JP2015184112A - Pipe centering tool and pipe centering method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配管を接続する際の芯出しに用いる冶具であり、特に３次元レーザ計測装置などを用いて行われる高精度な芯出しを要する配管の芯出しに好適な冶具、および当該冶具を用いた配管芯出し方法に関する。 The present invention is a jig used for centering when connecting pipes, and in particular, a jig suitable for centering pipes that require high-precision centering performed using a three-dimensional laser measuring device or the like, and the jig It is related with the piping centering method used.
高精度な芯出し作業を必要とする配管設備として、陽子線治療設備に用いられる真空ダクトなどを挙げることができる。このような設備における配管の芯出し作業は、従来、高さ方向（Ｚ軸方向）の位置決め作業と、水平方向（Ｘ、Ｙ軸方向）の位置決め作業とを個別に行う２段階の工程により行われていた。具体的には、芯出し作業の対象とされる２つの配管や機器の水平位置にケガキ線を入れ、このケガキ線を基準として、配管の側面側から、高さ方向の芯出し作業が行われる。高さ方向の芯出しが終了した後、配管の延設方向から、平面方向の芯出し作業を行う。このような方法での芯出し作業は、異なる方向からの計測を個別に行う必要があるために、作業が煩雑になると共に、時間がかかるといった問題があった。また、ケガキ線を基準として芯出しが成されるため、作業者の熟練度などにより、その精度にバラつきが生じてしまうといった問題もあった。 An example of piping equipment that requires high-precision centering is a vacuum duct used for proton beam treatment equipment. The pipe centering work in such facilities is conventionally performed in a two-stage process in which the positioning work in the height direction (Z-axis direction) and the positioning work in the horizontal direction (X and Y-axis directions) are individually performed. It was broken. Specifically, a marking line is placed at the horizontal position of two pipes and devices that are to be centered, and the centering work in the height direction is performed from the side of the piping with reference to the marking line. . After the centering in the height direction is completed, the centering operation in the planar direction is performed from the extending direction of the pipe. The centering work by such a method has a problem that the work becomes complicated and takes time because it is necessary to individually measure from different directions. Further, since the centering is performed based on the marking line, there is a problem that the accuracy varies depending on the skill level of the operator.
このような問題に鑑み、特許文献１に開示されているような芯出し技術が提案されている。特許文献１に開示されている技術は、配管中心が定められた機器（例えば加速器）に、芯出し用のプレートを設け、このプレートの先端に光学計測器用のターゲットを設けるという構成としている。ターゲットと配管中心との位置関係は、予め定められた一定の距離とされており、複数のターゲットを一直線上に配置することで、配管中心も一直線上に定まることとなる。このような技術では、配管中心とターゲットの位置が所定の距離だけシフトされているため、配管の延長線上に光学計測器を配置することなく、芯出し作業を行うことが可能となる。また、光学計測機器により、ターゲットの中心位置を一直線上に揃えるという芯出しを行うため、１工程での芯出し作業が可能となる。 In view of such a problem, a centering technique as disclosed in Patent Document 1 has been proposed. The technique disclosed in Patent Document 1 has a configuration in which a centering plate is provided in a device (for example, an accelerator) whose piping center is determined, and a target for an optical measuring instrument is provided at the tip of the plate. The positional relationship between the target and the center of the pipe is a predetermined fixed distance, and by arranging a plurality of targets on a straight line, the center of the pipe is also determined on a straight line. In such a technique, since the position of the pipe center and the target is shifted by a predetermined distance, it is possible to perform the centering operation without arranging an optical measuring instrument on the extension line of the pipe. In addition, since the centering of the target is performed by aligning the center position of the target on a straight line, the centering operation can be performed in one step.
上記特許文献１に開示されているような技術によれば、１箇所、１工程での芯出し作業が可能となると考えられる。しかし、特許文献１に開示されているような技術を行うためには、配管に付帯させる機器毎に芯出し用のプレートを高精度に固定する必要があり、プレート及び機器（輸送用磁石）それぞれに罫書線を記入し、それら罫書線を一致させた上で、位置調整作業を行うため、２段階で誤差が重畳される恐れがあると共に、事前作業に相当な時間を要することが考えられる。さらに、特許文献１に開示されているような技術では、接続機器の配置関係が曲線上となる場合、すなわちターゲットを一直線に配置できない場合には、適用することができないといった問題が生ずる。 According to the technique disclosed in Patent Document 1, it is considered that the centering operation can be performed in one place and in one process. However, in order to perform the technique disclosed in Patent Document 1, it is necessary to fix the centering plate with high accuracy for each device attached to the pipe, and each of the plate and the device (transport magnet) Since the ruled lines are filled in and the position is adjusted after the ruled lines are made coincident with each other, there is a possibility that errors may be superimposed in two stages, and a considerable amount of time is required for the preliminary work. Furthermore, the technique disclosed in Patent Document 1 has a problem that it cannot be applied when the arrangement relationship of the connected devices is on a curve, that is, when the target cannot be arranged in a straight line.
そこで本発明では、事前作業を簡易なものとし、かつ曲線上に配置された機器間における配管の芯出しにも適用することのできる配管芯出し用冶具、および配管芯出し方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a pipe centering jig and a pipe centering method that simplify the preliminary work and can also be applied to pipe centering between devices arranged on a curve. Objective.
上記目的を達成するための本発明に係る配管芯出し冶具は、３次元レーザ計測器を用いて機器間を接続する配管の芯出を行う際に使用する冶具であって、前記配管端部に固定するアタッチメントと、前記アタッチメントに連結され、前記配管の中心に回転中心を一致させた回転板と、前記回転板から延設されたオフセット部と、前記オフセット部の先端側に配置されるターゲットと、を備え、前記配管端部と、前記ターゲットの計測点とが同一平面上に配されるように構成したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a pipe centering jig according to the present invention is a jig used when centering pipes connecting between devices using a three-dimensional laser measuring instrument, and is provided at the pipe end. An attachment to be fixed, a rotating plate connected to the attachment and having a center of rotation coinciding with the center of the piping, an offset portion extending from the rotating plate, and a target disposed on the tip side of the offset portion The pipe end and the measurement point of the target are arranged on the same plane.
また、上記のような特徴を有する配管芯出し用冶具は、前記回転板に、前記オフセット部を水平位置を基準とした所定角度に保持するためのカウンターウエィト部を設けるようにすることが望ましい。 In the pipe centering jig having the above-described features, it is desirable that the rotating plate is provided with a counterweight portion for holding the offset portion at a predetermined angle with respect to a horizontal position.
このような構成とすることによれば、カウンターウェイト部が回転板を中心として垂下することとなる。よって、回転板の所定位置に設けられたオフセット部は、水平位置を基準として、所定角度となるように自動調整されることとなり、先端に設けられたターゲットを垂下位置以外の位置にシフトさせることが可能となる。 According to such a configuration, the counterweight portion hangs around the rotating plate. Therefore, the offset portion provided at the predetermined position of the rotating plate is automatically adjusted so as to have a predetermined angle with respect to the horizontal position, and the target provided at the tip is shifted to a position other than the hanging position. Is possible.
また、上記目的を達成するための本発明に係る配管芯出し方法は、配管端部に、当該配管の外周側へオフセットさせた状態でターゲットを配置し、前記ターゲットを重力により自然回転させて水平位置を基準とした所定角度に保持し、所定角度に保持されたターゲットに対して３次元レーザ計測器から測光を照射し、前記測光の照射によって得られた３次元座標から、前記オフセット分を減算することで前記配管端部の中心位置の３次元座標を算出し、算出された３次元座標と設計上の３次元座標とを一致させるように配管端部の位置調整を行うことを特徴とする。 Further, in the pipe centering method according to the present invention for achieving the above object, a target is arranged at a pipe end in a state where the target is offset to the outer peripheral side of the pipe, and the target is naturally rotated by gravity to be horizontal. The target is held at a predetermined angle with respect to the position, the target held at the predetermined angle is irradiated with photometry from a three-dimensional laser measuring instrument, and the offset is subtracted from the three-dimensional coordinates obtained by the photometry irradiation. Then, the three-dimensional coordinate of the center position of the pipe end is calculated, and the position of the pipe end is adjusted so that the calculated three-dimensional coordinate and the designed three-dimensional coordinate coincide with each other. .
さらに、上記のような特徴を有する配管芯出し方法は、１箇所に配置された３次元レーザ計測器を用いて、複数個所の配管端面の３次元座標の算出を行うようにする。 Furthermore, the pipe centering method having the above-described features calculates the three-dimensional coordinates of the pipe end faces at a plurality of locations using a three-dimensional laser measuring instrument arranged at one location.
このような方法を採ることにより、全ての機器における配管の３次元位置情報を共通な原点からの情報として得ることができる。よって、高精度な芯出し作業が可能となる。 By adopting such a method, it is possible to obtain three-dimensional position information of piping in all devices as information from a common origin. Therefore, a highly accurate centering operation can be performed.
上記のような特徴を有する配管芯出し用冶具によれば、配管芯出し作業を行う際の事前作業を簡易なものとし、かつ曲線上に配置された機器間における配管の芯出しにも適用することができる。 According to the pipe centering jig having the above-described features, the preliminary work when performing the pipe centering work is simplified, and it is also applied to pipe centering between devices arranged on a curve. be able to.
また、上記のような特徴を有する配管芯出し方法によれば、配管芯出し作業を行う際の事前作業を簡易なものとすることができる。さらに、曲線上に配置された機器間における配管の芯出しも行うことができる。 Moreover, according to the pipe centering method having the above-described features, it is possible to simplify the preliminary work when performing the pipe centering work. Furthermore, piping can be centered between the devices arranged on the curve.
以下、本発明の 配管芯出し用冶具、および配管芯出し方法に係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本実施形態に係る配管芯出し用冶具（以下、単に冶具１０と称す）を用いて芯出しを行う配管４０は、接続端部にフランジ４２を備えたものであることを前提とする（図１参照）。なお、図１は、芯出し対象とされる配管と実施形態に係る冶具の断面構造を示す図である。また、図２は、冶具を配管に固定するためのハウジング部の詳細な構成を示す図であり、図３は、同ハウジング部を解放した状態を示す図である。また、図４は、図１に記載した冶具の右側面を示す図であり、図５は、同左側面を示す図である。 Hereinafter, embodiments according to a pipe centering jig and a pipe centering method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It is assumed that the pipe 40 that performs centering using the pipe centering jig according to the present embodiment (hereinafter simply referred to as the jig 10) is provided with a flange 42 at the connection end ( (See FIG. 1). FIG. 1 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of a pipe to be centered and a jig according to the embodiment. Moreover, FIG. 2 is a figure which shows the detailed structure of the housing part for fixing a jig to piping, and FIG. 3 is a figure which shows the state which released the housing part. Moreover, FIG. 4 is a figure which shows the right side of the jig described in FIG. 1, and FIG. 5 is a figure which shows the left side.
本実施形態に係る冶具１０は、アタッチメント１２と、回転板１８、オフセット部２４、およびターゲット２６を基本として構成されている。アタッチメント１２は、冶具１０を配管に固定するための部位であり、フランジ部１４と、ハウジング部１６とを有する。フランジ部１４は、芯出し対象とする配管４０のフランジ４２に合致する直径、および外形を有するものとする。ハウジング部１６は、配管４０のフランジ４２と、アタッチメント１２を構成するフランジ部１４とを共締めすることができるカバーであれば良い。例えば、図２、図３に示すような半割れカバーであり、一方の端部には蝶番１６ａ、他方の端部には、締め込みのためのバックル１６ｂ等が設けられていれば良い。このような構成とすることで、配管４０のフランジ４２とフランジ部１４の双方を溝に挟み込み、半割れ状のカバーをバックル１６ｂで固定することが可能となる。 The jig 10 according to the present embodiment is configured based on the attachment 12, the rotating plate 18, the offset portion 24, and the target 26. The attachment 12 is a part for fixing the jig 10 to the pipe, and includes a flange portion 14 and a housing portion 16. The flange portion 14 has a diameter and an outer shape that match the flange 42 of the pipe 40 to be centered. The housing part 16 may be a cover that can fasten the flange 42 of the pipe 40 and the flange part 14 constituting the attachment 12 together. For example, the cover is a half-crack as shown in FIGS. 2 and 3, and a hinge 16a may be provided at one end, and a buckle 16b for tightening may be provided at the other end. By setting it as such a structure, it becomes possible to pinch both the flange 42 and the flange part 14 of the piping 40 in a groove | channel, and to fix a half-cracked cover with the buckle 16b.
そして、回転板１８は、アタッチメント１２の中心位置に合わせて設けられたベース部２０と、ベース部２０を基点として回転可能に設けられた回転フランジ部２２とを基本として構成される。ベース部２０は、アタッチメント１２のフランジ部１４の中心に接続、あるいはフランジ部１４の中心に立設される円柱、あるいは円筒状の部位である。本実施形態に係る冶具１０では、ベース部２０と回転フランジ部２２との間に、ベアリング２８を配置する構成としている。ベース部２０と回転フランジ部２２との間にベアリング２８を配置することで、回転フランジ部２２がベース部２０を中心として回転する際の摺動抵抗を抑えることが可能となる。 The rotating plate 18 is basically composed of a base portion 20 provided in accordance with the center position of the attachment 12 and a rotating flange portion 22 provided rotatably with the base portion 20 as a base point. The base portion 20 is a column or a cylindrical portion that is connected to the center of the flange portion 14 of the attachment 12 or is erected at the center of the flange portion 14. In the jig 10 according to the present embodiment, a bearing 28 is disposed between the base portion 20 and the rotating flange portion 22. By disposing the bearing 28 between the base portion 20 and the rotating flange portion 22, it is possible to suppress the sliding resistance when the rotating flange portion 22 rotates around the base portion 20.
オフセット部２４は、詳細を後述するターゲット２６を配管４０の中心位置から外周側へシフトさせるための要素である。図１に示す実施形態では、回転フランジ部２２の法線方向に延設される平板により構成されており、先端部にターゲット配置部２４ａを設けている。また、本実施形態では、回転フランジ部２２の中心（＝ベース部２０の中心）を基点として、オフセット部２４と反対側に、カウンターウェイト部３０を設けている。カウンターウェイト部３０は、回転フランジ部２２を基点として、オフセット部２４と反対側に延設される平板により構成されており、先端部に錘３２を配置可能な構成とされている。カウンターウェイト部３０の長さや錘３２の重さは、オフセット部２４（オフセット部２４の先端にターゲット２６を配置した状態）の重量との関係で、カウンターウェイト部３０の重量の方が重くなるように構成することが望ましい。このような構成とすることによれば、オフセット部２４の先端は、カウンターウェイト部３０との重量バランスの関係で、配管中心Ｌの延長線上の直上に位置することとなる。よって、事前作業により高精度な組み付け作業等を行うことなく、オフセット部２４を垂直位置に保持することが可能となる。 The offset part 24 is an element for shifting the target 26, whose details will be described later, from the center position of the pipe 40 to the outer peripheral side. In the embodiment shown in FIG. 1, the rotating flange portion 22 is constituted by a flat plate extending in the normal direction, and a target placement portion 24 a is provided at the tip portion. In the present embodiment, the counterweight portion 30 is provided on the opposite side of the offset portion 24 with the center of the rotating flange portion 22 (= center of the base portion 20) as a base point. The counterweight portion 30 is configured by a flat plate extending from the rotating flange portion 22 to the opposite side of the offset portion 24, and a weight 32 can be disposed at the tip portion. The length of the counterweight part 30 and the weight of the weight 32 are related to the weight of the offset part 24 (the state in which the target 26 is arranged at the tip of the offset part 24), so that the weight of the counterweight part 30 is heavier. It is desirable to configure. According to such a configuration, the tip of the offset portion 24 is positioned immediately above the extension line of the pipe center L due to the weight balance with the counterweight portion 30. Therefore, it is possible to hold the offset portion 24 in the vertical position without performing highly accurate assembly work or the like by preliminary work.
なお、実施形態に係る冶具１０では、カウンターウェイト部３０が無い場合には、オフセット部２４は、オフセット部２４およびターゲット２６の自重により、回転板１８の中心から垂下する位置にとどまることとなる。このような状態であっても、ターゲット２６を配管４０の中心位置から外周側へシフトさせていることに変わりは無く、実用上の問題も無い。しかしながら、カウンターウェイト部３０を設けることで、ターゲット２６を、３次元計測をする上での障害物が少ない配管上方へ配置することが可能となる。 In the jig 10 according to the embodiment, when the counterweight part 30 is not provided, the offset part 24 remains at a position depending from the center of the rotating plate 18 due to the weight of the offset part 24 and the target 26. Even in such a state, the target 26 is shifted from the center position of the pipe 40 to the outer peripheral side, and there is no practical problem. However, by providing the counterweight part 30, the target 26 can be disposed above the pipe with few obstacles in performing three-dimensional measurement.
ターゲット２６は、位置情報を取得するための３次元レーザ計測器５４の測光を反射するための要素である。実施形態で使用するターゲット２６は、例えば図１に示すように、球状の外形と、その中心に反射部を持つように構成されたリフレクタ２６ａを有する。このような基本構成を有するターゲット２６は、オフセット部２４の先端に設けられたターゲット配置部２４ａに備えられる。ターゲット配置部２４ａには、ターゲット２６の仕様に応じて、ターゲット配置台座２５が設けられる。ターゲット２６は、ターゲット２６を構成するリフレクタ２６ａの中心（測光反射部位）のＸ軸値あるいはＹ軸値が、配管４０における端面のＸ軸値あるいはＹ軸値と一致するように配置される。ターゲット配置台座２５は、Ｘ軸、あるいはＹ軸方向のシフト量を調整するために設けられる。なお、上述したように、ターゲット配置部２４ａは、配管中心Ｌの延長線の直上に位置することとなるため、シフト量を適正に調整されたターゲット２６のリフレクタ２６ａの中心は、配管端面軸心の鉛直上に位置することとなる。 The target 26 is an element for reflecting the photometry of the three-dimensional laser measuring instrument 54 for acquiring position information. For example, as shown in FIG. 1, the target 26 used in the embodiment includes a spherical outer shape and a reflector 26 a configured to have a reflecting portion at the center thereof. The target 26 having such a basic configuration is provided in a target placement portion 24 a provided at the tip of the offset portion 24. The target placement section 24 a is provided with a target placement base 25 according to the specifications of the target 26. The target 26 is arranged so that the X-axis value or Y-axis value of the center (photometric reflection part) of the reflector 26 a constituting the target 26 matches the X-axis value or Y-axis value of the end face of the pipe 40. The target placement base 25 is provided to adjust the shift amount in the X-axis or Y-axis direction. As described above, since the target placement portion 24a is positioned immediately above the extension line of the pipe center L, the center of the reflector 26a of the target 26 whose shift amount is appropriately adjusted is the pipe end face axis. It will be located on the vertical.
このような構成の冶具１０を使用する場合、アタッチメント１２を構成するフランジ部１４を配管端面のフランジ４２と合わせ、ハウジング部１６により固定する。固定された冶具１０は、ベアリング２８の作用により回転フランジ部２２が回動し、カウンターウェイト部３０が下方に来るように揺動する。カウンターウェイト部３０の揺動が収束すると、カウンターウェイト部３０は、配管中心Ｌの延長線の垂下位置に位置することとなる。この作用により、カウンターウェイト部３０と回転板１８の中心を基点として反対側に位置するオフセット部２４は、配管中心Ｌの延長線の直上位置に位置することとなる。 When the jig 10 having such a configuration is used, the flange portion 14 constituting the attachment 12 is aligned with the flange 42 on the pipe end surface and fixed by the housing portion 16. The fixed jig 10 swings so that the rotating flange portion 22 is rotated by the action of the bearing 28 and the counterweight portion 30 is positioned downward. When the swinging of the counterweight portion 30 converges, the counterweight portion 30 is located at a hanging position of an extension line of the pipe center L. Due to this action, the offset portion 24 located on the opposite side with respect to the center of the counterweight portion 30 and the rotating plate 18 is located immediately above the extension line of the pipe center L.
オフセット部２４におけるターゲット配置部２４ａに設けられたターゲット２６は、ターゲット配置台座２５により調整されているため、配管４０の端部の中心位置の直上に、リフレクタ２６ａの中心が位置することとなる。 Since the target 26 provided in the target placement portion 24 a in the offset portion 24 is adjusted by the target placement base 25, the center of the reflector 26 a is located immediately above the center position of the end portion of the pipe 40.
よって、このような冶具１０を用いることによれば、配管４０の芯出しを行う際の事前作業を極めて簡易なものとすることができる。また、実施形態に係るターゲット２６は、３次元レーザ計測器５４の測光を反射するものであるため、曲線上に配置された機器間における配管の芯出しにも適用することができる。 Therefore, by using such a jig 10, it is possible to make the preliminary work when the piping 40 is centered extremely simple. Moreover, since the target 26 according to the embodiment reflects the photometry of the three-dimensional laser measuring instrument 54, the target 26 can also be applied to pipe centering between devices arranged on a curve.
実際の機器における配管の芯出し作業について、図６を踏まえて説明する。まず、配管により接続する複数の機器（図６に示す例では、機器５０ａと機器５０ｂ）を所定の配置形態に合わせて設置する。この段階では、図６に示すように、機器５０ａから突出している配管４０Ａの配管中心Ｌ１と、機器５０ｂから突出している配管４０Ｂの配管中心Ｌ２の高さが一致していないこととする。 The piping centering operation in an actual device will be described with reference to FIG. First, a plurality of devices (device 50a and device 50b in the example shown in FIG. 6) connected by piping are installed in accordance with a predetermined arrangement form. At this stage, as shown in FIG. 6, it is assumed that the pipe center L1 of the pipe 40A protruding from the device 50a and the pipe center L2 of the pipe 40B protruding from the device 50b do not coincide with each other.
次に、各機器５０ａ，５０ｂから突出している配管４０Ａ，４０Ｂの端部に上述した冶具１０を備え付ける（なお、図６では、説明を簡単化するために冶具１０を取り付けた状態は示していないが、図１を援用するものとする。）。ここで、図７に示すように、各機器５０ａ，５０ｂから突出している配管４０Ａ，４０Ｂの間の間隔が広い場合には、長尺の配管４０Ｃを配置し、この配管４０Ｃと配管４０Ａ，４０Ｂとの間での芯出しを行うようにする。配管４０Ｃは、姿勢調節機構５２を介してダクトサポートにより支持する構成とすれば良く、Ｕ字ボルトなどにより、転がりを防止し、位置決めを成すようにしておく。なお、配管４０Ｃの芯出しも、配管４０Ａ，４０Ｂと同様に、各端部に冶具１０を備え付けて行うようにする。 Next, the jig 10 described above is provided at the ends of the pipes 40A and 40B protruding from the devices 50a and 50b (Note that FIG. 6 does not show the state in which the jig 10 is attached to simplify the description. However, FIG. 1 shall be used.) Here, as shown in FIG. 7, when the space | interval between piping 40A, 40B which protrudes from each apparatus 50a, 50b is wide, long piping 40C is arrange | positioned and this piping 40C and piping 40A, 40B are arranged. Align with the center. The piping 40C may be configured to be supported by a duct support via the attitude adjustment mechanism 52, and is prevented from rolling and positioned by a U-bolt or the like. In addition, the centering of the pipe 40C is performed by providing the jig 10 at each end, similarly to the pipes 40A and 40B.
次に、図８に示すように、各配管端部に備え付けた冶具１０のターゲット２６が見通せる位置に、３次元レーザ計測器５４を配置する。なお、図８においては、○で囲った部分が、それぞれ冶具１０の取り付け対象位置である。実施形態に係る冶具１０を取り付ければ、ターゲット２６が機器５０の影に隠れてしまうことを防ぎ、１箇所に配置した３次元レーザ計測器５４からの測光で、種々の位置に配置されたターゲット２６の３次元位置情報を計測することができる。 Next, as shown in FIG. 8, the three-dimensional laser measuring instrument 54 is arranged at a position where the target 26 of the jig 10 provided at each pipe end can be seen. In FIG. 8, the portions surrounded by circles are the attachment target positions of the jig 10. If the jig 10 according to the embodiment is attached, the target 26 is prevented from being hidden by the shadow of the device 50, and the target 26 arranged at various positions by photometry from the three-dimensional laser measuring instrument 54 arranged at one place. 3D position information can be measured.
３次元レーザ計測器５４からターゲット２６に向けて測光を照射し、各ターゲット２６の位置情報を取得する。取得された位置情報は、演算手段５６に取り込まれ、Ｚ軸値からオフセット分の高さＨ（図１参照）が減算され、配管端部中心の３次元位置情報が算出される。 Photometry is emitted from the three-dimensional laser measuring instrument 54 toward the target 26 to acquire position information of each target 26. The acquired position information is taken into the calculation means 56, and the offset height H (see FIG. 1) is subtracted from the Z-axis value to calculate the three-dimensional position information at the pipe end center.
その後、算出された３次元位置情報と、設計上の配管端部中心の３次元位置情報とが一致するように、機器５０ａ，５０ｂの下部に設けられた姿勢調節機構５２を操作することで、配管４０Ａ，４０Ｂの芯出しを行う。なお、姿勢調節機構５２の操作は、作業者等による手動操作であっても良いし、演算手段５６を介した電気信号により、モータ等のアクチュエータ（不図示）を作動させることによる操作であっても良い。 After that, by operating the attitude adjustment mechanism 52 provided at the lower part of the devices 50a and 50b so that the calculated three-dimensional position information and the three-dimensional position information of the design pipe end center coincide with each other, The pipes 40A and 40B are centered. The operation of the posture adjustment mechanism 52 may be a manual operation by an operator or the like, or an operation by operating an actuator (not shown) such as a motor by an electric signal via the calculation means 56. Also good.
姿勢調節機構５２の操作により、算出された３次元位置情報と設計上の３次元位置情報とが一致することで、配管４０Ａの配管中心Ｌ１と、配管４０Ｂの配管中心Ｌ２が一致する。互いに芯出しが成された配管４０Ａと配管４０Ｂとの隙間には、ベローズ４１が取り付けられ、ダクト経路が構成される。ベローズ４１は、長手方向への伸縮を可能とし、両端の開口部には、配管４０Ａ、および配管４０Ｂの端面に対応したフランジを備えている。配管４０Ａ，４０Ｂとベローズ４１との接合は、フランジ間にシールのためのＯリングを配置すると共に、チェーンクランプのような締結冶具を介して成せば良い。 By the operation of the attitude adjustment mechanism 52, the calculated three-dimensional position information matches the designed three-dimensional position information, so that the pipe center L1 of the pipe 40A matches the pipe center L2 of the pipe 40B. A bellows 41 is attached to a gap between the pipes 40A and 40B that are centered with each other, thereby forming a duct path. The bellows 41 can be expanded and contracted in the longitudinal direction, and provided with flanges corresponding to the end faces of the pipe 40A and the pipe 40B at the openings at both ends. The pipes 40A and 40B and the bellows 41 may be joined by placing an O-ring for sealing between the flanges and using a fastening jig such as a chain clamp.
上記のように、配管４０の芯出しを行う際の事前作業を極めて簡易なものとすることができる。また、実施形態に係るターゲット２６は、線上に配置された機器間における配管４０の芯出しにも適用することができる。 As described above, the preliminary work when the piping 40 is centered can be made extremely simple. Moreover, the target 26 according to the embodiment can also be applied to the centering of the pipe 40 between devices arranged on a line.
ここで、実際の芯出し作業は、連結対象とする配管同士が直線上で対向する位置にある場合に行うこととなることが多い。しかし、機器５０の影に隠れてしまう配管端部の３次元位置情報を計測する作業や、計測した３次元位置情報と、設計上の３次元位置情報とを一致させることで、配管中心の位置を適正な位置へ調節するという作業に関しては、接合する配管同士が直線上にある場合であっても、非直線の関係にある場合、すなわち曲線部分の配管であっても、実施形態に係る冶具１０を適用し、芯出し方法を実施することができる。 Here, the actual centering operation is often performed when the pipes to be connected are in positions that face each other on a straight line. However, the operation of measuring the three-dimensional position information of the pipe end that is hidden by the shadow of the device 50, or by matching the measured three-dimensional position information with the designed three-dimensional position information, the position of the pipe center As for the work of adjusting the position to an appropriate position, even if the pipes to be joined are in a straight line or in a non-linear relationship, that is, even in the case of a curved line pipe, the jig according to the embodiment 10 can be applied to perform the centering method.
なお、上記実施形態では、オフセット部２４と、カウンターウェイト部３０とが、回転板１８の中心を基点として対象位置となるように配置する旨記載した。しかしながら、本実施形態に係る冶具１０は、図９に示すように、オフセット部２４をカウンターウェイト部３０の対象位置からずらした場合であっても、その機能を果たすことができる。オフセット部２４の傾斜角度（例えば水平位置からの傾斜角度θ）は、オフセット部２４の長さや、ターゲット対座２５（ターゲット２６を含む）の重量と、カウンターウェイト部３０の長さや錘３２の重量のバランス、およびオフセット部２４とカウンターウェイト部３０の配置角度θ１の兼ね合いにより、無負荷状態で所定の角度を維持することとなる。このため、角度θの他、回転板１８の中心からオフセット部２４におけるターゲット配置部２４ａの中心までの距離Ｈが既知であれば、高さ方向のシフト量Ｈ０と、幅方向のシフト量Ｈ１をそれぞれ算出することができるからである。 In the above-described embodiment, it is described that the offset portion 24 and the counterweight portion 30 are arranged so as to be the target position with the center of the rotating plate 18 as a base point. However, the jig 10 according to the present embodiment can fulfill its function even when the offset portion 24 is shifted from the target position of the counterweight portion 30, as shown in FIG. The inclination angle of the offset portion 24 (for example, the inclination angle θ from the horizontal position) is the length of the offset portion 24, the weight of the target seat 25 (including the target 26), the length of the counterweight portion 30 and the weight of the weight 32. A predetermined angle is maintained in an unloaded state due to the balance and the arrangement angle θ 1 between the offset portion 24 and the counterweight portion 30. Therefore, the angle other theta, if the distance H to the center of the target arrangement portion 24a in the offset section 24 from the center of the rotating plate 18 is known, the shift amount H 0 in the height direction, the width direction shift amount H This is because 1 can be calculated.
１０………冶具、１２………アタッチメント、１４………フランジ部、１６………ハウジング部、１６ａ………蝶番、１６ｂ………バックル、１８………回転板、２０………ベース部、２２………回転フランジ部、２４………オフセット部、２４ａ………ターゲット配置部、２５………ターゲット配置台座、２６………ターゲット、２６ａ………リフレクタ、２８………ベアリング、３０………カウンターウェイト部、３２………錘、４０（４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ）………配管、４１………ベローズ、４２………フランジ、５０（５０ａ，５０ｂ）………機器、５２………姿勢調節機構、５４………３次元レーザ計測器、５６………演算手段。 10 ......... Jig, 12 ......... Attachment, 14 ......... Flange, 16 ......... Housing, 16a ......... Hinges, 16b ......... Buckle, 18 ...... Rotating plate, 20 ......... Base , 22 ......... Rotating flange, 24 ......... Offset section, 24a ......... Target placement section, 25 ......... Target placement base, 26 ......... Target, 26a ......... Reflector, 28 ......... Bearing , 30 ......... Counterweight part, 32 ......... Weight, 40 (40A, 40B, 40C) ......... Piping, 41 ......... Bellows, 42 ......... Flange, 50 (50a, 50b) ......... Device , 52... Posture adjustment mechanism, 54... 3D laser measuring instrument, 56.
Claims (4)
前記配管端部に固定するアタッチメントと、
前記アタッチメントに連結され、前記配管の中心に回転中心を一致させた回転板と、
前記回転板から延設されたオフセット部と、
前記オフセット部の先端側に配置されるターゲットと、を備え、
前記配管端部と、前記ターゲットの計測点とが同一平面上に配されるように構成したことを特徴とする配管芯出し用冶具。 A jig used when centering pipes connecting between devices using a three-dimensional laser measuring instrument,
An attachment to be fixed to the pipe end;
A rotating plate connected to the attachment and having a center of rotation coinciding with the center of the pipe;
An offset portion extending from the rotating plate;
A target disposed on the tip side of the offset portion,
A pipe centering jig characterized in that the pipe end and the measurement point of the target are arranged on the same plane.
前記ターゲットを重力により自然回転させて水平位置を基準とした所定角度に保持し、
所定角度に保持されたターゲットに対して３次元レーザ計測器から測光を照射し、
前記測光の照射によって得られた３次元座標から、前記オフセット分を減算することで前記配管端部の中心位置の３次元座標を算出し、
算出された３次元座標と設計上の３次元座標とを一致させるように配管端部の位置調整を行うことを特徴とする配管芯出し方法。 Place the target at the end of the pipe, offset to the outer periphery of the pipe,
The target is rotated naturally by gravity and held at a predetermined angle with respect to the horizontal position,
Irradiate photometry from a three-dimensional laser measuring instrument to a target held at a predetermined angle,
By calculating the three-dimensional coordinates of the center position of the pipe end by subtracting the offset from the three-dimensional coordinates obtained by the photometric irradiation,
A pipe centering method comprising adjusting the position of a pipe end so that the calculated three-dimensional coordinates coincide with the designed three-dimensional coordinates.
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| JPS62157514A (en) * | 1985-12-28 | 1987-07-13 | Sanwa Kizai Co Ltd | Apparatus for measuring displacement quantity of small caliber pipe embedding and propelling machine |
| GB2231357A (en) * | 1989-05-05 | 1990-11-14 | Oreco Oilfield Services Limite | Downhole assembly |
| JPH08219790A (en) * | 1995-02-20 | 1996-08-30 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | Reflecting plate-holding jig |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56172709U (en) * | 1980-05-22 | 1981-12-19 | ||
| JPS62157514A (en) * | 1985-12-28 | 1987-07-13 | Sanwa Kizai Co Ltd | Apparatus for measuring displacement quantity of small caliber pipe embedding and propelling machine |
| GB2231357A (en) * | 1989-05-05 | 1990-11-14 | Oreco Oilfield Services Limite | Downhole assembly |
| JPH08219790A (en) * | 1995-02-20 | 1996-08-30 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | Reflecting plate-holding jig |
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