JPH0427810A - 板材形状測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、移動する板材の形状及び寸法を検出する測定
装置に関し、特に移動する板材の前後端部（トップ及び
ボトム）形状及び輻方向形状を検出するための測定装置
に関する。

［従来の技術］ 従来、搬送される板材の幅を光学的に検出できる装置と
して、第４図（ａ）に示されるように、投光手段２を板
材ｌの幅方向に直線状に配置し、該手段からの光をＣＣ
Ｄカメラからなる検知手段３でスキャンニング検出する
方式（イ）があり、搬送される板材のトップ及びボトム
形状を光学的に検出する装置として、第４図（ｂｌ）及
び（ｂ２）に示されるように、板材ｌの側面に配置した
投光手段２により板材を幅方向に投光して、相対する側
面に配置された光膜センサからなる検知手段３で検知す
る方式（ロ）がある。

また、搬送される板材の幅を検出でさると共に板材のト
ップ及びボトム形状も光学的に検出でさる装置として、
第４図（ｃ）に示されるように、投光手段２を板材１の
板長方向（進行方向）及び板幅方向に十文字に配置し、
該手段からの光をＣＣＤカメラからなる検知手段３でス
キャンニング検出する方式（ハ）がある（特開昭６２−
２３１１０７号公報、及び同５　ｇ−２８６０４号公報
参照）。

更に、ストロボによる画像処理により実際の形状を総て
取り出し、板材の輻並びにトップ及びボトム形状等を検
出する方式（ニ）もある。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の装置において、 （イ）の方式においては、投光手段が板材の幅方向に配
置されているため、測定精度がイメージセンサであるカ
メラの有する画素（ビクセル）の大きさに依存してしま
い、 （ロ）の方式ではトップ及びボトム形状は光膜センサに
よっているため、クロ・ンプの影の部分のクロップ形状
を正確に知ることはできず、（ハ）の方式においては、
板材の搬送ずれが生じた場合は、長手方向の測定点がど
の位置にあるかで測定精度に影響を及ぼしてしまい、ま
た長手方向の測定精度はＣＣＤカメラのスキャンスピー
ドに依存してそれ以上の精度を得ることができないと共
に、トップ、ボトムの長手方向におかれたセンサ長は他
の従来技術と比較しである程度の高精度を得ることがで
きるが、それ以外の長手方向は他の従来技術と測定精度
が同等でしかなく、（ニ）の方式においては実際の形状
を総て取り出しているので、分離処理が複雑となってし
まい、ライン操業用として採用することが困難である、
という問題点があった。

本発明は、上記したような従来例の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、簡単な構成でありながら、板材の幅方
向形状並びにトップ及びボトムの形状を高精度で測定す
ることができる形状測定装置を提供することを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明における形状測定装
置は、板材の搬送方向に対して所定の角度θ傾けて直線
状投光手段を配置し、それによりイメージセンサ自身の
ビクセルの大きさよりも測定ピッチを小さくして測定精
度を向上することができるようにしたことを特徴として
いるものである。

［実施例〕 実施例の構成を説明する前に、本発明の原理について第
２図を参照して説明する。なお、説明の都合上、板材を
固定して投光装置を移動させるものとして図示している
が、両者の相対的関係は何等変わるものではない。

カメラのビクセル数をｎ１カメラの検出幅をＷ１カメラ
スキャン繰り返し周期をＴ１テーブルスピード（板材の
搬送スピード）をＶとすると、従来例のように投光装置
を板幅方向（Ｙ軸方向）に配置した場合、板幅方向の測
定ピッチは、Ｗ　／　ｎ であるのに対して、第２図に示されるように投光装置を
板幅方向からθ傾けて配置した場合、Ｙ軸方向の測定ピ
ッチは、 Ｗ　ｃ　ｏ　ｓθ／ｎ となり、 ｃｏｓθ〈１　　（ただし、θ≠０°　　９０°）であ
るから、投光装置を傾けて配置した場合の方が、板幅方
向の測定ピッチ小さくなり、従って同じイメージセンサ
を用いた場合には発光装置を傾けて配置すると、測定点
を多く取ることができるから測定精度が向上するもので
ある。

また、上記式から明らかなように、θを適宜可変するこ
とにより測定ピッチが調節できるものであるから、所望
のピッチに設定することができるものである。

そして、板材は速度Ｖで搬送され、かつスキャンニング
周期がＴであるから、前回のスキャンニングと今回のス
キャンニングのそれぞれの開始点において、板材はＶＴ
の長さ分移送されており（この点は投光装置を板材の幅
方向に配置した従来例と同様であるが）、従ってｉ番目
のスキャンニング周期におけるｊ番目のスキャンニング
点Ｐ１．の座標は、点Ｏを原点とするＸ−Ｙ！座標で考
えると、 ［Ｘ、Ｙ］　＝　［ｉＶＴ　−ｊ　Ｗｓｉｎθ／ｎ　、
　ｊ　Ｗｃｏ５θ／ｎ］・・・（１） となる。

更に、実際には各スキャンニング周期Ｔの間にも板材は
速度■で移動しているものであるから、各スキャンニン
グ周期中のＸ座標はＹ座標が大きくなるに連れて図示し
た状態よりも右にシフトするものであり、点Ｐ１．にお
いてはほぼＶＴの長さ分布にシフトするものである。よ
って、点Ｐ１．の座標はより正確には ＣＸ、Ｙコニ　　［（ｉ＋　ｊ　／ｎ）ｖＴ−ｊＷｓｉ
ｎθ／ｎ　　、ｊ　　Ｗｃｏｓθ／ｎコ・・・（２） と表す事ができる。

なお、点Ｏ以外の適宜の点に座標軸の原点を採った場合
は、さらに座標変換を行えば良いことは当然である。

点Ｐ１．に関するセンサからの明暗信号を、上記（１）
又は（２）に示される座標に対応付けて適宜の記憶手段
に記憶させれば、板材の形状が従来例に比べて高精度で
検出できることになる。

第１図には本発明の実施例が示されており、図において
、１は被検出体である鋼板等の板材、２１．２２は板材
１の搬送方向ａに対してそれぞれの角度θ及び−θ傾い
て配置された２つの列状投光装置、３１．３２はスキャ
ンニングにより投光装置２１，２２からの光を受光する
一次元イメージセンサ、４はＣＰＵ、５はプロセスコン
ピュータ、６はデスク、７はレコーダ／プリンタ、８は
ＣＲＴデイスプレィである。また９はカウンタであり、
板材１の搬送を行うロール１０の回転を検出して板材１
の搬送速度Ｖを検出し、ＣＰＵ４に供給するためのもの
である。

上記投光装置２１．２２は、例えばナトリウム灯また水
銀灯を用いて構成され、また−次元イメージセンサ３１
．３２は、例えばピクセル数４０９６個のＣＣＤ固体撮
像素子を有するカメラで構成される。

以上のように構成された本発明の実施例において、板材
ｌが適宜の搬送手段（図示せず）によって搬送され、板
材１の形状に応じて投光装置２１．２２からの光が遮ら
れる。イメージセンサ３１゜３２は投光装置２１．２２
からの光を常時スキャンニング（ｂ＋及びｂ２方向）に
より検知しており、センサ３１．３２によって検知され
かつ量子化された明暗信号は、順次ＣＰＵ４に送られる
。ＣＰＵ４には更にカウンタ９からの搬送速度信号Ｖが
入力され、該速度信号■及び投光装置２１，２２の傾き
θ、さらにはスキャンニング濁期Ｔ等に応じて、上記第
２図に関して説明したように、サンプリング点の座標変
換を（式（１）又は（２）に基づいて）行い、板材１の
幅方向の座標Ｘ及び板長方向の座標Ｙに対応付けて入力
された明暗信号を記憶する。

このようにして記憶処理された明暗信号は、レコーダ／
プリンタ７において非可視的に、又は紙面等にプロット
することにより可視的に記録され、かつ必要に応じてＣ
ＲＴデイスプレィ８においてプロット表示される。

なお、プロセスコンピュータ５は、装置全体の処理プロ
グラムを記憶してそれに基づいてＣＰＵ４等を制御する
ものである。

上記実施例においては、投光装置とイメージセンサとを
板材の下方及び上方に配置した透過型の例を示したが、
これらの配置は逆であっても長いことは勿論であり、ま
た透過型ではなく、投光装置とイメージセンサとを共に
板材の上方又は下方に配置して反射をとしても良いこと
も勿論である。

また、板材の幅方向形状のみならずトップ及びボトム形
状をも検知するために、２つの投光装置は板材の中心線
上で重なっていると共に板材の側面よりも突出するよう
配置されているが、板材のトップ及びボトム形状を検出
する必要がなければ、投光装置を板材の幅方向側面部近
傍にのみ配置すれば良い。

第３図（ａ）及び（ｂ）には、投光装置を従来例のよう
に板材の幅方向に配置した場合（・印）と、本発明に基
づいて傾けて（θ−４５’）配置した場合（○印）との
実際の検出状態を比較表示したプロット図が示されてお
り、これらの図からも、投光装置を傾けて配置した場合
の方が測定ピッチが狭くなり測定精度が高くなっている
ことが明らかであろう。

［効果Ｊ 本発明は以上のように構成されているので、イメージセ
ンサのピクセルの分解能の制約及びスキャンスピードに
よる制約を緩和することができる。

また同一の投光装置及びカメラで、２方向が即ち板幅方
向及び板長方向が同時に測定できるから、従来例の２方
向測定装置に比べて低コストで構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す擺略ブロック図、第２図
は本発明の詳細な説明するための原理説明図、第３図（
ａ）、（ｂ）は本発明の実施例を用いて検知された板幅
形状及びボトム形状を、従来例との比較において示した
プロット図、第４図（ａ）〜（ｃ）は従来例の構成を説
明するための概略図である。 １・・・板材 ２．２１．２２・・・投光装置 ３．３１，３２・・・イメージセンサ 特許出願人　住友金属工業株式会社 代　理　人　弁理士　　湯　浅　恭　三Ｌ、７２ 第 図 第３百（Ｉ２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、搬送される板材の形状を光学的に検出するための板
   材形状測定装置において、 板幅方向から板長方向に向けて所定の角度θ及び−θ方
   向にそれぞれ配置した２つの直線状投光装置と、 それぞれの投光装置に対応して設けられ、投光装置から
   の透過光又は投光装置からの光が板材で反射された反射
   光をスキャンニング検出する２つの一次元イメージセン
   サと、 からなり、それによりイメージセンサのスキャンニング
   ピッチよりも小さな測定ピッチで板材の少なくとも幅方
   向形状を測定することができるよう構成されている事を
   特徴とする板材形状測定装置。 ２、請求項１記載の板材形状測定装置において、上記２
   つの直線状投光装置は板材の板幅方向の中央部に対向す
   る位置で交差されており、板材のトップ及びボトムの形
   状も測定できるように構成されている事を特徴とする板
   材の形状測定装置。