(57)【要約】【課題】連続的に幅差を測定でき、前記幅の差が設定値を越えたとき、信号を発することができるような方法及び装置を提供する。【解決手段】異形断面材の帯板が長さ方向に送られるものにおいて、帯板の幅方向に沿って長い照明部で、異形断面材の上面に光を照射し、照射された光線の反射光をカメラレンズで集光する。帯板幅方向に沿った直線上に並んだ受光素子をもつラインセンサーで、照射された光線の反射光の強弱を検知し、電気信号に置き換え、ラインセンサーに演算処理部を接続し、異形断面材の平坦部と段部とで反射光の強弱を読み取り、読み取った光量信号から平坦部と段部を識別し、各々の幅を測定する。段部を介して離れた２箇所の平坦部の各々の幅の差、又は平坦部とそれに続く段部との合計幅の差を計算し、データ管理装置を前記演算処理部に接続し、前記幅の差に関するデータを記憶させて幅の差を確認する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異形断面材の帯板が長さ方向に送られるものにおいて、
異形断面材の幅方向に沿って長い照明部で、異形断面材の上面に光を照射し、
前記照射された光線の反射光をカメラレンズで集光し、帯板幅方向に沿った直線上に並んだ受光素子をもつラインセンサーで、前記照射された光線の反射光の強弱を検知し、電気信号に置き換え、
前記ラインセンサーに演算処理部を接続し、異形断面材の平坦部と段部とで反射光の強弱を読み取り、読み取った光量信号から平坦部と段部を識別し、各々の幅を測定し、段部を介して離れた２箇所の平坦部の各々の幅の差、又は平坦部とそれに続く段部との合計幅の差を計算し、
データ管理装置を前記演算処理部に接続し、前記幅の差に関するデータを記憶させ、
該幅の差を確認することを含むことを特徴とする異形断面圧延材の幅測定方法。
【請求項２】
異形断面材の帯板が長さ方向に送られるものにおいて、
異形断面材の幅方向に沿って長い照明部で、異形断面材の上面に光を照射し、
前記照射された光線の反射光をカメラレンズで集光し、帯板幅方向に沿った直線上に並んだ受光素子をもつラインセンサーで、前記照射された光線の反射光の強弱を検知し、電気信号に置き換え、
前記ラインセンサーに演算処理部を接続し、異形断面材の平坦部と段部とで反射光の強弱を読み取り、読み取った光量信号から平坦部と段部を識別し、各々の幅を測定し、段部を介して離れた２箇所の平坦部の各々の幅の差、又は平坦部とそれに続く段部との合計幅の差を計算し、
データ管理装置を前記演算処理部に接続し、前記幅の差に関するデータを記憶させ、
制御部を前記データ管理装置に接続し、前記幅の差が設定値を越えたとき、信号を発することを含むことを特徴とする異形断面圧延材の幅測定方法。
【請求項３】
前記異形断面材の平坦部の平面に対して、該異形断面材の長さ方向での
カメラの光軸のなす角を、４０度〜８３度に保持し、
前記異形断面材の平坦部の平面に対して、該異形断面材の長さ方向での照明部の光軸のなす角を、前記カメラの光軸に対して、異形断面材の幅方向の仮想垂直平面に関し線対称関係に保持することを特徴とする請求項１または２記載の異形断面圧延材の幅測定方法。
【請求項４】
異形断面材の帯板が長さ方向に送られるものにおいて、
異形断面材の上面に光を照射するよう、異形断面材の幅方向に沿って長い照明部と、
前記照射された光線の反射光をカメラレンズで集光し、反射光の強弱を検知して電気信号に置き換えるよう、帯板幅方向に沿った直線上に並んだ受光素子をもつラインセンサーと、
前記ラインセンサーに接続され、異形断面材の平坦部と段部とで反射光の強弱を読み取り、読み取った光量信号から平坦部と段部を識別し、各々の幅を測定し、段部を介して離れた２箇所の平坦部の各々の幅の差、又は平坦部とそれに続く段部との合計幅の差を計算する演算処理部と、
前記演算処理部に接続され、前記幅の差に関するデータを記憶し、要求に応じて出力するデータ管理装置とを含むことを特徴とする異形断面圧延材の幅測定装置。
【請求項５】
異形断面材の帯板が長さ方向に送られるものにおいて、
異形断面材の上面に光を照射するよう、異形断面材の幅方向に沿って長い照明部と、
前記照射された光線の反射光をカメラレンズで集光し、反射光の強弱を検知して電気信号に置き換えるよう、帯板幅方向に沿った直線上に並んだ受光素子をもつラインセンサーと、
前記ラインセンサーに接続され、異形断面材の平坦部と段部とで反射光の強弱を読み取り、読み取った光量信号から平坦部と段部を識別し、各々の幅を測定し、段部を介して離れた２箇所の平坦部の各々の幅の差、又は平坦部とそれに続く段部との合計幅の差を計算する演算処理部と、
前記演算処理部に接続され、前記幅の差に関するデータを記憶し、要求に応じて出力するデータ管理装置と、
前記データ管理装置に接続され、前記幅の差が設定値を越えたとき、信号を発する制御部とを含むことを特徴とする異形断面圧延材の幅測定装置。
【請求項６】
前記異形断面材の平坦部の平面に対して、該異形断面材の長さ方向での
カメラの光軸のなす角は、４０度〜８３度であり、
前記異形断面材の平坦部の平面に対して、該異形断面材の長さ方向での照明部の光軸のなす角は、前記カメラの光軸に対して、異形断面材の幅方向の仮想垂直平面に関し線対称関係であり、前記照明部からの光線は、異形断面材上面の撮像部分においてほぼ平行光線となるように定められていることを特徴とする請求項４または５記載の異形断面圧延材の幅測定装置。
【請求項７】
異形断面材が上下に振れないような拘束手段が設けられ、該拘束手段で拘束されいる異形断面材の上面を撮像するように、前記照射部およびカメラが設けられていることを特徴とする請求項４または５または６記載の異形断面圧延材の幅測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異形断面圧延材の幅測定方法および幅測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一例として、ベアリング用異形断面材（斜部を境とした高平坦部と低平坦部を持つ）は、広い帯板にたいし複数条の異形圧延が施された後、スリッター装置で複数条の狭い異形断面材の帯板にスリット（切り離し）されていた。そして、スリットした後で幅方向両端側の平坦部の幅を作業者がいちいちノギスで測定し、その幅差を計算していた。そして、この幅差が規定値を越えたときは、スリッター装置を停止し、スリット位置を調整していた。
なお、帯体間の隙間の幅を連続的に測定する先行技術として、「プレプリグの積層装置」「特許文献」が存在する。
【特許文献１】特開平６−５５６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、スリッター装置の運転中に異形断面材の帯板を送りながら、幅差の測定を作業者がいちいちノギスで行うことは、測定精度が悪いばかりでなく、どうしても時間間隔を置いたスポット測定とならざるを得なかった。このため、帯板が幅方向にずれて、製品として使用に耐える歩留まりが悪かった。
【０００４】
従って、本発明の目的は前記課題を解決し、連続的に幅差を測定でき、前記幅の差が設定値を越えたとき、信号を発することができるような方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１課題解決手段の方法は、異形断面材の帯板が長さ方向に送られるものにおいて、異形断面材の幅方向に沿って長い照明部で、異形断面材の上面に光を照射し、前記照射された光線の反射光をカメラレンズで集光し、帯板幅方向に沿った直線上に並んだ受光素子をもつラインセンサーで、前記照射された光線の反射光の強弱を検知し、電気信号に置き換え、前記ラインセンサーに演算処理部を接続し、異形断面材の平坦部と段部とで反射光の強弱を読み取り、読み取った光量信号から平坦部と段部を識別し、各々の幅を測定し、段部を介して離れた２箇所の平坦部の各々の幅の差、又は平坦部とそれに続く段部との合計幅の差を計算し、データ管理装置を前記演算処理部に接続し、前記幅の差に関するデータを記憶させ、該幅の差を確認することを含むことである。
【０００６】
本発明の第２課題解決手段の方法は、異形断面材の帯板が長さ方向に送られるものにおいて、異形断面材の幅方向に沿って長い照明部で、異形断面材の上面に光を照射し、前記照射された光線の反射光をカメラレンズで集光し、帯板幅方向に沿った直線上に並んだ受光素子をもつラインセンサーで、前記照射された光線の反射光の強弱を検知し、電気信号に置き換え、前記ラインセンサーに演算処理部を接続し、異形断面材の平坦部と段部とで反射光の強弱を読み取り、読み取った光量信号から平坦部と段部を識別し、各々の幅を測定し、段部を介して離れた２箇所の平坦部の各々の幅の差、又は平坦部とそれに続く段部との合計幅の差を計算し、データ管理装置を前記演算処理部に接続し、前記幅の差に関するデータを記憶させ、制御部を前記データ管理装置に接続し、前記幅の差が設定値を越えたとき、信号を発することを含むことである。
【０００７】
本発明の第３課題解決手段の方法は、第１または第２課題解決手段に加え、前記異形断面材の平坦部の平面に対して、該異形断面材の長さ方向でのカメラの光軸のなす角を、４０度〜８３度に保持し、前記異形断面材の平坦部の平面に対して、該異形断面材の長さ方向での照明部の光軸のなす角を、前記カメラの光軸に対して、異形断面材の幅方向の仮想垂直平面に関し線対称関係に保持することである。
【０００８】
本発明の第４課題解決手段の装置は、異形断面材の帯板が長さ方向に送られるものにおいて、異形断面材の上面に光を照射するよう、異形断面材の幅方向に沿って長い照明部と、前記照射された光線の反射光をカメラレンズで集光し、反射光の強弱を検知して電気信号に置き換えるよう、帯板幅方向に沿った直線上に並んだ受光素子をもつラインセンサーと、前記ラインセンサーに接続され、異形断面材の平坦部と段部とで反射光の強弱を読み取り、読み取った光量信号から平坦部と段部を識別し、各々の幅を測定し、段部を介して離れた２箇所の平坦部の各々の幅の差、又は平坦部とそれに続く段部との合計幅の差を計算する演算処理部と、前記演算処理部に接続され、前記幅の差に関するデータを記憶し、要求に応じて出力するデータ管理装置とを含むことである。
【０００９】
本発明の第５課題解決手段の装置は、異形断面材の帯板が長さ方向に送られるものにおいて、異形断面材の上面に光を照射するよう、異形断面材の幅方向に沿って長い照明部と、前記照射された光線の反射光をカメラレンズで集光し、反射光の強弱を検知して電気信号に置き換えるよう、帯板幅方向に沿った直線上に並んだ受光素子をもつラインセンサーと、前記ラインセンサーに接続され、異形断面材の平坦部と段部とで反射光の強弱を読み取り、読み取った光量信号から平坦部と段部を識別し、各々の幅を測定し、段部を介して離れた２箇所の平坦部の各々の幅の差、又は平坦部とそれに続く段部との合計幅の差を計算する演算処理部と、前記演算処理部に接続され、前記幅の差に関するデータを記憶し、要求に応じて出力するデータ管理装置と、前記データ管理装置に接続され、前記幅の差が設定値を越えたとき、信号を発する制御部とを含むことである。
【００１０】
本発明の第６課題解決手段の装置は、第４または第５課題解決手段に加え、前記異形断面材の平坦部の平面に対して、該異形断面材の長さ方向でのカメラの光軸のなす角は、４０度〜８３度であり、前記異形断面材の平坦部の平面に対して、該異形断面材の長さ方向での照明部の光軸のなす角は、前記カメラの光軸に対して、異形断面材の幅方向の仮想垂直平面に関し線対称関係であり、前記照明部からの光線は、異形断面材上面の撮像部分においてほぼ平行光線となるように定められていることである。
【００１１】
本発明の第７課題解決手段の装置は、第４または第５または第６課題解決手段に加え、異形断面材が上下に振れないようような拘束手段が設けられ、該拘束手段で拘束されいる異形断面材の上面を撮像するように、前記照射部およびカメラが設けられていることである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、連続的に幅差を測定できることとなった。また、この幅差が設定値を越えたとき、信号を発生させることができることとなった。これにより、異形断面材の製造に際し、製品の歩留まりが向上することとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の実施態様を図面に示す一実施例に基づき説明する。図１は本発明に係る幅測定装置Ａを装備したスリット装置の一部分を示す。ベアリング用異形材は前記と別のラインで圧延機で多条の異形を成形され、コイル状に巻かれて保管されている。そして、このコイルをスリット装置で条毎に製品幅に切り分ける。異形断面を３条成形した広い帯板のコイルはペイオフリール（図の左方）から繰り出され、丸刃カッターで３条の狭い帯板としてスリットし（切り離し）、テンションリール（図の右方）に巻き取る。
【００１４】
さてここで、本発明に係る幅測定装置Ａは、カッターから異形断面材Ｗの送り方向の前方側の位置に、異形断面材Ｗが上下に振れないようような拘束手段として、、下ゾリ矯正３本ロール１が設けられる。これらのロールによって、異形断面材は上側で２本、下側で１本のロールに挟まれた状態となり、下ゾリ（下側に凸）の状態が阻止される。そして、上側の２本のロール間の異形断面材Ｗの上面を撮像するように、本発明の幅測定装置Ａが設けられる。
【００１５】
図２，３において、幅測定装置Ａは照明装置１１，撮像装置（カメラ）１２，画像処理装置１３，データ管理装置１４および制御装置１５を備えている。照明装置１１は、異形断面材Ｗの上面に光を照射し、その反射光を撮像装置（カメラ）１２で撮像するものであり、赤色ＬＥＤ投光器（異形断面材の幅方向に沿って長い）からなる。
【００１６】
反射光は異形断面材Ｗの斜部と平坦部で光量の違いが生じる。撮像装置１２は、この光量の強弱を読み取り、読み取った光量信号から斜部と平坦部を識別する。この撮像装置１２は、反射光の強弱を検知して電気信号に置き換えるＣＣＤラインセンサー（直線上に並んだ受光素子は７,４００個）１２ａとレンズ１２ｂを有する。
【００１７】
図４において、異形断面材Ｗの上面に照射された光線の反射光が、ＣＣＤラインセンサーカメラ１２に入るように、受光角度を調整可能として装置本体に装着されている。即ち、前記異形断面材Ｗの平坦部の平面に対して、該異形断面材Ｗの長さ方向でのカメラの光軸のなす角を、４０度〜８３度に保持する。また、前記異形断面材Ｗの平坦部の平面に対して、該異形断面材Ｗの長さ方向での照明部１１の光軸のなす角を、前記カメラの光軸に対して、異形断面材の幅方向の仮想垂直平面に関し線対称関係に保持するのである。また、前記照明部からの光線が、異形断面材上面の撮像部分においてほぼ平行光線となるように、照明装置１１と異形断面材Ｗとの距離は、２００ｍｍ以上で前記カメラに必要な照度が得られる範囲に定められている。
【００１８】
そして、撮像装置１２は図５に示すように、反射光により、電圧グラフ線で形成される異形断面材の疑似断面形状が映されるようになっている。図２において、画像処理装置１３は、ＣＣＤラインセンサーカメラ１２に接続されており、図２，５に示すように電圧グラフ線のうち、反射光の長さＷ１，Ｗ２，Ｗ３が測定され、（Ｗ１−Ｗ２）を計算するようになっている。
【００１９】
データ管理装置１４は、画像処理装置１３に接続されており、画像処理装置１３が測定算出した幅に関するデータを記憶させるようになっており、常に幅が確認できるようになっている。
【００２０】
制御装置１５は画像処理装置１３に接続されており、この制御装置１５には（Ｗ１−Ｗ２）の設定値が入力されており、この設定値と前記測定値とが比較演算され、許容値を越えた場合には、信号によりアラームを発生させるようになっている。
【００２１】
つぎにこの装置の作用について説明する。先ず、照明装置１１，撮像装置１２，画像処理装置１３，データ処理装置１４および制御装置１５を作動させる。スリット装置を起動して異形断面を３条成形した広い帯板をペイオフリールから繰り出し、カッターで３条の狭い帯板としてスリットし（切り離し）、テンションリールに巻き取る。画面に３条が出るうちの真ん中のものだけ測る。
【００２２】
ここで、照明装置１１の照射光が帯板Ｗに照射され、光の反射光の強弱により、疑似断面形状が映される。そして、この断面形状は画像処理装置１３へ送られ、画像処理装置において幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を測定し、それから（Ｗ１−Ｗ３）を算出する。そして、制御装置に記憶されている（Ｗ１−Ｗ３）の設定値と比較演算され、許容値内であればスリット作業が続けられる。また、比較演算結果が許容値を越えた場合には、制御装置１５からアラーム信号が発信され、異常ランプが点灯する。
【００２３】
なお、前記異形断面材の斜部の代わりに垂直部とされ、これらの両者を含めて段部と呼ぶ。そして、段部を介して離れた２箇所の平坦部の各々の幅の差、又は平坦部とそれに続く段部の合計幅の差を計算し、これらの差が設定値を越えたとき、アラームを発するものも、本発明に含まれる。前記照明部からの光線が、異形断面材上面の撮像部分においてほぼ平行光線となるように、照明装置１１の光源の前方に、スリット（直線状の隙間孔）を持つ遮光板を設けてもよい。異形断面材が上下に振れないようような拘束手段として、
前記ロールに替えて板押さえパッド等が適用される。
【００２４】
本発明は前記した実施例や実施態様に限定されず、特許請求の範囲および範囲を逸脱せずに種々の変形を含む。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、異形断面圧延材の幅測定方法および幅測定装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明装置を装備したスリット装置の一部分の概略図である。
【図２】本発明装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】センサー配置状態を示す斜視図である。
【図４】カメラと照明の配置状態説明図である。
【図５】ＣＣＤラインセンサーカメラで受像した映像の波形図である。
【符号の説明】
【００２７】
Ｗ  異形断面材（帯板）
１  下ゾリ矯正ロール
Ａ  本発明測定装置
１１  照明装置
１２  撮像装置（カメラ）
１２ａ  ＣＣＤラインセンサー
１２ｂ  レンズ
１３  画像処理装置
１４  データ管理装置
１５  制御装置
【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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