JP4816817B2 - 管状品の検査装置 - Google Patents
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Description
(1)カメラを用いて、管の外径および肉厚の寸法を検査できること。
(2)小型の検査装置で、長尺の管状品を検査できること。
(3)自動的に、管の内周面の割れやキズなどの表面欠陥を検査できること。
当該検査装置は、
前記管状品の中心軸上に配置され、前記管状品の端面の全域を撮像するカメラと、
このカメラの撮像領域の外側から前記管状品の中心軸に対して傾斜する光を出射し、前記管状品の前記端面側の外周縁のみを全周にわたって照明する第1の環状光源と、
この第1の環状光源と前記カメラの間に配置され、前記カメラの撮像領域の外側から前記管状品の中心軸に対して傾斜する光を出射し、前記管状品の前記端面側の内周縁のみを全周にわたって照明する第2の環状光源と、
前記第1の環状光源、前記第2の環状光源および前記カメラを支持し、前記管状品の前記端面に当接する透明板を有する支持部材と、を備え、
前記管状品が鋼管であり、
前記第1の環状光源および前記第2の環状光源により前記管状品を照明しながら、前記カメラにより前記管状品を撮像し、撮像した画像に基づいて前記管状品の外径および肉厚を算出すること、
を特徴とする管状品の検査装置。
前記第3の環状光源により前記管状品を照明しながら、前記カメラにより前記管状品を撮像し、撮像した画像に基づいて前記管状品の内周面の表面欠陥を検出する構成にすることができる。
(1)カメラを用いて、高精度に管の外径および肉厚の寸法を検査できること。
(2)小型の検査装置で、長尺の管状品を検査できること。
(3)自動的に、管の内周面の割れやキズなどの表面欠陥を検査できること。
図1は、本発明の検査装置の構成を模式的に示す断面図である。同図に示すように、本発明の検査装置は、管状品10を検査対象とし、管状品10の外径Dおよび肉厚tを測定する寸法検査に適用され、さらに管状品10の内周面12の表面欠陥を検出する内表面検査にも適用される。検査対象の管状品10には、横断面内で内周および外周の形状が円形である単純な形状の鋼管のみならず、横断面内で内周または外周の形状が厳密には円形でなく規則的に変化する管状品、たとえば内面フィン付管、外面フィン付管などの異形管も含まれる。図1では、管状品10は、その横断面が同心円である通常の管である場合を示している。検査装置は、撮像用に一つのカメラ1と、照明用の光源を備える。光源としては、複数個の照明を用いるのが有効であり、さらに環状光源を用いると、装置の部品点数の削減や、さらなる小型化を実現することができる。ここでは、光源として、第1の環状光源2A、第2の環状光源2Bおよび第3の環状光源2Cを用いる場合を示す。
ただし、同式中のd1は、第1の環状光源2Aにおいて出射口が配列されている直径であり、θ1は第1の環状光源2Aの光軸M1の傾斜角度である。距離x1は、第1の環状光源2Aの光が端面11を照明することなく外周縁を照明するように計算値Calx1の位置を微調整して決定する。
ただし、同式中のd2は、第2の環状光源2Bにおいて出射口が配列されている直径であり、θ2は第2の環状光源2Bの光軸M2の傾斜角度である。距離x2は、第2の環状光源2Bの光が端面11を照明することなく内周縁を照明するように計算値Calx2の位置を微調整して決定する。
ただし、同式中のd3は、第3の環状光源2Cにおいて出射口が配列されている直径であり、θ3は第3の環状光源2Cの光軸M3の傾斜角度であり、Lは、管端からの、環状光源2Cの光軸と管内面の交点の距離である。Lは、内表面検査時、検査者が第3の環状光源2Cからの光で照明させたいと考えている、管状品10の管端からの領域長さの1/2として決めることができる。距離x3は、第3の環状光源2Cの光が端面11側の内周縁を含むように管内面を照明するように計算値Calx3の位置を微調整して決定する。
図2は、本発明の検査装置を用いた検査方法を説明するための断面図であり、図2(a)は寸法検査時の照明状態を、図2(b)は内表面検査時の照明状態をそれぞれ示す。図3は、本発明により撮像した画像の模式図であり、図3(a)は寸法検査での画像を、図3(b)は内表面検査での画像を示す。なお、図2では、前記図1に示す支持部材5は表示されていない。図2および図3では、管状品10は、その横断面が同心円である通常の管である場合を示している。
2C:第3の環状光源、 5:支持部材、 6:透明板、
7:環状板、 8:ガイド棒、
10:管状品、 11:端面、 12:内周面、
13:外輪郭、 14:内輪郭、
21:金網、 22:網線、
D:管状品の外径、 t:管状品の肉厚
Claims (5)
- 管状品を検査する装置であって、
当該検査装置は、
前記管状品の中心軸上に配置され、前記管状品の端面の全域を撮像するカメラと、
このカメラの撮像領域の外側から前記管状品の中心軸に対して傾斜する光を出射し、前記管状品の前記端面側の外周縁のみを全周にわたって照明する第1の環状光源と、
この第1の環状光源と前記カメラの間に配置され、前記カメラの撮像領域の外側から前記管状品の中心軸に対して傾斜する光を出射し、前記管状品の前記端面側の内周縁のみを全周にわたって照明する第2の環状光源と、
前記第1の環状光源、前記第2の環状光源および前記カメラを支持し、前記管状品の前記端面に当接する透明板を有する支持部材と、を備え、
前記管状品が鋼管であり、
前記第1の環状光源および前記第2の環状光源により前記管状品を照明しながら、前記カメラにより前記管状品を撮像し、撮像した画像に基づいて前記管状品の外径および肉厚を算出すること、
を特徴とする管状品の検査装置。 - 前記第1の光源および前記第2の光源が、前記管状品の前記中心軸に沿って移動可能であること、
を特徴とする請求項1に記載の管状品の検査装置。 - 前記第1の光源および前記第2の光源が、多数のLED(発光ダイオード)を環状に並べて構成されること、
を特徴とする請求項1または2に記載の管状品の検査装置。 - 前記透明板が金網であること、
を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の管状品の検査装置。 - さらに、前記第2の環状光源と前記カメラの間に配置され、前記カメラの撮像領域の外側から前記管状品の中心軸に対して傾斜する光を出射し、前記管状品の前記端面側の内周面のみを全周にわたって照明する第3の環状光源を備え、
前記第3環状の光源により前記管状品を照明しながら、前記カメラにより前記管状品を撮像し、撮像した画像に基づいて前記管状品の内周面の表面欠陥を検出すること、
を特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の管状品の検査装置。
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