JP2011203179A - 水圧試験機の自動運転装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 密封不良やパイプの長さに応じたテールストックの位置決め変更時間をかけずにパイプのテールストックを的確に固定し、パイプの水圧試験を行う自動運転装置の提供。
【解決手段】 パイプ２１の水圧試験装置に有するシリンダ１５のストローク量の前進限と後退限を制御する装置で、前進限検出用スイッチ１２、前進限用ストライカー１０、後退限検出用スイッチ１３、後退限用ストライカー１１で構成し、シリンダ１５の動作方向に平行に２本のアングル７、８を設け、アングル７はシリンダ１５と一体に移動し、アングル８は固定し、アングル７に後退限用ストライカー１１とレール２０を介して前進限用ストライカー１０を平列に設け、アングル８に前進限検出用スイッチ１２と後退限検出用スイッチ１３を設け、前進限検出用スイッチが前進限用ストライカーを、後退限検出用スイッチが後退限用ストライカーを検出するように２本のアングルを対向配置した。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ヘッドストックとテールストックを備え、パイプの長さに合わせてテールストックを固定する形式のパイプの水圧試験機における自動運転装置に関するものである。

パイプの水圧試験機では、パイプの両端を密封してパイプ内へ高圧水を導入してパイプのシール性を試験する装置である。パイプ端からの水漏れおよびパイプの冶具への衝突を防止するために、パイプの長さに合わせてヘッドストックとテールストックの位置決めを行う必要がある。そこで、パイプのヘッドストックとテールストックを連結するテンションロッドに設けたロック溝に、パイプのテールストックを固定する方法（例えば、特許文献１参照。）や、ロック溝を設けたフレームを設け、このフレームにパイプのテールストックを固定する方法がある。しかし、どちらの場合でも、パイプの長さとロック溝の位置が適応しない場合の処置が困難である。

また、パイプのテールストックを走行させる走行レールと平行にストライカーを複数段にわたって区画して配置し、テールストックと一体に複数の無接触スイッチをストライカーの各段に配設し、このストライカーによりパイプのテールストックを区画して管理することにより、無接触スイッチを利用して自動で位置決めする装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。しかし、異なった長さのパイプを連続して試験する場合は、テールストック位置の変更にかかる時間が作業効率に大きく影響するなど、区画内においてパイプの長さが小さくなる場合の対応が困難である。

特開昭５９−３３３３ 実公平２−４５７９９

上述のテンションロッドに設けたロック溝あるいはフレームに設けたロック溝の位置がパイプの長さに適応していない場合は、試験位置へパイプを投入した際に、パイプの接触による設備の破損やパイプ両端の密封不良により水圧試験が困難であった。また、上述したように、水圧試験を行うためには、パイプの長さに応じたテールストックの位置決めを行うが、異なった長さのパイプを連続して試験する場合には、テールストック位置の変更に時間がかかるため、作業効率に大きく影響してきた。

そこで、本願発明が解決しようとする課題は、上述の先行技術文献におけるような密封不良やパイプの長さに応じて行うテールストックの位置決めのために行う位置変更の時間をかけることなく、水圧試験するパイプのテールストックを的確に固定して、パイプの水圧試験を行い得る自動運転装置を提供することである。

パイプの水圧試験機はシールパッキンを装着したパッキンホルダーとパッキンホルダー押さえの２つの冶具を前面に装着したストックを有する装置で、このストックにはパイプのヘッド側のヘッドストックとテール側のテールストックの２種類がある。そして、これらのヘッドストックとテールストックはそれぞれに有する油圧シリンダにより前後に移動させられる装置である。また、ヘッドストック側とテールストック側のそれぞれの油圧シリンダは対向して配置された装置であり、対向する油圧シリンダの間を試験位置とし、この間に投入されたパイプの両端をシールパッキンにより密封する機構となっている。ヘッドストックには高圧水充填用の配管が接続されており、テールストックにはパイプ内のエアー抜きおよび排水用の配管が接続されている。

そして、本発明に係る装置は、それぞれの油圧シリンダと連動して移動するストライカーとシリンダの位置検出用スイッチから構成される装置により、試験するパイプをストロークして挟持するためのシリンダのストローク量を制御する装置である。

すなわち、上記の課題を解決するための本発明の手段では、第１の手段は、水圧試験機からなるパイプの水漏れの試験装置であり、この試験装置に有するシリンダのストローク量すなわちストロークの前進限と後退限を制御する装置であり、前進限検出用スイッチ、前進限用ストライカー、後退限検出用スイッチ、後退限用ストライカーで構成される装置であり、シリンダの動作方向に対して平行に２本のアングルを設置している。一方のアングルは油圧シリンダと一体となって移動するよう配置され、他の一方のアングルは位置が変化しないよう固定されている。どちらか一方のアングルに前進限検出用スイッチと後退限検出用スイッチを並列に配置し、他の一方のアングルには前進限用ストライカーと後退限用ストライカーを配置している。ただし、前進限検出用スイッチが前進限用ストライカーを、後退限検出用スイッチが後退限用ストライカーを検出するよう２本のアングルを対向して設置した装置である。

第２の手段は、第１の手段の試験装置に有するシリンダのストローク量すなわちストロークの前進限と後退限を制御する装置において、前進限用ストライカー、前進限検出用スイッチ、後退限用ストライカー、後退限検出用スイッチの４つの要素は、その３つの要素を固定可能とし、残りのひとつは可動できる要素としている。さらに、これらの４つの要素により、シリンダの前後位置を自動的に検出してシリンダストロークを制御することにより、パイプのヘッド部の水圧試験の位置を自動的に変更することを特徴とする請求項１の手段の水圧試験機の自動運転装置である。

本発明は上記の手段としたことで、第１の手段の装置では、水圧試験機によりパイプの水漏れすなわちシール性を試験する際に、同じテールストック位置におけるパイプのシール性の試験可能なパイプの長さ範囲を種々の長さのパイプに拡大でき、その結果、試験の作業効率が向上できる。しかも、この第２の手段の装置では、パイプを水圧試験機に投入してから抽出するまでの試験をパイプの長さに合わせて自動的に実施できる。

水圧試験機のテール側の装置を一部省略して概略的に示す平面図である。 水圧試験実施時の水圧試験機の一部を省略して概略的に示す側面図である。 水圧試験実施時の水圧試験機の一部を省略して概略的に示す平面図である。 水圧試験機のヘッドストック側のシリンダストロークの調整機構を概略的に示す側面図である。 図１のＡ−Ａで切断して見た水圧試験機のヘッドストックの概略的な正面図である。である。

本発明の水圧試験機の装置について、図面を参照して以下に詳細に説明する。
水圧試験機は図１に示すヘッドストック１と図２に示すテールストック２を有する。このヘッドストック１の後端にはヘッドストック１を前方に移動するヘッドストックストック搬送装置１４ａを有する。このヘッドストックストック搬送装置１４ａは水平なフレーム１６に載置され、水平なフレーム１６上を前後に移動できる。さらにヘッドストック１とテールストック２の前部には、パイプ２１の端部をシールするシール用のパッキンを装着したパッキンホルダー３と、その前方のパッキンホルダー押さえ４が形成されている。一方、テールストック２の後端にはテールストック２を前方に移動するテールストック搬送装置１４ｂを有する。このテールストック搬送装置１４ｂは水平なフレーム１６に載置され、水平なフレーム１６上を前後に移動できる。さらにテールストック搬送装置１４ｂの下部にはロック装置５が設けられており、このロック装置５を嵌合するためのロック溝６が水平なフレーム１６に設けられている。これらのロック装置５とロック溝６からなるテールストック搬送装置１４の位置決め機構を形成している。このロック溝６は、図２に示すように、水圧試験機の水平なフレーム１６の後半部に間隔を空けて設けられており、水圧試験の可能な範囲を限定している。

パイプ２１の水圧試験を実施する時には、図３に示すように、ヘッドストック１とテールストック２の間の試験位置に移送されてきたパイプ２１を検知すると、パイプ２１の両端を密封するために、ヘッドストック１およびテールストック２のそれぞれの背後にあるシリンダ１５が試験するパイプ２１の方へ油圧シリンダ１７によって自動的に伸ばされ、ヘッドストック１およびテールストック２がそれぞれ前進してパイプ２１に当接する機能となっている。これらのシリンダ１５はシリンダチャック１６で把持されてスライダー１８に載置されており、このスライダー１８の後部に取り付けた油圧シリンダ１７でシリンダ１５は伸縮してスライダー１８と共に前後に移動される。

図４に示すように、ヘッドストック１側では、シリンダ１５の動作で前後に移動するように、Ｌ字状のアングル７の垂直な基部がシリンダチャック１６と共にスライダー１８に設置されている。このスライダー１８は水平なフレーム１９に載置されてフレーム１９の前後方向に移動可能になっている。この場合、Ｌ字状のアングル７はその上部の水平な一辺７ａをシリンダ１５の動作方向と平行にしてスライダー１８に取り付けられている。さらにパイプ２１のヘッド側の水漏れ水圧試験用の貯水槽９がヘッドストック搬送装置１４ａの後方で支持台２４に載置されている。さらにアングル７の上部の水平な一辺７ａと平行に上下で対向して水平に配置したアングル８が貯水槽９の前面に設置されている。

シリンダ１５の動作方向の前後に平行なＬ字状のアングル７の水平な一辺７ａの後部のシリンダ１５の後端側に後退限用ストライカー１１を取り付けている。このアングル７に取り付けている後退限用ストライカー１１からシリンダ１５の先端に向かうレール２０をアングル７に平行に設け、このレール２０の前部に前進限用ストライカー１０を取り付けている。この前進限用ストライカー１０はレール２０でその設置位置を調整することができる。また、後退限用ストライカー１１と前進限用ストライカー１０を検出するための２つの無接触スイッチを貯水槽９に設置のアングル８に配置している。これらの２つの無接触スイッチの中で、シリンダ１５の後端側のスイッチを後退限検出用スイッチ１３とし、シリンダ１５の前端側のスイッチを前進限検出用スイッチ１２としている。さらに水圧試験するパイプ２１をヘッドストック１とテールストック２の試験位置に保持するために、図５に示すように、パイプ２１を中央に下部から支持するＶブロック２２とフレーム１９の水平部に沿って左右から中央に移動してパイプ２１を挟持する左右のクランプ２３を有する。Ｖブロック２２とクランプ２３はクランピングキャリッジに固定されており、クランピングキャリッジはフレーム１９上を移動可能とし、クランピングキャリッジはヘッドストック１とテールストック２の間に複数個配置される。

テールストック２側にも上記のヘッドストック１側と同様の装置を設置しており、貯水槽９をテールストック搬送装置１４ｂの後方に有していない点を除くとヘッドストック１側と略同一である。テールストック２側には、水平なフレーム１９に載置したスライダー１８にＬ字状のアングル７が設置されている。この上部に水平な一辺７ａを有するＬ字状のアングル７は、水平なフレーム１９の前後方向にスライダー１８により移動可能とされている。シリンダ１５の動作方向の前後と平行に配置されたＬ字状のアングル７の水平な一辺７ａの後部である、シリンダ１５の後端側に後退限用ストライカー１１を取り付けている。さらに、このアングル７に取り付けた後退限用ストライカー１１からシリンダ１５の先端に向かうレール２０をアングル７に平行に取り付け、このレール２０の前部に前進限用ストライカー１０を設置している。この前進限用ストライカー１０はレール２０でその設置位置を前後に調整することができる。一方、パイプ２１のテール側では、水平なアングル８はテールストック搬送装置１４の上部に設置されている。このアングル８に後退限用ストライカー１１と前進限用ストライカー１０を検出するための２つの無接触スイッチを配置し、これらのスイッチのうち、シリンダ１５の後端側に取り付けたスイッチを後退限検出用スイッチ１３とし、シリンダ１５の前端側に取り付けたスイッチを前進限検出用スイッチ１２としている。

本発明の第２の発明に係る手段の装置では、第１の発明に係る手段の前進限用ストライカー１０と、前進限検出用スイッチ１２と、後退限用ストライカー１１と、後退限検出用スイッチ１３の４つの要素のうちの３つの要素はアングル７の水平な一辺７ａおよび水平なアングル８に固定可能であるが、残るひとつの要素は移動できるものとなっており、試験するパイプ２１の長さに合わせて、これらの要素の位置を前後に変更し得るものとしている。これらの要素の位置の前後への変更と同時に、ヘッドストック１側とテールストック２側のそれぞれのシリンダ１５のストローク量を、上記した前進限用ストライカー１０と前進限検出用スイッチ１２と後退限用ストライカー１１と後退限検出用スイッチ１３の４つの要素により、シリンダ１５の前後位置を自動的に検出し、この検出によりシリンダ１５のストローク量を制御して、パイプ２１のヘッド部を適切な水圧試験の検査位置に自動的に配置し、ヘッドストック１側のパイプ２１の水圧試験機の自動運転装置となっている。

１ ヘッドストック
２ テールストック
３ パッキンホルダー
４ パッキンホルダー押さえ
５ ロック装置
６ ロック溝
７ アングル
７ａ 水平な一辺
８ アングル
９ 貯水槽
１０ 前進限用ストライカー
１１ 後退限用ストライカー
１２ 前進限検出用スイッチ
１３ 後退限検出用スイッチ
１４ａ ヘッドストック搬送装置
１４ｂ テールストック搬送装置
１５ シリンダ
１６ シリンダチャック
１７ 油圧シリンダ
１８ スライダー
１９ フレーム
２０ レール
２１ パイプ
２２ Ｖブロック
２３ クランプ
２４ 支持台

Claims (2)

1. シールパッキンを装着したパッキンホルダーとパッキンホルダー押さえの２つの冶具を前面に装着したストックがヘッドストックとテールストックの２種類あり、これらのストックを油圧シリンダにより前後させる装置である水圧試験機において、シリンダストロークの前進限と後退限を制御する装置であって、前進限用ストライカー、前進限検出用スイッチ、後退限用ストライカー、後退限検出用スイッチで構成される装置とし、シリンダ動作方向に対して平行に２本のアングルを設置し、一方のアングルは油圧シリンダと一体となって移動するよう配置し、もう一方は位置が変化しないよう固定し、どちらか一方のアングル上に上記の前進限検出用スイッチと上記の後退限検出用スイッチを並列に配置し、もう一方のアングルには上記の前進限用ストライカーと上記の後退限用ストライカーを配置し、かつ２本のアングルを上記の前進限検出用スイッチが上記の前進限用ストライカーを、上記の後退限検出用スイッチが上記の後退限用ストライカーを検出するよう対向して設置することを特徴とする水圧試験機の自動運転装置。
2. 前進限検出用スイッチ、前進限用ストライカー、後退限検出用スイッチ、後退限用ストライカーの４つの要素は、その３つの要素を固定可能とし、残りのひとつは可動できる要素として、これらの４つの要素によりシリンダの前後位置を自動的に検出してシリンダストロークを制御してパイプのヘッド部の水圧試験の位置を自動的に変更することを特徴とする請求項１に記載の水圧試験機の自動運転装置。

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