JPS58172507A - 管外面の異常形状検出装置 - Google Patents

管外面の異常形状検出装置

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JPS58172507A
JPS58172507A JP57055521A JP5552182A JPS58172507A JP S58172507 A JPS58172507 A JP S58172507A JP 57055521 A JP57055521 A JP 57055521A JP 5552182 A JP5552182 A JP 5552182A JP S58172507 A JPS58172507 A JP S58172507A
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JP
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steel pipe
pipe
light
tube
moving
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JP57055521A
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JPS6342723B2 (ja
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Shigeo Kawabata
川畑 成夫
Isamu Komine
小峰 勇
Morio Saito
斉藤 森生
Tetsuo Nakano
中野 哲男
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/2433Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures for measuring outlines by shadow casting
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/028Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring lateral position of a boundary of the object

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】 この発明は、鋼管等の管の外面の突起等の異常形状を正
確に検出することができる、管外面の異常形状検出装置
に関するものである。
例えば、鎖管の非破壊検査方法として、磁気探傷法や超
音波探傷法が知られているが、そのいずれにおいても、
探触子と、被探傷材としての>き管とは、接触している
か、あるいはt、 0.5〜数ff1M:、”)小さな
間隔を保った状態で検査が行なわれる。
従って、第1図に示すように、被探傷材である鋼管1に
異常突起1aが存在すると、その大きさによっては、探
触子の破損を始め、探触子保持磯溝の破損、回転体を有
するものでは回転体の歪みなどの重大な故障も起こしか
ねず、伺らかのrj策か必要である。このような異常突
起としては、鋼管の圧延過程で発生する管尾部でのフイ
ノ/ユテールと呼ばれるものや、前色冷時の焼入れ割れ
などが挙げられる。通當これらは、定径機と呼ばれる外
径圧延機や、管の曲り矯正機により、管外面下に押し込
まれるか、特に弾性復元力のある鋼管では、異常突起が
その外面より突出した捷まとなる。また、第2図に示す
ように、ローラコンベア2などによる搬送過程で、ロー
ラ2aに、鋼管1の端が衝突して曲げられ、かくして鋼
管1の端に発生する異常突起もあるっさらに、その他、
鋼管外面に発生する異常形状としては、ピアサ−および
エロ7ケ゛−夕での圧延で見られるフレアート呼ばれる
ものがある。この異常形状は、鋼管の管端、1! 尾部がラッパ状(末広シ状′)に成形されるもので、こ
の形状が極端なものでは、次圧延機で圧延されたときに
、鋼管に尾端割れが発生し、その結果、歩留低下、ロー
ル疵の原因となる。
従って、非破壊検査に先立って、鋼管外面の異常形状を
検出する必要があるが、従来、このような鋼管外面の異
常形状検出方法の1つとして、第3図に示すように、導
電性ゴムのリング3中を、鋼管1が通過する際に、この
り/グ3と、鋼管1の外面との電気的導通を導通検出器
3′によって検知して、その外面に異常突起等の異常形
状の有無を検出する方法がある。しかしこの方法では、
搬送の際の鋼管1の躍り、鋼管lの曲りによるその外面
の上下動により誤動作が多く、まだ接触式であるから、
リノグ3の摩耗、引裂きによる破損などにより、す/グ
3の内周と鋼管1の外面との間隙が、必要以上に大きく
なって、接触式の探1[を保穫するに必要な小さな突起
等の異常形状を検出することが困難になる可能性が太き
かった。その上、異なった外径を持つ鋼管に対しては、
それに適合する内径を持っり/グを使用しなければなら
ず、そのセノティ/グは面倒である。
なお、その他、鋼管のフィノンユテール部を力 ゛ノド
して、管端の仕上げを行なってから、これを探1易機に
適用することも行なわれているか、その設置場所の選定
に制約を作ることになり、このような仕上げは、製造工
程」7不可能な場合もある。
寸だ、このような仕上げを行なうことは、後工程におけ
る探傷機につき管端部の未探傷領域か増加し、後工程に
別の探[M[か必要になるなど、経済上、工程上に問題
か生ずる。
そこで、この発明は、以上のような問題を解消すべくな
されたものて、 その光の一部力入管軸方向に移動中の管の外面によって
遮られるように、所定箇所に固定された複数の光源と、 前記複数の光源の各々からの光を、前記管軸方向に移動
中の管の外面の投影を含むように受光するだめの、所定
箇所に固定された複数の光検出器と、 信号処理手段とを備え、 前記複数の光源および前記複数の光検出器は、前記管軸
方向に移動中の管の外面における、前記複数の光源の各
々からの光の接線形成位置が、前記管の周方向に複数得
られるように配置でれており、 前記複数の光検出器の各々は、ifJ記管軸管軸方向動
中の管の管軸(で(血交する方向と平行jて複数のセ/
すを持っており、 i↑J配信号処理手段は、前記複数の光検出器の各々の
複数のセンサがらの信号:て基づいて、前記管軸方向に
移動中の管の外面の異常形状を検出する管外面の異常形
状検出装置としたこと:て特徴を有する。
以下この発明を、実施例ととも(で図面を参照しながら
説明する。
第4図はこの発明にががる鋼管外面の異常形状検出装置
の概略構成図である。図示されるよう:こ、産前lは、
搬送ローラ4(図では1つしが示してないか、所要数が
間隔をあけて設けられている)上に載置され、これによ
って、その管軸方向:て搬送される。5は、その発生し
た光の一部が、前転方向に移動中の鋼管1の外面によっ
て遮きられるように、所定箇所に固定された光源、6は
、光源5からの光を、移動中の鋼管1の外面の投影を含
むように受光する位置に固定された光検出器である。
光源5は、例えば、ラップと集光用のレンズとの組合せ
からなり、少なくとも光検出器6のセ/す(後述)を照
射可能な照射角度を持っている。
光検出器6は、例えば、集光用のレンズと、管軸方向に
移動中の鋼管1の管軸に直交する方向と平行に配置した
複数の(例えば15〜25μ間隔)センサとの組合せか
らなる。従って、光源5からの光を光検出器6の複数の
セ/すが受光するので、これら複数のセンサの受光信号
に基ついて、管軸方向に移動中の鋼管1の外面の管軸と
直交する方向上の位置を検出することができる。例えば
、第5図(イ)に示すように、フイノ/ユテールlbを
持つ鋼管1が矢印方向に移動し、光検出器6のセッサ部
分6aを、フイノンユテール1bの投影が通過すると、
光検出器6におい七、第5図(ロ)に示すような受光信
号が得られる。即ち、図中、縦軸は、複数のセンサの位
置(鋼管1の外面の位置に対応)、横軸は鋼管1の管軸
方向の位置を示しており、プロット(点)は、光検出器
6の複数のセンサのうち、鋼管1の外面の投影と、光源
6がらの光との境に該当したセンサの受光信号を示して
いる。従って図中、プロットは、鋼管1の管軸と直交す
る方向上の外面位置を示しており、図かられかるように
、フィノ/ユテール1bに対応してプロットの縦軸上の
位置が変化しており、鋼管1の外面にお・いて、正常位
置より、ある値以上突出した位置を検出することによっ
て、これを、異常形状として検出することができる。な
お、網管1は、搬送ローラ4によって、管軸方向に移動
する際:て、必ずしも上下動なく移動するとは限らない
が、その上下動の速度ば 5 Q m*/S程度以下で
あることが経験上知られており、まだ、銅管1の正常外
面は、その移動に際して、ある範囲内を上下動すること
が知られており、しかも、鋼管1の外面には、100朋
以上の長さの異常形状は無いことが経験上知られている
ことがら、ある程度短い時間で、光検出器6の複数のセ
ンサの受光信号を処理し。
且つある程度短い間隔(管軸方向)で同受光信号をとり
込むようにすれば、管軸方向に移すtj中のf管lの外
面の異常形状を、十分正確に検出(認識)することかで
きる。その検出(認識)の基本としては、鋼管1の軸方
向距離をXlその管軸と直交する方向上の外面位置をy
として、dy/dx >−”を、且つ、軸方向に100
 mm以上離れた位置の外面位置に対して、y−7〉β
(α、βは探烏機により定まる定数)を設定する。例え
ば、光検出器6によって、計測時間0.3mS、軸方向
2■毎に、鋼管1の外面を検出した場合、第5図(ロ)
にサイズを示すようなフイノ/ユテール1bを異常形状
として検出、しようとすると、 α<715o、β〈7 を設定すればよい。
一方、光源5および光検出器6の必要個数は、次のよう
にして定める。例えば、鋼管lの外径3QO+m、管軸
と直交する方向上における、正常外面から5n以上突出
した突起を異常形状として検出するように設定すると、
第6図に示すように、鋼管1の正常外面から5 mm突
出した異常形状1cの先端を通過した− 2つの光曽5
からの2つの光5aが、鋼管1の外面に接した2つの位
置、即ち、2つの接線形成位置が、鋼管lの軸心となす
角度2θば、次の式で求められる。
(x’十r ) cosθ=r X′−(藪271)r(5(門) (不等号を付けだのは、針側上の誤差による未検出をカ
バーするためである) r=150闘として計算すると、 θ〈115゜ か1尋られるC鋼管1の円周にそって、θが14.5’
以内になるよう:て、光源5および光検出器6の組を設
ければよい(必ずしも、等間隔である必要はない)。な
お、各々の光源5お・よび光検出器6つ組は、互いO受
光に支障をきたさないように、ド管1の管軸方向に1:
迫次ずれて設置してあってもよい。
第4図は、−例として、1つの光源5および1つの光検
出器6の組のみを示してあり、図示されるように、演算
器7は、光源6を制御し、光検出器6の受光信号は、演
算器7に入力される。演碧器7には、さらに、搬送ロー
ラ4の回転軸4a(4bは軸受)に連結したパルス発生
器8からの信号が、搬送ローラ・1上を移動中の鋼管1
における、移動方向上の位置同期信号として入力され、
演算器7は、両人力に基づいて、後述する演算を行なっ
て、鋼管lの外面の異常形状を検出し、異常形状を検出
した場合には、搬送ローラ4の駆動モータ9の制御装置
10に駆動モータ停止指令信号を出力する。
第7図は、演算器7における演算のフローチャートを示
す図であり、図中記号の意味は前述の通りである。図示
されるように、パルスソエ不レータ8からの、所定間隔
毎の管位置同期信号と、光検出器6からの受光信号とに
基づいて、dy/dxを演算し、次いでを演算し雪?演
算には、例えば移動平均を用いる)、’3’/ax >
α、y−〉βを判定する。そして、dy/dx〉αで、
かつ、Y  Yがβを越えたときを、異常形状検出とし
、制御装置1゜に、駆動モータ停止指令信号を出力する
。なお、鋼管1の搬送ラインの条件によっては、1本1
本の鋼管1毎に、その全長にわたる検出データを採取(
記憶)し終ってから、即ち、鋼管1を、光源5と光検出
器6との検出部を通過させて、探傷機に至る前に、デー
タを処理してもよい一以上説明したように、この発明に
おいては、光を使用して非接触で、管軸方向に移動中の
管の外面の異常形状を検出することができ、従って、搬
送中に管に上下動があっても正確に異常形状を検出する
ことができ、何ら設備に破損を与えることかなく、シか
も、管外径サイズが異なっても、その検出を行なうこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は鋼管の正面図、第3図は鋼管外面
の従来異常形状検出方法の概念図、第4図はこの発明に
かかる鋼管外面の異常形状検出装置の概略構成図、第5
図(イ)はフィノノユテールを持つ鋼管の断面図、第5
図(ロ)は同鋼管に対する光検出器のセンサの受光信号
の一例を示す図、第6図は鋼管外面と光源および光検出
器の設置態様の一例を示す図、第7図は演算器のフロー
チャー1・の−例を示す図である。 1・鋼管  5・・光源  6・・・光検出器7・・演
算器 出願人 日本鋼管株式会社 代理人 −・L::1.−7ζ部 (他1名)第1図 CL 莱2図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 その光の一部が、管軸方向に移動中の管の外面によって
    遮られるように、所定箇所に固定された複数の光源と、 前記複数の光源の各々からの光を、前記管軸方向に移動
    中の管の外面の投影を含むように受光するだめの、所定
    箇所に固定された複数の光検出器と、 信号処理手段とを備え、 前記複数の光源および前記複数の光検出器は、前記管軸
    方向に移動中の管の外面における、前記複数の光源の各
    々からの光の接線形成位置が、前記管の周方向に複数得
    られるように配置されており、 前記複数の光検出器の各々は、前記管軸方向に移動中の
    管の管軸に直交する方向と平行に複数のセンサを持って
    おり、 前記信号処理手段は、前記複数の光検出器の各々の複数
    のセンサからの信号に基ついて、前記管軸方向に移動中
    の管の外面の異常形状を検出することを特徴とする管外
    面の異常形状検出装置。
JP57055521A 1982-04-05 1982-04-05 管外面の異常形状検出装置 Granted JPS58172507A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57055521A JPS58172507A (ja) 1982-04-05 1982-04-05 管外面の異常形状検出装置

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JP57055521A JPS58172507A (ja) 1982-04-05 1982-04-05 管外面の異常形状検出装置

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JPS58172507A true JPS58172507A (ja) 1983-10-11
JPS6342723B2 JPS6342723B2 (ja) 1988-08-25

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ID=13001008

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JP57055521A Granted JPS58172507A (ja) 1982-04-05 1982-04-05 管外面の異常形状検出装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007015484A1 (ja) * 2005-08-02 2007-02-08 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 管のきず検出装置及び方法
EP1907143B1 (de) * 2006-07-14 2009-12-16 SMS Siemag AG Vorrichtung zur drehverriegelung der stützwalzenbalancierung von walzgerüsten

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007015484A1 (ja) * 2005-08-02 2007-02-08 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 管のきず検出装置及び方法
US7707865B2 (en) 2005-08-02 2010-05-04 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Flaw detection apparatus and method for tubes
EP1907143B1 (de) * 2006-07-14 2009-12-16 SMS Siemag AG Vorrichtung zur drehverriegelung der stützwalzenbalancierung von walzgerüsten

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JPS6342723B2 (ja) 1988-08-25

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