JPH0342762B2 - - Google Patents

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
に形成されるバ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。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

例えばアツプセツト管は、従来よりパイプの端
部を加熱した後アツプセツタ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
ツプセツタのダイスは上下に二分割されているた
め、鍛造時にパイプのアツプセツト部周面に例え
ば第６図に示す如く上記ダイスの合せ目に沿つて
パイプ１の軸方向に長いバリ２が発生する。この
ため、従来では上記鍛造工程の後にバリ取り工程
を設け、このバリ取り工程で上記バリ２を切削し
除去するようにしている。

ところが、パイプはアツプセツト加工後バリ取
り機に搬送されるまでの間に回転するため、バリ
取り機にセツトする際にバリの位置がアツプセツ
ト部の周面のどこにあるか分らない。そこで従来
では、例えば上記アツプセツト部をバリ取り機に
セツトする際に、作業者がバ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
によりバ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
つた。

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つて回転させ
てパイプの全周面を切削する型のバリ取り機を用
いることが考えられている。しかしこの様なバリ
取り機は大形で高価なため、製造装置の大形化お
よびコストアツプを招いて非常に好ましくなかつ
た。

〔発明の目的〕

本発明は、作業者の目視作業に頼ることなく高
能率でかつ高精度にバリ取りを行なえるように
し、しかも大掛りなバ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バリ位置
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
の一部にバ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
バ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
ける周方向のバ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のアツプセツト部周面に形成されたバリ
を示している。

上記パイプ１のアツプセツト部の斜め上方には
光源としての投光器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ツトを通
すことにより平行光とし、この平行光４を第２図
に示す如く上記アツプセツト部の周面に照射して
これにより同周面を照射するものである。また、
上記アツプセツト部の周面と対向する位置には、
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
隔てて撮像手段としての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の下面部には一対のターニングロ
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に対するアツプセツト部
周面の対向位置をステツ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
指示にしたがつ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により検出されたバリ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
す回路ブロツク図である。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６ｃの各回路を同期動作させるためのクロツク
信号を発生するクロツク回路７２とから構成され
る。

同期信号発生回路６７は、クロツク回路７２か
らのクロツ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
えられる水平走査方向の処理範囲を示す信号に基
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
素の信号をデジタル化する。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
ツクおよび読み出しクロツクに応じて、上記Ａ／
Ｄ変換回路６２からのデジタル化撮像画像信号を
記憶するとともにこの記憶した撮像画像信号を読
み出す。

一方二階差分回路６４は、演算制御回路７１か
らの制御信号に従つて、上記画像メモリ６３から
読み出された撮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
部分をピーク値として検出する。二値化回路６５
は、演算制御回路７１で設定された二値化レベル
に従つて、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”レベルとなる二
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
を前記撮像画面中のバ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
を駆動制御してアツプセツト部のバリ２の位置を
図示しないバ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カメラに対するアツプセツト部周面の円周
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
出手順に従つて説明する。先ず、検出位置にパイ
プ１のアツプセツト部が搬入されると、そのこと
が図示しない検出器により検出されてクロツク回
路７２に駆動信号が供給され、これによりクロツ
ク回路７２がクロツ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ツチを走査する
ことによつて発生させてもよい。

さて、上記クロツ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のアツプセツト部を撮像走査
する。第４図にこの撮像走査により得られる撮像
画像の一例を示す。この撮像走査により得られた
撮像画像信号は、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ロのよ
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つ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バリ２の影に相当
する低信号レベル部分ロが第５図ｂに示す如くピ
ーク値ハとして検出される。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に従つて第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、バリの影の位置に対応
する上記“Ｈ”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にアツプセ
ツト部周面におけるバリ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が回転しアツプセツト部のバリ２はバリ取り機
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。かくしてバリ位置の自動検出およびそ
の検出結果を用いたバ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７
１で算出されたバリ２の位置情報は、作業者が手
作業でパイプをバリ取り機にセツトすることも可
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バリ２が
ITVカメラ５の撮像範囲から外れていると、こ
の状態で上記バリ位置の検出処理を行なつてもバ
リ位置は検出できない。そこで、演算制御回路７
１は、ピーク値位置検出回路６６で時間情報が検
出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
バリ２の対向位置を可変する。そして、この状態
でITVカメラ５で再び上記バリ２が形成された
アツプセツト部周面を撮像し、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つてバリ
２の位置を検出し、この検出結果に応じてバリ取
り機に対するパイプ１のセツトを行なう。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、バリ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のバリ形成面に投光器３およびITVカ
メラ５を対向配置し、これらにより上記バリ形成
面にバリ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バリの位置を検出して
この検出結果に従つてパイプ１をバリ取り機に自
動的に位置合せしてセツト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のバリの位置を作業者の目視観察に頼ること
なく正確にかつ高速に検出することができ、しか
もバリ取り機に正確にセツトすることができる。
従つて、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、パイプの周面に沿つてバイトあるいはグライ
ンダが回転する型のバ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回でバリ位置が
検出できない場合にパイプ１を回転させることに
より撮像位置を可変するようにしたが、投光器３
およびITVカメラ５側をパイプ１の周面に沿つ
て回転させるようにしてもよく、また複数の撮像
セツト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
ツプセツト部周面に対し正面に投光器３および
ITV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、例えばウオーキングビー
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、撮像手段としては固体撮像
装置を用いたカ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
バ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バリによ
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
向のバリの位置を検出するようにしたものであ
る。

従つて本発明によれば、作業者の目視作業に頼
ることなく高能率でかつ高精度にバリ取りを行な
うことができ、しかも大掛りなバリ取り機を不要
として製造装置の小形化および低価格化を図り得
るバ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
おけるバリ位置検出装置を説明するためのもの
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３図は信号処理回路の構成を示
すブロツク図、第４図はアツプセツト部の撮像結
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
用いるためのアツプセツト管の斜視図である。 １……パイプ、２……バリ、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……入力処理部、６ｂ……出力
処理部、６ｃ……制御部、６１……積分回路、６
２……Ａ／Ｄ変換回路、６３……画像メモリ、６
４……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
……演算制御回路、７２……クロツク回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円周面の一部にバ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つてその反射
   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
   の撮像画像より前記照明により被検出物の円周面
   上に生じる前記バ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前記バリの
   円周方向の位置を検出することを特徴とするバリ
   位置検出方法。 ２ 円周面の一部にバ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
   て上記円周面を証明する光源と、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
   バリによる影を検出しこの影が検出された撮像画
   像中の影の位置から前記バ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
   とするバリ位置検出装置。 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
   記載のバリ位置検出装置。 ４ 信号処理手段は、撮像画像信号のうちバリの
   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、バ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項記載のバリ位置検出装置。