專利名稱：板材卷的形狀檢查方法和檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種板材卷的形狀檢查方法和檢查裝置，更詳細(xì)地說，涉及一種通過對從將軋制鋼板、銅板、鋁板等各種材質(zhì)的板卷成卷筒狀的板材卷的圓筒側(cè)面獲得的影像 信息進(jìn)行分析，不僅能夠正確且迅速地檢測出是否存在各種缺陷、而且能夠正確且迅速地 檢測出缺陷的種類的板材卷的形狀檢查方法和檢查裝置。
背景技術(shù)：
對于在工業(yè)界廣泛使用的銅板、鋁板等多種多樣的板狀原材料或制造汽車、船舶 等多種多樣的工業(yè)制品的框架時(shí)作為材料而提供的各種鋼板等，為了便于運(yùn)輸、保管和使 用等，需要將上述各種把板材等卷繞成卷筒狀提供。通常，將這種形態(tài)的產(chǎn)品稱作板材卷 (sheet roll)0在多個(gè)工序中，當(dāng)卷繞板時(shí)，正常情況下板材卷的側(cè)面形成圓狀，從而卷繞成正圓 狀卷。但是，在不穩(wěn)定地卷繞的情況下，板材卷的形狀不良，例如卷繞成橢圓狀卷、鋸齒狀卷 或鏡筒(telescope)狀卷。圖1示出利用現(xiàn)有技術(shù)制造鋼板或各種薄板(以下以鋼板為例進(jìn)行說明)時(shí)、將 鋼板卷繞成卷筒狀的過程。首先，在鋼板的卷繞過程中，一旦鋼板2行進(jìn)到用于提供旋轉(zhuǎn)軸 的卷筒(mandrel) 1上，鋼板的行進(jìn)端就由位于卷筒1后方的第1引導(dǎo)輥3和第2引導(dǎo)輥4 引導(dǎo)到卷筒1的下方，并由第3引導(dǎo)輥5使鋼板沿著卷筒1的外周面卷繞。當(dāng)鋼板的卷繞 過程進(jìn)展時(shí)，卷筒1的整體直徑增加了被卷繞的鋼板的厚度的量，由此，引導(dǎo)輥3、4、5被向 遠(yuǎn)離卷筒1的方向推壓。在鋼板的卷繞過程結(jié)束后，一旦除去板材卷，卷筒1的整體直徑就 減少，從而該卷筒1一邊朝原來的位置后退一邊解除與引導(dǎo)輥之間的接觸狀態(tài)。鋼板2在 移動(dòng)時(shí)由設(shè)置于卷筒1上方的引導(dǎo)板6引導(dǎo)。在如上所述的基于現(xiàn)有技術(shù)的卷繞方法中，在鋼板與卷繞設(shè)備通過直接接觸進(jìn)行 卷繞的過程中，在滑動(dòng)接觸比滾動(dòng)接觸大的情況下，如圖4所示，會(huì)出現(xiàn)卷繞間隔不一致、 或者輥?zhàn)忧昂笠苿?dòng)的同時(shí)進(jìn)行卷繞的情況。由此，會(huì)產(chǎn)生卷繞卷的形狀不良的情況，例如， 制造的板材卷被卷繞成橢圓狀卷、鋸齒狀卷或鏡筒狀卷的形態(tài)。特別地，在初期的卷繞鋼板的工序中，在由于輥?zhàn)优c作為卷繞桿的卷筒的速度差 和滑動(dòng)導(dǎo)致鋼板的內(nèi)徑不能維持正圓的情況下，板材卷的形狀會(huì)成為橢圓狀。并且，當(dāng)在向 一側(cè)偏斜的狀態(tài)下繼續(xù)卷繞時(shí)、以及由于卷繞桿的偏斜，有可能會(huì)卷繞成鏡筒狀卷或鋸齒 狀卷。這種形態(tài)的板材卷不是正常的卷繞形狀，并且，存在作業(yè)者非常難以用肉眼把握這種 卷繞形狀的不良的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決如上所述的現(xiàn)有技術(shù)的問題而做出的，其目的在于提供一種 通過對從將軋制鋼板、銅板、鋁板之類的多種材質(zhì)的鋼板卷繞成卷筒狀的板材卷獲得的影 像信息進(jìn)行分析，不僅能夠正確且迅速地檢測出是否存在各種缺陷、而且還能夠正確且迅速地檢測出缺陷的種類的板材卷的形狀檢查方法。本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過對從將軋制鋼板、銅板、鋁板之類的多種多 樣的材質(zhì)的鋼板卷繞成卷筒狀的板材卷獲得的影像信息進(jìn)行分析，不僅能夠正確且迅速地 檢測出是否存在各種缺陷、而且能夠正確且迅速地檢測出缺陷的種類的板材卷的形狀檢查裝置。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明所涉及的板材卷的形狀檢查方法的特征在于，該板材 卷的形狀檢查方法包含以下步驟使攝像機(jī)位于板材卷的圓筒側(cè)面上的步驟；一邊使攝像 機(jī)沿著板材卷的圓筒側(cè)面旋轉(zhuǎn)一邊拍攝圓筒側(cè)面的步驟；以及對拍攝所獲得的影像圖形進(jìn) 行分析并判斷卷繞形狀有無缺陷的步驟。在此，優(yōu)選使攝像機(jī)位于板材卷的圓筒側(cè)面上的步驟包含以下步驟使攝像機(jī)的 旋轉(zhuǎn)中心位于板材卷的水平軸中心的步驟；使攝像機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心位于板材卷的垂直軸中心 的步驟；以及使攝像機(jī)移動(dòng)到圓筒側(cè)面的拍攝位置的步驟。 并且，優(yōu)選上述攝像機(jī)為行掃描攝像機(jī)。并且，優(yōu)選上述攝像機(jī)在支承座的旋轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)置有1臺(tái)，或者以旋轉(zhuǎn)軸為中 心對稱地至少設(shè)有2臺(tái)以上。進(jìn)一步，優(yōu)選對從變位傳感器反射的信號(hào)進(jìn)行檢測以測定圓筒側(cè)面的所有位置處 的高低，上述變位傳感器在板材卷的圓筒側(cè)面上與上述攝像機(jī)一起旋轉(zhuǎn)，同時(shí)該變位傳感 器還在圓筒側(cè)面的半徑方向往復(fù)移動(dòng)。為了達(dá)成上述的另一目的，本發(fā)明所涉及的板材卷的形狀檢查裝置的特征在于， 該板材卷的形狀檢查裝置包含以下部件拍攝部，該拍攝部具有支承座和至少一個(gè)攝像機(jī)， 上述支承座能夠旋轉(zhuǎn)，上述攝像機(jī)裝配于上述支承座，并拍攝板材卷的圓筒側(cè)面；垂直移動(dòng) 部，該垂直移動(dòng)部通過第二電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作使上述支承板沿著板材卷的圓筒側(cè)面在垂直方向 移動(dòng)；水平移動(dòng)部，該水平移動(dòng)部通過第一電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作使上述支承板沿著板材卷的圓筒 側(cè)面在前后的水平方向移動(dòng)；第三電動(dòng)機(jī)，該第三電動(dòng)機(jī)與上述板材卷的側(cè)面對置，且設(shè)在 上述支承座與上述垂直移動(dòng)部之間，以使上述支承座旋轉(zhuǎn)；位置控制部，該位置控制部像上 述第一、第二以及第三電動(dòng)機(jī)發(fā)送控制信號(hào)并對上述支承座的水平位置和垂直位置進(jìn)行控 制，并使上述支承座旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度；以及數(shù)據(jù)處理部，該數(shù)據(jù)處理部對從攝像機(jī)獲得的影像 圖形進(jìn)行分析并判斷卷繞卷的形狀有無缺陷。在此，優(yōu)選上述支承座具有以旋轉(zhuǎn)軸為中心設(shè)置于兩側(cè)的導(dǎo)軌和裝配在上述導(dǎo)軌 上的一對變位傳感器，上述各變位傳感器設(shè)置成能夠在導(dǎo)軌的中心點(diǎn)與端部之間往復(fù)移動(dòng)。并且，優(yōu)選上述支承座形成為以旋轉(zhuǎn)軸為中心的對稱結(jié)構(gòu)，在上述支承座的各端 部設(shè)有攝像機(jī)。進(jìn)一步，優(yōu)選上述攝像機(jī)為行掃描攝像機(jī)。根據(jù)本發(fā)明，通過對從將軋制鋼板、銅板、鋁板之類的多種多樣的材質(zhì)的鋼板卷繞 成的板材卷的卷繞形狀獲得的影像信息進(jìn)行分析，不僅能夠正確且迅速地檢測出是否存在 卷繞工序中產(chǎn)生的各種缺陷、而且能夠正確且迅速地檢測出缺陷的種類。


圖1為示出以往一般的軋制鋼板的卷繞過程的圖。
圖2為示意地示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的板材卷的形狀檢查裝置的局 部結(jié)構(gòu)的立體圖。圖3為用于說明本發(fā)明所涉及的板材卷的形狀檢查裝置的動(dòng)作的立體圖。圖4為示出由本發(fā)明所涉及的板材卷的形狀檢查裝置拍攝到的板材卷的形狀影 像的例示圖。圖5為示出在本發(fā)明所涉及的板材卷的形狀檢查裝置中、當(dāng)支承座旋轉(zhuǎn)時(shí)利用變 位傳感器測定的圓筒側(cè)面上的測定點(diǎn)的圖。圖6為示出利用本發(fā)明所涉及的板材卷的形狀檢查裝置獲得的圓筒側(cè)面的表面 狀態(tài)的例子的示意圖。標(biāo)號(hào)說明10 支承座；11、11’:攝像機(jī)；12、12’變位傳感器13 照明；14 :V形塊體；15 導(dǎo)軌； 21 水平移動(dòng)部件；22 垂直移動(dòng)部件；23 第1電動(dòng)機(jī)；24 第2電動(dòng)機(jī)25 第3電動(dòng)機(jī)30 位置控制部；40 板材卷。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說明。 在本發(fā)明中，所謂板材卷的“圓筒側(cè)面”意味著由卷繞鋼板形成的板材卷的厚度線 構(gòu)成的圓周面。本發(fā)明包括板材卷的形狀檢查方法以及檢查裝置，該板材卷的形狀檢查方法包含 以下步驟使攝像機(jī)位于板材卷的圓筒側(cè)面的步驟；一邊使攝像機(jī)沿著板材卷的圓筒側(cè)面 旋轉(zhuǎn)一邊拍攝圓筒側(cè)面的步驟；以及對拍攝所獲得的影像圖形進(jìn)行分析以判斷卷繞卷的形 狀有無缺陷的步驟。圖2為示意地示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的板材卷的形狀檢查裝置的局 部結(jié)構(gòu)的立體圖。本發(fā)明所涉及的板材卷的形狀檢查裝置包含攝像部，該攝像部具有支承座10、攝 像機(jī)11、11’、變位傳感器12、12’、以及照明13。攝像部與要拍攝的板材卷40的圓筒側(cè)面隔 開適當(dāng)?shù)木嚯x而離開配置，在該狀態(tài)下，一邊使板材卷40的圓筒側(cè)面旋轉(zhuǎn)一邊拍攝整體的 圖像以獲得板材卷的影像。在支承座10的內(nèi)部，以旋轉(zhuǎn)軸a為中心在兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)軌15，在導(dǎo)軌15上，在左右 分別以能夠移動(dòng)的方式裝配有一個(gè)變位傳感器12、12’。導(dǎo)軌15的兩端固定于支承座10的 側(cè)面。即，在支承座10的內(nèi)側(cè)沿著長度方向設(shè)置的導(dǎo)軌15的兩側(cè)分別以能夠移動(dòng)的方式 裝配有一個(gè)變位傳感器12、12’，在該狀態(tài)下，變位傳感器12、12’ 一邊沿著導(dǎo)軌15左右往復(fù) 移動(dòng)一邊根據(jù)反射的信號(hào)來測定該變位傳感器與圓筒側(cè)面之間的距離。此時(shí)，變位傳感器 12、12’優(yōu)選使用基于三角測量法的激光變位傳感器。攝像機(jī)11、11’在與支承座10的兩端部鄰接的內(nèi)部分別各設(shè)有一個(gè)，照明13與支 承座10的導(dǎo)軌平行地沿著長度方向設(shè)置，且兩端固定于支承座10的側(cè)面。于支承座10的 兩端內(nèi)部設(shè)置的一對攝像機(jī)11、11’優(yōu)選使用能夠在板材卷的圓周方向以行單位進(jìn)行實(shí)時(shí) 拍攝的行掃描(Iinescan)攝像機(jī)。圖3為用于說明本發(fā)明所涉及的板材卷的形狀檢查裝置的動(dòng)作的立體圖。
本發(fā)明所涉及的板材卷的形狀檢查裝置包含在圖2中說明了的拍攝部；使支承 座10沿著水平方向(X軸方向)移動(dòng)的水平移動(dòng)部件21 ；使支承座10沿著垂直方向(y軸 方向)移動(dòng)的垂直移動(dòng)部件22 ；以及位置控制部30，該位置控制部30使水平移動(dòng)部件21 和垂直移動(dòng)部件22水平和垂直地移動(dòng)，并對水平移動(dòng)部件20和垂直移動(dòng)部件21的位置進(jìn) 行控制。水平移動(dòng)部件21以能夠沿著水平方向移動(dòng)的方式裝配于基座50，垂直移動(dòng)部件 22以能夠沿著垂直方向移動(dòng)的方式裝配于框架26，該框架26垂直地豎立設(shè)置在水平移動(dòng) 部件21上。為了使支承座10在水平方向和垂直方向移動(dòng)，在基座50和框架26分別裝配有第 1和第2電動(dòng)機(jī)23、24。支承座10能夠通過在第1電動(dòng)機(jī)23的作用下移動(dòng)的水平移動(dòng)部件 21沿著水平方向(χ軸方向)移動(dòng)，且能夠通過在第2電動(dòng)機(jī)24的作用下移動(dòng)的垂直移動(dòng) 部件22沿著垂直方向(y軸方向)移動(dòng)。盡管并未圖示，但水平移動(dòng)部件21和垂直移動(dòng)部 件22的具體例可以是齒條與小齒輪、鏈條、或者導(dǎo)軌等結(jié)構(gòu)，或者是組合這些部件的結(jié)構(gòu)， 能夠以通常的形態(tài)構(gòu)成。作為更具體的例子能夠舉例示出普通的LM(Linear motion 線性 運(yùn)動(dòng))導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。水平移動(dòng)部件21和垂直移動(dòng)部件22的位置和移動(dòng)控制由位置控制部30 進(jìn)行，位置控制部30向第1電動(dòng)機(jī)23和第2電動(dòng)機(jī)24發(fā)送控制信號(hào)，從而對這些移動(dòng)部 件21、22的位置和移動(dòng)進(jìn)行控制。并且，為了支承座10的旋轉(zhuǎn)，在垂直移動(dòng)部件22裝配有第3電動(dòng)機(jī)25，支承座10 固定于第3電動(dòng)機(jī)25的電動(dòng)機(jī)軸。因此，在第3電動(dòng)機(jī)25的作用下，支承座10能夠在板 材卷40的側(cè)面周圍旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度能夠由從位置控制部30傳遞給第3電動(dòng)機(jī)25的控制信 號(hào)控制。如圖3所示，第3電動(dòng)機(jī)25與支承座10能夠直接連接，盡管并未示出，但根據(jù)場 合，也能夠在第3電動(dòng)機(jī)25與支承座10之間設(shè)置利用減速齒輪等的減速裝置來增加動(dòng)作 力。第3電動(dòng)機(jī)25優(yōu)選使用能夠進(jìn)行正確的位置控制的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。下面，對具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的檢查裝置的動(dòng)作過程進(jìn)行詳細(xì)地說明。板材卷40在載置于V形塊體14上的狀態(tài)下在輸送機(jī)上被輸送，板材卷40停止在 本發(fā)明所涉及的檢查裝置的支承座10的旋轉(zhuǎn)中心軸與V形塊體的中心線一致的地點(diǎn)。作 為與此對應(yīng)的具體例，能夠以下述方式構(gòu)成在V形塊體的中心線上固定探針，并在本發(fā)明 的檢查裝置的下部中央設(shè)置位置檢測傳感器，在該位置檢測傳感器檢測到探針的地點(diǎn)使板 材卷停止。一旦板材卷40停止在檢查位置，支承座10就在與地面垂直的方向、即y軸方向上旋轉(zhuǎn)，設(shè)置于支承座10的內(nèi)部的一對變位傳感器12、12’一邊在導(dǎo)軌15上彼此朝相反方向 往復(fù)移動(dòng)一邊接收被反射的信號(hào)。作為與此對應(yīng)的具體例，能夠以下述方式構(gòu)成在導(dǎo)軌 15的上表面安裝用于使變位傳感器12、12’移動(dòng)的齒條齒輪(未圖示)，并在變位傳感器 12、12’上裝配與齒條嚙合的小齒輪(未圖示)和驅(qū)動(dòng)該小齒輪的電動(dòng)機(jī)。當(dāng)通過電動(dòng)機(jī)的 動(dòng)作使小齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，變位傳感器12、12’能夠在齒條齒輪上沿著長度方向移動(dòng)，同時(shí)，變位 傳感器12、12’能夠在導(dǎo)軌15上左右移動(dòng)。板材卷40的中心點(diǎn)能夠根據(jù)變位傳感器12、12’在板材卷的圓筒側(cè)面移動(dòng)時(shí)反射 的信號(hào)和在板材卷40的中空部上移動(dòng)時(shí)得到的信號(hào)獲得。例如，當(dāng)位于上部的變位傳感器 的信號(hào)在距離中心的距離為a的位置獲得反射波、位于下部的變位傳感器的信號(hào)在距離中心的距離為b的位置獲得反射波的情況下，當(dāng)b大于a時(shí)，只要使支承座10的位置向下移 動(dòng)(b-a)/2即可。此時(shí)，用于進(jìn)行這種位置補(bǔ)償?shù)挠?jì)算過程能夠由數(shù)據(jù)處理部進(jìn)行，且其結(jié) 果值被發(fā)送給位置控制部30。位置控制部30向第2電動(dòng)機(jī)24發(fā)送控制信號(hào)，支承座10通 過在第2電動(dòng)機(jī)24的作用下工作的垂直移動(dòng)部件22移動(dòng)。在支承座10的旋轉(zhuǎn)中心移動(dòng)到板材卷40的中心點(diǎn)后，基于位置控制部30的控制信號(hào)而工作的水平移動(dòng)部件21使支承座10移動(dòng)，從而維持板材卷40與攝像機(jī)11、11’之 間的適當(dāng)距離。當(dāng)攝像機(jī)11、11’位于適合在板材卷40的圓筒側(cè)面上進(jìn)行拍攝的場所時(shí)，支承座 10通過第3電動(dòng)機(jī)25的動(dòng)作而旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，當(dāng)在支承座10的兩側(cè)使用2個(gè)攝像機(jī)11、11， 的情況下，支承座10旋轉(zhuǎn)大約180°。因而，一對攝像機(jī)11、11’分別拍攝板材卷40的側(cè)面 的一半部分，從而能夠拍攝圓筒側(cè)面的整體。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，以將支承座10形成為一字狀，且在兩側(cè)分別設(shè)置行掃描 攝像機(jī)11、11’的結(jié)構(gòu)作為一例進(jìn)行了說明，但是支承座10也包括各端部間隔120°的形 態(tài)、或者各端部間隔90°的十字狀的情況。為了獲得板材卷40的側(cè)面整體的影像，在前者 的情況下支承座10的旋轉(zhuǎn)角為120°就足夠了，在后者的情況下旋轉(zhuǎn)角為90°就足夠了， 因此能夠縮短檢測所需要的時(shí)間。并且，也可僅在導(dǎo)軌15的一側(cè)設(shè)置1臺(tái)攝像機(jī)。在該情況下，當(dāng)利用一臺(tái)攝像機(jī) 并使支承座10旋轉(zhuǎn)360°時(shí)，就能夠獲得板材卷40的側(cè)面整體面積的圖像。圖4為示出利用本發(fā)明所涉及的板材卷的形狀檢查裝置拍攝的板材卷的形狀影 像的例示圖。在拍攝的影像正常的情況下，如圖4(a)那樣，各帶鋼線(strip line)呈連續(xù) 的筆直的直線狀。反之，如圖4(b)和(c)那樣，在存在彎折(kink)缺陷或折疊缺陷的情況 下，呈現(xiàn)不是直線形態(tài)的非正常的圖形。本發(fā)明能夠檢測出的缺陷的種類有鏡筒狀缺陷、彎折狀缺陷、橢圓狀缺陷以及折
疊缺陷等。鏡筒狀缺陷是指當(dāng)卷繞薄板或帶鋼時(shí)，卷繞位置在寬度方向不正確，從而帶鋼的 兩側(cè)邊緣部在側(cè)面縮入或伸出等表現(xiàn)為不均勻卷繞的狀態(tài)的缺陷。當(dāng)利用行掃描攝像機(jī)拍 攝這種缺陷時(shí)，獲得的影像中的各線不呈現(xiàn)平行的狀態(tài)，而是呈現(xiàn)不規(guī)則的曲線的形態(tài)。因 此，能夠通過通常的影像處理過程并采用數(shù)據(jù)處理部根據(jù)這種線性圖形(line pattern)狀 的差來判定該缺陷是否為鏡筒狀缺陷。彎折缺陷是指當(dāng)卷繞帶鋼時(shí)由于在帶鋼產(chǎn)生細(xì)微的棱角而產(chǎn)生的缺陷。當(dāng)用行掃 描攝像機(jī)拍攝這種缺陷時(shí)，能夠得到線在棱角所生成的地點(diǎn)彎折的圖像。因此，能夠根據(jù)特 定部位彎折而產(chǎn)生的線性圖形狀的差來判定該缺陷是否為彎折缺陷。橢圓狀缺陷是指由于板材卷的自重而導(dǎo)致側(cè)面的形狀呈現(xiàn)變形的形狀、即呈現(xiàn)橢 圓狀的缺陷。當(dāng)用行掃描攝像機(jī)拍攝這種缺陷時(shí)，線形成半球狀從而形成曲線形態(tài)的圖形。 因此，能夠根據(jù)檢測到半球狀的曲線形態(tài)線性圖形來判定該缺陷是否為橢圓狀缺陷。折疊缺陷是指在卷繞帶鋼的過程中，在中間部位帶鋼產(chǎn)生折疊現(xiàn)象的情況下，由 于在該折疊部位上連續(xù)卷繞而呈現(xiàn)的缺陷。當(dāng)拉出帶鋼時(shí)，這種缺陷有可能導(dǎo)致帶鋼被切 斷。當(dāng)用行掃描攝像機(jī)拍攝這種缺陷時(shí)，會(huì)獲得在特定部位具有二條線彎折的部位的圖形。 因此，能夠根據(jù)特定部位彎折的線性圖形狀的差來判定該缺陷是否為折疊缺陷。
并且，在本發(fā)明中能夠利用一對變位傳感器12、12’ 一邊在導(dǎo)軌15上左右往復(fù)移動(dòng)一邊測定板材卷40被卷繞的側(cè)面的高度。圖5為示出在本發(fā)明所涉及的板材卷的形狀檢查裝置中當(dāng)支承座旋轉(zhuǎn)時(shí)利用變 位傳感器測定的圓筒側(cè)面上的測定點(diǎn)的圖。如圖5所示，能夠從反射的信號(hào)獲得變位傳感器到各測定位置的距離。對于這種 距離信息，例如能夠利用在從板材卷的中心離開相同距離的Pl P8獲得的信號(hào)來獲得到 變位傳感器的距離，在求出該值的平均值后，能夠利用該結(jié)果算出圓筒側(cè)面上的高度。因 此，能夠求出所有的點(diǎn)處的位置平均值，從而獲得圓筒側(cè)面整體的高低信息。這種圓筒側(cè)面 的高低信息能夠通過利用數(shù)據(jù)處理部對從變位傳感器獲得的信號(hào)值進(jìn)行預(yù)定的計(jì)算過程 而方便地獲得。在此獲得的結(jié)果值能夠通過顯示裝置以預(yù)定的形態(tài)顯示給使用者，且能夠 在存儲(chǔ)裝置中數(shù)據(jù)庫化并保存。圖6為示出利用本發(fā)明所涉及的板材卷的形狀檢查裝置獲得的圓筒側(cè)面的表面 狀態(tài)的一例的示意圖。假設(shè)在鋼板正常卷繞的情況下，如圖6(a)那樣圓筒側(cè)面的扁平度大，但是，當(dāng)在 卷繞過程中存在包含鏡筒缺陷等的各種缺陷的情況下，如圖6(b)那樣，圓筒側(cè)面的扁平度 變低，因此能夠容易地檢測出是否存在缺陷。在本發(fā)明中，由于利用攝像機(jī)11、11’拍攝的影像乃至利用變位傳感器獲得的信號(hào) 的數(shù)據(jù)處理過程都能夠利用數(shù)據(jù)處理部以公知的處理過程進(jìn)行處理，因此，在本發(fā)明中沒 有對此特別地圖示。影像處理過程能夠利用如下的結(jié)構(gòu)進(jìn)行。首先，拍攝的圖像被傳送到影像處理板(grabber board)從而被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。 影像處理板能夠使用目前市售的產(chǎn)品或者為了部分特定用途而進(jìn)行了修正的類型的產(chǎn)品 中的任意一種。影像處理板是指為了通過PCI總線等將轉(zhuǎn)換后的影像數(shù)字信號(hào)傳送至影像 處理器而由使用者修正了的形態(tài)的影像處理板。影像處理器檢測側(cè)面有無缺陷，處理影像 數(shù)據(jù)并計(jì)算出結(jié)果值，然后，通過使用者容易看見的圖形用戶界面在畫面上顯示對是否存 在多種形態(tài)的缺陷進(jìn)行檢測的檢測結(jié)果。由上述例可知，影像或從變位傳感器輸入的信號(hào)的處理過程能夠利用軟件 (software)、硬件(hardware)或固件(firmware)等本領(lǐng)域技術(shù)人員已經(jīng)公知的所有的手 段進(jìn)行。并且，數(shù)據(jù)處理部也可物理地區(qū)分為影像信號(hào)處理部和傳感器信號(hào)處理部來實(shí)現(xiàn)， 一個(gè)物理單元例如一個(gè)板或芯片(chip)能夠通過不同的數(shù)據(jù)處理算法進(jìn)行處理。工業(yè)上的可利用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過對從將軋制鋼板、銅板、鋁板之類的多種材質(zhì)的鋼板 卷繞成的板材卷的卷繞形狀而獲得的影像信息進(jìn)行分析，不僅能夠正確且迅速地檢測出是 否存在卷繞工序中產(chǎn)生的各種缺陷、而且能夠正確且迅速地檢測出缺陷的種類。因此，本發(fā) 明的工業(yè)利用性非常高。并且，在本說明書中，利用幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，對于本 領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)清楚能夠在不脫離所附的權(quán)利要求書所公開的本發(fā)明的范疇和思 想的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形和修正。
權(quán)利要求
一種板材卷的形狀檢查方法，其特征在于，所述板材卷的形狀檢查方法包含以下步驟使攝像機(jī)位于板材卷的圓筒側(cè)面上的步驟；一邊使攝像機(jī)沿著板材卷的圓筒側(cè)面旋轉(zhuǎn)一邊拍攝圓筒側(cè)面的步驟；以及對拍攝所獲得的影像圖形進(jìn)行分析并判斷卷繞形狀有無缺陷的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板材卷的形狀檢查方法，其特征在于， 所述使攝像機(jī)位于板材卷的圓筒側(cè)面上的步驟包含以下步驟 使攝像機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心位于板材卷的水平軸中心的步驟；使攝像機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心位于板材卷的垂直軸中心的步驟；以及 使攝像機(jī)移動(dòng)到圓筒側(cè)面的拍攝位置的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板材卷的形狀檢查方法，其特征在于， 所述攝像機(jī)為行掃描攝像機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板材卷的形狀檢查方法，其特征在于，所述攝像機(jī)在支承座的旋轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)置有1臺(tái)，或者以旋轉(zhuǎn)軸為中心對稱地至少設(shè) 有2臺(tái)以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板材卷的形狀檢查方法，其特征在于，對從變位傳感器反射的信號(hào)進(jìn)行檢測以測定圓筒側(cè)面的所有位置處的高低，所述變位 傳感器在板材卷的圓筒側(cè)面上與所述攝像機(jī)一起旋轉(zhuǎn)，同時(shí)該變位傳感器還在圓筒側(cè)面的 半徑方向往復(fù)移動(dòng)。
6.一種板材卷的形狀檢查裝置，其特征在于， 所述板材卷的形狀檢查裝置包含以下部件拍攝部，該拍攝部具有支承座和至少一個(gè)攝像機(jī)，所述支承座能夠旋轉(zhuǎn)，所述攝像機(jī)裝 配于所述支承座，并拍攝板材卷的圓筒側(cè)面；垂直移動(dòng)部，該垂直移動(dòng)部通過第二電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作使所述支承座沿著板材卷的圓筒側(cè) 面在垂直方向移動(dòng)；水平移動(dòng)部，該水平移動(dòng)部通過第一電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作使所述支承座沿著板材卷的圓筒側(cè) 面在前后的水平方向移動(dòng)；第三電動(dòng)機(jī)，該第三電動(dòng)機(jī)與所述板材卷的側(cè)面對置，且設(shè)在所述支承座與所述垂直 移動(dòng)部之間，以使所述支承座旋轉(zhuǎn)；位置控制部，該位置控制部向所述第一、第二以及第三電動(dòng)機(jī)發(fā)送控制信號(hào)并對所述 支承座的水平位置和垂直位置進(jìn)行控制，并使所述支承座旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度；以及數(shù)據(jù)處理部，該數(shù)據(jù)處理部對從攝像機(jī)獲得的影像圖形進(jìn)行分析并判斷卷繞卷的形狀 有無缺陷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的板材卷的形狀檢查裝置，其特征在于，所述支承座具有以旋轉(zhuǎn)軸為中心設(shè)置于兩側(cè)的導(dǎo)軌和裝配在所述導(dǎo)軌上的一對變位 傳感器，所述各變位傳感器設(shè)置成能夠在導(dǎo)軌的中心點(diǎn)與端部之間往復(fù)移動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的板材卷的形狀檢查裝置，其特征在于，所述支承座形成為以旋轉(zhuǎn)軸為中心的對稱結(jié)構(gòu)，在所述支承座的各端部設(shè)有攝像機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的板材卷的形狀檢查裝置，其特征在于，所述攝像機(jī)為行掃描攝像機(jī) 。
全文摘要
本發(fā)明提供一種板材卷的形狀檢查方法和檢查裝置。板材卷的形狀檢查方法包含以下步驟使攝像機(jī)位于板材卷的圓筒側(cè)面上的步驟；一邊使攝像機(jī)沿著板材卷的圓筒側(cè)面旋轉(zhuǎn)一邊拍攝圓筒側(cè)面的步驟；以及對拍攝所獲得的影像圖形進(jìn)行分析并判斷卷繞形狀有無缺陷的步驟。
文檔編號(hào)G01B11/24GK101846504SQ20101017687
公開日2010年9月29日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者李忠基 申請人:有進(jìn)Instec株式會(huì)社