JPH0994753A - 表面疵研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼板１０の表面疵を高精度かつ高能率に研削
除去する。 【構成】 移動架台２１に、鋼板１０の表面を幅方向に
撮影して疵を検出する疵検出器２２と、鋼板１０の幅方
向に往復移動する渦流探傷器２４とを取付ける。移動架
台２２とは別の移動架台３１に、鋼板１０の幅方向に往
復移動する疵研削器３２を取付ける。疵検出器２１によ
り疵を検出した後、その疵の深さを渦流探傷器２４によ
り測定し、研削量を決定する。決定された研削量に従っ
て疵を疵研削器３２により研削除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鋼板の表面疵を自動
的に研削除去する表面疵研削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼板の表面疵は、従来はグラインダを用
いた手作業により研削除去されていた。しかし、手作業
で表面疵の研削除去を行うと、研削により発生する粉塵
により作業者の健康を害してしまう問題がある。さらに
グラインダによる研削作業は重労働でもある。これらの
点から、表面疵の研削作業を自動化する要求が強かっ
た。

【０００３】このような要求に応えるものとして、表面
疵を光学的に検出し、検出された疵を研削ロボットで自
動的に研削除去する装置が、特公平５−４１３８８号公
報により提案されている。この装置では、まず固定され
たカメラにより鋼板表面を撮影し、そのデータを処理し
て表面疵の位置および大きさを検出する。次いで、検出
されたデータに基づいて疵位置を研削ロボットにより研
削し、その後、研削ロボットに付設された渦流センサで
疵取り評価を実施し、疵研削が不完全な場合は作業パタ
ーンを修正し、研削作業を繰り返す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この表面疵研削装置に
よると、研削作業が一応自動的に行われる。しかし、固
定カメラにより鋼板全体を一括撮影するので、鋼板の表
面積が大きい場合は、その表面全体を均一に照明するの
が困難となり、また画像の分解能が低下することによ
り、疵の検出精度が低下する。そのため疵を見落とすお
それがある。

【０００５】また仮にカメラを移動させて高精度に疵検
出を行うことができたとしても、カメラによる検出では
表面疵の位置と大きさとしか判明しない。そのために上
記装置は渦流センサによる疵取り評価を実施するが、事
後評価のため疵が深い場合は研削作業が何回も繰り返さ
れ、自動とは言え作業能率の著しい低下を招く。また、
疵の深さによっては取り残しが生じるおそれもある。

【０００６】研削前に渦流センサにより疵深さを検出
し、事前に研削量を決定すれば、研削作業の繰り返しは
回避されることになるが、上記装置の場合は渦流センサ
が研削ロボットに取付けられているために、疵深さの検
出中は研削を行うことができない。そのため、事前研削
量を決定しようとすると、作業能率の低下を招く。

【０００７】いずれにしても、特公平５−４１３８８号
公報により提案された表面疵研削装置の構成では、鋼板
の表面疵を高精度かつ高能率に研削除去することが不可
能である。

【０００８】そこで本発明は、鋼板の表面積が大きい場
合も表面疵を高精度に検出することができ、且つ研削前
に表面疵の深さも合わせて検出して研削量を事前に決定
すると共に、更に研削中に疵検査を同時並行して行える
構成とすることにより、高精度かつ高能率な疵研削を可
能とする表面疵研削装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の表面疵研削装置
は、鋼板をまたぎ鋼板長手方向に駆動される第１の移動
架台に、鋼板表面を全幅にわたって直線状に撮影してそ
の画像より表面疵を鋼板幅方向について検出する疵検出
器を取り付けると共に、鋼板幅方向に往復駆動される渦
流探傷器を取付けて構成した疵検査部と、第１の移動架
台とは別の鋼板長手方向に駆動される第２の移動架台
に、鋼板幅方向に往復駆動される研削器を取付けて構成
した疵研削部と、疵検査部内の疵検査器が検出した表面
疵の鋼板幅方向位置と第１の移動架台の駆動位置とから
表面疵の座標を算出し、その座標から探傷位置を求めて
渦流探傷器に指示すると共に、渦流探傷器が検出した表
面疵の深さと前記座標とから研削位置および研削量を算
出して疵研削部に指示する制御部とを具備することによ
り、上記目的を達成する。

【００１０】すなわち、本発明の表面疵研削装置では、
鋼板の長手方向に移動する架台に、鋼板表面を全幅にわ
たって直線状に撮影して表面疵を検出する疵検出器を取
付け、架台の駆動により鋼板全面を走査するので、鋼板
の表面積が大きい場合も表面疵を高精度に検出すること
ができる。また、前記架台に、鋼板幅方向に往復駆動さ
れる渦流探傷器を取付け、研削前に表面疵の深さを検出
し、研削量を事前に決定するので、表面疵が深い場合も
研削作業を繰り返す必要がない。疵検出器および渦流探
傷器を搭載する架台とは別の架台に疵研削器を取付けた
ので、研削中も疵検査を行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の望ましい実施の形
態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の表面疵研
削装置の１例についてその装置構成を示す模式図、図２
は同表面疵研削装置における研削処理手順を示すフロー
チャートである。

【００１２】本研削装置は、図１に示されるように、鋼
板１０の表面疵の位置、大きさ及び深さを検出する移動
式の疵検査部２０と、疵検査部２０の後方にあって表面
疵の研削を行う移動式の疵検査部３０と、疵検査部２０
が検出した表面疵についての各種データに基づいて疵検
査部２０および疵検査部３０の動作を指示制御する制御
部４０とを具備する。

【００１３】疵検査部２０は、鋼板１０を幅方向にまた
ぐ門型の移動架台２１を有する。移動架台２１は両側に
車輪を有し、２本のレール５０，５０の上を内蔵のモー
タを動力源として鋼板１０の長手方向に自走する。

【００１４】移動架台２１には、鋼板１０をその幅方向
中央部上から全幅にわたって直線状に撮影する一次元ラ
インカメラを備えた疵検出器２２が取付けられている。
疵検出器２２はカメラから得た鋼板表面の幅方向直線画
像を処理して、鋼板幅方向における疵位置を検出する。
また、２３はカメラ撮影の為の照明装置である。

【００１５】移動架台２１には又、渦流探傷器２４が取
付けられている。渦流探傷器２４は、回転ディスク探傷
法により表面疵の深さを検出するもので、鋼板１０の上
を架台２１の後縁に沿って鋼板１０の幅方向に往復移動
する。回転ディスク探傷法とは、円盤の外縁部にセンサ
を配置し、円盤を回転させる方法である。円盤を高速回
転させれば、その部分の疵深さを見逃すことなく測定で
きる。

【００１６】疵研削部３０は、前記移動架台２１と同様
に鋼板１０を幅方向にまたぐ門型の移動架台３１を有す
る。移動架台３１は両側に車輪を有し、前レール５０，
５０の上を内蔵のモータを動力源として前記移動架台２
１とは独立に鋼板１０の長手方向に自走する。

【００１７】疵研削部３０の移動架台３１には、研削器
としてグラインダ３２が取付けられている。グラインダ
３２は架台３１に沿って鋼板１０の幅方向に往復移動
し、且つ鋼板１０の表面に所定圧力で押圧されることに
より、その表面を所定の深さに研削する。そして、この
研削の繰り返し回数により研削量を調節する。

【００１８】制御部４０は、疵検査部２０の疵検出器２
２から受け取る鋼板幅方向についての疵位置情報と、移
動架台２１の駆動装置から受け取るその前進位置情報と
から、疵の始点・終点座標を計算する。また、渦流探傷
器２４から表面疵の深さについての情報を受け取る。そ
して、これらの情報を用いて、移動架台２１，３１の前
進、渦流探傷器２４およびグラインダ３２の横行等を制
御する。その制御内容を図２により説明する。

【００１９】移動架台２１を前進させる。疵検出器２２
による表面疵の検出を行う。この検出では、一次元のラ
インカメラにより鋼板１０の表面が全幅にわたって撮影
され、複数ライン分保持することで、２次元の画像が得
られる。撮影画像はここでは図３の方法により処理され
る。

【００２０】すなわち、鋼板表面に疵が存在すると、通
常は鋼板地肌からの信号に比べ高いレベルの信号が得ら
れる。この信号に対して２つのしきい値を設定する。１
つは高めのしきい値であり、今１つは低めのしきい値で
ある。高めのしきい値だけでは、実際の疵に対し過小評
価となるため、研削すると削り残しが発生する。逆に低
めのしきい値だけでは、ノイズが多く含まれ、実際より
余計に研削してしまう。そこで、この２つのしきい値で
得られた画像を用いて、実際の疵が画像処理装置で認識
できるようにする。まず、低めのしきい値で得られた画
像に対して、圧縮→膨張を繰り返して単独で存在するノ
イズを除去する。しかし、疵が単独で存在する場合もあ
るので、この処理画像と高めのしきい値で得られた画像
との論理和をとり、疵を再現させる。

【００２１】かくして、表面疵が鋼板幅方向について高
精度に検出される。

【００２２】疵検出器２２で疵が検出された場合、その
鋼板幅方向の疵位置と、移動架台２１の前進位置とか
ら、疵の始点・終点座標を算出する。移動架台２１の前
進を利用し、且つ渦流探傷器２３を鋼板幅方向に移動さ
せることにより、渦流探傷器２３を疵の始点上に誘導
し、引き続き疵の終点上まで移動させる。このとき、渦
流探傷器２３により疵の深さを例えば１０ｍｍピッチで
測定する。そして、測定した中で一番大きい深さを疵の
深さ情報とし、この情報に基づき必要な研削回数を決定
する。

【００２３】検出された疵の上を移動架台２１が通過し
終わると、疵研削部３０の移動架台３１を前進させ、且
つグラインダ３２を鋼板１０の幅方向に移動させること
により、疵の始点上にグラインダ３２を誘導する。移動
架台２１の前進とグラインダ３２の横行との組み合わせ
により、グラインダ３２により疵を始点から終点にかけ
て研削する。そして、先に測定した回数だけ、この研削
を繰り返す。これにより、研削後の疵評価およびその評
価に基づく再研削が不要になる。

【００２４】疵研削部２０がその研削を行う間、疵研削
部３０はその検査を続ける。疵検出器２２に装備される
カメラは、鋼板１０の幅方向に複数配設してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明の表面疵研
削装置は、鋼板表面をその幅方向に直線状に撮影するの
で、表面全体を撮影する場合に比べて表面疵を高精度に
検出することができる。研削前に表面疵の深さを測定
し、研削量を決定するので、研削後の疵評価およびその
評価に基づく再研削が不要である。更に研削中も疵の検
出およびその深さの測定を行うことができる。従って、
鋼板の表面疵を高精度かつ高能率に自動研削除去するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表面疵研削装置の１例についてその装
置構成を示す模式図である。

【図２】同表面疵研削装置における研削処理手順を示す
フローチャートである。

【図３】望ましい画像処理の説明図である。

【符号の説明】

１０ 鋼板 ２０ 疵検査部 ２１ 移動架台 ２２ 疵検出器 ２４ 渦流探傷器 ３０ 疵研削部 ３１ 移動架台 ３２ 疵研削器（グラインダ） ４０ 制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼板をまたぎ鋼板長手方向に駆動される
   第１の移動架台に、鋼板表面を全幅にわたって直線状に
   撮影してその画像より表面疵を鋼板幅方向について検出
   する疵検出器を取り付けると共に、鋼板幅方向に往復駆
   動される渦流探傷器を取付けて構成した疵検査部と、 第１の移動架台とは別の鋼板長手方向に駆動される第２
   の移動架台に、鋼板幅方向に往復駆動される研削器を取
   付けて構成した疵研削部と、 疵検査部内の疵検査器が検出した表面疵の鋼板幅方向位
   置と第１の移動架台の駆動位置とから表面疵の座標を算
   出し、その座標から探傷位置を求めて渦流探傷器に指示
   すると共に、渦流探傷器が検出した表面疵の深さと前記
   座標とから研削位置および研削量を算出して疵研削部に
   指示する制御部とを具備することを特徴とする表面疵研
   削装置。