BR112014010961B1

BR112014010961B1 - Aparelho e método de monitoramento para uma operação de soldagem por resistência elétrica

Info

Publication number: BR112014010961B1
Application number: BR112014010961-3A
Authority: BR
Inventors: Noboru Hasegawa; Tomohiro Nakaji; Yoshifumi Karube; Kazuto Yamamoto
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2020-12-22
Also published as: EP2777859B1; CA2854097C; EP2777859A4; CA2854097A1; CN103930233A; JP5549963B2; CN103930233B; WO2013069748A1; KR20140084280A; BR112014010961A2; KR101476594B1; JPWO2013069748A1; EP2777859A1

Abstract

aparelho de monitoramento para uma operação de soldagem por resistência elétrica e método. um aparelho de monitoramento para uma operação de soldagem por resistência elétrica que forma uma folha de aço continuamente em um formato cilíndrico enquanto a folha é transferida, e aquece e funde ambas as extremidades circunferenciais da folha de aço formada convergindo em uma forma de v, e fixa um a contra a outra, inclui: uma unidade que obtém uma imagem de um a região incluindo uma seção de convergência em v entre ambas as extremidades circunferenciais; ou uma unidade que detecta um ponto de contato e uma unidade que detecta um ponto de convergência em v; uma unidade que define uma região de medição de temperatura incluindo uma zona de solda na qual uma zona de fusão em um interior da folha de aço começa a ser descarregada para uma superfície da folha de aço; uma unidade que calcula um nível de luminância; uma unidade que converte o nível de luminância em temperatura; e uma unidade que determina se uma temperatura da região de medição de temperatura é maior que ou igual a um valor limite inferior predeterminado.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] Em uma ampla faixa no campo dos tubos, tais como tubos de linha para petróleo ou gás; produtos tubulares de campos de petró- leo; tubos para energia atômica, calor geotérmico, indústrias químicas, e estruturas mecânicas; além dos tubos para uso geral, os tubos de aço soldados por resistência elétrica são usados.

[002] A presente invenção refere-se a um aparelho de monitora- mento de operação, a um método, a um programa, e a um meio de armazenamento para o monitoramento de uma soldagem por resistên- ciaelétrica (tais como, a soldagem por resistência em alta frequência ou a soldagem por indução) que, em uma fábrica de tubos de aço sol- dados por resistência elétrica, forma uma chapa de aço continuamente em um formato cilíndrico com um grupo de rolos enquanto transfere a chapa de aço, e aquece e funde ambas as extremidades circunferen- ciais convergindo em uma forma de V, e fixa uma contra a outra.

[003] É reivindicada a prioridade do Pedido de Patente Japonês #No. 2011-245677, depositado em 9 de novembro de 2011, cujo conteúdo é incorporado ao presente documento a título de referên- cia.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[004] Em uma fábrica de tubos de aço soldados por resistência elétrica, uma chapa de aço do tipo tira é formada continuamente em um formato cilíndrico com um grupo de rolos enquanto a chapa de aço é transferida, e ambas as extremidades circunferenciais convergindo em uma forma de V são aquecidas e fundidas, e são fixadas uma con- tra a outra.

[005] A fim de monitorar e controlar a operação dessa soldagem por resistência elétrica, faz-se necessária a prova de que a zona de solda, após a fixação de ambas as extremidades circunferenciais da chapa de aço formada, se encontra suficientemente fundida e que a mesma fica liquefeita como resultado de ter atingido o ponto de fusão da chapa de aço (doravante referido como evidência de fusão). Deste modo, faz-se necessário medir a temperatura correta da zona de solda em tempo real. No presente documento, zona de solda se refere a uma área na qual, depois de as peças aquecidas e fundidas do aço se fixarem uma contra a outra, a zona de fusão começa a ser descarre- gada do interior da espessura de chapa para uma superfície do aço como resultado de uma força de recalque que é aplicada com os rolos de compressão.

[006] Convencionalmente, um termômetro de radiação é usado para medir a temperatura de uma região predeterminada em torno da área junta entre ambas as extremidades circunferenciais da chapa de aço formada. Neste caso, a zona de solda pode se deslocar na direção da largura ou na direção longitudinal. Por conseguinte, na prática, a região predeterminada é definida mais larga que o esperado, e, por exemplo, uma temperatura média daquela região é medida.

[007] No entanto, com a definição da região predeterminada mais larga que o esperado, uma região de temperatura mais baixa vem a ser incluída na mesma. Sendo assim, a temperatura média da região predeterminada é menor que o ponto de fusão do aço. Em adição, uma vez que a área da região de temperatura mais baixa muda de acordo com a quantidade de calor introduzido, a espessura de chapa, ou coisa do gênero, esta medição de temperatura não é a correta para a zona de solda, e, consequentemente, não funciona como evidência de fusão.

[008] Além disso, é conhecida a utilização de um dispositivo de geração de imagem a fim de controlar uma soldagem por resistência elétrica, por exemplo, o aparelho e o método para aquecimento de um tubo de aço descritos no Documento de Patente 1, no qual um disposi- tivo de geração de imagem é usado para coletar como uma imagem a distribuição de luminância bidimensional na direção da espessura de chapa da zona de solda e na direção longitudinal das faces de extre- midade da chapa de aço, e, em seguida, a imagem de distribuição de luminância que é emitida a partir do dispositivo de geração de imagem é processada de modo a extrair as faces de junta. Após isso, por meio do uso da técnica de medição de temperatura de radiação, por exem- plo, o valor de luminância é convertido em temperatura para cada pixel, para, assim, se obter a distribuição de temperatura das faces de junta na direção da espessura de chapa.

[009] No entanto, a radiância das chapas de aço tem uma de- pendência direcional, e as chapas de aço têm um ângulo no qual a ra- diância é alta, tal como mostrado, por exemplo, na Figura 19. Na Figu- ra 19, εn designa a emissividade vertical, e ε(θ) designa a emissividade na direção θ. Na disposição fotográfica do Documento de Patente 1, é requerido fotografar o aço em um baixo ângulo no qual a radiância tem uma alta dependência de ângulo. Por outro lado, no processo corrente, o ângulo convergente e as faces de junta variam ao longo do tempo devido à descentralização dos rolos, à variação da formação, ou coisa do gênero. Isto resulta em uma grande mudança na radiância com as alterações da posição relativa do sistema óptico fotográfico com rela- ção ao aço. Sendo assim, neste método, apenas a distribuição de temperatura relativa na direção da espessura de chapa poderá ser medida a partir dos níveis de luminância fotografados, e é difícil medir a temperatura absoluta.

[0010] Em seguida, por exemplo, o Documento de Patente 2 apre- senta um método de monitoramento de uma zona de solda por resis- tência elétrica, no qual a distribuição de luminância em uma região li- near substancialmente ortogonal a uma linha de soldagem é tomada como sinais de imagem da fotografia por um sensor de luminância, e esta operação é monitorada, a região linear sendo predefinida como uma região de monitoramento em uma posição 20 a 500 mm espaça- da do ponto de soldagem no lado a jusante.

[0011] No entanto, com o monitoramento na posição 20 a 500 mm espaçada do ponto de solda no lado a jusante, ou seja, em um local sobre o lado a jusante distante da posição na qual a soldagem termi- nou, de fato pequenos defeitos de soldagem poderão ser detectados, mas será difícil prevenir os defeitos de solda fria para a determinação se a zona de solda atingiu a temperatura de fusão ou não. Além disso, uma vez que a medição é feita em um local sobre o lado a jusante do ponto de soldagem, filmes de óxido são formados localmente sobre a camada de superfície. Sendo assim, a temperatura correta da zona de solda não é medida quando as zonas de fusão são descarregadas do interior da espessura de chapa para a superfície de aço e eventual- mente juntadas entre si sobre a superfície de chapa.

[0012] Listagem de Citações

[0013] Literatura de Patente

[0014] Documento de Patente 1: Pedido de Patente Japonês não examinado, Primeira Publicação #No. 2009-113070

[0015] Documento de Patente 2: Pedido de Patente Japonês não examinado, Primeira Publicação #No. 2011-036892

SUMÁRIO DA INVENÇÃO Problemas a serem solucionados pela invenção

[0016] A presente invenção foi obtida em vista das circunstâncias acima e tem como objeto medir a temperatura da região de medição de temperatura incluindo a zona de solda na qual o aço fundido no qual uma força de recalque é aplicada com os rolos de compressão e começa a ser descarregada do interior da espessura de chapa para a superfície do aço, em tempo real, de uma maneira estável e precisa, para, assim, prover uma evidência de fusão de modo a evitar as con- dições de soldagem que poderão levar a uma possível desfusão. Isto torna possível oferecer um controle operacional, tal como definir as condições de solda em condições favoráveis. Sendo assim, é possível suprimir a ocorrência de uma área deficiente devido a uma desfusão.

Meios para a solução do problema

[0017] Os presentes inventores vêm adotar o seguinte a fim de solucionar os problemas acima e chegar ao objeto:

[0018] Um aparelho de monitoramento para uma operação de sol- dagem por resistência elétrica de acordo com um primeiro aspecto da presente invenção é um aparelho de monitoramento para uma opera- ção de soldagem por resistência elétrica que forma uma chapa de aço do tipo tira continuamente em um formato cilíndrico com um grupo de rolos enquanto a chapa de aço está sendo transferida, e aquece e funde ambas as extremidades circunferenciais da chapa de aço for- mada convergindo em uma forma de V, e fixa uma contra a outra, in- cluindo: uma unidade de obtenção de imagem que tira uma fotografia de pelo menos um dentre um lado de superfície externa e um lado de superfície interna da chapa de aço quando a chapa de aço é formada no formato cilíndrico, para, assim, se obter uma imagem de uma regi- ão incluindo uma seção de convergência em V, que é uma área na qual ambas as extremidades circunferenciais convergem na forma em V; ou uma unidade de detecção de ponto de contato que, com base na imagem obtida pela unidade de obtenção de imagem, detecta um pon- to de contato entre ambas as extremidades circunferenciais da chapa de aço formada convergindo na forma em V, e uma unidade de detec- ção de ponto de convergência em V que, com base na imagem obtida pela unidade de obtenção de imagem, detecta um ponto de conver- gência em V, que é um ponto de convergência geométrico entre am- bas as extremidades circunferenciais da chapa de aço formada con- vergindo na forma em V; uma unidade de definição de região de medi- ção de temperatura que, com base em uma posição do ponto de con- tato detectada pela unidade de detecção de ponto de contato ou em uma posição do ponto de convergência em V detectada pela unidade de detecção de ponto de convergência em V, define uma região de medição de temperatura incluindo uma zona de solda na qual uma zo- na de fusão em um interior de uma espessura de chapa da chapa de aço começa a ser descarregada para uma superfície da chapa de aço; uma unidade de computação de nível de luminância que calcula um nível de luminância da região de medição de temperatura que foi defi- nido pela unidade de definição de região de medição de temperatura; uma unidade de conversão de temperatura que, com base em um da- do de conversão de temperatura predefinido, converte o nível de lumi- nância da região de medição de temperatura calculada pela unidade de computação de nível de luminância em uma temperatura da região de medição de temperatura; e uma unidade de determinação que de- termina se uma temperatura da região de medição de temperatura é maior que ou igual a um valor limite inferior predeterminado.

[0019] No aparelho de monitoramento para uma operação de sol- dagem por resistência elétrica, tal como apresentado no item (1), no caso da detecção do ponto de contato pela unidade de detecção de ponto de contato, a unidade de definição de região de medição de temperatura pode definir a região de medição de temperatura de modo a incluir a zona de solda pressupondo que a zona de solda se encon- tra presente em uma posição espaçada do ponto de contato em um lado a jusante a uma dada distância.

[0020] No aparelho de monitoramento para uma operação de sol- dagem por resistência elétrica, tal como apresentado no item (2), no caso da detecção do ponto de contato pela unidade de detecção de ponto de contato, a unidade de detecção de ponto de contato pode, com base na imagem obtida pela unidade de obtenção de imagem, primeiramente detectar o ponto de contato entre ambas as extremida- des circunferenciais da chapa de aço formada convergindo na forma em V; com base na imagem obtida pela unidade de obtenção de ima- gem, aproximar linearmente ambas as extremidades circunferenciais da chapa de aço formada convergindo na forma em V, e determinar se uma região dividida, que vem a ser uma área dividida separada de uma ponta da seção de convergência em V sobre um lado a jusante, se encontra presente ou não em uma linha estendida de um bissetor de um ângulo de convergência em V formado pelas linhas de aproxi- mação que se encontram; e quando é determinado que a região divi- didanão está presente, detectar o ponto de contato primeiramente de- tectado como o ponto de contato, enquanto que quando é determinado que a região dividida se encontra presente, detectar um ponto a jusan- te mais distante da região dividida como o ponto de contato.

[0021] O aparelho de monitoramento para uma operação de sol- dagem por resistência elétrica, tal como apresentado em qualquer um dos itens (1) a (3), pode incluir ainda uma unidade de criação de ima- gem de máscara que cria uma imagem de máscara de modo a excluir uma região de alto nível de luminância com o nível de luminância mai- or que ou igual a um valor predeterminado da imagem obtida pela uni- dade de obtenção de imagem.

[0022] Um método de monitoramento de uma operação de solda- gem por resistência elétrica de acordo com um segundo aspecto da presente invenção é um método de monitoramento de uma operação de soldagem por resistência elétrica que forma uma chapa de aço do tipo tira continuamente em um formato cilíndrico com um grupo de ro- los enquanto a chapa de aço está sendo transferida, e aquece e funde ambas as extremidades circunferenciais da chapa de aço formada convergindo em uma forma de V, e fixa uma contra a outra, incluindo: uma etapa de obtenção de imagem tirando uma fotografia de pelo me- nos um dentre um lado de superfície externa e um lado de superfície interna da chapa de aço quando a chapa de aço é formada no formato cilíndrico, para, assim, se obter uma imagem de uma região incluindo uma seção de convergência em V, que é uma área na qual ambas as extremidades circunferenciais convergem na forma em V; ou uma eta- pa de detecção de ponto de contato para, com base na imagem obtida pela etapa de obtenção de imagem, detectar um ponto de contato en- tre ambas as extremidades circunferenciais da chapa de aço formada convergindo na forma em V, e uma etapa de detecção de ponto de convergência em V para, com base na imagem obtida pela etapa de obtenção de imagem, detectar um ponto de convergência em V, que é um ponto de convergência geométrico entre ambas as extremidades circunferenciais da chapa de aço formada convergindo na forma em V; uma etapa de definição de região de medição de temperatura para, com base em uma posição do ponto de contato detectada pela etapa de detecção de ponto de contato ou em uma posição do ponto de con- vergência em V detectada pela etapa de detecção de ponto de con- vergência em V, definir uma região de medição de temperatura inclu- indo uma zona de solda na qual uma zona de fusão em um interior de uma espessura de chapa da chapa de aço começa a ser descarregada para uma superfície da chapa de aço; uma etapa de computação de nível de luminância para calcular um nível de luminância da região de medição de temperatura definida pela etapa de definição de região de medição de temperatura; uma etapa de conversão de temperatura pa- ra, com base em um dado de conversão de temperatura predefinido, converter o nível de luminância da região de medição de temperatura calculada pela etapa de computação de nível de luminância em uma temperatura da região de medição de temperatura; e uma etapa de determinação para determinar se uma temperatura da região de medi- ção de temperatura é maior que ou igual a um valor limite inferior pre- determinado.

[0023] Um programa para o monitoramento de uma operação de soldagem por resistência elétrica de acordo com um terceiro aspecto da presente invenção é um programa para o monitoramento de uma operação de soldagem por resistência elétrica que forma uma chapa de aço do tipo tira continuamente em um formato cilíndrico com um grupo de rolos enquanto a chapa de aço está sendo transferida, e aquece e funde ambas as extremidades circunferenciais da chapa de aço formada convergindo em uma forma de V, e fixa uma contra a ou- tra, compreendendo: uma seção de obtenção de imagem que tira uma fotografia de pelo menos um dentre um lado de superfície externa e um lado de superfície interna da chapa de aço quando a chapa de aço é formada no formato cilíndrico, para, assim, se obter uma imagem de uma região incluindo uma seção de convergência em V, que é uma área na qual ambas as extremidades circunferenciais convergem na forma em V; ou uma seção de detecção de ponto de contato que, com base na imagem obtida pela seção de obtenção de imagem, detecta um ponto de contato entre ambas as extremidades circunferenciais da chapa de aço formada convergindo na forma em V, e uma seção de detecção de ponto de convergência em V que, com base na imagem obtida pela seção de obtenção de imagem, detecta um ponto de con- vergência em V, que é um ponto de convergência geométrico entre ambas as extremidades circunferenciais da chapa de aço formada convergindo na forma em V; uma seção de definição de região de me- dição de temperatura que, com base em uma posição do ponto de contato detectada pela seção de detecção de ponto de contato ou em uma posição do ponto de convergência em V detectada pela seção de detecção de ponto de convergência em V, define uma região de medi- ção de temperatura incluindo uma zona de solda na qual uma zona de fusão em um interior de uma espessura de chapa da chapa de aço começa a ser descarregada para uma superfície da chapa de aço; uma seção de computação de nível de luminância que calcula um ní- vel de luminância da região de medição de temperatura definida pela seção de definição de região de medição de temperatura; uma seção de conversão de temperatura que, com base em um dado de conver- são de temperatura predefinido, converte o nível de luminância da re- gião de medição de temperatura calculada pela seção de computação de nível de luminância em uma temperatura da região de medição de temperatura; e uma seção de determinação que determina se uma temperatura da região de medição de temperatura é maior que ou igual a um valor limite inferior predeterminado.

[0024] Um meio de armazenamento de acordo com um quarto as- pecto da presente invenção é um meio de armazenamento no qual o programa, tal como apresentado no item (6), é armazenado.

Efeitos da invenção

[0025] De acordo com os aspectos, tal como apresentado nos itens (1) a (7), é possível definir a região de medição de temperatura de modo a incluir a zona de solda quando o aço fundido começa a ser descarregado do interior da espessura de chapa para a superfície da chapa de aço. Consequentemente, a temperatura da zona de solda pode ser medida em tempo real, de uma maneira estável e precisa, para, assim, prover uma evidência de fusão por evitar as condições de soldagem que resultam em uma possível desfusão. Isto torna possível oferecer um controle operacional, tal como definir as condições de sol- da em condições favoráveis. Portanto, é possível suprimir a ocorrência de uma área deficiente devido a uma desfusão.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0026] A Figura 1 é um diagrama mostrando uma instalação de fabricação de tubos de aço soldados por resistência elétrica, e uma estrutura de um aparelho de monitoramento de operação de soldagem por resistência elétrica de acordo com uma primeira modalidade.

[0027] A Figura 2 é um fluxograma mostrando um método de mo- nitoramento da operação com o aparelho de monitoramento de opera- ção de soldagem por resistência elétrica de acordo com a primeira modalidade.

[0028] A Figura 3 é um fluxograma mostrando o processamento de detecção de ponto de contato da Figura 2.

[0029] A Figura 4 é um diagrama esquemático mostrando uma imagem tirada por um aparelho fotográfico.

[0030] A Figura 5A é um primeiro diagrama para explicar um fe- nômeno de convergência em dois estágios e como definir uma região de medição de temperatura.

[0031] A Figura 5B é um segundo diagrama para explicar um fe- nômeno de convergência em V em dois estágios e como definir uma região de medição de temperatura.

[0032] A Figura 5C é um diagrama para explicar um ponto de con- vergência em V, um ponto de contato, e uma zona de solda no mo- mento em que a zona de fusão começa a ser descarregada para a su- perfície a partir do interior da espessura de chapa, e para explicar um fenômeno de soldagem por resistência elétrica.

[0033] A Figura 6 é um diagrama mostrando um exemplo de dados de conversão de temperatura.

[0034] A Figura 7 é um diagrama para explicar como criar dados de conversão de temperatura.

[0035] A Figura 8 é um diagrama característico mostrando uma relação entre a temperatura sobre a superfície de solda da chapa de aço e o tempo.

[0036] A Figura 9A é um primeiro diagrama esquemático mostran- do uma imagem na qual um processamento de imagem é realizado e um ponto de contato é detectado da primeira modalidade.

[0037] A Figura 9B é um segundo diagrama esquemático mos- trando uma imagem na qual um processamento de imagem é realiza- do e um ponto de contato é detectado na primeira modalidade.

[0038] A Figura 9C é um terceiro diagrama esquemático mostran- do uma imagem na qual um processamento de imagem é realizado e um ponto de contato é detectado na primeira modalidade.

[0039] A Figura 9D é um quarto diagrama esquemático mostrando uma imagem na qual um processamento de imagem é realizado e um ponto de contato é detectado na primeira modalidade.

[0040] A Figura 10 é um diagrama esquemático mostrando um exemplo de imagem binarizada a partir da qual nenhum blob (objeto binário grande) na seção de convergência em V é extraído.

[0041] A Figura 11A é um primeiro diagrama esquemático mos- trando uma imagem para explicar o caso no qual a direção X da ima- gem se desvia da direção de transferência corrente da chapa de aço.

[0042] A Figura 11B é um segundo diagrama esquemático mos- trando uma imagem para explicar o caso no qual a direção X da ima- gem se desvia da direção de transferência corrente da chapa de aço.

[0043] A Figura 12A é um primeiro diagrama esquemático mos- trando uma imagem na qual um processamento de imagem é realiza- do e um ponto de contato é detectado em uma segunda modalidade.

[0044] A Figura 12B é um segundo diagrama esquemático mos- trando uma imagem na qual um processamento de imagem é realiza- do e um ponto de contato é detectado na segunda modalidade.

[0045] A Figura 12C é um terceiro diagrama esquemático mos- trando uma imagem na qual um processamento de imagem é realiza- do e um ponto de contato é detectado na segunda modalidade.

[0046] A Figura 13 é um fluxograma mostrando um método de monitoramento da operação com um aparelho de monitoramento de operação de soldagem por resistência elétrica de acordo com a se- gunda modalidade.

[0047] A Figura 14A é um primeiro diagrama esquemático mos- trando uma imagem na qual um processamento de imagem é realiza- do e uma imagem de máscara é criada em uma terceira modalidade.

[0048] A Figura 14B é um segundo diagrama esquemático mos- trando uma imagem na qual um processamento de imagem é realiza- do e uma imagem de máscara é criada na terceira modalidade.

[0049] A Figura 15 é um diagrama mostrando uma instalação de fabricação de tubos de aço soldados por resistência elétrica e uma es- trutura de um aparelho de monitoramento de operação de soldagem por resistência elétrica de acordo com a terceira modalidade.

[0050] A Figura 16 é um fluxograma mostrando um método de monitoramento de operação por um aparelho de monitoramento de operação de soldagem por resistência elétrica de acordo com a tercei- ra modalidade.

[0051] A Figura 17 é um diagrama esquemático mostrando uma imagem de máscara.

[0052] A Figura 18 é um diagrama característico mostrando um resultado de temperatura medida em uma região de medição de tem- peratura de exemplo, a região de medição de temperatura sendo defi- nida pela aplicação da presente invenção.

[0053] A Figura 19 é um diagrama característico mostrando a de- pendência direcional da radiância das chapas de aço.

[0054] A Figura 20 é um diagrama característico mostrando um resultado da temperatura medida em uma região de medição de tem- peratura do Exemplo Comparativo, a região de medição de temperatu- ra sendo definida por comparação.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[0055] A seguir é feita uma descrição das modalidades preferidas da presente invenção com referência aos desenhos em apenso.

Primeira modalidade

[0056] Primeiramente, com referência à Figura 1, um esboço da instalação de fabricação de tubos de aço soldados por resistência elé- trica será descrito. Tal como mostrado na Figura 1, uma chapa de aço do tipo tira 1 é formada em um formato cilíndrico continuamente com um grupo de rolos (não mostrado na figura) enquanto a mesma é transferida em uma direção 3 (direção de transferência). Um limitador 6 é disposto no lado de dentro da chapa de aço 1 formada em um for- mato cilíndrico. À medida que uma corrente elétrica de alta frequência 5 é passada por um par de pontas de contato 7 (soldagem por resis- tência em alta frequência) ou por uma bobina de indução que não é mostrada na figura (soldagem por indução), uma força de recalque é aplicada à chapa de aço 1 pelos rolos de compressão 2. Como resul- tado, é possível aquecer e fundir ambas as extremidades circunferen- ciais 4, 4 (doravante referidas simplesmente como extremidades) da chapa de aço 1, e juntar uma contra a outra enquanto as extremidades 4, 4 são convergidas em uma forma em V. Isto torna possível realizar uma junta de fusão da chapa de aço 1 (soldagem por resistência elé- trica (ERW)).

[0057] Acima da chapa de aço 1, é disposto um aparelho fotográfi- co 8. O aparelho fotográfico 8 fotografa um padrão de luz natural (pa- drão de radiação) de uma região sobre a superfície externa da chapa de aço cilindricamente formada 1, cuja região inclui a seção de con- vergência em V que converge em uma forma em V. Como o aparelho fotográfico 8, por exemplo, uma câmera colorida três CCD com 1600x1200 pixéis é usada. O aparelho fotográfico 8 tira fotos com a condição de que o campo de visão de imagem tenha uma largura de 30 mm ou mais e um comprimento de 50 a 100 mm; a resolução de disparo é de 50 a 100 μm/pixel; a taxa de quadros é de 30 fps ou mais; e o tempo de exposição é de 1/5000 segundos ou menor. Os dados da imagem tirada pelo aparelho fotográfico 8 são enviados para um apa- relho de monitoramento de operação de soldagem por resistência elé- trica 100. Deve-se observar que o padrão de luz natural de uma região sobre a superfície interna da chapa de aço cilindricamente formada 1, cuja região inclui a seção de convergência em V, pode ser fotografado.

[0058] No aparelho de monitoramento de operação de soldagem por resistência elétrica 100, os dados da imagem tirada pelo aparelho fotográfico 8 são enviados para uma unidade de entrada 101 como um dispositivo de obtenção de imagem. A partir do aparelho fotográfico 8, uma imagem com a direção de transferência da chapa de aço 1 como a direção X e a direção de junta da chapa de aço 1 como a direção Y é enviada para o mesmo. A Figura 4 mostra um diagrama esquemático no qual uma imagem tirada pelo aparelho fotográfico 8 é pictoricamen- te representada. Na imagem tirada pelo aparelho fotográfico 8, uma região luminosa 41 aparece na qual as regiões com temperaturas ele- vadas ao longo de ambas as extremidades 4, 4 da chapa de aço 1 são observadas como luz natural. Além disso, sobre o lado a jusante na direção de transferência, partes das regiões das extremidades 4, 4 apresentam um aumento de temperatura no ponto de fusão ou mais para serem fundidas uma à outra, e, em seguida, um padrão do tipo onda que flui na direção de largura de chapa é produzido por uma for- ça de aperto eletromagnética.

[0059] Uma unidade de processamento de imagem 102 submete a imagem, que foi enviada para a unidade de entrada 101, a um proces- samento de imagem, tal como um processamento de extração de componente de cor vermelha ou processamento de binarização.

[0060] Uma unidade de detecção de ponto de contato 103 detecta, sobre a imagem processada pela unidade de processamento de ima- gem 102, um ponto de contato V2 no qual as extremidades 4, 4 da chapa de aço 1 que convergem em uma forma em V são colocadas em justaposição física (contato) uma à outra. Tal como mostrado na Figura 5A e na Figura 5B com linhas tracejadas, existe um ponto de convergência V1 em Vno qual as extremidades 4, 4 da chapa de aço 1 que convergem em uma forma em V se encontram geometricamente uma à outra. No entanto, um fenômeno de convergência em V em dois estágios é observável, no qual, na verdade, as extremidades 4, 4 não são colocadas em justaposição uma à outra no ponto de convergência V1 em V, mas sim sobre o lado a jusante do ponto de convergência V1 em V, e um ponto de contato V2 se encontra presente no qual as ex- tremidades 4, 4 da chapa de aço 1 são colocadas em justaposição fí- sica uma à outra.

[0061] No caso no qual as condições, com exceção da quantidade de calor recebido, são iguais, uma distância L1 entre o ponto de con- vergência V1 em V e o ponto de contato V2 muda de acordo com a quantidade de calor recebido. Verifica-se que quanto maior a quanti- dade de calor recebido, maior tende ser a distância L1. Ou seja, tanto mais longe o ponto de convergência V1 em V e o ponto de contato V2 tende a ser um do outro. A Figura 5A e a Figura 5B representam picto- ricamente o fenômeno de convergência em V em dois estágios. Tal como mostrado na Figura 5A, quando a quantidade de calor recebido é pequena, o ponto de convergência V1 em Ve o ponto de contato V2 ficam próximos um do outro. Neste caso, existe a possibilidade de a fusão na área central de uma espessura de chapa t da extremidade 4 da chapa de aço 1 ser insuficiente, o que poderá levar à ocorrência de uma desfusão. Por outro lado, tal como mostrado na Figura 5B, quan- do a quantidade de calor recebido é grande, o ponto de convergência V1 em V e o ponto de contato V2 são espaçados um do outro. Com a distância L1 entre o ponto de convergência V1 em Ve o ponto de conta- to V2 sendo apropriada, a fusão na área central da espessura de cha- pa t da extremidade 4 da chapa de aço 1 se torna apropriada, permi- tindo uma soldagem normal.

[0062] Uma unidade de definição de região de medição de tempe- ratura 104 define uma região de medição de temperatura 52 com base na posição do ponto de contato V2 detectado pela unidade de detec- ção de ponto de contato 103. Como resultado de investigações mais apuradas por parte dos presentes inventores, quando a chapa de aço 1 realiza uma junta por fusão enquanto a mesma é convergida em uma forma em V, tal como mostrado na Figura 5C, ocorre um fenôme- no, o fenômeno de convergência em V em dois estágios responsável pelo fenômeno de soldagem por resistência elétrica, quando sobre o lado a jusante do ponto de convergência V1 em Vno qual as extremi- dades se encontram geometricamente uma com a outra, a fusão se inicia nas áreas de borda da chapa em função do aquecimento em alta frequência e da fusão, e a zona de fusão flui na direção de superfície em função da força de aperto eletromagnética. Ambas as áreas de borda de chapa devem ser colocadas em justaposição uma à outra no ponto de convergência V1 em V no qual as extremidades se encontram geometricamente uma com a outra, tal como mostrado nas linhas grossas E1 na Figura 5C. No entanto, quando a fusão acima se espa- lha sobre toda a região da espessura de chapa t, ocorre um fenômeno no qual dois tipos de ângulo convergente são providos. Consequente- mente, sobre um lado a jusante mais afastado que o ponto de conver- gência em V V1 no qual as extremidades se encontram geometrica- mente uma com a outra, um ponto de contato físico V2 no qual as ex- tremidades se encontram uma com a outra ao longo das linhas finas E2 na Figura 5C estará presente. Além disso, foi observado que sobre um lado a jusante ainda mais afastado, existe uma zona de solda V3 na qual as zonas de fusão no interior da espessura de chapa t come- çam a ser descarregadas para a superfície da chapa de aço quando a força de recalque é aplicada com os rolos de compressão 2. Como re- sultado da medição da distância por observação visual, foi verificado que, quando as condições da espessura de chapa t ou coisa do gêne- ro da chapa de aço 1 são iguais, a zona de solda V3 se situa sobre o lado a jusante da posição do ponto de contato V2 a uma dada distância L2 independentemente da quantidade de calor recebido, contanto que a operação fique dentro de uma faixa prática. Além disso, os experi- mentos mostram que a superfície de chapa da zona de solda V3 é substancialmente plana. Isto mostrou que é possível converter corre- tamente a luminância em temperatura, solucionando o problema con- vencional de a radiância das chapas de aço ter uma dependência dire- cional. Foi verificado que uma área de solidificação V4 sobre o lado a jusante da zona de solda V3 tem uma aspereza maior que a da super- fície de chapa da zona de solda V3. Na área de solidificação V4, a soli- dificação da superfície se inicia após o término do processo no qual a zona de fusão no interior da espessura de chapa t após soldagem co- meça a ser descarregada para a superfície da chapa de aço.

[0063] Sendo assim, a unidade de definição de região de medição de temperatura 104 define a região de medição de temperatura 52 de modo a incluir a zona de solda V3 pressupondo que a zona de solda V3 se encontra presente sobre o lado a jusante da posição do ponto de contato V2, que foi detectado pela unidade de detecção de ponto de contato 103, a uma dada distância L2. Nos exemplos da Figura 5A e da Figura 5B, a região de medição de temperatura retangular, longa e fina 52 que se estende na direção X é definida com uma posição sobre o lado a jusante da posição do ponto de contato V2 a uma distância L que é o seu ponto de partida; e a zona de solda V3 é posicionada de modo a ficar no centro ao longo da direção longitudinal da região de medição de temperatura 52. Uma pluralidade de valores pode ser pre- parada para a distância L de acordo com a espessura de chapa t ou coisa do gênero da chapa de aço 1 com base no conhecimento anteri- or ou coisa do gênero, e um valor apropriado pode ser selecionado e definido de acordo com as condições operacionais, tais como a espes- sura de chapa t ou coisa do gênero da chapa de aço 1. Além disso, quanto ao comprimento e à largura da região de medição de tempera- tura 52, alguns dados são previamente obtidos para cada espessura de chapa t, e o comprimento e a largura são definidos de acordo com as condições operacionais, tais como a espessura de chapa t ou coisa do gênero da chapa de aço 1.

[0064] Nos exemplos da Figura 5A e da Figura 5B, foi feita uma descrição para o caso no qual a distância L é definida de modo que a zona de solda V3 fique posicionada no centro ao longo da direção lon- gitudinal da região de medição de temperatura 52, a título de exemplo. No entanto, a estrutura não se limita a este aspecto. Como outro exemplo, no caso no qual a zona de solda V3 é posicionada sobre o lado a jusante da posição do ponto de contato V2 em L2 = 10 mm, a região de medição de temperatura 52 é definida em uma faixa sobre o lado a jusante da posição do ponto de contato V2 em 7.5 mm a 15 mm levando em consideração a variação no ponto de contato V2 ou coisa do gênero devido ao processamento de imagem. Ou seja, quando L = 7.5 mm, o comprimento da região de medição de temperatura 52 é de- finido em 7.5 mm. A largura da região de medição de temperatura 52 é definida em 2 mm levando em consideração a largura da região lumi- nosa 41 ou coisa do gênero.

[0065] De maneira alternativa, a fim de encontrar a região de me- dição de temperatura 52, o ponto de convergência em V V1 pode ser usado em vez do ponto de contato V2. Quando a espessura de chapa t e o diâmetro de tubo são constantes, os presentes inventores investi- garam e descobriram que a distância entre o ponto de convergência em V V1 e o ponto de contato V2 é dependente apenas da quantidade de calor recebido. A quantidade de calor recebido pode ser medida a partir da tensão e da corrente aplicadas ao aço. Sendo assim, quando a distância entre o ponto de convergência em V V1 e o ponto de conta- to V2 é de fato medido antecipadamente, com a quantidade de calor recebido sendo modificada para cada espessura de chapa t e para o diâmetro de tubo, e o valor medido corrente é adicionado à distância L2 entre o ponto de contato V2 e a zona de solda V3, nesse caso será possível obter o mesmo efeito que o da definição da região de medi- ção de temperatura 52 com referência ao ponto de contato V2.

[0066] Com base nos dados da imagem tirada pelo aparelho foto- gráfico 8, uma unidade de computação de nível de luminância 105 cal- cula um nível de luminância médio da região de medição de tempera- tura 52, que foi definido pela unidade de definição de região de medi- ção de temperatura 104. Na presente modalidade, o nível de luminân- cia médio da região de medição de temperatura 52 é calculado. No entanto, um nível máximo de luminância pode também ser calculado.

[0067] Uma unidade de conversão de temperatura 106 converte o nível de luminância médio da região de medição de temperatura 52, que foi calculado pela unidade de computação de nível de luminância 105, em temperatura, com base nos dados de conversão de tempera- tura que são os dados de calibração predefinidos. A Figura 6 mostra um exemplo de dados de conversão de temperatura. Quando os da- dos de conversão de temperatura são criados, um forno de corpo ne- gro padrão 9, que é capaz de aumentar de temperatura até um ponto próximo à do ponto de fusão do aço (de cerca de 1500° C, embora a mesma possa ser diferente de acordo com os tipos de aço), e um ter- mômetro de radiação padrão 10 são usados, tal como mostrado na Figura 7. O aparelho fotográfico 8 é instalado na frente do forno de corpo negro padrão 9 de acordo com as condições de fotografia (dis- tância, parada, velocidade do obturador, ganho da câmera, ou coisa do gênero) que são adaptadas às condições correntes, as imagens do forno de corpo negro padrão 9 são fotografadas à medida que a sua temperatura é alterada, e, em seguida, as imagens fotografadas são armazenadas. Em seguida, tal como mostrado na Figura 6, uma curva de correlação é desenhada entre a temperatura de radiação medida por meio do uso do termômetro de radiação padrão 10, cada tempera- tura sendo como um eixo X e o nível de luminância das imagens foto- grafadas analisadas por um analisador de luminância 11, com o eixo X representando a temperatura de radiação e o eixo Y representando o nível de luminância. Os valores entre as temperaturas medidas são complementados pelo uso dos coeficientes (razão de desvio e aumen- to) da fórmula de radiação de Planck mostrada abaixo. Bv é uma radi- ância espectral das ondas eletromagnéticas emitidas a partir de um corpo negro, v é uma frequência, T é uma temperatura, h é a constan- te de Planck, k é a constante de Boltzmann, e c é a velocidade da luz.

[0068] Para conversão ao nível de luminância, a radiância espec- tralé multiplicada por um coeficiente de correção, e o nível de ruído da câmera é adicionado ao valor resultante. Neste momento, a emissivi- dade do aço não é 1. Sendo assim, o padrão de luz natural da região incluindo a seção de convergência em V em questão da chapa de aço 1 é fotografado. A região de medição de temperatura é manualmente extraída do mesmo, e seu nível de luminância é medido. Em seguida, um coeficiente de correção é encontrado, que pode ser adequado para o nível de luminância do aço fundido. Desta forma, é possível se exe- cutar a conversão do nível de luminância para a temperatura absoluta levando em consideração a emissividade. Foi descoberto que a partir da análise laboratorial na qual as extremidades 4 da chapa de aço 1 foram soldadas com um par de binários térmicos que são providos so- bre as bordas das extremidades 4, e a temperatura foi medida, foi descoberto que a temperatura não aumenta até o ponto de fusão ou mais, tal como mostrado na Figura 8. Portanto, um nível de luminância depois da temperatura medida pelo binário térmico pára de aumentar, ou seja, o nível de luminância no ponto de fusão pode ser medido, e o coeficiente de correção pode ser determinado de modo a se tornar adequado para o nível de luminância. Contanto que seja conhecido que a temperatura seguramente atingiu o ponto de fusão, não haverá nenhuma necessidade de se prover um binário térmico. Um nível de luminância pode ser medido e o coeficiente de correção pode ser de- terminado de modo a se tornar adequado para o nível de luminância.

[0069] Uma unidade de determinação 107 determina se uma tem- peratura da região de medição de temperatura 52 obtida pela unidade de conversão de temperatura 106 é maior que um valor limite inferior. O valor limite inferior é um valor limite para se determinar se a quanti- dade de calor recebido é suficiente ou não. Quando uma temperatura da região de medição de temperatura 52 é menor que o valor limite inferior, a unidade de determinação 107 determina que o calor recebi- doé insuficiente.

[0070] Uma unidade de saída 108 exibe, por exemplo, uma ima- gem tratada nas respectivas unidades 101 a 107 em um aparelho de vídeo (não mostrado na figura). Além disso, quando a unidade de de- terminação 107 determina que o calor recebido é insuficiente, a unida- de de saída 108 emite, por exemplo, um alarme.

[0071] Em seguida, com referência à Figura 2, um método de mo- nitoramento de operação por meio do aparelho de monitoramento de operação de soldagem por resistência elétrica 100 de acordo com a primeira modalidade será descrito em detalhe. A tomada de fotos pelo aparelho fotográfico 8 é continuamente feita a intervalos regulares. Cada imagem fotografada é referida como um quadro. Quando os da- dos de imagem são recebidos do aparelho fotográfico 8 através da unidade de entrada 101 (Etapa S1), a unidade de processamento de imagem 102 extrai um componente vermelho (comprimento de onda: 580 nm a 700 nm) dos dados de imagem a fim de tornar o contraste claro (Etapa S2).

[0072] Em seguida, a unidade de processamento de imagem 102 submete os dados de imagem, a partir dos quais o componente ver- melho foi extraído na Etapa S2, para um processamento de binariza- ção inversa (inversão de pixel) (Etapa S3). Nesse caso, "0"é atribuído aos pixéis cujo nível de luminância é maior que um valor limite predefi- nido, enquanto "1"é atribuído aos pixéis cujo nível de luminância é menor que um dado valor. O valor limite neste momento deve ser um nível maior que o do fator de perturbação, tal como um nível de ruído da câmera e a reflexão do rolo superior, e ser ajustado a uma faixa que permita que as formas da zona de fusão e das extremidades de aço sejam capturadas. Por exemplo, quando a região fundida se en- contra em um nível 160 de 255 níveis de cinza e o fator de perturba- ção se encontra em um nível 30, nesse caso, aproximadamente o ní- vel 40 é selecionado. A Figura 9A mostra um diagrama esquemático no qual uma imagem binarizada é pictoricamente representada.

[0073] Em seguida, a unidade de detecção de ponto de contato 103 detecta um ponto de contato V2 sobre a imagem binarizada criada na Etapa S3 (Etapa S4). A Figura 3 mostra um exemplo específico do processamento de detecção de ponto de contato na Etapa S4. Primei- ramente, tal como mostrado na Figura 9B, é feita a marcação que se fixa a uma etiqueta para cada blob (Etapa S31), e é determinado se o(s) blob(s) que atende(m) a predeterminadas condições foi/foram ex- traído(s) ou não (Etapa S32). Nesse caso, um blob é uma região na qual qualquer um dos quatro pixéis adjacentes a um "1" pixel em uma imagem binarizada sobre o seu topo, fundo, lado esquerdo e direito, ou qualquer um dos oito pixéis que incluem ainda quatro pixéis adja- centes aos mesmos nas quatro direções oblíquas é "1," e todos os pixéis são conectados em um bloco. Além disso, a marcação se refere à extração de um blob especificado depois de se fixar o mesmo núme- ro de etiqueta em cada blob, e ainda à extração da posição (o ponto máximo e o ponto mínimo na coordenada X, e o ponto máximo e o ponto mínimo na coordenada Y), da largura, do comprimento, da área, ou coisa do gênero na imagem. Por exemplo, na Figura 9B, três blobs são marcados respectivamente como "1,""2," e "3." Quando, na Etapa S32, um blob que atende a predeterminadas condições é encontrado, nesse caso o blob (aqui, a etiqueta "2") é extraído como um blob 91 na seção de convergência em V onde as extremidades 4, 4 convergem em uma forma em V (vide Figura 9C), e as informações de forma, tais como as coordenadas e área, são obtidas. Por exemplo, na imagem binarizada mostrada na Figura 9A, quando existe um blob que fica em contato com o lado esquerdo e tem também as condições de área predeterminadas, o blob é extraído como o blob 91 na seção de con- vergência em V. Como as condições de área predeterminadas, por exemplo, a condição de o blob ter uma área (em dimensão real) de 15 mm2a 150 mm2e/ou a condição de o seu retângulo circunscrito ter uma dimensão real de 25 mm2a 320 mm2podem ser definidas.

[0074] Quando um blob que atende a condições predeterminadas é extraído na Etapa S32, a ponta (ou seja, o ponto a jusante mais dis- tante) do blob extraído 91 na seção de convergência em V é detectada como um ponto de contato V2, tal como mostrado na Figura 9C (Etapa S33). Quando nenhum blob que atende a predeterminadas condições é extraído na Etapa S32, nesse caso uma sinalização anormal é defi- nida (Etapa S34). Por exemplo, no caso no qual a quantidade de calor recebido é pequena, nenhum blob na seção de convergência em V é extraído (vide Figura 10). Sendo assim, o processo se desloca para a Etapa S34. Em seguida, é determinado se a sinalização anormal é fei- ta para o número predeterminado de quadros (Etapa S35). Quando a sinalização anormal é feita para o número predeterminado de quadros, nesse caso um alarme de anormalidade é emitido (Etapa S36).

[0075] Voltando à descrição da Figura 2, a unidade de definição de região de medição de temperatura 104 define, na imagem binarizada criada na Etapa S3, uma região de medição de temperatura 52 que se inicia em uma posição sobre o lado a jusante em função da distância L do ponto de contato V2 detectada na Etapa S4 (Etapa S5).

[0076] Tal como descrito acima, a região de medição de tempera- tura 52 é definida em um formato retangular longo e fino com um com- primento e largura que são definidos de acordo com as condições ope- racionais da espessura de chapa t da chapa de aço 1 ou coisa do gê- nero. Neste caso, a região de medição de temperatura 52 pode ter simplesmente uma forma retangular longa e fina que se estende na direção X da imagem. No entanto, existem casos nos quais durante o processo de transferência da chapa de aço 1, a chapa de aço 1 oscila à esquerda e à direita na direção de transferência ou é torcida. Neste momento, tal como mostrado na Figura 11A, a direção X da imagem se desvia da direção de transferência corrente da chapa de aço 1. Deste modo, quando uma região de medição de temperatura 52 tem simplesmente uma forma retangular longa e fina que se estende na direção X da imagem, haverá casos nos quais a região de medição de temperatura retangular 52 se desviará diagonalmente da direção de transferência corrente da chapa de aço 1.

[0077] Sendo assim, as extremidades 4, 4 da chapa de aço 1 são primeiramente pesquisadas no blob 91 na seção de convergência em V que foi usado na detecção do ponto de contato V2. Tal como mos- trado na Figura 9D que é uma vista ampliada da Figura 9C, os pontos nos quais o valor muda de "1" para "0"são pesquisados a partir da li- nha reta S1, que atravessa o ponto a jusante mais distante na direção de transferência do blob 91 na seção de convergência em V e paralelo à direção X da imagem, respectivamente à direção +Y e à direção -Y, e cujos pontos são feitos nas extremidades 4 da chapa de aço 1. Esta ação se repete em uma faixa predeterminada na direção convergente em V (direção X), por exemplo, em um 2/3 da faixa a partir do lado es- querdo (lado a montante na direção de transferência) da imagem bina- rizada até a ponta do blob 91 na seção de convergência em V. Em se- guida, na faixa predeterminada, as extremidades 4, 4 da chapa de aço 1 são linearmente aproximadas. Nesse caso, em uma linha estendida de um bissetor S2 de um ângulo de convergência em V formado pelas linhas de aproximação que se encontram, uma região de medição de temperatura retangular, longa e fina 52 é definida que se estende na direção do bissetor S2, tal como mostrado na Figura 11B.

[0078] Por conseguinte, é possível prevenir a inconveniência na qual a região de medição de temperatura retangular 52 se desvia dia- gonalmente a partir da direção de transferência corrente da chapa de aço 1.

[0079] Deve-se observar que a regulada predeterminada acima não é sempre "2/3 da faixa a partir do lado esquerdo". No caso no qual a posição do ponto de convergência V1 em V é deslocado para o lado a montante na direção de transferência de acordo com as condições operacionais, a razão para a faixa da região predeterminada poderá ser apropriadamente definida para um valor apropriado, tal como um valor menor, por exemplo, para 1/2. Além disso, quando as extremida- des 4 da chapa de aço 1 são pesquisadas, por exemplo, os pontos nos quais o valor muda de "0" para "1"poderão ser pesquisados a partir das posições de topo e de fundo para o lado interno na direção Y na imagem mostrada na Figura 9D. No entanto, é conhecido que o blob 91 na seção de convergência em V aparece nas proximidades do cen- tro na direção Y da imagem. Consequentemente, ao se iniciar a pes- quisa na posição mais superior e na posição mais inferior na imagem torna parte do processamento inútil. Sendo assim, os pontos nos quais o valor muda de "0" para "1"são pesquisados a partir do lado interno do blob 91 na seção de convergência em V para a direção +Y e para a direção -Y, para, assim, tornar o tempo de processamento mais curto. No entanto, uma vez que uma posição na direção Y da parte larga (o lado esquerdo na imagem) do blob 91 na seção de convergência em V pode ser encontrada através da marcação, é possível tornar o tempo de processamento mais curto também no caso no qual os pontos nos quais o valor muda de "0" para "1"são pesquisados a partir das posi- ções de topo e de fundo na imagem para o lado interno, quando os pontos nos quais o valor muda de "0" para "1"são pesquisados a partir da posição na direção Y ou a partir de sua posição vizinha para o lado interno.

[0080] Voltando à descrição da Figura 2, a unidade de computa- ção de nível de luminância 105 calcula um nível de luminância médio da região de medição de temperatura 52, que foi definido na Etapa S5, com base nos dados de imagem capturados pelo aparelho fotográfico 8 (Etapa S6).

[0081] Em seguida, a unidade de conversão de temperatura 106 converte o nível de luminância médio da região de medição de tempe- ratura 52, que foi calculado na Etapa S6, em temperatura com base nos dados de conversão de temperatura predefinidos (vide Figura 6) (Etapa S7).

[0082] Em seguida, a unidade de determinação 107 determina se uma temperatura da região de medição de temperatura 52, que foi ob- tida na Etapa S7, é maior que o valor limite inferior (Etapa S8). Quan- do uma temperatura da região de medição de temperatura 52 é maior que o valor limite inferior, a mesma é determinada como normal. Quando a temperatura é menor que o valor limite inferior, a mesma é determinada como calor recebido insuficiente. No caso no qual uma temperatura da região de medição de temperatura 52 é menor que o valor limite inferior, a unidade de saída 108 emite um sinal de anorma- lidade, tal como um alarme (Etapa S9). Neste caso, um sinal de anor- malidade pode ser emitido, por exemplo, somente quando uma tempe- ratura da região de medição de temperatura 52 menor que o valor limi- te inferior é detectada consecutivamente para o número predetermina- do de quadros (por exemplo, aproximadamente 10 quadros a 15 qua- dros) ou para um período de tempo predeterminado (por exemplo, aproximadamente 0.5 segundos). Após a emissão de um sinal de anormalidade, um controle de feedback da operação poderá ser feito. Como resultado, através de um aumento na quantidade de calor rece- bido que leva a uma diminuição no número de pontos defeituosos, tor- na-sepossível aumentar a produção.

[0083] Tal como foi descrito acima, é possível definir a região de medição de temperatura 52 como uma região de medição de tempera- tura de modo a incluir a zona de solda V3, que vem a ser um ponto no qual a descarga se inicia. Isto torna desnecessária a produção de uma região de medição de temperatura 52 mais larga que o necessário, e, por conseguinte, torna possível não incluir regiões de baixa temperatu- ra.Além disso, uma vez que a temperatura pode ser medida com base em uma imagem da região de medição de temperatura 52 tomada de cima e ainda tendo em vista que a zona de solda V3 é plana sem aspe- reza, tal como mostrado na Figura 5B, torna-se possível reduzir a in- fluência da dependência direcional da radiância das chapas de aço. Como resultado, uma temperatura da região de medição de tempera- tura 52 é medida em tempo real, de uma maneira estável e precisa, e, assim, tornar possível oferecer evidência de fusão e evitar as condi- ções de solda que resultam em uma possível desfusão.

Segunda modalidade

[0084] Em seguida, é feita uma descrição de uma segunda moda- lidade com referência à Figura 12A, à Figura 12B, à Figura 12C, e à Figura 13. Quando um padrão de luz natural da região incluindo uma seção de convergência em V sobre a superfície externa de uma chapa de aço 1 que é formada em um formato cilíndrico é fotografado, exis- tem casos nos quais a ponta a jusante da seção de convergência em V é fotografada, com se a mesma fosse dividida separada, uma vez que o nível de luminância não cai totalmente na ponta a jusante da se- ção de convergência em V. A Figura 12A, a Figura 12B, e a Figura 12C mostram um diagrama esquemático no qual a imagem binarizada é pictoricamente representada, na qual a ponta a jusante da seção de convergência em V é fotografada como se a mesmo fosse dividida se- parada.

[0085] Na segunda modalidade, é possível definir corretamente uma região de medição de temperatura 52 de modo a incluir a zona de solda V3 mesmo no caso de uma imagem na qual a ponta a jusante da seção de convergência em V é fotografada como se a mesma fosse dividida separada. Nesse caso, a parte da ponta a jusante da seção de convergência em V que é dividida separada sobre a imagem é referida como uma região dividida 122. Tal como mostrado na Figura 12A, na Figura 12B, e na Figura 12C, quando uma região dividida 122 se en- contra presente na ponta da seção de convergência em V, nesse caso o ponto de contato V2 deve ser definido não na ponta de uma aparente seção de convergência 121 em V, mas sim no ponto a jusante mais distante da região dividida 122.

[0086] A seguir é feita uma descrição detalhada da segunda mo- dalidade. Deve-se observar que a estrutura de um aparelho de monito- ramento de operação de soldagem por resistência elétrica 100 é igual a da primeira modalidade, e não será aqui repetitivamente explicada.

[0087] Com referência à Figura 13, um método de monitoramento de operação por meio do aparelho de monitoramento de operação de soldagem por resistência elétrica 100 de acordo com a segunda moda- lidadeserá descrito em detalhe. Como os processos no fluxograma da Figura 2 descritos para a primeira modalidade, os mesmos serão indi- cados com símbolos de referência similares, e a descrição detalhada dos mesmos será omitida. Quando os dados de imagem são recebidos a partir de um aparelho fotográfico 8 através de uma unidade de en- trada 101 (Etapa S1), uma unidade de processamento de imagem 102 extrai um componente vermelho (comprimento de onda: 580 nm a 700 nm) dos dados de imagem (Etapa S2). Os dados de imagem do qual o componente vermelho foram extraídos são submetidos a um proces- samento de binarização inversa (inversão de pixel) (Etapa S3).

[0088] Em seguida, uma unidade de detecção de ponto de contato 103 primeiramente detecta uma ponta aparente (ou seja, o ponto a ju- sante mais distante) da seção de convergência 121 em V como um ponto de contato V2' sobre a imagem binarizada criada na Etapa S3 (Etapa S10).

[0089] Em seguida, de maneira similar ao caso descrito na primei- ra modalidade (vide Figuras 11A e 11B), sobre a imagem binarizada criada na Etapa S3, a unidade de detecção de ponto de contato 103 aproxima linearmente as extremidades 4, 4 da chapa de aço 1 em uma faixa predeterminada, e detecta um bissetor S2 do ângulo de conver- gência em V formado pelas linhas de aproximação (Etapa S11). Em seguida, a unidade de detecção de ponto de contato 103 determina se uma região dividida 122 se encontra presente na linha estendida do bissetor S2 ou não, ou seja, se a ponta da seção de convergência em V é dividida separada ou não (Etapa S12). Esta determinação é feita com base no fato se existe um blob longo e fino ou não na direção de transferência com, por exemplo, uma razão longitudinal para latitudinal de 0.5 ou menor ao longo do bissetor S2 do ângulo de convergência em V.

[0090] Quando é determinado que a região dividida 122 se encon- tra presente na Etapa S12, o processo se desloca para a Etapa S13. Nesse caso, depois de a ponta (ou seja, o ponto a jusante mais distan- te) da região dividida 122 ser detectada como o ponto de contato V2, o processo se desloca para a Etapa S5. Por outro lado, quando é deter- minado que a região dividida 122 não está presente na Etapa S12, o processo se desloca para a Etapa S5 com o ponto de contato V2', que foi primeiramente detectado na Etapa S10, sendo considerado como o ponto de contato V2.

[0091] Em seguida, a unidade de definição de região de medição de temperatura 104 define uma região de medição de temperatura 52 com uma posição sobre o lado a jusante do ponto de contato V2, que foi detectado na Etapa S10 ou na Etapa S13, a uma distância L que é o seu ponto de partida (Etapa S5). Em seguida, uma unidade de com- putação de nível de luminância 105 calcula um nível de luminância médio da região de medição de temperatura 52 (Etapa S6). Uma uni- dade de conversão de temperatura 106 converte o nível de luminância médio em temperatura com base nos dados de conversão de tempera- tura predefinidos (Etapa S7).

[0092] Em seguida, uma unidade de determinação 107 determina se uma temperatura da região de medição de temperatura 52 obtida na Etapa S7 é maior que o valor limite inferior (Etapa S8). Como resul- tado, quando uma temperatura da região de medição de temperatura 52 é maior que o valor limite inferior, nesse caso a mesma é determi- nada como normal. Quando a temperatura é menor que o valor limite inferior, nesse caso a mesma é determinada como calor recebido insu- ficiente. No caso no qual uma temperatura da região de medição de temperatura 52 é menor que o valor limite inferior, uma unidade de sa- ída 108 emite um sinal de anormalidade, tal como um alarme (Etapa S9). Após a emissão de um sinal de anormalidade, um controle de feedback sobre a operação poderá ser feito no sentido de aumentar a quantidade de calor recebido e reduzir os pontos defeituosos, e, as- sim, aumentar a produção.

Terceira modalidade

[0093] Em seguida é feita uma descrição de uma terceira modali- dade com referência à Figura 14A à Figura 17. Quando um padrão de luz natural em uma região incluindo uma seção de convergência em V sobre uma superfície externa de uma chapa de aço 1 formada em um formato cilíndrico é fotografado, existem casos nos quais arcos ou faiscação são inesperadamente refletidos na imagem fotografada, le- vando à ocorrência de regiões de alto nível de luminância 131, 132, por exemplo, com um alto nível de luminância 1.5 ou mais, e às vezes tão luminosas quanto às da zona de solda, tal como mostrado na Figu- ra 14A. Além disso, devido à dependência direcional da radiância das chapas de aço (vide Figura 19), haverá casos nos quais regiões linea- res 133 com um nível de luminância maior que o da temperatura cor- rente ocorrem na imagem fotografada que se estende ao longo das extremidades 4 de uma chapa de aço 1. Quando as regiões de alto nível de luminância 131 a 133 devido aos arcos, a faiscação e a de- pendência direcional da radiância das chapas de aço são incluídas em uma região de medição de temperatura 52, e o nível de luminância médio da região de medição de temperatura 52 se torna alto, impedin- do a medição correta de uma temperatura da região de medição de temperatura 52.

[0094] Na terceira modalidade, as regiões de alta luminância 131 a 133 como um elemento inibidor às medições de temperatura são ex- cluídas, para, assim, tornar possível medir corretamente uma tempera- tura da região de medição de temperatura 52.

[0095] A seguir, é feita uma descrição detalhada da terceira moda- lidade. Tal como mostrado na Figura 15, um aparelho de monitora- mento de operação de soldagem por resistência elétrica 200 de acordo com a terceira modalidade é basicamente igual ao aparelho de monito- ramento de operação de soldagem por resistência elétrica 100 de acordo com a primeira modalidade, porém inclui ainda uma unidade de criação de imagem de máscara 109 que cria uma imagem de máscara de modo a excluir das regiões de alto nível de luminância.

[0096] Com referência à Figura 16, um método de monitoramento de operação do aparelho de monitoramento de operação de soldagem por resistência elétrica 200 de acordo com a terceira modalidade será descrito em detalhe. Tais como os processos do fluxograma da Figura 2 descrito na primeira modalidade, os processos do presente método são indicados com símbolos de referência similares e não serão repeti- tivamente explicados em detalhe. Quando os dados de imagem são recebidos de um aparelho fotográfico 8 através de uma unidade de entrada 101 (Etapa S1), uma unidade de processamento de imagem 102 extrai um componente vermelho (comprimento de onda: 580 nm a 700 nm) dos dados de imagem (Etapa S2), e submete os dados de imagem, a partir dos quais o componente vermelho é extraído, a um processamento de binarização inversa (inversão de pixel) (Etapa S3).

[0097] A unidade de criação de imagem de máscara 109 extrai um componente azul (comprimento de onda: 400 nm a 500 nm) ou um componente verde (comprimento de onda: 500 nm a 580 nm) dos da- dos de imagem, os quais são recebidos através da unidade de entrada 101 (Etapa S14), e binariza os dados de imagem resultantes em uma imagem de máscara (Etapa S15). Com a extração do componente azul (comprimento de onda: 400 nm a 500 nm) ou do componente verde (comprimento de onda: 500 nm a 580 nm), torna-se possível extrair somente as regiões de alto nível de luminância 131 a 133. A Figura 14B e a Figura 17 mostram diagramas esquemáticos nos quais uma imagem de máscara é pictoricamente representada.

[0098] Em seguida, uma unidade de detecção de ponto de contato 103 detecta um ponto de contato V2 sobre a imagem binarizada criada na Etapa S3 (Etapa S4), e define uma região de medição de tempera- tura 52 com uma posição sobre o lado a jusante do ponto de contato V2, que foi detectado na Etapa S4, a uma distância L como o seu pon- to de partida (Etapa S5).

[0099] Em seguida, uma unidade de computação de nível de lumi- nância 105 calcula um nível de luminância médio da região de medi- ção de temperatura 52 que foi definido na Etapa S5 (Etapa S6). Neste momento, quando a região de medição de temperatura 52 definida na Etapa S5 inclui as regiões de alta luminância 131 a 133 que ocorrem na imagem de máscara criada na Etapa S15, a unidade de computa- ção de nível de luminância 105 exclui as regiões de alta luminância 131 a 133, e calcula um nível de luminância médio das demais regi- ões.

[00100] Em seguida, uma unidade de conversão de temperatura 106 converte o nível de luminância médio da região de medição de temperatura 52, que foi calculado na Etapa S6 em temperatura com base nos dados de conversão de temperatura predefinidos (vide Figu- ra 6) (Etapa S7).

[00101] Em seguida, uma unidade de determinação 107 determina se uma temperatura da região de medição de temperatura 52, que foi obtida na Etapa S7, é maior que o valor limite inferior (Etapa S8). Co- mo resultado, quando uma temperatura da região de medição de tem- peratura 52 é maior que o valor limite inferior, a mesma é determinada como normal. Quando a temperatura é menor que o valor limite inferi- or, nesse caso, a mesma é determinada como calor recebido insufici- ente. No caso no qual uma temperatura da região de medição de tem- peratura 52 é menor que o valor limite inferior, uma unidade de saída 108 emite um sinal de anormalidade, tal como um alarme (Etapa S9). Após a emissão de um sinal de anormalidade, um controle de feed- back sobre a operação poderá ser feito a fim de aumentar a quantida- de de calor recebido e reduzir os pontos defeituosos para, assim, au- mentar a produção.

[00102] Embora a presente invenção tenha sido descrita com uma variedade de modalidades, a presente invenção não se limita a essas modalidades, e várias modificações podem ser feitas dentro do âmbito de aplicação da presente invenção. Por exemplo, o processamento de imagem descrito nas modalidades acima é apenas para fins de exem- plo. Qualquer tipo de processamento poderá ser usado, contanto que o mesmo seja adequado para a detecção de um ponto de contato V2 ou para a detecção de um bissetor S2 do ângulo de convergência em V.

[00103] Como o aparelho de monitoramento de operação de solda- gem por resistência elétrica da presente invenção, especificamente um sistema de computador contendo uma unidade CPU, uma memória ROM, uma memória RAM, ou coisa do gênero poderá ser usado. O sistema é implementado pela unidade CPU que executa um programa. Como o aparelho de monitoramento de operação de soldagem por re- sistência elétrica da presente invenção, um único aparelho poderá ser usado ou várias peças de equipamento poderão ser usadas.

[00104] Além disso, o objeto da presente invenção pode ser obtido também por meio do suprimento de um meio de armazenamento, no qual um código de programa de software para a implementação da função do monitoramento de operação acima mencionado para solda- gem por resistência elétrica é armazenado, para um sistema ou um aparelho. Neste caso, a leitura de código de programa por parte do próprio meio de armazenamento implementa as funções das modali- dades acima mencionadas, e, por conseguinte, o próprio código de programa e o meio de armazenamento no qual o código de programa é armazenado são incluídos na presente invenção. Como um meio de armazenamento para o suprimento do código de programa, por exem- plo, um disco flexível, um disco rígido, um disco óptico, um disco ópti- comagnético, um CD-ROM, um CD-R, uma fita magnética, um cartão de memória não volátil, uma memória ROM, ou coisa do gênero pode- rão ser usados.

Exemplos

[00105] Para verificar os efeitos da presente invenção, uma região de medição de temperatura 52 foi definida, a região incluindo a zona de solda na qual o aço fundido, quando uma força de recalque é apli- cada com os rolos de compressão, começa a ser descarregado do in- terior da espessura de chapa para a superfície. Em seguida, a tempe- ratura da região foi medida. O resultado do Exemplo é mostrado na Figura 18. As condições operacionais foram como se seguem. API (Instituto Americano de Petróleo) padrão 5LX-65, tamanho: diâmetro externo de 406.4 mmΦ, espessura de chapa: 9.5 mm, e velocidade de soldagem: 19 mpm. O eixo X representa o tempo, e o eixo Y represen- ta a temperatura medida na região de medição de temperatura 52. Quanto à quantidade de calor recebido, uma quantidade apropriada derivada do conhecimento anterior foi usada. No entanto, do tempo t1 ao tempo t2, a quantidade de calor recebido foi mantida baixa de modo a produzir um estado de calor recebido insuficiente. Tal como mostra- do na figura, com a apropriada quantidade de calor recebido, a tempe- ratura medida na região de medição de temperatura 52 permaneceu em torno do ponto de fusão do aço após a passagem de um determi- nado período de tempo a partir do início de calor recebido. Quando o calor recebido foi insuficiente (tempo t1 ao tempo t2), a temperatura medida na região de medição de temperatura 52 foi baixa. A partir daí, foi observado que a temperatura medida na região de medição de temperatura 52 pode ser utilizada como evidência de fusão no sentido de evitar as condições de solda que resultam em uma possível desfu- são.

Exemplo Comparativo

[00106] No Exemplo Comparativo, a região de medição de tempera- tura foi um local da área de solidificação V4 que se localizava sobre o lado a jusante da região de medição de temperatura 52 da presente invenção e no qual, após o término do processo no qual a zona de fu- são no interior da espessura de chapa t após soldagem foi descarre- gada para a superfície, a superfície começou a se solidificar. A tempe- ratura da região foi medida, e o resultado é mostrado na Figura 20. A região de medição de temperatura, que corresponde à região de acor- do com o Documento de Patente 2, foi definida como a posição apro- ximadamente 25 mm espaçada da zona de solda V3 no lado a jusante. As condições operacionais foram iguais às do Exemplo. Ou seja, API (Instituto Americano de Petróleo) padrão 5LX-65, tamanho: diâmetro externo de 406.4 mmΦ, espessura de chapa: 9.5 mm, e velocidade de soldagem: 19 mpm. O eixo X representa o tempo, e o eixo Y represen- ta a temperatura medida na região de medição de temperatura. Quan- to à quantidade de calor recebido, uma quantidade apropriada deriva- da a partir do conhecimento anterior foi usada. No entanto, o resultado mostra que a temperatura foi mantida instável em torno ou abaixo do ponto de fusão do aço. Nesta região de medição, a superfície apresen- ta uma aspereza maior que na zona de solda V3 da região de medição de temperatura 52, e, além disso, filmes de óxido com diferente emis- sividade são localmente produzidos sobre a sua camada de superfície. Estes aspectos presumivelmente resultaram nos valores instáveis da temperatura medida. Sendo assim, a partir do resultado da medição da temperatura da área de solidificação V4 sobre o lado a jusante da zona de solda V3, um deslocamento da região de medição de temperatura para o lado a jusante mais afastado torna a variância dos valores da temperatura medida maior. Isto produz uma distinção entre o local com uma anormalidade corrente na soldagem e o local normalmente solda- do. Sendo assim, a partir dos resultados do Exemplo e do Exemplo Comparativo, a medição de temperatura estável e a evidência de fu- são se tornam disponíveis quando a medição de temperatura é limita- daà região que inclui a zona de solda V3.

Aplicabilidade Industrial

[00107] De acordo com a presente invenção, é possível definir a região de medição de temperatura de modo a incluir a zona de solda quando o aço fundido começa a ser descarregado do interior da es- pessura de chapa para a superfície. Consequentemente, a temperatu- ra da zona de solda pode ser medida em tempo real e de uma maneira estável e precisa, de modo a prover, assim, uma evidência de fusão e evitar condições de soldagem que poderão levar a uma possível des- fusão. Isto torna possível oferecer um controle operacional, tal como definir as condições de solda em condições favoráveis. Por conseguin- te, torna-se possível suprimir a ocorrência de uma área deficiente de- vido a uma desfusão. Listagem dee Números de Referência 1 - chapa de aço 2 - rolo de compressão 3 - direção 4 - ambas as extremidades circunferenciais 5 - corrente elétrica de alta frequência 6 - limitador 7 - ponta de contato 8 - aparelho fotográfico 9 - forno de corpo negro padrão 10 - termômetro de radiação padrão 11 - analisador de luminância 41 - região luminosa 52 - região de medição de temperatura 91 - blob (objeto binário grande) 100 - aparelho de monitoramento de operação de soldagem por resis- tência elétrica 101 - unidade de entrada 102 - unidade de processamento de imagem 103 - unidade de detecção de ponto de contato 104 - unidade de definição de região de medição de temperatura 105 - unidade de computação de nível de luminância 106 - unidade de conversão de temperatura 107 - unidade de determinação 108 - unidade de saída 109 - unidade de criação de imagem de máscara 121 - seção de convergência em V aparente 122 - região dividida 131 - região de alto nível de luminância 132 - região de alto nível de luminância 133 - região de alto nível de luminância (região linear) 200 - aparelho de monitoramento de operação de soldagem por resis- tência elétrica I - distância entre o ponto de contato V2 e a região de medição de temperatura 52 II - distância entre o ponto de convergência em V V1 e o ponto de con- tato V2 L2 - distância entre o ponto de contato V2 e zona de solda V3 E1 - linha grossa E2 - linha fina S1 - linha reta S2 - bissetor t - espessura de chapa V 1 - ponto de convergência em V V 2 - ponto de contato V 2' - ponto de contato V 3 - zona de solda na qual a zona de fusão no interior da espessura de chapa t começa a ser descarregada para a superfície da chapa de aço V 4 - área de solidificação na qual a solidificação da superfície da es- pessura de chapa se inicia

Claims

1. Aparelho de monitoramento para uma operação de sol- dagem por resistência elétrica que forma uma chapa de aço (1) do tipo tira continuamente em um formato cilíndrico com um grupo de rolos (2) enquanto a chapa de aço (1) está sendo transferida, e aquece e funde ambas as extremidades circunferenciais (4) da chapa de aço (1) for- mada convergindo em uma forma de V, e fixa uma contra a outra, o aparelho de monitoramento, caracterizado pelo fato de que compreen- de: uma unidade de obtenção de imagem (101) que tira uma fo- tografia de pelo menos um de: i) um lado de superfície externa e ii) um lado de superfície interna da chapa de aço (1) quando a chapa de aço (1) é formada no formato cilíndrico, para, assim, se obter uma imagem de uma região incluindo uma seção de convergência em V, que é uma área na qual ambas as extremidades circunferenciais (4) convergem na forma em V; um de: i) uma unidade de detecção de ponto de contato (103) que, com base na imagem obtida pela unidade de obtenção de imagem (101), detecta um ponto de contato entre ambas as extremi- dades circunferenciais (4) da chapa de aço (1) formada convergindo na forma em V, e ii) uma unidade de detecção de ponto de convergên- cia em V que, com base na imagem obtida pela unidade de obtenção de imagem (101), detecta um ponto de convergência em V, que é um ponto de convergência geométrico entre ambas as extremidades cir- cunferenciais (4) da chapa de aço (1) formada convergindo na forma em V; uma unidade de definição de região de medição de tempe- ratura (104) que, com base em um de: i) uma posição do ponto de contato detectada pela unidade de detecção de ponto de contato (103) e ii) uma posição do ponto de convergência em V detectada pela uni- dade de detecção de ponto de convergência em V, define uma região de medição de temperatura (52) incluindo uma zona de solda na qual uma zona de fusão em um interior de uma espessura de chapa t da chapa de aço (1) começa a ser descarregada para uma superfície da chapa de aço (1); uma unidade de computação de nível de luminância (105) que calcula um nível de luminância da região de medição de tempera- tura (52) que foi definido pela unidade de definição de região de medi- ção de temperatura (104); uma unidade de conversão de temperatura (106) que, com base em um dado de conversão de temperatura predefinido, converte o nível de luminância da região de medição de temperatura (52) calcu- lada pela unidade de computação de nível de luminância (105) em uma temperatura da região de medição de temperatura (52); e uma unidade de determinação (107) que determina se uma temperatura da região de medição de temperatura (52) é maior que ou igual a um valor limite inferior predeterminado.

2. Aparelho de monitoramento para uma operação de sol- dagem por resistência elétrica, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado pelo fato de que em um caso de detecção do ponto de contato pela unidade de detecção de ponto de contato (103), a unidade de definição de re- gião de medição de temperatura (104) define a região de medição de temperatura (52) de modo a incluir a zona de solda pressupondo que a zona de solda se encontra presente em uma posição espaçada do ponto de contato em um lado a jusante a uma dada distância.

3. Aparelho de monitoramento para uma operação de sol- dagem por resistência elétrica, de acordo com a reivindicação 2, ca- racterizado pelo fato de que em um caso de detecção do ponto de contato pela unidade de detecção de ponto de contato (103), a unidade de detecção de pon- to de contato (103), com base na imagem obtida pela unidade de obtenção de imagem (101), primeiramente detecta o ponto de contato entre ambas as extremidades circunferenciais (4) da chapa de aço (1) formada con- vergindo na forma em V; com base na imagem obtida pela unidade de obtenção de imagem (101), aproxima linearmente ambas as extremidades circunfe- renciais (4) da chapa de aço (1) formada convergindo na forma em V, e determina se uma região dividida (122), que é uma área dividida se- parada de uma ponta da seção de convergência em V sobre um lado a jusante, se encontra presente ou não em uma linha estendida de um bissetor de um ângulo de convergência em V formado pelas linhas de aproximação que se encontram; e quando é determinado que a região dividida (122) não está presente, detecta o ponto de contato primeiramente detectado como o ponto de contato, enquanto que quando é determinado que a região dividida (122) se encontra presente, detecta um ponto a jusante mais distante da região dividida (122) como o ponto de contato.

4. Aparelho de monitoramento para uma operação de sol- dagem por resistência elétrica, de acordo com qualquer uma das rei- vindicações 1 a 3, o aparelho de monitoramento caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma unidade de criação de imagem de máscara (109) que cria uma imagem de máscara de modo a excluir uma região de alto nível de luminância com o nível de luminância maior que ou igual a um valor predeterminado da imagem obtida pela unidade de obtenção de imagem (101).

5. Método de monitoramento de uma operação de solda- gem por resistência elétrica que forma uma chapa de aço (1) do tipo tira continuamente em um formato cilíndrico com um grupo de rolos (2) enquanto a chapa de aço (1) está sendo transferida, e aquece e funde ambas as extremidades circunferenciais (4) da chapa de aço (1) for- mada convergindo em uma forma de V, e fixa uma contra a outra, o método de monitoramento caracterizado pelo fato de que compreende: uma etapa de obtenção de imagem que tira uma fotografia de pelo menos um de: i) um lado de superfície externa e ii) um lado de superfície interna da chapa de aço (1) quando a chapa de aço (1) é formada no formato cilíndrico, para, assim, se obter uma imagem de uma região incluindo uma seção de convergência em V, que é uma área na qual ambas as extremidades circunferenciais (4) convergem na forma em V; um de: i) uma etapa de detecção de ponto de contato que, com base na imagem obtida pela etapa de obtenção de imagem, de- tecta um ponto de contato entre ambas as extremidades circunferenci- ais (4) da chapa de aço (1) formada convergindo na forma em V, e ii) uma etapa de detecção de ponto de convergência em V que, com ba- se na imagem obtida pela etapa de obtenção de imagem, detecta um ponto de convergência em V, que é um ponto de convergência geomé- trico entre ambas as extremidades circunferenciais (4) da chapa de aço (1) formada convergindo na forma em V; uma etapa de definição de região de medição de tempera- tura (52) que, com base em um de: i) uma posição do ponto de contato detectada pela etapa de detecção de ponto de contato e ii) uma posi- ção do ponto de convergência em V detectada pela etapa de detecção de ponto de convergência em V, define uma região de medição de temperatura (52) incluindo uma zona de solda na qual uma zona de fusão em um interior de uma espessura de chapa t da chapa de aço (1) começa a ser descarregada para pelo menos uma das superfícies da chapa de aço (1); uma etapa de computação de nível de luminância que cal- cula um nível de luminância da região de medição de temperatura (52) definida pela etapa de definição de região de medição de temperatura (52); uma etapa de conversão de temperatura que, com base em um dado de conversão de temperatura predefinido, converte o nível de luminância da região de medição de temperatura (52) calculada pela etapa de computação de nível de luminância em uma temperatura da região de medição de temperatura (52); e uma etapa de determinação que determina se uma tempe- ratura da região de medição de temperatura (52) é maior que ou igual a um valor limite inferior predeterminado.