焊接钢管的接缝部以及加热部的位置检测装置是检测焊接钢管的接缝部的位置以及加热部的位置的位置检测装置，其具备：光源，对接缝部和加热部照射第一波长区域的光；拍摄装置，对由光源照射了光的接缝部和加热部进行拍摄；以及图像处理装置，对由拍摄装置拍摄到的图像进行处理，检测接缝部和加热部的位置，拍摄装置具有：第一通道，能够接受第一波长区域的光；以及第二通道，能够接受与来自加热部的辐射光对应的第二波长区域的光。对应的第二波长区域的光。对应的第二波长区域的光。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】焊接钢管的接缝部以及加热部的位置检测装置、焊接钢管的制造设备、焊接钢管的接缝部以及加热部的位置检测方法、焊接钢管的制造方法以及焊接钢管的品质管理方法
[0001]本专利技术涉及焊接钢管的接缝部以及加热部的位置检测装置、焊接钢管的制造设备、焊接钢管的接缝部以及加热部的位置检测方法、焊接钢管的制造方法以及焊接钢管的品质管理方法。
技术介绍
[0002]在铁钢工艺中的焊接钢管(例如电焊管)的生产线中，对板状的钢板进行冲压，将两端在上部对接并焊接，由此制造焊接钢管。此时，作为母材的钢板在制造过程中被进行温度历史的控制等材质的制作，因此成为满足要求规格的材质特性。然而，在焊接部中将母材加热到铁熔融的温度，因此结晶粒粗大化而材质特性降低。
[0003]因此，例如如图1所示，在将作为母材的钢板平行地连接并通过焊接机11焊接之后，进一步通过切削机12对形成于表面的形状不良部(以下，称为“焊缝部”)进行切削。而且，然后，实施对切削后的焊接部进行再次加热的焖火(退火：Annealing)，由此提高接缝部的材质特性。
[0004]退火多数情况下通过感应加热而多次实施，通过加热装置(退火炉加热件)不对母材造成影响地仅对接缝部高精度地对位加热是很重要的。然而，由于产生焊接钢管的轧制线变动、扭转，因此当前操作人员时常通过目视来观察焊接钢管的行驶状态和接缝部及加热部的偏移，适当地手动实施对位。
[0005]这里，在本说明书中，接缝部是指通过焊接而母板接合的部位、即焊接部。在加热工序(退火工序或者焖火工序)中，使所加热的范围的中心与接缝部一致地进行加热是理想的。另一方面，很难通过外观来识别接缝部。因此，通常将由于焊缝部的切削而光泽比周围的母材部分增加的切削部视为接缝部，操作人员(作业员)通过目视来确认该接缝部的位置与加热部即退火炉加热件的位置是否一致而进行操作。
[0006]然而，在该情况下，产生由于加热而在接缝部附着有氧化覆盖膜而失去光泽、接缝部成为加热部而红热发光因而很难视觉确认、时常凝视红热发光的表面对于操作人员来说很苛刻等问题。另外，若要高精度地监视接缝部，则需要接近输送中的操作线、或者暂时停止操作线，在前者的情况下在安全性上存在问题，在后者的情况下存在效率性降低的问题。
[0007]为了解决这些问题，以往提出了各种基于电磁方法、标记方式、图像方式、光学方法的焊接钢管的接缝部的位置检测方法。首先，电磁方法是用于直接检测接缝部的位置的方法。在电磁方法中，例如如专利文献1所公开的那样，通过涡流传感器、泄漏磁通传感器等检测接缝部与原材料部的材质的差异。另外，还提出将切削部检测为接缝的多个方法。
[0008]在标记方式中，例如如专利文献2中公开的那样，在焊接钢管的焊接紧之后的、接缝部的位置已知的生产线位置，在焊接钢管的侧面等、与接缝部的位置处于已知的几何学关系的周向的管表面进行涂料等的标记。而且，在下游工序中想要掌握接缝部的位置的场
所，例如使用ITV(Industrial Television：工业电视)、受光元件来读取标记的周向位置，由此检测该生产线位置处的接缝部的位置。
[0009]另外，在图像方式中，例如如专利文献3中公开的那样，通过CCD相机等图像检测单元来检测接缝部与原材料部的光泽的差。另外，作为光学方法，提出使用了激光的散射现象的方法。在该方法中，根据激光的光源波前的等相位性，利用物体表面的微小的凹凸的方向性表现为反射光的二维分布的差异，来检测接缝部的位置。
[0010]在专利文献4中提出如下的方法：在焊接钢管的原材料部产生大致各向同性的反射图案，与此相对，由于残留在接缝部的与管轴方向大致平行的切削痕，在接缝部中反射图案在横截方向上扩展，利用上述这样的性质来区别接缝部与原材料部。另外，在专利文献5中，为了解决专利文献4的问题点而提出如下的方法：限定激光的波长和入射角，准确地进行基于激光散射的接缝位置检测。另外，在专利文献6中提出如下的方法：通过根据反射图案图像反复进行水平、垂直方向的阈值处理，来计算最大信号宽度，进行接缝部(切削部)的位置检测。
[0011]专利文献1：日本特开昭56
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33542号公报
[0012]专利文献2：日本特开平5
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240844号公报
[0013]专利文献3：日本特开平10
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170228号公报
[0014]专利文献4：日本特开昭52
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25687号公报
[0015]专利文献5：日本特开昭59
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108903号公报
[0016]专利文献6：日本特开昭62
‑
42004号公报
[0017]在专利文献1所提出的方法中，感知因结晶粒径等组织的差引起的磁导率、电导率的差表现为磁通分布的差的现象。因此，存在如下的问题：容易受到管表面的划痕等表面的条纹状的形状不均匀的影响，另外，在通过退火使材质均匀的情况下接缝部的位置检测变得困难。而且，磁导率、电导率根据温度而大幅变化，因此在像退火后的焊接钢管那样，在管的周向上产生温度分布的情况下，也存在其成为干扰的问题。
[0018]在专利文献2所提出的标记方式中，若存在接缝部的退火等对焊接钢管进行再加热的工序，则有时标记涂料剥落而检测的可靠性降低。另外，在标记装置或者ITV等读取装置的朝向与管中心轴存在位置偏移的情况下，存在该位置偏移直接导致检测误差的问题。
[0019]而且，在以往提出的方法中，在接缝部的位置检测精度上也存在问题。例如在专利文献3所提出的图像方式中，存在如下的问题：施加退火后的成为高温的对象的红热所引起的干扰，很难进行接缝部的检测。
[0020]另外，专利文献4～6所提出的方法都是光学方法，想要使用基于激光的反射、图像、形状测量来计算接缝位置相对于加热装置的相对位置。然而，已知焊接钢管相对于加热装置在宽度方向上缓慢地变动几mm左右。在该情况下，检测装置与退火炉加热件的位置处的轧制线变动量未必相同，即使针对检测装置高精度地计算接缝部的位置关系，也存在与接缝部的加热位置产生偏移的问题点。
[0021]另外，焊接钢管的接缝部附近的激光的反射图案根据入射角度而容易受到存在于表面的氧化覆盖膜的影响，与此相对，在专利文献4所提出的方法中，没有规定激光的波长、入射光、反射光相关的优选范围。另外，在专利文献4所提出的方法中，根据在受光面的宽度方向两端配置的一对受光元件进行的反射光检测的有无来判别切削部和母材部的识别。然
而，由于在实际的焊接钢管的接缝部周边可能产生的氧化覆盖膜、擦伤等，即使在产生了散射图案的情况下，也存在受光强度变弱，无法适当地检测接缝部的位置的问题。
[0022]另外，在专利文献5所提出的方法中，限定了激光的波长、入射角，但没有明确用于确定接缝部的反射图案图像的特征量的具体的计算方法。因此，存在无法直接自动地检测接缝部的问题。
[0023]另外，在专利文献6所提出的方法中，在得到最大信号宽度之前，存在多个本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种焊接钢管的接缝部以及加热部的位置检测装置，是检测焊接钢管的接缝部的位置以及通过所述接缝部和/或接缝部附近被加热而产生的加热部的位置的位置检测装置，其中，所述位置检测装置具备：光源，对所述接缝部和所述加热部照射第一波长区域的光；拍摄装置，具有多个不同的通道，对由所述光源照射了光的所述接缝部和所述加热部进行拍摄；以及图像处理装置，对由所述拍摄装置拍摄到的图像进行处理，检测所述接缝部和所述加热部的位置，所述拍摄装置具有：第一通道，能够接受所述第一波长区域的光；以及第二通道，能够接受与来自所述加热部的辐射光对应的第二波长区域的光。2.根据权利要求1所述的焊接钢管的接缝部以及加热部的位置检测装置，其中，所述光源和具有所述第一通道的所述拍摄装置配置在相对于包括所述接缝部的测定部位成为镜面反射条件的位置。3.一种焊接钢管的制造设备，其中，具备：焊接机，对成形为筒状的钢板的对接部进行焊接；切削机，对焊接后的焊缝部进行切削；一个或者多个退火炉加热件，对切削后的接缝部进行加热；以及权利要求1或2所述的焊接钢管的接缝部以及加热部的位置检测装置，设置在所述退火炉加热件中的任意一个之后，所述位置检测装置检测所述接缝部的位置以及由所述退火炉加热件产生的加热部的位置。4.一种焊接钢管的接缝部以及加热部的位置检测方法，是检测焊接钢管的接缝部的位置以及通过所述接缝部和/或接缝部附近被...
【专利技术属性】
技术研发人员：大野纮明，佐藤周一，剑持光俊，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：
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