[發明專利]管狀物的檢查裝置及其檢查方法

有效

• 申請號: 201080057352.0
• 申請日: 2010-12-16
• 公開（公告）號: CN102713506A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 佐藤康平;戶江博繼;臯月貴史
• 申請（專利權）人: 住友金屬工業株式會社
• 主分類號: G01B11/08
• 分類號: G01B11/08;B21C51/00;G01B11/06;G01B11/30;G01N21/954
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種檢查管狀物的裝置，特別涉及一種檢查裝置，該檢查裝置通過照相機拍攝管狀物的端面的全部區域并進行圖像處理，來測量管狀物的外徑、壁厚，還檢測管狀物的內面的缺陷。

背景技術

本發明的管狀物是指其橫截面的內周或外周的形狀為圓形以外的產品，例如異形管，作為具體例子，包括在乙烯裝置中作為傳熱管使用的翅片管，該翅片管具有翅片在內周面或外周面沿著管軸方向突出的形狀。

作為自動化測量管狀物的外徑和壁厚的方法，有使測量器具接觸的方法、使用激光的方法、使用照相機的方法等。

使測量器具接觸的方法例如有專利文件1所記載那樣的方法，測量裝置往往變得大型化。

在使用激光的方法中，為了測量管狀物的周方向全體，需要使管狀物或激光裝置(包含受光元件)旋轉的特殊的機構，與使測量器具接觸的方法同樣地，測量裝置變得大型化。因此，在兩個方法中，難以測量長的管狀物的壁厚。

與這些方法相對地，關于使用照相機的方法，能夠極大期待作為能夠以簡單的結構進行管狀物的尺寸檢查、并且能夠容易進行自動化的技術。作為使用照相機測量管的外徑和壁厚的現有技術，有下述的專利文件2至專利文件4所揭示的技術。

但是，各專利文件所揭示的裝置有各種問題。例如，在使用專利文件2所揭示的尺寸測量裝置時，由于照射到管端面的光的反射光而在通過照相機拍攝到的圖像上產生暈影，難以根據圖像確定管的外輪廓和內輪廓。進而，該裝置在對管的端面照射光的同時還對內周面照射光，因此在通過照相機拍攝到的圖像上管端面和內周面的亮度難以產生顯著性差異，難以根據圖像確定管的內輪廓。

專利文件3所揭示的尺寸測量裝置也與專利文件2所揭示的尺寸測量裝置一樣，難以根據通過照相機拍攝到的圖像確定管的外輪廓和內輪廓。進而，該文件所揭示的尺寸測量裝置只能測量管的周方向的一部分區域。為了測量管的周方向全體，需要使管或各照相機(包含各光源)繞管的中心軸旋轉的特殊的機構，測量裝置變得大型化。

在專利文件4所揭示的尺寸測量方法中，必須將管夾在中間地配置照相機和光源，因此測量裝置變得大型化。因此，難以對長管進行測量。

另外，為了保證管的質量，除了測量管的外徑和壁厚的尺寸檢查以外，還進行內表面檢查，即檢測可能存在于管的內周面的裂紋和劃痕等表面缺陷。以往，通過操作者的目視觀察來進行管的內表面檢查，因此有可能遺漏缺陷。因此，管的內表面檢查也要求自動化。

現有技術文件

專利文件1：日本特開昭51-81641號公報

專利文件2：日本特開平5-240619號公報

專利文件3：日本特開平5-240620號公報

專利文件4：日本特開2009-115526號公報

發明內容

發明要解決的問題

本發明的目的在于：提供一種具有以下(1)和(2)的特性的管狀物的檢查裝置及其檢查方法。

(1)能夠使用照相機檢查管的外徑和壁厚的尺寸。

(2)能夠用小型的檢查裝置檢查長的管狀物。

本發明的目的還在于：提供一種除了具有上述(1)和(2)的特性以外還具有以下(3)的特性的管狀物的檢查裝置及其檢查方法。

(3)能夠自動地檢查管的內周面的裂紋和劃痕等表面缺陷。

用于解決問題的方案

本發明的要點如下。

(I)一種檢查管狀物的裝置，對管狀物進行檢查，該檢查裝置的特征在于，具備：

照相機，其被配置在上述管狀物的中心軸上，對上述管狀物的端面的全部區域進行拍攝；

第一光源，其從該照相機的拍攝區域的外側射出相對于上述管狀物的中心軸傾斜的光，對上述管狀物的上述端面側的外周緣整周進行照明；以及

第二光源，其被配置在該第一光源與上述照相機之間，從上述照相機的拍攝區域的外側射出相對于上述管狀物的中心軸傾斜的光，對上述管狀物的上述端面側的內周緣整周進行照明，

其中，一邊通過上述第一光源和上述第二光源對上述管狀物進行照明，一邊通過上述照相機對上述管狀物進行拍攝，根據拍攝到的圖像算出上述管狀物的外徑和壁厚。

優選的是在上述(I)的檢查裝置中，上述第一光源和上述第二光源能夠沿著上述管狀物的上述中心軸方向移動。

優選的是在上述(I)的檢查裝置中，將多個LED(發光二極管)排列為環狀來構成上述第一光源和上述第二光源。