JPH0778418B2

JPH0778418B2 - 板形状計測装置

Info

Publication number: JPH0778418B2
Application number: JP3323337A
Authority: JP
Inventors: 伸幸高橋; 篤大嶽
Original assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date: 1991-12-06
Filing date: 1991-12-06
Publication date: 1995-08-23
Anticipated expiration: 2010-08-23
Also published as: JPH05157537A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移送される板材の幅方
向の予め定める複数の計測点の板伸びを比較することに
よって板材の歪を計測する板形状計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より板材の歪を計測する方法として
種々の計測装置が提案されている。代表的な従来の計測
装置には以下のものがある。Ａ．変位計法を適用した計測装置この計測装置は、板の幅方向の複数箇所に非接触式の変
位計を配置している。測定は以下のように行なわれる。
まず、移送中の板の各箇所にて、板の表面の上下の変位
を定期的に測定する。そして、時間が前後した上下変位
の測定値とその前後の時間で板が移動した距離とから板
の歪角（歪による傾斜角度）を測定する。測定した歪角
からは、移動した板の表面の長さが得られる。この表面
の長さの積分値いわゆる弧長を、各変位計により検出し
た板の各箇所で比較することにより板の表面形状を３次
元測定する。

【０００３】あるいは、１個の変位計を板の幅方向に往
復動自在に構成し、板を移送しつつ変位計を板幅方向に
往復動させて、板幅方向の表面の長さ（弧長）を多数測
定し、測定した多数の弧長を比較することで板の表面形
状を測定する。Ｂ．光切断法を適用した計測装置この計測装置は、レーザ光束を照射する光源と、該光源
からのレーザ光束が板表面に当たってできたスポットを
撮像する２次元カメラとを備える。そして、この計測装
置では、板の表面形状に歪みがない場合に得られるスポ
ット像と実際に得たスポット像との位置ずれ量と、照射
されるレーザ光束の角度とに基づいて板幅方向の各位置
での板面の高さを測定する。こうして測定した高さを板
の移送にともない多数求めていくことで、板の表面形状
を測定する。レーザ光束の入射角を小さくするほど測定
精度があがるため、レーザ光源は２次元カメラから離れ
た遠方（例えば２メートル）に設置される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置はそれぞれ以下の特有の問題があった。まず、変
位計法を適用した計測装置Ａでは、変位計を複数台設置
したり、変位計を往復移動させる構成が必要となり構成
が複雑になるという問題がある。また、測定対象の板幅
は一定でないから、変位計を増減したり、変位計の往復
移動の距離を増減しなければならず、作業が煩雑になる
という問題がある。

【０００５】光切断法を適用した計測装置Ｂでは、２次
元カメラとレーザ光源とを離して設置する必要から大き
なスペースが占有されるという問題がある。また、レー
ザ光源を使用するため、装置構成が複雑になり、高価に
なるという問題や、測定環境中に浮遊物等があるとレー
ザ光が散乱されてしまい、測定が困難になるという問題
があった。

【０００６】更に、搬送される板材に所定の張力をかけ
るために、搬送経路の一部のローラを他のローラとは異
なる高さに設置し、板材を上下方向に蛇行させて搬送す
るラインでは、板材は傾斜した状態で搬送され、また、
この傾斜角度は板材にかけられる張力に応じて変化され
るが、このように板材が傾斜して搬送されるラインにお
いて板材の形状を計測することが要望されている。上記
従来装置においても、傾斜した状態で搬送される板材の
歪を計測することは可能であるが、上述したように、種
々の問題点があった。

【０００７】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、簡単な装置構成でもって、傾斜した状態で
搬送される板材の歪を高精度に計測することができる板
形状計測装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は図１に例示するように、移送される板材の
幅方向の予め定める複数の計測点の板伸びを比較するこ
とによって板材の歪を計測する板形状計測装置におい
て、移送される前記板材の上方に、該板材の幅方向に配
置された棒状光源と、前記棒状光源に近接して配置さ
れ、前記板材表面に写る光源像を撮像する撮像手段と、
前記板材の搬送経路の傾斜角を検出する傾斜角検出手段
と、前記傾斜角検出手段の検出した搬送経路の傾斜角に
基づいて、光源像の基準となる位置を補正する基準位置
補正手段と、前記板材の搬送経路が傾斜していない場合
における前記板材表面の歪角に関するデータと該歪角に
応じて変化する前記光源像の位置との関係を示すデータ
を予め記憶した関係データ記憶手段と、前記補正手段に
より補正された基準位置から前記撮像手段により撮像さ
れた光源像の位置までの距離を前記計測点毎に求め、求
めた距離に基づいて、前記関係データ記憶手段から前記
板材の幅方向の前記複数の計測点における歪角に関する
データを求めるデータ抽出手段と、前記データ抽出手段
により抽出された歪角に関するデータから予め定める区
間における板材の伸びの長さを求め、これを所定時間積
分することにより、所定の単位長さにおける前記板材の
幅方向の前記複数の計測点の実際の板伸びを算出する板
伸び算出手段と、を備えたことを特徴とする板形状計測
装置を要旨とする。

【０００９】

【作用】本発明の板形状計測装置では、撮像手段が、板
材の幅方向に配置された棒状光源の板材表面に写る光源
像を撮像し、傾斜角検出手段が、板材の搬送経路の傾斜
角を検出し、基準位置補正手段が、傾斜角検出手段によ
り検出された傾斜角に基づいて、光源像の基準位置を補
正し、関係データ記憶手段が、板材の搬送経路が傾斜し
ていない場合における板材表面の歪角に関するデータと
該歪角に応じて変化する光源像の位置との関係を示すデ
ータを予め記憶し、データ抽出手段が、補正手段により
補正された基準位置から撮像手段により撮像された光源
像の位置までの距離を計測点毎に求め、求めた距離に基
づいて、関係データ記憶手段から板材の幅方向の複数の
計測点の歪角に関するデータを求め、板伸び算出手段
が、データ抽出手段により抽出された歪角に関するデー
タから予め定める区間における板材の伸びの長さを求
め、これを所定時間積分することにより、所定の単位長
さにおける前記板材の幅方向の前記複数の計測点の実際
の板伸びを算出する。そして、板伸びの板幅方向の分布
を求めることにより、板形状を求める。

【００１０】従って、上記板伸び算出手段からは、板材
の搬送経路の傾斜の影響を除いた板材の歪による板伸び
が得られる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例として、圧延ライン
を移送される連続した板材の形状を測定する板形状計測
装置を説明する。まず、本板形状測定装置の測定原理に
ついて説明する。図２（ａ）に示すように、蛍光灯１と
２次元ＣＣＤカメラ３とは、板材Ｔの上方に配置され、
蛍光灯１の高さと２次元ＣＣＤカメラ３のレンズ面の高
さとが等しくなるように両者はセットされる。

【００１２】図２（ａ）において、歪のない板材を板材
Ｔ0 として実線で示し、歪のある板材を板材Ｔi として
一点鎖線で示す。歪がなく平坦な板材Ｔ0 を計測する場
合には、蛍光灯１の板材Ｔ0 に対する虚像は位置Ｑ0 に
ある。このとき、ＣＣＤカメラ３側から見ると、板材Ｔ
0 の表面上の位置Ｐ0 に蛍光灯１の像が見えることにな
る。

【００１３】一方、歪のある板材Ｔi を計測する場合に
は、蛍光灯１の板材Ｔi に対する虚像は位置Ｑi にあ
る。このとき、ＣＣＤカメラ３側から見ると、板材Ｔi
の表面上の位置Ｐi に蛍光灯１の像が見えることにな
る。蛍光灯１の像はＣＣＤカメラ３の撮像面に結像され
るが、その結像位置は後述するように、板材Ｔの歪によ
る傾きに応じて、その傾きと相関して移動する。従っ
て、像の位置と板材Ｔの傾きとの関係を予め計測して、
そのデータを変換テーブルに記憶しておけば、撮像され
た像の位置に基づいて板材の歪角θを求めることができ
る。歪角θは板材の歪による傾斜角である。

【００１４】次に、像の位置と歪による傾斜角度との関
係を図３，４に基づいて説明する。図３に示すように、
蛍光灯１とＣＣＤカメラ３と板材Ｔとを実際の板形状計
測装置と同様な位置関係となるように配置する。即ち、
ＣＣＤカメラ３を蛍光灯１から２００ｍｍ離れた位置に
配置し、これらと板材Ｔとの距離を２０００ｍｍとし
た。尚、試験部材として、板歪による歪角を有する板材
の代わりに、平坦な板材Ｔを用い、板材Ｔの傾きを変化
させる。

【００１５】そして、板材Ｔの傾きを変化させてＣＣＤ
カメラ３で板材Ｔの表面に写る蛍光灯の像（虚像）を撮
像し、蛍光灯の像の中心の位置と板材Ｔの傾斜角との関
係を求める。本実施例では、光度のピーク点を、蛍光灯
１の像の中心とするが、この光度のピーク点として、該
ピーク点を有する光度曲線と所定の閾値レベルとが交差
する２点の中間点を近似的に用いる。つまり、上記光度
曲線と所定の閾値レベルとが交差する２点の中間点を算
出して、算出された中間点を光度のピーク点とする。

【００１６】このようにして求めた蛍光灯像の中心位置
と板材Ｔの傾斜角との関係を示す図４において、グラフ
の横軸は板材Ｔの傾きを示し、縦軸は光度がピークであ
るピクセル（画素）の位置を示す。尚、蛍光灯像はＣＣ
Ｄカメラ３の撮像面上において、板材の幅方向に対応す
る方向に延在しているが、ここでは、板材の幅方向の複
数の計測点の内の１つの計測点において上記計測を実施
している。つまり、図４に示す各ピクセルの位置は、撮
像面上において板材の搬送方向に対応する方向に平行な
１つの直線上にある。

【００１７】図４から、板材Ｔの傾斜角と板材Ｔに写る
蛍光灯像の位置とが１対１対応であることがわかる。板
材Ｔの搬送経路が傾斜している場合には、上記位置Ｐ0
，Ｐi が板材の搬送路の傾斜角度に応じて移動するの
で、搬送経路の傾斜角度を求め、この傾斜角度に対応し
て移動する撮像面上の蛍光灯像の基準位置を算出し、板
材の板幅方向の複数の計測点における撮像された蛍光灯
像の位置と上記基準位置との位置の差を算出すると、こ
の位置の差は上記板材の歪角θを表していることにな
る。

【００１８】そして、図２（ｂ）に示すように、この歪
角θから１／ＣＯＳθを求め、これを積算することによ
り、歪による相対的な板伸び長さを求めることができ
る。尚、本実施例では、上記変換テーブルとして、予め
求めた上記位置の差と相対的な板伸び長さとの関係を記
憶したものを用い、上記位置の差から相対的な板伸び長
さを求める。

【００１９】次に、本測定原理により得られる歪角の精
度について説明する。尚、試験部材として、板歪による
歪角を有する板材の代わりに、平坦な板材Ｔを用い、該
板材を水平且つ平坦な支持面上に置かれたスペーサの上
に傾斜させて配置した。スペーサの高さを変えることに
より、板材Ｔの角度を微少変化させたときの板材Ｔの実
際の角度と、蛍光灯像の位置に基づいて得られた角度と
の角度差を下記の表１に例示する。尚、ＣＣＤカメラ３
を上記の場合とは異なって、蛍光灯１から１２５ｍｍ離
れた位置に配置し、これらと板材Ｔとの距離を上記の場
合と同様２０００ｍｍとした。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１において、最左欄の板材の角度は、幾
何学的演算により得られた板材Ｔの実際の角度であり、
その右欄の像位置は、光度のピーク位置のピクセル番号
であり、その右欄の角度は、上記条件と同一の条件で予
め作成したテーブルを用いて得られた角度である。

【００２２】表１において、実際の角度と計測された角
度とは、良く一致している。このことから、蛍光灯像の
中心位置から板材の歪角を高精度に求めることができる
ことが分かる。尚、板材Ｔが上下方向に平行移動して板
材Ｔの高さが異なると、板材Ｔの歪角が同一であって
も、像は異なった位置に撮像されるように考えられる
が、上記実験を板材の高さを変えて実施したところ、次
のような結果が得られた。

【００２３】

【表２】

【００２４】表２は、板材Ｔの高さを基準位置（０ｍ
ｍ）、基準位置から７０ｍｍ上方、基準位置から１５０
ｍｍ上方、基準位置から２５０ｍｍ上方のそれぞれの位
置に設定し、板材Ｔの角度を０°から９°まで１°づつ
変えて測定して得られた。表中の数字は、照度のピーク
位置のピクセルの番号である。尚、基準位置は、蛍光灯
１およびＣＣＤカメラ３と板材Ｔの距離が２０００ｍｍ
の位置である。蛍光灯１とＣＣＤカメラ３との距離は表
１の場合と同様１２５ｍｍにセットした。

【００２５】表２から、同一の角度であれば、板材Ｔの
高さが異なっても、像の位置はほぼ同じであることが分
かる。従って、板材Ｔが上下方向に平行移動して、板材
Ｔの高さが変化するような場合においても、得られた像
の位置により、板材Ｔの傾斜角つまり歪角は一義的に定
まることが分かる。

【００２６】図５に本実施例の板形状計測装置のブロッ
ク図を示す。図５において、蛍光灯１および２台のＣＣ
Ｄカメラ３ａ，３ｂを含む検出部５は圧延ラインに設け
られ、該検出部５に中継ユニット７ａ，７ｂを介して接
続された処理部１１はコントロールルーム等に設けられ
る。処理部１１は、コネクタ変換ユニット１３と、蛍光
灯像位置計測装置１５ａ，１５ｂと、モニタテレビ１７
と、信号入出力ユニット１９と、Ｉ／Ｏユニット２１
と、サブＣＰＵ２３と、メインＣＰＵ２５と、プリンタ
バッファ２７と、プリンタ２９とを備える。

【００２７】ＣＣＤカメラ３ａ，３ｂはそれぞれ板材の
幅方向の略半分の領域を分担し、各領域において板材に
写る蛍光灯像を撮像する。尚、ＣＣＤカメラ３ａ，３ｂ
は、外部からドライエアが供給される耐環境型ハウジン
グに収納されている。コネクタ変換ユニット１３は、Ｃ
ＣＤカメラケーブルと延長ケーブルのコネクタ接続用変
換器機である。蛍光灯像位置計測装置１５ａ，１５ｂ
は、板面上の蛍光灯像の位置を検出するための画像処理
装置である。画像モニタ１７は、蛍光灯像位置計測装置
により画像処理された蛍光灯像のモニタである。

【００２８】信号入出力ユニット１９は、各種信号の入
出力端子を装備している。Ｉ／Ｏユニット２１は、各種
インタフェースを収容するものである。サブコンピュー
タ２３は、計測データの収集、外部信号の入力および計
測結果の出力等を行うものであり、メインコンピュータ
２５は、各種演算、データ保存装置全体の管理、および
プリンタバッファ２７を介してプリンタ２９への印字等
を行なう。このように、本装置は計測の高速化を図るた
め、計測・データ処理作業と演算・表示処理作業とを分
離し、２台のコンピュータによる並行処理方式を採用し
ている。

【００２９】図６は、本計測装置の記憶装置に記憶され
たメインルーチンプログラムの処理内容を示すフローチ
ャートであり、図７は、図６に示す計測ルーチンにおけ
るメインＣＰＵ２５の動作を示すフローチャートであ
り、図８は、計測ルーチンにおけるサブＣＰＵ２３の動
作を示すフローチャートである。

【００３０】まず、メインルーチンについて説明する。
ステップＳ１では、インタフェースの初期化が行われ
る。次に、ステップＳ２では、自動的に計測モードにな
り、計測を行なう。本実施例では、圧延開始時に、所定
の一対の圧延ローラの間に板材が挿入されたことを図示
しないセンサが検出するようになっていて、このセンサ
検出信号が信号入出力ユニット１９を介してメインＣＰ
Ｕ２５に入力された場合には、上記自動計測を行なう。
該検出信号が入力されることなく、メインＣＰＵ２５の
キーボードの特定のキーが操作された場合には、以下の
メニュー選択によるいずれかの処理を行うようになって
いる。即ち、ステップＳ３では、メニューの選択を行な
う。そして、ステップＳ４において、計測モードが選択
されたことが判別された場合には、ステップＳ５で計測
処理を行ない、ステップＳ６において、設定モードが選
択されたことが判別された場合には、ステップＳ７で各
種の設定処理を行ない、ステップＳ８において、メンテ
ナンスモードが選択されたことが判別された場合には、
ステップＳ９でメンテナンス処理を行なう。ステップＳ
１０では、全ての処理が終了したか否かを判別し、終了
していなければ、ステップＳ３に戻り、終了した場合に
は、動作を終了する。

【００３１】上記ステップＳ２またはＳ５の計測ルーチ
ンにおいて、メインＣＰＵ２５は、以下のように動作す
る。ステップＳ４１では、データ転送を行ない、計測に
必要なデータをサブＣＰＵ２３に送出する。次に、ステ
ップＳ４２では、計測コマンドをサブＣＰＵ２３に送出
する。次に、ステップＳ４３では、サブＣＰＵとの同期
をとるためのタイミング合わせを行ない、次にステップ
Ｓ４４では、上記一対の圧延ローラに設けたセンサの出
力があったときから、計測される板材が上記検出部の位
置に搬送されるまでの時間だけ、計測タイミングを遅延
させる。次に、ステップＳ４５では計測スタートコマン
ドを出力する。この後、サブＣＰＵ２３側で計測処理が
行われる。計測結果は、サブＣＰＵ２３からメインＣＰ
Ｕ２５に送出される。

【００３２】次に、ステップＳ４６では、サブＣＰＵ２
３から出力される計測データを収集し、次に、ステップ
Ｓ４７において、計測処理を終了するか否かを判別す
る。終了しない場合には、ステップＳ４８で後述する伸
び率計算および伸び差率計算を行ない、ステップＳ４９
において、その結果をデータＲＡＭに保存し、次に、ス
テップＳ５０において、その結果をグラフに表示する。
ステップＳ４６からＳ５０までの処理を繰り返し、計測
すべき板材の所定の範囲の計測を終了した場合には、ス
テップＳ５１において、計測終了コマンドをサブＣＰＵ
２３に出力する。

【００３３】次に、ステップＳ５２でプリンタ出力を行
なうか否かを判別し、プリンタ出力が選択された場合に
は、ステップＳ５３で計測結果をプリンタ２９により印
字する。次に、ステップＳ５４において、データ保存を
行なうか否かを判別し、データ保存が選択された場合に
は、ステップＳ５５において、フロッピディスク等への
データの書き込みを行なう。

【００３４】また、計測ルーチンにおいて、サブＣＰＵ
２３は以下のように動作する。ステップＳ４０１では、
初期化処理を行なう。次に、ステップＳ４０２では、メ
インＣＰＵ２５から計測スタートコマンドが送出される
まで待機する。該スタートコマンドが送出された場合に
は、ステップＳ４０３において、板材の板幅データを入
力処理する。この板幅データは、図示しない板幅センサ
により求められ、サブＣＰＵ２３に自動入力される。次
に、ステップＳ４０４において、板幅データをメインＣ
ＰＵ２５に転送する。次に、ステップＳ４０５におい
て、計測ウインドウの位置を計算する。この計測ウイン
ドウは板材の幅方向の計測すべき所定の位置を、入力さ
れた板幅データに基づいて算出する処理であり、各ＣＣ
Ｄカメラ３ａ，３ｂについて個別に算出される。次に、
ステップＳ４０６において、計測ウインドウ位置データ
をメインＣＰＵ２５に転送する。次に、各種インターフ
ェースとの同期をとるためのタイミング合わせを行な
う。

【００３５】ステップＳ４０９では、蛍光灯像位置を演
算処理し、次に、ステップＳ４１０では板材の移送速度
データおよびルーパ駆動モータの駆動角度を表すデータ
等のアナログ信号の入力処理を行なう。ここで、ルーパ
駆動モータは、板材に所定の張力を与えるために所定の
ローラを上下方向に駆動するためのモータであり、上記
駆動角度データは該ローラが上下方向に移動することに
より生じる板材の搬送経路の傾斜角度に対応している。

【００３６】次に、ステップＳ４１１では、後述するよ
うに板伸び量を計算し、次に、ステップＳ４１２では、
板伸び量を積算する。ステップＳ４１３では、板材の移
送速度に基づいて、板材が所定の単位長さだけ搬送され
たか否かを判別し、搬送されていなければ、ステップＳ
４０７に戻る。所定の単位長さの搬送がされた場合に
は、ステップＳ４１４において、得られた板伸び量デー
タをメインＣＰＵ２５に転送する。次に、ステップＳ４
１５において、後述する伸び率計算および伸び差率計算
を行ない、そのデータをＩ／Ｏユニット２１を通じて、
信号入出力ユニット１９に出力して、ステップＳ４０７
に戻る。

【００３７】ステップＳ４０８で、計測を終了したこと
が判別した場合には、動作を終了する。図９は、本装置
による板材の形状測定の具体的な動作を説明するための
説明図である。以下に、本装置による計測手順について
説明する。ステップＳ１０１において、２台のＣＣＤカ
メラにより、圧延板の上方に配置された一本の蛍光灯の
板面に写る像を撮像する。水平に置かれた板材を撮像す
る場合の撮像状況とそのモニタ画像を図１０に示す。板
材の中央部が上方に膨らんでいるような歪がある場合に
は、図１０に示すような中央部が膨らんだ蛍光灯像が得
られる。

【００３８】次に、ステップＳ１０２において、計測位
置の設定を行なう。計測位置の設定は、外部から入力さ
れる板幅設定値と、初期設定値として入力される板端部
の不感距離により自動的に設定する。次に、ステップＳ
１０３において、撮像した画像データから図１１に示す
５点の計測位置（操作側板端部ａ，操作側１／４位置
ｂ，板中央ｃ，動力側１／４位置ｄおよび動力側板端部
ｅ）において、蛍光灯の像の中心位置Ｄｋを計測する。

【００３９】次に、ルーパ駆動モータの軸角度Ｒθを計
測し、ステップＳ１０４において、予め入力してあるル
ーパ駆動軸角度−基準線位置テーブルにより、基準線位
置ＳＬθの補正を実施する。図１１におけるラインＬＮ
１は、板材が平坦であると想定した場合において、板材
の搬送経路が所定角度傾斜しているときに、板材上に写
る蛍光灯像の位置を表し、ラインＬＮ２は、該搬送経路
の傾斜角度を０としたときに、板材上に写る蛍光灯像の
位置を表す。ラインＬＮ１とラインＬＮ２との位置の差
が上記補正量ＳＬθに相当する。

【００４０】次に、ステップＳ１０５において、補正し
た基準線ＳＬθと板歪より移動した像の位置Ｄｋとの距
離の絶対値ＳＤｋを算出する。次に、ステップＳ１０６
において、移動距離の最も小さい計測位置の値ＳＤｍｉ
ｎを基準として、各測定位置の相対移動距離△ｍｋを求
める。

【００４１】次に、ステップＳ１０７において、相対移
動距離△ｍｋと相対板伸び量ｍｋとの関係を表す予め設
定された相対移動距離−相対板伸び長さ変換テーブルに
より、相対移動距離△ｍｋを相対板伸び量ｍｋに変換す
る。次に、ステップＳ１０８において、計測時の板材の
移送速度ｖｉを用いて、相対板伸び量ｍｋを板伸び長さ
ｎｋに変換する。尚、ｎｋ＝ｍｋ・ｖｉ・Ｔであり、サ
ンプリング時間Ｔは一定（例えば、１／６０秒）であ
る。

【００４２】次に、ステップＳ１０９において、板伸び
長さを積算する。即ち、上記ステップＳ１０３からステ
ップＳ１０８の処理は、指定した単位長さのデータとな
るまで、繰り返し行なわれ、積算された板伸び長さＬｋ
が求められる。そして、ステップＳ１１０において、上
記のデータに基づき、伸び差率および伸び率分布を演算
する。

【００４３】ここで、伸び差率とは、単位長さに置ける
板幅中央と板端での伸びの差の板幅中央板長さに対する
比率であり、下記式（１）で表される。伸び差率＝［（Ｌ１＋Ｌ５）／２−Ｌ３］／Ｌ３×１０⁵ （１）ここで、Ｌ１およびＬ５は、板端部の板伸び長さであ
り、Ｌ３は、板中央の板伸び長さである。

【００４４】また、伸び率分布とは、板材を単位長さ搬
送した場合における最小板伸び長さの計測位置と他の位
置の伸びの差の最小板伸び長さに対する比率であり、下
記式（２）で表される。伸び率分布＝（Ｌｋ−Ｌｍｉｎ）／Ｌｍｉｎ×１０⁵ （２）ここで、Ｌｍｉｎは、最小板伸び長さである。

【００４５】次に、ステップＳ１１１において、演算結
果を所定の信号として出力すると共に、メインＣＰＵ２
５のＣＲＴ画面に表示する。尚、ステップＳ１０４の処
理の実行が基準位置補正手段として働き、ステップＳ１
０７の処理の実行がデータ抽出手段として働き、ステッ
プＳ１０８〜Ｓ１１０の処理の実行が板伸び算出手段と
して働く。

【００４６】以上のように、本実施例によれば、光源と
して蛍光灯を用いているので、浮遊物が存在していても
測定することができ、従来のレーザを用いたものに比
べ、環境に左右されることが少ない。また、蛍光灯を板
幅方向に配置したので、板材の板幅により光源やＣＣＤ
カメラの位置を移動する必要がない。この結果、移動の
ための機構部を要しないので、メンテナンスが容易とな
る。更に、上述のことから、本計測装置を安価に製作可
能である。

【００４７】また、本計測原理から、蛍光灯とＣＣＤカ
メラを近接して配置できるので、設置スペースが少なく
て済む。蛍光灯とＣＣＤカメラとを板面から同じ高さに
配置することで、板材が平行移動して板材の高さが変化
しても、精度良く板歪を検出することができる。

【００４８】更に、本実施例では、ルーパ駆動モータの
軸角度を計測し、予め入力してあるルーパ駆動軸角度−
基準線位置テーブルにより、基準線位置の補正を実施す
るので、搬送経路の傾斜の影響のない板材の歪角を、蛍
光灯を用いた簡単な構成の計測装置により計測すること
ができる。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、棒状光
源を板幅方向に配置したので、従来のように板材の板幅
により光源やＣＣＤカメラの位置を移動する必要がな
い。この結果、移動のための機構部を要しないので、メ
ンテナンスが容易となると共に、安価に製作可能とな
る。

【００５０】また、棒状光源と撮像手段とを近接して配
置できるので、設置スペースが少なくて済む。更に、光
源として従来のようにレーザ光を用いる必要がないの
で、測定環境中に浮遊物等が存在していても、精度の低
下なく測定を行うことが可能である。

【００５１】また、傾斜して搬送される板材の搬送経路
の傾斜角度に基づいて蛍光灯像の基準位置を補正するだ
けで、搬送経路の傾斜の影響をなくして板材の伸びを算
出することができるので、板材が傾斜して搬送される場
合にも、簡単な構成の計測装置で板材の歪を計測するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の板形状計測装置を例示するブロック図
である。

【図２】板形状計測装置の測定原理の説明図である。

【図３】蛍光灯の像の位置と歪角との関係を測定する測
定装置の模式図である。

【図４】蛍光灯の像の位置と歪角との関係の測定結果を
示すグラフである。

【図５】本実施例の板形状計測装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】本計測装置の記憶装置に記憶されたメインルー
チンプログラムの処理内容を示すフローチャートであ
る。

【図７】図６に示す計測ルーチンにおけるメインＣＰＵ
の動作を示すフローチャートである。

【図８】計測ルーチンにおけるサブＣＰＵの動作を示す
フローチャートである。

【図９】本装置による板材の形状測定の具体的な動作を
説明するための説明図である。

【図１０】水平に置かれた板材を撮像する場合の状況と
そのモニタ画像を示す説明図である。

【図１１】撮像した画像データと計測位置と各種計測デ
ータとの説明図である。

【符号の説明】

１…蛍光灯３ａ，３ｂ…ＣＣＤカメラ１５…蛍
光灯像位置計測装置１９…信号入出力ユニット２３…サブＣＰＵ２
５…メインＣＰＵ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移送される板材の幅方向の予め定める複
数の計測点の板伸びを比較することによって板材の歪を
計測する板形状計測装置において、移送される前記板材の上方に、該板材の幅方向に配置さ
れた棒状光源と、前記棒状光源に近接して配置され、前記板材表面に写る
光源像を撮像する撮像手段と、前記板材の搬送経路の傾斜角を検出する傾斜角検出手段
と、前記傾斜角検出手段の検出した搬送経路の傾斜角に基づ
いて、光源像の基準となる位置を補正する基準位置補正
手段と、前記板材の搬送経路が傾斜していない場合における前記
板材表面の歪角に関するデータと該歪角に応じて変化す
る前記光源像の位置との関係を示すデータを予め記憶し
た関係データ記憶手段と、前記補正手段により補正された基準位置から前記撮像手
段により撮像された光源像の位置までの距離を前記計測
点毎に求め、求めた距離に基づいて、前記関係データ記
憶手段から前記板材の幅方向の前記複数の計測点におけ
る歪角に関するデータを求めるデータ抽出手段と、前記データ抽出手段により抽出された歪角に関するデー
タから予め定める区間における板材の伸びの長さを求
め、これを所定時間積分することにより、所定の単位長
さにおける前記板材の幅方向の前記複数の計測点の実際
の板伸びを算出する板伸び算出手段と、を備えたことを特徴とする板形状計測装置。