JPH06117837A - コイル終端の段差検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はコイル終端の段差検出方法に関し、
特に、ビデオカメラを移動させて得たコイル終端の画像
を画像処理することにより、容易かつ正確にコイル終端
を得ることを特徴とする。 【構成】 本発明によるコイル終端の段差検出方法は、
コイル終端(1A)に照明を当て、このコイル終端(1A)の照
明により生じた影をビデオカメラで撮像した画像(10B)
の濃淡境界を画像処理することによりコイル終端(1A)を
検出する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コイル終端の段差検出
方法に関し、特に、ビデオカメラを移動させて得たコイ
ル終端の画像を画像処理することにより、容易かつ正確
にコイル終端を得るための新規な改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、用いられていたこの種のコイル終
端の段差検出方法としては、例えば、本願と同一出願人
による特開平４−１２２１４号公報に開示された円筒内
面の形状検出方法を図１３にて示すことができる。

【０００３】図１３において符号１で示されるものは、
例えば、圧延後の圧延コイルよりなる円筒体状のコイル
であり、このコイル１内には、センサ保持体２が回転自
在に設けられている。前記センサ保持体２の円周方向に
は、互いに距離Ｄだけ離間して設けられた一対の第１測
長センサ３ａ，３ｂからなる四個のセンサ部３が、９０
度ごとに配設されている。

【０００４】前記各測長センサ３ａ，３ｂは、例えば、
レーザ発振器等から構成され、その離間した距離Ｄは、
前記コイル１の内面１ｂのコイル終端１Ａを検出するた
めに必要とする最小のものである。

【０００５】従来の円筒内面の形状検出方法は、前述し
たように構成されており、以下に、その検出方法につい
て説明する。まず、図１３の状態で、各センサ部３の各
測長センサ３ａ，３ｂからのレーザ光によって、内面１
ｂ迄の第１距離ｌ₁及び第２距離Ｌ₁を測長すると、コイ
ル終端１Ａが存在する状態では、Ｌ₁＞Ｌ₁が検出され、
図示しない演算処理部により、内面コイル終端検出信号
図示せずが検出されて、コイル終端１Ａが確認される。
また、前述の検出において、各センサ部３が９０度ごと
に設けられているため、センサ保持体２を９０度だけ回
転させると、内面１ｂの全てを検索することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の円筒内面の形状
検出方法は、以上のように構成されているため、次のよ
うな課題が存在していた。すなわち、レーザ光によるス
ポット検出のため、コイル表面上の小さいキズ、汚れ等
でも誤検出することがあった。また、コイル内にレーザ
センサが入り込むため、圧延直後の高温コイルでは使用
が困難であった。

【０００７】本発明は以上のような課題を解決するため
になされたもので、特に、ビデオカメラを移動させて得
たコイル終端の画像を画像処理することにより、容易に
かつ正確にコイル終端を得るようにしたコイル終端の段
差検出方法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】本発明によるコイル終端
の段差検出方法は、コイルのコイル終端に照明を当て、
前記コイル終端の照明により生じた影をビデオカメラで
撮像した画像の濃淡境界を画像処理し、前記コイル終端
を検出する方法である。

【０００９】さらに詳細には、前記照明は前記コイル終
端の背面側から当て、前記ビデオカメラを前記コイルの
内面に沿って移動させ、前記コイルの円周の所定角度毎
に前記画像を得る方法である。

【００１０】さらに詳細には、前記ビデオカメラは、前
記コイルのコイル側面よりも外側に位置し、前記ビデオ
カメラの撮像光軸は前記コイルの軸線に対して所定の角
度(α)を有する構成である。

【００１１】

【作用】本発明によるコイル終端の段差検出方法におい
ては、コイル終端の背面側から照明を照射し、このコイ
ル終端の照明より生じた影をビデオカメラで撮像するこ
とにより、コイル終端の画像が得られる。この画像の濃
淡境界を画像処理することによりコイル終端を容易かつ
正確に得ることができる。この場合、ビデオカメラはコ
イルのコイル端面よりも外側に位置しているため、ビデ
オカメラは高温状態のコイル内に入る必要がなく安定し
た画像を得ることができる。また、このビデオカメラ
は、コイルの内周面に沿って１回転することができるた
め、このコイルの内周面の所定角度毎に画像を得ること
ができ、各画像の中の何れかからコイル終端を見つけ出
すことができ、円周上の何れの位置のコイル終端でも検
出することができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面と共に本発明によるコイル終端の
段差検出方法の好適な実施例について詳細に説明する。
なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して
説明する。図１から図１２迄は、本発明によるコイル終
端の段差検出方法に適用する装置を示すものである。

【００１３】まず、図１において符号１で示されるもの
はワークとしての低温又は高温状態の圧延後のコイルで
あり、このコイル１の近傍には、ＣＣＤカメラからなる
ビデオカメラ１０を有するカメラ駆動装置搭載部１１が
カメラ駆動装置１２によって上下方向Ａ及び水平方向Ｂ
に沿って自在に移動できるように構成されている。さら
に、カメラ駆動装置搭載部１１には回転機構５０が装着
されていて、カメラ及び照明装置を１回転以上回転でき
る構成となっている。

【００１４】前記ビデオカメラ１０の近傍には集光レン
ズからなる一対の第１照明部１３及び第２照明部１４が
設けられていると共に、各照明部１３，１４には第１、
第２照明電源１５，１６が第１、第２ライトガイドケー
ブル１７，１８を介して接続され、各ライトガイドケー
ブル１７，１８の根元には第１、第２シャッタ１９，１
９Ａが設けられている。従って、この各シャッタ１９，
１９Ａの開閉により、各照明部１３，１４の照明をオン
・オフできる構成である。

【００１５】前記カメラ駆動装置搭載部１１にはラベラ
ー制御盤２０が接続され、このラベラー制御盤２０のマ
イクロコンピュータ２１は、画像処理装置２２及びシー
ケンサ２３に接続され、シーケンサ２３からの駆動装置
制御信号２３ａはカメラ駆動装置１２へ印加されると共
に、カメラ回転機構５０からの回転制御信号５０ｂはシ
ーケンサ２３に印加されている。さらに、カメラ回転機
構５０からのシャッタタイミング信号５０ａは画像処理
装置２２に入力されている。

【００１６】前記画像処理装置２２はケーブル２２ａを
介してビデオモニタ２４及びビデオプリンタ２５に接続
されていると共に、通信ＩＦ接続ボックス２６を介して
各照明電源１５，１６に接続されている。さらに、前記
画像処理装置２２は、ケーブル２７を介して前記ビデオ
カメラ１０に接続されている。

【００１７】前記ビデオカメラ１０は、図２及び図３に
示すように、基台３０に軸受３１及び駆動モータ３２を
介して回転自在に設けられた回転軸体３３のヘッド部３
４の上部３４ａに設けられており、このヘッド部３４
は、前記カメラ回転機構５０の動作により図２に示す矢
印Ｙのように回転できる構成である。

【００１８】前記ビデオカメラ１０の上下動により、図
４で示すように、コイル１の大きさに応じてビデオカメ
ラ１０の回転する回転軌跡を種々変更することができ、
コイル１の最小コイル外径の内径Ｄ₁及び最大コイル外
径の内径Ｄ₂の内面１ｂ（図５に示す）に沿ってビデオ
カメラ１０を回転移動することができる構成である。さ
らに、図１の矢印Ａ方向移動によりコイル中心、矢印Ｂ
方向移動によりコイル端面よりの距離設定ができ、ビデ
オカメラ１０とコイル１との規定位置関係を保証可能と
している。

【００１９】前記ビデオカメラ１０の撮像光軸１０ａ
は、図５で示すように、コイル１の軸線１ａすなわちこ
の軸線１ａと平行な関係のコイル内面１ｂに対して所定
の角度αにおいて傾斜しており、かつ、前記ビデオカメ
ラ１０はこのコイル１のコイル側面１ｃよりも外側に位
置している。

【００２０】また、図６で示すように、前記各照明部１
３，１４の交点３５はビデオカメラ１０の撮像光軸１０
ａと照明光軸１３ａ，１４ａと交差した視野中心となる
ように構成されている。

【００２１】また、前記ビデオカメラ１０は、前記回転
軸体３３の回転を図示しないエンコーダによって回転角
度の検出を行うことにより、図９に示されるように、回
転開始位置４０から０°位置４１、９０°位置４２、１
８０°位置４３及び２７０°位置４４を経て、３２等分
割による３２位置（図９において逆三角形で示す）の角
度における位置決めにより撮像することができる構成で
ある。

【００２２】次に、本発明によるコイル終端の段差検出
方法を実際に行う場合について説明する。まず、ビデオ
カメラ１０を回転軸体３３を介して回転させ、コイル１
のコイル終端１Ａが図７に示すように順巻きの場合に
は、第１照明部１３を介してコイル終端１Ａの背面側１
Ａａから照射し、コイル１が図８で示すように逆巻きの
場合には、第２照明部１４の照明を介して背面側１Ａａ
から照射する。

【００２３】前述のようにして照明が完了し、カメラ駆
動装置１２によるビデオカメラ１０のカメラ位置が完了
した後、回転軸体３３を介してビデオカメラ１０を回転
させ、コイル１の内周面に沿って移動させつつ、前記エ
ンコーダからの角度信号をトリガーとして、図９に示す
各角度ごとの画像の取込を行う。

【００２４】前記ビデオカメラ１０からの画像１０Ｂ
は、マイクロコンピュータ２１により画像処理され、図
１０及び図１１で示すように、矢印Ａの部分がコイル終
端１Ａのコイル端１Ｄ自体の情報を検出し、矢印Ｂの部
分がコイル端１Ｄによる影の情報を検出することができ
る。

【００２５】すなわち、コイル巻き方向による検出パタ
ーンは、 となり、画像１０Ｂの濃淡によってコイル終端１Ａを検
出できる。

【００２６】また、図１０及び図１１の矢印Ａ，Ｂ方向
の両方を検出するため、コイル端の決定としては矢印Ａ
方向を選択する方法としている。なお、前記ビデオカメ
ラ１０を１回転させる３２等分割に沿う３２視野分、前
述の動作を繰返す。

【００２７】また、前述の各視野単位で検出されたコイ
ル端１Ｄは、図１２で示すように、隣接する視野の重な
り部分について合成処理を行う。この場合、図１２にお
ける区間Ｘが一定値以下ならば、同一のコイル端１Ｄと
みなし、Ｎ視野５０に対するＮ＋１視野５１のコイル端
１Ｄ位置を採用する。

【００２８】

【発明の効果】本発明によるコイル終端の段差検出方法
は、以上のように構成されているため、次のような効果
を得ることができる。すなわち、ビデオカメラをコイル
内周面に沿って１回転させて得た、各角度位置での画像
を画像処理し、コイル終端の影の濃淡の境界に基づいて
検出しているため、従来のレーザ光のスポット検出と異
なり、１視野で検出・判定のため、コイル表面上の小さ
なキズ、汚れ等のノイズ除去ができ、検出精度が向上で
きる。また、ビデオカメラはコイル内には位置せず、端
面よりも外方にて位置することができるため、高温コイ
ルでも容易に検出することができる。さらに、レンズを
高性能とすると分解能を向上させることができ、極めて
細かいきず等との区別も可能で、精度を上げることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるコイル終端の段差検出方法に用い
る装置を示すブロック図である。

【図２】ビデオカメラを回転させる機構を示す断面図で
ある。

【図３】図２の側面図である。

【図４】ビデオカメラの上下動作を示す構成図である。

【図５】ビデオカメラとコイルの関係を示す構成図であ
る。

【図６】ビデオカメラとコイルの関係を示す平面構成図
である。

【図７】コイル終端の検出動作を示す説明図である。

【図８】コイル終端の検出動作を示す説明図である。

【図９】ビデオカメラによる検出動作を示す説明図であ
る。

【図１０】ビデオカメラによる検出動作を示す説明図で
ある。

【図１１】ビデオカメラによる検出動作を示す説明図で
ある。

【図１２】画像を示す構成図である。

【図１３】従来の検出方法を示す構成図である。

【符号の説明】

１ コイル １ａ 軸線 １ｂ 内面 １ｃ コイル端面 １Ａ コイル終端 １Ａａ 背面側 １０ ビデオカメラ １０ａ 撮像光軸 １０Ｂ 画像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 直久 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイル(1)のコイル終端(1A)に照明を当
   て、前記コイル終端(1A)の照明により生じた影をビデオ
   カメラ(10)で撮像した画像(10B)の濃淡境界を画像処理
   し、前記コイル終端(1A)を検出することを特徴とするコ
   イル終端の段差検出方法。
2. 【請求項２】 前記照明は前記コイル終端(1A)の背面側
   (1Aa)から当て、前記ビデオカメラ(10)を前記コイル(1)
   の内面(1b)に沿って移動させ、前記コイル(1)の円周の
   所定角度毎に前記画像を得ることを特徴とする請求項１
   記載のコイル終端の段差検出方法。
3. 【請求項３】 前記ビデオカメラ(10)は、前記コイル
   (1)のコイル側面(1ｃ)よりも外側に位置し、前記ビデオ
   カメラ(10)の撮像光軸(10a)は前記コイル(1)の軸線(1a)
   に対して所定の角度(α)を有することを特徴とする請求
   項１又は２記載のコイル終端の段差検出方法。