(57)【要約】      （修正有）【課題】  管接続治具のサイズや材質に関わらず、製品不良を発生させることのない、精度の良い管端処理を行うことができる。【解決手段】  管接続治具を用いて突き合わされた管体の外面に連続的に施された被覆を、前記突き合わされた管体の合わせ目において走行切断機により切断して、突き合わされた管体を引き離し、そして、その引き離された管体の端部の被覆を管端処理機により切断して被覆管体を製造する方法において、管端処理機１７により前記被覆を切断する前に、前記引き離された管体７の管端部７Ａを撮像装置１６により撮像し、撮像装置１６から出力される画像データに基づいて、前記管接続治具（雄部材１Ａ）の前記引き離された管体への装着の有無を検出し、前記管接続治具が装着されている場合にのみ、管端処理機１７により前記被覆を切断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管接続治具を用いて突き合わされた管体の外面に連続的に施された被覆を、前記突き合わされた管体の合わせ目において走行切断機により切断して、突き合わされた管体を引き離し、そして、その引き離された管体の端部の被覆を管端処理機により切断して被覆管体を製造する方法において、
前記管端処理機により前記被覆を切断する前に、前記引き離された管体の管端部を撮像装置により撮像し、前記撮像装置から出力される画像データに基づいて、前記管接続治具の前記引き離された管体への装着の有無を検出し、前記管接続治具が装着されている場合にのみ、前記管端処理機により前記被覆を切断することを特徴とする、被覆管体の製造方法。
【請求項２】
前記管接続治具の装着の有無の検出を、前記画像データの色情報に基づいて行うことを特徴とする、請求項１記載の、被覆管体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被覆管体の製造方法、特に、管接続治具を用いて、突き合わされた管体の外面に連続的に施された被覆を、突き合わされた管体の合わせ目において走行切断機により切断して、突き合わされた管体を引き離し、その引き離された管体の端部の被覆を管端処理機によって切断することによって、被覆管体を製造する際に、引き離された管体の管端部の画像データに基づいて、管接続治具の引き離された管体への装着の有無を検出し、管接続治具が装着されている場合にのみ、被覆を切断することによって不良製品の発生をなくすことができる、被覆管体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、敷設あるいは埋設される水道管などには、管の機械的防護ならびに防食を目的として管の外面にプラスチックなどの被覆が施されるようになった。このような被覆鋼管の従来の製造方法を、図５の製造工程図を参照しながら説明する。なお、この製造方法には、図６に示すような雄部材１Ａと雌部材１Ｂとによって構成される管接続治具１（ドッキングピース：ＤＰ）が使用される。
【０００３】
先ず、図５（ａ）に示すように、鋼管２の先端部に雄部材１Ａを、後端部に雌部材１Ｂをそれぞれ嵌め込む。このように管接続治具１を装着した鋼管２同士を、同図（ｂ）に示すように、先行鋼管２の雌部材１Ｂ内に後行鋼管２の雄部材１Ａを嵌め込むことによって互いに連結していく。次に、同図（ｃ）に示すように、連結した鋼管２をライニング装置３に装入して、鋼管２の外面に樹脂製被覆４を連続してコーティングする。次に、同図（ｄ）に示すように、走行切断機５によって鋼管２の合わせ目（厳密には、管接続治具１の合わせ目）位置で被覆４を切断して、前後の鋼管２に引き離す。そして、同図（ｅ）に示すように、分離された各鋼管２の管端から一定距離の位置で被覆４のみを管端処理機のカッター６により切断し、所定長さのみ鋼管２を露出させる。このようにして、同図（ｆ）に示すように、被覆鋼管７が製造される。
【０００４】
上述した被覆鋼管の製造工程において、図５（ｄ）に示す鋼管２の引き離し工程を確実に行う方法が、特許文献１や特許文献２に開示されている。特許文献１や特許文献２に開示される方法は、図７に示されるように、レール８に沿って走行可能な走行台車９の直前に位置する管接続治具検出器１０が、管接続治具１の位置を検出するとともに、この管接続治具１が走行切断機５の切断刃５Ａ（図５（ｄ）参照）の位置に来る時刻を決める。次に、管接続治具１が切断刃５Ａの位置に来ると同時に走行台車９は、移動する被覆鋼管７と同じ速度で走行を開始するとともに、前面クランプ１１と引き離しクランプ１２とで被覆鋼管７を把持し、その後、切断刃５Ａは、管接続治具１の位置で被覆の切断を開始する。そして、この作業の際に切断を確実に行うために、切り離し確認ローラー１３の回転を検出し、この信号により判定部１４が切断の有無を判定し、その結果を指示部１５に出力するものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２１５９２３号公報
【特許文献２】特開平９−１１０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１や特許文献２のような従来の方法においては、管接続治具検出器１０として渦電流式のものが使用されている。製造される鋼管は、多種類であり、鋼管の種類に合わせて、管接続治具１のサイズや材質も変更されるため、鋼管と管接続治具１との継ぎ目、管接続治具１同士の継ぎ目を検出する管接続治具検出器１０の検出精度を一定値に維持することが困難であった。この結果、検出位置がばらつくことから、走行切断機による切断位置がばらつくことになる。
【０００７】
さらに、図８に示すように、被覆４の切断位置が管接続治具１の突き合わせ位置（正規の切断位置として、図６、図８中に示す）から大きくずれた場合には、前後の鋼管２の切り離しが正常に行われないために、管接続治具１が雄部材１Ａと雌部材１Ｂとが一体となって前後の鋼管２の何れかに装着され、従って、何れかの管端に管接続治具１が装着されないこととなる。この例では、切断位置が鋼管２の管端（図６参照）となったために、鋼管２の先端に雄部材１Ａと雌部材１Ｂとが一体となって装着される。この結果、正常な切断が行われた場合には、図５（ｅ）に示すように、雄部材１Ａの先端から予め設定された一定間隔で切断されるところ、雄部材１Ａに雌部材１Ｂが嵌合しているので、雌部材１Ｂの先端から一定間隔で切断されてしまう。この結果、図９に示すように、管端露出部の長さが正規の長さより短くなる。この場合には、手作業で被覆４を切断して管端露出部の長さが正常範囲に収まるようにして救済できるが、この作業に手間と時間がかかり、操業能率の低下を招く。
【０００８】
一方、管接続治具１が装着されていない管端側は、正常位置での切断が行われた場合には、雌部材１Ｂの長さを含めて一定間隔で切断されるところ、図１０に示すように、管端から一定間隔で切断されてしまうので、管端露出部の長さが正規の長さより長くなる。この場合、不足部分に被覆を新たに施すことはできないので製品不良となる。
【０００９】
また、検査員の目視による、管接続治具１の有無検査を実施しているが、製造コストの増加につながるため、専属で検査員を配置することができず、他の作業も兼用しながらの検査のため、全ての異常を検査出来ず、見逃しもあり、完全な問題解決には至っていないのが現状である。
【００１０】
従って、この発明の目的は、管接続治具のサイズや材質が異なる場合には、従来の方法によれば管接続治具の検出精度が悪いことから、新たな検出方法を提案して、引き離された管体の端部の被覆を切断する前に、管接続治具が引き離された管体の端部に装着されているか否かを検出し、装着されている場合には切断を行い、装着されていない場合には切断せずに、手作業で被覆の切断を行い、製品不良の低減や操業能率の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、上述した目的を達成するためになされたものであり、下記を特徴とするものである。
【００１２】
請求項１記載の発明は、管接続治具を用いて突き合わされた管体の外面に連続的に施された被覆を、前記突き合わされた管体の合わせ目において走行切断機により切断して、突き合わされた管体を引き離し、そして、その引き離された管体の端部の被覆を管端処理機により切断して被覆管体を製造する方法において、前記管端処理機により前記被覆を切断する前に、前記引き離された管体の管端部を撮像装置により撮像し、前記撮像装置から出力される画像データに基づいて、前記管接続治具の前記引き離された管体への装着の有無を検出し、前記管接続治具が装着されている場合にのみ、前記管端処理機により前記被覆を切断することに特徴を有するものである。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、管接続治具の装着の有無の検出を、画像データの色情報に基づいて行うことに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は、管接続治具のサイズや材質によらず、引き離された管体の端部の被覆を切断する前に、管接続治具が引き離された管体の端部に装着されているか否かを確実に検出できるので、装着されている場合には被覆を切断し、装着されていない場合には手作業で被覆の切断を行うようにすることができる。この結果、製品不良を発生させることなく、精度の良い管端処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の、被覆管体の製造方法の一実施態様を、管体として鋼管を例に挙げて図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、この発明の、被覆管体の製造方法を示す全体構成図である。
【００１７】
図１に示すように、この発明は、管端処理直前に、被覆鋼管７の管端部７Ａを撮像装置１６を用いて撮像する。撮像装置１６としては、例えば、カラーＣＣＤカメラを用い、これを管端処理機１７に搬送された被覆鋼管７の内面も含めて観察出来る位置に設置する。なお、日中、夜間の外光変化の影響をなくすために、撮像専用の照明（図示せず）も設置することが好ましい。材料検知センサ１８は、被覆鋼管７が管端処理機１７の位置に搬送されたか否かを検知するためのセンサであり、例えば、反射光や透過光の検知により被覆鋼管７の有無を判断する光電センサ等で構成される。この材料検知センサ１８によって被覆鋼管７が所定位置に設置されたことが検知されると、検知信号がラインコントローラ１９に出力される。
【００１８】
撮像装置１６では、被覆鋼管７の管端部７Ａのカラー画像が撮像され、カラー画像データが画像処理部２０に送信されて、管接続治具１（この例では雄部材１Ａ）の有無が判断され、その結果がラインコントローラ１９に出力される。ラインコントローラ１９では、その結果によって、管端処理機１７を作動させてカッター６により切断するか、あるいは、切断せず、次工程に搬送するか、製造ラインの制御を行う。なお、ラインコントローラ１９は、例えば、シーケンサにより構成されて、材料検知センサ１８の出力や画像処理装置２０の出力を入力したり、製造ラインに設置された管端処理機１７の制御等を行う機能を備えている。
【００１９】
このようにして、管端処理機１７に搬送されてから管端処理用カッター６により切断されるまでの間に、管端部７Ａに装着される管接続用治具１の有無が検出され、管接続用治具１が装着されていれば、管端処理用カッター６により自動的に処理され、装着されていなければ、管端処理用カッター６での自動処理は行われず、次工程に搬送されて、手作業による管端処理が行われる。
【００２０】
図２に、上述したこの発明の構成における管端処理でのラインコントローラにおける処理フローを示す。
【００２１】
先ず、材料検知センサ１８から、被覆鋼管７が管端処理機１７の位置に搬送されたとする「材料有り信号」が入力されると（ＳＴＥＰ１０１・ＹＥＳ）、撮像装置１６により撮像されたカラー画像信号に基づいて管接続治具１が装着されているか否か、すなわち、管接続治具１が有るか無いかの判断が画像処理部２０で判断され、管接続治具１が有れば（ＳＴＥＰ１０２・ＹＥＳ）、管端処理機１７による管端処理に移行し（ＳＴＥＰ１０３）、検査床に搬送され（ＳＴＥＰ１０４）、管端部７Ａの検査（ＳＴＥＰ１０５）が実施される。
【００２２】
なお、ＳＴＥＰ１０２で管接続治具１が無いと判断された場合（ＳＴＥＰ１０２・ＮＯ）には、管端処理機１７での管端処理は行われず、スキップして、そのまま検査床に搬送され、検査床において手作業での管端処理（ＳＴＥＰ１０７）が行われ、製品としての被覆鋼管が製造される。
【００２３】
次に、図３、図４を参照しながら、図１中のＳＴＥＰ１０２の管接続治具１の有無の判断処理方法について説明する。
【００２４】
図３は、撮像装置１６により観察する管端部７Ａの画像イメージを示したものである。管端の外面に加えて、内面もみえる画像を撮像する。これは、外面ライニング部（例えば、水色）、管接続治具（例えば、白色）、内面ライニング部（例えば、濃灰色）とが色が異なることを利用して、管接続治具１に相当する色が画像にあるかどうかで判断するからである。なお、管接続治具１の有無を判断するには、撮像範囲の端部近傍のみが写っている領域（図中の検出範囲）の画像データを使用する。
【００２５】
図４は、画像処理部で、この画像に基づいて管接続治具の有無を判断する処理フローである。
【００２６】
図２のＳＴＥＰ１０１で材料有りとなった場合には、画像処理部での演算がスタートする。先ず、撮像装置１６により管端部７Ａのカラー画像を撮影し、入力する（ＳＴＥＰ２０１）。その入力された画像データから、判断に必要となる図３に示される領域の管端部のみを写した検出領域の画像を抽出する（ＳＴＥＰ２０２）。この検出領域は、予め撮像装置１６と被覆鋼管７との位置関係から決定され、画面上の縦方向、横方向のアドレス範囲で設定される。
【００２７】
検出領域にある画素毎の３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各成分の値が、管接続治具１に相当する色の範囲内になっているかを判断する。図４では、管接続治具１に相当する色の許容範囲を、赤の成分は下限値をＲ１、上限値をＲ２に、緑の成分は下限値をＧ１、上限値をＧ２に、青の成分は下限値をＢ１、上限値をＢ２と設定し、ＲＧＢの３原色全てが下限値から上限値に入っている場合に（ＳＴＥＰ２０３・ＹＥＳ）、ｃｏｕｎｔの値に１加算する（ＳＴＥＰ２０４）。なお、ｃｏｕｎｔの値は、演算が開始する時（例えば、ＳＴＥＰ２００からＳＴＥＰ２０２のどこかの段階）、リセット（０：ゼロ）されている。
【００２８】
逆に、ＲＧＢの各成分のどれか一つでも下限値から上限値の範囲に含まれない場合（ＳＴＥＰ２０３・ＮＯ）には、ＳＴＥＰ２０４をスキップする。
【００２９】
検査領域の全ての画素について、ＳＴＥＰ２０３、２０４の処理が完了したか否かを判断し（ＳＴＥＰ２０５）、完了していない場合（ＳＴＥＰ２０５・ＮＯ）には、次の画素アドレスに変更して（ＳＴＥＰ２０９）、ＳＴＥＰ２０３、２０４の処理を繰り返す。なお、図中のＳＴＥＰ２０５に記載したｉは、全ての画素を完了したかどうかを判断するための変数で、ｃｏｕｎｔと同様にリセット（０：ゼロ）されて、ＳＴＥＰ２０９では１加算される処理が行われる。また、ｍａｘとは検出領域内の画素数であり、検出領域の大きさ（画像アドレス範囲）から予め決定されている。
【００３０】
全ての画素について完了している場合（ＳＴＥＰ２０５・ＹＥＳ）には、ｃｏｕｎｔの値が、所定の値Ｃ１と比較され、ｃｏｕｎｔの値がＣ１の値より大きい場合（ＳＴＥＰ２０６・ＹＥＳ）には、管接続治具１があると判断する（ＳＴＥＰ２０７）。Ｃ１以下の場合（ＳＴＥＰ２０６・ＮＯ）には、管接続治具１は無いと判断する（ＳＴＥＰ２０８）。なお、Ｃ１はサンプル等で実験的に決定された値である。
【００３１】
このように判断された結果は、ラインコントローラに送信されて、図５のＳＴＥＰ１０３、１０６の処理に移行する。
【００３２】
なお、この実施形態で説明したＲ１、Ｒ２、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１等の変数の設定値は、被覆鋼管の種類が変わると、被覆等の色や形状が変わるために、被覆鋼管の種類に合わせて、設定値を変更するように、予め被覆鋼管種類に対応して設定値をテーブルとして記憶しておき、種類に合わせて設定変更するようにすれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の、被覆管体の製造方法を示す全体構成図である。
【図２】この発明の処理フローを示す図である。
【図３】この発明の管接続治具の検出方法において撮像される管端部の画像イメージを示す図である。
【図４】この発明の管接続治具の検出方法における画像処理部の処理フローを示す図である。
【図５】従来の被覆鋼管の製造工程図であり、（ａ）は、ＤＰの装着工程図、（ｂ）は、管体の連結工程図、（ｃ）は、ライニング工程図、（ｄ）は、切断工程図、（ｅ）は、管端処理工程図、（ｆ）は、管端処理後の被覆鋼管を示す図である。
【図６】管接続治具によって接続された管体の接続部分を示す断面図である。
【図７】被覆管体を製造するに際して行う鋼管の引き離し装置を示す全体構成図である。
【図８】切断位置が正規の切断位置からずれた場合の管体の分離工程を示す図である。
【図９】露出部が所定の長さより短い被覆鋼管を示す図である。
【図１０】露出部が所定の長さより長い被覆鋼管を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１：管接続治具
１Ａ：雄部材
１Ｂ：雌部材
２：鋼管
３：ライニング装置
４：被覆
５：走行切断機
５Ａ：切断刃
６：カッター
７：被覆鋼管
７Ａ：管端部
８：レール
９：走行台車
１０：管接続治具検出器
１１：前面クランプ
１２：引き出しクランプ
１３：切り離し確認ローラー
１４：判定部
１５：指示部
１６：撮像装置
１７：管端処理機
１８：材料検知センサ
１９：ラインコントローラ
２０：画像処理部
【図１】
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【図２】
2006123119.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006123119.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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