JPS5912339A - 高水分含有部分の検出方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、対象とする物体中に水分含有割合が高い１り
１３分が存在するときにこれを検出する方法及び装置に
関するものである。

一般に、その最終製品においては水が高い含有割合で存
在することが好ましくないにもかかわらず、その製造成
いは加工等のためには実際上水が使用され或いは水の存
在が必要とされる場合は少なくない。このような場合に
は１通常当該物体から水分を除去するために乾燥処理が
行なわれるが。

この乾燥を均一に達成することが困難な場合もある。例
えば合成コ９ムの！Ｒ菫におい又は、水を主たる分散媒
とするラテックス中のゴム成分を凝固せしめて粗粒状の
クラムとし、或いはこのクラムを圧力等により凝結成形
して塊状若しくは厚さの大きいシート状のベールとする
ことが広く行なわれているが、このクラム或いはベール
の製造においては乾燥処理が行なわれるにもかかわらず
、ウェットスポットと称する水分含有割合の高い部分が
存在するようになることがある１、その原因は、乾燥処
理の方式によっても異なるが１例えば熱風乾燥機による
乾燥処理においてはペット上のクラムの分散不良等によ
り、ウェットスポットれることとなるからでめる。そし
てこのウェットスポットの存在．程度によっては、当該
クラム或いはベールを原料として用いたときに、押々の
障害の原因となる。

このような事情から、合成ゴムの製造においては．乾燥
工程よシ送シ出されてその後計量されてベールに成形さ
れるクラム状のゴム、或いは成形後のベール状のゴムを
対象物体として仁れにウェットスポットが存在するか否
かを調べ．ウェットスポットが存在する部分を排除する
ようにしている。そしてウェットスポットの検出には。

（１）目視判定 （２）赤外線吸収型の水分計により，対象物体中の水分
を直接側る手段 （８）水の誘電率が対象物体の材質と異なることを利用
した水分計を用いる手段 等の手段が利用されている。

しかしながら、これらの手段においては，次のような欠
点がある。

（１）目視による検出においては，対象物体の表面部分
についてはウェットスポットの発見が可能であっても．
隠れているウェットスポットを検出することができず，
また確実性及び信頼性が低い。

（２）赤外線吸収型の水分計は．対象物体に赤外線を照
射し，水分含有割合の差による赤外線の吸収度合の差を
検出するものであるが，対象物体の位置の差によって測
定結果が大きく影響を受けること，クラム状ゴムのよう
に対象物体の表面状態が一定していない場合には当該表
面による赤外線の乱反射の程度が相当変動するために測
定誤差が大きいこと，及び対象物体の剃質によって赤外
線吸収度合が異なるために材質に応じた校正が必要であ
ることから，結局測定結果が信頼性の低いものである。

（８）誘電率の差に着目した水分計は，互に対向する電
極板間を対象物体が通過するときに当該対象物体の含有
水分量に応じて電極板間の静電容量が変化することを検
出するものであるが．対象物体の電極板間方向の厚きの
変化が測定結果に直接影響し，従って信頼性の高い検出
を行なうことができず．しかも測定結果は，対象物体の
全体に含有される水分ａｔに応じたものであって，特に
他より水分含有割合の高い部分の検出が困難である、 本発明は，以上の如き従来方法の欠点を解決すべく鋭意
研究を重ねた結果完成されたものであって，その目的は
，対象物体についてそのうちの水分含有割合が高い部分
（以下「高水分含有部分」という。）の検出を．極めて
容易に且つ確実に高い信頼性をもって達成することので
きる方法を提供するにある。

本発明の他の目的は，対象物体の高水分含有部分を確実
に検出することができる装置．更にその状態を評価して
その情報を提供することの可能な装置を提供するにある
。

本発明に係る高水分含有部分の検出方法の特徴とすると
ころ性，加熱された対象物体より放射される熱赤外線の
線量を当該対象物体の各部分について求め．その線量が
基準より小さい部分を選び出すことにある。

本発明に係る高水分含有部分検出装置の特徴とするとこ
ろは，赤外線センサーと、この赤外線センサーにより得
られる，加熱された対象物体の各部分についての表面温
度による熱像情報を受け。

各部分の表面温度が基準値以下であるか否かを判定する
高水分含有部分判定機構とを具えて成る点にある，。

以下５本発明の実施例を１合成ゴムの製造におけるゴム
のクラムを対象物体としてその高水分含有部分を検出す
る場合について説明する。

本発明においては１例えば加熱乾燥工程の下流に位置す
るベルトコンベヤ上に層状に広げられたゴ外のクラムよ
り放射される熱赤外線の線量を。

当該クラムの各部分１例えば１６１１１＋２を単位とす
る単位面積の区域毎に測定する。ここにクラムは。

加熱乾燥工程におい工加熱されたものであってその表面
温度に対応した熱赤外線を放射するが、高水分含有部分
、即ちウェットスポットが存在する部分においては、水
分の蒸発潜熱として熱が奪われているためにその表面温
度が低くなっており。

当該部分より放射されＺ熱赤外線の線量は他の部分を基
準とすると、或いは経験的に知られる通常の場合を基準
とすると、この基準より小さいものとなる。従って、当
該クラムの各部分についての放射熱赤外線の線量が基準
よシ小さい部分を選び出すことにより、当該部分にはウ
ェットスポットが存在することが知られ、結局ウェット
スポットの検出を行なうことができる。

而して本発明においては、対象物体よυ放射される熱赤
外線の線量を測定して高水分含有部分の検出を行なうた
め、対象物体の表面状態、及び当該対象物体の位置即ち
測定部と対象物体との間の距離の大きさ若しくは変動が
直接測定結果に影響を及ぼすことがなく、従って容易に
且つ確実に。

高い信頼性をもってウェットスポットの検出を達成する
ことができる。そして対象物体が加熱されて雰囲気温度
より高い温度状態にあるときには、ウェットスポットの
存在する部分と存在しない部分との間には、放射熱赤外
線量に明確な差が現われるので、この点からも検出結果
が信頼性の高いものとなる。本発明において、対象物体
は雰囲気温度より高い温度状態にあることが必要でちる
が。

例えば乾燥のために加熱する工程があるときには当該工
程より送出されたものをそのまま放射熱赤外線による測
定の対象物体とすればよいので１本発明を適用する上で
改めて加熱を行なう必要がなく、従って合成ビムの製造
における乾燥工程よりのクラム、或いはこのクラムを成
形して形成されるベールのウェットスポットの検出に極
めて有利である。

第１図は１合成ゴムの製造におけるクラムについて、上
述の方法を適用して、ウェットスポットの検出を行なう
具体的装置の系統図であって、１はクラムＣを乾燥工程
からベール成形のための８１量装置に搬送するベルトコ
ンベヤを示す。このベルトコンベヤ１の所定長さ区間の
全幅を視野領域へとする赤外線カメラ２を設置し、この
赤外線カメラ２によって得られる。その視野領域Ａ内の
クラム層についての熱映像信号を信号変換器８に導く。

この信号変換器８では、視野領域Ａをその水平方向及び
垂直方向においてそれぞれ複数に分割した単位区域のす
べてにおける熱映像信号を順次にサンプリングし、これ
をディジタル信号に変換する。

従ってこのディジタルに変換された信号は、単位区域の
数、即ち視野領域Ａ当り（水平方向分割数）×（垂直方
向分割数）で定まる点数だけ得られることとなり、各点
の信号はディジタル変換完了の都度、ディジタルメモリ
ーを持つ温度分布１算ユニット４に送られる。ここに、
ディジタル信号の１個に対応した単位区域の面積は、赤
外線カメラとクラム層との間の距離、赤外線カメラの光
学性能、並びに水平方向及び垂直方向の分割数で決まる
もので１例えば１０〜１６−程度とされる。

このようにして、単位区域のすべてについてディジタル
信号が得られた時点で、ウェットスポット判定用基準レ
ベル設定器６において設定されたウェットスポットと判
断すべき表面温度の最高温度値に対応する数値と、温度
分布計算ユニット４におけるディジタルメモリーに記憶
されている全単位区域のディジタル・データとを比較し
、設定されたデータ以下のディジタル・データの数を背
景処理ユニット５においてカウントし、それ以外のデー
タは削除する。この背景処理ユニット５におけるカウン
ト値は、そのままウェットスポットの面積に相当し、従
ってカウントされた該当データの有無によシ視野領域Ａ
内のクラム層にウェットスポットが存在するか否かが検
出される。

然るに、上述の構成のみにより、ウェットスポットの大
きさを判定する場合には９クラム層と赤外線カメラ２と
の距離を変えることによ＃）、或いは視野領域Ａの水平
方向及び垂直方向の分割数を変えることによシ、ディジ
タル信号１個に対応した単位区域の面積を変えることが
８費と１【す、大きなウェットスポットのみを検知しよ
うとすると。

データが粗くなってしまい精度の低下を招く。

そこでこの装置では、一旦ディゾタル信号１個に対応す
る単位区域の面積を定めたならばこれを変更せずにウェ
ットスポットの大きさを判定するために、ウェットスポ
ット判定ユニット７を設け、これによシ、背景処理ユニ
ット５で？？＋られたウェットスポット分布データの中
に、適否判定用基準面積設定ユニット８により設定され
た許容面積以上のウェットスポット分布があるか否かを
ＢＩｎで求める。

ある面積以上のウェットスポットの有無判定には１例え
ば次のような方法が有効である。先ず。

背景処理ユニット５でウェットスポットト判定されたデ
ィジタル信号を「ｌ」、それ以外を１０」のディジタル
信号に１８７き換える（以下この処理を「２値化」とい
う。）。視野領域Ａの分割数を水平方向でロ］１．垂直
方向でｎとすると、、　ｍ　Ｘ　ｎ個のディジタル・デ
ータが得られ、それらの２匝化の結果、合計＋ｎＸｎ個
の１０」又は「ｌ」による２値化信号の集合が得られる
。

このＩｌｌ　×ｎ　ｆｉ−ｊの２値化信号の集合から、
適否判定用基準面積設定ユニット８によって設定した例
えば縦３個横８個の単位区域の集合に係るｚ値化信号の
部分集合を取シ出し、この部分集合の中に「１」の敬が
９個あれば、縦８個横：３個の単位区域の集合の面積又
はそれ以上の面積のウェットスポットが存在することに
なる。そして、ｎｌＸｎ個の２値化信号における。縦８
個横８個の単位区域の集合に係るあらゆる部分集合につ
いて調べて行けば良い。

以上の計算処理の結果、設定された基準面積以上のウェ
ットスポットが存在すれば、警報信号が発せられ、ある
いは、基準面積以上のウェットスポットの面積の合計を
計算してその結果が記録Ｍｉ９に記録されるっ 斯くして、この装置によれば、対象とされている領域の
クラム層にウェットスポットが存在するか否かを検出す
ることができるのみならず、ウェットスポットがどれほ
ど存在するかを検出することができ、従って既述の本発
明による方法が自動的に達成されて短時間のうちに目的
とするウェットスポットの検出を高い信頼性をもって検
出することができる。そして更に、ウェットスポット判
定ユニット７によシ、ある面積以上のウェットスポット
が存在することにより当該特定区間内のクラム層が全体
として使用に供し得ないものとなっているか否かを判定
し、使用に供し得ないものとなっているときには、その
旨が記録計９による記録から、或いは警告信号によって
報知されるので。

当該クラム層を通常の処理ルートより除却して結局良品
のクラムのみを次工程に松送することかできる。或いは
、ウェットスポット判定ユニット７より、ある面積以上
のウェットスポットが存在すると判定された区域を特定
するための信号をも同時に得ることにより、当該区域に
属するクラム層部分を除却することができて、不良品の
クラムのみを排除することが可能となる。クラムは、一
般にウェットスポットの存在が全く許容されないもので
はなく、その割合が小さい場合にはウェットスポットが
存在しても実際の使用には障害のないものであるので、
上記のようにウェットスポット判定ユニット７を設けて
クラムの適否を判定することは、経済上極め１重要な意
義を有する。

以上において、ベルトコンベヤｌ上のクラム層が不均一
となった場合等には、赤外線カメラ２に対シフ″ｃベル
トコンベヤ１の地肌面が露出されることがあり、このと
きには、当該ベルトコンベヤ１の表面温度が通常ウェッ
トスポットの温度より低いので誤った判定がなされてし
まうので、第１図に示したように、ベルトコンベヤ１の
表面温度を測定する温度センサー１１を設けてこれより
の信号を、前記信号変換器８と同様の信号変換器１２に
よりディジタル信号に変換し、このデイゾタル信号を背
景処理ユニット５に導き、赤外線カメラ２の視野領域Ａ
の熱［象信号のディジタル・データからウェットスポッ
ト判定用基準レベル以上のデータを取り出した後１表面
温度以下のデータを削除処理することが望ましい。

上記実施列において、クラムの品４’４ｔが異なると。

乾燥工程よりのクラムの温度が多少異なるが、ウェット
スポット判定用基準レベル設定器６により当該判定用基
準レベルを変更することにより、容易に対処することが
できる。

以上のようにして、赤外線カメラ２の視野内に入る特定
区間におけるベルトコンベヤ１上のクラム層について、
ウェットスポット 該クラム層の適否判定が行なわれるが．これらの動作を
．ベルトコンベヤ１によシ搬込されるクラムが赤外線カ
メラ２の視野領域Ａを通過するに要する時間．若しくは
これよυ短い時間を１周期として周期的に行なうことに
より．すべ１のクラムについて目的とする検出、判定を
行なうことができる，特に当該周期時間を短くして同一
のクラム部分が２回以上に旦って検出，判定に付される
ようにすると，得られた結果の信頼性は非常に高いもの
となるので好ましい。

同以上の例では５赤外線センサーとして赤外線カメラを
用いたが．対象物が移動していればこれを面で捉える必
要はなく，対象物の移動方向に直角な方向の直線で捉え
，この直線に沿った点でサンプリングして信号を処理す
るようにすることも可能である、 以上対象物体が合成ゴムの製造における乾燥工程よりの
クラムである場合につい王説明したが。

本発明において、対象物体は何ら制限されず．他の物体
に対し又も適用し得ることは勿論である。

そして、特に加熱乾燥工程よシの物体については、その
乾燥の程度を監視することができると共に。

別に高水分含有部分検出のための独立した加熱工程を必
要としないので有利であシ．実施例のように、合成ゴム
のクラム或いはベールのウェットスポットの検出に好適
である。

以上詳述したように，本発明によれば，対象物体におけ
る高水分含有部分が存在の有無を容易に且つ確実に高い
信頼性をもって検出することができる方法、並びにこの
方法を利用し″′ｃ畠水分含有部分を検出し，更にその
状態を評価してその情報が得られる装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明高水分含有部分の検出方法を実施する装
置の一例における構成を示すブロック線図でおる。 １・・・ベルトコンベヤ　２・・・赤外線カメラ８、１
２・・・信号変換器　　４・・・温度分布ｇｔＮユニッ
ト５・・・背景処理ユニット ６・・・ウェットスポット判定用基準レベル設定器７・
・・ウェットスポット判定ユニット８・・・適否判定用
基準面積設定ユニット９・・・記録計　　　　　１１・
・・温度センサー１８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）加熱された対象物体より放射される熱赤外線の線量
   を当該対象物体の各部分について求め。 その線量が基準よシ小さい部分を選び出すことを特徴と
   する高水分含有部分の検出方法。 ２）赤外線センサーと、この赤外線センサーにより得ら
   れる。加熱された対象物体の各部分についての表面温度
   による熱像情報を受け、各部分の表面温度が基準温度以
   下であるか否かを判定する高水分含有部分判定機構とを
   具えて成ることを特徴とする高水分含有部分検出装置っ ８）赤外線センサーと、この赤外線センサーにより得ら
   れる、加熱された対象物体の各部分についての表面温度
   による熱像情報をディジタル信号に変換する信号変換器
   と、この信号変換器よりの信号を受けてこれによシ対象
   物体の表面温度による温度分布情報を作成する温度分布
   情報作成ユニットと、基準温度設定器により設定された
   値以下の表面温度を有する部分についての温度分布情報
   を取り出す高水分含有部分判定ユニットと、高水分含有
   部分判定ユニットにより取シ出された温度分布情報によ
   り、対象物体における高水分含有部分とされる部分の面
   積割合が許容基準割合以下であるか否かを判定する対象
   物適否判定機構とを具えて成ることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の高水分含有部分検出装置。