JPWO2018150586A1 - 板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法 - Google Patents

板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法 Download PDF

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Abstract

簡素な構成で高精度に金属めっき板の板端位置を検出することができる板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法を提供するために、板エッジ検出装置を、金属めっき板１に対向配置され、板幅方向に沿って延びるマーキング光を金属めっき板１の板端１ａ周辺に向けて照射するライン照明１６と、金属めっき板１によるマーキング光の正反射光１６Ａおよび金属めっき板１の板端１ａを含む領域を撮像するカメラ１７と、カメラ１７により撮像した画像Ｉに基づいて板端位置ｘを求めるとともに当該板端位置ｘの実座標を算出する解析部１８Ａと、カメラ１７を板幅方向に沿って移動させるカメラ駆動部１９と、解析部１８Ａにより求めた板端位置ｘに基づいて、当該板端位置ｘが画像Ｉの板幅方向中央に来るようにカメラ駆動部１９を制御する制御部１８Ｂとから構成した。

Description

本発明は、板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法に関する。
溶融金属めっき設備においては、連続的に搬送される鋼板を溶融金属めっき浴中に浸漬させて引き上げた後、該鋼板の両面に対してワイピングノズルからガスジェットを吹き付けて鋼板に余剰に付着した溶融金属を除去している。このような溶融金属めっき設備では、鋼板の両面に対してガスジェットを吹き付ける際、鋼板の板端において、対向するワイピングノズルから噴射されたガスジェットが相互に干渉すると、溶融金属の除去性能が低下して鋼板の板端の板厚が中央部の板厚より厚くなる現象が生じる。
このような問題に対し、鋼板の板端の外側にバッフルプレートを配置し、このバッフルプレートを鋼板の板端に追従させることにより、対向するワイピングノズルから噴射されたガスジェットが相互に干渉することを回避するようにしたガスワイピング装置や、ワイピングノズルに対し、鋼板の板幅方向の両外側に位置する部分をマスクで覆うことによりワイピングノズルから吹き付けられたワイピングガスが鋼板の板幅方向の両外側で衝突することを回避するようにしたものがあり、鋼板の板端の位置を検出することが重要となっている。
従来、鋼板の板端の位置を検出するものとして、ＣＣＤリニアイメージセンサを用いて鋼板の両縁部を撮像し、取得した画像の明部と暗部との境界を鋼板の縁部として検出する帯状材の位置検出装置も公知となっている（例えば、下記特許文献１参照）。
特開平５−３３２７２８号公報
しかしながら、特許文献１に記載された帯状材の位置検出装置は、溶融金属めっき浴に浸漬されめっき処理された鋼板（以下、金属めっき板と称する）の板端を検出するために用いる場合、溶融金属めっき浴を通った直後の金属めっき板が鏡面状となっていることから、金属めっき板と背景との区別がつきにくく、高精度に金属めっき板のエッジ位置を検出することが難しいという問題があった。
このようなことから本発明は、溶融金属槽中に浸漬され引き上げられた鋼板の板端を簡素な構成で高精度に検出することを可能とした板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するための本発明に係る板エッジ検出装置は、
溶融金属槽から引き上げられた鋼板の板端位置を検出する板エッジ検出装置であって、
前記鋼板に対向配置され、板幅方向に沿って延びるマーキング光を前記鋼板側に向けて照射する光源と、
前記鋼板による前記マーキング光の正反射光および前記鋼板の板端を含む領域を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により撮像した画像に基づき前記鋼板により鏡面反射される前記マーキング光の正反射光が途切れる位置を板端位置として求める解析部と、
前記撮像装置を前記鋼板の板幅方向に沿って移動させる駆動機構と、
前記解析部により求めた前記板端位置に基づいて、当該板端位置が前記画像の板幅方向中央に位置するように前記駆動機構を制御して前記撮像装置の位置を調整する制御部と
を備える
ことを特徴とする。
また、上記の課題を解決するための本発明に係る板エッジ検出方法は、
溶融金属槽から引き上げられた鋼板の板端位置を検出する板エッジ検出方法であって、
前記鋼板に対向配置され、板幅方向に沿って延びるマーキング光を前記鋼板側に向けて照射する光源と、
前記鋼板による前記マーキング光の正反射光および前記鋼板の板端を含む領域を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により撮像した画像に基づき前記鋼板により鏡面反射される前記マーキング光の正反射光が途切れる位置を板端位置として求める解析部と、
前記撮像装置を前記鋼板の板幅方向に沿って移動させる駆動機構と、
を設け、
前記解析部により求めた前記板端位置に基づいて、当該板端位置が前記画像の板幅方向中央に位置するように前記駆動機構を制御して前記撮像装置の位置を調整するようにした
ことを特徴とする。
本発明に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法によれば、溶融金属槽中に浸漬され引き上げられた鋼板の板端を簡素な構成で高精度に検出することができる。
本発明の実施例１に係る板エッジ検出装置の設置例を示す模式図である。 図１の一部を側面視で示す模式図である。 図３（ａ）は図１に示すカメラを移動する前の状態を示す上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）に示すカメラで撮像した画像の例である。 図４（ａ）は図１に示すカメラを移動した後の状態を示す上面図、図４（ｂ）は図４（ａ）に示すカメラで撮像した画像の例である。 本発明の実施例１に係る板エッジ検出装置による一回の板エッジ計測処理の流れを示すフローチャートである。 図６（ａ）は図１に示すカメラの視野の外に金属めっき板が在る状態を示す上面図、図６（ｂ）は図６（ａ）に示すカメラによって撮像した画像の例である。 図７（ａ）は図１に示すカメラの視野全体に金属めっき板が在る状態を示す上面図、図７（ｂ）は図７（ａ）に示すカメラによって撮像した画像の例である。 図１に示すカメラが金属めっき板の板エッジのほぼ正面に位置する場合の計測誤差の例を示す説明図である。 図１に示すカメラが金属めっき板の板エッジの正面から板幅方向にずれている場合の計測誤差の例を示す説明図である。 本発明の実施例２に係る板エッジ検出装置の例を示す上面図である。 図１０に示すカメラの視野の外に金属めっき板が在る状態で撮像した画像の例である。 図１０に示すカメラの視野全体に金属めっき板が在る状態で撮像した画像の例である。 カメラを固定した場合のライン照明の例を示す上面図である。 本発明の実施例３に係る板エッジ検出装置の一部を示す側面図である。 本発明の実施例３に係る板エッジ検出装置による計測誤差を説明するための上面図である。 本発明の実施例３に係る板エッジ検出装置を適用しない場合の計測誤差を説明するための上面図である。 本発明の実施例４におけるカメラを移動する前の状態を示す上面図である。 本発明の実施例４におけるカメラを移動した後の状態を示す上面図である。 従来のノズルマスクの制御を示す上面図である。 本発明の実施例５におけるカメラと金属めっき板との間の距離を測定するための構成を示す上面図である。 図２１（ａ）は図２０に示すカメラを移動する前に撮像した画像の例、図２１（ｂ）は図２０に示すカメラを移動した後に撮像した画像の例である。
以下、図面を用いて本発明に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法について説明する。
図１から図９を用いて本発明の実施例１に係る板エッジ検出装置の詳細を説明する。
図１に示すように、本実施例の溶融金属めっき設備において、連続的に搬送される鋼板１’は溶融金属めっき浴（溶融金属槽）１１内に貯留された高温の溶融金属１２中に浸漬された後、溶融金属めっき浴１１内に配設されたシンクロール１３によって鉛直上方に搬送方向を転換され、上方に引き上げられる。その後、めっき処理された鋼板（以下、金属めっき板と称する）１は、制振装置１４によって振動を抑制され板端部の反りを矯正された状態で、ワイピング装置１５から噴出されるガスにより余剰に付着した溶融金属を除去される。
ここで、本実施例において制振装置１４は、上下対でかつ金属めっき板１の板幅方向に複数個配設された電磁石１４１および渦電流式の変位センサ（板形状センサ）１４２を備え（図２参照）、ワイピング装置１５の上方に配置されている。この制振装置１４は、板幅方向および金属めっき板１に対して近接・離反する方向に移動可能に構成されており、金属めっき板１の反りを低減するために適した位置に位置付けられるように、後述する板エッジ検出装置によって検出した幅方向端部（以下、板端）１ａの位置に基づいて板幅方向の位置を制御される。
また、ワイピング装置１５は、ワイピングノズル１５１およびノズルマスク１５２（図１７等参照）を備えている。ワイピングノズル１５１は、溶融金属めっき浴１１から出て上方に向けて走行する金属めっき板１の表，裏面にガスを吹き付けてめっき付着量を制御する。また、ノズルマスク１５２は、ワイピングノズル１５１から噴出されたワイピングガスが金属めっき板１の板幅方向の両外側で衝突することを回避するように、ワイピングノズル１５１の金属めっき板１の板幅方向の両外側に位置する部分をシールする。このノズルマスク１５２は、板幅方向に沿って移動可能に構成されており、後述する板エッジ検出装置によって検出した板端１ａの位置に基づいて板幅方向の位置を制御される。
さらに本実施例において、溶融金属めっき設備には、図１および図２に示すように板エッジ検出装置としてライン照明（光源）１６と、カメラ（撮像装置）１７と、演算装置１８と、カメラ駆動機構（駆動機構）１９とが設けられている。
ライン照明１６は、複数のＬＥＤ１６１を一列に並べ図示しない拡散板によってライン状の照明光（以下、マーキング光）が得られるように構成されたものである。ライン照明１６は、マーキング光の長手方向が金属めっき板１の板幅方向に沿うように、かつ少なくとも金属めっき板１の板端１ａを含む所定範囲にマーキング光が照射されるようにその長さ及び位置を設定されている。
カメラ１７は、金属めっき板１に対してライン照明１６と同じ側であってライン照明１６とは異なる高さに、少なくとも金属めっき板１によって鏡面反射されたマーキング光の正反射光１６Ａおよび金属めっき板１の板端１ａを撮像するように設置されている。カメラ１７は、例えばＣＣＤカメラであり、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に一例を示すように、金属めっき板１によって鏡面反射されたマーキング光の正反射光１６Ａのみが画像Ｉ上に明部として現れるように露光時間を設定されているものとする。なお、図３および図４中に示す１７Ａはカメラ１７の視野、１７Ｂはカメラ１７の光軸である。このカメラ１７は金属めっき板１の両端にそれぞれ対応して設けられる。
また、演算装置１８は、解析部１８Ａと制御部（調整部）１８Ｂとを含んで構成されている。
解析部１８Ａは、カメラ１７によって金属めっき板１を撮像した画像Ｉから金属めっき板１の板端位置ｘを求める。すなわち、カメラ１７によって金属めっき板１を撮像した画像Ｉには、板端位置ｘが、板幅方向で正反射光１６Ａが途切れる位置として現れる。解析部１８Ａは、この画像Ｉ中の正反射光１６Ａが途切れる位置を板端位置ｘとして検出する。さらに、検出した板端位置ｘを既知の手法により実座標に変換し、金属めっき板１の実際の板端１ａの位置を求める。
なお、本実施例において解析部１８Ａでは、カメラ１７から金属めっき板１までの距離として予め想定した距離（以下、想定距離という）ｄを用いて、画像Ｉ中の金属めっき板１の板端位置ｘを実座標に変換するものとする。
また、制御部１８Ｂは、解析部１８Ａにより検出した画像Ｉ中の板端位置ｘに基づいてこの板端位置ｘを画像Ｉの板幅方向中央（図３（ｂ）、図４（ｂ）中にｃで示す位置）に近づけるように、換言すると、カメラ１７が板端１ａの正面に来るように（光軸１７Ｂと板端１ａの板幅方向の位置が一致するように）、カメラ駆動機構１９を制御してカメラ１７を移動させる。
カメラ駆動機構１９は、カメラ１７を板幅方向に沿って移動させる。
以下に、図５を用いて本実施例における板エッジ計測処理の流れを簡単に説明する。
図５に示すように、本実施例において板エッジの計測を行う場合は、まず、カメラ１７により金属めっき板１を撮像し（ステップＳ１）、解析部１８Ａにより撮像した画像Ｉに基づいて画像Ｉ上の正反射光１６Ａが途切れる位置を板端位置ｘとして検出する（ステップＳ２）。続いて、同じく解析部１８Ａにより、ステップＳ２で検出した板端位置ｘが画像Ｉの板幅方向中央に位置しているか否かを判定する（ステップＳ３）。
ステップＳ３による判定の結果、例えば、図３（ｂ）に示すように正反射光１６Ａが途切れる位置が画像Ｉの板幅方向中央に位置していないと判定された場合（ＮＯ）は、ステップＳ５に移行して画像上の正反射光１６Ａが途切れる位置が画像Ｉの板幅方向中央側へ移動するように（カメラ１７の光軸１７Ｂが板端１ａの正面側に移動するように）制御部１８Ｂによりカメラ駆動機構１９を制御してカメラ１７を移動させ、ステップＳ１に戻る。このようにして、板端１ａが画像Ｉ上の板幅方向中央に位置するまでカメラ１７を移動させる。一方、ステップＳ３による判定の結果、図４（ｂ）に示すように正反射光１６Ａの端部が画像Ｉの板幅方向中央に位置していると判定された場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ４に移行して板端１ａの位置を確定する。
以上の処理を繰り返し行う。
なお、このとき図６（ｂ）に示すようにカメラ１７によって撮像した画像Ｉ中に正反射光１６Ａが映っていない場合には、図６（ａ）に示すように、カメラ１７の光軸１７Ｂが板端１ａに対して板幅方向外側（板幅方向中央側とは反対側）にあるとみなし、制御部１８Ｂによりカメラ駆動機構１９を制御してカメラ１７を板幅方向中央側へ移動させればよい。
また、図７（ｂ）に示すようにカメラ１７によって撮像した画像Ｉ中に板幅方向全体にわたって正反射光１６Ａが映っている場合には、図７（ａ）に示すように、カメラ１７の光軸１７Ｂが板端１ａに対して板幅方向中央側にあるとみなし、制御部１８Ｂによりカメラ駆動機構１９を制御してカメラ１７を板幅方向外側へ移動させればよい。
以上に説明したように、本実施例では、カメラ１７によって正反射光１６Ａを撮像した画像Ｉを処理して正反射光１６Ａが板幅方向で途切れる位置を板端位置ｘとして検出し、この板端位置ｘが画像Ｉの板幅方向中央に位置するようにカメラ１７の位置を調整する構成とした。これにより、板端１ａの正面にカメラ１７が位置した状態で撮像した画像Ｉ中の板端位置ｘに基づいて板端１ａの実際の位置を確定することが可能となった。
ここで、図８に示すように、カメラ１７から金属めっき板１までの距離を想定距離ｄ（固定値）として板端１ａの実際の位置を求める場合、想定距離ｄとカメラ１７から金属めっき板１までの実際の距離Ｄとが異なると、カメラ１７によって撮像した正反射光１６Ａの画像Ｉ上の位置ｘに基づいて検出される板端１ａの位置と実際の板端１ａの位置との間に計測誤差ｅが生じてしまう場合がある。
これに対して、本実施例では、光軸１７Ｂの板幅方向の位置を板端１ａと（ほぼ）一致させることで、図９に示すように、カメラ１７が板端１ａの正面にある場合の計測誤差ｅを、図９に示す光軸１７Ｂと板端１ａとの板幅方向の位置がずれている場合の計測誤差ｅに比較して小さくすることができる。
このように、本実施例に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法によれば、常に板エッジ１ａの正面にカメラ１７が位置した状態で金属めっき板１の板端位置ｘの計測を行うことができるため、計測誤差が低減し高精度に板端１ａの位置を求めることが可能になる。
また、制振装置１４は、金属めっき板１の反りを軽減し、かつ、振動を抑制するので、ライン照明１６とカメラ１７と金属めっき板１との位置関係を安定させることができ、正確なエッジ位置を検出しやすくなる。
図１０から図１４を用いて本発明の実施例２に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法について詳細を説明する。
図１０に示すように、本実施例は、実施例１のライン照明１６に代えてライン照明２０を適用するものである。
ライン照明２０は、実施例１で説明したライン照明１６と同様に、マーキング光の長手方向が金属めっき板１の板幅方向に沿うように設定されている一方、ライン照明１６に比較してマーキング光を照射する板幅方向の長さを短くしたものである。このライン照明２０は、カメラ駆動機構１９によりカメラ１７と一体的に金属めっき板１の板幅方向に沿って移動するように構成されている。
また、本実施例において解析部１８Ａは、図１１および図１２に示すように、カメラ１７によって撮像した画像Ｉ中に設定した計測範囲Ｉａに対して画像処理を行うものとする。すなわち、図１１に示すように正反射光２０Ａが途切れる位置が画像Ｉの板幅方向中央に位置していない場合は、計測範囲Ｉａ上の正反射光２０Ａが途切れる位置が画像Ｉの板幅方向中央側へ移動するように制御部１８Ｂによりカメラ駆動機構１９を制御して板端１ａが画像Ｉ上の板幅方向中央に位置するまでカメラ１７を移動させる。一方、図１２に示すように正反射光２０Ａの端部が画像Ｉの板幅方向中央に位置している場合は、板端１ａの位置を確定する。
また、計測範囲Ｉａ中に正反射光２０Ａが映っていない場合には、カメラ１７の光軸１７Ｂが板端１ａに対して板幅方向外側（板幅方向中央側とは反対側）にあるとみなして制御部１８Ｂによりカメラ駆動機構１９を制御してカメラ１７を板幅方向中央側へ移動させればよい。
また、計測範囲Ｉａ中に板幅方向全体にわたって正反射光２０Ａが映っている場合には、カメラ１７の光軸１７Ｂが板端１ａに対して板幅方向中央側にあるとみなし、制御部１８Ｂによりカメラ駆動機構１９を制御してカメラ１７を板幅方向外側へ移動させればよい。
その他の構成は上述した実施例１と同様であり、以下、重複する説明は省略する。
ここで、カメラ１７の位置を固定した場合、金属めっき板１によって反射されるマーキング光の正反射光１６Ａをカメラ１７によって確実に撮像するためには、図１３に示すライン照明１６のように、金属めっき板１の板端１ａの板幅方向の位置が変化してもカメラ１７によって正反射光１６Ａを撮像することができるように、板端１ａが移動する範囲に応じて板幅方向の長さを設定する必要がある。
これに対し、本実施例に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法によれば、カメラ１７を板端１ａに追従させるため、図１０に示す上述したライン照明２０のように図１３に示すライン照明１６に比較して板幅方向の長さを短くしても、視野１７Ａの中央付近の板端１ａでの正反射光をカメラ１７によって撮像することができる。そのため、実施例１に比較して光源のコストを低減することができる。また、画像Ｉ中に計測範囲Ｉａを設け、この計測範囲Ｉａ内の画像を解析して板端１ａの位置を求めるようにしたため、より簡単に板端位置ｘを検出する処理を行うことができる。
図１４から図１６を用いて本発明の実施例３に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法について詳細を説明する。
本実施例は、実施例１または実施例２と比較して、カメラ駆動機構１９に代えて、駆動機構として、制振装置１４を利用するものである。具体的には、図１４に示すように、カメラ１７を制振装置１４のフレーム上面に固定し、制御部１８Ｂにより制振装置１４の移動を制御することによりカメラ１７を板幅方向に沿って移動させる。
ここで、カメラ１７は、制振装置１４が金属めっき板１の反りを低減するために適した位置にあるときに、板端１ａの正面に位置するように制振装置１４の基体上面に固定される。
具体的には、電磁石１４１の鉄心の板幅方向外側の端部が板端１ａに一致している状態で、光軸１７Ｂが、電磁石１４１の鉄心中央１４１Ａから電磁石１４１の鉄心の横幅ｗと等しい距離だけ板幅方向外側に離れた範囲以内に固定されるようにすれば好適である。
さらに、光軸１７Ａが、電磁石１４１の鉄心中央１４１Ａから電磁石１４１の横幅ｗの１／２だけ板幅方向外側に離れた範囲以内に固定されるようにすればより好適である。
また、上述した実施例１および実施例２では、カメラ１７の焦点距離を想定距離ｄ（固定値）としたのに対し、本実施例では、カメラ１７を制振装置１４と一体的に移動させるようにしたため、カメラ１７から金属めっき板１までの距離として、変位センサ１４２を利用して計測した距離を利用することができる。
ただし、制振装置１４を稼動させる前であって、制振装置１４と金属めっき板１との実際の距離Ｄが変位センサ１４２の距離測定上限ｄ１より離れている状態にあっては、図１５に示すように、カメラ１７から金属めっき板１までの距離を実際の距離Ｄに代えて距離測定上限ｄ１と仮定し、画像中の金属めっき板１の板端位置ｘを求めるものとする。
これは、想定距離を距離測定上限ｄ１とすることにより、図１６に示すように、カメラ１７から金属めっき板１までの想定距離を距離測定上限ｄ１より小さい値ｄ２と設定した場合に比較して、変位センサ１４２で計測することができない遠距離にある金属めっき板に対して、実際の板端１ａの位置と解析部１８Ａによって求めた板端位置ｘとの計測誤差を小さくすることができるためである。
その他の構成は上述した実施例１または実施例２と同様とし、以下、重複する説明は省略する。
このように構成される本実施例に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法によれば、実施例１による効果に加え、カメラ１７を移動させるための装置を省略することができる。また、制振装置１４のフレームを板端１ａに追従するように制御することが可能になるため実施例１に比較して、制振装置１４のフレームの位置を別途検出する必要がなく、制振装置１４の校正が容易になる。
図１７から図１９を用いて本発明の実施例４に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法について詳細を説明する。
図１８および図１９に示すように、本実施例は、上述した実施例１から実施例３のいずれかの実施例において、ノズルマスク１５２の原点と制振装置１４の原点とをそれぞれノズルマスク原点ＯM，制振装置原点ＯEとして個別に設定し、ノズルマスク１５２の位置、制振装置１４の位置を制御するようにしたものである。
より具体的に説明すると、本実施例においてはまず、スプラッシュが生じない位置にノズルマスク１５２を移動させ、このときのノズルマスク１５２の位置ｍ０および制振装置１４の位置ｅ０を基準位置として記録しておく。そして、制御時には、制振装置原点ＯEから板端１ａまでの距離をｅ、ノズルマスク原点ＯMからノズルマスク１５２までの最適な距離をｍ、板端１ａの移動量ｅ’をｅ’（＝ｅ−ｅ０）としたときに、距離ｍがｍ＝ｍ０＋（ｅ−ｅ０）となるようにノズルマスク１５２の位置を制御する。
その他の構成は上述した実施例１、実施例２または実施例３と同様とし、以下、重複する説明は省略する。
ここで、従来の制振装置１４とノズルマスク１５２との板幅方向の位置は、図１７に示すように共通原点Ｏを設定し、この共通原点Ｏがそれぞれ原点となるように制振装置１４の位置とノズルマスク１５２の位置とを校正するようにしていた。具体的には、共通原点Ｏに対するカメラ１７（制振装置１４）の位置をｅ、板端１ａからノズルマスク１５２までの最適な距離をｄSとした場合に、共通原点Ｏからノズルマスク１５２までの距離ｍを、ｍ＝ｅ＋ｄSとしてノズルマスク１５２の位置を制御していた。
ところが、制振装置１４は金属めっき板１の板幅方向中心を基準として制御するのが好適であり、ノズルマスク１５２は金属めっき板１の板端１ａからの距離を基準として制御するのが好適であって、従来の構成では、共通原点を設定することが困難、すなわち、制振装置１４の原点とノズルマスク１５２の原点の誤差が大きくなり、制振装置１４およびノズルマスク１５２の双方を高精度に制御することが難しかった。
これに対し、本実施例に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法によれば、動きが異なる制振装置１４とノズルマスク１５２の原点をそれぞれ設定することが可能となり、制振装置１４およびノズルマスク１５２の零点補正をそれぞれ高精度に行うことが可能になる。
図２０および図２１を用いて本発明の実施例５に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法について詳細を説明する。
本実施例は、上述した実施例１から実施例４のいずれかの実施例において、カメラ１７の位置を修正する際の移動を利用し、ステレオ法を用いてカメラ１７から金属めっき板１までの距離を求めるようにしたものである。
すなわち、本発明においてカメラ１７を板端１ａの正面に移動させる際には、カメラ１７の板幅方向の位置の違いにより、画像Ｉ中での板端位置ｘが異なる（「視差」がある）複数の画像Ｉを撮像することができる。
そこで、本実施例では解析部１８Ａでこの視差および各画像Ｉを撮像したカメラ１７の板幅方向の位置に基づいて、ステレオ法により、金属めっき板１からカメラ１７までの距離を求め、求めた距離を板幅方向の板端位置ｘの算出に用いる。
具体的には、図２０および図２１に示すように、カメラ１７を板端１ａの正面に移動させるまでの間の時刻Ｔ１，Ｔ２におけるカメラ１７の板幅方向の位置と、カメラ１７によって時刻Ｔ１，Ｔ２に撮像した二つの画像ＩT1，ＩT2から得られる板端位置ｘT1，ｘT2）とを利用して、ステレオ法によりカメラ１７から金属めっき板１までの距離を求める。
その他の構成は上述した実施例１から実施例４のいずれかの実施例において説明したものと概ね同様であり、重複する説明は省略する。
このように構成される本実施例に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法によれば、カメラ１７を移動させつつカメラ１７によって時間差をおいて撮像した画像ＩT1，ＩT2を用い、いわゆるステレオ法に基づいて、金属めっき板１の板厚方向の位置情報を取得することができるため、より高精度に金属めっき板１の板端１ａの位置を計測することができる。
本発明は、板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法に適用することができる。
１ 金属めっき板
１’ 鋼板
１ａ 板端位置
１１ 溶融金属めっき浴
１２ 溶融金属
１３ シンクロール
１４ 制振装置
１４１ 電磁石
１４２ 変位センサ
１５ ワイピング装置
１５１ ワイピングノズル
１５２ ノズルマスク
１６ ライン照明
１６Ａ 正反射光
１７ カメラ
１７Ａ 視野
１７Ｂ 光軸
１８ 演算装置
１８Ａ 解析部
１８Ｂ 制御部
１９ カメラ駆動機構
２０ ライン照明

Claims (10)

  1. 溶融金属槽から引き上げられた鋼板の板端位置を検出する板エッジ検出装置であって、
    前記鋼板に対向配置され、板幅方向に沿って延びるマーキング光を前記鋼板側に向けて照射する光源と、
    前記鋼板による前記マーキング光の正反射光および前記鋼板の板端を含む領域を撮像する撮像装置と、
    前記撮像装置により撮像した画像に基づき前記鋼板により鏡面反射される前記マーキング光の正反射光が途切れる位置を板端位置として求める解析部と、
    前記撮像装置を前記鋼板の板幅方向に沿って移動させる駆動機構と、
    前記解析部により求めた前記板端位置に基づいて、当該板端位置が前記画像の板幅方向中央に位置するように前記駆動機構を制御して前記撮像装置の位置を調整する制御部と
    を備えることを特徴とする板エッジ検出装置。
  2. 前記解析部が、前記画像に対して予め設定された計測範囲内の画像に基づいて前記板端位置を求める
    ことを特徴とする請求項１記載の板エッジ検出装置。
  3. 前記解析部が、前記撮像装置によって板幅方向の異なる位置で撮像した二つの画像に基づき、ステレオ法により前記撮像装置から前記鋼板までの距離を求める
    ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の板エッジ検出装置。
  4. 前記鋼板の振動を抑制すると共に板端部の反りを矯正するための電磁石を具備する制振装置をさらに備え、
    前記制御部は、前記制振装置の板幅方向の位置を、前記解析部により求めた前記板端位置に基づいて制御する
    ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の板エッジ検出装置。
  5. 前記駆動機構は、前記制振装置である
    ことを特徴とする請求項４に記載の板エッジ検出装置。
  6. 前記撮像装置は、その光軸の板幅方向の位置が、板幅方向に対して前記電磁石の鉄心の中心から前記鋼板の板端側であって前記鉄心の板幅方向の幅の範囲内となるように前記制振装置に固定される
    ことを特徴とする請求項５記載の板エッジ検出装置。
  7. 前記撮像装置は、その光軸の板幅方向の位置が、板幅方向に対して前記電磁石の鉄心の中心から前記鋼板の板端側であって前記鉄心の板幅方向の幅の半分の範囲内となるように前記制振装置に固定される
    ことを特徴とする請求項５記載の板エッジ検出装置。
  8. 前記制御部は、
    前記画像の計測範囲内に板幅方向全体にわたって前記マーキング光の正反射光が撮像されている場合は、前記撮像装置が板幅方向の中央とは反対側へ移動するように前記駆動機構を制御し、
    前記画像の計測範囲内に前記マーキング光の正反射光が撮像されていない場合は、前記撮像装置が板幅方向の中央側へ移動するように前記駆動機構を制御する
    ことを特徴とする請求項２から請求項７のいずれかに記載の板エッジ検出装置。
  9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の板エッジ検出装置と、
    ワイピングノズルおよび当該ワイピングノズルの開口端の板幅方向の位置を調整するノズルマスクを有するワイピング装置と
    を備え、
    前記制御部は、前記板端位置に基づき前記ノズルマスクの板幅方向の位置を制御する
    ことを特徴とする溶融金属めっき設備。
  10. 溶融金属槽から引き上げられた鋼板の板端位置を検出する板エッジ検出方法であって、
    前記鋼板に対向配置され、板幅方向に沿って延びるマーキング光を前記鋼板側に向けて照射する光源と、
    前記鋼板による前記マーキング光の正反射光および前記鋼板の板端を含む領域を撮像する撮像装置と、
    前記撮像装置により撮像した画像に基づき前記鋼板により鏡面反射される前記マーキング光の正反射光が途切れる位置を板端位置として求める解析部と、
    前記撮像装置を前記鋼板の板幅方向に沿って移動させる駆動機構と、
    を設け、
    前記解析部により求めた前記板端位置に基づいて、当該板端位置が前記画像の板幅方向中央に位置するように前記駆動機構を制御して前記撮像装置の位置を調整するようにした
    ことを特徴とする板エッジ検出方法。
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