JPS6243481B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は厚鋼板等、圧延によつて製造される板
材のキヤンバを測定する装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for measuring the camber of plate materials manufactured by rolling, such as thick steel plates.

厚板圧延にあつては圧延途中において厚板がそ
の幅方向に湾曲する現象、すなわち板キヤンバが
発生するという問題点がある。 When rolling a thick plate, there is a problem in that the plate curves in its width direction during rolling, that is, plate camber occurs.

斯かる板キヤンバ発生の為に所要板幅の矩形厚
板が得られず、又は予め板幅が十分大となるよう
に圧延して、所要寸法の矩形厚板を不要部切断に
より得る必要がある等、大幅な歩留の低下を招来
することとなつていた。従つて、板キヤンバを除
去するために種々の工夫が試みられているが、そ
の前提として板キヤンバを正確に定量することが
要求される。 Due to the occurrence of such plate camber, a rectangular thick plate with the required width cannot be obtained, or it is necessary to roll the plate so that the width is sufficiently large in advance and obtain a rectangular thick plate with the required dimensions by cutting unnecessary parts. etc., resulting in a significant decrease in yield. Therefore, various attempts have been made to remove the plate camber, but as a premise, it is required to accurately quantify the plate camber.

然るところキヤンバ量を自動的に測定する装置
としては線状光源とリニアダイオードアレイとを
対設した幅計を利用したものが公知であるが、搬
送の際のスリツプ、振動の影響が大きく、搬送速
度が極めて遅い場合にのみ有効である。これに対
してテレビカメラを用いて板材の全体像を撮像
し、そのビデオ信号に基くデータ処理によつてキ
ヤンバを測定するようにした装置が、公知である
（特開昭49―78570等）。この種の装置は一般には
第４，５図に示すように板材の長手方向端部を外
れた位置から板材を斜め下方に捉えるようにして
撮像する。ところがこのようにして撮像される画
像は第４図のモニタ画面に略示するように台形と
なり、奥行距離補正を要するという煩わしさがあ
る。また第５図に示す如く波打ち形状を呈する
等、劣悪な形状のものについては死角（斜線を付
した部分）が生じ測定不能となる。この外、撮像
管の残像の影響により測定精度が低下するという
問題点もあつた。 However, as a device for automatically measuring the amount of camber, there is a known device that uses a width meter in which a linear light source and a linear diode array are installed opposite each other, but it is greatly affected by slips and vibrations during transportation. Effective only when the transport speed is extremely slow. On the other hand, there is a known device which uses a television camera to take an image of the entire board and measures the camber by data processing based on the video signal (Japanese Patent Application Laid-Open No. 78570/1983). This type of apparatus generally captures an image of a plate from a position away from the longitudinal end of the plate by capturing the plate obliquely downward, as shown in FIGS. 4 and 5. However, the image captured in this manner has a trapezoidal shape as schematically shown on the monitor screen in FIG. 4, which is troublesome as it requires depth distance correction. Furthermore, if the shape is poor, such as a wavy shape as shown in FIG. 5, a blind spot (shaded area) will occur, making measurement impossible. In addition to this, there was also the problem that measurement accuracy was reduced due to the influence of image pickup tube afterimages.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであ
つて、照明系と撮像系に工夫を施すことにより、
前述した如き問題を解決して測定精度を高め得る
キヤンバ測定装置を提供することを目的とし、以
下に本発明をその実施例を示す図面に基いて詳述
する。 The present invention was made in view of such circumstances, and by devising the illumination system and the imaging system,
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to drawings showing embodiments thereof, with the aim of providing a camber measurement device that can solve the above-mentioned problems and improve measurement accuracy.

第１図は本発明装置の全体的模式図である圧延
機４０によつて圧延された厚板３０は搬送ロール
４１によつて移送されていくが、その通過域上方
の左右両側夫々には複数の照明灯１０ｌ，１０ｒ
が取付けられている。これらの照明灯１０ｌ，１
０ｒは第２図に示すように左側の照明灯１０ｌで
厚板３０の右縁（右側の長辺３０ｒ）に細影３１
ｒを、逆に右側の照明灯１０ｒで厚板３０の左縁
（左側の長辺３０ｌ）に細影３１ｌを夫々形成し
得るように、夫々の取付位置側とは反対側の厚板
長辺の方向を向けている。使用光源としては水銀
灯等短波長のものが望ましい。けだし長波長の自
家発光色との識別を容易ならしめる為である。 FIG. 1 is an overall schematic diagram of the apparatus of the present invention. A thick plate 30 rolled by a rolling mill 40 is transported by a conveyor roll 41. Lighting lights 10l, 10r
is installed. These lighting lights 10l, 1
As shown in FIG.
r, and conversely, the long side of the thick plate on the opposite side from the mounting position side so that a thin shadow 31l can be formed on the left edge of the thick plate 30 (long side 30l on the left side) with the illumination light 10r on the right side. is facing the direction of The light source used is preferably one with a short wavelength such as a mercury lamp. This is to make it easier to distinguish it from the self-luminous color with a longer wavelength.

厚板３０の通過域の上方で圧延機４０から適長
離隔した位置には多面鏡１１が取付けられてい
る。第３図は厚板３０、多面鏡１１、テレビカメ
ラ１３の位置関係をモニタ画面と共に側面視であ
らわしてあるが、この図にも示されたように、多
面鏡１１は］／４円柱の円弧面に相当する部分に
細長い鏡面を複数枚（実施例では８枚）平行的に
形成してなるものであつて、その長手方向が厚板
３０の長手方向に直交する方向となり、鏡面形成
部分が厚板３０が移動していく下流側方向から下
方にかけての90゜の範囲に位置するように水平支
架されている。このように配された多面鏡１１
と、同高で前記下流側方向の適所にはテレビカメ
ラ１３が多面鏡１１を向けて設置されている。そ
して多面鏡１１、テレビカメラ１３及び厚板３０
の３者の位置関係は、厚板３０の幅方向に延び、
長手方向には相互に適長離隔する８条の帯領域３
０１，３０２…３０８が、第３図のモニタ１４の
画面に示すように、夫々の両側の長辺又はこれに
沿う細影を含み、且つ一視野で捉えられるように
定めてある。また最下流側の帯領域３０１と最上
流側の帯領域３０８とは厚板３０の長さよりも若
干短い寸法だけ離隔するように定めておくのがよ
い。つまり本発明装置ではテレビカメラ１３は厚
板３０の平面視像を、これからサンプリングした
８つの帯領域で代表させることとしているのであ
る。なおテレビカメラ１３の前方には光学フイル
タ１２（透過域は4500〜5500Å）を設けて自家発
光による光を効果的に捉えられるようにしてあ
る。 A polygon mirror 11 is mounted above the passage area of the thick plate 30 and at a suitable distance away from the rolling mill 40. FIG. 3 shows the positional relationship between the thick plate 30, the polygon mirror 11, and the television camera 13 in a side view along with the monitor screen. It is formed by forming a plurality of elongated mirror surfaces (eight mirror surfaces in the example) in parallel on the portion corresponding to the surface, the longitudinal direction of which is perpendicular to the longitudinal direction of the thick plate 30, and the mirror surface forming portion is The plate 30 is horizontally supported so as to be positioned within a 90° range from the downstream direction toward the bottom. Polygon mirror 11 arranged like this
A television camera 13 is installed at a suitable location in the downstream direction at the same height and facing the polygon mirror 11. And a polygon mirror 11, a television camera 13 and a thick plate 30
The positional relationship between the three extends in the width direction of the thick plate 30,
Eight strip areas 3 spaced apart from each other by an appropriate length in the longitudinal direction
As shown on the screen of the monitor 14 in FIG. 3, 01, 302, . Further, it is preferable that the most downstream side band region 301 and the most upstream side band region 308 be separated by a dimension slightly shorter than the length of the thick plate 30. In other words, in the apparatus of the present invention, the television camera 13 makes the planar image of the thick plate 30 representative by eight band regions sampled from the planar image. In addition, an optical filter 12 (transmission range: 4500 to 5500 Å) is provided in front of the television camera 13 so that the light generated by self-emission can be effectively captured.

１５はカメラコントローラであつてビデオ信号
を出力するものであるが、ここではサンプリング
同期回路１６にて制御されて、１フレーム分のビ
デオ信号のみをモニタ１４及び２値化回路１７へ
出力するようにしてある。即ち厚板３０のトツプ
部近傍が帯領域３０１になつた場合にトツプ部の
到来を検知し得るように厚板３０の通過域に臨ま
せて配置した板検知器（例えばHMD）１８から
の信号を受けると、サンプリング同期回路１６は
その直後の１フレーム分のビデオ信号のみをカメ
ラコントローラ１５から出力させるようにしてい
る。従つてモニタ１４、２値化回路１７へ入力さ
れる信号は８つの帯領域３０１，３０２…３０８
の静止画を表わすデータとなつており、帯領域３
０１はトツプ部近傍に、また帯領域３０８はボト
ム部近傍に位置していることになる。２値化回路
１７は入力ビデオ信号を白レベル，黒レベルに２
値化し、画面上の位置とアドレスとを対応づけた
画像メモリ１９に２値化した画像データを記憶さ
せる。２０は演算部であつて、画像メモリ１９に
記憶されたデータを読出して長辺３０ｌ，３０ｒ
の、即ち幅方向両側端縁の位置を検知する。この
実施例のように多面鏡１１の鏡面数を８枚として
場合は厚板の長手方向に適当な寸法ずつ相互に離
隔した８つの帯領域の夫々について上記端縁の位
置を求めることができるので演算部２０はこれら
に基いて公知の演算式によりキヤンバ量を演算
し、その結果をデイスプレイ装置２１に表示さ
せ、またキヤンバ量を特性値化して圧延機４０の
制御用コンピユータ２２へ入力するようにしてあ
る。 Reference numeral 15 denotes a camera controller which outputs a video signal, but here it is controlled by a sampling synchronization circuit 16 so as to output only one frame worth of video signal to the monitor 14 and the binarization circuit 17. There is. That is, a signal from a plate detector (for example, HMD) 18 placed facing the passage area of the thick plate 30 so as to detect the arrival of the top portion when the vicinity of the top portion of the thick plate 30 becomes the band region 301. When receiving the signal, the sampling synchronization circuit 16 causes the camera controller 15 to output only the video signal for one frame immediately after that. Therefore, the signals input to the monitor 14 and the binarization circuit 17 are divided into eight band regions 301, 302...308.
The data represents a still image, and band area 3
01 is located near the top portion, and the band region 308 is located near the bottom portion. The binarization circuit 17 converts the input video signal into white level and black level.
The binarized image data is stored in the image memory 19 in which positions on the screen are associated with addresses. 20 is an arithmetic unit which reads out the data stored in the image memory 19 and calculates the long sides 30l and 30r.
, that is, the positions of both side edges in the width direction are detected. When the number of mirror surfaces of the polygon mirror 11 is eight as in this embodiment, the position of the edge can be determined for each of the eight band regions spaced apart by appropriate dimensions in the longitudinal direction of the plate. Based on these, the calculation section 20 calculates the amount of camber using a known calculation formula, displays the result on the display device 21, converts the amount of camber into a characteristic value, and inputs it to the control computer 22 of the rolling mill 40. There is.

本発明装置は厚板３０が圧延機４０を出て、板
検知器１８によりそのトツプ部が検知される都度
上述した如き８つの帯領域についての静止画を捉
え、これに基いてのデータ処理を行つてキヤンバ
量を逐次演算し、これをデイスプレイ装置２１に
表示していく。 The apparatus of the present invention captures still images of the eight band regions as described above each time the plate 30 leaves the rolling mill 40 and the top part of the plate is detected by the plate detector 18, and performs data processing based on this. The camber amount is sequentially calculated and displayed on the display device 21.

コンピユータ２２は測定されたキヤンバ量を是
正すべく圧延機４０を制御するので、その量は低
減していき、従来、キヤンバのために確保せざる
を得なかつた切り代を大幅に節減することが可能
になる。 Since the computer 22 controls the rolling mill 40 to correct the measured amount of camber, the amount is reduced, and the cutting allowance that conventionally had to be reserved for camber can be significantly reduced. It becomes possible.

このように本発明に係るキヤンバ測定装置は板
材両側の長辺夫々に沿う細影を形成せしめるべく
配置した照明灯と、各鏡面夫々にて、板材の両側
長辺の各一部を含み、夫々に相異る板材部分像を
映じせしめるべく板材の上方に配置した多面鏡
と、該多面鏡に映じる板材部分像を一視野中に捉
え得るように配置した撮像機とを具備し、該撮像
機の撮像画像に基くデータ処理により、キヤンバ
量を算出するようにしたことを特徴とするもので
あるから、高精度の測定が可能であり、従つて圧
延制御精度を高め得ることは勿論、本発明装置に
おいては被測定板材を直上から観察しているのと
等価であるので前述した如き奥行距離補正の煩し
さがなく、また死角が生じることもない。また撮
像画像は板材の全体を捉えず一部を抽出した状態
になつているが、キヤンバ量の計算に当つてはい
ずれにしてもデータのサンプリングが行われるの
で、本発明装置の如く光学的情報を得る際に既に
サンプリングした状態としておいても何ら支障は
ない。また本発明装置では静止画像を得るように
しているので残像の問題も皆無である。更に照明
灯の配置を独特のものとして端縁位置を明確に捕
捉できるようにしてあるので、自家発光、周囲の
光源等の影響も受け難く、要するに本発明による
場合は従来の問題を一挙に解決して、簡便に、し
かも高精度でキヤンバを測定することができる。 As described above, the camber measurement device according to the present invention includes illumination lights arranged to form fine shadows along each of the long sides on both sides of the plate, and a part of each long side of the plate on each mirror surface. It is equipped with a polygon mirror arranged above the plate material to project different partial images of the plate material, and an imaging device arranged so as to capture the partial images of the plate material reflected on the polygon mirror in one field of view, The feature of this method is that the amount of camber is calculated by data processing based on images captured by the machine, so it is possible to measure with high precision, and therefore it is possible to improve rolling control accuracy. In the apparatus of the invention, since it is equivalent to observing the plate material to be measured from directly above, there is no need for the trouble of depth distance correction as described above, and no blind spots occur. In addition, although the captured image does not capture the entire plate material, but only a part of it is extracted, the data is sampled in any case when calculating the amount of camber, so optical information is not captured as in the device of the present invention. There is no problem in obtaining the data already sampled. Furthermore, since the apparatus of the present invention obtains still images, there is no problem of afterimages. Furthermore, the arrangement of the illumination lights is unique so that the edge position can be clearly detected, so it is less susceptible to the effects of self-emissions, surrounding light sources, etc. In short, the present invention solves the conventional problems at once. As a result, camber can be measured easily and with high precision.

なお板材が長く、１フレームでそのトツプから
ボトムに到る部分の撮像が不可能である場合、換
言すれば板検知器１８がトツプ部を検知した場合
に最上流側の帯領域３０８が当該板材のボトム部
近傍にない程に板材が長い場合に対処するには、
第１図に２点鎖線で示すように帯領域３０１〜３
０８間寸法と略同寸だけ板検知器１８よりも下流
側に第２の板検知器１８′を設けており、これが
トツプ部を検知したときに再度、１フレームの画
像に相当するビデオ信号を２値化回路１７へ与
え、これを２値化したデータを画像メモリ１９に
記憶させ、要するに２フレーム分のデータに基き
キヤンバ量を計算させることとすればよい。 Note that if the board is long and it is impossible to image the part from the top to the bottom in one frame, in other words, when the board detector 18 detects the top part, the most upstream band region 308 will be the part of the board. To deal with cases where the board is so long that it is not near the bottom of the
Band areas 301 to 3 as shown by two-dot chain lines in FIG.
A second plate detector 18' is provided downstream of the plate detector 18 by approximately the same size as the 08 interval, and when this detects the top part, it again outputs a video signal corresponding to one frame of image. It is sufficient to supply the data to the binarization circuit 17, store the binarized data in the image memory 19, and calculate the camber amount based on the data for two frames.

また多面鏡の鏡面数は前述の８枚に限らず他の
値であつてもよいことは勿論であり、これに映じ
た板材の像を捉える撮像機としてはテレビカメラ
に限らず、適宜の光学レンズと２次元イメージセ
ンサとを組合せたものであつてもよい。また静止
画像撮像の為に機械的シヤツタをテレビカメラに
取付けることとしてもよい。 It goes without saying that the number of mirror surfaces of the polygon mirror is not limited to the above-mentioned eight, but may have other values. It may be a combination of a lens and a two-dimensional image sensor. Additionally, a mechanical shutter may be attached to the television camera to capture still images.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
１図は本発明装置の全体的模式図、第２図は照明
灯の配置態様説明図、第３図は光学系の配置態様
説明図、第４図、第５図は従来装置の問題点を説
明する為の略示図である。 １０ｌ，１０ｒ……照明灯、１１……多面鏡、
１２……光学フイルタ、１３……テレビカメラ、
１４……モニタ、１６……サンプリング同期回
路、１８……板検知器、１９……画像メモリ、２
０……演算部。 The drawings show embodiments of the present invention, in which Fig. 1 is an overall schematic diagram of the device of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of the arrangement of illuminating lights, and Fig. 3 is an explanatory diagram of the arrangement of the optical system. , FIG. 4, and FIG. 5 are schematic diagrams for explaining the problems of the conventional device. 10l, 10r...Lighting light, 11...Polygon mirror,
12...Optical filter, 13...TV camera,
14... Monitor, 16... Sampling synchronization circuit, 18... Board detector, 19... Image memory, 2
0...Arithmetic unit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 板材両側の長辺夫々に沿う細影を形成せしめ
るべく配置した照明灯と、各鏡面夫々にて、板材
の両側長辺の各一部を含み、夫々に相異る板材部
分像を映じせしめるべく板材の上方に配置した多
面鏡と、該多面鏡に映じる板材部分像を一視野中
に捉え得るように配置した撮像機とを具備し、該
撮像機の撮像画像に基くデータ処理により、キヤ
ンバ量を算出するようにしたことを特徴とする板
材のキヤンバ測定装置。1. Illumination lights arranged to form fine shadows along each long side of both sides of the board, and each mirror surface reflect different partial images of the board, including parts of both long sides of the board. It is equipped with a polygon mirror placed above the board material and an imaging device arranged so that a partial image of the board material reflected on the polygon mirror can be captured in one field of view, and by data processing based on the image captured by the imaging device, A camber measuring device for plate materials, characterized in that the camber amount is calculated.