JP3344275B2 - 大径鋼管管端部における溶接部の撮影装置 - Google Patents
大径鋼管管端部における溶接部の撮影装置Info
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Description
おける溶接部を撮影する装置に関するものである。
S Z 3104「鋼溶接部の放射線透過試験方法および透過写
真の等級分類方法」等の規格に準拠して実施している。
ところで、大径鋼管における溶接部の撮影は、一般に鋼
管の中央部と管端部に分けて実施している。このうち、
鋼管の管端部は全数検査するが、この検査は、作業者1
名がはりついて、鋼管の搬入、溶接部の位置合わせ、マ
ーク板やフィルムカセットの位置決めセット、X線発生
装置の条件設定,撮影、及び鋼管の搬出を手動で実施す
るのが普通である。
を自動搬入する例は有るものの、溶接部の位置検出時
や、フィルムカセットやマーク板の位置決め時等におけ
る撮影位置の微調整は困難であるので、テレビカメラを
利用した遠隔操作運転を実施している(特開平4−78
844号)。
溶接部のX線撮影についての自動化を提案しているが、
この特開平8−54696号におけるX線撮影は、以下
の通りである。管端所定位置に位置決めしたフィルムカ
セットの下部に、溶接部を挟んで透過度計がロボットに
より位置決めされる。位置決め後は、X線源からX線を
照射する。照射されたX線は鋼管の溶接部及びカセット
の蓋を透過してフィルムに至るが、溶接部に亀裂や気泡
や異物の混入等の欠陥がある場合には、その欠陥が影と
なってフィルムに写される。なお、鉛板で保護された箇
所は、X線が照射されない。
た技術においては、鋼管の溶接部の位置を検出する時、
フィルムカセットやマーク板の位置決め時等の撮影位置
の微調整については一切説明されていないが、以下のよ
うな問題がある。第一に、高能率で信頼性の高いビード
検出器が必須となる。
る輝度変化検出法(特開平5−18904号、特開昭5
9−23203号等)や、レーザースリット光の照射に
よる傾き画像検出法等の光学的特徴抽出方式では、溶接
部とこの溶接部以外の部分の形状による誤検出や、溶接
部が滑らかな形状の場合に検出精度が低下する等の欠点
がある。
の併用による接触式(特公昭59−2593号、特開平
5−133940号等)の場合は、溶接特性や鋼管寸法
の違いによる透磁率の変化によって検出精度が低下し、
溶接部が滑らかな形状や、形状にばらつきがある場合に
は不適当である。
プロフィール処理方式、レーザー式変位計による方式
(特開平6−304649号)もあるが、溶接部が滑ら
かな形状の場合には前記したのと同様に適用が困難であ
る。なお、光切断法を応用することにより溶接部の検出
は可能となるが、この場合、測定精度を向上するために
鋼管の回転速度を制限したり、測定時間を確保するため
にサイクルタイムが低下したり、検出器の破損防止対策
が必要となる等の問題がある。
微調整等に関する自動化技術が必要となる。該当装置の
構成機器としては、鋼管搬送コンベア、ターニングロー
ラ、フィルムカセット移載ロボット、マーク板(透過度
計他付属)、X線発生器があるが、それぞれ以下のよう
な問題がある。
ターニング方向の停止精度を向上する必要がある。ま
た、前記した方向における停止誤差に加え、フィルムの
加工精度、カセット内のフィルムの遊び、内外面におけ
る溶接部のずれ等により、フィルムカセットのセット位
置、マーク板のセット位置、X線発生器の位置を、鋼管
条件や撮影条件から決まるプリセット位置に対して補正
する必要がある。さらに、フィルムサイズは4種、透過
度計コードも20種以上が必要となり、自動化対応の改
造が必要となる。
なされたものであり、高能率かつ高精度に大径鋼管の管
端部における溶接部を撮影できる装置を提供することを
目的としている。
ために、本発明に係る大径鋼管管端部における溶接部の
撮影装置は、生産管理情報に基づいた撮影情報を受信す
る搬送制御装置を設け、この搬送制御装置によって搬送
制御盤を介して搬送コンベアを停止させた後、搬送制御
盤を介してターニングローラを上昇,正逆回転,回転停
止を行い、このターニングローラによる大径鋼管の正逆
回転時、前記搬送制御装置からの指令によりビード検出
器で溶接部を検出すると共に、溶接部の検出後、大径鋼
管の回転停止位置決め時における溶接部の円周方向の所
定停止位置からの円周方向のずれを移動機構制御装置に
出力し、出力信号を受けた移動機構制御装置の制御指令
に基づき、フィルムカセット移動機構、マーク板移動機
構、及びX線発生器移動機構がフィルムカセット、マー
ク板、及びX線発生器のそれぞれの設置位置を修正して
位置決めすることとしている。そして、このようにする
ことで、高能率かつ高精度に大径鋼管の管端部における
溶接部にフィルムカセット、マーク板、及びX線発生器
を位置決めでき、溶接部の撮影が良好に行える。
ける溶接ビード撮影装置は、生産管理情報に基づいた撮
影情報を受信し、搬送制御盤を介して搬送コンベアに停
止信号を出力する搬送制御装置と、搬送制御盤からの指
令により定位置で停止された大径鋼管を上昇,正逆回
転,回転停止を行うターニングローラと、このターニン
グローラによる大径鋼管の正逆回転時、前記搬送制御装
置からの指令により溶接部を検出すると共に、溶接部の
検出後、大径鋼管の回転停止位置決め時における溶接部
の円周方向の所定停止位置からの円周方向のずれを移動
機構制御装置に出力する、渦流検出器とレーザー検出器
を備えたビード検出器と、このビード検出器からの信号
を受けた移動機構制御装置の制御指令に基づき、フィル
ムカセット、マーク板、及びX線発生器のそれぞれの設
置位置を修正して位置決めするフィルムカセット移動機
構、マーク板移動機構、及びX線発生器移動機構と、前
記渦流検出器とレーザー検出器の昇降機構を備えさせて
いるのである。
部の撮影装置では、生産管理情報に基づいた撮影情報に
より搬入される大径鋼管を、搬送コンベアの速度制御に
より定位置で停止させる。その後、ターニングローラを
上昇させ、かつ、ビード検出器を測定のために上昇させ
る。
高速で回転させ、渦流検出器の検出を開始する。渦流検
出器による溶接部の検出が完了した後、ターニングロー
ラを停止し、渦流検出器を下降する。その後、逆方向に
ターニングローラを低速で回転させ、レーザー検出器に
よる溶接部の検出を開始する。レーザー検出器による溶
接部の検出が完了した後、ターニングローラを停止し、
溶接部のずれ量を移動機構制御装置に送信し、レーザー
検出器を下降させる。
セットはフィルムカセット移動機構によって大径鋼管の
内面における所定の位置に位置決めされる。この時の位
置決め設定値は、溶接部のずれ量が考慮された値とな
る。フィルムカセットの位置決めと同時にマーク板も同
様にマーク板移動機構によって位置決め制御される。ま
た、フィルムカセット移動機構によるフィルムカセット
の位置決めと同時に、X線発生器移動機構によってX線
発生器も最適位置に位置決めされる。
X線発生器の全ての位置決めが完了した後は、撮影情報
より決められた最適照射条件(照射電圧,電流,時間)
にてX線撮影を行う。なお、撮影完了後、フィルムカセ
ットは、フィルムカセット移動機構により搬出され、大
径鋼管は他端の撮影要否信号に従い、他端への搬送ある
いは次工程へ搬出される。他端を撮影するのであれば、
前記一端と同様の作動を行う。
溶接部の撮影装置を図1〜図10に示す一実施例に基づ
いて説明する。図1は本発明に係る大径鋼管管端部にお
ける溶接部の撮影装置のデータフロー図、図2は本発明
に係る大径鋼管管端部における溶接部の撮影装置のレイ
アウト図、図3は大径鋼管の管端部にフィルムカセッ
ト,マーク板,X線発生器を位置決めした状態を示す説
明図、図4はフィルムカセットの斜視図、図5はフィル
ムカセットとマーク板との位置関係を示す図で、(a)
は正面図、(b)は平面図、(c)は現像済のフィルム
の説明図、図6はフィルムカセット移動機構、マーク板
移動機構、及びX線発生器の位置関係説明図で、(a)
は平面図、(b)は正面図、図7はレーザーセンサーの
設置位置の説明図、図8は図7の要部拡大図、図9はレ
ーザー検出器の構成を示す図、図10はビード検出器の
検出フロー図である。
た撮影情報を受信する搬送制御装置であり、この搬送制
御装置1は搬送制御盤2と、渦流検出器3aとレーザー
検出器3bとからなるビード検出器3と、移動機構制御
装置4と、X線発生器5に以下のような信号を入出力
し、搬送コンベア6,ターニングローラ8,フィルムカ
セット移動機構9,マーク板移動機構10、X線発生器
移動機構11,渦流検出器昇降機構12a,レーザー検
出器昇降機構12b等の動作を制御する。
定位置まで搬送してくる搬送コンベア6の速度制御信号
と、この速度制御信号により所定位置で停止された大径
鋼管7をターニングローラ8によって上昇させたり、上
昇位置で正逆方向に高速又は低速で回転させたり、回転
を停止させたりする信号を入出力する。
やレーザー検出器3bへの検出開始や検出終了指令、溶
接部7aの発見や溶接部7aのセンタリング完了指令、
装置起動準備完了や装置異常指令を入出力する。
を送信したり、撮影準備開始や撮影準備完了指令、撮影
準備解除や撮影準備解除完了指令、フィルムカセット1
3の回収指令を入出力し、これらの指令に基づいてフィ
ルムカセット移動機構9,マーク板移動機構10、X線
発生器移動機構11,渦流検出器昇降機構12a,レー
ザー検出器昇降機構12bを作動させてフィルムカセッ
ト13、マーク板14、X線発生器5を図3に示すよう
な所定位置に位置決めしたり、渦流検出器3a、レーザ
ー検出器3bを昇降させたりする。また、これらの各機
構9〜12bから作動信号を受ける。
流、照射時間を出力し、撮影完了、撮影機異常、撮影機
準備完了指令を入力し、前記した搬送制御盤2、ビード
検出器3、移動機構制御装置4への指令により大径鋼管
7の溶接部7aの検出が終了し、フィルムカセット1
3、マーク板14、X線発生器5を所定位置に位置決め
した後に溶接部7aのX線撮影を行わせる。
径鋼管管端部における溶接部の撮影装置の具体的な構成
について説明する。6は大径鋼管7を所定の位置まで搬
送する搬送コンベア(図6,8参照)であり、この搬送
コンベア6上の所定の位置に停止された大径鋼管7は、
ターニングローラ8によって前記停止位置で上昇され、
正逆方向に高速あるいは低速回転される。
上昇位置で正逆方向に高速あるいは低速回転される大径
鋼管7の溶接部7aを検出するビード検出装置であり、
渦流検出器3aとレーザー検出器3bとで構成される。
これら渦流検出器3aとレーザー検出器3bは、例えば
図7に示すような位置に設けられ、それぞれ渦流検出器
昇降機構12a(図1)、レーザー検出器昇降機構12
b(図8)によって昇降し、大径鋼管7搬送時における
衝突破損事故を防止するようになっている。そして、溶
接部7aの検出時のみ、大径鋼管7のサイズに応じて、
移動機構制御装置4からの指令に基づいて昇降位置決め
される。
に、例えば光切断用ヘッド3baと、アンプ収納箱3b
bと、画像処理演算検出装置3bcとで構成され、この
うち、光切断用ヘッド3baにはレーザー3baa,C
CDカメラ3bab及び検出時のみレーザーを開するた
めのシャッター開閉機構3bacが設置されている。ま
た、アンプ収納箱3bbにはレーザー電源3bba,カ
メラ信号増幅用のアンプ3bbbが設置されている。そ
して、搬送制御装置1の検出開始指令により画像処理演
算検出装置3bcは溶接部7aの検出動作を開始する。
セット供給コンベア17によって搬入されるフィルムカ
セット13を、例えばサーボモータにより、図6に示す
X,Y,Z軸方向に高速で位置決め移動し、大径鋼管7
の内面における所定の位置にセットするものである。こ
の時の位置決め設定値は、溶接部7aの円周方向におけ
るずれ量が考慮された値となる。なお、フィルムカセッ
ト13は、図4に示すように、データキャリア15を設
置したカセット内にフィルム16を位置決めしたもので
ある。
カセット13の位置決めと同様に、マーク板14を、例
えばサーボモータにより、図6に示すX,Y,Z軸方向
に位置決め移動し、図3,図5(a)に示すように、大
径鋼管7の溶接部7aを挟んでフィルムカセット13と
反対側にセットするものである。
ように、透過度計14a、階調計14c、データキャリ
ア15の保護用鉛板14bが設けられており、予め組ま
れた製造スケジュールにより、フィルム16の長さに対
応した4枚のマーク板14を、図6に示すように、マー
ク板移動機構10上に設置し、撮影情報に応じて自動的
に選択された1枚のマーク板14を、大径鋼管7の下面
所定の位置に位置決めするようになっている。
上、フィルム16も4種類あり、組み合わせ数は多くな
るが、生産管理情報に基づき、操業のかかりに他工程の
オペレータが事前にセットすることで、対応が可能であ
る。例えば装置側のタッチパネル操作盤(図示省略)に
より各マーク板14に対応するフィルム16のサイズや
透過度コードを設定するようにしておくことで、撮影情
報によりマーク板14を自動的に位置決めできる。
あり、フィルムカセット13の位置決めと同様に、X線
発生器5を、例えばサーボモータにより、図6に示すY
軸方向に位置決め移動し、図2,図3に示すように、大
径鋼管7の溶接部7aの下方にセットするものである。
ムカセット13を次工程に搬出する回収コンベアを示
す。本発明に係る大径鋼管管端部における溶接部の撮影
装置は上記したような構成であり、次にこの溶接部の撮
影装置を用いて大径鋼管7の溶接部7aを検出する方法
を図10に示すフロー図を参照しつつ説明し、溶接部7
aを検出した後、X線撮影する方法に及ぶ。
の指令に基づいて、大径鋼管7の管端が所定位置に到達
した時に搬送コンベア6(図6,8参照)を停止させた
後、ターニングローラ8を上昇させる。同時に、搬送制
御装置1から移動機構制御装置4を介して渦流検出器昇
降機構12a(図1)、レーザー検出器昇降機構12b
に信号を出力し、渦流検出器3a(図7参照)及びレー
ザー検出器3bを所定の位置まで上昇させる。
おける水圧試験後の水が残っていることがあり、この残
水はビード検出器3やフィルムカセット移動機構9の停
止位置の誤検出を誘発するので、例えば一旦ターニング
ローラ8の上昇量を大径鋼管7の長手方向で異ならせる
等することで、大径鋼管7を傾斜させて残水を除去して
おく。また、この残水対策として、大径鋼管7の搬入工
程で、エアーブローを実施しても、また、両者を併用し
ても良い。
送制御盤2からの信号によりターニングローラ8を例え
ば正方向に高速で回転させる。そして、ビード検出器3
には、搬送制御装置1から検出開始信号が出力され、以
下のように大径鋼管7の溶接部7aの検出を開始する。
速回転時に、前記したように所定の位置まで上昇させた
渦流検出器3aによる溶接部7aの検出を開始する。渦
流検出器3aによる溶接部7aの検出が完了した後は、
搬送制御盤2からの信号によりタイマーを作動させ、所
定の時間が経過した後ターニングローラ8の回転を停止
させた後、渦流検出器3aを下降させる。
警報を発し、ターニングローラ8の回転を停止させ、オ
ペレータが介入して手動で大径鋼管7の停止位置を位置
決めするか、溶接部検出を再起動する。ターニングロー
ラ8の回転停止後は、渦流検出器3a及びレーザー検出
器3bを下降させる。
向にターニングローラ8を低速で回転させ、レーザー検
出器3bによる溶接部7aの検出を開始する。そして、
レーザー検出器3bによる溶接部7aの検出が完了した
後は、搬送制御盤2からの信号によりターニングローラ
8の回転を停止させ、大径鋼管7の溶接部7aが下方に
なるように位置決めする。ビード検出器3は溶接部7a
の円周方向におけるずれ量を移動機構制御装置4に送信
し、レーザー検出器3bを下降させる。
円周方向のずれ量が例えば10mmを超えた場合には警
報を発し、ターニングローラ8の回転を停止させ、オペ
レータが介入して手動で大径鋼管7の停止位置を位置決
めするか、再起動する。ターニングローラ8の回転停止
後は、レーザー検出器3bを下降させる。
出が完了した後は、カセット供給コンベア17によって
搬入されたフィルムカセット13を、フィルムカセット
移動機構9により大径鋼管7の内面における所定の位置
にセットする。この時の位置決め設定値は、溶接部7a
の円周方向におけるずれ量が考慮された値となる。フィ
ルムカセット13の位置決めと同時に、マーク板14や
X線発生器5もマーク板移動機構10やX線発生器移動
機構11により位置決めされる。これらフィルムカセッ
ト13、マーク板14及びX線発生器5を位置決めした
状態を図2,図3,図5(a)に示す。
カセット13、マーク板14及びX線発生器5の位置決
めが完了した後は、撮影情報より決められた最適照射条
件(照射電圧,電流,時間)によってX線撮影を行う。
撮影後の現像済のフィルム16の一例を図5(c)に示
す。このフィルム16には、帯状の溶接ビード像19が
中央に写っていると共に、所定箇所に透過度計14aや
階調計14cが正しく写っている。
ト13はフィルムカセット移動機構9を介して回収コン
ベア18で自動搬出される。一方、大径鋼管7は他端の
撮影の要否信号に従って、搬送コンベア6によって他端
側の溶接部7aの撮影装置へ搬送されたり、次工程に搬
送されたりする。そして、他端側の撮影が必要な時は、
他端側の溶接部の撮影装置において前記したのと、同様
の作動を行う。この時、次の大径鋼管7の一端側の溶接
部7aの撮影が必要な時は、他端側の溶接部7aの撮影
と同時に行い、次の大径鋼管7の一端側の溶接部7aの
撮影が不要な時は、他端側の溶接部7aの撮影のみを行
う。
における溶接部の撮影装置を、所定の間隔を存して2
組、直列状に設置し、次の大径鋼管の一端側と先の大径
鋼管の他端側を同時に撮影できるものを示したが、1組
のみ設置したものでもよい。
鋼管管端部における溶接ビード撮影装置によれば、生産
管理情報に基づいた撮影情報により大径鋼管の定位置停
止、溶接部の検出を行い、溶接部の円周方向のずれ量を
フィルムカセット、マーク板、X線発生器の位置決めに
リンクさせるので、良好な撮影結果を得ることができる
と共に、管端部における溶接部の撮影を自動的にかつ効
率良く行うことができる。
撮影装置のデータフロー図である。
撮影装置のレイアウト図である。
板,X線発生器を位置決めした状態を示す説明図であ
る。
す図で、(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は現
像済のフィルムの説明図である。
構、及びX線発生器の位置関係説明図で、(a)は平面
図、(b)は正面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 大径鋼管管端部における溶接部を撮影す
る装置において、生産管理情報に基づいた撮影情報を受
信し、搬送制御盤を介して搬送コンベアに停止信号を出
力する搬送制御装置と、搬送制御盤からの指令により定
位置で停止された大径鋼管を上昇,正逆回転,回転停止
を行うターニングローラと、このターニングローラによ
る大径鋼管の正逆回転時、前記搬送制御装置からの指令
により溶接部を検出すると共に、溶接部の検出後、大径
鋼管の回転停止位置決め時における溶接部の円周方向の
所定停止位置からの円周方向のずれを移動機構制御装置
に出力する、渦流検出器とレーザー検出器を備えたビー
ド検出器と、このビード検出器からの信号を受けた移動
機構制御装置の制御指令に基づき、フィルムカセット、
マーク板、及びX線発生器のそれぞれの設置位置を修正
して位置決めするフィルムカセット移動機構、マーク板
移動機構、及びX線発生器移動機構と、前記渦流検出器
とレーザー検出器の昇降機構を備えたことを特徴とする
大径鋼管管端部における溶接部の撮影装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP11924197A JP3344275B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 大径鋼管管端部における溶接部の撮影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP11924197A JP3344275B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 大径鋼管管端部における溶接部の撮影装置 |
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JP3344275B2 true JP3344275B2 (ja) | 2002-11-11 |
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ID=14756467
Family Applications (1)
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JP11924197A Expired - Fee Related JP3344275B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 大径鋼管管端部における溶接部の撮影装置 |
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- 1997-05-09 JP JP11924197A patent/JP3344275B2/ja not_active Expired - Fee Related
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