JP2016007636A - ラミネート鋼板のフィルム除け幅管理方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラミネート鋼板に付された欠陥マークがフィルムエッジ部にかかる場合であっても、フィルム除け幅の誤検出を回避し正しいフィルム貼付位置の公差判定および欠陥マーク検出をすることができる、ラミネート鋼板のフィルム除け幅管理方法および装置を提供することを課題とする。
【解決手段】ラミネート鋼板の幅方向両端の一端側および他端側のフィルム除け幅Ｌｍｏ、Ｌｍｄをそれぞれ求め、
鋼板幅Ｌｓおよびフィルム幅Ｌｆから、（Ｌｓ−Ｌｆ）／２との計算で求まる端部幅Ｌｇと、予め設定した所定の許容値αによって、
前記ＬｍｏとＬｍｄが、
「Ｌｍｏ≧Ｌｇ＋α」と「Ｌｍｄ≧Ｌｇ＋α」の条件を共に満たしている場合には、欠陥マーク検出と判定し、以下のフィルム貼付位置の公差判定を行わない。
【選択図】図５

Description

本発明は、ラミネート鋼板製造ラインにおいて、ラミネートフィルム（以降、フィルムとも称する）が貼られていない鋼板幅であるフィルム除け幅を求めてフィルム貼付位置の公差判定および欠陥マーク検出を行うラミネート鋼板のフィルム除け幅管理方法および装置に関するものである。

従来、熱間圧延や冷間圧延を行った鋼板には、ヘゲやロール疵等の疵、さらにピンホール等といった種々の欠陥部（以下、欠陥部と称する）が存在し、これらの欠陥部を全てなくして鋼板を製造することは困難である。そこで、鋼材メーカーでは、除去しきれなかった、鋼板に存在する欠陥部の長手位置情報をデータシート等の紙情報や電子データとして需要者に提供し、需要者にて欠陥部の除去を行ってもらっている。

鋼板の表面にフィルムを貼ったラミネート鋼板を製造する上では、製造のために各種の製造プロセスが存在する。ラミネートフィルムを貼る前後の各種製造プロセスにおいては、鋼板表面の性状が異なり、検出すべき欠陥もそれぞれ異なる。そのため、各種製造プロセスの中央区間や出側区間といった各区間にそれぞれ各欠陥を検出する為の検査装置を配置し、鋼板の表裏の両面に存在する疵やピンホール等の欠陥を各区間で検出している。

ラミネート鋼板製造ラインでは、各区間で検出された欠陥情報をもとに、鋼板の欠陥部にマーキングを行っている。そして、需要者へ提供するラミネート鋼板を所定の長さに切断する切断ラインでは、欠陥マーキング検出装置が設置されており、切断された鋼板のうち、欠陥マークが付された鋼板を除去するようにしている。

各種製造プロセスの欠陥検出位置に欠陥マーキングを行うには、各区間のそれぞれに欠陥マーキング装置を配置し、中央区間の欠陥検出信号は中央区間の欠陥マーキング装置へ、出側区間の欠陥検出信号は出側区間の欠陥マーキング装置へ送出している。

欠陥の種類によっては、需要者の欠陥部に対する選別対応が異なることがあるため、例えば欠陥マーキングの一例として、欠陥種に応じてドットパターンを変化させ、「軽欠陥マーク」「重欠陥マーク」の２種のマークを印字するようにしている。そして、需要者では、ドットパターンの面積を検出し、しきい値に差を設定することで、「軽欠陥マーク」「重欠陥マーク」の２種のマークの判別を行なっている。

例えば、特許文献１に開示の技術においては、欠陥マーキング制御装置は、欠陥検査装置からの欠陥検出信号と、ライン制御装置の速度信号に基づいて、各区間に設置されている欠陥マーキング装置へマーキング指令を送出する。そして、欠陥マーキング装置は、欠陥検出箇所に欠陥部の存在を表示する欠陥マーキングを行う。そして、欠陥位置収集装置は、欠陥検査装置の欠陥検出信号とライン制御装置の速度信号に基づいて、鋼板に存在する欠陥マークについて製品コイル単位に長手位置管理を行う。

特開２００２−１９２２３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術を、ラミネート鋼板製造ラインに適用し、欠陥検出箇所へ欠陥マーキングを行う場合には、以下の問題点がある。

ラミネート鋼板製造ラインの出側にＣＣＤカメラを設置し、フィルムと鋼板の輝度差と、鋼板エッジ部と鋼板が存在しない部分との輝度差を検出することで、フィルムが貼られていない部分の幅であるフィルム除け幅を求め、これにより鋼板に貼られたフィルムが決められた貼付位置範囲に入っているかどうかのフィルム貼付位置の公差判定を行う。

しかしながら、マーキングした欠陥マークがフィルムエッジ部にかかる場合には、欠陥マークと鋼板の輝度差を検出してしまい、フィルム除け幅を誤検出（図３を参照して後述）することによる正しいフィルム貼付位置の公差判定ができないという問題点がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、ラミネート鋼板に付された欠陥マークがフィルムエッジ部にかかる場合であっても、フィルム除け幅の誤検出を回避し正しいフィルム貼付位置の公差判定および欠陥マーク検出をすることができる、ラミネート鋼板のフィルム除け幅管理方法および装置を提供することを課題とする。

上記課題は、以下の発明によって解決できる。
［１］ラミネート鋼板製造ラインにおいて、欠陥マークを付したラミネート鋼板を幅方向に撮像した画像に基づいてフィルムが貼られていない部分の幅であるフィルム除け幅を求めてフィルム貼付位置の公差判定および欠陥マーク検出を行う、ラミネート鋼板のフィルム除け幅管理方法であって、
前記画像の輝度分布から前記ラミネート鋼板の幅方向両端の一端側および他端側のフィルム除け幅Ｌｍｏ、Ｌｍｄをそれぞれ求め、
鋼板幅Ｌｓおよびフィルム幅Ｌｆから、（Ｌｓ−Ｌｆ）／２との計算で求まる端部幅Ｌｇと、予め設定した所定の許容値αによって、
前記ＬｍｏとＬｍｄが、
「Ｌｍｏ≧Ｌｇ＋α」と「Ｌｍｄ≧Ｌｇ＋α」の条件を共に満たしている場合には、欠陥マーク検出と判定し、以下のフィルム貼付位置の公差判定を行わず、
また逆に、「Ｌｍｏ≧Ｌｇ＋α」と「Ｌｍｄ≧Ｌｇ＋α」の条件を共に満たしていない場合には、
前記ＬｍｏとＬｍｄが、
「Ｌｍｏ≧Ｌｇ＋α」と「Ｌｍｄ≦Ｌｇ−α」の条件を共に満たしている場合に、または、
前記ＬｍｏとＬｍｄが、
「Ｌｍｏ≦Ｌｇ−α」と「Ｌｍｄ≧Ｌｇ＋α」の条件を共に満たしている場合に、フィルム貼付位置の公差判定不合格と判定することを特徴とするラミネート鋼板のフィルム除け幅管理方法。

［２］ラミネート鋼板製造ラインにおいて、欠陥マークを付したラミネート鋼板を幅方向に撮像した画像に基づいてフィルムが貼られていない部分の幅であるフィルム除け幅を求めてフィルム貼付位置の公差判定および欠陥マーク検出を行う、ラミネート鋼板のフィルム除け幅管理装置であって、
鋼板の表裏の両面にフィルムを貼付するフィルム貼付装置と、
フィルム貼付したラミネート鋼板の欠陥部を検出する欠陥検出装置と、
欠陥検出信号とラミネート鋼板速度信号に基づいてマーキング指令を送出する欠陥マーキング制御装置と、
マーキング指令を受け、欠陥を検出した長手位置箇所へ欠陥部分を表示する欠陥マークをマーキングする欠陥マーキング装置と、
ラミネート鋼板を幅方向に撮像するＣＣＤカメラと、
撮像した画像を画像処理し、ラミネート鋼板幅方向におけるフィルム除け幅を検出し、ラミネート鋼板全長にわたるフィルム貼付位置の公差判定および欠陥マーク検出を行う画像判定装置とを具備し、
該画像判定装置では、
前記画像の輝度分布から前記ラミネート鋼板の幅方向両端の一端側および他端側のフィルム除け幅Ｌｍｏ、Ｌｍｄをそれぞれ求め、
鋼板幅Ｌｓおよびフィルム幅Ｌｆから、（Ｌｓ−Ｌｆ）／２との計算で求まる端部幅Ｌｇと、予め設定した所定の許容値αによって、
前記ＬｍｏとＬｍｄが、
「Ｌｍｏ≧Ｌｇ＋α」と「Ｌｍｄ≧Ｌｇ＋α」の条件を共に満たしている場合には、欠陥マーク検出と判定し、以下のフィルム貼付位置の公差判定を行わず、
また逆に、「Ｌｍｏ≧Ｌｇ＋α」と「Ｌｍｄ≧Ｌｇ＋α」の条件を共に満たしていない場合には、
前記ＬｍｏとＬｍｄが、
「Ｌｍｏ≧Ｌｇ＋α」と「Ｌｍｄ≦Ｌｇ−α」の条件を共に満たしている場合に、または、
前記ＬｍｏとＬｍｄが、
「Ｌｍｏ≦Ｌｇ−α」と「Ｌｍｄ≧Ｌｇ＋α」の条件を共に満たしている場合に、フィルム貼付位置の公差判定不合格と判定するプログラムを有することを特徴とするラミネート鋼板のフィルム除け幅管理装置。

本発明によれば、フィルム除け幅に基づく独自のロジックにより、ラミネート鋼板に付された欠陥マークがフィルムエッジ部にかかる場合であっても、フィルム除け幅の誤検出を回避ようにしたので、正しいフィルム貼付位置の公差判定および欠陥マーク検出をすることができる。

ラミネート鋼板製造ラインの構成例を示す図である。 従来のフィルム除け幅の検出を説明する図である。 欠陥マークがフィルムエッジ部にかかった場合のフィルム除け幅の検出を説明する図である。 本発明におけるフィルム貼付位置の公差判定を説明する図である。 本発明における欠陥マーク検出判定を説明する図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。図１は、ラミネート鋼板製造ラインの構成例を示す図である。

図中、１はフィルム貼付装置、２はクエンチゾーン、３は欠陥検出装置、４は欠陥マーキング制御装置、５は欠陥マーキング装置、６はＣＣＤカメラ、７は画像判定装置、および８は鋼板をそれぞれ表す。

鋼板８は、フィルム貼付装置１にて表裏の両面にフィルムが貼付けられ、クエンチゾーン２で冷却された後、欠陥検出装置３にて表裏の両面に存在する疵やピンホール等の欠陥部が検出される。そして、欠陥検出信号が、欠陥検出装置３から欠陥マーキング制御装置４へと送出される。

欠陥マーキング制御装置４では、欠陥検出信号とライン制御装置（図示せず）の速度信号に基づいて、欠陥マーキング装置５へマーキング指令を送出する。そして、マーキング指令を受けた欠陥マーキング装置５では、欠陥を検出した長手位置へ欠陥部分を表示する欠陥マークを、鋼板８の端縁部分に例えばドットパターンとしてマーキングする。

ラミネート鋼板製造ラインの下流に設置されたＣＣＤカメラ６では、搬送されてきたラミネート鋼板を幅方向に撮像する。撮像された画像は、画像判定装置７に送られる。

画像判定装置７では、フィルム貼付位置を管理するため、送られた画像を画像処理し、ラミネート鋼板幅方向におけるフィルムが貼付されていないフィルム除け幅を検出し、ラミネート鋼板全長にわたるフィルム貼付位置の公差判定および欠陥マーク検出をラミネート鋼板全長にわたり行う。

図２は、従来のフィルム除け幅の検出を説明する図である。また、図３は、欠陥マークがフィルムエッジ部にかかった場合のフィルム除け幅の検出を説明する図である。

図中、８は鋼板、９はラミネートフィルム、１０は欠陥マーク、Ｌｓは鋼板幅、およびＬｆはラミネートフィルム幅をそれぞれ表す。

図２は、ラミネートフィルム９が貼付された鋼板８をＣＣＤカメラで幅方向に撮像し、撮像された画像の輝度分布を示している。鋼板８とラミネートフィルム９との輝度差からフィルムが貼られていない鋼板幅すなわちフィルム除け幅Ｌｍｏを求める。そして、求めたフィルム除け幅Ｌｍｏによって、フィルムが決められた貼付位置範囲に入っているかどうかのフィルム貼付位置の公差判定を行う。

鋼板８とラミネートフィルム９のそれぞれの幅中心位置が一致している条件での、鋼板幅方向の両端にフィルムが貼られていない端部幅Ｌｇは、鋼板幅Ｌｓおよびフィルム幅Ｌｆとすれば、以下に示す式のようになる。

Ｌｇ＝（Ｌｓ−Ｌｆ）／２
上記端部幅Ｌｇは、鋼板の中心位置に合わせてラミネートフィルムの中心が理想的に貼付された場合であって、実際は鋼板やフィルムの蛇行などによって貼付ずれが生じている。

そこで、フィルム貼付位置の公差判定は、計算した端部幅Ｌｇに所定の許容幅±αを設けて行う。すなわち、画像処理によって求めたフィルム除け幅Ｌｍｏが、端部幅Ｌｇ±αの範囲内にあれば、フィルム貼付位置の公差判定合格（フィルム除け幅ＯＫ）とし、これ以外ではフィルム貼付位置の公差判定不合格（フィルム除け幅ＮＧ）と判定する。

これに対して、図３のようにＣＣＤカメラの検出視野で欠陥マーク１０がフィルム９のエッジ部にかかった場合には、撮像された画像の輝度分布は欠陥マーク１０部分の輝度が高くなり、この輝度分布から求めたフィルム除け幅Ｌｍｏは図２で示したフィルム除け幅より大きくなってしまう。これにより、上述のフィルム貼付位置の公差判定で誤判定が生じてしまうため、本発明を想到するに至った。

図４は、本発明におけるフィルム貼付位置の公差判定を説明する図である。幅方向右側にフィルムが蛇行した場合の様子を示したものであり、鋼板幅方向の両端のＯＰ（オペレータ）側、およびＤＲ（駆動ドライブ）側のフィルム除け幅をそれぞれＬｍｏ、Ｌｍｄと検出している。

この場合、フィルム貼付位置の公差判定不合格（フィルム除け幅ＮＧ）として、「Ｌｍｏ≧Ｌｇ＋α」と「Ｌｍｄ≦Ｌｇ−α」の２つの条件を満たしている場合とする。すなわち、ＯＰ側のフィルム除け幅Ｌｍｏが端部幅Ｌｇに片側許容値αを足したＬｇ＋α以上であり、かつ、ＤＲ側のフィルム除け幅Ｌｍｄが端部幅Ｌｇから片側許容値αを引いたＬｇ−α以下である場合にフィルム貼付位置の公差判定不合格（フィルム除け幅ＮＧ）とし、これ以外の場合にはフィルム貼付位置の公差判定合格（フィルム除け幅ＯＫ）とする（フィルム貼付位置の公差判定Ａ）ものである。

また、図４と反対側に幅方向左側にフィルムが蛇行した場合のフィルム貼付位置の公差判定不合格（フィルム除け幅ＮＧ）として、「Ｌｍｏ≦Ｌｇ−α」と「Ｌｍｄ≧Ｌｇ＋α」の２つの条件を満たしている場合とする。すなわち、ＯＰ側のフィルム除け幅ＬｍｏがＬｇ−α以下であり、かつ、ＤＲ側のフィルム除け幅ＬｍｄがＬｇ＋α以上である場合にフィルム貼付位置の公差判定不合格（フィルム除け幅ＮＧ）とし、これ以外の場合にはフィルム貼付位置の公差判定合格（フィルム除け幅ＯＫ）とする（フィルム貼付位置の公差判定Ｂ）ものである。

上記、フィルム貼付位置の公差判定ＡおよびＢにより、フィルム除け幅をラミネート鋼板全長にわたる管理を行う。これにより、フィルム貼付位置の公差判定における誤判定を１％以下に改善することができた。

また、本発明では、上記フィルム貼付位置の公差判定とともに、欠陥マーク検出判定も行う。図５は、本発明における欠陥マーク検出判定を説明する図である。図３に示したように、欠陥マークがＯＰ・ＤＲ側の両側にマーキングされていることにより、画像に基づくフィルム除け幅は欠陥マークが無いときと比べて大きく検出されることから、下記のロジックとする。

ＯＰ側の「Ｌｍｏ≧Ｌｇ＋α」とＤＲ側の「Ｌｍｄ≧Ｌｇ＋α」のＡＮＤ条件にて、欠陥マーク検出と判定する。この欠陥マーク検出判定により、欠陥マーク印字実績についてもラミネート鋼板全長にわたる管理を行うことができる。

また、全体フローとしては、先ず、欠陥マークの検出を行い、欠陥マーク検出と判定された場合には、上記フィルム貼付位置の公差判定を行わず、欠陥マーク検出と判定されなかった場合にのみ、上記フィルム貼付位置の公差判定を行うものとする。

なお、本発明は、ラミネート鋼板製造ラインへの適用に限られるものでなく、ラミネートフィルムを貼付する製造するラインであれば鋼板以外にも適用可能である。

１ フィルム貼付装置
２ クエンチゾーン
３ 欠陥検出装置
４ 欠陥マーキング制御装置
５ 欠陥マーキング装置
６ ＣＣＤカメラ
７ 画像判定装置
８ 鋼板
９ ラミネートフィルム
１０ 欠陥マーク
Ｌｓ 鋼板幅
Ｌｆ ラミネートフィルム幅

Claims (2)

1. ラミネート鋼板製造ラインにおいて、欠陥マークを付したラミネート鋼板を幅方向に撮像した画像に基づいてフィルムが貼られていない部分の幅であるフィルム除け幅を求めてフィルム貼付位置の公差判定および欠陥マーク検出を行う、ラミネート鋼板のフィルム除け幅管理方法であって、
   前記画像の輝度分布から前記ラミネート鋼板の幅方向両端の一端側および他端側のフィルム除け幅Ｌｍｏ、Ｌｍｄをそれぞれ求め、
   鋼板幅Ｌｓおよびフィルム幅Ｌｆから、（Ｌｓ−Ｌｆ）／２との計算で求まる端部幅Ｌｇと、予め設定した所定の許容値αによって、
   前記ＬｍｏとＬｍｄが、
   「Ｌｍｏ≧Ｌｇ＋α」と「Ｌｍｄ≧Ｌｇ＋α」の条件を共に満たしている場合には、欠陥マーク検出と判定し、以下のフィルム貼付位置の公差判定を行わず、
   また逆に、「Ｌｍｏ≧Ｌｇ＋α」と「Ｌｍｄ≧Ｌｇ＋α」の条件を共に満たしていない場合には、
   前記ＬｍｏとＬｍｄが、
   「Ｌｍｏ≧Ｌｇ＋α」と「Ｌｍｄ≦Ｌｇ−α」の条件を共に満たしている場合に、または、
   前記ＬｍｏとＬｍｄが、
   「Ｌｍｏ≦Ｌｇ−α」と「Ｌｍｄ≧Ｌｇ＋α」の条件を共に満たしている場合に、フィルム貼付位置の公差判定不合格と判定することを特徴とするラミネート鋼板のフィルム除け幅管理方法。
2. ラミネート鋼板製造ラインにおいて、欠陥マークを付したラミネート鋼板を幅方向に撮像した画像に基づいてフィルムが貼られていない部分の幅であるフィルム除け幅を求めてフィルム貼付位置の公差判定および欠陥マーク検出を行う、ラミネート鋼板のフィルム除け幅管理装置であって、
   鋼板の表裏の両面にフィルムを貼付するフィルム貼付装置と、
   フィルム貼付したラミネート鋼板の欠陥部を検出する欠陥検出装置と、
   欠陥検出信号とラミネート鋼板速度信号に基づいてマーキング指令を送出する欠陥マーキング制御装置と、
   マーキング指令を受け、欠陥を検出した長手位置箇所へ欠陥部分を表示する欠陥マークをマーキングする欠陥マーキング装置と、
   ラミネート鋼板を幅方向に撮像するＣＣＤカメラと、
   撮像した画像を画像処理し、ラミネート鋼板幅方向におけるフィルム除け幅を検出し、ラミネート鋼板全長にわたるフィルム貼付位置の公差判定および欠陥マーク検出を行う画像判定装置とを具備し、
   該画像判定装置では、
   前記画像の輝度分布から前記ラミネート鋼板の幅方向両端の一端側および他端側のフィルム除け幅Ｌｍｏ、Ｌｍｄをそれぞれ求め、
   鋼板幅Ｌｓおよびフィルム幅Ｌｆから、（Ｌｓ−Ｌｆ）／２との計算で求まる端部幅Ｌｇと、予め設定した所定の許容値αによって、
   前記ＬｍｏとＬｍｄが、
   「Ｌｍｏ≧Ｌｇ＋α」と「Ｌｍｄ≧Ｌｇ＋α」の条件を共に満たしている場合には、欠陥マーク検出と判定し、以下のフィルム貼付位置の公差判定を行わず、
   また逆に、「Ｌｍｏ≧Ｌｇ＋α」と「Ｌｍｄ≧Ｌｇ＋α」の条件を共に満たしていない場合には、
   前記ＬｍｏとＬｍｄが、
   「Ｌｍｏ≧Ｌｇ＋α」と「Ｌｍｄ≦Ｌｇ−α」の条件を共に満たしている場合に、または、
   前記ＬｍｏとＬｍｄが、
   「Ｌｍｏ≦Ｌｇ−α」と「Ｌｍｄ≧Ｌｇ＋α」の条件を共に満たしている場合に、フィルム貼付位置の公差判定不合格と判定するプログラムを有することを特徴とするラミネート鋼板のフィルム除け幅管理装置。