(57)【要約】【課題】  棒材の計数結果が有効に活用されて生産性が向上されてなる棒材の生産システムを提供する。【解決手段】  圧延ライン１０と、圧延ラインコンピュータ２０と、前記圧延ラインにより製造された棒材Ｗの整備および検査をなす整備検査ライン３０と、整備検査ラインコンピュータ４０と、前記圧延ラインコンピュータ２０および整備検査ラインコンピュータ４０を統括する統括コンピュータ５０とを備え、例えば前記圧延ラインコンピュータ２０は、圧延ライン１次計数部１５のデータに基づいて得られた棒材Ｗの本数と、２次計数部１６のデータに基づいて得られた棒材Ｗの本数との異同により、圧延ライン１０を管理するものとされた棒材の生産システムＳである。【選択図】  図１
2005078465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延ラインと、圧延ラインコンピュータと、前記圧延ラインにより製造された棒材の整備および検査をなす整備検査ラインと、整備検査ラインコンピュータと、前記圧延ラインコンピュータおよび整備検査ラインコンピュータを統括する統括コンピュータとを備え、
前記圧延ラインは、切断後の棒材の本数を計数する圧延ライン１次計数部と、結束前の棒材の本数を計数する圧延ライン２次計数部とを備え、
前記圧延ラインコンピュータは、前記圧延ライン１次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数と、２次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数との異同により、圧延ラインを管理するものとされ、
前記整備検査ラインは、圧延ラインから搬入された棒材の本数を計数する整備検査ライン１次計数部と、結束前の棒材の本数を計数する整備検査ライン２次計数部とを備え、
前記整備検査ラインコンピュータは、前記統括コンピュータを介して得られた圧延ラインからの棒材の本数と、前記整備検査ライン１次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数との異同により、圧延ラインからの棒材の搬入を管理するとともに、前記整備検査ライン１次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数と、前記整備検査ライン２次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数との異同により、前記整備検査ラインを管理するものとされてなる
ことを特徴とする棒材の生産システム。
【請求項２】
圧延ラインと、圧延ラインコンピュータと、前記圧延ラインにより製造された棒材の整備および検査をなす整備検査ラインと、整備検査ラインコンピュータと、前記圧延ラインコンピュータと整備検査ラインコンピュータとの間におけるデータ通信をなす通信回線とを備え、
前記圧延ラインは、切断後の棒材の本数を計数する圧延ライン１次計数部と、結束前の棒材の本数を計数する圧延ライン２次計数部とを備え、
前記圧延ラインコンピュータは、前記圧延ライン１次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数と、２次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数との異同により、圧延ラインを管理するものとされ、
前記整備検査ラインは、圧延ラインから搬入された棒材の本数を計数する整備検査ライン１次計数部と、結束前の棒材の本数を計数する整備検査ライン２次計数部とを備え、
前記整備検査ラインコンピュータは、前記通信回線を介して得られた圧延ラインからの棒材の本数と、前記整備検査ライン１次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数との異同により、圧延ラインからの棒材の搬入を管理するとともに、前記整備検査ライン１次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数と、前記整備検査ライン２次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数との異同により、前記整備検査ラインを管理するものとされてなる
ことを特徴とする棒材の生産システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒材の生産システムに関する。さらに詳しくは、圧延から出荷までの本数のトラッキングをなしながら棒材の生産をなす棒材の生産システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、棒材の生産に関してはその本数を計数する棒材の計数方法および計数装置が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特開２００３−６６０９号公報には、図２６に示すように、丸棒材Ｗの側面をその幅方向両側斜め上方から交互に照明するとともに、その照明ごとにその照明個所を撮像して得られた撮像画像に基づいて丸棒材Ｗの本数を計数する棒材の計数方法および計数装置が提案されている。
【０００４】
特開２００３−９９７５５号公報には、図２７に示すように、少なくとも丸棒材Ｗ端面を端面照明用光源により所定角度にて照明し、その照明されている端面を端面撮像手段により所定角度にて撮像して得られた端面画像に基づいて、丸棒材Ｗの本数を計数する棒材の計数方法が提案されている。
【０００５】
特開２００３−１９１０１３号公報には、図２８に示すように、照明器具と、撮像装置と、前記照明器具からの照明光を拡散して透過させる拡散板とを備え、前記拡散板のほぼ中央に透孔が形成され、前記撮像装置の撮像部が、その先端が前記透孔から突出させられた保護筒内に収納されてなる丸棒材Ｗなどの被計数材の照明装置が提案されている。
【０００６】
特開２００３−２１６９２２号公報には、図２９に示すように、複数の方向から各棒材Ｗを照射し、該照明された各丸棒材Ｗの撮像画像に基づいて計数する棒材の計数方法および計数装置であって、照明手段および撮像装置を最適化位置として照明および撮像をなし、その撮像画像に対して画像処理部で平滑化処理、細線化処理、横方向微分処理、膨張処理および２値化処理をこの順でなすようにされたものが提案されている。
【０００７】
しかしながら、前記いずれの提案においても棒材の計数を正確になすことに主眼がおかれて、得らたれ計数結果を有効に活用して棒材の生産性を向上させることについては、何等、教えるところはない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、棒材の計数結果が有効に活用されて生産性が向上されてなる棒材の生産システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の棒材の生産システムの第１形態は、圧延ラインと、圧延ラインコンピュータと、前記圧延ラインにより製造された棒材の整備および検査をなす整備検査ラインと、整備検査ラインコンピュータと、前記圧延ラインコンピュータおよび整備検査ラインコンピュータを統括する統括コンピュータとを備え、前記圧延ラインは、切断後の棒材の本数を計数する圧延ライン１次計数部と、結束前の棒材の本数を計数する圧延ライン２次計数部とを備え、前記圧延ラインコンピュータは、前記圧延ライン１次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数と、２次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数との異同により、圧延ラインを管理するものとされ、前記整備検査ラインは、圧延ラインから搬入された棒材の本数を計数する整備検査ライン１次計数部と、結束前の棒材の本数を計数する整備検査ライン２次計数部とを備え、前記整備検査ラインコンピュータは、前記統括コンピュータを介して得られた圧延ラインからの棒材の本数と、前記整備検査ライン１次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数との異同により、圧延ラインからの棒材の搬入を管理するとともに、前記整備検査ライン１次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数と、前記整備検査ライン２次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数との異同により、前記整備検査ラインを管理するものとされてなることを特徴とする。
【００１０】
本発明の棒材の生産システムの第２形態は、圧延ラインと、圧延ラインコンピュータと、前記圧延ラインにより製造された棒材の整備および検査をなす整備検査ラインと、整備検査ラインコンピュータと、前記圧延ラインコンピュータと整備検査ラインコンピュータとの間におけるデータ通信をなす通信回線とを備え、前記圧延ラインは、切断後の棒材の本数を計数する圧延ライン１次計数部と、結束前の棒材の本数を計数する圧延ライン２次計数部とを備え、前記圧延ラインコンピュータは、前記圧延ライン１次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数と、２次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数との異同により、圧延ラインを管理するものとされ、前記整備検査ラインは、圧延ラインから搬入された棒材の本数を計数する整備検査ライン１次計数部と、結束前の棒材の本数を計数する整備検査ライン２次計数部とを備え、前記整備検査ラインコンピュータは、前記通信回線を介して得られた圧延ラインからの棒材の本数と、前記整備検査ライン１次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数との異同により、圧延ラインからの棒材の搬入を管理するとともに、前記整備検査ライン１次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数と、前記整備検査ライン２次計数部のデータに基づいて得られた棒材の本数との異同により、前記整備検査ラインを管理するものとされてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の棒材の生産システムによれば、圧延から出荷までの本数のトラッキングをなしながら棒材の生産がなし得るという優れた効果が得られる。そのため、異材の混入防止が図られたり、出荷における本数の過不足が解消されたりするという優れた効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の棒材の生産システムは、前記の如く構成されているので、圧延から出荷までの本数のトラッキングをなしながら棒材の生産がなし得る。そのため、異材の混入防止が図られたり、出荷における本数の過不足が解消されたりする。
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【００１４】
実施形態１
本発明の実施形態１に係る丸棒材の生産システム（以下、単に生産システムという）を図１にブロック図で示す。
【００１５】
生産システムＳは、図１に示すように、圧延ライン１０と、圧延ライン１０の制御および管理などをなす圧延ラインコンピュータ２０と、整備検査ライン３０と、整備検査ライン３０の制御および管理などをなす整備検査ラインコンピュータ４０と、圧延ラインコンピュータ２０および整備検査ラインコンピュータ４０を統括する統括コンピュータ５０とを主要構成要素として備えてなるものとされる。
【００１６】
圧延ライン１０は、ビレットを所定サイズの丸棒材に圧延する圧延設備１１と、丸棒材を切断する切断装置１２と、切断された丸棒材を結束場所まで搬送する搬送装置１３と、結束装置１４と、切断後の丸棒材の本数を計数する圧延ライン１次計数部１５と、結束前の丸棒材の本数を計数する圧延ライン２次計数部１６とを備えてなるものとされる。
【００１７】
圧延設備１１および結束装置１４は、従来よりかかる圧延ラインに用いられている圧延設備および結束装置と同様とされているので、それらの構成の詳細な説明は省略する。
【００１８】
切断装置１２は、圧延された複数本の丸棒材を一度に切断する例えばエンドレスソウとされる。
【００１９】
搬送装置１３は、例えば、切断装置１２により切断された複数本の丸棒材をその長手方向に同時に搬送する縦送り機構（例えばローラテーブル）１３１と、縦送り機構１３１により搬送されてきた丸棒材の送り方向を転向させる転回機構１３２と、転回機構１３２により転回された丸棒材をその長手方向と直交する方向に搬送する横送り機構（例えばウォーキングビーム）１３３とを備えてなるものとされる。
【００２０】
圧延ライン１次計数部１５は、図２に示すように、縦送り機構１３１の両側に対向配置された第１および第２照明装置１５１，１５２と、第１および第２照明装置１５１，１５２に照明された個所を撮像するよう縦送り機構１３１の幅方向の中央上方所定位置に配設された撮像装置１５３とを備えてなるものとされる。この場合、図２に２点鎖線で示すように、圧延が熱間圧延の場合には、撮像装置１５３と丸棒材Ｗとの間に赤外線の透過を制限するフィルタ１５４を設けるようにしてもよい。
【００２１】
第１および第２照明装置１５１，１５２は、例えば光源としてハロゲンランプを備えてなるものとされ、ピラミッド状に積み重なるようにして部分的に重なり合った丸棒材Ｗがある場合にも、計数範囲Ｌ内の全ての丸棒材Ｗを照明して精確に計数することができるように、計数範囲Ｌの斜め上方両側の所定位置に配設される。ここで、光源は高輝度ランプとされればよく、ハロゲンランプに限定されるものではない。
【００２２】
撮像装置１５３は、例えばＣＣＤカメラやＣＣＤラインセンサとされる。
【００２３】
次に、図３〜図５を参照しながら、第１および第２照明装置１５１，１５２ならびに撮像装置１５３の配設位置を、計数誤差の要因を可及的に排除するよう最適化して設定するための手順を説明する。ここで説明する配設位置の最適化は、後掲する一連の画像処理によって丸棒材Ｗを精確に計数するための前提となる。
【００２４】
図３に示すように、撮像装置１５３の搬送装置１３からの高さ（以下、センサ高という）：ＨC、第１および第２照明装置１５１，１５２の搬送装置１３からの高さ（以下、光源高という）：ＨL、撮像装置１５３から計数範囲Ｌのセンターを臨む方向と計数範囲Ｌの一方端部を臨む方向とのなす角（以下、半撮像角という）：θ1、第１および第２照明装置１５１，１５２から計数範囲Ｌの近接側端部に照射される光線の水平方向とのなす角（以下、近接端照射角という）：θ2、第１および第２照明装置１５１，１５２から計数範囲Ｌの遠隔側端部に照射される光線の水平方向とのなす角（以下、遠隔端照射角という）：θ3、計数範囲Ｌの幅（以下、計数範囲幅という）：Ｌ1、計数範囲Ｌのセンターから第１および第２照明装置１５１，１５２までの水平距離（以下、光源−計数範囲センター間水平距離という）：Ｌ2、と表すものとして説明する。
【００２５】
（１）半撮像角θ1は、センサ高ＨCと計数範囲幅Ｌ1に応じて決まる。例えば、センサ高ＨC：３０００ｍｍ（ミリ・メートル）、計数範囲幅Ｌ1：８００ｍｍであれば、半撮像角θ1は約８°（degrees；度）(=arctan400/3000)となる（以下、この例を説明例と称する）。
【００２６】
（２）ピラミッド状に積み重なった丸棒材Ｗがある場合にも、計数範囲Ｌ内にある全ての丸棒材Ｗからの正反射光が撮像装置１５３に入射されるように、半撮像角θ1に応じて近接端照射角θ2の最大値（以下、最大近接端照射角という）θ2maxを決定する。
【００２７】
最大近接端照射角θ2maxは、図４に示すように、計数範囲Ｌの第１照明装置１５１に対する近接側端部に、ピラミッド状に積み重なった各丸棒材Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３があり、第１照明装置１５１からの光線ＬＡ１、ＬＡ２が、上になっている丸棒材（以下、第１丸棒材という）Ｗ１と、この丸棒材Ｗ１の下になっている計数範囲Ｌの端側の丸棒材（第２丸棒材という）Ｗ２にそれぞれ照射されている場合に、第２丸棒材Ｗ２上の位置ａで正反射した反射光ＬＲ１が第１丸棒材Ｗ１によって遮られることなく撮像装置１５３に入射することが可能な最大の近接端照射角θ2である。説明例では、最大近接端照射角θ2maxは、６９°となる。
【００２８】
また、図４では、第１照明装置１５１からの光線ＬＡ２が第１棒材Ｗ１の位置ｂで正反射した反射光を符号ＬＲ２で、第２照明装置からの光線ＬＢ１が第１丸棒材Ｗ１の位置ｃで正反射した反射光を符号ＬＲ３で、第２照明装置１５２からの光線ＬＢ２が、下になっている計数範囲Ｌの内側の丸棒材（以下、第３丸棒材という）Ｗ３上の位置ｄで正反射した反射光を符号ＬＲ４で、それぞれ表している。
【００２９】
（３）第１照明装置１５１に対する近接端照射角θ2が最大近接端照射角θ2max以下の範囲で、第２照明装置１５２に対する遠隔端照射角θ3がなるべく大きくなるように設備上の制約を考慮しつつ遠隔端照射角θ3を設定する。設備上の制約がない場合は、近接端照射角θ2が最大近接端照射角θ2maxと等しくなるように遠隔端照射角θ3を設定する。説明例では、遠隔端照射角θ3は５３°となる。なお、遠隔端照射角θ3の設定値は丸棒材Ｗの径Ｄに応じて変える必要があるが、径Ｄがセンサ高ＨC等と比較して小さい場合（例えば、説明例で径Ｄが２０ｍｍ〜８０ｍｍ程度である場合）はその影響は無視して差し支えない。
【００３０】
（４）設備上許される限り、前記（１）〜（３）の各手順に示された条件の下で、センサ高ＨCおよび光源高ＨLを大きくする。これによって、後に説明するように、計数誤差の要因を可及的に排除することが可能となる。
【００３１】
なお、ここで前記条件を満足することができない場合は、鏡やプリズムなどの光学系を用いて光路長を調整して最適化位置とすればよい。例えば、第１照明装置１５１からの光を第１鏡により反射し、その反射光をさらに第２鏡により反射し、その反射光により丸棒材Ｗを照射するようにしてもよい。また、図２に１点鎖線で示すように、丸棒材Ｗからの反射光を鏡１５５により９０度で反射させて撮像装置１５３に入射するようにしてもよい。
【００３２】
図５に、前記（１）〜（４）の手順にしたがって近接端照射角θ2を最大近接端照射角θ2maxに設定し、第１および第２照明装置１５１，１５２ならびに撮像装置１５３の配設位置を最適化したときの撮像装置１５３の出力信号（輝度値）を示す。なお、同図においては、撮像装置１５３が各位置ａ，ｂ，ｃ，ｄを撮像した時刻、ないしは各位置ａ，ｂ，ｃ，ｄに対応する撮像装置１５３の画素位置をそれぞれ符号ａ、ｂ、ｃ、ｄで表記している。
【００３３】
同図から理解できるように、前記（１）〜（４）の手順にしたがって第１および第２照明装置１５１，１５２ならびに撮像装置１５３の配設位置を最適化した場合は、各時刻（画素位置）ｂ、ｃの間隔Ｔ１が、各時刻（画素位置）ａ、ｂの間隔Ｔ２および各時刻（画素位置）ｃ、ｄの間隔Ｔ３よりも顕著に短くなっている。これによって、各時刻（画素位置）ｂ、ｃにそれぞれ形成される輝度ピークＰ１、Ｐ２間の幅（Ｔ１）が、第２丸棒材Ｗ２と第１丸棒材Ｗ１の境界位置に相当する時刻ａの段差Ｐ３と時刻ｂの輝度ピークＰ１との幅（Ｔ２）、および時刻ｃの輝度ピークＰ２と時刻ｄの輝度ピークＰ４との幅（Ｔ３）よりも顕著に小さくなっている。この結果、後掲する一連の画像処理によって丸棒材Ｗを精確に計数することが可能となる。
【００３４】
圧延ライン２次計数部１６は、図６〜図９に示すように、横送り機構１３３の一側に配設された照明装置１６１と、照明装置１６１に内蔵されて照明装置１６１により照明された丸棒材Ｗの端面を撮像する撮像装置１６２とを備えてなるものとされる。
【００３５】
照明装置１６１は、照明器具１６３と、照明器具１６３の照射光を拡散して透過させる拡散板１６４と、照明器具１６３および撮像装置１６２を収納しかつ拡散板１６４を前面に保持している収納箱１６５と、収納箱１６５内部を排気して照明器具１６３を空冷する照明器具空冷装置１６６と、撮像装置１６２を空冷する撮像装置空冷装置１６７と、拡散板１６４を空冷する拡散板空冷装置１６８とを主要構成要素として備えてなる。
【００３６】
照明器具１６３は線状光源を所定配列にて配設したものとされ、具体的には複数本（図示例においては４本）の蛍光灯からなる蛍光灯設備とされ、そしてその半数ずつが撮像装置１６２を挾んで垂直に配設されている。照明器具１６３に前記構成とされた蛍光灯設備を用いることにより、低コストおよび低消費電力でしかも高照度の光源を実現できる。
【００３７】
拡散板１６４は、蛍光灯群からの光を均一に散乱させて照射させるものであって、例えば、乳白色のポリカーボネートパネルとされる。拡散板１６４をポリカーボネートパネルとした場合、照明器具空冷装置１６６により照明器具１６３を空冷しかつ拡散板空冷装置１６８により拡散板１６４を空冷することにより、丸棒材Ｗの温度が３００℃程度であっても連続使用が可能となる。
【００３８】
また、拡散板１６４の保護筒１６９に対応する位置には、同保護筒１６９先端を貫通させるための透孔１６４ａが形成されている。この透孔１６４ａは前記保護筒１６９の外径より若干大きな内径とされて、同保護筒１６９先端の自由な熱膨張が保証されている。一方、この保護筒１６９の先端部１６９ｂの拡散板１６４に対応する位置には、図１０に示すように、透孔１６４ａを設けたことによる拡散板１６４の無用なふらつきを防止するためのふらつき防止板１６９ａが一対所定の間隔を設けて鍔状に形成されている。この間隔は保護筒１６９先端の自由な熱膨張を保証するとともに、拡散板１６４の無用なふらつきを防止できるように調整されている。例えば、前方に位置するふらつき防止板１６９ａ1は、冷間時には拡散板１６４表面に当接する位置とされる一方、後方に位置するふらつき防止板１６９ａ2は、熱間時に拡散板１６４裏面に当接する位置とされる。
【００３９】
収納箱１６５は、上面が開放された収納箱本体１６５ａと、拡散板１６４の外周部を抑える断面がＬ字状の枠部材１６５ｂとを備えてなるものとされる。この場合、枠部材１６５ｂの内寸は収納箱本体１６５ａの外寸に対して所定のクリアランスを有するように調整されている。
【００４０】
収納箱本体１６５ａ内面は、照明器具１６３からの照射光を反射させ丸棒材Ｗの照明に有効活用する観点から鏡面とされているのが好ましい。また、その底面中央には、保護筒１６９が先端１６９ｂを上面に向けて固着されている。
【００４１】
収納箱本体１６５ａ上端面は、図１１に示すようにリップ１６５ｃを有している。このリップ１６５ｃに拡散板１６４の外周部１６４ｂが載置され、その状態で枠部材１６５ｂが嵌め込まれて収納箱１６５への拡散板１６４の装着がなされる。この場合、拡散板１６４の熱膨張および熱変形を保証するため、図１１に示すように、拡散板１６４の外周部に耐熱性のクッション材１６５ｄ、例えばロックウールが装着されている。なお、クッション材１６５ｄに換えて、図１２に示すように、リップ１６５ｃ表面に所定間隔で円弧状のバネ１６５ｅを設けて、拡散板１６４の熱膨張および熱変形を保証するようにしてもよい。
【００４２】
また、収納箱本体１６５ａの一側面の適宜位置、例えば中央には、図１３に示すように照明器具空冷装置１６６との接続窓１６５ｆが設けられている。なお、図示はされていないが、収納箱本体１６５ａの適宜位置には、照明器具１６３への配線の貫通部も設けられている。
【００４３】
照明器具空冷装置１６６は、例えば排気ファンとされ、その吸引口１６６ａが収納箱本体１６５ａの一側面に設けられた接続窓１６５ｆに接続されている。そして、この排気ファンにより収納箱本体１６５ａ内部の空気を排気することにより照明器具１６３の冷却がなされる。
【００４４】
撮像装置空冷装置１６７は、例えば送風ファンとされ、撮像装置１６２の上方適宜位置で収納箱本体１６５ａに装着され、そこより撮像装置１６２に向けて送風することにより撮像装置１６２の冷却がなされる。
【００４５】
拡散板空冷装置１６８は、例えば送風ファンとされ、拡散板１６４上端の上方適宜位置で収納箱本体１６５ａに装着され、そこより拡散板１６４表面に向けて送風することにより拡散板１６４の冷却がなされる。
【００４６】
撮像装置１６２は例えばＣＣＤカメラとされ、照明器具１６３からの迷光を防ぐため、収納箱１６５の底面中央に底面を貫通させて垂設された保護筒１６９にレンズ（撮像部）を前方に臨ませて配設されている。この保護筒１６９内面は、また無用な散乱光が撮像装置１６２に入射しないようにするため黒色とされている。ここで、撮像装置１６２の撮像範囲は、横送り機構１３３の一回の搬送距離の２倍以上とされている。
【００４７】
圧延ラインコンピュータ２０は、図１４に示すように、圧延設備１１と切断装置１２と搬送装置１３と結束装置１４と圧延ライン１次計数部１５と圧延ライン２次計数部１６とを制御する制御部２１と、圧延ライン１次計数部１５からの画像を処理して丸棒材Ｗの本数を計数する第１画像処理計数部２２と、圧延ライン２次計数部１６からの画像を処理して丸棒材Ｗの本数を計数する第２画像処理計数部２３とを備えてなるものとされる。なお、第１画像処理計数部２２と第２画像処理計数部２３とは一体化されて画像処理計数部とされてもよい。
【００４８】
制御部２１は、圧延ライン１次計数部１５および圧延ライン２次計数部１６を制御する機能と、圧延ライン１次計数部１５および圧延ライン２次計数部１６のデータに基づいて得られる丸棒材の本数ににより圧延ライン１０を管理する機能とが付加されている他は、従来の圧延ラインコンピュータの制御部と同様とされている。
【００４９】
第１画像処理計数部２２は、撮像装置１５３からの入力信号に対して、平滑化処理、細線化処理、横方向微分処理、膨張処理および２値化処理の各画像処理をこの順序で所定回数ずつ連続して実施するものとされる。各画像処理の実施回数は後掲するように、丸棒材Ｗの径Ｄおよび撮像装置１５３の画素数に応じて最適化される。このとき、計数範囲Ｌの全域で十分な効果が得られるように、撮像条件の最も劣悪な領域（通常は計数範囲Ｌの端縁部）を基準に実施回数が設定される。
【００５０】
以下、図１５に示すように、各丸棒材Ｗ１１〜Ｗ２２の中で一本の丸棒材Ｗ２０を丸棒材Ｗ１９、Ｗ２１の上にピラミッド状に積み重ねた状態とし、このときの撮像装置１５３からの入力信号に対して各画像処理を実施した場合について説明する。
【００５１】
図１６に、前記状態で撮像装置１５３から第１画像処理計数部に入力される画像信号における輝度変化の様子を示す。ここでは、各丸棒材Ｗの長手方向の任意位置における、各丸棒材Ｗの幅方向(水平直径方向)に平行な一つの直線上の輝度変化の様子（以下、幅方向輝度プロファイルともいう）を示す。同図から理解されるように、画像信号には、各棒材Ｗ１１〜Ｗ２２に対応する各ピーク（以下、輝度ピークという）Ｗ１１〜Ｗ２２（説明の便宜上、各丸棒材と同一の符号を付す）が表れている。
【００５２】
図１７に、平滑化処理を実施した結果を示す。平滑化処理はノイズや高域成分を除去するために行われる処理であり、例えば局所領域の加重平均演算を内容とする。また、周波数領域での低域通過フィルタリングによることも可能である。この平滑化処理を実施することによって、各丸棒材Ｗの肌状態による反射ノイズと輝度ムラを低減し、各丸棒材Ｗ毎の反射を区別しつつ一本の丸棒材Ｗ中の各反射（２方向からの照明による）をより精確に１本分にまとめることが可能となる。ここで、局所領域を近傍画素とした平均演算で平滑化する場合の処理の回数は、図５の幅（Ｔ２）に対応する撮像装置１５３の画素数Ｔ２´程度とされる。繰り返し回数をこのようにするのは、画素数Ｔ２´より離れた輝度変化成分をなるべく残し、かつ画素数Ｔ２´より狭い輝度変化成分をなるべく除去するためには、その処理回数をＴ２´回程度行えばよいためである。
【００５３】
図１８に、細線化処理を実施した結果を示す。細線化処理は、各丸棒材Ｗの縁部に対応する信号の微分結果を小さくし、Ｓ／Ｎ比を向上させるために行われる。また、撮像装置１５３による撮像中における丸棒材Ｗの幅方向の変位に起因する画像ボケの影響もこの細線化処理により緩和される。ここで、細線化処理を実施する回数は、丸棒材Ｗの径Ｄに対応する撮像装置１５３の画素数Ｄ´の１／２程度とされる。繰り返し回数をこのようにするのは、線幅が画素数Ｄ´の凸部を１画素の凸にするためにはＤ´／２回の凸部の細線化を行えばよいためである。
【００５４】
図１９に、横方向微分処理を実施した結果を示す。横方向微分処理は、細線化処理結果におけるオフセットを除去し、また急峻な変化点を強調するために実施される。同図から理解されるように、横方向微分処理までの段階では、各輝度ピークＷ１４、Ｗ２０、Ｗ２２等をそれぞれ複数の丸棒材Ｗとして誤計数する余地が残されている。
【００５５】
図２０に、膨張処理を実施した結果を示す。膨張処理は、各丸棒材Ｗ中の微分結果を１本分に纏めるための処理であり、図５の幅（Ｔ１）に対応する画素数Ｔ１´の１／２回程度実施される。繰り返し回数をこのようにするのは、画素数Ｔ１´離れた凸部を連結するにはＴ１´／２回の凸部の膨張を行えばよいためである。
【００５６】
図２１に、２値化処理を実施した結果を示す。２値化処理は、第１画像処理計数部２２が幅方向輝度プロファイル上で丸棒材Ｗを計数可能なように適当な閾値を用いて画像信号を２値化する処理とされる。ここで、背景ノイズが問題となる場合（例えば、丸棒材Ｗが丸棒鋼の場合にバリやスケールが搬送装置１３の上に落下し散在し、それからの反射光が丸棒材Ｗからの反射光と区別できない場合）は、これまでの画像処理を撮像画像に対して行い、加えて粒子解析を実施し、各領域の面積・形状を考慮してノイズを除去し、この結果に基づいて計数を実施すればよい。
【００５７】
第２画像処理計数部２３は、撮像装置１６２からの端面画像に対して、２値化、粒子分離、正規化およびラベリングなどの公知の各処理を施して丸棒材Ｗの端面ＷＴが抽出された計数基準画像などを生成し、ついで計数基準画像などに対して画像間減算処理などをなして丸棒材Ｗ、Ｗ、…の計数をなすものとされる。
【００５８】
次に、図２２および図２３を参照しながら、丸棒材Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５が順次搬送される場合を例に取り、第２画像処理計数部２３による丸棒材Ｗ、Ｗ、…の計数について説明する。
【００５９】
（１）横送り機構１３３による丸棒材Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の搬送に同期させて撮像装置１６２により撮像された丸棒材Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の計数側端面の画像に対して粒子分離などの画像処理を施して、丸棒材Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の各端面ＷＴ１，ＷＴ２，ＷＴ３が抽出された第１計数基準画像Ｇ１を生成する（図２２（ａ）および図２３（ａ）参照）。
【００６０】
（２）抽出された端面ＷＴの数をカウントし、生成された第１計数基準画像Ｇ１中の丸棒材Ｗを計数する。つまり、第１計数処理をなす。この場合、抽出された端面ＷＴはＷＴ１，ＷＴ２，ＷＴ３の３個であるので、３本と計数される。
【００６１】
（３）第１計数基準画像Ｇ１の次画像とラップする側にサーチモデル領域Ｒ１を設定する。この領域Ｒ１の幅は全幅の１／４〜１／２程度とされ、その高さは抽出されるすべての端面ＷＴをカバーできるものとされる。
【００６２】
（４）横送り機構１３３による丸棒材Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５の搬送に同期させて撮像装置１６２により撮像された丸棒材Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５の計数側端面の画像に対して（２）と同様の処理を施して、丸棒材Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５の各端面ＷＴ１，ＷＴ２，ＷＴ３，ＷＴ４，ＷＴ５が抽出された計数予備画像Ｇ２を生成する（図２２（ｂ）および図２３（ｂ）参照）。
【００６３】
（５）計数予備画像Ｇ２の前画像とラップする側にサーチ領域Ｒ２を設定する。この領域Ｒ２の幅も領域Ｒ１と同様とされる。
【００６４】
（６）領域Ｒ１の画像パターンにより領域Ｒ２のパターンマッチングを行い、つまり画像間の相関が最大となる位置を探索し、端面ＷＴ１，ＷＴ２，ＷＴ３の画像上での移動距離を算出する。
【００６５】
（７）領域Ｒ１を算出された移動距離だけ移動させた計数補助画像Ｇ１ａを生成する（図２３（ｃ）参照）。
【００６６】
（８）計数予備画像Ｇ２と計数補助画像Ｇ１ａとの画像間減算処理を行う（図２３（ｄ）参照）。
【００６７】
（９）画像間減算処理後の画像に対してマスク処理を行う。すなわち、計数補助画像Ｇ１ａと計数予備画像Ｇ２とにおける各端面ＷＴ１，ＷＴ２，ＷＴ３の画像が完全に一致することはまれであるため、画像間減算処理後の画像には図２３（ｄ）に示すような消え残り画像ＷＴ１ａ，ＷＴ２ａ，ＷＴ３ａが発生することがあるので、かかる消え残り画像をマスク処理により削除する。
【００６８】
（10）マスク処理後の画像、つまり第２計数基準画像に基づいて丸棒材Ｗを計数する。つまり、第２計数処理をなす。この場合、第２計数基準画像に存在する端面ＷＴはＷＴ４，ＷＴ５の２個であるので、丸棒材Ｗは２本と計数される。なお、消え残り画像ＷＴ１ａ，ＷＴ２ａ，ＷＴ３ａが存在しないか、存在してもそれが無視できる程度であれば、このマスク処理は省略されてもよい。
【００６９】
（11）（２）と（10）による計数結果を加算する。この場合、（２）における３本と（10）における２本とが合計され５本と計数される。
【００７０】
整備検査ライン３０は、圧延ライン１０から搬入された丸棒材Ｗを整備検査部３２へ搬送する第１搬送装置（例えばウォ−キングビ−ム）３１と、第１搬送装置３１により搬送されている途中で丸棒材Ｗの計数をなす整備検査ライン１次計数部３３と、搬入された丸棒材Ｗの検査および修正等の処理をなす整備検査部３２と、整備検査部３２により合格とされた丸棒材Ｗを出荷部３４へ搬送する第２搬送装置（例えばローラテーブル）３５と、第２搬送装置３５により搬送されている途中で丸棒材Ｗの計数をなす整備検査ライン２次計数部３６と、出荷部３４へ搬送されてきた丸棒材Ｗの結束をなす結束装置３７とを備えてなるものとされる。
【００７１】
整備検査部３２および結束装置３７は従来よりかかる整備検査ラインに用いられているものと同様とされているので、それらの構成の詳細な説明は省略する。
【００７２】
整備検査ライン１次計数部３３は、圧延ライン２次計数部１６と同様とされ、また整備検査ライン２次計数部３６は、圧延ライン１次計数部１５と同様とされている。
【００７３】
整備検査ラインコンピュータ４０は、図２４に示すように、第１および第２搬送装置３１，３５と整備検査部３２と結束装置３７と整備検査ライン１次計数部３３と整備検査ライン２次計数部３６とを制御し、かつ圧延ライン１０からの丸棒材の搬入管理および整備検査ライン３０を管理する制御部４１と、整備検査ライン１次計数部３３からの画像を処理して丸棒材Ｗの本数を計数する第１画像処理計数部４２と、整備検査部３２により不合格とされた丸棒材Ｗの本数を計数する不合格本数計数部４３と、整備検査ライン２次計数部３６からの画像を処理して丸棒材Ｗの本数を計数する第２画像処理計数部４４とを備えてなるものとされる。なお、第１画像処理計数部４２と不合格本数計数部４３と第２画像処理計数部４４とは一体化された画像処理計数部とされてもよい。
【００７４】
そして、第１画像処理計数部４２においては、圧延ラインコンピュータ２０の第２画像処理計数部２３と同様にして整備検査ライン１次計数部３３からの画像が処理され丸棒材Ｗの本数の計数がなされ、第２画像処理計数部４４においては、圧延ラインコンピュータ２０の第１画像処理計数部２２と同様にして整備検査ライン２次計数部３６からの画像が処理され丸棒材Ｗの本数の計数がなされる。
【００７５】
次に、かかる構成とされている丸棒材Ｗの生産システムＳにおける丸棒材Ｗの生産について本数のトラッキングを中心に説明する。
【００７６】
（１）圧延ラインコンピュータ２０は、圧延ライン１次計数部１５からの撮像画像に基づいて第１画像処理計数部２２により計数された丸棒材Ｗの本数と、圧延ライン２次計数部１６からの撮像画像に基づいて第２画像処理計数部２３により計数された丸棒材Ｗの本数とが一致するか否か判定する。
【００７７】
（２）圧延ラインコンピュータ２０は前記判定において両者の本数が一致しないと判定した場合、計数異常が発生したことの警報を出力するとともに、その計数異常を統括コンピュータ５０に送信する。
【００７８】
（３）圧延ラインコンピュータ２０は前記判定において両者の本数が一致したと判定した場合、その本数を統括コンピュータ５０に送信する。
【００７９】
（４）統括コンピュータ５０は圧延ラインコンピュータ２０から入力された丸棒材の本数を整備検査ラインコンピュータ４０に送信する。
【００８０】
（５）整備検査ラインコンピュータ４０は、整備検査ライン１次計数部３３からの撮像画像に基づいて第１画像処理計数部４２により計数された丸棒材Ｗの本数が統括コンピュータ５０から入力された本数と一致するか否か判定する。
【００８１】
（６）整備検査ラインコンピュータ４０は前記判定において両者の本数が一致しないと判定した場合、本数異常が発生したことの警報を出力するとともに、その本数異常を統括コンピュータ５０に送信する。なお、この情報を受けた統括コンピュータ５０は生産停止などの所定の処置を取る。
【００８２】
（７）整備検査ラインコンピュータ４０は、前記判定において両者の本数が一致したと判定した場合、整備検査ライン３０における処理を続行する。
【００８３】
（８）整備検査ラインコンピュータ４０は、整備検査ライン２次計数部３６からの撮像画像に基づいて第２画像処理計数部４４により計数された丸棒材Ｗの本数が、搬入された本数から不合格本数計数部４３により不合格とされた本数を差し引いた本数と一致するか否か判定する。
【００８４】
（９）整備検査ラインコンピュータ４０は、前記判定において両者の本数が一致したと判定した場合、結束装置３７に結束指令を出力する。
【００８５】
（10）整備検査ラインコンピュータ４０は、前記判定において両者の本数が一致しないと判定した場合、出荷中止の指令を出力するとともに、計数異常を統括コンピュータ５０に送信する。なお、この情報を受けた統括コンピュータ５０は生産停止などの所定の処置を取る。
【００８６】
このように、この実施形態１によれば、圧延ライン１０においては切断直後および結束前の両時点で丸棒材Ｗの本数を計数し、計数異常があれば生産停止などの処置をとるようにし、また整備検査ライン３０においては搬入時および結束前の両時点で丸棒材Ｗの本数を計数し、計数異常があれば出荷停止などの処置をとるようにしているので、異材が誤って出荷されることや出荷本数の過不足などが防止される。
【００８７】
実施形態２
本発明の実施形態２に係る生産システムを図２５に示す。
【００８８】
丸棒材の生産システムＳ１は、実施形態１の生産システムＳを改変してなるものであって、図２５に示すように、統括コンピュータ５０を廃止する一方、圧延ラインコンピュータ２０と整備検査ラインコンピュータ４０とを通信回線６０により接続してなるものである。なお、その余の構成は実施形態１の生産システムＳと同様とされている。
【００８９】
このように、この実施形態２においては、圧延ラインコンピュータ２０の計数結果を通信回線６０を介して整備検査ラインコンピュータ４０に送信するようにされているので、構成の簡素化を図りながら異材が誤って出荷されることや出荷本数の過不足などが防止される。
【００９０】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではなく、種々改変が可能である。
【００９１】
例えば、実施形態１では圧延ライン１次および２次計数部１５、１６により得られた画像を圧延ラインコンピュータ２０に設けられた第１および第２画像処理計数部２２、２３によりそれぞれ処理するようにされているが、圧延ライン１次計数部１５に第１画像処理計数部２２を含め、圧延ライン２次計数部１６に第２画像処理計数部２３を含めるようにされてもよい。そして、このようにすることにより、計数部１５、１６のメンテナンスが簡素化されるという実施形態１では得られない効果も得られる。
【００９２】
同様に、整備検査ライン１次および２次計数部３３、３６により得られた画像を圧延ラインコンピュータ４０に設けられた第１および第２画像処理計数部４２、４４によりそれぞれ処理するようにされているが、整備検査ライン１次計数部３３に第１画像処理計数部４２を含め、整備検査ライン２次計数部３６に第２画像処理計数部４４を含めるようにされてもよい。
【００９３】
また、実施形態１では、整備検査ライン１次および２次計数部３３、３６では撮像装置により得られた画像を処理して計数をなすようにされているが、整備検査ライン３０においては、検査のために丸棒材Ｗは１本ずつ搬送される過程があるので、その過程において光電スイッチや機械的カウンタにより計数をなすようにされてもよい。
【００９４】
さらに、実施形態１では、棒材は丸棒材とされているが、本発明の適用は丸棒材に限定されるものではなく、種々の形状の棒材に適用でき、例えば角棒材にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施形態１に係る丸棒材の生産システムのブロック図である。
【図２】同実施形態に係る圧延ライン１次計数部の概略図である。
【図３】同計数部の照明装置および撮像装置の最適な配設位置の設定に係る緒元の定義を示す模式図である。
【図４】同配設位置を設定する手順に係る基本原理を示す模式図である。
【図５】図４に対応する幅方向輝度プロファイル図である。
【図６】同実施形態に係る圧延ライン２次計数部の概略図である。
【図７】同計数部に用いられている照明装置の正面図である。
【図８】同側面図である。
【図９】図７のＡ−Ａ線断面図である。
【図１０】拡散板と保護筒との係合部の詳細図である。
【図１１】収納箱に装着された拡散板の端部詳細図である。
【図１２】他の態様により収納箱に装着された拡散板の端部詳細図である。
【図１３】収納箱の照明器具空冷装置の接続部の詳細図である。
【図１４】圧延ラインコンピュータのブロック図である。
【図１５】同コンピュータの第１画像処理計数部における処理を説明するための例における丸棒材の配置を示す模式図である。
【図１６】同例の撮像装置の出力信号に対応する幅方向輝度プロファイル図である。
【図１７】同例の平滑化処理の実施結果を示す幅方向輝度プロファイル図である。
【図１８】同例の細線化処理の実施結果を示す幅方向輝度プロファイル図である。
【図１９】同例の横方向微分処理の実施結果を示す幅方向輝度プロファイル図である。
【図２０】同例の膨張処理の実施結果を示す幅方向輝度プロファイル図である。
【図２１】同例の２値化処理の実施結果を示す幅方向輝度プロファイル図である。
【図２２】圧延ラインコンピュータの第２画像処理計数部における処理を説明するための例における丸棒材と撮像装置との位置関係を示す模式図である。
【図２３】同例における第２画像処理計数部における処理の説明図である。
【図２４】整備検査ラインコンピュータのブロック図である。
【図２５】本発明の実施形態２に係る丸棒材の生産システムのブロック図である。
【図２６】特開２００３ー６６０９号公報の提案に係る計数装置の概略図である。
【図２７】特開２００３ー９９７５５号公報の提案に係る計数装置の概略図である。
【図２８】特開２００３ー１９１０１３号公報の提案に係る照明装置の概略図である。
【図２９】特開２００３ー２１６９２２号公報の提案に係る照明装置の概略図である。
【符号の説明】
【００９６】
１０        圧延ライン
１５        圧延ライン１次計数部
１６        圧延ライン２次計数部
２０        圧延ラインコンピュータ
２１        制御部
２２        第１画像処理計数部
２３        第２画像処理計数部
３０        整備検査ライン
３３        整備検査ライン１次計数部
３６        整備検査ライン２次計数部
４０        整備検査ラインコンピュータ
４１        制御部
４２        第１画像処理計数部
４３        不合格本数計数部
４４        第２画像処理計数部
５０        統括コンピュータ
６０        通信回線
Ｓ        丸棒材の生産システム
Ｗ        丸棒材
【図１】
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【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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2005078465.tif 000028
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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