JPS61226217A - 鋼板の剪断装置 - Google Patents

鋼板の剪断装置

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JPS61226217A
JPS61226217A JP6204985A JP6204985A JPS61226217A JP S61226217 A JPS61226217 A JP S61226217A JP 6204985 A JP6204985 A JP 6204985A JP 6204985 A JP6204985 A JP 6204985A JP S61226217 A JPS61226217 A JP S61226217A
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JP
Japan
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steel plate
shearing
shape
shear
marking
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JP6204985A
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Haruyoshi Kumayama
熊山 治良
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D36/00Control arrangements specially adapted for machines for shearing or similar cutting, or for sawing, stock which the latter is travelling otherwise than in the direction of the cut
    • B23D36/0008Control arrangements specially adapted for machines for shearing or similar cutting, or for sawing, stock which the latter is travelling otherwise than in the direction of the cut for machines with only one cutting, sawing, or shearing devices
    • B23D36/0083Control arrangements specially adapted for machines for shearing or similar cutting, or for sawing, stock which the latter is travelling otherwise than in the direction of the cut for machines with only one cutting, sawing, or shearing devices for cutting off of the ends of the products, e.g. cropping shears

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Accessories And Tools For Shearing Machines (AREA)

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】
〔発明の利用分野〕 本発明は、鋼板の剪断装置、特に、鋼板の輪郭形状の自
動認識結果に基づき鋼板の剪断を行う剪断装置に関する
。 〔発明の背景〕 厚板精整ラインにおいては、鋼板の巾、長さを採取する
ために鋼板の形状寸法を認識することが必要である。従
来では、この形状認識はオペレータによってなされた。 その手順としては、ラインを流れてくる鋼板を目視忙よ
シ形状認識(採寸)シ、次いで剪断機での剪断長さ、巾
を指定し、剪断指令を発することとしていた。この手順
は、はとんどオペレータにまかされていた。 一方、製品寸法の要求は、一枚の鋼板に対して複雑にな
る傾にあり、多電多様の製品寸法を一枚の鋼板より採取
することは、鋼板の長手方向、巾方向の連続した形状寸
法を考慮し判断しなくてはならない。従って、正確で、
経済的な剪断は困難であった。 また、鋼板の形状検出方法には、鋼板の変位を検出し、
その変位と張力との関係から形状検出する方法がある(
特公昭53−17071号)。この方法では、形状の自
動認識としては有力なものであるが、目的とする所が圧
延機の制御であシ、且つ処理装置が大規模となるとの問
題がある。剪断機の前処理としての形状認識のためには
、よ)簡単で経済的な形状検出を必要とする。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、TVカメラを用いて前処理としての形
状認識及びマーキング及び剪断を行ってなる剪断装置を
提供するものである。 〔発明の概要〕 本発明は、TVカメラで鋼板の端部
〔発明の実施例〕
第1図は、本発明による形状認識の説明図である。鋼板
10は、巾方向1.5m〜5m、長さ3m〜50m程度
の大きさである。この鋼板寸法を画像処理するには、測
定精度が重要となる。 厚板の場合、剪断後の製品寸法は簡単位であるため、画
像認識においてもIW以下の精度が要求される。このた
め、巾5mのものを測定するには、TVカメラを用いて
全肉を一回で測定すると、一画面にて認識可能な画素は
、ラインセンサの使用によシ最大1024X 1024
 (縦×横)であ勺、一画素の分解能=4.8薗(50
0醪/10241となり、1■以下の精度を受ることは
できない。 剪断のためには、鋼板の全形状をすべて認識することは
不用である。鋼板の端面の形状即ち輪郭のみの認識が可
能であればよい。端面には、鋼板の先端部と尾端部、及
び両側端部がある。上述の精度は、これらの端面でのこ
とである。 この端面での精度を上げるために、TVカメラを端面に
沿って移動させて端面の部分毎に撮像を行い、複数の撮
像画像を合成して全体端面画像を得ることとする。この
端面の部分撮像は、1画素をIMとする精度とする。 第1図は、鋼板10とその端面でのTVカメラの走査方
向とを示す図である。鋼板10に対して、TVカメラを
先端部では巾方向に移動し、側面部でも長手方向に移動
する。ナ1〜す5は先端部での走査によシ得た画像番号
を示す。図では、1画面を1 m x 1 mとしてい
る。÷6〜Φ10.$11〜÷15は側面部での画像番
号を示す。このように、各位置毎に鋼板の端部に凹凸が
あった場合、端面方向に沿ってTVカメラで撮像を行う
ことによって、その凹凸状況を画像として得ることがで
きる。且つその際の画像の精度は、1■単位にすること
ができる。 尚、端面形状撮像のためのTVカメラは、2台あるとよ
い。上下の長手方向を同時に撮影できるためである。先
端端面での÷1〜φ5の撮影は、その中の一台又は双方
を移動させて実現できる。 次に、一枚の鋼板を長手方向、巾方向に1一単位で合成
された鋼板の形状寸法より製品の要求する寸法を最適な
位置で採取するためには複数枚の製品巾の最大長と画像
認識最小巾との間で、複数枚の製品巾の最大長≦画像認
識最小巾・・・・・・・・・・・・(1) の関係があれば、巾については全製品を採取することが
可能である。 更に、長さについては、全ての製品の合計長と画像認識
有効長との間で、 全ての製品合計長≦画像認識有効長 ・・・・・・(2
)の関係があれば、長さについては全製品を採用するこ
とが可能である。 従って、(1)、(2)式を同時に満足すれば、1つの
鋼板から無駄のなく、最も効率のよい全製品を採取でき
ることになる。 一方、(1)、(2)の両条件の一方のみを満足してい
る場合、及び両条件の両者を同時に満足しない場合もあ
る。 こうした採取条件の判定は、端面で求めた複数枚の画像
を合成した上で行うことになる。 鋼板の製品剪断のための位置決定について第2図で説明
する。剪断位置決定の基準線を予め定めておく。T側基
準線、S側基準線、B側基準線。 N側基準線が各基準線となる。T側基準線は、鋼板の先
端部での基準線、B側基進−は鋼板の尾端部での基準線
、N側基章線とS側基準線とは鋼板の両側面での基準線
を示す。かかる4つの基準線B・T、N、8は、鋼板1
0が正常形状であるとした場合の基準線である。 この4つの基準線B、T、S、Nに対して、鋼板10の
4つの端面がどの位置にあるかを各得られた画像よシ求
める。この位置検出は、TVカメラより得た画像データ
を取込んだ画像処理装置によって行う。第2図で、この
端面位置とは実線で示した形状位置である。 次に、かかる形状から、基準線より内側に存在する形状
の中で、先端1尾端9両側面の4つの端面それぞれで、
基準線よシ最大に離れた位置を検出する。この最大離れ
た立置け、各送缶に1個所得られる。第2図で、位置T
l、Nl、Bl。 Slが各辺での基準線より最大離れた位置である。 次に、各基準線T、N、B、Sと各凹部位置Tl、Nl
、Bl、81とより、鋼板10の最小有効巾W、最小有
効長りとを求める。基進有効巾W、、基準有効長り、を
予め設定しておき W。 <W、L、<Lとの両者を満足すれば、基準鋼板の大き
さを満足することとなシ、最大数の製品採取が可能であ
ることがわかる。いずれか一方のみを満足するのであれ
ば、その範囲で、いずれも満足しなければその範囲で製
品採取することになる。 また、均−大きさの製品を採取するのではなく、種々の
異なる大きさを採取する場合には、形状に応じて採取す
ることになる。 また、基準大きさを満すものであっても、その基準大き
さの構成が均−大きさの集まりではなく、不拘−大きさ
の集まりである場合にも、適用できる。この例を第2図
に示す。図では、互いに異なる形状の製品Ml、M2.
M3を採取する場合を示している。一本の鋼板から予め
採取可能な製品見積りをしておけば、基準大きさは予め
求めておくことができる。 かくして認識した形状、及び採取できる大きさが決まっ
た後、自動的なマーキング処理を行う。 このマーキング処理では、先ず製品Ml、M2゜N3を
採取すべき位置の決定を行う。図で、人。 B、C,Dはその採取位置を示す。この採取位置は、鋼
板の大きさ、及び採取すべき製品の大きさと数とによっ
て自動的決定できる。次に、この自動決定した位置に従
って剪断すべくマーキングを施す。このマーキングは、
その剪断位置の一部又は全部に色を塗る〔スプレー)こ
とによって行う。 このマーキングは、剪断時の剪断位置となる。 第3図は、形状自動検出・マーキング装置の実施例を示
す。2台のTVカメラ2.3は、TV、駆動系5に取り
付けられている。このTVカメラ2゜3は、矢印方向に
移動可能である。鋼板10は、矢印方向にラインを移動
し、鋼板10の先端面においては、その先端面に沿って
TVカメラ2.3が移動して複数枚の画像を得る。更に
、両側面に対しては、該両側面の位置にTVカメラ2.
3を持ってゆき、その位置で撮像視野内を移動する鋼板
10の撮像を行う。 センサ4は、鋼板10のTVカメラ2.3の視野内への
突入の検出に使う。この突入によって鋼板の搬入を停正
し、その停止した上で′rvTVカメラ2を端面方向に
移動させて撮影を行う。鋼板の停止を行わないでも撮影
はできる。 画像処理装置7は、TVカメラ2,3で撮像した画面を
次々に取込み、合成し、鋼板10の周辺形状を得る処理
を行う。この画像合成に際しては、TV駆動軸5でのT
Vカメラ位置信号を取込み画面識別番号に供せしめる。 メモリ8は、処理結果を格納する。演算装置9は、メモ
I78 I/c格納した周辺形状を示す画像を取込み、
各基準線T、N、B、Sに対しての形状の偏差を求め、
次いで、その中の最小凹部位置TI。 N1.Bl、81を求める。この位置TI、Nl。 Bl、81をもとに、剪断すべき最適位置の決定を行う
。この最適位置は、(1)、(2)式を満足する条件の
もとでは最製品採取可能となる位置であシ、そうでなけ
ればその条件の範囲内で最適剪断位置となる。 マーカ制御回路11は、上記決定した位置にマーキyグ
ヲ施スべく、マーキング装置6を制御しマーキングを行
う。 第4図はマーキングした鋼板を剪断する剪断装置の実施
例を示す。形状検出・マーキングを施したラインと剪断
させるラインとは、一連の直列のラインを構成する。1
8はクロップシャー、19はサイドシャーである。鋼板
10はクロップシャー前面に配置された鋼板検出センサ
27にて停止する。センサと同一位置に置かれたテレビ
カメラ30を進行方向と逆に移動させ画像情報を画像処
理装置21へ入力する。画像判定装置22では鋼板面上
にマーキングされた」印13と一致するパターンを逐次
判定処理し、一致した時点でのクロップシャー中心から
チンピカメラまでの距離Lムを決定する。さらにローラ
ーテーブル制御装置29に対してLムの距離を設定し先
端部の剪断位置をクロップシャー8下まで移動させる。 移動完了時点でクロップシャー剪断指令装置23よシク
ロツブジャー制御装置25に剪断指令を出力する。 以後14,15.16の剪断制御は製品寸法長さより決
定された距離をローラーテーブル制御装置29へ設定す
ることによシ剪断可能である。この時テレビカメラ30
は」印マーカを読取シ、クロップシャー8下までの搬送
APCが正確に制御されているかを監視する役割を成す
。 クロップシャーでは」印マーカの1印部分を剪断し一部
分を残して次工程のサイドシャー剪断機へ流す。 サイドシャー剪断機19.20では鋼板の製品内通シに
鋼板側面を剪断することにあるが、クロップシャーで先
端部を剪断された鋼板は、鋼板検出センサ28の検出に
て停止する。センサと同一位置に配置されたチンピカメ
ラ12によシS側サイドシャーの刃先よシ鋼板にマーキ
ングされた一印マークを画像情報として画像処理装#2
5へ入力する。画像判定装fi22では一印と一致する
パターンを判定しサイドシャーS側刃下から一印マーク
までの距離WAを演算決定する。決定されたWAと製品
寸法WpよシサイドシャーのN側、N側の移動距離をサ
イドシャー剪断指令装置24にて計算する。 S側移動距離=Wム N偏移動距離=WN−Wp−α WP:製品寸法由 WN:N側刃下よりテレビカメラ中心距離α:テレビカ
メラ中心から一印マークまでの偏差 と各々決定される。決定値はサイドシャー制御装置26
へ設定し、鋼板の両側を剪断する。 〔発明の効果〕 本発明によれば人間の目視によらず正確に形状寸法を自
動的に検出できるので、剪断ラインでの採寸処理の完全
自動化及び省力化の効果がある。 さらに、鋼板全長に渡っての形状寸法認識ができるため
、製品採取の最適位置の決定が可能となシ歩留向上に大
きな効果がある。 剪断機制御については従来、人間によシ剪断指令を与え
ていた操業方法が画像認識にて剪断位置を正確に把握で
きるため完全自動化及び省力化の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の形状検出例の説明図、第2図は製品採
取及びマーキングの説明図、第3図は形状検出・マーキ
ング装置の実施例図、第4図は剪断装置の実施例図であ
る。 2.3,30.12・・4’Vカメ−y、10 ・・・
鋼板、7・・・画像処理装置、6・・・マーキング装置
、18・・・クロップシャー、19・・・サイドシャー
、25゜26・・・シャー制御装置、21・・・画像処
理装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、鋼板の輪郭形状を撮像するTVカメラと、該撮像し
    た輪郭形状をもとに製品として採取すべき位置を特定化
    して鋼材にマーキングを自動的に行う手段と、該マーキ
    ングを検出し鋼板の剪断を行う剪断手段と、より成る鋼
    板の剪断装置。 2、上記鋼板の輪郭とは、鋼板の先端面、尾端面、両側
    面とする特許請求の範囲第1項記載の鋼板の剪断装置。 3、上記採取すべき位置の特定化は、輪郭に沿っての基
    準線との偏差に基づいて行う特許請求の範囲第1項記載
    の鋼板の剪断装置。
JP60062049A 1985-03-28 1985-03-28 鋼板の剪断装置 Expired - Lifetime JPH06102284B2 (ja)

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