JP6197884B2 - 金属板の補修方法、及び鋳型の製造方法 - Google Patents

金属板の補修方法、及び鋳型の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、金属板の補修方法に関する。さらに詳しくは、金属板の製造過程、加工過程及び利用過程で生ずる、金属板の表面の凹凸欠陥を修復する、金属板の補修方法に関する。
本願は、2014年11月18日に、日本に出願された特願2014−233272号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
ステンレス鋼板などの金属板は、耐候性、耐腐食性及び表面の美観に優れていることなどから種々の製品に使用されている。このようなステンレス鋼板などの金属板の製造過程、加工過程及び利用過程で、凹凸欠陥が生じてしまうことがある。例えば、金属板を、樹脂成形体を製造するための鋳型として利用する場合があるが、鋳型の表面に凹凸欠陥があると樹脂成形体にその凹凸欠陥が転写されるため、得られる樹脂成形体の表面に凹凸欠陥が生じるという不具合が発生する。
この不具合を解消するためには、金属板の凹凸欠陥を修復する必要があり、金属板のどの箇所にどの程度の高さ又は深さを有する凹凸欠陥が存在するかを把握する必要がある。
例えば、特許文献1には、被検査物表面にスリット光を入射して、被検査物表面からの反射光をスクリーンに投影し、スクリーンに投影された反射投影像をCCDカメラで撮影して、画像データから欠陥部位を判定する検査方法が提案されている。
特開平5−99639号公報
特許文献1記載の方法では、凹凸欠陥が存在する位置についての情報しか得ることができず、凹凸欠陥の高さ又は深さに関する情報は得られない。したがって、特許文献1に記載された検査結果を用いて金属板を補修する場合には、凹凸欠陥の修復すべき量に関する定量的な情報が得られないため、どの程度修復すべきかを補修する人の経験及び勘に頼っていた。その結果、経験が浅い人が金属板を補修した場合に、凹凸欠陥を修正しすぎてかえって修復不可能な欠陥を生じさせたり、修復量が足りずに補修作業(修正から検査までを含む作業)を必要以上に多く繰り返したりする問題がある。
また、金属板を、樹脂成形体を製造するための鋳型として用いる場合は、金属板の凹凸欠陥を補修できたかどうかは、補修後の金属板を用いて成形した樹脂成形体を検査してみなければ確認できなかった。
本発明はこれらの問題点を解決することを目的とする。すなわち、本発明は、経験の有無によらず、的確に(適正な補修量で)凹凸欠陥を補修できる方法を提供することを目的とする。また、本発明は、金属板を鋳型として用いる場合に、樹脂成形体で確認しなくても的確に凹凸欠陥を補修する方法、及び補修工程を含む鋳型の製造方法を提供することを目的とする。
前記課題は、例えば以下の本発明[1]〜[21]によって解決される。
[1]金属板の表面に存在する凹凸欠陥(以下、「金属板の凹凸欠陥」という)の補修方法であって、工程(1)で金属板表面の凹凸欠陥の補修が不要と判断されるまで、工程(1)〜(2)を繰り返す、金属板の補修方法。
工程(1):金属板の表面へ光を入射して、反射光から得られた、金属板の明度分布により、金属板の表面における凹凸欠陥の位置を検出し、該凹凸欠陥の明度の強度を定量化して、該凹凸欠陥の補修の要否を判断する工程。
工程(2):工程(1)で補修が必要と判断された前記凹凸欠陥を補修する工程。
[2]前記金属板の明度分布が、下記の検出方法1で得られた反射像の明度分布、又は反射投影像の明度分布を変換して得られる、請求項1に記載の金属板の補修方法。
<検出方法1>
金属板の表面に存在する凹凸欠陥とその周囲の正常部とを含む領域に光源から光を入射し、金属板表面で反射された反射光の反射像又は反射投影像を撮影して、得られた金属板の画像の明度を測定して、得られた反射像の明度分布又は反射投影像の明度分布を、金属板の明度分布に変換する。
[3]工程(1)において、金属板の表面へ少なくとも2方向から光を入射する、[1]又は[2]に記載の金属板の補修方法。
[4]金属板の表面に対して、光を入射する角度が20°〜70°である[1]〜[3]のいずれか一項に記載の金属板の補修方法。
[5]工程(1)において、凹凸欠陥の補修が必要と判断する箇所が、前記金属板の明度分布のピークの中で、下記の条件(i)及び(ii)の少なくとも一つを満足するピークを示す箇所である、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の金属板の補修方法。
(i)明度分布のピークの高さ又は深さが、あらかじめ決めた値a以上である。
(ii)正常部の明度値の平均値と凹凸欠陥部の明度分布のピークの明度値との差があらかじめ決められた値bとなる明度値におけるピークの幅が、あらかじめ決めた値c以上である。
[6]工程(1)において、凹凸欠陥の補修が必要と判断する箇所が、前記金属板の明度分布のピークの中で、下記の条件(i’)及び(ii)の少なくとも一つを満足するピークを示す箇所である、[2]〜[4]のいずれか一項に記載の金属板の補修方法。
(i’)下記式(1)で算出されるマイケルソンコントラスト(MC)があらかじめ決めた値d以上である。
MC=(Lmax−Lmin)/(Lmax+Lmin)・・・(1)
(凹欠陥の場合は、Lmaxは凸ピークの極大明度値を、Lminは前記正常部の明度値の平均値を示し、凸欠陥の場合は、Lmaxは前記正常部の明度値の平均値を、Lminは凹ピークの極小明度値を示す。)
(ii)前記正常部の明度値の平均値と凹凸欠陥部の明度分布のピークの明度値との差があらかじめ決められた値bとなる明度値におけるピークの幅があらかじめ決めた値c以上である。
[7]工程(1)において、金属板の明度分布を金属板の角度変化率分布に変換し、
得られた金属板の角度変化率分布におけるピークを前記金属板の明度分布のピークと置き換えて、凹凸欠陥の補修が必要と判断する箇所を検出する、[5]に記載の金属板の補修方法。
[8]工程(1)において、金属板の明度分布を金属板の角度変化率分布に変換し、金属板の角度変化率分布を金属板の形状の高さ分布に変換して、
得られた金属板の形状の高さ分布におけるピークを前記金属板の明度分布のピークと置き換えて、凹凸欠陥の補修が必要と判断する箇所を検出する、[5]に記載の金属板の補修方法。
[9]金属板が樹脂成形体を成型するための鋳型であって、工程(1)において、金属板の明度分布を金属板の角度変化率分布に変換し、金属板の角度変化率分布を反転させて仮想の樹脂成形体の角度変化率分布に変換して、
得られた仮想の樹脂成形体の角度変化率分布におけるピークを前記金属板の明度分布のピークと置き換えて、凹凸欠陥の補修が必要と判断する箇所を検出する、[5]に記載の金属板の補修方法。
[10]金属板が樹脂成形体を成型するための鋳型であって、工程(1)において、金属板の明度分布を金属板の角度変化率分布に変換し、金属板の角度変化率分布を反転させて仮想の樹脂成形体の角度変化率分布に変換し、仮想の樹脂成形体の角度変化率分布を仮想の樹脂成形体の明度分布に変換して、
得られた仮想の樹脂成形体の明度分布におけるピークを、前記金属板の明度分布のピークと置き換えて、凹凸欠陥の補修が必要と判断する箇所を検出する、[5]に記載の金属板の補修方法。
[11]金属板が樹脂成形体を成型するための鋳型であって、工程(1)において、金属板の明度分布から得られた金属板の角度変化率分布を反転させて仮想の樹脂成形体の角度変化率分布に変換し、仮想の樹脂成形体の角度変化率分布を仮想の樹脂成形体の明度分布に変換して、
得られた仮想の樹脂成形体の明度分布におけるピークを、前記金属板の明度分布のピークと置き換えて、凹凸欠陥の補修が必要と判断する箇所を検出する、[6]に記載の金属板の補修方法。
[12]金属板が樹脂成形体を成型するための鋳型であって、工程(1)において、金属板の明度分布を金属板の角度変化率分布に変換し、金属板の角度変化率分布を金属板の形状の高さ分布に変換して、得られた金属板の形状の高さ分布を反転させて仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布に変換して、
得られた仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布におけるピークを前記金属板の明度分布のピークと置き換えて、凹凸欠陥の補修が必要と判断する箇所を検出する、[5]に記載の金属板の補修方法。
[13]工程(1)に記載の金属板の凹凸欠陥の補修の要否を判断する工程において、
凹凸欠陥の補修が必要と判断する箇所が検出されなければ、さらなる補修を不要と判定する、[1]〜[12]のいずれか一項に記載の金属板の補修方法。
[14]前記[5]の(i)に記載の金属板の明度分布のピークの高さ又は深さを形状データに変換した値を形状データXとし、前記のあらかじめ決めた値aを形状データに変換した値を形状データYとし、前記補修の必要補修量を|X−Y|以上|X|以下とする、[5]に記載の金属板の補修方法。
[15]前記金属板の明度分布を、[7]に記載の金属板の角度変化率分布、又は[8]に記載の金属板の形状の高さ分布、又は[9]に記載の仮想の樹脂成形体の角度変化率分布、又は[10]に記載の仮想の樹脂成形体の明度分布、又は[12]に記載の仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布、のいずれかに置き換えて、前記補修の必要補修量を|X−Y|以上|X|以下とする、[14]に記載の金属板の補修方法。
[16]前記[6]の(i’)に記載の金属板の明度分布のピークのマイケルソンコントラスト(MC)の値を形状データに変換した値を形状データXとし、
前記のあらかじめ決めた値dを形状データに変換した値を形状データYとし、
前記補修の必要補修量を|X−Y|以上|X|以下とする、[6]に記載の金属板の補修方法。
[17]前記金属板の明度分布を、[11]に記載の仮想の樹脂成形体の明度分布に置き換えて、前記補修の必要補修量を|X−Y|以上|X|以下とする、[16]に記載の金属板の補修方法。
[18][5]の(ii)又は[6]の(ii)に記載の金属板の明度分布のピークにおいて、前記正常部の明度値の平均値と凹凸欠陥部の明度分布のピークの明度値との差があらかじめ決めた値bとなる明度値におけるピークの幅をVとし、前記のあらかじめ決めた値cをWとし、前記補修の必要補修量を|V−W|以上|V|以下とする、[5]に記載の金属板の補修方法。
[19]前記金属板の明度分布を、[7]に記載の金属板の角度変化率分布、又は[8]に記載の金属板の形状の高さ分布、又は[9]に記載の仮想の樹脂成形体の角度変化率分布、又は[10]に記載の仮想の樹脂成形体の明度分布、又は[12]に記載の仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布のいずれかに置き換えて、前記補修の必要補修量を|V−W|以上|V|以下とする、[18]に記載の金属板の補修方法。
[20]工程(2)が塑性加工及び研削の少なくとも1つの方法を用いて補修することを含む、[1]〜[19]のいずれか一項に記載の金属板の補修方法。
[21][1]〜[20]のいずれか一項に記載の金属板の補修方法を含む工程を有する、鋳型の製造方法。
本発明の金属板の補修方法によれば、金属板表面の凹凸欠陥の補修すべき量を定量化することができ、補修する者の経験の有無によらず、適正な補修量で凹凸欠陥を補修することができる。また、本発明の金属板の補修方法によれば、金属板を樹脂成形体を製造するための鋳型に用いる場合、得られた樹脂成形体で確認しなくても、的確に金属板表面の凹凸欠陥を補修することができる。
凹凸欠陥とその周囲の正常部を含む領域の模式図である。 あらかじめ設定した領域(破線内)以外の部分をフィルムでマスキングした模式図である。 反射投影像の明度分布を得るための各機器の配置を示す図である。 金属板表面で反射された反射光をスクリーンに投影した反射投影像の模式図である。 図4Aのライン3(線ZY21−ZY22上の点3と線ZY11−ZY12上の点3を結んだライン)における反射投影像のデジタル画像の模式図である。 図4Aのライン3のZ方向の明度分布を示すグラフである。 光源からスクリーンまでの光路長を示す模式図である。 凸欠陥の中心を原点として200mm四方の領域に対して25mm間隔で金属板表面に格子状のマス目を黒色インクで設けた模式図である。 凹欠陥の中心を原点として200mm四方の領域に対して25mm間隔で金属板表面に格子状のマス目を黒色インクで設けた模式図である。 図7Aの金属板に光源から光を入射し、金属板表面で反射された反射光をスクリーンに投影して得られた反射投影像の模式図である。 図7Bの金属板に光源から光を入射し、金属板表面で反射された反射光をスクリーンに投影して得られた反射投影像の模式図である。 反射投影像の明度分布から金属板の明度分布に変換するために用いる検量線(1)を示すグラフである。 あらかじめ設定した領域に凹欠陥と凸欠陥が存在する場合の反射投影像の明度分布を示すグラフである。 反射投影像の明度分布(図10)から変換した金属板の明度分布を示すグラフである。 図11に示すグラフにおいて、金属板の明度分布におけるピークの高さ又は深さp(h)とピークの幅p(w)を示した図である。 あらかじめ設定した領域に凹欠陥が複数存在する場合の金属板の明度分布を示すグラフである。 あらかじめ設定した領域に凸欠陥が複数存在する場合の金属板の明度分布を示すグラフである。 モデルの金属板の表面をレーザー変位計で測定して得られた凸欠陥のf(x)曲線を示すグラフである。 横軸に位置xを縦軸に角度f’(x)をプロットした曲線を示すグラフである。 横軸に位置xを縦軸に角度変化率f”(x)をプロットした曲線を示すグラフである。 モデルの金属板の明度分布を示すグラフである。 金属板の角度変化率分布から金属板の明度分布に変換するために用いる検量線(2)を示すグラフである。 金属板の明度分布(図12)から変換した金属板の角度変化率分布を示すグラフである。 金属板の角度変化率分布(図20)から変換した金属板の形状の高さ分布を示すグラフである。 金属板の明度分布(図12)から変換した仮想の樹脂成形体の角度変化率分布を示すグラフである。 金属板の角度変化率分布(図20)を反転して得られた仮想の樹脂成形体の角度変化率分布を示すグラフである。 モデルの樹脂成形体の角度変化率分布を示すグラフである。 透過投影像の明度分布を得るための各機器の配置を示す図である。 モデルの樹脂成形体の明度分布を示すグラフである。 モデルの樹脂成形体の角度変化率分布からモデルの樹脂成形体の明度分布に変換するために用いる検量線(3)を示すグラフである。 仮想の樹脂成形体の角度変化率分布(図23)から変換した仮想の樹脂成形体の明度分布を示すグラフである。 金属板の形状の高さ分布(図21)を反転して得られた仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布を示すグラフである。 凹凸欠陥部の補修前の形状高さ分布(実線)及び補修後の形状高さ分布(点線)を示すグラフである。 凹凸欠陥部の補修前の角度変化率分布(実線)及び補修後の角度変化率分布(点線)を示すグラフである。
本発明の金属板の補修方法の好適な実施形態について詳細に説明する。
本発明は、金属板の表面に存在する凹凸欠陥の補修方法であって、下記の工程(1)で金属板表面の凹凸欠陥の補修が不要と判断されるまで、工程(1)〜下記の工程(2)を繰り返す、金属板の補修方法に関する。
<工程(1)>
工程(1)は、金属板の表面へ光を入射して、反射光から得られた、金属板の明度分布により、金属板の面に存在する凹凸欠陥の位置を検出すること、及び該凹凸欠陥の明度の強度を定量化して、該凹凸欠陥の補修の要否を判断することを含む工程である。
前記金属板の明度分布とは、具体的には、後述する検出方法1で、金属板の表面の凹凸欠陥とその周囲の正常部とを含む領域より得られた反射像の明度分布又は反射投影像の明度分布を変換して得られる明度分布のことをいい、金属板表面の凹凸の状態を表す。
金属板表面の凹凸欠陥の補修の要否を判断する方法として、具体的には、前記金属板の明度分布のピークの中で、後述する(方法A)〜(方法F)のいずれかに記載の条件を満足するピークを示す箇所が検出されれば、当該箇所を凹凸欠陥の補修が必要な箇所と判断し、一方、前記条件を満足するピークを示す箇所が検出されなければ、さらなる補修を不要と判定する方法が挙げられる。
<工程(2)>
工程(2)は、工程(1)で補修が必要と判断された凹凸欠陥を補修する工程である。工程(1)で決めた凹凸欠陥の補修箇所は、後述する塑性加工又は研削により、補修することができる。
<金属板>
金属板の材質は、例えばステンレス鋼が挙げられる。金属板の形態は、例えば、帯板及び定尺板が挙げられる。金属板の表面状態は、ISO 4287で準拠される表面粗さRaの値が1μm以下であることが好ましい。表面粗さRaの値が1μm以下であれば、金属板に光を入射した際に効率よく光を反射させることができる。表面粗さRaの上限値は0.1μm以下であることがより好ましい。
<凹凸欠陥及び正常部>
金属板の表面は、マクロ的にみると平面であるが、ミクロ的にみれば微小な凹凸を有する。微小な凹凸に由来する前記明度分布又は該明度分布から導かれる分布において、ピーク強度が後述する閾値以上の凹凸、すなわち凹凸の深さ又は高さがある閾値以上の凹凸を凹凸欠陥と呼ぶが、金属板の使用目的や用途に応じてその閾値が決められる。正常部は凹凸欠陥以外の部分であり、上述した明度分布又は明度分布から導かれる分布において、ピークの強さ又はピーク強度の変化の程度が、閾値未満の領域をいう。
<金属板の表面の凹凸欠陥とその周囲の正常部を含む領域>
金属板の凹凸欠陥とその周囲の正常部を含む領域として、凹凸欠陥の少なくとも一部を含む領域を設定する。凹凸欠陥が、例えばその長径が200mmを超える場合には、この領域に凹凸欠陥の少なくとも一部が含まれるように設定すればよいが、その長径が200mm以下と小さい場合には、この領域に凹凸欠陥がすべて含まれるように設定することが好ましい。
例えば、図1に示すように、凹凸欠陥が直径100mmの大きさである場合には、正常部を含めて少なくとも200mm四角の領域を設定する。凹凸欠陥とその周囲の正常部を含む領域には、あらかじめ設定した領域(図1の破線で囲まれた領域)が分かるように金属板の表面に印をつけておくことが好ましい。金属板の表面に印をつける方法としては、例えば、図2に示すようにフィルムの点xy11,点xy12,点xy22,点xy21で囲まれる領域を凹凸欠陥とその周囲の正常部を含む領域がむき出しとなるように四角形に繰り抜いたフィルムを金属表面上に貼り付ける方法が挙げられる。
<金属板の凹凸の状態を金属板の明度分布に変換する方法(検出方法1)>
工程(1)では、金属板の凹凸欠陥を含む領域に光源から光を入射し、金属板の表面で反射された反射光をカメラで反射像として撮影、又は金属板の表面で反射された反射光をスクリーンに投影し、スクリーンに投影された反射投影像をカメラで撮影し、得られた画像の明度を測定して、反射像又は反射投影像の明度分布を得て、反射投影像の明度分布を、金属板の明度分布に変換することによって、金属板の凹凸の状態を金属板の明度分布に変換することができる。
図3を用いて、金属板の表面で反射されスクリーンに投影された反射投影像を撮影する場合について、具体的に説明する。
光源は金属板の欠陥の中心部x0からx軸の負の方向に長さL1離れた位置、z軸方向に高さH離れた位置に配置される。スクリーンは、金属板の欠陥の中心部x0からx軸の正の方向に長さL2離れた位置に垂直に配置される。
光源から出射した光は入射角度θで金属板に入射する。金属板で反射した光はスクリーンで結像し、凹凸欠陥とその周囲の正常部を含む領域の反射投影像が、金属板の欠陥の中心部x0の位置からスクリーン上のZ方向に高さSz離れた位置に、モノクロ濃淡像として映し出される。
スクリーン上に映し出されたモノクロ濃淡像をカメラで撮影し、明度分布を求める。
光源からの光の効率利用という観点から、長さL1は光源を設置できる範囲内において短い距離であることが好ましく、長さL2は、スクリーンを設置できる範囲内において短い距離であることが好ましく、高さHは角度θが20〜70°となる高さが好ましい。具体的には、金属板の評価領域が幅5cm〜2.0m、奥行き5cm〜2.0mである場合、長さL1は30cm〜10m、長さL2は20cm〜10m、高さHは20cm〜10mとすることができ、このときのスクリーンの大きさは、高さ20cm〜10m、幅20cm〜10mとすることができる。
カメラは、スクリーンに投影された反射投影像の全体を撮影できる位置に設置することが好ましい。
スクリーンに投影される反射投影像の鮮明度は、光の入射する方向によって異なる場合があるので、金属板の表面へ少なくとも二方向から光を入射して、測定した複数の反射投影像の明度分布を使用することが好ましい。金属板の表面へ少なくとも二方向から光を入射して、測定した複数の反射投影像の明度分布を使用することにより、凹凸欠陥をより立体的に把握することができる傾向にある。
スクリーンに投影した反射投影像を撮影する方法以外に、金属板の表面で反射された反射光をカメラで撮影して反射像を得た後に、上と同様の方法で、反射像から明度分布を得ることもできる。
<光源>
光源の種類は、スクリーンに投影された反射投影像が鮮明になる点で、点光源が好ましい。光源として用いるランプはとしては、例えばメタルハライドランプ、ハロゲンランプ及び高圧水銀灯が挙げられる。光の波長は、280〜380nm(紫外線領域)、380〜780nm(可視光領域)であることが好ましい。
<スクリーン>
スクリーンは、例えばマット系スクリーン、ビーズ系スクリーン及びパール系スクリーンが挙げられる。スクリーンの色は、例えば白色及びグレーが挙げられる。スクリーンの大きさは、効率的な補修の観点から、スクリーンに投影された反射投影像の全体が含まれる大きさ以上のものが好ましい。このときスクリーンに投影された反射投影像は、金属板の凹凸欠陥とその周囲の正常部を含む領域の全体の反射投影像となる。
<カメラ>
カメラは、アナログカメラでもデジタルカメラでもよいが、デジタル解析の観点からデジタルカメラが好ましい。なお、アナログカメラで撮影した場合は、得られた画像をデジタル画像に変換して解析する。
デジタル画像のサイズは、例えば横×縦のピクセル数で表すと800×600、1024×768、1600×1200、2048×1536又は5472×3648が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
カメラでの撮影は、遮光下で行うことが好ましい。カメラでの撮影を遮光下で行う場合に、精度の高い明度分布を得ることができる。遮光状態とする方法としては、例えば撮影環境下に窓がある場合には窓を目貼りして部屋全体を遮光状態にする方法が挙げられる。また、金属板の凹凸欠陥とその周囲の正常部を含む領域以外で反射した反射光が、スクリーン上に映り込まないようにすることが好ましい。
カメラの撮影モードは、カラー画像モードでもモノクロ画像モードでもよい。カラー画像モードで撮影した場合には、画像処理ソフトを用いてモノクロ画像に変換することが好ましい。
カメラのレンズの影響により画像端部の明度が中心部の明度よりも低くなることがある。このような場合には、画像処理ソフトを用いて画像全体の明度が均一となるように補正することが好ましい。
<反射像又は反射投影像の明度分布>
反射像又は反射投影像の明度分布は、画像処理ソフトを用いて、デジタル画像上における凹凸欠陥とその周囲の正常部を含む領域から複数のラインを抽出し、各ライン中に存在するすべての画素に対して明度値を求めることによって、得ることができる。
以下に反射投影像の明度分布を求める方法の一例を示す。以下の方法は、反射投影像の明度分布を求める場合に限定されるものではなく、反射像の明度分布を求める場合にも適用できる。
図4Aは、図3に示す配置で光源から金属板表面に光を入射し、金属板表面で反射された反射光をスクリーンに投影して得られた反射投影像である。図4Aの点ZY11、点ZY12、点ZY21及び点ZY22は、それぞれ図2の点xy11、点xy12、点xy21及び点xy22の反射投影像である。
点zy11と点zy12を結ぶ辺を上辺とし点zy22と点zy21を結ぶ辺を下辺とし、上辺及び下辺をy方向にそれぞれN等分し、点1(上辺)、点2(上辺)、・・・、点N−1(上辺)及び点1(下辺)、点2(下辺)、・・・、点N−1(下辺)を得る。点1(上辺)と点1(下辺)、点2(上辺)と点2(下辺)、・・・、点N−1(上辺)と点N−1(下辺)を結んでN−1個のラインを抽出する。
Nは2から10000の間で凹凸欠陥の大きさに応じて適宜選択することができる。例えば、100mmの欠陥の場合は、ラインのピッチが1〜20mm程度となるようにNを選択すればよい。N−1個のラインのすべてに対してそれぞれ明度分布を求める。
図4Aは、N=8の場合の例である。図4Bは図4Aのライン3(線ZY21−ZY22上の点3と線ZY11−ZY12上の点3を結んだライン)における反射投影像のデジタル画像である。ライン3中に存在するすべての画素に対して明度値を求める。明度値は、モノクロ画像の濃淡度であり、例えば128諧調、256諧調、512諧調又は1024諧調で示すことができる。
図5は横軸にZ方向をとり、縦軸に明度値をとったものであり、ライン3のZ方向の明度分布を表したものである。
反射投影像には、光路長に起因する明度ムラが生じる。例えば、凹凸欠陥が存在しない金属板を用いた場合に、図6の反射光aの光路長は反射光bの光路長よりも長くなるため、反射投影像のA部の明度値はB部の明度値よりも小さくなる。A部の明度値とB部の明度値の差が大きい場合には、光の減衰の法則(光の減衰光の強さが光源からの距離の2乗に反比例する)を用いてこの明度ムラを補正することができる。例えば、256階調の場合には、A部の明度値とB部の明度値の差が5以上のときに、上述した明度ムラを補正することが好ましい。
<金属板の明度分布>
金属板の明度分布(横軸が位置xで縦軸が明度の曲線)は、反射像又は反射投影像の明度分布(横軸が位置Zで縦軸が明度の曲線)の位置Zを変換することにより得られる。
以下に変換の方法の一例を示す。
図7Aは、形状が既知の凸欠陥を有する金属板を用いて、凸欠陥の中心を原点として200mm×200mmの領域に対して25mm間隔で金属板表面に格子状のマス目を黒色インクで設けたものである。ここで金属板の表面上における任意の一方向をとり、これをx座標とする。
図8Aは、この金属板に光源から光を入射し、金属板表面で反射された反射光をスクリーンに投影して得られた反射投影像である。Z方向は、図7Aのx方向に対応し、Y方向は、図7Aのy方向に対応している。図8Aに示されるように、欠陥が凸欠陥の場合、欠陥がZ方向に拡大して投影される。x座標が反射投影された像をZ座標とする。
図7Bは、形状が既知の凹欠陥を有する金属板を用いて、凹欠陥の中心を原点として200mm×200mmの領域に対して25mm間隔で金属板表面に格子状のマス目を黒色インクで設けたものである。ここで、図7Aと同様に、金属板の表面上における任意の一方向をとり、これをx座標とする。
図8Bは、この金属板に光源から光を入射し、金属板表面で反射された反射光をスクリーンに投影して得られた反射投影像である。Z方向は、図7Bのx方向に対応し、Y方向は、図7Bのy方向に対応している。図8Bに示されるように、欠陥が凹欠陥の場合は、欠陥がZ方向に縮小して投影される。x座標が反射投影された像をZ座標とする。
ここで、金属板の欠陥の中のそれぞれの格子点において、x座標にある格子点(i)と、その隣にある(xi−1)座標にある格子点(i−1)についてx座標−(xi−1)座標の値を求める。次いで、前記格子点(i)と前記格子点(i−1)のそれぞれに対応する反射投影像の格子点についてのZ座標−(Zi−1)座標の値及び反射投影像における明度値を求める。各格子点の(x座標−(xi−1)座標)/(Z座標−(Zi−1)座標)と明度値を用いて図9の検量線(1)のグラフを作成する。
この検量線(1)を用いて反射投影像の明度分布(横軸が位置Zで縦軸が明度の曲線)の位置Zを位置xに変換することにより、金属板の明度分布(横軸が位置xで縦軸が明度の曲線)を求めることができる。
図10に反射投影像の明度分布の例を示し、図11に金属板の明度分布の例を示す。
<金属板の明度分布を用いて、凹凸欠陥の補修箇所を特定し、凹凸欠陥の明度の強度を定量化する方法>
工程(1)において、金属板の明度分布に基づいて金属板の凹凸欠陥の補修箇所を決め、凹凸欠陥の明度の強度を定量化する方法である。
補修すべき金属板の凹凸欠陥としては、凹凸欠陥の深さ又は高さが大きいものが対象となるだけでなく、凹凸欠陥の深さ又は高さが小さくても欠陥の広がりが大きいものも対象となる。
本発明においては、金属板の明度分布に基づいて、金属板の凹凸欠陥の深さ又は高さ及び広がりを、凹凸欠陥の明度の強度として定量化することによって、補修すべき金属板の凹凸欠陥の箇所の特定及び補修量を決定できる。
補修箇所及び補修量を決定する方法として、例えば、以下の方法が挙げられる。
(方法A)金属板の明度分布を用いて直接定量化し、補修箇所及び補修量を決定する方法
(方法B)金属板の明度分布を金属板の角度変化率分布に変換して定量化し、補修箇所及び補修量を決定する方法
(方法C)金属板の明度分布を金属板の形状の高さ分布に変換して定量化し、補修箇所及び補修量を決定する方法
以下、各方法について詳細に説明する。
<(方法A)金属板の明度分布を用いて直接定量化し、補修箇所及び補修量を決定する方法>
金属板の明度分布を用いて直接定量化し、補修箇所及び補修量を決定する方法としては、金属板の明度分布におけるピークの中で、下記の条件(i)及び(ii)の少なくとも一つを満足するピークを示す箇所を、工程(2)の凹凸欠陥の補修が必要と判断する箇所(以下、「補修箇所」と略する。)として検出する方法である。
なお、後述するピークの高さ又は深さとは、金属板の明度分布上における、正常部の明度値の平均値をベースラインとした場合の、ピークの高さ又は深さのことをいう。
また、正常部の明度値の平均値とは、凹凸欠陥を含む領域であって、凹凸欠陥以外の部分を正常部として、凹凸欠陥の長径の2倍以上の四角の領域における、正常部の明度値を平均した値のことをいう。
(i)ピークの高さ又は深さp(h)があらかじめ決めた値a以上である。
(ii)正常部の明度値の平均値と明度分布のピークの明度値との差があらかじめ決められた値bとなる明度値におけるピークの幅p(w)が、あらかじめ決めた値c以上である。
条件(i)は、金属板の凹凸欠陥の高さ又は深さに関する指標である。金属板の凹凸欠陥で反射された反射光は、凹欠陥の場合には集光し、凸欠陥の場合には散乱する。したがって、金属板の明度分布において、凹欠陥の深さが深くなるほど凹欠陥の明度値は大きくなり、凸欠陥の高さが高くなるほど凸欠陥の明度値は小さくなる。
このことから、金属板の凹凸欠陥の高さ又は深さを金属板の明度値で定量化することができ、金属板の明度分布において、ピークの高さ又は深さp(h)があらかじめ決めた値a以上である箇所を補修箇所として特定することができる。
図12は、図11と同じ図である。金属板の明度分布におけるピークの高さ又は深さp(h)は、正常部の明度値の平均値とピークの高さ又は深さの明度値との差の絶対値を示す。図12において、右側のピークは、深さp(h)がa以上であるため、補修箇所と判断される。なお、値aは金属板の使用目的や用途に応じて適宜決めればよい。例えば、金属板の使用目的が樹脂成形体を製造するための鋳型の場合、値aは、明度分布データの測定条件と、凹凸欠陥の程度が既知である樹脂成形体を標本として、適宜決めることができる。
条件(ii)は、金属板の凹凸欠陥の広がりに関する指標である。正常部の明度値の平均値と凹凸欠陥部の明度分布のピークの明度値との差があらかじめ決められた値bとなる明度値における凹凸欠陥の幅p(w)を、金属板の凹凸欠陥の広がりの指標とする。
値bは、金属板の凹凸欠陥として視認できる下限値であり、使用する光源によって決定される。例えば、使用する光源によって、値bは明度分布データの測定条件と、凹凸欠陥の程度が既知である樹脂成形体を標本として、適宜決めることができる。p(w)があらかじめ決めた値c以上である箇所を補修箇所として特定することができる。
なお、値cは金属板の使用目的や用途に応じて適宜決めればよい。例えば、金属板の使用目的が樹脂成形体を製造するための鋳型の場合、値cは明度分布データの測定条件と、凹凸欠陥の程度が既知である樹脂成形体を標本として、適宜決めることができる。
例えば、図12において、左側のピークの幅p(w)がc以上の場合には、補修箇所と判断される。
<(方法A’)金属板の明度分布を用いて直接定量化し、補修箇所及び補修量を決定する方法>
本発明においては、前記(方法A)の条件(i)の代わりに下記条件(i’)を金属板の凹凸欠陥の高さ又は深さに関する指標として用いてもよい。
(i’)下記式(1)で算出されるマイケルソンコントラスト(MC)があらかじめ決めた値d以上である。
MC=(Lmax−Lmin)/(Lmax+Lmin)・・・(1)
(凹欠陥の場合は、Lmaxは凸ピークの極大明度値を、Lminは正常部の明度値の平均値を示し、凸欠陥の場合は、Lmaxは正常部の明度値の平均値を、Lminは凹ピークの極小明度値を示す。)
マイケルソンコントラストは、式(1)で示されるものであり、金属板の明度値の差として認識されるコントラストを数値化したものである。
前述したように、金属板の凹凸欠陥で反射された反射光は、凹欠陥の場合には集光し、凸欠陥の場合には散乱するため、金属板の明度分布において、凹欠陥の深さが深くなるほど凹欠陥の明度値は大きくなり、凸欠陥の高さが高くなるほど凸欠陥の明度値は小さくなる。したがって、金属板の明度分布には、凹凸欠陥に応じてコントラストが生じる。
このことから、金属板の凹凸欠陥の高さ又は深さをマイケルソンコントラストで定量化することができ、金属板の明度分布において、マイケルソンコントラストがあらかじめ決めた値d以上である箇所を補修箇所として特定することができる。
図13は、凹欠陥を有する金属板の明度分布を示す。金属板の凹欠陥は金属板の明度分布において凸ピークを示す。各ピークの高さの明度値をLmaxとし正常部の明度値の平均値をLminとして、各ピークについてマイケルソンコントラストを求め、値d以上を有する箇所を補修箇所とする。
図14は、凸欠陥の場合の例である。金属板の凸欠陥は金属板の明度分布において凹ピークを示す。正常部の明度値の平均値をLmaxとし各ピークの深さの明度値をLminとして、各ピークについてマイケルソンコントラストを求め、値d以上を有する箇所を補修箇所とする。なお、値dは金属板の使用目的や用途に応じて適宜決めればよい。例えば、金属板の使用目的が樹脂成形体を製造するための鋳型の場合、値dは明度分布データの測定条件と、凹凸欠陥の程度が既知である樹脂成形体を標本として、適宜決めることができる。
<(方法B)金属板の明度分布を金属板の角度変化率分布に変換して定量化し、補修箇所を決定する方法>
金属板の明度分布を金属板の角度変化率分布に変換して、得られた金属板の角度変化率分布におけるピークを、上述した(方法A)の金属板の明度分布のピークと置き換えて、金属板の角度変化率分布のピークを定量化し、補修箇所を検出する方法である。
具体的には、前記金属板の角度変化率分布におけるピークの中で、下記の条件(iii)及び(iv)の少なくとも一つを満足するピークを示す箇所を工程(2)の補修箇所として検出する方法である。
(iii)ピークの高さ又は深さp(h)があらかじめ決めた値e以上である。
(iv)正常部の金属板の角度変化率の平均値と凹凸欠陥部の角度変化率のピーク値との差があらかじめ決められた値fとなる金属板の角度変化率におけるピークの幅p(w)が、あらかじめ決めた値g以上である。
金属板の角度変化率が大きい凹凸欠陥(凹凸欠陥の形状の角度が急激に変化する箇所)で反射された反射光は、凹欠陥の場合には光が集光し、凸欠陥の場合には光が散乱する。したがって、金属板の角度変化率分布と金属板の明度分布には相関がある。
金属板の明度分布を金属板の角度変化率分布に変換するためには、欠陥として認識される凹凸を有するモデルの金属板を作製し、モデルの金属板について凹凸の角度変化率分布と明度分布をそれぞれ求め、凹凸の角度変化率と明度値の関係を示す検量線(2)を作成する必要がある。
凹凸の角度変化率分布は、例えば、接触式の表面粗さ計、非接触式のレーザー変位計や白色干渉計を用いて測定することができる。
<金属板の角度変化率の算出方法>
(1)金属表面の位置xにおける凹凸の高さ又は深さをf(x)とし、横軸にxを縦軸にf(x)をとってf(x)曲線を得る。
(2)f(x)を一階微分して位置xにおける角度f’(x)を得る。
(3)角度f’(x)を一階微分して角度変化率f”(x)を得る。
以下に検量線(2)の作成方法について図を用いて説明する。
図15は、モデルの金属板の表面をレーザー変位計で測定して得られた凸欠陥のf(x)曲線である。微小区間Δaにおける凸欠陥の形状高さの変化量をΔf(=f(a+Δa)−f(a))としたとき、Δf/Δaは微小区間Δaにおける凸欠陥の平均傾きを表す。Δaを0に近づけたときの極限値Δf/Δaを角度(deg)で表したものがf’(a)であり(傾き1を角度で表すと45度となる)、f’(a)は位置aにおける凸欠陥の角度である。
図16は、横軸に位置xを、縦軸に角度f’(x)をとりプロットした曲線である。微小区間Δaの角度をΔf’(=f’(a+Δa)−f’(a))としたとき、Δf’/Δaは微小区間Δaにおける角度の平均傾きを表す。Δaを0に近づけたときの極限値Δf’/Δaをf”(a)で表して、これを角度変化率とする。図17は、横軸に位置xを、縦軸に角度変化率f”(x)をとりプロットした曲線(角度変化率分布)である。
図18は、モデルの金属板の明度分布である。
図17と図18から、金属板の角度変化率分布(横軸が位置xで縦軸が角度変化率の曲線)の位置xの角度変化率を横軸とし、金属板の明度分布(横軸が位置xで縦軸が明度の曲線)の位置xの明度値を縦軸としてプロットすると、図19に示す検量線(2)が得られる。
図20は、図12の金属板の明度分布を検量線(2)を用いて金属板の角度変化率分布に変換したものである。
条件(iii)は、凹凸欠陥の高さ又は深さに関する指標である。
金属板の角度変化率分布において、凹欠陥の深さが深くなるほど凹欠陥の角度変化率は大きくなり、凸欠陥の高さが高くなるほど凸欠陥の角度変化率は小さくなる。
このことから、凹凸欠陥の高さ又は深さを金属板の角度変化率で定量化することができ、金属板の角度変化率分布において、ピークの高さ又は深さp(h)があらかじめ決めた値e以上である箇所を補修箇所として特定することができる。
図20の金属板の角度変化率分布におけるピークの高さ又は深さp(h)は、正常部の角度変化率の平均値とピークの高さ又は深さの角度変化率との差の絶対値を示す。
図20において、右側のピークは、深さp(h)がe以上であるため、補修箇所と判断される。なお、値eは金属板の使用目的や用途に応じて適宜決めればよい。例えば、金属板の使用目的が樹脂成形体を製造するための鋳型の場合、値eは明度分布データの測定条件と、凹凸欠陥の程度が既知である樹脂成形体を標本として、適宜決めることができる。
条件(iv)は、凹凸欠陥の広がりに関する指標である。
正常部の角度変化率の平均値と凹凸欠陥部の角度変化率のピーク値との差があらかじめ決められた値fとなる角度変化率における凹凸欠陥の幅p(w)が、金属板の凹凸欠陥の広がりの指標となる。
値fは、金属板の凹凸欠陥として視認できる下限値であり、使用する光源によって決定される。p(w)があらかじめ決めた値g以上である箇所を補修箇所として特定することができる。なお、値gは金属板の使用目的や用途に応じて適宜決めればよい。例えば、金属板の使用目的が樹脂成形体を製造するための鋳型である場合、値gは明度分布データの測定条件と、凹凸欠陥の程度が既知である樹脂成形体を標本として、適宜決めることができる。
例えば、図20において、左側のピークの幅p(w)がg以上の場合には、補修箇所と判断される。
<(方法C)金属板の明度値分布を金属板の形状の高さ分布に変換して定量化し、補修箇所を決定する方法>
金属板の明度値分布を金属板の形状の高さ分布に変換し、金属板の角度変化率分布を金属板の形状の高さ分布に変換して、得られた金属板の形状の高さ分布におけるピークを、上述した(方法A)の金属板の明度分布のピークと置き換えて、金属板の角度変化率分布のピークを定量化し、補修箇所を検出する方法である。
具体的には、前記金属板の形状の高さ分布におけるピークの中で、下記の条件(v)及び(vi)の少なくとも一つを満足するピークを示す箇所を工程(2)の補修箇所として検出する方法である。
(v)ピークの高さ又は深さがあらかじめ決めた値h以上である。
(vi)正常部の形状の高さの平均値と凹凸欠陥部の形状の高さ分布のピーク値との差があらかじめ決められた値iとなる形状の高さにおけるピークの幅が、あらかじめ決めた値j以上である。
金属板の形状の高さ分布は、金属板の明度分布を変換して得られた金属板の角度変化率分布を用いて次の方法で算出することができる。
<金属板の形状の高さ分布の算出方法>
(1)角度変化率f”(x)を積分して角度f’(x)を得る。
(2)角度f’(x)を積分して形状の高さf(x)を得る。
(3)横軸にxを、縦軸にf(x)をとり、形状の高さ分布(横軸が位置xで縦軸がf(x)の曲線)を得る。
図21は、図12の金属板の明度分布から上記(1)〜(3)により算出した金属板の形状の高さ分布である。
条件(v)は、金属板の凹凸欠陥の高さ又は深さに関する指標である。
金属板の形状の高さ分布において、ピークの高さ又は深さp(h)があらかじめ決めた値h以上である箇所を補修箇所として特定することができる。
図21の金属板の形状の高さにおけるピークの高さ又は深さp(h)は、正常部の形状の高さの平均値とピークの高さ又は深さの形状の高さとの差の絶対値を示す。
図21において、右側のピークは、深さp(h)がh以上であるため、補修箇所と判断される。なお、値hは金属板の使用目的や用途に応じて適宜決めればよい。例えば、金属板の使用目的が樹脂成形体を製造するための鋳型の場合、値hは明度分布データの測定条件と、凹凸欠陥の程度が既知である樹脂成形体を標本として、適宜決めることができる。
条件(vi)は、金属板の凹凸欠陥の広がりに関する指標である。
正常部の形状の高さの平均値との差があらかじめ決められた値iである形状の高さにおける凹凸欠陥の幅p(w)が、凹凸欠陥の広がりの指標となる。
値iは、金属板の凹凸欠陥として視認できる下限値であり、使用する光源によって決定される。例えば、使用する光源によって、値iは明度分布データの測定条件と、凹凸欠陥の程度が既知である樹脂成形体を標本として、適宜決めることができる。p(w)があらかじめ決めた値j以上である箇所を補修箇所として特定することができる。なお、値jは金属板の使用目的や用途に応じて適宜決めればよい。例えば、金属板の使用目的が樹脂成形体を製造するための鋳型である場合、値jは明度分布データの測定条件と、凹凸欠陥の程度が既知である樹脂成形体を標本として、適宜決めることができる。
例えば、図21において、左側のピークの幅p(w)がj以上の場合には、補修箇所と判断される。
以上、金属板の明度分布に基づいて凹凸欠陥の補修箇所を決める方法について説明したが、金属板が樹脂成形体用の鋳型である場合は、凹凸欠陥は樹脂成形体の凹凸欠陥として問題となる。したがって、この場合は、下記(方法D)〜(方法F)の方法で凹凸欠陥の補修箇所を決めることができる。
金属板の鋳型を用いて樹脂成形体を成形した場合には、金属板の凹凸欠陥が樹脂成形体に転写され、樹脂成形体の凹凸欠陥として認識される。したがって、補修すべき凹凸欠陥であるかいなかの判断は、樹脂成形体の凹凸欠陥で判断することが好ましく、樹脂成形体における明度値と角度変化率の検量線を用いて金属板の補修すべき箇所を決定することができる。
具体的な方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。
(方法D)金属板の明度分布を仮想の樹脂成形体の角度変化率分布に変換して、補修箇所を決定する方法
(方法E)金属板の明度分布を仮想の樹脂成形体の明度分布に変換して、補修箇所を決定する方法
(方法F)金属板の明度分布を仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布に変換して、補修箇所を決定する方法
以下、各方法について詳細に説明する。
<(方法D)金属板の明度分布を仮想の樹脂成形体の角度変化率分布に変換して、補修箇所を決定する方法>
金属板の明度分布を金属板の角度変化率分布に変換し、得られた金属板の角度変化率分布を反転させて仮想の樹脂成形体の角度変化率分布に変換して、
得られた仮想の樹脂成形体の角度変化率分布におけるピークを、上述した(方法A)の金属板の明度分布のピークと置き換えて、仮想の樹脂成形体の角度変化率分布のピークを定量化し、補修箇所を検出する方法である。
具体的には、前記仮想の樹脂成形体の角度変化率分布におけるピークの中で、下記の条件(vii)及び(viii)の少なくとも一つを満足するピークを示す箇所を決定し、当該箇所に相当する金属板の箇所を工程(2)の補修箇所として検出する方法である。
(vii)ピークの高さ又は深さp(h)があらかじめ決めた値k以上である。
(viii)正常部の角度変化率の平均値と凹凸欠陥部の角度変化率分布のピーク値との差があらかじめ決められた値mとなる角度変化率におけるピークの幅p(w)があらかじめ決めた値n以上である。
金属板の明度分布から金属板の角度変化率分布に変換する方法は、前記(方法B)における変換方法と同様の方法で変換することができる。
金属板の鋳型を用いて樹脂成形体を成形した場合には、金属板の凹凸欠陥が樹脂成形体に転写され、金属板の凹欠陥が樹脂成形体の凸欠陥となり、金属板の凸欠陥が樹脂成形体の凹欠陥となる。
したがって、実際に樹脂成形体を成形しなくても、金属板の角度変化率分布を反転させたものは樹脂成形体の角度変化率分布を示すことになるので、反転して得られた角度変化率分布を仮想の樹脂成形体の角度変化率分布として使用することができる。
図22は、図12の金属板の明度分布を仮想の樹脂成形体の角度変化率分布に変換したものである。
条件(vii)は樹脂成形体の凹凸欠陥の高さ又は深さに関する指標である。p(h)があらかじめ決めた値k以上である箇所を決定し、当該箇所に相当する金属板の箇所を補修箇所として特定することができる。なお、値kは樹脂成形体の使用目的や用途に応じて適宜決めればよい。例えば、樹脂成形体の使用目的が樹脂成形体を製造するための鋳型である場合、値kは明度分布データの測定条件と、凹凸欠陥の程度が既知である樹脂成形体を標本として、適宜決めることができる。
条件(viii)は樹脂成形体の凹凸欠陥の広がりに関する指標である。p(w)があらかじめ決めた値n以上である箇所を決定し、当該箇所に相当する金属板の箇所を補修箇所として特定することができる。
なお、値nは樹脂成形体の使用目的や用途に応じて適宜決めればよい。例えば、樹脂成形体の使用目的が樹脂成形体を製造するための鋳型の場合、値nは明度分布データの測定条件と、凹凸欠陥の程度が既知である樹脂成形体を標本として、適宜決めることができる。
<(方法E)金属板の明度分布を仮想の樹脂成形体の明度分布に変換して補修箇所を決定する方法>
金属板の明度分布を金属板の角度変化率分布に変換し、金属板の角度変化率分布を反転させて仮想の樹脂成形体の角度変化率分布に変換し、仮想の樹脂成形体の角度変化率分布を仮想の樹脂成形体の明度分布に変換して、得られた仮想の樹脂成形体の明度分布におけるピークを、上述した(方法A)の金属板の明度分布のピークと置き換えて、仮想の樹脂成形体の明度分布のピークを定量化し、補修箇所を決定する方法である。
具体的には前記仮想の樹脂成形体の明度分布におけるピークの中で、下記の条件(ix)及び(x)の少なくとも一つを満足するピークを示す箇所を決定して、当該箇所に相当する金属板の箇所を工程(2)の補修箇所として検出する方法である。
(ix)ピークの高さ又は深さがp(h)あらかじめ決めた値o以上である。
(x)正常部の明度値の平均値と凹凸欠陥部の明度分布のピーク値との差があらかじめ決められた値qとなる明度値におけるピークの幅P(w)があらかじめ決めた値r以上である。
金属板の明度分布から仮想の樹脂成形体の角度変化率分布に変換する方法は、前記(方法D)における変換方法と同様の方法で変換することができる。
図23は、図20の金属板の角度変化率分布を反転して得られた仮想の樹脂成形体の角度変化率分布を示すグラフである。
仮想の樹脂成形体の角度変化率分布から仮想の樹脂成形体の明度分布に変換するためには、欠陥として認識される凹凸を有するモデルの樹脂成形体を作製し、モデルの樹脂成形体について、凹凸の角度変化率分布と明度分布をそれぞれ求め、凹凸の角度変化率と明度値の関係を示す検量線(3)を作成する必要がある。以下に検量線(3)の作成方法について説明する。
モデルの樹脂成形体の角度変化率分布は、前記(B)と同様に、モデルの樹脂成形体の凸欠陥のf(x)曲線(図省略)から変換して求めることができる。
モデルの樹脂成形体の凸欠陥のf(x)曲線は、例えば、接触式の表面粗さ計、非接触式のレーザー変位計や白色干渉計を用いて得ることができる。図24は、このようにして得られたモデルの樹脂成形体の角度変化率分布を示すグラフである。モデルの樹脂形成形体の明度分布は、以下の方法で求めることができる。
樹脂成形体表面に存在する凹凸欠陥を含む領域に光源から光を入射し、樹脂成形体を透過した透過光をスクリーンに投影し、スクリーンに投影された透過投影像をカメラで撮影し、得られた画像の明度を測定して、透過投影像の明度分布を得て、透過投影像の明度分布を樹脂成形体の明度分布に変換することによって、凹凸の状態を明度分布に変換することができる。
透過投影像の明度分布を得る方法について、図25を用いて具体的に説明する。光源は樹脂成形体の欠陥の中心部x0からx軸の負の方向にSL1離れた位置に配置される。スクリーンは、樹脂成形体の欠陥の中心部x0からx軸の正の方向にSL2離れた位置にZ軸に平行に配置される。樹脂成形体はx軸に対して仰角θSで配置される。
SL1は光源を設置できる範囲内において短い距離であることが好ましい。SL2は、スクリーンを設置できる範囲内において短い距離であることが好ましい。SL1、SL2及びθSがこの範囲内である場合に、光源からの光を効率よく利用することができる傾向にある。θSは5°以上が好ましい。
カメラは、スクリーンに投影された透過投影像の全体を撮影できる位置に設置することが好ましい。光源、スクリーン及びカメラは金属板の凹凸状態を金属板の明度分布に変換する方法で使用したものと同じものを使用することができる。
光源から出射した光はスクリーンに対して直角となる角度で樹脂成形体に入射する。樹脂成形体を透過した光はスクリーンで結像し、樹脂成形体表面に存在する凹凸欠陥を含む領域の透過投影像がスクリーン上にモノクロ濃淡像として映し出される。
凹凸欠陥を透過した光は凹欠陥の場合には散乱し、凸欠陥の場合には集光する。したがって、樹脂成形体の凹欠陥の深さが深くなるほどスクリーン上における凹欠陥の透過投影像の明度値は小さくなり、樹脂成形体の凸欠陥の高さが高くなるほどスクリーン上における凸欠陥の透過投影像の明度値は大きくなる。
スクリーン上に映し出されたモノクロ濃淡像をカメラで撮影し、透過投影像の明度分布を求める。
透過投影像の明度分布は、金属板の反射投影像の明度分布を求める方法と同様にして、デジタル画像上における凹凸欠陥とその周囲の正常部を含む領域から画像処理ソフトを用いて複数のラインを抽出し、各ライン中に存在するすべての画素に対して明度値を求めることによって得ることができる。
樹脂成形体の明度分布(横軸が位置xで縦軸が明度の曲線)は、金属板の明度分布を求める方法と同様にして検量線(図省略)を作成し、透過投影像の明度分布(横軸が位置Zで縦軸が明度の曲線)の位置Zを変換することにより得ることができる。
図26は、このようにして得られたモデルの樹脂成形体の明度分布を示すグラフである。
図24と図26から、モデルの樹脂成形体の角度変化率分布(横軸が位置xで縦軸が角度変化率の曲線)の位置xにおける角度変化率を横軸とし、モデルの樹脂成形体の明度分布(横軸が位置xで縦軸が明度の曲線)の位置xにおける明度値を縦軸としてプロットすると、図27に示す検量線(3)が得られる。
図28は、仮想の樹脂成形体の角度変化率分布(図23)を検量線(3)を用いて仮想の樹脂成形体の明度分布に変換したものである。
条件(ix)は凹凸欠陥の高さ又は深さに関する指標である。p(h)があらかじめ決めた値o以上である箇所を決定し、当該箇所に相当する金属板の箇所を補修箇所として特定することができる。なお、値oは樹脂成形体の使用目的や用途に応じて適宜決めればよい。例えば、樹脂成形体の使用目的が樹脂成形体を製造するための鋳型の場合、値oは明度分布データの測定条件と、凹凸欠陥の程度が既知である樹脂成形体を標本として、適宜決めることができる。
条件(x)は凹凸欠陥の広がりに関する指標である。p(w)があらかじめ決めた値r以上である箇所を決定し、当該箇所に相当する金属板の箇所を補修箇所として特定することができる。なお、値rは樹脂成形体の使用目的や用途に応じて適宜決めればよい。例えば、樹脂成形体の使用目的が樹脂成形体を製造するための鋳型の場合、値rは明度分布データの測定条件と、凹凸欠陥の程度が既知である樹脂成形体を標本として、適宜決めることができる。
<(方法E’)金属板の明度分布を仮想の樹脂成形体の明度分布に変換して補修箇所を決定する方法>
前記(方法E)においては、前記条件(ix)の代わりに、下記条件(ix’)を凹凸欠陥の高さ又は深さに関する指標として用いてもよい(方法E’)。
(ix’)下記式(1)で算出されるマイケルソンコントラスト(MC)があらかじめ決めた値s以上である。
MC=(Lmax−Lmin)/(Lmax+Lmin)・・・(1)
(凸欠陥の場合は、Lmaxは凸ピークの極大明度値を、Lminは正常部の明度値の平均値を示し、凹欠陥の場合は、Lmaxは正常部の明度値の平均値を、Lminは凹ピークの極小明度値を示す。)
マイケルソンコントラストがあらかじめ決めた値s以上である箇所を決定し、当該箇所に相当する金属板の箇所を工程(2)の補修箇所として特定することができる。
なお、値sは樹脂成形体の使用目的や用途に応じて適宜決めればよい。
<(方法F)金属板の明度分布を仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布に変換して、補修箇所を決定する方法>
金属板の明度分布を金属板の角度変化率分布に変換し、金属板の角度変化率分布を反転させて仮想の樹脂成形体の角度変化率分布に変換し、仮想の樹脂成形体の角度変化率分布を仮想の樹脂成形体の明度分布に変換して、得られた仮想の樹脂成形体の明度分布におけるピークを、上述した(方法A)の金属板の明度分布のピークと置き換えて、仮想の樹脂成形体の明度分布のピークを定量化し、補修箇所を検出する方法である。
具体的には、前記仮想の樹脂成形体の明度分布におけるピークの中で、下記の条件(ix)及び(x)の少なくとも一つを満足するピークを示す箇所を、当該箇所に相当する金属板の箇所を工程(2)の補修箇所として検出する方法である。
金属板の明度分布を金属板の角度変化率分布に変換し、金属板の角度変化率分布を金属板の形状の高さ分布に変換して、得られた金属板の形状の高さ分布を反転させて仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布に変換して、得られた仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布におけるピークを、上述した(方法A)の金属板の明度分布のピークと置き換えて、仮想の樹脂成形体の明度分布のピークを定量化し、補修箇所を決定する方法である。この中で、下記の条件(xi)及び(xii)の少なくとも一つを満足するピークを示す箇所を決定し、当該箇所に相当する金属板の箇所を補修箇所として決める方法が挙げられる。
(xi)ピークの高さ又は深さがあらかじめ決めた値t以上である。
(xii)正常部の形状の高さの平均値と凹凸欠陥部の形状の高さ分布のピーク値との差があらかじめ決められた値uとなる形状の高さにおけるピークの幅があらかじめ決めた値v以上である。
金属板の明度分布から金属板の形状の高さ分布に変換する方法は、前記(方法C)における変換方法と同様の方法が挙げられる。
金属板の形状の高さ分布を反転させて仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布に変換できる。
図29は、金属板の明度分布(図12)から得られた金属板の形状の高さ分布(図21)を反転して得られた仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布である。
条件(xi)は樹脂成形体の凹凸欠陥の高さ又は深さに関する指標である。p(h)があらかじめ決めた値t以上である箇所を決定し、当該箇所に相当する金属板の箇所を補修箇所として特定することができる。なお、値tは樹脂成形体の使用目的や用途に応じて適宜決めればよい。例えば、樹脂成形体の使用目的が樹脂成形体を製造するための鋳型の場合、値tは明度分布データの測定条件と、凹凸欠陥の程度が既知である樹脂成形体を標本として、適宜決めることができる。
条件(xii)は樹脂成形体の凹凸欠陥の広がりに関する指標である。p(w)があらかじめ決めた値v以上である箇所を決定し、当該箇所に相当する金属板の箇所を補修箇所として特定することができる。なお、値vは樹脂成形体の使用目的や用途に応じて適宜決めればよい。例えば、樹脂成形体の使用目的が樹脂成形体を製造するための鋳型の場合、値vは明度分布データの測定条件と、凹凸欠陥の程度が既知である樹脂成形体を標本として、適宜決めることができる。
工程(1)の凹凸欠陥の補修の要否を判断する工程において、凹凸欠陥の補修が必要と判断する箇所が検出されなければ、さらなる補修を不要と判定される。具体的には、後述する(方法A)〜(方法F)のいずれかに記載の条件を満足するピークを示す箇所が検出されなければ、さらなる補修は不要と判定される。
<金属板の凹凸欠陥を補修するにあたり、必要補修量を決定する方法>
工程(1)で検出した金属板の凹凸欠陥を、後述する工程(2)で補修するにあたり、補修の必要補修量を決定する方法として、例えば以下の方法を挙げることができる。
(方法1)前記(方法A)〜(方法C)に記載した、金属板の凹凸欠陥データから、補修の必要補修量を決定する方法
(方法2)前記(方法D)〜(方法F)に記載した、仮想の樹脂成形体の凹凸欠陥データから、補修の必要補修量を決定する方法
<(方法1)金属板の凹凸欠陥データから必要補修量を決定する方法>
前記(方法A)の(i)に記載の金属板の明度分布のピークの中で、補修箇所として検出されたピークの高さ又は深さを形状データに変換した値を形状データXとし、前記のあらかじめ決めた値aを形状データに変換した値を形状データYとし、|X−Y|以上|X|以下を前記補修の必要補修量とすることができる。ここで、形状データ及び必要補修量は長さの単位で表される。
或いはまた、前記(方法A’)の(i’)に記載の金属板の明度分布のピークの中で、補修箇所として検出されたピークのマイケルソンコントラスト(MC)の値を形状データに変換した値を形状データXとし、前記のあらかじめ決めた値dを形状データに変換した値を形状データYとし、|X−Y|以上|X|以下を補修の必要補修量とすることができる。
或いはまた、前記(方法B)の(iii)に記載の金属板の角度変化率分布のピークの中で、補修箇所として検出されたピークの高さ又は深さを形状データに変換した値を形状データXとし、前記のあらかじめ決めた値eを形状データに変換した値を形状データYとし、|X−Y|以上|X|以下を補修の必要補修量とすることができる。
或いはまた、前記(方法C)の(v)に記載の金属板の形状の高さ分布のピークの中で、補修箇所として検出されたピークの高さ又は深さを形状データに変換した値を形状データXとし、前記のあらかじめ決めた値hを形状データに変換した値を形状データYとし、|X−Y|以上|X|以下を補修の必要補修量とすることができる。
或いはまた、前記(方法A)の(ii)又は前記(方法A’)の(ii)に記載の金属板の明度分布のピークの中で、補修箇所として検出されたピークの正常部の明度値の平均値と凹凸欠陥部の明度分布のピークの明度値との差があらかじめ決めた値bとなる明度値におけるピークの幅をVとし、前記のあらかじめ決めた値cをWとし、|V−W|以上|V|以下を補修の必要補修量とすることができる。
或いはまた、前記(方法B)の(iv)に記載の金属板の角度変化率分布のピークの中で、補修箇所として検出されたピークの正常部の金属板の角度変化率の平均値と凹凸欠陥部の角度変化率のピーク値との差があらかじめ決めた値fとなる角度変化率におけるピークの幅をVとし、前記のあらかじめ決めた値gをWとし、|V−W|以上|V|以下を補修の必要補修量とすることができる。
或いはまた、前記(方法C)の(vi)に記載の金属板の形状の高さ分布のピークの中で、補修箇所として検出されたピークの正常部の形状高さの平均値と凹凸欠陥部の形状の高さ分布のピーク値との差があらかじめ決めた値iとなる形状高さにおけるピークの幅及をVとし、前記のあらかじめ決めた値jをWとし、|V−W|以上|V|以下を補修の必要補修量とすることができる。
<(方法2)仮想の樹脂成形体の凹凸欠陥データから必要補修量を決定する方法>
前記(方法D)の(vii)に記載の仮想の樹脂成形体の角度変化率分布のピークの中で、補修箇所として検出されたピークの高さ又は深さを形状データに変換した値を形状データXとし、前記のあらかじめ決めた値kを形状データに変換した値を形状データYとし、|X−Y|以上|X|以下を前記補修の必要補修量とすることができる。
或いはまた、前記(方法E)の(ix)に記載の仮想の樹脂成形体の明度分布のピークの中で、補修箇所として検出されたピークの高さ又は深さを形状データに変換した値を形状データXとし、前記のあらかじめ決めた値oを形状データに変換した値を形状データYとし、|X−Y|以上|X|以下を前記補修の必要補修量とすることができる。
或いはまた、前記(方法E’)の(ix’)に記載の仮想の樹脂成形体の明度分布のピークの中で、補修箇所として検出されたピークのマイケルソンコントラスト(MC)を形状データに変換した値を形状データXとし、前記のあらかじめ決めた値sを形状データに変換した値を形状データYとし、|X−Y|以上|X|以下を前記補修の必要補修量とすることができる。
或いはまた、前記(方法F)の(xi)に記載の仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布のピークの中で、補修箇所として検出されたピークの高さ又は深さを形状データに変換した値を形状データXとし、前記のあらかじめ決めた値tを形状データに変換した値を形状データYとし、|X−Y|以上|X|以下を前記補修の必要補修量とすることができる。
或いはまた、下記のいずれかの組み合わせの値に対して、それぞれの値V及びあらかじめ決めた値Wとし、|V−W|以上|V|以下を前記の補修の必要補修量として決める方法が挙げられる。
或いはまた、前記(方法D)の(viii)に記載の仮想の樹脂成形体の角度変化率分布のピークの中で、補修箇所として検出されたピークの正常部の金属板の角度変化率の平均値と凹凸欠陥部の角度変化率分布のピーク値との差があらかじめ決めた値mとなる角度変化率におけるピークの幅をVとし、前記のあらかじめ決めた値nをWとし、|V−W|以上|V|以下を補修の必要補修量とすることができる。
或いはまた、前記(方法E)の(x)に記載の仮想の樹脂成形体の明度分布のピークの中で、補修箇所として検出されたピークの正常部の明度値の平均値と凹凸欠陥部の明度分布のピーク値との差があらかじめ決めた値qとなる明度値におけるピークの幅をVとし、前記のあらかじめ決めた値rをWとし、|V−W|以上|V|以下を補修の必要補修量とすることができる。
或いはまた、前記(方法F)の(xii)に記載の仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布のピークの中で、補修箇所として検出されたピークの正常部の形状高さの平均値と凹凸欠陥部の形状の高さ分布のピーク値との差があらかじめ決めた値uとなる形状高さにおけるピークの幅をVとし、前記のあらかじめ決めた値vをWとし、|V−W|以上|V|以下を補修の必要補修量とすることができる。
<明度分布又は角度変化率分布を、形状の高さ分布に変換する方法>
金属板の形状データとは、金属板の形状の高さ分布のデータである。金属板の形状の高さ分布は、前記(方法C)に記載した、金属板の明度分布又は角度変化率分布から金属板の形状の高さ分布を算出する方法と同様の方法で得ることができる。
また、仮想の樹脂成形体の形状データとは、仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布のデータである。仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布は、金属板の形状高さ分布を反転して得ることができる。以下、図30、図31を用いて説明する。以下、図30のY軸の形状高さをf(x)とする。
なお、前記のあらかじめ決めた値の形状データは、下記(処理1)〜(処理5)の手順で得られる。
(処理1)凹凸欠陥部の形状の高さ分布データ(図30、横軸が位置xで縦軸がf(x)の曲線、実線)の上であって、同分布の頂点(x、z)の両側のxxmmの位置に点1(x1j、z)、点2(x2j、z)を設ける。
(処理2)また同分布の頂点(x、z)から、縦軸に対して下方向yyμmの位置に点i(x、z)を設ける。
(処理3)前記点1(x1j、z)、前記点2(x2j、z)、前記点i(x、z)の3点を通る円を設ける。
(処理4)前記(処理3)で設けた円が、x−f(x)曲線(横軸が位置xで縦軸が形状の高さf(x)の曲線)と交差しない場合は、前記点1、点2、点3の3点を通る円弧と、x−f(x)曲線(但し、位置x1〜x2の区間を除く)とからなる曲線を、予測した補修後の形状の高さ分布とする。前記(処理3)で設けた円が、x−f(x)曲線と交差する場合は、前記(処理2)に戻り、さらに縦軸に対して下方向yyμmの位置に点i+1(x、zi+1)を設け、前記(処理3)及び(処理4)と同様の操作を、前記(処理3)で設けた円が、x−f(x)曲線と交差しなくなるまで繰り返す。
(処理5)前記(処理4)で予測した補修後の形状の高さ分布を明度分布又は角度変化率分布に変換する。変換された明度分布又は角度変化率分布の曲線上の任意の位置xにおいて、あらかじめ決めた値未満となる場合、予測した補修後の形状の高さ分布を、補修後の形状高さ分布とする(図31、点線)。変換された明度分布曲線又は角度変化率分布曲線に、あらかじめ決めた値以上となる位置xが存在する場合は(図31、実線)、前記(処理1)に戻り、横軸に対して両方向にxxmmの位置に点X1j+1(x1j+1、z)、点X2j+1(x2j+1、z)を設ける。次いで、前記(処理2)から(処理5)と同様の操作を、変換された明度分布又は角度変化率分布が、任意の位置xにおいてあらかじめ決めた値未満となるまで繰り返す。
<塑性加工>
塑性加工としては、鍛造加工やプレス加工が挙げられる。例えば、鍛造加工は、金属板をハンマーでたたく方法が挙げられる。ハンマーとしては、例えば金属製ハンマーやプラッチクス製ハンマーが挙げられる。ハンマーの表面は、金属板の表面と直接接触し傷が付かないように緩衝材を取り付けることが好ましい。緩衝材としては、例えばガムテープや布が挙げられる。
研削方法としては、機械研削の方法或いは手研削の方法のいずれの方法でもよい。研削材としては、とたえば、砥石やサンドペーパーが挙げられる。研削材の粒度は、欠陥の大きさに応じて決めればよい。
金属板の凹凸欠陥の補修に際しては、金属板の正常部と同じ平滑状態になるように補修することが好ましい。
本発明においては、工程(1)で金属板表面の凹凸欠陥の補修が不要と判断されるまで、工程(1)〜(2)を繰り返す。
一回目の工程(1)で補修が不要であると判定した場合には、この時点で終了する。
一回目の工程(1)で補修が必要であると判定した場合には、本発明の補修方法は、さらに工程(2)を実施する。次いで二回目の工程(1)に進む。
二回目の工程(1)でさらなる補修が不要であると判定した場合には、この時点で終了する。
二回目の工程(1)でさらなる補修が必要であると判定した場合には、さらに工程(2)を実施して、三回目の工程(1)でさらなる補修が必要か否かを判定し、さらなる補修が不要であると判定されるまで工程(2)を繰り返し実施する。
<鋳型の製造方法>
本発明の鋳型の製造方法は、前述の工程(1)〜(2)を含む。必要に応じて、その前後に他の工程を含んでもよい。鋳型の製造工程の最終工程として前述の工程(1)〜(2)を含むことにより、安定した品質の鋳型を製造することができ好ましい。
具体的には、金属製の帯状ベルトの両端部を、溶接等の公知の方法により接合して、金属製の無端ベルトを得ることを含む、鋳型の製造方法であって、例えば、以下の方法が挙げられる。
(a)前記帯状ベルトを、工程(1)〜(2)の工程を経て、凹凸欠陥のない帯状ベルトとした後に、該帯状ベルトの両端部を接合して、金属製の無端ベルトとする方法。
(b)金属製の帯状ベルトの両端部を接合して、金属製の無端ベルトとした後に、該無端ベルトを、工程(1)〜(2)の工程を経て、凹凸欠陥のない無端ベルトとする方法。
(c)平面形状の2枚の金属板を、工程(1)〜(2)の工程を経て、凹凸欠陥のない金属板とした後に、該2枚の金属板を対向するように配置して、該2枚の金属板が形成する空隙部の端部に、ガスケット等を封止剤として設置して、これを鋳型とすることを含む、鋳型の製造方法。
(d)金属板を型枠に入れてプレスして凹凸欠陥のある鋳型を形成する工程、得られた鋳型を工程(1)〜(2)の工程を経て、凹凸欠陥のない鋳型を製造する。
本発明の金属板の補修方法によれば、金属板表面の凹凸欠陥の補修すべき量を定量化することができ、補修する者の経験の有無によらず、適正な補修量で凹凸欠陥を補修することができる。また、本発明の金属板の補修方法によれば、金属板を樹脂成形体を製造するための鋳型に用いる場合、得られた樹脂成形体で確認しなくても、的確に金属板表面の凹凸欠陥を補修することができる。

Claims (16)

  1. 金属板の表面に存在する凹凸欠陥の補修方法であって、
    工程(1)で金属板表面の凹凸欠陥の補修が不要と判断されるまで、工程(1)〜(2)を繰り返す、金属板の補修方法。
    工程(1):金属板の表面へ光を入射して、反射光から得られた、金属板の明度分布により、金属板の表面における凹凸欠陥の位置を検出し、該凹凸欠陥の明度の強度を定量化して、該凹凸欠陥の補修の要否を判断する工程。
    工程(2):工程(1)で補修が必要と判断された前記凹凸欠陥を補修する工程。
    但し、工程(1)において、凹凸欠陥の補修が必要と判断する箇所が、前記金属板の明度分布のピークの中で、下記の条件(i)及び(ii)の少なくとも一つを満足するピークを示す箇所である。
    (i)明度分布のピークの高さ又は深さが、あらかじめ決めた値a以上である。
    (ii)正常部の明度値の平均値と凹凸欠陥部の明度分布のピークの明度値との差があらかじめ決められた値bとなる明度値におけるピークの幅が、あらかじめ決めた値c以上である。
  2. 前記金属板の明度分布が、下記の検出方法1で得られた反射像の明度分布、又は反射投影像の明度分布を変換して得られる、請求項1に記載の金属板の補修方法。
    <検出方法1>
    金属板の表面に存在する凹凸欠陥とその周囲の正常部とを含む領域に光源から光を入射し、金属板表面で反射された反射光の反射像又は反射投影像を撮影し、得られた金属板の画像の明度を測定して、得られた反射像の明度分布又は反射投影像の明度分布を、金属板の明度分布に変換する。
  3. 工程(1)において、金属板の表面へ少なくとも2方向から光を入射する、請求項1又は2に記載の金属板の補修方法。
  4. 金属板の表面に対して、光を入射する角度が20°〜70°である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の金属板の補修方法。
  5. 工程(1)において、金属板の明度分布を金属板の角度変化率分布に変換し、
    得られた金属板の角度変化率分布におけるピークを前記金属板の明度分布のピークと置き換えて、凹凸欠陥の補修が必要と判断する箇所を検出する、請求項に記載の金属板の補修方法。
  6. 工程(1)において、金属板の明度分布を金属板の角度変化率分布に変換し、金属板の角度変化率分布を金属板の形状の高さ分布に変換して、
    得られた金属板の形状の高さ分布におけるピークを前記金属板の明度分布のピークと置き換えて、凹凸欠陥の補修が必要と判断する箇所を検出する、請求項に記載の金属板の補修方法。
  7. 金属板が樹脂成形体を成型するための鋳型であって、工程(1)において、金属板の明度分布を金属板の角度変化率分布に変換し、金属板の角度変化率分布を反転させて仮想の樹脂成形体の角度変化率分布に変換して、
    得られた仮想の樹脂成形体の角度変化率分布におけるピークを前記金属板の明度分布のピークと置き換えて、凹凸欠陥の補修が必要と判断する箇所を検出する、請求項に記載の金属板の補修方法。
  8. 金属板が樹脂成形体を成型するための鋳型であって、工程(1)において、金属板の明度分布を金属板の角度変化率分布に変換し、金属板の角度変化率分布を反転させて仮想の樹脂成形体の角度変化率分布に変換し、仮想の樹脂成形体の角度変化率分布を仮想の樹脂成形体の明度分布に変換して、
    得られた仮想の樹脂成形体の明度分布におけるピークを前記金属板の明度分布のピークと置き換えて、凹凸欠陥の補修が必要と判断する箇所を検出する、請求項に記載の金属板の補修方法。
  9. 金属板が樹脂成形体を成型するための鋳型であって、工程(1)において、金属板の明度分布を金属板の角度変化率分布に変換し、金属板の角度変化率分布を金属板の形状の高さ分布に変換して、得られた金属板の形状の高さ分布を反転させて仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布に変換して、
    得られた仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布におけるピークを前記金属板の明度分布のピークと置き換えて、凹凸欠陥の補修が必要と判断する箇所を検出する、請求項に記載の金属板の補修方法。
  10. 工程(1)に記載の金属板の凹凸欠陥の補修の要否を判断する工程において、
    凹凸欠陥の補修が必要と判断する箇所が検出されなければ、さらなる補修を不要と判定する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の金属板の補修方法。
  11. 請求項の(i)に記載の金属板の明度分布のピークの高さ又は深さを形状データに変換した値を形状データXとし、前記のあらかじめ決めた値aを形状データに変換した値を形状データYとし、
    前記補修の必要補修量を|X−Y|以上|X|以下とする、請求項に記載の金属板の補修方法。
  12. 前記金属板の明度分布を、
    請求項に記載の金属板の角度変化率分布、又は
    請求項に記載の金属板の形状の高さ分布、又は
    請求項に記載の仮想の樹脂成形体の角度変化率分布、又は
    請求項に記載の仮想の樹脂成形体の明度分布、又は
    請求項に記載の仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布、
    のいずれかに置き換えて、前記補修の必要補修量を|X−Y|以上|X|以下とする、請求項11に記載の金属板の補修方法。
  13. 請求項1の(ii)に記載の金属板の明度分布のピークにおいて、
    前記正常部の明度値の平均値と凹凸欠陥部の明度分布のピークの明度値との差があらかじめ決めた値bとなる明度値におけるピークの幅をVとし、
    前記のあらかじめ決めた値cをWとし、
    前記補修の必要補修量を|V−W|以上|V|以下とする、請求項に記載の金属板の補修方法。
  14. 前記金属板の明度分布を、
    請求項に記載の金属板の角度変化率分布、又は
    請求項に記載の金属板の形状の高さ分布、又は
    請求項に記載の仮想の樹脂成形体の角度変化率分布、又は
    請求項に記載の仮想の樹脂成形体の明度分布、又は
    請求項に記載の仮想の樹脂成形体の形状の高さ分布
    のいずれかに置き換えて、前記補修の必要補修量を|V−W|以上|V|以下とする、請求項11に記載の金属板の補修方法。
  15. 前記工程(2)が、塑性加工及び研削の少なくとも1つの方法を用いて補修することを含む、請求項1〜14のいずれか一項に記載の金属板の補修方法。
  16. 請求項1〜15のいずれか一項に記載の金属板の補修方法を含む工程を有する、鋳型の製造方法。
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