特許 5972188 電縫管の溶接シーム部の位置検出装置、電縫管の貫通孔形成装置、電縫管の溶接シーム部の位置検出方法、及び、電縫管の貫通孔形成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5972188

(24)【登録日】2016年7月22日

(45)【発行日】2016年8月17日

(54)【発明の名称】電縫管の溶接シーム部の位置検出装置、電縫管の貫通孔形成装置、電縫管の溶接シーム部の位置検出方法、及び、電縫管の貫通孔形成方法

(51)【国際特許分類】

   B21C 37/08 20060101AFI20160804BHJP

   B21C 51/00 20060101ALI20160804BHJP

【ＦＩ】

   B21C37/08 S

   B21C51/00 P

   B21C51/00 B

【請求項の数】10

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-28116(P2013-28116)

(22)【出願日】2013年2月15日

(65)【公開番号】特開2014-155947(P2014-155947A)

(43)【公開日】2014年8月28日

【審査請求日】2015年7月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000231110

【氏名又は名称】ＪＦＥ建材株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001461

【氏名又は名称】特許業務法人きさ特許商標事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100085198

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 久夫

(74)【代理人】

【識別番号】100098604

【弁理士】

【氏名又は名称】安島 清

(74)【代理人】

【識別番号】100087620

【弁理士】

【氏名又は名称】高梨 範夫

(74)【代理人】

【識別番号】100141324

【弁理士】

【氏名又は名称】小河 卓

(74)【代理人】

【識別番号】100153936

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 健誠

(72)【発明者】

【氏名】関口 一志

【審査官】 酒井 英夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−３１４１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０３６７４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｃ ３７／０８，５１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋼製の電縫管の溶接シーム部又は溶接シーム部から一定の距離離れた位置に付されたマーキングに基づいて、前記電縫管の前記溶接シーム部の位置を検出する電縫管の溶接シーム部の位置検出装置において、
前記電縫管に付されたマーキングは、有彩色であり、
前記マーキングを含む前記電縫管の外周面を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置で撮像された外周面の撮像データをカラー画像に処理する画像処理装置と、
前記電縫管を管軸を中心として回転させる回転装置と、
前記回転装置の回転角度を制御する制御装置と、を備え、
前記撮像装置は、
前記回転装置により回転する前記電縫管の前記外周面の全周を撮像し、
前記制御装置は、
前記カラー画像における所定エリア中において、ＲＧＢの各色成分のうちの前記マーキングが含む色成分が閾値以上占める状態となったか否かを判定する判定装置と、
前記カラー画像における所定エリア中において、ＲＧＢの各色成分のうちの前記マーキングが含む色成分が閾値以上占める状態となったと前記判定装置が判定した際、前記マーキングを検出したとして、前記溶接シーム部の位置を検出する検出装置と、
を備え、
前記検出装置は、
前記マーキングを検出したときの前記回転装置の前記回転角度と、前記マーキングに対する溶接シーム部の位置情報とから前記溶接シーム部の位置を検出することを特徴とする電縫管の溶接シーム部の位置検出装置。

【請求項2】

前記マーキングは、赤色成分を含む色であり、
前記判定装置は、前記カラー画像における所定エリア中において、赤色成分が閾値以上占める状態となったか否かを判定するものであることを特徴とする請求項１に記載の電縫管の溶接シーム部の位置検出装置。

【請求項3】

前記マーキングは、チョークで描かれていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電縫管の溶接シーム部の位置検出装置。

【請求項4】

請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電縫管の溶接シーム部の位置検出装置と、
前記電縫管の外周側に設けられ、前記電縫管にドリル加工によって貫通孔を形成する複数の加工装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記加工装置における前記電縫管の加工位置が前記溶接シーム部から所定距離離れた位置となるように、前記回転装置によって前記電縫管を回転させ、
前記加工装置によって前記電縫管に複数の貫通孔を形成することを特徴とする電縫管の貫通孔形成装置。

【請求項5】

前記電縫管は、側面に前記溶接シーム部を有する円錐台形状をしており、
前記電縫管を持ち上げて支持する支持装置を備え、
前記電縫管に複数の貫通孔を形成する際、
該支持装置は、前記電縫管の小径側を大径側よりも高く持ち上げ、管軸が水平となるように前記電縫管を支持することを特徴とする請求項４に記載の電縫管の貫通孔形成装置。

【請求項6】

鋼製の電縫管の溶接シーム部又は溶接シーム部から一定の距離離れた位置に、有彩色のマーキングを付す工程と、
前記電縫管を回転させて前記マーキングを含む前記電縫管の外周面の全周を撮像する撮像工程と、
前記撮像装置で撮像された外周面の撮像データをカラー画像に処理する画像処理工程と、
前記カラー画像における所定エリア中において、ＲＧＢの各色成分のうちの前記マーキングが含む色成分が閾値以上占める状態となったか否かを判定する判定工程と、
前記カラー画像における所定エリア中において、ＲＧＢの各色成分のうちの前記マーキングが含む色成分が閾値以上占める状態となった際、前記マーキングを検出したとして、当該マーキングの検出位置から前記溶接シーム部の位置を検出する位置検出工程と、
を備えたことを特徴とする電縫管の溶接シーム部の位置検出方法。

【請求項7】

前記マーキングは、赤色成分を含む色であり、
前記判定工程は、前記カラー画像における所定エリア中において、赤色成分が閾値以上占める状態となったか否かを判定する工程であることを特徴とする請求項６に記載の電縫管の溶接シーム部の位置検出方法。

【請求項8】

前記マーキングは、チョークで描かれることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の電縫管の溶接シーム部の位置検出方法。

【請求項9】

請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の電縫管の溶接シーム部の位置検出方法によって前記溶接シーム部の位置を検出する工程と、
前記電縫管の外周側に設けられた加工装置における前記電縫管へのドリル加工位置が前記溶接シーム部から所定距離離れた位置となるように、前記電縫管を管軸を中心として回転させ、前記回転装置によって前記電縫管を回転させる工程と、
前記電縫管の外周面における前記溶接シーム部から所定距離離れた位置に、ドリル加工によって複数の貫通孔を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする電縫管の貫通孔形成方法。

【請求項10】

前記電縫管は、側面に前記溶接シーム部を有する円錐台形状をしており、
前記電縫管に複数の貫通孔を形成する工程において、前記電縫管の小径側を大径側よりも高く持ち上げ、管軸が水平となるように前記電縫管を支持することを特徴とする請求項９に記載の電縫管の貫通孔形成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電縫管の溶接シーム部の位置検出装置、電縫管の貫通孔形成装置、電縫管の溶接シーム部の位置検出方法、及び、電縫管の貫通孔形成方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電縫管は、鋼板をプレス機等で管状に曲げ加工し、鋼板の相対する側縁部を溶接接続して形成される（以下、溶接部分を溶接シーム部と称する）。このような電縫管の外周面にドリル加工等によって貫通孔を形成する場合、電縫管の強度確保や品質安定性の観点から、溶接シーム部から所定距離だけ離れた位置に貫通孔が形成される。このため、電縫管の外周面に孔開け加工する際には、溶接シーム部の位置を検出する必要がある。また、電縫管の外周面に孔開け加工する場合以外でも、例えば超音波探傷によって溶接シーム部の品質検査を行う場合等において、溶接シーム部の位置を検出することが必要となる。このため、溶接シーム部の位置検出作業において省力化や効率化を図るために、電縫管の溶接シーム部の位置検出の自動化が従来より試みられていた。

【0003】

上記のような電縫管の溶接シーム部の位置検出の自動化を試みた従来の技術としては、例えば「シーム部から所定の距離を隔てた位置にマーキングしてある電縫管Ｐの表面をテレビカメラ９によって撮像し、撮像した２次元画像をマーキングされたマーキング部とそれ以外の部分とに２値化し、２値化された２次元画像から判別したマーキング部の位置を表すデータを基に電縫管Ｐ上のマーキング部の位置を特定し、マーキング部から所定の距離を隔てた位置にあるシーム部Ｓの位置を検出する。」という電縫管の溶接シーム部の位置検出装置が提案されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１−３１４１１４号公報（要約、図２）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の電縫管の溶接シーム部の位置検出装置は、溶接直後の段階（つまり、溶接シーム部の位置変動がほとんどなく、溶接シーム部が未加工であるため溶接シーム部と溶接シーム部以外の部分との輝度信号の差異が大きい段階）で、予め溶接シーム部を検出し、溶接シーム部から所定の距離を隔てた部分に電縫管外周面から明確に区別できる色の塗料で、シーム部と並行にマーキングをしている。そして電縫管外周面を撮像した画像データをマーキング部とそれ以外の部分とに２値化し、２値化された画像に基づいて電縫管上のマーキング部を特定し、予め前記所定の距離を偏差として設定しておいて、特定されたマーキング部から前記偏差の補正をする位置決め演算により求めた位置を溶接シーム部位置として検出している。特許文献１では、このような構成で溶接シーム部を検出することにより、溶接シーム部に熱処理又はサイジング等の加工を施して溶接シーム部と溶接シーム部以外の部分との輝度信号の差異が小さくなった電縫管においても良好な検出精度が安定して得られるとしている。

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の電縫管の溶接シーム部の位置検出装置は、電縫管外周面を撮像した画像データを２値化する。つまり、特許文献１に記載の電縫管の溶接シーム部の位置検出装置は、電縫管外周面を撮像した画像データを白色と黒色の２色（２値）に変換する。このため、特許文献１に記載の電縫管の溶接シーム部の位置検出装置は、電縫管の外周面にキズ、溶接ヤケ、白っぽい汚れ等のようなマーキング部と同じ色に変換されるものがあった場合、溶接シーム部を誤検知してしまうという問題点があった。

【0007】

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、従来よりも溶接シーム部を確実に検出することが可能な電縫管の溶接シーム部の位置検出装置及び位置検出方法を得ることを目的とする。また、本発明は、これら電縫管の溶接シーム部の位置検出装置及び位置検出方法を用いた電縫管の貫通孔形成装置及び貫通孔形成方法を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る電縫管の溶接シーム部の位置検出装置は、鋼製の電縫管の溶接シーム部又は溶接シーム部から一定の距離離れた位置に付されたマーキングに基づいて、電縫管の溶接シーム部の位置を検出する電縫管の溶接シーム部の位置検出装置において、電縫管に付されたマーキングは、有彩色であり、マーキングを含む電縫管の外周面を撮像する撮像装置と、撮像装置で撮像された外周面の撮像データをカラー画像に処理する画像処理装置と、電縫管を管軸を中心として回転させる回転装置と、回転装置の回転角度を制御する制御装置と、を備え、撮像装置は、回転装置により回転する電縫管の外周面の全周を撮像し、制御装置は、カラー画像における所定エリア中において、ＲＧＢの各色成分のうちのマーキングが含む色成分が閾値以上占める状態となったか否かを判定する判定装置と、カラー画像における所定エリア中において、ＲＧＢの各色成分のうちのマーキングが含む色成分が閾値以上占める状態となったと判定装置が判定した際、マーキングを検出したとして、溶接シーム部の位置を検出する検出装置と、を備え、検出装置は、マーキングを検出したときの回転装置の回転角度と、マーキングに対する溶接シーム部の位置情報とから溶接シーム部の位置を検出するものである。

【0009】

このとき、マーキングは、赤色成分を含む色であり、判定装置は、カラー画像における所定エリア中において、赤色成分が閾値以上占める状態となったか否かを判定することが好ましい。

【0010】

また、マーキングは、有彩色のチョークで描かれていることが好ましい。

【0011】

また、本発明に係る電縫管の貫通孔形成装置は、本発明に係る電縫管の溶接シーム部の位置検出装置と、電縫管を管軸を中心として回転させる回転装置と、回転装置の回転量を制御する制御装置と、電縫管の外周側に設けられ、電縫管にドリル加工によって貫通孔を形成する複数の加工装置と、を備え、制御装置は、加工装置における電縫管の加工位置が溶接シーム部から所定距離離れた位置となるように、回転装置によって電縫管を回転させ、加工装置によって電縫管に複数の貫通孔を形成するものである。

【0012】

また、本発明に係る電縫管の貫通孔形成装置を用いて、側面に溶接シーム部を有する円錐台形状の電縫管に貫通孔を形成する場合、電縫管を持ち上げて支持する支持装置を備え、電縫管に複数の貫通孔を形成する際、電縫管の小径側を大径側よりも高く持ち上げ、管軸が水平となるように電縫管を支持装置によって支持することが好ましい。

【0013】

また、本発明に係る電縫管の溶接シーム部の位置検出方法は、鋼製の電縫管の溶接シーム部又は溶接シーム部から一定の距離離れた位置に、有彩色のマーキングを付す工程と、電縫管を回転させてマーキングを含む電縫管の外周面の全周を撮像する撮像工程と、撮像装置で撮像された外周面の撮像データをカラー画像に処理する画像処理工程と、カラー画像における所定エリア中において、ＲＧＢの各色成分のうちのマーキングが含む色成分が閾値以上占める状態となったか否かを判定する判定工程と、カラー画像における所定エリア中において、ＲＧＢの各色成分のうちのマーキングが含む色成分が閾値以上占める状態となった際、マーキングを検出したとして、当該マーキングの検出位置から溶接シーム部の位置を検出する位置検出工程と、を備えたものである。

【0014】

このとき、マーキングは、赤色成分を含む色であり、判定工程は、カラー画像における所定エリア中において、赤色成分が閾値以上占める状態となったか否かを判定する工程であることが好ましい。

【0015】

また、マーキングは、有彩色のチョークで描かれることが好ましい。

【0016】

また、本発明に係る電縫管の貫通孔形成方法は、本発明に係る電縫管の溶接シーム部の位置検出方法によって溶接シーム部の位置を検出する工程と、電縫管の外周側に設けられた加工装置における電縫管へのドリル加工位置が溶接シーム部から所定距離離れた位置となるように、電縫管を管軸を中心として回転させ、回転装置によって電縫管を回転させる工程と、電縫管の外周面における溶接シーム部から所定距離離れた位置に、ドリル加工によって複数の貫通孔を形成する工程と、を備えたものである。

【0017】

また、本発明に係る電縫管の貫通孔形成方法を用いて、側面に溶接シーム部を有する細長円錐台形状の電縫管（例えば、所定のテーパー比率を有する電縫管）に貫通孔を形成する場合、当該電縫管に複数の貫通孔を形成する工程において、電縫管の小径側を大径側よりも高く持ち上げ、管軸が水平となるように電縫管を支持することが好ましい。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係る電縫管の溶接シーム部の位置検出装置及び位置検出方法は、有彩色のマーキングが付された電縫管の外周面を撮像し、当該撮像データをカラー画像に処理し、当該カラー画像において、ＲＧＢの各色成分のうちのマーキングが含む色成分が所定エリア中に占める割合が閾値以上となったか否かを判定する。そして、本発明に係る電縫管の溶接シーム部の位置検出装置及び位置検出方法は、ＲＧＢ（赤・緑・青）の各色のうちのマーキングが含む色成分が所定エリア中に占める割合が閾値（しきいち）以上となった際、マーキングを検出したとして、当該マーキングの検出位置から溶接シーム部の位置を検出する。このため、本発明に係る電縫管の溶接シーム部の位置検出装置及び位置検出方法は、電縫管の外周面にキズ等があった場合でも、従来よりも確実にマーキングを検出できるので、従来よりも確実に溶接シーム部を検出することができる。

【0019】

ここで、鋼製の電縫管の外周面の撮像データをカラー画像に処理した場合、ＲＧＢの各色成分のうち、赤色成分が最も検出されにくい。このため、赤色成分を含む色でマーキングを付すことにより、マーキングの誤検出をさらに防止でき、溶接シーム部の検出精度をさらに向上させることができる。

【0020】

また、マーキングをチョークで描くことにより、電縫管をメッキ処理する際の前処理（洗浄処理）でマーキングを容易に削除することができ、メッキ不良の発生を防止することもできる。

【0021】

また、本発明に係る電縫管の貫通孔形成装置及び電縫管の貫通孔形成方法は、本発明に係る電縫管の溶接シーム部の位置検出装置及び位置検出方法を用いて溶接シーム部の位置を検出しているので、確実に溶接シーム部から所定距離だけ離れた位置に貫通孔を形成することができ、電縫管の強度や品質を確保することができる。

【0022】

また、本発明に係る電縫管の貫通孔形成装置及び電縫管の貫通孔形成方法を用いて円錐台形状の電縫管に貫通孔を形成する場合、電縫管の小径側を大径側よりも高く持ち上げ、管軸が水平となるように電縫管を支持し、電縫管に貫通孔を形成することにより、電縫管の外周面に電縫管の管軸と垂直な貫通孔を複数形成する際、これらの貫通孔を形成する各加工装置は、ドリルと電縫管外周面との角度が同じとなり、ドリルの寿命を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施の形態に係る電縫管を用いた電信柱を示す正面図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る電縫管の製造工程を説明するための工程図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る貫通孔形成装置を示す側面図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る貫通孔形成装置を示す平面図である。

【図5】本発明の実施の形態に係る貫通孔形成装置が備えたシーム部位置検出装置で溶接シーム部の位置を検出する方法を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

実施の形態．
以下、図面を用いて、本発明に係る電縫管の溶接シーム部の位置検出装置、電縫管の貫通孔形成装置、電縫管の溶接シーム部の位置検出方法、及び、電縫管の貫通孔形成方法の実施の形態の一例について説明する。

【0025】

図１は、本発明の実施の形態に係る電縫管を用いた電信柱を示す正面図である。
電信柱１００に用いられる電縫管１０は、外周面がテーパー比率１／７５となった円錐台形状となっている。この電縫管１０の外周面（図１の左側面及び右側面となる位置）には、電縫管１０の下部から上部にかけて複数の貫通孔１２が形成されている。これら貫通孔１２は、後述する足場ボルト１６が地面１０１と略水平となるように、電縫管１０の管軸に対して略垂直に貫通している。また、これら貫通孔１２の外周側には、足場ボルト１６を取り付けるためのナット１３が溶接接続されている。これらナット１３のそれぞれは、雌ネジ部の軸方向が地面１０１と略水平となるように、一部が貫通孔１２に挿入されて電縫管１０の外周面に溶接接続される構成となっている。また、電縫管１０の上部（図１の正面及び背面となる位置）にも、腕金１７やこの腕金１７と電縫管１０を接続するためのアームタイ１８等の部品を電縫管１０に取り付けるため、複数の貫通孔１２が形成されている。

【0026】

また、電縫管１０は、上部及び下部の開口部が上部キャップ１４及び下部キャップ１５で閉塞されている。そして、ナット１３、上部キャップ１４及び下部キャップ１５が取り付けられた電縫管１０の表面には、メッキ１０ａが施されている。図１に示すように、電縫管１０は、その下部が地面１０１に埋め込まれて、地面１０１から立設することとなる。このため、電縫管１０の下部には、腐食防止用の塗装１０ｂも施されている。

【0027】

上記のように構成された電縫管１０に足場ボルト１６、腕金１７及びアームタイ１８等を取り付けることにより、電信柱１００が完成する。

【0028】

続いて、本実施の形態に係る電縫管１０の製造工程について説明する。

【0029】

図２は、本発明の実施の形態に係る電縫管の製造工程を説明するための工程図である。
電縫管１０を製造する際、まず工程Ａにおいて、スリッター３０により、コイル状の鋼帯１から長方形状の鋼板２を切り出す。その後、工程Ｂにおいて、シャーリング装置４０により、長方形状の鋼板２を２枚の台形状鋼板３に斜め切断する。

【0030】

工程Ｃにおいて、台形状鋼板３はプレス機等で管状に曲げ加工され、台形状鋼板３の相対する側縁部が溶接接続され（以下、溶接部分を溶接シーム部１１と称する）、円錐台形状の電縫管１０が形成される。また、本実施の形態では、工程Ｃにおいて、電縫管１０の両端部を切断し、電縫管１０を所定の製品長に整える作業、及び、端部切断後における電縫管の端部開口部が所定の直径となっているかの検査も行われている。なお、本実施の形態では、端部切断後における電縫管の端部開口部が所定の直径となっているかの検査は、作業者によって行われている。このため、当該検査を行う際、溶接シーム部１１に、若しくは溶接シーム部１１から一定の距離離れた位置に、有彩色でマーキング２０を付す作業も作業者によって行われている。詳しくは、本実施の形態では、赤色チョーク（赤色成分を含むチョーク、目視ではピンク色に見える）でマーキング２０を描いている。

【0031】

なお、マーキング２０を付す行為は、作業者によって行われる必要は必ずしもない。工程Ｃは、溶接直後の段階であるため、溶接シーム部１１と電縫管１０のその他の外周面との間において輝度信号の差が大きい。このため、従来より存在する公知の電縫管の溶接シーム部の位置検出装置によって、溶接シーム部１１の位置を検出することが十分に可能である。このため、従来より存在する公知の電縫管の溶接シーム部の位置検出装置によって溶接シーム部１１の位置を検出し、機械的に（マーキング装置を用いて）所定の位置に有彩色のマーキング２０を付してもよい。また、本実施の形態では、溶接シーム部１１から一定の距離離れた位置に有彩色のマーキング２０を付したが、溶接シーム部１１に有彩色のマーキング２０を付してもよい。

【0032】

工程Ｃの後、工程Ｄにおいて、詳細を後述する貫通孔形成装置５０により、電縫管１０の外周面の所定の位置に複数の貫通孔１２が形成される。そして、貫通孔１２が形成された電縫管１０は、工程Ｅにおいて、貫通孔１２の一部の位置にナット１３が溶接接続される。その後、工程Ｆにおいて、電縫管１０は、上部キャップ１４及び下部キャップ１５の取り付けが行われ、メッキ１０ａ及び塗装１０ｂが施される。なお、上部キャップ１４及び下部キャップ１５の双方を取り付けた状態で電縫管１０にメッキ処理を行うと、電縫管１０内の空気が熱膨張し、電縫管１０の変形や上部キャップ１４及び下部キャップ１５の外れが発生することが懸念される。このため、上部キャップ１４及び下部キャップ１５の一方は、メッキ処理後に電縫管１０へ取り付けることが好ましい。

【0033】

続いて、上記工程Ｄで用いられる貫通孔形成装置５０の詳細について説明する。

【0034】

図３は、本発明の実施の形態に係る貫通孔形成装置を示す側面図であり、図４は、この貫通孔形成装置を示す平面図である。また、図５は、この貫通孔形成装置が備えたシーム部位置検出装置で溶接シーム部の位置を検出する方法を説明するための説明図である。
なお、図３，４の（ａ）は、貫通孔形成装置５０に電縫管１０が搬入された状態を示す図である。図３，４の（ｂ）は、貫通孔形成装置５０のシーム部位置検出装置６０が溶接シーム部１１を検出している状態を示す図である。図３，４の（ｃ）は、貫通孔形成装置５０が電縫管１０に貫通孔を形成している状態（ドリル加工している状態）を示す図である。また、図５は、電縫管１０の管軸方向と垂直な断面で該電縫管１０を観察した状態を示している。なお、図５に示す矢印は電縫管１０の回転方向を示すものであり、図５（ａ），（ｂ）には、シーム部位置検出装置６０のモニター６９の状態も併記している。
以下、これら図３〜図５を用いて、貫通孔形成装置５０の構成及び動作について説明する。なお、以下では、電縫管１０の搬入方向を前後方向（図３，４の左を前側、右を後側とする方向）として、貫通孔形成装置５０の構成及び動作について説明する。

【0035】

図３，４に示すように、本実施の形態に係る貫通孔形成装置５０は、複数のＶローラー５１、複数のターニングロール５２、複数のクランプ装置５３、複数の加工装置５５、回転装置６１、及び、シーム部位置検出装置６０を備えている。

【0036】

Ｖローラー５１は鼓形状（軸方向の中心部がＶ字状に凹んだ形状）に形成されており、各Ｖローラー５１は、前後方向に並設されている。また、各Ｖローラー５１は、左右方向に沿った回転軸を中心として回転可能となっている。つまり、Ｖローラー５１が回転することにより、電縫管１０は、Ｖローラー５１上部の凹み部分に支持されて貫通孔形成装置５０内に搬入される構成となっている。

【0037】

ターニングロール５２は、前後方向と略平行な回転軸を中心として回転自在となっており、また、上下動可能となっている。そして、各ターニングロール５２は、平面視においてＶローラー５１間に設けられている。また、各ターニングロール５２は、通常、搬入される電縫管１０と干渉しないように、Ｖローラー５１の上部よりも下方に配置されている。また、各ターニングロール５２は、上昇した際、Ｖローラー５１の上部よりも上方に配置される。つまり、ターニングロール５２が上昇した際、ターニングロール５２は、電縫管１０を持ち上げ、下方から支持する構成となっている。上述のように、ターニングロール５２は、前後方向と略平行な回転軸を中心として回転自在となっている。このため、この電縫管１０をターニングロール５２が支持している状態において、電縫管１０が後述の回転装置によって電縫管１０の管軸を中心として回転した際、ターニングロール５２が回転することとなる。

【0038】

なお、本実施の形態に係るターニングロール５２は、前方（搬入方向前側）のターニングロール５２ほど、上昇した際の高さが高い構成となっている。換言すると、本実施の形態に係るターニングロール５２は、前方（搬入方向前側）のターニングロール５２ほど、電縫管１０を高く持ち上げる構成となっている。このようにターニングロール５２を構成することにより、ターニングロール５２によって円錐台形状の電縫管１０を持ち上げた際、電縫管１０の管軸を略水平に保つことが可能となる。

【0039】

クランプ装置５３は、搬入方向に対して直角方向（図３では紙面を貫通する方向）に移動可能となっており、平面視（図４）において、貫通孔形成装置５０内に搬入された電縫管１０の左右両側に配置されている。また、クランプ装置５３は、側面視（図３）において、ターニングロール５２で持ち上げられた電縫管１０の管軸と略同等の高さとなっている。つまり、電縫管１０をターニングロール５２で持ち上げた状態において、各クランプ装置５３を左右方向に移動させることにより、電縫管１０の左右両側に設けられた一対のクランプ装置５３によって、電縫管１０の外周面を挟持できる構成となっている。
なお、本実施の形態では、クランプ装置５３によって前後方向の２箇所で電縫管１０を挟持する構成となっているが、電縫管１０の挟持箇所の数は前後方向２箇所以上であれば任意である。前後方向２箇所以上で電縫管１０を挟持できれば、電縫管１０を安定して固定することができる。

【0040】

加工装置５５のそれぞれは、ドリル５６を備えており、当該ドリル５６で電縫管１０の外周面をドリル加工し、電縫管１０の外周面に貫通孔１２を形成するものである。これら加工装置５５のそれぞれは、電縫管１０の貫通孔１２形成位置と対応する位置に設けられている。

【0041】

詳しくは、加工装置５５の一部は、平面視（図４）において、貫通孔形成装置５０内に搬入された電縫管１０の左右両側に配置されている。これら左右両側に設けられた加工装置５５は、側面視（図３）において、ドリル５６先端部の高さがターニングロール５２で持ち上げられた電縫管１０の管軸と略同等の高さとなっている。また、これら左右両側に設けられた加工装置５５は、左右方向に移動可能となっている。つまり、電縫管１０をターニングロール５２で持ち上げた状態において、これら左右両側に設けられた加工装置５５を左右方向に移動させて、回転するドリル５６を電縫管１０の外周面に押し当てることにより、左右方向に貫通する貫通孔１２（例えば、図１において電縫管１０の左右側面に形成された貫通孔１２）を電縫管１０の外周面に形成することができる。

【0042】

一方、加工装置５５の残りの一部は、側面視（図３）において、貫通孔形成装置５０内に搬入された電縫管１０の上下両側に配置されている。これら上下両側に設けられた加工装置５５は、平面視（図４）において、ドリル５６先端部の左右方向の位置が電縫管１０の管軸と略同等の位置となっている。また、これら上下両側に設けられた加工装置５５は、上下方向に移動可能となっている。つまり、電縫管１０をターニングロール５２で持ち上げた状態において、これら上下両側に設けられた加工装置５５を上下方向に移動させて、回転するドリル５６を電縫管１０の外周面に押し当てることにより、上下方向に貫通する貫通孔１２（例えば、図１において電縫管１０の正面及び背面に形成された貫通孔１２）を電縫管１０の外周面に形成することができる。

【0043】

回転装置６１は、ターニングロール５２で持ち上げられた電縫管１０をクランプし、当該電縫管１０を、当該電縫管１０の管軸を中心として回転させ、所定の回転角度で停止させるものである。この回転装置６１は、電縫管１０内にその一部が挿入されるアーム部６２と、アーム部６２の先端部に開閉可能に設けられたクランプアーム６３と、を備えている。このように構成された回転装置６１は、移動可能となっており、通常、ターニングロール５２で持ち上げられた電縫管１０との干渉を避けるため、当該電縫管の上部後方となる位置に待避している。そして、回転装置６１は、ターニングロール５２で持ち上げられた電縫管１０をクランプして回転させる際には、下部前方に移動してアーム部６２の先端部及びクランプアーム６３をターニングロール５２で持ち上げられた電縫管１０内に挿入し、クランプアーム６３を広げて電縫管１０の内周面をクランプし、この状態でアーム部６２及びクランプアーム６３を回転させる。これにより、ターニングロール５２で持ち上げられた電縫管１０は、ターニングロール５２に支持された状態で、電縫管１０の管軸を中心として回転することとなる。
なお、後述のように、回転装置６１は、シーム部位置検出装置６０の構成の一部としても機能している。

【0044】

シーム部位置検出装置６０は、本発明における電縫管の溶接シーム部の位置検出装置に相当するものであり、カメラ６５、照明６６、画像処理装置６７、本発明の判定装置に相当する演算装置６８、及び、本発明の検出装置に相当する制御装置７０等を備えている。

【0045】

カメラ６５は、例えばＣＣＤカメラであり、電縫管１０の外周面を撮像するものである。このカメラ６５は、回転装置６１と同じブラケット６１ａに取り付けられている。つまり、カメラ６５は、通常、ターニングロール５２で持ち上げられた電縫管１０との干渉を避けるため、当該電縫管の上部後方となる位置に待避している。そして、回転装置６１がターニングロール５２で持ち上げられた電縫管１０をクランプして回転させる際、カメラ６５は、下部前方に移動して電縫管１０の上方に位置し、当該カメラ６５の下方に位置する電縫管１０の外周面（詳しくは、外周面におけるカメラ６５の視野範囲）を撮像することとなる。なお、本実施の形態では、カメラ６５の撮像条件に外光が影響を及ぼすことを防止するため、カメラ６５の上方及び側方を箱体６５ａで覆っている。

【0046】

照明６６は、例えばＬＥＤ照明であり、カメラ６５の下方（つまり、電縫管１０の外周面）に光を照射するものである。

【0047】

ここで、カメラ６５によって電縫管１０の外周面の全周を撮像するためには、カメラ６５又は電縫管１０を、電縫管１０の管軸を中心として回転させる必要がある。このため、本実施の形態では、回転装置６１で電縫管１０を回転させることにより、カメラ６５によって電縫管１０の外周面の全周を撮像することを可能としている。つまり、カメラ６５、照明６６及び回転装置６１が、本発明の撮像装置に相当する。

【0048】

画像処理装置６７は、有線又は無線によってカメラ６５と通信可能となっており、カメラ６５で撮像された電縫管１０の外周面の撮像データをカラー画像に処理するものである。つまり、画像処理装置６７は、カメラ６５で撮像された電縫管１０の外周面の撮像データをＲＧＢ（赤色、緑色、青色）の各色成分に処理するものである。

【0049】

演算装置６８は、有線又は無線によって画像処理装置６７と通信可能となっている。この演算装置６８は、画像処理装置６７によって処理されたカメラ６５の視野範囲（本発明の所定エリアに相当）のカラー画像中に、ＲＧＢ（赤色、緑色、青色）の各色成分がどの程度の割合で存在しているかを演算するものである。また、演算装置６８は、カメラ６５の視野範囲中において、ＲＧＢの各色成分のうちのマーキング２０が含む色成分（本実施の形態では赤色）が閾値以上占める状態となった場合、制御装置７０に当該状態を知らせる信号を送信するものである。

【0050】

制御装置７０は、有線又は無線によって演算装置６８と通信可能となっている。また、この制御装置７０は、マーキング２０に対する溶接シーム部１１の位置情報（換言すると、電縫管１０の管軸を中心とした両者の角度）を予め記憶している。このため、制御装置７０は、カメラ６５の視野範囲中において、ＲＧＢの各色成分のうちのマーキング２０が含む色成分（本実施の形態では赤色）が閾値以上占める状態となった信号を演算装置６８から受信した場合、当該信号を受信したときの電縫管１０の回転角度（換言すると、回転装置６１の回転角度）と、マーキング２０に対する溶接シーム部１１との位置情報とから、溶接シーム部１１の位置を検出することができる。

【0051】

なお、本実施の形態に係る制御装置７０は、モニター６９を備え、当該モニター６９にカメラ６５の視野範囲のカラー画像を表示できるようになっている。また、本実施の形態に係る制御装置７０は、Ｖローラー５１の回転の開始・停止、ターニングロール５２の移動動作（停止位置）、クランプ装置５３の移動動作（停止位置）、加工装置５５の移動動作（停止位置）及びドリル５６の回転・停止等を制御する制御装置としても機能している。

【0052】

このように構成された貫通孔形成装置５０は、次のように動作する。

【0053】

制御装置７０がＶローラー５１を回転させると、図３，４の（ａ）に示すように、貫通孔形成装置５０内（換言すると、Ｖローラー５１上）に電縫管１０が搬入される。そして、貫通孔形成装置５０内に搬入された電縫管１０が図示せぬストッパーに到達すると、制御装置７０は、Ｖローラー５１を停止する。

【0054】

Ｖローラー５１を停止した後、制御装置７０は、ターニングロール５２を上昇させて電縫管１０を持ち上げ、ターニングロール５２に電縫管１０を支持させる。そして、制御装置７０は、クランプ装置５３を移動させて電縫管１０を挟持させた後、回転装置６１を移動させて、回転装置６１で電縫管１０をクランプする。その後、制御装置７０は、クランプ装置５３を移動させて電縫管１０の挟持を解除した後、回転装置６１を回転させて溶接シーム部１１の位置検出を開始する。

【0055】

回転装置６１を回転させて溶接シーム部１１の位置検出を開始すると、カメラ６５による電縫管１０の外周面の撮像データ、つまり、カメラ６５の視野範囲のカラー画像は、図５（ａ），（ｂ）に示すようになる。詳しくは、図５（ａ）に示すように、カメラ６５の視野範囲にマーキング２０が入っていない状態においては、カメラ６５の視野範囲のカラー画像は、電縫管１０の外周面のカラー画像のみとなっている。そして、図５（ｂ）に示すように、電縫管１０の回転が進むと、カメラ６５の視野範囲にマーキング２０が徐々に入ってくる。そして、カメラ６５の視野範囲中において赤色成分が閾値（所定の範囲）以上占める状態になると、演算装置６８は制御装置７０に当該状態を知らせる信号を送信する。

【0056】

制御装置７０は、当該信号を受信すると、マーキング２０を検出したと判断し、当該信号を受信したときの電縫管１０の回転角度と、マーキング２０に対する溶接シーム部１１との位置情報とから、溶接シーム部１１の位置を検出する。そして、制御装置７０は、図５（ｃ）に示すように、加工装置５５における電縫管１０の加工位置（貫通孔１２の形成位置）が溶接シーム部１１から所定距離離れた位置となるように、回転装置６１によって電縫管１０を回転させる。次に、例えばタイマーなどによって所定時間経過後に回転を停止させる。その後、制御装置７０は、クランプ装置５３で電縫管１０を再度挟持した後、各加工装置５５のドリル５６を回転させ、各加工装置５５を移動させてドリル５６を電縫管１０に押し当てて、電縫管１０の外周面の所定位置に貫通孔１２を形成する。
なお、加工装置５５のドリル５６が電縫管１０に押し当てる時（孔加工開始時）には、回転装置６１、クランプアーム６３及びカメラ６５等は、上部後方に退避する。（元の位置に復帰する。）

【0057】

以上、本実施の形態に係るシーム部位置検出装置６０（換言すると、溶接シーム部１１の位置検出方法）においては、カメラ６５の視野範囲中において赤色成分（マーキング２０が含む色成分）が閾値以上占める状態になると、マーキング２０を検出したと判断し、当該マーキング位置に基づいて溶接シーム部１１の位置を検出する。このため、溶接シーム部の位置を確実に検出することができる。

【0058】

また、本実施の形態に係る貫通孔形成装置５０（換言すると、貫通孔１２の形成方法）においては、本実施の形態に係るシーム部位置検出装置６０（換言すると、溶接シーム部１１の位置検出方法）で確実に溶接シーム部１１の位置を検出できるので、確実に溶接シーム部１１から所定距離だけ離れた位置に貫通孔１２を形成することができ、電縫管１０の強度や品質を確保することができる。

【0059】

なお、本実施の形態では赤色成分を含む有彩色でマーキング２０を付したが、マーキング２０はこの色に限定されるものではない。マーキング２０が有彩色であれば、上記と同様の構成において確実に溶接シーム部１１を検出することができる。ただし、鋼製の電縫管１０の外周面の撮像データをカラー画像に処理した場合、ＲＧＢの各色成分のうち、赤色成分が最も検出されやすい。このため、赤色成分を含む色（赤色、ピンク色、オレンジ色等。特に赤色がよい）でマーキング２０を付すことにより、マーキングの誤検出をさらに防止でき、溶接シーム部の検出精度をさらに向上させることができる。

【0060】

また、本実施の形態では、マーキング２０をチョークで描いたが、マジック、刷毛塗りによる塗料、スプレー塗料及び石墨等でマーキング２０を描くことが可能である。マーキング２０が有彩色であれば、本発明を実施することができる。マーキング２０をチョークで描くことにより、容易に除去しやすいし、電縫管１０をメッキ処理する際の前処理（洗浄処理）でもマーキング２０を容易に落とせることができ、メッキ不良の発生を防止することもできるので、本実施の形態ではマーキング２０をチョークで描いている。

【0061】

また、本実施の形態では、円錐台形の電縫管１０を加工対象としたが、本発明は円筒状の電縫管１０にも勿論貫通孔１２を形成することができる。

【0062】

また、本実施の形態では、管軸が水平となるように電縫管１０をターニングロール５２で持ち上げて貫通孔１２を形成したが、貫通孔１２形成時における電縫管１０の支持姿勢は当該姿勢に限定されるものではない。ただし、管軸が水平とならないように電縫管１０を支持して貫通孔１２を形成した場合、例えば図３（ａ）に示すような下面部が水平になった状態の電縫管１０をそのまま持ち上げて貫通孔１２を形成した場合、上方から電縫管１０の外周面に貫通孔１２を形成する加工装置５５は、ドリル５６と電縫管１０の外周面との角度が他の加工装置よりも大きくなり、ドリル５６の寿命が短くなってしまう。しかしながら、管軸が水平となるように電縫管１０をターニングロール５２で持ち上げて貫通孔１２を形成することにより、各加工装置５５はドリル５６と電縫管１０の外周面との角度が同じとなり、ドリル５６の寿命を向上させることができる。

【符号の説明】

【0063】

１ コイル状の鋼帯、２ 鋼板、３ 台形状鋼板、１０ 電縫管、１０ａ メッキ、１０ｂ 塗装、１１ 溶接シーム部、１２ 貫通孔、１３ ナット、１４ 上部キャップ、１５ 下部キャップ、１６ 足場ボルト、１７ 腕金、１８ アームタイ、２０ マーキング、３０ スリッター、４０ シャーリング装置、５０ 貫通孔形成装置、５１ Ｖローラー、５２ ターニングロール、５３ クランプ装置、５５ 加工装置、５６ ドリル、６０ シーム部位置検出装置、６１ 回転装置、６１ａ ブラケット、６２ アーム部、６３ クランプアーム、６５ カメラ、６５ａ 箱体、６６ 照明、６７ 画像処理装置、６８ 演算装置（判定装置）、６９ モニター、７０ 制御装置（検出装置）、１００ 電信柱、１０１ 地面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】