源(AC100V)连接。光源2接通电源时发光，光源2发出的光线持续地照射到棱角部15上，棱角部15的像在CCD摄像装置3内藏的CCD型摄像元件上成像。

CCD摄像装置3通过控制配线与图像处理装置31连接。图像处理装置31备有将CCD摄像装置3的视频输出信号2值化处理的2值化处理部32，并且备有数值控制部33，该数值控制部33根据在2值化处理部32被数字信号化的图像数据计算棱角部15的角度。图像处理装置31通过控制信号线与监视装置35和遥控开关36连接。数值控制部33的计算结果，作为棱角部15的棱角检测值，由监视装置35的显示屏显示。图像处理装置31的初始设定、设定值输入及设定值变更等是通过遥控开关36的手动操作执行的。

图4(A)是表示图1所示CCD摄像装置3的摄像区域的棱角部15的俯视图。图4(B)是表示图像处理装置35的2值化处理方法的、CCD摄像装置3的信号值线图。

如图4(A)所示，沿着计测线S(该计测线S相对于石膏板成型体W的运送方向F成β角)测定棱角部15的视在棱角宽度E。角度β可以预先设定为任意角度，例如可设定为90度或者不足90度的任意角度。图1和图4(A)所示的石膏板成型体W的棱角α是不足90度的角度，棱面16表示可由正上方CCD摄像装置3摄像的水平投影轮廓。反射光源2的投射光的棱面16的影像，在CCD摄像装置3的摄像元件上成像，棱面的图像作为包含亮暗信息的CCD摄像装置3的视频输出信号(模拟信号)输入到图像处理装置31。

输入到图像处理装置31内的模拟信号，如图4(B)所示。视频输出信号作为多个像素的集合被图像处理装置31识别，计测线S上的图像信号被抽出。这里，计测线S，在棱面16的范围内比较强地反射光源2的投射光线，所以指示相对强的视频输出信号，所以，计测线S的视频输出信号值或受光值，可以认为是以棱面16的中心为顶点的渐增、渐减曲线。

规定的阈值，作为2值化值预先设定在2值化处理部32内。2值化处理部32如图4(B)所示，把阈值(2值化水准线)以上的视频输出信号判定为白或亮部(H)，把不足阈值(2值化水准线)的视频输出信号判定为黑或暗部(L)。结果，视频信号输出被形成为白(亮部)和黑(暗部)的2值信号，通过H/L或1/0而变换为可识别的数字信号。

作为白或亮部(H)被识别的区域的像素数被计数，像素数变换为棱角部15的宽度E。棱角宽度E的值输入到数值控制部33。石膏板成型体W的板厚t预先输入数值控制部33内，数值控制部33根据板厚t和棱角宽度E的值计算棱角α，并在监视装置35的显示屏上显示棱角α。

如图1所示，检测棱角部15位置的位置检测装置4固定在垂直支柱62的下端部。位置检测装置4配置在棱角部15的侧方，检测棱角部15相对于运送装置10的相对位置。位置检测装置4最好由激光式非接触型位移传感器构成，将激光照射到棱角部15的棱面16上，持续地计测位置检测装置4与棱角部15间的距离。位置检测装置4通过放大单元41与外部电源(AC100V)连接，并通过控制信号线与可编程序控制器51连接。由位置检测装置4测定的距离实测值d输入到可编程序控制器51的微定序器。可将CCD摄像装置3设定在预定位置的距离设定值D预先设在可编程序控制器51内。微定序器将预先设定的距离设定值D与实测值d相比较，计算实测值d与设定值D的误差，并且矫正该误差后，将位置修正信号输出给支承体移动装置5。

备有可正反两方向旋转的电动马达M的支承体驱动装置5配设在支承体6上。电动马达M通过动力传递机构63可动作地与支承体6连接，使支承体6整体地水平位移。电动马达M通过控制器51与外部电源(AC100)连接，在控制器51的控制下，朝正转方向或反转方向旋转驱动，根据位置修正信号，使支承体6整体朝着与运送方向F直交的方向移动。结果，CCD摄像装置3被定位在能对棱角部15摄像的位置，同样，光源2被定位在能将摄像光投射在棱角部15上的位置。

图5、图6和图7是部分地表示备有上述棱角检测装置1的石膏板制造装置构造的概略侧面图、局部俯视图和局部纵断面图。

图5所示的石膏板制造装置，作为石膏板原料供给机构，备有：下侧原纸11的原纸辊17、上侧原纸12的原纸辊18、石膏浆13的搅拌式混合器19。运送装置10备有运送板101和若干旋转辊102，运送板101具有平滑的上面。若干个旋转辊102隔开规定间隔地配列在运送方向F。刻线装置7配置在运送板101的上流端部分。刻线装置7在从原纸辊17抽出的下侧原纸11的上面，刻设划线或条。在运送板101的下流端部分配置着转向辊80，该转向辊80把从原纸辊18抽出的上侧原纸12叠置在石膏浆13上。石膏板制造装置还备有把这些装置构成要素支承在预定位置的框架或机架(图未示)。

如图6所示，刻线装置7备有在下侧原纸11上分别刻设第1及第2划线75、76的第1及第2切刀71、72、以及驱动第1及第2切刀71、72旋转的第1及第2电动马达73、74。切刀71、72和电动马达73、74成对地配设在下侧原纸11的两侧部分。将下侧原纸11的侧缘区域向内方推压的弯折装置8配设在运送板101上。弯折装置8备有固定导引部件81、可动导引部件82和电动马达83。固定导引部件81可调节地配置在运送板101上的预定位置。可动导引部件82可移动地配置在运送板101上。电动马达83使可动导引部件82在下侧原纸11的宽度方向移动。电动马达83通过包含减速机等的动力传递机构(图未示)可作动地与可动导引部件82连接。导引部件81、82和电动马达83成对地配置在下侧原纸11的两侧。

上述棱角检测装置1配设在转向辊80的下游侧，成对地配置在下侧原纸11的两侧。在棱角检测装置1的下游侧配置着可与石膏板成型体W的棱面16相接触的一对推压导引部件9。电动马达91通过包含减速机等的动力传递机构(图未示)可作动地与推压导引部件9连接。

如图7所示，棱角检测装置1备有光源2、CCD摄像装置3、位置检测装置4和支承体驱动装置5。光源2、CCD摄像装置3和位置检测装置4分别由固定在支承体6的垂直支柱62和横架材61上的卤灯、CCD摄像机和激光式非接触型位移传感器构成。支承体驱动装置5备有通过动力传递机构63与支承体6连接着的电动马达M。卤灯、CCD摄像机和激光式非接触型位移传感器和电动马达M如图1所示地分别与电源放大器21、图像处理装置31、放大单元41及可编程序控制器51连接。

石膏板制造装置从原纸辊17上抽出下侧原纸11，刻线装置7如图6所示地利用被电动马达73、74驱动的第1及第2切刀71、72在下侧原纸11的上面平行地刻设第1及第2划线75、76。搅拌式混合器19将石膏原材料与混合材混练，将泥浆化的石膏浆13排出到下侧原纸11上。在运送板101上行走的下侧原纸11的左右侧边区域，与固定导引部件81及可动导引部件82的内侧面滑接，沿着第1及第2划线75、76弯折。

从原纸辊18抽出的上侧原纸12被转向辊80叠置在石膏浆13上，这样，叠置着的原纸11、12和石膏浆13在通过运送板101与转向辊80之间的间隙时形成为平板形态，作为石膏成型体W被连续地推出到旋转辊102上。成型体W在旋转辊102上连续地行走，被粗切断成预定的板长，经过干燥工序后，由切断装置(图未示)裁断成规定长度的石膏板制品。

在旋转辊102上被连续运送的石膏板成型体W的边缘部区域接受光源2的光，棱面16反射光源2的光。棱面16的反射光，作为棱面16的影像被CCD摄像装置3摄制。CCD摄像装置3持续地对棱面16摄像，把包含亮暗信息的图像数据作为模拟·视频信号输出给图像处理装置31(图1)。图像处理装置31从视频信号输入中抽出与计测线S(图4)相应的像素集合的亮暗信息，将其数字化为2值信号。即，图像处理装置31的2值化处理部32(图1)以预先设定的2值化水准值为基准将计测线S的亮暗信息2值化，计数指示2值化值(阈值)以上的受光量的像素。当棱角α不足90度时，与棱角宽度E相应的像素数被计数，当棱角α基本上为90度时，最小限的像素数被计数。被像素数的计数值定量化了的线段长度，作为表示棱角宽度E的值输入到数值控制部33(图1)，数值控制部33运算棱角α，输出给监视装置35(图1)。监视装置35将棱角α显示在显示屏上。另一方面，当棱角部15形成为超过90度的棱角α、即所谓的“倒边”形态时，全部的图像信号被指定为暗部，因此，上述像素数的计数值表示为零。这时，数值控制部33不运算棱角α，而是在监视装置35(图1)显示“倒边”的状态。

这样，当棱角部15的“倒边”形态被检测出时，数值控制部33使推压导引部件9的电动马达91动作，使推压导引部件9与棱面16相接。结果，棱面16如图7中虚线所示，与推压导引部件9的表面滑接并被推向内方，以将“倒边”形态矫正为直交面。这样，推压导引部件9构成矫正棱角部15的“倒边”形态的棱角矫正装置。数值控制装置33再使可动导引部件82的电动马达83(图6)动作，使可动导引部件82移动，同时使切刀位置修正装置(图未示)动作，使刻线装置7的切刀71、72朝上下方向位移，调节下侧原纸11的各划线75、76的深度。该可动导引部件82和切刀71、72的位置修正是由与棱角α的检测值相关的反馈控制执行的，协调控制可动导引部件82和切刀71、72的位置，以使棱角α收敛在80至90度的范围内。

当棱角检测装置1检测出不足80度的棱角α时，数值控制部33使电动马达91动作，使推压导引部件9离开棱面16，同时，反馈控制刻线装置7的切刀位置修正装置和可动导引部件82的电动马达83，使棱角α收敛在80至90度的范围内。另外，上述切刀71、72的位置，需要极微妙的调节，所以，熟练者也可以一边确认监视装置35的显示，一边用手工作业进行微调节。

因石膏板制品的品种更换等，石膏板成型体W的尺寸和/或棱角形态等变更时，或者因未预见的石膏板成型体W的摆动行走等，运送装置10上的石膏板成型体W的位置变化了时，位置检测装置4的激光式非接触型位移传感器检测棱角部15的位置变化，控制器51使支承体驱动装置5的电动马达M动作，使支承体整体地水平移动。结果，CCD摄像装置3的CCD摄像机位移到棱角部15的正上方，光源2的卤灯位移到离开棱角部15预定距离的位置。这样，CCD摄像装置3自动地跟踪棱角部15的位置变化，常时地被定位在能对棱角部15进行摄像的位置。另外，光源2也被定位在能对棱角部15良好地照射摄像光的位置。

上面详细说明了本发明的最佳实施形态和实施例，但本发明并不局限于上述实施形态和实施例，在权利要求记载的范围内，可对本发明作各种变更或变形，当然，该变更或变形包含在本发明的范围内。

例如，也可以用可相对位移的若干支承部件构成支承体6把光源2、CCD摄像装置3和位置检测装置4固定在各支承部件上。另外，上述的支承体驱动装置5作为使可动导引部件82和推压导引部件9移动的驱动源，也可以采用伺服马达或流体压作动型压缸装置等各种驱动装置。

工业实用性

如上所述，根据权利要求1至5、8或9记载的本发明的棱角检测装置和棱角检测方法，可持续且切实地监视石膏板成型体的棱角。

根据权利要求6、7或10记载的本发明的棱角检测装置和棱角检测方法，可跟踪在运送装置上行走的石膏板成型体W的行走位置的变动，可持续且切实地监视石膏板成型体的棱角。

另外，根据权利要求11至18记载的石膏板制造装置和石膏板制造方法，可持续且切实地监视石膏板成型体的棱角，使棱角的检查省力化，同时迅速避免等外品或不合品的连续生产，提高石膏板制品的生产效率。

Claims (18)

1．棱角检测装置，它配设在石膏板制造装置上，该石膏板制造装置将石膏浆充填到上下石膏板用原纸间而连续地制造石膏板，棱角检测装置检测在运送装置上被连续运送的石膏板成型体的棱角；其特征在于，具有光源、摄像装置、图像处理装置；

上述光源对在运送方向连续延伸的板状石膏板成型体的侧缘带区域持续地照射摄像用光；

上述摄像装置持续地摄像上述侧缘带区域的图像；

上述图像处理装置根据上述摄像装置的图像数据检测上述侧缘带区域的棱角；

上述光源与上述侧缘带区域的棱面相对地配置在该侧缘带区域的侧方；

上述摄像装置配置在上述侧缘带区域的上方，接受上述棱面的反射光；

上述图像处理装置借助上述棱面的图像的图像处理计测视在的棱角宽度，根据该棱角宽度的计测值检测上述棱角。

2．如权利要求1所述的棱角检测装置，其特征在于，上述光源由高频点灯型的图像处理用光源构成，上述摄像装置具有受光部，该受光部备有电荷耦合器件。

3．如权利要求2所述的棱角检测装置，其特征在于，上述光源由卤灯构成，上述受光部由CCD摄像机构成。

4．如权利要求1至3中任一项所述的棱角检测装置，其特征在于，

上述图像处理装置备有2值化处理部和数值控制部，上述2值化处理部可输入上述摄像装置的图像信号，上述数值控制部根据该2值化处理部的2值化处理得到的棱角宽度计算上述棱角；

上述2值化处理部以规定的2值化水准值为基准，对上述图像信号的亮暗信息进行2值化处理，同时计数指示该2值化值以上的受光量的像素数；

上述数值控制部，根据上述像素数的计数值求出上述棱角宽度，以该棱角宽度为基准计算上述棱角。

5．如权利要求4所述的棱角检测装置，其特征在于，

上述2值化处理部，将沿石膏板成型体宽度方向延伸的计测基准线设定在上述侧缘带区域，对沿着该基准线得到的图像信号进行2值化处理，沿着上述基准线计数指示上述2值化水准值以上光量的图像信号的像素数；

上述数值控制部，运算与上述像素数计数值相当的上述基准线上的长度，检测上述棱角。

6．如权利要求1至5中任一项所述的棱角检测装置，其特征在于，

还备有棱角位置检测装置和受光部移动装置；上述棱角位置检测装置用于检测上述侧缘带区域的位置；上述受光部移动装置使上述摄像装置的受光部朝着与石膏成型体的运送方向直交的方向位移；

上述棱角位置检测装置，具有检测上述摄像装置与上述侧缘带区域相对位置的位置检测机构；上述受光部移动装置使上述受光部相对于石膏板成型体位移，以修正上述相对位置的变动。

7．如权利要求6所述的棱角检测装置，其特征在于，

上述受光部和位置检测机构固定在可沿石膏板成型体宽度方向移动的支承体上，该位置检测机构由非接触型位置检测器构成，该非接触型位置检测器可测定它距成型体棱角部的距离；

上述受光部移动装置备有使上述支承体整体移动的驱动装置，以使该位置检测器的检测值收敛为预先设定的距离值。

8．棱角检测方法，用于石膏板制造工序，该石膏板制造工序中，将石膏浆充填到上下石膏板用原纸之间，形成为板状的石膏板成型体，同时，用运送装置连续地运送成型体，持续地检测正在行走中的石膏板成型体的棱角，其特征在于，

将摄像用光持续地照射在石膏板成型体的侧缘带区域；

用摄像元件持续地对上述侧缘带区域的反射光进行摄像；

对成像在上述摄像元件上的图像的亮暗信息进行2值化处理，以作为阈值设定的2值化水准值为基准，将图像2值化为亮部和暗部，同时计数被指定为亮部的图像信号的像素数；

根据该像素数运算上述棱角。

9．如权利要求8所述的棱角检测方法，其特征在于，

将高频点灯型的图像处理用光源配置在上述侧缘带区域，将该光源的照射光持续地照射在上述侧缘带区域上；

受光部备有作为摄像元件的电荷耦合器件，把该受光部配置在上述侧缘带区域的上方，用上述电荷耦合器件接受该侧缘带区域的棱面的反射光。

10．如权利要求8或9所述的棱角检测方法，其特征在于，用非接触型位置检测器持续地计测上述侧缘带区域的位置，根据该位置检测器的计测值将上述摄像元件在石膏板成形体宽度方向移动，修正上述侧缘带区域与上述摄像元件的相对位置的变动。

11．石膏板制造装置，其特征在于，备有权利要求1至7中任一项记载的棱角检测装置。

12．如权利要求11所述的石膏板制造装置，其特征在于，备有导引部件和导引部件修正装置，上述导引部件用于将石膏板用原纸的侧缘带区域弯折；上述导引部件修正装置用于修正该导引部件的位置和/或形态；当上述棱角检测装置检测出的棱角不是预定范围内的角度值时，该修正装置修正上述导引部件的位置和/或形态，以修正石膏板用原纸的侧缘带区域的弯折角度。

13．如权利要求11或12所述的石膏板制造装置，其特征在于，备有刻线装置和刻线修正装置，上述刻线装置用于在石膏板用原纸上刻设石膏板用原纸的侧缘带区域的折线；上述刻线修正装置用于修正该刻线装置的刻线作用；当上述棱角检测装置检测出的棱角不是规定范围内的角度值时，该刻线修正装置调节刻线装置的刻线作用，以修正石膏板用原纸的侧缘带区域的弯折角度。

14．如权利要求11至13中任一项所述的石膏板制造装置，其特征在于，具有矫正上述棱角的棱角矫正装置，该矫正装置备有推压上述侧缘带区域的棱面的侧缘推压机构，当上述棱角检测装置检测出的棱角不是规定范围内的角度值时，该矫正装置用侧缘推压机构推压侧缘带区域的棱面，以矫正上述棱角。

15．石膏板制造方法，其特征在于，采用了权利要求8至10中任一项记载的棱角检测方法。

16．如权利要求15所述的石膏板制造方法，其特征在于，当上述棱角不是规定范围的角度值时，调整作用在石膏板用原纸的侧缘带区域的弯折力，调节该侧缘带区域的弯折角度。

17．如权利要求15或16所述的石膏板制造方法，其特征在于，当上述棱角不是规定范围的角度值时，调节在石膏板用原纸上刻设石膏板用原纸侧缘带区域的折线的刻线装置的刻线作用。

18．如权利要求15至17中任一项所述的石膏板制造方法，其特征在于，当上述棱角不是规定范围的角度值时，推压上述侧缘带区域的棱面，以矫正上述棱角。

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