JPH0712887Y2 - 帯状体形状測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、鋼板等の帯状体の平面形状を測定する帯状体
形状測定装置に関する。

（従来の技術） 鋼板等の幅や、クロップと称する圧延の過程で発生する
鋼板等の頭部及び尾部の不整形状部や、キャンバーとい
われる鋼板等の側縁の曲がりなど、帯状体の平面形状を
測定するための装置としては、板幅計、クロップ形状認
識装置あるいはキャンバー計測装置等が用いられてい
る。例えば、板幅計においては、被測定物をはさんで上
部にイメージセンサー、下部に光源を配置し、光源から
の光によりイメージセンサー上に形成される被測定物の
陰影の長さから板幅を測定する方式が採用され、クロッ
プ形状認識装置やキャンバー計測装置では、被測定物の
上部に配設された光源から照射される光の反射光をテレ
ビカメラやイメージセンサーで受光し、被測定物の端部
を検出する方式が用いられている。

具体的に例示すれば、特公昭48−32744号公報にはテレ
ビカメラを用いて厚鋼板の側縁を検出し、キャンバーや
板厚を算出する形状特性測定装置が、また、特開昭58−
96204号公報には被測定物の下部に光源を配置し、被測
定物の板厚及び断面形状に応じて補正を加えつつ被測定
物の上部に配置したイメージセンサーを用いて板厚等を
測定する技術が開示されている。さらに、特開昭61−37
308号公報では、圧延材とこの圧延材の上方に設けられ
たイメージセンサーとの間に上部に受光部を備えたスリ
ット体を配置し、このスリット体を介して圧延材の幅を
精度よく検出する板幅検出器が提案されている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の平面形状測定装置において、
光源を被測定物の下方部に配置する下部光源方式では、
測定場所によっては被測定物が有する高熱と冷却水の飛
散に常時さらされるため防熱、防水等の対策を講ずる必
要があり、測定設備の保守管理にも困難が伴う。

また、光源を被測定物の上方部に設ける上部光源方式で
は、後述するように、被測定物の存在しない部分からの
反射光に起因するバックグラウンドやノイズが大きく、
これらを除去するために画像処理等の信号処理を施すこ
とが必要となる。

第５図は上部光源方式でイメージセンサーを用いた板幅
測定方法の概念図であって、鋼板（４）の板幅BCをイメ
ージセンサー（２）上にＢ′Ｃ′として結像させ、測定
有効幅ADとADに対応するイメージセンサー（２）上の
Ａ′Ｄ′との比をＢ′Ｃ′に乗ずることにより板幅BCが
算出される。

第６図は、第５図に示した方式の測定装置により得られ
るビデオ出力波形で、（イ）は被測定物である鋼板の表
面状態が良い場合、（ロ）は鋼板の表面状態が悪い場
合、（ハ）は鋼板の存在しない部分からの反射光に起因
するバックグラウンドが大きい場合である。（イ）〜
（ハ）におけるＡ、Ｂ、Ｃ及びＤはそれぞれ第５図の
Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤに対応しているが、（イ）〜（ハ）の
ような出力波形を示す場合は、いずれも板幅BCの端部を
精度よくとらえることができず、画像処理等の信号処理
を施すことが必要になり、場合によっては測定不能とな
る。

本考案は、上部光源方式でイメージセンサーを用いて鋼
板の幅等、帯状体の平面形状を測定するに際し、被測定
物の存在しない部分からの反射光、すなわち、前記第５
図におけるAB及びCDからの反射光を最小限に抑え、被測
定物の端部を精度よく検出することができる帯状体形状
測定装置を提供することを課題としてなされたものであ
る。

（課題を解決するための手段） 本考案者は、上記の課題を解決するために種々検討を重
ねた結果、イメージセンサーの視野に包摂される部分で
被測定物の下方部に、光源から照射される光を乱反射さ
せてその部分からイメージセンサーへ達する反射光を僅
少に抑える暗ボックスを設けることにより、測定時に得
られるビデオ出力波形にみられるバックグラウンドやノ
イズを殆ど完全に除去できることを確認した。

本考案の要旨は、下記及びの帯状体形状測定装置に
ある。

被測定物の移送方向に対して直角方向に定められた測
定基準線を視野に包摂するイメージセンサーと、この測
定基準線に向けて光を照射する光源と、被測定物の移送
経路をはさんでイメージセンサーと反対側の前記測定基
準線の下部に設けられた暗ボックスからなり、この暗ボ
ックスは直方体の箱で、その上面に前記測定基準線と平
行なスリットが形成され、その内部にも上面におけると
同じ位置に同じ形状のスリットが形成されたスリット板
が１枚以上取り付けられていることを特徴とする帯状体
形状測定装置。

暗ボックスの底部内側であって、暗ボックス上面に形
成されているスリットの位置に対応する位置に、Ｖ字状
の溝が設けられていることを特徴とする上記の帯状体
形状測定装置。

（作用） 以下、本考案を図に基づいて説明する。

第３図は本考案の帯状体形状測定装置で用いられる暗ボ
ックスの被測定物の移送方向に平行な垂直断面を示す図
である。暗ボックスは直方体をなす内部が空洞の箱で、
その上面に前記基準線と平行なスリット（９）が形成さ
れ、内部には上面における位置と同じ位置に同じ形状の
スリット（９）を有する板状体（以下、スリット板
（６）という）が取り付けられている。第３図に示した
例ではスリット板（６）は４枚である。直方体の上面及
び各スリット板（６）に形成されているスリット（９）
の幅はイメージセンサーの視野における幅と同程度にす
ればよく、通常は数mm〜数十mmである。また、スリット
（９）の長さは、後述する第１図に示すように、測定有
効幅と同等か若干長ければよい。

前記の第３図に示すように、暗ボックスの底部はＶ字状
の溝（10）になっているのが望ましい。Ｖ字状溝（10）
の位置は直方体の上面及び各スリット板（６）に形成さ
れているスリット（９）の位置に対応している。

上記のように構成された暗ボックスを用いれば、光源か
ら照射された光が被測定物の存在しない部分で反射し、
その反射光がイメージセンサーで得られるビデオ出力波
形に対して悪影響を及ぼすのを避けることができる。す
なわち、光源から照射された光が暗ボックスの上面のス
リット（９）を通過して暗ボックス内に入っても、多段
に設けられたスリット板（６）やボックス内壁、及び底
部がＶ字状の溝（10）になっている場合はこのＶ字状溝
での乱反射により吸収され、イメージセンサーへ達する
反射光は極めて少なくなって、バックグラウンドやノイ
ズは殆ど完全に除去される。

暗ボックスの形状は前記第３図に示した形状のものに限
定されない。例えば第４図に示すように、スリット板
（６）が逆Ｖ字型に取り付けられたものでもよく、光源
から照射された光が暗ボックス内で吸収され、イメージ
センサーへ到達しないような構造のものであればいずれ
も暗ボックスとして使用可能である。

（実施例） 以下、実施例に基づいて説明する。

第１図は本考案の測定装置の一例の概略斜視図である。
同図において、（１）は暗ボックス、（２）はイメージ
センサー、（３）は光源、（４）は鋼板で、被測定物で
ある鋼板（４）の移送方向（矢印（７）の方向）と直角
の方向に測定基準線（８）が定められている。イメージ
センサー（２）は鋼板（４）の上方部で、その視野
（５）が前記測定基準線（８）を包摂するように設けら
れている。暗ボックス（１）の上面には前記のようにイ
メージセンサー（２）の視野（５）における幅と同程度
の幅と、測定有効幅（図中のAD）と同程度の長さを有す
るスリット（図示せず）が設けられ、内部には２枚のス
リット板（６）が取り付けられており、Ｖ字状の溝（1
0）は設けられていない。この暗ボックス（１）が、鋼
板（４）の下方の、測定基準線（８）の直下に、測定基
準線（８）とスリットとが平行になるように配置されて
いる。光源（３）としてはナトリウムランプが用いら
れ、前記の測定基準線（８）を照射する。

上記の装置を用いて測定を行った際のイメージセンサー
（２）のビデオ出力を従来の上部光源方式の測定装置を
用いた場合と比較した。

結果を第２図に示す。同図において、（イ）は本考案の
測定装置を用いた場合、（ロ）は従来の測定装置を用い
た場合で、（イ）及び（ロ）におけるＡ、Ｂ、Ｃ及びＤ
はそれぞれ前記第１図のＡ、Ｂ、Ｃ及びＤに対応してい
る。第２図から明らかなように、従来の測定装置を用い
た場合、鋼板（４）の存在しないAB及びCDの部分でバッ
クグラウンド強度がかなり大きいのに対し、本考案の測
定装置を用いた場合は鋼板（４）の存在しない部分から
の反射がなく、バックグラウンドは全く認められない。

（考案の効果） 以上説明したように、イメージセンサーにより上部光源
方式で帯状体の形状測定を行うに際し本考案の測定装置
を用いれば、被測定物の存在しない部分からの反射光の
影響を殆ど無視できる程度に小さくすることができる。
このため、高価な画像処理を行う必要がなく、また、測
定装置の保守管理が困難な下部光源方式を採用する必要
もなく、安定した測定が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の測定装置の一例の概略斜視図であ
る。 第２図は、本考案の測定装置及び従来の測定装置を用い
た場合のイメージセンサーのビデオ出力波形図である。 第３図は、本考案で用いる暗ボックスの一例の縦断面図
である。 第４図は、本考案で用いる暗ボックスの他の例の縦断面
図である。 第５図は、イメージセンサーを用いた板幅測定方法の概
念図である。 第６図は、従来の測定装置を用いた場合のイメージセン
サーのビデオ出力波形図である。 １…暗ボックス、２…イメージセンサー ３…光源、４…鋼板 ５…視野、６…スリット板 ８…測定基準線、９…スリット 10…Ｖ字状溝

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被測定物の移送方向に対して直角方向に定
   められた測定基準線を視野に包摂するイメージセンサー
   と、この測定基準線に向けて光を照射する光源と、被測
   定物の移送経路をはさんでイメージセンサーと反対側の
   前記測定基準線の下部に設けられた暗ボックスからな
   り、この暗ボックスは直方体の箱で、その上面に前記測
   定基準線と平行なスリットが形成され、その内部にも上
   面におけると同じ位置に同じ形状のスリットが形成され
   たスリット板が１枚以上取り付けられていることを特徴
   とする帯状体形状測定装置。
2. 【請求項２】暗ボックスの底部内側であって、暗ボック
   ス上面に形成されているスリットの位置に対応する位置
   に、Ｖ字状の溝が設けられていることを特徴とする請求
   項１に記載の帯状体形状測定装置。