JPS61266904A - 端部形状不良検出装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、帯状体の端部形状不良検出装置に関する。

〔従来の技術〕

ストリップ等の帯状体はその両側の端部に例えば側のび
、ふくらみ、くぼみ、耳割れ等の形状不良が散見される
。このため帯状体は端部を所定幅廿ん断され、形状不良
部が除去され、るが、この除去を適切に行うためには端
部の形状不良を精度よく検出することが重要である。

従来の帯状体の端部形状不良を検出するものとしては、
例えば特開昭５８−７７４０６号のように帯状体の下側
に棒状光源を設けて光線を照射し、帯状体の上方に板幅
方向に配設した受光素子で、帯状体によって形成された
影像を周期的に検出し、端部の形状不良に応じてパルス
信号として出力し、端部形状不良を検出するものがある
。

これによると、それなりの作用効果が奏せられる・さぁ
ろう。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、帯状体例えばストリップの端部には側のびのよ
うにゆるやかな波状を呈する形状不良が散見されるが、
斯かるゆるやかな形状不良を従来の装置では精度よく検
出することが難しかった。

また帯状体の製造においては、圧延あるいは熱処理等の
各ラインで十分に管理されて製造されているといえども
、帯状体の端部に発生する形状不良の形態は前記側のび
、ふくらみ、屈曲、耳割れ等種々ある。これまでの装置
ではこれらの端部の形状不良を、十分に満足し得る高い
精度で検出するまでに到っていないというのが実情であ
った。

本発明は帯状体例えばストリップの端部に生じた形状不
良を高い精度で検出する装置を目的とし、如何なる形態
の形状不良であっても帯状体の走行中に高い精度で検出
する装置である。

〔問題点を解決するための手段〕

以下に、本発明について、一実施例にもとづき図面を参
照して詳細に説明する。

第１図において、１は被検材で例えばストリップである
。２はレーザー装置であり、そのレーザービーム３は偏
向装置例えば回転ミラー５に入射する。偏向装置は回転
ミラー５に限ることなく周期的な振動ミラー等投射され
たレーザービーム３を振り分ける機能をもつものであれ
ばいずれでも用いられる。６は平行走査器で例えば放物
面鏡であり、前記回転・ミラー５から入射されたレーザ
ービーム３を反射して被検材１の幅方向に平行移動する
走査ビーム７として被検材１を走査する。４は集光器で
例えば凸レンズであり、前記放物面鏡６で反射された走
査ビーム７のビーム径、拡がり角を適当に設定する役割
をもっている。

走査ビーム７は被検材１に投射され走査するが、その投
射される箇所を反射点８と称する。９は走査反射ビーム
７−１の走査方向集光装置で例えばシリンドリカルレン
ズであり、被検材１の端部を含んで幅方向に設けられる
。１０は受光素子列で受光素子１１が複数個設けられた
ものであり、シリンドリカルレンズ９からの走査反射ビ
ーム７−１が入射される。受光素子１１の個数は任意に
設定されるが、シリンドリカルレンズ９が被検材１の端
部を含んだ幅方向の走査反射ビーム７−１を受光素子列
１０に集めるので、受光素子列１０は１列設けるだけで
よく、信号の処理も容易になる。１２は端部検出器であ
り、被検材１の端部より外側の走査ビームが該検出器１
２で受光され、エツジ検出信号を出力する。−Ｔ’７ジ
検出信号はこの実施例のようにして得ることの他に、エ
ツジ検出の専用の投光部と受光部を設けて、被検材１の
端部位置を検出するようにしてもよい。

次に信号処理装置について第２図を参照して説明する。

１０はＮ個の受光素子を配した前記受光素子列である。

１３は受光素子毎に計Ｍａｉｌ設けられた受光判定回路
であり、走査反射と一ム７−１が入射している受光素子
１１に対応したものだけが出力を出す。１４は走査反射
ビーム７−１が入射している受光素子１１のうち最大の
番号りと最小の番号ｌを求める受光位置検出回路であり
、これにより走査反射ビーム７−１の上端位置及び下端
位置が求められる。１５．１６は判定回路で、それぞれ
上端位―ｈがあらかじめ設定された位置ｈｏ以上の時、
下端位置ｌがあらか゛じめ設定された位置Ｊ　’Ｏ以下
の時に出力し、形状不良が検出される。１７は計数回路
で、受光判定回路１３の出力個数に対応した出力ｎを出
す。１８．１９は判定回路でそれぞれｎ＝Ｑ、ｎ≧ｋ　
（ｋはあらがしめ設定された値）の時に出力を出す、こ
れによっても形状不良が検出される。２ｏはゲート信号
発生回路で、投光ヘッド（図示しない）から別途送られ
てくる走査同期パルスを入力してゲート信号を出力する
。２１．２２．２３．２４はＡＮＤ回路で、前記判定回
路１５，１６．１８．１９の出力をゲート信号発生回路
２０からの信号とＡＮＤをとりアンド条件が成立すれば
通すものである。

２５は選択回路で、前記ＡＮＤ回路２１．２２゜２３．
２４から出力される形状が不良信号を別途入力される信
号により選択する回路である。２６は前記選択回路２５
から入力される形状不良信号の最初の立上りを検出する
回路である。２７はのこぎり波発生回路で、別途に走査
同期パルスが入力されると一定の傾斜をもった傾斜信号
をサンプルホールド回路２８．２９に出力する。

サンプルホールド回路２８では前記形状不良立上り検出
回路２６からの形状不良立上り信号が入力されたときの
傾斜信号の値ｖＤをホールドする。

また、他方のサンプルホールド回路２９では前記端部検
出器１２からエツジ検出信号が入力されたときの傾斜信
号の値ｖＢをホールドする。３ｏは減算器で、前記サン
プルホールド回路２９．２８からの傾斜信号の値ｖＢと
値ｖＤの減算ｖＢ−ｖＤをして端部の形状不良幅を出力
する。

〔作用〕

次に検出方法および作用について述べる。矢印方向に走
行している被検材１を走査するのであるが、レーザー装
置２よりレーザービーム３を集光器４、回転ミラー５を
経て放物面鏡６に入射する。

該放物面鏡６に入射されたレーザービーム３は反射され
、被検材１の板幅方向に平行移動する走査ビーム７とな
って被検材１に対する角度θで板面に投射する。被検材
１の反射点８で反射された走査ビーム７はシリンドリカ
ルレンズ９によって集光され、被検材１の板面の垂直方
向に設けた受光素子列１０に入射される。

ここで、受光素子列１０に入射される走査反射ビーム７
−１は、被検材１に形状不良が存在すると、反射点は傾
きを呈しているので次のように変化する。即ち、第３図
（ａ）に示すように、正常部１−１により走査ビーム７
が反射される場合は、走査反射ビーム７−１は受光素子
列１ｏ上のＡ点に入射する。形状不良部１−２で走査ビ
ーム７が反射される場合は、走査反射ビーム７−１が受
光素子列１０上に入射する位置は、形状不良部１−２の
傾きの向きにより第３図中）に示すようにＡ点より高い
位置のＢ点になったり、第３図（Ｃ）のようにＡ点より
低い位置の０点になったりする。レーザービームは有限
の太さをもっており、被検材１の走査箇所で形状不良部
１−２の傾きが一定でない場合は第３図（ｄ）のように
歩査反射ビーム７−１は受光素子列１０上の１点に当ら
ず、Ｂ点から０点までの広範囲に当ることもある。

被検材１の形状が正常な場合は受光素子列１０から発信
される受光信号はＡ点の近傍にある受光素子だけから発
生される。言いかえれば形状不良部１−２による走査反
射ビーム７−１は、それを受ける受光素子１１の数が多
くなるか、ある上限位置より上の受光素子１１又はある
下限位置より下の受光素子１１にまで当るか、あるいは
極端な場合はどの受光素子１１にも当らないかのいずれ
かの現象を引きおこすので、受光信号を用いてこれらの
現象の単独あるいは複数の現象が照射時間内に発生した
ことを検知すれば端部の形状不良を検出することができ
る。このようにして形状不良を検出するので側のびのよ
うにゆるやかな波状を呈する形状不良や、あるいはスポ
ット的に発生する凹みや屈曲等であっても精度よ（検出
できる。

ところで、被検材１の端部を走査幅Ｓで走査していると
する。このとき被検材１の端部に形状不良が存在してい
ると、前述の如く走査反射ビーム７−１が受光素子列１
０に入射する位置が正常の位置Ａ点より高い位置になっ
たりあるいは低い位置になるが、これを受光位置検出回
路１４で検出し、判定回路１５．１６で予じめ定めた上
限位置ｈａ、下限位置ｉｏと比較され、形状不良信号が
出力される。また計数回路１７からは走査反射ビーム７
−１が入射される受光素子１１の個数が出力され、その
個数が予じめ定めた個数ｎより多いときあるいは０のと
き判定回路１８．１９より形状不良信号が出力される。

これらの形状不良信号は選択回路２５に入力される。

第４図の（ａ）は選択回路２５から一走査にて出力され
る信号の一例を、（ｂ）は端部検出器１２からのエツジ
検出信号を、および（Ｃ１はのこぎり波発生回路２７か
らののこぎり波信号を示している。また第５図は被検材
とレーザー走査との位置関係を示している。この第５図
において、Ｓはレーザー走査幅、Ｗは被検材１の存在区
間、Ｅは走査ビーム７が被検材１の端部からはみ出して
いる区間、およびＤは端部の形状不良幅である。選択回
路２５からは例えば形状不良がない場合（Ｄ＝０の場合
）は第４図（ａ）の信号（ア）のように区間Ｅだけに出
力される０幅りの端部形状不良が存在している場合、そ
の形状不良のエリアの中には傾きが正の部分、負の部分
、ゼロの部分が一般に混在しており、形状不良信号は（
イ）のように幅り全体にわたって出力があられれる場合
もあるが、（つ）、（１）。

（オ）のように一部分の出力が欠けることもある。

またまれにではあるが、（力）のように幅り内で全く出
力が出ない場合もある。

端部検出器１２からは第４図中）に示すようにエツジ検
出信号が区間Ｅの間だけ出力される。のこぎり波発生回
路２７からは第４図（Ｃ１に示すように一定の傾斜をも
つ倒斜信号（り）が走査毎にレーザー走査幅の区間Ｓの
間に出力され、その信号の電圧はレーザー走査の位置に
比例している。この傾斜信号（り）をエツジ検出信号（
キ）の立上り時にサンプルホールドした電圧ｖＢは被検
材１のエツジ位置を示している。一方、形状不良信号の
入力時点を立上り検出回路２６で検出し、当該時点での
傾斜信号（り）の電圧ｖＤをサンプルホールドする。こ
の電圧ｖＤは一走査においての形状不良部端点に対応し
ている。従って電圧ｖＢ−ｖＤを演算すると形状不良幅
が判明する。

本発明では以上の如くしてストリップ等の被検材１の端
部の形状不良を検出するので、検出精度が高い。また如
何なる形態の形状不良であ・っても検出される。なお前
述の如く被検材の形状不良の信号は必ずしも形状不良幅
りの開始点から発生するとは限らないので、前記電圧ｖ
Ｂ−ｖＤは、被検材１の走査をある長さについて行った
場合には第６図に示すように凹凸の波形となり、その最
大値が形状不良幅りに対応する電圧とみなして、ある長
さ当りでの形状不良幅を求めることができる。

３１はこの処理を行なう回路である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における斜視図、第２図は本
発明の一実施例においての信号処理装置を示す図、第３
図は本発明の一実施例においての形状不良検出の作用を
説明するための図、第４図は本発明の−★施例において
の信号処理の作用を説明するための図、第５図は本発明
の一実施例においての被検材とレーザー走査との位置関
係を示す図、第６図は被検材のある長さ当りにおいての
端部の形状不良幅の検出を説明するための図である。 １１面で３はレーザービーム、ｌは被検材、７−１は走
査反射ビーム、９は幅方向集光装置、１０は受光素子列
、１３は受光判定回路、１４は受光位置検出回路、１５
．１６は判定回路、１７は計数回路、１８．１９は判定
回路、２５は選択回路、２６は形状不良立上り検出回路
、２７はのこぎり波発生回路、２８．２９はサンプルホ
ールド回路、３０は減算器である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザービームを投射して、被検材の端部を幅方向に走
   査し、その走査反射ビームを受光し形状不良を検出する
   装置において、被検材で反射した走査反射ビームを入射
   され幅方向のみ集光する走査方向集光装置と、走査方向
   集光装置からの走査反射ビームを受光する受光素子列と
   、受光している受光素子を判定する受光判定回路と、受
   光している受光素子の位置を検出する回路と、受光位置
   と予じめ定めた位置と比較して形状不良信号を出力する
   判定回路と、受光している受光素子の個数を計数する回
   路と、計数回路からの個数と予じめ定めた個数とを比較
   し形状不良信号を出力する判定回路と、判定回路から形
   状不良信号を選択する回路と、形状不良信号の立上りを
   検出する回路と、走査同期パルスを別途入力され傾斜信
   号を出力するのこぎり波発生回路と、エッジ検出信号、
   形状不良信号が入力されたときの前記傾斜信号の値をホ
   ールドするサンプルホールド回路と、サンプルホールド
   回路からの傾斜信号の値を演算して形状不良幅を出力す
   る減算器とからなることを特徴とする端部形状不良検出
   装置。