(57)【要約】【課題】単に製品歩留まりのみならず、後工程の生産効率をも加味して、鋼板のクロップ切断位置を決定し得る方法及び装置を提供する。【解決手段】クロップ切断位置決定装置１０は、鋼板Ｓの長手方向端部に存在するクロップを撮像する撮像手段１１と、クロップ画像からクロップ形状を抽出する画像処理手段と、クロップ形状に基づき、鋼板Ｓの仮の切断位置を決定する演算手段と、仮の切断位置から鋼板Ｓの長手方向内側に延びる所定領域について欠陥検査し、検出した欠陥の位置及び欠陥の種類を出力する欠陥検査手段とを備える。演算手段には、欠陥の種類に応じて予め設定された切断位置に関する判断基準が記憶されており、演算手段は、欠陥検査手段から出力された欠陥の種類と、判断基準とに基づき、仮の切断位置を切断位置とするか、或いは、欠陥検査手段から出力された欠陥の位置を切断位置とするかを決定する。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の長手方向端部に存在するクロップを撮像するステップと、
前記撮像したクロップ画像からクロップ形状を抽出し、当該抽出したクロップ形状に基づき、前記鋼板の仮の切断位置を決定するステップと、
前記仮の切断位置から鋼板の長手方向内側に延びる所定領域について欠陥検査を行うステップと、
欠陥の種類に応じて予め設定された判断基準に基づき、前記仮の切断位置を切断位置とするか、或いは、前記欠陥検査によって検出した欠陥の位置を切断位置とするかを決定するステップとを含むことを特徴とするクロップの切断位置決定方法。
【請求項２】
前記判断基準は、欠陥の種類及び欠陥の位置に応じて予め設定されていることを特徴とする請求項１に記載のクロップの切断位置決定方法。
【請求項３】
鋼板の長手方向端部に存在するクロップを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像されたクロップ画像からクロップ形状を抽出する画像処理手段と、
前記画像処理手段によって抽出したクロップ形状に基づき、前記鋼板の仮の切断位置を決定する演算手段と、
前記演算手段によって決定された前記仮の切断位置から鋼板の長手方向内側に延びる所定領域について欠陥検査し、検出した欠陥の位置及び欠陥の種類を出力する欠陥検査手段とを備え、
前記演算手段には、欠陥の種類に応じて予め設定された切断位置に関する判断基準が記憶されており、
前記演算手段は、前記欠陥検査手段から出力された欠陥の種類と、前記判断基準とに基づき、前記仮の切断位置を切断位置とするか、或いは、前記欠陥検査手段から出力された欠陥の位置を切断位置とするかを決定することを特徴とするクロップの切断位置決定装置。
【請求項４】
前記判断基準は、欠陥の種類及び欠陥の位置に応じて予め設定されており、
前記演算手段は、前記欠陥検査手段から出力された欠陥の位置及び欠陥の種類と、前記判断基準とに基づき、前記仮の切断位置を切断位置とするか、或いは、前記欠陥検査手段から出力された欠陥の位置を切断位置とするかを決定することを特徴とする請求項３に記載のクロップの切断位置決定装置。
【請求項５】
前記欠陥検査手段は、前記撮像手段と前記画像処理手段とを備え、
前記撮像手段によって撮像された前記所定領域の画像を、前記画像処理手段によって画像処理して欠陥検査することを特徴とする請求項３又は４に記載のクロップの切断位置決定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板の先端や後端に生じるクロップの切断位置を決定する方法及び装置に関し、特に、単に製品歩留まりのみならず、後工程の生産効率をも加味して切断位置を決定し得る方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、鋼板の先端や後端に生じるクロップの切断位置を決定する方法として、例えば、特開平６−６３８１５号公報や、特開２０００−２５４７１４号公報に開示された発明が提案されている。
【０００３】
特開平６−６３８１５号公報に開示された方法では、鋼板先端部及び後端部におけるクロップ形状を２次元的に読み取り、読み取ったクロップ形状に基づいて切断位置を特定し、鋼板の先端又は後端から切断位置までの切断距離を算出している。
【０００４】
また、特開２０００−２５４７１４号公報に開示された方法も、先の公報と同様に、鋼板先端部及び後端部におけるクロップ形状を２次元画像化し、画像処理によってクロップ形状の特徴を抽出し、クロップ切断位置を決定するものである。ただし、特開２０００−２５４７１４号公報に開示された方法は、切断すると切断不具合となる切断禁止区域を予め設定しておき、前記決定された切断位置が前記切断禁止区域内であれば、前記切断禁止区域を外れた位置に切断位置を設定し直すことを特徴としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、クロップを切断する際には、歩留まり向上の点では、クロップ長（鋼板の先端又は後端から説段位置までの距離）をできる限り短くすることが好ましい一方、クロップの近傍に欠陥が発生している場合には、後工程（検査工程等）での作業効率向上の点で、クロップのみならず、欠陥発生部位も含めて同時に切断することが好ましい場合がある。より具体的には、製品に対して極めて有害な欠陥が発生している場合には、クロップ切断と同時に欠陥発生部位も切断しておくのが後工程の作業効率向上の点で好ましいし、製品に対して有害でない欠陥である場合には、歩留まり向上を優先し、欠陥発生部位を残し、クロップのみを切断する（欠陥は後工程で手入れする）方が好ましいと言える。
【０００６】
しかしながら、前記特開平６−６３８１５号公報に開示された方法は、単に２次元的に読み取ったクロップ形状に基づき切断位置を決定するのみであり、何ら後工程での作業効率を考慮した決定方法ではない。
【０００７】
また、前記特開２０００−２５４７１４号公報に開示された方法は、クロップ形状に基づき切断位置を決定するのみならず、予め設定した切断禁止区域を外れるように切断位置を設定し直すものであるが、あくまでもクロップの切断不具合を回避するという観点から切断位置を設定し直すに過ぎず、後工程における欠陥検査や手入れ等の作業効率（生産効率）を加味して切断位置を決定し得るものではない。
【０００８】
本発明は、斯かる従来技術の問題点を解決するべくなされたものであり、単に製品歩留まりを考慮するのみならず、後工程の生産効率をも加味して、鋼板のクロップ切断位置を決定し得る方法及び装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するべく、本発明は、請求項１に記載の如く、鋼板の長手方向端部に存在するクロップを撮像するステップと、前記撮像したクロップ画像からクロップ形状を抽出し、当該抽出したクロップ形状に基づき、前記鋼板の仮の切断位置を決定するステップと、前記仮の切断位置から鋼板の長手方向内側に延びる所定領域について欠陥検査を行うステップと、欠陥の種類に応じて予め設定された判断基準に基づき、前記仮の切断位置を切断位置とするか、或いは、前記欠陥検査によって検出した欠陥の位置を切断位置とするかを決定するステップとを含むことを特徴とするクロップの切断位置決定方法を提供するものである。
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、撮像したクロップ画像から抽出したタング、フィッシュテール等のクロップ形状に基づき、鋼板の仮の切断位置を決定すると共に、仮の切断位置から鋼板の長手方向内側に延びる所定領域（鋼板先端部については、仮の切断位置から鋼板後端部に向けて延びる領域であり、鋼板後端部については、仮の切断位置から鋼板先端部に向けて延びる領域である）について欠陥検査が行われる。この際、欠陥の種類（ここでは、点状、線状、面状など欠陥の形態の他、欠陥名称や、欠陥の製品への有害度を示す欠陥等級をも含み、一の欠陥を他の欠陥から識別する広い概念を意味する）に応じて予め設定された判断基準に基づき、前記仮の切断位置を切断位置とするか、或いは、前記欠陥の位置を切断位置とするかが決定される。
【００１１】
前記判断基準としては、例えば、製品に極めて有害な種類の欠陥が発生している場合には、後工程の生産効率を優先して、クロップ切断と同時に欠陥発生部位も切断する（欠陥の位置を切断位置とする）一方、製品に対して有害でない種類の欠陥である場合には、製品歩留まりを優先し、欠陥発生部位を残し、クロップのみを切断する（仮の切断位置を切断位置とする）ような基準とすることができる。つまり、請求項１に係る発明によれば、従来のように、製品歩留まり向上の観点から単にクロップ形状に基づいて切断位置を決定するのではなく、欠陥検査の結果を利用することにより、後工程の生産効率をも加味して鋼板のクロップ切断位置を決定することができるという優れた効果を奏する。なお、「欠陥の位置を切断位置とする」という語句は、欠陥発生部位もクロップと同時に切断できるように、欠陥の長手方向端部乃至その近傍を切断位置とするという意味である。
【００１２】
好ましくは、請求項２に記載の如く、前記判断基準は、欠陥の種類及び欠陥の位置に応じて予め設定される。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、切断位置を決定するための判断基準として、欠陥の位置（欠陥の位置と仮の切断位置との距離で表現することができる）も含まれることになる。従って、例えば、製品に対して有害か否か微妙な欠陥の種類であった場合に、前記距離が小さければ、後工程の生産効率を優先してクロップ切断と同時に欠陥発生部位も切断し、前記距離が大きければ、製品歩留まりを優先してクロップのみを切断するというように、欠陥の種類のみで切断位置を判断する場合に比べ、より一層、細緻な判断基準とすることができる。
【００１４】
また、本発明は、請求項３に記載の如く、鋼板の長手方向端部に存在するクロップを撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像されたクロップ画像からクロップ形状を抽出する画像処理手段と、前記画像処理手段によって抽出したクロップ形状に基づき、前記鋼板の仮の切断位置を決定する演算手段と、前記演算手段によって決定された前記仮の切断位置から鋼板の長手方向内側に延びる所定領域について欠陥検査し、検出した欠陥の位置及び欠陥の種類を出力する欠陥検査手段とを備え、前記演算手段には、欠陥の種類に応じて予め設定された切断位置に関する判断基準が記憶されており、前記演算手段は、前記欠陥検査手段から出力された欠陥の種類と、前記判断基準とに基づき、前記仮の切断位置を切断位置とするか、或いは、前記欠陥の位置を切断位置とするかを決定することを特徴とするクロップの切断位置決定装置を提供するものである。
【００１５】
請求項３に係る発明によっても、撮像手段によって撮像されたクロップ画像から抽出したクロップ形状に基づき、鋼板の仮の切断位置が決定されると共に、欠陥検査手段によって、仮の切断位置から鋼板の長手方向内側に延びる所定領域について欠陥検査が行われる。演算手段は、欠陥の種類に応じて予め設定された判断基準に基づき、前記仮の切断位置を切断位置とするか、或いは、前記欠陥の位置を切断位置とするかを決定する。従って、請求項３に係る発明によれば、欠陥検査の結果を利用することにより、後工程の生産効率をも加味して鋼板のクロップ切断位置を決定することができるという優れた効果を奏する。なお、欠陥検査手段としては、必ずしも光学方式（反射光検出方式等）の欠陥検査手段に限るものではなく、超音波方式や、電磁気方式などの欠陥検査手段とすることも可能である。
【００１６】
好ましくは、請求項４に記載の如く、前記判断基準は、欠陥の種類及び欠陥の位置に応じて予め設定されており、前記演算手段は、前記欠陥検査手段から出力された欠陥の位置及び欠陥の種類と、前記判断基準とに基づき、前記仮の切断位置を切断位置とするか、或いは、前記欠陥の位置を切断位置とするかを決定する。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、切断位置を決定するための判断基準として、欠陥の位置も含まれることになるため、欠陥の種類のみで切断位置を判断する場合に比べ、より一層、細緻な判断基準とすることができる。
【００１８】
好ましくは、請求項５に記載の如く、前記欠陥検査手段は、前記撮像手段と前記画像処理手段とを備え、前記撮像手段によって撮像された前記所定領域の画像を、前記画像処理手段によって画像処理して欠陥検査するように構成される。
【００１９】
請求項５に係る発明によれば、クロップを撮像するための撮像手段と、クロップ形状を抽出するための画像処理手段とを、欠陥検査手段としても併用することになるため、欠陥検査手段を独立別個に設ける場合に比べ、切断位置決定装置全体としての構成が簡易になり、メンテナンス性に優れると共に、コスト低減を図ることが可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係るクロップ切断位置決定装置を示す概略構成図である。また、図２は、後述するクロップ切断位置決定装置本体における処理概念を説明する説明図である。図１に示すように、本実施形態に係るクロップ切断位置決定装置（以下、決定装置という）１０は、鋼板Ｓの長手方向端部に存在するクロップを撮像する撮像手段としての１次元ＣＣＤカメラ１１と、１次元ＣＣＤカメラ１１の出力信号（映像信号）を受信し、鋼板Ｓの切断位置を決定するクロップ切断位置決定装置本体（以下、決定装置本体という）１２とを備えている。なお、決定装置本体１２は、ＣＰＵやメモリ等から構成される、画像処理手段（図示せず）と、演算手段（図示せず）とを備えている。また、本実施形態に係る決定装置１０は、１次元ＣＣＤカメラ１１の出力信号から２次元画像を構成するため、鋼板Ｓの搬送ロール２に取り付けられたパルス発振器（ＰＬＧ）１３と、鋼板Ｓの表面を照明するための線状光源１４とを備えている。なお、決定装置１０で決定された鋼板Ｓの切断位置は、クロップ切断装置３に送信され、クロップ切断装置３によって、決定された切断位置での切断が実施される。
【００２２】
１次元ＣＣＤカメラ１１は、その走査方向が、鋼板Ｓの搬送方向Ｘと直交するように配置されており、搬送方向Ｘと直交する方向に延びる線状光源１４から照射された光の鋼板Ｓ表面での反射光を受光するように構成されている。
【００２３】
決定装置本体１２は、ＰＬＧ１３の信号に同期して１次元ＣＣＤカメラ１１の出力信号を取り込み、２次元画像を形成する。本実施形態に係るＰＬＧ１３は、鋼板Ｓが搬送方向Ｘに０．０５ｍｍ搬送される毎に１パルス出力するように構成されており、決定装置本体１２は、ＰＬＧ１３から２パルス入力される毎、つまり、０．１ｍｍ搬送される毎に、１次元ＣＣＤカメラの１走査線分の出力信号を取り込み２次元画像（クロップ画像）を形成している。
【００２４】
次に、決定装置本体１２は、前記画像処理手段によって、クロップ画像からクロップ形状を抽出する。なお、クロップ画像からクロップ形状（クロップの輪郭など）を抽出する画像処理手法としては、前述した特開平６−６３８１５号公報や特開２０００−２５４７１４号公報の他、特開平５−２２８５１１号公報などに記載された公知の手法が種々知られており、本実施形態でも公知の手法を適用するため、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
次に、決定装置本体１２は、前記演算手段によって、前記抽出したクロップ形状に基づき、鋼板Ｓの仮の切断位置Ｃ１を決定する（図２（ａ）参照）。なお、図２（ａ）に示すようなフィッシュテール等のクロップ形状に基づき、鋼板Ｓの切断位置を決定する手法としては、前述した特開平６−６３８１５号公報、特開２０００−２５４７１４号公報、特開平５−２２８５１１号公報などに記載された公知の手法が種々知られており、本実施形態でも公知の手法を適用するため、その詳細な説明は省略する。
【００２６】
次に、決定装置１０は、当該決定装置１０が具備する欠陥検査手段により、仮の切断位置Ｃ１から鋼板Ｓの長手方向内側に延びる所定領域Ａ（本実施形態では、板幅×長さ５００ｍｍの領域）について欠陥検査し、検出した欠陥Ｄの位置Ｄ１（Ｃ１とＤとの距離）及び種類（本実施形態では、点状、線状及び面状のいずれの形態であるかを示す狭義の「欠陥種類」と、製品への有害度を示す「欠陥等級」）を出力する（図２（ｂ）参照）。ここで、本実施形態に係る欠陥検査手段は、１次元ＣＣＤカメラ１１と、決定装置本体１２の前記画像処理手段とを備え、１次元ＣＣＤカメラ１１によって撮像された鋼板Ｓ表面の画像（前記所定領域Ａの画像）を、前記画像処理手段によって画像処理して欠陥検査するように構成されている。つまり、クロップを撮像するための１次元ＣＣＤカメラ１１と、クロップ形状を抽出するための画像処理手段とを、欠陥検査手段としても併用しており、これにより、メンテナンス性を高めると共に、コスト低減を図っている。
ただし、本発明に係る欠陥手段としては、これに限るものではなく、超音波方式や、電磁気方式などの欠陥検査手段を、独立別個に設けることも可能である。なお、「欠陥種類」や「欠陥等級」は、画像処理によって検出された欠陥Ｄの形状や濃淡に関する特徴量に基づき判定することができる。なお、欠陥の検出手法や判定手法としては、特公平６−２９８６４号公報、特開平６−２７３３４８号公報、特開平７−１９８６２７号公報などに記載された公知の手法が種々知られており、本実施形態でも公知の手法を適用するため、その詳細な説明は省略する。
【００２７】
前記演算手段には、欠陥の種類（本実施形態では、さらに、欠陥の位置も含む）に応じて予め設定された切断位置に関する判断基準が、テーブル形式等によって記憶されている。表１は、斯かる判断基準の一例を示す。
【表１】
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【００２８】
表１に示す例では、欠陥の位置Ｄ１（欠陥Ｄの位置と仮の切断位置Ｃ１との距離）が２５０ｍｍより小さいか若しくは２５０ｍｍ以上であるか、欠陥等級が１（有害でない）、３（極めて有害）、２（１と３の中間）のいずれであるか、欠陥種類（狭義）が点状、線状、面状のいずれであるかに応じて、実際の切断位置Ｃを仮の切断位置Ｃ１のままとするか、或いは、欠陥の位置Ｄ１とするかが決められている。より具体的には、欠陥等級が１の場合には、欠陥位置Ｄ１に関わらず、製品歩留まりを優先し、切断位置Ｃは仮の切断位置Ｃ１とされる。また、欠陥等級が３の場合にも、欠陥位置Ｄ１に関わらず、後工程の生産効率を優先し、切断位置Ｃは欠陥の位置Ｄ１とされる。これに対し、欠陥等級が２の場合には、欠陥位置Ｄ１が２５０ｍｍより小さい場合には、後工程の生産効率を優先して、欠陥位置Ｄ１を切断位置Ｃとするが、欠陥の位置Ｄ１が２５０ｍｍより以上の場合には、製品歩留まりを優先して、仮の切断位置Ｃ１を切断位置Ｃとするものである（欠陥Ｄは後工程で手入れする）。
【００２９】
前記演算手段は、前記欠陥検査手段から出力された（本実施形態では、欠陥検査手段を構成する画像処理手段から出力される）欠陥の種類（本実施形態では、さらに、欠陥の位置Ｄ１も含む）と、前記判断基準とに基づき、仮の切断位置Ｃ１を切断位置Ｃとするか、或いは、欠陥の位置Ｄ１を切断位置Ｃとするか（図２（ｃ）参照）を決定する。
【００３０】
以上のようにして決定された切断位置Ｃは、前述のように、クロップ切断装置３に送信され、クロップ切断装置３によって、決定された切断位置Ｃでの切断が実施される。
【００３１】
このように、本実施形態に係る決定装置１０によれば、従来のように、製品歩留まり向上の観点から単にクロップ形状に基づいて切断位置を決定するのではなく、欠陥検査の結果を利用することにより、後工程の生産効率をも加味した鋼板Ｓのクロップ切断位置Ｃを決定することができるという優れた効果を奏する。
【００３２】
なお、表１に例示した判断基準は、あくまでも一例であり、欠陥種類を点状、線状、面状ではなく、ヘゲ、スリ疵等の実際の欠陥名称を使用して細かく分類したり、欠陥等級も３段階ではなく５段階に増やすなど、欠陥の種類（欠陥等級も含む）に応じて判断基準を設定する限りにおいて、種々の形態を採用することができる。また、クロップ切断を実施する鋼板Ｓ自体の種類に応じて、別個の判断基準を適用することも可能である。
【００３３】
さらに、本実施形態では、鋼板Ｓの上面側のみを検査する場合について説明したが、下面側にも１次元ＣＣＤカメラ１１等を設置して、上下両面での欠陥検査の結果を利用してクロップ切断位置Ｃを決定する構成とすることも可能である。また、１次元ＣＣＤカメラ１１の設置位置は、鋼板Ｓに発生する欠陥Ｄの特性に応じて、線状光源１４に対して正反射方向に設置する他、乱反射方向に設置したり、正反射方向及び乱反射方向の双方に２台設置するなど、種々の形態とすることが可能である。さらに、本実施形態では、撮像手段として、１次元ＣＣＤカメラを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、２次元ＣＣＤカメラなど、撮像手段である限りにおいて、種々の形態を採用することが可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係るクロップの切断位置決定方法によれば、撮像したクロップ画像から抽出したクロップ形状に基づき、鋼板の仮の切断位置を決定すると共に、仮の切断位置から鋼板の長手方向内側に延びる所定領域について欠陥検査が行われる。この際、欠陥の種類に応じて予め設定された判断基準に基づき、前記仮の切断位置を切断位置とするか、或いは、前記欠陥の位置を切断位置とするかが決定される。従って、従来のように、製品歩留まり向上の観点から単にクロップ形状に基づいて切断位置を決定するのではなく、欠陥検査の結果を利用することにより、後工程の生産効率をも加味して鋼板のクロップ切断位置を決定することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るクロップ切断位置決定装置を示す概略構成図である。
【図２】図２は、図１に示すクロップ切断位置決定装置本体における処理概念を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０…クロップ切断位置決定装置
１１…撮像手段
１２…クロップ切断位置決定装置本体（画像処理手段、演算手段）
【図１】
2004025229.tif 000004
【図２】
2004025229.tif 000005