JP3028058B2 - 管の真円度測定装置 - Google Patents
管の真円度測定装置Info
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- JP3028058B2 JP3028058B2 JP8041221A JP4122196A JP3028058B2 JP 3028058 B2 JP3028058 B2 JP 3028058B2 JP 8041221 A JP8041221 A JP 8041221A JP 4122196 A JP4122196 A JP 4122196A JP 3028058 B2 JP3028058 B2 JP 3028058B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、鋼管，銅管ある
いは塩化ビニール管などの管の真円度測定装置に関する
ものである。
いは塩化ビニール管などの管の真円度測定装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】管の真円
度測定装置は、従来から種々の測定方式によるものが提
案されており、例えば次に示す装置があるが、それぞれ
問題点を有している。
度測定装置は、従来から種々の測定方式によるものが提
案されており、例えば次に示す装置があるが、それぞれ
問題点を有している。
【０００３】(1) 円筒真円度計測器（実開昭６０−１２
０３１５号公報） 図７（ａ）に示すように、鋼管等の円筒Ｐを左右一対の
支持ローラ５０で支持し、円筒Ｐの上部および下部にそ
れぞれ接触式の上部センサー５１，下部センサー５２を
配置し、支持ローラ５０で円筒Ｐを回転させて回転量を
ポテンショメータ５３で検出し、センサー５１・５２の
変位から真円度を全周にわたって求めている。
０３１５号公報） 図７（ａ）に示すように、鋼管等の円筒Ｐを左右一対の
支持ローラ５０で支持し、円筒Ｐの上部および下部にそ
れぞれ接触式の上部センサー５１，下部センサー５２を
配置し、支持ローラ５０で円筒Ｐを回転させて回転量を
ポテンショメータ５３で検出し、センサー５１・５２の
変位から真円度を全周にわたって求めている。
【０００４】しかし、この測定装置は、円筒Ｐの管端部
などの一箇所を全周にわたって測定する構成であり、円
筒長さ方向の真円度を連続測定することができず、長さ
方向の真円度プロフィールを検出することができない。
長さ方向に円筒Ｐをインチング移動させて所定のピッチ
で測定することも考えられるが、円筒Ｐに支持ローラ５
０およびセンサー５１・５２が接触しているため、円筒
Ｐを移動させることに支障がある。また、全周にわたっ
て変位を検出しているため、長さ方向に測定する場合、
解析が複雑となる。
などの一箇所を全周にわたって測定する構成であり、円
筒長さ方向の真円度を連続測定することができず、長さ
方向の真円度プロフィールを検出することができない。
長さ方向に円筒Ｐをインチング移動させて所定のピッチ
で測定することも考えられるが、円筒Ｐに支持ローラ５
０およびセンサー５１・５２が接触しているため、円筒
Ｐを移動させることに支障がある。また、全周にわたっ
て変位を検出しているため、長さ方向に測定する場合、
解析が複雑となる。
【０００５】(2) 管の真円度測定装置（特開昭５７−１
２４２０１号公報） 図７（ｂ）に示すように、被測定管Ｐ内に挿入されるパ
イプ６０の先端部に変形可能な第１アーム６１と第２ア
ーム６２を取付け、これらアームの軸着先端部に被測定
管Ｐの内面を円周方向に転動し得る車輪６３を設け、被
測定管Ｐの内面変形に応じて移動する第２アーム６２の
基部６２ａの軸方向移動をパイプ６０に内蔵した変位計
６４で検出し、演算装置６５で内半径を算出している。
円周方向の位置はパイプ６０に設けた回転角検出器６６
で検出し、円周方向の内半径の測定データにより真円度
を判定している。
２４２０１号公報） 図７（ｂ）に示すように、被測定管Ｐ内に挿入されるパ
イプ６０の先端部に変形可能な第１アーム６１と第２ア
ーム６２を取付け、これらアームの軸着先端部に被測定
管Ｐの内面を円周方向に転動し得る車輪６３を設け、被
測定管Ｐの内面変形に応じて移動する第２アーム６２の
基部６２ａの軸方向移動をパイプ６０に内蔵した変位計
６４で検出し、演算装置６５で内半径を算出している。
円周方向の位置はパイプ６０に設けた回転角検出器６６
で検出し、円周方向の内半径の測定データにより真円度
を判定している。
【０００６】しかし、この測定装置も一箇所を全周にわ
たって測定する構成であり、長さ方向の真円度プロフィ
ールを検出することは困難であり、また装置の構造が複
雑となる問題点がある。パイプ６０を長くし被測定管内
を移動可能に改造すれば、長さ方向にわたって測定する
こともできるが、機構が複雑でパイプの支持固定方法が
難しく、実機としては精度維持が困難となる。
たって測定する構成であり、長さ方向の真円度プロフィ
ールを検出することは困難であり、また装置の構造が複
雑となる問題点がある。パイプ６０を長くし被測定管内
を移動可能に改造すれば、長さ方向にわたって測定する
こともできるが、機構が複雑でパイプの支持固定方法が
難しく、実機としては精度維持が困難となる。
【０００７】(3) 長尺物体の内径・外径・真円度の検出
装置（特開昭５２−１５１０４７号公報） 図７（ｃ）に示すように、長尺円筒体Ｐの両端部にレー
ザ投光部７０とレーザ受光部７１を上下方向に移動可能
に設け、これらレーザ投光部７０・レーザ受光部７１を
上下方向に走査し、長尺円筒体Ｐの端部によるレーザ光
の透過・遮断により内径・外径の位置を検出し、この時
のレーザ投光部７０・レーザ受光部７１の上下位置を位
置表示目盛板７２の目盛値から求めることにより内径・
外径を得ている。長尺円筒体Ｐを回転させて内径・外径
をサンプリングすることにより真円度を知ることができ
る。
装置（特開昭５２−１５１０４７号公報） 図７（ｃ）に示すように、長尺円筒体Ｐの両端部にレー
ザ投光部７０とレーザ受光部７１を上下方向に移動可能
に設け、これらレーザ投光部７０・レーザ受光部７１を
上下方向に走査し、長尺円筒体Ｐの端部によるレーザ光
の透過・遮断により内径・外径の位置を検出し、この時
のレーザ投光部７０・レーザ受光部７１の上下位置を位
置表示目盛板７２の目盛値から求めることにより内径・
外径を得ている。長尺円筒体Ｐを回転させて内径・外径
をサンプリングすることにより真円度を知ることができ
る。
【０００８】レーザ光を使用するため、非接触で計測す
ることができるが、構造上、得られるデータとしては全
長のうち一番特徴のある（内径であれば最小値、外径で
あれば最大値）一点代表値となる。従って、円周方向の
データは得られるが、管の長さ方向のどの場所かの対応
ができない。
ることができるが、構造上、得られるデータとしては全
長のうち一番特徴のある（内径であれば最小値、外径で
あれば最大値）一点代表値となる。従って、円周方向の
データは得られるが、管の長さ方向のどの場所かの対応
ができない。
【０００９】この発明は、前述のような問題点を解消す
べくなされたもので、その目的は、比較的簡易な構造の
測定装置により、種々の大きさの被測定体の真円度を簡
単に測定することができると共に、被測定体の長さ方向
の真円度プロフィールを容易に得ることのできる管の真
円度測定装置を提供することにある。
べくなされたもので、その目的は、比較的簡易な構造の
測定装置により、種々の大きさの被測定体の真円度を簡
単に測定することができると共に、被測定体の長さ方向
の真円度プロフィールを容易に得ることのできる管の真
円度測定装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、円形断面の
被測定体の真円度を被測定体の長さ方向にわたって測定
する管の真円度測定装置であって、前記被測定体が挿通
可能な四角枠状の計測架台と、この計測架台の表裏面の
うちの一方の面に取付けられ、被測定体の上端・下端の
位置をそれぞれ非接触で検出する縦径用の位置検出セン
サー（例えばレーザ外径計など）と、計測架台の他方の
面に取付けられ、被測定体の左端・右端の位置をそれぞ
れ非接触で検出する横径用の位置検出センサー（例えば
レーザ外径計など）と、被測定体の長さ方向の移動量を
検出する移動量検出センサー（例えばパルスジェネレー
タなど）と、被測定体の端部を検出する端部検出センサ
ー（例えば光電スイッチなど）と、前記各センサーの検
出信号を用いて、被測定体の基準外径に対する被測定体
の縦径および横径の偏差を算出し、被測定体の長さ方向
の真円度分布を求める演算処理手段を備えていることを
特徴とする。
被測定体の真円度を被測定体の長さ方向にわたって測定
する管の真円度測定装置であって、前記被測定体が挿通
可能な四角枠状の計測架台と、この計測架台の表裏面の
うちの一方の面に取付けられ、被測定体の上端・下端の
位置をそれぞれ非接触で検出する縦径用の位置検出セン
サー（例えばレーザ外径計など）と、計測架台の他方の
面に取付けられ、被測定体の左端・右端の位置をそれぞ
れ非接触で検出する横径用の位置検出センサー（例えば
レーザ外径計など）と、被測定体の長さ方向の移動量を
検出する移動量検出センサー（例えばパルスジェネレー
タなど）と、被測定体の端部を検出する端部検出センサ
ー（例えば光電スイッチなど）と、前記各センサーの検
出信号を用いて、被測定体の基準外径に対する被測定体
の縦径および横径の偏差を算出し、被測定体の長さ方向
の真円度分布を求める演算処理手段を備えていることを
特徴とする。
【００１１】計測架台は走行台車とレールなどにより被
測定体の左右方向に移動可能とする。また、計測架台は
走行台車などの上に設置し、スクリューロッド等により
上下方向に移動可能に支持する。あるいは、計測架台を
定置の計測架台とこれに対して上下移動可能な可動の計
測架台から構成し、この可動計測架台に被測定体上を転
動し得るローラを設ける。
測定体の左右方向に移動可能とする。また、計測架台は
走行台車などの上に設置し、スクリューロッド等により
上下方向に移動可能に支持する。あるいは、計測架台を
定置の計測架台とこれに対して上下移動可能な可動の計
測架台から構成し、この可動計測架台に被測定体上を転
動し得るローラを設ける。
【００１２】以上のような構成において、計測架台を被
測定体の移動路を遮るように設置し、被測定体を連続移
動あるいはインチング移動させることにより計測架台内
を通過させて計測を行う。位置検出センサーの検出信号
から求めた被測定体の縦径および横径と基準外径との偏
差から真円度が得られ、端部検出センサーと移動量検出
センサーにより得られた被測定体の長さ方向位置により
被測定体長さ方向の真円度プロフィールが得られる。
測定体の移動路を遮るように設置し、被測定体を連続移
動あるいはインチング移動させることにより計測架台内
を通過させて計測を行う。位置検出センサーの検出信号
から求めた被測定体の縦径および横径と基準外径との偏
差から真円度が得られ、端部検出センサーと移動量検出
センサーにより得られた被測定体の長さ方向位置により
被測定体長さ方向の真円度プロフィールが得られる。
【００１３】計測架台に対して移動する被測定体の縦径
と横径を検出して真円度を求めるため、比較的簡易な構
造の測定装置とすることができ、さらに真円度を簡単に
計測できると共に、被測定体の長さ方向の真円度プロフ
ィールを容易に得ることができる。非接触式の位置検出
センサーで被測定体の縦径と横径を検出するため、位置
検出センサーの計測架台への取付け位置を変更すること
により、広範囲にわたる種々の寸法の被測定体の真円度
を計測することができる。平面的な構造の簡易な測定装
置により被測定体の長さ方向の真円度プロフィールを計
測することができ、ラインに容易に組み込むことができ
る。また、位置検出センサーは非接触で所定の幅の検出
範囲を有しているため、被測定体に多少の曲がり等があ
っても、支障なく計測を行うことができる。これより大
きな曲がり等に対しては、計測架台を左右方向あるいは
上下方向に移動させることにより、対応することができ
る。
と横径を検出して真円度を求めるため、比較的簡易な構
造の測定装置とすることができ、さらに真円度を簡単に
計測できると共に、被測定体の長さ方向の真円度プロフ
ィールを容易に得ることができる。非接触式の位置検出
センサーで被測定体の縦径と横径を検出するため、位置
検出センサーの計測架台への取付け位置を変更すること
により、広範囲にわたる種々の寸法の被測定体の真円度
を計測することができる。平面的な構造の簡易な測定装
置により被測定体の長さ方向の真円度プロフィールを計
測することができ、ラインに容易に組み込むことができ
る。また、位置検出センサーは非接触で所定の幅の検出
範囲を有しているため、被測定体に多少の曲がり等があ
っても、支障なく計測を行うことができる。これより大
きな曲がり等に対しては、計測架台を左右方向あるいは
上下方向に移動させることにより、対応することができ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示する実施例
に基づいて詳細に説明する。これは、２４〜３０ｉｎｃ
ｈ（６０９．６〜７６２ｍｍ）の比較的大径の鋼管の製
造ラインにおける真円度測定に適用した例であり、図１
〜図３にこの発明に係る簡易型真円度測定装置の１実施
例を示し、図４，図５に他の実施例を示す。
に基づいて詳細に説明する。これは、２４〜３０ｉｎｃ
ｈ（６０９．６〜７６２ｍｍ）の比較的大径の鋼管の製
造ラインにおける真円度測定に適用した例であり、図１
〜図３にこの発明に係る簡易型真円度測定装置の１実施
例を示し、図４，図５に他の実施例を示す。
【００１５】図１〜図３において、この発明に係る簡易
型真円度測定装置１は、主として被測定体としての鋼管
Ｐが挿通可能な計測架台２と、鋼管Ｐの上端・下端およ
び左端・右端の位置を検出する透過型のレーザ外径計３
と、鋼管Ｐの長手方向の移動量を検出する移動量検出エ
ンコーダ４と、鋼管Ｐの管端を検出する光電センサー５
と、各検出器からの信号を処理する演算処理装置６から
構成されている。
型真円度測定装置１は、主として被測定体としての鋼管
Ｐが挿通可能な計測架台２と、鋼管Ｐの上端・下端およ
び左端・右端の位置を検出する透過型のレーザ外径計３
と、鋼管Ｐの長手方向の移動量を検出する移動量検出エ
ンコーダ４と、鋼管Ｐの管端を検出する光電センサー５
と、各検出器からの信号を処理する演算処理装置６から
構成されている。
【００１６】計測架台２は、図２に示すように、製造ラ
インを横切るように設置される四角枠体２ａと、この表
裏面に取付けられるカバー２ｂからなり、このカバー２
ｂには製造ラインの搬送コンベヤ等により移動する最大
径の鋼管Ｐを余裕をもって通過させることのできる大き
さの挿通孔２ｃが形成されている。また、この計測架台
２はラインと直交する方向に横移動可能とされ、オンラ
イン位置（測定位置）Ａとオフライン位置（保守位置）
Ｂに位置することができ、また鋼管Ｐの左右方向の大き
な曲がりに対応できるようにされている。さらに、搬送
コンベヤ等で移動する鋼管Ｐの下面位置は、鋼管Ｐの寸
法が種々変わっても一定であるが、鋼管Ｐの下面位置が
変わった場合や上下方向の曲がりに対応できるように計
測架台２は上下方向に高さ調整可能とされている。
インを横切るように設置される四角枠体２ａと、この表
裏面に取付けられるカバー２ｂからなり、このカバー２
ｂには製造ラインの搬送コンベヤ等により移動する最大
径の鋼管Ｐを余裕をもって通過させることのできる大き
さの挿通孔２ｃが形成されている。また、この計測架台
２はラインと直交する方向に横移動可能とされ、オンラ
イン位置（測定位置）Ａとオフライン位置（保守位置）
Ｂに位置することができ、また鋼管Ｐの左右方向の大き
な曲がりに対応できるようにされている。さらに、搬送
コンベヤ等で移動する鋼管Ｐの下面位置は、鋼管Ｐの寸
法が種々変わっても一定であるが、鋼管Ｐの下面位置が
変わった場合や上下方向の曲がりに対応できるように計
測架台２は上下方向に高さ調整可能とされている。
【００１７】従って、基礎の上には一対のレール１０を
ラインと直交する方向に敷設し、このレール１０上に車
輪１２付きの走行台車１１を設け、この走行台車１１上
に計測架台２を設置する。走行台車１１は手押しで移動
させる。レール１０側にはクランプ板１３を設置し、走
行台車１１にはクランプレバー１４を設け、クランプ板
１３の係合溝にクランプレバー１４の軸を係合して回転
させることにより、走行台車１１を固定可能としている
（図２，図３参照）。また、クランプ板１３はオンライ
ン位置Ａやオフライン位置Ｂなどに複数配設し、あるい
は移動固定可能に設置し、計測架台２を任意の位置に固
定設置可能とする。なお、これに限らず、走行台車１１
をモータ・スクリューロッド方式などで自動的に移動さ
せるようにしてもよい。
ラインと直交する方向に敷設し、このレール１０上に車
輪１２付きの走行台車１１を設け、この走行台車１１上
に計測架台２を設置する。走行台車１１は手押しで移動
させる。レール１０側にはクランプ板１３を設置し、走
行台車１１にはクランプレバー１４を設け、クランプ板
１３の係合溝にクランプレバー１４の軸を係合して回転
させることにより、走行台車１１を固定可能としている
（図２，図３参照）。また、クランプ板１３はオンライ
ン位置Ａやオフライン位置Ｂなどに複数配設し、あるい
は移動固定可能に設置し、計測架台２を任意の位置に固
定設置可能とする。なお、これに限らず、走行台車１１
をモータ・スクリューロッド方式などで自動的に移動さ
せるようにしてもよい。
【００１８】また、計測架台２の左右の縦枠外面にはリ
ニアベアリング１５を取付け、走行台車１１にはリニア
ベアリング１５に挿通されるガイドロッド１６を一対で
立設し、計測架台２を上下方向に移動可能に案内支持す
る。高さ調整は、計測架台２の下面中央に垂設したスク
リューロッド１７と、走行台車の上面中央に設置したハ
ンドル１８付のナット部材１９により行う。この実施例
では高さ調整ストロークは９０ｍｍ程度とされている。
この場合もモータなどで自動的に上下移動させるように
してもよい。
ニアベアリング１５を取付け、走行台車１１にはリニア
ベアリング１５に挿通されるガイドロッド１６を一対で
立設し、計測架台２を上下方向に移動可能に案内支持す
る。高さ調整は、計測架台２の下面中央に垂設したスク
リューロッド１７と、走行台車の上面中央に設置したハ
ンドル１８付のナット部材１９により行う。この実施例
では高さ調整ストロークは９０ｍｍ程度とされている。
この場合もモータなどで自動的に上下移動させるように
してもよい。
【００１９】レーザ外径計３は、レーザ光をポリゴンミ
ラーやコリメータレンズ等の光学系で所定範囲の平行光
として照射する投光器３ａと、位置検出素子としてＣＣ
Ｄイメージセンサー等を有する受光器３ｂからなり、イ
メージセンサーのオンオフ信号により鋼管Ｐの外周位置
を検出することができる。このレーザ外径計３を、図１
（ａ），（ｂ）に示すように、計測架台２に合計４組配
設し、上下に配設したレーザ外径計３−１により鋼管Ｐ
の上端と下端を検出すれば、設置間隔Ｌ1 と検出位置か
ら鋼管Ｐの縦径Ｄ1 を得ることができる。同様に、左右
に配設したレーザ外径計３−２により鋼管Ｐの左端と右
端を検出すれば、設置間隔Ｌ2 と検出位置から鋼管Ｐの
横径Ｄ2 を得ることができる。なお、投光器３ａはレー
ザ発振器と走査光学系に限ることなく、ＬＥＤ・コリメ
ータレンズ方式などでもよい。
ラーやコリメータレンズ等の光学系で所定範囲の平行光
として照射する投光器３ａと、位置検出素子としてＣＣ
Ｄイメージセンサー等を有する受光器３ｂからなり、イ
メージセンサーのオンオフ信号により鋼管Ｐの外周位置
を検出することができる。このレーザ外径計３を、図１
（ａ），（ｂ）に示すように、計測架台２に合計４組配
設し、上下に配設したレーザ外径計３−１により鋼管Ｐ
の上端と下端を検出すれば、設置間隔Ｌ1 と検出位置か
ら鋼管Ｐの縦径Ｄ1 を得ることができる。同様に、左右
に配設したレーザ外径計３−２により鋼管Ｐの左端と右
端を検出すれば、設置間隔Ｌ2 と検出位置から鋼管Ｐの
横径Ｄ2 を得ることができる。なお、投光器３ａはレー
ザ発振器と走査光学系に限ることなく、ＬＥＤ・コリメ
ータレンズ方式などでもよい。
【００２０】レーザ外径計３の投光器３ａおよび受光器
３ｂは、図１（ｃ）に示すように、ベース板２０の両端
に取付け、ベース板２０の中間部には切欠２０ａを設け
てここに鋼管Ｐの外周部が位置できるようにする。縦径
Ｄ1 用の一対のレーザ外径計３−１のベース板２０−１
は、計測架台２の表面に設置し（図１（ａ）参照）、横
径Ｄ2 用の一対のレーザ外径計３−２のベース板２０−
２は裏面に設置する（図１（ｂ）参照）。また、最大径
から最小径の鋼管Ｐに対応できるように、縦径Ｄ1 用の
ベース板２０−１は上部のもののみを上下位置調整可能
とし、横径Ｄ2用のベース板２０−２は左右両方を左右
位置調整可能とする。上部のベース板２０−１に対して
は計測架台２の縦枠に２インチピッチの取付孔を、左右
両方のベース板２０−２に対しては計測架台２の上下枠
に１インチピッチの取付孔を設け、位置変更後にボルト
で固定する。
３ｂは、図１（ｃ）に示すように、ベース板２０の両端
に取付け、ベース板２０の中間部には切欠２０ａを設け
てここに鋼管Ｐの外周部が位置できるようにする。縦径
Ｄ1 用の一対のレーザ外径計３−１のベース板２０−１
は、計測架台２の表面に設置し（図１（ａ）参照）、横
径Ｄ2 用の一対のレーザ外径計３−２のベース板２０−
２は裏面に設置する（図１（ｂ）参照）。また、最大径
から最小径の鋼管Ｐに対応できるように、縦径Ｄ1 用の
ベース板２０−１は上部のもののみを上下位置調整可能
とし、横径Ｄ2用のベース板２０−２は左右両方を左右
位置調整可能とする。上部のベース板２０−１に対して
は計測架台２の縦枠に２インチピッチの取付孔を、左右
両方のベース板２０−２に対しては計測架台２の上下枠
に１インチピッチの取付孔を設け、位置変更後にボルト
で固定する。
【００２１】移動量検出エンコーダ４は、図３に示すよ
うに、鋼管Ｐの下面に当接して転動するタイヤ２１に取
付けたパルスジェネレータ２２であり、計測架台２の下
面中央に設けた支持板２３にレバー２４を介して取付け
る。レバー２４は折曲可能な２つのリンクから構成し、
ばねにより鋼管下面に常時押圧されるようにする。光電
センサー５は投光器と受光器からなる透過型あるいは反
射型の光電スイッチであり、図２に示すように、計測架
台２に鋼管Ｐの中心を指向するように配設し、この検出
信号により各機器を動作状態とするインターロック用に
用いる。
うに、鋼管Ｐの下面に当接して転動するタイヤ２１に取
付けたパルスジェネレータ２２であり、計測架台２の下
面中央に設けた支持板２３にレバー２４を介して取付け
る。レバー２４は折曲可能な２つのリンクから構成し、
ばねにより鋼管下面に常時押圧されるようにする。光電
センサー５は投光器と受光器からなる透過型あるいは反
射型の光電スイッチであり、図２に示すように、計測架
台２に鋼管Ｐの中心を指向するように配設し、この検出
信号により各機器を動作状態とするインターロック用に
用いる。
【００２２】演算処理装置６は、図１（ｄ）に示すよう
に、例えばノート型パソコン３０に拡張ボード３１・プ
リンター３２を接続して構成し、各レーザ外径計３の検
出信号をＣＯＭボード３３を介して、エンコーダ４の検
出信号をカウンタボード３４を介して、光電センサー５
の検出信号をＤｉｏボード３５を介して入力する。パソ
コン３０には、データ処理プログラムが収納されてお
り、光電センサー５の検出信号で計測を開始し、レーザ
外径計３の検出信号から縦径Ｄ1 ・横径Ｄ2 を算出し、
基準外径Ｄ* に対する偏差ΔＤ1 ・ΔＤ2 から真円度を
得る。また、エンコーダ４からの鋼管Ｐの長さ方向測定
値と合わせて鋼管Ｐの長さ方向に連続した真円度を得
る。これら計測値および演算結果は、パソコン画面に表
示し、必要なデータをプリンターにより出力する。さら
に、製管ラインの場合には必要に応じて結果を拡管機の
各種セット値に補正量としてフィードバックさせる。
に、例えばノート型パソコン３０に拡張ボード３１・プ
リンター３２を接続して構成し、各レーザ外径計３の検
出信号をＣＯＭボード３３を介して、エンコーダ４の検
出信号をカウンタボード３４を介して、光電センサー５
の検出信号をＤｉｏボード３５を介して入力する。パソ
コン３０には、データ処理プログラムが収納されてお
り、光電センサー５の検出信号で計測を開始し、レーザ
外径計３の検出信号から縦径Ｄ1 ・横径Ｄ2 を算出し、
基準外径Ｄ* に対する偏差ΔＤ1 ・ΔＤ2 から真円度を
得る。また、エンコーダ４からの鋼管Ｐの長さ方向測定
値と合わせて鋼管Ｐの長さ方向に連続した真円度を得
る。これら計測値および演算結果は、パソコン画面に表
示し、必要なデータをプリンターにより出力する。さら
に、製管ラインの場合には必要に応じて結果を拡管機の
各種セット値に補正量としてフィードバックさせる。
【００２３】以上のような構成において、次のように真
円度の測定を行う。これはＵＯＥ製管ラインの拡管工程
（メカニカルエキスパンダ）に簡易型真円度測定装置を
組み込んでオンライン測定する場合である。
円度の測定を行う。これはＵＯＥ製管ラインの拡管工程
（メカニカルエキスパンダ）に簡易型真円度測定装置を
組み込んでオンライン測定する場合である。
【００２４】(1) オフライン位置Ｂにおいて鋼管Ｐの外
径に応じて簡易型真円度測定装置１のレーザ外径計３の
取付位置を変更し、終了後に簡易型真円度測定装置１を
オフライン位置Ｂからオンライン位置Ａにセットする。
径に応じて簡易型真円度測定装置１のレーザ外径計３の
取付位置を変更し、終了後に簡易型真円度測定装置１を
オフライン位置Ｂからオンライン位置Ａにセットする。
【００２５】(2) 拡管された鋼管Ｐが所定の速度で計測
架台２内を通過していくが、光電センサー５が管先端を
検出すると、計測が開始され、真円度が鋼管Ｐの長さ方
向に所定のピッチで測定される。
架台２内を通過していくが、光電センサー５が管先端を
検出すると、計測が開始され、真円度が鋼管Ｐの長さ方
向に所定のピッチで測定される。
【００２６】(3) 鋼管Ｐに多少の曲がりや反りがあって
もレーザ外径計の検出範囲内であれば、そのまま鋼管Ｐ
を移動させて測定することができるが、これより大きな
曲がり等に対しては、鋼管Ｐの移動を停止させ、上下方
向には高さ調整機構で計測架台２を昇降調整することに
より、左右方向へは走行台車１１を移動させて固定する
ことにより、対処することができる。
もレーザ外径計の検出範囲内であれば、そのまま鋼管Ｐ
を移動させて測定することができるが、これより大きな
曲がり等に対しては、鋼管Ｐの移動を停止させ、上下方
向には高さ調整機構で計測架台２を昇降調整することに
より、左右方向へは走行台車１１を移動させて固定する
ことにより、対処することができる。
【００２７】(4) 鋼管Ｐの長さ方向の真円度プロフィー
ルが得られ、この傾向を拡管機の各種セット値に補正量
としてフィードバックする。これにより、成品の寸法精
度を向上させ、更には工場歩留りを向上させることがで
きる。
ルが得られ、この傾向を拡管機の各種セット値に補正量
としてフィードバックする。これにより、成品の寸法精
度を向上させ、更には工場歩留りを向上させることがで
きる。
【００２８】図６に示すのは、鋼管長さ方向真円度の測
定結果例である。この図６は、縦軸に鋼管長さ方向距離
を、横軸に縦径・横径の基準径に対する差（直径変異と
称する）をとったグラフであり、縦・横２方向の真円度
の長さ方向プロフィールを容易に把握することができ
る。なお、測定精度は３σ縦径・横径とも±１．５ｍｍ
程度であり、精度は良いほうではないが、長さ方向プロ
フィールは正確に把握することができる。長さ方向の最
小測定ピッチは１５０ｍｍ以下とするのがよく、管端部
は５０ｍｍ以内を必ず測定するようにする。
定結果例である。この図６は、縦軸に鋼管長さ方向距離
を、横軸に縦径・横径の基準径に対する差（直径変異と
称する）をとったグラフであり、縦・横２方向の真円度
の長さ方向プロフィールを容易に把握することができ
る。なお、測定精度は３σ縦径・横径とも±１．５ｍｍ
程度であり、精度は良いほうではないが、長さ方向プロ
フィールは正確に把握することができる。長さ方向の最
小測定ピッチは１５０ｍｍ以下とするのがよく、管端部
は５０ｍｍ以内を必ず測定するようにする。
【００２９】次に、図４，図５の実施例は、鋼管Ｐに大
きな曲がりがあっても鋼管Ｐを停止させることなく、測
定できるようにしたものである。前述の測定装置の構造
であれば、基準外径の±２０ｍｍ程度の偏差範囲内の鋼
管Ｐの測定が可能であるが、長さ方向の曲がりの異常に
大きな鋼管Ｐがくると、上部のセンサーや計測架台の上
部枠に接触し、ひどい場合には破壊する恐れがある。こ
れを防止するために、センサーおよび計測架台を鋼管Ｐ
に追従して上昇可能としている。
きな曲がりがあっても鋼管Ｐを停止させることなく、測
定できるようにしたものである。前述の測定装置の構造
であれば、基準外径の±２０ｍｍ程度の偏差範囲内の鋼
管Ｐの測定が可能であるが、長さ方向の曲がりの異常に
大きな鋼管Ｐがくると、上部のセンサーや計測架台の上
部枠に接触し、ひどい場合には破壊する恐れがある。こ
れを防止するために、センサーおよび計測架台を鋼管Ｐ
に追従して上昇可能としている。
【００３０】即ち、計測架台２を定置の計測架台２Ａと
これに対して上下移動可能な可動計測架台２Ｂから構成
し、可動計測架台２Ｂの上部に縦径センサーの上部ベー
ス板２０−１を介してハンマーキャスター４０を設け、
これを常に鋼管Ｐの上面に接触させ、異常曲がりの時に
は可動計測架台２Ｂを持ち上げてセンサー等を保護する
ようにしている。計測架台２Ａと２Ｂの縦枠間にはスラ
イド部材４１を介在させて可動計測架台２Ｂを上下移動
可能に支持し、計測架台２Ａと２Ｂの上部同士をフレー
ム調整ボルト４２と引っ張りバネ４３により連結してい
る。フレーム調整ボルト４２により可動計測架台２Ｂの
下限位置が設定され、引っ張りバネ４３により上下方向
に自由に昇降可能とされている。
これに対して上下移動可能な可動計測架台２Ｂから構成
し、可動計測架台２Ｂの上部に縦径センサーの上部ベー
ス板２０−１を介してハンマーキャスター４０を設け、
これを常に鋼管Ｐの上面に接触させ、異常曲がりの時に
は可動計測架台２Ｂを持ち上げてセンサー等を保護する
ようにしている。計測架台２Ａと２Ｂの縦枠間にはスラ
イド部材４１を介在させて可動計測架台２Ｂを上下移動
可能に支持し、計測架台２Ａと２Ｂの上部同士をフレー
ム調整ボルト４２と引っ張りバネ４３により連結してい
る。フレーム調整ボルト４２により可動計測架台２Ｂの
下限位置が設定され、引っ張りバネ４３により上下方向
に自由に昇降可能とされている。
【００３１】ハンマーキャスター４０は上部のベース板
２０−１に取付け、このベース板２０−１を可動計測架
台２Ｂに取付けるが、このベース板２０−１は種々の外
径の鋼管Ｐに応じて位置調整できるように可動計測架台
２Ｂに取付けなければならないため、形状を正面視ハン
ガー状とし、可動計測架台２Ｂの上枠中央に取付突起４
４を、左右縦枠にスライド部材４５を設けて上下移動可
能とし、段取替え用ロックピン４６によりベース板２０
−１の上部を取付突起４４に固定する。
２０−１に取付け、このベース板２０−１を可動計測架
台２Ｂに取付けるが、このベース板２０−１は種々の外
径の鋼管Ｐに応じて位置調整できるように可動計測架台
２Ｂに取付けなければならないため、形状を正面視ハン
ガー状とし、可動計測架台２Ｂの上枠中央に取付突起４
４を、左右縦枠にスライド部材４５を設けて上下移動可
能とし、段取替え用ロックピン４６によりベース板２０
−１の上部を取付突起４４に固定する。
【００３２】以上のような構成において、鋼管Ｐの外径
に応じて上部のセンサーのベース板２０−１の上下位置
を調整してロックピン４６により固定する。ハンマーキ
ャスター４０により可動計測架台２Ｂが鋼管Ｐと共に上
下移動して計測が行われ、鋼管Ｐに異常に大きな曲がり
があっても可動計測架台２Ｂが鋼管Ｐと共に移動するこ
とにより測定装置機構部の破壊などのトラブルなく計測
を行うことができる。
に応じて上部のセンサーのベース板２０−１の上下位置
を調整してロックピン４６により固定する。ハンマーキ
ャスター４０により可動計測架台２Ｂが鋼管Ｐと共に上
下移動して計測が行われ、鋼管Ｐに異常に大きな曲がり
があっても可動計測架台２Ｂが鋼管Ｐと共に移動するこ
とにより測定装置機構部の破壊などのトラブルなく計測
を行うことができる。
【００３３】また、移動量計測値を用いて補正すれば精
度もダウンさせることはない。なお、定位置の計測架台
２Ａも同様に左右方向に追従移動できるようにしてもよ
い。
度もダウンさせることはない。なお、定位置の計測架台
２Ａも同様に左右方向に追従移動できるようにしてもよ
い。
【００３４】
【発明の効果】前述の通り、本発明は、合計４組の非接
触式位置検出センサーで被測定体の縦径・横径を計測
し、この縦径・横径と基準径との偏差から真円度を求
め、被測定体を移動させることにより真円度の被測定体
長さ方向の真円度プロフィールを得るように構成したた
め、次のような効果を奏する。
触式位置検出センサーで被測定体の縦径・横径を計測
し、この縦径・横径と基準径との偏差から真円度を求
め、被測定体を移動させることにより真円度の被測定体
長さ方向の真円度プロフィールを得るように構成したた
め、次のような効果を奏する。
【００３５】(1) 計測架台に対して移動する被測定体の
縦径と横径を検出して真円度を求めるため、比較的簡単
な構造の測定装置とすることができ、さらに種々の大き
さの被測定体の真円度を簡単に測定することができると
共に、被測定体の長さ方向の真円度プロフィールを容易
に把握することができる。
縦径と横径を検出して真円度を求めるため、比較的簡単
な構造の測定装置とすることができ、さらに種々の大き
さの被測定体の真円度を簡単に測定することができると
共に、被測定体の長さ方向の真円度プロフィールを容易
に把握することができる。
【００３６】(2) 非接触式の位置検出センサーで被測定
体の縦径と横径を検出するため、位置検出センサーの計
測架台への取付け位置を変更することにより、広範囲に
わたる種々の寸法の被測定体の真円度を計測することが
できる。
体の縦径と横径を検出するため、位置検出センサーの計
測架台への取付け位置を変更することにより、広範囲に
わたる種々の寸法の被測定体の真円度を計測することが
できる。
【００３７】(3) 測定装置を平面的な簡易な構造とする
ことができ、製管ラインの拡管工程等のオンライン位置
に簡単に組み込むことができる。これにより、製造ライ
ンの拡管工程等へ計測値をフィードバックすることがで
きるため、鋼管寸法精度の向上を図り、歩留りを向上さ
せることができる。
ことができ、製管ラインの拡管工程等のオンライン位置
に簡単に組み込むことができる。これにより、製造ライ
ンの拡管工程等へ計測値をフィードバックすることがで
きるため、鋼管寸法精度の向上を図り、歩留りを向上さ
せることができる。
【００３８】(4) 位置検出センサーは非接触で所定の幅
の検出範囲を有しているため、被測定体に多少の曲がり
等があっても、支障なく計測を行うことができ、さらに
計測架台を移動可能とすることにより、鋼管に大きな曲
がり等があっても、測定装置機構部を壊すことなく、ま
た移動量計測値にて補正すれば精度もダウンさせること
なく、真円度の計測が可能となる。
の検出範囲を有しているため、被測定体に多少の曲がり
等があっても、支障なく計測を行うことができ、さらに
計測架台を移動可能とすることにより、鋼管に大きな曲
がり等があっても、測定装置機構部を壊すことなく、ま
た移動量計測値にて補正すれば精度もダウンさせること
なく、真円度の計測が可能となる。
【図１】この発明に係る真円度測定装置であり、（ａ）
は測定部の表側を示す正面図、（ｂ）は同様の裏側を示
す裏面図、（ｃ）はセンサー部を示す正面図、（ｄ）は
システム構成図である。
は測定部の表側を示す正面図、（ｂ）は同様の裏側を示
す裏面図、（ｃ）はセンサー部を示す正面図、（ｄ）は
システム構成図である。
【図２】この発明に係る真円度測定装置の一実施例を示
す正面図である。
す正面図である。
【図３】図１の真円度測定装置の側面図である。
【図４】この発明に係る真円度測定装置の他の実施例で
あり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
あり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】（ａ）は図４のＡ−Ａ線視図、（ｂ）は図４の
Ｂ−Ｂ線断面図である。
Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図６】この発明に係る真円度測定装置による測定結果
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図７】従来の種々の測定方式による真円度測定装置を
示す概略図である。
示す概略図である。
Ｐ…鋼管（被測定体） １…簡易型真円度測定装置 ２…計測架台 ３…レーザ外径計（位置検出センサー） ３ａ…投光器 ３ｂ…受光器 ４…移動量検出エンコーダ（移動量検出センサー） ５…光電センサー（端部検出センサー） ６…演算処理装置 １０…レール １１…走行台車 １２…車輪 １３…クランプ板 １４…クランプレバー １５…リニアベアリング １６…ガイドロッド １７…スクリューロッド １８…ハンドル １９…ナット部材 ２０…ベース板 ２１…タイヤ ２２…パルスジェネレータ ２３…支持板 ２４…レバー ３０…ノート型パソコン ３１…拡張ボード ３２…プリンター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−57106（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−14350（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−154658（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−114422（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−348208（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−153107（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−261103（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−160704（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−25259（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−71108（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102
Claims (4)
- 【請求項１】 円形断面の被測定体の真円度を被測定体
の長さ方向にわたって測定する管の真円度測定装置であ
って、 前記被測定体が挿通可能な四角枠状の計測架台と、この
計測架台の表裏面のうちの一方の面に取付けられ、被測
定体の上端・下端の位置をそれぞれ非接触で検出する縦
径用の位置検出センサーと、計測架台の他方の面に取付
けられ、被測定体の左端・右端の位置をそれぞれ非接触
で検出する横径用の位置検出センサーと、被測定体の長
さ方向の移動量を検出する移動量検出センサーと、被測
定体の端部を検出する端部検出センサーと、前記各セン
サーの検出信号を用いて、被測定体の基準外径に対する
被測定体の縦径および横径の偏差を算出し、被測定体の
長さ方向の真円度分布を求める演算処理手段を備えてい
ることを特徴とする管の真円度測定装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の管の真円度測定装置に
おいて、計測架台は被測定体の左右方向に移動可能であ
ることを特徴とする管の真円度測定装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の管の真
円度測定装置において、計測架台は上下方向に移動可能
に支持されていることを特徴とする管の真円度測定装
置。 - 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の管の真
円度測定装置において、計測架台を定置の計測架台とこ
れに対して上下移動可能な可動の計測架台から構成し、
この可動計測架台に被測定体上を転動し得るローラを設
けたことを特徴とする管の真円度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8041221A JP3028058B2 (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 管の真円度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8041221A JP3028058B2 (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 管の真円度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09229653A JPH09229653A (ja) | 1997-09-05 |
| JP3028058B2 true JP3028058B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=12602350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8041221A Expired - Fee Related JP3028058B2 (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 管の真円度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3028058B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010071778A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 大径管の外径測定装置 |
| US11692805B2 (en) | 2021-08-25 | 2023-07-04 | Saudi Arabian Oil Company | Identification system for tubulars |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100415446C (zh) * | 2006-07-21 | 2008-09-03 | 上海大学 | 跟踪式在线测量圆度误差和机床主轴误差的方法 |
| JP5137136B2 (ja) * | 2008-12-24 | 2013-02-06 | 東都積水株式会社 | 外径測定装置 |
| CN105157600B (zh) * | 2015-05-30 | 2017-10-31 | 深圳赤湾胜宝旺工程有限公司 | 一种钢管轮廓在线测量方法 |
| CN109282756A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-01-29 | 南京仁恒轴承滚动体有限公司 | 一种滚针圆度检测装置 |
| CN109696135B (zh) * | 2018-12-20 | 2020-11-27 | 安徽工程大学 | 一种铸管承口圆度非接触式自动检测方法 |
-
1996
- 1996-02-28 JP JP8041221A patent/JP3028058B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010071778A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 大径管の外径測定装置 |
| US11692805B2 (en) | 2021-08-25 | 2023-07-04 | Saudi Arabian Oil Company | Identification system for tubulars |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09229653A (ja) | 1997-09-05 |
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