JPH06123706A - 材料成分判定装置 - Google Patents
材料成分判定装置Info
- Publication number
- JPH06123706A JPH06123706A JP27125292A JP27125292A JPH06123706A JP H06123706 A JPH06123706 A JP H06123706A JP 27125292 A JP27125292 A JP 27125292A JP 27125292 A JP27125292 A JP 27125292A JP H06123706 A JPH06123706 A JP H06123706A
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- Japan
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- Pending
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- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 流れ作業工程に使用できるとともに、熟練者
に頼ることなく簡単に材料の成分が判別できるようにし
た。 【構成】 試料から火花を発生させる火花発生部１１を
設け、この火花発生部１１で発生した火花をカメラ等に
よりＲＧＢの三原色の画像情報に画像入力部１２で変換
する。画像情報はニューラルネットワークからなる特徴
抽出部１３で火花画像の特徴量を学習及び推定する。画
像情報は、また、フラクタル次元演算部１４で、火花の
複雑さを計算し、この計算値と火花画像の特徴量との関
係をファジィ推論からなる総合判断部１５で判断して試
料の組成情報を得る。
に頼ることなく簡単に材料の成分が判別できるようにし
た。 【構成】 試料から火花を発生させる火花発生部１１を
設け、この火花発生部１１で発生した火花をカメラ等に
よりＲＧＢの三原色の画像情報に画像入力部１２で変換
する。画像情報はニューラルネットワークからなる特徴
抽出部１３で火花画像の特徴量を学習及び推定する。画
像情報は、また、フラクタル次元演算部１４で、火花の
複雑さを計算し、この計算値と火花画像の特徴量との関
係をファジィ推論からなる総合判断部１５で判断して試
料の組成情報を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は火花試験手段を使用し
た材料（例えば鋼材）の成分判定装置に関するものであ
る。
た材料（例えば鋼材）の成分判定装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】鋼材の成分判定手段には鋼材のサンプル
を切り出し、成分分析を行うことで精密な測定ができ
る。この場合における分析機器も測定技術も確立してい
て一般に使用されている。しかし、種々の材料が流れて
いる生産現場で、鋼材の成分を簡便に判定するために、
現在、火花試験による手段や火花を発生させる手応えを
用いて行う手段が実施されている。例えば火花試験手段
としては日本工業規格ＪＩＳ Ｇ ０５６６で制定され
ている。
を切り出し、成分分析を行うことで精密な測定ができ
る。この場合における分析機器も測定技術も確立してい
て一般に使用されている。しかし、種々の材料が流れて
いる生産現場で、鋼材の成分を簡便に判定するために、
現在、火花試験による手段や火花を発生させる手応えを
用いて行う手段が実施されている。例えば火花試験手段
としては日本工業規格ＪＩＳ Ｇ ０５６６で制定され
ている。
【０００３】上記試験は火花を観察して、火花の状態か
らいかなる鋼種であるかを推定したり、異材混入の鑑別
や異材が混入していないかを判定するために行われる。
火花を発生させる手段としては図３に示すように、グラ
インダ１に試料である鋼材２を接触させて行う。火花が
図３のように生じたとき、その火花状態をグラインダ１
からＡ1までを根木、Ａ1からＡ2までを中央、Ａ2以降を
先端と称している。また、火花が飛んでいる線分を流線
と称し、火花が飛散している部分を破裂と称している。
らいかなる鋼種であるかを推定したり、異材混入の鑑別
や異材が混入していないかを判定するために行われる。
火花を発生させる手段としては図３に示すように、グラ
インダ１に試料である鋼材２を接触させて行う。火花が
図３のように生じたとき、その火花状態をグラインダ１
からＡ1までを根木、Ａ1からＡ2までを中央、Ａ2以降を
先端と称している。また、火花が飛んでいる線分を流線
と称し、火花が飛散している部分を破裂と称している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のように鋼材の成
分判定には２つの手段がある。前者の鋼材のサンプルを
切り出して成分分析を行う方法は、サンプリ切り出しか
ら分析までの工程、作業時間、設備コストの面から流れ
作業工程（インライン）に使用することができない不具
合がある。
分判定には２つの手段がある。前者の鋼材のサンプルを
切り出して成分分析を行う方法は、サンプリ切り出しか
ら分析までの工程、作業時間、設備コストの面から流れ
作業工程（インライン）に使用することができない不具
合がある。
【０００５】また、後者の火花判定方法では熟練者の目
視による手段を採っているため、熟練者の判定能力に負
わざるを得なく、自動判定がいまだにできない問題があ
る。
視による手段を採っているため、熟練者の判定能力に負
わざるを得なく、自動判定がいまだにできない問題があ
る。
【０００６】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、流れ作業工程に使用できるとともに、熟練者に頼
ることなく簡単に材料の成分が判別できる材料成分判定
装置を提供することを目的とする。
ので、流れ作業工程に使用できるとともに、熟練者に頼
ることなく簡単に材料の成分が判別できる材料成分判定
装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するために、第１発明は試料から火花を発生させる
火花発生部と、この火花発生部からの火花の画像を入力
する画像入力部と、この画像入力部に入力された火花の
画像情報を取り込み、ニューラルネットワークを用い
て、その画像情報から火花の特徴量を学習及び推定して
出力する特徴抽出部と、前記画像入力部に入力された火
花の画像情報を取り込み、その画像情報から火花の複雑
さをフラクタル次元演算を用いて出力する演算部と、こ
の演算部からの火花の複雑さと前記特徴抽出部からの火
花の特徴量とが入力され、両関係をファジィ推論して前
記試料の組成情報を得る総合判断部とからなることを特
徴とするものである。
達成するために、第１発明は試料から火花を発生させる
火花発生部と、この火花発生部からの火花の画像を入力
する画像入力部と、この画像入力部に入力された火花の
画像情報を取り込み、ニューラルネットワークを用い
て、その画像情報から火花の特徴量を学習及び推定して
出力する特徴抽出部と、前記画像入力部に入力された火
花の画像情報を取り込み、その画像情報から火花の複雑
さをフラクタル次元演算を用いて出力する演算部と、こ
の演算部からの火花の複雑さと前記特徴抽出部からの火
花の特徴量とが入力され、両関係をファジィ推論して前
記試料の組成情報を得る総合判断部とからなることを特
徴とするものである。
【０００８】第２発明は実際の火花と総合判断部に与え
られた成分把握手段による画像情報とから試料の組成情
報を得るようにしたものである。
られた成分把握手段による画像情報とから試料の組成情
報を得るようにしたものである。
【０００９】第３発明は種々の試料が流れている作業工
程に火花発生部を設けたことを特徴とするものである。
程に火花発生部を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】試料から発生する火花をＣＣＤカメラ等による
画像入力部に取り込む。取り込んだ画像は電気信号とし
て出力し、ニューラルネットワークを用いて火花の画像
パターンの特徴量を学習及び推定するとともに前記電気
信号をフラクタル次元演算を行って火花の複雑さを計算
する。火花の特徴量と複雑さとの関係をファジィ推論を
用いて組成情報を得る。
画像入力部に取り込む。取り込んだ画像は電気信号とし
て出力し、ニューラルネットワークを用いて火花の画像
パターンの特徴量を学習及び推定するとともに前記電気
信号をフラクタル次元演算を行って火花の複雑さを計算
する。火花の特徴量と複雑さとの関係をファジィ推論を
用いて組成情報を得る。
【００１１】
【実施例】以下この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１において、１１は図３に示すグランダ等を用
いて試料から火花を発生させる火花発生部で、この火花
発生部１１で発生された火花の画像はＣＣＤカメラ等か
ら構成される画像入力部１２に入力される。画像入力部
１２は入力された火花の画像をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ
（青）三原色に分解した画像情報Ｐを出力する。画像情
報Ｐはニューラルネットワークを用いて火花の画像パタ
ーンの特徴量を学習及び推定する特徴量抽出部１３に入
力され、出力に学習された火花画像の特徴に対する画像
情報Ｐの類似度情報Ｎを得る。
する。図１において、１１は図３に示すグランダ等を用
いて試料から火花を発生させる火花発生部で、この火花
発生部１１で発生された火花の画像はＣＣＤカメラ等か
ら構成される画像入力部１２に入力される。画像入力部
１２は入力された火花の画像をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ
（青）三原色に分解した画像情報Ｐを出力する。画像情
報Ｐはニューラルネットワークを用いて火花の画像パタ
ーンの特徴量を学習及び推定する特徴量抽出部１３に入
力され、出力に学習された火花画像の特徴に対する画像
情報Ｐの類似度情報Ｎを得る。
【００１２】また、前記画像情報Ｐはフラクタル次元演
算部１３に入力され、ここで画像情報Ｐから火花の複雑
さを計算して出力にフラクタル次元情報Ｆを得る。フラ
クタル次元演算部１３からの出力情報（火花の複雑さ）
Ｆと前記特徴量抽出部１３からの出力情報（火花画像の
特徴）Ｎはファジィ推論からなる総合判断部１５に入力
され、ここで、両情報の関係をファジィ推論して出力に
試料の組成情報Ｃを得る。なお、上記実施例において、
火花発生部１１はアーク等の手段で発生させてもよい。
算部１３に入力され、ここで画像情報Ｐから火花の複雑
さを計算して出力にフラクタル次元情報Ｆを得る。フラ
クタル次元演算部１３からの出力情報（火花の複雑さ）
Ｆと前記特徴量抽出部１３からの出力情報（火花画像の
特徴）Ｎはファジィ推論からなる総合判断部１５に入力
され、ここで、両情報の関係をファジィ推論して出力に
試料の組成情報Ｃを得る。なお、上記実施例において、
火花発生部１１はアーク等の手段で発生させてもよい。
【００１３】図２は図１の実施例の動作モードを述べる
ためのブロック図で、この図２の動作モードは学習モー
ドと組成判定モードがある。学習モードは特徴抽出部１
３であるニューラルネットワークのパラメータを、画像
情報Ｐに対する教師信号Ｔ（代表的な材料番号など）を
用いて学習させて出力Ｎ1を得る。この出力Ｎ1とフラク
タル次元演算部１３の火花の複雑さ出力情報Ｆは総合判
断部１５に入力され、図示しない発光分析装置等による
分析結果Ｒを用いてファジィ推論で用いるファジィ推論
ルール及びメンバーシップ関数を自動生成する。
ためのブロック図で、この図２の動作モードは学習モー
ドと組成判定モードがある。学習モードは特徴抽出部１
３であるニューラルネットワークのパラメータを、画像
情報Ｐに対する教師信号Ｔ（代表的な材料番号など）を
用いて学習させて出力Ｎ1を得る。この出力Ｎ1とフラク
タル次元演算部１３の火花の複雑さ出力情報Ｆは総合判
断部１５に入力され、図示しない発光分析装置等による
分析結果Ｒを用いてファジィ推論で用いるファジィ推論
ルール及びメンバーシップ関数を自動生成する。
【００１４】一方、組成判別モードは上記学習モードに
より学習した装置に実際の火花画像を取り込み、取り込
んだ画像情報から試料の組成を推定するモードである。
より学習した装置に実際の火花画像を取り込み、取り込
んだ画像情報から試料の組成を推定するモードである。
【００１５】上記両モードを用いることにより、実際の
火花と他の発光分析法等による成分把握の画像情報によ
って火花の特徴量とその複雑さ及び成分とを関連づける
学習を行い、実作動時に未知の試料（鋼材）の火花を観
測して組成を判別することができるようになる。
火花と他の発光分析法等による成分把握の画像情報によ
って火花の特徴量とその複雑さ及び成分とを関連づける
学習を行い、実作動時に未知の試料（鋼材）の火花を観
測して組成を判別することができるようになる。
【００１６】上記実施例を作業工程中に設置すれば、作
動工程に流れている試料（鋼種）と異なった材質（鋼
材）が混入したことが判別できる。これによって、異材
混入に伴う莫大な被害（出荷後、部品に混入し、組み込
まれた製品の事故の発生、ロット不良に伴う損失、信頼
性失墜等）を未然に防止して製品の信頼性を確立でき
る。また、鋼材の製造工程中の前後ロットへの混入防止
を図ることができるとともに、特殊鋼等リサイクルのた
めの成分管理を行って異成分の混入防止を図ることがで
きる。例えば、ステンレスのＮｉ系、Ｃｒ系に異材を混
入させないことや、鋼のリサイクルにＣｕやＺｎを混入
させないこと等である。
動工程に流れている試料（鋼種）と異なった材質（鋼
材）が混入したことが判別できる。これによって、異材
混入に伴う莫大な被害（出荷後、部品に混入し、組み込
まれた製品の事故の発生、ロット不良に伴う損失、信頼
性失墜等）を未然に防止して製品の信頼性を確立でき
る。また、鋼材の製造工程中の前後ロットへの混入防止
を図ることができるとともに、特殊鋼等リサイクルのた
めの成分管理を行って異成分の混入防止を図ることがで
きる。例えば、ステンレスのＮｉ系、Ｃｒ系に異材を混
入させないことや、鋼のリサイクルにＣｕやＺｎを混入
させないこと等である。
【００１７】上記の他、機械部品は切断→切削→熱処理
→矯正→研摩する工程、切断→鍛造→バリ取り→切削→
熱処理等多工程、機械工程や熱処理工程等種々な工程を
経て来るので、途中の工程で部品に異材が混入するのを
防止できる。
→矯正→研摩する工程、切断→鍛造→バリ取り→切削→
熱処理等多工程、機械工程や熱処理工程等種々な工程を
経て来るので、途中の工程で部品に異材が混入するのを
防止できる。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
流れ作業工程中に配置して試料と異なる材質の材料の混
入を防止することができるとともに、熟練者でなくとも
簡単に試料の成分を判別することができる利点がある。
流れ作業工程中に配置して試料と異なる材質の材料の混
入を防止することができるとともに、熟練者でなくとも
簡単に試料の成分を判別することができる利点がある。
【図１】この発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の動作モードを述べるブロック図である。
【図３】火花発生部における火花の形および名称を説明
図である。
図である。
１１…火花発生部 １２…画像入力部 １３…特徴抽出部 １４…フラクタル次元演算部 １５…総合判断部
Claims (3)
- 【請求項１】 試料から火花を発生させる火花発生部
と、この火花発生部からの火花の画像を入力する画像入
力部と、この画像入力部に入力された火花の画像情報を
取り込み、ニューラルネットワークを用いて、その画像
情報から火花の特徴量を学習及び推定して出力する特徴
抽出部と、前記画像入力部に入力された火花の画像情報
を取り込み、その画像情報から火花の複雑さをフラクタ
ル次元演算を用いて出力する演算部と、この演算部から
の火花の複雑さと前記特徴抽出部からの火花の特徴量と
が入力され、両関係をファジィ推論して前記試料の組成
情報を得る総合判断部とからなることを特徴とする材料
成分判定装置。 - 【請求項２】 実際の火花と総合判断部に与えられた成
分把握手段による画像情報とから試料の組成情報を得る
請求項１記載の材料成分判定装置。 - 【請求項３】 種々の試料が流れている作業工程に火花
発生部を設けたことを特徴とする請求項１記載の材料成
分判定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27125292A JPH06123706A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 材料成分判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27125292A JPH06123706A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 材料成分判定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06123706A true JPH06123706A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17497486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27125292A Pending JPH06123706A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 材料成分判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06123706A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6208981B1 (en) * | 1995-07-26 | 2001-03-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit configuration for controlling a running-gear or drive system in a motor vehicle |
| WO2010004947A1 (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-14 | 住友金属工業株式会社 | 鋼材の材質判定装置及び鋼材の材質判定方法 |
-
1992
- 1992-10-09 JP JP27125292A patent/JPH06123706A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6208981B1 (en) * | 1995-07-26 | 2001-03-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit configuration for controlling a running-gear or drive system in a motor vehicle |
| WO2010004947A1 (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-14 | 住友金属工業株式会社 | 鋼材の材質判定装置及び鋼材の材質判定方法 |
| JP4958025B2 (ja) * | 2008-07-08 | 2012-06-20 | 住友金属工業株式会社 | 鋼材の材質判定装置及び鋼材の材質判定方法 |
| US8498445B2 (en) | 2008-07-08 | 2013-07-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Material determining apparatus for steel product and material determining method for steel product |
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