JPH04145308A - 管の継手用ボルト孔の検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、管端のフランジ部に形成された継手用ボルト
孔の位置ずれなどを検出するために適用される管の継手
用ボルト孔の検査方法に関する。

従来の技術 従来、管端のフランジ部に形成されているボルト孔の偏
心量については、検査者がノギスなどの測定用具を使用
した手作業で測定している。またボルト孔が貫通不良で
あるか否かは、検査者の目視によって判断するのが通例
となっている。

発明が解決しようとする課題 しかし、このような従来の検査方法は、人的作業による
検査方法であるので、検査者の熟練度によって検査精度
にばらつきがあるうえ、検査作業の能率が非常に低いと
いう問題点がある。

このような事情から、この種の検査を、撮像カメラなど
の画像処理機器を用いて自動化する方法が考えられる。

その方法は、フランジ部を管の端面側から撮像カメラで
撮像し、この撮像カメラから得られるディジタル画像を
用いて管の中心を求め、その中心を基準にしてボルト孔
の偏心量などを検査するものである。

ところが一般に、フランジ部は管の受口の端部に形成さ
れることが多く、この受口の内部は複雑な形状を有して
いる関係上、フランジ部の内縁の円形を画面上に明瞭に
表わすことができず、したがって管の中心を正確に求め
られなくなって、測定精度の向上に限度があるという問
題点がある。

そこで本発明はこのような問題点を解決し、検査の自動
化が図れることはもとより、測定精度の向上をも図るこ
とができる管の継手用ボルト孔の検査方法を提供するこ
とを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため本発明は、管端のフランジ部に
複数のボルト孔が形成された管の開口に、この開口より
も大径の球体をはめ合わせ、前記管の端面側から撮像カ
メラで球体およびフランジ部を撮像するとともに、撮像
カメラからの撮像出力を画像処理し、 この画像から球体の中心および各ボルト孔の中心を求め
、 これら球体の中心と各ボルト孔の中心との間の距離から
ボルト孔の偏心量を検査するようにしたものである。

作用 このようにすると、管の開口に球体をはめ合わせたので
、複雑な形状を呈する開口の内部ではなくこの球体を撮
像することになって、球体とフランジ部との境界が明瞭
な画像として得られる。これにより、球体の中心を求め
ることで管の中心が正確に求められ、ボルト孔の偏心量
の検査の精度が高められる。

実施例 第１図において、１は管体支持台であり、この管体支持
台１には、受口にフランジ部２ａを有する鋳鉄製の管２
が搬入されて支持されるようになっている。管２のフラ
ンジ部２ａには、第２図および第６図に示すように周方
向に等ピッチの複数のボルト孔３　（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ
，３Ｄ）が形成されている。４は受口の開口２ｂにはめ
合わされる白球であり、第２図のように開口２ｂの内径
よりも大きな直径を有している。

５．５は管２の端面側からこの管２のフランジ部２ａお
よび白球４を撮影する撮像カメラであり、たとえばＣＯ
Ｄカメラなどである。ここでは、２台のＣＣＤカメラ５
，５により、横に並んだ２本の管２を同時に観測できる
ようにしである。

６は照明装置であり、管２のフランジ部２ａと白球４と
の境界にコントラストを与えるためのリングライト７と
、受口側ライト８と、挿口側ライト９とで構成されてい
る。リングライト７は、第３図に示すようにリング形ホ
ルダｌＯの周方向に等ピッチで配置された６個のライト
１１を有する。受具側ライト８は、第４図に示すように
管２の後方のホワイトボードのような反射板１２に向け
て設定される。

第１図において、１３はＣＣＤカメラ５からの撮像出力
をディジタル処理する画像処理ユニット、１４Ａ、　１
４Ｂはモニタ用受像機である。１５は、画像処理ユニッ
ト１３からの出力を受けてボルト孔の偏心量を求めたり
、その動作の制御を行なう制御手段としてのコンピュー
タであり、その表示画面は画像表示装置１６として構成
されている。１７はコンピュータ１５に接続されたマー
キング装置、Ｉ８はコンビエータによる解析結果を表示
するための表示ランプである。

次に、上記構成の装置の動作を、第５図に示すフローチ
ャートを参照して説明する。

管体保持台１の上に管２が搬入される（ステップ１０１
　）と、この管２の位置決めが行なわれる（ステップｌ
０２）。次いで、図示しない白球押付装置により白球４
が第２図に示すように管２の受口の開口２ａに押し付け
られてはめ合わされ（ステップ１０３　）　、照明装置
６が作動するとともに、ＣＣＤカメラ５によりフランジ
部２ａの端面側が撮影される。その撮像出力は、画像処
理ユニットＩ３を介してコンピュータ１５に取り込まれ
（ステップ１０４　）　、画像の解析が行なわれる（ス
テップｌ０５）。

コンピュータＩ５で画像が検定され（ステップ１０６　
）　、照明に異常があれば異常信号が発せられる（ステ
ップ１０７）。画像検定が正常であれば、解析の結果が
判定され（ステップ１（１ｇ　）　、正常と判定されれ
ば、合格信号が出力される（ステップ１０９）。解析の
結果、ボルト孔３の偏心異常と判定されると異常信号が
出力され（ステップ１１０）、ボルト孔３の貫通不良と
判定されても異常信号が出力される（ステップ１１１　
）。ボルト孔３の良否が判定された後、管２は管体保持
台１から搬出される（ステップ１１２）。

コンピュータ１５による解析は、第７図に示すフローチ
ャートの通りに実行される。

ＣＯＤカメラ５からコンピュータ１５に画像が取り込ま
れると（ステップ２０１）、この画像についての濃淡ヒ
ストグラムか作成される（ステップ２０２）。次いで、
この濃淡ヒストグラムから平滑化処理を行なってしきい
値が決定される（ステップ２０３）。このしきい値が検
定され（ステップ２０４　）　、異常と判定されると、
照明異常信号が出力される（ステップ２０５）。反対に
画像コントラストが正常と判定されると、ボルト孔３と
白球４の位置を表わすためのラベル付けが行なわれる（
ステップ２０６）。

次いでコンピュータ１５により、第６図のように、白球
４の中心座標０（ｏ□、０□）ならびにボルト孔３Ａ、
３Ｂ、３Ｃ，３Ｄの各中心座標Ａ　（ａｚ、ａｚ）、Ｂ
　（ｂｔ、ｔ）２）、Ｃ（Ｃｔ。

Ｃ２）、Ｄ（ｄ□、ｄ２）が求められる（ステップ２０
７）。このとき、受口の開口２ｂに白球４がはめ合わさ
れてコントラストの良い画像が得られているので、白球
４の中心座標が容易かつ正確に測定される。

また、ボルト孔３の円形度として、このボルト孔３の実
面積とボルト孔の外接円の面積との比が算出される（ス
テップ２０８）。

さらに、処理画像上における白球４と各ボルト孔３との
中心間距離ＯＡ、ＯＢ、ＱＣ，ＯＤすなわち雨中心間の
画素数が求められ（ステップ２０９　）　、これら中心
間距離０Ａ−ＯＤの単位がｍｍ″に変換される（ステッ
プ２１０）。この後、白球４の中心と各ボルト孔３の中
心との間の距離の差が偏心量として求められる（ステッ
プ２１１）。

スナワチ、：れらＯＡ、ＯＢ、ＱＣ，０Ｄ（７）最小値
を求めてから、この最小値と各距離ＯＡ、　ＯＢ。

ＱＣ，ＯＤとの差が求められ、さらに、この距離の差の
最大値が求められる（ステップ２１２）。

次に、偏心検定が行なわれる（ステップ２１３）。

上記距離の差の最大値が所定値以上であれば、異常と判
定されて異常表示がなされ（ステップ２１４　）、異常
信号が出力される（ステップ２１５）。

偏心検定で正常と判断されると、円形度検定が行なわれ
（ステップ２１６　）　、円形度が所定値以下であれば
、ボルト孔３の貫通不良とされて異常表示がなされ（ス
テップ２１？　）　、異常信号が出力される（ステップ
２１８）。円形度検定において正常と判断されれば、正
常表示がなされ（ステップ２１９　）　、正常信号出力
される（ステップ２２０）。

発明の効果 以上述べたように本発明によると、管のフランジ部を撮
影した撮像カメラからの撮像出力を画像処理して得られ
た画像から、ボルト孔の偏心量などを求めるようにした
ため、ノギスなどの測定用具を使用して作業者が測定す
る場合に比べて測定誤差が少なくなるのみならず、特に
管の開口に球体をはめ合わせて撮像するようにしたので
、フランジ部と球体との境界が明瞭な画像となり、これ
によって球体すなわち管の中心を正確に求めることがで
きる。したがって、ボルト孔の偏心量の検査精度が向上
する。さらにボルト孔の円形度からボルト孔の貫通状態
を検査すれば、ボルト孔の良否の選別を正確に行なうこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の管の継手用ボルト孔の検査方法を実施
するための装置の一例を示す構成図、第２図は管の開口
に白球をはめ合わせた状態を示す断面図、第３図はリン
グライトの構成を示す図、第４図は照明装置の配置状態
を示す図、第５図は東１図の装置の動作を示すフローチ
ャート、第６図は管のフランジ部を端面側から撮像した
画像を示す図、第７図は画像の解析方法を示すフローチ
ャートである。 ２・・・管、２ｂ・・・開口、３・・・ボルト孔、４・
・・白球、５・・・撮像カメラ、１３・・・画像処理ユ
ニット。 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第２図 ｚ４ 第３ 図 第４図 第す図 第６ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、管端のフランジ部に複数のボルト孔が形成された管
   の開口に、この開口よりも大径の球体をはめ合わせ、 前記管の端面側から撮像カメラで球体およびフランジ部
   を撮影するとともに、撮像カメラからの撮像出力を画像
   処理し、 この画像から球体の中心および各ボルト孔の中心を求め
   、 これら球体の中心と各ボルト孔の中心との間の距離から
   ボルト孔の偏心量を検査することを特徴とする管の継手
   用ボルト孔の検査方法。