JPH0711493B2

JPH0711493B2 - コイル鋼板の欠陥疵表示装置

Info

Publication number: JPH0711493B2
Application number: JP1078039A
Authority: JP
Inventors: 浩久川村; 圭三藤原; 亜紀良武田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1995-02-08
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: JPH02259454A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、コイル状に巻取られる冷間圧延鋼板の表面
の疵部分に識別用の表示を付記するためのコイル鋼板の
欠陥疵表示装置に関するものである。

［従来の技術］例えば、自動車メーカー等のユーザー側では、コイル状
に巻取られた冷間圧延鋼板を巻戻す過程で、表面に疵の
ある部分を不良品として分離し、疵の無い部分のみを良
品として用いる選別を行っている。このためには、疵の
部位を予め鉄鋼メーカー側で出荷時に欠陥疵表示として
表示し、これをユーザー側で検出に用いるのが作業効率
等の点で望ましい。

従来の欠陥疵表示手段としては、例えば、疵位置を示す
展開図を製品に添付し、ユーザー側で展開図を参照しな
がら鋼板の表面の疵位置を特定していた。あるいは、特
公昭63−10784号に記載のように、着磁器によって疵位
置と他の部分とに磁界の状態の変化を生じさせ、これを
欠陥表示の磁気マークとして出荷すると共に、ユーザー
側では磁気マーク検出器を用いて磁気マークを検出し、
疵位置の特定を行っている。

［発明が解決しようとする課題］しかし、上記した前者のコイル鋼板の欠陥疵表示方法で
は、照合作業に手間取って作業効率が悪いと共に疵位置
を高精度に特定することは困難であった。また、後者の
欠陥疵表示装置では、作業効率の点では優れているもの
の、一旦巻取った鋼板をユーザー側で巻戻す際に鋼板に
曲げの外力が加わるため、着磁界の減少及び渦電流の発
生を招き、着磁位置にずれを生じて正確な疵位置を検出
できない場合がった。このため、改めて着磁を行うため
の着磁器がユーザー側でも備えねばならなかった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、コイル鋼板に対する欠陥疵の表示を容易にしかも
正確に行うことのできるコイル鋼板の欠陥疵表示装置を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するために、この発明は、搬送中の前
記冷間圧延鋼板の疵位置情報及び前記冷間圧延鋼板の搬
送速度に基づいて表示を付すべきタイミングを演算する
演算手段と、該演算手段によって演算された疵位置部分
の前記冷間圧延鋼板の表面にマーキングを施す表示手段
とを設けたものである。

また、前記マーキングは、ユーザー側での欠陥疵の検出
が容易に行えるように、前記冷間圧延鋼板の搬送方向に
一定幅で一定長さにわたり複数列にドット状または線状
に着色液を付着せしめるのが望ましい。

［作用］上記手段によれば、表示処理に先立って検出（あるいは
視認）された疵位置情報及び欠陥疵表意装置の設置位置
を通過する鋼板の搬送速度に基づいて演算されたマーキ
ングタイミングによりマーキング機構が駆動され、表示
すべき欠陥疵上にマーキングが付記される。

また、マーキングを鋼板の搬送方向に一定幅で連続的に
着色液（例えば、インク）を付着することにより、マー
キングの自動化が容易にできると共に欠陥疵の位置を明
瞭に表示することが可能になり、ユーザー側での検出が
容易になる。

［実施例］第１図はこの発明の一実施例の概略構成を示すブロック
図、第２図はマーキング内容を説明する説明図、第３図
はマーキング手段の例を模式的に示す斜視図である。

第１図において、10は冷間圧延された鋼板であり、本発
明による欠陥疵表示装置によって表示処理が行われた後
にコイル状に巻取られる。欠陥疵表示装置は鋼板10の表
面の疵を表示に先行して検出する疵検査装置12,鋼板10
の搬送速度（＝巻取り速度）を検出する速度検出器14,
該速度検出器14及び疵検査装置12の各出力信号に基づい
てこれからマーキングをすべき位置を演算する演算装置
16、該演算装置16の演算結果に基づいて鋼板10の特定の
位置にマーキングを施す表示手段18より構成されてい
る。

疵検査装置12は、例えばCCD（電荷結合素子）等の撮像
素子を検出センサとし、このセンサ出力に対し周波数分
析等の手法を用いて信号処理をする構成がとられてい
る。速度検出器14はローラ等を鋼板10の表面に圧接さ
せ、その回転数を鋼板10の搬送速度に対応した電気信号
に変換する構成を用いることができる。また、演算装置
16はマイクロコンピュータ等を用いて構成され、ソフト
ウエアプログラムに従って入力データ（速度検出信号及
び疵検出信号）を処理して演算を行う。さらに、表示手
段18は、例えばコンピュータ等の記録装置として普及が
期待されているインクジェットプリンタと同一原理によ
るマーキング機構が用いられ、疵位置に対応したマーキ
ング指令により、鋼板10の表面に表示用インクを一定時
間だけ吐出するようにされている。マーキング機構は、
微細な口径のノズルを一列に複数個を並べて構成される
ノズル部、このノズル部の各ノズルに連通してインクタ
ンクよりインクが供給されるインク室，このインク室あ
るいはノズル通路内に設けられたエネルギー発生体（圧
電素子，磁歪素子，ヒーター等）を備えて構成されてい
る。そして、前記エネルギー発生体を所定周波数のパル
ス信号で駆動することにより、ノズルから鋼板10に向け
てインク滴が飛翔（吐出）する。

次に、以上の構成による実施例の動作について説明す
る。

搬送されてくる鋼板10の表面に視覚的に発見し得るよう
な疵があり、これが疵検査装置12の検出可能領域に入る
と、疵検査装置12は疵検出信号を発生する。同時に、速
度検出器14が鋼板10の搬送速度を検出しており、この速
度検出信号及び疵検出信号は演算装置16に印加される。
演算装置16は２つの検出信号に基づいて疵検出時点よ
り、その疵がマーキング機構の直下に到達するタイミン
グ（即ち、マーキング開始のタイミイング）を演算し、
マーキング開始指令を出力する。表示手段18は、演算装
置16より出力されるマーキング開始指令に基づいて、ノ
ズルよりインク滴を吐出する。ノズルよりの吐出は瞬間
的ではなく、搬送方向に或る長さで表示されるように行
われる。

例えば、第２図の如く、鋼板10の搬送方向に90mmで、幅
10mmとなるように、また、側端から例えば50mmが表示開
始点となるようにマーキング24が行われる。この場合、
各ノズルによって吐出され、鋼板10に付着したインクド
ットの相互の間隔が1mm程度になるように、ノズル間隔
及びノズルと鋼板10間の距離が設定される。また、鋼板
10の長さ方向のドット形成は、ノズルの駆動時間及び駆
動周波数を調整することにより任意に設定できる。

このように、鋼板10の搬送方向に十分な長さの表示を行
うことにより、表示タイミングに誤差があったとして
も、この表示長さの中に疵が含まれるようになり、ユー
ザー側で本発明による疵表示を検出する際に、確実に疵
部分をカットすることができる。また、或る幅（本実施
例では10mm）をもたせて表示を行うことにより、同様
に、疵表示を検出する際に、疵部分を容易にセンサによ
って検出することができる。さらに、速度検出信号を演
算条件に取入れているため、疵表示の検出精度を±1mの
範囲に収めることができる。

尚、以上の説明では、疵表示を疵検査装置12が自動的に
疵を検出し、演算装置16で演算した位置に自動表示する
例を示したが、手動によって疵表示を施すこともでき
る。即ち、第１図に示すように、検査員20が視覚により
鋼板10の表面の欠陥疵が直前を通過した時に疵入力盤22
に疵有りをキーインし、この時点から欠陥疵が表示手段
18の直下に到達する時間を演算装置16で演算することに
より行うことができる。

また、疵検査装置12を用いず、手動による疵表示に機能
を限定した場合、第３図のように構成することができ
る。即ち、第３図に示すように、この場合の表示手段
は、起動ボタン30のオンにより起動するインクジェット
制御装置26によって駆動されて鋼板10の表面にインク滴
を吐出するインクジェット装置28より構成される。イン
クジェット制御装置26は、起動ボタン30のオンと共に、
検査員20の検査位置からマーキング位置まで欠陥疵（起
動ボタン30のオンに対応するもの）が移動するに要する
時間を演算（鋼板10の搬送速度と、検査位置からマーキ
ング位置までの距離によって演算可能）する機能及び、
その演算結果によって求まるタイミングで前記したよう
なマーキング機能の各ノズルを一斉に駆動し、この駆動
を一定時間（第２図の長さ90mmになる時間）継続するよ
うに制御する機能とを備えている。このような構成とす
ることにより、疵検査装置12及び複雑な演算が不要にな
り、装置コストを下げることができる。

以上、本発明によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のでは無く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることは言うまでもない。

例えば、表示手段18としてインクジェットによる例を示
したが、他に、鋼板10にマーキング時に刷毛を接触可能
な刷毛駆動機構を設け、この刷毛にインクを滲み出させ
る構成等も考えられるが、第２図に示したマーキングの
具体例のようにするのが望ましい。

以下、第２図に示したマーキングの形状が優れている例
を第４図〜第９図を用いて説明する。

第４図は第２図のマーキングの検出に適した検出装置の
概略構成を示す構成図である。

40は巻戻された鋼板10の表面のマーキング24を検出する
カメラであり、レンズ等の光学系及びCCD等の撮像素子
を用いて構成され、さらにデジタル処理を行い易いよう
に８ビットの並列信号に変換して画像データを出力す
る。42は画像データに基づいて後記する画像処理を行
い、欠陥疵を認識処理する画像処理装置であり、CPU,内
蔵メモリ，各種インタフェース回路，外部記憶装置，表
示制御回路，電源回路等を備えて構成される。また、44
は画像処理装置42による処理結果を画像表示するモニタ
である。

次に、第５図のフローチャート及び第６図の処理説明図
を用いて画像処理装置42が実行する処理内容を説明す
る。

鋼板10が搬送され、その表面に付記されたマーキング24
がカメラ40の直下に到達すると、マーキング24がカメラ
40内の光学系を介してCCDに撮像される（S31）。カメラ
40は例えば512画素（水平方向）×512ライン（垂直方
向）の読取り能力を有するCCDが用いられ、この画像領
域内に帯状にマーキング24が映し込まれている（第６図
（イ））。ここで、マーキング24が帯状になるのは、鋼
板10が例えば150mpmで搬送されているのに対し、カメラ
40のCCDの読取り速度が33msecであり、この読取り時間
中に鋼板10が約80mm移動するために、インクドット間が
つながったものとして読取られるからである。但し、鋼
板10の幅方向は、CCDの読取り方向に対して移動しない
ので、インクドット間は分離した状態で読取られる。こ
の結果、マーキング24は複数本の縞として画像化され
る。

カメラ40で撮像した画像信号は、８ビットの並列デジタ
ル信号に変換されてカメラ40より出力され、画像処理装
置42に高速バス転送される（第５図のS32及び第６図の
（ロ））。

ついで、１次元FFT処理を行うのであるが、これを取込
んだ１画面分に画像信号の全てに対して行うと、処理に
多大の時間を要して欠陥疵表示検出に遅れを生じる。そ
こで、長手方向のインクドット列を1/n（本実施例では1
/4または1/8）に間引きし（第５図のS34及び第６図の
（ハ））、間引きした画像領域についてのみ１次元FFT
処理を行っている（第５図のS35及び第６図の
（ニ））。1/4に間引きした場合には、前記仕様のCCDに
ついては長手方向の128画素分が対象となり、1/8に間引
きした場合には長手方向の64画素分が対象になる（幅方
向のライン数は何れも512）。この場合、第６図の
（ニ）に示すように、CPUによる１次元FFT処理は、画像
処理装置14内でコーナーターン処理（＝縦／横変換処
理）を行った後、ライン方向から行っている。

このような１次元FFT処理に代えて、例えばスライスレ
ベルにより２値化の後、長さ計算，面積計算を行うレベ
ルスライス方式も考えられるのであるが、次のような理
由により採用に問題がある。

S/N比が低い（2.5〜３程度）。

CCDの電荷蓄積い時間がかかる（0.5秒）ため、通板速
度が早くなるほどS/N比が悪化する。

鋼板地色を特定できないためにレベルの特定ができ
ず、品種毎にスライスレベルを変える必要がある。

このような理由から、レベルスライス方式は正しく２値
化を行えない場合があり、マーキング24を検出できない
場合が生じる。しかし、上記のように、１次元FFT処理
による周波数分析を用いることにより、この処理結果を
用いた以下のような処理が可能となるので、確実且つ正
確にマーキング24の検出が可能になる。

次に、１次元FFTの結果に対し、パワースペクトラムを
算出する（第５図のS36及び第６図の（ホ））。１次元F
FTは、マーキング24の縞模様の各々についてなされてい
る。従って、縞の１つ１つの１次元FFT結果についてパ
ワースペクトラムを算出する。ついで、各々のパワース
ペクトラムを加算する（第５図のS37及び第６図の
（ヘ））。即ち、マーキング24の幅方向のインクドット
間隔（＝縞間隔）でスペクトラムが重ね合わせられるの
で、そのレベルはインクドット列（＝縞）以外のスペク
トラムが不変であるのに対して増大する。

この結果、第７図（ａ）に示すように、マーキング24が
無い場合には直流成分及び低周波成分域にパワースペク
トラムが集中しているのに対し、マーキング24が有る場
合には第７図（ｂ）に示すように、インクドット間隔に
対応した空間周波数ｆ（＝波長／長さ）に集中したパワ
ースペクトラムが発生する。ここで、空間周波数ｆは第
８図に示すように、入力画面から求めることができる。
即ち、（１ライン当たりのドットマーク数）＝512/56＝10 １マーク中のドット数＝10 （1mm間隔で10mmとしたため）従って、空間周波数ｆ＝10×512/56≒90となる。

また、第９図は空間周波数ｆとパワースペクトラムの関
係を示す特性図である。尚、ここでは200ビット幅にｍ
本のインクドット列がある場合について示している。

第９図より明らかなように、マーキング24が無い場合に
は、空間周波数ｆが小さくなるにつれてパワースペクト
ラムが大きくなる。これは波長の長い領域（低周波領
域）では塵等によるノイズが加算されることに起因して
いる。一方、マーキング24が有する場合には、波長の長
い領域（低周波領域）では同一状況であるが、インクド
ット間隔に対応した空間周波数ｆの近傍においては、パ
ワースペクトラムが大きくなる。尚、直流成分及び低周
波数領域以外のパワースペクトラムの全てをマーキング
24であるとした場合、或るレベル以上の加算処理結果の
全てのパワースペクトラムのものが疵検出となってしま
うので、しきい値を設けている。

次に、指示帯域のパワースペクトラム加算処理の結果を
表示制御回路あるいはホストコンピュータにデータ転送
し（第５図の38及び第６図の（ト））、疵表示の認識結
果をCRTモニタ等に画像表示する（第５図のS39）。

［発明の効果］以上より明らかな如く、本発明によれば、搬送中の前記
冷間圧延鋼板の疵位置情報及び前記冷間圧延鋼板の搬送
速度に基づいて表示を付すべきタイミングを演算する演
算手段と、該演算手段によって演算された疵位置部分の
前記冷間圧延鋼板の表面にマーキングを施す表示手段と
を設けるようにしたので、コイル鋼板に対する欠陥疵の
表示を容易且つ正確に行うことができる。

また、マーキングを前記冷間圧延鋼板の搬送方向へ一定
幅で一定長さにわたり複数列にドット状または綿状に着
色液を付着せしめるようにすることによって、ユーザー
側における疵欠陥の検出を高精度に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の概略構成を示すブロック
図、第２図はマーキング内容を説明する説明図、第３図
はマーキング手段の例を模式的に示す斜視図、第４図は
第２図のマーキングの検出に適した検出装置の概略構成
を示す構成図、第５図は第４図の画像処理装置による処
理内容を示すフローチャート、第６図は第５図の処理内
容のイメージを示す説明図、第７図（ａ），（ｂ）は疵
表示の無い場合と有る場合のパワースペクトラムの出力
状況を示す波形図、第８図は空間周波数の算出方法を示
す説明図、第９図は空間周波数ｆとパワースペクトラム
相関を示す特性図である。図中． 10:鋼板コイル、12:疵検査装置 14:速度検出器、16:演算装置 18:表示手段、22:疵入力盤 24:マーキング 26:インクジェット制御装置 28:インクジェット装置 30:起動ボタン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−222244（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−162045（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−175854（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コイル状に巻取られる冷間圧延鋼板の表面
の疵部分に識別用の表示を付記するコイル鋼板の欠陥疵
表示装置において、搬送中の前記冷間圧延鋼板の疵位置
情報及び前記冷間圧延鋼板の搬送速度に基づいて表示を
付すべきタイミングを演算する演算手段と、該演算手段
によって演算された疵位置部分の前記冷間圧延鋼板の表
面に前記冷間圧延鋼板の搬送方向へ一定幅で一定長さに
わたり複数列にドット状または線状に着色液を付着せし
めるマーキングを施す表示手段とを具備することを特徴
とするコイル鋼板の欠陥疵表示装置。