JPH04343049A - シート状体のシート面監視装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば発泡シートのよ
うなシート状体の製造ラインにおいて、走行するシート
状体のシート面の凹凸状態を定量的に検出するためのシ
ート面監視装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来より、発泡気泡の集合体から成る発泡
シートは敷物等多岐にわたって利用されているが、発泡
成形後においては、例えば図５に示す発泡シートＡのよ
うに平滑なシート面Ａａを有していたり、例えば図６、
図７に示す発泡シートＢのように凹凸の多い、いわゆる
面荒れのシート面Ｂａを有していたりする。

【０００３】そして、前記発泡シートＢのように、面荒
れのシート面Ｂａを有するものについてシート加工を行
う場合、その面荒れ状態によっては加工上の障害を伴う
ので、該面荒れの状態が所定の基準に達しているか否か
については専ら作業者の視覚による経験的判断に委ねら
れていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来手法の構成では、専ら作業者の経験的な判断だけに頼
るものであり、作業者間の個人差を生じさせるので、作
業能率が悪いものであった。

【０００５】なお、シート面の面荒れ状態を所定箇所に
固定されたカメラを用いて監視するような手法も考えら
れるが、かかる手法では、例えばシート面のシート幅が
広い場合、カメラにより監視可能な視野範囲は所定の大
きさに決っているので、シート面の一部のみしか監視で
きず検出漏れが生じ、これを回避するためには多数のカ
メラを設ける必要があり、コストや設置スペース等の面
で問題がある。

【０００６】本発明は、走行する発泡シートの面荒れ状
態を、作業者の勘や経験に頼らずに検出することができ
、しかも全面的かつ定量的に、さらには効率良く検出で
きる表面状態検出装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本発明は、走行するシート状体のシート面に所定角度で
照射光を照射することにより陰影を形成させるための照
明部と、前記シート面の所定の範囲に含まれる前記陰影
からの反射光を適数に区分された各光電変換領域で受光
させるための受光部とから成る少なくとも一台の検出部
を備えたシート面検出手段と、該シート面検出手段を前
記シート状体のシート幅方向に往復動させるための単軸
移動手段と、前記シート面検出手段が前記シート状体の
シート幅方向の一端部から他端部に向けて移動する間に
前記受光部を間欠的に作動させる間欠制御手段と、該間
欠制御手段の作動時毎に得られる、前記光電変換領域か
らの出力の総和を所定の基準値と比較するための比較手
段とを設けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】シート状体がシート長方向に走行を開始すると
、シート面検出手段の一の検出部は該シート状体のシー
ト幅方向に沿う一端部にから他端部に向けて移動する。 この移動の間に、該検出部は間欠制御手段により間欠的
に作動する一方、その間欠作動時毎に当該検出部の照明
部からの照射光により形成された陰影に基づき各光電変
換領域から得られる出力はその総和が演算され、その演
算結果は予め設定された基準値と比較される。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明に係るシート面監視装置の一
例を示すものである。同図に示すように、所定方向（例
えば同図の紙面の裏面側から表面側に向かう方向）に走
行するシート状体たる発泡シート１のシート面１ａの上
方には単軸移動手段たるロボットを構成する架台２が設
けられており、該架台２はシート幅方向に横長に形成さ
れ、さらにシート面検出手段たる検出キャリア３が設け
られている。

【００１０】該検出キャリア３は前記架台２に対して図
示しない駆動源（移動手段）によりその長手方向、換言
すれば前記発泡シート１のシート幅方向（矢印Ｐ１　方
向）に往復動自在となっている。該検出キャリア３には
、第１検出部４及び第２検出部５が設けられている。 なお、前記単軸移動のロボットの繰り返し精度は、例え
ば±２０［μｍ］程度に設定される。

【００１１】さらに、前記第１検出部４は、前記検出キ
ャリア３に対して前記矢印Ｐ１　方向と同一方向（矢印
Ｐ２　方向）に移動可能に取り付けられている一方、前
記第２検出部５は前記検出キャリア３の端部に固定され
た状態で取り付けられている。ここで、前記第１検出部
４及び第２検出部５は、夫々照明部たるリング型蛍光管
４ａ、５ａと光電変換領域を有する受光部たるＣＣＤカ
メラ４ｂ、５ｂから大略構成されている。

【００１２】付言すれば、第１検出部４を移動自在にす
ることにより、例えば前記カメラ４ｂ及び前記カメラ５
ｂの最初の撮像位置４ｂ１　、５ｂ１　の間隔を適宜に
設定しうるように構成されている。

【００１３】また、前記リング型蛍光管４ａ、５ａは、
その環状発光部の中心を含む面の法線方向が前記シート
面１ａと鋭角の角度θをなすように配設され、該シート
面１ａ上に設けられるＣＣＤカメラ４ｂ、５ｂは、その
光軸がシート面１ａと鋭角の角度φをなすように配設さ
れている。かかる角度θ、φの設定によりシート面１ａ
の凹部に応じて形成される陰影を明瞭に検出できる。

【００１４】なお、前記蛍光管４ａ、５ａには照明電源
６が接続され、ＣＣＤカメラ４ｂ、５ｂにはカメラ電源
７が接続されており、該ＣＣＤカメラ４ｂ、５ｂの出力
はコントローラ８の後記演算手段１０に供給され、該コ
ントローラ８は前記カメラ電源７に接続されている。

【００１５】前記リング型蛍光管４ａ、５ａは、例えば
点灯周波数が２５［ＫＨｚ］で消費電力が８［Ｗ］の高
周波蛍光灯により構成される。

【００１６】前記ＣＣＤカメラ４ｂ、５ｂは、例えば図
２に示すように、横幅４Ｂａ　、縦幅４Ｂｂ　が夫々４
５［ｍｍ］、４０［ｍｍ］の視野範囲４ｂ１　（他の視
野範囲も同様）を有し、画素数が２５６×２５６である
ＣＣＤエリアセンサを備えており、焦点距離が２５［ｍ
ｍ］であってＦナンバーが１．４であるビデオ用レンズ
を有する構成のものが用いられ、さらに、該カメラ４ｂ
、５ｂは間欠制御手段を構成する夫々シャッター手段１
１、１２を有しており、該シャッター手段１１、１２は
、例えば１／１５００［秒］のシャッター時間で作動す
る電子シャッター機構から成る。なお、該シャッター時
間は前記蛍光管４ａ、５ａの点灯周波数であれば十分な
露光量が得られる範囲のものである。

【００１７】前記コントローラ８は、例えば３２ビット
のパーソナルコンピュータから成り、前記ＣＣＤカメラ
４ｂ、５ｂの出力を演算処理するための演算手段１０、
該演算手段１０による演算結果としての測光値を所定の
基準値と比較する比較手段１３、及び該比較手段１３の
比較結果をディスプレイ等に表示するための表示手段１
４を設けている。なお、必要があれば前記比較手段１３
には比較結果に応じて作動する警報手段を設ける。

【００１８】前記発泡シート１は、そのシート長方向に
沿う移動速度（走行速度）が例えば１８［ｍ／ｍｉｎ］
に設定され、検出キャリア３は、換言すれば発泡シート
１のシート幅（例えば１５００［ｍｍ］）方向に沿う移
動速度（往動速度）が、例えば７．２８［ｍ／ｍｉｎ］
に設定される。

【００１９】次に、上記のように構成された本実施例の
作動につき図３、図４のフローチャート等を参照しなが
ら説明する。なお、図３は本監視装置全体の作動を説明
するためのものであり、図４はコントローラ８の作動を
説明するためのものである。

【００２０】照明電源６の作動によりリング型蛍光管４
ａ、５ａが点灯してシート面１ａを照射し、カメラ電源
５の作動によりＣＣＤカメラ４ｂ、５ｂが撮像可能状態
となる。シャッター手段７による一回の撮像は、例えば
０．６６［秒］の間で行わせるようにする。

【００２１】まず、コントローラ８の作動プログラムが
スタートしたとき、検出キャリア３は所定の運転開始位
置Ｍ１　、すなわち発泡シート１の一端部に位置する（
ステップ３０１、ステップ４０１）。

【００２２】この場合、図２に示すように、前記一端部
（同図の左端部）の所定位置Ｍ１　に検出キャリア３が
移動すると到着信号が出力される（ステップ３０２、ス
テップ４０２）一方、第１検出部４のカメラ４ｂ及び第
２検出部５のカメラ５ｂの視野４ｂ１　、５ｂ１　は該
一端部においてシート幅方向に並んだ状態にある。なお
、図２においては簡略化するために検出部５に係る視野
の動きのみを詳細に図示している。

【００２３】かかる状態で（ステップ３０３）、検出キ
ャリア３の起動信号が出力されると（ステップ４０３）
、発泡シート１を走行させ（図２の矢印ｍ方向）ると共
に、発泡シート１の他端部たる所定位置Ｍ２　に向けて
（図２の矢印ｑ方向）検出キャリア３を移動させる。

【００２４】移動中の検出キャリア３についてある時点
でシャター手段１２の電子シャッター機構を作動させる
と、例えば任意の不良部分Ｘ１　についての視野範囲４
ｂ３　に対応するシート面１ａが静止画像として撮られ
る。 この静止画像に基づき、カメラ５ｂのエリアセンサは各
画素の濃度、換言すれば各画素部分への受光量に応じた
光電変換の出力がなされる（ステップ４０４）。

【００２５】検出キャリア３が前記所定位置Ｍ２　に到
着すると到着信号が入力され（ステップ３０５、４０５
）、該検出キャリア３は前記所定位置Ｍ１　に復帰する
べく復帰移動開始信号を待つ（ステップ４０６）。この
とき、前記ステップ４０４における出力を受けて演算手
段８はその総和を演算する（ステップ４０７）。

【００２６】カメラ５ｂの各シャッター手段１２は、前
記視野５ｂ３　の他、検査ラインＫに沿う視野５ｂ１　
〜５ｂｎ　はいずれも検出部５の一回の往動時における
撮像可能箇所である。また、その一回の撮像処理時間は
前述のように０．６６［秒］である。なお、ｎは整数で
あるが、シート幅が１５００［ｍｍ］であれば約１９と
なる。

【００２７】従って、検出キャリア３の移動速度が前述
のように７．２８［ｍ／ｍｉｎ］に設定された場合、そ
の一回の撮像処理の間にカメラ４ｂ、５ｂが移動する距
離Ｓａ　は約８０［ｍｍ］である。他方、カメラ４ｂ、
５ｂの視野４ｂ１　〜４ｂｎ　、５ｂ１　〜５ｂｎ　の
シート幅方向に沿う幅は４０［ｍｍ］であるので、カメ
ラ４ｂ、５ｂは、前記一回の撮像処理の間にシート面１
ａ上で不良部分Ｘ１　（例えば幅Ｌａが１００［ｍｍ］
で長さＬｂが２０００［ｍｍ］）内のいずれかを確実に
撮像できる。

【００２８】シャッター手段１１、１２の作動のタイミ
ングを適宜設定すれば次回の検出部５の往動時には不良
部分Ｘ２　を検出することができる。実際上、検出部５
の一回の往動時に、かかる不良部分が一回でも検出でき
れば精度的には十分である。

【００２９】なお、発泡シート１は１８［ｍ／ｍｉｎ］
の速度で走行しているので、前記一回の撮像処理の間に
カメラの視野が移動する距離Ｓｂ　は約２００［ｍｍ］
となる。

【００３０】つまり、本実施例ではシート面１ａ上に形
成される不良部分Ｘ１　、Ｘ２　は、間欠制御手段（シ
ャッター手段１１、１２）の作動間隔を適宜ずらせて設
定すれば、カメラ２台を有する検出キャリア３の１回の
往動時に十分な確率で検査可能である。当然のことなが
ら、検出キャリア３に取り付けるカメラの設置台数が多
くなる程検査率が高くなる。

【００３１】移動架台２の移動が終了するまでは、カメ
ラ４ｂ、５ｂの出力は逐次前記演算手段１０への出力が
継続して行われる。

【００３２】なお、検出キャリア３は復帰ラインＨに沿
って復動する。

【００３３】両カメラ４ｂ、５ｂから得られる当該往動
時の出力の夫々は、前記各インターバル毎に前述のよう
に演算手段１０に入力される。以下、検出キャリア３の
次回の往動時毎に前記ステップ３０２、４０２に戻り上
記手順が繰り返される。

【００３４】演算手段１０による演算結果、換言すれば
シート面１ａの凹凸値は、前記比較手段１３において予
め設定された基準値、すなわち良品を決定する下限値と
比較される。そして、該比較結果は表示手段１４による
表示、例えば前記凹凸値と基準値との差分値の表示（ヒ
ストグラム表示等）等が行われ、その差分の大きさから
製品の良否を定量的に判定する。

【００３５】前記ヒストグラム表示による処理の一例を
示すと以下のようになる。まず、図６に示すような理想
の発泡シート面の場合につき、各視野４ｂ１　〜４ｂｎ
　、５ｂ１　〜５ｂｎ　における各画素の濃度を集計し
、濃度値ｋに対する画素数ｇ（ヒストグラム）を決定す
る。この画素数ｇの変化は濃度値ｋに対して正規分布を
なす。

【００３６】当該検査対象サンプルについて得られたヒ
ストグラムから、各濃度値ｋに対する画素数ｎが求めら
れるので、各濃度値ｋに対応する画素数ｎｋ　と前記画
素数ｇｋ　との差分（ｎ―ｇ）ｋ　を算出する。

【００３７】そして、例えば前記差分（ｎ―ｇ）ｋ　の
２乗を画素数ｇｋ　で除したものの総和を適合係数Ｆと
する。従って、その適合係数Ｆが予め設定された基準値
Ｓに比べ小の場合は良品サンプルと判定し、逆に適合係
数Ｆが大の場合は不良品サンプルと判定する。

【００３８】前記適合係数Ｆの演算値については、検出
キャリア３の復帰時毎に表示手段１４に逐次表示される
。

【００３９】上記実施例の説明では、シートの一面の検
査につき説明したが、発泡シート１の表裏両面側に検出
部を配置すれば表裏両面の面荒れ状態を同時に検出する
ことができる。

【００４０】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
走行するシート状体のシート面に所定角度で照射光を照
射することにより陰影を形成させるための照明部と、前
記シート面の所定の範囲に含まれる前記陰影からの反射
光を適数に区分された各光電変換領域で受光させるため
の受光部とから成る少なくとも一台の検出部を備えたシ
ート面検出手段と、該シート面検出手段を前記シート状
体のシート幅方向に往復動させるための単軸移動手段と
、前記シート面検出手段が前記シート状体のシート幅方
向の一端部から他端部に向けて所定速度で移動する間に
前記検出部を少なくとも一回作動させる間欠制御手段と
、該間欠制御手段の作動時に得られる、前記光電変換領
域からの出力の総和を所定の基準値と比較するための比
較手段とを設けたことを特徴とするので、発泡シートの
面荒れ状態を作業者の個人差を生じさせることなく、全
面的かつ定量的に検出することができ発泡シートのシー
ト面の良否を容易に判別することができ、作業能率を向
上させる一方、シート加工時の加工機の障害等を未然に
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック構成図
である。

【図２】検出部による検査過程を説明するための模式図
である。

【図３】シート面監視装置の作動全体を説明するための
フローチャートである。

【図４】コントローラの作動を説明するためのフローチ
ャートである。

【図５】良品の発泡シートの例を示す斜視図である。

【図６】不良品の発泡シートの例を示す断面図である。

【図７】不良品の発泡シートの例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１　　発泡シート（シート状体）、 ２　　架台（単軸移動手段）、 ３　　検出キャリア（シート面検出手段）、４　　第１
検出部、 ５　　第２検出部、 ４ａ、５ａ　　リング型蛍光管（照明部）、４ｂ、５ｂ
　　ＣＣＤカメラ（受光部）、１０　　演算手段、 １１、１２　　シャッター手段（間欠制御手段）１３　
　比較手段、 １４　　表示手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　走行するシート状体のシート面に所定
   角度で照射光を照射することにより陰影を形成させるた
   めの照明部と、前記シート面の所定の範囲に含まれる前
   記陰影からの反射光を適数に区分された各光電変換領域
   で受光させるための受光部とから成る少なくとも一台の
   検出部を備えたシート面検出手段と、該シート面検出手
   段を前記シート状体のシート幅方向に往復動させるため
   の単軸移動手段と、前記シート面検出手段が前記シート
   状体のシート幅方向の一端部から他端部に向けて所定速
   度で移動する間に前記検出部を少なくとも一回作動させ
   る間欠制御手段と、該間欠制御手段の作動時に得られる
   、前記光電変換領域からの出力の総和を所定の基準値と
   比較するための比較手段とを設けたことを特徴とするシ
   ート状体のシート面監視装置。