JPH0713562B2 - 板材の寸法検査方法 - Google Patents

板材の寸法検査方法

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JPH0713562B2
JPH0713562B2 JP63326955A JP32695588A JPH0713562B2 JP H0713562 B2 JPH0713562 B2 JP H0713562B2 JP 63326955 A JP63326955 A JP 63326955A JP 32695588 A JP32695588 A JP 32695588A JP H0713562 B2 JPH0713562 B2 JP H0713562B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の技術分野] 本発明は板材の打ち抜き加工工程ラインで、複数のTVカ
メラを用いて板材の寸法を検査する方法に関するもので
ある。
[従来の技術] 従来移動中の対象物の寸法測定方法としては特開昭63−
1506073号のような方法があったが、この方法は寸法測
定のみを行うものであった。
従って板材の打ち抜き加工工程ラインでは従来板材の寸
法、直線度、直角度を作業者の手によって測定してい
た。そこで、オンラインでの無接触の全数検査が望まれ
るようになった。
[発明が解決しようとする課題] しかし手作業による測定は板材1枚の測定にも時間を要
するため全数検査ができず、抜き取り検査を採用してい
た。また測定中に板材に触れることにより脆い材質のも
のは変形する恐れもある等の問題があった。そこでオン
ラインでの無接触の全数検査が望まれるようになった。
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、使用するTV
カメラの位置合わせや、倍率調整、位置補正が簡単に行
えるとともに、照明装置の光量の調整が所定のマークを
使用することにより簡単に行えてTVカメラによる無接触
検査を可能とした板材の検査方法を提供することを目的
とし、併せてマークの位置に相当する板材の各辺のTVカ
メラからの画像を用いて、寸法精度、直線度、直角度を
演算し、該板材が所定範囲の寸法のものかどうかを検査
することができる板材の検査方法を提供することを目的
とする。
[課題を解決するための手段] 請求項1記載の発明は板材の打ち抜き加工工程ライン
で、複数個のTVカメラを用いて、検査対象の板材の縦寸
法、横寸法、各辺の直線度及びコーナ角の直角度を測定
し、所定範囲に入るかどうかを検査する板材の寸法検査
方法において、TVカメラ位置のカメラセンターラインに
対するずれを求める第1の基準線と、照明手段の光量の
大小によって画像上での線間距離の測定値と実際の寸法
との比較を行うための平行な第2、第3の基準線を持つ
測定部位と、実際の寸法と画像上での線間距離の測定値
とを比較してTVカメラの倍率を算出するための平行な第
4、第5の基準線とを外縁及び外縁に形成した切欠の内
縁で構成するマークを板材の各辺の位置に対応して設け
且つ板材と同一寸法にて形成せられた調整治具を、板材
の寸法検査前に定位置に配置し、上記マークの各基準線
に直交するように画像処理ラインを設定して、該画像処
理ラインと第1の基準線の交点と、予め定めたカメラセ
ンターライン位置とのずれからTVカメラの位置補正を行
い、画像処理ラインと第2、第3の基準線との交点から
第2、第3の基準線間の距離を測定し、この測定値と第
2、第3の基準線間の実際の寸法との差から光量調整を
行い、画像処理ラインと第4、第5の基準線との交点か
ら第4、第5の基準線間の距離を測定し、この測定値と
第4、第5の基準線間の実際の寸法との差からTVカメラ
の倍率補正を行い、次に上記定位置に板材を配置して、
上記マークの位置に相当する板材の各辺の画像を用いて
寸法検査を行う際に、板材の寸法データを上記マークの
位置データにて補正して寸法測定データとし、複数の上
記マークの位置データを用いて各位置の差から傾きを求
めてこの傾きをもって直線となし、この直線が通過する
最小位置と最大位置との差を直線度のデータとし、上記
直線を用いて板材の縦辺若しくは横辺における直線デー
タに所定角をなして交差する仮想直線が横辺における位
置を通過する最小位置と最大位置との差をコーナ角の直
角度のデータし、以上の各データが予め定めた所定範囲
に入るかどうかを検査することを特徴とする。
[作用] 而して本発明方法では板材の寸法測定の前に、調整治具
を定位置に配置しその調整治具を各TVカメラで撮像し、
各TVカメラが撮像した調整治具のマークの画像により各
TVカメラの位置合わせが行え、しかもマークに設けてあ
る各基準線と画像処理のラインとを用いてマークの画像
から測定されるマークの各部の寸法測定値と実際の寸法
との比較により、照明手段の光量の調整や、各TVカメラ
の位置補正データ、倍率補正データを容易に求めること
ができ、更に各マーク位置に相当する板材の各辺の画像
を利用して板材一枚について4辺の直線度、2つのコー
ナ角の直角度、長さ、幅の8項目の検査とが短時間で行
えるのである。
[実施例] 本発明を以下実施例によって説明する。
第1図は本発明方法を用いた寸法検査装置のシステム構
成図を示し、このシステムでは光電スイッチ1a,1bによ
り板材2を検知し、この検知と同時にタイミングユニッ
ト4の働きによりフラッシュドライバ5…を通じて照明
手段、例えば発光ダイオードからなるフラッシュ装置6
…を発光させるようになっている。この発光を照明とし
各TVカメラ7…で撮像された板材2の表面の画像データ
は発光と同期して画像処理装置8により取り込まれて、
コントローラ9へ送られるとともにモノクロの画像表示
装置11によって表示される。
コントローラ12は演算と板材の良否の判定を行いパーソ
ナルコンピュータのようなコンピュータ13へその結果を
送って、コンピュータ13に接続されたカラーCRT等の表
示装置14で表示したり、プリンタ15によって印字出力す
るようになっている。これらデータは必要に応じてフロ
ッピーディスク16に記録することができる。19はコント
ローラ12によって制御される板材2の移動装置等の制御
機器、20はコンピュータ13のキーボードである。
ところで本発明方法を採用した寸法検査装置では板材2
の寸法検査を行う前にTVカメラ7…の位置補正、倍率補
正及びフラッシュ装置6…の光量調整を第2図に示す調
整用治具17を用いて行う。
調整用治具17は板材2と同じ寸法で形成され、図示する
ように使用するTVカメラ7…に夫々対応する各辺の位
置、実施例では18箇所に第3図(a),(b)に示すよ
うな略Z状の形状の切欠を調整に使用するマーク18とし
て形成しており、このマーク18は第4図に示すように調
整用治具17の外縁に平行してカメラセンターラインLに
対応する内縁イの線の第1の基準線とし、更に上記外縁
に平行する方向に切欠内に突出させた部位aの平行する
2つの縁を第2,第3の基準線とし、更に上記外縁と奥端
にある第2の内縁ロの線とを第4,第5の基準線としてい
る。
而してまず板材2の寸法検査を行う前に、上記調整用治
具17を定位置に配置し、その配置後総てのTVカメラ7…
のピントを一定の所にセットしてこのセット後TVカメラ
7…の高さを変化させ、その高さ変化に応じた画像を見
ながら各TVカメラ7…のピントが合う位置を探す。この
ようにすれば各TVカメラ7…のばらつきを除けば各TVカ
メラ7の倍率がほぼ一定となった位置合わせが行える。
次に第4図に示す画像処理ライン〜を使用してフラ
ッシュ装置6…の光量調整、TVカメラ7…の位置補正を
行う。
即ちタイミングユニット4によってフラッシュドライバ
5…を通じてフラッシュ装置6…を駆動して発光させ、
TVカメラ7…から調整用治具17の各マーク18の画像デー
タを画像処理装置8に取り込み、画像表示装置11で画像
表示を行うとともに、コントローラ12へ画像データを送
出させる。コントローラ12は各TVカメラ7…で撮像した
夫々のマーク18の画像データにおいて上記部位の縁で構
成される第2、第3の基準線に直交する画像処理ライン
を設定し、この画像処理ラインと第2,第3の基準線
との交点間の距離を演算測定し、この測定値と既知の実
際の寸法値Aとを比較してこの比較結果をコンピュータ
13の表示装置14で表示させる。この結果から光量不足或
は光量過大によって起きる画像上での測定値のばらつき
を無くす最適な光量、つまり測定値と実際の寸法Aとが
一致するようにフラッシュドライバ5によって駆動され
るフラッシュ装置6の発光時間を調整して光量を調整す
る。
この光量調整終了後、各TVカメラ7…の倍率のばらつき
を補正するために、調整用治具17の外縁からなる第4の
基準線と内縁ロからなる第5の基準線間の実際の寸法B
と、第5の基準線と直交する画像処理ラインと、調整
用治具14の外縁とに直交する画像処理ラインとを設定
して、これら画像処理ラインと第5の基準線の交点
と、画像処理ラインと上記第4の基準線との交点との
間の差を値を演算測定し、この測定値と実際の寸法Bと
を比較して(1)式のように倍率補正を行う。
また内縁イからなる第1の基準線の位置が寸法測定を行
う板材2の基準となる幅、長さのでてい位置であるか
ら、この位置が位置合わせのときにTVカメラ7…のカメ
ラセンターラインLからどれだけずれているかをコント
ローラ12は算出する。つまり画像処理ラインを設定し
て、内縁イからなる第1の基準線との交点の座標を求め
て、求めた値からずれを算出してこの算出値をオフセッ
トデータ(Yn)とする。
このコントローラ12で求めた倍率(Xn)の値とオフセッ
トデータ(Yn)とを各TVカメラ7…の補正値としてコン
トローラ12に記憶させる。第5図は上記の処理のフロー
チャートを示す。
かようにして調整用治具17を用いて各補正値の演算記憶
と各部の調整を行った後に実際に板材2の寸法検査を行
う場合についての説明を次にする。
第7図はTVカメラ7…の並び(図中〜がその位置を
示す)と測定項目を示している。まず移動中の板材2を
光電スイッチ1a,1bが検出すると、この検出に同期して
フラッシュ装置6…を発光させ、各TVカメラ7…の画像
を画像処理装置8に送出し、画像処理装置8はコントロ
ーラ8へ画像データを転送する。ここで転送する画像デ
ータとは第6図に示すようにTVカメラ71台につき119×1
6画素のウィンドウを5つ(W1〜W5)設定してその各ウ
ィンドウW1〜W5内の白い部分、つまり板材2以外の部分
の面積であり、18台分のTVカメラ7…のウィンドウデー
タが画像データとして送られて来ると、コントローラ12
は各TVカメラ7…の5のウィンドウデータの内最大値
と、最小値を夫々カットし、残り3つのウィンドウデー
タの平均値(Cn)を求め、この平均値(Cn)を予め記憶
してあるオフセットデータ(Yn)によって(2)式のよ
うに補正する。
Cn′=Cn−Yn×16 …(2) このCn′の値と、カメラセンターラインLまでの面積
(S)との差について倍率補正をかけて、この値を
(3)式のようにカメラデータ(Dn)とする。
Dn=S+(Cn′−S)/Xn …(3) このDn(1≦n≦18)を使って、以下に説明するように
演算をコントローラ12は行う。
まず直線度演算は第8図に示すように直線度(第7図の
直線度(前)、直線度(後))の場合、隣合う点4つの
傾きt1(=D2−D1)、t2(=D3−D2)、t3(=D4
D3)、t4(=D5−D4)を求めて最小直線をカットし、2
つの傾きの平均を傾きTとする。
短手(第7図の直線度(左)、直線度(右))の場合は
3つの傾きの平均を傾きTとする。
この傾きTを持つ直線を図示するように引き各点の差A1
(=D1−0)、A2(=D2−T)、A3(=D3−2T)、A
4(=D4−3T)、A5(=D5−4T)を夫々算出し、その内
の最大値AMAXと最小値AMINとの差を(4)式のように直
線度Lineとする。
Line=(AMAX−AMIN)/16 …(4) 次に直角度演算は次のように行われる。
まず直線度演算で求めた傾きTを用い、短手、長手のTV
カメラ7…の取り付けピッチを考慮して、長手方向に短
手の直線ハと直交する直線ニを第9図に示すように引
き、この直線ニと、長手の各点との差B1(=D1−0)、
B2(=D4−T・PL//PS)、B3(=D6−2T・PL/PS)、B4
(=D8−3T・PL/PS)、B5(=D10−4T・PL/PS)を算出
し、その内の最大値BMAXと最小値BMINとの差を(5)式
のように直角度Degとする。
Deg=(BMAX−BMIN)/16 …(5) 尚PSは短手のTVカメラ7間のピッチ、PLは長手のTVカメ
ラ7間のピッチを夫々示す。
更に長さ及び幅の演算は次のように求める。
第10図に示すカメラセンターラインL、までの各ウィン
ドウW1〜W5の面積とカメラデータDnとの値の差を求めて
算出し、両端のTVカメラ7で加え合わせたものが、その
点での長さ又は幅の基準値との誤差となる。この5点又
は4点の平均値をもって長さ又は幅の演算値とする。
ここで幅演算の例を示すと、 WB1=(S−D1)+(S−D2) WB2=(S−D3)+(S−D4) WB3=(S−D5)+(S−D6) WB4=(S−D7)+(S−D8) WB5=(S−D9)+(S−D10となる。
第11図は上述の板材2の寸法検査時のフローチャートを
示しており、各演算過程においてコントローラ12は演算
結果に基づいて板材12の寸法が適正なものかどうかの判
定を行って、その判定結果をコンピュータ13へ転送し、
表示装置14での判定結果を表示させる。
[発明の効果] 本発明はTVカメラ位置のカメラセンターラインに対する
ずれを求める第1の基準線と、照明手段の光量の大小に
よって画像上での線間距離の測定値と実際の寸法との比
較を行うための平行な第2、第3の基準線を持つ測定部
位と、実際の寸法と画像上での線間距離の測定値とを比
較してTVカメラの倍率を算出するための平行な第4、第
5の基準線とを外縁及び外縁に形成した切欠の内縁で構
成するマークを板材の各辺の位置に対応して設け且つ板
材と同一寸法にて形成せられた調整治具を、板材の寸法
検査前に定位置に配置し、上記マークの各基準線に直交
するように画像処理ラインを設定して、該画像処理ライ
ンと第1の基準線の交点と、予め定めたカメラセンター
ライン位置とのずれからTVカメラの位置補正を行い、画
像処理ラインと第2、第3の基準線との交点から第2、
第3の基準線間の距離を測定し、この測定値と第2、第
3の基準線間の実際の寸法との差から光量調整を行い、
画像処理ラインと第4、第5の基準線との交点から第
4、第5の基準線間の距離を測定し、この測定値と第
4、第5の基準線間の実際の寸法との差からTVカメラの
倍率補正を行うので、調整治具のマークを利用して仮材
を検査する前に、TVカメラの位置合わせ、照明手段の光
量の調整を行え且つ各TVカメラの位置補正データ、倍率
補正データも容易に設定することができるという効果が
あり、しかもしかも次に上記定位置に板材を配置して、
上記マークの位置に相当する板材の各辺の画像を用いて
寸法検査を行う際に、板材の寸法データをマークの位置
データにて補正して寸法測定データとし、複数のマーク
の位置データを用いて各位置の差から傾きを求めてこの
傾きをもって直線となし、この直線が通過する最小位置
と最大位置との差を直線度のデータとし、上記直線を用
いて板材の縦辺若しくは横辺における直線データに所定
角をなして交差する仮想直線が横辺における位置を通過
する最小位置と最大位置との差をコーナ角の直角度のデ
ータし、以上の各データが予め定めた所定範囲に入るか
どうかを検査するので、マークを利用して板材一枚につ
いて4辺の直線度、2つのコーナ角の直角度、長さ、幅
の8項目の検査が短時間で行え、そのため全数検査も可
能で、しかもTVカメラによる無接触検査であるため板材
を破損することなく検査できるのという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を用いた検査装置の構成図、第2図
は同上に使用する調整用治具の正面図、第3図(a),
(b)は夫々同上のマークの拡大正面図、第4図は同上
のマークの構成説明図、第5図は同上の調整時のフロー
チャート、第6図は同上の画像データの説明図、第7図
は同上の検査項目の説明図、第8図〜第10図は同上の演
算の説明図、第11図は同上の検査のフローチャートであ
る。 2は板材、6はフラッシュ装置、7はTVカメラ、8は画
像処理装置、12はコントローラ、17は調整用治具、18は
マークである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−24672(JP,A) 特開 昭61−160004(JP,A) 特開 昭59−220604(JP,A) 特開 昭54−128756(JP,A) 特開 昭60−263804(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】板材の打ち抜き加工工程ラインで、複数個
    のTVカメラを用いて、検査対象の板材の縦寸法、横寸
    法、各辺の直線度及びコーナ角の直角度を測定し、所定
    範囲に入るかどうかを検査する板材の寸法検査方法にお
    いて、TVカメラ位置のカメラセンターラインに対するず
    れを求める第1の基準線と、照明手段の光量の大小によ
    って画像上での線間距離の測定値と実際の寸法との比較
    を行うための平行な第2、第3の基準線を持つ測定用部
    位と、実際の寸法と画像上での線間距離の測定値とを比
    較してTVカメラの倍率を算出するための平行な第4、第
    5の基準線とを外縁及び外縁に形成した切欠の内縁で構
    成するマークを板材の各辺の位置に対応して設け且つ板
    材と同一寸法にて形成せられた調整治具を、板材の寸法
    検査前に定位置に配置し、上記マークの各基準線に直交
    するように画像処理ラインを設定して、該画像処理ライ
    ンと第1の基準線の交点と、予め定めたカメラセンター
    ライン位置とのずれからTVカメラの位置補正を行い、画
    像処理ラインと第2、第3の基準線との交点から第2、
    第3の基準線間の距離を測定し、この測定値と第2、第
    3の基準線間の実際の寸法との差から光量調整を行い、
    画像処理ラインと第4、第5の基準線との交点から第
    4、第5の基準線間の距離を測定し、この測定値と第
    4、第5の基準線間の実際の寸法との差からTVカメラの
    倍率補正を行い、次に上記定位置に板材を配置して、上
    記マークの位置に相当する板材の各辺の画像を用いて寸
    法検査を行う際に、板材の寸法データを上記マークの位
    置データにて補正して寸法測定データとし、複数の上記
    マークの位置データを用いて各位置の差から傾きを求め
    てこの傾きをもって直線となし、この直線が通過する最
    小位置と最大位置との差を直線度のデータとし、上記直
    線を用いて板材の縦辺若しくは横辺における直線データ
    に所定角をなして交差する仮想直線が横辺における位置
    を通過する最小位置と最大位置との差をコーナ角の直角
    度のデータし、以上の各データが予め定めた所定範囲に
    入るかどうかを検査することを特徴とする板材の寸法検
    査方法。
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