JPS61105409A

JPS61105409A - 端曲り量測定装置

Info

Publication number: JPS61105409A
Application number: JP22818684A
Authority: JP
Inventors: Kihachiro Nishikawa; 西川　喜八郎; Hiroyuki Shimizu; 清水　広行; Yutaka Funiyu; 船生　豊; Kazuyuki Sakurada; 桜田　和之; Kazuhiro Iga; 和博伊賀
Original assignee: Kawasaki Steel Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: JFE Steel Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-10-30
Filing date: 1984-10-30
Publication date: 1986-05-23

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、大量生産されるパイプ若しくは棒等の被測定
物の曲り量、特に端部の曲り量を生産ラインの途中で測
定検出して不良品の発生を防止する装置に関するもので
ある。

従来例の構成とその問題点長い供給ラインが要求される油井管、水道管。

ガス管等は一定長に切断され、両端部にねじが形成され
たパイプを順次ねじにより接続する。このとき、これら
のパイプが曲っていると、油井管等を−直線状に接続す
ることができず、うねシを生じ、長いラインの場合には
その処置が困難である。

特に、両端部にねじが切られる部分の曲りは接続部分で
折れ曲ることになるので、曲りのないことが要求される
。

また、旋削に供給される棒材が曲っていると、回転供給
中にガイドと接して異音を発生し、また　。

首振りに伴う不良品発生などの障害がある。

従来の上記の如きパイプ、棒等の曲シ量を測定するには
、通常、定盤上を転がして両端部の持上りを測定するか
、若しくはＶブロックで規準点を決めて回転させ、曲り
量を測定している。これらの測定方法は簡便であるが、
自動化が困難で、しかも測定速度も遅く、生産ライン中
での測定作業に用いられていないのが現状である。

発明の目的本発明の目的は、上記従来例の欠点を除去するため、パ
イプ、棒等の被測定物が連続生産されて搬送される間で
、即ち、生産ライン中で被測定物に接触することなく瞬
間的に精度よく自動測定して不良品の選別、切断、送り
等の制御を行い得るようにした端曲り量測定装置を提供
しようとするものである。

発明の構成本発明は、上記目的を達成するため、パイプ。

棒等の被測定物の走行方向に沿って配置された複数個の
ラインセンサーカメラと、被測定物の走行方向に沿って
配置され、規準線を構成するための照度が与えられる測
定規準部と、ラインセンサーカメラの信号により被測定
物の中心位置を測定して被測定物の端曲り量を計算する
計算手段を備えたことを特徴とするものである。

実施例の説明以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。第１図及び第２図に示すように被測定物であるパイ
プ１は、通常、成る一定の長さに切断され、１秒間に１
ｍ乃至２０ｍの高速度で搬送コンベヤの送りローラー２
０回転により搬送される。搬送コンベヤの途中にはパイ
プ１の搬送方向に沿い所定間隔を存してラインセンサー
カメラ３．４と５，６が下向き忙装置され、同様に搬送
コンベヤの途中にはパイプ１の搬送方向に沿い所定間隔
を存してラインセンサーカメラ７．８と９゜１０が横向
きに配置されている。即ち、ラインセンサーカメラ３と
７，４と８，５と９，６と１０はそれぞれ直交方向に配
置されている。而してラインセンサーカメラ３，４はパ
イプ１の先端部の・Ｘ座標を、ラインセンサーカメラ５
，６はパイプ１の先端よりパイプ１の搬送方向の２軸と
平行で所定の間隔Ｚ離れた位置でパイプ１の中間部のＸ
座標をそれぞれ測定する。一方、ラインセンサーカメラ
７．８はパイプ１の先端部のｙ座標を、ラインセンサー
カメラ９，１０は同様にパイプ１の先端より所定の間隔
Ｚ離れた位置でパイプ１の中間部のｙ座標をそれぞれ測
定する。２軸は各カメラの間隔によって定まり、パイプ
中心の各々の空間座標が測定される。各ラインセンサー
カメラ３乃至１０には画素間の微少変化の検出可能な補
間装置を備え、広い視野を精度良く測定できるものを用
いる。搬送されるパイプ１とラインセンサーカメラ７乃
至１０の間には規準保持板１１が配置され、同様に搬送
されるパイプ１とラインセンサーカメラ３乃至６の間に
は規準保持板１２が配置されている。各規準保持板１１
と１２には所定間隔を存して孔１３，１４，１５．１６
と１７．１８゜１９．２０が形成され、６孔の背方には
小型ランプよりなる規準照明灯２１．２２が内蔵され、
６孔の部分照明を行い、測定規準部が構成される。

規準保持板１１はＸ座標軸を、また規準保持板１２はｙ
座標軸をそれぞれ規定し、上記各ラインセンサーカメラ
３乃至６及び７乃至１０の取付。

測定の不動点として、またＺ軸の基準線として用いられ
る。そして、Ｚ軸の基準として用いられるために６孔１
３乃至１６及び１７乃至２０は一直線に配置され、また
６孔はその直径を測定することによりＸ軸、ｙ軸の原点
及び寸法較正の規準ともなっている。また、設置後の各
ラインセンサーカメラ３乃至１０．その他の位置変動の
モニターとしての働きも備え□ている。このように測定
規準部の孔１３乃至１６及び１７乃至２０の直径を常時
モニターすることは、不測の事故を検出することができ
、予防保全上有利となる。また、各測定規準部の孔１３
乃至１６及び１７乃至２０は同一構造体である規準保持
板１１及び１２に設けているので、精度よく加工するこ
とができるので、各ラインセンサーカメラ３乃至６及び
７乃至１０の取付９倍率較正等の容易化にも大きな効果
がある。

搬送されるパイプ１の側方と下方にはラインセンサーカ
メラ３，４，５．６と７．８，９．１０の反対側におい
て背面照明灯２３．２４として棒状光源。

例えば螢光灯の如き照明器が配置されている。各ライン
センサーカメラ３乃至１０は第４図に示すように処理部
２５が接続され、各処理部２５は計４　　算部２６に接
続され、計算部２６は出力部２７に接続されている。

なお、各規準保持板１１．１２はなるべく小型化して各
ラインセンサーカメラ３乃至１０の測定を妨害しないよ
うに配慮する必要がある。従って、上記の如くランプ２
１．２２に代えて反射鏡を取付けるようにしてもよく、
また背面の棒状光源２３．２４を利用して照明するよう
にしてもよい。

また、被測定物であるパイプｌが高温に加熱されて居る
場合には、その自発光によシ直径を検出することも可能
であるので、背面の棒状光源２３゜２４による照明は不
必要となる。この場合、各ラインセンサーカメラ３乃至
１０のレンズ、センサーは、赤外線の計測に必ずしも適
さないので、適宜赤外線カントフィルター、防熱ガラス
等の赤外線除去手段を装備することが必要である。更に
ラインセンサーカメラ３．４．５．６と７．８．９．１
０のラインセンサーを測定規準部として用いることもで
き、この場合、最初規準保持板１１．１２に基づいてラ
インセンサーカメラを固定した後、各規準保持板１１．
１２は取外してもよい。

次に、本実施例の測定原理を第３図乃至第５図によって
説明する。パイプ１が走行してくると、検出スタート信
号により各ラインセンサーカメラ３乃至１０のラインセ
ンサーにより同時に走査する。パイプ１は走行している
間、上下左右に振動しておシ、特に曲った部分があると
パイプ１の先端部は大きく揺れる可能性があシ、空間的
に瞬時に測定を終了させる必要がある。従って、各ライ
ンセンサーカメラ３乃至１０は、検出スタート信号によ
り同期して同時に走査する。そのビデオ信号は処理部２
５に出力する。そのラインセンサーからのビデオ出力で
、−走査完了したときに得・られる信号を第５図に示す
。これを明暗のスライスレベルで二値化して処理部２５
で計数し、測定開始より規準保持板１１の各測定規準部
である６孔１３．１４，１５，１６迄の測定値に＋　（
通常は不変）測定規準部である６孔１３．１４，１５，
１６の径の測定値に２（通常は不変）、に２の中心より
パイプ１の中心Ｐ、、　Ｐ、、　Ｐ３．　Ｐ４迄の距離
”ｌ　＋　”２　＃　”３　ｐ　”４を求め、計算部２
６に入力する。このとき、明暗のスライスレベルで二値
化して計数することにより、バルブ１０走行に伴う時間
的な位置変化により生ずる倍率誤差を減少させることが
できる。また、パイプ１０光軸方向の位置変動があると
ビデオ出力は第５図の点線の如く変化し、見掛は上のパ
イプ径は変化するが、中心測定値は変化しないので、安
定した計測が可能になる。一方、Ｚ軸を定めるラインセ
ンサーカメラ３．４．５．６の測定間隔規準は上記各測
定基準部間の距離２．．２２゜Ｚ、及び規準０からの距
離Ｚ４で規定され、このＺ軸の諸元は計算部２６に記憶
させているので、計算部２６で各測定値ｆｆ１Ｉ、　ｘ
２　、−Ｔ３、−Ｚ：４と、規準値Ｚ１゜Ｚ２　＊　”
　３よシ演算することにより、空間直線ａｂ及びａｃを
求めることができる。即ち、第３図において、２１点（
座標ｘ、、　Ｚ、）、　ｐ２点（座標”２＋２４−２．
）を通る直線は、ｘ、ｚ面上では次式で求めることがで
きる。

またｓＰＳ点ｒ　２４点を通る直線ａｃも同様にして求
めることができ、−これにより曲り角θと曲り量ｋを求
めることができ、この曲り角θと曲り量ｋを出力部２７
に出力する。第３図の左半に示すようにラインセンサー
カメラ３ａ、４ａをパイプ１後端側に配置することによ
り、上記と同様にしてパイプ１の後端の曲りをも検出す
ることができ、これにより不良品の選別等を行うととが
できる。

以上は、パイプ１が二次元の方向に曲っている場合の測
定について説明したが、ラインセンサーカメラ３乃至１
０によりｚ、ｙ、ｚ空間の座標を求めることができるの
で、三次元の方向に曲っている場合でも測定することが
できる。即ち、三次元空間の場合、ｐ＋（座標”Ｉｎ　
３’＋＋　”４）＋　Ｐ２　（”２＋３’２１ｚ４−２
＋）となるから、その空間直線は次式で求めることがで
きる。

まだ、Ｐ３点Ｐ４点の空間直線も同様にして求めること
ができ、これより曲り角と曲り量を求め、出力部２７に
出力する。このようにしてパイ２１が如何なる方向に曲
っていても測定することができる。

１　　　　　　　発明の効果以上の説明より明らかなように本発明によれば、複数個
のラインセンサーカメラにより同時に、且つ瞬時に走査
して走行しているパイプ、棒等の被測定物の中心位置を
測定して曲りを検出するので、大量生産ライン中で効率
よく検出、制御作業を行うことができる。また、走行中
に被測定物が振動を受け、被測定物とカメラが相対的忙
変動し、特に大口径の場合にはカメラと被測定物の距離
が大きくなるが、被測定物の近傍に固定された測定規準
部を設けており、しかも測定規準点、被測定物の中心点
を同一ラインセンサーカメラの視野内で瞬時に測定する
ので、被測定物の位置変動があっても測定誤差を減少さ
せ、精度を向上させることができる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の端面り量測定装置の一実施
例を示し、第１図は全体概略斜視図、第２図はその側面
図、第３図は作動原理説明用の一部平面図、第４図は装
置全体のブロック図、第５図はラインセンサーカメラの
出力信号の特性図である。１・・・パイプ（被測定物）、２・・・送りローラー、
３゜４、５．６．７．８．９．１０・・・ラインセンサ
ーカメラ、１１．１２・・・規準保持板、１３．１４．
１５．１６，１７゜１８．１９．２０・・・測定規準孔
、２１．２２・・・規準照明灯、２３．２４・・・背面
照明灯、２５・・・処理部、２６・・・計算部、２７・
・・出力部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）パイプ、棒等の被測定物の走行方向に沿って配置
された複数個のライセンサーカメラと、被測定物の走行
方向に沿って配置され、規準線を構成するための照度が
与えられる測定規準部と、ラインセンサーカメラの信号
により被測定物の中心位置を測定して被測定物の端曲り
量を計算する計算手段を備えたことを特徴とする端曲り
量測定装置
（２）ラインセンサーカメラは端部のｘ軸、ｙ軸曲り検
出用としてそれぞれ２箇所、中心規準線のｘ軸、ｙ軸規
定用としてそれぞれ２箇所に配置した特許請求の範囲第
１項記載の端曲り量測定装置。
（３）測定規準部は照度を持たせた孔を有する特許請求
の範囲第１項記載の端曲り量測定装置。
（４）測定規準孔を同一の規準保持板上で一直線上に設
置し、各測定規準孔の輝度信号を寸法較正用の規準信号
とする特許請求の範囲第３項記載の端曲り量測定装置。
（５）同期して測定する各ラインセンサーカメラの一走
査で得られる明暗のビデオ信号より被測定物の中心位置
を測定し、被測定物の走行に伴う時間的な位置変化によ
り生ずる倍率誤差を減少させた特許請求の範囲第１項記
載の端曲り量測定装置。
（６）赤熱して自発光する被測定物に対し各ラインセン
サーカメラは赤外線を除去する手段を備えた特許請求の
範囲第１項記載の端曲り量測定装置。