JPH04162963A - 鋼管製造工程における開先外れ検出方法 - Google Patents

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〕 本発明は鋼管製造工程における開先外れを検出し、溶接
位置の修正を施す方法に関する。

〔従来の技術〕

従来技術としては特開昭６１−２７１７８号公報で示す
ような開先長手方向の斜め上方よりスリット光又は走査
されたスポット光を開先長手方向に対して直角に照射し
、その開先面上及び母材面上の反射光を、該反射光上方
に設けた対物レンズにより結像させ、母材面上の反射光
の結像面上に開先長手方向と直角方向に細長いスリット
が位置するようにスリット板を配置し、該スリット内を
通過した反射光のみを検出器にて検出し、該検出信号を
信号処理装置で１次元の信号処理をすることにより開先
エツジ部の位置を検出する開先エツジ部の検出方法があ
る。

〔従来技術の課題〕

上記のような従来技術では、開先位置を検出しても、開
先外れ位置から正常な位置にもどす手段に関しては何ら
開示されていない。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は従来技術の課題を有利に解決するものであって
、鋼管開先部近傍に画像処理用ＣＣＤカメラを設け、レ
ーザースリット光源を上記鋼管開先部近傍に照射し、そ
の陰影を上記画像処理用ＣＣＤカメラで検出し、検出さ
れた開先形状輝線を求めることによって開先位置のズレ
を検出することを特徴とする鋼管製造工程における開先
外れ検出方法である。

以下図面にもとついて本発明を説明する。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例を示す図である。

ｌは鋼管（バイブ）であって、接合部を下向きに配置固
定される。

２は画像処理用ＣＣＤカメラであって、鋼管の接合部を
検出し、自動位置合せ制御を行っている。

３は開先位置合せ用移動架台であって、画像処理によっ
て自動位置決めを行う架台である。

４は溶接ヘッドであって、ブーム５を介して台車６と連
結しており、台車が走行することにより鋼管内面開先に
倣って鋼管内部に挿入されるものである。

５はブームであって、先端に取付けられた溶接ヘッド４
と共に管内に挿入されるものである。

６は走行台車であって、溶接ヘッド４を鋼管内に挿入す
る動力台車である。

７は開先であって、鋼管の溶接部（Ｖ型開光）である。

８は倣いロールであって、鋼管内挿入時間先内部に挿入
走行するガイドローラである。

第２図は、画像処理装置の構成を示す図である。

２は上述の画像処理用ＣＣＤカメラであって鋼管開先部
２０にレーザースリット光源１２により映し出された開
先形状輝線２２を画像処理演算器１３に入力するもので
ある。

１２はレーザースリット光源であり、鋼管開先部２０に
照射し、開先形状輝線２２を発生させるものである。

１３は画像処理演算器であり、画像処理用ＣＣＤカメラ
で読取った画像の数値化処理演算を行うものである。

１４はモニターテレビであり、画像処理用ＣＣＤカメラ
２て読取った開先形状輝線２２を表示するものである。

１５は定数設定器であり、外部より種々のパラメータを
設定するものである。

１６は出力演算器であり、制御目標に合った出力要素を
演算する部分である。

Ｉ７は画像処理インターフェイス部であり、他の機器と
接続される部分で、制御対象に対して必要な制画量を与
えるものである。

１８はシーケンスコントローラインターフェイス部であ
り、画像処理インターフェイス部１７と直結され、シー
ケンスコントローラで演算制御すべき入出力を処理する
ものである。

１９はシーケンスコントローラ演算部であり、画像処理
装置より出力された制御出力を演算処理することにより
、制御対象に対して目標に応じた制ａｉｆｆｌ力をシー
ケンスコントローラインターフェイス部１８を介して出
力するものである。

２０は鋼管開先部（一部）であり、画像処理の制御対象
となる開先部を有する。

２Ｉは画像処理エリアであり、この範囲に映し出された
映像を処理するものである。

２２は開先形状輝線であり、レーザースリット光源１２
により開先部の形状を輝線として表示してＣＣＤカメラ
２にて読取処理するものである。

第３図は本発明の制御フローを示す図である。

１は台車自動工程選択、開始であり、鋼管内に溶接ヘッ
ドを挿入する動作を開始する。

２は管端減速位置であり、開先外れ検出を行うか行わな
いか判断するものである。

３は開先外れキャンセルであり、２で開先外れ検出を行
わない時制御動作をキャンセルするものである。

４は開先検知モード開始であり、２て開先外れ検出を行
う時画像処理装置にスタート信号を送るものである。

５は開先外れ検出であり、画像処理装置により検出測定
された開先の左右方向偏差を設定された値に達した時デ
ータとして格納する。設定範囲外のデータは処理しない
。こ−では設定されたサンプリング周期で開先中心アナ
ログデータを読込む範囲±３ｍｍＣ設定変更可）。

６はｎ回連続検出であり、５により設定した値に達した
開先左右偏差かｎ回連続して検出された場合開先外れ検
出と判断し制御出力する。連続してｎ回に達しない場合
はその時点で偏差データは処理しない。開先外れ検出が
連続して設定回数検出した場合にＯＮとなる。ｎ＝３回
（設定変更可）。

７は開先なし出力であり画像処理した際に開先が映って
いない時すなわち開先でない部分を走行している時に出
す出力であり、アナログ出力と開先ナシ出力をＡＮＤ処
理することにより開先部でない所の走行判断としている
。双方の入力、アナログ出力と開先出力がＡＮＤで入力
されない場合、制御出力処理はしない。

８は検出確認タイマーであって７で処理出力された信号
が設定された時間継続、持続しなければ最終出力とはし
ない。

９は管端減速位置であり、管端減速位置でなければ６又
は８の最終出力は有効とし、管端減速位置であれば開先
外れ検出制御はキャンセルする。

すなわち終了する。この開先外れ検出はスタートから管
端減速位置の間だけ検出動作を行なう。

ｌＯは開先外れＯＮであり、最終出力が出た場合、管端
位置でなければ開先外れ出力をする。

１１は台車移動工程自動モード落ちであり、１０で開先
外れ出力かされた時台車移動工程の自動モードを切り自
動停止する。

第４図は、画像処理装置の出力仕様を示したものである
。

Ａは開先中心検出時てあり、モニタ画面には中央部に開
先形状輝線か映り、開先中心であることを示している。

この時の状態は正常に開先中心に挿入されていることを
示す。

Ｂは開先中心か右ズレ時であり、モニタ画面には開先形
状輝線か画面上部に映り、そのズレ量に応じて０〜＋５
Ｖの範囲でアナログ出力を出す。

この時の状態は開先を右に外れて走行していることを示
す。この偏差アナログデータを処理し開先か外れて走行
していることを検出する。

Ｃは開先中心が左ズレ時であり、モニタ画面には開先形
状輝線が画面下部に映り、そのズレ量に応じてＯＮ−５
ｖの範囲でアナログ出力を出す。

この時の状態は開先を左に外れて走行していことを示す
。この偏差アナログデータを処理し開先か外れて走行し
ていることを検出する。

Ｄは開先中心が映っていない状態てあり、全く開先のな
い所を走行していることを示す。この場合、偏差アナロ
グデータか“０“となることとかつ開先ナシ出力をＡＮ
Ｄ処理することにより、開先から外れて開先のない所を
走行していることを検出する。

〔発明の効果〕

不発明により開先位置か外れた場合、溶接機の進行を止
めることなく事前に開先位置を修正することを可能とす
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の開先外れ検出方法の概略説明図、 第２図は画像処理装置の構成を示すブロック図、第３図
は開先外れ検出動作を示す流れ図、第４図は画像処理装
置の出力仕様の説明図である。 出　願　人　新日本製鐵株式会社 代理人弁理士　　青　　柳　　　　　　稔第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、鋼管開先部近傍に画像処理用ＣＣＤカメラを設け、
   レーザースリット光源を上記鋼管開先部近傍に照射し、
   その陰影を上記画像処理用ＣＣＤカメラで検出し、検出
   された開先形状輝線を求めることによって開先位置のズ
   レを検出することを特徴とする鋼管製造工程における開
   先外れ検出方法。