JP5310217B2

JP5310217B2 - 管内面測定装置

Info

Publication number: JP5310217B2
Application number: JP2009099214A
Authority: JP
Inventors: 俊克野木
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2009-04-15
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2029-04-15
Also published as: JP2010249652A

Description

この発明は、管内面測定装置、特に、被測定管の内面形状を容易かつ高精度で測定することができることは勿論、構成が簡易な管内面測定装置に関するものである。

従来、鋼管などの被測定管の内面形状を測定する１つの手段として、マイクロメーターなどの測定器を用いて人が測定する方法があったが、この方法では、測定能率が悪く、しかも測定誤差が生じやすく、測定精度や信頼性の向上に限界があった。

そこで、被測定管の内面形状を自動的に高精度で測定することができる管内面測定装置が開発され、その一例が特許文献１（特開平１０−１６０４４９号公報）に開示されている。以下、この管内面測定装置を従来管内面測定装置といい、図面を参照しながら説明する。

図５は、従来管内面測定装置を示す側面図である。

図５に示すように、従来管内面測定装置は、被測定管１０を水平に支持する支持ローラ１１と、レーザ距離センサからなる距離センサ１２とを備えている。支持ローラ１１は、モータなどの駆動機構１３により被測定管１０をその軸芯回りに回転させる機能を有している。距離センサ１２は、水平なアーム１６の先端に取り付けられ、アーム１６は、被測定管１０の軸芯方向に移動可能な基台１４に垂直に固定されたガイド１５に沿って昇降可能に取り付けられている。

上記従来管内面測定装置により被測定管１０の内面形状を測定するには、被測定管１０を支持ローラ１１上に乗せ、この後、基台１４を被測定管１０側に水平移動させ、アーム１６の高さを調整して、距離センサ１２を被測定管１０内の所定位置にセットする。そして、支持ローラ１１により被測定管１０を回転させながら距離センサ１２により所定ピッチ毎に被測定管１０の内径を測定する。このようにして、被測定管１０の内面形状を測定する。

特開平１０−１６０４４９号公報

上述した従来管内面測定装置によれば、被測定管１０の内面形状を自動的に高精度で測定することができるが、以下のような問題があった。

（１）被測定管１０をその軸芯回りに回転させて、被測定管１０の内面形状を測定するものであるので、被測定管１０を回転させるための支持ローラ１１が不可欠であり、その分、部品数が増え、測定装置が大型化する。
（２）被測定管１０の外側に設置した測定装置によって被測定管１０の内面形状を測定するものであるので、測定装置の設置スペースが必要であり、この点からも測定装置が大型化する。
（３）測定装置が大型であるので、簡単に移動することができず、このために測定場所が限定される。

従って、この発明の目的は、被測定管の内面形状を容易かつ高精度で測定することができることは勿論、被測定管を回転させる必要がなく、しかも、測定装置を被測定管内にセットして被測定管の内側から被測定管の内面形状を測定することができるので、構成が簡易で、測定場所が限定されない管内面測定装置を提供することにある。

この発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とするものである。

請求項１に記載の発明は、測定装置本体と、前記測定装置本体の外周面に放射状に取り付けられた、先端が被測定管の内面に当接される、長さ調整可能な複数本のアームと、前記測定装置本体に取り付けられた、前記被測定管の内面までの距離を測定する距離センサとを備え、前記距離センサは、前記被測定管の内周面に沿って、手動により回転可能であるとともに、前記アームの先端に当接部材が取り付けられ、前記測定装置本体に水準器が取り付けられ、前記水準器を見ながら前記当接部材を回転させて前記アームの長さを調整することによって、前記測定装置本体が前記被測定管の中心部に位置されることに特徴を有するものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の管内面測定装置において、前記距離センサは、前記測定装置本体に手動により回転可能に取り付けられたブラケットの先端に取り付けられていることに特徴を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の管内面測定装置において、前記距離センサは、レーザ距離センサであることに特徴を有する。

この発明によれば、被測定管の内面形状を容易かつ高精度で測定することができることは勿論、被測定管を回転させる必要がなく、しかも、測定装置を被測定管内にセットして被測定管の内側から被測定管の内面形状を測定することができるので、構成が簡易で、測定場所が限定されない。

被測定管内にセットした、この発明の管内面測定装置を示す縦断面図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。図１のＢ矢視図である。測定データに基づき描いた円と基準円とを示す図である。従来管内面測定装置を示す側面図である。

この発明の管内面測定装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。

図１は、被測定管内にセットした、この発明の管内面測定装置を示す縦断面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１のＢ矢視図である。

図１から図３において、１は、鋼管などの被測定管、２は、測定装置本体、３は、測定装置本体２の外周面にその周方向に９０°間隔で放射状に取り付けられた４本のアームである。アーム３の先端部には、被測定管１の内面に当接する、樹脂などからなる当接部材４が、アーム３に螺合するねじ軸５を介して取り付けられている。当接部材４は、これを回転させることによりアーム３に対して進退し、これにより、アーム３の長さを所定範囲内で自在に可変できるようになっている。

アーム３は、測定装置本体２を被測定管１内に保持するものであるので、複数本であれば、本数は限定されないが、安定性の点から４本が好ましい。測定装置本体２には、水準器６が取り付けられ、測定装置本体２をこの中心軸線と被測定管１の軸線とが平行になるように被測定管１内にセットできるようになっている。

７は、被測定管１の内面までの距離を測定するレーザ距離センサなどからなる距離センサである。距離センサ７は、測定装置本体２にこの中心軸線と直交し、かつ、測定装置本体２の中心軸線を中心として回転可能に取り付けられたブラケット８の先端に、被測定管１の内面に向けて取り付けられている。距離センサ７は、ブラケット８に設けられたハンドル９を手動により回転させることによって、被測定管１の内周面に沿って回転する。

距離センサ７からの被測定管１の半径の測定データは、所定ピッチ毎に測定装置本体２の外部に設けられたコンピュータ（図示せず）に送られ、被測定管１の内面形状としてディスプレイなどに表示される。

このように構成されている、この発明の管内面測定装置により被測定管１の内面形状を測定するには、以下のようにする。

先ず、アーム３を縮めた状態で被測定管１内に測定装置本体２を挿入し、測定装置本体２が被測定管１内の中心部におおよそ位置するように、水準器６を見ながら当接部材４を回転させてアーム３の長さを調整する。

このようにして、測定装置本体２を被測定管１内のほぼ中央部にセットしたら、ハンドル９によりブラケット８を手動により回して、距離センサ７を被測定管１の内周面に沿って回転させる。この間、距離センサ７からは被測定管１の半径の測定データが所定ピッチ毎に出力され、被測定管１の内面形状としてディスプレイなどに表示される。

ディスプレイに表示された被測定管１の内面形状の一例を図４に示す。図４は、被測定管１の半径を０．５°ピッチで測定した場合において、得られた７２０個の測定データに基づき描いた円と基準となる円（基準円）とを示したものである。基準円の半径は、２８６．７５ｍｍであった。表１に、前記７２０個の測定データの内、０．０°から２０．５°までの測定データを示す。

図４および表１から明らかなように、この発明の管内面測定装置によれば、基準円にほぼ近似する被測定管１の内面形状が測定されていることが分かる。

以上説明したように、この発明によれば、距離センサ７を被測定管１の内周面に沿って回転させることによって、被測定管１の内面形状を容易かつ高精度で測定することができる。しかも、被測定管１を回転させる必要がないので、被測定管１の回転手段が不要であるとともに、測定装置本体２を被測定管１内にセットして被測定管１の内側から被測定管１の内面形状を測定することができるので、構成が簡易である。この結果、容易に移動することができるので、測定場所が限定されないなどといった効果ももたらされる。

１：被測定管
２：測定装置本体
３：アーム
４：当接部材
５：ねじ軸
６：水準器
７：距離センサ
８：ブラケット
９：ハンドル
１０：被測定管
１１：支持ローラ
１２：距離センサ
１３：駆動機構
１４：基台
１５：ガイド
１６：アーム

Claims

測定装置本体と、前記測定装置本体の外周面に放射状に取り付けられた、先端が被測定管の内面に当接される、長さ調整可能な複数本のアームと、前記測定装置本体に取り付けられた、前記被測定管の内面までの距離を測定する距離センサとを備え、前記距離センサは、前記被測定管の内周面に沿って、手動により回転可能であるとともに、前記アームの先端に当接部材が取り付けられ、前記測定装置本体に水準器が取り付けられ、前記水準器を見ながら前記当接部材を回転させて前記アームの長さを調整することによって、前記測定装置本体が前記被測定管の中心部に位置されることを特徴とする管内面測定装置。
前記距離センサは、前記測定装置本体に手動により回転可能に取り付けられたブラケットの先端に取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の管内面測定装置。
前記距離センサは、レーザ距離センサであることを特徴とする、請求項１または２に記載の管内面測定装置。