JP2927995B2 - Evaluation method of the opening inclination angle of the minute depression on the metal plate surface - Google Patents

Evaluation method of the opening inclination angle of the minute depression on the metal plate surface

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JP2927995B2
JP2927995B2 JP21882291A JP21882291A JP2927995B2 JP 2927995 B2 JP2927995 B2 JP 2927995B2 JP 21882291 A JP21882291 A JP 21882291A JP 21882291 A JP21882291 A JP 21882291A JP 2927995 B2 JP2927995 B2 JP 2927995B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は金属板表面に規則的に配
列された微小な窪みの開口部側面の傾斜角を評価する方
法に関するものであり、特に塗装用鋼板に形成された粗
面化用環状溝(以下ダル目溝と記す)の開口部側面の傾
斜角を評価することにより、その深さ方向の形状を定量
的に評価するのに適するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for evaluating the angle of inclination of the side surface of an opening of a minute depression regularly arranged on the surface of a metal plate. It is suitable for quantitatively evaluating the shape in the depth direction by evaluating the inclination angle of the side surface of the opening of the annular groove for use (hereinafter referred to as a "dull groove").

【0002】[0002]

【従来の技術】塗装用鋼板、中でも自動車のボディに使
用される自動車用鋼板は、塗装後の鮮映性とプレス加工
性とが重要視される。この鮮映性とは塗装面の乱反射が
少なく光沢性に優れていること、及び写像の歪みが少な
く写像性に優れていることを合わせて意味し、特にこの
鮮映性が優れることによって車両の高級感を醸すことが
できる。このため、従来はこの塗装用鋼板を最終的に調
質圧延するロールの表面にショットブラストや放電加工
を施して塗装用鋼板の表面を粗面化する、所謂ダル仕上
げを行い、粗面化された表面の谷の部分にプレス加工用
の潤滑油を貯留させ、プレス時の潤滑性を向上して焼付
きを防止すると共に、山と谷の間の斜面の部分に塗装膜
のアンカー効果を生じせしめて該塗装膜と鋼板とが強固
に固着するようにしていた。
2. Description of the Related Art A steel plate for painting, particularly a steel plate for an automobile used for an automobile body, is emphasized for its sharpness and press workability after painting. This sharpness means that the irregular reflection of the painted surface is small and the gloss is excellent, and that the image distortion is small and the image quality is excellent. You can create a sense of luxury. For this reason, conventionally, the surface of the roll to which the coating steel sheet is finally subjected to temper rolling is subjected to a so-called dull finish in which the surface of the coating steel sheet is roughened by performing shot blasting or electric discharge machining. Lubricating oil for press working is stored in the valleys of the raised surface to improve the lubricity during pressing and prevent seizure, and the anchor effect of the coating film occurs on the slopes between the peaks and valleys At least, the coating film and the steel plate were firmly fixed.

【0003】しかし従来のショットブラスト法や放電加
工法により形成された塗装用鋼板の表面の山と谷とは不
規則であり、しかも平坦面が少ない。従って、この不規
則な山と谷とで構成された表面に塗装すると該塗装面に
は素地の山と谷の影響により凹凸が生じ易く、前述した
鮮映性が劣るという問題があった。このため、この凹凸
を除去する中研ぎ作業を必要としていた。
However, the peaks and valleys of the surface of the steel sheet for coating formed by the conventional shot blasting method or electric discharge machining method are irregular, and the flat surface is small. Therefore, when the surface composed of the irregular peaks and valleys is painted, irregularities are likely to occur on the painted surface due to the influence of the base peaks and valleys, and there is a problem that the sharpness described above is inferior. For this reason, a medium sharpening operation for removing the unevenness is required.

【0004】かかる問題を解決すべく、本出願人は先に
特公平3−38923号公報に代表して記載される塗装
用鋼板を開発し提案している。この塗装用鋼板は、調質
圧延等に使用される仕上ロールAの表面にレーザ等のよ
うな高密度エネルギ源により図11に示すような規則的
な円形凹部Bとその周囲の円環状凸部Cとからなるマイ
クロクレータを規則的配列で形成し、図12に示すよう
に該マイクロクレータの形状を仕上プレス時に該鋼板D
の表面に転写したものであり、この転写された円環状溝
をダル目溝Eと称している(図13)。
[0004] In order to solve such a problem, the present applicant has previously developed and proposed a steel sheet for coating described on behalf of Japanese Patent Publication No. 3-38923. This coating steel sheet is formed on a surface of a finishing roll A used for temper rolling or the like by a regular circular concave portion B as shown in FIG. C are formed in a regular array, and as shown in FIG.
And the transferred annular groove is referred to as a dull groove E (FIG. 13).

【0005】この塗装用鋼板によればダル目溝の形状を
任意に設定することができ且つ単位面積当たりのダル目
の数を任意に設定することができるので、前記プレス潤
滑性(プレス加工性)と塗装膜のアンカー効果を高めな
がら、単位面積当たりの鋼板の平坦度及びダル目の深さ
を自在に設定することにより鮮映性を向上することがで
きるという利点がある。
According to the steel plate for coating, the shape of the groove can be arbitrarily set and the number of dents per unit area can be arbitrarily set. ) And the anchor effect of the coating film, while improving the flatness of the steel sheet per unit area and the depth of the dents at will, thereby improving the sharpness.

【0006】このダル目溝付き塗装用鋼板(以下レーザ
ダル鋼板と記す)の評価指標としては、添字Lを鋼板の
長手方向、Cを幅方向として、図10に示すようにダル
目溝径:DL,DC,dL,dC、ダル目溝形状:Δ
D,Δd,L1,L2,C1,C2、ダル目溝充足率:
α、ダル目溝ピッチ:SmL,SmC、ダル目溝正則
度:ΔS、平坦度面積率:η、ダル目溝深さ分布:H
n、ダル目溝側面傾斜角分布:θ等が考えられている。
As an evaluation index of the coating steel sheet having a dull groove (hereinafter referred to as a laser dull steel sheet), a subscript L is a longitudinal direction of the steel sheet, C is a width direction, and as shown in FIG. , DC, dL, dC, dull groove shape: Δ
D, Δd, L1, L2, C1, C2, dull groove filling rate:
α, dull groove pitch: SmL, SmC, dull groove regularity: ΔS, flatness area ratio: η, dull groove depth distribution: H
n, the ditch groove side surface inclination angle distribution: θ, etc. are considered.

【0007】これらの評価指標を迅速且つ高精度に計測
する計測方法としては、本出願人が先に提案した特開平
2−25707号公報の表面凹凸パターン計測方法に記
載されているものがある。この計測方法は測定対象表面
に高輝度光源からの光を二つの異なる照射角で照射し、
該表面に生じるダル目溝パターンの明暗模様の拡大図を
撮像し、この表面パターンの明暗画像を画像蓄積処理装
置により解析して該ダル目溝の二次元的位置関係及び各
ダル目溝の深さ分布状況を演算、表示するようにしたも
のである。
As a measuring method for measuring these evaluation indices quickly and with high accuracy, there is a method described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 2-25707, which has been previously proposed by the present applicant, for measuring the surface unevenness pattern. This measurement method irradiates the surface of the measurement object with light from a high-intensity light source at two different irradiation angles,
An enlarged view of the light and dark pattern of the dull groove pattern generated on the surface is taken, and the light and dark image of this surface pattern is analyzed by an image storage processing device, and the two-dimensional positional relationship of the dull groove and the depth of each dull groove are analyzed. The distribution status is calculated and displayed.

【0008】この計測方法によれば、少なくともダル目
溝の二次元的位置関係については迅速に且つかなり精度
良く計測することができるという利点がある。
According to this measuring method, there is an advantage that at least the two-dimensional positional relationship of the groove can be measured quickly and with high accuracy.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の計測方法では、光を照射してその明暗模様を解析する
ことにより種々のデータを演算するものであるため、こ
の光の照射条件がわずかでも異なれば本質的な形状を誤
認する虞れがあり、そのため多少の誤差が生じることも
ある。中でも特にダル目溝の深さ分布については誤差が
大きく、従ってダル目溝の深さ方向の正確な形状を認識
することが困難であった。しかし、この深さ方向の形状
は前述のように、プレス潤滑油や塗装用塗料の流入・貯
留性に大いに影響し、ひいてはプレス加工性及び鮮映性
に大いに影響するものであるため、正確なデータを必要
とする。このような理由からダル目溝の深さ方向の形状
を定量的に評価する方法は現在まで定義付けされていな
かった。
However, in the above-mentioned conventional measuring method, various data are calculated by irradiating light and analyzing the light and dark patterns, so that the conditions of irradiating the light are slightly different. In such a case, there is a risk that the essential shape may be misidentified, and therefore, some errors may occur. Above all, there is a large error particularly in the depth distribution of the dovetail groove, and it is difficult to recognize an accurate shape of the dovetail groove in the depth direction. However, as described above, the shape in the depth direction greatly affects the inflow and storage of press lubricating oil and paint for coating, and thus greatly affects press workability and sharpness. Need data. For this reason, a method for quantitatively evaluating the shape of the groove in the depth direction has not been defined so far.

【0010】本発明はかかる諸問題を解決すべく開発さ
れたものであり、触針式粗さ計や非触針式粗さ計(レー
ザ反射距離計式粗さ計)等により採取された窪みの三次
元断面線図から、その傾斜角分布線図を作成することに
よって該窪みの深さ方向の形状を正確且つ容易に認識す
ることができ、またこの傾斜角分布線図を作成すること
により従来評価しにくかった鮮映性やプレス成形性を評
価することができる評価方法を提供することを目的とす
るものである。
The present invention has been developed in order to solve the above-mentioned problems, and is provided with a depression sampled by a stylus type roughness meter or a non-stylus type roughness meter (laser reflection distance type roughness meter). From the three-dimensional cross-sectional diagram, the shape of the depression in the depth direction can be accurately and easily recognized by creating the inclination angle distribution diagram, and by creating the inclination angle distribution diagram, It is an object of the present invention to provide an evaluation method capable of evaluating sharpness and press formability, which have been difficult to evaluate conventionally.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の金属板表面の微
小窪みの開口傾斜角評価方法は、金属板表面に規則的に
配列された微小な窪みの、開口部側面の傾斜角を評価す
る方法であって、微小窪みを含む範囲の三次元断面線図
を採取し、採取された各三次元断面線図から傾斜角の評
価に適する所定の位置の深さ値を探求し、夫々の位置に
おける深さ値の変化率から該位置の傾斜角を算出し、こ
の位置と傾斜角とから傾斜角分布線図を作成し、この傾
斜角分布線図において傾斜角を評価することを特徴とす
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The method of the present invention for evaluating the inclination angle of the opening of a minute depression on the surface of a metal plate evaluates the inclination angle of the side surface of the opening of the minute depression regularly arranged on the surface of the metal plate. In the method, a three-dimensional cross-sectional diagram of a range including a micro recess is collected, and a depth value at a predetermined position suitable for evaluation of an inclination angle is searched from each of the collected three-dimensional cross-sectional diagrams, and each position is determined. Calculating the inclination angle of the position from the rate of change of the depth value in the above, creating an inclination angle distribution diagram from the position and the inclination angle, and evaluating the inclination angle in the inclination angle distribution diagram. Things.

【0012】[0012]

【作用】本発明の金属板表面の微小窪みの開口傾斜角評
価方法では、微小窪みを含む範囲の三次元断面線図を採
取し、採取された各三次元断面線図から傾斜角の評価に
適する所定の位置の深さ値を探求し、夫々の位置におけ
る深さ値の変化率から該位置の傾斜角を算出し、この位
置と傾斜角とから傾斜角分布線図を作成するものである
ので、例えば塗装用鋼板の表面性状(表面形状)を評価
するために、予め触針式粗さ計や非触針式粗さ計(レー
ザ反射距離計式粗さ計)等により測定して得た直交座標
系三次元断面線図の三次元表面形状データにおいて、所
定の測定線上の所定の測定点における深さ座標をサーチ
し、該深さ座標の変化率からその測定点の傾斜角を算出
してそれらの各点の傾斜角を適宜補間して連結すること
により、前記傾斜角分布線図を容易に作成することがで
き、該傾斜角分布線図から該窪みの側面の形状、即ち窪
みの深さ方向の形状を正確に且つ簡単に認識することが
できる。
According to the method for evaluating the inclination angle of the opening of a minute depression on the surface of a metal plate according to the present invention, a three-dimensional sectional diagram of a range including the minute depression is collected, and the inclination angle is evaluated from each of the collected three-dimensional sectional diagrams. A suitable depth value at a predetermined position is searched for, an inclination angle of the position is calculated from a change rate of the depth value at each position, and an inclination angle distribution diagram is created from the position and the inclination angle. Therefore, for example, in order to evaluate the surface properties (surface shape) of the steel sheet for coating, it is measured and measured in advance using a stylus type roughness meter or a non-stylus type roughness meter (laser reflection distance type roughness meter). In the three-dimensional surface shape data of the orthogonal coordinate system three-dimensional sectional diagram, a depth coordinate at a predetermined measurement point on a predetermined measurement line is searched, and an inclination angle of the measurement point is calculated from a change rate of the depth coordinate. Then, by appropriately interpolating and connecting the inclination angles of those points, the inclination A distribution diagram can be created easily, the shape of the depressions Mino side from the inclined angle distribution diagram, i.e. a recess in the depth direction of the shape can be recognized accurately and easily.

【0013】[0013]

【実施例】図1は本発明の金属板表面の微小窪みの開口
傾斜角評価方法を実施化したレーザダル鋼板のダル目溝
傾斜角分布測定評価装置の一例であり、これは例えば図
10に示すようなレーザダル鋼板の表面性状を評価する
ための表面形状解析装置に傾斜角分布測定評価機能を付
加したものである。
FIG. 1 is an example of an apparatus for measuring and evaluating the inclination angle distribution of a dull groove of a laser dull steel plate, which implements the method for evaluating the opening inclination angle of a minute depression on the surface of a metal plate according to the present invention .
This is a surface shape analyzer for evaluating the surface properties of a laser dull steel plate as shown in FIG.

【0014】この測定評価装置は大別して触針式粗さ計
10等による表面形状入力部1と、該表面形状入力部1
からのデータを解析する表面形状解析部(レーザダル目
溝解析部)2と、該解析部2で解析されたデータを表示
する解析結果表示部3とから構成される。前記表面形状
入力部1では、触針式粗さ計10のZ軸信号、即ちダル
目溝Eの深さ方向へのアナログ信号を適宜処理して出力
する粗さ計アンプ11と、該粗さ計10を操作するため
の粗さ計コントローラ12とから構成されている。そし
て、前記粗さ計アンプ11では前記アナログ深さ信号を
ディジタル変換するA/D変換器13、ディジタル変換
された信号を記憶するメモリ14、さらにその信号をア
ナログ変換して出力するD/A変換器15が備えられて
いる。なお、前記触針式粗さ計10の走査方向をX軸、
該X軸に直交する水平方向をY軸と設定してある。
This measuring and evaluating apparatus is roughly divided into a surface shape input unit 1 using a stylus type roughness meter 10 and the like,
A surface shape analysis unit (laser dull groove analysis unit) 2 for analyzing data from the computer and an analysis result display unit 3 for displaying data analyzed by the analysis unit 2. The surface shape input unit 1 includes a roughness meter amplifier 11 that appropriately processes and outputs a Z-axis signal of the stylus-type roughness meter 10, that is, an analog signal in the depth direction of the dull groove E, and And a roughness meter controller 12 for operating the meter 10. In the roughness meter amplifier 11, an A / D converter 13 for digitally converting the analog depth signal, a memory 14 for storing the digitally converted signal, and a D / A conversion for converting the analog signal into an analog signal and outputting the analog signal. A vessel 15 is provided. The scanning direction of the stylus type roughness meter 10 is an X axis,
The horizontal direction orthogonal to the X axis is set as the Y axis.

【0015】こうして粗さ計アンプ11から出力された
アナログ深さ信号は解析結果表示部3のパソコン16に
入力され、該パソコン16内のA/D変換回路17から
メモリ18に記憶され、更にインターフェース回路19
を経て表面形状解析部2に出力される。こうして出力さ
れたディジタル深さ信号は表面形状解析部2の表面形状
解析装置20に入力される。この表面形状解析装置20
では、その内部のROM21に表面形状二次元解析基本
プログラム,表面形状三次元解析基本プログラム,画像
解析基本プログラム,触針式粗さ計10のX,Y軸方向
データ抽出及び補間プログラム等が予め記憶されてい
る。また、該解析装置20は表面形状解析ソフトやレー
ザダル目溝解析ソフト等が記憶された外部FD22,2
3によりプログラムが実行され、それらのプログラムの
実行により解析された表面形状三次元データがディジタ
ルデータとして前記パソコンのインターフェース回路1
7に出力される。なお、この表面形状解析装置20とイ
ンターフェース回路17とは互いの制御コマンドにより
制御される。
The analog depth signal output from the roughness meter amplifier 11 is input to the personal computer 16 of the analysis result display unit 3, stored in the memory 18 from the A / D conversion circuit 17 in the personal computer 16, and further connected to the interface. Circuit 19
And is output to the surface shape analysis unit 2. The digital depth signal thus output is input to the surface shape analyzer 20 of the surface shape analyzer 2. This surface shape analyzer 20
In the internal ROM 21, a basic program for surface shape two-dimensional analysis, a basic program for surface shape three-dimensional analysis, a basic program for image analysis, a program for extracting stylus-type roughness meter 10 in the X and Y-axis directions, an interpolation program, etc. Have been. Further, the analyzer 20 includes external FDs 22 and 2 storing surface shape analysis software, laser dull groove analysis software, and the like.
3 is executed, and the three-dimensional surface shape data analyzed by executing the programs is converted into digital data by the interface circuit 1 of the personal computer.
7 is output. The surface shape analyzer 20 and the interface circuit 17 are controlled by mutual control commands.

【0016】表面形状三次元ディジタルデータが入力さ
れたパソコン16では、パソコン用の表面形状解析ソフ
トやレーザダル目溝解析ソフト等が記憶された外部FD
24,25によりプログラムが実行され、前記表面形状
三次元ディジタルデータが演算・処理されてCRT26
に表示されたり、図示されていないプリンタにプリント
アウトされる。また該パソコン16にはコマンドやメッ
セージを入力するキーボード27やマウス28も接続さ
れている。
In the personal computer 16 to which the surface shape three-dimensional digital data is input, an external FD storing surface shape analysis software for the personal computer, laser dull groove analysis software, and the like is stored.
A program is executed by 24 and 25, and the surface shape three-dimensional digital data is calculated and processed.
Or printed out on a printer (not shown). A keyboard 27 and a mouse 28 for inputting commands and messages are also connected to the personal computer 16.

【0017】前記表面形状解析装置20により行われる
プログラムでは例えば図2のフローチャートに示すデー
タ処理が、前記パソコン16により行われるプログラム
では例えば図3のフローチャートに示す演算処理が実行
される。前記図2のフローチャートに示すデータ処理で
は、先ずステップS1で測定評価対象となるダル目溝を
含む範囲において、図6に示す所定ピッチp毎に三次元
断面線図を採取する制御信号が出力される。この制御信
号に基づいて触針式粗さ計10が作動して、該粗さ系1
0により採取される三次元断面線図の深さ方向Z軸、走
査方向Y軸、走査位置X軸の各データが出力される。
In the program executed by the surface shape analyzing apparatus 20, for example, data processing shown in the flowchart of FIG. 2 is executed, and in the program executed by the personal computer 16, for example, the arithmetic processing shown in the flowchart of FIG. In the data processing shown in the flowchart of FIG. 2, first, in step S1, a control signal for collecting a three-dimensional sectional diagram at a predetermined pitch p shown in FIG. You. The stylus type roughness meter 10 is operated based on the control signal, and the roughness system 1 is operated.
Each data of the Z-axis in the depth direction, the Y-axis in the scanning direction, and the X-axis in the scanning position of the three-dimensional cross-sectional diagram collected by 0 is output.

【0018】次にステップS2に移行して、前記パソコ
ン16を介してディジタル変換された三次元断面線図の
直交座標系ディジタルデータが読み込まれる。次にステ
ップS3に移行して、少なくとも評価単位となる一個の
ダル目溝を含む直交座標系ディジタルデータ数がn個あ
るか否かが判断され、該データ数がn個である場合はス
テップS4に、そうでない場合は前記ステップS1に移
行する。このデータ数nは、例えば図6のように前記走
査方向データ数sと走査位置データ数tとの積によって
算出される。
Next, the process proceeds to step S2, where the digital data of the orthogonal coordinate system of the three-dimensional sectional diagram, which has been digitally converted, is read through the personal computer 16. Next, the process proceeds to step S3, where it is determined whether or not the number of orthogonal coordinate system digital data including at least one dull groove serving as an evaluation unit is n. If the number is n, the process proceeds to step S4. Otherwise, the process proceeds to step S1. This data number n is calculated by, for example, the product of the scanning direction data number s and the scanning position data number t as shown in FIG.

【0019】前記ステップS4では、図6のように測定
対象となるダル目溝の予め想定される外形及び内形から
該ダル目溝の中心位置Oが決定される。次にステップS
5に移行して、図6のように前記中心位置Oを通る所定
方向の直交二軸C,Lが設定される。この実施例ではレ
ーザダル鋼板の長手方向にC軸を、幅方向にL軸を設定
した。
In step S4, as shown in FIG. 6, the center position O of the dull groove is determined from the presumed outer shape and inner shape of the dull groove to be measured. Next, step S
5, the two orthogonal axes C and L in a predetermined direction passing through the center position O are set as shown in FIG. In this embodiment, the C axis is set in the longitudinal direction of the laser dull steel sheet, and the L axis is set in the width direction.

【0020】次にステップS6に移行して、図7に示す
ように前記直交二軸C,Lがダル目溝Eに係る二つの線
分C’,L’を10等分し、それらの分断点Ci ,C'
i ,Li ,L' i が測定点として算出される。次にステ
ップS7に移行して、各々の測定点Ci ,C' i
i ,L' i における深さ値をサーチして、該深さ値の
変化率から各測定点Ci ,C' i ,Li ,L' i の傾斜
角θCi,θLiが算出される。この傾斜角θCi,θLiは、
例えば図5に示すように前記三次元断面線図のデータの
測定ピッチをp、各測定点Ci ,C' i ,Li ,L' i
の深さ値の座標をZCi,ZLi、前記三次元断面線図によ
り採取された各測定点の隣の深さ値の座標をZCi+1,Z
Li+1とすると下記1式,2式に基づいて算出される。
Next, the process proceeds to step S6, where the two orthogonal axes C and L divide the two line segments C 'and L' relating to the dovetail E into ten equal parts as shown in FIG. Points C i , C ′
i , L i , and L ′ i are calculated as measurement points. Next, the process proceeds to step S7, where each of the measurement points C i , C ′ i ,
The depth values at L i and L ′ i are searched, and the inclination angles θ Ci and θ Li of the measurement points C i , C ′ i , L i and L ′ i are calculated from the rate of change of the depth values. You. The inclination angles θ Ci and θ Li are
For example, as shown in FIG. 5, the measurement pitch of the data of the three-dimensional sectional diagram is p, and the respective measurement points C i , C ′ i , L i , L ′ i
Are the coordinates of the depth values Z Ci , Z Li , and the coordinates of the depth values next to the measurement points taken from the three-dimensional sectional diagram are Z Ci + 1 , Z
If Li + 1 is used, it is calculated based on the following equations (1) and (2).

【0021】 θCi=arctan((ZCi+1−ZCi)/p)π・180(deg.) ……… (1) θLi=arctan((ZLi+1−ZLi)/p)π・180(deg.) ……… (2) 次にステップS8に移行して、ダル目溝及びその内側の
平坦部までを含む範囲で、前記測定点Ci ,C' i ,L
i ,L' i と傾斜角θCi,θLiとの関係を図7に示すよ
うに傾斜角分布線図として線図化する。この場合、前記
平坦部及び測定点以外の点は前記三次元ディジタルデー
タを適宜補間してアナログ表示されるようにしてある。
Θ Ci = arctan ((Z Ci + 1 −Z Ci ) / p) π · 180 (deg.) (1) θ Li = arctan ((Z Li + 1 −Z Li ) / p) π · 180 (deg.) (2) Next, the process proceeds to step S8, and the measurement points C i , C ′ i , and L are measured in a range including the dull groove and the flat portion inside thereof.
The relationship between i , L ′ i and the inclination angles θ Ci , θ Li is plotted as an inclination angle distribution diagram as shown in FIG. In this case, points other than the flat portion and the measurement point are displayed in analog form by appropriately interpolating the three-dimensional digital data.

【0022】次にステップS9に移行して、前述のよう
にして算出或いは解析されたデータ信号を出力してプロ
グラムを終了する。前記図3のフローチャートに示す演
算処理では、先ずステップS10において前記ステップ
S9で出力されたデータ信号を読み込む。次にステップ
S11に移行して、前記傾斜角データから直交二軸の夫
々で傾斜角最大値及びその位置を算出する。
Next, the process proceeds to step S9, where the data signal calculated or analyzed as described above is output, and the program ends. In the arithmetic processing shown in the flowchart of FIG. 3, first, in step S10, the data signal output in step S9 is read. Next, the process proceeds to step S11, where the maximum tilt angle and its position are calculated for each of the two orthogonal axes from the tilt angle data.

【0023】次にステップS12に移行して、前記傾斜
角データから直交二軸の夫々で傾斜角最小値及びその位
置を算出する。次にステップS13に移行して、前記ス
テップS12,S13で算出した傾斜角最大値及び最小
値が夫々m個ずつあるか否かを判別し、それらがm個ず
つある場合はステップS14に移行し、そうでない場合
は前記ステップS10に移行する。この実施例ではデー
タ所要個数mを6個に設定した。
Then, the process proceeds to step S12, where the minimum value of the tilt angle and its position are calculated for each of the two orthogonal axes from the tilt angle data. Next, the process proceeds to step S13, where it is determined whether or not the inclination angle maximum value and the minimum value calculated in steps S12 and S13 are each m, and if they are each m, the process proceeds to step S14. Otherwise, the process proceeds to step S10. In this embodiment, the required data number m is set to six.

【0024】前記ステップS14では、m個の傾斜角最
大値の平均値、最大値、最小値を算出する。次にステッ
プS15に移行して、m個の傾斜角最小値の平均値、最
大値、最小値を算出する。次にステップS16に移行し
て、前述のようにして算出されたデータをCRTやプリ
ンタ等に表示する制御信号を出力してプログラムを終了
する。
In step S14, the average, maximum, and minimum values of the m maximum inclination angles are calculated. Next, the process proceeds to step S15, and the average, maximum, and minimum values of the m inclination angle minimum values are calculated. Next, the process proceeds to step S16, where a control signal for displaying the data calculated as described above on a CRT, a printer, or the like is output, and the program ends.

【0025】次にこの測定評価装置及び前記プログラム
によって処理される測定評価方法の作用について説明す
る。この測定対象となるダル目溝Eは外見上図4のよう
に、図の右側が深く、左側が浅く、上下方向では略同じ
深さになっているかのように見られる。まず、前記ステ
ップS1〜S3において読み込まれた直交座標系三次元
断面線図のディジタルデータから、ステップS4におい
て決定されたダル目溝Eの中心位置Oを通る直交二軸
C,LがステップS5において設定され、ステップS
6,S7ではこの直交二軸C,L上の所定の測定点にお
ける深さ値の変化率から傾斜角が算出され、それらの傾
斜角θCi,θLiと測定点C0 〜C10,C'0〜C'10 ,L
0 〜L10,L'0〜L'10とが傾斜角分布線図として表さ
れる。
Next, the operation of the measurement and evaluation apparatus and the measurement and evaluation method processed by the program will be described. As shown in FIG. 4, the tongue groove E to be measured is apparently deep on the right side of the figure and shallow on the left side of the figure, and appears to have substantially the same depth in the vertical direction. First, the orthogonal two axes C and L passing through the center position O of the dull groove E determined in step S4 are determined in step S5 from the digital data of the orthogonal coordinate system three-dimensional sectional diagram read in steps S1 to S3. Set, step S
In S6 and S7, the inclination angles are calculated from the rate of change of the depth value at the predetermined measurement points on the orthogonal two axes C and L, and the inclination angles θ Ci and θ Li and the measurement points C 0 to C 10 and C are calculated. '0 ~C' 10, L
0 and ~L 10, L '0 ~L' 10 is represented as the slope angle distribution diagram.

【0026】このようにして得られたディジタルデータ
を下記表1に、アナログデータによる傾斜角分布線図を
図8,図9に示す。
The digital data thus obtained is shown in Table 1 below, and the inclination angle distribution diagrams based on the analog data are shown in FIGS.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】従って、例えば所望する深さ方向の形状を
有するダル目溝の目標傾斜角分布線図を図7のように予
め設定しておき、この目標傾斜角分布線図と図8,図9
のように実際に得たアナログデータによる傾斜角分布線
図とを比較して、当該ダル目溝の深さ方向の形状を評価
することもできる。次に前記ステップS11〜S15に
おいて、六個のダル目溝の傾斜角分布線図から演算され
た傾斜角最大値、傾斜角最小値、及びそれらの平均値A
ve、最大値Max、最小値minを下記表2に示す。
Therefore, for example, a target inclination angle distribution diagram of a dull groove having a desired shape in the depth direction is set in advance as shown in FIG. 7, and the target inclination angle distribution diagram and FIGS.
As described above, it is also possible to evaluate the shape of the dull groove in the depth direction by comparing with the inclination angle distribution diagram based on the actually obtained analog data. Next, in steps S11 to S15, the maximum inclination angle, the minimum inclination angle, and the average value A thereof calculated from the inclination angle distribution diagram of the six dull grooves.
Table 2 below shows ve, the maximum value Max, and the minimum value min.

【0029】[0029]

【表2】 [Table 2]

【0030】このように本発明の開口傾斜角評価方法に
よれば、個々のダル目溝の傾斜角分布をダル目溝全域に
わたって得ることができる。またこの傾斜角データを数
値化することにより、複数個のダル目溝の全体的な評価
をすることができるので、レーザダル鋼板の製品として
の評価をすることもできる。なお、上記実施例では三次
元断面線図の採取手段として触針式粗さ計を用いた場合
についてのみ詳述したが、この採取手段はそれ以外のも
のであってもよく、例えば近年開発されているレーザ反
射距離計式粗さ計によれば更に緻密なデータの採取も可
能となる。
As described above, according to the opening inclination angle evaluation method of the present invention, it is possible to obtain the inclination angle distribution of the individual dull grooves over the entire area of the dull grooves. Further, by digitizing the inclination angle data, the overall evaluation of the plurality of dull grooves can be performed, so that the laser dull steel plate can be evaluated as a product. In the above embodiment, only the case where the stylus-type roughness meter is used as the means for collecting the three-dimensional cross-sectional diagram has been described in detail. However, the collecting means may be other means, for example, recently developed. According to the laser reflection distance meter type roughness meter, more precise data can be collected.

【0031】また、上記実施例では直交二軸C,Lがダ
ル目溝Eに係る二つの線分C’,L’を10等分して、
それらの分断点Ci ,C' i ,Li ,L' i を測定点に
設定したが、この測定点の設定はこれに限定されるもの
ではない。また、上記実施例では塗装用鋼板に形成され
たダル目溝の評価として本発明の開口傾斜角測定評価方
法を適用したが、同様にして例えば前記仕上げロール上
に形成されたマイクロクレータの外輪山高さ測定にも適
用することもでき、特に適用される対象を限定されるも
のではない。
In the above embodiment, the two orthogonal axes C and L divide the two line segments C ′ and L ′ relating to the dovetail groove E into ten equal parts.
Although the dividing points C i , C ′ i , L i , and L ′ i are set as the measurement points, the setting of the measurement points is not limited to this. In the above embodiment, the method of measuring the opening inclination angle according to the present invention was applied as the evaluation of the dull grooves formed in the steel plate for coating. However, in the same manner, for example, the height of the outer ring of the micro crater formed on the finishing roll was similarly measured. The present invention can also be applied to measurement, and there is no particular limitation on the application target.

【0032】更に、上記実施例では円環状のダル目溝の
測定について詳述したが、例えば方形環状溝などどのよ
うな窪みにも適用することができる。更にまた、上記実
施例は表面形状三次元解析をパソコン及び表面形状解析
装置においてプログラムで処理するものであるが、同様
の処理機能を有する理論回路等の組み合わせにより実行
させるようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the measurement of the annular dull groove has been described in detail. However, the present invention can be applied to any depression such as a rectangular annular groove. Furthermore, in the above-described embodiment, the three-dimensional surface shape analysis is processed by a program in a personal computer and a surface shape analysis device. However, the three-dimensional surface shape analysis may be executed by a combination of a theoretical circuit having the same processing function.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように本発明の深さ分布測
定方法によれば、微小窪みを含む範囲の三次元断面線図
を採取し、採取された各三次元断面線図から傾斜角の評
価に適する所定の位置の深さ値を探求し、夫々の位置に
おける深さ値の変化率から該位置の傾斜角を算出し、こ
の位置と傾斜角とから傾斜角分布線図を作成するもので
あるので、窪みを形成する側面の傾斜角分布状態を正確
に且つ一目で認識することができる。また、この傾斜角
分布状態から窪みの深さ方向の形状を評価することもで
きる。更にはこの傾斜角分布状態を数値化して複数個の
窪みを同時に評価することにより、金属板表面の形状評
価をすることもできる。
As described above, according to the depth distribution measuring method of the present invention, a three-dimensional sectional view of a range including a minute depression is collected, and the inclination angle of each of the collected three-dimensional sectional views is determined. Searching for a depth value at a predetermined position suitable for evaluation, calculating an inclination angle of the position from the rate of change of the depth value at each position, and creating an inclination angle distribution diagram from the position and the inclination angle Therefore, the inclination angle distribution state of the side surface forming the depression can be recognized accurately and at a glance. In addition, the shape of the depression in the depth direction can be evaluated from the inclination angle distribution state. Furthermore, the shape of the surface of the metal plate can be evaluated by numerically expressing the state of the inclination angle distribution and simultaneously evaluating a plurality of depressions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の微小窪みの開口傾斜角評価方法を実施
化した傾斜角測定評価装置の一例を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of a tilt angle measurement and evaluation apparatus that implements a method for evaluating the opening tilt angle of a minute depression according to the present invention.

【図2】図1の測定評価方法に使用されたデータ処理プ
ログラムを示すフローチャート図である。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a data processing program used in the measurement evaluation method of FIG. 1;

【図3】図1の測定評価方法に使用された演算処理プロ
グラムを示すフローチャート図である。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an arithmetic processing program used in the measurement evaluation method of FIG. 1;

【図4】実施例で実測されたダル目溝の一例を示すもの
であり、(a)は平面図、(b)は(a)のR−R断面
図、(c)は(a)のS−S断面図である。
FIGS. 4A and 4B show an example of a dull groove actually measured in the embodiment, in which FIG. 4A is a plan view, FIG. 4B is an RR cross-sectional view of FIG. 4A, and FIG. It is SS sectional drawing.

【図5】本発明の微小窪みの開口傾斜角評価方法で採取
される三次元断面線図の深さ座標の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of depth coordinates of a three-dimensional cross-sectional diagram obtained by the method for evaluating an opening inclination angle of a micro recess according to the present invention.

【図6】本発明の微小窪みの開口傾斜角評価方法により
採取される三次元断面線図の直交座標系データの説明図
である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of orthogonal coordinate system data of a three-dimensional cross-sectional diagram collected by the method for evaluating the opening inclination angle of a minute depression according to the present invention.

【図7】本発明の微小窪みの開口傾斜角評価方法により
線図化される微小窪みと傾斜角分布線図との相関説明図
である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a correlation between a micro pit and a tilt angle distribution diagram which are plotted by the method for evaluating the opening tilt angle of a micro pit according to the present invention.

【図8】実施例で線図化された傾斜角分布線図の一例で
ある。
FIG. 8 is an example of a tilt angle distribution diagram plotted in the embodiment.

【図9】実施例で線図化された傾斜角分布線図の他の例
である。
FIG. 9 is another example of a tilt angle distribution diagram plotted in the embodiment.

【図10】ダル目溝及びダル目溝が形成された鋼板の評
価基準の説明図であり、(a)は平面図、(b)は一つ
のダル目溝の詳細平面図、(c)は(b)のT−T断面
図である。
FIGS. 10A and 10B are explanatory diagrams of a dovetail groove and an evaluation criterion of a steel plate in which the dovetail groove is formed, wherein FIG. 10A is a plan view, FIG. 10B is a detailed plan view of one dovetail groove, and FIG. It is TT sectional drawing of (b).

【図11】ロール表面に形成されたマイクロクレータを
示すものであり、(a)は縦断面図、(b)は平面図で
ある。
11A and 11B show a micro crater formed on a roll surface, where FIG. 11A is a longitudinal sectional view and FIG. 11B is a plan view.

【図12】マイクロクレータによるダル目溝の転写状態
を表す縦断面図である。
FIG. 12 is a vertical cross-sectional view illustrating a transfer state of a dovetail groove by a micro crater.

【図13】鋼板表面に転写されたダル目溝を示すもので
あり、(a)は平面図、(b)は縦断面図である。
FIGS. 13A and 13B are views showing dull grooves transferred to the surface of the steel sheet, wherein FIG. 13A is a plan view and FIG. 13B is a longitudinal sectional view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1は表面形状入力部 2は表面形状解析部 3は解析結果表示部 1 is a surface shape input unit 2 is a surface shape analysis unit 3 is an analysis result display unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−35308(JP,A) 特開 昭58−169010(JP,A) 特開 昭62−230402(JP,A) 特開 昭63−50488(JP,A) 特開 昭63−303607(JP,A) 特開 平3−161103(JP,A) 特開 昭64−35308(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 11/00 - 11/30 G01B 21/00 - 21/30 G01B 7/00 - 7/34 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-64-35308 (JP, A) JP-A-58-169010 (JP, A) JP-A-62-230402 (JP, A) JP-A-63-63 50488 (JP, A) JP-A-63-303607 (JP, A) JP-A-3-161103 (JP, A) JP-A-64-35308 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01B 11/00-11/30 G01B 21/00-21/30 G01B 7/00-7/34

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 金属板表面に規則的に配列された微小な
窪みの、開口部側面の傾斜角を評価する方法であって、
微小窪みを含む範囲の三次元断面線図を採取し、採取さ
れた各三次元断面線図から傾斜角の評価に適する所定の
位置の深さ値を探求し、夫々の位置における深さ値の変
化率から該位置の傾斜角を算出し、この位置と傾斜角と
から傾斜角分布線図を作成し、この傾斜角分布線図にお
いて傾斜角を評価することを特徴とする金属板表面の微
小窪みの開口傾斜角評価方法。
1. A method for evaluating an inclination angle of a side surface of an opening of a minute depression regularly arranged on a surface of a metal plate,
A three-dimensional cross-sectional diagram of a range including a micro recess is collected, and a depth value at a predetermined position suitable for evaluation of an inclination angle is searched for from each of the collected three-dimensional cross-sectional diagrams, and a depth value at each position is determined. The inclination angle of the position is calculated from the change rate, an inclination angle distribution diagram is created from the position and the inclination angle, and the inclination angle is evaluated in the inclination angle distribution diagram. Evaluation method of the inclination angle of the opening of the depression.
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