JP2002286403A - Testing device for steel pipe before lining - Google Patents

Testing device for steel pipe before lining

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JP2002286403A
JP2002286403A JP2001092731A JP2001092731A JP2002286403A JP 2002286403 A JP2002286403 A JP 2002286403A JP 2001092731 A JP2001092731 A JP 2001092731A JP 2001092731 A JP2001092731 A JP 2001092731A JP 2002286403 A JP2002286403 A JP 2002286403A
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flange
pipe
inspection
calculating
coordinate value
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Japanese (ja)
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知志 ▲濱▼田
Tomoshi Hamada
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TAKU SEISAKUSHO KK
Original Assignee
TAKU SEISAKUSHO KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pipe testing device which can easily and accurately test the finishing of a steel pipe before lining by a simple data measuring. SOLUTION: This pipe measuring device is provided with a coordinate system including X, Y and X axes, and it is also provided with a pedestal 1 on which a pipe 20 is placed at a specified position and which is provided with a reference rail 2 extending in Y-axis direction, a digitizer to measure the coordinate of the specified position of the pipe 20, and a frame 10 that movably supports the digitizer 3 in Y-axis direction along the pedestal 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は原管検査装置に関
し、より特定的には、従来検査員により行なっていた原
管の仕上り精度検査を、検査装置により容易にかつ正確
に検査することを可能にした、原管検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an original pipe inspection apparatus, and more particularly, to an inspection apparatus capable of easily and accurately inspecting a finished pipe quality inspection conventionally performed by an inspector. The present invention relates to an original tube inspection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、ビル、工場等の送配水に用い
られる鋼管として、樹脂が被覆されたライニング鋼管が
知られている。このライニング鋼管には、形状として
は、直管、曲がり管、枝管等があり、また樹脂ライニン
グについても、内側のみ、外側のみ、内外両側のものが
ある。また、寸法についても、様々な寸法のものが用い
られ、JIS規格に種々規定されている。ライニング鋼
管の両端部には連結のためのボルト穴が複数設けられた
フランジが設けられ、このフランジを用いてボルトにて
ライニング鋼管を連結することにより、所定の送配水ラ
インが形成される。
2. Description of the Related Art For example, a lining steel pipe coated with a resin is known as a steel pipe used for water distribution in buildings, factories and the like. The lining steel pipe has a shape such as a straight pipe, a bent pipe, a branch pipe, and the like, and also has a resin lining only on the inside, only on the outside, and both inside and outside. Also, various dimensions are used, and are variously specified in JIS standards. A flange provided with a plurality of bolt holes for connection is provided at both ends of the lining steel pipe, and a predetermined water supply / distribution line is formed by connecting the lining steel pipe with bolts using this flange.

【0003】ライニング鋼管の製造課程において、樹脂
が被覆される前のものは原管と呼ばれ、一般的には、鋼
管の両端部に、あらかじめボルト穴が複数設けられたフ
ランジを溶接により取付ける。したがって、フランジを
正確に溶接することは配管の施工上非常に重要であり、
溶接後の原管の仕上り精度検査は極めて重要となる。
[0003] In the manufacturing process of a lining steel pipe, a pipe before being coated with a resin is called a raw pipe. Generally, a flange provided with a plurality of bolt holes in advance is attached to both ends of the steel pipe by welding. Therefore, accurate welding of the flange is very important in the construction of the pipe,
Inspection of the finish accuracy of the original pipe after welding is extremely important.

【0004】原管の仕上り精度検査として、「長さ検
査」、「面角検査」、「面倒れ検査」、および「穴振り
検査」が挙げられる。「長さ検査」は基本的には、原管
の長さを検査するものであるが、曲がり管、枝管等の特
殊形状のものについては、測定すべき長さ位置があらか
じめ定められている。「面角検査」は、2つのフランジ
の相対的な取付け角度を測定するものである。また、
「面倒れ検査」は、原管の管部の管軸に対するフランジ
の取付け角度を測定するものである。「穴振り検査」
は、両端に設けられるフランジにおいて、両側のボルト
穴の位置が一致しているかどうかを検査するものであ
る。たとえば、直管の場合には、対応するボルト穴の中
心が同じ軸上に存在するかどうか、また、ずれが許容範
囲内にあるかどうかが検査される。たとえば、あらかじ
め2方向からライニング鋼管が施され、両側の鋼管の間
を1本のライニング鋼管で連結するような場合、両フラ
ンジの締結用ボルト穴の穴振り誤差が大きい場合には、
ボルト穴にボルトを通すことができず、配管作業ができ
ない問題が生じる。
[0004] Inspection of the finish accuracy of the original tube includes "length inspection", "surface angle inspection", "surface falling inspection", and "hole swing inspection". "Length inspection" basically inspects the length of the original pipe, but for special shapes such as bent pipes and branch pipes, the length position to be measured is predetermined. . "Surface angle inspection" measures the relative mounting angle of two flanges. Also,
The "face fall inspection" measures the mounting angle of the flange with respect to the tube axis of the tube portion of the original tube. "Hole swing inspection"
Is to check whether the positions of the bolt holes on both sides of the flanges provided at both ends match. For example, in the case of a straight pipe, it is checked whether the centers of the corresponding bolt holes are on the same axis and whether the deviation is within an allowable range. For example, when lining steel pipes are applied in advance from two directions and the steel pipes on both sides are connected by one lining steel pipe, when the hole swing error of the fastening bolt holes of both flanges is large,
There is a problem that the bolts cannot be passed through the bolt holes and the piping work cannot be performed.

【0005】次に、従来の原管の仕上り精度検査の手順
を、図11および図12に示すような90°曲がり管2
0を検査する場合について、図13を参照して説明す
る。この曲がり管20は、90°の屈曲部を有する管部
20Cと、フランジ21Aと、フランジ21Bとを備え
る。まず、曲がり管20を所定の位置にセットし(ステ
ップ100、以下S100と称する)、位置調節を行な
う(S110)。次に、所定の検査員により、長さ検査
が行なわれ(S120)、読取り、および記録が行なわ
れる(S130)。図11に示す曲がり管20の場合
は、L1とL2との寸法が測定される。その後、曲がり管
20の長さに問題がないか長さ判定が行なわれる。
[0005] Next, a conventional procedure for inspecting the finish accuracy of a raw pipe is described by using a 90 ° bent pipe 2 as shown in FIGS.
The case of checking 0 will be described with reference to FIG. The bent pipe 20 includes a pipe portion 20C having a 90 ° bent portion, a flange 21A, and a flange 21B. First, the bending pipe 20 is set at a predetermined position (Step 100, hereinafter referred to as S100), and the position is adjusted (S110). Next, a length inspection is performed by a predetermined inspector (S120), and reading and recording are performed (S130). For bent pipe 20 shown in FIG. 11, the dimensions of L 1 and L 2 are measured. Thereafter, a length determination is made to determine whether there is a problem with the length of the bent pipe 20.

【0006】次に、面角検査および面倒れ検査が行なわ
れる(S140、S150)。面角検査においては、図
12に示すように、フランジ21Aの法線B1、フラン
ジ21Bの法線B2との面角(補角)θaを求める。ま
た、面倒れ検査においては管軸K1とフランジ21Aの
法線B1とにより形成される角度θ1と、管軸K2とフ
ランジ21Bの法線B2とにより形成される角度θ2と
を求める。その後、面角検査および面倒れ検査の、読取
りおよび記録が行なわれる(S160)。これにより、
曲がり管20の面角検査および面倒れ検査が行なわれ、
曲がり管20の面角および面倒れに問題がないか判定が
行なわれる。
Next, a plane angle inspection and a plane inclination inspection are performed (S140, S150). In the surface angle inspection, as shown in FIG. 12, a surface angle (complementary angle) θa between the normal B1 of the flange 21A and the normal B2 of the flange 21B is obtained. In addition, in the surface inclination inspection, an angle θ1 formed by the tube axis K1 and the normal B1 of the flange 21A and an angle θ2 formed by the tube axis K2 and the normal B2 of the flange 21B are obtained. Thereafter, reading and recording of the surface angle inspection and the surface inclination inspection are performed (S160). This allows
Surface angle inspection and surface inclination inspection of the bent pipe 20 are performed,
A determination is made as to whether there is no problem with the plane angle and plane inclination of the bent tube 20.

【0007】次に、穴振り検査が行なわれる。具体的に
は、フランジ21Aに設けられる複数のボルト穴21a
のうちから2以上のボルト穴21aを選択し、この選択
されたボルト穴21aを用いて穴振り基準をフランジ2
1Aにおいて設定する(S170)。次に、この穴振り
基準を利用して、フランジ21Bに設けられる対応する
ボルト穴21bの位置を確認し、穴振り検査が実行され
(S180)、読取り、および記録が行なわれる(S1
90)。その後、「長さ検査」、「面角検査」、「面倒
れ検査」、および「穴振り検査」の結果に基き綜合的な
判断を行ない、曲がり管20の総合合否判定を行なう
(S200)。
Next, a hole swing inspection is performed. Specifically, a plurality of bolt holes 21a provided in the flange 21A
, Two or more bolt holes 21a are selected, and using the selected bolt holes 21a,
This is set in 1A (S170). Next, using the hole swing reference, the position of the corresponding bolt hole 21b provided in the flange 21B is confirmed, a hole swing inspection is performed (S180), and reading and recording are performed (S1).
90). Thereafter, comprehensive judgment is made based on the results of the "length inspection", "surface angle inspection", "surface falling inspection", and "hole swing inspection", and the overall pass / fail judgment of the bent pipe 20 is performed (S200).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような原管の仕上り精度検査は、検査員の手作業によ
り行なわれているが、だれでもが容易に行なえる検査で
はなく、原管の特性に精通した者でしか正確には検査を
行うことができないため、原管の仕上り精度検査におい
ては、コストおよび時間がかかる問題があった。また、
検査員による検査であるため、原管の長さL1と長さL2
との正確な測定検査ができないなど、人的な過誤を減少
させるためには限界がある。
However, the above-mentioned inspection of the finish accuracy of the original tube is performed manually by an inspector. However, it is not an inspection that can be easily performed by anyone, and the characteristics of the original tube are not so good. Inspection of the finish accuracy of the original tube is costly and time-consuming, since only a person who is familiar with the above can accurately perform the inspection. Also,
Because of the inspection by the inspector, the length L 1 and length L 2 of the original tube
There is a limit to reduce human errors, such as the inability to perform accurate measurement tests.

【0009】したがって、この発明の目的は、上記問題
点を解決するためになされたものであり、簡単な操作に
よるデータ測定により容易にかつ正確に原管の仕上り検
査を可能にした原管検査装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an original pipe inspection apparatus capable of easily and accurately inspecting a finished pipe of a raw pipe by measuring data by a simple operation. Is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明に基づいた原管
検査装置においては、連結のためのボルト穴が複数設け
られた第1フランジ、および第2フランジを有する原管
の仕上り精度を検査するための、原管検査装置であっ
て、上記原管をX軸、Y軸およびZ軸を有する3次元座
標系の所定位置に載置し、上記第1フランジの端面をな
す第1の平面の座標値、および上記第1フランジの上記
ボルト穴の座標値を求めて、上記第1フランジの第1の
平面における第1中心座標値と、上記第1の平面の中心
座標値をとおる第1法線ベクトル値とを演算する第1フ
ランジ測定手段と、上記第2フランジの端面をなす第2
の平面の座標値、および上記第2フランジの上記ボルト
穴の座標値を求めて、上記第2フランジの第2の平面に
おける第2中心座標値と、上記第2の平面の中心座標値
をとおる第2法線ベクトル値とを演算する第2フランジ
測定手段と、上記第1フランジの上記ボルト穴の座標
値、上記第2フランジの上記ボルト穴の座標値、上記第
1中心座標値、上記第2中心座標値、第1法線ベクトル
値、および第2法線ベクトル値に基き、原管の仕上り寸
法を演算するための寸法演算手段とを備える。
SUMMARY OF THE INVENTION In an original pipe inspection apparatus according to the present invention, a finished pipe having a first flange and a second flange provided with a plurality of bolt holes for connection is inspected for finishing accuracy. For inspecting a raw pipe, wherein the raw pipe is placed at a predetermined position in a three-dimensional coordinate system having an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis, and a first flat surface forming an end face of the first flange is provided. A coordinate value and a coordinate value of the bolt hole of the first flange are obtained, and a first method of calculating a first central coordinate value of the first flange on a first plane and a central coordinate value of the first plane. A first flange measuring means for calculating a line vector value and a second flange forming an end face of the second flange;
And the coordinate value of the bolt hole of the second flange are obtained, and the second central coordinate value of the second flange on the second plane and the central coordinate value of the second plane are taken. A second flange measuring means for calculating a second normal vector value; a coordinate value of the bolt hole of the first flange; a coordinate value of the bolt hole of the second flange; a first center coordinate value; A dimension calculating means for calculating a finished dimension of the original pipe based on the two center coordinate values, the first normal vector value, and the second normal vector value;

【0011】また上記発明において好ましい形態として
は、上記寸法演算手段は、上記原管の管長さを演算する
管長さ演算手段と、上記第1フランジと上記第2フラン
ジと相対的な取付け角度である面角を演算する面角演算
手段と、上記管部の管軸に対する上記第1フランジの面
倒れ、および上記管部の管軸に対する上記第2フランジ
の面倒れを演算する面倒れ演算手段と、上記第1フラン
ジに設けられる上記ボルト穴位置と上記第2フランジに
設けられる上記ボルト穴位置との相対的な位置関係を演
算する穴振り演算手段とを有する。
In a preferred embodiment of the present invention, the dimension calculating means is a pipe length calculating means for calculating a pipe length of the original pipe, and a mounting angle relative to the first flange and the second flange. Surface angle calculating means for calculating a surface angle; surface tilt calculating means for calculating the surface inclination of the first flange with respect to the tube axis of the tube portion and the surface inclination of the second flange with respect to the tube axis of the tube portion; And a hole swing calculating means for calculating a relative positional relationship between the position of the bolt hole provided on the first flange and the position of the bolt hole provided on the second flange.

【0012】このように、原管の仕上り寸法を演算する
ための寸法演算手段を備えることにより、従来検査員の
すべて手作業により行なっていた検査作業を、第1フラ
ンジの端面をなす第1の平面の座標値、第1フランジの
ボルト穴の座標値、第2フランジの端面をなす第2の平
面の座標値、および上記第2フランジの上記ボルト穴の
座標値を求める作業により、これらの作業から得られる
データ値により、第1フランジの第1の平面における第
1中心座標値と、第1の平面の第1中心座標値をとおる
第1法線ベクトル値とが演算により得られ、また、第2
フランジの第2の平面における第2中心座標値と、第2
の平面の第2中心座標値をとおる第2法線ベクトル値と
が演算により得られる結果、「原管長さ検査」、「面角
検査」、「面倒れ検査」、および「穴振り検査」を演算
処理により実現させることが可能になる。
As described above, by providing the dimension calculating means for calculating the finished dimensions of the original pipe, the inspection work, which was conventionally performed manually by all the inspectors, can be performed by the first flange forming the end face of the first flange. These operations are performed by obtaining the coordinate value of the plane, the coordinate value of the bolt hole of the first flange, the coordinate value of the second plane forming the end face of the second flange, and the coordinate value of the bolt hole of the second flange. The first central coordinate value of the first flange on the first plane and the first normal vector value passing through the first central coordinate value of the first plane are obtained by the calculation, Second
A second center coordinate value on a second plane of the flange;
As a result of obtaining the second normal vector value passing through the second center coordinate value of the plane of the above, the “inspection of original pipe length”, “inspection of surface angle”, “inspection of surface inclination”, and “inspection of hole swing” This can be realized by arithmetic processing.

【0013】その結果、熟練度に関係なくだれでもが行
なえる簡単な操作により、検査結果の精度の向上を図る
ことが可能になり、原管の仕上り精度検査に必要とされ
ていたコストの削減および時間の短縮化を図ることが可
能になる。
As a result, it is possible to improve the accuracy of the inspection result by a simple operation that can be performed by anyone regardless of the skill level, and to reduce the cost required for the inspection of the finish of the original pipe. In addition, the time can be reduced.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、この発明に基づいた実施の
形態における原管検査装置の概略構成について、以下図
を参照しながら説明する。なお、下記の説明において
は、本発明の特徴を、最も良く理解することができるよ
うに、90°曲がり管を原管として、この原管の仕上り
精度検査を行なう場合について説明しているが、その他
の角度の曲がり管、直管、および枝管等の原管において
も同様に適用することが可能である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A schematic configuration of an original tube inspection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that, in the following description, a case in which a 90 ° bent pipe is used as a raw pipe and a finish accuracy test of the raw pipe is performed so that the characteristics of the present invention can be best understood. The present invention can be similarly applied to original pipes such as bent pipes, straight pipes, and branch pipes having other angles.

【0015】図1は本発明に基いた原管検査装置を用い
た場合の、原管の仕上り精度検査の工程の概略を示すフ
ロー図である。まず、原管を所定位置にセットする(S
10)。この原管のセットについては、X軸、Y軸、お
よびZ軸座標系を有する原管検査装置において、原管の
管軸と原管検査装置のY軸とが平行になるように配置す
る。その後、測定時における原管の移動を防止するため
に、原管を固定する(S20)。次に、原管の所定箇所
の座標を後述するデジタイザにより測定し、座標データ
の測定および・入力を行なう(S30)。
FIG. 1 is a flow chart showing the outline of the process of inspecting the finish accuracy of a raw pipe when the raw pipe inspection apparatus based on the present invention is used. First, the original tube is set at a predetermined position (S
10). This set of original tubes is arranged such that the tube axis of the original tube and the Y axis of the original tube inspection device are parallel to each other in an original tube inspection device having an X-axis, Y-axis, and Z-axis coordinate system. Thereafter, in order to prevent the movement of the original tube at the time of measurement, the original tube is fixed (S20). Next, the coordinates of a predetermined portion of the original pipe are measured by a digitizer described later, and the coordinate data is measured and input (S30).

【0016】次に、パソコン等の演算処理装置を用い
て、得られた座標データから、「原管長さ検査」、「面
角検査」、「面倒れ検査」、および「穴振り検査」を演
算処理により実行する(S40)。その後、あらかじめ
定められた、規定値と、「原管長さ検査」、「面角検
査」、「面倒れ検査」、および「穴振り検査」の各検査
の値とを比較演算する(S50)。その後、総合合否判
定が行なわれる(S60)。このように、図13を用い
て説明した、従来の原管の仕上り精度検査においては、
すべての工程が、検査員により行なわれていたが、本実
施の形態における原管検査装置を用いた場合には、S1
0〜S30の工程のみ、検査員により行なうことで、S
40〜S60のステップは、すべてパソコン等の演算処
理装置を用いて行なうことができ、検査結果、および合
否判定を、容易にかつ正確に得ることを可能としてい
る。
Next, using a processing device such as a personal computer, a “primary tube length inspection”, “plane angle inspection”, “surface falling inspection”, and “hole swing inspection” are calculated from the obtained coordinate data. The process is executed (S40). Thereafter, a predetermined value, which is determined in advance, is compared with a value of each of the inspection of the original pipe length, the inspection of the surface angle, the inspection of the inclination of the surface, and the inspection of the hole swing (S50). Thereafter, a comprehensive pass / fail judgment is made (S60). As described above, in the finish accuracy inspection of the conventional raw tube described with reference to FIG.
Although all the steps were performed by the inspector, when the original pipe inspection apparatus according to the present embodiment is used, S1
By performing only the steps 0 to S30 by the inspector, S
All of the steps 40 to S60 can be performed using an arithmetic processing device such as a personal computer, so that the inspection result and the pass / fail judgment can be easily and accurately obtained.

【0017】(概略構成)以下、本実施の形態における
原管検査装置100の概略構成について、図2を参照し
て説明する。この原管検査装置100は、図中に示すよ
うにX軸、Y軸、およびZ軸の座標系を有し、原管20
を所定位置に載置し、Y軸方向に延びる基準レール2が
設けられた定盤1と、原管20の所定位置の座標を測定
するためのデジタイザ3と、このデジタイザ3を定盤1
にそってY軸方向に移動可能に支持するフレーム10と
を備える。
(Schematic Configuration) The schematic configuration of the raw tube inspection apparatus 100 according to the present embodiment will be described below with reference to FIG. The original tube inspection apparatus 100 has a coordinate system of an X axis, a Y axis, and a Z axis as shown in FIG.
Is placed at a predetermined position, a surface plate 1 provided with a reference rail 2 extending in the Y-axis direction, a digitizer 3 for measuring the coordinates of the original tube 20 at a predetermined position, and the digitizer 3
And a frame 10 movably supported in the Y-axis direction.

【0018】デジタイザ3は、アーム状の構成をなし、
自在に屈曲可能な5個の関節部分には、それぞれエンコ
ーダ31,32,33,34,35が設けられている。
また。デジタイザ3の先端部分には、球状の測定子36
が設けられている。ここで、球状の測定子36を用いる
理由は、球の中心座標値は、同じ点を測定する限り、あ
らゆる方向から測定しても、測定点の座標値は変化しな
い(測定方向に左右されない)からである。デジタイザ
3は、フレーム10の所定位置に固定され、フレーム1
0をY軸方向に移動させた場合の移動量は、リニアスケ
ール40により測定可能となっている。
The digitizer 3 has an arm-like configuration.
Encoders 31, 32, 33, 34, and 35 are provided at the five freely bendable joint portions, respectively.
Also. The tip of the digitizer 3 has a spherical probe 36
Is provided. Here, the reason that the spherical tracing stylus 36 is used is that the center coordinate value of the sphere does not change even if it is measured from any direction as long as the same point is measured (it does not depend on the measurement direction). Because. The digitizer 3 is fixed at a predetermined position on the frame 10 and
The movement amount when 0 is moved in the Y-axis direction can be measured by the linear scale 40.

【0019】この原管検査装置100の制御方法は、図
3のブロック図に示すように、エンコーダ31,32,
33,34,35、およびリニアスケール40からの情
報は、PLC(パルスカウンタ)200に入力される。
具体的には、エンコーダパルス数のカウント、リニアス
ケールパルス数のカウント、エンコーダカウント値の保
存、リニアスケールカウント値の保存が実行される。
As shown in the block diagram of FIG. 3, the control method of the raw tube inspection apparatus 100 includes encoders 31, 32,
Information from 33, 34, 35 and the linear scale 40 is input to a PLC (pulse counter) 200.
Specifically, counting of the number of encoder pulses, counting of the number of linear scale pulses, storage of the encoder count value, and storage of the linear scale count value are executed.

【0020】また、PC300においては、PLC20
0との間においてRS−232Cを介在させてデータの
入力が行なわれ、演算・解析、合否判定が行なわれる。
具体的には、原管製作票の入力データ保存、エンコーダ
カウント値をPLC200から読取る、法線ベクトル
(後述)、ボルト穴の座標値、フランジ中心座標値の算
出、入力データと測定データを比較した合否判定が行な
われる。なお、デジタイザ3の、測定子36の中心座標
値の演算には、D−H(Denavit−Hartenberg)法を用
いることが可能である。
In the PC 300, the PLC 20
Between 0 and 0, data is input via RS-232C, and calculation / analysis and pass / fail judgment are performed.
Specifically, the input data of the original pipe production form is stored, the encoder count value is read from the PLC 200, the normal vector (described later), the coordinate value of the bolt hole, the coordinate value of the flange center is calculated, and the input data and the measured data are compared. A pass / fail decision is made. Note that the center coordinate value of the tracing stylus 36 of the digitizer 3 can be calculated using the DH (Denavit-Hartenberg) method.

【0021】(測定方法)次に、上記構成からなる原管
検査装置100を用いた、原管20の測定方法について
説明する。まず原管20の管軸が、図2に示すように、
Y軸と同じになるようにVブロック等を用いて固定す
る。次に、デジタイザ3を用いて、第1フランジ20A
に設けられた複数のボルト穴20aのうちからあらかじ
め定められた3つのボルト穴20aの3点、第1フラン
ジ20Aのフランジ面の3点、第2フランジ20Bに設
けられた複数のボルト穴20bのうちからあらかじめ定
められた3つのボルト穴20bの3点、第2フランジ2
0Bのフランジ面の3点の合計12点の座標を測定す
る。
(Measurement Method) Next, a method of measuring the original pipe 20 using the original pipe inspection apparatus 100 having the above configuration will be described. First, as shown in FIG.
It is fixed using a V block or the like so as to be the same as the Y axis. Next, using the digitizer 3, the first flange 20A
Among the plurality of bolt holes 20a provided in the first flange 20A, three points in the flange surface of the first flange 20A, and three bolt holes 20b provided in the second flange 20B. Three points of three bolt holes 20b predetermined from the inside, the second flange 2
The coordinates of a total of 12 points of 3 points on the flange surface of 0B are measured.

【0022】具体的には、図4に示すように、デジタイ
ザ3の先端部分に設けられた、球状の測定子36を用い
て、まず、(i)1点目測定として、第1フランジ20
Aに設けられた第1測定ボルト穴20a、(ii)2点
目測定として、第1フランジ20Aに設けられた第2測
定ボルト穴20a、(iii)3点目測定として、第1
フランジ20Aに設けられた第3測定ボルト穴20aの
座標値を測定する。次に、(iv)4点目測定として、
第1フランジ20Aの面上第1点、(v)5点目測定と
して、第1フランジ20Aの面上第2点、(vi)6点
目測定として、第1フランジ20Aの面上第3点の座標
値を測定する。第2フランジ20B側においても同様に
6点の測定を行なう。これにより、12点の座標値が得
られる。なお、この6点の測定における順序について
は、モニタを設け、測定順序を表示することにより、測
定ミスを排除することができる。
Specifically, as shown in FIG. 4, using a spherical measuring element 36 provided at the tip of the digitizer 3, first, (i) the first flange 20 is measured as the first point measurement.
A, a first measurement bolt hole 20a provided in A, (ii) a second measurement, a second measurement bolt hole 20a provided in the first flange 20A, (iii) a third measurement,
The coordinate value of the third measurement bolt hole 20a provided on the flange 20A is measured. Next, (iv) as a fourth point measurement,
A first point on the surface of the first flange 20A, (v) a second point on the surface of the first flange 20A as the fifth point measurement, and (vi) a sixth point on the surface of the first flange 20A as the sixth point measurement. Measure the coordinate value of. Similarly, measurement at six points is performed on the second flange 20B side. As a result, coordinate values of 12 points are obtained. It is to be noted that a monitor is provided for the order of measurement of the six points and the measurement order is displayed, so that measurement errors can be eliminated.

【0023】ここで、各フランジにおいて、ボルト穴2
0aを3点測定することにより、各フランジの中心座標
を求めることができる。また、ボルト穴中心径を求める
ことができることから、使用されているフランジの種類
を判別し、フランジの取付け違いを検査することもでき
る。さらに、所定のボルト穴20aの座標値が得られる
ことにより、後述する「穴振り検査」を行なうことがで
きる。
Here, in each flange, a bolt hole 2
By measuring three points at 0a, the center coordinates of each flange can be obtained. Further, since the center diameter of the bolt hole can be obtained, it is possible to determine the type of the used flange and inspect the difference in the mounting of the flange. Further, by obtaining the coordinate values of the predetermined bolt holes 20a, it is possible to perform a "hole swing inspection" described later.

【0024】また、各フランジにおいて、面上3点測定
し、測定子36の中心から面上までの距離を補正するこ
とにより、各フランジ面の位置を求めることができる。
また、この各フランジ面の位置から、フランジ面の中心
座標値をとおる法線ベクトルを得ることも可能になる。
Further, the position of each flange surface can be obtained by measuring three points on the surface of each flange and correcting the distance from the center of the tracing stylus 36 to the surface.
In addition, it is also possible to obtain a normal vector having the center coordinate value of the flange surface from the position of each flange surface.

【0025】なお、ボルト穴20aの3点測定のみで、
ボルト穴20aの径から、フランジ面の位置を演算する
ことは可能である。しかし、図5(a),(b)に示す
ように、フランジに設けられるボルト穴20aには、比
較的大きな誤差が許容されているため、デジタイザによ
って測定される座標値にこの誤差が内在してしまうこと
になる。そこで、フランジ面の位置測定については、別
途フランジ面上の3点を測定することにより、正確なフ
ランジ面の位置を求めるようにしている。したがって、
フランジに設けられるボルト穴径に誤差が含まれていな
い場合、また、その誤差を無視しても問題ない場合は、
フランジ面上の3点を測定する必要はなく、ボルト穴2
0aの3点測定のみで、フランジ面の位置測定を行なう
ことが可能である。
It should be noted that only three points of the bolt hole 20a are measured,
It is possible to calculate the position of the flange surface from the diameter of the bolt hole 20a. However, as shown in FIGS. 5A and 5B, since a relatively large error is allowed in the bolt hole 20a provided in the flange, this error is inherent in the coordinate value measured by the digitizer. Would be. Therefore, regarding the measurement of the position of the flange surface, an accurate measurement of the position of the flange surface is performed by separately measuring three points on the flange surface. Therefore,
If there is no error in the bolt hole diameter provided on the flange, or if there is no problem ignoring the error,
It is not necessary to measure three points on the flange surface.
It is possible to measure the position of the flange surface only by measuring the three points 0a.

【0026】(演算方法)次に、上述した測定方法によ
って得られた、座標値を用いた「原管長さ検査」、「面
角検査」、「面倒れ検査」、および「穴振り検査」の各
検査方法について、図6〜図10を参照して説明する。
(Calculation method) Next, using the coordinate values obtained by the above-described measuring method, the "inspection of original pipe length", the "inspection of surface angle", the "inspection of surface inclination" and the "inspection of hole swing" are performed. Each inspection method will be described with reference to FIGS.

【0027】まず、「原管長さ検査」において、本実施
の形態におけるような90°曲がり管である原管20の
場合は、長さL1と長さL2との測定を行なう。まず、第
2フランジ21Bの中心座標値を原点C1とする。次
に、この原点C1をとおるY軸線上に、第1フランジ2
1Aの中心座標値から垂線を下ろし交点座標Pを求め
る。これにより、図6および図7に示すように、原点C
1と交点座標PとのY座標値の差により長さL1を求め
ることができる。また、交点座標Pと第1フランジ21
Aの中心座標値とのX座標値の差により長さL2を求め
ることができる。
First, in the "inspection of original pipe length", in the case of the original pipe 20 which is a 90 ° bent pipe as in the present embodiment, the length L 1 and the length L 2 are measured. First, the center coordinate value of the second flange 21B is set as the origin C1. Next, the first flange 2 is placed on the Y-axis passing through the origin C1.
A perpendicular line is drawn down from the center coordinate value of 1A to obtain intersection coordinates P. Thereby, as shown in FIG. 6 and FIG.
The length L 1 can be obtained from the difference between the Y coordinate value of the intersection point P and the intersection coordinate P. Also, the intersection coordinates P and the first flange 21
It can be determined length L 2 by a difference of X-coordinate values of the center coordinates of A.

【0028】このようにして得られた、長さL1および
長さL2をあらかじめ定められた管製作図面寸法L1、お
よびL2と比較することにより、「原管長さ検査」を実
行することが可能となる。
By comparing the lengths L 1 and L 2 obtained in this way with predetermined pipe fabrication drawing dimensions L 1 and L 2 , an “inspection of original pipe length” is executed. It becomes possible.

【0029】次に、「面角検査」においては、上記測定
値から、第1フランジ21Aのフランジ面の中心座標値
をとおる法線ベクトルB1と、第2フランジ21Bのフ
ランジ面の中心座標値をとおる法線ベクトルB2とを得
ることができるため、図8に示すように、この法線ベク
トルB1と法線ベクトルB2とによって作られる補角を
θaとする。この補角θaにより、第1フランジ21A
と第2フランジ21Bとの相対的な取付け角度が得られ
る。この得られた補角θaをあらかじめ定められた補角
と比較することにより、「面角検査」を実行することが
可能となる。
Next, in the "surface angle inspection", a normal vector B1 through the center coordinate value of the flange surface of the first flange 21A and a center coordinate value of the flange surface of the second flange 21B are determined from the measured values. Since a normal vector B2 can be obtained, a supplementary angle formed by the normal vector B1 and the normal vector B2 is represented by θa as shown in FIG. With this supplementary angle θa, the first flange 21A
Relative mounting angle between the second flange 21B and the second flange 21B. By comparing the obtained supplementary angle θa with a predetermined supplementary angle, “surface angle inspection” can be executed.

【0030】次に、「面倒れ検査」においては、上記測
定値から、第1フランジ21Aのフランジ面の中心座標
値をとおる法線ベクトルB1と管軸K1とにより形成さ
れる角度θ1と、第2フランジ21Bのフランジ面の中
心座標値をとおる法線ベクトルB2と管軸K2とにより
形成される角度θ2とを求める。この得られた角度θ1
およびθ2をあらかじめ定められた角度と比較すること
により、「面倒れ検査」を実行することが可能となる。
Next, in the "surface tilt inspection", the angle θ1 formed by the normal vector B1 passing through the center coordinate value of the flange surface of the first flange 21A and the tube axis K1 is calculated from the above measured values. An angle θ2 formed by the normal vector B2 passing through the center coordinate value of the flange surface of the two flanges 21B and the tube axis K2 is obtained. The obtained angle θ1
By comparing the angle θ and θ2 with a predetermined angle, it is possible to execute the “surface tilt inspection”.

【0031】次に、「穴振り検査」においては、まず、
第2フランジ21Bの選択された2個のボルト穴21b
の座標値を用いて、図9に示すように基準ラインP1を
求める。なお、図9は、図8中B方向からみた図であ
る。次に、第1フランジ21Aの選択された対応する2
個のボルト穴21aの座標値を用いて、図10に示すよ
うに基準ラインP1からのずれΔ1を求める。なお、図
10は、図8中A方向からみた図である。この補角Δ1
により、第1フランジ21Aと第2フランジ21Bと穴
振りが求められる。この得られたΔ1をあらかじめ定め
られたずれ許容値と比較することにより、「穴振り検
査」を実行することが可能となる。なお、ボルト穴の座
標測定においては、あらかじめ定められたボルト穴を測
定する場合について説したが、各フランジにおいて任意
の3点を測定し、所定の判別演算を利用し補正すること
により、「穴振り検査」を実現させることも可能であ
る。
Next, in the "hole swing inspection", first,
Selected two bolt holes 21b in the second flange 21B
Is used to determine the reference line P1 as shown in FIG. FIG. 9 is a diagram viewed from the direction B in FIG. Next, the selected corresponding 2
Using the coordinate values of the bolt holes 21a, a deviation Δ1 from the reference line P1 is obtained as shown in FIG. FIG. 10 is a diagram viewed from the direction A in FIG. This supplementary angle Δ1
Thus, the first flange 21A, the second flange 21B, and the hole swing are obtained. By comparing the obtained Δ1 with a predetermined allowable shift value, it is possible to execute “hole swing inspection”. In the coordinate measurement of a bolt hole, the case of measuring a predetermined bolt hole has been described. However, by measuring any three points on each flange and correcting it using a predetermined discriminant operation, the “hole” is determined. It is also possible to realize a "swing test".

【0032】(作用・効果)以上、上記実施の形態にお
ける原管検査装置によれば、デジタイザ3を用いたフラ
ンジ面の6点の座標値測定を行なうことのみで、「原管
長さ検査」、「面角検査」、「面倒れ検査」、および
「穴振り検査」を行なうことができる。その結果、熟練
度に関係なくだれでもが行なえる簡単な操作により、検
査結果の精度の向上を図ることが可能になる。その結
果、人的要因に基く測定誤差が排除されるため原管の仕
上り精度検査に必要とされていた検査精度の向上を図る
ことが可能になり、検査作業の標準化を図ることが可能
になる。また、原管検査に必要とされるコストの削減お
よび時間の短縮化を図ることも可能になる。
(Operation / Effects) As described above, according to the original pipe inspection apparatus in the above embodiment, only the coordinate value measurement of six points on the flange surface using the digitizer 3 can be performed to perform the "inspection of original pipe length". “Surface angle inspection”, “surface fall inspection”, and “hole swing inspection” can be performed. As a result, it is possible to improve the accuracy of the inspection result by a simple operation that can be performed by anyone regardless of the skill level. As a result, measurement errors due to human factors are eliminated, so that it is possible to improve the inspection accuracy required for the finish accuracy inspection of the original pipe, and it is possible to standardize the inspection work. . It is also possible to reduce the cost and time required for the original pipe inspection.

【0033】なお、今回開示された実施の形態は全ての
点で例示であって、制限的なものではなく、本発明の技
術的範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲に
よって画定され、特許請求の範囲と均等の意味および範
囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
It should be noted that the embodiments disclosed this time are illustrative in all aspects and are not restrictive, and the technical scope of the present invention is defined not by the above description but by the appended claims. It is intended that all modifications within the meaning and range equivalent to the claims are included.

【0034】また、上記実施の形態においては、ボルト
穴が設けられたフランジを有する原管に対して本実施の
形態における原管検査装置を適用した場合について説明
したが、ボルト穴が設けられていないフランジ管を有す
るスタッフエンドタイプの原管、フランジ管を有しない
プレーンエンドタイプ、およびリング式接続タイプの原
管に本実施の形態における原管検査装置を適用して、原
管の仕上り精度検査を行なうことも可能である。
In the above embodiment, the case where the original pipe inspection apparatus according to the present embodiment is applied to an original pipe having a flange provided with a bolt hole has been described, but a bolt hole is provided. The raw pipe inspection device of the present embodiment is applied to a raw pipe of a staff end type having no flange pipe, a plain end type having no flange pipe, and a ring type connection type raw pipe, and a final pipe quality inspection is performed. It is also possible to perform

【0035】この場合の検査方法としては、まず、原管
の一方の端面の3点の座標位置をデジタイザにより測定
し、その3点の座標位置を補正して、原管の端面の法線
ベクトルと端面の座標位置を求める。原管の他方の端面
も同様にして端面の法線ベクトルと端面の座標位置を求
める。
As an inspection method in this case, first, the coordinate positions of three points on one end face of the original pipe are measured by a digitizer, and the coordinate positions of the three points are corrected to obtain a normal vector of the end face of the original pipe. And the coordinate position of the end face. Similarly, the normal vector of the end face and the coordinate position of the end face are obtained for the other end face of the original pipe.

【0036】次に、管部の外周上の3点の座標位置をデ
ジタイザにより測定し、各測定座標を、法線ベクトルと
平行に各端面の位置まで移動させる。これにより、各端
面の中心座標を求める。
Next, the coordinate positions of three points on the outer circumference of the tube are measured by a digitizer, and the measured coordinates are moved to the positions of the respective end faces in parallel with the normal vector. Thus, the center coordinates of each end face are obtained.

【0037】このように、各端面の「法線ベクトル」、
「座標位置」、および「中心座標」が得られることか
ら、上記と同様にして、「穴振り検査」以外の、「原管
長さ検査」、「面角検査」、および「面倒れ検査」行な
うことが可能になる。
Thus, the "normal vector" of each end face,
Since the “coordinate position” and the “center coordinate” are obtained, in the same manner as above, other than the “hole swing inspection”, the “raw tube length inspection”, “plane angle inspection”, and “plane inclination inspection” are performed. It becomes possible.

【0038】よって、本願発明の本質は、原管の種類に
関わりなく、原管が有する2つの端面を利用し、その各
端面の「法線ベクトル」、「座標位置」、および「中心
座標」を求めることにより、少なくとも「原管長さ検
査」、「面角検査」、および「面倒れ検査」を行なうこ
とにある。そして、必要に応じて、フランジに設けられ
たボルト穴の座標位置を測定することにより(ボルト穴
の座標位置を求める場合は、管部の外周上の3点の測定
は不要)、「穴振り検査」を行なうことにある。
Therefore, the essence of the present invention is to use the two end faces of the original pipe regardless of the type of the original pipe, and to use the “normal vector”, “coordinate position”, and “center coordinate” of each end face. In other words, at least "inspection of original pipe length", "inspection of surface angle", and "inspection of surface inclination" are performed. Then, if necessary, the coordinate position of the bolt hole provided in the flange is measured (when determining the coordinate position of the bolt hole, measurement of three points on the outer periphery of the pipe is unnecessary). Inspection ”.

【0039】[0039]

【発明の効果】この発明に基いた原管検査装置によれ
ば、熟練度に関係なくだれでもが行なえる簡単な操作に
より、測定判定値と図面寸法との差異により原管検査装
置の合否判定結果が明確となる。その結果、人的要因に
基く測定誤差が排除されるため原管の仕上り精度検査に
必要とされていた検査精度の向上を図ることが可能にな
り、検査作業の標準化を図ることが可能になる。また、
原管検査に必要とされるコストの削減および時間の短縮
化を図ることも可能になる。
According to the original pipe inspection apparatus based on the present invention, the pass / fail judgment of the original pipe inspection apparatus can be made by the difference between the measured judgment value and the drawing size by a simple operation that can be performed by anyone regardless of the skill level. The result is clear. As a result, measurement errors due to human factors are eliminated, so that it is possible to improve the inspection accuracy required for the finish accuracy inspection of the original tube, and to standardize the inspection work. . Also,
It is also possible to reduce the cost and time required for the original pipe inspection.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本実施の形態における原管検査装置を用い
た、検査工程を示すフロー図である。
FIG. 1 is a flowchart showing an inspection process using an original tube inspection apparatus according to the present embodiment.

【図2】 本実施の形態における原管検査装置の概略構
成を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a raw tube inspection apparatus according to the present embodiment.

【図3】 本実施の形態における原管検査装置の制御を
示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing control of the raw tube inspection device according to the present embodiment.

【図4】 本実施の形態における原管検査装置のデジタ
イザを用いたフランジ面測定を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing flange surface measurement using a digitizer of the raw tube inspection device according to the present embodiment.

【図5】 原管の仕上り精度を検査するボルト穴径の誤
差による問題を示すための図である。
FIG. 5 is a view showing a problem due to an error in a bolt hole diameter for inspecting a finishing accuracy of a raw pipe.

【図6】 本実施の形態における原管検査装置を用いた
演算方法の概念を説明するための第1の図である。
FIG. 6 is a first diagram for explaining the concept of a calculation method using the raw tube inspection device according to the present embodiment.

【図7】 本実施の形態における原管検査装置を用いた
演算方法の概念を説明するための第2の図である。
FIG. 7 is a second diagram for explaining the concept of the calculation method using the raw tube inspection device according to the present embodiment.

【図8】 本実施の形態における原管検査装置を用いた
演算方法の概念を説明するための第3の図である。
FIG. 8 is a third diagram for explaining the concept of the calculation method using the raw tube inspection device according to the present embodiment.

【図9】 「穴振り検査」を説明するための第1の図で
ある。
FIG. 9 is a first diagram for explaining “hole swing inspection”;

【図10】 「穴振り検査」を説明するための第2の図
である。
FIG. 10 is a second diagram for explaining “hole swing inspection”;

【図11】 曲がり管の構造を示す全体斜視図である。FIG. 11 is an overall perspective view showing the structure of a bent pipe.

【図12】 「面角検査」および「面倒れ検査」を説明
するための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining “surface angle inspection” and “surface tilt inspection”.

【図13】 従来技術における原管の検査工程を示すフ
ロー図である。
FIG. 13 is a flowchart showing a process of inspecting a raw tube according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 定盤、2 基準レール、3 デジタイザ、10 フ
レーム、20 原管、20A 第1フランジ、20a
ボルト穴、20B 第2フランジ、20b ボルト穴、
31,32,33,34,35 エンコーダ、36 測
定子、40 リニアスケール、100 原管検査装置、
200 PLC(パルスカウンタ)、300 PC。
1 surface plate, 2 reference rails, 3 digitizer, 10 frames, 20 original pipes, 20A first flange, 20a
Bolt hole, 20B second flange, 20b bolt hole,
31, 32, 33, 34, 35 encoder, 36 probe, 40 linear scale, 100 raw tube inspection device,
200 PLC (pulse counter), 300 PC.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F062 AA04 AA24 BB04 EE01 EE09 EE12 EE62 FF05 FF22 GG00 GG37 HH01 HH13 JJ01 MM04 MM07  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F term (reference) 2F062 AA04 AA24 BB04 EE01 EE09 EE12 EE62 FF05 FF22 GG00 GG37 HH01 HH13 JJ01 MM04 MM07

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 管部と、連結のためのボルト穴が複数設
けられた第1フランジ、および第2フランジとを有する
原管の仕上り精度を検査するための、原管検査装置であ
って、 前記原管をX軸、Y軸およびZ軸を有する3次元座標系
の所定位置に載置し、前記第1フランジの端面をなす第
1の平面の座標値、および前記第1フランジの前記ボル
ト穴の座標値を求めて、前記第1フランジの第1の平面
における第1中心座標値と、前記第1の平面の中心座標
値をとおる第1法線ベクトル値とを演算する第1フラン
ジ測定手段と、 前記第2フランジの端面をなす第2の平面の座標値、お
よび前記第2フランジの前記ボルト穴の座標値を求め
て、前記第2フランジの第2の平面における第2中心座
標値と、前記第2の平面の中心座標値をとおる第2法線
ベクトル値とを演算する第2フランジ測定手段と、 前記第1フランジの前記ボルト穴の座標値、前記第2フ
ランジの前記ボルト穴の座標値、前記第1中心座標値、
前記第2中心座標値、第1法線ベクトル値、および第2
法線ベクトル値に基き、原管の仕上り寸法を演算するた
めの寸法演算手段と、を備える、原管検査装置。
1. A raw pipe inspection apparatus for inspecting the finishing accuracy of a raw pipe having a pipe portion, a first flange provided with a plurality of bolt holes for connection, and a second flange, The raw tube is placed at a predetermined position in a three-dimensional coordinate system having an X axis, a Y axis, and a Z axis, coordinate values of a first plane forming an end surface of the first flange, and the bolt of the first flange. A first flange measurement for calculating a coordinate value of a hole and calculating a first central coordinate value of the first flange on a first plane and a first normal vector value passing through the central coordinate value of the first plane. Means for determining a coordinate value of a second plane forming an end face of the second flange, and a coordinate value of the bolt hole of the second flange, and obtaining a second center coordinate value of the second flange on a second plane. And a second method using the center coordinate value of the second plane A second flange measuring means for calculating a vector value, the coordinate values of the bolt hole of the first flange, the coordinate values of the bolt hole of the second flange, the first center coordinate value,
The second center coordinate value, the first normal vector value, and the second
An original pipe inspection device, comprising: dimension calculation means for calculating a finished dimension of an original pipe based on a normal vector value.
【請求項2】 前記寸法演算手段は、 前記原管の管長さを演算する管長さ演算手段と、 前記第1フランジと前記第2フランジとの相対的な取付
け角度である面角を演算する面角演算手段と、 前記管部の管軸に対する前記第1フランジの面倒れ、お
よび前記管部の管軸に対する前記第2フランジの面倒れ
を演算する面倒れ演算手段と、 前記第1フランジに設けられる前記ボルト穴位置と前記
第2フランジに設けられる前記ボルト穴位置との相対的
な位置関係を演算する穴振り演算手段と、を有する、原
管検査装置。
2. The size calculation means includes: a pipe length calculation means for calculating a pipe length of the original pipe; and a surface for calculating a face angle which is a relative mounting angle between the first flange and the second flange. Angle calculating means, surface tilt calculating means for calculating the surface tilt of the first flange with respect to the pipe axis of the pipe part, and the surface tilt of the second flange with respect to the pipe axis of the pipe part, and provided on the first flange. And a hole swing calculating means for calculating a relative positional relationship between the position of the bolt hole provided and the position of the bolt hole provided in the second flange.
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