JPS6242004A - 電縫管のシ−ム位置検出装置 - Google Patents
電縫管のシ−ム位置検出装置Info
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- JPS6242004A JPS6242004A JP18053185A JP18053185A JPS6242004A JP S6242004 A JPS6242004 A JP S6242004A JP 18053185 A JP18053185 A JP 18053185A JP 18053185 A JP18053185 A JP 18053185A JP S6242004 A JPS6242004 A JP S6242004A
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- pipe
- welded pipe
- electric welded
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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。
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、電縫管のシーム位置検出装置に関する。
[従来の技術]
電thi管の溶接部について、溶接ビード切削後のシー
ム部に対する超音波探傷が行なわれている。
ム部に対する超音波探傷が行なわれている。
この超音波作業において、シーム部に対する探傷器の追
従作業を自動化しようとする場合には、シーム部の自動
検出技術が不可欠である。
従作業を自動化しようとする場合には、シーム部の自動
検出技術が不可欠である。
他方、物体表面に傷、切削跡等の異常点がある時、これ
にレーザー光を投射すると異常点の形状、方向性に対応
する特徴的な反射パターンを生することが従来より広く
知られており、この原理を上記シーム部の自動検出のた
めに無条件に適用する提案がなされている。
にレーザー光を投射すると異常点の形状、方向性に対応
する特徴的な反射パターンを生することが従来より広く
知られており、この原理を上記シーム部の自動検出のた
めに無条件に適用する提案がなされている。
[発明が解決しようとする問題点]
しかしながら、上記レーザー光の反射パターンを用いる
方法にあっては、 ■アニール後のシーム部上にはスケールあるいはスケー
ル脱落跡が存在し、切削傷の方向性が極めて不鮮明であ
るため、レーザー光の反射パターンの異方性の差異が不
明確であり、 ■アニール後のシーム部上にはスケールあるいはスケー
ル脱落跡が存在し、レーザー光反射率が管表面の反射位
置により大幅に変化するため、反射強度に応じた反射パ
ターン判定ロジックを用いない場合、正しい反射パター
ンの検出が困難となり、シーム部の位置を誤検出する可
能性が高く、実用に適さないという不都合がある。
方法にあっては、 ■アニール後のシーム部上にはスケールあるいはスケー
ル脱落跡が存在し、切削傷の方向性が極めて不鮮明であ
るため、レーザー光の反射パターンの異方性の差異が不
明確であり、 ■アニール後のシーム部上にはスケールあるいはスケー
ル脱落跡が存在し、レーザー光反射率が管表面の反射位
置により大幅に変化するため、反射強度に応じた反射パ
ターン判定ロジックを用いない場合、正しい反射パター
ンの検出が困難となり、シーム部の位置を誤検出する可
能性が高く、実用に適さないという不都合がある。
本発明は、溶接ビード切削後のシーム部の位置を正確に
検出可能とすることを目的とする。
検出可能とすることを目的とする。
[問題点を解決するための手段]
本発明は、溶接ビード切削後のシーム部の位置を検出す
る電縫管のシーム位置検出装置において、 (A)入射光軸が管中心軸を含む面内に位置する入射光
を、シーム部を含む管表面の管周方向に走査する投光装
置と、 (B)管表面からの光反射強度分布を表わす反射パター
ンを撮像する受像装置と。
る電縫管のシーム位置検出装置において、 (A)入射光軸が管中心軸を含む面内に位置する入射光
を、シーム部を含む管表面の管周方向に走査する投光装
置と、 (B)管表面からの光反射強度分布を表わす反射パター
ンを撮像する受像装置と。
(C)投光装置による一走査中に受像装置によって撮像
した各画像内の複数の走査線から、反射パターンの異方
性を認識するに適した適格走査線を選ぶ走査線選定回路
と、 (D)各画像内で走査線選定回路により選定された各適
格走査線の有効反射信号幅Vを検出する走査線信号幅検
出回路と、 (E)各画像内で走査線信号幅検出回路により検出され
た各有効反射信号幅Jの最大値Wを検出する反射パター
ン幅検出回路と、 (F)一走査中に反射パターン幅検出回路により検出さ
れた各画像の最大有効反射信号幅Wnから、シーム部と
母材部を識別し、シーム部の位置を検出するシーム位置
検出回路とを有してなるようにしたものである。
した各画像内の複数の走査線から、反射パターンの異方
性を認識するに適した適格走査線を選ぶ走査線選定回路
と、 (D)各画像内で走査線選定回路により選定された各適
格走査線の有効反射信号幅Vを検出する走査線信号幅検
出回路と、 (E)各画像内で走査線信号幅検出回路により検出され
た各有効反射信号幅Jの最大値Wを検出する反射パター
ン幅検出回路と、 (F)一走査中に反射パターン幅検出回路により検出さ
れた各画像の最大有効反射信号幅Wnから、シーム部と
母材部を識別し、シーム部の位置を検出するシーム位置
検出回路とを有してなるようにしたものである。
[作用]
本発明によれば、各画像内で、反射パターンの異方性を
認識するに適した適格走査線を選定し、各適格走査線の
有効反射信号幅Jを検出し、さらに各有効反射信号幅V
の最大値Wを検出するようにしたので、管表面の反射位
置によって大幅に異なる反射強度の変化に影響されるこ
となく、反射パターンの異方性を正しく検出することが
可能となる。したがって、はぼ等男前な反射パターンを
生ずる母材部と、異方的な反射パターンを示すシーム部
を高い精度で識別し、シーム部の位置を正確に検出する
ことが可能となる。
認識するに適した適格走査線を選定し、各適格走査線の
有効反射信号幅Jを検出し、さらに各有効反射信号幅V
の最大値Wを検出するようにしたので、管表面の反射位
置によって大幅に異なる反射強度の変化に影響されるこ
となく、反射パターンの異方性を正しく検出することが
可能となる。したがって、はぼ等男前な反射パターンを
生ずる母材部と、異方的な反射パターンを示すシーム部
を高い精度で識別し、シーム部の位置を正確に検出する
ことが可能となる。
[実施例]
第1図は本発明の一実施例に係るシーム検出装置のセン
サーヘッドlを示す模式図である。Hs−Ne レーザ
ーIAより発せられた波長833nmのレーザー光2は
、ミラー3aを介してビームスキャナ4のミラー3bに
照射される。5は電縫管、5Aは溶接ビードで切削後の
シーム部である。レーザー光2は、ミラー3bにより電
縫管5の中心軸6と平行な光軸となる。ビームスキャナ
4によりミラー3bを電縫管5の中心軸6と直角方向に
往復運動することにより、ミラー3bで反射したレーザ
ー光を±25mmの範囲内で平行に走査する。この電縫
管5の中心軸6と平行な光軸をもつレーザー光は、ミラ
ー3c、3dにより、電縫管5の表面に対して一定の角
度θ(70度≦θ≦90度)で入射する。
サーヘッドlを示す模式図である。Hs−Ne レーザ
ーIAより発せられた波長833nmのレーザー光2は
、ミラー3aを介してビームスキャナ4のミラー3bに
照射される。5は電縫管、5Aは溶接ビードで切削後の
シーム部である。レーザー光2は、ミラー3bにより電
縫管5の中心軸6と平行な光軸となる。ビームスキャナ
4によりミラー3bを電縫管5の中心軸6と直角方向に
往復運動することにより、ミラー3bで反射したレーザ
ー光を±25mmの範囲内で平行に走査する。この電縫
管5の中心軸6と平行な光軸をもつレーザー光は、ミラ
ー3c、3dにより、電縫管5の表面に対して一定の角
度θ(70度≦θ≦90度)で入射する。
上記投光装置において、レーザー光を電縫管5の中心軸
6と直角方向に平行に操作することで、入射光軸が電縫
管5の中心軸6を含む面内にある入射光を電l管5の管
周方向に走査するのと近似的に同等の効果が得られる。
6と直角方向に平行に操作することで、入射光軸が電縫
管5の中心軸6を含む面内にある入射光を電l管5の管
周方向に走査するのと近似的に同等の効果が得られる。
また、この走査方法によれば、ビームスキャナ4の動き
をポテンショメータ7でモニターすることにより、電縫
管5の表面におけるビーム照射位置を容易かつ正確に知
ることができる。上記投光装置により照射されたレーザ
ー光2は、電l管5の表面で反射する0反射したレーザ
ー光8の反射パターン9は、スクリーン10の上に投影
される。スクリーン10の上に投影された反射パターン
は、スクリーン10を視野内に含む固体素子カメラ11
によって受像される。固体素子カメラ11が受像した反
射パターン画像は、その時のレーザー光の位置を表すポ
テンショメーター7の出力とともに信号処理回路へ伝送
される。
をポテンショメータ7でモニターすることにより、電縫
管5の表面におけるビーム照射位置を容易かつ正確に知
ることができる。上記投光装置により照射されたレーザ
ー光2は、電l管5の表面で反射する0反射したレーザ
ー光8の反射パターン9は、スクリーン10の上に投影
される。スクリーン10の上に投影された反射パターン
は、スクリーン10を視野内に含む固体素子カメラ11
によって受像される。固体素子カメラ11が受像した反
射パターン画像は、その時のレーザー光の位置を表すポ
テンショメーター7の出力とともに信号処理回路へ伝送
される。
信号処理回路のブロック図を第2図に示す、固体素子カ
メラ11から伝送されたビデオ出力は、走査線選定回路
において、各画像(lフレーム)内の複数の水平走査線
から、一定の輝度以上にある走査線を、反射パターンの
異方性を認識するのに適した適格な水平走査線として選
定され、走査線信号幅検出回路において、これらの走査
線信号の各有効反射信号幅−を検出された後、反射パタ
ーン幅検出回路において、各有効反射信号幅Uの値の最
大値Wを検出される。一走査中においてこうして得られ
た各画像ごとの反射パターンの最大有効反射信号幅Wn
(r+=1〜50・・・レーザービームの一走査あたり
50フレームの画像を入力する場合)は、シーム位置検
出回路に入力され、シーム部の中心位置を算出するのに
用いられる。
メラ11から伝送されたビデオ出力は、走査線選定回路
において、各画像(lフレーム)内の複数の水平走査線
から、一定の輝度以上にある走査線を、反射パターンの
異方性を認識するのに適した適格な水平走査線として選
定され、走査線信号幅検出回路において、これらの走査
線信号の各有効反射信号幅−を検出された後、反射パタ
ーン幅検出回路において、各有効反射信号幅Uの値の最
大値Wを検出される。一走査中においてこうして得られ
た各画像ごとの反射パターンの最大有効反射信号幅Wn
(r+=1〜50・・・レーザービームの一走査あたり
50フレームの画像を入力する場合)は、シーム位置検
出回路に入力され、シーム部の中心位置を算出するのに
用いられる。
制御信号出力部は、算出されたシーム部中心位舒と探傷
器中心位置とのずれ量を算出し、さらに電縫管5の長手
方向において算出された各中心位置の平均化処理、異常
値排除が行なわれる。上記の処理により得られた制御信
号は、探傷器駆動部としてのセンサーヘッド駆動モータ
ー12に入力され、扇型ギア13を介してシーム倣い動
作が行なわれる。14はセンサーヘッド位置検出用ポテ
ンショメータである。
器中心位置とのずれ量を算出し、さらに電縫管5の長手
方向において算出された各中心位置の平均化処理、異常
値排除が行なわれる。上記の処理により得られた制御信
号は、探傷器駆動部としてのセンサーヘッド駆動モータ
ー12に入力され、扇型ギア13を介してシーム倣い動
作が行なわれる。14はセンサーヘッド位置検出用ポテ
ンショメータである。
第3図は上記実施例の全検出回路を示すブロック図、第
4図はシーム位置検出回路と制御信号出力部の処理内容
を示す流れ図である。
4図はシーム位置検出回路と制御信号出力部の処理内容
を示す流れ図である。
走査線選定回路では、先行する画像のピーク値Ipから
Th1=IpXα+C1・・・(1)
(α、C1は設定定数)を算出し、次の画像における各
走査線信号についてその各ピーク蒔Pi(1=1〜10
0)に対し、Pi>Thlを満たすもののみを選定する
。
走査線信号についてその各ピーク蒔Pi(1=1〜10
0)に対し、Pi>Thlを満たすもののみを選定する
。
他方走査線信号幅検出回路では、各走査線についてその
ピーク(+a P 1 を検出し、Th2=PiXβ+
C2・・・(2) (β、C2は設定定数)を算出し、Th2をスライスレ
ベルとして、各走査線信号の有効反射信号幅Ll/lを
検出する。
ピーク(+a P 1 を検出し、Th2=PiXβ+
C2・・・(2) (β、C2は設定定数)を算出し、Th2をスライスレ
ベルとして、各走査線信号の有効反射信号幅Ll/lを
検出する。
次に、反射パターン幅検出回路において、これらの有効
反射信号幅1.L/iの中からPi>Thlなる走査線
のもののみを選び、さらにそれらの中から最大値Wn(
n=1〜50)を求める。このようにしてビデオ信号の
ピーク強度、反射パターンの歪等に影響されず、各画像
の反射パターンの幅(管周方向の広がり)を求めること
ができる。
反射信号幅1.L/iの中からPi>Thlなる走査線
のもののみを選び、さらにそれらの中から最大値Wn(
n=1〜50)を求める。このようにしてビデオ信号の
ピーク強度、反射パターンの歪等に影響されず、各画像
の反射パターンの幅(管周方向の広がり)を求めること
ができる。
反射パターン幅検出回路により求めた各画像の最大有効
反射信号幅Wnは、シーム位1ご検出回路に入力された
後、それらの最大値Wa+axから定まTh3=Wma
x X y+C3−−・ (3)(γ、C3は設定定
数)により各最大有効反射信号幅Wnを浮動z値化する
。(Hn=0または1)。この結果から、第4図に示し
た流れ図に従い、レーザービーム走査ごとのシーム中心
位置が算出される。さらに、この結果は第4図に示す制
御信号出力部によって平均化および異常値排除が行なわ
れる。
反射信号幅Wnは、シーム位1ご検出回路に入力された
後、それらの最大値Wa+axから定まTh3=Wma
x X y+C3−−・ (3)(γ、C3は設定定
数)により各最大有効反射信号幅Wnを浮動z値化する
。(Hn=0または1)。この結果から、第4図に示し
た流れ図に従い、レーザービーム走査ごとのシーム中心
位置が算出される。さらに、この結果は第4図に示す制
御信号出力部によって平均化および異常値排除が行なわ
れる。
第5図は本装置によるシーム中心検出結果を示すVj図
である。破線はシーム中心実測位置を示し、実線は本発
明による検出位置である0本発明によれば、シーム部を
±3m−の精度で検出可能であることが認められた。
である。破線はシーム中心実測位置を示し、実線は本発
明による検出位置である0本発明によれば、シーム部を
±3m−の精度で検出可能であることが認められた。
第6図は本装置を実際に探傷界に取り付け、シーム部の
自動倣いを行なった結果を示す状態図である。横軸は走
行時のパイプ位置を示し、縦軸はシーム中心と深傷翼中
心のずれ量を示す、この結果、本発明によれば±5履■
の精度で自動倣いを行なうことが可能であることが認め
られた。
自動倣いを行なった結果を示す状態図である。横軸は走
行時のパイプ位置を示し、縦軸はシーム中心と深傷翼中
心のずれ量を示す、この結果、本発明によれば±5履■
の精度で自動倣いを行なうことが可能であることが認め
られた。
[発明の効果]
以上のように、本発明は、溶接ビード切削後のシーム部
の位置を検出する電縫管のシーム位置検出装置において
、 (A)入射光軸が管中心軸を含む面内に位置する入射光
を、シーム部を含む管表面の管周方向に走査する投光装
置と、 (B)管表面からの光反射強度分布を表わす反射パター
ンを撮像する受像装置と、 (C)投光装置による一走査中に受像装置によって撮像
した各画像内の複数の走査線から、反射パターンの異方
性を認識するに適した適格走査線を選ぶ走査線選定回路
と、 (D)各画像内で走査線選定回路により選定された各適
格走査線の有効反射信号幅Jを検出する走査線信号幅検
出回路と、 (E)各画像内で走査線信号幅検出回路により検出され
た各有効反射信号幅Vの最大値Wを検出する反射パター
ン幅検出回路と、 (F)一走査中に反射パターン幅検出回路により検出さ
れた各画像の最大有効反射信号幅Wnから、シーム部と
母材部を識別し、シーム部の位置を検出するシーム位置
検出回路とを有してなるようにしたものである。
の位置を検出する電縫管のシーム位置検出装置において
、 (A)入射光軸が管中心軸を含む面内に位置する入射光
を、シーム部を含む管表面の管周方向に走査する投光装
置と、 (B)管表面からの光反射強度分布を表わす反射パター
ンを撮像する受像装置と、 (C)投光装置による一走査中に受像装置によって撮像
した各画像内の複数の走査線から、反射パターンの異方
性を認識するに適した適格走査線を選ぶ走査線選定回路
と、 (D)各画像内で走査線選定回路により選定された各適
格走査線の有効反射信号幅Jを検出する走査線信号幅検
出回路と、 (E)各画像内で走査線信号幅検出回路により検出され
た各有効反射信号幅Vの最大値Wを検出する反射パター
ン幅検出回路と、 (F)一走査中に反射パターン幅検出回路により検出さ
れた各画像の最大有効反射信号幅Wnから、シーム部と
母材部を識別し、シーム部の位置を検出するシーム位置
検出回路とを有してなるようにしたものである。
したがって、等方向な反射パターンを生ずる母材部と、
異方的な反射パターンを示すシーム部を高い精度で識別
し、溶接ビード切削後のシーム部の位置を正確に検出す
ることが可能となる。
異方的な反射パターンを示すシーム部を高い精度で識別
し、溶接ビード切削後のシーム部の位置を正確に検出す
ることが可能となる。
第1図は本発明に係るシーム位置検出装置のセンサーヘ
ッドの一例を示す模式図、第2図は本発明に用いられる
信号処理回路を示すブロック図、第3図は本発明に用い
られる信号処理回路のハード構成を示すブロック図、第
4図はシーム位置検出回路および制御信号出力部の処理
内容を示す流れ図、第5図はシーム中心位置の検出結果
を示す線図、第6図は自動倣い結果を示す状態図である
。 1・・・センサーヘッド、lA・・・レーザー、2.8
・・・レーザー光、4・・・ビームスキャナ、5・・・
電縫管、5A・・・シーム部、6・・・中心軸、9・・
・反射パターン、11・・・カメラ。 代理人 弁理士 塩 川 修 治 第5図 第 6 ロ バイブa1(TrL)
ッドの一例を示す模式図、第2図は本発明に用いられる
信号処理回路を示すブロック図、第3図は本発明に用い
られる信号処理回路のハード構成を示すブロック図、第
4図はシーム位置検出回路および制御信号出力部の処理
内容を示す流れ図、第5図はシーム中心位置の検出結果
を示す線図、第6図は自動倣い結果を示す状態図である
。 1・・・センサーヘッド、lA・・・レーザー、2.8
・・・レーザー光、4・・・ビームスキャナ、5・・・
電縫管、5A・・・シーム部、6・・・中心軸、9・・
・反射パターン、11・・・カメラ。 代理人 弁理士 塩 川 修 治 第5図 第 6 ロ バイブa1(TrL)
Claims (1)
- (1)溶接ビード切削後のシーム部の位置を検出する電
縫管のシーム位置検出装置において、(A)入射光軸が
管中心軸を含む面内に位置する入射光を、シーム部を含
む管表面の管周方向に走査する投光装置と、 (B)管表面からの光反射強度分布を表わす反射パター
ンを撮像する受像装置と、 (C)投光装置による一走査中に受像装置によって撮像
した各画像内の複数の走査線から、 反射パターンの異方性を認識するに適した適格走査線を
選ぶ走査線選定回路と、 (D)各画像内で走査線選定回路により選定された各適
格走査線の有効反射信号幅ωを検出する走査線信号幅検
出回路と、 (E)各画像内で走査線信号幅検出回路により検出され
た各有効反射信号幅ωの最大値Wを検出する反射パター
ン幅検出回路と、 (F)一走査中に反射パターン幅検出回路により検出さ
れた各画像の最大有効反射信号幅Wnから、シーム部と
母材部を識別し、 シーム部の位置を検出するシーム位置検出回路とを有し
てなることを特徴とする電縫管のシーム位置検出装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18053185A JPS6242004A (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 電縫管のシ−ム位置検出装置 |
US06/897,525 US4734766A (en) | 1985-08-19 | 1986-08-18 | Method and system for locating and inspecting seam weld in metal seam-welded pipe |
EP86401841A EP0214046B1 (en) | 1985-08-19 | 1986-08-19 | Method and system for locating and inspecting seam weld in metal seam-welded pipe |
DE8686401841T DE3687612T2 (de) | 1985-08-19 | 1986-08-19 | Verfahren und system zum lokalisieren und pruefen einer laschennat in einem laengsgeschweissten metallrohr. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18053185A JPS6242004A (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 電縫管のシ−ム位置検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6242004A true JPS6242004A (ja) | 1987-02-24 |
Family
ID=16084890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18053185A Pending JPS6242004A (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 電縫管のシ−ム位置検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6242004A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022118515A1 (ja) | 2020-12-03 | 2022-06-09 | Jfeスチール株式会社 | 溶接鋼管のシーム部および加熱部の位置検出装置、溶接鋼管の製造設備、溶接鋼管のシーム部および加熱部の位置検出方法、溶接鋼管の製造方法および溶接鋼管の品質管理方法 |
WO2022244383A1 (ja) | 2021-05-17 | 2022-11-24 | Jfeスチール株式会社 | 溶接鋼管のシーム部および加熱部の位置検出装置、溶接鋼管の製造設備、溶接鋼管のシーム部および加熱部の位置検出方法、溶接鋼管の製造方法および溶接鋼管の品質管理方法 |
-
1985
- 1985-08-19 JP JP18053185A patent/JPS6242004A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022118515A1 (ja) | 2020-12-03 | 2022-06-09 | Jfeスチール株式会社 | 溶接鋼管のシーム部および加熱部の位置検出装置、溶接鋼管の製造設備、溶接鋼管のシーム部および加熱部の位置検出方法、溶接鋼管の製造方法および溶接鋼管の品質管理方法 |
KR20230096051A (ko) | 2020-12-03 | 2023-06-29 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 용접 강관의 심부 및 가열부의 위치 검출 장치, 용접 강관의 제조 설비, 용접 강관의 심부 및 가열부의 위치 검출 방법, 용접 강관의 제조 방법 및 용접 강관의 품질 관리 방법 |
WO2022244383A1 (ja) | 2021-05-17 | 2022-11-24 | Jfeスチール株式会社 | 溶接鋼管のシーム部および加熱部の位置検出装置、溶接鋼管の製造設備、溶接鋼管のシーム部および加熱部の位置検出方法、溶接鋼管の製造方法および溶接鋼管の品質管理方法 |
KR20230161505A (ko) | 2021-05-17 | 2023-11-27 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 용접 강관의 심부 및 가열부의 위치 검출 장치, 용접 강관의 제조 설비, 용접 강관의 심부 및 가열부의 위치 검출 방법, 용접 강관의 제조 방법 및 용접 강관의 품질 관리 방법 |
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