JP2013246151A - コイル形状測定装置及びコイル形状測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス面で好適な構成で、鋼帯の欠陥を適切に検出するためのコイル形状測定装置及びコイル形状測定方法を提供する。
【解決手段】コイル形状測定装置１０は、コイル１の端面に対して半径方向にスリット光１１ａを照射するレーザー光源１１と、コイル１の端面に照射されたスリット光が形成する像を撮像するカメラ１２とを備える。レーザー光源１１及びカメラ１２は、コイル１の中心軸Ｃから半径方向に所定距離だけ離れた測定位置で、アーム１３によって保持される。そして、このアーム１３を、コイル１の中心軸Ｃを中心に回転させながら、コイル端面をカメラ１２で撮像し、撮像した画像に対して所定の画像処理を施す光切断法により、コイル１の端面形状を測定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、冷間圧延処理、焼鈍処理、メッキ処理等のラインを通過する鋼帯の端部に発生する欠陥を検出するために、鋼帯コイルの端面形状を測定するコイル形状測定装置及びコイル形状測定方法に関する。

鋼帯端部に耳伸び、耳割れ、巻きずれ等の欠陥部があると、冷間圧延、焼鈍、メッキ等の処理を行う際に、その欠陥部を起点に鋼帯が破断したり絞りが発生したりするトラブルを引き起こすことがある。そのため、このようなトラブルを引き起こすことが懸念される鋼帯端部の欠陥は、ラインを通過する前に検出し、除去することが望ましい。
ところが、オペレータがライン装入前に全ての鋼帯コイルの端面を目視で検査する方法を採用すると、小径コイル操業時のコイルピッチが短い場合等は、当該作業を含む入側段取り作業がネックとなり、ライン速度を低下せざるを得ない。

そこで、鋼帯の耳割れを検出する方法として、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術は、渦流探傷装置を用いた疵検出法であり、製造ライン中に、移動中の鋼帯に対して所定のギャップの間隔を存して２つの渦流検出センサを設け、鋼帯に耳割れ等の欠陥部があることに起因して発生する渦電流の乱れを検知することで、当該欠陥部を検出するというものである。

特開２００４−２８６３８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術にあっては、耳割れを検出することはできるが、同様に鋼帯の破断や絞りの原因となる耳伸びや巻きずれといった欠陥については検出することができない。
また、上記特許文献１に記載の記述では、鋼帯コイルを巻き解いて移動させた状態で鋼帯端部の欠陥を検出するものであり、欠陥検出装置の設置は製造ライン内に制約される。そのため、当該装置の鋼帯長手方向の分解能はライン速度に大きく左右され、冷間圧延ライン等の高速ラインでは微小欠陥の検出が困難となる。

さらに、設置スペースが充分にあるラインでないと設置できない、設置環境が厳しくメンテナンスが困難（油が飛び散る、鋼帯のバタつきによる装置の破損、振動による装置の光軸ズレ）等の問題もあった。
そこで、本発明は、メンテナンス面で好適な構成で、鋼帯の欠陥を適切に検出するためのコイル形状測定装置及びコイル形状測定方法を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明に係るコイル形状測定装置は、光切断法により鋼帯コイルの端面形状を測定するコイル形状測定装置であって、前記鋼帯コイルの端面に対して、当該鋼帯コイルの半径方向にスリット光を照射する投光手段と、前記投光手段により前記鋼帯コイルの端面に照射されたスリット光が形成する像を、前記スリット光の照射方向とは異なる角度から撮像する撮像手段と、前記投光手段及び前記撮像手段を、前記鋼帯コイルの中心軸から当該鋼帯コイルの半径方向に所定距離だけ離れた位置で保持する保持手段と、前記保持手段を、前記鋼帯コイルの中心軸を中心に回転する回転手段と、前記回転手段で前記保持手段を回転させながら前記撮像手段で撮像した画像に対して所定の画像処理を施す光切断法により、前記鋼帯コイルの端面形状を測定する形状測定手段と、を備えることを特徴としている。

このように、鋼帯コイルの端面形状を測定するので、その測定結果をもとに鋼帯端部に発生している耳伸び、耳割れ、巻きずれ等の欠陥を素早く検出することができる。そのため、小径コイル操業時のコイルピッチが短い場合であっても、入側段取り作業のネックによるライン速度低下を防止することができ、ラインの増産が可能となる。また、オペレータがライン装入前にコイル端面を目視で検査する必要がないため、設備運転に必要な人員を削減することができる。

さらに、投光手段と撮像手段とを鋼帯コイルの中心軸を中心に回転させてコイル端面を測定するので、鋼板コイルの端面を円周方向に検査することができる。したがって、耳割れや耳伸びといった欠陥によって発生する鋼帯コイルの端面形状の変化を適切に検出することができる。
また、鋼帯コイルを巻いたままの状態で測定するため、鋼帯の製造ライン外での測定が可能である。すなわち、製造ラインを移動中の鋼帯に対して測定を行うものではないため、装置の鋼帯長手方向の分解能がライン速度に左右されることがなく、微小欠陥を適切に検出することができる。さらに、製造ライン内の設置スペースが充分に無いラインであっても測定が可能であると共に、製造ライン外で測定することでメンテナンスも容易となる。

さらに、上記において、前記投光手段が、前記鋼帯コイルの端面に対して、前記鋼帯コイルの外半径と内半径との差よりも短い前記スリット光を照射するように構成される場合、前記投光手段と前記撮像手段との相対位置関係を保ったまま、前記保持手段を異なる前記測定位置に移動可能な移動手段を備えることを特徴としている。
これにより、スリット光の長さが鋼帯コイルの外半径と内半径との差に満たない場合であっても、鋼帯コイルの端面全体を測定することが可能となる。そのため、カメラ台数を削減することができ、その分のコストを削減することができる。

また、上記において、前記回転手段は、前記測定位置が前記鋼帯コイルの端面の内径部側であるほど、前記保持手段の回転速度を速くすることを特徴としている。
このように、鋼帯コイルの内径部は外径部と比較して撮像するデータ数が少ないことを考慮し、回転速度を速く設定するので、全体の測定時間を短縮することができる。
また、上記において、前記形状測定手段で測定した前記鋼帯コイルの端面形状を表示する表示手段を備えることを特徴としている。
これにより、オペレータは、表示された鋼帯コイルの端面形状から欠陥発生の有無を判断することができる。さらに、鋼帯コイルの端面形状のパターンから、欠陥の種類を判別することも可能となる。

さらに、本発明に係るコイル形状測定方法は、光切断法により鋼帯コイルの端面形状を測定するコイル形状測定方法であって、前記鋼帯コイルの端面に対して、当該鋼帯コイルの半径方向にスリット光を照射する光源と、前記鋼帯コイルの端面に照射されたスリット光が形成する像を、前記スリット光の照射方向とは異なる角度から撮像するカメラとを、前記鋼帯コイルの中心軸から当該鋼帯コイルの半径方向に所定距離だけ離れた測定位置で保持した状態で、前記鋼帯コイルの中心軸を中心に回転させ、このときカメラで撮像した画像に対して所定の画像処理を施す光切断法により、前記鋼帯コイルの端面形状を測定することを特徴としている。
このように、メンテナンス面で好適な構成で鋼帯コイルの端面形状を測定することができるので、その測定結果をもとに鋼帯端部に発生している耳伸び、耳割れ、巻きずれ等の欠陥を適切に検出することができる。

本発明によれば、光切断法を用いて鋼帯コイルの端面形状を測定するので、鋼帯端部に耳割れ、耳伸び及び巻きずれの何れの欠陥が発生した場合であっても、端面形状の測定結果に基づいてこれらを適切に検出することができる。また、製造ライン外での測定が可能であるため、メンテナンス面で好適な構成とすることができる。

本実施形態におけるコイル形状測定装置の構成を示す図である。 鋼帯端部に発生する欠陥の種類について示す図である。 欠陥検出部で実行する欠陥検出処理手順を示すフローチャートである。 欠陥検出処理で用いる各変数を説明する図である。 本実施形態の動作を説明するための図である。 凹ヘゲ検出結果の一例を示す図である。 凸ヘゲ検出結果の一例を示す図である。 耳伸び検出結果の一例を示す図である。 巻きずれ検出結果の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
（構成）
図１は、本実施形態におけるコイル形状測定装置の構成を示す図である。
図中、符号１は鋼帯コイル（以下、単にコイルという）である。このコイル１は、冷間圧延処理、焼鈍処理、メッキ処理等のラインに装入する前の鋼帯がコイル状に巻き取られたものである。なお、以下の説明では、コイル端面の円の半径にあたる軸を半径方向、コイル端面の円の角度にあたる軸を円周方向、コイル端面の凹凸方向にあたる軸を幅方向という。

この図１において、符号１０はコイル形状測定装置である。このコイル形状測定装置１０は、コイル１の端面の凹凸形状を測定し、測定した凹凸量から鋼帯端部に発生している凹ヘゲ、凸ヘゲ、耳伸び、巻きずれ等の欠陥を検査する装置である。
図２は、鋼帯端部に発生する欠陥の種類について示す図である。図２において、（ａ）はヘゲ、（ｂ）は耳伸び、（ｃ）は巻きずれを示す図である。

ヘゲは、図２（ａ）に示すように、鋼帯端部に幅方向に凹凸をつくるように発生する。ここで、符号２が凹ヘゲ（耳割れ）、符号３が凸ヘゲである。また、耳伸びは、図２（ｂ）の符号４に示すように、コイル１の半径方向と円周方向に対して波状に発生する。さらに、巻きずれは、図２（ｃ）の符号５に示すように、コイル１の端面に、半径方向に対する幅方向のずれとして発生する。

図１に戻って、コイル形状測定装置１０は、コイル１の端面から幅方向に所定距離離れた位置に、コイル端面に対して半径方向に線状のレーザー光（スリット光）１１ａを照射するレーザー光源１１と、コイル端面に照射されたスリット光１１ａが形成する像を、スリット光１１ａの照射方向とは異なる角度から撮像するカメラ１２とを備える。
レーザー光源１１は、コイル端面に半径方向の測定幅Ｌｒのスリット光１１ａを照射する。本実施形態では、測定幅Ｌｒは、コイル１の外半径と内半径との差よりも短いものとする。ここで、測定幅Ｌｒは、カメラ台数Ｎｃ（ここではＮｃ＝１）、半径方向のカメラ画素数Ｎｐ及び半径方向のカメラ分解能Ｒｒを用いて、次式で表される。
Ｌｒ＝Ｎｃ・Ｎｐ・Ｒｒ ………（１）

カメラ１２で撮像した画像は、欠陥検出部２１に入力される。欠陥検出部２１は、カメラ１２から得られた画像を光切断法にて解析してコイル端面の凹凸に係る情報を取得し、得られた結果をモニタ等の表示部２２に表示する。
レーザー光源１１及びカメラ１２は、コイル１の中心軸Ｃから半径方向に所定距離だけ離れた測定位置に配置されるように、半径方向に延在するアーム１３に保持されている。ここで、レーザー光源１１及びカメラ１２は、相対位置関係を保ったまま、アーム１３の一端から中央位置までの間を移動可能に保持されている。つまり、レーザー光源１１及びカメラ１２の測定位置は、アーム１３の一端から中央位置までの間で任意の位置に移動可能となっている。

また、アーム１３は、その中央位置が、コイル１の中心軸Ｃと同一軸を中心軸とする回転軸１４に固定されており、回転軸１４は、架台１５に中心軸Ｃを中心に回転可能に支持されている。すなわち、回転軸１４が回転すると、それに伴ってアーム１３も中心軸Ｃを中心に回転する。
このように、レーザー光源１１及びカメラ１２は、コイル端面の円と同心円状の円周方向と半径方向に移動可能となっており、これにより、コイル端面全体を撮像可能となっている。

また、レーザー光源１１及びカメラ１２の半径方向の移動、並びに回転軸１４の回転は、欠陥検出部２１からの駆動指令を受けて駆動部２３が行う。すなわち、欠陥検出部２１は、後述する欠陥検出処理を実行してレーザー光源１１及びカメラ１２の測定位置や回転軸１４の回転速度を設定し、それらに基づいて駆動部２３を駆動制御するための駆動指令を出力する。そして、設定した測定位置でレーザー光源１１及びカメラ１２を回転させながら撮像した画像に基づいて、光切断法を用いてコイル１の端面形状を測定する。

次に、欠陥検出部２１で実行する欠陥検出処理について、具体的に説明する。
図３は、欠陥検出部２１で実行する欠陥検出処理手順を示すフローチャートである。
先ず、ステップＳ１で、欠陥検出部２１は、コイル端面の測定準備が完了しているか否かを判定する。ここでは、巻き取りが完了したコイル１が、コイル形状測定装置１０による測定が開始可能な位置に配置された状態であるか否かを判定する。そして、コイル測定準備が完了していないと判定した場合にはそのまま待機し、コイル測定準備が完了していると判定した場合にはステップＳ２に移行する。

ステップＳ２では、欠陥検出部２１は、コイル端面の測定に際し、アーム１３を回転する回数（最大測定回転回数）Ｎを、次式をもとに算出する。
Ｎ＝ｉｎｔ｛（Ｏｒ−Ｉｒ）／Ｌｒ＋１｝ ………（２）
ここで、ｉｎｔ（ ）は、括弧内の演算結果の小数点以下を切り捨てる関数である。また、図４に示すように、Ｏｒはコイル外半径、Ｉｒはコイル内半径、Ｌｒは上記（１）式で表されるスリット光１１ａの測定幅である。すなわち、ここでは、カメラ１２によってコイル端面全体を撮像するのに要する回転回数を算出する。

次にステップＳ３では、欠陥検出部２１は、アーム１３を回転した回数をカウントするための測定カウントＫを初期化（Ｋ＝１）し、ステップＳ４に移行する。
ステップＳ４では、欠陥検出部２１は、コイル１の中心軸Ｃからレーザー光源１１及びカメラ１２の測定位置までの半径方向の距離を示す測定半径Ｘｒ（Ｋ）を算出し、ステップＳ５に移行する。
Ｘｒ（Ｋ）＝Ｉｒ＋（Ｋ−１／２）Ｌｒ ………（３）
ステップＳ５では、欠陥検出部２１は、アーム１３を回転する速度である測定速度Ｖ（Ｋ）を算出し、ステップＳ６に移行する。
Ｖ（Ｋ）＝ｆ／Ｙ（Ｋ）
＝ｆ・Ｒθ／｛２π・Ｘｒ（Ｋ）｝ ………（４）

ここで、ｆはカメラ１２の測定周波数［点／ｓ］、Ｙ（Ｋ）は１周当たりのデータ取得点数［点／周］、Ｒθはカメラ１２の周方向分解能［ｍｍ／点］であり、測定半径Ｘｒ（Ｋ）の単位は［ｍｍ］としている。なお、上記（４）式は１周あたりのデータ取得点数Ｙ（Ｋ）と１点あたりの分解能Ｒθとを定めて計測する場合の計算式となる。また、測定速度Ｖ（Ｋ）は、上記（４）式から分かるように、レーザー光源１１及びカメラ１２の測定位置がコイル１の内径側であるほど速く設定される。

次にステップＳ６では、欠陥検出部２１は、レーザー光源１１及びカメラ１２の測定位置が、コイル１の中心軸Ｃから前記ステップＳ４で算出した測定半径Ｘｒ（Ｋ）だけ半径方向に離れた位置となるように、駆動部２３を駆動制御してレーザー光源１１及びカメラ１２を移動する。
次にステップＳ７では、欠陥検出部２１は、回転軸１４が前記ステップＳ５で算出した測定速度Ｖ（Ｋ）で回転するように、駆動部２３を駆動制御して回転軸１４を回転する。また、このとき、回転軸１４を回転させながらカメラ１２によってコイル端面画像を撮像する。

次にステップＳ８では、欠陥検出部２１は、前記ステップＳ７で撮像した画像に対して所定の画像処理を施す光切断法により当該撮像画像を解析し、コイル１の端面形状を測定する。そして、その結果を表示部２２に表示してステップＳ９に移行する。
ステップＳ９では、欠陥検出部２１は、測定カウントＫをインクリメントし、ステップＳ１０に移行する。
ステップＳ１０では、欠陥検出部２１は、測定カウントＫが前記ステップＳ２で算出した最大測定回転回数Ｎに達しているか否かを判定する。そして、Ｋ＜Ｎである場合には前記ステップＳ４に移行し、Ｋ＝Ｎである場合にはステップＳ１１に移行する。

ステップＳ１１では、欠陥検出部２１は、コイル端面の測定を完了して欠陥検出処理を終了する。
なお、図１において、レーザー光源１１が投光手段に対応し、カメラ１２が撮像手段に対応し、アーム１３が保持手段に対応し、回転軸１４及び回転手段に対応し、駆動部２３が移動手段に対応している。また、欠陥検出部２１が形状測定手段に対応し、表示部２２が表示手段に対応している。

（動作）
次に、本実施形態の動作について説明する。
鋼帯をコイル状に巻き取ったコイル１は、先ず、製造ライン外に設置されたコイル形状測定装置１０によるコイル端面測定位置へ運ばれる。そして、そのコイル端面測定位置にて、光切断法を利用したラインレーザー変位計を用いてコイル１の端面形状を測定する。
始めに、測定カウントＫ＝１に設定し（図３のステップＳ３）、コイル端面の最内径部の測定を行う。このとき、測定半径Ｘｒ（１）は、上記（３）式をもとに、Ｘｒ（１）＝Ｉｒ＋（１／２）Ｌｒに設定され（ステップＳ４）、測定速度Ｖ（１）は、上記（４）式をもとに、Ｖ（１）＝ｆ・Ｒθ／｛２π・Ｘｒ（１）｝に設定される（ステップＳ５）。
したがって、この測定１回目では、レーザー光源１１及びカメラ１２は、駆動部２３によって、図５の点Ｐ１で示すコイル１の中心軸Ｃから半径方向にＸｒ（１）だけ離れた位置に移動される（ステップＳ６）。

そして、この状態で、駆動部２３によって中心軸Ｃを中心に測定速度Ｖ（１）で回転軸１４を回転させ、レーザー光源１１及びカメラ１２をコイル端面と同心円状に円周方向に１周させる（ステップＳ７）。このとき、レーザー光源１１及びカメラ１２を１周させながら、カメラ１２によってコイル端面を撮像する。
これにより、最内径部の１周分のデータ（斜線で示す測定領域Ｅ１のデータ）を取得することができる。そして、カメラ１２によって撮像した画像を光切断法に従い解析すると、コイル端面の三次元形状が得られる（ステップＳ８）。この解析結果は、オペレータが視認可能なように表示部２２に表示される。

図６〜図９は、解析結果の一例を示す図である。鋼帯の端部に図２（ａ）に示すような凹ヘゲ２が発生している場合、図６の符号１０２に示すように、特定の半径において円周方向にデータを見たとき、局所的に幅方向に凹となるような解析結果が得られる。同様に、鋼帯の端部に図２（ａ）に示すような凸ヘゲ３が発生している場合には、図７の符号１０３に示すように、特定の半径において円周方向にデータを見たとき、局所的に幅方向に凸となるような解析結果が得られる。

また、鋼帯の端部に図２（ｂ）に示すような耳伸び４が発生している場合には、図８の符号１０４に示すように、半径方向と円周方向に対して波状のデータが得られる。さらに、コイル１に図２（ｃ）に示すような巻きずれ５が発生している場合には、図９の符号１０５に示すように、特定の半径における幅方向のデータが他の半径における幅方向のデータとは異なるような解析結果が得られる。
このように、表示部２２に表示された解析結果を確認することで、オペレータはコイル１の端面形状を認識することができる。

また、図２（ａ）〜（ｃ）に示すような欠陥が発生していない正常時には、幅方向、半径方向及び円周方向において、それぞれ変動のない略一定のデータが得られる。そのため、表示部２２に表示された解析結果と正常時のデータとの比較から、オペレータは欠陥の発生の有無を判断することができる。
最内径部の測定が終了すると、測定カウントＫ＝２とし（ステップＳ９）、１つ外側の測定半径Ｘｒ（２）と測定速度Ｖ（２）とを決定する（ステップＳ４，Ｓ５）。このとき、測定半径Ｘｒ（２）は、上記（３）式をもとに、Ｘｒ（２）＝Ｉｒ＋（３／２）Ｌｒに設定され、測定速度Ｖ（２）は、上記（４）式をもとに、Ｖ（２）＝ｆ・Ｒθ／｛２π・Ｘｒ（２）｝に設定される。測定速度Ｖ（２）は、測定速度Ｖ（１）よりも遅い速度となる。

したがって、この測定２回目では、レーザー光源１１及びカメラ１２は、駆動部２３によって、図５の点Ｐ２で示すコイル１の中心軸Ｃから半径方向にＸｒ（２）だけ離れた位置に移動される（ステップＳ６）。そして、この状態で、駆動部２３によって中心軸Ｃを中心に測定速度Ｖ（２）で回転軸１４を回転させ、レーザー光源１１及びカメラ１２をコイル端面と同心円状に円周方向に１周させる（ステップＳ７）。

この場合にも、レーザー光源１１及びカメラ１２を１周させながら、カメラ１２によってコイル端面を撮像する。これにより、測定領域Ｅ２のデータを取得することができる。取得した測定領域Ｅ２の画像の解析結果についても、オペレータが視認可能なように表示部２２に表示される。
このように、最内径部から外径部へ向けて測定領域を移動させながら、コイル１の端面形状を測定する。そして、最外形部の測定が終了しＫ＝Ｎとなると（ステップＳ１０でＹｅｓ）、コイル１の端面形状の測定を完了する（ステップＳ１１）。

（実施例）
次に、実施例により本発明の効果を具体的に説明する。
ここでは、実施例として、冷間圧延設備の出側に本コイル形状測定装置１０を適用し、コイル１の端面形状を測定した。すなわち、冷間圧延設備による圧延後にコイル１を抜き出し、コイル形状測定装置１０によるコイル端面検査を行った。
その結果、凹ヘゲ（耳割れ）２については、幅方向２．５ｍｍ×円周方向４．０ｍｍの欠陥サイズのものまで検出することができた。また、凸ヘゲ３については、幅方向１．０ｍｍ×円周方向１．０ｍｍの欠陥サイズのものまで検出することができた。さらに、耳伸び３については、半径方向１．８ｍｍ×円周方向６２ｍｍの欠陥サイズのものまで検出することができた。

また、比較例として、従来の渦流検出センサを用いた欠陥検出装置を冷間圧延設備内に設置し、冷間圧延ラインを移動中の鋼帯の端部に発生している欠陥（耳割れ）を検出する方法について検討した。その結果、検出可能な最小欠陥は、鋼帯長手方向（円周方向）３ｍｍ×幅方向５ｍｍ程度であり、本実施例のように微小な欠陥を検出できないという結果となった。
このように、本コイル形状測定装置１０は、製造ラインを移動中の鋼帯に対して測定を行うものではないため、装置の鋼帯長手方向（円周方向）の分解能がライン速度に左右されることがなく、微小欠陥を適切に検出することができる。

また、光切断法を用いて鋼帯コイルの端面形状を測定し、モニタ表示するので、鋼帯端部に耳割れ、耳伸び及び巻きずれの何れの欠陥が発生した場合であっても、オペレータは表示された端面形状の測定結果に基づいてこれらを適切に検出することができる。また、製造ライン外での測定が可能であるため、メンテナンス面で好適な構成とすることができる。
さらに、オペレータがライン装入前にコイル端面を目視で検査する必要がないため、検査に要する時間や人員を削減することができる。そのため、小径コイル操業時のコイルピッチが短い場合であっても、入側段取り作業のネックによるライン速度低下を防止することができるなど、ラインの増産が可能となる。

ここで、端面形状の測定に際しては、レーザー光源及びカメラを、鋼帯コイルの中心軸から半径方向に所定距離だけ離れた測定位置で保持した状態で、当該鋼帯コイルの中心軸を中心に回転させながらコイル端面を撮像する。鋼板コイルの端面を、円周方向、即ち鋼帯長手方向に検査することができる。したがって、耳割れや耳伸びといった欠陥によって発生する形状の変化を適切に検出することができる。

また、レーザー光源及びカメラの測定位置を半径方向に移動可能に構成するので、スリット光の測定幅が鋼帯コイルの外半径と内半径との差よりも短い場合であっても、鋼帯コイルの端面全体を測定することが可能となる。そのため、カメラの設置を１台のみとすることもでき、コストを削減することができる。
さらに、レーザー光源及びカメラの回転速度を、撮像するデータ数が少ない内径側ほど速く設定するので、全体の測定時間を短縮することができる。

（変形例）
なお、上記実施形態においては、表示部２２に表示された解析結果から、オペレータが目視により欠陥発生の有無を判断する場合について説明したが、コイル形状測定装置１０が撮像画像の解析結果と正常時のデータとを比較することで、欠陥発生の有無を自動的に判断し、その判断結果を表示部２２に表示するようにしてもよい。更には、欠陥の種類（ヘゲ、耳伸び、巻きずれ等）に応じて解析結果のパターンが異なることを利用し、解析結果に基づいて欠陥の種類を判別し、これを表示部２２に表示することもできる。

また、上記実施形態においては、カメラ１２を１台のみ配置する場合について説明したが、カメラ１２の台数はこれに限定されるものではない。例えば、カメラ１２をアーム１３に当該アーム１３の中央位置を挟んで両側に１台ずつ（計２台）配置すれば、アーム１３を１周した場合に測定できる半径方向のデータ量が倍増するため、測定時間を短縮することができる。
さらに、上記実施形態においては、コイル端面全体を測定対象とする場合について説明したが、コイル端面の特定領域（例えば、外径部側の一定領域）のみを測定対象とすることもできる。

１…鋼帯コイル、１０…コイル形状測定装置、１１…レーザー光源（投光手段）、１２…カメラ（撮像手段）、１３…アーム（保持手段）、１４…回転軸（回転手段）、１５…架台、２１…欠陥検出部（形状測定手段）、２２…表示部（表示手段）、２３…駆動部（移動手段）

Claims (5)

1. 光切断法により鋼帯コイルの端面形状を測定するコイル形状測定装置であって、
   前記鋼帯コイルの端面に対して、当該鋼帯コイルの半径方向にスリット光を照射する投光手段と、
   前記投光手段により前記鋼帯コイルの端面に照射されたスリット光が形成する像を、前記スリット光の照射方向とは異なる角度から撮像する撮像手段と、
   前記投光手段及び前記撮像手段を、前記鋼帯コイルの中心軸から当該鋼帯コイルの半径方向に所定距離だけ離れた測定位置で保持する保持手段と、
   前記保持手段を、前記鋼帯コイルの中心軸を中心に回転する回転手段と、
   前記回転手段で前記保持手段を回転させながら前記撮像手段で撮像した画像に対して所定の画像処理を施す光切断法により、前記鋼帯コイルの端面形状を測定する形状測定手段と、を備えることを特徴とするコイル形状測定装置。
2. 前記投光手段が、前記鋼帯コイルの端面に対して、前記鋼帯コイルの外半径と内半径との差よりも短い前記スリット光を照射するように構成される場合、
   前記投光手段と前記撮像手段との相対位置関係を保ったまま、前記保持手段を異なる前記測定位置に移動可能な移動手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のコイル形状測定装置。
3. 前記回転手段は、前記測定位置が前記鋼帯コイルの端面の内径部側であるほど、前記保持手段の回転速度を速くすることを特徴とする請求項２に記載のコイル形状測定装置。
4. 前記形状測定手段で測定した前記鋼帯コイルの端面形状を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のコイル形状測定装置。
5. 光切断法により鋼帯コイルの端面形状を測定するコイル形状測定方法であって、
   前記鋼帯コイルの端面に対して、当該鋼帯コイルの半径方向にスリット光を照射する光源と、前記鋼帯コイルの端面に照射されたスリット光が形成する像を、前記スリット光の照射方向とは異なる角度から撮像するカメラとを、前記鋼帯コイルの中心軸から当該鋼帯コイルの半径方向に所定距離だけ離れた測定位置で保持した状態で、前記鋼帯コイルの中心軸を中心に回転させ、このときカメラで撮像した画像に対して所定の画像処理を施す光切断法により、前記鋼帯コイルの端面形状を測定することを特徴とするコイル形状測定方法。
   

Images