JP3606009B2 - Screw tightening completion position detecting device, marking device and method using screw gauge - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば油井管の端部に設けられたテーパねじのように、シール機能を有するねじの締め付け完了位置を検出するねじゲージを用いて前記締め付け完了位置を検出する装置及び方法、並びに前記締め付け完了位置をマーキングする装置及び方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば油井管2の場合、出荷先によってはその端部に設けられたテーパねじの締め付け完了位置や、油井管2を接続するカップリング4に、例えば図13や図14に示すようなマーキングMを施すことが要求される場合がある。この締め付け完了位置を検出したり、マーキングする手段として、従来は、図15に示すように、作業者がストップマークゲージ1を油井管2の端部に設けた管端ねじ部2aに嵌め合わせることで円周方向の位置を検出し、その検出位置に手作業でペイントを吹き付けたり、刻印したりしてマーキングMを施している。あるいは、図16に示すようなカップリング状のねじゲージ3を、油井管を回転させるかあるいはねじゲージを回転させることで、油井管の管端ねじ部にねじ込み、締め付け完了位置を検出して、その検出位置にマーキング装置によりマーキングを施していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記締め付け完了位置の検出やマーキングを、オンラインで行う場合、従来のような人為的作業に頼っていた場合は、常時、検出及びマーキング位置に作業者を配置しておく必要がある。また、カップリング状のねじゲージにより締め付け完了位置の検出を機械的に行う場合には、管端ねじ部とカップリング状ねじゲージの芯合わせを正確に行う必要がある。芯合わせが正確に行われないとねじ込み不良が発生したり、ねじ山が損傷するというトラブルが発生するからである。加えて、この人為的作業、あるいは、カップリング状ねじゲージによる機械的検出方法では、検出や検出後のマーキングに時間がかかるので、ラインの能率が低下する。
【0004】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、締め付け完了位置の検出並びにマーキングを自動的に行えるねじゲージを用いた締め付け完了位置の検出装置及び方法並びにマーキング装置及び方法を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、鞍状をなし、内面に前記ねじに嵌合するねじを設けたねじゲージを採用することとしている。そして、鞍状となすことで、ねじゲージは管端ねじ部に容易に嵌合できることになり、正確な芯合わせは不要となる。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明の締め付け完了位置検出装置は、管の端部に設けられたシール機能を有するねじに嵌合するねじを内面に設けた鞍状のねじゲージと、所定位置に停止された前記管を該停止位置で回転させる回転機構と、この回転機構上に位置する管の管端ねじ部に前記ねじゲージを位置決め嵌合させるアプローチ送り機構及び昇降機構と、ねじゲージを嵌合した状態で管を回転させてねじゲージを締め付ける際、管の偏心や鼻曲がりにねじゲージを追従させるフローティング機構と、締め付けの完了を検出する検出機構を備えたものである。
【0007】
また、本発明の締め付け完了位置マーキング装置は、前記した締め付け完了位置検出装置と、この締め付け完了位置検出装置によって検出した締め付け完了位置にマーキングを施すマーキング機構を備えたものである。
【0008】
本発明は、ねじゲージを鞍状に形成したので、管端ねじ部との嵌合が容易に行える。
また、本発明の締め付け完了位置検出装置では、回転機構上に停止させた管に対し、アプローチ送り機構及び昇降機構を作動させて、前記管の管端ねじ部にねじゲージを位置決めし、嵌合させる。そして、回転機構を作動させてねじゲージを嵌合した状態で管を回転させ、ねじゲージを締め付ける。このねじゲージの締め付け時、管の偏心や鼻曲がりがあっても、フローティング機構の作用により、ねじゲージは前記偏心や鼻曲がりに追従する。また、締め付けの完了は検出機構によって検知される。これが本発明の締め付け完了位置検出方法である。
【0009】
また、本発明の締め付け完了位置マーキング方法は、本発明の締め付け完了位置マーキング装置を構成する前記締め付け完了位置検出装置で検出した位置に、マーキング装置でマーキングを施すものである
【0010】
【実施例】
以下、本発明を図1〜図12に示す実施例に基づいて説明する。
図1は本発明を構成するねじゲージの一実施例を示す斜視図、図2は図1に示すねじゲージの取り付け金具の一例を示す図で、(a)は左側面図、(b)は正面図、(c)は右側面図、図3はマーキング機構として吹付けマーカーのみを備えた場合における本発明の締め付け完了位置マーキング装置の一実施例を示す正面図、図4は図3の矢視A−A図、図5は図3の平面図、図6はマーキング機構として刻印マーカーと吹付けマーカーを備えた実施例におけるアプローチ送り機構、締め付け完了検出機構とマーキング機構を取り出して示す図、図7は図6の右側面図、図8は図6の左側面図、図9は図6における吹付けマーカーを取り出して示す図、図10は本発明の締め付け完了位置マーキング装置を使用した場合の回転機構の速度パターンの一例を示す図、図11は本発明の締め付け完了位置マーキング装置を使用して管の締め付け完了位置にマーキングを施した一例を示す図、図12は図11と同様の他の例を示す図である。
【0011】
図1〜図12において、11は本発明を構成するねじゲージであり、例えば円筒を円周120°の角度で分割した鞍状に形成され、内面に、締め付け完了位置を検出しようとする例えば油井管2の管端ねじ部2aに嵌合するねじ11aを設けた構成である。本発明のねじゲージ11は、例えば図2に示すような取り付け金具12に取り付けて使用する。
【0012】
このような構成のねじゲージ11によれば、これを油井管2の上下、左右いずれかの方向から管端ねじ部2aに押し付けた後、油井管2を回転させるだけで、ねじゲージ11は管端ねじ部2aに容易に嵌合し、かつ、従来のカップリング状のねじゲージを使用した場合と同じ位置で締め付けが完了する。従って、従来のカップリッグ状のねじゲージを使用した場合のように正確な芯合わせを行う必要がなくなる。
【0013】
なお、上記したねじゲージ11は、変形を防止して精度を保証できるものであれば、カップリング状のねじゲージを製作した後、円周方向に任意の角度で分割する等、その製造方法については問わない。但し、分割角度は、管の外径、あるいはねじゲージ11を油井管2の管端ねじ部2aに嵌合させた際の安定性、検出精度を確認して決定する必要がある。
【0014】
次に、上記したねじゲージ11を備えた本発明の締め付け完了位置マーキング装置について説明する。
13は回転機構、例えばターニングローラであり、所定位置に停止された油井管2をその場で回転させるものである。
【0015】
14はフレーム16上に設置された第1の昇降機構であり、締め付け完了位置を検出すると共に、その位置にマーキングを行う油井管2の外径サイズに応じて、フレーム16に設けたガイド16aに沿って上下移動が自在なように横設したアーム17の高さ位置を調整するものである。そして、この第1の昇降機構14は、例えばモータ14aの出力軸の正逆回転を動力伝達軸14bを介して第1の傘歯車14cに伝え、この第1の傘歯車14cに噛合する第2の傘歯車14dを介してボールねじ14eに伝えることで、このボールねじ14eに螺合するナット14fを介してアーム17をガイド16aに沿って昇降させる構成である。
【0016】
15はアプローチ送り機構であり、前記した第1の昇降機構14により、油井管2の外径サイズに応じてアーム17の高さが調整された状態で、ターニングローラ13上に油井管2が停止すると、油井管2の軸方向に向かって横設された前記アーム17上に配置したスライド台車18を、アーム17の上面に敷設したガイド17aに沿って、油井管2の軸方向に接近させるものである。そして、このアプローチ送り機構15は、例えばモータ15aの出力軸の正逆回転をボールねじ15bに伝え、このボールねじ15bに螺合するナット15cを介してスライド台車18をガイド17aに沿って移動させる構成である。
【0017】
19は前記アプローチ送り機構15によりスライド台車18が油井管2の軸方向に接近移動した際、油井管2の端面を検出する端面検出センサーであり、この端面検出センサー19が端面を検出するとアプローチ送り機構15が停止するようになっている。なお、この端面検出センサー19は油井管2の端面を検出できるものであれば、本実施例に示す非接触式のものに限らず、接触式のものでもよい。
【0018】
20は油井管2の端面を検出し、アプローチ送り機構15が停止した後、後述するフローティング機構21等を介してスライド台車18に吊り下げられたねじゲージ11を下降させる第2の昇降機構、例えば昇降用エアーシリンダーである。そして、このエアーシリンダー20のロッドの突出動作によって、ガイド22に案内されてねじゲージ11が下降し、前記ターニングローラ13上に停止した油井管2の管端ねじ部2aに当接させる。これにより、ねじゲージ11のねじ11aと油井管2の管端ねじ部2aが嵌合する。なお、この当接によりねじ11aと管端ねじ部2aが嵌合しない場合には、ターニングローラ13をねじの締め付け方向に若干回転させればよい。
【0019】
21は前記したようにねじゲージ11と油井管2が嵌合した後、ターニングローラ13の回転によりねじゲージ11の締め付けを行う際、油井管2が偏心していたり、鼻曲がりがあった場合でも、ねじゲージ11を油井管2に確実に追従させるためのフローティング機構である。そして、このフローティング機構21は上下方向の振れを吸収すべく、例えば内部にスプリングを設けたフローティングブロック21aを、図5に示すように四隅に備えると共に、左右方向の振れを吸収するシリンダー21bを、図5に示すように2か所に配置した構成である。
【0020】
ターニングローラ13の回転でねじゲージ11が油井管2の管端ねじ部2aに締め付けられてゆくと、フローティング機構21の下方に設置した第1の案内フレーム28に沿う移動が自在なように、この第1の案内フレーム28に吊り下げ状に設置されたねじゲージ11と、このねじゲージ11よりフレーム16側に配置した締め付け完了ストッパー23が一緒に油井管2の軸方向に移動してゆく。そして、締め付け完了ストッパー23に油井管2の端面が当接するとターニングローラ13の回転が停止し、締め付けが完了する。この締め付け完了ストッパー23の設置位置は、例えばリニアゲージ24aと固定装置24bからなるストッパー調整装置24も用いて予め設定しておく。この時のターニングローラ13の回転速度の制御パターンの一例を図10に示す。なお、図10における減速位置の検出は光学的手段で行う。
【0021】
25は前記第1の案内フレーム28の下方に設置された第2の案内フレーム29に沿う移動が自在なように設置されたマーキング機構であり、刻印マーカー26と、吹付けマーカー27を備えている。そして、これらを取捨選択して刻印マークのみ、刻印と吹付けマーク、あるいは吹付けマークのみの3種類のマーキングを可能としている。
【0022】
このうち、刻印マーカー26は、例えば図6に示すように、回転用モータ26aにより回転するエンドミル26bを、縦送りガイド26cに沿って油井管2の軸方向へ移動させる縦送りモータ26d及びボールねじ26mと、横送りガイド26eに沿って油井管2の軸と直角方向へ移動させる横送りモータ26fと、昇降ガイド26gに沿って上下方向の移動を行う昇降アクチュエータ26hにより三次元方向に移動させ、例えば図11に示すように、後述する吹付けマーカー27によって油井管2の所定位置に吹き付けるマーキングMの外周部に所要の刻印Mを施す構成である。
【0023】
なお、26iは昇降アクチュエータ26hによるエンドミル26bの降下量、すなわち、刻印深さを設定する刻印深さ設定機構、26jはエンドミル26bによる刻印時における切粉を吹き飛ばすパージノズル、26kはエンドミル26bが油井管2の表面に当接するのを検出する刻印嵌合検出装置である。この刻印嵌合検出装置26kはエンドミル26bによる刻印時は、図6に想像線で示すように上昇位置に退避している。
【0024】
また、吹付けマーカー27は、前記した縦送りモータ26dにより、刻印マーカー26と一緒に油井管2の軸方向に移動するもので、例えば図9に示すように、下部に吹付けノズル27aを備え、吹付け開始位置から油井管2の軸方向に移動しつつこの吹付けノズル27aからペイント27bを吹き出すことで、例えば図11に示すように、油井管2の所定位置にマーキングMを施すものである。本実施例では、この吹付けノズル27aは、どのような外径の油井管2に対しても適合できるように、図5に示すように、平面視斜めに傾けて配置している。なお、27cは吹付けノズル27aから油井管2の表面までの距離を検出する検出装置である。
【0025】
本発明の締め付け完了位置マーキング装置は上記したような構成であり、次にこの締め付け完了位置マーキング装置を用いて油井管2の締め付け完了位置を検出した後、マーキングする本発明方法について説明する。
【0026】
第1の昇降機構14を作動して、油井管2の外径サイズに応じてアーム17の高さを調整する。そして、アーム17の高さを調整した後、ターニングローラ13上に油井管2が停止すると、アプローチ送り機構15を作動させて、スライド台車18を油井管2の軸方向に接近させる。そして、端面検出センサー19で油井管2の端面を検出するとアプローチ送り機構15を停止する。
【0027】
次に、エアーシリンダー20のロッドを突出動作させてねじゲージ11を下降し、ターニングローラ13上に停止した油井管2の管端ねじ部2aに当接させ、ねじゲージ11のねじ11aと油井管2の管端ねじ部2aを嵌合させる。なお、ねじ11aと管端ねじ部2aが嵌合していない場合には、ターニングローラ13をねじの締め付け方向に若干回転させる。
【0028】
ねじゲージ11と油井管2が嵌合した後、ターニングローラ13を回転させて、ねじゲージ11の締め付けを行う。この時、フローティング機構21の作用により、油井管2が偏心していたり、鼻曲がりがあった場合でも、ねじゲージ11を油井管2に確実に追従させることができる。締め付け完了ストッパー23に油井管2の端面が当接することにより、当該端面を締め付け完了ストッパー23に押付けた状態でターニングローラ13の回転が停止する。そして、タイマー終了により運転が停止し、締め付けが完了する。これによって締め付け完了位置決めが精度良く行えると共に、締め付け完了位置の検出が行える。これが本発明の締め付け完了位置検出方法である。
【0029】
締め付け完了位置を検出した後は、縦送りモータ26d,横送りモータ26f,昇降アクチュエータ26hを作動させてエンドミル26bを三次元方向に移動させたり、また、縦送りモータ26dを作動させて吹付けノズル27aを油井管2の軸方向に移動させたりして、油井管2の所定位置に刻印M2 を施したり、マーキングM1 を施したりする。これが本発明の締め付け完了位置マーキング方法である。
【0030】
マーキングを施した後は、エアーシリンダー20のロッドを退入動作させてねじゲージ11、マーキング機構25等を上昇させた後、待機位置まで移動させ、次の油井管2の到着を待つ。
【0031】
上記した実施例では、締め付け完了位置を検出した後に、図11に示すような位置に刻印MとマーキングMを施す場合について説明したが、刻印MとマーキングMを施す順序については上記した実施例に限らない。例えば図12に示すような位置に刻印MとマーキングMを施す場合には、アプローチ送り機構15を作動して端面検出センサー19で油井管2の端面を検出し、アプローチ送り機構15を停止した後に、縦送りモータ26d,横送りモータ26fを作動してエンドミル26bを刻印開始位置まで移動する。その後、エアーシリンダー20,昇降アクチュエータ26hを作動してエンドミル26bを下降し、縦送りモータ26d,横送りモータ26fを作動して刻印Mを施し、次に、前記と同様に吹付けマーカー27によりマーキングMを施せばよい。すなわち、刻印MやマーキングMを施す位置によって、できるだけ短いサイクルタイムで刻印MやマーキングMを施せるように、適宜その順序を変更すればよい。
【0032】
また、上記した実施例ではねじゲージ11を備えた本発明の締め付け完了位置マーキング装置について説明したが、締め付け完了位置の検出だけで良い場合には、マーキング機構25に関するものは省略すれば良い。これが本発明の締め付け完了位置検出装置である。
【0033】
また、本実施例では、油井管2の外径に応じてアーム17の高さ位置を調整するための第1の昇降機構14と、ねじゲージ11を下降させる第2の昇降機構(エアーシリンダー20)の2つの昇降機構を設けたものを開示したが、1つの昇降機構で両者を行っても良いことは勿論である。また、油井管2のサイズごとに設置する場合には第1の昇降機構14は不要である。
【0034】
また、本実施例では、管端の検出を端面検出センサー19によって行っているものを開示しているが、ターニングローラ13上への油井管2の停止位置が確定していれば、アプローチ送り機構15の制御により停止位置を確定させてもよい。
【0035】
また、本実施例で説明した各種の駆動機構や動力伝達機構は単なる一例であってこれに限るものではないことは勿論である。従って、同様の作用を行えるものであれば、シリンダ装置に代えて親ねじ送り機構やラックとピニオンを使用したり、またその逆であっても良い。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、ねじゲージ鞍状に形成したので、正確な芯合わせを行う必要がなく、管端ねじ部との嵌合が容易に行える。従って、締め付け完了位置の検出に要する作業時間の短縮が図れる。
【0037】
また、上記したねじゲージを採用することで、自動的に遠隔操作で、しかも高精度に締め付け完了位置を検出することができる。
【0038】
また、同様に、前記締め付け完了位置検出装置で検出した位置に、自動的に遠隔操作で、しかも高精度にマーキングを施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を構成するねじゲージの一実施例を示す斜視図である。
【図2】図1に示すねじゲージの取り付け金具の一例を示す図で、(a)は左側面図、(b)は正面図、(c)は右側面図である。
【図3】マーキング機構として吹付けマーカーのみを備えた場合における本発明の締め付け完了位置マーキング装置の一実施例を示す正面図である。
【図4】図3の矢視A−A図である。
【図5】図3の平面図である。
【図6】マーキング機構として刻印マーカーと吹付けマーカーを備えた実施例におけるアプローチ送り機構、締め付け完了検出機構とマーキング機構を取り出して示す図である。
【図7】図6の右側面図である。
【図8】図6の左側面図である。
【図9】図6における吹付けマーカーを取り出して示す図である。
【図10】本発明の締め付け完了位置マーキング装置を使用した場合の回転機構の速度パターンの一例を示す図である。
【図11】本発明の締め付け完了位置マーキング装置を使用して管の締め付け完了位置にマーキングを施した一例を示す図である。
【図12】本発明の締め付け完了位置マーキング装置を使用して管の締め付け完了位置にマーキングを施した他の例を示す図である。
【図13】油井管の端部に設けたテーパねじの締め付け完了位置や、油井管を接続するカップリングに施したマーキングMの一例を示す図である。
【図14】油井管の端部に設けたテーパねじの締め付け完了位置や、油井管を接続するカップリングに施したマーキングMの他の例を示す図である。
【図15】ストップマークゲージを用いて締め付け完了位置を検出する方法の説明図である。
【図16】カップリング状のねじゲージを用いて締め付け完了位置を検出する方法の説明図である。
【符号の説明】
2 油井管
2a 管端ねじ部
11 ねじゲージ
11a ねじ
13 ターニングローラ
14 第1の昇降機構
15 アプローチ送り機構
20 エアーシリンダー
21 フローティング機構
23 締め付け完了ストッパー
25 マーキング機構
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is, for example, like the tapered thread provided on the end of an oil well pipe, apparatus and method for detecting completion position the fastening with screws gauge for detecting the clamping completion position of the screw having a sealing function, and The present invention relates to an apparatus and a method for marking the tightening completion position.
[0002]
[Prior art]
For example, in the case of the oil well pipe 2, depending on the shipping destination, a marking M as shown in FIG. 13 or FIG. It may be required to apply. As a means for detecting or marking the tightening completion position, conventionally, as shown in FIG. 15, the operator fits the stop mark gauge 1 to the pipe end screw portion 2 a provided at the end of the oil well pipe 2. The position in the circumferential direction is detected by, and the marking M is applied by manually spraying or engraving the detected position. Alternatively, a coupling-like screw gauge 3 as shown in FIG. 16 is screwed into the pipe end thread portion of the oil well pipe by rotating the oil well pipe or the screw gauge, and the tightening completion position is detected. Marking was performed on the detection position by a marking device.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the detection and marking of the tightening completion position are performed on-line, when relying on the conventional artificial work, it is necessary to always place an operator at the detection and marking position. Further, in the case where the tightening completion position is mechanically detected by the coupling-shaped screw gauge, it is necessary to accurately align the center of the pipe end screw portion and the coupling-shaped screw gauge. This is because if the centering is not performed accurately, a screwing failure occurs or a screw thread is damaged. In addition, in this manual operation or mechanical detection method using a coupling thread gauge, it takes time for detection and marking after detection, so that the efficiency of the line is lowered.
[0004]
The present invention has been made in view of the conventional problems described above, the detection device and method of detecting and clamping completion position using screws gauge that allows the marking automatically clamping completion position and the marking device and method The purpose is to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention , a thread gauge having a hook shape and having an inner surface provided with a screw that fits the screw is employed . And by making it into a hook shape, the screw gauge can be easily fitted to the pipe end thread portion, and accurate centering is not required.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The tightening completion position detecting device of the present invention includes a hook-shaped screw gauge provided on the inner surface with a screw that fits a screw having a sealing function provided at an end of a pipe, and the pipe stopped at a predetermined position. A rotating mechanism that rotates at the stop position, an approach feed mechanism that lifts and positions the screw gauge on the pipe end thread of the pipe located on the rotating mechanism, and a lifting mechanism, and the pipe that rotates with the screw gauge fitted When the screw gauge is tightened, a floating mechanism that allows the screw gauge to follow the eccentricity of the tube and the bending of the nose and a detection mechanism that detects the completion of the tightening are provided .
[0007]
The tightening completion position marking device of the present invention includes the above-described tightening completion position detection device and a marking mechanism for marking the tightening completion position detected by the tightening completion position detection device .
[0008]
In the present invention, since the thread gauge is formed in a bowl shape, the fitting with the pipe end thread portion can be easily performed.
Further, in the tightening completion position detecting device of the present invention, the approach feed mechanism and the lifting mechanism are operated with respect to the pipe stopped on the rotating mechanism, and the screw gauge is positioned on the pipe end thread portion of the pipe and fitted. Let Then, the tube is rotated in a state in which the screw gauge is fitted by operating the rotation mechanism, and the screw gauge is tightened. When the screw gauge is tightened, the screw gauge follows the eccentricity and the nasal bending by the action of the floating mechanism even if the tube is eccentric and the nasal bending. The completion of tightening is detected by a detection mechanism. This is the tightening completion position detection method of the present invention.
[0009]
Further, clamping completion position marking method of the present invention, the clamping completion position detected by said clamping completion position detecting apparatus constituting the marking device position of the present invention, in which markings in the marking device.
[0010]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiments shown in FIGS.
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a screw gauge constituting the present invention, FIG. 2 is a view showing an example of a mounting fitting for the screw gauge shown in FIG. 1, (a) is a left side view, and (b) is a left side view. FIG. 3 is a front view, FIG. 3 is a right side view, FIG. 3 is a front view showing an embodiment of a tightening completion position marking device of the present invention when only a spray marker is provided as a marking mechanism, and FIG. FIG. 5 is a plan view of FIG. 3, and FIG. 6 is a diagram showing an approach feeding mechanism, a tightening completion detection mechanism, and a marking mechanism in an embodiment provided with a marking marker and a spray marker as a marking mechanism. 7 is a right side view of FIG. 6, FIG. 8 is a left side view of FIG. 6, FIG. 9 is a view showing the spray marker in FIG. 6, and FIG. 10 is a case where the fastening completion position marking device of the present invention is used. Rotation mechanism speed pattern FIG. 11 is a diagram showing an example in which marking is performed at the tightening completion position of the pipe using the tightening completion position marking device of the present invention, and FIG. 12 shows another example similar to FIG. FIG.
[0011]
1 to 12, reference numeral 11 denotes a screw gauge constituting the present invention. For example, an oil well which is formed in a bowl shape obtained by dividing a cylinder at an angle of 120 [deg.] Of the circumference and is intended to detect the tightening completion position on the inner surface. This is a configuration in which a screw 11 a to be fitted to the tube end screw portion 2 a of the tube 2 is provided. The screw gauge 11 of the present invention is used by being attached to a mounting bracket 12 as shown in FIG. 2, for example.
[0012]
According to the root Ji gauge 11 thus constructed, which the upper and lower oil well pipe 2, after pressing the right or left direction in the tube thread portion 2a, only by rotating the oil well pipe 2, thread gauge 11 Tightening is completed at the same position as the case where the pipe end thread portion 2a is easily fitted and a conventional coupling-type thread gauge is used. Therefore, it is not necessary to perform accurate centering as in the case of using a conventional coupling screw gauge.
[0013]
Incidentally, the gauge 11 Ji above seed as long as it can ensure accuracy and prevent deformation, After preparing coupling shaped thread gauge, etc. to be divided at an arbitrary angle in the circumferential direction, a method of manufacturing the same Does not matter. However, division angle, the outer diameter of the tube, it is necessary to determine the gauge 11 Flip splashing there have stability when mated to the tube thread portion 2a of the oil well pipe 2, to confirm the detection precision.
[0014]
Next, the fastening completion position marking device of the present invention provided with the above-described screw gauge 11 will be described.
Reference numeral 13 denotes a rotation mechanism, for example, a turning roller, which rotates the oil well pipe 2 stopped at a predetermined position on the spot.
[0015]
Reference numeral 14 denotes a first lifting mechanism installed on the frame 16, which detects a tightening completion position and guides a guide 16 a provided on the frame 16 according to the outer diameter size of the oil well pipe 2 that performs marking at the position. The height position of the arm 17 laid sideways so as to freely move up and down is adjusted. The first elevating mechanism 14 transmits, for example, forward / reverse rotation of the output shaft of the motor 14a to the first bevel gear 14c via the power transmission shaft 14b, and meshes with the first bevel gear 14c. By transmitting to the ball screw 14e via the bevel gear 14d, the arm 17 is moved up and down along the guide 16a via the nut 14f screwed to the ball screw 14e.
[0016]
Reference numeral 15 denotes an approach feeding mechanism. The oil well pipe 2 is stopped on the turning roller 13 in a state where the height of the arm 17 is adjusted by the first lifting mechanism 14 according to the outer diameter size of the oil well pipe 2. Then, the slide carriage 18 disposed on the arm 17 laid sideways in the axial direction of the oil well pipe 2 is made to approach the axial direction of the oil well pipe 2 along the guide 17 a laid on the upper surface of the arm 17. It is. The approach feed mechanism 15 transmits, for example, forward / reverse rotation of the output shaft of the motor 15a to the ball screw 15b, and moves the slide carriage 18 along the guide 17a via a nut 15c screwed to the ball screw 15b. It is a configuration.
[0017]
Reference numeral 19 denotes an end face detection sensor that detects the end face of the oil well pipe 2 when the slide carriage 18 moves close to the axial direction of the oil well pipe 2 by the approach feed mechanism 15, and approach feed is detected when the end face detection sensor 19 detects the end face. The mechanism 15 is stopped. The end face detection sensor 19 is not limited to the non-contact type shown in the present embodiment, and may be a contact type as long as it can detect the end face of the oil well pipe 2.
[0018]
A second elevating mechanism 20 detects the end face of the oil well pipe 2 and lowers the screw gauge 11 suspended on the slide carriage 18 via a floating mechanism 21 and the like, which will be described later, after the approach feed mechanism 15 is stopped. It is an air cylinder for raising and lowering. Then, the rod gauge of the air cylinder 20 protrudes and the screw gauge 11 is guided by the guide 22 to be lowered and brought into contact with the pipe end screw portion 2 a of the oil well pipe 2 stopped on the turning roller 13. Thereby, the screw 11a of the screw gauge 11 and the pipe end screw part 2a of the oil well pipe 2 are fitted. When the screw 11a and the pipe end screw portion 2a are not fitted by this contact, the turning roller 13 may be slightly rotated in the screw tightening direction.
[0019]
21, after the screw gauge 11 and the oil well pipe 2 are fitted as described above, even when the oil well pipe 2 is eccentric or nose bent when the screw gauge 11 is tightened by the rotation of the turning roller 13, This is a floating mechanism for causing the screw gauge 11 to follow the oil well pipe 2 with certainty. The floating mechanism 21 has, for example, a floating block 21a provided with a spring inside at four corners as shown in FIG. 5 and a cylinder 21b that absorbs the lateral vibration, in order to absorb vertical vibration. As shown in FIG. 5, it is the structure arrange | positioned in two places.
[0020]
When the thread gauge 11 is tightened to the pipe end threaded portion 2a of the oil well pipe 2 by the rotation of the turning roller 13, the movement along the first guide frame 28 installed below the floating mechanism 21 is free. The screw gauge 11 suspended from the first guide frame 28 and the tightening completion stopper 23 disposed on the frame 16 side from the screw gauge 11 move together in the axial direction of the oil well pipe 2. Then, when the end surface of the oil well pipe 2 comes into contact with the fastening completion stopper 23, the rotation of the turning roller 13 is stopped and the fastening is completed. The installation position of the tightening completion stopper 23 is set in advance using, for example, a stopper adjusting device 24 including a linear gauge 24a and a fixing device 24b. An example of the control pattern of the rotational speed of the turning roller 13 at this time is shown in FIG. The deceleration position in FIG. 10 is detected by optical means.
[0021]
Reference numeral 25 denotes a marking mechanism installed so as to be movable along a second guide frame 29 installed below the first guide frame 28, and includes a marking marker 26 and a spray marker 27. . Then, by selecting these, three kinds of markings are possible, which are only the marking mark, the marking and the spraying mark, or only the spraying mark.
[0022]
Among these, as shown in FIG. 6, for example, the marking marker 26 includes a longitudinal feed motor 26d and a ball screw that move an end mill 26b rotated by a rotation motor 26a in the axial direction of the oil well pipe 2 along the longitudinal feed guide 26c. 26m, a transverse feed motor 26f that moves in a direction perpendicular to the axis of the oil well pipe 2 along the transverse feed guide 26e, and a lift actuator 26h that moves up and down along the lift guide 26g, for example, as shown in FIG. 11, a configuration for performing marking M 2 of the required on the outer peripheral portion of the marking M 1 blown onto the predetermined position of the oil well pipe 2 by spraying markers 27 to be described later.
[0023]
Reference numeral 26i denotes a descending amount of the end mill 26b by the lift actuator 26h, that is, a marking depth setting mechanism for setting a marking depth, 26j denotes a purge nozzle for blowing off chips at the time of marking by the end mill 26b, and 26k denotes an oil well pipe 2 by the end mill 26b. It is a marking fitting detection apparatus which detects contact | abutting to the surface of this. The marking fitting detecting device 26k is retracted to the raised position as indicated by an imaginary line in FIG. 6 when marking by the end mill 26b.
[0024]
The spray marker 27 is moved in the axial direction of the oil well pipe 2 together with the marking marker 26 by the vertical feed motor 26d. For example, as shown in FIG. 9, a spray nozzle 27a is provided at the lower portion. , while moving from the spray starting position in the axial direction of the oil well pipe 2 by blowing paint 27b from the spray nozzle 27a, for example, as shown in FIG. 11, those markings M 1 to a predetermined position of the oil well pipe 2 It is. In the present embodiment, the spray nozzle 27a is disposed so as to be inclined obliquely in plan view as shown in FIG. 5 so that it can be adapted to the oil well pipe 2 of any outer diameter. Reference numeral 27 c denotes a detection device that detects the distance from the spray nozzle 27 a to the surface of the oil well pipe 2.
[0025]
The tightening completion position marking device of the present invention is configured as described above. Next, the present invention method for marking after detecting the tightening completion position of the oil well pipe 2 using this tightening completion position marking device will be described.
[0026]
The first lifting mechanism 14 is operated to adjust the height of the arm 17 according to the outer diameter size of the oil well pipe 2. Then, after adjusting the height of the arm 17, when the oil well pipe 2 stops on the turning roller 13, the approach feed mechanism 15 is operated to bring the slide carriage 18 closer to the axial direction of the oil well pipe 2. Then, when the end face detection sensor 19 detects the end face of the oil well pipe 2, the approach feed mechanism 15 is stopped.
[0027]
Next, the rod of the air cylinder 20 is protruded and the screw gauge 11 is lowered to come into contact with the pipe end thread portion 2a of the oil well pipe 2 stopped on the turning roller 13, and the screw 11a of the screw gauge 11 and the oil well pipe The two pipe end screw portions 2a are fitted. When the screw 11a and the tube end screw portion 2a are not fitted, the turning roller 13 is slightly rotated in the screw tightening direction.
[0028]
After the screw gauge 11 and the oil well pipe 2 are fitted, the turning roller 13 is rotated to tighten the screw gauge 11. At this time, due to the action of the floating mechanism 21, the screw gauge 11 can be made to follow the oil well pipe 2 even when the oil well pipe 2 is eccentric or has a nasal curve. When the end surface of the oil well pipe 2 comes into contact with the tightening completion stopper 23, the rotation of the turning roller 13 is stopped in a state where the end surface is pressed against the tightening completion stopper 23. Then, when the timer ends, the operation stops and the tightening is completed. Thereby, the tightening completion positioning can be performed with high accuracy and the tightening completion position can be detected. This is the tightening completion position detection method of the present invention.
[0029]
After detecting the tightening completion position, the longitudinal feed motor 26d, the lateral feed motor 26f, and the lifting actuator 26h are operated to move the end mill 26b in a three-dimensional direction, or the vertical feed motor 26d is operated to spray nozzles. 27a is moved in the axial direction of the oil well pipe 2, and the marking M2 is applied to a predetermined position of the oil well pipe 2, or the marking M1 is applied. This is the fastening completion position marking method of the present invention.
[0030]
After the marking, the rod of the air cylinder 20 is retracted to raise the screw gauge 11, the marking mechanism 25, etc., and then move to the standby position and wait for the arrival of the next oil well pipe 2.
[0031]
In the above-described embodiment, the case where the marking M 2 and the marking M 1 are applied to the positions as shown in FIG. 11 after detecting the tightening completion position has been described, but the order of applying the marking M 2 and the marking M 1 is described above. The present invention is not limited to the embodiment. For example, when marking M 2 and marking M 1 are performed at positions as shown in FIG. 12, the approach feed mechanism 15 is activated, the end face detection sensor 19 detects the end face of the oil well pipe 2, and the approach feed mechanism 15 is stopped. After that, the longitudinal feed motor 26d and the lateral feed motor 26f are operated to move the end mill 26b to the marking start position. Thereafter, the air cylinder 20, by operating the elevating 26h down the end mill 26b, longitudinal feed motor 26 d, to operate the cross-feed motor 26f is subjected to marking M 2, then, similarly to the above by spraying marker 27 it may be subjected to marking M 1. That is, the order of the marking M 2 and the marking M 1 may be appropriately changed so that the marking M 2 and the marking M 1 can be performed with a cycle time as short as possible.
[0032]
Although the above described clamping completion position marking device of the present invention with a bouncing Flip gauge 11 in the embodiment described above, if it is only detection of the clamping completion position may be omitted relate marking mechanism 25 . This is the fastening completion position detecting device of the present invention.
[0033]
In this embodiment, the first lifting mechanism 14 for adjusting the height position of the arm 17 according to the outer diameter of the oil well pipe 2 and the second lifting mechanism (air cylinder 20) for lowering the screw gauge 11 are used. However, it is needless to say that both may be performed by one lifting mechanism. Moreover, when installing for every size of the oil well pipe 2, the 1st raising / lowering mechanism 14 is unnecessary.
[0034]
In this embodiment, the detection of the pipe end is performed by the end face detection sensor 19, but if the stop position of the oil well pipe 2 on the turning roller 13 is fixed, the approach feeding mechanism is disclosed. The stop position may be fixed by control 15.
[0035]
In addition, the various drive mechanisms and power transmission mechanisms described in the present embodiment are merely examples, and the present invention is not limited thereto. Therefore, as long as the same action can be performed, a lead screw feed mechanism, a rack and a pinion may be used instead of the cylinder device, and vice versa.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention , since the thread gauge is formed in a bowl shape, it is not necessary to perform accurate centering and can be easily fitted to the tube end thread portion. Therefore, the work time required for detecting the tightening completion position can be shortened.
[0037]
Moreover, by employing the above noted seed Ji gauge, can be detected automatically by remote control, yet complete clamping position with high accuracy.
[0038]
Similarly, the detected position in the previous SL clamping completion position detecting device, automatically remotely, yet can be subjected to a marking with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a screw gauge constituting the present invention.
FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating an example of a mounting fixture for the screw gauge illustrated in FIG. 1, in which FIG. 2A is a left side view, FIG. 2B is a front view, and FIG.
FIG. 3 is a front view showing an embodiment of a tightening completion position marking device of the present invention when only a spray marker is provided as a marking mechanism.
4 is a view taken along the line AA in FIG. 3;
FIG. 5 is a plan view of FIG. 3;
FIG. 6 is a diagram showing an approach feed mechanism, a tightening completion detection mechanism, and a marking mechanism in an embodiment provided with a marking marker and a spray marker as a marking mechanism.
7 is a right side view of FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a left side view of FIG.
9 is a view showing the spray marker in FIG. 6 taken out.
FIG. 10 is a diagram showing an example of a speed pattern of a rotating mechanism when the fastening completion position marking device of the present invention is used.
FIG. 11 is a diagram showing an example in which marking is performed at a tightening completion position of a pipe using the tightening completion position marking device of the present invention.
FIG. 12 is a view showing another example in which marking is performed at a tightening completion position of a pipe using the tightening completion position marking device of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing an example of a marking completion position of a taper screw provided at an end portion of an oil well pipe and a marking M provided on a coupling connecting the oil well pipe.
FIG. 14 is a diagram showing another example of a tightening completion position of a taper screw provided at an end portion of an oil well pipe and another example of a marking M applied to a coupling for connecting the oil well pipe.
FIG. 15 is an explanatory diagram of a method for detecting a tightening completion position using a stop mark gauge.
FIG. 16 is an explanatory diagram of a method for detecting a tightening completion position using a coupling-shaped screw gauge.
[Explanation of symbols]
2 Oil Well Pipe 2a Pipe End Thread 11 Thread Gauge 11a Thread 13 Turning Roller 14 First Lifting Mechanism 15 Approach Feeding Mechanism 20 Air Cylinder 21 Floating Mechanism 23 Tightening Complete Stopper 25 Marking Mechanism

Claims (4)

管の端部に設けられたシール機能を有するねじに嵌合するねじを内面に設けた鞍状のねじゲージと、所定位置に停止された前記管を該停止位置で回転させる回転機構と、この回転機構上に位置する管の管端ねじ部に前記ねじゲージを位置決め嵌合させるアプローチ送り機構及び昇降機構と、ねじゲージを嵌合した状態で管を回転させてねじゲージを締め付ける際、管の偏心や鼻曲がりにねじゲージを追従させるフローティング機構と、締め付けの完了を検出する検出機構を備えたことを特徴とする締め付け完了位置検出装置。A saddle-shaped thread gauge provided with a screw that fits into a screw on an inner surface having a sealing function provided in an end portion of the tube, a rotation mechanism for the tube is stopped at a predetermined position is rotated at the stop position, the When tightening the screw gauge by rotating the tube with the thread gauge fitted and the approach feed mechanism and lifting mechanism for positioning and fitting the screw gauge to the pipe end thread portion of the pipe located on the rotating mechanism, A tightening completion position detecting device comprising: a floating mechanism that causes a screw gauge to follow eccentricity or bending of a nose; and a detection mechanism that detects completion of tightening. 請求項記載の締め付け完了位置検出装置と、この締め付け完了位置検出装置によって検出した締め付け完了位置にマーキングを施すマーキング機構を備えたことを特徴とする締め付け完了位置マーキング装置。A fastening completion position marking device comprising: a fastening completion position detecting device according to claim 1; and a marking mechanism for marking a fastening completion position detected by the fastening completion position detecting device. 請求項1記載の装置を使用して、締め付け完了位置を検出する方法であって、
回転機構上に停止された管に対し、アプローチ送り機構及び昇降機構によりこの管の管端ねじ部に嵌合するねじを内面に設けた鞍状のねじゲージを位置決め嵌合させ、回転機構によりこの状態で管を回転させて、フローティング機構により管の偏心や鼻曲がりに追従させつつねじゲージを締め付けた後、この締め付け完了位置を検出機構により検出することを特徴とする締め付け完了位置検出方法。
A method for detecting a tightening completion position using the apparatus according to claim 1, comprising:
To have been stopped on the rotating mechanism tube fitted position the saddle-shaped thread gauge provided with a screw that fits into the pipe end threaded portion of the tube by approach feed mechanism and the lift mechanism to the inner surface, this by a rotating mechanism A tightening completion position detecting method , comprising: rotating a pipe in a state, tightening a screw gauge while following the eccentricity and nose bending of the pipe by a floating mechanism, and detecting the tightening completion position by a detection mechanism .
請求項記載の装置を使用して締め付け完了位置にマーキングを施す方法であって、
回転機構上に停止された管に対し、アプローチ送り機構及び昇降機構によりこの管の管端ねじ部に嵌合するねじを内面に設けた鞍状のねじゲージを位置決め嵌合させ、回転機構によりこの状態で管を回転させて、フローティング機構により管の偏心や鼻曲がりに追従させつつねじゲージを締め付けた後、検出機構により検出したこの締め付け完了位置に、マーキング機構によりマーキングを施すことを特徴とする締め付け完了位置マーキング方法。
A method of applying a marking to complete clamping position by using the equipment according to claim 2,
The pipe stopped on the rotating mechanism is fitted and positioned with a hook-shaped thread gauge with a screw that fits on the pipe end thread of the pipe by the approach feed mechanism and the lifting mechanism. In this state, the tube is rotated, the screw gauge is tightened while following the eccentricity and nose curve of the tube by the floating mechanism, and then the marking mechanism is used to mark the tightening completion position detected by the detection mechanism. Tightening completion position marking method.
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