JPS60262002A - バリ位置検出方法およびその検出装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、パイプや丸棒等の被検出物の円周面に形成さ
れるパリの位置を自動的に検出するためのバリ位置検出
方法およびその検出装置に関する。

〔発明の技術的背頽とその問題点〕

例えばアップセット管は、従来よりパイプの端部を加熱
した後アップセットで上記パイプの端部を鍛′造するこ
とにより作製しているが、一般にアップセットのダイス
は上下に二分割さハているため、鍛造時にパイプのアッ
プセット部周面に例えば第６図に示す如く上記ダイスの
合せ目に沿ってパイプ１の軸方向に長いパリ２が発生す
る。このため、従来では上記鍛造工程の後にパリ取り工
程ノ を設け、このパリ取り工程で上記パリ２を切削し除去す
るようにしている。

ところが、パイプはアップセット加工後パリ取り機に搬
送されるまでの間に回転するため、パリ取り機にセット
する際にパリの位置がアップセット部の周面のどこにあ
るか分らない。そこで従来では、例えば上記アップセッ
ト部をパリ取り機にセラｌ−する際に、作業者がパリの
位置をその都度目視観察により確認してパイプを回転さ
せることによりハリ取り機のバイトあるいはグラインダ
の位置に合せるようにしている。このため、製造能率４
が低く、また作業者の疲労等により位置合せ精度が低下
し易いため、製品の品質劣化を生じ易かった。

一方、上記欠点を解消するために、バイトあるいはグラ
インダをパイプの周面に沿って回転させてパ（プの全周
面を切削する型のパリ取り機を用いることが考えられて
いる。しかしこの様なパリ取り機は大形で高価なため、
製造装置の大形化およびコストアップを招いて非常に好
ましくなかった。

〔発明の目的〕

本発明は１作業者の目視作業に頼ることなく高能率でか
つ＾精度にパリ取りを行なえるようにし、しかも大樹り
なパリ取り機を不要として製造装置の小形化および低価
格化を図り得るパリ位置検出方法およびその検出装置を
提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、円周面の一部に
パリが形成された被検出物の上記円周面に対し、円周方
向の複数の異なる位置に各別に所定の方向から照明を行
ない、その反射像をそれぞれ上記照明方向とは円周方向
に９０°以内の任意の角度を隔てた方向より撮像し、こ
れらのｍｓ両画像り上記照明により被検出物の円周面上
に生じるパリによる影を検出して、この影が検出された
撮像画像中の影の位置から被検出物の円周面上における
周方向のパリの位置を検出するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

、第１図は、本発明の一実施例におけるバリ位置検出装
置の概略構成図で、１はパイプ、２はこのパイプ１のア
ップセット部周面に形成されたパリを示している。　゛ 上記パイプ１のアップセット部の斜め上方には光源どし
ての投光器３が配置されている。この投光器３は、例え
ばランプの出力光をスリットを通すことにより平行光と
し、この平行光４を第２図に示す如く上記アップセット
・部の周面に照射してこれにより同周面を照明するもの
である。また、上記アップセット部の局面と対向する位
置にｉｔ、上記投光器３から出力される平行光４の照射
軸に対し相互に９０°以内の任意の角度（例えば４５°
）を隔てて１１１ｍ手段としてのＩＴＶカメラ５が配設
されている。このＩＴＶカメラ５は、信号処理回路６か
らの同期信号により撮像動作を行ない、かつ撮像画像信
号を上記信号処理回路６に供給する。一方、パイプ１の
下面部には７対のターニングロール７ａ、７ｂが配置さ
れている。これらのターニングロール７ａ、７ｂはモー
タ８に駆動されて上記パイプ１を回転させ、これにより
前記投光器３およびＩＴＶカメラ５に対するアップセッ
ト部周面の対向位置をステップ的に可変するものである
。また上記モータ８は、前記信号処理回路６の指示にし
たがって駆動されるターニングロール駆動回路９により
動作する。尚、１０は信号処理回路６により検出された
パリ２の位置情報を表示する液晶等の表示器である。

一方、第３図は前記信号処理回路６の構成を示す回路ブ
ロック図である。この信号処理回路６は、積分回路６１
およびＡ　／　Ｄ変換回路６２からなる入力処理部６ａ
と、画像メモリ６３と、二階差分回路６４、二値化回路
６５およびピーク値位置検出回路６６からなる出力処理
部６ｂと、同期信号発生回路６７、積分制御回路６８、
サンプリング制御回路６９、メモリ制御回路７０および
演算制御回路７１からなる制御部６ｃと、この制御部６
Ｃの各回路を同期動作させるためのクロック信号を発生
するクロック回路７２とから構成される。

同期信号発生回路６７は、クロック回路７２からのクロ
ック信号に同期して水平および垂直の各同期信号を発生
し、これらの同期信号をＩＴＶカメラ５に供給して撮像
動作を行なわせるものである。積分回路６１は、積分制
御回路６８により与ゝ　えられる水平走査方向の処理範
囲を余す信号に基づいてＩＴＶカメラ５からの撮像画像
信号のうち上記処理範囲の信号を各水平走査線毎に積分
して平均化し、これにより撮像画像信号中に含まれるノ
イズ成分を除去するものである。。サンプリング制御回
路６９は、ＩＴＶカメラ５で撮像された１画面分の撮像
画像信号のうち水平走査方向の任意の位置における垂直
画素列のみを抽出するためのサンプリング信号を発生す
るもので、Ａ　、／　Ｄ変換回路６２は上記サンプリン
グ信号で指定された画素の信号をＹジタル化する。画像
メモリ６３は、メモリ制御回路７０から発生される書き
込みクロックおよび読み出しクロックに応じて、上記Ａ
　ｙ’Ｄ変挽変格回路６２のデジタル化ＩＩＩ画像信号
を記憶するとともにこの記憶したｍ像画像信号を読み出
す。

一方二階差分回路６４は、演算制御回路７１からの制御
信号に従って、上記画像メモリ６３から読み出されたｍ
像画像信号を二階差分処理し、これにより上記サンプリ
ングされた垂直方向の画素信号列のうちバリ２の影に対
応する低信号レベルあ、□−ウ□５、□６゜工□□６５
（ は、演算制御回路７１で設定された二値化レベル　゛に
従って、上記二階差分回路６４からの出力信号を二値化
し、これにより上記二階差分処理された信号のピーク値
の信号のみ“Ｈ″レベルなる二値化信号を発生する。ピ
ーク値位置検出回路６６は、上記二値化回路６５から出
力された二値化信号の゛Ｈ゛°レベルの位置を検出し、
この検出結果を前記搬像画面中のパリの位置を表わす情
報として演算制御回路７１に供給する。演算制御回路７
１は、上記ピーク値位置検出回路６６からの位置検出情
報に応じてパイプ１の回転位置制御信号を発生し、これ
によりターニングロール駆動回路９を駆動制御してアッ
プセット部のバリ２の位置を図示しないパリ取り機のバ
イトあ−るいはグラインダの位置に対応させるべくパイ
プ１を回転させる。

また演算制御回路７１は、投光器３およびＩＴＶカメラ
に対するアップセット部周面の円周方向の位置を可変す
る場合にも、ターニングロール駆動回路９に対して回転
位置制御信号を発生する。

次に、以上のように構成された装置の作用を検出手順に
従って説明する。先ず、検出位置にパイプ１のアップセ
ラ］・部が搬入されると、そのことが図示しない検出器
により検出されてクロック回路７２に駆動信号が供給さ
れ、これによりクロック回路７２がクロック信号を発生
し始める。尚、この検出開始指示は作業者がスイッチを
走査することによって発生させてもよい。

さて、上記クロック信号が発生されると、それに同期し
て同期信号発生回路６７から水平および垂直の各同期信
号が発生され、これによりＩＴＶカメラ５がパイプ１の
アップセット部を撮像走査する。第４図にこの撮像走査
により得られるｍ像画像の一例を示す。この撮像走査に
より得られたｆｉ像画像信号は、積分回路６１で水平走
査方向の所定の範囲の信号が各水平走査線毎に積分され
て平均化され、しかるのちＡ／Ｄ変換回路６２で水平走
査方向の任意の位置、例えば第４図の一点鎖線ＳＬに示
す位置の垂直画素列が抽出されて各画素毎にデジタル信
号に変換され、画像メモリ６３に記憶される。第５図（
ａ）は上記垂直画素列の信号レベルの変化を示したもの
で、第４図のバリによる影イに対応する部分の信号レベ
ルは図中口のように低レベルになる。

そうして上記一点鎖線ＳＬ上の画素列がすべて画像メモ
リ６３に記憶されると、メモリ制御回路７０の読み出し
指示に従って上記画素列の信号は水平走査線の順に読み
出され、先ず二階差分回路６４で二階差分処理されて上
記パリ２の影に相当する低信号レベル部分口が第５図（
ｂ）に示す如くビーク値へとして検出される。そしてこ
の二階差分処理信号は、二値化回路６５で所定の二値化
レベルＮＬに従って第５図（Ｃ）に示す如く二値化され
、ピーク値位置検出回路６６に導かれる。

ピーク値位置検出回路６６は、上記二値化回路６５によ
り二値化が開始されてから、パリの影の位置に対応する
上記１１　ＨＩＩレベルの信号が入力されるまでの時間
Ｔを計時し、この時間Ｔを演算制御“回路７１に供給す
る。

そうして時間情報が得られると演算回路７１は、上記検
出時間Ｔを実際のパイプ１にアップセット部局面におけ
るパリ２の位置を表わす情報に変換し、この位置情報に
応じてパイプ１の回転位置制御信号を発生しターニング
ロール駆動回路９に出力する。そうすると、ターニング
ロール駆動回路９によりモータ８が所定量駆動されてタ
ーニングロール７ａ、７ｂは回転し、この結果パイプ１
が回転してアップセット部のパリ２はパリ取り機のバイ
トあるいはグラインダと対応する位置に設定される。か
くしてパリ位置の自動検出およびその検出結果を用いた
パリ取り機へのパイプ１の自動位置設定がなされる。尚
、上記演算制御回路７１で算出されたパリ２の位置情報
は、作業者が手作業でパイプをパリ取り機にセットする
ことも可能なように、表示器１０に表示される。

一方、検出位置に搬入された状態でパリ２がＩＴＶカメ
ラ５のｍ１ｌｌ像範囲から外れていると、この状態で上
記パリ位置の検出処理を行なってもパリ位置は検出でき
ない。そこで、演算制御回路７１は、ピーク値位置検出
回路６６で時間情報が検出智 されないことを以て撮像位置が不適当であると判断し、
ターニングロール駆動回路９に回転位置制御信号を出力
してターニングロール７ａ、７ｂを回転させ、これによ
りパイプ１を例えば、９０“回転させて投光器３および
ＩＴＶカメラ５に対するパリ２の対向位置を可変する。

そして、この状態でＩＴＶカメラ５で再び上記パリ２が
形成されたアップセラ１〜部周面を縮機し、その撮像画
像信号から前記１回目と同様の信号処理を行なってパリ
２の位置を検出し、この検出結果に応じてパリ取り機に
対するパイプ１のセラｌ−を行なう。しかして、パイプ
１がどのような状態で搬入されたとしても、パリ２の位
置は確実に検出される。

このように本実施例であれば、被検出物であるパイプ１
のパリ形成面に投光器３およびＩＴＶカメラ５を対向配
置し、これらにより上記パリ形成面にパリ２による影を
生じさせてその画像を撮像し、この撮像画像から上記パ
リの位置を検出してこの検出結果に従ってパイプ１をパ
リ取り機に自動釣に位置合せしてセラ１〜するようにし
たことにより、如何なる状態で搬入されるか分らないパ
イプ１のパリの位ｆを作業者の目視Ｍ寮に頼ることなく
正確にかつ高速に検出することができ、しかもパリ取り
機に正確にセットすることができる。

従って、生産能率を大幅に高めることが可能となり、ま
た製品の品質向上を図ることができる。また、パイプの
周面に沿ってバイ］−あるいはグラインダが回転する型
のパリ取り機を使用しないため、装置の大形化および高
価格化を招くこともない。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは°ない。

例えば、上記実施例では１回でパリ位置が検出できない
場合にパイプ１を回転させることにより１ｌｌｌＩＮ！
位置を可変するようにしたが、投光、器３およびＩ　Ｔ
　Ｖ　ｊｙメラ５側をパイプ１の周面に沿って回転させ
るようにしてもよく、また複数の撮像セラＩ−を設けて
これらにより異なる位置を撮像するようにしてもよい。

さらに、前記実施例ではアップセット部周面に対し正面
に投光器３およびｌＴＶカメラ５をそれぞれ配置した場
合について示したが、これらの投光器３およびＩＴＶカ
メラ５はパイプ１の軸方向にずれた位置に配置してもよ
い。この様な配置は、例えばウォーキングビームによる
パイプ搬送ライン中に設置する場合に特に有効である。

また、１ｌｌｌ像手段としては固体撮像装置を用いた力
、メラなどを適用してもよく、その他信号処理回路の構
成、光源の種類等についても、本発明の要旨を逸脱しな
い１範囲で種々変形して実施できる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明は、円周面の一部にパリが形
成された被検出物の上記円周面に対し、円周方向の複数
の異なる位置に各別に所定の方向から照明を行ない、そ
の反射像をそれぞれ上記照明方向とは円周方向に９０°
以内の任意の角度を隔てた方向よりｌｌｌ１シ、これら
の撮像画像より上記照明により被検出物の円周面上に生
じるパリによる影を検出して、この影が検出されたＩｉ
Ｉ！画像中の影の位置から被検出物の円周面上における
周方向のパリの位置を検出するようにしたものであ−る
。

従って本発明によれば、作業者の目視作業に頼ることな
く高能率でかつ高精啓にパリ取りを行なうことができ、
しかも大樹りなパリ取り機を不要として製造装置の小形
化および低価格化を図り得るパリ位置検出方法およびそ
の検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の一実施例に
おけるパリ位置検出装置を説明するμめのちので、第１
図は同装置の概略構成図、第２図は同装置における投光
器およびＩＴＶカメラの配置状態を示す正面図、第３１
ｉ！！ｌは信号処理回路の構成を示すブロック図、第４
図はアップセット部の撮像結果の一例を示す模式図、第
５図（ａ）〜（Ｃ）は作用説明に用いるための信号波形
図、第６図は従来説明に用いるためのアップセット管の
斜視図である。 １・・・パイプ、２・・・パリ、３・・・投光器、４・
・・平行光、５・・・ＩＴＶカメラ、６・・・信号処理
回路、７ａ。 ７ｂ・・・ター　ニングロール、８・・・モータ、９・
・・ターングロール駆動回路、１０・・・表示器、６ａ
・・・八Ｂ　ｉ処理部、６ｂ・・・出力処理部、６Ｃ・
・・制御部、６１・・・積分回路、６２・・・Ａ　、、
’　Ｄ変換回路、６３・・・画像メモリ、６４・・・二
階差分回路、６５・・・二値化回路、６６・・・ピーク
値位置検出回路、６７・・・同期信号発生回路、６８・
・・積分制御回路、６９・・・サンプリング制御回路、
７０・・・メモリ制御回路、７１・・・演弊制御回路、
７２・・・クロック回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ３４１図 ０ 第２図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）円周面の一部にパリが形成された被検出物の上記
   円周面に対し、円周方向の複数の異なる位置に各別に所
   定の方向から照明を行なってその反射像をそれぞれ前記
   照明方向とは円周方向に９０°以内の任意の角度を隔て
   た方向より撮像し、これらのＲ像画像より前記照明によ
   り被検出物の円周面上に生じる前記パリによる影を検出
   してこの影が検出されたｍ像画像中の影の位置から前記
   パリの円周方向の位置を検出することを、特徴とするパ
   リ位置検出方法。 （２１円周面の一部にパリが形成された被検出物の上記
   円周面に対し所定の方向から平行光を照射して上記円周
   面を照明する光源と、前記平行光の照射方向に対し光軸
   が被検出物の円周方向に９０°以内の任意の角度を隔て
   た方向に設定され前記照明による反射像を撮像する撮像
   手段と、前記被検出物の円周面に対する前記光源および
   撮像部の相対位置を円周方向に可変する検出位置可変手
   段と、この検出位置可変手段により設定された前記被検
   出物の円周面の各位置による反射像をそれぞれ信号処理
   して前記照明により円周面上に生じる前記パリによる影
   を検出しこの影が検出されたｍ！ＩＩ！画像中の影の位
   置から前記パリの円周面方向の位置を検出する信号処理
   手段とを具備したことを特徴とするパリ位置検出装置。 （３）検出位置可変手段は、被検出物をその軸を中心に
   回転させるものである特許請求の範囲第（２）項記載の
   パリ位置検出装置。　゛ （４，）信号処理手段は、１１１ｍ画像信号のうちパリ
   の影の方向と直交する方向に任意の位置の信号をサンプ
   リングし、このサンプリングした信号を二階差分処理し
   てその出力信号の最大値を検出することにより、パリの
   影の位置を検出するものである特許請求の範囲第（２項
   記載のパリ位置検出装置。