(57)【要約】【課題】ゴムシートの全面において、ゴムシートの厚み等を測定する。【解決手段】第１撮像部１１（第１取得部）は、ゴムシート６の表面６ａに形成される第１光切断線ＣＬ１の画像を逐次取得する。第２撮像部１３（第２取得部）は、ゴムシート６の裏面６ｂに形成される第２光切断線ＣＬ２の画像を逐次取得する。第１生成部１４２は、第１光切断線ＣＬ１の画像を用いてゴムシート６の幅方向に沿った断面の高さ分布を示す第１データＤ１を生成する処理を、逐次取得された第１光切断線ＣＬ１の画像のそれぞれに対して実行し、第２光切断線ＣＬ２の画像を用いてゴムシート６の幅方向に沿った断面の高さ分布を示す第２データＤ２を生成する処理を、逐次取得された第２光切断線ＣＬ２の画像のそれぞれに対して実行する。第２算出部１４６は、同じ断面の第１データＤ１と第２データＤ２とを基にして、その断面でのゴムシート６の厚みを算出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状に成形されて送られてくるゴムシートの一方の面に、前記ゴムシートの幅方向に沿った第１シート光が照射されることにより形成される第１光切断線の画像を、前記ゴムシートの送り出し速度に同期して、逐次取得する第１取得部と、
前記ゴムシートの他方の面に、前記ゴムシートの幅方向に沿った第２シート光が照射されることにより形成される第２光切断線の画像を、前記ゴムシートの送り出し速度に同期して、逐次取得する第２取得部と、
前記第１光切断線の画像を用いて前記ゴムシートの幅方向に沿った断面の高さ分布を示す第１データを生成する処理を、逐次取得された前記第１光切断線の画像のそれぞれに対して実行し、前記第２光切断線の画像を用いて前記ゴムシートの幅方向に沿った断面の高さ分布を示す第２データを生成する処理を、逐次取得された前記第２光切断線の画像のそれぞれに対して実行する第１生成部と、
前記第１データを基にして、前記ゴムシートの一方の面の凹凸形状評価値を算出する第１算出部と、
同じ断面の前記第１データと前記第２データとを基にして、前記ゴムシートの厚みを算出する第２算出部と、
前記第１データを基にして、前記ゴムシートの幅を算出する第３算出部と、を備えるゴムシート監視装置。
【請求項２】
シート状に成形されて送られてくるゴムシートの一方の面に、前記ゴムシートの幅方向に沿った第１シート光が照射されることにより形成される第１光切断線の画像を、前記ゴムシートの送り出し速度に同期して、逐次取得する第１取得部と、
前記第１光切断線の画像を用いて前記ゴムシートの幅方向に沿った断面の高さ分布を示す第１データを生成する処理を、逐次取得された前記第１光切断線の画像のそれぞれに対して実行する第１生成部と、
前記第１データを基にして、前記ゴムシートの一方の面の凹凸形状評価値を算出する第１算出部と、
前記第１データと予め設定された基準値とを比較し、前記ゴムシートの厚みを算出する第２算出部と、
前記第１データを基にして、前記ゴムシートの幅を算出する第３算出部と、を備えるゴムシート監視装置。
【請求項３】
前記ゴムシートは、シリカを含有する、請求項１または２に記載のゴムシート監視装置。
【請求項４】
前記第１算出部が取得した前記凹凸形状評価値が、予め設定された第１目標範囲内であるか否かを判定する第１判定部と、
前記第２算出部が取得した前記ゴムシートの厚みが、予め設定された第２目標範囲内であるか否かを判定する第２判定部と、
前記第３算出部が算出した前記ゴムシートの幅が、予め設定された第３目標範囲内であるか否かを判定する第３判定部と、をさらに備える請求項１〜３のいずれか一項に記載のゴムシート監視装置。
【請求項５】
前記第１取得部が逐次取得した前記第１光切断線の画像を用いて、前記ゴムシートの長手方向に沿った第１断面の高さを示す第３データ、および、前記ゴムシートの長手方向に沿った断面であり、前記第１断面と前記ゴムシートの幅方向の座標が異なる第２断面の高さを示す第４データを生成する第２生成部と、
前記長手方向の座標が同じ位置において、前記第１断面および前記第２断面の高さがいずれも予め設定された第１閾値を超えている場合、前記ゴムシートに撓みが発生していると判定する第４判定部と、をさらに備える請求項１〜４のいずれか一項に記載のゴムシート監視装置。
【請求項６】
前記第１データを用いて、前記幅方向における前記ゴムシートの一方の端部の位置を示す一方の座標、および、他方の端部の位置を示す他方の座標を算出し、前記一方の座標と前記他方の座標との中間の座標を前記ゴムシートの中央として算出する第４算出部をさらに備える請求項１〜５のいずれか一項に記載のゴムシート監視装置。
【請求項７】
前記第１算出部は、前記第１データに対応する、前記ゴムシートの断面について、当該第１データを用いて、前記断面の平均高さ、及び、前記断面の高さの標準偏差を算出し、算出した前記平均高さ及び前記標準偏差を、前記ゴムシートの一方の面の前記凹凸形状評価値として取得する請求項１〜６のいずれか一項に記載のゴムシート監視装置。
【請求項８】
前記第３算出部は、前記第１算出部が取得した前記平均高さが、予め設定された第２閾値以下となる範囲を、前記第１データから抽出し、抽出した前記範囲から前記ゴムシートの幅方向の両端部の座標を特定し、特定した前記両端部の座標間の距離を算出し、算出した前記距離に対応する前記ゴムシート上の距離を算出し、算出した前記距離を前記ゴムシートの幅として取得する請求項７に記載のゴムシート監視装置。
【請求項９】
前記第２算出部は、同じ断面の前記第１データと前記第２データとの差分を算出し、算出した前記差分を前記ゴムシートの厚みとして取得する請求項１を引用する請求項３〜８のいずれか一項に記載のゴムシート監視装置。
【請求項１０】
前記基準値は、前記ゴムシートを支持する支持板の表面高さであり、
前記第２算出部は、前記基準値と前記第１データとの差分を算出し、算出した前記差分を前記ゴムシートの厚みとして取得する請求項２を引用する請求項３〜８のいずれか一項に記載のゴムシート監視装置。
【請求項１１】
前記第１光切断線の画像は、前記第１シート光の正反射光を用いて生成され、前記第２光切断線の画像は、前記第２シート光の正反射光を用いて生成される請求項１を引用する請求項３〜９のいずれか一項に記載のゴムシート監視装置。
【請求項１２】
前記第１光切断線の画像は、前記第１シート光の正反射光を用いて生成される請求項２を引用する請求項３〜８、１０のいずれか一項に記載のゴムシート監視装置。
【請求項１３】
シート状に成形されて送られてくるゴムシートの一方の面に、前記ゴムシートの幅方向に沿った第１シート光が照射されることにより形成される第１光切断線の画像を、前記ゴムシートの送り出し速度に同期して、逐次取得する第１取得ステップと、
前記ゴムシートの他方の面に、前記ゴムシートの幅方向に沿った第２シート光が照射されることにより形成される第２光切断線の画像を、前記ゴムシートの送り出し速度に同期して、逐次取得する第２取得ステップと、
前記第１光切断線の画像を用いて前記ゴムシートの幅方向に沿った断面の高さ分布を示す第１データを生成する処理を、逐次取得された前記第１光切断線の画像のそれぞれに対して実行し、前記第２光切断線の画像を用いて前記ゴムシートの幅方向に沿った断面の高さ分布を示す第２データを生成する処理を、逐次取得された前記第２光切断線の画像のそれぞれに対して実行する第１生成ステップと、
前記第１データを基にして、前記ゴムシートの一方の面の凹凸形状評価値を算出する第１算出ステップと、
同じ断面の前記第１データと前記第２データとを基にして、前記ゴムシートの厚みを算出する第２算出ステップと、
前記第１データを基にして、前記ゴムシートの幅を算出する第３算出ステップと、を備えるゴムシート監視方法。
【請求項１４】
シート状に成形されて送られてくるゴムシートの一方の面に、前記ゴムシートの幅方向に沿った第１シート光が照射されることにより形成される第１光切断線の画像を、前記ゴムシートの送り出し速度に同期して、逐次取得する第１取得ステップと、
前記第１光切断線の画像を用いて前記ゴムシートの幅方向に沿った断面の高さ分布を示す第１データを生成する処理を、逐次取得された前記第１光切断線の画像のそれぞれに対して実行する第１生成ステップと、
前記第１データを基にして、前記ゴムシートの一方の面の凹凸形状評価値を算出する第１算出ステップと、
前記第１データと予め設定された基準値とを比較し、前記ゴムシートの厚みを算出する第２算出ステップと、
前記第１データを基にして、前記ゴムシートの幅を算出する第３算出ステップと、を備えるゴムシート監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状に成形されて送られてくるゴムシートの厚み等を監視する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
混練機で混練りされた原料ゴムと配合剤は、塊の状態で、ゴムシート成形機（例えば、圧延押出機）に送られ、ゴムシート成形機は、その塊をシート状に成形して出力する。ゴムシート成形機から出力されたゴムシートの厚みが不均一であると、その後の工程に支障が生じたり（例えば、ゴムシートの切断、積み重ね工程において、ゴムシートの積み重ねに支障が生じる）、ゴムシートを用いて作製される製品（例えば、タイヤ）の品質を低下させたりする。
【０００３】
このように、ゴムシート成形機から出力されたゴムシートの厚みの管理は重要であるので、ゴムシート成形機から出力されたゴムシートの厚みを測定する技術が提案されている。例えば、特許文献１に開示されたゴムシートの厚み分布測定装置は、押出成形されて搬送されるゴムシートの厚みを測定するゴムシートの厚み分布測定装置であって、搬送されている前記ゴムシートの厚みをゴムシートの幅方向および長手方向に沿って測定する測定手段を備え、前記測定手段は、前記ゴムシートを挟んで対向するように配置されて、前記ゴムシートの表面および裏面における変位量を検出する複数のレーザ変位センサと、検出された前記ゴムシートの表面および裏面における変位量に基づいて前記ゴムシートの厚みを演算して求める演算手段と、対向する前記複数のレーザ変位センサを、互いの位置を相対的に不変な状態に維持しながら、前記ゴムシートの幅方向に往復移動させる往復移動手段と、を備えており、ゴムシートの厚み分布測定装置は、前記往復移動手段により前記複数のレーザ変位センサを前記ゴムシートの幅方向に往復移動させながら、前記測定手段により搬送中の前記ゴムシートの厚みを測定することにより、前記ゴムシートの長手方向および幅方向に沿って前記ゴムシートの厚みを測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２３０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シリカ含有のゴムシートは、補強材としてシリカが含有されているゴムシートである。シリカは硬いので、ゴムシート成形機から出力されたゴムシートの厚みの均一性を失わせる原因となる。シリカは、ゴムシートの全体に均一に分散している。よって、本発明者は、ゴムシート成形機から出力されたゴムシートがシリカ含有のゴムシートの場合、ゴムシートにおいて、厚みが測定されていない箇所を発生させることは好ましくなく、ゴムシートの全面おいて、厚みを測定する必要があることを見出した。
【０００６】
特許文献１に開示されたゴムシートの厚み分布測定装置は、搬送されてくるゴムシートに対して、測定手段をゴムシートの幅方向に往復移動させながらゴムシートの厚みを測定する。このため、ゴムシートの全面において、ゴムシートの厚みを測定することができない。ゴムシートの不良検出の精度を高めるためには、ゴムシートの全面において、ゴムシートの厚みが測定されることが好ましい。さらに、ゴムシートの表面の凹凸形状評価値およびゴムシートの幅も、ゴムシートの不良判定に用いることができるので、これらも測定できれば、便利である。
【０００７】
本発明の目的は、ゴムシートの全面において、ゴムシートの厚み、ゴムシートの表面の凹凸形状評価値、および、ゴムシートの幅を測定できるゴムシート監視装置およびゴムシート監視方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１局面に係るゴムシート監視装置は、シート状に成形されて送られてくるゴムシートの一方の面に、前記ゴムシートの幅方向に沿った第１シート光が照射されることにより形成される第１光切断線の画像を、前記ゴムシートの送り出し速度に同期して、逐次取得する第１取得部と、前記ゴムシートの他方の面に、前記ゴムシートの幅方向に沿った第２シート光が照射されることにより形成される第２光切断線の画像を、前記ゴムシートの送り出し速度に同期して、逐次取得する第２取得部と、前記第１光切断線の画像を用いて前記ゴムシートの幅方向に沿った断面の高さ分布を示す第１データを生成する処理を、逐次取得された前記第１光切断線の画像のそれぞれに対して実行し、前記第２光切断線の画像を用いて前記ゴムシートの幅方向に沿った断面の高さ分布を示す第２データを生成する処理を、逐次取得された前記第２光切断線の画像のそれぞれに対して実行する第１生成部と、前記第１データを基にして、前記ゴムシートの一方の面の凹凸形状評価値を算出する第１算出部と、同じ断面の前記第１データと前記第２データとを基にして、前記ゴムシートの厚みを算出する第２算出部と、前記第１データを基にして、前記ゴムシートの幅を算出する第３算出部と、を備える。
【０００９】
本発明の第２局面に係るゴムシート監視装置は、シート状に成形されて送られてくるゴムシートの一方の面に、前記ゴムシートの幅方向に沿った第１シート光が照射されることにより形成される第１光切断線の画像を、前記ゴムシートの送り出し速度に同期して、逐次取得する第１取得部と、前記第１光切断線の画像を用いて前記ゴムシートの幅方向に沿った断面の高さ分布を示す第１データを生成する処理を、逐次取得された前記第１光切断線の画像のそれぞれに対して実行する第１生成部と、前記第１データを基にして、前記ゴムシートの一方の面の凹凸形状評価値を算出する第１算出部と、前記第１データと予め設定された基準値とを比較し、前記ゴムシートの厚みを算出する第２算出部と、前記第１データを基にして、前記ゴムシートの幅を算出する第３算出部と、を備える。
【００１０】
本発明の第１局面に係るゴムシート監視装置は、ゴムシートの一方の面側のデータ（第１データ）とゴムシートの他方の面側のデータ（第２データ）とを用いて、ゴムシートの厚みを算出する。これに対して、本発明の第２局面に係るゴムシート監視装置は、ゴムシートの一方の面側のデータ（第１データ）を用いて、ゴムシートの厚みを算出する。本発明の第１局面は、第１データと第２データとを用いて、ゴムシートの厚みを算出するので、ゴムシートの厚みの測定精度を向上させることができる。本発明の第２局面では、第２データを生成する必要がないので、ゴムシートの厚みの測定を簡易にできる。
【００１１】
本発明の第１局面および第２局面に係るゴムシート監視装置において、第１算出部は、逐次取得された第１光切断線の画像を用いて生成された第１データを用いて、ゴムシートの一方の面の凹凸形状評価値を算出し、第３算出部は、逐次取得された第１光切断線の画像を用いて生成された第１データを用いて、ゴムシートの幅を算出する。よって、本発明の第１局面および第２局面に係るゴムシート監視装置によれば、ゴムシートの一方の面の全面において、凹凸形状評価値を算出でき、ゴムシートの全面において、ゴムシートの幅を算出できる。
【００１２】
本発明の第１局面に係るゴムシート監視装置において、第２算出部は、同じ断面の第１データと第２データとを用いて（言い換えれば、ゴムシートの長手方向の座標が同じである第１データと第２データとを用いて）、この断面でのゴムシートの厚みを算出する。第２算出部は、この算出を、逐次取得された第１光切断線の画像を用いて生成された第１データと、逐次取得された第２光切断線の画像を用いて生成された第２データと、を用いて実行する。よって、本発明の第１局面に係るゴムシート監視装置によれば、ゴムシートの全面において、厚みを算出できる。
【００１３】
本発明の第２局面に係るゴムシート監視装置において、第２算出部は、逐次取得された第１光切断線の画像を用いて生成された第１データを用いて、ゴムシートの厚みを算出する。よって、本発明の第２局面に係るゴムシート監視装置によれば、ゴムシートの全面において、ゴムシートの厚みを算出できる。
【００１４】
本発明の第１局面および第２局面に係るゴムシート監視装置において、前記第１算出部は、例えば、以下のようにして、前記凹凸形状評価値を算出する。前記第１算出部は、前記第１データに対応する、前記ゴムシートの断面について、当該第１データを用いて、前記断面の平均高さ、及び、前記断面の高さの標準偏差を算出し、算出した前記平均高さ及び前記標準偏差を、前記ゴムシートの一方の面の前記凹凸形状評価値として取得する。
【００１５】
本発明の第１局面および第２局面に係るゴムシート監視装置において、前記第３算出部は、例えば、以下のようにして、前記ゴムシートの幅を算出する。前記第３算出部は、前記第１算出部が取得した前記平均高さが、予め設定された第２閾値以下となる範囲を、前記第１データから抽出し、抽出した前記範囲から前記ゴムシートの幅方向の両端部の座標を特定し、特定した前記両端部の座標間の距離を算出し、算出した前記距離に対応する前記ゴムシート上の距離を算出し、算出した前記距離を前記ゴムシートの幅として取得する。
【００１６】
本発明の第１局面に係るゴムシート監視装置において、前記第２算出部は、例えば、以下のようにして、前記ゴムシートの厚みを算出する。前記第２算出部は、同じ断面の前記第１データと前記第２データとの差分を算出し、算出した前記差分を前記ゴムシートの厚みとして取得する。
【００１７】
本発明の第２局面に係るゴムシート監視装置において、前記第２算出部は、例えば、以下のようにして、前記ゴムシートの厚みを算出する。前記基準値は、前記ゴムシートを支持する支持板の表面高さである。前記第２算出部は、前記基準値と前記第１データとの差分を算出し、算出した前記差分を前記ゴムシートの厚みとして取得する。
【００１８】
第１データは、ゴムシートの一方の面側から見た、断面の高さを示し、第２データは、ゴムシートの他方の面側から見た、断面の高さを示す。「断面の高さ」は、ゴムシートの断面と一方の面または他方の面とで規定される線の形状と言い換えることができる。以下、同様である。
【００１９】
第１取得部は、例えば、圧延押出機から送られてくるゴムシートの一方の面に、ゴムシートの幅方向に沿った第１シート光が照射されることにより形成される第１光切断線の画像を逐次撮影する第１撮像部である。第２取得部は、例えば、そのゴムシートの他方の面に、ゴムシートの幅方向に沿った第２シート光が照射されることにより形成される第２光切断線の画像を逐次撮影する第２撮像部である。ゴムシート監視装置は、第１撮像部および第２撮像部を備えない態様もある。この態様の場合、第１撮像部が逐次撮像した第１光切断線の画像が逐次入力される第１入力部（入力インターフェース）が、第１取得部となり、第２撮像部が逐次撮像した第２光切断線の画像が逐次入力される第２入力部（入力インターフェース）が第２取得部となる。
【００２０】
上記構成において、前記ゴムシートは、シリカを含有する。
【００２１】
上述したように、シリカ含有のゴムシートは、ゴムシートの全面において、厚み等を測定する必要がある。この構成によれば、シリカ含有のゴムシートの全面において、ゴムシートの厚み等を測定することができる。
【００２２】
上記構成において、前記第１算出部が取得した前記凹凸形状評価値が、予め設定された第１目標範囲内であるか否かを判定する第１判定部と、前記第２算出部が取得した前記ゴムシートの厚みが、予め設定された第２目標範囲内であるか否かを判定する第２判定部と、前記第３算出部が算出した前記ゴムシートの幅が、予め設定された第３目標範囲内であるか否かを判定する第３判定部と、をさらに備える。
【００２３】
この構成によれば、ゴムシートの一方の面の凹凸形状を評価し（ゴムシートの一方の面の良否判定）、ゴムシートの厚みを評価し（ゴムシートの厚みの良否判定）、ゴムシートの幅を評価することができる（ゴムシートの幅の良否判定）。
【００２４】
上記構成において、前記第１取得部が逐次取得した前記第１光切断線の画像を用いて、前記ゴムシートの長手方向に沿った第１断面の高さを示す第３データ、および、前記ゴムシートの長手方向に沿った断面であり、前記第１断面と前記ゴムシートの幅方向の座標が異なる第２断面の高さを示す第４データを生成する第２生成部と、前記長手方向の座標が同じ位置において、前記第１断面および前記第２断面の高さがいずれも予め設定された第１閾値を超えている場合、前記ゴムシートに撓みが発生していると判定する第４判定部と、をさらに備える。
【００２５】
ゴムシートは、送られてくる速度が速い場合、ゴムシートに撓み（反り）が発生する。ゴムシートの長手方向に沿った第１断面および第２断面の高さが、ゴムシートの長手方向の座標が同じ箇所において、いずれも、予め設定された第１閾値を超えている事象が発生することがある。本発明者は、この事象を、送られてくる速度が速いことが原因で、ゴムシートに撓み（反り）が発生していると見なすことにした。この構成によれば、ゴムシートの長手方向の座標が同じ箇所において、第１断面および第２断面の高さがいずれも第１閾値を超えている場合、ゴムシートに撓みが発生していると判定する。
【００２６】
第２生成部は、第３データおよび第４データを、第２光切断線の画像を用いて生成してもよい。
【００２７】
上記構成において、前記第１データを用いて、前記幅方向における前記ゴムシートの一方の端部の位置を示す一方の座標、および、他方の端部の位置を示す他方の座標を算出し、前記一方の座標と前記他方の座標との中間の座標を前記ゴムシートの中央として算出する第４算出部をさらに備える。
【００２８】
この構成によれば、ゴムシートの中央を算出することができる。ゴムシートの中央の変動量を監視することにより、ゴムシートの蛇行を監視できる。
【００２９】
第４算出部は、一方の座標および他方の座標を、第２データを用いて算出してもよい。
【００３０】
本発明の第１局面において、前記第１光切断線の画像は、前記第１シート光の正反射光を用いて生成され、前記第２光切断線の画像は、前記第２シート光の正反射光を用いて生成される。本発明の第２局面において、前記第１光切断線の画像は、前記第１シート光の正反射光を用いて生成される。
【００３１】
ゴムシートの面が鏡面に近い特性を有する場合、散乱光の強度は低いので、第１シート光の散乱光を用いて生成された第１光切断線の画像、および、第２シート光の散乱光を用いて生成された第２光切断線の画像では、ゴムシートの厚みの測定精度が低下する。これに対して、ゴムシートの面が鏡面に近い特性を有する場合、正反射光の強度は高いので、第１シート光の正反射光を用いて生成された第１光切断線の画像、および、第２シート光の正反射光を用いて生成された第２光切断線の画像によれば、ゴムシートの厚みの高精度な測定が可能となる。従って、この構成は、ゴムシートの面が鏡面に近い特性を有する場合に好適である。
【００３２】
本発明の第３局面に係るゴムシート監視方法は、シート状に成形されて送られてくるゴムシートの一方の面に、前記ゴムシートの幅方向に沿った第１シート光が照射されることにより形成される第１光切断線の画像を、前記ゴムシートの送り出し速度に同期して、逐次取得する第１取得ステップと、前記ゴムシートの他方の面に、前記ゴムシートの幅方向に沿った第２シート光が照射されることにより形成される第２光切断線の画像を、前記ゴムシートの送り出し速度に同期して、逐次取得する第２取得ステップと、前記第１光切断線の画像を用いて前記ゴムシートの幅方向に沿った断面の高さ分布を示す第１データを生成する処理を、逐次取得された前記第１光切断線の画像のそれぞれに対して実行し、前記第２光切断線の画像を用いて前記ゴムシートの幅方向に沿った断面の高さ分布を示す第２データを生成する処理を、逐次取得された前記第２光切断線の画像のそれぞれに対して実行する第１生成ステップと、前記第１データを基にして、前記ゴムシートの一方の面の凹凸形状評価値を算出する第１算出ステップと、同じ断面の前記第１データと前記第２データとを基にして、前記ゴムシートの厚みを算出する第２算出ステップと、前記第１データを基にして、前記ゴムシートの幅を算出する第３算出ステップと、を備える。
【００３３】
本発明の第３局面に係るゴムシート監視方法は、本発明の第１局面に係るゴムシート監視装置を方法の観点から規定しており、本発明の第１局面に係るゴムシート監視装置と同様の作用効果を有する。
【００３４】
本発明の第４局面に係るゴムシート監視方法は、シート状に成形されて送られてくるゴムシートの一方の面に、前記ゴムシートの幅方向に沿った第１シート光が照射されることにより形成される第１光切断線の画像を、前記ゴムシートの送り出し速度に同期して、逐次取得する第１取得ステップと、前記第１光切断線の画像を用いて前記ゴムシートの幅方向に沿った断面の高さ分布を示す第１データを生成する処理を、逐次取得された前記第１光切断線の画像のそれぞれに対して実行する第１生成ステップと、前記第１データを基にして、前記ゴムシートの一方の面の凹凸形状評価値を算出する第１算出ステップと、前記第１データと予め設定された基準値とを比較し、前記ゴムシートの厚みを算出する第２算出ステップと、前記第１データを基にして、前記ゴムシートの幅を算出する第３算出ステップと、を備える。
【００３５】
本発明の第４局面に係るゴムシート監視方法は、本発明の第２局面に係るゴムシート監視装置を方法の観点から規定しており、本発明の第２局面に係るゴムシート監視装置と同様の作用効果を有する。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、ゴムシートの全面において、ゴムシートの厚み、ゴムシートの表面の凹凸形状評価値、および、ゴムシートの幅を測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施形態に係るゴムシート監視装置が適用される、混練り工程からゴムシート切断工程までを説明する説明図である。
【図２】実施形態に係るゴムシート監視装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１光源、第１撮像部、第２光源および第２撮像部の配置関係の第１例を示す模式図である。
【図４】第１シート光がゴムシートの表面に照射されることにより第１光切断線が形成されたゴムシートの平面図である。
【図５】第２シート光がゴムシートの裏面に照射されることにより第２光切断線が形成されたゴムシートの平面図である。
【図６】第１光源、第１撮像部、第２光源および第２撮像部の配置関係の第２例を示す模式図である。
【図７】３つの第１光源および３つの第２光源の配置関係を示す模式図である。
【図８】３つの第１撮像部および３つの第２撮像部の配置関係を示す模式図である。
【図９】３つの第１光源のそれぞれから出射された第１シート光によって、第１光切断線が形成されたゴムシートの表面の平面図である。
【図１０】３つの第２光源のそれぞれから出射された第２シート光によって、第２光切断線が形成されたゴムシートの裏面の平面図である。
【図１１】第１データおよび第２データの例を説明する説明図である。
【図１２】第３データおよび第４データの例を説明する説明図である。
【図１３】第１データの例を説明する説明図である。
【図１４】画像生成部が生成したゴムシートの３Ｄ画像の例を示す模式図である。
【図１５】画像生成部が生成したゴムシートの２Ｄ画像の例を示す模式図である。
【図１６】画像生成部が生成したゴムシートの２Ｄ画像の他の例を示す模式図である。
【図１７】第１直線に沿ったゴムシートの断面において、ゴムシートの表面の凹凸を表すグラフの画像を示す模式図である。
【図１８】第２直線に沿ったゴムシートの断面において、ゴムシートの表面の凹凸を表すグラフの画像を示す模式図である。
【図１９】第３直線に沿ったゴムシートの断面において、ゴムシートの表面の凹凸を表すグラフの画像を示す模式図である。
【図２０】第４直線に沿ったゴムシートの断面において、ゴムシートの表面の凹凸を表すグラフの画像を示す模式図である。
【図２１】第５直線に沿ったゴムシートの断面において、ゴムシートの表面の凹凸を表すグラフの画像を示す模式図である。
【図２２】ゴムシートの一方の端部の位置、ゴムシートの他方の端部の位置、ゴムシートの幅、および、ゴムシートの中央の位置を表すグラフの画像を示す模式図である。
【図２３】変形例において、ゴムシートの厚みの測定原理を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。各図において、同一符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その構成について、既に説明している内容については、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し（例えば、第１光源１０）、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す（例えば、第１光源１０−１）。
【００３９】
図１は、実施形態に係るゴムシート監視装置が適用される、混練り工程からゴムシート切断工程までを説明する説明図である。混練機２は、原料ゴムとシリカを含む各種配合剤を混練りし、ゴム配合の塊にして圧延押出機３へ送る。圧延押出機３は、ゴム配合の塊を押し出し、押し出したゴム配合を圧延ロールによって圧延する。これによりゴム配合はゴムシートに成形されて、圧延押出機３から出力される。このゴムシートはシリカを含有している。
【００４０】
ゴムシート監視装置１は、圧延押出機３から送られてきたゴムシートの厚み等を測定する。バッチオフマシン４は、ゴムシート監視装置１によって厚み等が測定されたゴムシートを、所定の長さを単位として切断し、切断したゴムシートを積み重ねる。
【００４１】
図２は、実施形態に係るゴムシート監視装置１の構成を示すブロック図である。ゴムシート監視装置１は、第１光源１０と、第１撮像部１１と、第２光源１２と、第２撮像部１３と、制御処理部１４と、表示部１５と、入力部１６と、を備える。ゴムシート監視装置１は、光切断法を用いてゴムシートの断面の高さ（表面の形状、裏面の形状）を示すデータを算出し、このデータを用いてゴムシートの厚み等を算出する。
【００４２】
図３は、第１光源１０、第１撮像部１１、第２光源１２および第２撮像部１３の配置関係の第１例を示す模式図である。圧延押出機３から送られてきたゴムシート６は、支持板５で支持されて、バッチオフマシン４へ送られる。この途中で、ゴムシート６は、第１光源１０、第１撮像部１１、第２光源１２および第２撮像部１３が配置された空間を通過する。支持板５は、この空間で分離されており、隙間５ａが形成されている。ゴムシート６は表面６ａと裏面６ｂを備え、支持板５と接触している面を裏面６ｂとする。なお、ゴムシート６の一方の面は、表面６ａと裏面６ｂのうち一方であり、ゴムシート６の他方の面は、表面６ａと裏面６ｂのうち他方である。
【００４３】
第１光源１０および第１撮像部１１は、ゴムシート６の表面６ａの上方に配置されている。第１光源１０は、第１シート光ＳＬ１を出射するレーザ光源である。第１シート光ＳＬ１は、シート光なので、先端が直線状である。この直線の向きがゴムシート６の幅方向となるように、第１光源１０が配置されている。ゴムシート６の表面６ａに対する垂直方向が、第１撮像部１１の光軸の方向にされている。第１シート光ＳＬ１がゴムシート６の表面６ａに照射される角度は、第１撮像部１１の光軸に対して、例えば、４５°にされている。第１撮像部１１は、例えば、ＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサを備える、動画撮影が可能なカメラである。
【００４４】
第１シート光ＳＬ１がゴムシート６の表面６ａに照射されることにより、ゴムシート６の表面６ａには、ゴムシート６の幅方向に沿った、図４に示す第１光切断線ＣＬ１が形成される。図４は、第１シート光ＳＬ１がゴムシート６の表面６ａに照射されることにより第１光切断線ＣＬ１が形成されたゴムシート６の平面図である。第１撮像部１１は、所定のフレームレートで第１光切断線ＣＬ１の画像を撮像する。所定のフレームレートは、送られてくるゴムシート６の表面６ａに連続的に形成される第１光切断線ＣＬ１を撮像できるフレームレートであり、ゴムシート６の送り出し速度に応じて決まる。このように、第１撮像部１１は、第１取得部として機能する。第１取得部は、送られてくるゴムシート６の一方の面に形成される第１光切断線ＣＬ１の画像を、ゴムシート６の送り出し速度に同期して、逐次取得する。送り出し速度に同期して、第１光切断線ＣＬ１の画像が逐次取得されることにより、第１光切断線ＣＬ１の画像とゴムシート６の長手方向の位置との対応関係が特定される。
【００４５】
図３を参照して、第２光源１２および第２撮像部１３は、ゴムシート６の裏面６ｂの下方に配置されている。第２光源１２は、第２シート光ＳＬ２を出射するレーザ光源である。第２シート光ＳＬ２は、シート光なので、先端が直線状である。この直線の向きがゴムシート６の幅方向となるように、第２光源１２が配置されている。ゴムシート６の裏面６ｂに対する垂直方向が、第２撮像部１３の光軸の方向にされている。第２撮像部１３の光軸の位置は、第１撮像部１１の光軸の位置と一致している。第２シート光ＳＬ２がゴムシート６の裏面６ｂに照射される角度は、第２撮像部１３の光軸に対して、例えば４５°にされている。第２撮像部１３は、第１撮像部１１と同様に、動画撮影が可能なカメラである。
【００４６】
第２光源１２から出射された第２シート光ＳＬ２は、隙間５ａを通り、ゴムシート６の裏面６ｂに照射される。これにより、ゴムシート６の裏面６ｂには、ゴムシート６の幅方向に沿った、図５に示す第２光切断線ＣＬ２が形成される。図５は、第２シート光ＳＬ２がゴムシート６の裏面６ｂに照射されることにより第２光切断線ＣＬ２が形成されたゴムシート６の平面図である。第２撮像部１３は、隙間５ａを介して、第２光切断線ＣＬ２の画像を撮像する。第２撮像部１３のフレームレートは、第１撮像部１１のフレームレートと同じである。第２撮像部１３は、第２取得部として機能する。第２取得部は、送られてくるゴムシート６の他方の面に形成される第２光切断線ＣＬ２の画像を、ゴムシート６の送り出し速度に同期して、逐次取得する。送り出し速度に同期して、第２光切断線ＣＬ２の画像が逐次取得されることにより、第２光切断線ＣＬ２の画像とゴムシート６の長手方向の位置との対応関係が特定される。
【００４７】
光切断法には、撮像部（カメラ）が、シート光の反射光のうち、散乱光を受光する方式（散乱式）と、正反射光を受光する方式（正反射式）と、がある。正反射式は、ゴムシート６の表面６ａおよび裏面６ｂが鏡面に近い特性を有する場合に適用され、散乱式は、これ以外の場合に適用される。図３は、散乱式を示している。図６を用いて、正反射式について説明する。図６は、第１光源１０、第１撮像部１１、第２光源１２および第２撮像部１３の配置関係の第２例を示す模式図である。図６が図３と異なるのは、第１シート光ＳＬ１の角度、第１撮像部１１の光軸の角度、第２シート光ＳＬ２の角度、および、第２撮像部１３の光軸の角度である。図６では、第１撮像部１１が正反射光を受光できる角度に、第１光源１０と第１撮像部１１が配置され、第２撮像部１３が正反射光を受光できる角度に、第２光源１２と第２撮像部１３が配置されている。
【００４８】
ゴムシート６の幅が大きい場合、第１光源１０および第１撮像部１１を複数配置し、第２光源１２および第２撮像部１３を複数配置する。これについて、複数が３つを例にして説明する。図７は、３つの第１光源１０−１〜１０−３および３つの第２光源１２−１〜１２−３の配置関係を示す模式図である。図８は、３つの第１撮像部１１−１〜１１−３および３つの第２撮像部１３−１〜１３−３の配置関係を示す模式図である。図９は、３つの第１光源１０−１〜１０−３のそれぞれから出射された第１シート光ＳＬ１−１〜ＳＬ１−３によって、第１光切断線ＣＬ１−１〜ＣＬ１−３が形成されたゴムシート６の表面６ａの平面図である。図１０は、３つの第２光源１２−１〜１２−３のそれぞれから出射された第２シート光ＳＬ２−１〜ＳＬ２−３によって、第２光切断線ＣＬ２−１〜ＣＬ２−３が形成されたゴムシート６の裏面６ｂの平面図である。
【００４９】
図７および図９を参照して、３つの第１光源１０−１，１０−２，１０−３が、ゴムシート６の幅方向に沿って、所定の間隔で、ゴムシート６の表面６ａの上方に配置されている。第１光源１０−１が出射した第１シート光ＳＬ１−１により、ゴムシート６の一方の端部およびこの付近に第１光切断線ＣＬ１−１が形成される。第１光源１０−２が出射した第１シート光ＳＬ１−２により、ゴムシート６の中央およびこの付近に第１光切断線ＣＬ１−２が形成される。第１光源１０−３が出射した第１シート光ＳＬ１−３により、ゴムシート６の他方の端部およびこの付近に第１光切断線ＣＬ１−３が形成される。ここでは、ゴムシート６の一方の端部が左端部、他方の端部が右端部を例にして説明している。
【００５０】
第１光切断線ＣＬ１−１のゴムシート６の中央側の端部と、第１光切断線ＣＬ１−２のゴムシート６の一方の端部側の端部とは、重なっている。第１光切断線ＣＬ１−２のゴムシート６の他方の端部側の端部と、第１光切断線ＣＬ１−３のゴムシート６の中央側の端部とは、重なっている。よって、第１光切断線ＣＬ１−１〜ＣＬ１−３によって、ゴムシート６の幅の範囲がカバーされている。
【００５１】
図７および図１０を参照して、３つの第２光源１２−１，１２−２，１２−３が、ゴムシート６の幅方向に沿って、所定の間隔で、ゴムシート６の裏面６ｂの下方に配置されている。第２光源１２−１が出射した第２シート光ＳＬ２−１により、ゴムシート６の一方の端部およびこの付近に第２光切断線ＣＬ２−１が形成される。第２光源１２−２が出射した第２シート光ＳＬ２−２により、ゴムシート６の中央およびこの付近に第２光切断線ＣＬ２−２が形成される。第２光源１２−３が出射した第２シート光ＳＬ２−３により、ゴムシート６の他方の端部およびこの付近に第２光切断線ＣＬ２−３が形成される。
【００５２】
第２光切断線ＣＬ２−１のゴムシート６の中央側の端部と、第２光切断線ＣＬ２−２のゴムシート６の一方の端部側の端部とは、重なっている。第２光切断線ＣＬ２−２のゴムシート６の他方の端部側の端部と、第２光切断線ＣＬ２−３のゴムシート６の中央側の端部とは、重なっている。よって、第２光切断線ＣＬ２−１〜ＣＬ２−３によって、ゴムシート６の幅の範囲がカバーされている。
【００５３】
図８および図９を参照して、第１撮像部１１−１の画角θは、第１光切断線ＣＬ１−１の全体を撮像できる範囲にされている。第１撮像部１１−２の画角θは、第１光切断線ＣＬ１−２の全体を撮像できる範囲にされている。第１撮像部１１−３の画角θは、第１光切断線ＣＬ１−３の全体を撮像できる範囲にされている。
【００５４】
図８および図１０を参照して、第２撮像部１３−１の画角θは、第２光切断線ＣＬ２−１の全体を撮像できる範囲にされている。第２撮像部１３−２の画角θは、第２光切断線ＣＬ２−２の全体を撮像できる範囲にされている。第２撮像部１３−３の画角θは、第２光切断線ＣＬ２−３の全体を撮像できる範囲にされている。
【００５５】
第１光切断線ＣＬ１および第２光切断線ＣＬ２は、ゴムシート６の幅の測定に用いられるので、ゴムシート６の幅以上の長さにしなければならない。第１光源１０が１つの場合、ゴムシート６の幅が大きくなると、第１光源１０とゴムシート６との距離を大きくしなければ、ゴムシート６の幅以上の長さを有する第１光切断線ＣＬ１を形成することができない。第２光源１２についても同じことが言える。これを実現するためには、第１光源１０および第２光源１２の出力を大きくしなければならず、第１シート光ＳＬ１および第２シート光ＳＬ２が安全クラス３以上となる可能性がある。
【００５６】
図７〜図１０で説明した態様によれば、複数の第１光源１０がゴムシート６の幅方向に沿って所定の間隔で並べられている。このため、第１光源１０とゴムシート６との距離を大きくする必要がないので、第１光源１０の出力を低くすることができる（安全クラス１又は２にすることができる）。第２光源１２についても同じことが言える。
【００５７】
第１撮像部１１および第２撮像部１３がそれぞれ１つの場合、ゴムシート６の幅が大きくなると、第１撮像部１１とゴムシート６との距離を大きくしなければ、ゴムシート６の幅以上の長さを有する第１光切断線ＣＬ１を撮像することができず、第２撮像部１３とゴムシート６との距離を大きくしなければ、ゴムシート６の幅以上の長さを有する第２光切断線ＣＬ２を撮像することができない。これにより、第１光切断線ＣＬ１および第２光切断線ＣＬ２の画像の解像度が低下する。特に、ゴムシート６の一方の端部および他方の端部の解像度が低下すると、ゴムシート６の幅を高精度で測定することができない。図７〜図１０で説明した態様によれば、第１撮像部１０−１がゴムシート６の一方の端部の撮像に割り当てられているので、ゴムシート６と第１撮像部１０−１との距離を大きくすることなく、ゴムシート６の一方の端部を撮像することができる。第１撮像部１０−３がゴムシート６の他方の端部の撮像に割り当てられているので、ゴムシート６と第１撮像部１０−３との距離を大きくすることなく、ゴムシート６の他方の端部を撮像することができる。よって、この態様によれば、ゴムシート６の幅が大きくても、ゴムシート６の一方の端部および他方の端部の画像の解像度を高くすることができる。第２撮像部１３についても同じことが言える。
【００５８】
以上説明したように、図７〜図１０で説明した態様は、ゴムシート６の幅が大きい場合に好適である（例えば、１０００ｍｍ〜１５００ｍｍ）。
【００５９】
図２を参照して、制御処理部１４は、第１光源１０の制御、第１撮像部１１の制御、第２光源１２の制御、第２撮像部１３の制御、および、ゴムシート６の厚みの算出等を実行する。制御処理部１４は、機能ブロックとして、光源制御部１４０と、画像記憶部１４１と、第１生成部１４２と、第２生成部１４３と、第３生成部１４４と、第１算出部１４５と、第２算出部１４６と、第３算出部１４７と、第４算出部１４８と、第５算出部１４９と、第１判定部１５０と、第２判定部１５１と、第３判定部１５２と、第４判定部１５３と、画像生成部１５４と、を備える。制御処理部１４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及び、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等のハードウェア、上記機能ブロックの機能を実行するためのプログラムおよびデータ等によって実現される。
【００６０】
光源制御部１４０は、第１光源１０および第２光源１２のオンオフや出力の大きさ等を制御する。
【００６１】
第１撮像部１１は、上記所定のフレームレートで撮像した第１光切断線ＣＬ１の画像（フレーム）を制御処理部１４に送る。同様に、第２撮像部１３は、第１撮像部１１と同じフレームレートで撮像した第２光切断線ＣＬ２の画像（フレーム）を制御処理部１４に送る。制御処理部１４は、送られてきた第１光切断線ＣＬ１の画像（フレーム）および第２光切断線ＣＬ２の画像（フレーム）を画像記憶部１４１に記憶させる。このように、画像記憶部１４１には、第１取得部（第１撮像部１１）が逐次取得した第１光切断線ＣＬ１の画像が逐次記憶され、第２取得部（第２撮像部１３）が逐次取得した第２光切断線ＣＬ２の画像が逐次記憶される。
【００６２】
第１生成部１４２は、画像記憶部１４１に逐次記憶された第１光切断線ＣＬ１の画像（フレーム）を逐次読み出して第１データＤ１を生成し、画像記憶部１４１に逐次記憶された第２光切断線ＣＬ２の画像（フレーム）を逐次読み出して第２データＤ２を生成する。図１１は、第１データＤ１および第２データＤ２の例を説明する説明図である。座標軸Ａｘ１の向きは、ゴムシート６（図３）の幅方向と一致する。第１データＤ１は、第１光切断線ＣＬ１の画像を用いて生成され、ゴムシート６の幅方向に沿った断面の高さ分布を示す。第２データＤ２は、第２光切断線ＣＬ２の画像を用いて生成され、ゴムシート６の幅方向に沿った断面の高さ分布を示す。第１データＤ１および第２データＤ２は、光切断法で用いられる公知の画像処理で生成される。後で説明する第３データ〜第６データも同様である。
【００６３】
第１データＤ１が示す断面は、ゴムシート６の表面側からゴムシート６を切断した断面である。第１データＤ１は、ゴムシート６の表面６ａ側から見た、断面の高さ分布を示す。第１データＤ１からゴムシート６の表面６ａ（図３）の高さが分かる。第２データＤ２が示す断面は、ゴムシート６の裏面側からゴムシート６を切断した断面である。第２データＤ２は、ゴムシート６の裏面６ｂ側から見た、断面の高さ分布を示す。第２データＤ２からゴムシート６の裏面６ｂ（図３）の高さが分かる。図１１に示す第１データＤ１と第２データＤ２とは、同じ断面に関するデータである（言い換えれば、第１データＤ１で示される断面と第２データＤ２で示される断面とは、ゴムシート６の長手方向の座標が同じである）。
【００６４】
以上説明したように、第１生成部１４２は、第１データＤ１を生成する処理を、第１取得部（第１撮像部１１）が逐次取得した第１光切断線ＣＬ１の画像のそれぞれに対して実行し、第２データＤ２を生成する処理を、第２取得部（第２撮像部１３）が逐次取得した第２光切断線ＣＬ２の画像のそれぞれに対して実行する。
【００６５】
第１算出部１４５は、第１データＤ１を基にして、ゴムシート６の表面６ａの凹凸形状評価値を算出する。詳しくは、第１算出部１４５は、第１データＤ１に対応する、ゴムシート６の断面について、当該第１データＤ１を用いて、その断面の平均高さ、及び、その断面の高さの標準偏差を算出し、算出した平均高さ及び標準偏差を、ゴムシート６の表面６ａの凹凸形状評価値として取得する。第１算出部１４５は、圧延押出機３からゴムシート監視装置１に送られてくるゴムシート６について、リアルタイムで、ゴムシート６の表面６ａの凹凸形状評価値を算出する。
【００６６】
第１判定部１５０は、第１算出部１４５がリアルタイムで算出したゴムシート６の表面６ａの凹凸形状評価値が、予め設定された第１目標範囲内でない箇所があるか否かをリアルタイムで判定する。第１判定部１５０が、ゴムシート６の表面６ａの凹凸形状評価値が、第１目標範囲内でない箇所があると判定した場合、制御処理部１４は、ユーザに報知をする。報知は、例えば、聴覚による報知でもよいし（例えば、アラーム）、視覚による報知でもよい（例えば、回転灯）。以下に説明する報知も同様である。
【００６７】
第１算出部１４５は、ゴムシート６の表面６ａの全面において、凹凸形状評価値を算出する。第１判定部１５０は、この算出された凹凸形状評価値のそれぞれについて、凹凸形状評価値が第１目標範囲内であるか否かを判定する。よって、実施形態に係るゴムシート監視装置１によれば、ゴムシート６の表面６ａを評価（ゴムシート６の表面６ａの良否判定）することができる。
【００６８】
以上説明したことは、ゴムシート６の表面６ａについてであるが、第２データＤ２を用いれば、ゴムシート６の裏面６ｂについても同様のことが言える。
【００６９】
第２算出部１４６は、同じ断面の第１データＤ１と第２データＤ２とを基にして、その断面でのゴムシート６の厚みを算出する。図１１を参照して、ユーザは、ゴムシート監視装置１を用いて、例えば、２００ｍｍの厚みを有する金属板について、この金属板の表面側から金属板を切断した断面の高さを示すデータ（このデータは第１データＤ１に相当する）と、金属板の裏面側から金属板を切断した断面の高さを示すデータ（このデータは第２データＤ２に相当する）と、を算出する。前者のデータが、図１１の「＋１００ｍｍ」で示すラインであり、後者のデータが、図１１の「−１００ｍｍ」で示すラインである。第１データＤ１は、「＋１００ｍｍ」で示すラインを基準にして算出される。第２データＤ２は、「−１００ｍｍ」で示すラインを基準にして算出される。第１データＤ１から第２データＤ２を引いたデータが、断面の厚みを示す。このように、第２算出部１４６は、同じ断面の第１データＤ１と第２データＤ２との差分を算出し、算出した差分をゴムシート６の厚みとして取得する。第２算出部１４６は、圧延押出機３からゴムシート監視装置１に送られてくるゴムシート６について、リアルタイムで断面の厚みを算出する。
【００７０】
第２算出部１４６は、同じ断面の第１データＤ１と第２データＤ２とを用いて（言い換えれば、ゴムシート６の長手方向の座標が同じである第１データＤ１と第２データＤ２とを用いて）、この断面でのゴムシート６の厚みを算出する。第２算出部１４６は、この算出を、逐次取得された第１光切断線ＣＬ１の画像を用いて生成された第１データＤ１と、逐次取得された第２光切断線ＣＬ２の画像を用いて生成された第２データＤ２と、を用いて実行する。よって、実施形態に係るゴムシート監視装置１によれば、シリカ含有のゴムシート６の全面において、厚みを算出できる。
【００７１】
第２判定部１５１は、第１算出部１４５がリアルタイムで算出したゴムシート６の厚みが、予め設定された第２目標範囲内でない箇所があるか否かをリアルタイムで判定する。第２判定部１５１が、ゴムシート６の厚みが、第２目標範囲内でない箇所があると判定した場合、制御処理部１４は、ユーザに報知をする。
【００７２】
上述したように、第２算出部１４６は、ゴムシート６の全面において、ゴムシート６の厚みを算出する。第２判定部１５１は、この算出された厚みのそれぞれについて、厚みが第２目標範囲内であるか否かを判定する。よって、実施形態に係るゴムシート監視装置１によれば、ゴムシート６の厚みを評価（ゴムシート６の厚みの良否判定）することができる。
【００７３】
図１１を参照して、第３算出部１４７は、第１データＤ１を用いて、幅方向におけるゴムシート６の一方の端部の位置を示す第１座標Ｃ１、および、他方の端部の位置を示す第２座標Ｃ２を算出し、第１データＤ１と同じ断面の第２データＤ２を用いて、幅方向におけるゴムシート６の一方の端部の位置を示す第３座標Ｃ３、および、ゴムシート６の他方の端部の位置を示す第４座標Ｃ４を算出する。第１座標〜第４座標は、ゴムシート６の幅方向を座標軸Ａｘ１とする一次元の座標である。第３算出部１４７は、圧延押出機３からゴムシート監視装置１に送られてくるゴムシート６について、リアルタイムで第１座標Ｃ１〜第４座標Ｃ４を算出する。
【００７４】
第３算出部１４７は、ゴムシート６の一方の端部および他方の端部の座標を、例えば、以下のようにして算出する。第１データＤ１、第２データＤ２をそれぞれ絶対値にし、第１データＤ１の値が所定値より小さい値に変化する座標を、ゴムシート６の一方の端部および他方の端部の座標とし、第２データＤ２の値が前記所定値より小さい値に変化する座標を、ゴムシート６の一方の端部および他方の端部の座標とする。
【００７５】
第３算出部１４７は、第１座標Ｃ１および第３座標Ｃ３のうち、ゴムシート６の中央側に位置する座標と、第２座標Ｃ２および第４座標Ｃ４のうち、ゴムシート６の中央側に位置する座標との間の距離を、ゴムシート６の幅として算出する。図１１の場合、第１座標Ｃ１と第４座標Ｃ４との間の距離がゴムシート６の幅として算出される。第３算出部１４７は、圧延押出機３からゴムシート監視装置１に送られてくるゴムシート６について、リアルタイムでゴムシート６の幅を算出する。
【００７６】
同じ断面の場合、第１座標Ｃ１と第３座標Ｃ３とは、本来一致すべきであるが、ノイズ等が原因で一致しないことがある。同様に第２座標Ｃ２と第４座標Ｃ４とは、本来一致すべきであるが、ノイズ等が原因で一致しないことがある。第３算出部１４７は、第１座標Ｃ１および第３座標Ｃ３のうち、ゴムシート６の中央側に位置する座標と、第２座標Ｃ２および第４座標Ｃ４のうち、ゴムシート６の中央側に位置する座標との間の距離を、ゴムシート６の幅として算出する。これにより、ゴムシート６の幅は、少なくとも、この算出された値を有することが分かる。
【００７７】
第３判定部１５２は、第３算出部１４７がリアルタイムで算出したゴムシート６の幅が、予め設定された第３目標範囲内であるか否かをリアルタイムで判定する。第３判定部１５２が、ゴムシート６の幅が、第３目標範囲内でないと判定した場合、制御処理部１４は、ユーザに報知をする。
【００７８】
なお、第３算出部１４７は、第２データＤ２を用いずに、第１データＤ１を基にして、ゴムシート６の幅を算出してもよい。詳しく説明すると、第３算出部１４７は、第１算出部１４５が取得した上記平均高さが、予め設定された第２閾値以下となる範囲を、第１データＤ１から抽出し、抽出した範囲からゴムシート６の幅方向の両端部の座標（例えば、座標Ｃ１，Ｃ２）を特定し、特定した両端部の座標間の距離を算出し、算出した距離に対応するゴムシート６上の距離を算出し、算出した距離をゴムシート６の幅として取得する。後で説明する実施形態に係るゴムシート監視装置１の変形例は、この方法を用いて、ゴムシート６の幅を算出する。
【００７９】
第２生成部１４３は、ゴムシート６の幅方向の座標が同じ箇所での第１データＤ１の値を、第１生成部１４２が逐次生成した第１データＤ１から集めて、ゴムシート６の長手方向の沿った第１断面の高さを示す第３データＤ３を生成する。例えば、図１１を参照して、第２生成部１４３は、座標Ｃ７での第１データＤ１の値を集めて、座標Ｃ７での第１断面の高さを示す第３データＤ３を生成する。また、第２生成部１４３は、ゴムシート６の幅方向の座標が異なる位置において、同様にして、ゴムシート６の長手方向の沿った第２断面の高さを示す第４データＤ４を生成する。例えば、第２生成部１４３は、座標Ｃ８での第１データＤ１の値を集めて、座標Ｃ８での第２断面の高さを示す第４データＤ４を生成する。
【００８０】
図１２は、第３データＤ３および第４データＤ４の例を説明する説明図である。座標軸Ａｘ２の向きは、ゴムシート６の長手方向と一致する。「＋１００ｍｍ」は、上述した通りである。このように、第２生成部１４３は、第１取得部（第１撮像部１１）が逐次取得した第１光切断線ＣＬ１の画像を用いて、ゴムシート６の長手方向に沿った第１断面の高さを示す第３データＤ３、および、ゴムシート６の長手方向に沿った断面であり、第１断面とゴムシート６の幅方向の座標が異なる第２断面の高さを示す第４データＤ４を生成する。
【００８１】
ゴムシート６は、圧延押出機３から送られてくる速度が速い場合、ゴムシート６に撓み（反り）が発生する。この速度は、例えば、１．６ｍ／分〜６７ｍ／分である。ゴムシート６の長手方向に沿った第１断面および第２断面の高さが、ゴムシート６の長手方向の座標が同じ箇所において、いずれも、予め定められたしきい値Ｔｈを超えている事象が発生することがある。本発明者は、この事象を、送られてくる速度が速いことが原因で、ゴムシート６に撓み（反り）が発生していると見なすことにした。第４判定部１５３は、ゴムシート６の長手方向の座標が同じ位置において、第１断面および第２断面の高さがいずれもしきい値Ｔｈを超えている場合、ゴムシート６に撓みが発生していると判定する。第４判定部１５３は、圧延押出機３からゴムシート監視装置１に送られてくるゴムシート６について、リアルタイムで、第１断面および第２断面の高さがいずれもしきい値Ｔｈを超えているか否かを判定する。第４判定部１５３が、第１断面および第２断面の高さがいずれもしきい値Ｔｈを超えていると判定した場合、制御処理部１４は、ユーザに報知をする。
【００８２】
実施形態では、第３データＤ３および第４データＤ４を、第１光切断線ＣＬ１の画像を用いて生成しているが、第２光切断線ＣＬ２の画像を用いて生成してもよい。
【００８３】
第４算出部１４８は、第１データＤ１を用いて、ゴムシート６の中央の位置を算出する。図１３は、第１データＤ１の例を説明する説明図である。「＋１００ｍｍ」および座標軸Ａｘ１は、上述した通りである。ゴムシート６の中央６ｃは、ゴムシート６の幅方向での中央である。第４算出部１４８は、第１データＤ１を用いて、幅方向におけるゴムシート６の一方の端部の位置を示す第５座標Ｃ５（一方の座標）、および、他方の端部の位置を示す第６座標Ｃ６（他方の座標）を算出する。例えば、第４算出部１４８は、第１データＤ１の値が所定値より小さい値に変化する座標を、幅方向におけるゴムシート６の一方の端部および他方の端部の位置を示す座標とする。
【００８４】
第４算出部１４８は、第５座標Ｃ５と第６座標Ｃ６との中間の座標をゴムシート６の中央６ｃとして算出する。第４算出部１４８は、圧延押出機３からゴムシート監視装置１に送られてくるゴムシート６について、ゴムシート６の中央６ｃをリアルタイムで算出する。従って、制御処理部１４が、中央６ｃの値を監視することにより、ゴムシート６が蛇行しているか否かをリアルタイムで判定することができる。制御処理部１４は、例えば、所定期間において、ゴムシート６の中央６ｃの値の変動量が所定のしきい値を超えれば、ゴムシート６が蛇行していると判定する。制御処理部１４は、ゴムシート６が蛇行していると判定した場合、ユーザに報知をする。
【００８５】
実施形態では、第５座標Ｃ５および第６座標Ｃ６を、第１データＤ１を用いて算出しているが、第２データＤ２を用いて算出してもよい。
【００８６】
画像記憶部１４１には、上述したように、第１取得部（第１撮像部１１）が逐次取得した第１光切断線ＣＬ１の画像および第２取得部（第２撮像部１３）が逐次取得した第２光切断線ＣＬ２の画像が逐次記憶される。このため、画像記憶部１４１には、ゴムシート６の全面について、第１光切断線ＣＬ１の画像および第２光切断線ＣＬ２の画像が蓄積される。従って、蓄積された第１光切断線ＣＬ１の画像を用いれば、ゴムシート６の任意の第３断面の高さを示す第５データが得られる。例えば、ゴムシート６の幅方向に沿った任意の第３断面、ゴムシート６の長手方向に沿った任意の第３断面の高さを示すデータ（第５データ）が得られる。同様に、蓄積された第２光切断線ＣＬ２の画像を用いれば、ゴムシート６の任意の第４断面の高さを示す第６データが得られる。例えば、ゴムシート６の幅方向に沿った任意の第４断面、ゴムシート６の長手方向に沿った任意の第４断面の高さを示すデータ（第６データ）が得られる。第３断面と第４断面とは、同じ断面でもよいし、異なる断面でもよい。
【００８７】
第３生成部１４４は、第１取得部（第１撮像部１１）が逐次取得した第１光切断線ＣＬ１の画像を用いて、ゴムシート６の任意の第３断面の高さ分布を示す第５データ（不図示）を生成し、第２取得部（第２撮像部１３）が逐次取得した第２光切断線ＣＬ２の画像を用いて、ゴムシート６の任意の第４断面の高さ分布を示す第６データ（不図示）を生成する。ゴムシート６の幅方向に沿った断面の場合、第５データは、図１１に示す第１データＤ１と同様に、ゴムシート６の表面６ａの高さを示すデータであり、第６データは、図１１に示す第２データＤ２と同様に、ゴムシート６の裏面６ｂの高さを示すデータである。ゴムシート６の長手方向に沿った断面の場合、第５データは、図１２に示す第３データＤ３と同様に、ゴムシート６の表面６ａの高さを示すデータであり、第６データは、図１２に示す第４データＤ４と同様に、ゴムシート６の裏面６ｂの高さを示すデータである。
【００８８】
第５算出部１４９は、第５データを用いて、第３断面の平均高さ、および、第３断面の高さの標準偏差を算出し、第６データを用いて、第４断面の平均高さ、および、第４断面の高さの標準偏差を算出する。
【００８９】
第３断面は、第１光切断線ＣＬ１の画像を用いて生成されるので、ゴムシート６の表面側からゴムシート６を切断した任意の断面である。よって、第３断面の平均高さ、および、第３断面の高さの標準偏差は、ゴムシート６の表面６ａの凹凸形状の評価値にすることができる。第４断面は、第２光切断線ＣＬ２の画像を用いて生成されるので、ゴムシート６の裏面側からゴムシート６を切断した任意の断面である。よって、第４断面の平均高さ、および、第４断面の高さの標準偏差は、ゴムシート６の裏面６ｂの凹凸形状の評価値にすることができる。
【００９０】
図２を参照して、画像生成部１５４は、各種の画像を生成し、表示部１５に表示させる。各種の画像は、例えば、ゴムシート６の２Ｄ画像、ゴムシート６の任意の断面の高さ変化を示すグラフの画像であり、詳しくは、後で説明する。表示部１５は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ  ｄｉｓｐｌａｙ）等によって実現される。
【００９１】
入力部１６は、ユーザが制御処理部１４に命令（例えば、ゴムシート６の厚みおよび幅の測定命令）等を入力するための装置である。入力部１６は、キーボード、マウス、タッチパネル等によって実現される。
【００９２】
上述したように、画像記憶部１４１には、圧延押出機３から送られてくるゴムシート６に形成された第１光切断線ＣＬ１の画像および第２光切断線ＣＬ２の画像が逐次記憶される。画像生成部１５４は、これらの画像を用いて、各種の画像を生成する。具体例を説明する。画像生成部１５４は、画像記憶部１４１に逐次記憶された第１光切断線ＣＬ１の画像を用いてゴムシート６の３Ｄ画像を生成する。図１４は、画像生成部１５４が生成したゴムシート６の３Ｄ画像の例を示す模式図である。画像生成部１５４は、画像記憶部１４１に逐次記憶された第１光切断線ＣＬ１の画像を用いてゴムシート６の２Ｄ画像を生成する。図１５は、画像生成部１５４が生成したゴムシート６の２Ｄ画像の例を示す模式図である。図１４および図１５は、ゴムシート６の表面側から見た画像である。図１５は、２値で示されているが、実際の画像は、グレースケールで表されている。実際の画像において、図１５の白の領域は黒であり、黒の領域はグレーである。グレーが薄くなるに従って、高さが大きい箇所を示し、グレーが濃くなるに従って、高さが小さい箇所を示している。ゴムシート６は、途中で途切れている。これらの画像には、ゴムシート６の一方の端部および他方の端部が明確に表れており、また、ゴムシート６の表面６ａの高さの変化（凹凸）が明確に表れている。
【００９３】
制御処理部１４は、図１５に示すゴムシート６の２Ｄ画像において、高さが所定値より小さい値に変化する座標を、ゴムシート６の一方の端部の座標と他方の端部の座標と見なし、これらの座標からゴムシート６の幅を算出する。
【００９４】
図示はしていないが、画像生成部１５４は、画像記憶部１４１に逐次記憶された第２光切断線ＣＬ２の画像を用いて、ゴムシート６の３Ｄ画像、２Ｄ画像を生成することができる。これらの画像は、ゴムシート６の裏面側から見た画像である。
【００９５】
図１６は、画像生成部１５４が生成したゴムシート６の２Ｄ画像の他の例を示す模式図である。この２Ｄ画像は、画像記憶部１４１に逐次記憶された第１光切断線ＣＬ１の画像を用いて生成された、１バッチの圧延押出で成形されたゴムシート６の画像である。画像生成部１５４は、図１６に示すゴムシート６の２Ｄ画像を表示部１５に表示させる。図１６は、ゴムシート６の表面側から見た画像である。図１６は、２値で示されているが、実際の画像は、グレースケールで表されている。実際の画像において、図１６の白の領域は黒であり、黒の領域はグレーである。グレーが薄くなるに従って、高さが大きい箇所を示し、グレーが濃くなるに従って、高さが小さい箇所を示している。図示はしていないが、画像生成部１５４は、画像記憶部１４１に逐次記憶された第２光切断線ＣＬ２の画像を用いて、１バッチの圧延押出で成形されたゴムシート６の２Ｄ画像を生成することができる。この画像は、ゴムシート６の裏面側から見た画像である。
【００９６】
ユーザは、入力部１６を操作して、図１６に示すゴムシート６の２Ｄ画像上に、第１直線Ｌ１および第２直線Ｌ２を設定する。第１直線Ｌ１は、ゴムシート６の幅方向の中央付近おいて、ゴムシート６の２Ｄ画像の長手方向に沿って設定されている。第２直線Ｌ２は、ゴムシート６の２Ｄ画像の一方の端部付近において、ゴムシート６の２Ｄ画像の長手方向に沿って設定されている。
【００９７】
ユーザは、入力部１６を操作して、ゴムシート６の幅方向に沿った第３直線Ｌ３、第４直線Ｌ４、第５直線Ｌ５をゴムシート６の２Ｄ画像上に設定する。第４直線Ｌ４は、ゴムシート６の長手方向の中央付近に設定されている。第３直線Ｌ３は、ゴムシート６の長手方向において、ゴムシート６の２Ｄ画像の一方端部側に設定されている。第５直線Ｌ５は、ゴムシート６の長手方向において、ゴムシート６の２Ｄ画像の他方端部側に設定されている。
【００９８】
画像生成部１５４は、図１６に示すゴムシート６の２Ｄ画像を基にして、図１７〜図２１に示す画像を生成し、表示部１５に表示させる。図１７は、第１直線Ｌ１に沿ったゴムシート６の断面において、ゴムシート６の表面６ａの凹凸を表すグラフの画像を示す模式図である。図１８は、第２直線Ｌ２に沿ったゴムシート６の断面において、ゴムシート６の表面６ａの凹凸を表すグラフの画像を示す模式図である。図１７および図１８において、横軸は、ゴムシート６の長手方向を示し、縦軸は、ゴムシート６の表面６ａの高さを示す。黒が表面６ａの高さを示している。表面６ａの高さは、ゴムシート６の断面の高さと言い換えることができる。図１７および図１８から、ゴムシート６の長手方向から見た、ゴムシート６の表面６ａの凹凸の変化が分かる。ユーザは、入力部１６を操作して、長手方向において、所定の範囲Ｒ１を設定することができる。制御処理部１４は、この範囲Ｒ１でのゴムシート６の表面６ａの平均高さ、および、ゴムシート６の高さの標準偏差を算出し、表示部１５に表示させる。
【００９９】
図１９は、第３直線Ｌ３に沿ったゴムシート６の断面において、ゴムシート６の表面６ａの凹凸を表すグラフの画像を示す模式図である。図２０は、第４直線Ｌ４に沿ったゴムシート６の断面において、ゴムシート６の表面６ａの凹凸を表すグラフの画像を示す模式図である。図２１は、第５直線Ｌ５に沿ったゴムシート６の断面において、ゴムシート６の表面６ａの凹凸を表すグラフの画像を示す模式図である。図１９〜図２１において、横軸は、ゴムシート６の幅方向を示し、縦軸は、ゴムシート６の表面６ａの高さを示す。表面６ａの高さは、ゴムシート６の断面の高さと言い換えることができる。図１９、図２０および図２１から、１バッチの圧延押出で成形されたゴムシート６において、先端部付近、中間部付近、および、後端部付近でのゴムシート６の表面６ａの凹凸の変化が分かる。
【０１００】
ユーザは、入力部１６を操作して、ゴムシート６の幅方向において、所定の範囲Ｒ２を、図１９に示すグラフに設定することができる。制御処理部１４は、この範囲Ｒ２でのゴムシート６の表面６ａの平均高さ、および、ゴムシート６の高さの標準偏差を算出し、表示部１５に表示させる。同様に、ユーザは、入力部１６を操作して、ゴムシート６の幅方向において、所定の範囲Ｒ３を、図２０に示すグラフに設定することができる。制御処理部１４は、この範囲Ｒ３でのゴムシート６の表面６ａの平均高さ、および、ゴムシート６の高さの標準偏差を算出し、表示部１５に表示させる。ユーザは、入力部１６を操作して、ゴムシート６の幅方向において、所定の範囲Ｒ４を、図２１に示すグラフに設定することができる。制御処理部１４は、この範囲Ｒ４でのゴムシート６の表面６ａの平均高さ、および、ゴムシート６の高さの標準偏差を算出し、表示部１５に表示させる。
【０１０１】
図２２は、ゴムシート６の一方の端部の位置、ゴムシート６の他方の端部の位置、ゴムシート６の幅、および、ゴムシート６の中央の位置を表すグラフの画像を示す模式図である。これらの位置は、ゴムシート６の幅方向での位置である。グラフの横軸は、ゴムシート６の長手方向を示し、グラフの左縦軸は、ゴムシート６の幅方向を示し、グラフの右縦軸は、ゴムシート６の幅を示す。制御処理部１４は、図１６に示すゴムシート６の２Ｄ画像を用いて、このグラフを生成し、このグラフの画像を表示部１５に表示させる。詳しく説明すると、制御処理部１４は、図１６に示すゴムシート６の２Ｄ画像を用いて、ゴムシート６の一方の端部の位置（座標）、および、他方の端部の位置（座標）を算出する。制御処理部１４は、これらを用いて、ゴムシート６の幅および中間の位置（座標）を算出する。図２２に示すグラフから、１バッチの圧延押出で成形されたゴムシート６について、成形開始から成形終了までの幅の変化、および、中心の変化が分かる。中心の変化は、ゴムシート６の蛇行の判定に用いることができる。
【０１０２】
実施形態に係るゴムシート監視装置１の変形例を説明する。変形例が、実施形態に係るゴムシート監視装置１と異なる点は、図２に示す第２光源１２および第２撮像部１３を備えていないことである。このため、変形例は、第２データＤ２を得ることができない。変形例は、実施形態に係るゴムシート監視装置１と同様にして、ゴムシート６の表面６ａの凹凸形状評価値を算出し、ゴムシート６の幅を算出する。
【０１０３】
変形例は、第２データＤ２を得ることができないので、変形例の第２算出部１４６は、第１データＤ１と予め設定された基準値とを比較し、ゴムシート６の厚みを算出する。詳しく説明する。図２３は、変形例において、ゴムシート６の厚みの測定原理を説明する説明図である。変形例では、ゴムシート６の裏面６ｂ（図３）の画像が撮像されないので、支持板５に隙間５ａ（図３）を設ける必要がない。変形例は、厚みが既知の板材７について、ゴムシート６の第１データＤ１を取得する方法と同じ方法を用いて、第１データＤ１と同様のデータを取得する。板材７の厚みは既知なので、制御処理部１４は、そのデータと板材７の厚みとを用いて、支持板５の表面５ｂの高さを算出する。これが上記基準値となる。制御処理部１４は、基準値（支持板５の表面５ｂの高さ）を予め記憶する。変形例において、第２算出部１４６は、第１データＤ１と基準値との差分を算出し、この値をゴムシート６の厚みとして取得する。
【０１０４】
変形例は、図２に示す第２光源１２および第２撮像部１３が不要なので、ゴムシート６の厚みを簡易的に管理したい場合に好適である。変形例は、ロール（不図示）でゴムシート６を圧下（押圧）しながらゴムシート６の厚みを測定することにより、厚みの誤差を小さくすることができる。変形例は、支持板５に隙間５ａ（図３）を設ける必要がないので、第１撮像部１１の設置の自由度を高めることができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１  ゴムシート監視装置
５  支持板
５ａ  隙間
５ｂ  支持板の表面
６  ゴムシート
６ａ  ゴムシートの表面
６ｂ  ゴムシートの裏面
６ｃ  ゴムシートの中央
７  板材
Ａｘ１  座標軸
Ａｘ２  座標軸
ＣＬ１  第１光切断線
ＣＬ２  第２光切断線
Ｄ１  第１データ
Ｄ２  第２データ
Ｄ３  第３データ
Ｄ４  第４データ
Ｌ１  第１直線
Ｌ２  第２直線
Ｌ３  第３直線
Ｌ４  第４直線
Ｌ５  第５直線
Ｒ１〜Ｒ４  範囲
ＳＬ１  第１シート光
ＳＬ２  第２シート光
θ  画角
【図１】
2018199534.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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