JP6919303B2 - Appearance shape inspection system for pneumatic fenders - Google Patents
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Description
本発明は、空気式防舷材の外観形状検査システムに関し、さらに詳しくは膨張状態の空気式防舷材の外観形状を精度よく検査できる検査システムに関するものである。 The present invention relates to an appearance shape inspection system for a pneumatic fender, and more particularly to an inspection system capable of accurately inspecting the appearance shape of an expanded pneumatic fender.
空気防舷材は比較的高い内圧で膨張させた状態で使用される。そのため、空気式防舷材は規定された耐圧性を有していることが重要である。また、所定内圧で膨張させた状態では、空気式防舷材の外形寸法が規定された許容範囲内であることも重要である。 The air fender is used in a state of being inflated with a relatively high internal pressure. Therefore, it is important that the pneumatic fender has a specified pressure resistance. It is also important that the external dimensions of the pneumatic fender are within the specified allowable range when expanded at a predetermined internal pressure.
膨張させた状態の空気式防舷材の外形寸法は、例えばメジャー等を用いて手作業で測定することができる。しかしながら、サイズが大きい空気式防舷材に対しては手作業での測定は困難になる。それ故、サイズに拘らず、膨張状態の空気式防舷材の外観形状を精度よく検査するには改善の余地がある。 The external dimensions of the inflated pneumatic fender can be measured manually using, for example, a tape measure. However, manual measurement is difficult for large-sized pneumatic fenders. Therefore, regardless of the size, there is room for improvement in accurately inspecting the appearance shape of the inflated pneumatic fender.
ところで、使用中の空気式防舷材の状態を監視するモニタリングシステムが種々提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。これら従来のモニタリングシステムは一般的に、防舷材の内部に圧力計等の計器を配置して、この計器による検知データを無線送信して受信機によって受信する構成になっている。即ち、従来のモニタリングシステムは、空気式防舷材の外形状態を把握する機能を有していないため、膨張させた状態の空気式防舷材の外形寸法を把握することはできない。
By the way, various monitoring systems for monitoring the state of the pneumatic fender in use have been proposed (see, for example,
本発明の目的は、膨張状態の空気式防舷材の外観形状を精度よく検査できる空気式防舷材の外観形状検査システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an appearance shape inspection system for a pneumatic fender that can accurately inspect the appearance shape of an expanded pneumatic fender.
上記目的を達成する本発明の空気式防舷材の外観形状検査システムは、膨張状態の空気式防舷材の正面視の外形の画像データを取得する正面視撮影装置または前記空気式防舷材の側面視の外形の画像データを取得する側面視撮影装置の少なくとも一方と、前記空気式防舷材の内圧を検知する圧力センサと、前記画像データおよび前記圧力センサによる検知データが入力される制御部と、前記画像データが表示されるモニタとを備えて、前記圧力センサの検知データおよび前記画像データに基づいて、予め設定された規定内圧における前記空気式防舷材の外形が予め設定された許容範囲内か否かが前記制御部により判断される構成にしたことを特徴とする。 The appearance shape inspection system of the pneumatic fender of the present invention that achieves the above object is a front-view imaging device for acquiring image data of the front view outer shape of the pneumatic fret in an expanded state, or the pneumatic fender. At least one of the side view photographing devices for acquiring the image data of the outer shape of the side view, the pressure sensor for detecting the internal pressure of the pneumatic fender, and the control for inputting the image data and the detection data by the pressure sensor. A unit and a monitor for displaying the image data are provided, and the outer shape of the pneumatic fender at a predetermined internal pressure is preset based on the detection data of the pressure sensor and the image data. It is characterized in that the configuration is such that whether or not it is within the permissible range is determined by the control unit.
本発明によれば、膨張状態の空気式防舷材の正面視または側面視の外形の画像データを撮影装置により取得してモニタに表示する。そのため、規定内圧で膨張している状態の空気式防舷材の外観状態をモニタに表示された画像データによって安全に把握することができる。そして、画像データおよび圧力センサによる検知データに基づいて、規定内圧での空気式防舷材の外形が許容範囲内か否かを制御部が判断するので、この判断に基づいて空気式防舷材の外観形状の異常の有無を判定し易くなり、外観形状を精度よく検査することが可能になる。 According to the present invention, image data of the outer shape of the inflated pneumatic fender in front view or side view is acquired by a photographing device and displayed on a monitor. Therefore, the appearance state of the pneumatic fender in the state of being expanded at the specified internal pressure can be safely grasped by the image data displayed on the monitor. Then, based on the image data and the data detected by the pressure sensor, the control unit determines whether or not the outer shape of the pneumatic fender at the specified internal pressure is within the permissible range. Based on this determination, the pneumatic fender is determined. It becomes easier to determine whether or not there is an abnormality in the appearance shape of the starboard, and it becomes possible to inspect the appearance shape with high accuracy.
以下、本発明の空気式防舷材の外観形状検査システムを図に示した実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the appearance shape inspection system for the pneumatic fender of the present invention will be described based on the embodiment shown in the figure.
図1、図2に例示する本発明の空気式防舷材の外観形状検査システム1(以下、検査システム1という)は、製造工場等での空気式防舷材7(以下、防舷材7という)の品質検査の一貫として使用される。防舷材7は円筒部7aの両端に半球状の鏡部7bが連接されて形成されている。口金具7cが、例えば一方の鏡部7bに設けられる。この実施形態では防舷材7の表面に、円筒部7aの筒軸方向に延在する目視可能な識別ラインHL、円筒部7aの周方向に延在する目視可能な環状の識別ラインVLが付されている。
The appearance shape inspection system 1 (hereinafter referred to as inspection system 1) of the pneumatic fender of the present invention exemplified in FIGS. 1 and 2 is a pneumatic fender 7 (hereinafter referred to as fender 7) in a manufacturing factory or the like. It is used as a part of quality inspection. The
このシステム1は、この防舷材7の正面視の外形の画像データを取得する正面視撮影装置2aおよび防舷材7の側面視の外形の画像データを取得する側面視撮影装置2bと、制御部3と、モニタ4と、圧力センサ5aとを備えている。防舷材7の正面視とは円筒部7aの筒軸方向に概ね直交する方向からの視野である。防舷材7の側面視とは円筒部7aの筒軸方向と概ね平行する方向からの視野である。
The
正面視撮影装置2aおよび側面視撮影装置2bとしては例えばデジタルビデオカメラ等を用いる。制御部3としてはコンピュータ等を用いる。圧力センサ5aは防舷材7の内圧Pを検知する。
As the front
この実施形態のシステム1はさらに、温度センサ5bと警告装置6とを有している。この実施形態では、温度センサ5bは防舷材7の外部環境温度T1を検知する。防舷材7の外観形状を検査する際、外部環境温度T1と防舷材7の内部温度T2とは概ね同じなので、温度センサ5bは外部環境温度T1または内部温度T2のいずれか一方を検知するものであればよい。警告装置6としては警告灯や警報機などを例示できる。
The
正面視撮影装置2aおよび側面視撮影装置2bにより取得された画像データは、無線または有線通信によって制御部3に入力される。圧力センサ5aおよび温度センサ5bによる検知データもそれぞれ、無線または有線通信によって制御部3に入力される。モニタ4および警告装置6は無線または有線によって制御部3と接続されている。
The image data acquired by the front
1つの防舷材7に対して正面視撮影装置2aと側面視撮影装置2bとの少なくとも一方を備えた構成であればよいが、両方を備えた構成にすることもできる。1つの防舷材7に対して正面視撮影装置2a、側面視撮影装置2bはそれぞれ1台に限らず複数台備えた構成にすることもできる。例えば、防舷材7のそれぞれの鏡部7bを撮影するために、対置される2台の側面視撮影装置2bを備えた構成にすることもできる。
The configuration may be such that at least one of the front
モニタ4には制御部3に入力された画像データが表示される。正面視撮影装置2aおよび側面視撮影装置2bにより取得された画像データを、モニタ4に同時に表示する構成にすることも、何れか一方の画像データを選択的にモニタ4に表示する構成にすることもできる。制御部3に入力されたそれぞれの検知データ(内圧Pのデータ、温度T1、T2のデータ)をモニタ4に表示する構成にすることもできる。
The image data input to the
制御部3には、防舷材7を規定内圧Pxで膨張させた際の外形の基準データと、基準データに対する許容限度データとが入力されている。規定内圧Pxとしては、防舷材7が実質的に伸びも圧縮もしていない状態(中立状態)になる内圧や防舷材7の保証内圧等を例示できる。
Reference data of the outer shape when the
基準データとして具体的には、図3、図4に示すようにな基準長さL(筒軸方向の最大長さL)、基準幅W(筒軸方向と直交する方向の最大幅W)、基準外径D(最大外径D)を例示できる。基準幅Wと基準外径Dとは基本的に同じ寸法になる。また、基準データとして、基準外周長さC(最大外周長さC)を設定することもできる。基準外周長さCは(基準外径D)×πによって算出される。 Specifically, as the reference data, as shown in FIGS. 3 and 4, the reference length L (maximum length L in the tubular axis direction), the reference width W (maximum width W in the direction orthogonal to the tubular axis direction), A reference outer diameter D (maximum outer diameter D) can be exemplified. The reference width W and the reference outer diameter D have basically the same dimensions. Further, the reference outer peripheral length C (maximum outer peripheral length C) can be set as the reference data. The reference outer peripheral length C is calculated by (reference outer diameter D) × π.
筒軸方向と直交する方向の最大幅Wは、一般的には防舷材7の筒軸方向中心位置での幅になるので、最大外径Dおよび最大外周長さCもそれぞれ、防舷材7の筒軸方向中心位置での外径、外周長さになる。防舷材7の保証内圧を規定内圧Pxにする場合は例えば、規定内圧Pxにした状態の防舷材7の設計モデルをFEM解析することによって基準データを決定する。
Since the maximum width W in the direction orthogonal to the tubular axis direction is generally the width at the center position of the
許容限度データとして具体的には、基準長さLに対する許容上限寸法XLおよび許容下限寸法ML、基準幅Wに対する許容上限寸法XWおよび許容下限寸法MW、基準外径Dに対する許容上限寸法XDおよび許容下限寸法MD、基準外周長さCに対する許容上限寸法XCおよび許容下限寸法MCを例示できる。 Allowable upper limit dimensions Specifically acceptable limits data, the allowable upper limit dimension for the reference length L X L and the minimum allowable dimension M L, allowable with respect to the reference width W upper dimension X W and the minimum allowable dimension M W, relative to the reference outer diameter D Examples thereof include X D, the allowable lower limit dimension M D , the allowable upper limit dimension X C with respect to the reference outer peripheral length C, and the allowable lower limit dimension M C.
したがって、規定内圧Pxで膨張させた際の防舷材7の長さの許容範囲は、(L−ML)以上(L+XL)以下になる。同様に防舷材7の幅の許容範囲は、(W−MW)以上(W+XW)以下、外径の許容範囲は、(D−MD)以上(D+XD)以下、外周長さの許容範囲は、(C−MC)以上(C+XC)以下になる。
Therefore, the length tolerance of the
次に、このシステム1を用いて膨張状態の防舷材7の外観形状を検査する方法を説明する。
Next, a method of inspecting the appearance shape of the
図1、図2に例示するように平面上に防舷材7を横置きにして、内圧Pが規定内圧Pxになるまで口金部7cから防舷材7の内部に空気を注入して、図5、図6に例示するように防舷材7を膨張させる。
As illustrated in FIGS. 1 and 2, the
防舷材7の内圧Pを規定内圧Pxまで上昇させる過程で、正面視撮影装置2a、側面視撮影装置2bのそれぞれにより、防舷材7の正面視の画像データ、側面視の画像データを逐次取得するとともに、圧力センサ5aにより内圧Pのデータを逐次検知する。また、温度センサ5bにより、この過程での外部環境温度T1のデータを検知する。
In the process of increasing the internal pressure P of the
取得されたそれぞれの画像データ、内圧Pのデータ、外部環境温度T1のデータは制御部3に逐次入力される。それぞれの画像データはモニタ4に逐次表示される(実質的にリアルタイムで表示される)。また、これらデータは制御部3に記憶される。
The acquired image data, the internal pressure P data, and the external environmental temperature T1 data are sequentially input to the
制御部3は、画像データにおいて防舷材7と防舷材7の背景とのコントラストに基づいて両者の境界を認識する。これにより、画像データにおける正面視での防舷材7の筒軸方向の最大長さL1や筒軸方向と直交する方向の最大幅W1、側面視での最大外径D1(D2)、最大周方向長さC1を逐次特定する。最大周方向長さC1は、特定した最大外径D1×πにより算出する。
The
ここで制御部3は、画像データに基づいて防舷材7の外形が予め設定された許容範囲内か否かを判断する。具体的には、特定した最大長さL1と上述した許容範囲(L−ML)以上(L+XL)以下とを比較する。同様に、特定した最大幅W1と上述した許容範囲(W−MW)以上(W+XW)以下とを比較し、特定した最大外径D1(D2)と上述した許容範囲(D−MD)以上(D+XD)以下とを比較し、特定した最大周方向長さC1と上述した許容範囲(C−MC)以上(C+XC)以下とを比較する。
Here, the
上記それぞれの比較の結果、比較したすべての項目がそれぞれの許容範囲内である場合は、この防舷材7の外観形状に異常はないと判断される。一方、許容範囲外の項目が1つでも存在している場合は原則として、この防舷材7の外観形状に異常があると判断される。尚、外観形状の異常有無の判断には、簡易的に、特定した最大外径D1(D2)と上述した許容範囲(D−MD)以上(D+XD)以下とを比較するだけにした構成、或いは、特定した最大周方向長さC1と上述した許容範囲(C−MC)以上(C+XC)以下とを比較するだけにした構成にすることもできる。
As a result of each of the above comparisons, if all the compared items are within the respective permissible ranges, it is determined that there is no abnormality in the appearance shape of the
この実施形態では、防舷材7の外観形状に異常があると判断されると、制御部3の指示により警告装置6を作動させて警告を発する。この警告によって作業者は、この防舷材7の外観形状に異常があることを明確に認識できる。
In this embodiment, when it is determined that the appearance shape of the
本発明の検査システム1では、膨張している防舷材7の外観状態をモニタ4に表示された画像データによって安全に把握することができる。そして、この画像データと圧力センサ5aにより検知された内圧Pのデータとに基づいて制御部3によって、規定内圧Pxにおける防舷材7の外形が予め設定された許容範囲内か否かが定量的に判断される。それため、防舷材7の外観形状の異常の有無を判定し易くなり、外観形状を精度よく検査することが可能になる。外観形状に異常があると判断された防舷材7に対しては、再検査、補修、出荷停止等の適切な対処をする。
In the
基準長さLは、防舷材7の筒軸方向の最大長さLに限らず、例えば識別ラインHLの長さにすることもできる。基準幅Wは、防舷材7の筒軸方向と直交する方向の最大幅Wに限らず、例えば識別ラインVLの位置での防舷材7の幅寸法(図では高さ寸法)にすることもできる。基準外径Dは防舷材7の最大外径Dに限らず、例えば識別ラインVLの位置での防舷材7の外径にすることもできる。基準外周長さCは防舷材7の最大外周長さCに限らず、例えば識別ラインVLの位置での防舷材7の外周長さにすることもできる。
The reference length L is not limited to the maximum length L of the
最大外径D1は基本的に最大幅W1と同じ寸法になるので、本発明では、いずれか一方の寸法だけを特定する構成にすることもできる。この実施形態のように、最大外径D1と最大幅W1の両方を特定して両者を比較することで、検査システム1の寸法算出精度(検査精度)を把握できる。
Since the maximum outer diameter D1 basically has the same dimensions as the maximum width W1, in the present invention, it is possible to specify only one of the dimensions. By specifying both the maximum outer diameter D1 and the maximum width W1 and comparing them as in this embodiment, the dimensional calculation accuracy (inspection accuracy) of the
また、最大外径D1は基本的に最大外径D2とも同じ寸法になるので、本発明では、いずれか一方の寸法だけを特定する構成にすることもできる。この実施形態のように最大外径D1と最大外径D2の両方を特定することで、外径変形に対する防舷材7の自重の影響を把握することできる。
Further, since the maximum outer diameter D1 is basically the same as the maximum outer diameter D2, in the present invention, only one of the dimensions can be specified. By specifying both the maximum outer diameter D1 and the maximum outer diameter D2 as in this embodiment, the influence of the weight of the
正面視撮影装置2aと側面視撮影装置2bのいずれか一方を備えた構成よりも、両方を備えた検査システム1にすることで、一段と精度よく防舷材7の外観形状を検査するには有利になる。
It is advantageous to inspect the appearance shape of the
この実施形態のように目視可能な識別ラインHL、VL(即ち、画像データ上で制御部3がコントラストを認識し易い識別ラインHL、VL)を指標にすることで、画像データにおいて防舷材7の外形の変形量を把握し易くなる。識別ラインHL、VLは蛍光色にしたり、反射材料を含有させる等によって視認性を向上させて、画像データにおいて識別ラインHL、VLとその周辺とのコントラストをより明確にするとよい。識別ラインHL、VLの少なくとも一方を防舷材7の表面に有しているとよいが、両方を有していると防舷材7の外形の変形量をより把握し易くなる。
By using the visible identification lines HL and VL (that is, the identification lines HL and VL in which the
この実施形態では、内圧Pと防舷材7の外形の変化量(外形状態)との相関関係を把握できるが、防舷材7の外形の変化量(外形状態)の温度依存性も把握することができる。即ち、この実施形態では検査システム1は、温度センサ5bにより外部環境温度T1を検知しているので、外部環境温度T1が異なる複数の条件下で、上述した検査を行うことで、温度と防舷材7の外形の変化量(外形状態)との相関関係を把握することができる。
In this embodiment, the correlation between the internal pressure P and the amount of change in the outer shape of the fender 7 (outer shape state) can be grasped, but the temperature dependence of the amount of change in the outer shape of the fender 7 (outer shape state) is also grasped. be able to. That is, in this embodiment, since the
1 モニタリングシステム
2a 正面視撮影装置
2b 側面視撮影装置
3 制御部
4 モニタ
5a 圧力センサ
5b 温度センサ
6 警告装置
7 空気式防舷材
7a 円筒部
7b 鏡部
7c 口金部
HL、VL 識別ライン
1
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