JPH05142120A - 薄板鋼板試験片の表面に施される刻印及び刻印装置と該刻印の識別方法及び装置 - Google Patents

薄板鋼板試験片の表面に施される刻印及び刻印装置と該刻印の識別方法及び装置

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JPH05142120A
JPH05142120A JP3307704A JP30770491A JPH05142120A JP H05142120 A JPH05142120 A JP H05142120A JP 3307704 A JP3307704 A JP 3307704A JP 30770491 A JP30770491 A JP 30770491A JP H05142120 A JPH05142120 A JP H05142120A
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JP
Japan
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marking
test piece
steel plate
mark
light
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JP3307704A
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English (en)
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Shigeru Yamagishi
茂 山岸
Masayuki Sato
雅之 佐藤
Shigefumi Taniguchi
成史 谷口
Yoshiyuki Imaoka
義行 今岡
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ASUTEMU ENG KK
Nippon Steel Corp
Original Assignee
ASUTEMU ENG KK
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】薄板鋼板試験片の表面に施される刻印の識別機
能を高める。 【構成】薄板鋼板製品を打ち抜いて形成される引張試験
用等の試験片1に施される刻印2の断面V字のなす角度
を120 °とし、その上方から照射される照明光の照射方
向を試験片1表面に対して30°の角度に設定し、上方に
反射する光を撮像して識別する。刻印2内表面が理想的
に平坦で、光の回折を無視して考えると、刻印2内表面
の全面に照射した光を上方に反射でき、かつ、刻印以外
の試験片1表面からの反射光の上方に対する成分を小さ
くでき、反射光を暗くできるので、コントラストも確保
され、刻印2の識別機能が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄板鋼板試験片の表面
に施される刻印、該刻印を施す装置、該刻印を識別する
方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来例えば、薄板鋼板の製品ロット毎の
材料特性を管理するため、圧延プラントから送られてく
る鋼板製品のサンプルに規格で定められた試験片形状に
加工をした後、所定の検査を行い、該検査結果を保管す
る一方、検査結果を記した証明書を製品に添付して出荷
するようなことが行われている。
【0003】その場合、試験片の加工時に製品ロットに
対応した刻印が施され、試験前に該刻印の識別を行って
から、該製品ロットに対応させて試験結果を記録するよ
うにしている。前記刻印の識別は、従来人間により行わ
れているが、印刷されたものと異なりコントラストが悪
いため識別がしにくく、効率が悪い。そこで、刻印に光
を当ててその反射光を撮像して識別を行うものが提案さ
れている。その場合の識別方式として明視野方式と暗視
野方式とが知られている。明視野方式は試験片表面に直
角な方向から光を照射し、表面に対向する位置で反射光
を捕らえて識別する方式であり、刻印以外の表面からの
反射光は表面に対向する方向に反射するので明るく、刻
印部分の反射光は刻印内部で反射を繰り返して減衰する
ため暗く捕らえらて識別される。一方、暗視野方式は試
験片表面に斜め方向から光を照射し、同じく表面に対向
する位置で反射光を捕らえる方式であり、刻印以外の表
面からの反射光は表面に対向する方向に対して斜めに反
射するため暗く、刻印部分の反射光は表面と対向する方
向に近い方向に反射するので明るく捕らえられて識別さ
れる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、実際には、
薄板鋼板試験片の表面は製品ロット毎に粗さのばらつき
や、汚れ、黒皮のついたもの等があって該表面への入射
側と反対側への反射率が低く、刻印部分との間の明暗の
コントラストがつきにくく識別精度を十分高めることが
できていないのが実状である。刻印の識別精度を上げる
ために試験片表面の精度を上げて反射率を高めコントラ
ストを増大することはコスト面等から実質的に困難であ
る。
【0005】前記明視野方式の場合、コントラストを増
大するため、刻印部分の反射光の撮像装置方向への反射
光量を少なくする方法として、断面V字型の刻印のV字
のなす角度を小さくする方法も考えられるが、その場
合、刻印の溝幅が小さくなって(大きくすると刻印の形
成に要する力や時間が増大し、薄板では亀裂も発生しや
すくなる) コントラストは増大するが暗い部分の線が細
くなって識別しにくくなるため限界がある。
【0006】一方、暗視野方式の場合、従来では断面V
字型の刻印におけるV字のなす角度は明視野の場合と同
様45°程度となっている。しかしながら、かかる設定角
度の刻印では該刻印からの反射光を試験片表面に対向す
る撮像位置に向けてに反射させるのは極めて不十分であ
ることが判明した。仮に、刻印表面が理想的に平坦であ
って照明光が入射角と対称な反射角方向のみに反射し、
光の回折も無視して考えた場合、V字角度を45°に設定
した刻印では、試験片表面と直角な方向に反射する光は
理論上は存在しない。実際には従来でも一応識別できて
いたのは、表面が完全な平坦ではないため乱反射があ
り、特に刻印の表面近傍の部分が山形に盛り上がってい
るので、主にこの部分からの反射光を比較的明るく捕ら
えることによっている。しかし、刻印のばらつきにより
前記の山が途切れているようなことがあると誤った認識
がされてしまう虞もあった。
【0007】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
なされたもので、暗視野方式において刻印形状を適切に
設定することにより、刻印の識別精度を大幅に向上でき
るようにした薄板鋼板試験片の表面に施される刻印及び
刻印識別の方法及び装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】このため、本発明に係る
刻印は、薄板鋼板試験片の表面に断面V字型をなし該V
字のなす角度が70°〜140 °の範囲に設定された刻印と
した。また、本発明に係る刻印装置は、薄板鋼板試験片
の表面に断面V字型をなし該V字のなす角度が70°〜14
0 °の範囲に設定された刻印を施す手段を含んで構成し
た。
【0009】また、本発明に係る刻印識別方法は、前記
刻印方法により刻印が施された薄板鋼板試験片の表面の
刻印に向けて該表面に対し50°以下の方向から照明光を
照射するステップと、該照明光の刻印上方に反射する光
を受光して刻印の識別を行うステップと、を含む方法と
した。また、本発明に係る刻印識別装置は、前記刻印が
施された薄板鋼板試験片の表面の刻印に向けて該表面に
対し50°以下の方向から照明光を照射する照明手段と、
該照明光の刻印上方に反射する光を受光撮像して刻印の
識別を行う識別手段と、を含んで構成した。
【0010】
【作用】断面V字型の刻印の表面が理想的に平坦である
と仮定した場合、後述するように刻印表面の少なくとも
一部の面からの反射光を刻印された薄板鋼板試験片の表
面と直角方向に反射させることが可能なのは、V字のな
す角度が90°より大きい場合であり、刻印表面の全ての
面からの反射光を刻印された試験片の表面と直角方向に
反射させることが可能なのは、V字のなす角度が120 °
以上であることが判明された。
【0011】実際上は、刻印表面の粗さやエッジ部分の
盛り上がり等がある場合を考慮すると、90°より小さい
角度から試験片表面に対向する方向へ効率的な反射が行
われ、また、120 °を超えすぎると同方向へ反射させる
ための照射方向を試験片表面に対して大きな角度とする
必要があるので試験片表面からの反射光の明るさも増し
てきて明暗のコントラストがつきにくくなる。
【0012】V字のなす角度が70°〜140 °の範囲で
は、刻印部分から反射する光による明部分の面積が確保
されると同時に、試験片表面を暗く保持でき良好なコン
トラストを得られるので、識別精度が向上する。なお、
前記V字のなす角度を70°〜140 °の範囲に設定したこ
とに対応して、照明ステップ又は手段による刻印への照
明の方向が試験片表面に対し50°以下の方向に設定され
る。
【0013】
【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図1において、引張試験等の試験が行われる試験片
1は圧延プラントから送られてくる薄板鋼板製品のサン
プルをJIS、ASTM、DIN等で定められた形状に
打抜き加工され、該打抜き加工と同時に試験片1の一端
部に、当該製品ロットを示す数字やアルファベット等の
文字の刻印2が施される。
【0014】図2は、前記試験片1に設けられた刻印2
の断面形状を示し、断面V字型のV字をなす角度θが本
実施例では120 °に設定されている。前記刻印2を施す
刻印装置としては、図3に示すようなポンチ11を使用し
た打刻方式のものがある。該ポンチ11の先端面には、刻
印文字の突起11aが形成され該突起11aのV字型断面の
V字のなす角度が120 °に設定されている。また、円錐
突起を有したポンチを使用してNC制御により点状の打
刻を文字形状に沿って連続して行う方式でもよく、この
場合、ポンチの円錐頂角が120 °に設定されている。こ
の他、レーザー光による溶刻で刻印する方式を用いても
よく、プログラム制御により断面のV字角度を120°に
設定することができる。
【0015】図4は、上記のようにして刻印された試験
片1の刻印2を識別する刻印識別装置を示す。試験片1
は、その長手方向の中央部を把持されつつ支持台21上の
所定の位置にセットされる。該セット位置において試験
片1の刻印2の上方に環状の照明装置22とCCDカメラ
等の撮像装置23が設置されている。前記照明装置22は、
例えば光ファイバの先端を環状に列設したものを、刻印
2の中心周りを環状に取り囲むように配設し、各ファイ
バ先端から刻印2に向かって試験片1表面に対し30°の
角度を有した方向から光を照射するように設定されてい
る。
【0016】撮像装置23から取り出された撮像信号は、
画像処理装置24及びモニター25に出力される。かかる構
成の作用を説明する。いま、刻印2の内表面が理想的な
平坦であると仮定する。図5に示すように刻印2の断面
V字型のV字をなす一対の面には夫々反対側方向から照
射された光が試験片1表面に対し30°の角度で入射し、
また、刻印2の内表面に対しては30°の入射角で入射す
る。反射角も30°であるから試験片1表面に対して直角
な方向に反射する。また、回折を無視しても各面の全面
を直接照射することができる。
【0017】したがって、刻印2内部の全表面に照射し
てその反射光を撮像装置23方向に向けることができ、該
反射光を受光した撮像装置23により刻印2部分は明る
く、かつ、像面積も最大に確保される。一方、試験片1
の表面に対しては30°の角度で入射するため、該表面の
反射光は十分暗く捕らえられ、刻印2部分の明るい像と
のコントラストも大きいので、該撮像信号に基づいて画
像処理装置24は可及的に高精度に刻印2の識別を行え
る。
【0018】また、V字のなす角度を120 °よりΔθ大
きくした場合を考えると、図6に示すように照明光を試
験片1表面に対して30°+Δθの角度で照射することに
より、刻印2全表面の反射光を撮像装置23方向へ反射で
きるが、試験片1表面に対する入射の角度がΔθだけ増
大する分、該表面からの反射光の撮像装置23で捕らえら
れる明るさが増大し、コントラストが減少する。
【0019】一方、V字のなす角度を120 °よりΔθ小
さくすると、図7に示すように反射光を撮像装置23方向
へ向けるには、試験片1の表面に対する角度を30°−Δ
θで照射すればよいが、回折を無視すると刻印2のV字
の谷間の部分に直接光が照射されなくなるため、該谷間
の部分が暗くなり、刻印2の明るい部分の面積が減少す
る。但し、試験片1表面への入射角はΔθだけ減少する
分、該表面からの反射光の撮像装置23で捕らえられる明
るさが減少するからコントラストは増大する。
【0020】上記仮定での理論上は、V字のなす角度を
90°以下としたときには刻印2で反射する光を撮像装置
23方向へ反射させることはできなくなるが、実際には、
前記したように刻印2内表面の凹凸による乱反射やエッ
ジの盛り上がり部分の反射があり、かつ、回折等も考慮
する必要がある。したがって、前記実施例のように断面
V字型の刻印のV字のなす角度を120 °近傍とすること
で刻印の識別機能を可及的に高めることができるが、V
字のなす角度を70°〜140 °の範囲に設定し、これに対
応した照明光の照射方向を試験片表面に対して50°以下
の角度に設定すれば、十分良好な識別機能が得られるの
で、これらの範囲から適宜に設定すればよい。
【0021】また、断面のV字は厳密なV字形状に限ら
れるものではなく、谷間やエッジ部分等に多少の丸みを
有するものを含むものである。
【0022】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、薄板鋼板試験片表面に施される断面V字型の刻印の
V字のなす角度及び刻印への照明光の照射方向を適切に
設定することにより、刻印部分からの反射光の明るい部
分の面積を確保しつつ、刻印以外の表面部分からの反射
光の暗い部分とのコントラストも確保することにより、
表面の粗さのばらつき、汚れ、黒皮等のある薄板鋼板試
験片への刻印でも正確に識別することができるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る刻印を設けた試験片の正面図
【図2】同上試験片の刻印部分の断面図
【図3】同上の刻印を打刻するポンチの一例を示す斜視
【図4】同上の刻印を識別する装置の実施例を示す概略
【図5】同上装置の作用を説明するための断面図
【図6】刻印の断面V字角度を増大した場合の作用を説
明するための断面図
【図7】刻印の断面V字角度を減少した場合の作用を説
明するための断面図
【符号の説明】
1 試験片 2 刻印 11 ポンチ 21 支持台 22 照明装置 23 撮像装置 24 画像処理装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 成史 茨城県鹿島郡鹿島町大字光3番地 住友金 属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 今岡 義行 茨城県鹿島郡鹿島町大字光3番地 住友金 属工業株式会社鹿島製鉄所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】薄板鋼板試験片の表面に施される刻印であ
    って、断面V字型をなし該V字のなす角度が70°〜140
    °の範囲に設定されることを特徴とする薄板鋼板試験片
    の表面に施される刻印。
  2. 【請求項2】薄板鋼板試験片の表面に断面V字型をなし
    該V字のなす角度が70°〜140 °の範囲に設定された刻
    印を施す手段を含んで構成したことを特徴とする薄板鋼
    板試験片の表面への刻印装置。
  3. 【請求項3】請求項1に記載された刻印が施された薄板
    鋼板試験片の表面の刻印に向けて該表面に対し50°以下
    の方向から照明光を照射するステップと、該照明光の刻
    印上方に反射する光を受光して刻印の識別を行うステッ
    プと、を含むことを特徴とする薄板鋼板試験片の表面に
    施される刻印の識別方法。
  4. 【請求項4】請求項1の刻印が施された薄板鋼板試験片
    の表面の刻印に向けて該表面に対し50°以下の方向から
    照明光を照射する照明手段と、該照明光の刻印上方に反
    射する光を受光撮像して刻印の識別を行う識別手段と、
    を含んで構成したことを特徴とする薄板鋼板試験片の表
    面に施される刻印の識別装置。
  5. 【請求項5】前記刻印のV字のなす角度が120 °近傍で
    ある請求項1〜4のいずれか1に記載の薄板鋼板試験片
    の表面に施される刻印又は刻印装置又は該刻印の識別方
    法又は識別装置。
JP3307704A 1991-11-22 1991-11-22 薄板鋼板試験片の表面に施される刻印及び刻印装置と該刻印の識別方法及び装置 Pending JPH05142120A (ja)

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