JP3093202B1

JP3093202B1 - 被加工板の表面検査システム

Info

Publication number: JP3093202B1
Application number: JP11162471A
Authority: JP
Inventors: 友祥矢部
Original assignee: Nichiha Corp
Current assignee: Nichiha Corp
Priority date: 1999-06-09
Filing date: 1999-06-09
Publication date: 2000-10-03
Anticipated expiration: 2019-06-09
Also published as: JP2000346630A

Abstract

【要約】【課題】連続加工ラインに投入される多数の建築板１
が、各工程を経るごとに、どのようにその外観を変化さ
せていくかを遠隔地にある生産管理本部においても追跡
検査することを可能とする被加工板の表面検査システム
を提供すること。【解決手段】搬送ローラ３１によって搬送される建築
板１の走行速度をロータリパルスエンコーダ１３によっ
て測定して、ＣＣＤラインセンサカメラ１１のサンプリ
ングレートを制御して、走行する建築板１の表面画像デ
ータを取得する被加工板の表面検査システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築板等の長尺被
加工板の表面検査システムに関し、詳しくは、加工ライ
ンに投入された被加工板の表面の仕上り状態を自動検査
するシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の連続加工ラインにおいては、各製
造工程を終了するごとに出来上がって来る半製品の形状
や色調などが、その都度変わっていくケースが多い。例
えば、建築板の連続塗装ラインにおいては、被加工板で
ある建築板の原板形状は変化しないものの、色調につい
ては一工程を経る毎に確実に変化していく。このよう
に、一般に、連続加工ラインでは、各製造工程を経るご
とに、そこでのでき上がり品である半製品は、それ以前
の製造工程でのでき上がり品と比べて何らかの外見上の
変化を起こしているケースが多い。

【０００３】このような場合には、各製造工程の段階で
個々の建築板毎の検査をするということをせずに、最終
段階まで進んで、最終段階において検査工程を設けて、
出来上がり製品の検査を行い、その建築板に固有の製造
番号を打ち込んで、完成品について、その製造番号によ
って個々の建築板の識別を行うというのがほとんどであ
る。これは、加工途中段階においては、検査を行う条件
を整えにくいことが原因しているように思われる。例え
ば、検査対象物が搬送ラインの定位置を走行しないと
か、乾燥工程から出てきたものなどは、必然的に経時的
な温度変化を伴ったりなどの物理変化や、場合によって
は化学変化を伴ったりするなど、検査対象物の状態は決
して安定した状態ではないということが原因となってい
ることは十分に考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば、連続
塗装ラインでは、予期せぬ不適切な塗装処理が行われた
ことで塗装ムラが発生したような場合に、その加工状況
を常に監視しておかない限りは、そのことが発見できず
に、発生した不具合を持ったままの半製品が、次工程の
加工を受けることになってしまうことは必至であり、不
良板がどんどん拡大生産されていくという重大な事態を
招く結果となってしまう。

【０００５】かと言って、かかる監視作業を作業者に負
担させるのは酷であるし、省力化を進める上でも、でき
ることではない。一方、従来より、製造工場において、
テレビカメラを使用したライン監視システムの適用例は
多い。しかし、そのほとんどは、被加工板の走行異常の
発生有無を監視するなどの目的で使用されているのがほ
とんどであり、およそ被加工板の外観形状や色調などの
変化を検査するという工程検査目的で使用されているケ
ースはない。

【０００６】もっとも、各製造工程での温度や湿度や圧
力などの管理項目を監視するようなシステムは当然に行
われるものの、工程上り品についての検査評価というこ
とになれば、監視作業者の目に頼らざるを得ないという
のが現状である。本発明は、このような問題に鑑みてな
されたものであって、連続加工ラインに投入される多数
の被加工板が、各工程を経るごとに、どのようにその外
観を変化させていくかを遠隔地にある生産管理本部にお
いても追跡検査することを可能とする被加工板の表面検
査システムを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の被加工板の表面
検査システムは、長尺の被加工板を１次元撮像するライ
ンセンサと、前記被加工板の走行速度を測定する速度測
定手段と、該速度測定手段によって測定される被加工板
の走行速度に基づいて前記ラインセンサのサンプリング
を制御するサンプリング制御手段と、前記ラインセンサ
の出力を合成して２次元の画像データとする画像合成メ
モリと、前記被加工板の斜行度に基づいて前記画像デー
タを修正する制御手段と、を備えるものである。これに
より標準の被加工板や他の被加工板の画像データとの比
較が容易にできる。

【０００８】また、本発明の被加工板の表面検査システ
ムは、長尺の被加工板を１次元撮像するラインセンサ
と、前記被加工板の走行速度を測定する速度測定手段
と、該速度測定手段によって測定される被加工板の走行
速度に基づいて前記ラインセンサのサンプリングを制御
するサンプリング制御手段と、前記ラインセンサの出力
を合成して２次元の画像データとする画像合成メモリ
と、前記各被加工板ごとに伝送チャンネルを割り当てて
前記画像データを伝送パケットに組み立てて伝送する伝
送手段と、を備えるものである。これにより、パケット
の衝突もなく効率的に画像データを伝送することができ
る。

【０００９】

【００１０】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照しながら本発
明の好適な実施の形態について詳細に説明する。図１
は、本発明の一実施の形態による被加工板の表面検査シ
ステムを適用するのに好適な連続加工ラインの一部概略
構成を示す上面図である。ここでは、被加工板として建
築板１を例にとって説明する。矢印Ａ１の方向に建築板
１の原板は最初に製造工程(1)に搬入され、製造工程(1)
の加工を終了して製造工程(1)の検査をする検査工程(1)
で検査を受けて製造工程(2)に搬入され製造工程(2)の加
工を終了して製造工程(2)の検査をする検査工程(2)で検
査を受けて、ここで方向転換して、製造工程(3)に搬入
され製造工程(3)の加工を終了して製造工程(3)の検査を
する検査工程(3)で検査を受けて、さらに、方向転換し
て、次の製造工程へと矢印Ａ３の方向に搬出される。

【００１１】多数の建築板１は、連続加工ラインに対し
て間欠的に所定の時間間隔を置いて投入されていく。そ
れから先は、いくつかの複数の加工工程を経て、最終的
に加工ラインから取り出されることになるが、その間、
個々の建築板１は、独立して連続した一つの搬送ライン
上を走行していく。なお、この搬送ラインが定常状態で
運転されているときの全収容板枚数については、所定の
上限値がある。

【００１２】ー方、各工程について言えば、その工程へ
のある建築板１の搬入時刻と、同工程からのその建築板
１の搬出時刻とは、その工程における個々の建築板１に
対する加工を時刻という絶対的な値（刻々と刻まれる時
刻というものは、けっして戻っては来ないという意味で
ある。）で代表させることができる。なお、他の工程に
おいても、建築板１の搬入、搬出については、同一時刻
の発生ということがあり得るが、その工程に限ってみれ
ば、個々の建築板１の搬入、搬出時刻は、その建築板１
に固有の値となっている。そのことを具体的に説明す
る。

【００１３】例えば、加工ラインが定常運転状態で稼働
している場合を考える。工程１において、時刻１０：０
０分に搬入された建築板１が予定どおりに時刻１０：１
０分に搬出された場合、工程１において建築板１が受け
た１０分間にわたる加工というものは、次の３つのデー
タ［工程番号＝１、工程搬入時刻１０：００分、工程搬
出時刻１０：１０分］によって表すことができる。そし
て、その間、建築板１は工程１内に位置しており、そこ
での加工を受けていたことが特定される。

【００１４】仮に、１０：１５分に建築板１が搬出され
たならば、その工程中において、或は他の工程におい
て、何らかの異常が発生した可能性がある。具体的に
は、その工程において不具合が発生したことによってそ
の工程ラインが一時的に停止されたか、或は他の工程に
おいてラインが停止したことに起因してその工程ライン
が一時的に停止されたような場合に、搬出時間の遅れが
発生する。したがって、搬出時刻を把握するだけでは、
いまから検査しようとする建築板１が、いったい定常状
態で加工されて来たものであるか否かを特定することは
できない。

【００１５】図２は、本実施の形態の連続加工ラインの
要部概略構成を示す図である。光電スイッチＳＷ１は、
建築板１が矢印Ａの方向に入って、その先端部が光電ス
イッチＳＷ１の光を遮ると、製造工程(ｎ)に建築板１が
搬入開始されたことを検知し、建築板１の後端部が光電
スイッチＳＷ１の光を遮らなくなった時に、製造工程
(ｎ)への搬入終了を検知して、搬入終了時刻ｔie(ｎ)を
計測し、この製造工程(ｎ)からの予定搬出開始時刻ｔee
s(ｎ)を計算しておく。光電スイッチＳＷ２は、建築板
１の先端部が光電スイッチＳＷ２の光を遮ると、製造工
程(ｎ)から建築板１が搬出開始されたことを検知して、
搬出開始時刻ｔes(ｎ)を計測し、予定搬出開始時刻ｔee
s(ｎ)と比較して搬出をチェックする。そして、建築板
１の後端部が光電スイッチＳＷ２の光を遮らなくなった
時に、製造工程(ｎ)からの搬出終了を検知して、搬出終
了時刻ｔee(ｎ)を計測し、次の製造工程(ｎ＋１)への予
定搬入開始時刻ｔeis(ｎ＋１)を計算しておく。光電ス
イッチＳＷ３は、建築板１が製造工程(ｎ)の検査工程
(ｎ)を経てその先端部が光電スイッチＳＷ３の光を遮る
と、製造工程(ｎ＋１)へ建築板１が搬入開始されたこと
を検知して、搬入開始時刻ｔis(ｎ＋１)を計測し、予定
搬入開始時刻ｔeis(ｎ＋１)と比較して搬入をチェック
する。

【００１６】このように、搬入時刻が計測され、予定し
た搬出時刻に建築板１が搬出された場合には、検査すな
わち画像データの取得が行われ、その後、検査完了後の
建築板１が、次順の工程に搬入される予定時刻に搬入さ
れることで、その建築板１が、次順の工程における加工
を受けることになったことが把握できる。以上に述べた
ように、対象となる建築板１の工程への搬入時刻の計測
と、建築板１の工程からの搬出時刻の計測と、計測した
該搬入時刻に基づく予定搬出時刻に建築板１が工程から
実際に搬出されたか否かの判断確認と、それに続いて行
われる工程検査の実行と、計測した該搬出時刻に基づく
次順工程への予定搬入時刻に建築板１が搬入されたか否
かの判断確認とは、本発明では、その工程を管理する
「工程管理コントローラ」によって制御実行させものと
なっている。

【００１７】なお、予定搬出時刻と、次工程への予定搬
入時刻は、計算予測値であって、実際の時刻判断の確認
にあたっては、搬送手段の滑りなどの影響によって若干
の走行時間の狂いが発生する可能性もあることを考慮し
て、ある程度の検出幅を持たせるものとしている。

【００１８】このようにして、ある工程において加工さ
れた建築板１として特定された個々の建築板１と、その
加工後に取得されるその建築板１の表面画像データ（後
述するが静止画像データとなっている。）とは、１対１
に対応するものであって、次なる「板特定キー」によっ
て対応付けられた表面画像データとして記録メディアに
蓄積記録するものとしている。板持定キーによって特定
される板データは次のごとくである。

【００１９】板持定キー１：ｄ１［工程１、搬入時刻ｔi(１)、搬出
時刻ｔe(１)］、板持定キー２：ｄ２［工程２、搬入時刻ｔi(２)、搬出
時刻ｔe(２)］、 ‥‥‥ 板持定キーｎ：ｄｎ［工程ｎ、搬入時刻ｔi(ｎ)、搬出
時刻ｔe(ｎ)］（ｎ＝１、２、３、‥‥‥、Ｎ；Ｎはその工程ラインの
工程数に相当する任意の整数）

【００２０】そして、上記板特定キーによって特定され
た板データｎに対して取得された表面画像データＰｎ
（ｎ＝１、２、３、‥‥‥、Ｎ）が１対１の対応でデー
タ蓄積されるものとしている。本実施の形態では、この
建築板１表面の画像データの蓄積を、各工程管理コント
ローラが制御するハードディスクＨＤＤにデータ圧縮
（例えばＪＰＥＧ）して記録するものとしている。この
ようにしたことで、記録された個々の建築板１の表面画
像がそれぞれ画像データファイルとして取り出せるよう
になる。

【００２１】図３は、本実施の形態の検査工程の概略構
成を示す図である。工程管理コントローラ１００（図１
０で詳述する）は、光電スイッチＳＷ１（前工程搬入時
刻計測用）、光電スイッチＳＷ２（前工程搬出時刻計測
用）、及び、光電スイッチＳＷ３（次工程搬入時刻計測
用）からの各時刻によって各建築板１を識別する。搬送
ローラ３１によって前工程から搬送される建築板１を光
電スイッチＳＷ４によって検出して、ロータリパルスエ
ンコーダ１３によってその搬送速度を検出して、その搬
送速度からサンプリングレートを決めてＣＣＤラインセ
ンサカメラ１１によって、建築板１の表面を１次元撮像
する。撮像によって得られた映像データは随時ハードデ
ィスクＨＤＤ１６に蓄積する。これにより、建築板１が
変速走行する場合でも、その搬送ゾーンにおけるＣＣＤ
ラインセンサカメラ１１直下又はその直前位置に設けら
れた搬送ローラ３１に対してロータリパルスエンコーダ
１３を取り付けて、その回転速度を計測して、その出力
結果に従い、画像データのサンプリングタイミングを決
定することができる。

【００２２】なお、画像データのサンプリング開始と停
止については、ＣＣＤラインセンサカメラ１１直下の位
置を建築板１が通過することを検出するために設けた光
電スイッチＳＷ４によって決定する。図４は、ＣＣＤラ
インセンサカメラ１１の詳細構成を示す図である。ＣＣ
Ｄラインセンサカメラ１１は、奇数ライン用の(1)系統
と偶数ライン用の(2)系統の２系統を設けて、読み出す
ことで、解像度を上げる。図４(b)に示すように、搬送
方向Ａに搬送される建築板１の搬送方向に沿ってずらせ
て測定ポイント(1)と測定ポイント(2)を設けてそれぞれ
光学系(1)３１、光学系(2)４１で撮像し、図４(a)に示
すように、ＣＣＤ駆動回路(1)３２、ＣＣＤ駆動回路(2)
４２で駆動されるラインフォトセンサ(1)３３、ライン
フォトセンサ(2)４３で光電変換して、Ａ／Ｄ変換器(1)
３４、Ａ／Ｄ変換器(2)４４でアナログ信号をデジタル
信号に変換して、奇数ラインのＲＧＢデータをライン画
像メモリ(1)３５に一時的に蓄積し、偶数ラインのＲＧ
Ｂデータをライン画像メモリ(2)４５に一時的に蓄積し
て、それぞれ工程管理コントローラ１００の画像合成メ
モリ１２へ転送する。

【００２３】この際、建築板１の走行速度が６０ｍ／分
（１ｍ／秒）の場合、解像度を２.５ｍｍとすれば、ラ
インセンサは２本あるので、２.５（ｍｍ）×２／１（ｍｍ／ｍ秒）＝５ｍ秒毎にライン読取パルスを与えることになる（レートは２
００ＰＰＳである）。このライン読取パルスレートは、
建築板１の走行速度に比例させる。

【００２４】加速状態になったときには、ライン読取パ
ルスレートを速め、減速状態になったときには、同パル
スレートを遅速させることで、板が変速している場合で
も、ただちにその状祝に応じて略同一解像度でライン読
取が可能となる。その際、搬送ローラの回転速度とライ
ン読取パルスレートの関係式をあらかじめ求めておき、
その関係式に従って、パルスのシフト量を調整してい
く。

【００２５】図５は、ライン読取レート変更を説明する
図である。建築板１の走行速度が１ｍ／秒の場合に、最
初（１）の時点では、奇数ライン用の測定ポイント(1)
と偶数ライン用の測定ポイント(2)でそれぞれデータサ
ンプリング点１、２が読み取られるが、５ｍ秒後の次の
（２）の時点では、測定ポイント(1)と測定ポイント(2)
でそれぞれデータサンプリング点３、４が読み取られ、
さらに、５ｍ秒後の（３）の時点では、測定ポイント
(1)と測定ポイント(2)でそれぞれデータサンプリング点
５、６が読み取られる。これに対し、建築板１が加速し
て走行速度が１ｍ／秒より速くなった場合には、５ｍ秒
間に建築板１はより多く走行するので、 (２)'の時点で
前と同じ解像度で読み取るためには、ライン読取パルス
をシフトしてサンプリングレートを上げる必要がある。

【００２６】図６は、画像合成メモリ１２への画像デー
タの蓄積を説明する図である。ここには、Ｒ（赤）信号
について、示しているが、Ｇ（緑）信号及びＢ（青）信
号についても同様である。各ライン画像メモリ３５、４
５（図４参照）は、ＦＩＦＯ（先入れ先出し方式）で構
成されており、順次、ライン読取パルスに従って読み出
され、データ圧縮されて工程管理コントローラ１００に
おける画像合成メモリ１２ヘ書き込まれる。その際、行
数ｎｎの奇数ラインデータＬo₁、Ｌo₂、Ｌo₃、‥‥‥、
Ｌonnと行数ｎｎの偶数ラインデータＬe₁、Ｌe₂、Ｌ
e₃、‥‥‥、Ｌennとが同時に、行を変えて交互に書き
込まれていく。もちろん、板画像データのみでなく背景
画像データも加わった状態で書き込まれていくことには
なるが、後のデータ加工で処理する。このようにして検
査対象となる板画像が合成されていく。

【００２７】図７は、建築板１が斜行走行している場合
の画像処理を説明する図である。図７(a)は斜行がない
場合の取得画像データのイメージを示す図である。これ
に対して、建築板１の走行が搬送方向に対してθ斜行し
ている場合は、図７(b)に示すようになってしまう。こ
れでは標準の建築板１と比較することができないため、
ローカルメインコントロール部１０１（図１０参照）は
図７(c)に示すように、斜行度θを計算する。すなわ
ち、建築板１の幅に相当する画素数Ａoと、データサン
プリングライン上の板形成画素数Ａ'（Ａ'を決めるのに
適当なラインである、最初から数えてｘ番目のデータサ
ンプリングラインについてＡ'を求める）とには、 cosθ＝Ａo／Ａ' の関係があるので、 θ＝cos^-1(Ａo／Ａ') となる。求めた斜行度θに従って、アフィイン変換し
て、斜行がない場合の画像データを求める。

【００２８】図８は、その斜行の場合の画像修正を説明
する図である。図８(b)のようにθ斜行している場合に
その位置（Ｘ,Ｙ）をθ回転させることによって図８(a)
に示すような位置（ｘ,ｙ）となるとすると、ｘ＝Ｘcosθ＋Ｙsinθ ｙ＝−Ｘsinθ＋Ｙcosθ

【００２９】このようにして、走行する検査対象物であ
る長尺の板を、非接触で精度良く、しかも高速で板画像
データのサンプリングが行えるようになり、あらかじめ
記録した基準となる板画像データとの比較によって、異
常発生の有無を検出することができるようになる。な
お、取得して、合成した上記合成板画像データについて
は、ＪＰＥＧ方式でデータ圧縮してハードディスクＨＤ
Ｄ１６に記録蓄積されていくようにしている。そして、
ハードディスクＨＤＤ１６に記録された各板画像データ
については、先述した板持定キーによって読み出すこと
を可能としている。

【００３０】図９は、合成板画像データ（修正済のも
の）と、表示画像データとの関係を説明する図である。
上記合成板画像データを、遠隔地に設置された生産管理
コントローラヘ伝送するためのデータ加工を行う。すな
わち、上記合成板画像データを、生産管理コントローラ
に接続されたモニタディスプレイ７１（図１７参照）に
板画像として表示する際の画像サイズにするためのデー
タ圧縮を行う。この場合、生産管理コントローラの側か
ら「どの程度の解像度での画像表示を行うか」が指示さ
れるようにしており、実際に表示するモニタ自体の解像
度も考慮するものとしている。合成板画像データは、検
査をするために高解像度であるのに対し、表示画像デー
タは標準の解像度である。合成板画像データは、画素：
ｍd×ｎd個、実寸：Ｍd×Ｎdであって、モニタディスプ
レイ５０の画素：ｘd×ｙd個、対応する表示実寸：Ｘd
×Ｙdであるとき、表示縮尺度βとすると、表示実寸は
Ｍd×β×Ｎd×βとなるので、ｍd画素及びｎd画素がそ
れぞれ、 (Ｍd×β)×ｘd／Ｘd個 (Ｎd×β)×ｙd／Ｙd個の画素になるようにデータ圧縮する。

【００３１】図１０は、本実施の形態の工程管理コント
ローラ１００及び生産管理コントローラ２００の構成を
示す図である。動作の詳細は図１１以下のフロー図で説
明する。通信制御部２７を備えるローカルメインコント
ロール部１０１は個々の制御モジュールを全体制御す
る。光電スイッチＳＷ１〜ＳＷ３、２とタイマ(1)(2)、
３によって板特定部４が個々の建築板１を識別して特定
し、メモリ５に記憶する。特定された建築板１について
タイマ(3)、６も用いて、異常判定部７は走行の異常を
判定して、フラグレジスタ７ａに記憶する。サンプリン
グコントロール部１０は、光電スイッチＳＷ４、８と、
タイマ(4)、９、及び、異常判定部７からの信号と、ロ
ータリパルスエンコーダ１３からのパルスによってサン
プリングレート計算補正部１４が補正するサンプリング
レートによってＣＣＤラインセンサカメラ１１のサンプ
リングを制御する。画像合成メモリ１２は、ＣＣＤライ
ンセンサカメラ１１からの修正されたライン画像データ
を合成して蓄積し、データ圧縮部１５がデータ圧縮して
ハードディスクＨＤＤ１６に蓄積し、また、制御情報を
ハードディスクＨＤＤ１６に蓄積し、さらに、伝送用画
像データ加工部１７が画像データを伝送用に加工して伝
送パケット組立部１８が伝送パケットに組み立て、パケ
ットバッファ１９に保持し、パケット送出回路２０によ
って送出されて、デジタル変調回路２１でデジタル変調
して、伝送ＣＨ用周波数変換回路２２で伝送用に周波数
変換して、合波回路２３から伝送路を介して生産管理コ
ントローラ２００に伝送する。

【００３２】一方、生産管理コントローラ２００は受信
回路６３で受信して、通信制御部７４を有するメインコ
ントロール部７０で制御して、必要な制御信号を送信回
路７３によって伝送路へ送出する。合波回路２３は工程
間接続伝送路と双方向で接続される。なお、データ伝送
システムについては、図１７において詳述する。図１１
は、本実施の形態の工程管理コントローラ１００の動作
を説明するフロー図である。まず、システム電源ＯＮか
否かを判断し（ステップＳ１）、ＮＯであればシステム
電源ＯＮになるまで待機する。ＹＥＳであれば初期設定
を行う（ステップＳ２）。つぎにステップＳ３で、ネッ
トワーク通信制御を行い、ステップＳ４で板特定制御を
行い、ステップＳ５でライン画像データサンプリング及
び画像合成制御を行い、ステップＳ６でパケット制御を
行い、ステップＳ７でシステム停止処理を行ってフロー
を終了する。

【００３３】システム停止処理（ステップＳ７）では、
ｔ₂＝搬出時刻ｔe(ｎ)（搬出開始時刻ｔes(ｎ)又は搬出
終了時刻ｔee(ｎ)）が異常か否かを判断し（ステップＳ
１１）、ＮＯで異常がなければ、ｔ₃＝搬入時刻ｔi(ｎ
＋１)（搬入開始時刻ｔis(ｎ＋１)又は搬入終了時刻ｔi
e(ｎ＋１)）が異常か否かを判断し（ステップＳ１
２）、ＮＯで異常がなければ、ステップＳ１１に戻って
異常監視を継続し、ステップＳ１１又はステップＳ１２
でＹＥＳでｔ₂又はｔ₃に異常があれば、サンプリングコ
ントロール部１０に検査中断を指示し、生産管理コント
ローラ２００へその旨連絡する（ステップＳ１３）。な
お、異常判定の結果は、フラグレジスタ７ａに記録され
る。ここで、タイマ(3)をスタートさせて（ステップＳ
１４）、検査を再開するか否かを判断し（ステップＳ１
５）、ＹＥＳで検査を再開するのであれば、ステップＳ
１１に戻り、ＮＯで再開しないのであれば、タイマ(3)
によって所定時間経過したか否かを判断し（ステップＳ
１６）、ＮＯで所定時間経過していなければ、経過する
まで待機し、ＹＥＳで所定時間経過すれば、システム停
止処理を実行して（ステップＳ１７）、フローを終了す
る。

【００３４】図１２は、本実施の形態の板特定部４の動
作を説明するフロー図である（図２参照）。まず、光電
スイッチＳＷ１がＯＮであるか否かを判断し（ステップ
Ｓ２１）、ＮＯでＯＮでなければＯＮになるまで待機
し、ＹＥＳでＳＷ１がＯＮになれば、搬入時刻ｔ₁＝ｔi
(ｎ)（搬入開始時刻ｔis(ｎ)又は搬入終了時刻ｔie
(ｎ)）を決定して記録し（ステップＳ２２）、タイマ
(1)をスタートさせる（ステップＳ２３）。ここで搬出
時刻までの時間に相当する所定時間が経過したか否かを
判断し（ステップＳ２４）、ＮＯで経過していなけれ
ば、経過するまで待機し、ＹＥＳで経過すれば、光電ス
イッチＳＷ２がＯＮであるか否かを判断し（ステップＳ
２５）、ＮＯでＯＮでなければＯＮになるまで待機し、
ＹＥＳでＳＷ２がＯＮになれば、つぎに、光電スイッチ
ＳＷ２がＯＦＦになったか否かを判断し（ステップＳ２
６）、ＮＯでＯＦＦでなければＯＦＦになるまで待機
し、ＹＥＳでＳＷ２がＯＦＦになれば、搬出時刻ｔ₂＝
ｔe(ｎ)を決定して記録し（ステップＳ２７）、ｔ₂が予
定搬出時刻とみなせるか否かを判断し（ステップＳ２
８）、ＮＯでみなせないのであれば、システム停止（図
１１）へ進み、ＹＥＳで予定搬出時刻とみなせるのであ
れば、タイマ(2)をスタートさせて（ステップＳ２
９）、光電スイッチＳＷ３がＯＮであるか否かを判断し
（ステップＳ３０）、ＮＯでＯＮでなければＯＮになる
まで待機し、ＹＥＳでＳＷ３がＯＮになれば、次工程の
搬入時刻ｔ₃＝ｔi(ｎ＋１)を決定して記録し（ステップ
Ｓ３１）、ｔ₃が予定搬出時刻とみなせるか否かを判断
し（ステップＳ３２）、ＮＯでみなせないのであれば、
システム停止（図１１）へ進み、ＹＥＳで予定搬出時刻
とみなせるのであれば、ステップＳ２１に戻る。

【００３５】図１３は、本実施の形態の画像データサン
プリング及び画像合成制御の動作を説明するフロー図で
ある（図３参照）。まず、建築板１の先端部がＣＣＤラ
インセンサカメラ１１の直下近傍に到達した否かを、光
電スイッチＳＷ４がＯＮであるか否かによって判断し
（ステップＳ４１）、ＮＯでＯＮでなければＯＮになる
まで待機し、ＹＥＳでＳＷ４がＯＮになれば、タイマ
(4)をスタートさせ（ステップＳ４２）、ロータリパル
スエンコーダ１３の値を読み込んで（ステップＳ４
３）、この値によってサンプリングレートの補正を計算
し（図５参照）（ステップＳ４４）、ロータリパルスエ
ンコーダ１３の出力値に変化があるか否かを判断し（ス
テップＳ４５）、ＹＥＳで変化がある場合にはその変化
が異常値か否かを判断し（ステップＳ４６）、ＹＥＳで
異常値であればステップＳ１３（図１１）に戻り、ＮＯ
で異常値でなければ、ステップＳ４５に戻り、ステップ
Ｓ４５でＮＯであって出力値に変化がなければ、建築板
１が通過するのに相当する所定時間が経過したか否かを
判断し（ステップＳ４７）、ＮＯで経過していなけれ
ば、ステップＳ４５に戻り、ＹＥＳで経過すれば、補正
されたサンプリングレートでライン画像データをサンプ
リングして（ステップＳ４８）、サンプリングデータを
記録して（図４参照）（ステップＳ４９）、修正して画
像合成してから（図６〜図８参照）（ステップＳ５
０）、データ圧縮してハードディスクＨＤＤ１６に蓄積
する（ステップＳ５１）。さらに、伝送用画像データに
加工して（ステップＳ５２）、建築板１が通過し終わっ
て光電スイッチＳＷ４がＯＦＦになったか否かを判断し
（ステップＳ５３）、ＮＯでＯＦＦでなければ、生産管
理コントローラ２００におけるメインコントロール部７
０（図１７で説明する）より検査中断の指示があるか否
かを判断し（ステップＳ５４）、ＮＯで中断の指示がな
ければステップＳ５３に戻り、ＹＥＳで中断の指示があ
ればステップＳ１４（図１１）に戻る。ステップＳ５３
でＹＥＳでＳＷ４がＯＦＦになれば、ステップＳ４１に
戻る。

【００３６】図１４は、本実施の形態のパケット制御の
動作を説明するフロー図である。まず、生産管理コント
ローラ２００より伝送用画像データについての指示があ
るか否かを判断し（ステップＳ６１）、ＮＯで指示がな
ければ、生産管理コントローラ２００より詳細画像デー
タの伝送要求があるか否かを判断し（ステップＳ６
２）、ＮＯで伝送要求がなければ、ステップＳ６６に進
み、ＹＥＳで伝送要求があるとハードディスクＨＤＤ１
６より該当する画像データを読み出して、伝送パケット
に組み立てて、ステップＳ６７に進む。ステップＳ６１
でＹＥＳで指示があれば伝送用画像データ加工部１７に
その指示内容を連絡して（ステップＳ６４）、伝送用画
像データの加工が完了したか否かを判断し（ステップＳ
６５）、ＮＯで完了していなければ完了するのを待機
し、ＹＥＳで完了すれば、搬入時刻ｔ₁＝ｔi(ｎ)、搬出
時刻ｔ₂＝ｔe(ｎ)、異常有無及び伝送用画像データを読
み込んで伝送パケットに組み立てて（ステップＳ６
６）、組み立てた伝送パケットをパケットバッファ１９
に保持し（ステップＳ６７）、通信制御部２７からの送
出指示に従って、パケットバッファ１９に保持している
伝送パケットを送出する（ステップＳ６８）。ここで、
メインコントロール部７０（図１７で説明する）よりパ
ケット送出中断の指示があるか否かを判断し（ステップ
Ｓ６９）、ＮＯで中断の指示がなければ最初のステップ
Ｓ６１に戻り、ＹＥＳで中断の指示があれば、パケット
送出を中断し（ステップＳ７０）、メインコントロール
部７０よりパケット送出再開の指示があるか否かを判断
し（ステップＳ７１）、ＮＯで指示がなければステップ
Ｓ７０に戻って中断を継続し、ＹＥＳで再開の指示があ
ればステップＳ６６に戻る。

【００３７】図１５は、本実施の形態の伝送パケットの
構成例を示す図である。伝送パケットは固定長で、例え
ばプリアンブル（ＰＡ）Ｐ１とデリミタＰ７との間に、
工程番号Ｐ２、工程搬入時刻Ｐ３、工程搬出時刻Ｐ４、
板画像データＰ５、及び、異常発生有無指示フラグＰ６
を有する。図１６は、本実施の形態の各伝送パケットの
全体イメージを説明する図である。パケットの表示を
「仮板番号−工程番号」としている。時間軸Ａは特定の
工程において、時間と共に建築板１が移動するときのパ
ケットを示している。例えば、工程３においては、「１
−３」、「２−３」、「３−３」のように仮板番号１、
２、３の建築板１が時間と共に搬入されては搬出されて
いくことを示している。また、時間軸Ｂは特定の建築板
１について、時間と共に各工程に搬送されるときのパケ
ットを示している。例えば、仮板番号３の建築板１につ
いては、「３−１」、「３−２」、「３−３」と各工程
に搬入されては搬出されていくことを示している。

【００３８】縦方向の時間軸Ａは、各工程ごとに独立し
ており、その工程内では、決して同一時刻に異なる建築
板１が存在することはあり得ないので、伝送パケットに
ついても時間軸Ａ上で重なることはない。また、各建築
板１ごとの時間軸Ｂ上の伝送パケットの位置について
も、板が順に各工程の加工を受けて出て来るのであるか
ら、決して時間軸Ｂ上で重なることはない。

【００３９】電気信号の時間経過を確保できる媒体が信
号伝送路となり得る。そこで、上記時間軸Ａと時間軸Ｂ
に着目し、各建築板１ごとの伝送パケットを独立した時
間軸Ｂ上に並べ、それぞれの伝送開始時刻を最初の工程
１についての時間軸Ａ上の点として規定すれば、ある板
の加工履歴を表面板加工データの変化として把握するこ
とが可能となる。

【００４０】上記の考え方に従い、各建築板１ごとに伝
送チャンネルを割り当て、各工程管理コントローラ１０
０が取得して加工した板画像データをパケットに組み立
てて、その割り当てチャンネルに順に乗せていく制御を
行うことで、１枚の建築板１についての加工履歴を画像
データとして遠隔地にある生産管理コントローラヘ伝送
することが可能となる。伝送中、各パケットが重なるこ
とはない。

【００４１】図１７は、本実施の形態の伝送システム及
び生産管理コントローラの構成を示す図である。例えば
Ａ生産ラインの工程(1)〜工程(n)の各工程管理コントロ
ーラ１００は同軸ケーブルを使用する多重伝送路６１で
接続され、さらに、接続器６２を介して生産管理コント
ローラ２００と接続される。制御データ伝送用には制御
チャンネルＣch（双方向）を用い、パケットデータ伝送
用にはデータチャンネルch１〜chｍを用いる。生産管理
コントローラ２００は、受信回路６３でパケットを受信
し、多重分離回路６４で、多重を分離して、検波回路６
５で検波して、デジタル復調回路６６で復調し、受信デ
ータ蓄積メモリ６７に蓄積し、画像合成して画像合成メ
モリ６８に蓄積する。キーボード７２からの指示によっ
てメインコントロール部７０は、必要に応じて合成画像
をディスプレイ７１（Ａライン用〜ＮＮライン用）に表
示する。また制御データはメインコントロール部７０か
ら送信回路７３によって伝送路へ送出され、各工程管理
コントローラ１００にて受信される。

【００４２】図１８は、本実施の形態の受信データ蓄積
メモリ６７に蓄積される画像ファイルを示す図である。
基本的には図１６で示した各パケットのデータを蓄積す
るのであるが、プリアンブルＰ１及びデリミタＰ７は除
去する。ch１は仮板番号１の建築板１の各工程１、２、
‥‥‥、ｎにおけるデータを画像ファイル１として蓄積
する。同様に、ch２は仮板番号２の建築板１の各工程
１、２、‥‥‥、ｎにおけるデータを画像ファイル２と
して蓄積する。図１９は、本実施の形態のディスプレイ
７１における板画像の表示例を示す図である。検査した
板番号１、２、３、‥‥‥の全ての検査対象板の工程
１、２、３、‥‥‥の表面画像が、縦スクロールボタン
８１、横スクロールボタン８２を操作することによっ
て、１つの画面上に表示できるようにしている。

【００４３】こうすることによって、各工程で加工され
た板の外観変化が相対的に比較できるようになり、たと
え搬送状態には問題がなかったとしても、同一内容の加
工が何回も繰り返されることにより発生するバラツキな
どの有無を検出することも可能となり、加工工程のより
一層の安定化を図るのに有用な情報を知得することがで
きる。

【００４４】異常が発生した建築板１については、ここ
では例えば枠で囲んで表示するようにしているので、ど
の工程で、いつ頃異常が発生したかも即座に把握でき
る。また、画面左下隅に板の搬出時刻を表示するウィン
ドウ８６が表示されるように設定しており、該当する建
築板１の表示部分にカーソルを合わせ、マウスをクリッ
クすると、搬出時刻が表示される。

【００４５】画面左上隅には、操作メニューを表示する
ダイアログボックススイッチ８３が設けられており、こ
こをクリックして、操作メニューを表示して、その中の
板画像伝送を選択し、更にサブメニューの中の所定の表
示サイズを選択することにより、表示したい建築板１の
ハードディスクＨＤＤ１６に蓄積されたＪＰＥＧデータ
が選択された表示サイズとなって伝送されて画面表示さ
れる。

【００４６】また、「Ａ生産ライン」等の表示タイトル
バー８４、加工中の板枚数表示ウインドウ８５を設けて
いる。図２０は、本実施の形態の生産管理コントローラ
２００の動作を説明するフロー図である。まず、システ
ム電源ＯＮか否かを判断し（ステップＳ８１）、ＮＯで
あればシステム電源ＯＮになるまで待機する。ＹＥＳで
あれば初期設定を行う（ステップＳ８２）。

【００４７】つぎにステップＳ８３で、ネットワーク通
信制御を行い、ステップＳ８４で伝送させる板画像デー
タについてのキー入力による指示があるか否かを判断
し、ＮＯで指示がなければあるまで待機し、ＹＥＳで指
示があると、各工程管理コントローラ１００へ伝送用画
像データについての指示を送信する（ステップＳ８
５）。つぎに、詳細板画像データを伝送させる指示のキ
ー入力があるか否かを判断し（ステップＳ８６）、ＮＯ
で指示がなければあるまで待機し、ＹＥＳで指示がある
と、各工程管理コントローラ１００へ詳細板画像データ
を伝送すべき指示を送信する（ステップＳ８７）。つぎ
に、中断した検査を再開させる指示のキー入力があるか
否かを判断し（ステップＳ８８）、ＮＯで指示がなけれ
ばあるまで待機し、ＹＥＳで指示があると、各工程管理
コントローラ１００へ検査を再開する指示を送信する
（ステップＳ８９）。ステップＳ９０では、工程管理コ
ントローラ１００からの伝送パケットを受信した否かを
判断し、ＮＯで受信していなければステップＳ９５に進
み、ＹＥＳで伝送パケットを受信したら、カウンタ６９
をカウントアップして（ステップＳ９１）、受信データ
蓄積メモリ６７に画像ファイルとして所定位置に格納し
ていく（ステップＳ９２）。そして、画像ファイルを読
み出して表示画像に合成して（ステップＳ９３）、ディ
スプレイ７１に表示する（ステップＳ９４）。つぎに、
ステップＳ９５では、工程管理コントローラ１００から
ＪＰＥＧファイルの伝送パケットを受信した否かを判断
し、ＮＯで受信していなければステップＳ９０に戻り、
ＹＥＳで伝送パケットを受信したら、受信データ蓄積メ
モリ６７にＪＰＥＧファイルとして格納していく（ステ
ップＳ９６）。そして、ＪＰＥＧファイルを読み出して
表示画像に合成して（ステップＳ９７）、ディスプレイ
７１に表示する（ステップＳ９８）。さらに、加工中の
板枚数を表示ウインドウ８５に表示して（ステップＳ９
９）、システム運転を停止するか否かを判断し（ステッ
プＳ１００）、ＮＯで停止しないのであれば継続し、Ｙ
ＥＳで停止するのであれば、システム停止処理を実行し
て（ステップＳ１０１）、フローを終了する。なお、本
発明は上記実施の形態に限定されるものではない。各被
加工板ごとに伝送チャンネルを割り当てることに代え
て、各加工工程ごとに伝送チャンネルを割り当ててもよ
い。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、前記被
加工板の斜行度に基づいて前記画像データを修正する制
御手段を備えることで、標準の被加工板や他の被加工板
の画像データとの比較が容易にできる。また、前記各被
加工板ごとに伝送チャンネルを割り当てて前記画像デー
タを伝送パケットに組み立てて伝送する伝送手段を備え
ることで、パケットの衝突もなく効率的に画像データを
伝送することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による被加工板の表面検
査システムを適用するのに好適な連続加工ラインの一部
概略構成を示す上面図である。

【図２】本実施の形態の連続加工ラインの要部概略構成
を示す図である。

【図３】本実施の形態の検査工程の概略構成を示す図で
ある。

【図４】ＣＣＤラインセンサカメラの詳細構成を示す図
である。

【図５】ライン読取レート変更を説明する図である。

【図６】画像合成メモリへの画像データの蓄積を説明す
る図である。

【図７】建築板が斜行走行している場合の画像処理を説
明する図である。

【図８】斜行の場合の画像修正を説明する図である。

【図９】合成板画像データと、表示画像データとの関係
を説明する図である。

【図１０】本実施の形態の工程管理コントローラ及び生
産管理コントローラの構成を示す図である。

【図１１】本実施の形態の工程管理コントローラの動作
を説明するフロー図である。

【図１２】本実施の形態の板特定部の動作を説明するフ
ロー図である。

【図１３】本実施の形態の画像データサンプリング及び
画像合成制御の動作を説明するフロー図である。

【図１４】本実施の形態のパケット制御の動作を説明す
るフロー図である。

【図１５】本実施の形態の伝送パケットの構成例を示す
図である。

【図１６】本実施の形態の各伝送パケットの全体イメー
ジを説明する図である。

【図１７】本実施の形態の伝送システム及び生産管理コ
ントローラの構成を示す図である。

【図１８】本実施の形態の受信データ蓄積メモリに蓄積
される画像ファイルを示す図である。

【図１９】本実施の形態のディスプレイにおける板画像
の表示例を示す図である。

【図２０】本実施の形態の生産管理コントローラの動作
を説明するフロー図である。

【符号の説明】

１建築板１３ロータリパルスエンコーダ３１搬送ローラ６１多重伝送路６２接続器８１縦スクロールボタン８２横スクロールボタン８３ダイアログボックススイッチ８４表示タイトルバー８５加工中の板枚数表示ウインドウ８６板の搬出時刻を表示するウィンドウ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】長尺の被加工板を１次元撮像するライン
センサと、前記被加工板の走行速度を測定する速度測定
手段と、該速度測定手段によって測定される被加工板の
走行速度に基づいて前記ラインセンサのサンプリングを
制御するサンプリング制御手段と、前記ラインセンサの
出力を合成して２次元の画像データとする画像合成メモ
リと、前記被加工板の斜行度に基づいて前記画像データ
を修正する制御手段と、を備えることを特徴とする被加
工板の表面検査システム。
【請求項２】長尺の被加工板を１次元撮像するライン
センサと、前記被加工板の走行速度を測定する速度測定
手段と、該速度測定手段によって測定される被加工板の
走行速度に基づいて前記ラインセンサのサンプリングを
制御するサンプリング制御手段と、前記ラインセンサの
出力を合成して２次元の画像データとする画像合成メモ
リと、前記各被加工板ごとに伝送チャンネルを割り当て
て前記画像データを伝送パケットに組み立てて伝送する
伝送手段と、を備えることを特徴とする被加工板の表面
検査システム。