JPH10176994A - Inside inspection apparatus for cylindrical body - Google Patents
Inside inspection apparatus for cylindrical bodyInfo
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- JPH10176994A JPH10176994A JP33781696A JP33781696A JPH10176994A JP H10176994 A JPH10176994 A JP H10176994A JP 33781696 A JP33781696 A JP 33781696A JP 33781696 A JP33781696 A JP 33781696A JP H10176994 A JPH10176994 A JP H10176994A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒体の内面検査
装置にかかわり、より詳しくは継目無鋼管や溶接鋼管な
どに代表される長尺な金属管の内面欠陥をミラーとカメ
ラを用いて検査する内面検査装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for inspecting the inner surface of a cylindrical body, and more particularly, to inspecting the inner surface of a long metal tube represented by a seamless steel tube or a welded steel tube using a mirror and a camera. The present invention relates to an inner surface inspection device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】通常、上記継目無鋼管や溶接鋼管などの
長尺金属管の内面検査は、一方管端に白色光源を配し、
他方管端から検査員が目視観察することによって行われ
る。しかし、この方法による場合には、管端近傍の大き
な内表面欠陥を弁別できるにすぎず、微細な内表面欠陥
や軸長方向の中央部に存在する内表面欠陥を見落とすこ
とが多い。2. Description of the Related Art Normally, when inspecting the inner surface of a long metal pipe such as the above seamless steel pipe or welded steel pipe, a white light source is arranged at one end of the pipe.
On the other hand, the inspection is performed by visual inspection from the end of the tube. However, according to this method, only a large inner surface defect near the pipe end can be discriminated, and a minute inner surface defect or an inner surface defect existing in the central portion in the axial direction is often overlooked.
【０００３】このため、最近では、微細な内表面欠陥を
も確実に検出すべく、円筒体の内面検査にも例えば蛍光
磁粉探傷法などが適用されている。For this reason, recently, for example, a fluorescent magnetic particle flaw detection method has been applied to the inner surface inspection of a cylindrical body in order to reliably detect even a minute inner surface defect.
【０００４】ここで、蛍光磁粉探傷法とは、周知のよう
に、鋼材（鋼板、鋼管、スラブなど）の表面欠陥探傷法
としてよく用いられ、通電状態の鋼材に磁粉液（蛍光磁
粉を水などに混ぜた液）をかけ、漏洩磁束の発生する欠
陥部に付着した蛍光磁粉を紫外線（中心波長３６５ｎ
ｍ）照射で発光させ、その発光パターンを検査員が目視
観察して有害欠陥か否かを判定する方法である。As is well known, the fluorescent magnetic particle flaw detection method is often used as a surface defect flaw detection method for steel materials (steel plates, steel pipes, slabs, etc.). Of the fluorescent magnetic powder attached to the defect where the leakage magnetic flux is generated.
m) In this method, light is emitted by irradiation, and the light emission pattern is visually observed by an inspector to determine whether or not it is a harmful defect.
【０００５】しかし、微細な内表面欠陥を確実に検出す
べく、その内面検査に蛍光磁粉探傷法を適用しても、検
査員が一方管端から目視観察したのでは、管端部近傍の
欠陥検出はできても軸長方向の中央部に存在する欠陥を
確実に検出することはできない。例えば、外径が１８０
ｍｍ以下の小径鋼管の場合、最大でも管端から３００ｍ
ｍ程度までの範囲に存在する欠陥を目視観察できるにす
ぎず、これよりも内奥に存在する欠陥は目視観察できな
い。また、管端部近傍に存在する欠陥についても、目視
可能な内奥部は斜視検査となるために正確な欠陥形状を
認識できず、有害欠陥を見落すことがある。[0005] However, even if the fluorescent magnetic particle flaw detection method is applied to the inner surface inspection to surely detect the minute inner surface defect, if the inspector visually observes from one end of the tube, the defect near the end of the tube will be lost. Even if it can be detected, it is not possible to reliably detect a defect existing at the center in the axial direction. For example, if the outside diameter is 180
300 mm or less from the end of a small-diameter steel pipe
Defects existing in a range up to about m can only be visually observed, and defects existing in the inner part cannot be visually observed. Also, regarding a defect existing near the end of the tube, since a visually observable inner part is subjected to a perspective inspection, an accurate defect shape cannot be recognized, and a harmful defect may be overlooked.
【０００６】全長にわたる内面欠陥検出を可能ならしめ
る方法としては、特開昭６１−２８８４９号公報および
特開平６−２４１７６０号公報に開示される方法があ
る。すなわち、特開昭６１−２８８４９号公報に示され
る方法は、反射ミラーと受像レンズとが先端部に装着さ
れた光ファイバーを円筒体の内部に挿入し、この光ファ
イバーで伝送された円筒体の内面像を２次元ＣＣＤカメ
ラで撮影表示した画像を用いる方法である。また、特開
平６−２４１７６０号公報に示される方法は、円錐ミラ
ーを円筒体の内部に挿入し、この円錐ミラーに映る内面
像を２次元ＣＣＤカメラで撮影して得られた円形状画像
を変換表示した直線画像を用いる方法である。As a method for enabling detection of an inner surface defect over the entire length, there are methods disclosed in JP-A-61-28849 and JP-A-6-241760. That is, in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-28849, an optical fiber in which a reflecting mirror and an image receiving lens are mounted at the tip is inserted into a cylindrical body, and an inner image of the cylindrical body transmitted by the optical fiber is transmitted. Is a method using an image photographed and displayed by a two-dimensional CCD camera. In the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-241760, a circular image obtained by inserting a conical mirror into a cylindrical body and photographing an inner surface image reflected by the conical mirror with a two-dimensional CCD camera is converted. This is a method using the displayed straight line image.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記２つの方
法は、いずれも円筒体の内面像を２次元ＣＣＤカメラで
撮影することとしている。このため、撮影された画像
は、円筒体の内面が円弧面であるので周方向に歪んでお
り、この歪んだ部分に位置する欠陥形状を正確に判定で
きないという欠点を有している。また、撮影した画像を
内面全周に展開した１画像に構成する場合、周方向に歪
んだままの画像を用いると、１つの欠陥が２つ以上の欠
陥として分離表示されるので、周方向に歪んだ部分の画
像を除く必要があり、画像処理が面倒であるという欠点
も有している。However, in each of the above two methods, the inner surface image of the cylindrical body is photographed by a two-dimensional CCD camera. For this reason, the photographed image is distorted in the circumferential direction because the inner surface of the cylindrical body is an arc surface, and has a defect that the defect shape located at the distorted portion cannot be accurately determined. In addition, in the case where the captured image is formed into one image developed over the entire inner surface, if an image that is distorted in the circumferential direction is used, one defect is separately displayed as two or more defects. It is necessary to remove the image of the distorted portion, and there is a disadvantage that the image processing is troublesome.
【０００８】さらに、円錐ミラーを用いる方法は、円形
状画像から直線画像への変換に時間がかかって撮影時間
が長くなるのに加え、円錐ミラーの頂点部分で撮影され
る画像の分解能が低いために円筒体軸長方向の撮影範囲
を短くせざるを得ず、円筒体軸長方向への撮影回数が多
くなるので、検査能率が悪いという致命的な欠点を有し
ている。Further, the method using a conical mirror takes a long time to convert a circular image into a straight line image, which increases the photographing time. In addition, the resolution of an image photographed at the vertex of the conical mirror is low. In addition, the imaging range in the axial direction of the cylindrical body must be shortened, and the number of times of imaging in the axial direction of the cylindrical body is increased.
【０００９】このため、ミラーに映る像をカメラで撮影
した画像に歪みがなく、その画像を内面全長にわたる展
開１画像へ合成する画像処理が簡単にでき、しかも円筒
体軸長方向への撮影回数が少なくすむ検査能率のよい円
筒体の内面検査装置の開発が望まれていた。また、この
際、円筒体の内部に挿入されるミラー破損を確実に防止
することが可能な円筒体の内面検査装置の開発も望まれ
ていた。Therefore, there is no distortion in the image taken by the camera of the image reflected on the mirror, and the image processing for synthesizing the image into one developed image over the entire inner surface can be easily performed. It has been desired to develop a cylindrical inner surface inspection apparatus which can reduce the number of inspections and has a high inspection efficiency. At this time, development of an inner surface inspection apparatus for a cylindrical body that can surely prevent breakage of a mirror inserted into the cylindrical body has been desired.
【００１０】本発明は、上記の実状に鑑みてなされたも
ので、その課題は、歪みのない画像が得られ、その画像
の合成処理が不要な高能率な円筒体の内面検査装置を提
供することにある。また、他の課題は、ミラーの破損を
確実に防止し得る円筒体の内面検査装置を提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a highly efficient inner surface inspection apparatus for a cylindrical body which can obtain an image without distortion and does not require a process of synthesizing the image. It is in. Another object is to provide an apparatus for inspecting the inner surface of a cylindrical body, which can surely prevent the breakage of the mirror.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記
（１）および（２）の円筒体の内面検査装置にある。SUMMARY OF THE INVENTION The gist of the present invention resides in the following (1) and (2) apparatus for inspecting the inner surface of a cylindrical body.
【００１２】（１）水平状態で受載した被検査対象の円
筒体をその軸心周りに回転させる円筒体回転手段と、こ
の円筒体回転手段によって回転される円筒体の内部に間
欠的に挿入され、円筒体の内面円周方向を局部的に映す
狭幅の矩形平板状ミラーが先端部に傾斜装着されたミラ
ー支持竿と、このミラー支持竿の基端部に配置され、前
記狭幅の矩形平板状ミラーに映る像を撮影する１次元Ｃ
ＣＤカメラと、この１次元ＣＣＤカメラで撮影された画
像信号を保存するフレームメモリを有する画像処理手段
と、この画像処理手段に保存された画像信号を２次元画
像として直接表示する表示手段とを具備することを特徴
とする円筒体の内面検査装置。(1) Cylindrical body rotating means for rotating a cylindrical body to be inspected received in a horizontal state around its axis, and intermittently inserted into a cylindrical body rotated by the cylindrical body rotating means. A mirror support rod with a narrow rectangular flat plate mirror that locally reflects the inner circumferential direction of the inner surface of the cylindrical body is mounted at the tip of the mirror support rod, and is disposed at the base end of the mirror support rod. One-dimensional C for capturing an image reflected on a rectangular flat mirror
It has a CD camera, image processing means having a frame memory for storing image signals captured by the one-dimensional CCD camera, and display means for directly displaying the image signals stored in the image processing means as a two-dimensional image. An inner surface inspection apparatus for a cylindrical body.
【００１３】（２）水平状態で受載した被検査対象の円
筒体をその軸心周りに回転させる円筒体回転手段と、こ
の円筒体回転手段によって回転される円筒体の内部に間
欠的に挿入され、円筒体の内面円周方向を局部的に映す
長さの異なる狭幅の矩形平板状ミラーが先端部に同一角
度で傾斜装着されるか、または同一長さの狭幅の矩形平
板状ミラーが先端部に異なる角度で傾斜装着された複数
本のミラー支持竿と、前記円筒体回転手段によって回転
される円筒体の端面を撮影してその軸心の振れ廻り偏心
量を測定し、その測定結果に基づいて前記複数本のミラ
ー支持竿のうちから円筒体に挿入可能な狭幅の矩形平板
状ミラーが傾斜装着されたミラー支持竿を選択するミラ
ー支持竿選択手段と、円筒体の内部に挿入されたミラー
支持竿の基端部に位置し、その狭幅の矩形平板状ミラー
に映る像を撮影する１次元ＣＣＤカメラと、この１次元
ＣＣＤカメラで撮影された画像信号を保存するフレーム
メモリを有する画像処理手段と、この画像処理手段に保
存された画像信号を２次元画像として直接表示する表示
手段とを具備することを特徴とする円筒体の内面検査装
置。(2) Cylindrical body rotating means for rotating a cylindrical body to be inspected received in a horizontal state around its axis, and intermittently inserted into the cylindrical body rotated by the cylindrical body rotating means. A narrow rectangular plate-shaped mirror having a different length, which locally reflects the inner circumferential direction of the inner surface of the cylindrical body, is attached at the same angle to the distal end, or a narrow rectangular plate-shaped mirror having the same length. A plurality of mirror support rods, which are tilted and mounted at different angles at the distal end, and an end face of a cylindrical body rotated by the cylindrical body rotating means are photographed, and the amount of eccentricity of the shaft center is measured. Mirror support rod selecting means for selecting a mirror support rod on which a narrow rectangular flat plate mirror insertable into a cylindrical body is obliquely mounted from the plurality of mirror support rods based on the result, and inside the cylindrical body. At the base end of the inserted mirror support rod A one-dimensional CCD camera for capturing an image reflected on the narrow rectangular flat plate-shaped mirror, an image processing means having a frame memory for storing image signals captured by the one-dimensional CCD camera, and the image processing means A display unit for directly displaying the image signal stored in the storage unit as a two-dimensional image.
【００１４】上記（１）および（２）の円筒体の内面検
査装置において、画像処理手段は、円筒体回転手段によ
ってその軸心周りに回転される円筒体の外面に弾圧付勢
され、円筒体の回転周長を測定するロータリーエンコー
ダーを備えるものであるのが好ましい。In the inner surface inspection apparatus for a cylindrical body described in (1) and (2), the image processing means is urged against the outer surface of the cylindrical body rotated about its axis by the cylindrical body rotating means, and the cylindrical body is urged. It is preferable to include a rotary encoder for measuring the rotation circumference of the rotary shaft.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかわる円筒体の
内面検査装置について、添付図面を参照して詳細に説明
する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an inner surface inspection apparatus for a cylindrical body according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【００１６】先ず、第１発明の内面検査装置について説
明する。First, the inner surface inspection apparatus of the first invention will be described.
【００１７】図１と図２は、第１発明にかかわる円筒体
の内面検査装置を示す模式図で、図１はその全体構成を
示す一部破断側面図、図２は平面図である。FIGS. 1 and 2 are schematic views showing an apparatus for inspecting the inner surface of a cylindrical body according to the first invention. FIG. 1 is a partially cutaway side view showing the entire structure, and FIG. 2 is a plan view.
【００１８】図において、符号１は被検査対象の円筒
体、符号２はこの円筒体１を水平状態に受載してこれを
その軸心周りに回転させるための円筒体回転手段で、例
えば左右一対の円柱状ローラを所定の間隔をおいて複数
対配置することによって構成されている。In the drawing, reference numeral 1 denotes a cylindrical body to be inspected, and reference numeral 2 denotes a cylindrical body rotating means for receiving the cylindrical body 1 in a horizontal state and rotating it around its axis. It is constituted by arranging a plurality of pairs of cylindrical rollers at predetermined intervals.
【００１９】また、符号３は、上記の円筒体回転手段２
によって回転せしめられる円筒体１の内部に挿入されて
円筒体１の内面円周方向を局部的に映す、幅寸法が例え
ば１０ｍｍ以下とされた狭幅の矩形平板状ミラーであ
る。さらに、符号４は、上記狭幅の矩形平板状ミラー３
に映る像を撮影するためので、受光素子が一列のみに配
置されたラインセンサーと称される１次元ＣＣＤカメラ
４である。Reference numeral 3 denotes the cylindrical body rotating means 2.
This is a narrow rectangular flat mirror having a width of, for example, 10 mm or less, which is inserted into the cylindrical body 1 rotated by the above and locally reflects the inner circumferential direction of the cylindrical body 1. Further, reference numeral 4 denotes the narrow rectangular flat mirror 3.
Is a one-dimensional CCD camera 4 called a line sensor in which light receiving elements are arranged in only one row.
【００２０】そして、上記狭幅の矩形平板状ミラー３
は、図２に示すように、２条のレール５ａに案内されて
円筒体１の軸長方向へ間欠的に移動自在なようにされた
台車５に搭載され、その上面に固定立設された４本のガ
イドロッド５ｂに案内されて図示しないスクリュージャ
ッキ機構などの適宜な機構によって上下方向に移動自在
な昇降台６上に固定立設された支持台７に基端部が固定
装着されたミラー支持竿８の先端部に例えば４５°の角
度を付して傾斜装着されている。Then, the rectangular flat mirror 3 having the narrow width is used.
As shown in FIG. 2, is mounted on a carriage 5 guided by two rails 5a so as to be movable intermittently in the axial direction of the cylindrical body 1, and is fixed upright on the upper surface thereof. A mirror whose base end is fixedly mounted on a support base 7 fixedly installed on a vertically movable base 6 which is guided by four guide rods 5b and is movable up and down by a suitable mechanism such as a screw jack mechanism (not shown). The support rod 8 is inclinedly attached to the tip of the support rod 8 at an angle of, for example, 45 °.
【００２１】また、上記の１次元ＣＣＤカメラ４は、ミ
ラー支持竿８の先端部に傾斜装着された狭幅の矩形平板
状ミラー３の中央部にその軸心と焦点を一致させた状態
で、前記の昇降台６にブラケット６ａを用いて固定装着
されている。The above-mentioned one-dimensional CCD camera 4 is arranged such that its axis coincides with the center of the center of a narrow rectangular flat mirror 3 which is tilted and mounted on the tip of a mirror support rod 8, It is fixedly mounted on the lift 6 using a bracket 6a.
【００２２】さらに、上記のミラー支持竿８の内部に
は、上記の支持台７に内蔵配置された図示しない光源に
基端が接続され、先端がミラー支持竿８の先端部近傍に
穿設された照射孔８ａに接続された光ファイバーが配設
されており、矩形平板状ミラー３に対向する円筒体１の
内面を照明するようになっている。Further, inside the mirror support rod 8, a base end is connected to a light source (not shown) built in the support base 7 and a distal end is formed near the distal end of the mirror support rod 8. An optical fiber connected to the irradiation hole 8a is provided to illuminate the inner surface of the cylindrical body 1 facing the rectangular flat mirror 3.
【００２３】また更に、上記の１次元ＣＣＤカメラ４
は、表示装置１０に接続されたフレームメモリを備える
画像処理装置９に接続されている。Further, the above-mentioned one-dimensional CCD camera 4
Are connected to an image processing device 9 having a frame memory connected to the display device 10.
【００２４】なお、上記のミラー支持竿８は、フロアー
に適宜な支持部材を配置してその中間部を支持すること
により、水平状態を維持させるようにするのが好まし
い。It is preferable that the above-mentioned mirror supporting rod 8 be maintained in a horizontal state by arranging an appropriate supporting member on the floor and supporting an intermediate portion thereof.
【００２５】以上のように構成された円筒体の内面検査
装置にあっては、円筒体回転手段２が受載する円筒体１
の外径に応じて昇降台６の高さを調整する。しかる後、
台車５を図中の左方に所定のストロークだけ駆動前進さ
せ、円筒体回転手段２によって回転されている円筒体１
の内部に狭幅の矩形平板状ミラー３を挿入位置させ、円
筒体１の軸長方向への一部内面全周についての狭幅の矩
形平板状ミラー３に映る局部像を１次元ＣＣＤカメラ４
で順次撮影する。そして、１次元ＣＣＤカメラ４で撮影
して得られた画像信号を画像処理装置９のフレームメモ
リに保存するとともに、表示装置１０に２次元画像とし
て直接表示させる。In the apparatus for inspecting the inner surface of a cylindrical body constructed as described above, the cylindrical body 1 on which the cylindrical body rotating means 2 receives is mounted.
The height of the elevator 6 is adjusted according to the outer diameter of the elevator. After a while
The carriage 5 is driven forward by a predetermined stroke to the left in the figure, and the cylindrical body 1 rotated by the cylindrical body rotating means 2 is moved.
The narrow rectangular plate-shaped mirror 3 is inserted into the inside of the cylindrical body 1, and a local image reflected on the narrow rectangular plate-shaped mirror 3 around the entire inner surface of a part of the cylindrical body 1 in the axial direction is one-dimensional CCD camera 4.
To shoot sequentially. Then, the image signal obtained by photographing with the one-dimensional CCD camera 4 is stored in the frame memory of the image processing device 9 and is directly displayed on the display device 10 as a two-dimensional image.
【００２６】また、この円筒体１の軸長方向への一部内
面全周についての撮影終了後、台車５を図中の左方に所
定のストロークだけ再駆動前進させる操作を順次繰り返
して全長にわたる撮影と、その画像信号の画像処理装置
９内のフレームメモリへの保存並びに表示装置１０への
２次元画像の直接表示とを行う。After the photographing of the entire inner circumference of a part of the cylindrical body 1 in the axial direction is completed, the operation of re-moving the carriage 5 forward by a predetermined stroke to the left in the drawing is sequentially repeated to extend the entire length. Photographing, storage of the image signal in a frame memory in the image processing device 9 and direct display of a two-dimensional image on the display device 10 are performed.
【００２７】この時、１次元ＣＣＤカメラ４で撮影して
得られた画像には、周方向の歪みがない。このため、表
示装置１０に直接表示された２次元画像を検査員が目視
観察することで、欠陥の形状を正確に判定することがで
き、有害欠陥を見落とすことがない。また、得られた画
像信号に何等の変換処理も加えることなく表示装置１０
に直接表示させることができるため、画像信号変換処理
に要する時間が不要で、その分だけ撮影時間が短縮さ
れ、検査能率が向上する。At this time, the image obtained by photographing with the one-dimensional CCD camera 4 has no distortion in the circumferential direction. For this reason, the inspector visually observes the two-dimensional image directly displayed on the display device 10, whereby the shape of the defect can be accurately determined, and the harmful defect is not overlooked. Also, the display device 10 can be used without applying any conversion processing to the obtained image signal.
Since the image data can be directly displayed on the screen, the time required for the image signal conversion processing is unnecessary, and the photographing time is shortened accordingly, and the inspection efficiency is improved.
【００２８】なお、画像処理装置９内のフレームメモリ
に保存した画像信号は、これを円筒体１の軸長方向各位
置における内面全周にわたる展開画像に合成して表示装
置１０に２次元画像として表示させるようにしてもよ
い。しかし、この場合、円筒体１と円筒体回転装置２と
の間に滑りがあると１つの欠陥が複数回撮影され、これ
が重複表示されたり、合成表示されたりするという問題
が生じる場合がある。The image signal stored in the frame memory in the image processing device 9 is combined with a developed image covering the entire inner surface of the cylindrical body 1 at each position in the axial direction of the cylindrical body 1 and is displayed on the display device 10 as a two-dimensional image. You may make it display. However, in this case, if there is a slip between the cylindrical body 1 and the cylindrical body rotating device 2, one defect may be photographed a plurality of times, and this may cause a problem that the defect is displayed in an overlapped manner or combined.
【００２９】そこで、図１および図２に示すように、上
記の画像処理装置９に、円筒体１の外面にバネなどの適
宜な手段により弾圧付勢されて円筒体１の回転周長を測
定するロータリーエンコーダ１１を設け、このロータリ
ーエンコーダ１１による回転周長の実測値に対応させて
１次元ＣＣＤカメラ４で撮影して得られた画像信号を画
像処理装置９内のフレームメモリに保存させることで、
上記の問題が生じないようにするのが好ましい。すなわ
ち、例えば、外径１００ｍｍ、肉厚５ｍｍの鋼管で、そ
の周方向画像幅、換言すれば分解能が０．５ｍｍの場
合、内面の回転周長は｛１００／（１００−１０）｝×
０．５＝０．５５となるから、外面の回転周長が０．５
５ｍｍとなる毎に画像信号を保存させるようにするのが
好ましい。Therefore, as shown in FIGS. 1 and 2, the outer peripheral surface of the cylindrical body 1 is elastically urged against the outer surface of the cylindrical body 1 by a suitable means such as a spring to measure the rotational circumference of the cylindrical body 1 as shown in FIGS. A rotary encoder 11 is provided, and an image signal obtained by shooting with the one-dimensional CCD camera 4 is stored in a frame memory in the image processing device 9 in accordance with the measured value of the rotation circumference by the rotary encoder 11. ,
It is preferable that the above problem does not occur. That is, for example, in the case of a steel pipe having an outer diameter of 100 mm and a wall thickness of 5 mm and the circumferential image width, in other words, the resolution of 0.5 mm, the inner circumferential rotation circumference is {100 / (100-10)} ×
Since 0.5 = 0.55, the rotation circumference of the outer surface is 0.5
It is preferable to store the image signal every time the distance becomes 5 mm.
【００３０】上記のロータリーエンコーダ１１は、円筒
体１との間でスリップが生じないように、その外周面を
摩擦係数の大きなゴムなどでコーティグしたものを用い
るのが好ましい。It is preferable to use the rotary encoder 11 whose outer peripheral surface is coated with rubber or the like having a large friction coefficient so that no slip occurs between the rotary encoder 11 and the cylindrical body 1.
【００３１】さらに、有害欠陥か否かの弁別は、得られ
た画像を所定の基準に従って画像処理し、その処理結果
に基づいて自動的に弁別するようにしてもよい。Further, the discrimination as to whether the defect is a harmful defect may be performed by subjecting the obtained image to image processing according to a predetermined standard and automatically discriminating based on the processing result.
【００３２】以上に説明した本願第１発明になる円筒体
の内面検査装置によれば、その内奥に存在する内表面欠
陥であっても、それが有害欠陥であるか否かを高能率に
弁別できることは前述した通りである。According to the inner surface inspection apparatus for a cylindrical body according to the first aspect of the present invention described above, even if the inner surface defect exists in the inner part, whether or not it is a harmful defect can be determined efficiently. What can be distinguished is as described above.
【００３３】ところが、被検査対象の円筒体１は、同一
寸法仕様であっても外径および肉厚にバラツキがあり、
かつ真直なものばかりではない。特に、曲がりを有する
円筒体１は、これを円筒体回転手段２によりその軸心周
りに回転させると管端が振れ回る。このため、ミラー支
持竿８の先端に傾斜装着された狭幅の矩形平板状ミラー
３を挿入させるべき円筒体１の回転軌跡内径は、図３に
二点鎖線で示すように小さくなる。この結果、円筒体１
内部への狭幅の矩形平板状ミラー３の挿入時にミラー３
と円筒体１の端面もしくは内面とが干渉し、ミラー３が
破損して検査を継続実施できなくなることがあるので、
ミラー破損の恐れのない検査装置が必要である。However, the cylindrical body 1 to be inspected has a variation in outer diameter and thickness even with the same dimensional specifications.
And it's not just straightforward. In particular, when the cylindrical body 1 having a bend is rotated around its axis by the cylindrical body rotating means 2, the tube end swings. For this reason, the inner diameter of the rotation trajectory of the cylindrical body 1 into which the narrow-width rectangular flat-plate-shaped mirror 3 that is obliquely mounted on the tip of the mirror support rod 8 is to be inserted is reduced as shown by the two-dot chain line in FIG. As a result, the cylindrical body 1
When the narrow rectangular flat mirror 3 is inserted into the inside,
And the end face or the inner face of the cylindrical body 1 may interfere with each other, and the mirror 3 may be damaged, so that the inspection cannot be continued.
There is a need for an inspection device that does not cause the mirror to break.
【００３４】そこでなされたのが第２発明であり、以下
この第２発明にかかわる内面検査装置について、図４と
図５を参照して詳細に説明する。Thus, the second invention has been made. Hereinafter, the inner surface inspection apparatus according to the second invention will be described in detail with reference to FIGS.
【００３５】図４と図５は、第２発明にかかわる円筒体
の内面検査装置を示す模式図で、図４はその全体構成を
示す一部破断側面図、図５は平面図である。なお、上記
第１発明にかかわる内面検査装置と同一部分は同一符号
を付して示し、その説明は省略する。FIGS. 4 and 5 are schematic views showing an apparatus for inspecting the inner surface of a cylindrical body according to the second invention. FIG. 4 is a partially cutaway side view showing the entire structure, and FIG. 5 is a plan view. The same parts as those of the inner surface inspection apparatus according to the first invention are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【００３６】図５に示すように、第２発明にかかわる円
筒体の内面検査装置を構成する台車５、昇降台６および
支持台７０は、円筒体１の軸心と直交する方向に長いも
のとされている。As shown in FIG. 5, the carriage 5, the lifting platform 6, and the support platform 70 which constitute the cylindrical body inner surface inspection apparatus according to the second invention are long in the direction perpendicular to the axis of the cylindrical body 1. Have been.
【００３７】また、支持台７０は、昇降台６の上面に設
けられたレール６ｃ、６ｃに案内され、図示しない駆動
機構によって昇降台６上を円筒体１の軸心と直交する方
向に移動可能なように搭載されている。The support 70 is guided by rails 6c, 6c provided on the upper surface of the lift 6 and can be moved on the lift 6 in a direction perpendicular to the axis of the cylindrical body 1 by a drive mechanism (not shown). It is mounted as follows.
【００３８】そして、上記の支持台７０には、長さの異
なる狭幅の矩形平板状ミラー３1 、３2 、３3 が先端部
に同一角度で傾斜装着された同一長さのミラー支持竿８
1 、８2 、８3 が所定の間隔を隔て同一レベルに固定装
着されてる。[0038] Then, the above support base 70 is a rectangular flat mirror 3 1 of different narrow lengths, 3 2, 3 3 is mirror support rod of the same length which is inclined mounted at the same angle to the distal portion 8
1 , 8, 2 and 8 3 are fixedly mounted at the same level at a predetermined interval.
【００３９】また、支持台７０の一方上面には、円筒体
回転手段２によって軸心回りに回転せしめられる円筒体
１の端面を撮影し、その撮影画像の合成結果から円筒体
１の軸心振れ廻り偏心量δ（前述の図３参照）、換言す
れば回転軌跡内径を測定し、この測定結果に基づいて前
記３本のミラー支持竿８1 、８2 、８3 のうちから円筒
体１の内部に挿入可能な長さを有する狭幅の矩形平板状
ミラーが傾斜装着されたミラー支持竿を選択するミラー
支持竿選択手段を構成する２次元ＣＣＤカメラ１２が固
定搭載されている。On one upper surface of the support 70, an end face of the cylindrical body 1 rotated around the axis by the cylindrical body rotating means 2 is photographed. The rotation eccentricity δ (see FIG. 3 described above), in other words, the inner diameter of the rotation trajectory is measured, and based on the measurement result, the cylindrical mirror 1 is selected from the three mirror support rods 8 1 , 8 2 , 8 3 . A two-dimensional CCD camera 12 which is a mirror supporting rod selecting means for selecting a mirror supporting rod on which a narrow rectangular flat mirror having a length that can be inserted thereinto is tilted is fixedly mounted.
【００４０】さらに、円筒体回転手段２により回転せし
められる円筒体１の内部に挿入された狭幅の矩形平板状
ミラーに映る像を撮影する１次元ＣＣＤカメラ４は、昇
降台６に高さ調整ネジ６ｂを介設したブラケット６ａを
用いて固定装着されている。Further, a one-dimensional CCD camera 4 for photographing an image reflected on a narrow rectangular flat plate mirror inserted into the cylindrical body 1 rotated by the cylindrical body rotating means 2 is height-adjusted to an elevator 6. It is fixedly mounted using a bracket 6a provided with a screw 6b.
【００４１】以上のように構成された第２発明になる円
筒体の内面検査装置にあっては、円筒体回転手段２が受
載する円筒体１の外径に応じて昇降台６の高さを調整す
る。次いで、支持台７０を図５中の上方に移動させ、２
次元ＣＣＤカメラ１２を円筒体回転手段２によって回転
されている円筒体１に対向位置させてその端面を撮影
し、その撮影画像の合成結果から上記の偏心量δ、換言
すれば回転軌跡内径を測定する。In the apparatus for inspecting the inner surface of a cylindrical body according to the second aspect of the present invention, the height of the elevating table 6 depends on the outer diameter of the cylindrical body 1 received by the cylindrical body rotating means 2. To adjust. Then, the support 70 is moved upward in FIG.
The end face is photographed by placing the two-dimensional CCD camera 12 at a position facing the cylindrical body 1 rotated by the cylindrical body rotating means 2, and the above-described eccentricity δ, in other words, the inner diameter of the rotation trajectory is measured from the synthesized result of the photographed images. I do.
【００４２】そして、この測定結果に基づいて３本のミ
ラー支持竿８1 、８2 、８3 のうちから回転中の円筒体
１の内部に挿入可能な長さを有する例えばミラー３2 が
先端部に装着されたミラー支持竿８2 を選択し、これを
支持台７０を再駆動させて図５中の下方に移動させるこ
とで円筒体１と対向する位置に位置固定する。また、こ
の支持台７０の位置固定に合わせ、上記調整ネジ６ｂを
操作して１次元ＣＣＤカメラ４の軸心をミラー３2 の上
下方向の中心に一致させる。[0042] Then, the measurement result to the mirror support rod 8 1 three based, 8 2, 8 inside the example mirror 3 2 tip with a possible length insert of the cylinder 1 during the rotation out of 3 select mirror support rod 82 attached to the part, which is located fixed to the cylindrical body 1 and the opposing positions in the support base 70 by re-driven to move downward in FIG. Further, in accordance with the position fixing of the support base 70, by operating the adjustment screws 6b match the axis of the one-dimensional CCD camera 4 in the vertical direction of the center of the mirror 3 2.
【００４３】しかる後、台車５を図中の左方に所定のス
トロークだけ駆動前進させ、円筒体回転手段２によって
回転されている円筒体１の内部に狭幅の矩形平板状ミラ
ー３2 を挿入位置させ、以下第１発明の内面検査装置と
同じ手順に従って内面検査を行う。[0043] Then, the carriage 5 is by driving forward a predetermined stroke to the left in the drawing, insert a rectangular flat mirror 3 and second narrow inside of the cylindrical body 1 which is rotated by the cylindrical body rotating means 2 After that, the inner surface inspection is performed according to the same procedure as the inner surface inspection apparatus of the first invention.
【００４４】このように、長さの異なるミラーを装着し
た複数のミラー支持竿を支持台７０に固定装着し、ミラ
ー支持竿選択手段によって挿入可能なミラーを装着した
ミラー支持竿を選択使用する場合には、ミラーと円筒体
１が干渉することがなく、ミラー破損に起因する検査中
断が防止され、検査能率が向上する。As described above, when a plurality of mirror supporting rods having different length mirrors are fixedly mounted on the support base 70, and a mirror supporting rod having an insertable mirror mounted thereon is selectively used by the mirror supporting rod selecting means. In this case, the mirror and the cylindrical body 1 do not interfere with each other, and the interruption of the inspection due to the breakage of the mirror is prevented, thereby improving the inspection efficiency.
【００４５】なお、上記の例では、長さの異なるミラー
を同一角度で傾斜装着した同一長さの複数のミラー支持
竿を同一レベルで支持台７０に固定装着した場合につい
て示したが、同一長さのミラーを異なる角度で傾斜装着
した同一長さの複数のミラー支持竿を各ミラーの上下方
向の中心が同一レベルになるように支持台７０に固定装
着してもよいことはいうまでもない。この場合、上記の
高さ調整ネジ６ｂは省略することができる。In the above example, a plurality of mirror support rods of the same length, in which mirrors having different lengths are inclined and mounted at the same angle, are fixedly mounted on the support base 70 at the same level. Needless to say, a plurality of mirror support rods of the same length in which mirrors of different sizes are inclined and mounted at different angles may be fixedly mounted on the support base 70 such that the vertical center of each mirror is at the same level. . In this case, the height adjusting screw 6b can be omitted.
【００４６】また、画像処理装置９内のフレームメモリ
に保存した画像信号を円筒体１の軸長方向各位置におけ
る内面全周にわたる展開画像に合成して表示装置１０に
２次元画像として表示させる点、この場合、画像処理装
置９に円筒体１の外面に弾圧付勢されて円筒体１の回転
周長を測定するロータリーエンコーダ１１を設け、この
ロータリーエンコーダ１１による回転周長の実測値に対
応させて１次元ＣＣＤカメラ４で撮影して得られた画像
信号を画像処理装置９内のフレームメモリに保存させる
点、さらに、有害欠陥か否かの弁別を得られた画像の所
定基準に従った画像処理結果に基づいて自動弁別する点
は、第１発明の場合と同じである。Further, the image signal stored in the frame memory in the image processing device 9 is combined with a developed image over the entire inner surface at each position in the axial direction of the cylindrical body 1 and displayed on the display device 10 as a two-dimensional image. In this case, the image processing apparatus 9 is provided with a rotary encoder 11 for measuring the rotational circumference of the cylindrical body 1 by being urged against the outer surface of the cylindrical body 1 to correspond to the measured value of the rotational circumference by the rotary encoder 11. The image signal obtained by photographing with the one-dimensional CCD camera 4 is stored in a frame memory in the image processing device 9 and an image according to a predetermined standard of the image obtained by discriminating whether the image is a harmful defect or not. The point of automatic discrimination based on the processing result is the same as in the first invention.
【００４７】[0047]
《実施例１》内面に蛍光磁粉探傷処理を施した外径６８
ｍｍ、肉厚９ｍｍ、長さ１０ｍの鋼管を対象に、図１お
よび図２に示す構成の本発明の内面検査装置と、前述の
特開昭６１−２８８４９号公報および特開平６−２４１
７６０号公報に示される各従来装置とを用いて検査を行
い、その検査能率を比較した。<< Example 1 >> Outer diameter 68 with inner surface subjected to fluorescent magnetic particle flaw detection processing
The inner surface inspection apparatus of the present invention having the structure shown in FIGS. 1 and 2 for a steel pipe having a thickness of 9 mm, a thickness of 9 mm and a length of 10 m, and the above-mentioned JP-A-61-28849 and JP-A-6-241.
Inspection was performed using each of the conventional apparatuses disclosed in Japanese Patent Publication No. 760 and the inspection efficiency was compared.
【００４８】その結果、本発明の内面検査装置では、１
時間当たり１２０本検査することができた。これに対
し、特開昭６１−２８８４９号公報に示される装置では
１時間当たり６０本、特開平６−２４１７６０号公報に
示される装置では１時間当たり５０本しか検査できなか
った。As a result, in the inner surface inspection apparatus of the present invention, 1
120 inspections could be performed per hour. On the other hand, the apparatus disclosed in JP-A-61-28849 was able to inspect only 60 pieces per hour and the apparatus described in JP-A-6-241760 was able to inspect only 50 pieces per hour.
【００４９】また、本発明の内面検査装置によった場合
には、欠陥の形状を正確に判定できたが、従来装置によ
った場合、特に特開平６−２４１７６０号公報に示され
る装置によった場合には一部の欠陥の形状を正確に判定
することができなかった。Further, according to the inner surface inspection apparatus of the present invention, the shape of a defect can be accurately determined. However, according to the conventional apparatus, the apparatus disclosed in JP-A-6-241760 is used. In this case, the shape of some defects could not be accurately determined.
【００５０】《実施例２》実施例１で対象にしたのと同
様の鋼管を対象に、図１および図２に示す構成の本願第
１発明の内面検査装置と、図４および図５に示す本願第
２発明の内面検査装置とを用いてそれぞれ３０本づつの
検査を行い、ミラー破損による検査中断時間を比較し
た。その結果、第１発明の内面検査装置によった場合に
は、合計０．５時間のミラー破損起因に基づく検査中断
を余儀なくされた。これに対し、第２発明の内面検査装
置によった場合には、ミラー破損起因に基づく検査中断
時間は皆無であった。<Embodiment 2> An inner surface inspection apparatus according to the first invention of the present application having the structure shown in FIGS. 1 and 2 and FIGS. Using the inner surface inspection apparatus of the second invention of the present application, 30 inspections were each performed, and the inspection interruption time due to mirror breakage was compared. As a result, in the case of using the inner surface inspection apparatus of the first invention, the inspection has to be interrupted for a total of 0.5 hours due to the mirror breakage. On the other hand, according to the inner surface inspection apparatus of the second invention, there was no inspection interruption time due to the mirror breakage.
【００５１】[0051]
【発明の効果】本発明の内面検査装置は、例えば、その
内面に蛍光磁粉探傷処理を施した円筒体の内面検査にお
いて、狭幅の矩形平板状ミラーに映る内面の周方向局部
像を、幅方向に歪みのない画像の得られる１次元ＣＣＤ
カメラで撮影し、これを直接表示装置に表示する構成に
したので、画像合成が不要でその分だけ撮影時間が短く
てすみ、高能率でしかも高精度な検査が可能である。According to the inner surface inspection apparatus of the present invention, for example, in an inner surface inspection of a cylindrical body whose inner surface is subjected to a fluorescent magnetic particle flaw detection process, a local image in the circumferential direction of the inner surface reflected on a narrow rectangular flat plate-like mirror is converted to a width. One-dimensional CCD that can obtain images without distortion in the direction
Since the image is taken by the camera and the image is directly displayed on the display device, it is not necessary to combine the images, and the photographing time is shortened by that much, so that a highly efficient and highly accurate inspection is possible.
【００５２】また、長さの異なるミラーを装着した複数
のミラー支持竿を選択使用するようにした第２発明の内
面検査装置によれば、ミラー破損起因の検査中断がな
く、その分だけ検査能率が向上する。According to the inner surface inspection apparatus of the second invention in which a plurality of mirror support rods having different length mirrors are selectively used, there is no inspection interruption due to mirror breakage, and the inspection efficiency is reduced accordingly. Is improved.
【図１】本発明にかかわる第１発明の内面検査装置の全
体構成を示す模式的側面図である。FIG. 1 is a schematic side view showing an entire configuration of an inner surface inspection apparatus according to a first invention according to the present invention.
【図２】同上の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the same.
【図３】円筒体回転手段によって軸心回りに回転される
円筒体端面の回転軌跡内径を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a rotation trajectory inner diameter of a cylindrical body end face rotated around an axis by a cylindrical body rotating means.
【図４】本発明にかかわる第２発明の内面検査装置の全
体構成を示す模式的側面図である。FIG. 4 is a schematic side view showing an entire configuration of an inner surface inspection apparatus according to a second invention according to the present invention.
【図５】同上の平面図である。FIG. 5 is a plan view of the same.
１：円筒体、 ２：円筒体回転手段、 ３、３1 、３2 、３3 ：狭幅の矩形平板状ミラー、 ４：１次元ＣＣＤカメラ、 ５：台車、 ５ａ：レール、 ５ｂ：ガイドロッド、 ６：昇降台、 ６ａ：ブラケット、 ６ｂ：高さ調整ねじ、 ６ｃ：レール、 ７、７０：ミラー支持竿支持台、 ８、８1 、８2 、８3 ：ミラー支持竿、 ９：画像処理装置、 １０：表示装置、 １１：ロータリーエンコーダ、 １２：２次元ＣＣＤカメラ。1: cylinder, 2: cylinder rotating means, 3,3 1, 3 2, 3 3: rectangular flat plate mirror narrow, 4: one-dimensional CCD camera, 5: dolly, 5a: rail, 5b: Guide rods , 6: lifting platform, 6a: bracket, 6b: height adjustment screw, 6c: rail, 7,70: mirror supporting rod supporting base, 8,8 1, 8 2, 8 3: mirror support rod, 9: image processing Device, 10: display device, 11: rotary encoder, 12: two-dimensional CCD camera.
Claims (3)
その軸心周りに回転させる円筒体回転手段と、この円筒
体回転手段によって回転される円筒体の内部に間欠的に
挿入され、円筒体の内面円周方向を局部的に映す狭幅の
矩形平板状ミラーが先端部に傾斜装着されたミラー支持
竿と、このミラー支持竿の基端部に配置され、前記狭幅
の矩形平板状ミラーに映る像を撮影する１次元ＣＣＤカ
メラと、この１次元ＣＣＤカメラで撮影された画像信号
を保存するフレームメモリを有する画像処理手段と、こ
の画像処理手段に保存された画像信号を２次元画像とし
て直接表示する表示手段とを具備することを特徴とする
円筒体の内面検査装置。A cylindrical body rotating means for rotating a cylindrical body to be inspected received in a horizontal state around its axis, and intermittently inserted into a cylindrical body rotated by the cylindrical body rotating means. A mirror support rod with a narrow rectangular plate-like mirror locally reflecting the circumferential direction of the inner surface of the cylindrical body, and a mirror support rod that is inclinedly mounted at the distal end, and disposed at the base end of the mirror support rod; A one-dimensional CCD camera for photographing an image reflected on a flat mirror, image processing means having a frame memory for storing image signals photographed by the one-dimensional CCD camera, and an image signal stored in the image processing means. Display means for directly displaying a three-dimensional image as an image.
その軸心周りに回転させる円筒体回転手段と、この円筒
体回転手段によって回転される円筒体の内部に間欠的に
挿入され、円筒体の内面円周方向を局部的に映す長さの
異なる狭幅の矩形平板状ミラーが先端部に同一角度で傾
斜装着されるか、または同一長さの狭幅の矩形平板状ミ
ラーが先端部に異なる角度で傾斜装着された複数本のミ
ラー支持竿と、前記円筒体回転手段によって回転される
円筒体の端面を撮影してその軸心の振れ廻り偏心量を測
定し、その測定結果に基づいて前記複数本のミラー支持
竿のうちから円筒体に挿入可能な狭幅の矩形平板状ミラ
ーが傾斜装着されたミラー支持竿を選択するミラー支持
竿選択手段と、円筒体の内部に挿入されたミラー支持竿
の基端部に位置し、その狭幅の矩形平板状ミラーに映る
像を撮影する１次元ＣＣＤカメラと、この１次元ＣＣＤ
カメラで撮影された画像信号を保存するフレームメモリ
を有する画像処理手段と、この画像処理手段に保存され
た画像信号を２次元画像として直接表示する表示手段と
を具備することを特徴とする円筒体の内面検査装置。2. A cylindrical body rotating means for rotating a cylindrical body to be inspected received in a horizontal state around its axis, and intermittently inserted into a cylindrical body rotated by the cylindrical body rotating means. A narrow rectangular flat plate mirror of a different length, which locally reflects the inner circumferential direction of the cylindrical body, is inclinedly mounted at the tip at the same angle, or a narrow rectangular flat mirror of the same length is mounted. A plurality of mirror support rods tilted and mounted at different angles at the tip and an end face of a cylindrical body rotated by the cylindrical body rotating means, and measured the amount of eccentricity of the shaft center, and the measurement results were obtained. Mirror support rod selecting means for selecting a mirror support rod on which a narrow rectangular plate-shaped mirror insertable into a cylindrical body is obliquely mounted, from among the plurality of mirror support rods, and inserting the mirror support rod inside the cylindrical body At the base end of the mirror support rod A one-dimensional CCD camera for photographing an image reflected in a rectangular flat mirror of the narrow, one-dimensional CCD
A cylindrical body comprising: an image processing unit having a frame memory for storing an image signal captured by a camera; and a display unit for directly displaying the image signal stored in the image processing unit as a two-dimensional image. Internal inspection equipment.
よってその軸心周りに回転される円筒体の外面に弾圧付
勢され、円筒体の回転周長を測定するロータリーエンコ
ーダーを有するものであることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の円筒体の内面検査装置。3. The image processing means has a rotary encoder which is urged against the outer surface of the cylindrical body rotated about its axis by the cylindrical body rotating means and measures the rotational circumference of the cylindrical body. The inner surface inspection apparatus for a cylindrical body according to claim 1, wherein the apparatus is provided with:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33781696A JPH10176994A (en) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | Inside inspection apparatus for cylindrical body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33781696A JPH10176994A (en) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | Inside inspection apparatus for cylindrical body |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10176994A true JPH10176994A (en) | 1998-06-30 |
Family
ID=18312240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33781696A Pending JPH10176994A (en) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | Inside inspection apparatus for cylindrical body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10176994A (en) |
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-
1996
- 1996-12-18 JP JP33781696A patent/JPH10176994A/en active Pending
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