JP2016117084A - 未拡管部の検出装置および検出方法、並びに溶接鋼管の製造設備および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】鋼管の未拡管部を簡便に検出することができる、未拡管部の検出装置および検出方法、並びに鋼管の製造設備および製造方法を提供すること。【解決手段】拡管装置２を用いた複数の拡管工程により拡管される鋼管Ｓの領域のうち、２つの拡管工程によって重複して拡管される重複領域が拡管されるときの、拡管装置２の拡管圧力に基づいて、鋼管Ｓの未拡管部の有無を判定する判定部３１を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、溶接鋼管の未拡管部の検出装置および検出方法、並びに溶接鋼管の製造設備および製造方法に関するものである。

ラインパイプ配管用や構造用等に用いられる大径溶接鋼管を製造する際、鋼管の真円度を高めるための拡管が行われる。具体的には、鋼管の内部に挿入された拡管ヘッドが鋼管を押し広げることで、鋼管が拡管されると同時に鋼管の真円度が向上する。通常、鋼管を拡管する際には、長手方向に分割された鋼管の複数の拡管領域に対応して、複数の拡管工程により拡管が行われることで鋼管の全長が拡管される。このとき、各拡管工程では、拡管ヘッドの長さに応じた複数パスでの拡管が行われる。

特許文献１には、溶接鋼管の管中央部を最初に拡管し、その後拡管されていない管端部の真円度および真直度の少なくともいずれかを測定し、測定結果から管端部の各断面における比較的小径な対向内面に潤滑を施した後に管端部の拡管を行う拡管方法が開示されている。特許文献１に記載の拡管方法によれば、特に管端部における溶接鋼管の真円度および真直度を高精度化することが可能となる。

特開昭５６−７７０３３号公報

しかし、特許文献１に記載の拡管方法のように、複数の拡管領域に対して複数の拡管工程で拡管がそれぞれ行われる場合、固定された拡管ヘッドに対して溶接鋼管を移動させることで各拡管領域が拡管される。このとき、溶接鋼管の移動位置を検出する検出器の制御系に異常が発生すると、拡管が行われていない未拡管部が鋼管に発生してしまう。通常、拡管を行う拡管装置に溶接鋼管を配した状態で未拡管部の有無を判定することは難しいため、他の設備へと鋼管を搬送された後に未拡管部の有無が判定される。このとき、未拡管部が有りと判定された溶接鋼管は、拡管装置へと再度搬送され、未拡管部の拡管が行われる。この場合、拡管装置の生産性が低下してしまうことが問題であった。

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、溶接鋼管の未拡管部を簡便に検出することができる、未拡管部の検出装置および検出方法、並びに溶接鋼管の製造設備および製造方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る未拡管部の検出装置は、拡管装置を用いた複数の拡管工程により拡管される溶接鋼管の領域のうち、２つの拡管工程によって重複して拡管される重複領域が拡管されるときの、拡管装置の拡管圧力に基づいて、溶接鋼管の未拡管部の有無を判定する判定部を備えることを特徴とする。
また、本発明の一態様に係る未拡管部の検出方法は、拡管装置を用いた複数の拡管工程により溶接鋼管を拡管する際に、溶接鋼管の拡管される領域のうち、２つの拡管工程によって重複して拡管される重複領域が拡管されるときの拡管圧力に基づいて、溶接鋼管の未拡管部の有無を判定することを特徴とする。
また、本発明の一態様に係る溶接鋼管の製造設備は、上記未拡管部の検出装置と、複数の拡管工程で溶接鋼管を拡管する拡管装置とを備えることを特徴とする。
また、本発明の一態様に係る溶接鋼管の製造方法は、上記未拡管部の検出方法を用いて、溶接鋼管の未拡管部の有無を判定することを特徴とする。

本発明に係る未拡管部の検出装置および検出方法、並びに溶接鋼管の製造設備および製造方法によれば、溶接鋼管の未拡管部を簡便に検出することができる。

本発明の一実施形態に係る溶接鋼管の製造設備を示す構成図である。 拡管部を示す一部断面図である。 拡管開始時の状態を示す説明図である。 拡管時の状態を示す説明図である。 溶接鋼管の拡管領域を示す説明図である。 第１拡管工程における拡管圧力を示すグラフである。 第２拡管工程における拡管圧力を示すグラフである。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
＜拡管装置の構成＞
はじめに、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係る溶接鋼管の製造設備１の構成について説明する。本発明の一実施形態に係る溶接鋼管の製造設備１は、図１に示すように、拡管装置２と、検出装置３とを備える。製造設備１で拡管される溶接鋼管である鋼管Ｓは、ＵＯＥ方式やブレスベンド方式で成形および溶接された、外径が４００ｍｍ以上の大径溶接鋼管である。製造設備１では、不図示の他の製造設備にて成形および溶接された鋼管Ｓを拡管することで、鋼管Ｓの真円度が向上する。

拡管装置２は、第１拡管部２ａと、第２拡管部２ｂと、制御部２ｃとを有し、鋼管Ｓを拡管する加工装置である。
第１拡管部２ａは、軸部２１ａと、拡管ヘッド２２ａと、駆動部２３ａと、グリッパ台車２４ａと、パイプ受けロール２５１ａ〜２５５ａとを有する。軸部２１ａは、図２に示すように、ホーン２１１ａと、ドローバー２１２ａとを有する。拡管ヘッド２２ａは、コーン２２１ａと、ダイ２２２ａとを有する。

軸部２１ａのホーン２１１ａは、略円筒状の部材であり、一端が駆動部２３ａの筐体に固定され、他端がダイ２２２ａに接続される。軸部２１ａのドローバー２１２ａは、円柱状の部材であり、一端側が駆動部２３ａの内部に設けられた油圧シリンダ等の駆動手段へと接続され、他端側がコーン２２１ａに固定される。拡管ヘッド２２ａのコーン２２１ａは、円錐台形を有する部材であり、内部にドローバー２１２ａが挿入された状態でドローバー２１２ａに固定される。拡管ヘッド２２ａのダイ２２２ａは、略円筒状の部材であり、内部にコーン２２１ａの外周面の傾きに対応したテーパーが形成され、一端側の外周面に外周の径が小さくなるようにさらにテーパーが形成される。つまり、拡管ヘッド２２ａは、コーン２２１ａがダイ２２２ａに対して楔状に設けられる。また、ダイ２２２ａは、長手方向に４００〜１，１００ｍｍ程度の長さを有し、略円筒状の円周方向に均等な長さに分割した複数の部材からなる。駆動部２３ａは、内部に油圧シリンダ等の駆動手動を有する装置である。

駆動部２３ａは、内部に油圧シリンダ等の駆動手段を有し、制御部２ｃの指示に基づいて、駆動手段に接続されたドローバー２１２ａをドローバー２１２ａの長手方向に平行に移動させる。また、駆動部２３ａは、ドローバー２１２ａを移動させる際に、シリンダの油圧実績を拡管圧力として判定部３１へと送信する。
グリッパ台車２４ａは、先端に保持部２４１ａを有する。保持部２４１ａは、パイプ受けロール２５１ａ〜２５５ａに設けられた鋼管Ｓの端部を挟持することで、鋼管Ｓを保持する。グリッパ台車２４ａは、保持部２４１ａが鋼管Ｓの端部を保持した状態で、軸部２１ａの長手方向に平行に移動することで、鋼管Ｓを移動させる。また、グリッパ台車２４ａは、制御部２ｃの指示に基づいて、鋼管Ｓを保持および移動させる。

パイプ受けロール２５１ａ〜２５５ａは、軸部２１ａの長手方向の中心軸に重畳して、軸部２１ａの長手方向に並んで設けられる。パイプ受けロール２５１ａ〜２５５ａは、鋼管Ｓを下方から支持し、鋼管Ｓの軸部２１ａの長手方向に平行な方向への移動を補助する。
第１拡管部２ａは、拡管ヘッド２２ａが鋼管Ｓの内部に配された状態で、駆動部２３ａによってドローバー２１２ａが移動することで、ダイ２２２ａを周方向外方へと広げる。この動作によって、ダイ２２２ａが鋼管Ｓを内部から押し広げることで、鋼管Ｓが拡管される。また、第１拡管部２ａは、パイプ受けロール２５１ａ〜２５５ａに設けられる鋼管Ｓの一端側に駆動部２３ａ、他端側にグリッパ台車２４ａがそれぞれ配されることで、鋼管Ｓの一端側の領域を拡管する。拡管時の動作の詳細については後述する。

第２拡管部２ｂは、第１拡管部２ａと同じ構成を有する。つまり、第２拡管部２ｂは、軸部２１ｂと、拡管ヘッド２２ｂと、駆動部２３ｂと、グリッパ台車２４ｂと、パイプ受けロール２５１ｂ〜２５５ｂとを有する。なお、第２拡管部２ｂは、第１拡管部２ａと異なり、パイプ受けロール２５１ｂ〜２５５ｂに設けられる鋼管Ｓの他端側に駆動部２３ｂ、一端側にグリッパ台車２４ｂがそれぞれ配される。このため、第２拡管部２ｂは、第１拡管部２ａにて拡管される領域と逆側となる、鋼管Ｓの他端側の領域を拡管する。
制御部２ｃは、第１拡管部２ａおよび第２拡管部２ｂの拡管動作を制御することで、鋼管Ｓの拡管を行う。拡管装置２の拡管動作の詳細については後述する。

検出装置３は、判定部３１と、表示部３２と、警報部３３とを有する。
判定部３１は、駆動部２３ａ，２３ｂから拡管圧力を取得および記憶し、取得した拡管圧力に基づいて鋼管Ｓの未拡管部の有無を判定する。未拡管部の判定方法については後述する。
表示部３２は、モニタ等の表示装置であり、判定部３１による未拡管部の有無についての判定結果を表示する。警報部３３は、スピーカ等の音響装置であり、判定部３１により未拡管部が有りと判定された場合に、判定結果を異常として音声等で通知する。

＜鋼管の拡管動作＞
次に、図３〜図５を参照して、拡管装置２の拡管動作について説明する。本実施形態では、拡管装置２を用いて鋼管Ｓを拡管する際、第１拡管工程および第２拡管工程の２つの拡管工程で拡管を行うことで、鋼管Ｓの全長を拡管する。この際、第１拡管工程では、第１拡管部２ａを用いて鋼管Ｓの一端側の第１拡管領域を拡管し、第２拡管工程では、第２拡管部２ｂを用いて鋼管Ｓの他端側の第２拡管領域を拡管する。

［第１拡管工程］
はじめに、第１拡管工程について説明する。まず、第１拡管工程では、図３（ａ）に示すように、鋼管Ｓを第１拡管部２ａのパイプ受けロール２５１ａ〜２５３ａの上に配置させる。鋼管Ｓには、他の製造設備にて略パイプ状に加工され、継ぎ目が溶接されたものが用いられる。
次いで、グリッパ台車２４ａの保持部２４１ａは、鋼管Ｓの他端側となるＢ側の端部を挟持する。さらに、制御部２ｃは、グリッパ台車２４ａを拡管開始位置まで移動させる。このとき、グリッパ台車２４ａは、鋼管Ｓの長手方向に平行な方向に移動することで、鋼管Ｓを軸部２１ａの長手方向に平行な方向に移動させる。拡管開始位置は、図３（ｂ）に示す位置であり、拡管ヘッド２２ａのダイ２２２ａが鋼管Ｓの一端側となるＡ側の端部の内部に部分的に挿入された位置である。

さらに、制御部２ｃは、駆動部２３ａを駆動させることで、鋼管Ｓの拡管を行う。このとき、駆動部２３ａは、内部に設けられた駆動手段により、ドローバー２１２ａを駆動部２３ａ側へと移動させる。また、図４に示すように、ドローバー２１２ａの移動に伴い、ドローバー２１２ａの先端に固定されたコーン２２１ａが駆動部２３ａ側へと移動する。ここで、コーン２２１ａがダイ２２２ａに対して楔状に設けられているため、コーン２２１ａが駆動部２３ａ側へと移動することで、ダイ２２２ａは周方向外方へと広がり、鋼管Ｓを内部から押し広げる。この拡管動作により、図５（ａ）に示すように、鋼管ＳのＡ側の際端部の領域である拡管領域ｄ_１が拡管される。なお、図４では、鋼管Ｓの端部よりも内側の領域における拡管の様子を示すが、拡管領域ｄ_１に示す鋼管Ｓの端部においても、第１拡管部２ａが同様に動作することで拡管が同様に行われる。

その後、制御部２ｃは、駆動部２３ａを駆動させることでドローバー２１２ａを駆動部２３ａと反対側へと移動させ、拡管ヘッド２２ａを拡管する前の状態へと戻す。
次いで、制御部２ｃは、グリッパ台車２４ａを所定距離だけ駆動部２３ａ側へと移動させる。所定距離は、ダイ２２２ａの長さやグリッパ台車２４ａの移動距離の検出精度等によって決定される距離であり、この後連続して行われる拡管ヘッド２２ａを用いた拡管により未拡管部が発生しない距離に決定される。図５（ａ）に図示した例において、所定距離は、拡管領域ｄ_２の長手方向の長さと同じ距離である。また、拡管領域ｄ_２の長手方向の長さは、ダイ２２２ａの長手方向の長さよりも短く設定される。なお、拡管領域ｄ_２〜ｄ_１５の長手方向の長さは、すべて同じ長さである。
さらに、制御部２ｃは、駆動部２３ａを駆動させることで、鋼管Ｓの拡管を行う。鋼管Ｓの拡管動作は、拡管領域ｄ_１の拡管をする際と同様に行われ、この動作によって拡管領域ｄ_２が拡管される。

その後、上記の拡管ヘッド２２ａを拡管する前の状態へと戻す動作、グリッパ台車２４ａを所定距離だけ駆動部２３ａ側へと移動させる動作、および鋼管Ｓの拡管を行う動作が繰り返し行われることで、拡管領域ｄ_３〜ｄ_１５が順に拡管される。なお、以下では、上記の一度の拡管動作を拡管パスとも称する。つまり、第１拡管工程では、１５回の拡管パスが行われることで、第１拡管領域である拡管領域ｄ_１〜ｄ_１５がすべて拡管された状態となる。
拡管領域ｄ_１５の拡管が完了した後、拡管ヘッド２２ａは拡管する前の状態へと戻される。次いで、グリッパ台車２４ａは、図３（ａ）に示す鋼管Ｓがはじめにパイプ受けロール２５１ａ〜２５３ａに設けられた状態となるまで移動する。さらに、保持部２４１ａによる鋼管Ｓの保持が解除される。以上の工程により、第１拡管工程が完了する。

［第２拡管工程］
次いで、第２拡管工程について説明する。第２拡管工程では、第２拡管部２ｂを用いて、第１拡管工程と同様な処理が行われることで、図５（ｂ）の第２拡管領域である拡管領域ｄ_１６〜ｄ_３０が拡管される。
具体的には、まず、第１拡管工程にて鋼管Ｓの第１拡管領域が拡管された後、鋼管Ｓを第２拡管部２ｂのパイプ受けロール２５１ｂ〜２５３ｂの上に配置させる。このとき、拡管されていない鋼管ＳのＢ側の端部が駆動部２３ｂ側に位置するように鋼管Ｓが配置される。

次いで、グリッパ台車２４ｂの保持部２４１ｂが、鋼管ＳのＡ側の端部を挟持する。さらに、第１拡管工程と同様に、グリッパ台車２４ｂが拡管開始位置まで移動され、図５（ｂ）に示す拡管領域ｄ_１６が拡管される。
その後、第１拡管工程と同様に、拡管ヘッド２２ｂを拡管する前の状態へと戻す動作、グリッパ台車２４ｂを所定距離だけ駆動部２３ｂ側へと移動させる動作、および鋼管Ｓの拡管を行う動作が繰り返し行われることで、拡管領域ｄ_１７〜ｄ_３０が順に拡管される。第２拡管工程では、計１５回の拡管パスが行われることで、第２拡管領域が拡管される。
拡管領域ｄ_３０の拡管が完了した後、拡管ヘッド２２ｂが拡管する前の状態へと戻され、第２拡管工程が完了する。

上記の第１および第２拡管工程では、第１および第２拡管領域がそれぞれ拡管される。このとき、図５（ｃ）に示すように、第１拡管領域の拡管領域ｄ_１５および第２拡管領域の拡管領域ｄ_３０が重複する重複領域ｄ_Ｓが生じる。本実施形態では、重複領域ｄ_Ｓが生じるように、拡管領域ｄ_１５および拡管領域ｄ_３０を重複させて拡管させることで、鋼管Ｓの全長が拡管される。

＜未拡管部の検出方法＞
上記の第１および第２拡管工程の各拡管パスにおいて鋼管Ｓの位置が調節される際、制御部２ｃは、グリッパ台車２４ａ，２４ｂの移動距離から鋼管Ｓの位置を検出する。グリッパ台車２４ａ，２４ｂの移動距離は、グリッパ台車２４ａ，２４ｂに設けられた電動機等の回転駆動部に連結した回転検出器や基準センサ等のセンサの検出結果に基づいて算出される。しかし、これらのグリッパ台車２４ａ，２４ｂの制御系に異常が発生した場合、グリッパ台車２４ａ，２４ｂの移動実績に誤差が生じることとなる。このとき、検出された移動距離が実績に対して長くなる場合、実績の拡管領域長が目標とする拡管領域長よりも短くなってしまうため、拡管が行われない未拡管部が生じてしまう。特に、誤差の影響を大きく受ける鋼管Ｓの重複領域ｄ_Ｓにおいては、未拡管部が発生しやすくなる。本実施形態では、このような未拡管部の有無を以下の方法にて判定し、検出するものである。

図６および図７を参照して、本実施形態に係る未拡管部の検出方法について説明する。本実施形態では、判定部３１は、第１および第２拡管工程での拡管時における拡管圧力を駆動部２３ａ，２３ｂから取得および記憶する。このとき、拡管圧力は、例えば第１および第２拡管工程が開始されてから、一定時間おきに継続してそれぞれ取得される。
図６および図７は、横軸に時間および縦軸に拡管圧力を示した、第１および第２拡管工程における拡管圧力を示すタイムチャートである。図６および図７では、第１および第２拡管工程における１５回の拡管パスに応じて、１５個のピークがそれぞれ検出される。このうち、第１および第２拡管工程が開始してから１番目のピークは、図６の２番目〜１５番目のピークおよび図７の２番目〜１４番目のピークに比べ拡管圧力が低くなる。これは、第１および第２拡管工程における最初の拡管パスが、鋼管Ｓの内部にダイ２２２ａ，２２２ｂが部分的に挿入された位置での拡管となり、他の拡管パスに比べて拡管領域の長さが短いために生じる。また、図７の破線領域で示す１５番目のピークは、図６の２番目〜１５番目のピークおよび図７の２番目〜１４番目のピークに比べ拡管圧力が低くなる。これは、第２拡管工程の最終拡管パスとなる１５回目の拡管パスが、すでに第１拡管工程によって拡管された重複領域を含む拡管領域を拡管するため、他の拡管パスに比べて実際に拡管される領域の長さが短くなるために生じる。したがって、第２拡管工程の最終拡管パスのピークの拡管圧力が、他のピークの拡管圧力と同等となる場合には、他の拡管パスと同等の長さの拡管が行われたことを示し、鋼管Ｓの中央部の重複部領域付近において未拡管部が発生している可能性があることを示す。

拡管圧力を取得した後、判定部３１は、第１および第２の拡管工程によって重複して拡管される重複領域が拡管されるときの拡管圧力に基づいて、鋼管Ｓの未拡管部の有無を判定する。この際、判定部３１は、取得した拡管圧力から、ピーク値をそれぞれ抽出する。次いで、判定部３１は、検出したピーク値から第２拡管工程における最終拡管パスにおける拡管圧力を抽出し、最終拡管パスにおける拡管圧力が基準圧力よりも大きいか否かで未拡管部の有無を判定する。ここで、基準圧力は、第２拡管工程における１番目および１５番目のピーク値を除いた他のピーク値における拡管圧力の平均値の８０％であり、判定部３１によって予め算出される。判定部３１は、最終拡管パスにおける拡管圧力が基準圧力よりも大きい場合に未拡管部が有ると判定し、基準圧力以下である場合に未拡管部が無いと判断する。

未拡管部の有無を判定した後、表示部３２は、判定部３１による未拡管部の有無についての判定結果を表示する。また、判定部３１により未拡管部が有りと判定された場合に、異常を音声等で作業者に対して通知する。
なお、未拡管部が有る場合、作業者は、未拡管部を含み、第２拡管領域と連続するＡ端側の領域を拡管するように、第２拡管部２ｂを操作する。この際、第２拡管工程が完了した状態では、拡管ヘッド２２ｂが拡管領域ｄ_３０に重畳した位置にあるため、グリッパ台車２４ｂを所定距離だけ駆動部２３ｂ側へと移動させる動作、および鋼管Ｓを拡管する動作を行うだけで、未拡管部をなくすことができる。

＜変形例＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、第１および第２拡管工程における拡管パス数や、拡管領域の長さは、拡管ヘッド２２ａ，２２ｂの長さや鋼管Ｓの長さ等の各種製造条件に応じて適宜設定される。
また、上記実施形態では、第１および第２拡管工程の２つの拡管工程により鋼管Ｓの拡管をするとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、特許文献１に記載のように３つ以上の拡管工程によって、鋼管Ｓの拡管が行われてもよい。この際、未拡管部の検出は、複数の重複領域に対して上記の検出方法を用いてそれぞれ行われる。

また、上記実施形態では、未拡管部が有ると判定された場合、作業者が第２拡管部２ｂを操作することで、未拡管部を含む、第２拡管領域と連続するＡ端側の領域を拡管するとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、未拡管部が有ると判定された場合、判定部３１は、さらに追加の拡管動作を行うように、制御部２ｃに指示を出力してもよい。追加の拡管動作の指示を受けた制御部２ｃは、駆動部２３ｂおよびグリッパ台車２４ｂを制御することで第２拡管工程の最終拡管パスにて拡管された領域よりもさらにＡ端側の領域を自動的に拡管する。また、このような追加の拡管動作が行われる際、検出装置３は、追加で行われる拡管時の拡管圧力から、さらに未拡管部の有無を判定してもよい。

さらに、上記実施形態では、基準圧力は、第２拡管工程における１番目および１５番目のピーク値、つまり最初と最後の拡管パスにおけるピーク値を除いた他のピーク値における拡管圧力の平均値の８０％としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、基準圧力は、第２拡管部２ｂにおける鋼管Ｓの移動距離の検出精度等に応じて、他のピーク値における拡管圧力の平均値に対して８０％以外の割合の値としてもよい。なお、基準圧力を他のピーク値における拡管圧力の平均値の８０％または９０％とすることで、ほとんどの設備に適用することができる。さらに、基準圧力は、鋼管Ｓの材質やサイズ等に応じて予め算出される値や、他の鋼管の拡管実績から決定される値であってもよい。

また、上記実施形態では、判定部３１は、第２拡管工程における拡管圧力を用いて、未拡管部の有無を判定したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、判定部３１は、上記の拡管圧力を用いた未拡管部の有無を判定すると同時に、さらにグリッパ台車２４ａ，２４ｂから移動距離の実績を取得し、取得した移動距離から未拡管部の有無を判定してもよい。これにより、拡管圧力とグリッパ台車２４ａ，２４ｂの移動距離との異なる２つの指標を用いて未拡管部の有無を二重に検出することができる。

なお、以上の説明は、第１拡管工程を第１拡管部で実施し、第２拡管工程を第２拡管部で実施するものであるが、第１拡管工程および第２拡管工程を共通の１つの拡管部にて実施することも可能である。たとえば、鋼管の長手方向の向きを１８０度回転する鋼管回転設備を設けておき、第１拡管工程が完了した鋼管の長手方向の向きをこの鋼管回転装置を用いて１８０度回転させ、第１拡管工程で用いたものと同じ拡管部により第２拡管工程を実施すればよい。

＜実施形態の効果＞
（１）本発明の実施形態に係る未拡管部の検出装置は、拡管装置２を用いた複数の拡管工程により拡管される鋼管Ｓの領域のうち、２つの拡管工程によって重複して拡管される重複領域ｄ_Ｓが拡管されるときの、拡管装置２の拡管圧力に基づいて、鋼管Ｓの未拡管部の有無を判定する判定部３１を備える。

上記構成によれば、判定部３１が拡管装置２の拡管圧力から未拡管部の有無を判定するため、拡管装置２による拡管の直後に未拡管部を検出することができる。このため、簡便かつ短時間に未拡管部を検出することができる。また、拡管装置２にて鋼管Ｓを拡管した後、さらに他の設備にて未拡管部の判定が行われる場合に比べ、他の設備から拡管装置２への搬送や、拡管装置２での追加の拡管に掛かる時間や作業負荷を低減することができ、さらに他の通材を阻害することもなくなるため、生産性を向上させることができる。

ここで、回転検出器等のシステム異常が原因で未拡管部が発生する場合、作業者が異常を早期に発見しやすいため、異常に対して発生直後に対応できることが多い。しかし、基準センサの誤作動等が原因で未拡管部が発生する場合、作業者による異常の発見が困難であるため、後の検査工程等で未拡管部を発見しなければならない。このような場合、上記の種々の理由から生産性が低下してしまう。しかし、上記構成によれば、回転検出器等のシステム異常が原因で未拡管部が発生する場合、および基準センサの誤作動等が原因で未拡管部が発生する場合のいずれの場合においても、拡管直後に未拡管部を検出することができる。

（２）判定部３１は、２つの拡管工程のうち後に行われる拡管工程にて、重複領域ｄ_Ｓが拡管されるときの拡管圧力が基準圧力よりも大きい場合に未拡管部が有ると判定する。
（３）判定部３１は、鋼管Ｓの拡管される領域のうち重複領域ｄ_Ｓ以外の領域を拡管するときの拡管圧力から、基準圧力を算出する。上記構成によれば、基準圧力として同じ鋼管Ｓの拡管圧力を用いて未拡管部の判定が行われるため、未拡管部を高い精度で検出することができる。

（４）拡管装置２は、複数の拡管パスによって重複領域ｄ_Ｓを含む鋼管Ｓの長手方向の一端側を拡管する第１拡管工程、および第１拡管工程の後に複数の拡管パスによって重複領域ｄ_Ｓを含む鋼管Ｓの他端側を拡管する第２工程の２つの拡管工程によって鋼管Ｓを拡管し、判定部３１は、第２拡管工程において、重複領域ｄ_Ｓが拡管されるときの拡管圧力に基づいて、未拡管部の有無を判定する。上記構成によれば、鋼管Ｓの拡管が２つの拡管工程で行われる一般的な拡管工程においても、重複領域ｄ_Ｓで発生する未拡管部を簡便に検出することができる。

（５）未拡管部が有ると判定された場合に、異常を通知する警報部３３をさらに備える。上記構成によれば、異常として未拡管部が検出されたことを作業者に対して迅速に知らせることができるため、作業者は未拡管部に対する処置を迅速に行うことができる。
（６）判定部３１は、未拡管部が有ると判定された場合に、拡管装置２にさらに拡管動作をすることを指示する。上記構成によれば、未拡管部が生じた場合においても、未拡管部に対する処置を自動で行うことができるため、作業者の作業負荷を低減することができる。

（７）本発明の実施形態に係る未拡管部の検出方法は、拡管装置２を用いた複数の拡管工程により鋼管Ｓを拡管する際に、鋼管Ｓの拡管される領域のうち、２つの拡管工程によって重複して拡管される重複領域ｄ_Ｓが拡管されるときの拡管圧力に基づいて、鋼管Ｓの未拡管部の有無を判定する。
（８）本発明の実施形態に係る鋼管の製造設備は、上記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の未拡管部の検出装置３と、複数の拡管工程で鋼管を拡管する拡管装置２とを備える。
（９）本発明の実施形態に係る鋼管の製造方法は、上記（７）に記載の未拡管部の検出方法を用いて、鋼管の未拡管部の有無を判定する。
上記（７）〜（９）の構成によれば、（１）と同様な効果を得ることができる。

１ ：拡管装置
２ ：拡管装置
２１ ：軸部
２１１ ：ホーン
２１２ ：ドローバー
２２ ：拡管ヘッド
２２１ ：コーン
２２２ ：ダイ
２３ ：駆動部
３ ：グリッパ台車
３１ ：保持部
４ａ〜４ｅ ：パイプ受けロール
５ ：判定部
６ ：表示部
７ ：警報部
８ ：制御部

Claims (9)

1. 拡管装置を用いた複数の拡管工程により拡管される鋼管の領域のうち、２つの前記拡管工程によって重複して拡管される重複領域が拡管されるときの、前記拡管装置の拡管圧力に基づいて、前記鋼管の未拡管部の有無を判定する判定部を備えることを特徴とする未拡管部の検出装置。
2. 前記判定部は、２つの前記拡管工程のうち後に行われる前記拡管工程にて、前記重複領域が拡管されるときの前記拡管圧力が基準圧力よりも大きい場合に前記未拡管部が有ると判定することを特徴とする請求項１に記載の未拡管部の検出装置。
3. 前記判定部は、前記鋼管の拡管される領域のうち前記重複領域以外の領域を拡管するときの前記拡管圧力から、前記基準圧力を算出することを特徴とする請求項２に記載の未拡管部の検出装置。
4. 前記拡管装置は、複数の拡管パスによって前記重複領域を含む前記鋼管の長手方向の一端側を拡管する第１拡管工程、および前記第１拡管工程の後に複数の拡管パスによって前記重複領域を含む前記鋼管の他端側を拡管する第２拡管工程の２つの前記拡管工程によって前記鋼管を拡管し、
   前記判定部は、前記第２拡管工程において、前記重複領域が拡管されるときの前記拡管圧力に基づいて、前記未拡管部の有無を判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の未拡管部の検出装置。
5. 前記未拡管部が有ると判定された場合に、異常を通知する警報部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の未拡管部の検出装置。
6. 前記判定部は、前記未拡管部が有ると判定された場合に、前記拡管装置にさらに拡管動作をすることを指示することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の未拡管部の検出装置。
7. 拡管装置を用いた複数の拡管工程により鋼管を拡管する際に、
   前記鋼管の拡管される領域のうち、２つの前記拡管工程によって重複して拡管される重複領域が拡管されるときの拡管圧力に基づいて、前記鋼管の未拡管部の有無を判定することを特徴とする未拡管部の検出方法。
8. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の未拡管部の検出装置と、
   複数の拡管工程で鋼管を拡管する拡管装置とを備えることを特徴とする鋼管の製造設備。
9. 請求項７に記載の未拡管部の検出方法を用いて、鋼管の未拡管部の有無を判定することを特徴とする鋼管の製造方法。

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