JPS60191615A - 管の端面検査装置 - 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】 この発明は、極めて効率よく邸１管等の管の端面検査が
行なえる装置に関するものである。

従来、例えば面取り加工した鋼管の端面における、残肉
部の厚み及び外径（弓１、検査する渚が、いちいち実際
に管端部にスケール等を当てて検査（〜でいた。従って
極めて非能率的であった。

そこでこの発明は、以上のような間追を考１市してなさ
れ；〕こもので、 管の搬送位ｉ醒決め手段と、 前記搬送位置決め手段によって所定箇所に搬送され位置
決めされた管の管端に対して光を照ｔｔするだめの光照
射手段と、 前記光照射手段による前記管の戦端からの反射光を受光
するだめの、その結像面にセンサを配置した光学的受像
手段゛と、 前記１１１ａ送位置決め手段によって位置決めされた前
記管の管端に対して、前記光照射手段による前記管の管
端からの反射光によって、その結像面に前記管の管端像
が結像するように前記光学的受像手段を位置決めするだ
めの位置決め手段と、前記光学的受像手段の前記センサ
ーの受像信号に４Ｎづいて前記管の管端の残肉部の厚み
及び前記残肉＋Ｘ＋＋の外径の少なくとも１つを検査す
るだめの信号処理手段とを備えた管の端面検査装置とし
たことに９４徴を有する。

以下この発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図ｄこの発明にかかる管の端面検査装置の１「面１
ンｊ、第２図は同装置の千面図、第３図ｕニウオーキン
グビームのｎｆＨ助ビーム部分の側面図である。

第１図に示すように、１は管の搬送位置決め手段として
のウオーキングビームであり、２は光照射手段および光
学的受像手段を取付けた台車である。

ウオーキングビーム１１−）（、搬送方向に沿って複数
平行に設けられた固定ビーム３と、隣接の固定ビーム３
間に搬送方向に？（］つて復セ（父平行に設けられた可
動ビーム４とを備えて秒り、両ビーム３，４妊、その上
面に、所定間隔で、管５を載１へするだめのＶ型断面を
有する受台６を１１例けである。可動ビーム４は、リン
ク槻１ｉＩ４２３によって、固定ビーム３より低い位置
から、これより高い位置まで」−昇し、次いでそのまま
の位置から水平方向に移動し、次いで再び固定ビーム３
より低い位［狗才で下降する。管５け、平行に設けられ
た複数の固定ビーム３の受台６上に、その軸方向がｌｉ
ｆν送方向と直交する方向になるように載置される。か
くして固定ビーム３の受台６上に、１般送方向に沿って
並列的に載置された管、５け、可動ビーム４が土、？１
することによって、その可動ビーム４の受台６上に移載
されて固定ビーム３の受ｂ６からその上方に持ち上けら
れ、次いで待ち上げられだ管５は、１般送方向に直列に
、固定ビーム３上の２個の受台６を飛越えるように、搬
送方向に沿って１−ＩＪ勅ビーム４と共に移動し、次い
で可動ビーム４の下降によって、可動ビーム４の受台６
かも、搬送方向に関して３個ずれた位置にある固定ビー
ム３の受台６上に載置される。

台車２は、ウオーキングビーム１の搬送方向と直交する
水平方向に敷かれたレールマ上に載置されており、台車
２の後端には、移動用のシリンダ機７溝（第１図ではそ
のロッドのみ示す）８が連結されている。従って、シリ
ンダ機構８の作動によって、台車２目、レール７上を移
動し、ウオーキングビーム１上に載置されたＷ５の管端
に対して接近し、または遠ざかる。

台車２上には、昇降用のシリンダ機構９が取付けられ、
このシリンダ機構９のロッド先端に、水平になるように
ベッド］０が把料けられ、シリンダ４１）、’ｉ＃９の
ロッドの昇降によって、ベッド１０が台車２に対して昇
降する。１１は、台車２に対して、ベッド］０の昇降を
ガイドするだめのスライドガイドである。

ベッド１０には、その軸心が水平且つウオーキングビー
ム１上に載置された管５の軸心と同一方向に々るように
、筒状のヘッド１２が、３台並列に回転可能に取付けら
れている。ヘッド１２の外周面には、光照射手段として
のランプ］３が、ヘッド１２の軸心に対称の位置になる
ように、２イ固取付けられている。なお、各ランプ１３
ｄ゛、後妬くするように、各ヘッド１２がこれに対向す
るウオーキングビーム］上の管５の管端に対して位置決
めされたときに、その管５の軸心に対称な２向所の管端
を中心的に照射するようにヘッド１２にη又伺けられて
いる。ヘッド１２の内側にシに、光学的受像手段として
のリニアアレイカメラＪ４が、ヘッド１２０軸心上に位
置するように固定さＪｔている。ヘッド１２の先端は開
口していて、そこＡｉら、ヘッド］２の内１Ｉｌｌｌの
りニアアレイカメラ１４にｙｔが入射する。ヘッド１２
の後端に（仕、ロッド］、２ａの一端がヘッド１２の軸
心上に位置するように取付けられ、ベッドｌＯ上には、
台車２の移動方向に沿って水平に移動可能に摺動板」５
か、３台並設され、摺動板１５上には、ロッド受け１６
が取付けられており、各ヘッド１２のロッド１２ａ　Ｉ
ｄ、、各摺動板］５０ロッド受け１６に回転可能に支持
されている。

各摺動板」５の後端に廻：、その本体部分をベッド］０
に固定した位置補正用のシリンダ機構１７のロッド１７
ａの先端が取付けられており、各シリンダ機構１７の作
動によって、各ヘッド１２妊二、台車２の移動方向に沿
って水平にウオーキングビーム上上に連続的に載置され
た３本の管５の各々の管端に対してそれぞれ個別に進退
する。

１８は各ロッド１２ａの他端に取叶けられたピニオンで
あり、］９は各ピニオン１８のＴ端部分と噛合う位置に
ラック１９ａを配したラック板である。

ベッド」０上には、ラック駆動用のシリンダ機構２０が
数句けられ、そのロッド２０ａにラック板１９が数句け
られている。かくして、シリンダ機構２０の作動によっ
て、ラッ、り板１９が谷ピニオン１８を駆動し、各ヘッ
ド１２が一方向に少なくとも１８０°回転する。

ヘッド１２の先端部外周面には、ヘッド１２の軸方向に
沿って配したロッド２１が数句けられ、ロッド２１の先
端には、ウオーキングビーム］上に載置された管５の盲
端を検出するだめのマグネットスイッチ２２が取付けら
れている。マグ調ツトスイッｆ−２２は、図示し々い制
ｉ叶回路に接Ｆ［）されており、ベッド１ｏの移動によ
りマグネットスイッチ２２がウオーキングビーム上上の
′心・５の′占端に接触して作動することによって、位
１バ補ｉ「用の、即ちベッド１０を移動させるだめの７
リング機構〕７の作動を制御回路が停止さぜる。ロッド
２１の長さは、マダイ、ットスイッチ２２が管５の管端
に接触して作動したときに、ヘッド」２の内側のりニア
アレイカメラ」４の結＠面ニ、管５の管端像が結像する
ような長さに決定されている。

リニアアレイカメラＪ４は、結像面に直線的に微小等間
隔（例えば５０μｍ）で多数の光電変換素子を並べだセ
ンサが閂装置しである。リニアアレイカメラ１４の結像
面に配随されたセンサに〃」１、ウオーキングビーム１
上の管５の盲端と、リニアアレイカメラ１４との間隔、
リニアアレイカメラ１４の焦点距離等に対応した大きさ
の管５の管端像が結像される。第４図は管５の管端部の
断面図であり、管５の管端は、ベベル加工されている。

従って、ランプ」３からの光は、管５の管端の残肉部５
ａ　に当って、ここからその軸心方向にすｋｔ　＜反射
され、一方、ベベル加工部５ｂに当っても、ここからは
その軸心方向にほとんど反射されない。このだめ、リニ
アアレイカメラ１４の結１象面にあるセンサの出力が、
例えば第５図のように得られ、とのセンサの出力信号が
、図示しない信号処理回路によって次のように処理され
る。第５図において、横軸＆Ｊ、センサを構成する各光
電変換素子の出力、縦１１１＋は同各光電変換素子の配
列方向（即ち管５の１１′Ｉ祥方向）である。第５図に
示すように、管５の管端の残肉部５ａからの反射光が当
った光電変換素子が所定値以上の値を出力し、スレッシ
ュホールドレベルを越えた値を出力した光′蹴変換素子
を図示しない信号処理回路によって検出することによっ
て、管５の管端の残肉部の厚み（図ではＷ　ｒ　：５ｒ
’　）およびその外径（ｌメｌではＡ）が測定され、更
に、ヘッド１２を少なくとも」８００回転させることに
よって管５の全周１・こわたって管端；の残肉％＜Ｂの
、１望みおよびその外径が則足され、加叱−て必υ÷に
Ｌししてこれらの測定値を平均敏処理して、その処１１
−ｉ！　’（ＩＦｌを基僧値と比較し、その差が所定の
設定値を、１．１！えた場合には、その管をｊ？ｒｊ取
り不良と゛ｔ’ｌ断Ｊ−る。

この発明にかかる管の、Ｌｉ４ｉ面検査装置にｊ−１以
にのように構成されているので、次のようにして、多数
の管５の端面が連続して検査される。検査ずへき３本の
管５を、ウオーキングビーム１によつ−Ｃ台車２と対向
する位置に搬送する。ウオーキングビーム１の固定ビー
ム４上の受台６ｄ１、Ｖ型１１１［而であるので、管５
は、固定ビーム４］二の受台６に載置されることによっ
て」二下方向に位置決めされる（管５ｄ、水平方向には
拘東がないので、若干名・胃５毎にその′び端位置がず
れることがある）。

このようにして台車２と対向する位１バにウオーキング
ビーム〕によって搬送された肯５に×・ｊしで、ベッド
１０の昇降用のシリンダ機構９によって、ベッド１０を
昇降させて、ウオーキングビームＩ上のｖ５の軸心にヘ
ッド１２の軸心を一致させる（両者の関係は管５の管径
が変わらない限り変わらないので、この作業は管径が変
わらない限り一回でよい）。

次いで、台車移動用のシリンダ機構８によって台車２を
レール７に沿って移動させて、各ヘッド」２に把料けら
れたロッド２１の先端のマグネットスイッチ２２を、対
応する管５の一方の管端に接近させる（この作業も通常
は一回でよい）。そｌ−てこの状態で、位置補正用の谷
シリンダ機構１７によって、各マグネットスイッチ２２
が、径管５の管端に当接するまで各ヘッド１２を前進さ
ぜる。

かくして、ウオーキングビーム１上の３本の管５の管端
に対して、苔車２上の各ヘッド］２は位置決めさ１する
。そして、次いでランプ］３の光を′ｇ　５の・は端に
照射し、ヘッド１２を少なくとも１８０°回転させる。

その結果、管５の管端の残肉ｙｔＢ　ｉｄ、その全周に
わたって検査される。ヘッド１２の回転後は、ヘッド１
２を後退させ、ウオーキングビームｌの可動ビーム４を
作動させて次の検査すべき管５を台車２に対向する位（
ａに力１電送し、上記と同様の作業を行なう。かくして
連続的に管５の端面検音が行なわれる。

なお、管の搬送位置決め手段としては、ウオーキングビ
ームの池に、例えばチェンドランスファーがあり、要す
るに、管の搬送および位１６．決めができるものであれ
ばよい。また、管を回転さぜることによりヘッドは置屋
してもよい。

光照射手段としては、例えば埋伏ランプでもよく、この
場合には、これを、ヘッド」２を支時しだ摺動板１５に
同定すればよく、管５の管端Ｋ　ｉＪ、その全周にわた
って光が照射される。

光学的受像手段としてＱ」２、リニアアレイカメラの池
（で、肯端像の全周を同時に検出できるようにセンサを
配置したカメラを使用することができる。

以−ヒ説明したように、この発明においては、無接触で
、極めて効率よく管の端面横歪を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、（の発明にかかる管の端面検査装置の正面図
、第２図は同装置の平面図、第３図はウオーキングビー
ムの可動ビーム部分の側面図、第４図は、管の管端部の
断面図、第５図はリニアアレイカメラのセンサの出力の
一例を示す図である。 ］・・・ウオーキングビーム　２・・台車５・・・管 ８．９，１１７・・・シリンダ機構 １３・・・ランプ　１４・リニアアレイカ２２・・・マ
グネットスイッチ　メラ 出願人　日本鋼管株式会社 代理人　潮　谷　奈津夫（他２名） 第３図 第４図　巣５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 砦の搬送位「ｄ決め手段と、 前記１１１Ｑ　、ｉ凶位置決め手段によって所定内断に
   搬送され位置決めされた管の管端に対して光を照射する
   だめの光照射手段と、 前記光照射手段による前記管の管端からの反射光を受光
   するための、その結像面にセンサを配置した光学的受ｒ
   象手段と、 前記搬送位１Ｍ−決め手段によって位置決めされた前記
   前の管端に対して、前記光照射手段による前記管の管端
   からの反射光によって、その結像面に前記管の管端像が
   結像するように前記光学的受ｒ象手段を位置決めするだ
   めの位置決め手段と、前記光学的受１象手段の前記セン
   サーの受像信号に基づいて前記管の管端の残肉部の厚み
   及び前記残肉部の外径の少なくとも」つを検査するだめ
   の信号処狸手段とを備えたことを特徴とする管の端面検
   査装置。