JP7481223B2 - End-piece material detection device and end-piece material detection method - Google Patents
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Description
本発明は、棒鋼の圧延設備において、複数本の棒鋼を切断する際に発生する製品長に満たない端尺材を検出する装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to an apparatus and method for detecting end pieces that are shorter than the product length and are generated when cutting multiple steel bars in a steel bar rolling facility.
棒鋼の圧延設備において、所定の径に圧延されて圧延機から出てきた棒鋼は、規定製品長以上（一例としては、１００ｍ前後）の長尺であるので、この長尺製品は複数本まとめて、コールドシャーにより、所定の製品長（定尺製品長：一般的には、３．５～１２ｍ程度）に切断される。 In steel bar rolling facilities, the steel bars that come out of the rolling mill after being rolled to a specified diameter are longer than the specified product length (for example, around 100 m), so multiple pieces of these long products are cut together into the specified product length (fixed product length: generally around 3.5 to 12 m) using a cold shear.
しかし、圧延機で圧延される元となる素材である連続鋳造機で鋳造された鋳片（例えば１４０角のビレット材等）の長さにはバラつきがあり、その結果、この鋳片を圧延して得られる棒鋼の長さにはバラつきが発生することになる。そのため、これらの棒鋼をシャー切断して得られる棒鋼群には、定尺製品長に満たない棒鋼（端尺材）が混入することがある。 However, there is variation in the length of the slab (e.g., 140mm square billet material) cast by the continuous casting machine, which is the raw material that is rolled by the rolling mill, and as a result, there is variation in the length of the steel bars obtained by rolling these slabs. Therefore, the group of steel bars obtained by shear cutting of these steel bars may contain steel bars (end pieces) that are shorter than the standard product length.
このような端尺材を検出するための装置には、例えば特許文献１（特開平5-149718号公報）や特許文献２（特許6340177号公報）に開示されたものがある。
これら特許文献１、２に開示された装置は、圧延設備内で複数本並べられた状態で長手方向に送られる棒鋼の所定位置での存在本数を、棒鋼の上方に設けられたセンサーまたは画像取得装置から得られた情報に基づいて計測することで端尺材を検出するものである。
Devices for detecting such end materials include those disclosed in Patent Document 1 (JP Patent Publication 5-149718 A) and Patent Document 2 (JP Patent Publication 6,340,177 A), for example.
The devices disclosed in Patent Documents 1 and 2 detect scrap material by measuring the number of steel bars present at a given position as they are fed longitudinally in a line within the rolling equipment, based on information obtained from a sensor or image acquisition device installed above the steel bars.
しかしながら、複数本並べられた棒鋼は一部重なり合っていることもある等の理由から、これらの装置によって精度よく端尺材を検出することは難しかった。 However, because multiple steel bars arranged side by side may overlap in parts, it was difficult to accurately detect end pieces using these devices.
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、簡単にかつ正確に端尺材の有無を検知できる端尺材検出装置及び端尺材検出方法を提供するものである。 The present invention was made to solve these problems, and provides an end-of-cut material detection device and end-of-cut material detection method that can easily and accurately detect the presence or absence of end-of-cut material.
（１）本発明に係る端尺材検出装置は、圧延後の複数本の棒鋼を一層で載置してその長手方向に搬送する搬送テーブルと、この搬送テーブルにより供給された前記棒鋼を複数本まとめてシャー切断するコールドシャーとを備えた棒鋼圧延設備に配置され、シャー切断後に得られる棒鋼群から所定の製品長に満たない端尺材を検出する端尺材検出装置であって、
シャー切断した直後の前記棒鋼の切断面を照らすよう、前記シャーの出口側において前記切断面と対向する位置に設けられた照明装置と、
前記照明装置によって照らされた前記切断面の画像を取得するよう、前記シャーの出口側において前記切断面と対向する位置に設けられた画像取得装置と、
前記画像取得装置による撮影で得られた前記切断面の画像に対して画像処理を行う画像処理装置と、
該画像処理装置により処理された画像に基づいて前記コールドシャーにより切断された前記棒鋼の本数を計測するとともに、連続する第１のシャー切断と第２のシャー切断による前記切断面の画像から計測された前記棒鋼の本数を用い、前記第１のシャー切断で切断された棒鋼の本数と前記第２のシャー切断で切断された棒鋼の本数との差に基づいて前記端尺材を検出するよう構成された演算装置と、を備えることを特徴とするものである。
(1) The end material detection device of the present invention is disposed in a bar steel rolling facility equipped with a conveying table on which multiple rolled bar steels are placed in one layer and conveyed in the longitudinal direction, and a cold shear which shears the multiple bar steels supplied by the conveying table together, and detects end material that does not meet a predetermined product length from a group of bar steel obtained after shear cutting,
A lighting device is provided at an outlet side of the shear in a position facing the cut surface so as to illuminate the cut surface of the steel bar immediately after the shear cutting;
an image capture device provided at an outlet side of the shear at a position facing the cut surface so as to capture an image of the cut surface illuminated by the illumination device;
an image processing device that performs image processing on the image of the cut surface obtained by the image acquisition device;
The system is characterized by comprising a calculation device configured to measure the number of the steel bars cut by the cold shear based on the image processed by the image processing device, and to use the number of the steel bars measured from images of the cut surfaces by the successive first shear cut and second shear cut to detect the end material based on the difference between the number of the steel bars cut by the first shear cut and the number of the steel bars cut by the second shear cut.
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記照明装置が、前記棒鋼の並べられた方向である幅方向において異なる位置から前記切断面に対して投光可能に構成されていることを特徴とするものである。 (2) Furthermore, in the above (1), the lighting device is configured to be able to project light onto the cutting surface from different positions in the width direction, which is the direction in which the steel bars are arranged.
（３）また、上記（１）または（２）に記載のものにおいて、前記演算装置と通信可能に設けられ、前記端尺材を検出したことを示す検出信号を前記演算装置から受信したときに、その旨を表示する表示装置を更に備えることを特徴とするものである。 (3) Furthermore, in the above (1) or (2), the device further comprises a display device that is capable of communicating with the arithmetic device and that displays a detection signal indicating that the end material has been detected when the detection signal is received from the arithmetic device.
（４）本発明に係る端尺材検出方法は、圧延後の複数本の棒鋼を一層で載置してその長手方向に搬送する搬送テーブルと、この搬送テーブルにより供給された前記棒鋼を複数本まとめてシャー切断するコールドシャーとを備えた棒鋼圧延設備において、シャー切断後に得られる棒鋼群から所定の製品長に満たない端尺材を検出する方法であって、
シャー切断した直後の前記棒鋼の切断面を照明装置で照らすことと、
前記照明装置によって照らされた前記切断面を画像取得装置で撮影することと、
前記撮影することにより得られた連続する第１のシャー切断と第２のシャー切断による前記切断面の画像に対して画像処理を行うことで第１のシャー切断により切断された棒鋼の本数と第２のシャー切断により切断された棒鋼の本数とを計測することと、
前記計測された前記第１のシャー切断で切断された棒鋼の本数と前記第２のシャー切断で切断された棒鋼の本数との差に基づいて前記端尺材を検出することと、を含むことを特徴とするものである。
(4) The end material detection method of the present invention is a method for detecting end material that does not meet a predetermined product length from a group of steel bars obtained after shear cutting in a steel bar rolling facility equipped with a conveying table on which multiple steel bars after rolling are placed in one layer and conveyed in the longitudinal direction, and a cold shear that shears the multiple steel bars supplied by the conveying table at once,
Illuminating the cut surface of the steel bar immediately after shear cutting with a lighting device;
taking an image of the cut surface illuminated by the illumination device with an image capture device;
Counting the number of steel bars cut by the first shear cutting and the number of steel bars cut by the second shear cutting by performing image processing on the images of the cut surfaces by the successive first shear cutting and the second shear cutting obtained by photographing;
Detecting the end piece based on the difference between the measured number of steel bars cut by the first shear cutting and the measured number of steel bars cut by the second shear cutting.
端尺材有無の検知の精度は、棒鋼の長手方向における特定の位置での棒鋼の存在有無の検知精度に依存するが、本発明においては、シャー切断直後の揃った切断面に対して、これらに対向する位置から照明、撮像を行うことで、二値化等の画像処理で本数計測を行うことに適した画像が得られ、特定の位置（シャーによる切断位置）での本数を精度よく計測することができる。そのため、精度よく端尺材を検出することが可能となる。 The accuracy of detecting the presence or absence of end material depends on the accuracy of detecting the presence or absence of steel bars at a specific position in the longitudinal direction of the steel bar, but in the present invention, by illuminating and photographing the aligned cut surfaces immediately after shear cutting from a position opposite these, an image suitable for counting the number of bars is obtained through image processing such as binarization, and the number of bars at a specific position (the position where the bar is cut by the shear) can be measured with high accuracy. This makes it possible to detect end material with high accuracy.
本実施の形態に係る端尺材検出装置１は、図１、図２に示すように、棒鋼圧延設備３に配置され、シャー切断後に得られる棒鋼群から所定の製品長に満たない端尺材を検出するものであって、照明装置５と、画像取得装置７と、コンピュータ８と、表示装置１３とを備え、コンピュータ８に組み込まれたソフトウエアによって本発明の画像処理装置９と演算装置１１とが実現されている。以下、各構成を詳細に説明する。 As shown in Figures 1 and 2, the end material detection device 1 according to this embodiment is placed in a bar steel rolling facility 3 and detects end material that does not meet a predetermined product length from a group of bars obtained after shear cutting. It is equipped with a lighting device 5, an image acquisition device 7, a computer 8, and a display device 13, and the image processing device 9 and calculation device 11 of the present invention are realized by software built into the computer 8. Each component will be described in detail below.
＜棒鋼圧延設備＞
棒鋼圧延設備３は、圧延後の複数本の棒鋼１４を一層で載置してその長手方向に搬送する搬送テーブル１５と、この搬送テーブル１５により供給された棒鋼１４を複数本まとめてシャー切断する刃物１７を有するコールドシャー１９とを備えている。
本実施の形態の搬送テーブル１５は、図２に示すように、棒鋼群を幅方向に３ラインで搬送するものである。本発明において、幅方向とは、棒鋼の並べられた方向であって、水平面内において棒鋼の長手方向（搬送方向）と直交する方向を意味している。
棒鋼１４の搬送方向は、図１中の矢印で示す方向であり、搬送テーブル１５の下流側すなわち矢印の先端方向の所定の位置には棒鋼１４を受け止める移動可能なストッパーが設置され（図示なし）、ストッパーと刃物１７の間隔が定尺製品長になるように、ストッパーの位置が決定されている。
<Steel bar rolling equipment>
The bar steel rolling equipment 3 is equipped with a conveying table 15 on which multiple rolled bars 14 are placed in one layer and conveyed in the longitudinal direction, and a cold shear 19 having a blade 17 which shears the multiple bars 14 supplied by this conveying table 15 together.
The conveying table 15 of this embodiment conveys the group of steel bars in three lines in the width direction, as shown in Fig. 2. In the present invention, the width direction means the direction in which the steel bars are arranged, and the direction perpendicular to the longitudinal direction (conveying direction) of the steel bars in a horizontal plane.
The conveying direction of the steel bar 14 is the direction indicated by the arrow in Figure 1, and a movable stopper (not shown) for receiving the steel bar 14 is installed at a predetermined position downstream of the conveying table 15, i.e., in the direction of the tip of the arrow, and the position of the stopper is determined so that the distance between the stopper and the blade 17 is the standard product length.
＜照明装置＞
照明装置５は、シャー切断した直後の棒鋼１４の切断面を照らすよう、シャーの出口側において切断面と対向する位置に設けられている（図１参照）。
照明装置５の設置位置は、発した光ができる限り多く棒鋼１４の切断面で反射して画像取得装置７に届く位置であることが好ましい。これは、画像取得装置７による撮影で得られた画像において切断面部分が明るければ明るいほど、当該画像に対して画像処理装置９で後述の二値化処理を行って得られた画像において棒鋼１４の切断面の部分の識別が容易となり、棒鋼の本数の計測精度が向上するためである。
このことから、照明装置５の設置位置は、理想的には切断面に対して正対する位置であることが望ましいが、実際にはそのような位置には設置できないため、圧延設備を構成する他の装置等との関係で設置可能な場所に設けることとなる。通常、コールドシャーの下流側の搬送テーブル上には空間が存在するため、その空間の適当な位置に配置すればよい。例えば、本実施の形態のように、照明装置５の設置位置のシャー出口からの水平距離と、搬送テーブル上面を基準とした高さとの比が３：１程度となるように照明装置５の位置を設定してもよい。
<Lighting equipment>
The lighting device 5 is provided at a position facing the cut surface on the exit side of the shear so as to illuminate the cut surface of the steel bar 14 immediately after it has been cut by the shear (see FIG. 1).
The lighting device 5 is preferably installed at a position where as much of the emitted light as possible is reflected by the cut surfaces of the steel bars 14 and reaches the image acquisition device 7. This is because the brighter the cut surface portion is in the image captured by the image acquisition device 7, the easier it is to identify the cut surface portion of the steel bars 14 in the image obtained by performing a binarization process (described later) on the image in the image processing device 9, thereby improving the measurement accuracy of the number of steel bars.
For this reason, the lighting device 5 is ideally installed at a position directly opposite the cut surface, but since it cannot be installed in such a position in reality, it is installed at a location where it can be installed in relation to other devices constituting the rolling equipment. Normally, there is a space on the conveying table downstream of the cold shear, so the lighting device 5 may be installed at an appropriate position in that space. For example, as in this embodiment, the lighting device 5 may be positioned so that the ratio of the horizontal distance from the shear outlet to the height based on the top surface of the conveying table is about 3:1.
また、照明装置５は、群を構成している棒鋼１４の全ての切断面を棒鋼群の全幅に渡りできる限り均一に照らすことが好ましく、そのため本実施の形態では発光ダイオード（ＬＥＤ）製で搬送テーブル１５の幅方向に延びるライン照明装置が２台設けられている。なお、棒鋼群の全幅を均一に照明させることができる照明としては、ＬＥＤ製ライン照明以外にも、例えば有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子等の他の半導体発光素子を用いたライン照明でもよく、また、白熱電球等を用いた投光器を幅方向に複数並べた形態でも良い。
言い換えると、照明装置５が、棒鋼１４の並べられた方向である幅方向において異なる位置から棒鋼１４の切断面に対して投光可能に構成されていることが好ましい。例えば、白熱電球等を用いた投光器であれば、２つの投光器を幅方向において位置の異なる２か所に設置すればよい。これによって、１つの投光器を１か所に設置して１点から切断面に対して投光するよりも、より均一に棒鋼群全体を照らすことができ、画像取得装置７による撮影で得られる画像において切断面部分をより明るくすることができる。
Furthermore, it is preferable that the lighting device 5 illuminates all cut surfaces of the steel bars 14 constituting the group as uniformly as possible across the entire width of the steel bar group, and for this reason, in this embodiment, two line lighting devices made of light-emitting diodes (LEDs) and extending in the width direction of the conveyor table 15 are provided. Note that, as lighting capable of uniformly illuminating the entire width of the steel bar group, other than LED line lighting, for example, line lighting using other semiconductor light-emitting elements such as organic electroluminescence (EL) elements, or a configuration in which multiple floodlights using incandescent light bulbs or the like are lined up in the width direction, may also be used.
In other words, it is preferable that the lighting device 5 is configured to be able to project light onto the cut surfaces of the steel bars 14 from different positions in the width direction, which is the direction in which the steel bars 14 are arranged. For example, if floodlights using incandescent bulbs or the like are used, two floodlights can be installed at two different positions in the width direction. This makes it possible to illuminate the entire group of steel bars more uniformly than if one floodlight were installed in one location and projected light onto the cut surfaces from one point, and makes the cut surface portion brighter in the image captured by the image capture device 7.
＜画像取得装置＞
画像取得装置７は、照明装置５によって照らされた棒鋼１４の切断面の画像を取得するよう、コールドシャー１９の出口側において棒鋼１４の切断面と対向する位置に設けられている。
本実施の形態の画像取得装置７は、図２に示すように、搬送テーブル１５の幅方向に３台設置されたビデオカメラ７ａによって構成されている。画像取得装置７の設置位置は、照明装置５の設置とほぼ同じである。
<Image Acquisition Device>
The image capturing device 7 is provided at a position facing the cut surface of the steel bar 14 on the exit side of the cold shear 19 so as to capture an image of the cut surface of the steel bar 14 illuminated by the lighting device 5 .
2, the image capture device 7 of this embodiment is composed of three video cameras 7a installed in the width direction of the conveying table 15. The installation position of the image capture device 7 is approximately the same as that of the lighting device 5.
なお、画像取得装置７を３台のビデオカメラ７ａで構成した理由は以下の通りである。
本実施の形態における棒鋼群の搬送ラインは３ラインあり、１台のビデオカメラで棒鋼全幅を撮影しようとした場合、ビデオカメラをかなり後方に（切断面から離して）配置して撮影することになる。この場合、得られた画像において棒鋼の各切断面のサイズが小さくなり、画像処理によって棒鋼本数を計測することが困難となる。これに対して、複数台（本例では３台）のビデオカメラ７ａを設置することで、ビデオカメラ７ａを棒鋼断面の近くに配置して棒鋼の切断面を大きく撮影することが可能となり、画像処理による棒鋼本数の計測が容易となる。
The reason why the image acquisition device 7 is composed of three video cameras 7a is as follows.
In this embodiment, there are three conveying lines for the steel bar group, and if one video camera is to capture the entire width of the steel bars, the video camera is placed far back (away from the cut surface). In this case, the size of each cut surface of the steel bars in the obtained image becomes small, making it difficult to count the number of steel bars by image processing. In contrast, by installing multiple video cameras 7a (three in this example), it is possible to place the video cameras 7a near the cross sections of the steel bars and capture a large image of the cut surfaces of the steel bars, making it easier to count the number of steel bars by image processing.
本実施の形態では、照明装置５から発せられて棒鋼１４の切断面で反射した光ができる限り多く画像取得装置７に届くように、画像取得装置７の直上に照明装置５が設置されている（図１参照）。しかし、刃物１７により切断された棒鋼１４の断面はせん断破断された切断面をしているため、照明光は棒鋼１４の切断面で乱反射して画像取得装置７に届くため、画像取得装置７と照明装置５との位置関係はそれほど厳密にする必要はない。 In this embodiment, the lighting device 5 is installed directly above the image capture device 7 so that as much of the light emitted from the lighting device 5 and reflected by the cut surface of the steel bar 14 as possible reaches the image capture device 7 (see FIG. 1). However, because the cross section of the steel bar 14 cut by the blade 17 is a shear-fractured cut surface, the illumination light is diffusely reflected by the cut surface of the steel bar 14 and reaches the image capture device 7, so the positional relationship between the image capture device 7 and the lighting device 5 does not need to be very strict.
＜画像処理装置＞
画像処理装置９は、画像取得装置７による撮影で得られた棒鋼１４の切断面の画像に対して、棒鋼本数計測のための前処理として画像処理を行う装置であり、本実施の形態においては後述の演算装置１１と共に１つのコンピュータ８に組み込まれたソフトウエアによって実現されている。
本実施の形態の画像処理装置９は、以下の（１）～（４）の画像処理を順次行う。
（１）画像取得装置７によって撮影されて取得された画像から棒鋼群の切断面を含む部分の適当な大きさの画像を切出す。
（２）画像の明暗を平滑化するため、カラー画像を二値化する。
（３）微小ノイズを除去するため、フィルタリング処理を実施する。
（４）足切り処理を実施することにより、大きな物体の除去を行う。
このうち、（３）の二値化処理においては、変動閾値法を用いることが好ましい。また、（４）のフィルタリング処理は、膨張処理と収縮処理を適宜繰り返し実施することで行うことが好ましい。
以上のような一連の画像処理を実施することにより、演算装置１１による棒鋼１４の本数の計測が可能となる。
<Image Processing Device>
The image processing device 9 is a device that performs image processing on the image of the cut surface of the steel bar 14 obtained by photographing with the image acquisition device 7 as preprocessing for measuring the number of steel bars, and in this embodiment is realized by software incorporated into a single computer 8 together with the calculation device 11 described below.
The image processing device 9 of this embodiment sequentially performs the following image processing steps (1) to (4).
(1) An image of an appropriate size including the cut surface of the group of steel bars is cut out from the image captured by the image capture device 7.
(2) To smooth out the brightness of the image, the color image is binarized.
(3) To remove minute noise, a filtering process is performed.
(4) A pruning process is performed to remove large objects.
Of these, the binarization process of (3) preferably uses a moving threshold method, and the filtering process of (4) preferably involves appropriately repeating an expansion process and an erosion process.
By carrying out the series of image processing described above, the calculation device 11 is able to count the number of steel bars 14 .
＜演算装置＞
演算装置１１は、前述の通りコンピュータ８に組み込まれたソフトウエアによって実現されており、画像処理装置９により処理された画像に基づいてコールドシャー１９により切断された棒鋼１４の本数を計測する。具体的には、前記（４）までの画像処理が完了した画像において、大きさが所定の閾値範囲内に収まる白の領域の数を棒鋼１４の本数として計数する。この際、白の領域の中に、大きさが１本の棒鋼の切断面の大きさに対応する大きさよりも一定以上の割合で大きいものが存在する場合には、その大きさに応じて、その領域が何本の棒鋼に対応するかを判定し、その判定結果に基づいて計数結果（本数）の補正を行う。例えば、白の領域が１４個検出され、そのうちの１つの領域の最大幅が１本の棒鋼の切断面の大きさに対応する大きさより７０％程度大きい場合には、その領域が２本の棒鋼に対応するものと判定し、棒鋼１４の計数結果を補正して１５本として出力する。
そして、連続する第１のシャー切断と第２のシャー切断による切断面の画像から計測された棒鋼１４の本数を用い、第１のシャー切断で切断された棒鋼１４の本数と第２のシャー切断で切断された棒鋼１４の本数との差に基づいて端尺材１４ａを検出するよう構成されている。
また、演算装置１１は、上記の演算により端尺材１４ａを検出すると、端尺材１４ａを検出したことを示す検出信号（以下、「端尺検出信号」という）を表示装置１３に出力する。
<Calculation device>
The calculation device 11 is realized by the software incorporated in the computer 8 as described above, and counts the number of steel bars 14 cut by the cold shear 19 based on the image processed by the image processing device 9. Specifically, in the image in which the image processing up to (4) has been completed, the number of white areas whose size falls within a predetermined threshold range is counted as the number of steel bars 14. At this time, if there is a white area whose size is larger than the size corresponding to the cut surface of one steel bar by a certain percentage or more, it is determined how many steel bars the area corresponds to according to the size, and the counting result (number) is corrected based on the determination result. For example, if 14 white areas are detected and the maximum width of one of the areas is about 70% larger than the size corresponding to the cut surface of one steel bar, it is determined that the area corresponds to two steel bars, and the counting result of the steel bars 14 is corrected and output as 15.
The system is configured to use the number of steel bars 14 measured from images of the cut surfaces produced by the successive first shear cut and second shear cut, and detect end pieces 14a based on the difference between the number of steel bars 14 cut by the first shear cut and the number of steel bars 14 cut by the second shear cut.
Furthermore, when the calculation device 11 detects the end piece 14a through the above calculation, it outputs to the display device 13 a detection signal indicating that the end piece 14a has been detected (hereinafter referred to as an "end piece detection signal").
＜表示装置＞
表示装置１３は、演算装置１１と通信可能に設けられ、演算装置１１から端尺検出信号を受信したときに、その旨を表示する装置であり、本実施の形態ではコンピュータ８に接続された画面表示（ディスプレイ）装置である。
<Display Device>
The display device 13 is provided to be capable of communicating with the calculation device 11 and, when it receives an end scale detection signal from the calculation device 11, displays that fact. In this embodiment, the display device 13 is a screen display device connected to the computer 8.
以上のように構成された本実施の形態の端尺材検出装置１を用いた端尺材検出方法を装置の動作と共に説明する。
搬送テーブル１５上を上流側から搬送された棒鋼群は図示しないストッパーによって受け止められ、コールドシャー１９の刃物１７によって切断される。
シャー切断した直後の棒鋼１４の切断面は照明装置５によって照らされ、照明装置５によって照らされた切断面が画像取得装置７によって撮影される。図３（ａ）は画像取得装置７によって撮影された棒鋼群の写真である。棒鋼群の各棒鋼１４の切断面は光が乱反射するため、白く撮影されていることがわかる。このような撮影状態であると、前述した画像処理により、図３（ｂ）に示すように、各棒鋼１４の断面を検知し（拡大図の切断面を囲む枠参照）、棒鋼１４群の本数を計測することが容易となる。
A method for detecting end pieces using the end piece detecting device 1 of this embodiment configured as described above will be described together with the operation of the device.
The group of steel bars transported from the upstream side on the transport table 15 is received by a stopper (not shown) and cut by the blades 17 of the cold shear 19 .
The cut surface of the steel bars 14 immediately after shear cutting is illuminated by the lighting device 5, and the cut surface illuminated by the lighting device 5 is photographed by the image capture device 7. Fig. 3(a) is a photograph of a group of steel bars photographed by the image capture device 7. It can be seen that the cut surface of each steel bar 14 in the group of steel bars is photographed as white due to diffuse reflection of light. In this photographed state, the cross section of each steel bar 14 can be detected by the image processing described above (see the frame surrounding the cut surface in the enlarged view) as shown in Fig. 3(b), making it easy to count the number of steel bars 14 in the group.
演算装置１１は、画像処理装置９によって処理された画像に基づいてコールドシャー１９により切断された棒鋼１４の本数を計測する。そして、前回のシャー切断（第１のシャー切断）による切断面の画像から計測された棒鋼１４の本数と、今回のシャー切断（第２のシャー切断）による切断面の画像から計測された棒鋼１４の本数を用い、前回のシャー切断で切断された棒鋼１４の本数と今回のシャー切断で切断された棒鋼１４の本数との差に基づいて端尺材１４ａを検出する。 The computing device 11 measures the number of steel bars 14 cut by the cold shear 19 based on the image processed by the image processing device 9. Then, using the number of steel bars 14 measured from the image of the cut surface from the previous shear cut (first shear cut) and the number of steel bars 14 measured from the image of the cut surface from the current shear cut (second shear cut), the end material 14a is detected based on the difference between the number of steel bars 14 cut in the previous shear cut and the number of steel bars 14 cut in the current shear cut.
例えば、図４に示すように、前回のシャー切断による切断面の画像から計測された棒鋼１４の本数がＭ本で、今回のシャー切断による切断面の画像から計測された棒鋼１４の本数がＮ本とすると、図４（ａ）に示すように、Ｎ＝Ｍの場合には、前回と今回のシャー切断によって所定長さに切断された棒鋼群の中には端尺材１４ａは含まれていないと判断する。他方、図４（ｂ）に示すように、Ｎ＜Ｍの場合には前回と今回のシャー切断によって所定長さに切断された棒鋼群の中に定尺製品長より短い端尺材１４ａがＭ－Ｎ本混入しているとして、端尺材検出信号を表示装置１３に出力する。
表示装置１３は、端尺材検出信号を受信すると、その旨を画面に表示し操作者に知らせる。
このようにコールドシャー１９で切断される切断面を撮影して、棒鋼１４の本数を計測することにより、端尺材１４ａが存在しているかどうかを検知することができ、後工程への端尺混入を防止することができる。
For example, as shown in Fig. 4, if the number of steel bars 14 measured from the image of the cut surface by the previous shear cutting is M, and the number of steel bars 14 measured from the image of the cut surface by the current shear cutting is N, then as shown in Fig. 4(a), when N = M, it is determined that the group of steel bars cut to the specified length by the previous and current shear cuttings does not include any end pieces 14a. On the other hand, as shown in Fig. 4(b), when N < M, it is determined that M-N end pieces 14a shorter than the fixed product length are mixed in the group of steel bars cut to the specified length by the previous and current shear cuttings, and an end piece detection signal is output to the display device 13.
When the display device 13 receives the end-of-length material detection signal, it displays a message to that effect on the screen to notify the operator.
In this way, by photographing the cut surface cut by the cold shear 19 and counting the number of steel bars 14, it is possible to detect whether or not end pieces 14a are present, thereby preventing end pieces from being mixed in with subsequent processes.
端尺材１４ａの有無の検知の精度は、棒鋼１４の長手方向における特定の位置での棒鋼１４の存在有無の検出精度に依存するが、本実施の形態では、シャー切断直後の揃った切断面に対して、これらに対向する位置から照明、撮像を行うことで、２値化等の画像処理で本数計測を行うことに適した画像が得られ、特定の位置（シャーによる切断位置）での本数を精度よく計測することができる。そのため、精度よく端尺材１４ａを検出することが可能となる。 The accuracy of detecting the presence or absence of end material 14a depends on the accuracy of detecting the presence or absence of steel bar 14 at a specific position in the longitudinal direction of steel bar 14, but in this embodiment, illumination and imaging are performed from a position opposite the aligned cut surfaces immediately after shear cutting, thereby obtaining an image suitable for counting the number of pieces using image processing such as binarization, and the number of pieces at a specific position (cut position by the shear) can be measured with high accuracy. This makes it possible to detect end material 14a with high accuracy.
以上、本発明を実施形態を用いて説明してきたが、本発明はこの実施の形態の構成には限られない。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲の記載に基づいて定まるものであり、その範囲内において実施の形態に示した構成要素の一部の省略や変形、またそれらの改良を施した構成の全てが本発明に含まれる。 The present invention has been described above using an embodiment, but the present invention is not limited to the configuration of this embodiment. The scope of the present invention is determined based on the description of the appended claims, and within that scope, the present invention includes all configurations in which some of the components shown in the embodiment are omitted or modified, as well as improvements thereon.
例えば、本発明においては、画像処理装置９と演算装置１１は１つのコンピュータ８に組み込まれたソフトウエアによって実現されるものである必要はなく、それぞれの機能を有する別々のハードウェアによって実現されるものであってもよい。
また、上記の実施の形態では演算装置１１が端尺材１４ａを検出した際に、表示装置１３にその旨を視覚的に表示するようにしているが、本発明の表示装置はこれに限られるものではない。本発明の表示装置は、例えば、警報音等の音やランプの点灯等の光によって端尺材１４ａが検出された旨を操作者に知らせるものであってもよい。
For example, in the present invention, the image processing device 9 and the calculation device 11 do not have to be realized by software incorporated into a single computer 8, but may be realized by separate hardware having their respective functions.
In the above embodiment, when the arithmetic device 11 detects the end material 14a, the detection is visually indicated on the display device 13, but the display device of the present invention is not limited to this. The display device of the present invention may inform the operator that the end material 14a has been detected by, for example, a sound such as an alarm or a light such as a light being turned on.
１ 端尺材検出装置
３ 棒鋼圧延装置
５ 照明装置
７ 画像取得装置
７ａ ビデオカメラ
８ コンピュータ
９ 画像処理装置
１１ 演算装置
１３ 表示装置
１４ 棒鋼
１４ａ 端尺材
１５ 搬送テーブル
１７ 刃物
１９ コールドシャー
REFERENCE SIGNS LIST 1 End piece detection device 3 Steel bar rolling device 5 Lighting device 7 Image acquisition device 7a Video camera 8 Computer 9 Image processing device 11 Arithmetic device 13 Display device 14 Steel bar 14a End piece 15 Conveyor table 17 Blade 19 Cold shear
Claims (4)
シャー切断した直後の前記棒鋼の切断面を照らすよう、前記コールドシャーの出口側において前記切断面と対向する位置に設けられた照明装置と、
前記照明装置によって照らされた前記切断面の画像を取得するよう、前記コールドシャーの出口側において前記切断面と対向する位置に設けられた画像取得装置と、
前記画像取得装置による撮影で得られた前記切断面の画像に対して画像処理を行う画像処理装置と、
該画像処理装置により処理された画像に基づいて前記コールドシャーにより切断された前記棒鋼の本数を計測するとともに、連続する第１のシャー切断と第２のシャー切断による前記切断面の画像から計測された前記棒鋼の本数を用い、前記第１のシャー切断で切断された棒鋼の本数と前記第２のシャー切断で切断された棒鋼の本数との差に基づいて前記端尺材を検出するよう構成された演算装置と、を備えることを特徴とする端尺材検出装置。 An end-piece detection device is provided in a bar rolling facility equipped with a conveying table on which a plurality of rolled steel bars are placed in one layer and conveyed in the longitudinal direction, and a cold shear that shears the plurality of steel bars fed by the conveying table together, and detects end-piece pieces that do not meet a predetermined product length from a group of steel bars obtained after shear cutting,
A lighting device is provided at an outlet side of the cold shear in a position facing the cut surface so as to illuminate the cut surface of the steel bar immediately after the shear cutting;
an image capture device provided at an outlet side of the cold shear at a position facing the cut surface so as to capture an image of the cut surface illuminated by the illumination device;
an image processing device that performs image processing on the image of the cut surface obtained by the image acquisition device;
This end material detection device is characterized by comprising: a calculation device configured to measure the number of the steel bars cut by the cold shear based on the image processed by the image processing device, and to detect the end material based on the difference between the number of the steel bars cut by the first shear cut and the number of the steel bars cut by the second shear cut using the number of the steel bars measured from images of the cut surfaces by the successive first shear cut and second shear cut.
シャー切断した直後の前記棒鋼の切断面を照明装置で照らすことと、
前記照明装置によって照らされた前記切断面を画像取得装置で撮影することと、
前記撮影することにより得られた連続する第１のシャー切断と第２のシャー切断による前記切断面の画像に対して画像処理を行うことで第１のシャー切断により切断された棒鋼の本数と第２のシャー切断により切断された棒鋼の本数とを計測することと、
前記計測された前記第１のシャー切断で切断された棒鋼の本数と前記第２のシャー切断で切断された棒鋼の本数との差に基づいて前記端尺材を検出することと、を含むことを特徴とする端尺材検出方法。 A method for detecting end pieces that do not meet a predetermined product length from a group of steel bars obtained after shear cutting in a steel bar rolling facility equipped with a conveying table on which a plurality of steel bars after rolling are placed in one layer and conveyed in the longitudinal direction, and a cold shear that shears the plurality of steel bars supplied by the conveying table, comprising:
Illuminating the cut surface of the steel bar immediately after shear cutting with a lighting device;
taking an image of the cut surface illuminated by the illumination device with an image capture device;
Counting the number of steel bars cut by the first shear cutting and the number of steel bars cut by the second shear cutting by performing image processing on the images of the cut surfaces by the successive first shear cutting and the second shear cutting obtained by photographing;
and detecting the end material based on the difference between the measured number of steel bars cut by the first shear cutting and the measured number of steel bars cut by the second shear cutting.
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