JP4332036B2

JP4332036B2 - 鋼板の角折れ検出装置及び角折れ検出方法

Info

Publication number: JP4332036B2
Application number: JP2004002849A
Authority: JP
Inventors: 忠稲谷; 保志栗田; 浩典中山
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2004-01-08
Filing date: 2004-01-08
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2024-01-08
Also published as: JP2005195483A

Description

本発明は、鋼板の角折れ検出装置及び角折れ検出方法に関し、詳細には、積層鋼板に発生した角折れを外部から検出するための鋼板の角折れ検出装置及び角折れ検出方法に関する。

従来から、鋼帯から切り出された鋼板は、その表面の疵、端部の角折れ等が検査された後、合格品だと判断されたものが出荷工程等に送られている。一般的に、鋼板の表面に付いた疵は比較的発見されやすく、微少に角折れした鋼板を不良品として排除することは難しいが、角折れに関して高い精度が求められる場合には目視等によってその角折れを検査するという方法も採用されていた。目視で角折れを検査する場合には、例えばシャーラインの出側に設けたパイラーを払い出した位置に検査員を配置することで、その検査員が鋼板を側面から目視して角折れを検査することができるが、この方法では角折れを見逃す可能性があるという問題や、コストが増大するという問題があった。このような問題を解決するために、例えば特許文献１では、鋼板の折れ込み（角折れ）監視を自動化し、折れ込み検出の見逃しを防止する技術が開示されている。
特開平９−２０８０８５号公報

しかしながら、上記のような従来技術では、角折れを鋼板一枚ごとに検査するのは可能であるが、複数枚の鋼板が積層された積層鋼板となっている場合、その角折れを検出することができないという問題があった。また、角折れを検出するための装置の構造が複雑で、全体的に大型化してしまうという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、簡単な構造で、かつ鋼板の角折れを外部から確実に検出することができる鋼板の角折れ検出装置及び角折れ検出方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る鋼板の角折れ検出装置は、複数枚の鋼板が積層して構成された積層鋼板に対して、検査対象部位が５０００〜８５００ルクスの範囲内の照度を有するような光を照射する照明と、該照明から前記積層鋼板の検査対象部位に光が照射された状態を記録するカメラとを備え、前記照明によって積層鋼板に光を照射して検査対象部位にハレーションを起こさせて積層した鋼板の筋が写らないようにすることにより、角折れが発生した鋼板間に形成される０．１ｍｍ以上の隙間のみを積層鋼板のハレーションを起こした他の部分より暗く浮かび上がらせて、その像を前記カメラで記録することで角折れ箇所を検出することを特徴とする。

また、本発明に係る鋼板の角折れ検出方法では、複数枚の鋼板が積層して構成された積層鋼板に対し、検査対象部位が５０００〜８５００ルクスの範囲内の照度を有するように光を照射して、検査対象部位にハレーションを起こさせて積層した鋼板の筋が写らないようにすることにより、角折れが発生した鋼板間に形成される０．１ｍｍ以上の隙間のみを積層鋼板のハレーションを起こした他の部分より暗く浮かび上がらせて、その像をカメラで記録することで角折れ箇所を検出することを特徴とする。

本発明に係る鋼板の角折れ検出装置では、積層鋼板に対して、検査対象部位が所定照度を有するような光を照射する照明と、この照明から前記積層鋼板の検査対象部位に光が照射された状態を記録するカメラとを備え、前記照明によって積層鋼板に光を照射してハレーションを起こさせることにより、角折れが発生した鋼板間にのみ形成される隙間を、積層鋼板のハレーションを起こした他の部分より暗く浮かび上がらせて、その像をカメラで撮影して記録することができる。従って、角折れを検査するための人手が不要となると共に、目視等では検出するのが困難な程度の微少の角折れも確実に検出することができ、不良品を確実に排除することができるので品質を安定させることができる。また、検査対象部位での所定照度を５０００〜８５００ルクスの範囲内とすることにより、カメラの分解能に応じて、積層鋼板のハレーションを起こした部分に対して影になった部分を鮮明に浮かび上がらせることができる。

また、本発明に係る鋼板の角折れ検出方法では、積層された鋼板に対し、検査対象部位が所定照度を有するように光を照射してハレーションを起こさせることにより、端部が折れ曲がった鋼板間にのみ形成される隙間を、積層鋼板のハレーションを起こした他の部分より暗く浮かび上がらせて、その像をカメラで撮影して記録することができる。従って、角折れを検査するための人手が不要となると共に、目視等では検出するのが困難な程度の微少の角折れも確実に検出することができ、不良品を確実に排除することができるので品質を安定させることができる。また、検査対象部位の所定照度を５０００〜８５００ルクスの範囲内とすることにより、カメラの分解能に応じて、積層鋼板のハレーションを起こした部分に対して影になった部分を鮮明に浮かび上がらせることができる。

以下、本発明を具体化した鋼板の角折れ検出装置及び検出方法について、図を参照して説明する。まず、図１を参照して、本実施形態の鋼板の角折れ検出装置の構造について説明する。図１に示すように、複数枚の矩形の鋼板５５が積層されて構成された積層鋼板６０は、図中奥行き方向に延びる所定高さのコンベア７０上を搬送されるようになっており、このコンベア７０に対して、その幅方向の一方の外側に位置するように検出装置１が設けられている。詳しくは、検出装置１は、コンベア７０の幅方向の一方の外側で、積層鋼板６０の搬送方向（コンベア７０の長手方向、以下、単に「搬送方向」という。）と直交する方向を向くように配設されており、積層鋼板６０とほぼ同じ高さの位置に、鋼板５５端部の角折れを検出するための検出機構１０を備えている。

尚、詳しく図示しないが、鋼帯からシャーで剪断された各鋼板５５は、搬送路上を搬送された後、ストッパに衝突して下方に落下することでパイラーに送られるようになっている。各鋼板５５は、搬送路上を蛇行等してストッパに垂直に衝突しないことがあり、このような場合に、鋼板のストッパへの衝突時に角折れが発生する可能性があるため、そのストッパへの衝突面（断面）側をコンベア７０の幅方向一方の外側を向くようにして検出装置１と対向させている。

次に、検出装置１について詳細に説明する。図１及び図２に示すように、検出装置１は、略長方形の枠体３と、該枠体の四隅からそれぞれ下方に延びた４本の脚部４とからなる架台２を備えており、この架台２上に、鋼板５５端部の角折れを検出するための検出機構１０が搬送方向と平行な方向、搬送方向と直交する方向及び上下方向にそれぞれスライド可能な状態に設けられている。検出機構１０は、後述するように照明２０及びカメラ２５を備えており、直接的に、自身を搬送方向と平行な方向にスライド可能に保持した搬送方向保持部材４０に取り付けられている。搬送方向保持部材４０は、搬送方向に延びた長尺形状であり、この長尺方向と直交する方向に延びたアーム５０の先端に、検出機構１０が取り付けられている。この搬送方向保持部材４０は、上下方向に延びる上下方向保持部材４１によって昇降可能な状態に保持されており、上下方向保持部材４１は、さらに架台２に固設された直交方向保持部材４２によって、搬送方向と直交する方向にスライド可能に保持されている。

検出機構１０は、上下方向、即ち鋼板５５の積層方向に長く延び、積層鋼板６０に光を照射する照明２０と、この照明２０から光が照射された積層鋼板６０の検出装置１と対向する面６０ａ（以下、「検出面６０ａ」という。）を撮影して記録するためのカメラ２５とから構成されている。尚、本実施形態では、照明２０としてＬＥＤバー照明を使用し、カメラは、鋼板５５の角折れ量（鋼板５５間の隙間量）を検出可能な分解能を有するＣＣＤカメラを使用しており、搬送方向保持部材４０の長さ方向両端部から延びたアーム５０の先端に、それぞれ照明２０及びカメラ２５が取り付けられている。この検出機構１０では、積層鋼板６０の検出面６０ａに対して照明２０から光が照射されたとき、その光が正反射するように検出面６０ａに対する照明２０とカメラ２５とは同角度になるような構成としている。尚、本実施形態では図３に示すように、積層鋼板６０の検出面６０ａに対して、照明２０から入射角１５°の光を照射し、かつそれと等しい光の反射角度（１５°）上にカメラ２５が位置するような構成としている。また、本実施形態の検出機構１０では、人が目視で検出するのが困難となる程度の角折れ（鋼板５５間の隙間）を検出可能とするために、検出面６０ａにおける照度を５０００〜８５００ルクスの範囲内に設定している。

ここで、照明２０の照度について説明する。尚、本実施の形態では、鋼板５５の厚さは０．１ｍｍ程度であり、それに対して、検出装置１のカメラ２５は角折れによって鋼板５５間に形成された０．１ｍｍ以上の隙間を検出できるような分解能を持っている。図４の検出面適正照度解析グラフに示すように、検出装置１では、ハレーションを発生させ、かつカメラの分解能（０．１ｍｍ）以上の隙間を検出できるようにするため、その照明２０からの光の照射による検出面６０ａでの照度は５０００ルクス以上に設定する必要がある。また、検出面６０ａでの照度が８５００ルクスを超えると、検出対象となるような小さな隙間はハレーションによって消えてしまい、またそのように比較的大きな隙間（グラフ中では０．５ｍｍ以上の隙間）であれば、目視でも確認可能である。従って、照明２０の照度は、検出面６０ａでの最適値である５０００〜８５００ルクスの範囲内になるように設定している。

そして、図１及び図２に示すように、検出機構１０は、照明２０及びカメラ２５が入射角及び反射角が同角度（１５°）となった上記の位置関係で保持されながら、搬送方向保持部材４０によって搬送方向と平行な方向にスライドし、上下方向保持部材４１によって上下方向に昇降するようにスライドし、さらに直交方向保持部材４２によって、搬送方向と直交する方向にスライドすることになる。具体的には、検出機構１０は、コンベア７０上を搬送されてきた積層鋼板６０に対して、まず直交方向保持部材４２によって搬送方向と直交する方向にスライドし、図示外のセンサによって積層鋼板６０の検出面６０ａとの距離が最適に調整される。その後、搬送方向保持部材４０によって搬送方向と平行な方向にスライドして、単位面積１６０ａ中における鋼板５５の角折れを検出する。図５に示す単位面積１６０ａとは、照明２０の照射部を含むカメラ２５の視野領域を示している。そして、さらに上下方向保持部材４１によって検出機構１０が上下方向に昇降して、検出面６０ａの上下方向（高さ方向）に渡って上記単位面積毎に鋼板５５の角折れを検出していくことになる。

次いで、上述の検出装置１を用いて鋼板５５の角折れを検出する方法について説明する。図１及び図２に示すように、まず、コンベア７０上を搬送されてきた角折れ検出の対象となる積層鋼板６０が検出装置１の前で止められると、検出装置１の検出機構１０が積層鋼板６０の検出面６０ａに対して接近または離間して、最適な距離となった所で止まることになる。尚、上記一連の動作は、図示外のセンサが、コンベア７０上の積層鋼板６０の位置および検出装置１と積層鋼板６０との距離を感知することによって行われるものである。この状態では、積層鋼板６０の検出面６０ａの左右端部に検出機構１０がそれぞれ対向しており、この検出機構１０が左右方向（搬送方向）及び上下方向に移動することで、図示外のセンサにてまず角折れ検査作業初期位置へ移動し、検出を開始する。

具体的には、検出機構１０は、図２及び図５に示すように、積層鋼板６０の検出面６０ａのさらに単位面積１６０ａに対して、そのエッジ部分１６１から内側の範囲で角折れの検出を行うことになる。鋼板５５に角折れが発生していると、照明２０から積層鋼板６０の単位面積１６０ａに対して光が照射された状態をカメラ２５で撮影した像に隙間Ｂが黒く写し出されることになる。その他の部分はハレーションが発生しているため反射するので、鋼板５５の筋等が写ることはない。さらに、検出機構１０を搬送方向保持部材４０を介して昇降させることにより、上記の単位面積１６０ａ毎に積層鋼板６０の検出面６０ａのエッジ部分全高に渡って鋼板５５の角折れを検出することができる。そして、角折れが発生した鋼板５５を含む積層鋼板６０は、正常な鋼板５５のみで構成された合格品の積層鋼板６０と分けられて降格ラインに送られることになる。

以上説明したように、本実施形態の鋼板の角折れ検出装置１は、積層鋼板６０に対して光を照射する照明２０と、光を照射した状態を記録するカメラ２５とを備えており、積層鋼板６０の単位面積１６０ａに対して光が反射しなかった箇所に隙間が写し出されるようにしたので、鋼板の角折れを確実に検出することができると共に、簡単な装置構成とすることができる。また、カメラ２５の分解能と検出すべき隙間とに応じ、照明２０から照射される光によって検出面６０ａでの照度を５０００〜８５００ルクスの範囲内とすることにより、確実にハレーションを発生させられると共に、角折れ部分に形成された隙間部分を鮮明に浮かび上がらせることができる。また、本実施形態の鋼板の角折れ検出方法を用いることにより、角折れを検査するための人手が不要となると共に、目視等では検出するのが困難な程度の微少の角折れも確実に検出することができ、不良品を確実に排除することができるので品質を安定させることができる。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、照明として、その長さ方向端部においても輝度のばらつきの少ないＬＥＤバー照明を用いたが、蛍光管等で代用することも可能である。また、搬送方向保持部材４０に対して検出機構１０を一つだけ取り付けて、搬送方向に移動させて検出面の左右両エッジ部分を検査するようにしてもよい。

検出装置１によって鋼板５５の角折れを検出する箇所の斜視図である。検出機構１０と積層鋼板６０との対向箇所の部分拡大図である。照明２０とカメラ２５との位置関係を模式的に示す平面図である。検出面適正照度解析グラフである。角折れにより鋼板間に発生した隙間Ｂが写し出された状態を示す図である。

符号の説明

１検出装置
２０照明
２５カメラ
５５鋼板
６０積層鋼板

Claims

複数枚の鋼板が積層して構成された積層鋼板に対して、検査対象部位が５０００〜８５００ルクスの範囲内の照度を有するような光を照射する照明と、該照明から前記積層鋼板の検査対象部位に光が照射された状態を記録するカメラとを備え、前記照明によって積層鋼板に光を照射して検査対象部位にハレーションを起こさせて積層した鋼板の筋が写らないようにすることにより、角折れが発生した鋼板間に形成される０．１ｍｍ以上の隙間のみを積層鋼板のハレーションを起こした他の部分より暗く浮かび上がらせて、その像を前記カメラで記録することで角折れ箇所を検出することを特徴とする鋼板の角折れ検出装置。
複数枚の鋼板が積層して構成された積層鋼板に対し、検査対象部位が５０００〜８５００ルクスの範囲内の照度を有するように光を照射して、検査対象部位にハレーションを起こさせて積層した鋼板の筋が写らないようにすることにより、角折れが発生した鋼板間に形成される０．１ｍｍ以上の隙間のみを積層鋼板のハレーションを起こした他の部分より暗く浮かび上がらせて、その像をカメラで記録することで角折れ箇所を検出することを特徴とする鋼板の角折れ検出方法。