JP6439671B2 - Steel plate misalignment correction method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、鋼板の連続処理ラインにおいて鋼板位置ずれを補正する、鋼板位置ずれ補正方法および装置に関するものである。 The present invention relates to a steel plate misalignment correction method and apparatus for correcting a steel plate misalignment in a continuous processing line for steel plates.
鋼板の連続処理ラインにおいては、先行材と後行材を溶接して連続した鋼板として各種処理を行っている。例えば、溶接にあたっては、先行材と後行材の幅方向中心位置を揃えて溶接するために、先行材と後行材それぞれの幅方向中心がライン中央からどれだけずれているかを検出して、鋼板位置ずれを直すようにしている。 In a continuous processing line for steel plates, various processing is performed as a continuous steel plate by welding a preceding material and a succeeding material. For example, in welding, in order to weld the center position in the width direction of the preceding material and the following material, detect how much the center in the width direction of each of the preceding material and the following material is deviated from the center of the line, The steel plate position shift is corrected.
鋼板位置ずれの検出のため、カメラなどを用いて光学的に鋼板を検出する方法がこれまで用いられてきた。その中の一つに、鋼板下方からの光を上方のカメラで撮像する光透過方式で鋼板による遮光から鋼板の両エッジを検出し、鋼板の位置ずれを計測する方法がある。 A method of optically detecting a steel plate using a camera or the like has been used so far for detecting a steel plate position shift. One of them is a method of measuring the positional deviation of a steel plate by detecting both edges of the steel plate from light shielding by the steel plate by a light transmission method in which light from below the steel plate is imaged by an upper camera.
鋼板の板幅と鋼板による遮光量を関係付けるために、先ず事前調整を行う。板幅が既知で板幅が異なる複数の鋼板をサンプルとして用意して、これらのサンプル鋼板毎に板幅とカメラによる鋼板の遮光量を求めるものである。 In order to relate the plate width of the steel plate and the light shielding amount by the steel plate, first, a pre-adjustment is performed. A plurality of steel plates having known plate widths and different plate widths are prepared as samples, and the plate width and the light shielding amount of the steel plate by the camera are obtained for each of the sample steel plates.
そして、実際に鋼板位置を検出するにあたっては、先に求めたサンプル鋼板による離散データ（板幅と遮光量）を元にして離散データ間を線形補間して、計測した遮光量から鋼板位置を演算している。 When actually detecting the steel plate position, linear interpolation is performed between the discrete data based on the discrete data (plate width and light shielding amount) obtained from the sample steel plate obtained earlier, and the steel plate position is calculated from the measured light shielding amount. doing.
離散データ間を線形補間する技術については、例えば、特許文献１に、欠陥画素補正技術として、欠陥画素の周辺の画素を線形補間することが開示されている。 As a technique for linearly interpolating between discrete data, for example, Patent Document 1 discloses linear interpolation of pixels around defective pixels as a defective pixel correction technique.
しかしながら、使用されるカメラレンズや防塵カバーに付属するレンズなどのレンズの収差があるため、上述のような線形補間による補間では正確な鋼板位置を演算することができず、鋼板位置ずれを正確に補正できないという問題がある。
線形補間を用いる場合、理想的には、サンプル点を限りなく多く取ることで、サンプル点間を限りなく小さくすることによって、線形補間による誤差の影響を小さくすることも考えられる。しかしながら、多数のサンプル鋼板を準備して事前調整に時間をかけることは現実的ではない。
However, because of the aberration of the lens such as the camera lens used and the lens attached to the dust cover, the accurate steel plate position cannot be calculated by the interpolation using the linear interpolation as described above, and the steel plate position deviation is accurately determined. There is a problem that it cannot be corrected.
When using linear interpolation, ideally, it is conceivable to reduce the influence of errors due to linear interpolation by taking as many sample points as possible to reduce the distance between sample points as much as possible. However, it is not realistic to prepare a large number of sample steel plates and take time for pre-adjustment.
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、鋼板の板幅と鋼板による遮光量を関係付けるための事前調整において、サンプル鋼板による離散データ間の補正に線形補間を用いることなく、正確に鋼板位置ずれを補正することができる、鋼板位置ずれ補正方法および装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and linear interpolation is used for correction between discrete data using a sample steel plate in a pre-adjustment for associating the plate width of the steel plate and the light shielding amount by the steel plate. It is an object of the present invention to provide a steel plate position deviation correction method and apparatus capable of accurately correcting a steel sheet position deviation without any problem.
上記課題は、以下の発明によって解決できる。 The above problems can be solved by the following invention.
［１］ 鋼板の連続処理ラインにおいて鋼板位置ずれを補正する鋼板位置ずれ補正方法であって、
板幅が既知で板幅が異なるサンプル鋼板を複数用意して、サンプル鋼板の幅中心がライン幅方向の中央位置となるようにサンプル鋼板を設置して、該サンプル鋼板に対して下方より照射した光を上方のカメラで撮影し、撮影した画像からサンプル鋼板によって遮られる遮光画素数を計測する、サンプル鋼板での遮光画素数計測ステップと、
該サンプル鋼板での遮光画素数計測ステップで得られたサンプル鋼板での離散データ間を補間するための多項式を求めて板幅と遮光画素数の関係付けを行う、板幅と遮光画素数の関係付けステップと、
対象となる鋼板での遮光画素数を計測する、鋼板での遮光画素数計測ステップと、
計測した遮光画素数を前記多項式に代入して板幅を計算する、多項式補間による板幅の演算ステップと、
計算した板幅に基づいてライン中央位置からの鋼板の幅方向中心のずれ量を算出する、ライン中央からのずれ量の算出ステップと、
算出したライン中央位置からの鋼板の幅方向中心のずれ量だけ鋼板を幅方向に移動する、鋼板のずれの補正ステップとを有することを特徴とする鋼板位置ずれ補正方法。
［２］ 鋼板の連続処理ラインにおいて鋼板位置ずれを補正する鋼板位置ずれ補正装置であって、
鋼板の下方に設置され、鋼板に向かって光を放つ光源と、
鋼板の上方のワークサイド側に設置され、前記光を受けるワークサイド側カメラと、
鋼板の上方のドライブサイド側に設置され、前記光を受けるドライブサイド側カメラと、
両カメラで撮影した画像から鋼板によって遮られる遮光画素数を求め、この遮光画素数に基づき、ライン中央位置からの鋼板の幅方向中心のずれ量を算出する制御装置と、
前記ずれ量に基づき、鋼板を幅方向に移動させて、鋼板のずれを補正するクランプ装置とを具備し、
ライン中央位置からの鋼板の幅方向中心のずれ量を算出するにあたっては、
事前に板幅が既知で板幅が異なるサンプル鋼板を複数用意して、サンプル鋼板の幅中心がライン幅方向の中央位置となるようにサンプル鋼板を設置して、該サンプル鋼板に対して下方より照射した光を上方の両カメラで撮影し、撮影した画像からサンプル鋼板によって遮られる遮光画素数を計測し、サンプル鋼板での離散データ間を補間するための多項式を求めて板幅と遮光画素数の関係付けを行うことを特徴とする鋼板位置ずれ補正装置。
[1] A steel plate misalignment correction method for correcting a steel plate misalignment in a continuous processing line of steel plates,
Prepare a plurality of sample steel plates with known plate widths and different plate widths, install the sample steel plates so that the center of the width of the sample steel plates is the center position in the line width direction, and irradiate the sample steel plates from below Photographing light with an upper camera and measuring the number of light-shielded pixels blocked by the sample steel plate from the photographed image;
The relationship between the plate width and the number of light-shielded pixels is obtained by obtaining a polynomial for interpolating between discrete data on the sample steel plate obtained in the step of measuring the number of light-shielded pixels on the sample steel plate. Attaching step,
Measuring the number of light-shielded pixels on the target steel plate, measuring the number of light-shielded pixels on the steel plate,
Substituting the measured number of light-shielded pixels into the polynomial to calculate the plate width, calculating the plate width by polynomial interpolation;
A step of calculating a deviation amount from the center of the line, calculating a deviation amount of the center in the width direction of the steel sheet from the line center position based on the calculated plate width;
A steel plate misalignment correction method, comprising: a step of correcting a steel plate misalignment, wherein the steel plate is moved in the width direction by an amount of misalignment of the center of the steel plate in the width direction from the calculated line center position.
[2] A steel plate misalignment correction apparatus that corrects a steel plate misalignment in a continuous processing line of steel plates,
A light source installed below the steel plate and emitting light toward the steel plate;
A work side camera installed on the work side above the steel plate and receiving the light;
A drive side camera installed on the drive side above the steel plate and receiving the light;
A controller that calculates the number of light-shielding pixels that are shielded by the steel plate from images taken by both cameras, and calculates the amount of deviation of the center of the steel sheet in the width direction from the line center position based on the number of light-shielding pixels;
Based on the shift amount, the steel plate is moved in the width direction, and a clamp device that corrects the shift of the steel plate is provided,
In calculating the deviation of the center of the steel sheet in the width direction from the center position of the line,
Prepare multiple sample steel plates with different plate widths known in advance and install the sample steel plates so that the center of the width of the sample steel plate is the center position in the line width direction. Photograph the irradiated light with both cameras above, measure the number of light-shielded pixels blocked by the sample steel plate from the captured images, find the polynomial for interpolating between discrete data on the sample steel plate, and obtain the plate width and the number of light-shielded pixels The steel plate position shift correction apparatus characterized by performing the correlation.
本発明によれば、鋼板の板幅と鋼板による遮光量を関係付けるための事前調整において、サンプル鋼板による離散データ間の補正に線形補間を用いることなく多項式補間を用いるようにしたので、多数のサンプル鋼板を準備して予備調整に時間をかけることなく、正確に鋼板位置ずれを補正することができる。 According to the present invention, in the pre-adjustment for associating the plate width of the steel plate and the light shielding amount by the steel plate, polynomial interpolation is used for correction between discrete data by the sample steel plate without using linear interpolation. It is possible to accurately correct the misalignment of the steel sheet without preparing a sample steel sheet and taking time for preliminary adjustment.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明に係る鋼板位置ずれ補正装置の装置構成例を示す図である。また、図２は、本発明に係る鋼板位置ずれ補正方法の処理手順例を示す図である。図中、１はワークサイド側カメラ、２はドライブサイド側カメラ、３は光源、４は鋼板、５はワークサイド側カメラ視野内通光部、６はワークサイド側カメラ視野内遮光部、１０は処理装置、１１は制御装置、および１２はクランプ装置をそれぞれ表す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an apparatus configuration example of a steel plate misalignment correction apparatus according to the present invention. Moreover, FIG. 2 is a figure which shows the process sequence example of the steel plate position shift correction method based on this invention. In the figure, 1 is a work side camera, 2 is a drive side camera, 3 is a light source, 4 is a steel plate, 5 is a light transmission part in the work side camera visual field, 6 is a light shielding part in the work side camera visual field, A processing device, 11 represents a control device, and 12 represents a clamping device.
先ず、図１は、鋼板４の搬送方向の正面から見た図であり、鋼板４の下方に設置した光源３からの光を、鋼板４の上方のワークサイド側に設置した、ワークサイド側カメラ１で捕えている様子を示している。同様に、鋼板４の上方のドライブ側でもドライブサイド側カメラ２で光源３からの光を捕えている。 First, FIG. 1 is a view seen from the front in the conveying direction of the steel plate 4, and a work side camera in which light from the light source 3 installed below the steel plate 4 is installed on the work side above the steel plate 4. 1 shows the state of being caught. Similarly, the drive side camera 2 captures light from the light source 3 on the drive side above the steel plate 4.
両カメラと光源３の中間に鋼板４が置かれているので、例えば、ワークサイド側カメラ１では、ワークサイド側カメラ視野内通光部５からの光は届き、ワークサイド側カメラ視野内遮光部６からの光は鋼板４に遮られて届かない。反対のドライブサイド側に設置したドライブサイド側カメラ２でも同様である。 Since the steel plate 4 is placed between the two cameras and the light source 3, for example, in the work side camera 1, the light from the work side camera visual field light passing part 5 reaches and the work side camera visual field light blocking part. The light from 6 is blocked by the steel plate 4 and does not reach. The same applies to the drive side camera 2 installed on the opposite drive side.
ワークサイド側カメラ１およびドライブサイド側カメラ２での遮光情報（遮光画素数）は、処理装置１０に送られて、以下で説明する処理によって鋼板４の位置ずれ量が演算される。演算された位置ずれ量に基づいて、制御装置１１を介してクランプ装置１２にて鋼板４の位置ずれが補正される。クランプ装置１２は、図では形状など省略しているが、鋼板４を掴んで板幅方向に移動させる機能を有している。 The light shielding information (the number of light shielding pixels) from the work side camera 1 and the drive side camera 2 is sent to the processing device 10, and the amount of positional deviation of the steel plate 4 is calculated by the processing described below. Based on the calculated displacement amount, the displacement of the steel plate 4 is corrected by the clamp device 12 via the control device 11. The clamp device 12 has a function of gripping the steel plate 4 and moving it in the plate width direction, although the shape and the like are omitted in the drawing.
次に、図２にて、本発明に係る鋼板位置ずれ補正方法の処理手順を説明していく。先ず、事前調整として、Step01としてサンプル鋼板での遮光画素数計測を行う。板幅が既知で板幅が異なるサンプル鋼板を複数用意して、それぞれにてカメラによる遮光画素数を測定する。 Next, with reference to FIG. 2, the processing procedure of the steel sheet misalignment correction method according to the present invention will be described. First, as a pre-adjustment, the number of light-shielding pixels on the sample steel plate is measured as Step 01. A plurality of sample steel plates having different plate widths with known plate widths are prepared, and the number of light-shielding pixels by the camera is measured in each sample steel plate.
サンプル測定に当たっては、幅W1[mm]のサンプル鋼板の幅中心をライン幅方向の中央位置に設置して、ワークサイド側カメラ１での遮光画素数を測定する。この際、ワークサイド側カメラ１での遮光画素数がX1w[bit]と測定されると、ワークサイド側の板幅vs遮光画素数として［(W1)/2、X1w］とのデータセットを１点得ることができる。
本発明では、板幅が既に分っているサンプル鋼板の幅中心をライン幅方向の中央位置に正確に設置することによって、サンプル鋼板のワークサイド側エッジはラインライン幅方向の中央位置から板幅の1/2の位置にあることが分り、ワークサイド側カメラ１でのサンプル鋼板の遮光画素数を測定することによって、ワークサイド側でのサンプル鋼板のエッジと遮光画素数を、例えば、上述の［(W1)/2、X1w］のように紐付けることができる。
同様に、同じ状態でのサンプル鋼板によるドライブサイド側カメラ２の遮光画素数をX1d[bit]とすると、ドライブサイド側の板幅vs遮光画素数として［(W1)/2、X1d］とのデータセットを１点得ることができる。
In the sample measurement, the width center of the sample steel plate having the width W1 [mm] is set at the center position in the line width direction, and the number of light-shielded pixels in the work side camera 1 is measured. At this time, if the number of light-shielded pixels in the work-side camera 1 is measured as X1w [bit], a data set of [(W1) / 2, X1w] is 1 as the work-side side plate width vs. light-shielded pixel number. You can get points.
In the present invention, by accurately setting the width center of the sample steel plate whose width is already known at the center position in the line width direction, the work side edge of the sample steel plate is moved from the center position in the line line width direction to the plate width. The edge of the sample steel plate on the work side and the number of light shielding pixels are measured by measuring the number of shading pixels of the sample steel plate on the work side camera 1, for example, as described above. It can be linked like [(W1) / 2, X1w].
Similarly, if the number of shading pixels of the drive side camera 2 using the sample steel plate in the same state is X1d [bit], the data of [(W1) / 2, X1d] as the plate width vs. shading pixel number on the drive side One set can be obtained.
次に、鋼板の中心をライン幅方向の中央位置に合わせた、幅W2[mm]のサンプル鋼板によるワークサイド側カメラ１での遮光画素数がX2w[bit]と、同じ鋼板によるドライブサイド側カメラ２での遮光画素数がX2d[bit]と測定される。すると、［(W2)/2、X2w］、［(W2)/2、X2d］とのデータセットが、ワークサイド側、ドライブサイド側それぞれで得ることができる。 Next, X2w [bit] is the number of light-shielding pixels in the work side camera 1 using the sample steel plate with the width W2 [mm], with the center of the steel plate aligned with the center position in the line width direction, and the drive side camera using the same steel plate. The number of shading pixels at 2 is measured as X2d [bit]. Then, data sets [[W2) / 2, X2w] and [(W2) / 2, X2d] can be obtained on the work side and the drive side, respectively.
このように幅Wn[mm](n=1, 2, 3, ・・・,n)のサンプル鋼板と、ワークサイド側のカメラでの遮光画素数Xnw[bit]、ドライブサイド側のカメラでの遮光画素数Xnd[bit]の関係を、n種類のサンプル鋼板で、離散的にワークサイド側、ドライブサイド側それぞれでn点の計測をする。 In this way, the sample steel plate with the width Wn [mm] (n = 1, 2, 3,..., N), the number of shading pixels Xnw [bit] in the work side camera, and the drive side camera With respect to the relationship between the number of shading pixels Xnd [bit], n types of sample steel plates are used to discretely measure n points on each of the work side and the drive side.
そして、Step02として、先に計測したサンプルデータを用いた多項式補間により、板幅と遮光画素数の関係付けを行う。n種類のサンプル鋼板の板幅と遮光画素数のデータを元にして、処理装置１０では、データ補間のための多項式を式（１）のように求める。
Ｙ＝ａｎ−１Ｘｎ−１＋・・・＋ａ１Ｘ１＋ａ０・・・（１）
ここで、Ｙは遮光画素数［bit］、Ｘは板幅［ｍｍ］、ａｎ−１〜ａ０は係数
具体的には、サンプル鋼板のn点のデータセット（Ｙ、Ｘ）を用いてn個の連立方程式から、ａｎ−１〜ａ０の係数を求める。ワークサイド側およびドライブサイド側の両方で行う。なお、多項式補間以外には、スプライン補間を用いるようにしてもよい。
In Step 02, the plate width and the number of light-shielded pixels are related by polynomial interpolation using the sample data measured previously. Based on the data of the plate width and the number of light-shielding pixels of n kinds of sample steel plates, the processing apparatus 10 obtains a polynomial for data interpolation as shown in Equation (1).
Y = a n-1 X n-1 +... + A 1 X 1 + a 0 (1)
Here, Y is the number of light-shielded pixels [bit], X is a plate width [mm], a n-1 to a 0 are coefficients Specifically, using a data set (Y, X) of n points of a sample steel plate. From n simultaneous equations, coefficients a n−1 to a 0 are obtained. Perform on both work side and drive side. In addition to the polynomial interpolation, spline interpolation may be used.
図３は、板幅と遮光画素数の関係付けを説明する図であり、（ａ）は従来の板幅と遮光画素数の関係付けを、（ｂ）は本発明の板幅と遮光画素数の関係付けを示す図である。それぞれ、横軸に板幅［ｍｍ］、縦軸に遮光画素数［bit］をとり、片側、すなわちワークサイド側カメラでの板幅と遮光画素数の関係付けを示している。 3A and 3B are diagrams for explaining the relationship between the plate width and the number of light-shielded pixels. FIG. 3A shows the relationship between the conventional plate width and the number of light-shielded pixels, and FIG. 3B shows the relationship between the plate width and the number of light-shielded pixels of the present invention. FIG. The horizontal axis indicates the plate width [mm], and the vertical axis indicates the number of light-shielded pixels [bit]. The relationship between the plate width and the number of light-shielded pixels in one side, that is, the work side camera is shown.
図３では、５種類の板幅［板幅中心からワークサイドエッジまで300、500、700、900、1100mm］の異なったサンプル鋼板での遮光画素数を離散データとして黒丸として示している。５点の間の幅を有する鋼板による遮光画素数は計測していないので、従来は、その間を線形補間している（図３（ａ））。 In FIG. 3, the number of light-shielding pixels on different sample steel plates of five types of plate widths [300, 500, 700, 900, 1100 mm from the plate width center to the work side edge] is shown as black circles as discrete data. Since the number of light-shielding pixels by a steel plate having a width between 5 points is not measured, conventionally, linear interpolation is performed between them (FIG. 3A).
使用されるカメラレンズや防塵カバーに付属するレンズなどのレンズの収差があるため、線形補間による補間では正確な板幅を求めることができない。なお、線形補間による補間誤差を少なくするために、サンプル鋼板を多数用意して事前に計測することも理論的には可能であるものの、多数のサンプル鋼板を準備すること、そして予備調整に時間をかけることは現実的ではない。 Due to the aberration of the lens such as the camera lens used and the lens attached to the dust cover, the accurate plate width cannot be obtained by interpolation by linear interpolation. Although it is theoretically possible to prepare a large number of sample steel plates in order to reduce the interpolation error due to linear interpolation, it is theoretically possible to prepare a large number of sample steel plates and take time to make preliminary adjustments. It is not realistic to call.
そこで、本発明では、図３（ｂ）に示すように、５点間の補正に下に凸となる多項式補間として、４次の多項式；Ｙ＝ａ４Ｘ４＋ａ３Ｘ３＋ａ２Ｘ２＋ａ１Ｘ１＋ａ０としている。なお、多項式補間としては、必要に応じて、ｎ次（ｎは自然数）として求めても良い。 Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 3 (b), a quadratic polynomial; Y = a 4 X 4 + a 3 X 3 + a 2 X 2 is used as a polynomial interpolation that protrudes downward for correction between five points. + A 1 X 1 + a 0 In addition, as polynomial interpolation, you may obtain | require as n order (n is a natural number) as needed.
以上で、サンプル鋼板を用いた事前調整を終了して、次に、位置ずれを検出する対象である鋼板をカメラ位置に搬送して、ライン幅方向の中央位置からの鋼板位置ずれ量の検出を開始する（Step03）。なお、事前調整については、サンプル鋼板を新たに代えて事前調整を行うまでは再度行うことなく、Step03からEndまでの処理をずれ検出の対象である鋼板ごとに繰り返して行う。 With the above, the pre-adjustment using the sample steel plate is completed, and then the steel plate that is the target for detecting the positional deviation is transported to the camera position to detect the amount of deviation of the steel plate from the center position in the line width direction. Start (Step 03). In addition, about prior adjustment, it repeats for the steel plate which is the object of a shift | offset | difference detection, without performing again from step 03 to End until it replaces with a new sample steel plate and performs prior adjustment.
Step04の鋼板での遮光画素数計測では、Step01と同様に、ワークサイド側カメラ１およびドライブサイド側カメラ２によって、対象となる鋼板に対してライン中央位置から両側の遮光画素数を計測する。 In Step 04, the number of light-shielded pixels on the steel plate is measured by the work side camera 1 and the drive side camera 2 with respect to the target steel plate from the center position of the line.
そして、Step05の多項式補間による板幅の演算では、計測した両側の遮光画素数から事前調整のStep02で求めた補間のための多項式である前記（１）式を用いて、ワークサイド側およびドライブサイド側のライン中央からの板幅を計算する。 In the calculation of the plate width by the polynomial interpolation in Step 05, the work side and the drive side are calculated by using the equation (1) which is a polynomial for interpolation obtained in Step 02 of the pre-adjustment from the measured number of light-shielding pixels on both sides. Calculate the plate width from the center of the side line.
ワークサイド側カメラ１での遮光画素数がXmw[bit]と計測されれば、ワークサイド用の（１）式からワークサイド側のライン中央からの板幅がYmw[mm]と計算され、このときドライブサイド側カメラ２での遮光画素数がXmd[bit]と計測されれば、ドライブサイド用の（１）式からドライブサイド側のライン中央からの板幅がYmd[mm]として計算される。 If the number of shading pixels at the work side camera 1 is measured as Xmw [bit], the plate width from the center of the line on the work side is calculated as Ymw [mm] from equation (1) for the work side. If the number of shading pixels in the drive side camera 2 is measured as Xmd [bit], the plate width from the center of the drive side line is calculated as Ymd [mm] from the equation (1) for the drive side. .
Step06のライン中央からのずれ量の算出では、鋼板の幅方向中心のライン中央からのずれ量を算出する。上述のように、ワークサイド側のライン中央からの板幅がYmw[mm]、ドライブサイド側のライン中央からの板幅がYmd[mm]であるとすると、この鋼板の全板幅は、両方を加算したYmw＋Ymd[mm]である。 In the calculation of the deviation amount from the line center in Step 06, the deviation amount from the line center at the center in the width direction of the steel sheet is calculated. As described above, if the plate width from the center of the line on the work side is Ymw [mm] and the plate width from the center of the line on the drive side is Ymd [mm], the total plate width of this steel sheet is both Is Ymw + Ymd [mm].
この時、例えば、Ymw＞Ymdであるとすれば、この鋼板の幅方向中心はライン中央からワークサイド側に（Ymw−Ymd）／２[mm]だけずれており、反対に、Ymw＜Ymdであるとすれば、この鋼板の幅方向中心はライン中央からドライブサイド側に（Ymd−Ymw）／２[mm]だけずれていることとなる。したがって、上述のずれ量だけずれた方向と反対側に鋼板を移動させてやれば、鋼板の幅方向中心をライン中央位置にもってくることができる。 At this time, for example, if Ymw> Ymd, the center in the width direction of this steel sheet is shifted by (Ymw−Ymd) / 2 [mm] from the center of the line to the work side, and conversely, if Ymw <Ymd If there is, the center in the width direction of the steel sheet is shifted from the center of the line to the drive side by (Ymd−Ymw) / 2 [mm]. Therefore, if the steel plate is moved to the opposite side to the direction shifted by the above-described shift amount, the center in the width direction of the steel plate can be brought to the line center position.
なお、鋼板の長手方向での幅変動を考慮し、複数個所でStep04〜Step06を行いそれぞれの平均値をとるようにしても良い。 In consideration of the width variation in the longitudinal direction of the steel plate, Step 04 to Step 06 may be performed at a plurality of locations to take the average value of each.
以上で、ライン中央位置からの鋼板の幅方向中心のずれ量を正確に求めることができる。そして、最終的にStep07にて、鋼板のずれを補正する。処理装置１０で求めた鋼板ずれ量を、制御装置１１に送って制御装置１１の指示によってクランプ装置１２を用いて鋼板４を幅方向に移動させて、鋼板のずれの補正を終了する。 As described above, the deviation amount of the center of the steel sheet in the width direction from the center position of the line can be accurately obtained. Finally, in Step 07, the deviation of the steel sheet is corrected. The steel plate deviation amount obtained by the processing device 10 is sent to the control device 11 and the steel plate 4 is moved in the width direction using the clamp device 12 according to an instruction from the control device 11, and the correction of the deviation of the steel plate is completed.
なお、以上の説明では、処理装置１０と制御装置１１を分けているが、処理装置の機能を制御装置でまかない、装置を統合するようにしてもよい。 In the above description, the processing device 10 and the control device 11 are separated, but the functions of the processing device may not be covered by the control device, and the devices may be integrated.
本発明を用いて、先行材と後行材の溶接を行う際の、先行材と後行材の中心位置合わせに適用した実施例を以下に示す。図４は、本実施例を説明する図である。 An embodiment applied to the center alignment of the preceding material and the succeeding material when welding the preceding material and the following material using the present invention will be described below. FIG. 4 is a diagram for explaining the present embodiment.
ライン出側の先行材のワーク側およびドライブ側それぞれにカメラ１台ずつと、ライン入側の後行材のワーク側およびドライブ側それぞれにカメラ１台ずつの計４台のカメラを配置し、本発明を適用して先行材および後行材の幅中心をライン中央線にあわせた状態で溶接を行っている。なお、図には光源は図示していないが、ライン出側の先行材のワーク側およびドライブ側カメラの先行材を挟んだ下方、およびライン入側の後行材のワーク側およびドライブ側カメラの先行材を挟んだ下方には、それぞれ光源が板幅方向に１台ずつ設置されている。 A total of four cameras, one camera each on the workpiece side and drive side of the leading material on the line exit side, and one camera each on the workpiece side and drive side of the succeeding material on the line entry side, By applying the invention, welding is performed in a state in which the width centers of the preceding material and the following material are aligned with the line center line. Although the light source is not shown in the figure, the workpiece side of the preceding material on the line exit side and the lower side of the preceding material of the drive side camera, and the workpiece side of the following material on the line entry side and the drive side camera One light source is installed in the plate width direction below each of the preceding materials.
図５は、実施例における多項式補間の一例を示す図である。５サンプル鋼板での離散データ（[板幅［ｍｍ］、遮光画素数［bit］]：［300、400］、［500、450］［700、650］、［900、1100］、［1100、2000］）から求めた多項式補間をプロットしたもので、線形補間もあわせて示している。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of polynomial interpolation in the embodiment. Discrete data on 5 sample steel plates ([plate width [mm], number of shading pixels [bit]]: [300, 400], [500, 450] [700, 650], [900, 1100], [1100, 2000 ]) Is a plot of the polynomial interpolation obtained from], and also shows linear interpolation.
板幅が大きい領域では、線形補間と多項式補間との差が凸状に大きく現れていることが分る。本発明を用いた鋼板のずれ量の補正は、レンズの収差による誤差を補正すべく上手く行われており、先行材と後行材の位置あわせが精度良くできることを確認した。 It can be seen that in the region where the plate width is large, the difference between the linear interpolation and the polynomial interpolation appears large in a convex shape. The correction of the shift amount of the steel plate using the present invention was successfully performed to correct the error due to the aberration of the lens, and it was confirmed that the alignment of the preceding material and the succeeding material can be performed with high accuracy.
１ ワークサイド側カメラ
２ ドライブサイド側カメラ
３ 光源
４ 鋼板
５ ワークサイド側カメラ視野内通光部
６ ワークサイド側カメラ視野内遮光部
１０ 処理装置
１１ 制御装置
１２ クランプ装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Work side side camera 2 Drive side side camera 3 Light source 4 Steel plate 5 Work side side camera visual field passage part 6 Work side side camera visual field light shielding part 10 Processing apparatus 11 Control apparatus 12 Clamp apparatus
Claims (2)
該サンプル鋼板での遮光画素数計測ステップで得られたサンプル鋼板での離散データ間を補間するための多項式を求めて板幅と遮光画素数の関係付けを行う、板幅と遮光画素数の関係付けステップと、
対象となる鋼板での遮光画素数を計測する、鋼板での遮光画素数計測ステップと、
計測した遮光画素数を前記多項式に代入して板幅を計算する、多項式補間による板幅の演算ステップと、
計算したワークサイド側のライン中央からの板幅およびドライブサイド側のライン中央からの板幅に基づいてライン中央位置からの鋼板の幅方向中心のずれ量を算出する、ライン中央からのずれ量の算出ステップと、
算出したライン中央位置からの鋼板の幅方向中心のずれ量だけ鋼板を幅方向に移動する、鋼板のずれの補正ステップとを有することを特徴とする鋼板位置ずれ補正方法。 A steel plate misalignment correction method for correcting a steel plate misalignment in a continuous processing line of steel plates, wherein a plurality of sample steel plates having different plate widths with known plate widths are prepared, and the width center of the sample steel plate is the center position in the line width direction. The sample steel plate is set so that the sample steel plate is irradiated with light irradiated from below with the upper camera, and the number of light-shielding pixels blocked by the sample steel plate is measured from the captured image. A shading pixel number measuring step;
The relationship between the plate width and the number of light-shielded pixels is obtained by obtaining a polynomial for interpolating between discrete data on the sample steel plate obtained in the step of measuring the number of light-shielded pixels on the sample steel plate. Attaching step,
Measuring the number of light-shielded pixels on the target steel plate, measuring the number of light-shielded pixels on the steel plate,
Substituting the measured number of light-shielded pixels into the polynomial to calculate the plate width, calculating the plate width by polynomial interpolation;
Based on the calculated plate width from the line center on the work side and the plate width from the line center on the drive side , calculate the amount of deviation from the center position in the width direction of the steel sheet from the line center position. A calculation step;
A steel plate misalignment correction method, comprising: a step of correcting a steel plate misalignment, wherein the steel plate is moved in the width direction by an amount of misalignment of the center of the steel plate in the width direction from the calculated line center position.
鋼板の下方に設置され、鋼板に向かって光を放つ光源と、
鋼板の上方のワークサイド側に設置され、前記光を受けるワークサイド側カメラと、
鋼板の上方のドライブサイド側に設置され、前記光を受けるドライブサイド側カメラと、
両カメラで撮影した画像から鋼板によって遮られる遮光画素数を求め、この遮光画素数に基づき、ライン中央位置からの鋼板の幅方向中心のずれ量を算出する制御装置と、
前記ずれ量に基づき、鋼板を幅方向に移動させて、鋼板のずれを補正するクランプ装置とを具備し、
ライン中央位置からの鋼板の幅方向中心のずれ量を算出するにあたっては、
事前に板幅が既知で板幅が異なるサンプル鋼板を複数用意して、サンプル鋼板の幅中心がライン幅方向の中央位置となるようにサンプル鋼板を設置して、該サンプル鋼板に対して下方より照射した光を上方の両カメラで撮影し、撮影した画像からサンプル鋼板によって遮られる遮光画素数を計測し、サンプル鋼板での離散データ間を補間するための多項式を求めて板幅と遮光画素数の関係付けを行い、ワークサイド側のライン中央からの板幅およびドライブサイド側のライン中央からの板幅に基づいてライン中央位置からの鋼板の幅方向中心のずれ量を算出することを特徴とする鋼板位置ずれ補正装置。 A steel plate misalignment correction apparatus that corrects a steel plate misalignment in a continuous processing line of steel plates,
A light source installed below the steel plate and emitting light toward the steel plate;
A work side camera installed on the work side above the steel plate and receiving the light;
A drive side camera installed on the drive side above the steel plate and receiving the light;
A controller that calculates the number of light-shielding pixels that are shielded by the steel plate from images taken by both cameras, and calculates the amount of deviation of the center of the steel sheet in the width direction from the line center position based on the number of light-shielding pixels;
Based on the shift amount, the steel plate is moved in the width direction, and a clamp device that corrects the shift of the steel plate is provided,
In calculating the deviation of the center of the steel sheet in the width direction from the center position of the line,
Prepare multiple sample steel plates with different plate widths known in advance and install the sample steel plates so that the center of the width of the sample steel plate is the center position in the line width direction. Photograph the irradiated light with both cameras above, measure the number of light-shielded pixels blocked by the sample steel plate from the captured images, find the polynomial for interpolating between discrete data on the sample steel plate, and obtain the plate width and the number of light-shielded pixels characterized in that the relationship with gastric row, to calculate the amount of deviation of the center in the lateral direction of the steel sheet from the line center position based on the plate width from the line center of the plate width and the drive-side from the line center of the workpiece-side A steel sheet misalignment correction apparatus.
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