JP6883969B2 - Defect detection system for rolled materials - Google Patents
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Description
本発明は、履板等の圧延材の表面に形成された疵を検出するシステムに関する。 The present invention relates to a system for detecting defects formed on the surface of a rolled material such as a footboard.
建設機械等の履帯は、多数の履板を連結することにより構成されている。各履板は圧延材を所定長さに切断し穴明け加工することにより得られる。
履板の表面には圧延時や加工時に生じた疵が残ることがある。履帯に組み込む前に、疵が付いた履板を不良品として排除する必要があるが、検査者による目視検査に頼っていたため、作業性が悪かった。また、目視では錆やスケールと表面疵を識別できない場合もあり、疵を確実に発見することができなかった。
Tracks for construction machinery and the like are constructed by connecting a large number of tracks. Each footboard is obtained by cutting a rolled material to a predetermined length and drilling a hole.
Defects generated during rolling or processing may remain on the surface of the footboard. Before incorporating it into the track, it was necessary to eliminate the flawed crawler plate as a defective product, but the workability was poor because it relied on a visual inspection by an inspector. In addition, there were cases where rust and scale could not be visually distinguished from surface flaws, and the flaws could not be detected reliably.
特許文献1には、直線状に延びる溶接ビードの欠陥を検出するために、光切断法を用いた検出システムが開示されている。この検出システムは、溶接ビードに沿って走査するセンサヘッドを備えている。センサヘッドは、ビードの延び方向と直交する帯状入射光をワークの表面に照射する発光部と、上記走査方向に離れた位置から帯状入射光により描かれるワーク表面の輪郭を撮像する撮像部とを有している。さらに検出システムは、画像処理手段を備えている。この画像処理手段は、上記走査に伴いセンサヘッドから逐次入力される上記表面の輪郭の画像情報から、上記ビードの三次元形状を認識し、その欠陥を検出することができる。 Patent Document 1 discloses a detection system using a photocutting method for detecting defects in a weld bead extending linearly. The detection system includes a sensor head that scans along the weld bead. The sensor head includes a light emitting unit that irradiates the surface of the work with band-shaped incident light orthogonal to the extending direction of the bead, and an imaging unit that captures the outline of the work surface drawn by the band-shaped incident light from a position away from the scanning direction. Have. Further, the detection system includes image processing means. This image processing means can recognize the three-dimensional shape of the bead from the image information of the contour of the surface sequentially input from the sensor head in accordance with the scanning, and can detect the defect.
特許文献2には、ローラコンベアで搬送されるワークの下面の疵を検出するために、特許文献1と同様の光切断法を用いた検出システムが開示されている。 Patent Document 2 discloses a detection system using the same optical cutting method as in Patent Document 1 in order to detect a defect on the lower surface of a work conveyed by a roller conveyor.
上述した作業員による目視による不都合を解消するために、履板表面の疵検出に特許文献1,2の検出システムを適用することも考えられる。この検出システムによれば、疵検出の作業性が向上するとともに、錆やスケールと表面疵を識別でき、確実な表面疵検出が期待できる。しかし、履板は、板部から突出するラグ(突条)を有し、複雑な断面形状であるため、その表面全域の疵を検出するのは困難である。その理由を簡単に説明する。レーザー光をシリンドリカルレンズにより広げた帯状入射光を真上から照射した場合、板部の上面全域とラグの頂面の疵検出は可能であるが、ラグの両側面の疵を検出できない。帯状入射光を履板の斜め上方から照射した場合には、ラグの一方の側面の疵検出は可能であるが他方の側面の疵検出はできず、ラグにより帯状入射光を遮られた板部上面の領域の疵検出もできない。 In order to eliminate the above-mentioned inconvenience visually by the worker, it is conceivable to apply the detection systems of Patent Documents 1 and 2 to the detection of defects on the surface of the footboard. According to this detection system, the workability of defect detection is improved, and rust and scale can be distinguished from surface defects, and reliable surface defect detection can be expected. However, since the footboard has lugs (protrusions) protruding from the plate portion and has a complicated cross-sectional shape, it is difficult to detect defects on the entire surface of the footboard. The reason will be briefly explained. When the band-shaped incident light obtained by spreading the laser beam with a cylindrical lens is irradiated from directly above, it is possible to detect defects on the entire upper surface of the plate and the top surface of the lug, but it is not possible to detect defects on both sides of the lug. When the band-shaped incident light is irradiated from diagonally above the footboard, it is possible to detect flaws on one side of the lug, but not on the other side, and the plate portion where the band-shaped incident light is blocked by the lug. Defects in the upper surface area cannot be detected.
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、板部とこの板部に形成された突条を有する圧延材の表面の疵を検出する疵検出システムにおいて、
上記圧延材を上記突条を上にして載せて上記圧延材の長手方向に搬送するコンベアと、このコンベアの上方に配置された第1、第2、第3の輪郭情報獲得手段と、疵判定手段とを備え、
上記第1、第2、第3の輪郭情報獲得手段は、上記圧延材の長手方向と交差する帯状入射光を上記圧延材の表面に照射する発光部と、この帯状入射光により描かれた上記圧延材の表面の輪郭を撮像する撮像部とを、それぞれ有し、
上記第1輪郭情報獲得手段は、上記帯状入射光を下方に照射することにより、上記圧延材の表面のうち上記板部の上面および上記突条の頂部の輪郭情報を得、
上記第2輪郭情報獲得手段は、上記帯状入射光を上記搬送方向と直交する方向の一方側から斜め下方に照射することにより、上記圧延材の上記突条の一方の側面の輪郭情報を得、
上記第3輪郭情報獲得手段は、上記帯状入射光を上記第2輪郭情報獲得手段の反対側から斜め下方に照射することにより、上記圧延材の上記突条の他方の側面の輪郭情報を得、
上記疵判定手段は、上記コンベアによる上記圧延材の搬送に伴い、上記第1、第2、第3の輪郭情報獲得手段から逐次上記輪郭情報を受け、これら輪郭情報に基づき上記圧延材の表面の疵の有無を判定することを特徴とする。
上記構成によれば、帯状入射光により得られた表面輪郭情報から圧延材の表面疵を判定するので、効率良く確実に表面疵を検出できる。また、第1輪郭情報獲得手段により圧延材の板部上面の輪郭情報を獲得し、第2、第3の輪郭情報獲得手段により突条の両側面の輪郭情報を獲得するので、突条を有する複雑な断面形状の圧延材でも、表面疵の検出が可能である。
The present invention has been made to solve the above problems, and is used in a flaw detection system for detecting flaws on the surface of a plate portion and a rolled material having ridges formed on the plate portion.
A conveyor on which the rolled material is placed with the ridges facing up and conveyed in the longitudinal direction of the rolled material, and first, second, and third contour information acquisition means arranged above the conveyor, and defect determination. With means,
The first, second, and third contour information acquisition means are a light emitting portion that irradiates the surface of the rolled material with strip-shaped incident light intersecting the longitudinal direction of the rolled material, and the above-mentioned drawn by the strip-shaped incident light. Each has an imaging unit that images the contour of the surface of the rolled material.
The first contour information acquisition means obtains contour information of the upper surface of the plate portion and the top of the ridge on the surface of the rolled material by irradiating the strip-shaped incident light downward.
The second contour information acquisition means obtains contour information of one side surface of the ridge of the rolled material by irradiating the strip-shaped incident light diagonally downward from one side in a direction orthogonal to the transport direction.
The third contour information acquisition means obtains contour information on the other side surface of the ridge of the rolled material by irradiating the strip-shaped incident light diagonally downward from the opposite side of the second contour information acquisition means.
The defect determining means sequentially receives the contour information from the first, second, and third contour information acquisition means as the rolled material is conveyed by the conveyor, and the surface of the rolled material is based on the contour information. It is characterized in that the presence or absence of a flaw is determined.
According to the above configuration, since the surface defect of the rolled material is determined from the surface contour information obtained by the band-shaped incident light, the surface defect can be detected efficiently and surely. Further, since the contour information of the upper surface of the plate portion of the rolled material is acquired by the first contour information acquisition means and the contour information of both side surfaces of the ridge is acquired by the second and third contour information acquisition means, the ridge is provided. Surface defects can be detected even in rolled materials with complicated cross-sectional shapes.
好ましくは、上記第2、第3輪郭情報獲得手段は、それぞれ1つのセンサヘッドを有し、これらセンサヘッドの各々は、上記発光部と上記撮像部を有し、移動手段により上記圧延材に対して接近離間する方向に位置調節可能に支持されている。
上記構成によれば、第2、第3輪郭情報獲得手段のセンサヘッドの位置調節により、異なる幅の圧延材の表面疵を検出することができる。
Preferably, the second and third contour information acquisition means each have one sensor head, each of these sensor heads has the light emitting unit and the imaging unit, and the rolled material is subjected to the moving means. It is supported so that its position can be adjusted in the direction of approaching and separating.
According to the above configuration, surface defects of rolled materials having different widths can be detected by adjusting the position of the sensor head of the second and third contour information acquisition means.
上記第2、第3輪郭情報獲得手段の少なくとも一方のセンサヘッドのための上記移動手段は、上記圧延材の長手方向と直交する平面上において当該センサヘッドを上下方向に角度調節する角度調節機構を備えている。
上記構成によれば、圧延材が複数の突条を有している場合でも、センサヘッドの角度を調節することにより、1つの突条が他の突条への帯状入射光の照射を遮らないようにすることができ、圧延材の上面の全領域の疵を検出することができる。
The moving means for at least one sensor head of the second and third contour information acquisition means has an angle adjusting mechanism for adjusting the angle of the sensor head in the vertical direction on a plane orthogonal to the longitudinal direction of the rolled material. I have.
According to the above configuration, even when the rolled material has a plurality of ridges, one ridge does not block the irradiation of the band-shaped incident light to the other ridges by adjusting the angle of the sensor head. It is possible to detect flaws in the entire upper surface of the rolled material.
好ましくは、上記コンベアがローラコンベアからなり、さらに第4輪郭情報獲得手段を備え、この第4輪郭情報獲得手段は、上記圧延材の下方に位置し、上記ローラコンベアの隣接するローラ間から上記圧延材の下面にその長手方向と交差する帯状入射光を照射する発光部と、帯状入射光により描かれた上記圧延材の板部の下面の輪郭を撮像する撮像部とを有し、上記疵判定手段は、上記圧延材の板部の下面の輪郭情報をも加味して上記圧延材の表面の疵の有無を判定する。
上記構成によれば、圧延材の上下両面全域の疵を検出することができる。
Preferably, the conveyor is composed of a roller conveyor and further includes a fourth contour information acquisition means, and the fourth contour information acquisition means is located below the rolled material and is rolled from between adjacent rollers of the roller conveyor. The lower surface of the material is provided with a light emitting portion that irradiates a band-shaped incident light intersecting the longitudinal direction thereof, and an imaging unit that images the contour of the lower surface of the plate portion of the rolled material drawn by the strip-shaped incident light. The means determines the presence or absence of flaws on the surface of the rolled material by taking into account the contour information of the lower surface of the plate portion of the rolled material.
According to the above configuration, it is possible to detect defects on both the upper and lower surfaces of the rolled material.
好ましくは、さらに、上記ローラコンベアの幅方向の一方側には、上記ローラコンベアの搬送方向に沿って延びる位置決め板が配置されており、この位置決め板の上記ローラコンベアを向く面が基準面として提供され、位置決め手段により搬送状態にある上記圧延材の一方の側縁部を上記基準面に当接させるようになっている。
上記構成によれば、圧延材の位置決めをすることができ、より一層確実な疵検出を行なうことができる。上記位置決め板は、対象測定部位近傍に切欠きを設け、対象の疵検出の妨げとならないようにするのが好ましい。
Preferably, further, a positioning plate extending along the transport direction of the roller conveyor is arranged on one side in the width direction of the roller conveyor, and the surface of the positioning plate facing the roller conveyor is provided as a reference surface. Then, one side edge portion of the rolled material in the conveyed state is brought into contact with the reference surface by the positioning means.
According to the above configuration, the rolled material can be positioned, and more reliable defect detection can be performed. It is preferable that the positioning plate is provided with a notch in the vicinity of the target measurement site so as not to interfere with the detection of defects in the target.
好ましくは、上記圧延材が履板であり、この履板は上記突条として少なくとも1つのラグを有し、上記板部の上記一方の側縁部は上記突条とは反対側に曲がっており、上記ローラの一端面と上記位置決め板との間には間隙が形成されており、この間隙に上記板部の一方の側縁部が入り込んで、上記位置決め板の基準面に当接する。
上記構成によれば、履板の表面疵を検出でき、しかも曲がった一方の側縁部をローラの一端面と位置決め板との間の間隙に配置できるので、履板を安定して搬送することができる。
Preferably, the rolled material is a footboard, the footboard has at least one lug as the ridge, and one side edge of the plate is bent to the opposite side of the ridge. A gap is formed between one end surface of the roller and the positioning plate, and one side edge portion of the plate portion enters the gap and comes into contact with the reference surface of the positioning plate.
According to the above configuration, surface defects of the footboard can be detected, and one of the bent side edges can be arranged in the gap between one end surface of the roller and the positioning plate, so that the footboard can be stably conveyed. Can be done.
好ましくは、上記圧延材が履板であり、この履板は上記突条として少なくとも1つのラグを有し、上記第2、第3輪郭情報獲得手段は、それぞれ1つのセンサヘッドを有し、上記第1、第4輪郭情報獲得手段は、互いに上記ローラコンベアの幅方向に離間した2つのセンサヘッドをそれぞれ有し、これらセンサヘッドの各々が上記発光部と上記撮像部を有し、上記第1、第4輪郭情報獲得手段の上記位置決め板側のセンサヘッドは、固定位置にあり、上記第1、第4輪郭情報獲得手段の上記位置決め板とは反対側のセンサヘッドは、移動手段により上下方向に移動可能に支持されており、上記第2輪郭情報獲得手段のセンサヘッドは、上記位置決め板側に配置されるとともに移動手段により上下方向に移動可能に支持されており、上記第3輪郭情報獲得手段のセンサヘッドは、上記位置決め板の反対側に配置されるとともに、移動手段により、上記履板の長手方向と直交する平面上において上方に向かうにしたがって上記位置決め板から遠ざかるように傾斜した移動軌跡に沿って移動可能に支持されている。
上記構成によれば、幅が異なる履板、ラグの高さが異なる履板の表面疵を検出することができる。
Preferably, the rolled material is a footboard, the footboard has at least one lug as the ridge, and the second and third contour information acquisition means each have one sensor head. The first and fourth contour information acquisition means each have two sensor heads separated from each other in the width direction of the roller conveyor, and each of these sensor heads has the light emitting unit and the imaging unit, and the first The sensor head on the positioning plate side of the fourth contour information acquisition means is in a fixed position, and the sensor head on the side opposite to the positioning plate of the first and fourth contour information acquisition means is moved in the vertical direction by the moving means. The sensor head of the second contour information acquisition means is movably supported by the moving means while being arranged on the positioning plate side, and is movably supported by the moving means to acquire the third contour information. The sensor head of the means is arranged on the opposite side of the positioning plate, and the moving locus is inclined so as to move upward from the positioning plate on a plane orthogonal to the longitudinal direction of the foot plate by the moving means. It is supported so that it can be moved along.
According to the above configuration, it is possible to detect surface defects of footboards having different widths and footboards having different lug heights.
好ましくは、上記第1輪郭情報獲得手段の上記位置決め板とは反対側のセンサヘッドを支持する移動手段は、上記履板の長手方向と直交する平面上において上方に向かうにしたがって上記位置決め板から遠ざかるように傾斜する移動軌跡で、当該センサを上下方向に移動させる。 Preferably, the moving means for supporting the sensor head on the side opposite to the positioning plate of the first contour information acquisition means moves away from the positioning plate as it goes upward on a plane orthogonal to the longitudinal direction of the foot plate. The sensor is moved in the vertical direction with a movement locus that is tilted in this way.
好ましくは、上記第3輪郭情報獲得手段のセンサヘッドを支持する上記移動手段は、上記圧延材の長手方向と直交する面上において当該センサヘッドを上下方向に角度調節する角度調節機構を備えている。 Preferably, the moving means that supports the sensor head of the third contour information acquisition means includes an angle adjusting mechanism that adjusts the angle of the sensor head in the vertical direction on a surface orthogonal to the longitudinal direction of the rolled material. ..
本発明によれば、突起を有する圧延材でも、効率良く確実に表面の疵を検出することができる。 According to the present invention, even a rolled material having protrusions can efficiently and surely detect surface defects.
以下、本発明の一実施形態をなす履板(圧延材)の疵検出システムを図面を参照しながら説明する。図1、図2に示すように、疵検出システムは、履板50をその長手方向に搬送する搬送装置10と、疵検出装置20とを備えている。
Hereinafter, a defect detection system for a footboard (rolled material) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the flaw detection system includes a
上記搬送装置10は、直線的に延びる支持フレーム11と、この支持フレーム11の上部に水平に支持された直線状をなすローラコンベア12(コンベア)と、ローラコンベア12の幅方向の一方側において支持フレーム11の上部に支持された位置決め板13と、モータ14(図1参照)と、このモータ14の駆動力を上記ローラコンベア12に伝達するタイミングベルト機構15(図2参照)とを有している。
The
図1、図3に示すように、上記位置決め板13は、ローラコンベア12の幅方向一方側において、ローラコンベア12の長手方向(搬送方向)に直線的に延びており、支持フレーム11に固定された複数のブラケット19により支持されている。位置決め板13のローラコンベア12に対向する面は基準面13aとして提供される。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
図1、図3に示すように、ローラコンベア12は、搬送方向に間隔をおいて並べられた多数のローラ12aを有している。図2に示すように、各ローラ12aは回転シャフト12bを介して、支持フレーム11に固定された一対の軸受12cに回転可能に支持されている。
図2、図3に示すように、上記位置決め板13は、ローラ12aの一端面と間隙16を介して離間している。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図4に誇張して示すように、上記ローラ12aの回転軸線L1は、位置決め板13の基準面13の法線L2に対して搬送方向に僅かに傾斜している。この傾斜角度Θは例えば1°である。そのため、搬送される履板50は位置決め板13に向かう力を受けるので、図2、図4に示すように常にその一方の側縁部が位置決め板13の基準面13aに当たり、ローラコンベア12の幅方向に位置決めされている。上記ローラ12aの配置により位置決め手段が構成されている。
As shown in an exaggerated manner in FIG. 4, the rotation axis L1 of the
上記疵検出装置20は、上記ローラコンベア12の途中に配置されており、支持フレーム21と、この支持フレーム21に支持されてローラコンベア12の上方に配置された4つのセンサヘッド22,23,24,25と、支持フレーム21に支持されてローラコンベア12の下方に配置された2つのセンサヘッド26,27と、疵判定手段28(図5参照)を有している。
The
なお、搬送装置10の支持フレーム11と、疵検出装置20の支持フレーム21は互いに独立しており、これら支持フレーム11,21の脚部は、外部からの振動伝達を遮断するゴム製の制震材11a,21aを介して床面またはベースに設置されている。また、図1では明示されていないが、モータ14は支持フレーム11,21から独立した支持フレームに設置されている。
The
上記センサヘッド22〜27の各々は、搬送方向(履板50の長手方向)と直交するレーザー光からなる帯状入射光を発する発光部22a〜27aと、この帯状入射光より描かれる圧延材50の表面の輪郭を撮像する撮像部22b〜27bとを有している。撮像部22b〜27bは発光部22a〜27aから搬送方向に離れている。図において、発光部22a〜27aからの帯状入射光に符号Sを付し、撮像部22b〜27bの撮像範囲を符号Rで示す。
Each of the sensor heads 22 to 27 is a
センサヘッド22、23(第1輪郭情報獲得手段)は、ローラコンベア12の真上にローラコンベア12の幅方向に離間して配置されており、それぞれの発光部22a,23aは真下に向かって履板50に帯状入射光を照射する。
The sensor heads 22 and 23 (first contour information acquisition means) are arranged directly above the
図2に示すように、位置決め板13に近い方のセンサヘッド22は、ブラケット32により固定されている。
位置決め板13から遠い方のセンサヘッド23は、支持フレーム21に固定された一軸ロボット33(移動手段)のロッドにブラケット33aを介して固定されており、一軸ロボット33の駆動により上下方向に移動可能である。一軸ロボット33によるセンサヘッド23の移動軌跡は、搬送方向(履板50の長手方向)と直交する平面上において、上方に向かうにしたがって位置決め板13から離れるように比較的小さな角度で傾斜している。これにより、センサ23は下方位置にある時に位置決め板13に近づき、上方位置にある時に位置決め板13から遠ざかる。
As shown in FIG. 2, the
The
センサヘッド24(第2輪郭情報獲得手段)は、上記センサヘッド22,23より位置決め板13側に配置されており、発光部24aは、斜め上方から履板50に向かって帯状入射光を照射する。センサヘッド24は、支持フレーム21に固定された一軸ロボット34(移動手段)のロッドにブラケット34aを介して固定されており、一軸ロボット34により上下方向に移動可能である。
The sensor head 24 (second contour information acquisition means) is arranged on the
センサヘッド25(第3輪郭情報獲得手段)は、センサヘッド22,23から見てセンサヘッド24の反対側に配置されており、斜め上方から履板50に向かって帯状入射光を照射する。センサヘッド25は、移動手段35を介して支持フレーム21に支持されている。より具体的に述べると、移動手段35は、一軸ロボット35aと、この一軸ロボット35aにより移動される移動台35bと、この移動台35bに角度調節機構35cを介して連結された旋回ロボット35dとを有している。この旋回ロボット35dにセンサヘッド25が固定されている。
The sensor head 25 (third contour information acquisition means) is arranged on the opposite side of the
一軸ロボット35aは、移動台35bを、搬送方向(履板50の長手方向)と直交する平面上において上方に向かうにしたがって上記位置決め板から遠ざかるように傾斜した移動軌跡に沿って移動し、これによりセンサヘッド25は履板50に対して傾斜した移動軌跡に沿って接近したり離間したり位置調節することができる。角度調節機構35cは、履板50の長手方向と直交する平面上においてセンサヘッド25を上下方向に角度調節することができる。
The
センサヘッド26,センサヘッド27(第4輪郭情報獲得手段)は、ローラコンベア12の真下においてローラコンベア12の幅方向に離間して配置されており、それぞれの発光部26a,27aは真上に向かって履板50に帯状入射光を照射する。
The
位置決め板13に近い方のセンサヘッド26は、ブラケット36により支持フレーム21に固定されている。
位置決め板13から遠い方のセンサヘッド27は、支持フレーム21に固定された一軸ロボット37(移動手段)のロッドにブラケット37aを介して固定されており、一軸ロボット37により上下方向に移動可能である。
The
The
上記構成をなす疵検出システムでは、種々の履板の表面の疵を検出することができる。
最初に、図6を参照しながら、大きなサイズのシングルシューと称される履板50の検査について説明する。この履板50は、板部51と単一のラグ52(突条)とを有している。板部51の一方の側縁部51aはラグ52の反対側に曲げられている。ラグ52はこの曲げられた側縁部51aの近傍に形成されている。
The flaw detection system having the above configuration can detect flaws on the surface of various footboards.
First, the inspection of the
前述したように、上記履板50の搬送状態で側縁部51aが位置決め板13の基準面13aに接することにより、履板50は幅方向に位置決めされている。側縁部51aは、ローラ12aの一端面と位置決め板13との間の間隙16に入り込んでおり、これにより、履板50は安定してローラコンベア12に支持されている。後述する他の履板でも同様である。
As described above, the
図6に示すように、センサヘッド22、23は板部51の上面に帯状入射光Sを当ててこの上面の輪郭の画像を獲得する。センサヘッド26、27は板部51の下面に帯状入射光Sを当ててこの下面の輪郭の画像を獲得する。センサヘッド24は、ラグ52の一方の側面に帯状入射光Sを当ててこの一方の側面の輪郭の画像を獲得する。センサヘッド25は、ラグ52の他方の側面に帯状入射光Sを当ててこの他方の側面の輪郭の画像を獲得する。なお、ラグ52の頂面の輪郭の画像は、センサヘッド22により獲得することができる。
As shown in FIG. 6, the sensor heads 22 and 23 irradiate the upper surface of the
履板50の幅が広いので、センサヘッド23を上方位置にセットし、センサヘッド27を下方位置にセットすることにより、これらセンサヘッド23,27からの帯状入射光Sの照射範囲を広げ、履板50の上面および下面の全域を走査できるようにしている。
また、ラグ52が高いので、センサヘッド24を上方位置にセットし、ラグ52の一方の側面の広い領域に帯状入射光を照射できるようにしている。なお、センサヘッド25はセンサヘッド24より傾斜角度が大きいので、接近位置にあってもラグ52の他方の側面全域に帯状入射光Sを照射することができる。
Since the width of the
Further, since the
図5に示すように、疵判定手段28は、ローラコンベア12による履板50の搬送に伴い、センサヘッド22〜27から逐次輪郭画像情報を受け、これら輪郭画像情報に基づき履板50の表面の三次元画像を演算してモニターディスプレイ41に表示するとともに、この三次元画像に基づき疵の有無を判定する。疵無しの良品と判定した場合にはローラコンベア12の下流側に接続されたコンベアの搬送ラインに沿う履板50の搬送を許容し、疵有りの不良品と判定した場合には、払出し装置42を作動させて履板50を搬送ラインから排除する。
As shown in FIG. 5, the defect determining means 28 receives sequential contour image information from the sensor heads 22 to 27 as the
次に、図7に示すように、小さいサイズのシングルシューと称される履板60の検査について説明する。この履板60は、履板50と同様に、一方の側縁部61aが曲げられた板部61と、この側縁部61aの近傍に形成されたラグ62(突条)とを有している。板部61の幅は履板50の板部51より狭く、ラグ62は履板50のラグ52より低い。
Next, as shown in FIG. 7, the inspection of the
上記履板60を検査する場合、図6に比べてセンサヘッド22,26の位置は固定なので変わらず、センサヘッド25の位置も変わらないが、センサヘッド23,24,27の位置が変わる。比較のために、図6の履板50を検査する時のセンサヘッド23,24,27の位置を想像線で示す。板部61の幅が狭いので、センサヘッド23を下方位置にし、センサヘッド27を上方位置にして、これらセンサヘッド23,27のスリットSの照射範囲を狭くする。なお、センサヘッド23は履板60に対して水平方向にも近づいている。低いラグ62に対応してセンサヘッド24が下方位置にある。
このようにして、小さいサイズのシングルシューである履板60の表面全域の輪郭画像を得ることができる。疵判定手段28の作用は上記と同様である。
When inspecting the
In this way, it is possible to obtain a contour image of the entire surface of the
次に、図8に示すように、比較的大きいサイズのトリプルシューと称される履板70の検査について説明する。この履板70は、側縁部71aが曲げられた板部71と、この板部71の幅方向に間隔をおいて配置された3つのラグ72,73,74(突条)とを有している。これらラグ72,73,74は、履板50のラグ52より低い。
Next, as shown in FIG. 8, the inspection of the
図8に示すように、上記履板70を検査する場合、図6に比べてセンサヘッド22,24,26の位置は変わらないが、センサヘッド23,25,27の位置が変わる。比較のために、図6の履板50を検査する時のセンサヘッド25の位置を想像線で示す。
As shown in FIG. 8, when the
センサヘッド24は高い位置にあるので、広い範囲にわたって、すなわち3つのラグ72,73,74の一方の側面の全てに帯状入射光Sを照射できる。センサヘッド24の帯状入射光Sはラグ72に遮られずにラグ73の一方の側面に照射でき、またラグ73に遮られずにラグ74の一方の側面に照射できる。
Since the
センサヘッド25も高い位置にあり、高さおよび角度を調整できるため、広い範囲にわたって、すなわち3つのラグ72,73,74の他方の側面の全てに帯状入射光Sを照射できる。さらに、センサヘッド25は傾斜角度を減じられるように調節されているので、センサヘッド25の帯状入射光Sはラグ74に遮られずにラグ73の他方の側面に照射でき、またラグ73に遮られずにラグ72の他方の側面に照射できる。
Since the
サイズが小さいトリプルシューの場合には、センサヘッド23,24,25,27を図7の位置にするとともに、センサ25の角度を調節して図8と同様にすればよい。
履板がダブルシュー(ラグが2つの履板)の場合にはセンサヘッドは基本的にトリプルシューと同様に設定すればよい。
In the case of a triple shoe having a small size, the sensor heads 23, 24, 25, and 27 may be positioned in FIG. 7 and the angle of the
When the footboard is a double shoe (a footboard with two lugs), the sensor head may be basically set in the same manner as the triple shoe.
上述したように、センサヘッド23,24,25,27の位置調節を行なうことにより、種々の形状、サイズの履板の疵検出が可能である。
なお、履板に穴等が形成されている場合には、疵判定手段28はこの部位の画像処理を行わず、ソフト的にマスキングする。あるいは、パターンマッチングによりこの部位の疵検出を回避してもよい。
As described above, by adjusting the positions of the sensor heads 23, 24, 25, and 27, it is possible to detect defects in the footboards of various shapes and sizes.
When a hole or the like is formed in the footboard, the defect determining means 28 does not perform image processing on this portion and masks it softly. Alternatively, pattern matching may be used to avoid detection of defects at this site.
本発明は上記実施形態に制約されず、種々採用可能である。
センサヘッド24もセンサヘッド25と同様に角度調節してもよい。
本発明の疵検出システムは履板以外の圧延材にも適用できる。
The present invention is not limited to the above embodiment and can be used in various ways.
The angle of the
The defect detection system of the present invention can be applied to rolled materials other than footboards.
本発明は、突条を有する圧延材の表面疵検出に適用することができる。 The present invention can be applied to the detection of surface defects of a rolled material having ridges.
12 ローラコンベア(コンベア)
12a ローラ
13 位置決め板
13a 基準面
16 間隙
22,23 センサヘッド(第1輪郭情報獲得手段)
24 センサヘッド(第2輪郭情報獲得手段)
25 センサヘッド(第3輪郭情報獲得手段)
26,27 センサヘッド(第4輪郭情報獲得手段)
28 疵判定手段
33,34、37 一軸ロボット(移動手段)
35 移動手段
35c 角度調節機構
50,60,70 履板(圧延材)
51,61,71 板部
51a,61a,71a 板部の一方の側縁部
52,62,72,73,74 ラグ(突条)
S 帯状入射光
12 Roller conveyor (conveyor)
24 Sensor head (second contour information acquisition means)
25 Sensor head (third contour information acquisition means)
26, 27 Sensor head (4th contour information acquisition means)
28 Defect determination means 33, 34, 37 Uniaxial robot (movement means)
35 Transportation means 35c
51, 61, 71
S-band incident light
Claims (7)
上記履板は、板部と、この板部に形成され上記履板の長手方向に延びる突条としての少なくとも1つのラグを有し、上記板部の幅方向の一方の側縁部は上記ラグとは反対側に曲がっており、
上記履板を上記ラグを上にして載せて上記履板の長手方向に搬送するコンベアとしてのローラコンベアと、このローラコンベアの上方に配置された第1、第2、第3の輪郭情報獲得手段と、疵判定手段とを備え、
上記第1、第2、第3の輪郭情報獲得手段は、上記履板の長手方向と交差する帯状入射光を上記履板の表面に照射する発光部と、この帯状入射光により描かれた上記履板の表面の輪郭を撮像する撮像部とを、それぞれ有し、
上記第1輪郭情報獲得手段は、上記帯状入射光を下方に照射することにより、上記履板の表面のうち上記板部の上面および上記ラグの頂部の輪郭情報を得、
上記第2輪郭情報獲得手段は、上記帯状入射光を上記搬送方向と直交する方向の一方側から斜め下方に照射することにより、上記履板の上記ラグの一方の側面の輪郭情報を得、
上記第3輪郭情報獲得手段は、上記帯状入射光を上記第2輪郭情報獲得手段の反対側から斜め下方に照射することにより、上記履板の上記ラグの他方の側面の輪郭情報を得、
上記疵判定手段は、上記ローラコンベアによる上記履板の搬送に伴い、上記第1、第2、第3の輪郭情報獲得手段から逐次上記輪郭情報を受け、これら輪郭情報に基づき上記履板の表面の疵の有無を判定し、
さらに、上記ローラコンベアの幅方向の一方側には、上記ローラコンベアの搬送方向に沿って延びる位置決め板が配置されており、この位置決め板の上記ローラコンベアを向く面が基準面として提供され、
上記ローラの回転軸線は、上記位置決め板の基準面の法線に対して搬送方向に僅かに傾斜しており、この傾斜配置のために、上記履板は位置決め板に向かう力を受け、上記一方の側縁部が上記位置決め板の上記基準面に当たり、これにより上記履板は上記ローラコンベアの幅方向に位置決めされ、
上記ローラの一端面と、上記ローラの端面から突出して上記ローラを支持する回転シャフトと、上記位置決め板により、上側が解放された凹所が形成されており、この凹所に上記板部の一方の側縁部が入り込んで上記位置決め板の上記基準面に当たることを特徴とする疵検出システム。 In a defect detection system that detects defects on the surface of a footboard that is a rolled material,
The footboard has a plate portion and at least one lug formed on the plate portion as a ridge extending in the longitudinal direction of the plate portion, and one side edge portion in the width direction of the plate portion is the lug. It is bent to the opposite side,
A roller conveyor serving as a conveyor for conveying in the longitudinal direction of the crawler plate to the track shoe put face up the lug, first, second, third contour information acquisition means arranged above the roller conveyor And equipped with a defect judgment means
It said first, second, third contour information acquisition unit includes a light emitting unit for irradiating a band-shaped incident light which intersects the longitudinal direction of the crawler plate to the surface of the track shoe, the drawn by the strip incident light Each has an imaging unit that captures the contour of the surface of the footboard.
The first contour information acquisition means obtains contour information of the upper surface of the plate portion and the top portion of the lug among the surfaces of the footboard by irradiating the strip-shaped incident light downward.
The second contour information acquisition means obtains contour information of one side surface of the lug of the footboard by irradiating the band-shaped incident light diagonally downward from one side in a direction orthogonal to the transport direction.
The third contour information acquisition means obtains contour information on the other side surface of the lug of the footboard by irradiating the band-shaped incident light diagonally downward from the opposite side of the second contour information acquisition means.
The defect determining means receives the contour information sequentially from the first, second, and third contour information acquisition means as the footboard is conveyed by the roller conveyor, and the surface of the footboard is based on the contour information. to determine the presence or absence of flaws,
Further, a positioning plate extending along the transport direction of the roller conveyor is arranged on one side in the width direction of the roller conveyor, and a surface of the positioning plate facing the roller conveyor is provided as a reference surface.
The rotation axis of the roller is slightly inclined in the transport direction with respect to the normal of the reference surface of the positioning plate, and due to this inclined arrangement, the foot plate receives a force toward the positioning plate, and one of the above The side edge of the plate hits the reference surface of the positioning plate, whereby the foot plate is positioned in the width direction of the roller conveyor.
A recess whose upper side is open is formed by one end surface of the roller, a rotating shaft protruding from the end surface of the roller and supporting the roller, and the positioning plate, and one of the plate portions is formed in this recess. A flaw detection system, characterized in that the side edge portion of the roller enters and hits the reference surface of the positioning plate.
上記疵判定手段は、上記履板の板部の下面の輪郭情報をも加味して上記履板の表面の疵の有無を判定することを特徴とする請求項1に記載の疵検出システム。 Further comprising a fourth contour information acquisition means, the fourth contour information acquisition means, band-shaped and positioned below said crawler plate, intersects the adjacent rollers of the roller conveyor to the longitudinal direction on the lower surface of the track shoe It has a light emitting unit that irradiates incident light and an imaging unit that captures the outline of the lower surface of the plate portion of the footboard drawn by the band-shaped incident light.
Said flaw determining means, flaw detection system according to claim 1, characterized in that to determine the presence or absence of scratches on the surface of the track shoe in consideration also the contour information of the lower surface of the plate portion of the track shoe.
上記第1、第4輪郭情報獲得手段の上記位置決め板側のセンサヘッドは、固定位置にあり、上記第1、第4輪郭情報獲得手段の上記位置決め板とは反対側のセンサヘッドは、移動手段により上下方向に移動可能に支持されており、
上記第2輪郭情報獲得手段のセンサヘッドは、上記位置決め板側に配置されるとともに移動手段により上下方向に移動可能に支持されており、
上記第3輪郭情報獲得手段のセンサヘッドは、上記位置決め板の反対側に配置されるとともに、移動手段により、上記履板の長手方向と直交する平面上において上方に向かうにしたがって上記位置決め板から遠ざかるように傾斜した移動軌跡に沿って移動可能に支持されていることを特徴とする請求項2に記載の疵検出システム。 The second, third contour information acquisition means each have one sensor head, the first, fourth contour information acquisition means, respectively have the two sensor heads spaced in the width direction of the roller conveyor to one another Each of these sensor heads has the light emitting unit and the imaging unit.
The sensor head on the positioning plate side of the first and fourth contour information acquisition means is in a fixed position, and the sensor head on the side opposite to the positioning plate of the first and fourth contour information acquisition means is a moving means. It is supported so that it can be moved in the vertical direction.
The sensor head of the second contour information acquisition means is arranged on the positioning plate side and is supported so as to be movable in the vertical direction by the moving means.
The sensor head of the third contour information acquisition means is arranged on the opposite side of the positioning plate, and is moved away from the positioning plate as it goes upward on a plane orthogonal to the longitudinal direction of the footboard by the moving means. The flaw detection system according to claim 2 , wherein the flaw detection system is supported so as to be movable along an inclined movement locus.
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