专利名称：二维码读取装置、二维码读取方法、与中心轴线正交的剖面为大致圆形的构件的制造履历 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于读取被加工形成在与中心轴线正交的剖面为大致圆形的构件 (以下，适当地称作“构件”)上的二维码的二维码读取装置及二维码读取方法、能够适当且 高效率地管理每1个构件的制造履历信息的构件的制造履历信息管理方法、采用该管理方 法的构件的制造方法。另外，与中心轴线正交的剖面为大致圆形的构件包含上述剖面的外 周缘为大致圆形的管状或棒状的构件等。
背景技术：
以往，在钢管的制造工序中，为了管理钢管的制造履历信息，将用于识别钢管的编 号手写记在钢管上，将与记在钢管上的编号相关联的制造履历信息记载在卡片上。但是，记 在钢管上的编号在各个制造工序中的钢管的输送过程中有时会消失，在上述方法中，可能 无法适当地管理钢管的制造履历信息。本申请人在专利文献1中提出了通过刻印等在管上 加工形成表示用于识别钢管等管的标识符的二维码的方案。若通过刻印等在管上加工形成 二维码，则能够防止二维码在各个制造工序中的管的输送过程中消失。在管上加工形成有该种二维码的情况下，例如在对管实施各个制造工序之前或在 实施各个制造工序的同时利用由照明部件、摄像部件等构成的光学性读取部件读出二维 码。接着，将在各个制造工序中获取的制造履历信息与由读出的二维码表示的标识符相关 联地进行存储。通过以上动作，能够适当地管理各个制造工序中的管的制造履历信息。但是，并没有发现能够稳定且高精度地读取通过刻印等加工形成在管上的二维码 的二维码最佳读取条件(例如，关于二维码的照明方向、拍摄方向的最佳方向)。因此，采用 通过刻印等加工形成在管上的二维码，有时不能够适当且高效率地管理各个制造工序中的 管的制造履历信息。专利文献1 国际公开W02008/015871号
发明内容
本发明的目的在于提供能够稳定且高精度地读取被加工形成在构件上的二维码 的二维码读取装置及二维码读取方法、能够适当且高效率地管理各个构件的制造履历信息 的每1个构件的制造履历信息管理方法、采用该管理方法的构件的制造方法。对于能够稳定且高精度地读取通过刻印等加工形成在构件上的二维码的方法，本 发明人首先考虑了将形成该二维码的凹部拍摄得较暗、将构件的表面(未加工形成有该二 维码的凹部的部分)拍摄得较亮的方法。但是，构件的表面质地不均勻且具有曲率。因此， 难以将构件的整个表面拍摄得较亮。因此，本发明人研究了将形成二维码的凹部拍摄得较 亮、将构件的表面拍摄得较暗的方法。通常来说，通过刻印等加工形成的凹部只能利用相同 的刻印构件(例如通过按压于构件上而加工形成凹部的针等)来加工形成，具有互相沿相同的方向倾斜的倾斜部。本发明人认为，如果根据该倾斜部的倾斜角改变照射二维码的照 明方向、拍摄二维码的拍摄方向，则能将凹部拍摄得较亮，进而能够稳定且高精度地读取二 维码。基于上述想法，本发明人进行了仔细研究，研究出了如图1所示的、形成二维码的 凹部11具有倾斜部13的情况。该倾斜部13是在包含构件的中心轴线Z和该凹部11的中 心在内的剖面中、相对于钢管P等构件的表面(未形成有凹部11的部分)的法线方向R向 规定旋转方向(在此，为了便于说明，设为逆时针旋转方向)倾斜角度β的部位。本发明 人发现，在以下述方式配置摄像部件22时，摄像部件22容易接收由钢管P的表面(特别是 凹部11周边的表面)反射的光L4，上述方式是指在从相对于法线方向R向顺时针旋转方 向成角度α的方向照射倾斜部13时，摄像部件22在相对于法线方向R向顺时针旋转方向 成小于30°的角度θ的方向上接收由倾斜部13反射的光L2。像上述那样使角度θ小于30°时由钢管P的表面反射的光L4容易被摄像部件22 接收的理由，本发明认为如下所述。首先，当减小角度θ时，如图2所示，由钢管P的表面 镜面反射的镜面反射光L5的反射方向与被摄像部件22接收的光L2的反射方向所成的角 度(α + θ)变小。由钢管P的表面反射的光具有一定程度的发散，因此，当角度(α + θ)变 小时，由钢管P的表面反射的光的一部分容易被摄像部件22接收。因此，为了使摄像部件 22不易接收由钢管P的表面反射的光，可以考虑增大角度α来增大角度(α + θ)。但是， 如图1的单点划线所示地配置照明部件21而增大角度α时，来自照明部件21的光Li’被 构件的表面遮挡，该光Li’难以进入凹部11的内侧。因此，倾斜部13的、被照明部件21照 射的区域的面积变小。根据以上情况，本发明人发现，凹部11中的能够拍摄得较亮的区域 变小。本发明就是基于这些新的发现而完成的。本发明提供一种二维码读取装置，其用于读取由被加工形成在与中心轴线正交的 剖面为大致圆形的构件上的多个凹部构成的二维码，其特征在于，上述二维码读取装置包 括照明部件，其从沿着上述构件的中心轴线方向的方向对上述二维码照射光；摄像部件， 其从沿着上述中心轴线方向的方向拍摄上述二维码；上述凹部具有第1倾斜部及第2倾斜 部这一对倾斜部，在包含上述中心轴线与上述凹部的中心在内的剖面中，该一对倾斜部的 上述中心轴线方向上的相互间隔随着朝向上述构件的径向内侧去而变小，上述第1倾斜部 相对于上述剖面中的上述构件的表面的法线方向向顺时针旋转方向倾斜角度β，上述第2 倾斜部相对于上述法线方向向逆时针旋转方向倾斜角度β，上述摄像部件配置为接收由上 述第1倾斜部和上述第2倾斜部中的任一个倾斜部沿相对于上述剖面中的上述法线方向成 满足下述式(1)的角度θ的方向反射的光，上述照明部件配置为从相对于上述剖面中的上 述法线方向成满足下述式O)的角度α的方向照射上述任一个倾斜部。30° ^ θ ^ 35° ... (1)Δ θ = θ-180° +α+2 β ...(2)其中，β小于90°，Δ θ为-10° 10°，θ及α为与上述任一个倾斜部相对 于上述法线方向成角度β的旋转方向相反的旋转方向的角度。由于角度α、θ及β采用满足式O)的值，因此，在本发明中，摄像部件被配置 在了易于接收利用照明部件照射到第1倾斜部和第2倾斜部中的任一个倾斜部上并由该倾斜部镜面反射的镜面反射光的位置。利用图1说明将摄像部件配置在易于接收上述镜面反 射光的位置的理由。另外，为了便于说明，使用图1进行说明，但是本发明的二维码读取装 置的结构并不限定于图1所示的结构。如图1所示，当将摄像部件22配置在最容易接收照 明部件21照射到第2倾斜部13上的光L 1中的、由第2倾斜部13镜面反射的镜面反射光 L3的位置(参照图1的虚线)时，照明部件21照射第2倾斜部13的方向与该第2倾斜部 13所成的角度θ 1和镜面反射光L3的反射方向与第2倾斜部13所成的角度θ 2是相同 的。角度θ 1为{(90° -α) + (90° _β)}，角度Θ2为(β + θ)。因此，当将摄像部件22配 置在最容易接收镜面反射光L3的位置时，角度Θ1与角度θ 2的差Δ θ (Δ θ = Θ2-Θ1 =θ -180° + α +2 β )为 0。在本发明中，差 Δ θ (Δ θ = θ -180° + α+2 β )为-10° 10°，因此，摄像部件22被配置在了易于接收镜面反射光L3的位置。这样，因为将摄像部 件配置在易于接收上述镜面反射光的位置，所以摄像部件能够将凹部拍摄得非常亮。另一 方面，在本发明中，使角度θ为30°以上。因此，如上所述，由构件的表面(未加工形成有 凹部的部分)反射的光难以被摄像部件接收。因此，摄像部件能够将构件的表面拍摄得非 常暗。因此，在摄像部件拍摄的钢管P的拍摄图像中，凹部与构件的表面的对比度较高。另外，通过使角度θ为30°以上，不需要为了使摄像部件难以接收由构件的表面 反射的光而增大角度α。因此，不会因增大角度α而使凹部中的能够拍摄得较亮的区域变 小，能够防止在摄像部件拍摄的拍摄图像中与凹部相对应的区域(亮度高的区域)变小。另外，在本发明中，通过使角度θ为35°以下，能够防止在摄像部件拍摄的构件 的拍摄图像中二维码的变形变大。而且，在本发明中，从沿着构件的中心轴线方向的方向对 二维码照射光，从沿着构件的中心轴线方向的方向拍摄二维码。即，在本发明中，照射方向 及摄像方向为沿着构件的中心轴线的方向。因此，也能抑制在摄像部件拍摄的构件的拍摄 图像中出现二维码因构件的曲率变形的情况。通过如上所述的理由，采用本发明的二维码读取装置，能够稳定且高精度地读取 二维码。另外，与中心轴线正交的剖面为大致圆形的构件包含上述剖面中的外周缘为大致 圆形的管状或棒状的构件。本发明还提供一种二维码读取方法，其用于读取由加工形成在与中心轴线正交的 剖面为大致圆形的构件上的多个凹部构成的二维码，其特征在于，上述二维码读取方法包 含照明步骤，其从沿着上述构件的中心轴线方向的方向对上述二维码照射光；拍摄步骤， 其从沿着上述中心轴线方向的方向拍摄上述二维码，上述凹部具有第1倾斜部及第2倾斜 部这一对倾斜部，在包含上述中心轴线与上述凹部的中心在内的剖面中，该一对倾斜部的 上述中心轴线方向上的相互间隔随着朝向上述构件的径向内侧去而变小，上述第1倾斜部 相对于上述剖面中的上述构件的表面的法线方向向顺时针旋转方向倾斜角度β，上述第2 倾斜部相对于上述法线方向向逆时针旋转方向倾斜角度β，在上述拍摄步骤中，接收由上 述第1倾斜部和上述第2倾斜部中的任一个倾斜部沿相对于上述剖面中的上述法线方向成 满足下述式(3)的角度θ的方向反射的光，在上述照明步骤中，从相对于上述剖面中的上 述法线方向成满足下述式的角度α的方向照射上述任一个倾斜部。30° ( θ ^ 35° ... (3)Δ θ = θ-180。+α+2β...(4)其中，β小于90°，Δ θ为-10° 10°，θ及α为与上述任一个倾斜部相对于上述法线方向成角度β的旋转方向相反的旋转方向的角度。本发明还提供一种上述构件的制造履历信息管理方法，其用于对与中心轴线正交 的剖面为大致圆形且端部被实施螺纹切削的构件的制造工序中的制造履历信息进行管理， 其特征在于，该方法包含加工成形步骤，其在实施成为上述制造履历信息的管理对象的各 个制造工序中的最初的制造工序之前，利用加工形成部件在上述构件的要实施螺纹切削的 预定部位加工形成表示用于识别上述构件的标识符的二维码；读取步骤，其在实施上述各 个制造工序之前或实施上述各个制造工序的同时，利用读取部件读取被加工形成在上述构 件上的上述二维码；存储步骤，其将在上述各个制造工序中获取的上述构件的制造履历信 息与读取出的该构件的二维码所表示的标识符相关联地进行存储；去除步骤，其在成为上 述制造履历信息的管理对象的各个制造工序中的、对上述构件的端部实施螺纹切削的工序 中，去除被加工形成在该构件上的上述二维码，上述二维码由被加工形成在上述构件上的 多个凹部构成，上述凹部具有第1倾斜部及第2倾斜部这一对倾斜部，在包含上述构件的中 心轴线与上述凹部的中心的剖面中，该一对倾斜部的上述中心轴线方向上的相互间隔随着 朝向上述构件的径向内侧去而变小，上述第1倾斜部相对于上述剖面中的上述构件的表面 的法线方向向顺时针旋转方向倾斜角度β，上述第2倾斜部相对于上述法线方向向逆时针 旋转方向倾斜角度β，上述读取部件是技术方案1所述的二维码读取装置。采用本发明的与中心轴线正交的剖面为大致圆形的构件的制造履历信息管理方 法，在实施成为制造履历信息的管理对象的各个制造工序中的最初的制造工序之前，在构 件的要实施螺纹切削的预定部位加工形成二维码，在对构件的端部实施螺纹切削的工序中 去除被加工形成在该构件上的二维码。因而，在成为制造履历信息的管理对象的各个制造 工序中，在利用二维码读取装置进行读取时，在构件上加工形成有二维码，能够将获取的构 件的制造履历信息与读取出的该构件的二维码所表示的标识符相关联地进行存储。另一方 面，在对构件的端部实施螺纹切削的工序中去除二维码，在作为产品的构件上不会残存有 二维码，因此应用本发明的构件即使是对耐腐蚀性等要求规格比较严的油井用钢管，也不 会产生任何问题。另外，本发明还提供一种上述构件的制造方法，其特征在于，该方法包含通过上述 方法管理上述构件的制造履历信息的制造工序。采用本发明，能够稳定且高精度地读取被加工形成在构件上的二维码，并且能够 适当且高效率地管理每1个构件的制造履历信息。
图1是包含钢管的中心轴线与凹部的中心在内的钢管的剖视图。图2是示意性表示由钢管的表面反射的反射光的一部分被摄像部件接收的图。图3是对油井用钢管的制造履历信息进行管理的管理装置的概略功能框图。图4是示意性表示钢管及二维码读取装置的图。图4的(a)表示加工形成有二维 码的钢管及二维码读取装置。图4的(b)表示刚实施完热处理工序后的钢管。图4的(c) 表示从钢管的中心轴线方向观察时的、照明部件及摄像部件与钢管的位置关系。图4的(d) 表示从钢管的径向外侧观察时的、照明部件及摄像部件与钢管的位置关系。图4的(e)表 示利用螺纹切削部件实施螺纹切削而去除了二维码后的钢管。
图5表示在图1所示的剖面中表现为一对倾斜部的部分的形状的具体例子。图6表示实施例3中的钢管的拍摄图像。
具体实施例方式以下，参照
将本发明应用于油井用钢管的制造工序时的一实施方式。图3是采用本发明的一实施方式的构件的制造履历信息管理方法对油井用钢管 的制造履历信息进行管理的管理装置的概略功能框图。首先，最先参照图3，说明利用管理 装置100管理制造履历信息的油井用钢管的制造工序的概要。如图3所示，油井用钢管由以下一连串的制造工序制造而成依次经过例如曼内 斯曼芯棒式无缝管轧机方式的制管工序、热处理炉中的热处理工序、实施尺寸、形状、外观 等的检查或非破坏性检查(NDI，nondestructive inspection)的工序(以下，简称作“检 查工序”)、水压检查工序，对于检查结果正常的钢管，接着经过对端部实施螺纹切削的螺纹 切削工序之后，实施印记标示(stencil indication)并进行包装。在依次输送钢管的制造 线(在线(on line))上实施这些制造工序。另一方面，对于在检查工序、水压检查工序中检查结果不良的钢管，将其从生产线 上取出来，实施管端切断、管内外表面修整、弯曲矫正、再次检查(弯曲是否已矫正等)等离 线(off line)的制造工序(以下，简称作“离线制造工序”)，之后再次返回生产线，与上述 相同地实施螺纹切削工序。本实施方式的管理装置100以如上所述的油井用钢管在各个制造工序中的检查 工序、水压检查工序、离线制造工序、螺纹切削工序中的制造履历信息为管理对象。以下，与 管理装置100的结构一起，说明管理装置100所进行的制造履历信息管理方法。管理装置100具有加工形成部件1、读取部件2、管理部件3、螺纹切削部件4。加工形成部件1在实施成为制造履历信息的管理对象的各个制造工序中的最初 的制造工序(在本实施方式中为检查工序)之前，在钢管的要实施螺纹切削的预定部位加 工形成表示用于识别钢管的标识符的二维码。具体而言，根据钢管的规格信息(也包含客 户、交货期等信息)，从上一级的计算机向管理部件3发送识别信息(以下，称作“工件编 号”)，另一方面，管理部件3对标记了相同的工件编号的钢管、即从热处理工序的热处理炉 中依次输出的钢管按照其输出顺序赋予识别信息(以下，称作“零件编号”)。然后，从管理 部件3向加工形成部件1发送这些工件编号及零件编号。加工形成部件1将表示由相当于 发送来的工件编号及零件编号的信息构成的标识符的二维码加工形成在钢管上。另外，二 维码的编码算法按照JIS、ISO等标准化，加工形成部件1也按照标准化的公知的算法生成 二维码即可。另外，在本实施方式中，采用数据矩阵作为二维码。这样，加工形成在油井用钢管上的二维码10(参照图4的(a))由加工形成在从热 处理炉依次输出的钢管P的表面上的多个凹部构成。图1是包含钢管P的中心轴线Z与凹 部11的中心在内的钢管P的剖视图。在图1所示的剖面中，凹部11具有第1倾斜部12和 第2倾斜部13这一对倾斜部，该一对倾斜部的钢管P的中心轴线Z方向上的相互间隔随着 朝向钢管P的径向内侧去而变小。第1倾斜部12相对于图1所示的剖面中的钢管P表面 (未形成有凹部11的部分)的法线方向R向顺时针旋转方向倾斜角度β。第2倾斜部13 相对于法线方向R向逆时针旋转方向倾斜角度β。在图1所示的剖面中，凹部11中的表现为第1倾斜部12和第2倾斜部13这一对倾斜部的部分，例如也可以由随着朝向钢管P 的径向内侧去而逐渐变细的圆锥的斜面14(参照图5的(a))、棱锥的相对的一对斜面15、 16(参照图5的(b))、随着朝向钢管P的径向内侧去相互的间隔逐渐变小的一对斜面17、 18(参照图5的(C))构成。另外，凹部11的中心例如可以是凹部11中的在钢管P的中心 轴线Z方向上的中央部，并且是钢管P的圆周方向的中央部的部分。用于加工形成这种二维码10的加工形成部件1例如优选采用机械性的点刻印装 置(dot imprinting device) 0具体来说，在采用点刻印装置作为加工形成部件1的情况 下，一边使由硬质材料构成的针等刻印构件高速振动一边将其按压在从热处理炉依次输出 的钢管P (图4的(b)所示的状态的钢管P)的表面上。然后，根据要形成的二维码10改变 按压刻印构件的位置，从而加工形成由多个凹部11构成的二维码10。另外，如后所述，需要 通过利用螺纹切削部件4实施螺纹切削来去除二维码10。因此，只要适当地调整刻印构件 的前端形状、刻印构件的按压力使得通过按压刻印构件而加工形成的凹部11的深度为通 过螺纹切削而形成的螺纹的深度以下即可。另外，在钢管P的刻印构件的按压位置加工形 成的凹部11中，由于应力集中、硬度上升而产生组织变化。因而，在特别要求耐腐蚀性的油 井用钢管P中，因为担心该部分的耐腐蚀性变差，所以直至最终工序才去除该部分是很重 要的。读取部件2在实施成为管理对象的各个制造工序之前或实施上述各个制造工序 的同时读取被加工形成在钢管P上的二维码10。在本实施方式中，读取部件2配置有在检 查工序之前读取二维码10的读取部件加、在水压检查工序之前读取二维码10的读取部件 2b、在离线制造工序之前读取二维码10的读取部件2c、在螺纹切削工序之前读取二维码10 的读取部件2d。各个读取部件加 2d采用图4的(a)所示的二维码读取装置20。二维码读取装 置20 —边使钢管P绕钢管P的中心轴线Z旋转一边拍摄钢管P并读取被加工形成在钢管 P上的二维码10。如图4的(a)所示，二维码读取装置20具有用于对二维码10照射光Ll 的照明部件21、用于拍摄二维码10的摄像部件22、图像处理部件23。在读取被加工形成在钢管P上的二维码10时，照明部件21及摄像部件22配置在 二维码10的钢管P的径向外侧(参照图4的(C))。在读取二维码10时，从钢管P的径向外侧观察，摄像部件22配置为沿着钢管P的 中心轴线Z方向(参照图4的(d))。而且，在图1所示的剖面中，摄像部件22接收沿着与 法线方向R成角度θ的方向的由第2倾斜部13反射的光L2。另外，在图1所示的剖面中， 角度θ为与反射出的光L2被摄像部件22接收的第2倾斜部13相对于法线方向R成角度 β的旋转方向相反的旋转方向的角度。具体而言，第2倾斜部13沿逆时针旋转方向相对于 法线方向R成角度β，因此角度θ为沿顺时针旋转方向的角度。该角度θ采用式(1)所 示的范围的值。30° ^ θ ^ 35° …(1)另一方面，在读取二维码10时，从钢管P的径向外侧观察，照明部件21配置为沿 着钢管P的中心轴线Z方向(参照图4的(d))。而且，在图1所示的剖面中，照明部件21 从与法线方向R成角度α的方向对反射出的光L2被摄像部件22接收的第2倾斜部13照 射光Li。另外，角度α与角度θ同样为与利用照明部件21照射光Ll的第2倾斜部13相对于法线方向R成角度β的旋转方向相反的旋转方向、即顺时针旋转方向的角度。角度α、θ及β采用满足式O)的值。Δ θ = θ-180° +α+2 β ...(2)为了使角度α、θ及β采用满足式O)的值，将摄像部件22配置在易于接收 由照明部件21照射到第2倾斜部13上并被第2倾斜部13镜面反射的镜面反射光L3的 位置。如图1所示，在将摄像部件22配置在最容易接收镜面反射光L3的位置(参照图 1的虚线)时，照明部件21对第2倾斜部13进行照射的方向与该第2倾斜部13所成的 角度θ 1和镜面反射光L3的反射方向与第2倾斜部13所成的角度θ 2是相同的。角度 Θ1为{(90° -α) + (90° _β)}，角度Θ2为(β + θ)。因此，在将摄像部件22配置在 最容易接收镜面反射光L3的位置时，角度Θ1与角度θ 2的差Δ θ (Δ θ = θ 2- θ 1 = θ-180° +α+2β)为0。在本实施方式中，差Δ θ为-10° 10°，因此，摄像部件22被 配置在了易于接收镜面反射光L3的位置。这样，由于将摄像部件22配置在易于接收镜面 反射光L3的位置，所以摄像部件22能够将凹部11拍摄得非常亮。另一方面，通过使角度 θ为30°以上，由钢管P的表面(未加工形成有凹部11的部分)反射的光L4不易被摄像 部件22接收。因此，摄像部件22能够将钢管P的表面拍摄得非常暗。因此，在摄像部件22 所拍摄的钢管P的拍摄图像中，凹部11与钢管P的表面的对比度较高。另外，通过使角度θ为30°以上，不需要为了使摄像部件22难以接收被钢管P的 表面反射的光L4而增大角度α。因此，不会因增大角度α而使凹部11中的能够拍摄得较 亮的区域变小，能够防止在摄像部件22所拍摄的钢管P的拍摄图像中与凹部11相对应的 区域(亮度高的区域)变小。另外，通过使角度θ为35°以下，能够防止在摄像部件22所拍摄的钢管P的拍摄 图像中二维码10的变形变大。而且，如图4的(d)所示，在本实施方式中，从沿着钢管P的 中心轴线Z方向的方向对二维码10照射光Li，从沿着钢管P的中心轴线Z方向的方向拍摄 二维码10。即，在本实施方式中，照射方向及拍摄方向为沿着钢管P的中心轴线Z的方向。 因此，也能抑制在摄像部件22所拍摄的钢管P的拍摄图像中出现二维码10因钢管P的曲 率变形。摄像部件22将所拍摄的钢管P的拍摄图像发送到图像处理部件23。图像处理部 件23是读取摄像部件22所拍摄的二维码10并将读取的二维码10转换为标识符的部件。 具体而言，图像处理部件23在从摄像部件22接收该拍摄图像时对该拍摄图像进行二维码 10的图案匹配(pattern matching)，判别在该拍摄图像中是否存在与二维码10相对应的 区域。在该图案匹配中所使用的图案是呈与二维码10的轮廓相同形状的矩形排列有亮度 较高的像素(与凹部11相对应的像素)的图案。如上所述，在拍摄图像中，因为凹部11与 钢管P的表面的对比度较高，所以容易判别与凹部11相对应的像素和与钢管P的表面相对 应的像素。因此，能够高精度地进行如上所述的图案匹配。图像处理部件23在通过图案匹配判断为在拍摄图像中存在与二维码10相对应的 区域时，对与二维码10相对应的区域实施膨胀处理。该膨胀处理仅对规定亮度以上的像素 进行。即，该膨胀处理仅对与二维码10相对应的区域中的与凹部11相对应的区域进行。这 样，通过对与凹部11相对应的区域实施膨胀处理，即使是由照明部件21照射的区域的面积 较小的凹部11，在拍摄图像上也能够增大面积。作为由照明部件21照射的区域的面积变小的例子，可以列举出因附着在钢管P上的氧化皮等遮挡来自照明部件21的光Ll而使光Ll 的一部分未到达第2倾斜部13的情况。这样，通过实施膨胀处理，例如能够防止与凹部11 相对应的亮度较高的区域在如下说明的二维码的识别软件中不被识别为凹部11而被识别 为噪点(noise)的情况。图像处理部件23在膨胀处理后采用公知的二维码10的识别软件(例如康耐视公 司(二夕‘才、’;/夕ζ社)制造的IDMax)，从拍摄图像中读取二维码10。如上所述，在拍摄图 像中，凹部11与钢管P的表面的对比度较高，并且抑制了二维码10的变形，因此利用二维 码10的识别软件能够稳定且高精度地读取二维码10。图像处理部件23对读取的二维码 10进行解码，将该二维码10转换为标识符，并将该标识符发送到管理部件3。另外，图像处理部件23在通过上述图案匹配未检测出与二维码10相对应的区域 时，指示摄像部件22再次进行二维码10的拍摄。图像处理部件23例如在对规定张数的拍 摄图像进行图案匹配还未检测出与二维码10相对应的区域时，在该时刻结束二维码10的 图案匹配，将该意思显示在监视器等上而通知操作者。对由各个读取部件2 (在本实施方式中为二维码读取装置20)读取二维码10后的 钢管P实施各个制造工序，手动或自动地将在该各个制造工序中获取的钢管P的制造履历 信息输入管理部件3。具体而言，对由读取部件加读取二维码10后的钢管P实施检查工序， 将其检查结果(尺寸、形状、外观等的检查、非破坏性检查的结果)作为制造履历信息输入 管理部件3。对由读取部件2b读取二维码10后的钢管P实施水压检查工序，将其水压检查 结果作为制造履历信息输入管理部件3。对由读取部件2c读取二维码10后的钢管P实施 离线制造工序，将其结果(关于管端切断、管内外表面修整、弯曲矫正、再次检查等的信息) 作为制造履历信息输入管理部件3。对由读取部件2d读取二维码10后的钢管P实施螺纹 切削工序，将其螺纹切削结果作为制造履历信息输入管理部件3。管理部件3将在各个制造工序中获取并输入的钢管P的制造履历信息与由各个读 取部件2发送来的该钢管P的标识符相关联地进行存储。换言之，只要将钢管P的标识符 输入到管理部件3中，就能够筛选出与该标识符相关联地存储的钢管P的各个制造工序中 的制造履历信息，由此能够适当地对每1根钢管P的制造履历信息进行管理。另外，在本实 施方式中，用于控制配设在钢管P的制造线上的各个制造设备的程序计算机为作为管理部 件3发挥作用的结构。在本实施方式中的成为制造履历信息的管理对象的制造工序的最后，螺纹切削部 件4对钢管P的端部实施螺纹切削而去除被加工形成在该钢管P上的二维码(参照图4的 (e))。螺纹切削部件4例如能够采用呈直线状配列有多个螺纹牙形状的刃部的螺纹梳刀， 在将该螺纹梳刀的刃部的配列方向定位为与钢管P的轴向平行之后，一边使钢管P旋转一 边沿轴向输送钢管P，从而利用各个刃部依次切削钢管P的端部。另外，螺纹切削工序与后续的印记 包装工序是连续的在线工序，在两工序中钢管 P的输送顺序不可能改变，并且两工序由程序计算机3管理。因而，由于被加工形成在钢管 P上的二维码10所表示的标识符与螺纹切削工序中的钢管P的输送顺序相关联地存储在程 序计算机3中，因此，即使如上所述通过实施切削工序去除该二维码10，在印记·包装工序 中，也能根据钢管P的输送顺序将上述存储的标识符与各个钢管P相关联。换言之，即使在 螺纹切削工序中去除二维码10，也能够维持作为经过印记·包装工序出厂的产品的各个钢管P与该各个钢管P的标识符、制造履历信息的关联性。如上所述，在本实施方式中作为读取部件2而采用的二维码读取装置20，能够稳 定且高精度地读取被加工形成在钢管P上的二维码10。因此，采用二维码读取装置20，能 够利用通过刻印等加工形成在钢管P上的二维码10适当且高精度地管理制造履历信息。另外，采用本实施方式的构件的制造履历信息管理方法，在实施成为制造履历信 息的管理对象的各个制造工序中的最初的制造工序之前，在钢管P的要实施螺纹切削的预 定部位加工形成二维码10，在对钢管P的端部实施螺纹切削的工序中，去除被加工形成在 该钢管P上的二维码10。因而，在成为制造履历信息的管理对象的各个制造工序中，在利 用二维码读取装置20进行读取时，在钢管P上加工形成有二维码10，能够将获取的钢管P 的制造履历信息与读取出的该钢管P的二维码10所表示的标识符相关联地进行存储。换 言之，不只是在线的制造工序，关于经过了离线制造工序的钢管P，也能够利用标识符对每 1根钢管P的制造履历信息进行管理。另一方面，在对钢管P的端部实施螺纹切削的工序中 去除二维码10，在作为产品的钢管P上不会残存有二维码10，因此，采用本实施方式的构件 的制造履历信息管理方法，即使被管理制造履历信息的钢管P是对耐腐蚀性等要求规格比 较严格的油井用钢管等，也不会产生任何问题。另外，在通过螺纹切削去除所加工形成的二 维码10后，若在由程序计算机3统一管理且是在线工序的印记 包装工序中印记标示相对 应的二维码10，则在后续参照各个钢管P的制造履历信息时是很方便的。S卩，通过读取印记 标示的二维码10并将该二维码10表示的标识符输入管理部件3，能够容易地筛选出与该标 识符相关联地存储的钢管P的各个制造工序中的制造履历信息。实施例[表 1]
权利要求
1.一种二维码读取装置，其用于读取由被加工形成在与中心轴线正交的剖面为大致圆 形的构件上的多个凹部构成的二维码，其特征在于，上述二维码读取装置包括照明部件，其从沿着上述构件的中心轴线方向的方向对上述二维码照射光； 摄像部件，其从沿着上述中心轴线方向的方向拍摄上述二维码； 上述凹部具有第1倾斜部及第2倾斜部这一对倾斜部，在包含上述中心轴线与上述凹 部的中心在内的剖面中，该一对倾斜部的上述中心轴线方向上的相互间隔随着朝向上述构 件的径向内侧去而变小，上述第1倾斜部相对于上述剖面中的上述构件的表面的法线方向向顺时针旋转方向 倾斜角度β，上述第2倾斜部相对于上述法线方向向逆时针旋转方向倾斜角度β， 上述摄像部件配置为接收由上述第1倾斜部和上述第2倾斜部中的任一个倾斜部沿相 对于上述剖面中的上述法线方向成满足下述式(1)的角度θ的方向反射的光，上述照明部件配置为从相对于上述剖面中的上述法线方向成满足下述式O)的角度 α的方向照射上述任一个倾斜部， 30° ^ θ ^ 35° …(1) Δ θ = θ -180° +α +2 β ... (2)其中，β小于90°，Δ θ为-10° 10°，θ及α为与上述任一个倾斜部相对于上 述法线方向成角度β的旋转方向相反的旋转方向的角度。
2.—种二维码读取方法，其用于读取由被加工形成在与中心轴线正交的剖面为大致圆 形的构件上的多个凹部构成的二维码，其特征在于，上述二维码读取方法包含照明步骤，其从沿着上述构件的中心轴线方向的方向对上述二维码照射光； 拍摄步骤，其从沿着上述中心轴线方向的方向拍摄上述二维码； 上述凹部具有第1倾斜部及第2倾斜部这一对倾斜部，在包含上述中心轴线与上述凹 部的中心在内的剖面中，该一对倾斜部的上述中心轴线方向上的相互间隔随着朝向上述构 件的径向内侧去而变小，上述第1倾斜部相对于上述剖面中的上述构件的表面的法线方向向顺时针旋转方向 倾斜角度β，上述第2倾斜部相对于上述法线方向向逆时针旋转方向倾斜角度β， 在上述拍摄步骤中，接收由上述第1倾斜部和上述第2倾斜部中的任一个倾斜部沿相 对于上述剖面中的上述法线方向成满足下述式(3)的角度θ的方向反射的光，在上述照明步骤中，从相对于上述剖面中的上述法线方向成满足下述式的角度α 的方向照射上述任一个倾斜部， 30° ^ θ ^ 35° …(3) Δ θ = θ -180° +α +2 β ... (4)其中，β小于90°，Δ θ为-10° 10°，θ及α为与上述任一个倾斜部相对于上 述法线方向成角度β的旋转方向相反的旋转方向的角度。
3.一种构件的制造履历信息管理方法，其用于对与中心轴线正交的剖面为大致圆形且端部被实施螺纹切削的构件的制造工序中的制造履历信息进行管理，其特征在于， 该方法包含加工成形步骤，其在实施成为上述制造履历信息的管理对象的各个制造工序中的最初 的制造工序之前，利用加工形成部件在上述构件的要实施螺纹切削的预定部位加工形成表 示用于识别上述构件的标识符的二维码；读取步骤，其在实施上述各个制造工序之前或实施上述各个制造工序的同时，利用读 取部件读取被加工形成在上述构件上的上述二维码；存储步骤，其将在上述各个制造工序中获取的上述构件的制造履历信息与读取出的该 构件的二维码所表示的标识符相关联地进行存储；去除步骤，其在成为上述制造履历信息的管理对象的各个制造工序中的、对上述构件 的端部实施螺纹切削的工序中，去除被加工形成在该构件上的上述二维码； 上述二维码由被加工形成在上述构件上的多个凹部构成，上述凹部具有第1倾斜部及第2倾斜部这一对倾斜部，在包含上述构件的中心轴线与 上述凹部的中心在内的剖面中，该一对倾斜部的上述中心轴线方向上的相互的间隔随着朝 向上述构件的径向内侧去而变小，上述第1倾斜部相对于上述剖面中的上述构件的表面的法线方向向顺时针旋转方向 倾斜角度β，上述第2倾斜部相对于上述法线方向向逆时针旋转方向倾斜角度β， 上述读取部件是权利要求1所述的二维码读取装置。
4. 一种构件的制造方法，其特征在于，该方法包含通过权利要求3所述的制造履历信 息管理方法管理上述构件的制造履历信息的制造工序。
全文摘要
本发明提供用于读取被加工形成在与中心轴线正交的剖面为大致圆形的构件上的二维码的二维码读取装置及方法、采用该读取装置的制造履历信息管理方法、采用该管理方法的上述构件的制造方法。形成二维码(10)的加工形成在上述构件上的凹部(11)具有一对相对于上述构件的表面的法线方向R倾斜角度β的第1倾斜部(12)及第2倾斜部(13)。二维码读取装置(20)包括摄像部件(22)，其接收由第1倾斜部(12)和第2倾斜部(13)中的任一个倾斜部沿相对于法线方向R成满足式(1)的角度θ的方向反射的光；照明部件(21)，其从相对于法线方向R成满足式(2)的角度α的方向照射任一个倾斜部。30°≤θ≤35°…(1)、Δθ＝θ-180°+α+2β…(2)。其中，β小于90°，Δθ为-10°～10°，θ及α为与任一个倾斜部相对于法线方向R成角度β的旋转方向相反的旋转方向的角度。
文档编号G06K7/10GK102077215SQ20098012416
公开日2011年5月25日 申请日期2009年6月23日 优先权日2008年6月26日
发明者吉田昌幸, 崎山雅美, 谷田睦 申请人:住友金属工业株式会社