JP2025051073A - Method and device for measuring flatness of plate material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、線状パターンを板材に投影して撮影した画像から平坦度を測定する板材の平坦度測定方法および平坦度測定装置に関する。 The present invention relates to a method and device for measuring the flatness of a plate material, which measures the flatness from an image captured by projecting a linear pattern onto the plate material.
様々な工業製品の素材となる板材には工業製品の品質確保の観点から一定の平坦度が求められる。
例えば、板材の一つである熱延鋼板の製造では、スラブを加熱炉で加熱した後、粗圧延機、仕上圧延機、冷却装置の各装置に通過させ、最終的にダウンコイラーでのコイル状に巻き取ることが行われる。熱延鋼板の平坦度は、主として仕上圧延機および冷却装置における製造条件により決まる。このため、仕上圧延機の出側および冷却装置の出側に平坦度計を設置し、測定した平坦度から仕上圧延機または冷却装置をフィードバック制御して、平坦度を確保することが行われている。
このようなことを行うには平坦度の測定が重要となることから平坦度の測定に関する発明も多数されている。
Plate materials used in various industrial products require a certain degree of flatness in order to ensure the quality of the industrial products.
For example, in the manufacture of hot-rolled steel sheets, which are one type of plate material, a slab is heated in a heating furnace, then passed through a roughing mill, a finishing mill, and a cooling device, and finally wound into a coil by a down coiler. The flatness of the hot-rolled steel sheet is mainly determined by the manufacturing conditions of the finishing mill and the cooling device. For this reason, flatness gauges are installed at the exit side of the finishing mill and the exit side of the cooling device, and the finishing mill or the cooling device is feedback-controlled based on the measured flatness to ensure the flatness.
In order to do this, it is important to measure the flatness, and therefore many inventions have been made regarding the measurement of flatness.
例えば、特許文献1には、平行な複数の線からなる線状パターンを投影機により板材の表面に投影し、この線状パターンを複数のカメラで撮影して画像解析を行うことで板材の平坦度を測定する平坦度測定方法の発明が開示されている。
しかしながら、この発明のように投影機により線状パターンを投影する場合、板材からの正反射光がカメラに直接映り込む場合には、いわゆるハレーションが生じ線状パターンを十分に捉えることができず画像解析が困難となる。
For example,
However, when projecting a linear pattern using a projector as in this invention, if the specularly reflected light from the plate material is directly reflected by the camera, so-called halation occurs, making it difficult to capture the linear pattern sufficiently and making image analysis difficult.
そこで、特許文献2には、投影機(メタルハライドランプ)の代わりに複数のLEDを具備するLED光源を用い、LED光源から放出される光により、板材の表面の明暗パターンを投影するとともに、正反射する部分だけLEDの出力を低下させてハレーションを抑制して板材の平坦度を測定する平坦度測定方法の発明が開示されている。 Patent Document 2 discloses an invention for a flatness measurement method that uses an LED light source equipped with multiple LEDs instead of a projector (metal halide lamp), projects a light and dark pattern onto the surface of the plate material using the light emitted from the LED light source, and reduces the output of the LED only in the areas that are specularly reflected, suppressing halation and measuring the flatness of the plate material.
上述のように平坦度測定を行う際に、複数のLED光源を用いるとともに、LEDの出力調整を行えば、ハレーションを抑制することができる。
しかし、LEDは高価であり複数のLEDを用意するとなると費用的な問題が生じる。
加えてハレーションが生じる位置(正反射する部分)に相当する箇所の光量を低減させるためには、個々のLEDの光量をそれぞれ微調整する必要もあり、LED光源全体を制御することには一定の困難性を伴う。
When performing flatness measurement as described above, halation can be suppressed by using a plurality of LED light sources and adjusting the output of the LEDs.
However, LEDs are expensive, and preparing a plurality of LEDs creates a cost problem.
In addition, in order to reduce the amount of light in the areas where halation occurs (specularly reflected areas), it is necessary to fine-tune the light amount of each LED, which makes it difficult to control the entire LED light source.
LEDは高価であり、複数のLEDを平坦度の測定装置に使用した場合には、装置全体が高額となり好ましくない。また、LEDの光量を制御するにしても制御装置が必要となり、この制御装置のためさらに装置全体が高額なものとなる。
そこで、本発明者らは、安価に板材の平坦度を測定するため、複数のLEDを用いずに平坦度を測定する方法について思案した。
LEDs are expensive, and using multiple LEDs in a flatness measuring device increases the overall device cost, which is not preferable. In addition, a control device is required to control the amount of light emitted by the LEDs, and this control device increases the overall device cost.
Therefore, the present inventors have devised a method for measuring the flatness of a plate material inexpensively without using a plurality of LEDs.
複数のLEDを用いずに平坦度を測定する方法としては、上述のような特許文献1に記載の発明がある。この発明では、石英ガラス基板上にCrの蒸着により線状パターンを生成してなるスライドに、メタルハライドランプを単一の光源として光を当てて、鋼板上に線状パターンを投影する(特許文献1の段落0107参照)。
単一の光源を使用した場合、その中心の光量が一番大きく、中心から離れた周辺部分の光量は小さくなる。光源の出力を大きくすれば、光量も大きくなり、光が鋼板から正反射する位置でハレーションが生じる。光源の出力を下げれば、ハレーションは抑制できるが、周辺部分での光量も小さくなるため、反射光をカメラで捉らえづらくなり、板材の平坦度を測定できなくなる。
A method for measuring flatness without using multiple LEDs is disclosed in the above-mentioned
When a single light source is used, the amount of light is greatest at the center and smallest in the peripheral areas away from the center. Increasing the output of the light source also increases the amount of light, causing halation where the light is reflected specularly from the steel plate. Lowering the output of the light source can suppress halation, but it also reduces the amount of light in the peripheral areas, making it difficult for the camera to capture the reflected light, and making it impossible to measure the flatness of the plate material.
そこで、本発明者らは、単一の光源を用いて平坦度を測定するのであれば、逆に線状パターンが形成されたスライド側を工夫し、ハレーションの発生を抑制することを考えた。
具体的には、投影する線状パターンが描かれた物理的なスライドの下地の色調を調整することでハレーションを抑制する。また、物理的なスライドではなくPC上で形成したソフトスライドの背景の色調を調整することでハレーションを抑制するようにしてもよい。
このようにハレーションを抑制できれば、線状パターンをカメラで明確に捉えることができ、画像処理により平坦度を容易に測定できる。
Therefore, the present inventors conceived of a method for suppressing the occurrence of halation by conversely devising a method for the slide side on which the linear pattern is formed, if the flatness is to be measured using a single light source.
Specifically, halation is suppressed by adjusting the color tone of the background of the physical slide on which the linear pattern to be projected is drawn. Alternatively, halation may be suppressed by adjusting the color tone of the background of a soft slide created on a PC instead of a physical slide.
If halation can be suppressed in this way, the linear pattern can be clearly captured by the camera, and the flatness can be easily measured by image processing.
本発明は前記知見に基づいてなされたもので、複数のLEDを用いることなく、ハレーションを抑制でき、安価に板材の平坦度測定方法および平坦度測定装置を提供することを目的とする。 The present invention was made based on the above findings, and aims to provide a method and device for measuring the flatness of plate materials at low cost, capable of suppressing halation without using multiple LEDs.
前記目的を達成するために、本発明の板材の平坦度測定方法は、単一の光源を有し、スライド上に描写された平行な複数の線からなる線状パターンを板材の表面に投影する投影機と、
前記板材に投影された線状パターンを撮影するカメラとを備え、
前記カメラにより撮影した前記線状パターンの画像を解析して前記板材の平坦度を測定する板材の平坦度測定方法であって、
前記光源から照射された光が前記板材により正反射して前記カメラに到達する際に、光が通過する箇所に陰影をつけたスライドを用いて平坦度を測定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for measuring the flatness of a plate material, comprising: a projector having a single light source and projecting a linear pattern consisting of a plurality of parallel lines drawn on a slide onto a surface of the plate material;
a camera for capturing an image of the linear pattern projected onto the plate material;
A method for measuring flatness of a plate material, comprising: analyzing an image of the linear pattern captured by the camera to measure the flatness of the plate material;
The flatness is measured using a slide with shading at the points through which light passes when the light emitted from the light source is specularly reflected by the plate material and reaches the camera.
ここで、「陰影をつけたスライド」は、投影する線状パターンが描かれた物理的なスライドの下地の色調を調整したものであってもよいし、物理的なスライドではなくPC(パソコン)上で形成したソフトスライドの背景の色調を調整したものであってもよい。 Here, the "shaded slide" may be a physical slide on which the linear pattern to be projected is drawn with its background color adjusted, or it may be a soft slide created on a PC (personal computer) rather than a physical slide with its background color adjusted.
また、本発明の前記構成において、ライン上流からライン下流に向けて流れる帯状の板材について平坦度の測定を行ってもよい。 In addition, in the above-mentioned configuration of the present invention, flatness measurements may be performed on a strip-shaped plate material flowing from the upstream of the line to the downstream of the line.
また、本発明の板材の平坦度測定装置は、平行な複数の線からなる線状パターンを板材の表面に投影する投影機と、
前記板材に投影された線状パターンを撮影するカメラとを備え、
前記板材の平坦度測定方法により、前記板材の平坦度を測定することを特徴とする。
The present invention also provides an apparatus for measuring flatness of a plate material, comprising: a projector for projecting a linear pattern consisting of a plurality of parallel lines onto a surface of the plate material;
a camera for capturing an image of the linear pattern projected onto the plate material;
The method for measuring flatness of a plate material is characterized in that the flatness of the plate material is measured by the method for measuring flatness of a plate material.
本発明によれば、複数のLEDを用いることなく、ハレーションを抑制でき、安価に板材の平坦度測定方法および平坦度測定装置を提供することができる。 The present invention makes it possible to suppress halation without using multiple LEDs, and to provide a method and device for measuring the flatness of plate materials at low cost.
以下、図面を参照して本発明に係る板材の平坦度測定方法および平坦度測定装置の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態の板材の平坦度測定装置10の概略構成を模式的に示す図である。
本実施形態では、平坦度測定対象としての板材として鋼板11を使用している。
平坦度測定装置10は、投影機13と、カメラ15とを備えている。投影機13は、単一の光源13aを有し、平行な複数の線14からなる線状パターン12を鋼板11の表面に投影するものであり、例えば、RICOH製のPJHD5452型のプロジェクタを使用している。鋼板11の表面に投影される線状パターン12は、図示しないスライド上に、平行な複数の線によって描写されている。
カメラ15は、鋼板11に投影された線状パターン12を撮影するものであり、例えば、JAI社製CM-040GE型のギガビットカメラを使用している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a method and an apparatus for measuring flatness of a plate material according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a plate material flatness measuring device 10 according to the present embodiment.
In this embodiment, a
The flatness measuring device 10 includes a
The
鋼板11は、図1の左右方向(以下「長手方向」という。)に長尺な形状である。鋼板11の上方には、鋼板11の表面に線状パターン12を投影する投影機13が設置されている。線状パターン12は、平行な複数の線14により構成されている。線状パターン12は、鋼板11の表面において、線14の長手方向が鋼板11の長手方向と直交する方向(以下「幅方向」という。)となるようにして投影されている。そして、線状パターン12を向いたカメラ15が鋼板11の上方に配置されている。
The
なお、カメラ15を複数配置してもよい。例えば2台のカメラ15,15を使用する場合、鋼板11に投影された線状パターン12を撮影する感度及び/又は観察角度の異なるカメラ15,15を使用する。カメラ15,15の感度が異なる場合、画像の輝度が異なる。そのため、カメラ15,15の画像を使い分けることにより、明瞭な線状パターン12を得ることができる。また、カメラ15,15の感度及び観察角度(鋼板11の長手方向に対する撮影角度)が異なる場合、感度に加え、反射を受ける位置からも異なる輝度の画像を得ることができる。そのため、カメラ15,15の画像において輝度が飽和した部分や、弱い輝度が弱い部分を有する画像があっても、カメラ15,15の画像を使い分けることにより、明瞭な輝度分布を得ることが可能である。
なお、上記では、鋼板11の長手方向に対する撮影角度を変えているが、幅方向の角度を変えても良い。また、状況に応じて撮影位置だけを変えて、カメラ15,15の感度を同一にしてもよい。
In addition, a plurality of
In the above, the imaging angle is changed with respect to the longitudinal direction of the
図2は、平坦度測定装置10における投影機13およびカメラ15の配置を示す図である。投影機13は、投影方向を鋼板11の圧延方向と逆方向の斜め下方とし、投影角度は鉛直方向に対してβである。一方、カメラ15は、撮影方向を鋼板11の圧延方向斜め下方とし、撮影角度は鉛直方向に対してαである。なお、カメラ15を複数配置する場合、複数のカメラ15は、同一の撮影角度αで配置する。
そして、カメラ15は解析用のPC(パソコン)16に接続され、投影機13は投影用のPC(パソコン)17に接続されている。
2 is a diagram showing the arrangement of the
The
また、投影機13の中心軸と、カメラ15の中心軸とがなす角度を交差角γとすると、本実施形態では、交差角γは40°に設定されており、スライド上の線状パターン12の縞ピッチ(平行でかつ隣り合う線14,14間の距離)は10mmに設定されている。
本実施形態では交差角γを40°に設定したが、交差角γは35°~45°が望ましい。交差角γが35°より小さいと、板形状の凹凸をカメラ15で撮影できにくくなり、平坦度を解析出来なくなる。また、交差角γが45°より大きいと、撮影視野が狭くなり測定精度が低下する。また、縞ピッチは5~15mmとすることが望ましい。縞ピッチが狭すぎると(5mm未満であると)、投影機13とカメラ15の解像度が急峻度測定のために必要な解像度よりも大きくなりすぎて過剰な性能となるばかりか、測定精度も低下する。縞ピッチが広すぎると(15mmを超えると)急峻度の測定精度が低下する。
Furthermore, if the angle between the central axis of the
In this embodiment, the crossing angle γ is set to 40°, but the crossing angle γ is preferably 35° to 45°. If the crossing angle γ is smaller than 35°, it becomes difficult to capture the unevenness of the plate shape with the
このような平坦度測定装置10では、PC17上で形成したスライド(ソフトスライド)に、鋼板11の表面に投影する線状パターン12を描写することによって、鋼板11の表面に線状パターン12(図1参照)が投影される。この線状パターン12を、カメラ15により撮影し、その画像からPC16で平坦度が算出される。
また、ライン上流からライン下流に向けて流れる帯状の板材(鋼材11)について平坦度の測定を前記平坦度測定装置10によって行う。
In such a flatness measuring device 10, a linear pattern 12 (see FIG. 1 ) is projected onto the surface of the
Further, the flatness of the strip-shaped plate material (steel material 11) flowing from the upstream side of the line to the downstream side of the line is measured by the flatness measuring device 10.
ここで、鋼板等の板材は、品質から平坦度が要求される。また、安定した生産からも平坦度が要求される。そのため、板材の生産工程において平坦度を適正に管理することは、従来からの課題である。一般的に、平坦度を表す指標としては、伸び率εや急峻度λが用いられる。
図3に示すように、板波の高さhとその波長L、板波に沿った長さをSとすると、伸び率εと急峻度λは、それぞれ(1)式と(2)式で定義される。
ε=(S-L)/L (1)
λ=h/L (2)
Here, flatness is required for plate materials such as steel plates from the viewpoint of quality. Flatness is also required for stable production. Therefore, it has been a long-standing issue to properly manage flatness in the production process of plate materials. In general, the elongation percentage ε and the steepness λ are used as indicators of flatness.
As shown in FIG. 3, if the height of the plate wave is h, its wavelength is L, and the length along the plate wave is S, the elongation rate ε and the steepness λ are defined by the following equations (1) and (2), respectively.
ε=(SL)/L (1)
λ = h / L (2)
板波の形状を正弦波と近似することにより、上記伸び率εと急峻度λとの間には、次の(3)式で表わされる関係がある。
λ=(2/π)(|ε|)1/2 (3)
急峻度は板波の高さと波長の比率であり、直観的に形状不良の程度を認識しやすいこと、伸び率差に比べると少ない桁数で測定値を圧延機のコントローラに伝送できる長所がある。
By approximating the shape of the plate wave to a sine wave, the relationship between the elongation rate ε and the steepness λ is expressed by the following equation (3).
λ=(2/π)(|ε|) 1/2 (3)
The steepness is the ratio of the height of the plate wave to the wavelength, and has the advantages that it is easy to intuitively recognize the degree of shape defect, and that the measurement value can be transmitted to the rolling mill controller with fewer digits than the elongation difference.
パターン投影方式平坦度計の測定原理
パターン投影法による形状測定においては、鋼板に対して圧延方向に斜め上方から角度βでプロジェクタ(投影機・光源)を用いて鋼板表面に、圧延方向に周期的なパターン(一般には縞パターン)を投影し、その鋼板表面の周期的なパターンを圧延方向に異なった角度αに設置されたカメラで撮影する。
撮影された画像における周期的なパターンの輝度分布を解析して求めたパターンピッチ変化から,圧延方向の鋼板表面傾き分布を算出し、圧延方向の鋼板の形状を求める。図4にパターン投影法による表面角度分布の測定原理を示す。図4(a)に示すように、光源(投影機)は、投影方向を鋼板の圧延方向と逆方向の斜め下方とし、投影角度は鉛直方向に対してβである。一方、カメラは、撮影方向を鋼板の圧延方向斜め下方とし、撮影角度は鉛直方向に対してαである。
Measurement principle of the pattern projection type flatness meter In shape measurement using the pattern projection method, a projector (light source) is used to project a periodic pattern (generally a stripe pattern) in the rolling direction onto the steel plate surface at an angle β from diagonally above the rolling direction, and the periodic pattern on the steel plate surface is then photographed with a camera installed at a different angle α in the rolling direction.
The distribution of inclination of the steel plate surface in the rolling direction is calculated from the change in pattern pitch obtained by analyzing the brightness distribution of the periodic pattern in the captured image, and the shape of the steel plate in the rolling direction is obtained. Figure 4 shows the principle of measuring the surface angle distribution using the pattern projection method. As shown in Figure 4(a), the light source (projector) projects obliquely downward in the opposite direction to the rolling direction of the steel plate, and the projection angle is β with respect to the vertical direction. On the other hand, the camera shoots obliquely downward in the rolling direction of the steel plate, and the shooting angle is α with respect to the vertical direction.
圧延方向をx軸として、幅方向の形状評価点において、図4(b)のように鋼板に傾き分布がないときに観察されるパターンピッチ分布をPr(x)、鋼板に形状変化により傾きが生じた場合に観察されるパターンピッチ分布をPs(x)とする。鋼板形状が平坦でなく傾き分布が生じると、図4(c)のように、鋼板表面がカメラ側に傾いた部分のパターンピッチは広がって観察され、図4(d)のように、鋼板表面がプロジェクタ側に傾いた部分のパターンピッチは狭く観察される。 With the rolling direction as the x-axis, the pattern pitch distribution observed at the shape evaluation points in the width direction when there is no tilt distribution in the steel plate as in Figure 4(b) is Pr(x), and the pattern pitch distribution observed when tilt occurs in the steel plate due to a change in shape is Ps(x). When the steel plate shape is not flat and a tilt distribution occurs, the pattern pitch is observed to be wider in the part where the steel plate surface is tilted towards the camera as in Figure 4(c), and the pattern pitch is observed to be narrower in the part where the steel plate surface is tilted towards the projector as in Figure 4(d).
この時、鋼板表面の傾きをθ(x)とすると、傾きが発生したときのパターンピッチPs(x)と傾きのないときのパターンピッチPr(x)の間には、幾何学的に(6)式の関係が成立する。予め平面板を置いて、投影範囲の基準パターンピッチ分布Pr(x)を測定しておけば、形状変化後のパターンピッチ分布Ps(x)を測定することで圧延方向の角度分布θ(x)を測定でき、(7)式により圧延方向に積分することで、表面形状y(x)を算出できる。本測定方式を用いた平坦度計は、板波が定在するような高速で形状が変化しつつ通板される鋼板であっても、パターンがブレない短い露光時間で画像を撮影し、複数の幅方向評価点においてパターンピッチ分布を解析することで、幅方向の伸び率分布、すなわち、平坦度を測定することができる。 At this time, if the inclination of the steel plate surface is θ(x), the geometric relationship of formula (6) is established between the pattern pitch Ps(x) when the inclination occurs and the pattern pitch Pr(x) when there is no inclination. If a flat plate is placed in advance and the reference pattern pitch distribution Pr(x) of the projection range is measured, the angular distribution θ(x) in the rolling direction can be measured by measuring the pattern pitch distribution Ps(x) after the shape change, and the surface shape y(x) can be calculated by integrating in the rolling direction using formula (7). A flatness meter using this measurement method can take images with a short exposure time that does not blur the pattern, even when the steel plate is passed through while changing its shape at such a high speed that plate waves are present, and can measure the elongation distribution in the width direction, i.e., flatness, by analyzing the pattern pitch distribution at multiple width direction evaluation points.
平坦度の算出と測定範囲長
平坦度の算出においては、幅方向の各評価点における圧延方向に沿った表面長さSmと直線長さLmを計算して、(1)式により伸び率εmを計算し、(3)式により急峻度λmに換算する。しかしながら、圧延方向の測定範囲長Rが板波の波長Lに対して短いと、急峻度の測定精度に影響を及ぼすと考えられる。圧延方向をx軸として、板波の形状を正弦波と仮定すると、板波の高さhと波長Lの板波形状y(x)は(8)式、鋼板表面の勾配dy/dxは(9)式で表すことができる。また、板波の最大傾斜角度角と最小傾斜角度の差は、(10)式のように表すことができ、急峻度に比例している。
Calculation of flatness and measurement range length In the calculation of flatness, the surface length Sm and the straight line length Lm along the rolling direction at each evaluation point in the width direction are calculated, the elongation εm is calculated by formula (1), and the steepness λm is converted by formula (3). However, if the measurement range length R in the rolling direction is short compared to the wavelength L of the plate wave, it is considered that it will affect the measurement accuracy of the steepness. If the rolling direction is the x-axis and the shape of the plate wave is assumed to be a sine wave, the plate wave shape y(x) of the height h of the plate wave and the wavelength L can be expressed by formula (8), and the gradient dy/dx of the steel plate surface can be expressed by formula (9). In addition, the difference between the maximum inclination angle and the minimum inclination angle of the plate wave can be expressed as formula (10), and is proportional to the steepness.
上述したように、単一の光源を使用した場合、その中心の光量が一番大きく、中心から離れた周辺部分の光量は小さくなる。光源の出力を大きくすれば、光量も大きくなり、光が鋼板から正反射する位置でハレーションが生じる。
そこで、本実施形態では、ハレーション対策として、PC17によって、ソフト的にスライド上で円形に色調を灰色に変更した。
As mentioned above, when a single light source is used, the amount of light is greatest at the center and smallest at the periphery away from the center. If the output of the light source is increased, the amount of light also increases, and halation occurs at the position where the light is specularly reflected from the steel sheet.
Therefore, in this embodiment, as a measure against halation, the
図5に、ハレーション対策前後の投影縞パターンとビデオ撮影画像を示す。図5に示すように、ハレーション対策前では、投影縞パターンは、白地に複数(多数)の黒線を平行離間して形成したものであるのに対し、ハレーション対策後では、投影縞パターンは、白地に複数(多数)の黒線を平行離間して形成するとともに、ハレーションが生じるハレーション領域の下地(背景)の色調を予め白下地より暗い灰色下地に調整している。
そして、ハレーション対策前では、カメラ(ビデオカメラ)で撮影したビデオ撮影画像は中央部にハレーション領域が存在するのに対し、ハレーション対策後では、ビデオ撮影画像においてハレーションが抑制されているのが分かる。
このように、本実施形態では、ソフト的な縞パターンの調整により、汎用プロジェクタ(投影機13)から投影される縞パターンのハレーションが抑制されたことがわかる。
The projected stripe pattern and the video image before and after the halation countermeasure are shown in Fig. 5. As shown in Fig. 5, before the halation countermeasure, the projected stripe pattern is formed by a plurality (a large number) of black lines spaced apart in parallel on a white background, whereas after the halation countermeasure, the projected stripe pattern is formed by a plurality (a large number) of black lines spaced apart in parallel on a white background, and the color tone of the base (background) of the halation area where halation occurs is adjusted in advance to a gray base that is darker than the white base.
It can also be seen that before the halation countermeasure is taken, a halation area exists in the center of the video image captured by a camera (video camera), whereas after the halation countermeasure is taken, halation is suppressed in the video image.
As described above, in this embodiment, it is understood that the halation of the stripe pattern projected from the general-purpose projector (projector 13) is suppressed by software adjustment of the stripe pattern.
また、本発明により測定した急峻度とハンド測定による急峻度を比較することで本発明による測定の正確性を検証した。
具体的には、実際に色調変更したスライドを用いて連続焼鈍ラインを流れる鋼板を巻き取りながら急峻度を測定するとともに、ライン下流側で巻き取られた鋼板(コイル)巻き戻してハンド測定で急峻度を求めた。なお、ハンド測定は、コイルを検査ライン(RL、リコイリングライン)でゆっくり巻き戻しながら外観(平坦の様子)を目視観察し、見つけた平坦不良部をオペレータが検査台上で直定規によりLおよびH(図3参照)を測定することにより行った。
図6に、本発明による測定の正確性についての検証結果を示す。図6ではコイルの同じ位置における急峻度を対比するために、縦軸に本発明の測定での急峻度を、横軸にハンド測定での急峻度を示した。
図6により、ハレーション対策後に測定した急峻度は正確に測定できていることがわかる。
Furthermore, the accuracy of the measurement according to the present invention was verified by comparing the steepness measured according to the present invention with the steepness measured by hand.
Specifically, the steepness was measured while winding the steel sheet flowing through the continuous annealing line using a slide with an actual color change, and the steepness was obtained by unwinding the steel sheet (coil) downstream of the line and measuring it by hand. The hand measurement was performed by visually observing the appearance (flatness) of the coil while slowly unwinding it on the inspection line (RL, recoiling line), and measuring L and H (see Figure 3) of any defective flatness found by an operator on an inspection table using a straightedge.
The results of verifying the accuracy of the measurement according to the present invention are shown in Fig. 6. In Fig. 6, in order to compare the steepness at the same position of the coil, the vertical axis shows the steepness measured by the present invention, and the horizontal axis shows the steepness measured by hand.
It can be seen from FIG. 6 that the steepness measured after the halation countermeasure was taken was accurately measured.
以上のように、本実施形態によれば、複数のLEDを用いることなく、ハレーションを抑制でき、安価に平坦度測定装置10および平坦度測定方法を提供することができる。
そして、本実施形態の平坦度測定装置10を製造ライン上に配置すれば、ライン上を流れる板材(鋼板11)の平坦度をリアルタイムで測定することができる。例えば、圧延機の出側に設置しフィードバック制御をかければすぐ圧延機の操業条件を変更することができ、また大きな平坦度不良をすぐに知りえるため、板材(鋼板11)の平坦不良部分の長さを大きく短くすることができる。
As described above, according to the present embodiment, halation can be suppressed without using a plurality of LEDs, and a flatness measuring device 10 and a flatness measuring method can be provided at low cost.
If the flatness measuring device 10 of this embodiment is placed on a production line, the flatness of the plate material (steel plate 11) flowing on the line can be measured in real time. For example, if it is installed on the delivery side of a rolling mill and feedback control is applied, the operating conditions of the rolling mill can be changed immediately, and since major flatness defects can be detected immediately, the length of the flatness defect portion of the plate material (steel plate 11) can be significantly shortened.
10 平坦度測定装置10
11 鋼板(板材)
12 線状パターン
13 投影機
13a 光源
15 カメラ
16,17 PC
10 Flatness measuring device 10
11 Steel plate (plate material)
12
Claims (3)
前記板材に投影された線状パターンを撮影するカメラとを備え、
前記カメラにより撮影した前記線状パターンの画像を解析して前記板材の平坦度を測定する板材の平坦度測定方法であって、
前記光源から照射された光が前記板材により正反射して前記カメラに到達する際に、光が通過する箇所に陰影をつけたスライドを用いて平坦度を測定することを特徴とする板材の平坦度測定方法。 a projector having a single light source and projecting a linear pattern consisting of a plurality of parallel lines drawn on a slide onto a surface of a plate;
a camera for capturing an image of the linear pattern projected onto the plate material;
A method for measuring flatness of a plate material, comprising: analyzing an image of the linear pattern captured by the camera to measure the flatness of the plate material;
A method for measuring the flatness of a plate material, characterized in that the flatness is measured using a slide with shading on the areas through which light passes when it is specularly reflected by the plate material and reaches the camera from the light source.
前記板材に投影された線状パターンを撮影するカメラとを備え、
請求項1または2に記載の板材の平坦度測定方法により、前記板材の平坦度を測定することを特徴とする板材の平坦度測定装置。 A projector that projects a linear pattern consisting of a plurality of parallel lines onto a surface of a plate material;
a camera for capturing an image of the linear pattern projected onto the plate material;
3. An apparatus for measuring the flatness of a plate material, comprising: a measuring device for measuring the flatness of the plate material by the method for measuring the flatness of the plate material according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023159983A JP2025051073A (en) | 2023-09-25 | 2023-09-25 | Method and device for measuring flatness of plate material |
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