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公開番号2025027340
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-27
出願番号2023132073
出願日2023-08-14
発明の名称穴検出装置
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人iX
主分類G01N 21/894 20060101AFI20250219BHJP(測定;試験)
要約【課題】誤検出を低減可能な穴検出装置を提供する。
【解決手段】穴検出装置は、第1方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、前記第1方向に対して交差する第2方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、を備える。前記判定部は、前記板状部材の前記第2方向に沿った長さの目標値を取得し、前記目標値に基づいて前記板状部材の端縁の存在予想範囲を決定し、前記存在予想範囲内において、前記板状部材の一対の端縁を検出し、前記第2方向における前記一対の端縁間の範囲を探索範囲とし、前記探索範囲において前記穴を探索する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、
前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、
前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記判定部は、
前記板状部材の前記第２方向に沿った長さの目標値を取得し、
前記目標値に基づいて前記板状部材の端縁の存在予想範囲を決定し、
前記存在予想範囲内において、前記板状部材の一対の端縁を検出し、
前記第２方向における前記一対の端縁間の範囲を探索範囲とし、
前記探索範囲において前記穴を探索する穴検出装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記判定部は、前記目標値、前記板状部材の前記第２方向に沿った長さの変動範囲、及び、前記板状部材の前記第２方向における位置の変動範囲に基づいて、前記存在予想範囲を決定する請求項１に記載の穴検出装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記存在予想範囲内において、前記板状部材の前記第２方向中央部から端部に向かう方向に沿って前記強度プロファイルが明転する位置を前記端縁の位置とする請求項１に記載の穴検出装置。
【請求項４】
第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、
前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、
前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記光検出部は、所定の時間間隔で前記強度プロファイルを作成し、
前記判定部は、
前記板状部材の前記第２方向中央部から端部に向かう方向において前記強度プロファイルが明転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、
複数の前記強度プロファイルに基づいて前記端縁の位置の移動平均を算出し、
新たな前記強度プロファイルにおいて、前記移動平均における強度が第１強度範囲内にあるときは、前記新たな強度プロファイルを前記移動平均から前記板状部材の内側に向けて探索し、前記新たな強度プロファイルが暗転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、
新たな前記強度プロファイルにおいて、前記移動平均における強度が前記第１強度範囲よりも低い第２強度範囲内にあるときは、前記新たな強度プロファイルを前記移動平均から前記板状部材の外側に向けて探索し、前記新たな強度プロファイルが明転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、
前記新たな強度プロファイルにおける一対の前記端縁の位置間の範囲を探索範囲とし、
前記探索範囲において前記穴を探索する穴検出装置。
【請求項５】
第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、
前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、
前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記光検出部は、所定の時間間隔で前記強度プロファイルを作成し、
前記判定部は、
複数の前記強度プロファイルに基づいて明領域を検出し、
前記明領域の形状に基づいて、前記明領域が前記穴に起因するものか異物に起因するものかを判断する穴検出装置。
【請求項６】
前記判断は、
前記明領域の前記第１方向における長さに対する前記第２方向における長さの比の値を算出し、
前記比の値が基準値以下である前記明領域を前記穴に起因する明領域と判断する請求項５に記載の穴検出装置。
【請求項７】
前記判断は、
前記明領域の前記第２方向における長さの最小値に対する前記第２方向における長さの最大値の比の値を算出し、
前記比の値が基準値以下である前記明領域を前記穴に起因する明領域と判断する請求項５に記載の穴検出装置。
【請求項８】
前記板状部材は鋼板である請求項１、４及び５のいずれか１つに記載の穴検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
実施形態は、穴検出装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
板状部材の製造ラインにおいては、穴状欠陥を検出する穴検出装置が使用されている。このような装置においては、誤検出の低減が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－２１６５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態の目的は、誤検出を低減可能な穴検出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】
実施形態に係る穴検出装置は、第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、を備える。前記判定部は、前記板状部材の前記第２方向に沿った長さの目標値を取得し、前記目標値に基づいて前記板状部材の端縁の存在予想範囲を決定し、前記存在予想範囲内において、前記板状部材の一対の端縁を検出し、前記第２方向における前記一対の端縁間の範囲を探索範囲とし、前記探索範囲において前記穴を探索する。
【０００６】
実施形態に係る穴検出装置は、第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、を備える。前記光検出部は、所定の時間間隔で前記強度プロファイルを作成する。前記判定部は、前記板状部材の前記第２方向中央部から端部に向かう方向において前記強度プロファイルが明転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、複数の前記強度プロファイルに基づいて前記端縁の位置の移動平均を算出し、新たな前記強度プロファイルにおいて、前記移動平均における強度が第１強度範囲内にあるときは、前記新たな強度プロファイルを前記移動平均から前記板状部材の内側に向けて探索し、前記新たな強度プロファイルが暗転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、新たな前記強度プロファイルにおいて、前記移動平均における強度が前記第１強度範囲よりも低い第２強度範囲内にあるときは、前記新たな強度プロファイルを前記移動平均から前記板状部材の外側に向けて探索し、前記新たな強度プロファイルが明転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、前記新たな強度プロファイルにおける一対の前記端縁の位置間の範囲を探索範囲とし、前記探索範囲において前記穴を探索する。
【０００７】
実施形態に係る穴検出装置は、第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、を備える。前記光検出部は、所定の時間間隔で前記強度プロファイルを作成する。前記判定部は、複数の前記強度プロファイルに基づいて明領域を検出し、前記明領域の形状に基づいて、前記明領域が前記穴に起因するものか異物に起因するものかを判断する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１の実施形態に係る穴検出装置を示す図である。
図２（ａ）～（ｃ）は、第１の実施形態に係る穴検出装置の基本的な動作を示す図である。
図３は、第１の実施形態に係る穴検出装置の基本的な動作を示すフローチャートである。
図４は、第１の実施形態における図３のステップＳ１を示すフローチャートである。
図５は、第１の実施形態における光の強度プロファイルの一例を示す図である。
図６は、第２の実施形態における図３のステップＳ１を示すフローチャートである。
図７（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施形態における光の強度プロファイルの一例を示す図である。
図８は、第３の実施形態における図３のステップＳ２を示すフローチャートである。
図９（ａ）は板状部材の穴に起因する明領域及び異物に起因する明領域の例を示す図であり、（ｂ）はこれらの明領域の形状を示す図であり、（ｃ）はこれらの明領域を検出する光検出部の画素を示す図である。
図１０は、第４の実施形態における図３のステップＳ２を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係る穴検出装置を示す図である。
図１に示すように、本実施形態に係る穴検出装置１は、板状部材１００における穴の有無を検査する装置である。板状部材１００は、例えば、鋼板である。板状部材１００は、例えば、幅が０．５～２ｍ程度で、厚さが０．１～５ｍｍ程度で、長さが数百ｍ程度で、保管時及び運搬時にはコイル状に巻かれている。穴の有無を検査する際には、板状部材１００がコイルから巻き出され、穴検出装置１内を通過して、再びコイルに巻き戻される。
【００１０】
以下、説明の便宜上、穴検出装置１内における板状部材１００の幅方向（第２方向）を「Ｘ方向」とし、板状部材１００の厚さ方向を「Ｚ方向」とし、板状部材１００の移動方向（第１方向）を「Ｙ方向」とする。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、例えば、相互に直交している。板状部材１００に存在する穴は、板状部材１００をＺ方向に貫通している。
（【００１１】以降は省略されています）

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