JP4219487B2 - スリッタラインにおける金属条の表面欠陥検出方法及びその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属帯板を一定方向へ繰り出しながら幅の狭い複数の金属条にスリットするスリッタラインにおいて、各金属条表面の汚れ，傷その他の表面欠陥を検出する検出方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コイル状に巻かれた金属帯板を繰り出しながら幅の狭い金属条に連続的にスリットし、各金属条をコイル状に巻き取るスリッタラインでは、スリッタ設置位置より繰り出し方向上流側にラインセンサを設置し、このラインセンサでスリットする前の金属帯板の表面を撮像することによって金属帯板の表面欠陥を検出していた。
そして、金属帯板に表面欠陥が検出されたときは、スリット終了後に当該金属帯板からスリットされた各金属条のコイルを巻き戻しながら、どの金属条のどの位置に表面欠陥があるか目視検査し、汚れなどの表面欠陥のある金属条の表面欠陥を除去していた。
【０００３】
なお、普通のビデオカメラは再生時の走査線数ごとに光映像信号を電気信号に変換するが、ラインセンサ（ビデオカメラの一種）は走査線の一線ごとに光映像信号を電気信号に変換する。
前述のようなスリッタラインで通常のビデオカメラを使用すると、金属帯板の動きが速く、再生できない部分（欠陥検出では検出できない部分）が発生するので前述のようなラインセンサが使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の検出方法では、金属帯板（スリット前）の表面欠陥を検出し、表面欠陥が検出されたときは、当該金属帯板をスリットした全ての金属条のコイルを巻き戻して目視検査するので、表面欠陥のない金属条のコイルも巻き戻すことになり、無駄が多くかつ手間が掛かった。
【０００５】
従来方法において、ラインセンサをスリッタラインのスリッタ設置位置よりも繰り出し方向の上流側に設置する理由を図４を参照しながら説明する。
図４の（ａ）図〜（ｃ）図は、スリッタライン上でスリットした後の金属条と、これらの金属条をラインセンサで撮像したときの電気信号との関係を示す概略図である。
（ａ）図はスリット後の金属条１０が矢印ａの方向へ走行している部分平面図で、金属帯板は、左端の１番目の金属条１０ａから右端のｎ番目の金属条１０ｎまでのｎ数の金属条にスリットされる。
【０００６】
前述のようなラインセンサと、演算装置，記憶装置，入出力装置等を含むコンピュータを使用して検出システムを構成し、各金属条１０（の幅）毎に検査ウインドーを設定し、各検査ウインドー毎に当該検査ウインドーに対応する金属条の表面欠陥を検出し出力するように構成する場合を想定する。
金属帯板の長さ方向に対するラインセンサの視野は、通常１〜２ｍｍ程度である。ラインセンサは、普通のビデオカメラと同様に、対象物を撮像したときの明るさが一定のしきい値以下である場合を表面欠陥として信号変換しており、例えばしきい値が金属帯板の幅方向へ２ビット分以上連続したとき、表面欠陥として出力するようになっている。
汚れなどの表面欠陥がない（ａ）図の箇所ｂの部分をラインセンサで撮像した映像を信号処理した場合は、（ｂ）図のように、金属条１０ａの検査ウインドーに対応する部分ａ１、金属条１０ｂの検査ウインドーに対応する部分ｂ１、金属条１０ｃの検査ウインドーに対応する部分ｃ１、・・・金属条１０ｎの検査ウインドーに対応する部分ｎ１を含み、スリットされた金属条１０の数とそれらに対応する検査ウインドーの数と一致する波形が出力される。なお、波形の各部分ａ１〜ｎ１の幅は、それぞれの金属条の幅と対応している。
【０００７】
他方、汚れなどの表面欠陥１１がある（ａ）図の箇所ｃの部分をラインセンサで撮像した映像を信号処理した波形では、表面欠陥１１の映像部分が金属条相互間のスリット部１２と同様に出力されて、（ｃ）図のように、前記ａ１，ｂ１，ｃ１及びｎ１の各部分のほか、いずれの検査ウインドーにも対応しない部分ｘ１が含まれる。
以上の説明により、ラインセンサから出力される波形の各部分ａ１〜ｎ１の総数は、走行中の金属条１０の総数に対応しており、したがって、システム内における検査ウインドーの数と、検出される金属条の数とが一致しなくなるので、実質上各金属条毎に表面欠陥を検出することができなくなる。
【０００８】
スリットされた金属条毎にそれぞれラインセンサを設置すれば、各金属条毎に表面欠陥を検出することはできるが、このように構成すると設備が複雑かつ大型化するとともに、極めて高価になる。
【０００９】
本発明の目的は、スリッタラインにおいて一台のラインセンサを使用する場合でも、各金属条ごとに表面欠陥を検出することができる金属条の表面欠陥検出方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、前述の課題を達成する検出方法を円滑かつ確実に実施することができる金属条の表面欠陥検出装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によるスリッタラインにおける金属条の表面欠陥検出方法は、前述の課題を解決するため、
金属帯板１を一定方向へ繰り出しながら複数の金属条１０にスリットするスリッタライン上で、スリットされている各金属条１０の表面をラインセンサ２により連続的に撮像しつつ、前記ラインセンサ２の出力から実際にスリットされている金属条１０の条数を検出するとともに、当該ラインセンサ２の出力から実際にスリットされている各金属条１０の表面欠陥を映像信号として検出する工程と、
前記検出された金属条１０の条数と前記スリッタラインにおける設計上の金属条１０の条数とを比較する工程と、
前記検出された金属条１０の条数が前記設計上の金属条１０の条数を上回っているときのみ前記検出された映像信号としての表面欠陥を欠陥出力部３４へ出力する工程と、を含むことを特徴としている。
【００１１】
本発明によるスリッタラインにおける金属条の表面欠陥検出装置は、前述の課題を解決するため以下のように構成したものである。
すなわち、請求項２に記載の金属条の表面欠陥検出装置は、
金属帯板１を一定方向へ繰り出しながら複数の金属条１０にスリットするスリッタラインにおいて、
各金属条１０の表面を撮像するラインセンサ２と、
ラインセンサ２の出力から金属条１０の条数を検出する条数検出器４と、
当該スリッタラインでスリットされる設計上の金属条１０の条数を設定する条数設定器３０と、
条数検出器４及び条数設定器３０の各出力が入力され、条数検出器４による金属条１０の検出条数と条数設定器３０による金属条の設定条数とを比較して、検出条数が設定条数を上回る異状の有無を判定する演算器３と、
ラインセンサ２の出力を映像信号に変換する欠陥検出器５と、
ゲート回路６を介して前記欠陥検出器５と接続された欠陥出力部３４と、
演算器３の出力が入力され、設計上の金属条１０の条数に対応する検査ウインドーが設定されている検査ウインドーメモリとを備え、
前記ゲート回路６は、演算器３の判定結果が異状有りの場合にのみ開かれることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の金属条の表面欠陥検出装置は、請求項２の表面欠陥検出装置において、
各金属条１０の繰り出し長さを連続的に測定しその測定信号を演算器３へ出力する長さ測定器３２が設置され、
演算器３には検査ウインドー管理部へ設定されいるものと同じ検査ウインドーが設定されており、
前記演算結果が異状有りの場合に、当該異状部分が属する検査ウインドーと対応する金属条１０について繰り出し先端部から異状部分までの長さを演算器３で演算させ、
この演算結果が、検査ウインドーメモリ３３へ格納されかつ欠陥出力部３２へ出力されるように構成されたことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１〜図３を参照しながら、この発明に係るスリッタラインにおける金属条の表面欠陥検出方法と、その方法を円滑かつ確実に実施するための検出装置の好適な実施形態を説明する。
図１は本発明に係る表面欠陥検出方法とその装置の実施形態を説明するための概略図、図２は図１の表面欠陥検出装置のブロック図、図３は図２の表面欠陥検出装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【００１４】
図１のように、スリッタライン始端部の繰り出しリール１３に巻かれている薄肉の金属帯板（この実施形態ではアルミニウム合金）１はライン上に繰り出され、リフレクタロール１４，１５で緊張され、両ロール１４，１５の間に設置されたスリッタ１８により、幅の狭い多数の金属条１０にスリットされ、各金属条１０はスリッタライン終端部の各巻取りリール１６へ巻き取られる。
【００１５】
下流側のリフレクタロール１５よりも走行方向のやや上流側の上方には、各金属条１０の上面を照らす照明装置１７が取り付けられ、照明装置１７で照らされる各金属条１０の上面部分の上方には、ラインセンサ２が前記上面部分に向けて設置されている。
ラインセンサ２の出力側には条数検出器４と欠陥検出器５が接続され、下流側のリフレクタロール１５には、その回転数をカウントしながら、各金属条１０の繰り出し先端部からスリッタ１８の部分までの長さを測定する長さ測定器３２が付属している。
【００１６】
図２で示すように、演算器３には信号処理部３１を有する条数設定器３０と、条数検出器４と、図示しない信号処理部を有する長さ測定器３２と、検査ウインドーメモリ３３が接続されている。
検査ウインドーメモリ３３にはゲート回路６を介して出力部３４へ接続されている。
欠陥検出器５の出力側はゲート回路６を介して出力部３４へ接続されている。
欠陥出力部３４は、図示しない映像表示部と記録出力部を備えている。
【００１７】
検査ウインドーメモリ３３の格納部には、スリッタラインにおいて実際にスリットされる金属条１０の条数（設計上の条数）に対応する数の検査ウインドーが設定され、同様な検査ウインドーに対応するものが前記演算器３にも設定されている。
前述のように設定された各検査ウインドーは、スリッタラインでスリットされるそれぞれの金属条１０の幅と対応している。
【００１８】
ラインセンサ２で連続的に撮像される各金属条１０の表面の光映像信号は、電気信号に変換されて条数検出器４と欠陥検出器５へ入力される。
条数検出器４で検出された条数は演算器３へ入力される。ラインセンサ２から条数検出器４ヘ入力される信号の波形は、全金属条１０に表面欠陥がない場合は図４の（ｂ）図のような波形であるので、条数検出器４は（ｂ）図のａ１〜ｎ１の部分をカウントしてその数ｎを演算器３へ出力する。他方，いずれかの金属条１０に図４の（ａ）図のように表面欠陥１１がある場合は（ｃ）図のような波形であるので、条数検出器４は、（ｃ）図のａ１〜ｎ１までの部分とｘ１の部分とをカウントし、ｎ個よりもｘ個多い数ｎ＋ｘを演算器３へ出力する。
【００１９】
演算器３には、条数設定器３０によりあらかじめ当該スリッタラインでスリットされる金属条１０の設計上の条数（又は検査ウインドーの数）が入力されている。
図２とともに図３で示すように、演算器３は、条数設定器３０で設定されている設計上の（実際にスリットされる）条数と条数検出器４から入力される検出条数とを常時比較（演算）しており、両者が一致している場合（異状なしの場合）には、一種の信号（条数更新）を検査ウインドーメモリ３３へ出力する。検査ウインドーメモリ３３内のメモリの条数は更新される。
他方、検出条数が設定条数を上回っているとき（異状有りのとき）は、他の信号（条数前回値又は条数不更新）を検査ウインドーメモリ３３へ出力するとともに、検査ウインドーメモリ３３を介してゲート回路６を開くように構成されている。検査ウインドーメモリ３３内のメモリの条数は更新されない。
ラインセンサ２の出力を受ける欠陥検出器５は、ラインセンサ２からの電気信号を映像信号に変換しているので、前述のようにゲート回路６が開くことにより、表面欠陥１１を有する金属条１０の表面とともに他の各金属条１０の表面の映像が出力部３４の映像表示部へ表示される。
【００２０】
この実施形態の金属条の表面欠陥検出方法は、前述のように構成されているから、一台のラインセンサ２を使用する場合でも、各金属条１０ごとの表面欠陥を検出することができる。
この実施形態の金属条の表面欠陥検出装置は、前述の構成により前記検出方法を円滑にかつ確実に実施することができる。
【００２１】
前記実施形態ではさらに、条数検出器４からは、カウントした検出条数とともに図４の（ｂ），（ｃ）図で示すような波形の信号が演算器３へ入力されるようになっている。
そして、検出条数と設定されている条数との比較演算結果が異状有りの場合には、演算器３は、（ｃ）図のｘ１（表面欠陥１１と対応する）の異状部分が属する検査ウインドーと対応する（ａ）図の金属条１０ｂについて、長さ測定器３２から入力される情報をもとに、繰り出し先端部から異状部分までの長さを演算し、この演算結果は、検査ウインドーメモリ３２の対応する検査ウインドーへ格納され、かつ、当該検査ウインドーメモリ３２を介して、欠陥出力部３４の記録出力部へ出力されるように構成されている。
このように構成したことにより、当該金属帯板のスリットが完了して各金属条１０が巻取りリール１６へ全部巻き取られた後でも、例えば図４の（ａ）図で示す表面欠陥１１のある金属条１０ｂを判別することができる。また、その金属条１０ｂのコイルを他の金属条１０のコイルから分別するとともに、欠陥出力部３４の出力情報から、そのコイルを表面欠陥のある部分まで巻き戻し、当該欠陥を容易にかつ能率よく除去することができる。
【００２２】
前記実施形態においては、スリッタラインでの帯板のスリット終了後、検査ウインドーメモリ３２に格納されている必要な情報を適宜出力することもできるようになっている。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１の発明に係る金属条の表面欠陥検出方法によれば、ラインセンサ２から出力された情報中の金属条の条数と実際にスリットされる金属条の条数とが一致しないときにのみ表面欠陥を出力するように構成したので、検出システム内で表面欠陥と金属条相互のスリット部とが混同されることはなく、一台のラインセンサを用いた場合でも、スリットされた複数の金属条毎に表面欠陥を検出することができる。
したがってまた、低コストで金属条の表面欠陥を能率的に検出することができる。
【００２４】
請求項２の発明に係る金属条の表面欠陥検出装置によれば、スリッタラインにおいてスリットされる金属条の設計上の条数を演算器３に設定しておき、当該演算器３に、前記設定条数と条数検出器４から入力される検出条数との比較により検出条数が設定条数を上回る異状の有無を判定させ、その判定結果が異状有りの場合にのみゲート回路６を開き、このゲート回路６を通じて欠陥出力部３４へ欠陥を出力させるように構成したので、請求項１に記載の表面欠陥検出方法を円滑に実施することができる。
【００２５】
請求項３の発明に係る金属条の表面欠陥検出装置によれば、演算器３には検査ウインドー管理器へ設定されいるものと同じ検査ウインドーを設定し、演算器３により演算結果が異状有りの場合に、当該異異状分が属する検査ウインドーと対応する金属条について繰り出し先端部から異状部分までの長さを演算器３で演算させ、この演算結果を、欠陥出力部へ出力させるように構成したので、スリット終了後も表面欠陥のある金属条を判別することができる。
また、その金属条のコイルを他の金属条のコイルから分別するとともに、欠陥出力部３４の出力情報から、そのコイルを表面欠陥のある部分まで巻き戻し、当該欠陥を容易にかつ能率よく除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表面欠陥検出方法とその装置の実施形態を説明するための概略図である。
【図２】図１の表面欠陥検出装置のブロック図である。
【図３】図２の表面欠陥検出装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【図４】スリッタライン上でスリットした後の金属条と当該金属条の表面をラインセンサで撮像した出力波形との関係を示す図で、（ａ）図はスリッタライン上でスリットされた金属条の部分平面図、（ｂ）図は（ａ）図のｂ’の位置をラインセンサで撮像した場合に出力波形の概略図、（ｃ）図は（ａ）図のｃ’の位置をラインセンサで撮像した場合の出力波形の概略図である。
【符号の説明】
１ 金属帯板
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｎ 金属条１１ 表面欠陥
１２ スリット部
１３ 繰り出しリール
１４，１５ リフレクタロール
１６ 巻取りリール
１７ 照明装置
１８ スリッタ
２０ ラインセンサ
３ 演算器
３０ 条数設定器
３１ 信号処理部
３２ 長さ測定器
３３ 検査ウインドーメモリ
３４ 欠陥出力部
４ 条数検出器
５ 欠陥検出器
６ ゲート回路

Claims (3)

1. 金属帯板（１）を一定方向へ繰り出しながら複数の金属条（１０）にスリットするスリッタライン上で、スリットされている各金属条（１０）の表面をラインセンサ（２）により連続的に撮像しつつ、前記ラインセンサ（２）の出力から実際にスリットされている金属条（１０）の条数を検出するとともに、当該ラインセンサ（２）の出力から実際にスリットされている各金属条（１０）の表面欠陥を映像信号として検出する工程と、
   前記検出された金属条（１０）の条数と前記スリッタラインにおける設計上の金属条（１０）の条数とを比較する工程と、
   前記検出された金属条（１０）の条数が前記設計上の金属条（１０）の条数を上回っているときのみ前記検出された映像信号としての表面欠陥を欠陥出力部（３４）へ出力する工程と、
   を含むことを特徴とするスリッタラインにおける金属条の表面欠陥検出方法。
2. 金属帯板（１）を一定方向へ繰り出しながら複数の金属条（１０）にスリットするスリッタラインにおいて、
   各金属条（１０）の表面を撮像するラインセンサ（２）と、
   ラインセンサ（２）の出力から金属条（１０）の条数を検出する条数検出器（４）と、
   当該スリッタラインでスリットされる設計上の金属条（１０）の条数を設定する条数設定器（３０）と、
   条数検出器（４）及び条数設定器（３０）の各出力が入力され、条数検出器（４）による金属条（１０）の検出条数と条数設定器（３０）による金属条の設定条数とを比較して、検出条数が設定条数を上回る異状の有無を判定する演算器（３）と、
   ラインセンサ（２）の出力を映像信号に変換する欠陥検出器（５）と、
   ゲート回路（６）を介して前記欠陥検出器（５）と接続された欠陥出力部（３４）と、
   演算器（３）の出力が入力され、設計上の金属条（１０）の条数に対応する検査ウインドーが設定されている検査ウインドーメモリ（３３）とを備え、
   前記ゲート回路（６）は演算器（３）の判定結果が異状有りの場合にのみ開かれることを特徴とする、
   スリッタラインにおける金属条の表面欠陥検出装置。
3. 各金属条（１０）の繰り出し長さを連続的に測定しその測定信号を演算器（３）へ出力する長さ測定器（３２）が設置され、
   演算器（３）には検査ウインドーメモリ（３３）へ設定されいるものと同じ検査ウインドーが設定されており、
   前記演算結果が異状有りの場合に、当該異状部分が属する検査ウインドーと対応する金属条（１０）について繰り出し先端部から異状部分までの長さを演算器（３）で演算させ、
   この演算結果が、検査ウインドーメモリ（３２）へ格納されかつ欠陥出力部（３４）へ出力されるように構成されていることを特徴とする、
   請求項２に記載のスリッタラインにおける金属条の表面欠陥検出装置。

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