(57)【要約】      （修正有）【課題】鋼管の外表面に印字された文字の良否を精度良く判定する印字判定方法を提供する。【解決手段】所定の文字を良否判定用印字部として完全に印字した場合の白色部の面積Ｓを予め求めておき、前記良否判定用印字部を印字する良否判定用印字を個々の鋼管に対して行ない、該良否判定用印字を行なった鋼管を固定カメラにより、該良否判定用印字を含む所定領域を撮影し、個々の鋼管について、前記所定の文字を完全に印字した場合の白色部の投影面積ＳPを算出するとともに、実際に印字された良否判定用印字部について撮影された白色部の面積ＳOを測定し、完全に印字した場合の白色部の投影面積ＳPに対する撮影された白色部の面積ＳOの比率で表わされる判定指数Ｄ（％）＝100×ＳO／ＳPを算出し、予め設定したしきい値とを比べることによって印字の良否を判定する。【選択図】図１
2009245337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管の製造ラインで前記鋼管の外表面に印字された白色の文字の良否を判定する鋼管外表面の印字判定方法において、所定の文字を良否判定用印字部として完全に印字した場合の白色部の面積Ｓ（mm2）を予め求めておき、前記良否判定用印字部を印字する良否判定用印字を個々の鋼管に対して行ない、該良否判定用印字を行なった鋼管を、該良否判定用印字を上方に向けて特定のパスライン上に載置し、該パスラインから所定距離上方に配置され下方を撮影する固定カメラにより、該良否判定用印字を含む所定領域を撮影し、個々の鋼管について、前記所定の文字を完全に印字した場合の白色部の投影面積ＳP（mm2）を算出するとともに、実際に印字された良否判定用印字部について撮影された白色部の面積ＳO（mm2）を測定し、完全に印字した場合の白色部の投影面積ＳPに対する撮影された白色部の面積ＳOの比率で表わされる判定指数Ｄ（％）＝100×ＳO／ＳPを算出し、次いで算出された判定指数Ｄと予め設定したしきい値とを比べることによって印字の良否を判定することを特徴とする鋼管外表面の印字判定方法。
【請求項２】
前記判定指数Ｄが30％未満である鋼管を、印字不良と判定することを特徴とする請求項１に記載の鋼管外表面の印字判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管の外表面に印字された白色の文字の良否を判定する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼管（たとえはシームレス鋼管，電縫鋼管等）は、その製造ラインで製造された後、外表面に所定の文字を印字して出荷される。印字される文字は、製造元，規格，寸法等の予め設定された項目を示すものである。印字する手段は、所定の文字を切り抜いた型枠（いわゆるステンシル）を鋼管に当接させてインクを噴射する（たとえば特許文献１参照）、あるいは複数のノズルからインクを噴射してドット式の文字を印字する等の技術が実用化されている。
【０００３】
ドット式の文字を印字する場合は、図３に示すように印字ヘッド１に複数本のインク噴射ノズル２を一列に配置し、そのインク噴射ノズル２の配列に直交する方向に鋼管を移動させながらインクを瞬間的に噴射する。あるいは印字ヘッド１を移動させても良い。その結果、図４に示すようなドット式の文字を印字できる。なお、図３にはインク噴射ノズル２を８本配列する例を示したが、必ずしも８本に限定されるものではない。図４中の矢印Ａは、印字ヘッド１の相対的な移動方向を示す。
【０００４】
このようにして所定の文字を全て印字した部位（以下、印字部という）の幅Ｗ（mm）は、一列に配置された複数本のインク噴射ノズル２の左右両端の距離に相当する。印字部の長さＬ（mm）は、印字する間に鋼管（あるいは印字ヘッド）が移動した距離に相当する。
このようにして鋼管の外表面に所定の文字を印字するインクは、白色が使用される。鋼管の外表面は、その製造過程で潤滑油が焼き付く等の理由で生じる黒色の付着物（いわゆる黒皮）で覆われているので、白色のインクを使用すれば印字された文字を識別し易くなる。
【０００５】
ところがインク噴射ノズルの目詰まり等の原因で、印字部に印字するべき文字の一部が欠落する、あるいは全ての文字が印字されない等の印字不良が発生する。そこで作業員が鋼管の外表面を目視で点検しているが、印字が施された鋼管の全てについて、印字不良が発生していないことを点検することは、作業員の負荷が大きく、数本あるいは数十本に１本の鋼管について点検を施せないのが実情である。
【特許文献１】特開平2-3309号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、鋼管の外表面に印字された文字の良否を精度良く判定する印字判定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者は、固定カメラを用いて鋼管の上方から文字を撮影して、文字の良否を判定する技術について調査研究した。そして、印字する鋼管の外径が変化しても、印字される文字は一定の大きさであることに着目した。つまり図１に示すように、鋼管の外径（すなわち鋼管の外表面３の直径）が変化しても、所定の文字を全て印字した印字部の幅Ｗや長さＬは一定である。したがって、上方から固定カメラで撮影する視野（すなわち投影面）における印字部の面積は、鋼管の外径に応じて変化する。その印字部の面積の変化を補正して良否を判定すれば、様々な外径の鋼管の印字不良を精度良く選別できる。なお図１では簡略化して鋼管の外表面３のみを示す。
【０００８】
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
すなわち本発明は、鋼管の製造ラインで前記鋼管の外表面に印字された白色の文字の良否を判定する鋼管外表面の印字判定方法において、所定の文字を良否判定用印字部として完全に印字した場合の白色部の面積Ｓ（mm2）を予め求めておき、前記良否判定用印字部を印字する良否判定用印字を個々の鋼管に対して行ない、該良否判定用印字を行なった鋼管を、該良否判定用印字を上方に向けて特定のパスライン上に載置し、該パスラインから所定距離上方に配置され下方を撮影する固定カメラにより、該良否判定用印字を含む所定領域を撮影し、個々の鋼管について、前記所定の文字を完全に印字した場合の白色部の投影面積ＳP（mm2）を算出するとともに、実際に印字された良否判定用印字部について撮影された白色部の面積ＳO（mm2）を測定し、完全に印字した場合の白色部の投影面積ＳPに対する撮影された白色部の面積ＳOの比率で表わされる判定指数Ｄ（％）＝100×ＳO／ＳPを算出し、次いで算出された判定指数Ｄと予め設定したしきい値とを比べることによって印字の良否を判定することを特徴とする鋼管外表面の印字判定方法である。
【０００９】
本発明の印字判定方法においては、判定指数Ｄが30％未満である鋼管を印字不良と判定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、鋼管の外表面に印字された文字の良否を精度良く判定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
鋼管の外表面３の印字部４を上方の固定カメラ５で撮影する例を図２に示す。すなわち、鋼管の印字部を上方に向け、特定のパスラインＰ上に鋼管を載置し、該パスラインＰから所定距離Ｈだけ上方に配置され、下方を撮影する固定カメラ５により、印字部を含む所定領域を撮影する。本発明では、印字として、鋼管の全てについて、良否判定用印字として所定の印字を施す。ただし所定の印字は、インク噴射ノズル２の全てが用いられている印字とする。たとえば図３の例においては、８本のインク噴射ノズルの全てを用いなければならない印字とする。図４の例では、幅Ｗに渡って配置されたインク噴射ノズル８の全てを用いなければ印字できない印字であるから、たとえば図４の印字を行なう際に、図４の最上列のドットを噴射するためのインク噴射ノズルに異常が生じて噴射が正常に行なわれない場合には、図５に示すように印字が行なわれてしまう。なお、印字は白色のインクを用いる。その理由は、上述の通り、交換の外表面は、黒色の付着物で覆われており、白色のインクを使用すれば、印字された文字を識別し易くなるためである。
【００１２】
本発明においては、たとえば図４に示した印字を良否判定用印字部として全ての鋼管に印字するようにする。そして、良否判定用印字部として完全に印字した場合の白色部の面積Ｓを予め求めておく。たとえば良否判定用印字部として図４に示した印字を用いた場合、１個のドットの面積×58が完全に印字した場合の面積Ｓとなる。
そして、実際に良否判定用印字が行なわれた鋼管について、固定カメラ５で良否判定用印字を撮影し、撮影された画像から印字良否を判定する。ここで、判定には印字により形成された白色部の面積を用いる。すなわち撮影された画像から、白色部の面積ＳOを測定する。
【００１３】
次に、測定された白色部の面積ＳOと、完全に印字された場合の白色部の面積Ｓとを比較する訳であるが、その際、比較基準となる面積には面積Ｓを補正した値を用いる。この補正は、実際の鋼管に施された印字を固定カメラ５で撮影する場合には、印字と固定カメラ５との距離は、鋼管の半径Ｒに応じて変化するため、同じ面積の印字を撮影したとしても、印字部と固定カメラの距離に応じて実際に撮影される面積が異なるために行なうものである。
【００１４】
たとえば幅Ｗ，長さＬの長方形を印字部として、この印字部をパスラインＰ上に載置した場合の撮影画像上を幅，長さはＷ，Ｌであるものとする。図２に示したように、半径Ｒの鋼管の外表面に施された幅Ｗ，長さＬの印字の撮影画像上での大きさを求める。
印字部４の寸法と、その投影面６上の寸法との関係は、相似則に基づいて幾何学的に算出できる。図２において、鋼管の半径をＲ(mm)とし、固定カメラ５のレンズの最下端と投影面６との距離をＨ（mm）とすれば、固定カメラ５のレンズの最下端と鋼管の外表面の最上端との距離はＨ−２Ｒとなる。固定カメラ５から投影面６に垂線を下ろし、その垂線によって印字部４が均等に２分割される状態で、印字部４の片側の幅はＷ／２となる。印字部４が投影面６上に投影された幅（以下、投影幅という）をＭW（mm）とすると、投影幅ＭWも垂線によって均等に２分割される。したがって、Ｗ／２とＭW／２は
Ｗ／２：ＭW／２＝（Ｈ−２Ｒ）：Ｈ      ・・・(1)
の関係を満足する。なお鋼管の外表面３は曲面であるから、図２に示す印字部４の幅Ｗは直線ではない。これを直線と近似して(1)式の関係を求めても、実用上、問題はない。この(1)式から
ＭW＝ＨＷ／（Ｈ−２Ｒ）      ・・・(2)
が得られる。つまり、鋼管の外径（＝２Ｒ）が変化すれば印字部４の投影幅ＭWも変化するが、その投影幅ＭWの値は(2)式で算出できる。なお鋼管の半径Ｒは、製造ラインで測定した数値，製造ラインの稼動計画等に示される数値等を使用する。
【００１５】
また、投影面６上に投影された印字部４の長さ（以下、投影長さという）をＭL（mm）とすると、投影幅ＭLも同様に
Ｌ／２：ＭL／２＝（Ｈ−２Ｒ）：Ｈ      ・・・(3)
の関係を満足するので、
ＭL＝ＨＬ／（Ｈ−２Ｒ）      ・・・(4)
が得られる。
【００１６】
したがって半径Ｒの鋼管について印字部を上に向けて固定カメラ５で撮影した場合には、撮影画像上の面積は、
ＭW×ＭL＝Ｗ×Ｌ×Ｈ2／（Ｈ−２Ｒ）2      ・・・(5)
となる。
パスラインＰ（投影面６）上の幅Ｗ，長さＬの印字を、良否判定用印字部とすると、その面積Ｓは、Ｓ＝Ｗ×Ｌであるから、(5)式より、半径Ｒの鋼管の上に同様の良否判定用印字が施されていたとすると、その撮影画像上の面積ＳPは
ＳP＝Ｓ×Ｈ2／（Ｈ−２Ｒ）2      ・・・(6)
となる。
【００１７】
完全に印字された良否判定用印字部の白色部面積Ｓを予め求めておき、この値を印字良否を判定する鋼管の径により、(6)式で補正した値ＳPを算出し、この値を良否判定の基準値とするとこができる。
次に、実際に鋼管の上に印字された良否判定用印字部における白色部の面積ＳOを測定し、このＳOとＳPとを比較して、良否判定を行なう。具体的には、完全に印字した場合の白色部の投影面積ＳPに対する撮影された白色部の面積ＳOの比率で表わされる判定指数Ｄを算出し、次いで、算出された判定指数Ｄと予め設定されたしきい値とを比べることで印字良否を判定することができる。
【００１８】
つまり、印字の良否を判定する指標Ｄ（以下、判定指数という）として、Ｄ（％）＝100×ＳO／ＳPを算出して、予め設定したしきい値と比較する。そして、判定指数Ｄがしきい値未満である鋼管を印字不良と判定する。発明者の研究によれば、しきい値を30％として、判定指数Ｄが30％未満である鋼管を印字不良と判定することが好ましい。
このようにして、本発明によれば、鋼管の外表面に印字された文字の良否を精度良く判定できる。しかもステンシルを用いた印字，ドット式の印字等の様々な字体の印字に適用できる。
【００１９】
なお鋼管の半径ｒについては、印字不良を判定する鋼管についての予め既知の鋼管径を用いても良いし、固定カメラ５による鋼管の長さ方向と直角方向の撮影可能範囲を、印字の良否判定を行なう全ての鋼管の直径分について撮影可能なほど広角としておき、印字不良を判定しようとする鋼管を撮影したときの画像（投影面６）上の鋼管径ＮとパスラインＰと固定カメラ５との距離Ｈから下記の(7)式で算出するようにしても良い。
Ｒ＝Ｎ×Ｌ／（Ｎ＋［Ｎ2＋Ｌ2］1/2）      ・・・(7)
の関係があることによる。
【実施例】
【００２０】
図３に示すような８本のインク噴射ノズル２を有する印字装置を用いて、鋼管の外表面に所定の文字を白色のインクで印字した。その文字は、図４に示すようなドット式の文字である。さらに、図２に示すように上方の固定カメラ５で撮影し、その映像における白色の最大面積ＳOを測定した。一方で、印字部の投影幅ＭWと投影長さＭLを算出し、さらに投影面積ＳPを算出した。そして各鋼管の判定指数Ｄ＝100×ＳO／ＳPを算出し、判定指数Ｄが30％未満の鋼管を印字不良と判定した。これを発明例とする。
【００２１】
これに対して、従来は作業員が鋼管の外表面を目視で点検して、印字不良を判定していた。これを従来例とする。
本発明の手法により、鋼管外表面の印字の良否を100本ずつ判定（以下、１次判定という）した後、良好と判定された鋼管の印字を再度目視で点検し、良否を判定（以下、２次判定という）した。２次判定を行なった鋼管の本数をＮTESTとし、１次判定にて印字不良と判定された鋼管の本数をＮ1，２次判定にて印字不良と判定された鋼管の本数をＮ2として、１次判定の不良発生率Ｑ2（％）＝100×Ｎ2／100，２次判定の不良発生率Ｑ2（％）＝100×Ｎ2／100を求めた。
【００２２】
１次判定の不良発生率Ｑは３％，２次判定の不良発生率Ｑは３％であった。このことから、本発明によれば、鋼管の外表面に印字された文字の良否を、人間による目視判定と同じレベルで精度良く判定できることが確かめられた。
実生産ラインでは目視での全数チェックが不可能であった印字不良のチェックを、全鋼管について精度良く実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】外径の異なる鋼管に印字する例を模式的に示す側面図である。
【図２】鋼管の外表面の印字部を投影面に投影した例を示す側面図である。
【図３】ドット式の文字を印字する印字装置の要部を模式的に示す側面図である。
【図４】印字の例を示す平面図である。
【図５】印字不良の例を示す平面図である。
【図６】鋼管の半径の算出方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  印字ヘッド
２  インク噴射ノズル
３  鋼管の外表面
４  印字部
５  固定カメラ
６  投影面
【図１】
2009245337.tif 000003
【図２】
2009245337.tif 000004
【図３】
2009245337.tif 000005
【図４】
2009245337.tif 000006
【図５】
2009245337.tif 000007
【図６】
2009245337.tif 000008