JPH11153551A - 金属板の疵手入範囲教示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成で欠陥の手入れ範囲を高精度で効率
良く教示する。 【解決手段】上位コンピュータ１１から製品情報が送ら
れた金属板７を、長手方向の側面を移送台車９の側端部
であるＸ軸に合わせて載置する。金属板７を載置した移
送台車９を走行させ、原点発信装置３で検出した原点信
号と走行パルス発信装置４からの距離パルス信号により
金属板７の表面をスリット撮像する。疵情報処理装置５
は撮像した画像信号から金属板７の表面の状態を示す画
像をＸ軸とＹ軸を基準にして表示し、キー入力により指
定された疵手入範囲の座標を特定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、スラブ等の金属
板の表面疵や側面疵を除去する自動手入機に対して手入
範囲や手入方法を遠隔教示する疵手入範囲教示装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄鋼スラブ等の金属板に生じた表面疵を
除去するために、グラインダーまたはガス溶削よる手入
れ作業が行われている。この表面疵の検出を検査者の目
視により行い、検査者が発見した表面疵の位置や範囲等
を入力して教示する装置が、例えば特開平８−271234号
公報に開示されている。

【０００３】特開平８−271234号公報に示された教示装
置は、図５に示すように、長手板状のスラブである金属
板７の表面７ａと両側面７ｂ，７ｄと裏面７ｃには作業
者によって疵の種類別の図形マーキングされたスラブ表
面欠陥部の欠陥マーク６１，６２，６３が白いチョーク
で形成されている。疵手入れ場所の上方位置には金属板
７の表面７ａを撮影する複数のカメラ６４が金属板７の
幅方向に沿って配置され、側方位置には金属板７の側面
７ｃを撮影する１台の狭面用カメラ６５が配設されてい
る。この疵手入加工場に送られる金属板７は移送台車９
に載置され、移送台車９の車輪に設けたエンコーダーの
走行パルス信号は、各カメラ６４，６５の画像信号が取
込まれる画像処理装置６６に入力されている。画像処理
装置６６は各カメラ６４，６５からの画像信号とエンコ
ーダーの走行パルス信号から金属板７の疵の位置と種類
を認識して疵の位置と種類を示す信号を部分手入れ装置
６７とパソコン６８に送る。部分手入れ装置６７は送ら
れた信号で指定された範囲の欠陥除去を行う。パソコン
６８は疵の位置と種類をプリンタ６９に送り印刷させ
る。このようにして複数のカメラ６４，６５を金属板に
近づけて撮像して欠陥マークを高精度に認識するように
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように作業者が
白いチョークで形成した欠陥マークをカメラで撮影し、
撮影した映像から欠陥の位置と種類を認識する場合、金
属板の表面輝度が一定の場合は有効であるが、金属板に
は黒錆から赤錆等が発生した場合と表面を溶削した鏡面
状態になっている場合があり、全ての表面状態に対して
欠陥マークのパターンを認識することは不可能となり使
用範囲が特定されてしまう。

【０００５】また、欠陥の除去範囲や欠陥の種類，欠陥
の深さは種々あり、多くの欠陥パターンを認識して判別
する必要があり、画像処理装置の構成が複雑になって高
価格になってしまう。

【０００６】さらに、欠陥マークは作業者が手書きで形
成するため、欠陥の種類，欠陥の深さ等に応じて規格化
した欠陥マークの記入に習熟と時間を要する。また、欠
陥マークの記入には個人差があり認識率が100％でない
ため再記入する必要が生じたりして作業能率が低下する
という短所がある。

【０００７】また、金属板のコーナーを加工領域の特定
のための原点としているが、金属板の長さが例えば９ｍ
と長い場合にはコーナーのティーチングは容易でない。
さらに検査場所と手入れ場所が異なる場合は搬送蛇行等
の影響を除くため停止状態での複雑な原点特定作業が必
要となってしまう。

【０００８】この発明はかかる短所を改善し、簡単な構
成で欠陥の手入れ範囲を高精度で効率良く教示すること
ができる金属板の疵手入範囲教示装置を得ることを目的
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る金属板の
疵手入範囲教示装置は、原点発信装置と走行パルス発信
装置と撮像装置及び疵情報処理装置を有し、原点発信装
置は金属板を載置した移送台車の搬送路に設けられ、金
属板の手入範囲を定める原点位置を検出し、走行パルス
発信装置は移送台車の走行距離と同期したパルス信号を
発生し、撮像装置は原点発信装置からの原点信号と走行
パルス発信装置からの距離パルス信号により金属板の表
面をスリット撮像し、疵情報処理装置は撮像装置からの
画像信号と上位コンピュータから送られる製品情報及び
キー入力により指定された疵手入範囲により疵手入範囲
の座標を特定することを特徴とする。

【００１０】上記原点発信装置は移送台車の先端部を検
出したときに原点信号を出力し、疵情報処理装置は疵手
入範囲の座標を特定するときに、移送台車の先端の一方
のコーナを原点とし、移送台車の長手方向をＸ軸、移送
台車の幅方向をＹ軸、移送台車の上面からの高さ方向を
Ｚ軸とした座標系により疵手入範囲の座標を特定すると
良い。

【００１１】また、上記疵情報処理装置は金属板の表面
の状態を示す画像をＸ軸とＹ軸を基準にして表示し、金
属板の側面の画像を上位コンピュータから送られた金属
板の厚さデータと原点からの長手方向の距離に合わせた
擬似映像としてＸ軸とＺ軸を基準にして表示し、作業者
はキー入力により疵手入範囲を各座標軸と平行な線分で
作る４角形で描画し、疵情報処理装置は疵手入範囲の座
標を疵手入範囲を示す４角形の対角点の２点の座標で特
定すると良い。

【００１２】さらに、上記疵情報処理装置は金属板の表
面に描画された手入範囲を示す４角形の対角点の２点の
映像座標を金属板の厚みデータとレンズ収差より補正演
算して自動手入機の平面座標に変換し、金属板の表面に
描画された手入範囲を示す４角形の対角点の２点の映像
座標を自動手入機の平面座標とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の金属板の疵手入範囲教
示装置は、金属板の疵手入れを行う自動手入機の入側の
上方位置に配置されたリニアアレイカメラからなる撮像
装置と、撮像装置の撮像領域の移送台車の搬送路に配置
し、移送台車の先端部を検出する原点発信装置と、移送
台車の車軸に連結されて走行距離を示す走行パルス信号
を出力する走行パルス発信装置及びパソコンからなる疵
情報処理装置とを有する。疵情報処理装置には移送台車
の先端の一方のコーナを原点とし、移送台車の長手方向
をＸ軸、移送台車の幅方向をＹ軸、移送台車の上面から
の高さ方向をＺ軸とした座標系をあらかじめ特定して格
納してある。

【００１４】この疵手入範囲教示装置で金属板の疵の範
囲等を教示して自動手入機で疵を除去するとき、上位コ
ンピュータから大きさ等を示す製品情報が送られた金属
板を、長手方向の側面を移送台車の側端部であるＸ軸に
合わせて載置する。この金属板を載置した移送台車を走
行させ、原点発信装置で検出した原点信号と走行パルス
発信装置からの距離パルス信号により金属板の表面をス
リット撮像する。疵情報処理装置は撮像した画像信号か
ら金属板の表面の状態を示す画像をＸ軸とＹ軸を基準に
して表示し、金属板の一方の側面の画像を上位コンピュ
ータから送られた金属板の厚さデータとＸ原点からの長
手方向の距離に合わせた擬似映像としてＸ軸とＺ軸を基
準にして表示する。

【００１５】作業者は表示された金属板の表面の画像か
ら欠陥部を判断し、キー入力により欠陥部を囲むＸ軸と
Ｙ軸とに平行な線分で手入範囲を４角形で描画する。ま
た、側面の画像を確認して、欠陥部を囲むＸ軸とＺ軸と
に平行な線分で手入範囲を４角形で描画する。疵情報処
理装置は金属板の表面に描画された手入範囲を示す４角
形の対角点の２点の映像座標を金属板の厚みデータとレ
ンズ収差より補正演算して自動手入機の平面座標に変換
し、金属板の表面に描画された手入範囲を示す４角形の
対角点の２点の映像座標を自動手入機の平面座標として
自動手入機に出力して、加工する欠陥部を教示する。

【００１６】

【実施例】図１はこの発明の一実施例の疵手入範囲教示
装置の構成を示すブロック図である。図に示すように、
疵手入範囲教示装置１は撮像装置２とＸ原点発信装置３
と走行パルス発信装置４及び疵情報処理装置５を有す
る。撮像装置２は、図２の疵手入れ場所６の配置図に示
すように、金属板７の疵手入れを行う自動手入機８の防
塵フード８１の入側で、金属板７を移送する移送台車９
を走行させるレール１０の上方位置に配置されたリニア
アレイカメラ２１と、外光の影響を防止し金属板７の各
表面状況に対して鮮明で良好な映像を得るためのフード
２２及び照明装置２３を有する。Ｘ原点発信装置３は撮
像装置２の撮像領域のレール１０の間に配置され、移送
台車９の先端部を検出する。走行パルス発信装置４は移
送台車９の車軸に連結され、移送台車９の走行距離を示
す走行パルス信号を出力する。

【００１７】疵情報処理装置５は、例えばパソコンから
なり、撮像制御部５１と画像メモリ５２と手入範囲演算
部５３と加工情報記憶部５４と加工データ出力部５５と
表示部５６及びキー入力部５７を有する。撮像制御部５
１はＸ原点発信装置３と走行パルス発信装置４からの信
号により撮像装置２の動作を制御し、撮像装置２からの
画像信号を画像メモリ５２に格納する。手入範囲演算部
５３は画像メモリ５２に格納された画像信号と上位コン
ピュータ１１から送られる製品情報及びキー入力部５７
からの入力信号により疵手入範囲の座標を特定するもの
であり、図３の移送台車９の平面図に示すように、移送
台車９の先端の一方のコーナ１３を原点Ｏとし、移送台
車９の長手方向をＸ軸、移送台車９の幅方向をＹ軸、移
送台車９の上面からの高さ方向をＺ軸とした座標系をあ
らかじめ特定して格納してある。加工情報記憶部５４は
手入範囲演算部５３で特定された疵手入範囲の座標や手
入れ層数等の加工情報を記憶する。加工データ出力部５
５は加工情報記憶部５４に記憶した加工情報を自動手入
機８の加工制御部１２に出力する。

【００１８】上記のように構成された疵手入範囲教示装
置１で金属板７の疵の範囲等を教示して自動手入機６で
疵を除去するときは、上位コンピュータ１１から金属板
７の大きさ等を示す製品情報を疵手入範囲教示装置１に
送る。この上位コンピュータ１１から指定された金属板
７をクレーンで移送台車９上に搬送して、図３に示すよ
うに、金属板７の長手方向の側面を移送台車９の側端部
であるＸ軸に合わせて載置する。この金属板７を載置し
た移送台車９を手入れ場所６の方向に走行させる。移送
台車９の先端部が撮像装置２の撮像領域に達してＸ原点
発信装置３で移送台車９の先端部を検知し、Ｘ原点発信
装置３からＸ原点信号が撮像制御部５１に送られると、
走行パルス発信装置４から出力している走行パルス信号
の計数を開始するとともに撮像制御部５１は撮像装置２
のシャッターを作動させて、撮影したスリット映像の画
像信号を画像メモリ５２に格納する。この撮像装置２に
よるスリット映像の撮影と画像信号の格納を、走行パル
ス信号あるいは走行パルス信号があらかじめ定めた一定
パルス数に達するたびに繰返して金属板７の表面７ａの
画像信号を画像メモリ５２に格納する。手入範囲演算部
５３は画像メモリ５２に格納された画像信号を読み出し
て、図４の表示図に示すように、金属板７の表面７ａの
状態を示す画像１４ａをＸ軸とＹ軸を基準にして表示部
５６に表示し、金属板７の一方の側面７ｂの画像１４ｂ
を上位コンピュータ１１から送られた金属板７の厚さデ
ータとＸ原点１３からの長手方向の距離に合わせた擬似
映像としてＸ軸とＺ軸を基準にして表示部５６に表示す
る。

【００１９】作業者は表示部５６に表示された金属板７
の表面７ａの画像１４ａを確認して、画像１４ａから直
接または事前検査の簡易マークを参照して欠陥部３０
ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄを判断し、キー入力部５７
を操作して各欠陥部３０ａ〜３０ｄを囲むＸ軸とＹ軸と
に平行な線分で手入範囲を４角形３１ａ〜３１ｄで描画
し、手入れ層数と疵種を入力する。手入範囲演算部５３
は描画された手入範囲を示す４角形３１ａ〜３１ｄの対
角点の２点Ｐ１，Ｐ２の原点Ｏからの映像座標Ｐ１（Ｘ
１，Ｙ１）とＰ２（Ｘ２，Ｙ２）を金属板７の厚みデー
タとレンズ収差より補正演算して自動手入機１７での平
面座標に変換し、入力された手入れ層数と疵種とともに
各手入範囲毎に加工情報記憶部５４に記憶させる。ま
た、作業者は側面の画像１４ｂを確認して、欠陥部３２
を囲むＸ軸とＺ軸とに平行な線分で手入範囲を４角形３
３で描画し、手入れ層数と疵種を入力する。手入範囲演
算部５３は描画された手入範囲を示す４角形３３の対角
点の２点Ｐ３，Ｐ４の原点Ｏからの映像座標Ｐ３（Ｘ
３，Ｚ３）を入力された手入れ層数と疵種とともに各手
入範囲毎に加工情報記憶部５４に記憶させる。加工情報
記憶部５４に記憶された各手入範囲を特定する２点の座
標と手入れ層数と疵種を含む加工情報は手入れ実績，作
業管理等のサポートデータとして上位コンピュータ１１
で読み出される。加工データ出力部５５は加工情報記憶
部５４に記憶された各手入範囲を特定する２点の座標と
手入れ層数と疵種を含む加工情報を読み出しての加工制
御部１２に送る。加工制御部１２は送られた加工情報に
より自動手入機６を制御して金属板７の手入範囲を最適
順序で研削加工する。

【００２０】

【発明の効果】この発明は以上に説明したように、金属
板の表面をスリット撮像した画像信号と製品情報及びキ
ー入力により指定された疵手入範囲により疵手入範囲の
座標を特定するようにしたから、疵手入範囲を簡単な構
成で特定することができるとともに金属板の表面状態に
かかわらず精度良く特定することができる。

【００２１】また、移送台車の先端の一方のコーナを原
点とし、移送台車の長手方向をＸ軸、移送台車の幅方向
をＹ軸、移送台車の上面からの高さ方向をＺ軸とした座
標系により疵手入範囲の座標を特定するから、複雑な原
点の特定作業を必要としないで疵手入範囲を容易に特定
できるとともに疵手入範囲を加工するときの加工範囲の
特定を容易にすることができる。

【００２２】さらに、金属板の表面の状態を示す画像を
Ｘ軸とＹ軸を基準にして表示し、金属板の側面の画像を
金属板の厚さデータと原点からの長手方向の距離に合わ
せた擬似映像としてＸ軸とＺ軸を基準にして表示し、キ
ー入力により疵手入範囲を各座標軸と平行な線分で作る
４角形で描画して特定するから、疵手入範囲を容易に入
力して指定できるとともに疵手入範囲の座標を簡単にか
つ精度良く特定することができる。

【００２３】また、金属板の表面に描画された手入範囲
を示す４角形の対角点の２点の映像座標を金属板の厚み
データとレンズ収差より補正演算して自動手入機の平面
座標に変換し、金属板の表面に描画された手入範囲を示
す４角形の対角点の２点の映像座標を自動手入機の平面
座標とするから、簡単な処理で疵手入範囲の座標を特定
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の疵手入範囲教示装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】映像装置の配置図である。

【図３】移送台車の座標系を示す平面図である。

【図４】欠陥部を示す表示図である。

【図５】従来例の構成図である。

【符号の説明】

１ 疵手入範囲教示装置 ２ 撮像装置 ３ Ｘ原点発信装置 ４ 走行パルス発信装置 ５ 疵情報処理装置 ７ 金属板 ８ 自動手入機 ９ 移送台車 １０ レール １１ 上位コンピュータ ５１ 撮像制御部 ５２ 画像メモリ ５３ 手入範囲演算部 ５４ 加工情報記憶部 ５５ 加工データ出力部 ５６ 表示部 ５７ キー入力部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原点発信装置と走行パルス発信装置と撮
   像装置及び疵情報処理装置を有し、 原点発信装置は金属板を載置した移送台車の搬送路に設
   けられ、金属板の手入範囲を定める原点位置を検出し、
   走行パルス発信装置は移送台車の走行距離と同期したパ
   ルス信号を発生し、撮像装置は原点発信装置からの原点
   信号と走行パルス発信装置からの距離パルス信号により
   金属板の表面をスリット撮像し、疵情報処理装置は撮像
   装置からの画像信号と上位コンピュータから送られる製
   品情報及びキー入力により指定された疵手入範囲により
   疵手入範囲の座標を特定することを特徴とする金属板の
   疵手入範囲教示装置。
2. 【請求項２】 上記原点発信装置は移送台車の先端部を
   検出したときに原点信号を出力し、疵情報処理装置は疵
   手入範囲の座標を特定するときに、移送台車の先端の一
   方のコーナを原点とし、移送台車の長手方向をＸ軸、移
   送台車の幅方向をＹ軸、移送台車の上面からの高さ方向
   をＺ軸とした座標系により疵手入範囲の座標を特定する
   請求項１記載の金属板の疵手入範囲教示装置。
3. 【請求項３】 上記疵情報処理装置は金属板の表面の状
   態を示す画像をＸ軸とＹ軸を基準にして表示し、金属板
   の側面の画像を上位コンピュータから送られた金属板の
   厚さデータと原点からの長手方向の距離に合わせた擬似
   映像としてＸ軸とＺ軸を基準にして表示し、作業者はキ
   ー入力により疵手入範囲を各座標軸と平行な線分で作る
   ４角形で描画し、疵情報処理装置は疵手入範囲の座標を
   疵手入範囲を示す４角形の対角点の２点の座標で特定す
   る請求項２記載の金属板の疵手入範囲教示装置。
4. 【請求項４】 上記疵情報処理装置は金属板の表面に描
   画された手入範囲を示す４角形の対角点の２点の映像座
   標を金属板の厚みデータとレンズ収差より補正演算して
   自動手入機の平面座標に変換し、金属板の表面に描画さ
   れた手入範囲を示す４角形の対角点の２点の映像座標を
   自動手入機の平面座標とする請求項３記載の金属板の疵
   手入範囲教示装置。