JPH06201330A - 継目無鋼管の長さ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】圧延後の継目無鋼管を高精度に測長することに
ある。 【構成】搬送ラインに沿って走行する継目無鋼管１１の
一方の管端を検出する検出器１２と、この検出器１２に
よる継目無鋼管１１の一方の管端が検出されるとその検
出タイミングにより継目無鋼管の他方の管端をランダム
に二次元的に撮像するランダム・シャッタ機能を備えた
ＣＣＤカメラ１３と、このＣＣＤカメラ１３により撮像
された二次元の画像データが取込まれ、この画像データ
の画面を適切な区画に分割して各区間の画素の輝度の合
計値が一定値以上の部分を鋼管と認識すると共に、長手
方向に連続した最も端の区間を鋼管の他方の管端と判定
する画像処理部１４ａと、この画像処理部１４ａにより
判定された鋼管の他方の管端をもとに鋼管の長さを求め
る演算部１４ｂとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧延後の継目無鋼管の長
さ測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧延後の継目無鋼管の長さを測定
する測定装置としては、例えば特開昭５７−１３４６０
９号公報に示されるように一次元のＣＣＤカメラ、また
はイメージセンサを内蔵したカメラを用いて鋼管を測長
するようにしたものが知られている。

【０００３】ここで、圧延後の継目無鋼管を測長する場
合には、鋼管の温度が７００℃以上あることから、光源
を別途に設けずに鋼管自体を光源として検出を行う方法
も行われてきた。すなわち、図５に示すように走行中の
鋼管１の片端（例えば先端）を検出器２（例えばレーザ
の投受光タイプ）により検出し、そのタイミングで一次
元のＣＣＤカメラ３により鋼管１の他端を撮像し、その
画像データを演算処理装置４に取込んで鋼管１の長さを
演算するようにしている。

【０００４】この場合、演算処理装置４において、鋼管
１の後端を判定するには図６に示すように一次元画像デ
ータの輝度が一定値以上の箇所を鋼管有りとし、且つ鋼
管１の長手方向の最も端の部分（図６の○部分）を後端
として判定している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の継目無鋼管の長さ測定装置においては、次のような
問題があった。

【０００６】圧延後の継目無鋼管の管端は、圧延機の特
性から図７に示すような形状となるが、一次元ＣＣＤカ
メラ３の視野は例えば同図のＡ，Ｂに示す通りである。
従って、ＣＣＤカメラ３において、視野Ａの部分を検出
するか、Ｂの部分を検出するかは鋼管１と一次元ＣＣＤ
カメラ３の相対的位置によって異なり、一定ではない。
つまり、視野Ａのときの測長結果はイであり、視野Ｂの
ときの測長結果はロとなるため、そのときの一次元ＣＣ
Ｄカメラ３と鋼管１との相対的位置の違いにより、測長
結果に大きな差が生じ、これが測長誤差の原因となる問
題がある。因みに、この差は３００mm以上となる場合も
ある。

【０００７】従って、継目無鋼管を測長するにあたって
は、上述したような管端の形状は鋼管の圧延方向の先端
よりも後端において特に顕著なので、この鋼管の後端の
形状を考慮して測長する必要がある。

【０００８】本発明は上記のような継目無鋼管の測長誤
差を解消して、圧延後の継目無鋼管を高精度に測長する
ことができる継目無鋼管の長さ測定装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、搬送ラインに沿って走行する継目無鋼管の
一方の管端を検出する検出手段と、この検出手段による
継目無鋼管の一方の管端が検出されるとそのランダムな
検出タイミングにより前記継目無鋼管の他方の管端を二
次元的に撮像するランダム・シャッタ機能を備えた撮像
手段と、この撮像手段により撮像された二次元の画像デ
ータが取込まれ、この画像データの画面を適切な区画に
分割された各区間の画素の輝度の合計値が一定値以上の
部分を鋼管と認識すると共に、長手方向に連続した最も
端の区間を鋼管の他方の管端と判定する画像処理手段
と、この画像処理手段により判定された鋼管の他方の管
端をもとに鋼管の長さを求める演算手段とを備えたもの
である。

【００１０】

【作用】このような構成の継目無鋼管の長さ測定装置に
あっては、二次元の撮像手段により得られた画像データ
を画像処理手段により適切な区画に分割された各区間の
画素の輝度の合計値が一定値以上の部分を鋼管と認識す
ると共に、長手方向に連続した最も端の区間を鋼管の他
方の管端と判定し、この鋼管の他方の管端をもとに演算
手段により鋼管の長さを求めることにより、管端形状、
カメラと鋼管との相対位置に影響されずに鋼管の長さを
正確に測定することが可能となる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。

【００１２】図１は本発明による継目無鋼管の長さ測定
装置の構成例を示すものである。図１において、１１は
図示しない圧延機により圧延された後、搬送ラインによ
り一定速度で走行する７００℃以上の高温状態にある鋼
管である。１２はこの鋼管１１の先端を検出する例えば
レーザの投受光タイプの検出器、１３はこの検出器１２
により鋼管１１の先端を検出したタイミングで鋼管１１
をランダム・シャッタ方式により撮像する二次元のＣＣ
Ｄカメラである。また、１４は検出器１２の検出信号が
入力されたタイミングで二次元のＣＣＤカメラ１３の撮
像データを取込んで画像処理する画像処理部１４ａとこ
の画像処理部１４ａで処理されたデータから鋼管の長さ
を計算する演算部１４ｂを備えた演算処理装置である。

【００１３】ここで、二次元ＣＣＤカメラ１３は、一次
元ＣＣＤカメラと比較して画素数が比較的多く、一次元
ＣＣＤカメラでは例えば２０４８画素であるのに対して
二次元のＣＣＤカメラ１３では５１０×４９２＝２５０
９２０画素である。従って、撮像後の画像データの読込
みに要する時間は、一次元ＣＣＤカメラよりも二次元の
ＣＣＤカメラ１３の方が長いので、一次元ＣＣＤカメラ
の場合には画像データの読取り時間を無視できたが、二
次元のＣＣＤカメラ１３の場合には画像データの読取り
時間が無視できない。そこで、ランダム・シャッタ機能
を備えたカメラを使用し、検出器１２で鋼管１１の先端
を検出したランダムなタイミングで二次元画像を正確に
撮像するようにしている。次に上記のように構成された
継目無鋼管の長さ測定装置の作用を説明する。

【００１４】いま、鋼管１１が図示しない圧延機により
圧延処理された後、搬送ラインに沿って走行している状
態にあるとき、検出器１２により鋼管１１の先端が検出
されると、その検出信号が演算処理装置１４に入力さ
れ、そのタイミングで二次元のＣＣＤカメラ１３による
鋼管１１の撮像が行われる。この場合、二次元のＣＣＤ
カメラ１３は前述したようにランダム・シャッタ機能に
より鋼管の先端検出タイミングでランダムに鋼管１１を
撮像し、その画像データは演算処理装置１４の画像処理
部１４ａに取込んで画像処理される。

【００１５】ここで、画像処理部１４ａでの画像データ
の処理手順について図２を参照しながら述べると、まず
画面を鋼管１１の径方向に等間隔（所定数の画素分）に
分割し、また鋼管１１の径方向と垂直の長手方向に対し
ても等間隔（所定数の画素分）に分割する（Ｓ１）。こ
こで、径方向および長手方向の間隔の大きさは測長精度
に影響しない大きさ、例えば２０mm相当とする。次に上
記のように分割された各区間の画素の輝度の合計値を求
め（Ｓ２）、この輝度の合計値が図４に示すように一定
値以上の部分を鋼管と認識する（Ｓ３）。そして、同図
に示すように長手方向に連続した最も端の区間を管端と
認識する（Ｓ４）。

【００１６】このように画像処理部１４ａで認識された
鋼管１１の後端の位置情報が演算部１４ｂに入力される
と、この演算部１４ｂではこの後端の位置情報と既知の
先端検出器１２の位置情報とから所定の演算を実行して
鋼管１１を長さを求める。

【００１７】以上の述べた実施例においては、二次元の
ＣＣＤカメラ１３によって得られた画像データを処理
し、二次元画像の区間によって鋼管１１の管端形状を認
識した上で鋼管１１を測長するようにしたので、管端形
状、カメラと鋼管との相対位置等に影響されず、鋼管１
１の長さ、例えば長手方向に最も突出した部分の長さを
正確に測定することが可能となり、しかも二次的効果と
して鋼管１１の管端形状を認識することができる。

【００１８】ここで、管端の形状の不良部分の認識方法
について説明する。図４において、鋼管とされる部分の
区画の画素の輝度について径方向の合計値を求め、その
合計値が定常値の例えば９０％未満の箇所を形状不良部
分とする（図３、図４）。

【００１９】また、二次元のＣＣＤカメラ１３に備えら
れたランダム・シャッタ機構により、鋼管１１の後端部
を先端検出のランダムなタイミングで撮像した画像デー
タを画像処理部１４ａに取込むようにしているので、二
次元のＣＣＤカメラ１３の画素数が多くて画像データの
読込み時間がかかることが、測長精度に影響することは
ない。なお、本発明は上記し、且つ図面に示す実施例の
みに限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々変
形して実施することができるものである。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、圧延
後の継目無鋼管を高精度に測長することができる。つま
り、従来装置の測定精度のばらつきが最大約３００mmで
あるのに対し、本装置によれば約５０mmの精度が保証さ
れる。

【００２１】また、このように正確な測長結果に基いて
圧延機をフィードバック制御することにより圧延制御精
度の向上により、保留の向上が期待でき、さらに管端の
形状不良部分を定量的に評価することにより、鋼管素材
の管端形状不良を見込んだ余裕代分を削減することによ
る歩留の向上に期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による継目無鋼管の長さ測定装置の一実
施例を示す構成図。

【図２】同実施例において、画像処理部での画像データ
の処理手順を示す図。

【図３】同実施例の画像処理部において、径方向の輝度
の加算値を示す図。

【図４】同じく画像処理部において、区間によって認識
された鋼管の形状を示す図。

【図５】従来の継目無鋼管の長さ測定装置を示す構成
図。

【図６】従来の長さ測定装置において、圧延機の特性か
ら認識される管端の判定を説明するための図。

【図７】鋼管の管端の形状を示す図。

【符号の説明】

１１……継目無鋼管、１２……検出器、１３……二次元
のＣＣＤカメラ、１４……演算処理装置、１４ａ……画
像処理部、１４ｂ……演算部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送ラインに沿って走行する継目無鋼管
   の一方の管端を検出する検出手段と、この検出手段によ
   る継目無鋼管の一方の管端が検出されるとそのランダム
   な検出タイミングにより前記継目無鋼管の他方の管端を
   二次元的に撮像するランダム・シャッタ機能を備えた撮
   像手段と、この撮像手段により撮像された二次元の画像
   データが取込まれ、この画像データの画面を適切な区画
   に分割して各区間の画素の輝度の合計値が一定値以上の
   部分を鋼管と認識すると共に、長手方向に連続した最も
   端の区間を鋼管の他方の管端と判定する画像処理手段
   と、この画像処理手段により判定された鋼管の他方の管
   端をもとに鋼管の長さを求める演算手段とを備えたこと
   を特徴とする継目無鋼管の長さ測定装置。