JP3657141B2 - 窯業製品の模様寸法測定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、窯業製品の模様寸法測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
繊維補強セメント製建材などの窯業系建材は、表面に凹凸模様を付すことが一般に良く行われ、未硬化の繊維補強セメント板にプレスロールやプレス盤により凹凸模様を付することがある。
ところで、上記手段で凹凸模様を付す場合、未硬化の繊維補強セメント板の含水量とプレス圧との相関、プレス盤の場合はプレス盤の下降速度、プレス圧、圧縮継続時間との相関によりプレス処理した後の窯業系板材の大きさが目標値より大きくなったりあるいは小さくなったりする場合がある。
【０００３】
また、養生工程においても養生温度、湿度の養生条件の影響により、養生後の板材の大きさが目標値より大きくなったりあるいは小さくなったりする場合がある。
このような寸法差は製品の品質に関係するため、製造段階で正確に測定し、かつ原因を究明して措置を取る必要がある。
【０００４】
そのための寸法差測定手段として従来ではｃｃｄカメラを用いた画像解析法が一般に知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、建築用板材の表面積は大きいので、ｃｃｄカメラで近距離から画像を得ようとしても、画角を非常に大きくしなければならない上、表面積に対して画素数が少なすぎ精度の高い測定が期待できない問題があった。
この発明は上記問題を解消し、プレス後の窯業系板材の寸法のずれを迅速にかつ正確に測定することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の窯業製品の模様寸法測定装置は、表面に凹凸模様を付した未硬化、あるいは硬化の窯業系板材の表面に一定距離を隔てて設置された２台以上のカメラと、前記２台以上のカメラに撮像指令を出す制御装置と、予め記録されたイメージパターンと撮像されたイメージパターンとをマッチングさせ、それらマッチング位置を計測することにより前記イメージパターン間の絶対距離、あるいは、相対距離を計測する測定回路を備え、前記２台以上のカメラが未硬化の窯業系板材の熱膨張係数に近い値を持つ部材により一定水平距離を隔てて支持されているものである。
【０００７】
この装置によれば、一定距離隔てた２台以上のカメラで２箇所の画像を撮影し、この画像について正しい画像とを対比してマッチング位置を測定するので、製品全面の画像を使用することなく測定ができ、このため通常の画素であっても正確な測定ができる。また、周囲雰囲気温度により窯業系板材が膨張収縮しても２台のカメラを支持する金属部材も同様な熱膨張係数で伸縮するため、測定誤差を少なくすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次にこの発明の実施の形態を説明する。
実施の形態１
図１は実施の形態１であるこの発明の窯業製品の模様寸法測定装置の側面図である。
【００１３】
図１において、１は窯業系板材を示し、押出成形装置あるいはフローオン成形法、丸網抄造法等により成形される。この窯業系板材１はプレスロール（図外）やプレス盤（同）などで表面に凹凸模様が付されベルトコンベヤ２などで連続移送される。
なお、この窯業系板材１は未硬化、硬化のいずれであっても良い。
【００１４】
３、３はｃｃｄカメラを示し、一定長さを有するロッド４に２台のｃｃｄカメラ３、３が撮影軸線３ａ、３ａを平行にかつ窯業系板材１表面に対し垂直になるように支持されている。
５は前記窯業系板材１の接近を検知するセンサを示し、このセンサ５の検出情報により前記２台のカメラ３に撮像指令を出す制御装置６が設けられている。
【００１５】
そしてこの制御装置６にはカメラ３、３で撮像されたイメージパタンと予め記録されたイメージパタンとをマッチングさせ、マッチング位置を計測することによって両パターン間のずれを測定する画像処理回路６ａ（図２）が設けられている。
上記イメージパタンとして、例えば窯業系板材表面に付された凹凸模様のうち一定距離離れた部分の凹凸模様が選択使用され、誤差のない場合のパターンを基準とし、このパターンに実際の撮影画像をマッチングさせずれを測定するのである。
【００１６】
次に、上記実施の形態１の作用を説明する。
プレスロール又はプレス盤（図外）により凹凸模様の付された窯業系板材１はコンベア２で運ばれ、接近検知センサ５により接近が検知されると、制御装置６によりカメラ２、２の撮影準備に入る。
窯業系板材１がカメラ２、２の撮影範囲に入れば同時に撮影が行なわれ、一定距離Ｌ隔たった２台のｃｃｄカメラ３、３により繰り返し画像が撮影される。
【００１７】
二つの画像は直ちに画像処理回路６ａに取り込まれ、そのうち一方のカメラ３で常時予め記録されたイメージパターンとのマッチングを行なう。
マッチングに成功すれば、他のカメラ３で同時に撮像された画像に対しても予め入力されたイメージパタンとマッチングを行ない、凹凸模様上の目標点１ａと１ｂとが特定された上で目標点間のずれ量が検出される。
【００１８】
即ち、２台のｃｃｄカメラ３の軸線３ａ間距離をＬ、それぞれのカメラ軸３ａから目標点１ａ、１ｂまでの距離をそれぞれａ、ｂとすると、マッチング成功時の目標点間距離Ｊは
Ｊ=Ｌ+ａ+ｂ
で求められ、本来の基準となる距離をＫとするとずれ量δは
δ=Ｋ−Ｊ＝Ｋ−（Ｌ+ａ+ｂ）
となる。
【００１９】
そして、このδが模様柄の評価基準となり、凹凸模様工程や養生工程へフィードバックされてプレス条件の修正や養生条件の修正を行なうのである。
なお、上記において一方のカメラ３でのマッチングにおいて、予め記録されたイメージパターンとのマッチングに成功しなければ、その回の撮像はキャンセルされすぐに次の撮像が行なわれ、この手順がマッチングに成功するまで繰り返される。
【００２０】
この実施の形態１の窯業製品の模様寸法測定装置によれば、硬化未硬化を問わず窯業系板材の凹凸プレス後の変形が直ちにｃｃｄカメラで測定でき、しかも２点間の距離を基準として測定するので正確な測定ができる。
実施の形態２
この実施の形態２における窯業製品の模様寸法測定装置は、実施の形態１と同一部材を使用するが、二台のカメラ３を支持するロッド４が未硬化の窯業系板材１と熱膨張係数の近い値を持つ金属部材とされている。
【００２１】
繊維補強セメント板に近い熱膨張係数を持つ金属として、鋼鉄、鋳鉄、軟鉄など鉄系金属の他、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン等の合成樹脂部材など比較的熱膨張係数の低い合成樹脂であっても良い。
このように熱膨張係数を両者近い値にすることにより被測定物である窯業系板材が周囲雰囲気温度により膨張収縮しても２台のカメラを支持する金属部材も同様な熱膨張係数で伸縮するため、測定誤差を少なくすることができる。
【００２２】
さらに、この場合周囲雰囲気温度の測定センサを設置し、この温度に基づき温度補正を行なえばより板材の寸法精度の他、正確な実寸も得られる。
実施の形態３
図３は実施の形態３の平面図である。
この実施の形態３における窯業製品の模様寸法測定装置は装置そのものは実施の形態１と同じであるが、寸法の測定される未硬化の窯業系板材１の周囲に目印１ｄ、１ｅを付した点に特徴がある。
【００２３】
この目印は、未硬化の窯業系板材１の製品となる範囲外に付されており、製品として完成される時点で切り落とされる周辺部分とされている。
従って、この実施の形態３によれば、未硬化の窯業系板材１の寸法精度は板材表面に付された目印１ｄ、１ｅによって正確に行なえると共に、製品とされた時では目印１ｄ、１ｅを付した周縁は切り落とされるので製品外観に影響を及ぼすことがない。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、未硬化板材表面に凹凸模様をプレスした場合、プレスによって発生した製品の寸法誤差が正確にかつ迅速に測定でき、この結果がプレス工程にフィードバックできるので品質の良い製品が容易に生産できる効果を有する。
【００２５】
また、養生後の場合は養生条件の見直し等ができる。
また、カメラを支持するロッドの熱膨張係数を窯業系板材と同様とすることによってより精度の高い測定も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の窯業製品の模様寸法測定装置の要部側面図である。
【図２】この発明の実施の形態１の窯業製品の模様寸法測定装置の要部斜視図である。
【図３】実施の形態３の窯業製品の模様寸法測定装置における未硬化板材の平面図である。
【符号の説明】
１ 未硬化の窯業系板材
２ ベルトコンベヤ
３ ｃｃｄカメラ
３ａ 撮影軸線
４ ロッド
５ 接近を検知するセンサ
６ 制御装置

Claims (1)

1. 表面に凹凸模様を付した未硬化、あるいは硬化の窯業系板材の表面に一定距離を隔てて設置された２台以上のカメラと、前記２台以上のカメラに撮像指令を出す制御装置と、予め記録されたイメージパターンと撮像されたイメージパターンとをマッチングさせ、それらマッチング位置を計測することにより前記イメージパターン間の絶対距離、あるいは、相対距離を計測する測定回路を備え、前記２台以上のカメラが未硬化の窯業系板材の熱膨張係数に近い値を持つ部材により一定水平距離を隔てて支持されていることを特徴とする窯業製品の模様寸法測定装置。

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