JPS60179650A - 小径電縫鋼管の溶接部検出方法 - 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） 本発明は帯鋼体（以後フープという）を高周波浴接して
製造する小径鋼管の溶接部（以後シームという）を造管
ラインにて連続的に検出する小径′観縫鋼管の溶接部検
出方法に関するものである。

（従来技術） 一般に、電縫鋼管はホットコイルをスリットして得られ
たフープを成形・浴接して製造する。このフープを用い
て製造した鋼管の母材部表面は白ないし濃青色を有して
ｂるのに対し、そのシームは高周波溶接工程において、
局部加熱→溶融→圧接を経るため、ビード切削しても黒
紫色を呈しており、鋼管の母材部より光学的色彩が濃い
。この変色ゾーンは当然のことながら溶接線に対して、
左右対称で通常小径鋼管で３〜８闘程度の幅を有してい
る１かかる鋼管は、拡管・伸管の工程を経て、使用され
るため、溶接部の非破壊検査は必須である。この非破壊
検査機器をシームに追従させるための讐ンサーには穐々
のタイプのものが提案されている。

先ず、光学式のものには、反射率の異いｆｔ２ケの反射
型光電検出器を用いたもの（特開昭５２−２９２８０）
、電縫鋼管内面に形成された溶接部位置を工業用テレビ
カメラ（以後ＩＴＶという。）で観察するもの（特開昭
５６−５５８５２）、ビード切削前の光切断像を計測す
るもの（％開昭５７−１３９４８１．２）などがある。

また、特開昭５７−１５７１０８や特開昭５６−３３５
４２にみられるように母材部とシーム部の電磁気的性質
の違いを利用したものも知られている＠ところが、前述
の反射型光電式の−ものは、一旦何らかの原因で検出が
中断した場合再開が難しがったシ、管内面に形成する溶
接線検出型は小径管では見通せなかったシ、造管ライン
への適用ができない。また光切断方式ではビード切削後
には適用ができない等の欠点がある。

他方電磁気的なシーム検出は中径電縫管では多。

くの実施例があるも、小径管においては、センサーと管
材のギヤラグ変動や、リフトオフノイズ信号の抑制が難
かしかったシして実用化を阻んでいる。

（発明の目的） 本発明は上述の如き従来シーム検出器の欠点を解消する
ために発明されたものであって、シーム部近傍をＩＴＶ
又はりニアアレイカメラでもって撮像し、濃淡信号とし
てとらえ画像処理することで小径電縫管シームをシンプ
ルかつ安価しかも高い信頼性でもって検出しようとする
ものである。

（発明の構成・作用） 即ち本発明は電縫溶接された管状体を搬送するラインに
おいて、当該管状体の溶接部上方に配置した工業用テレ
ビカメラ又は半導体リニアアレイカメラから得られる濃
淡画像を信号処理して、溶接部を連続的に検出すること
を特徴とする小径電縫鋼管の溶接部検出方法、を１．要
旨とするものである。

以下、本発明を実施例に基いて詳細に説明する。

当該シーム検出器は、最大外径４１Ｎを製造する電縫管
プロセスにあってカットオフ前のサイジングロール群の
中間に、シーム部検査を行う非破壊検査機器と供に設置
されている。第１図に示すようにシーム部近傍をモニタ
ーするＩＴＶ　１は該ＩＴＶ中心線が被測定鋼管２の中
ノひを通る線上に設置されている。ＩＴＶ　１を取り付
けている取付座３の一部にはシーム追従用のギヤー４が
切ってあり、本シーム検出器よシ得られたシーム追従信
号に基きサーボモータ５及びこれに連結している歯車６
により管周方向に揺動してｒＴＶ　１が常にシーム真上
になるように制御される。これにょシ、曲率の大きい小
径管で安定してシーム検出ができる。シーム捻れ量はサ
ーボモータ５に直結されているｉ４ルス発振器７によシ
知る。

また、取付座３にはＩＴＶ昇降機構８を具備しておシ被
測定物の外径変更に対応できるようになっている。ＩＴ
Ｖカメラレンズの先端にはハレーション防止のため撮像
に必要な視野を確保するとともに鋼管の外径に応じてフ
ードの長さを変えられる構造のレンズ７−ド９を付けで
ある。

また、シーム部近傍は、環状照明灯１０ａ、１０ｂ２灯
によシ照明を行い、曲率面を均一照明にするとともに外
光等の変化による画像劣化および外径変更による画像劣
化を防いでいる。

ＩＴＶカメラから得られたモニタ画面の例を第２図（−
）に示す。また、第２図（ａＪ中のＡ　−Ａ’断面のメ
モリー出力を第２図（ｂ）に示す。このようにシーム１
１は黒く母材部１２は白く表示されていることが分かる
。第２図の例はＳＴＫＭ−１２Ｂ　５０．８φｘ２．３
ｔの例を示したものである。

第３図には、ＩＴＶ　、１より得られた画像信号からシ
ーム追従信号を取り出す信号処理ブロックダイヤグラム
を示す。

シーム位置計測の高精度を確保するための積分回路１３
を採用し、二値化するためのスライスレベルは浮動二値
化処理１４を採用し造管肌の微妙な変化に対応している
。シーム位置検出処理１５はシーム位置は変色ゾーン即
ち二値化された黒レベルになっている中間点でもって定
義しこのシーム位置とＩＴＶＩの中心線とに偏差があれ
ばＩＴＶ中心線がシーム真上になるまでシーム追従信号
が出力される。

具体的な信号処理について述べると先ず積分回路１３で
あるがシーム位置測定周期は短い程よくＩＴＶの走査線
１本の信号でシーム位置が計測できるのがよいが鋼管表
面は長さが数闘以下の水滴、汚れが存在することがある
。これらはシーム位置計測の精度を悪化させる。これら
の原因による精度の悪化を防止するためにシーム位置計
測の精度が確保できる数の走査線の信号を積分している
。

次に浮動二値化処理１４についてであるが鋼管の外径が
変わることによって第２図（ａ）に示すシーム１１の暗
部、母材部１２の明部のそれぞれの幅が大きく変わるの
で積分回路１３からの出力信号から暗部の両外側のそれ
ぞれの最明位置をめ、この最明位置間の幅をスライスラ
インの幅とする。

次いで鋼管肌によってＩＴＶ画像信号レベルが変わるの
で、スライスライン幅内での暗部の両外側のそれぞれの
最明レベルのうち低い方の最明レベルとスライスライン
幅内の最暗レベルとの平均値に定数を乗算してスライス
レベルをめる。次に積分回路１３で得られた画像信号の
スライスライン幅内でスライスレベル以上の明部を白レ
ベルとし、スライスレベル未満を黒レベルとして二値化
する。

また、シーム検出処理１５は浮動二値化でめたスライス
ラインの両端から中へ走査し、白黒レベルに二値化され
た画像信号とのそれぞれ最初の交点をめ、この２つの交
点間の中間点をシーム位置としてめる。次にこのシーム
位置とあらかじめ分かっているＩＴＶＩの中心線とに偏
差があればこの偏差信号が無くなるまでシーム追従信号
を出力する。なお、本実施例では母材とシーム変色部の
濃淡計測にＩＴＶを用いたが半導体リニアアレイカメラ
を用いても全く同様な結果が得られる。

（発明の効果） このように本発明によれば鋼管の安定したシーム検出が
可能であ広溶接部の品質保証を確実に行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシーム検出端の斜視図、第２図（
ａ）はＩＴＶよシ得“られたシーム近傍のモニタ画像を
示す図、同（ｂ）は第２図（ａ）のＡ　−Ａ’断面゛メ
モリー出力を示す図、第３図はシーム信号を得るための
画像処理グロックダイヤグラムである。 １　：　ＩＴＶ　２　：電縫鋼管 ３　：　ＩＴＶ取付座　４　：　ＩＴＶ取付座揺動機構
５　：　ＩＴＶ取付座揺動サーすモータ６　：　ＩＴＶ
取付取付座揺動サーボモータチャフーム捻れ量検出用パ
ルス発振器 ８二Ｉ’ｆｆ昇降機構　９　：　Ｉ’ｆｆレンズフード
１０：補助光源（環状照明）×２灯 １１：シーム　１２：シーム近傍母材 １３：積分回路（平均処理） １４：浮動二値化処理　１５：シーム位置検出処理第１
図 第２図 （＆）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電縫溶接された管状体を搬送するラインにおいて、当該
   管状体の溶接部上方に配置した工業用テレビカメラ又は
   半導体リニアアレイカメラから得られる濃淡画像を信号
   処理して、溶接部を連続的に検出することを特徴とする
   小径電縫鋼管の溶接部検出方法