JP6086692B2 - Metal pipe circumference measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、金属板のコイルを巻き戻しながら該金属板を複数のロールで円筒状に成形して、その金属板の幅方向の両端部を突き合わせることにより形成される金属管の外周長を測定する周長測定装置に関するものである。 In the present invention, the metal plate is formed into a cylindrical shape with a plurality of rolls while rewinding the coil of the metal plate, and the outer peripheral length of the metal tube formed by abutting both ends in the width direction of the metal plate is reduced. The present invention relates to a circumference measuring apparatus for measuring.
電縫鋼管等、円筒状にロール成形された金属板の幅方向の両端部を突き合わせ、その突合わせ部を溶接することにより形成される金属管は、品質管理の一つとして、突合わせ部の溶接後において、金属管の外周長を計測することが行われるのが通常である。
このような金属管の外周長の計測に際しては、例えば特許文献1に記載されているように、金属管の外周面に対して超音波等の表面波を該金属板の周方向に伝播させて、該表面波が金属管の外周面を一周する伝播時間を測定し、その測定した伝播時間と既知の表面波の伝播速度との関係から金属管の外周長を測定する測定装置が広く知られている。
A metal tube formed by butting both ends in the width direction of a metal plate that is rolled into a cylindrical shape, such as an electric resistance steel pipe, and welding the butted portion is one of the quality controls. It is usual to measure the outer peripheral length of the metal tube after welding.
When measuring the outer peripheral length of such a metal tube, for example, as described in
しかしながら、上記特許文献1のようなタイプの測定装置は、表面波を金属管の周方向、つまり金属管の軸線方向に垂直な断面の外周面上を伝播させる必要があるため、止まっている金属管の外周長の測定には適しているものの、造管中の動いている金属管の外周長を測定するのには不向きであった。即ち、特許文献1のような測定装置は、造管中の金属管は周長測定面と垂直に移動するが、その金属管の動きに追従することができないという問題があった。
そのため、実際に造管中の金属管の外周長を測定する場合には、作業員が造管中の金属管に近接して、該金属管に巻尺やワイヤー等を巻き付けるなどして外周長を測定しているのが実情であり、非常に危険であった。
However, the measuring device of the type as described in
Therefore, when actually measuring the outer circumference of a metal pipe during pipe making, the worker can approach the metal pipe during pipe making and increase the outer circumference by wrapping a tape measure or wire around the metal pipe. The actual situation is measuring and it was very dangerous.
ところで、安全に造管中の金属管の外周長を測定には超音波による表面波を用いるのが最も現実的であると考えられるが、超音波の表面波を用いて外周長を測定するには、超音波が確実に金属管の表面を伝播しなければならず、そのためには超音波の発信・受信を行う探触子と金属管の表面との間の距離を一定の間隔を保つ必要がある。
一方で、造管中の金属管は、断面形状が一応は丸い形をしているものの、正確な円形ではなく、また直進性も定まっていないため、中心が上下左右にずれたり、上下方向に反りが発生したりすることもある形状的に不安定なものである。
そのため、造管中の金属管のような形状が不安定な金属管の表面と探触子との間の距離を保つことは難しく、また、該探触子による超音波の発信方向や受信方向が、本来の方向であるパスラインと直交する方向ではなく、斜めにずれた方向になる可能性があり、正確な外周長の測定を行うことができない。
したがって、何らの対策を講じなければ、造管中の金属管の外周長を連続的に且つ正確に測定することは不可能である。
By the way, it is considered to be most practical to use ultrasonic surface waves to measure the outer perimeter of metal pipes during pipe making safely, but to measure the outer perimeter using ultrasonic surface waves. In order to achieve this, ultrasonic waves must reliably propagate through the surface of the metal tube. To that end, the distance between the probe that transmits and receives ultrasonic waves and the surface of the metal tube must be kept constant. There is.
On the other hand, the metal pipe in pipe making has a round cross-sectional shape for the time being, but it is not an exact circle, and the straightness is not fixed, so the center is shifted up and down, left and right, or up and down. The shape is unstable and sometimes warps.
Therefore, it is difficult to maintain the distance between the surface of the metal tube whose shape is unstable, such as a metal tube during tube making, and the probe, and the transmission direction and reception direction of ultrasonic waves by the probe However, there is a possibility that it is not in a direction perpendicular to the original pass line but in an obliquely shifted direction, so that it is impossible to accurately measure the outer peripheral length.
Therefore, unless any measures are taken, it is impossible to continuously and accurately measure the outer peripheral length of the metal pipe during pipe making.
本発明の技術的課題は、円筒状にロール成形された金属板の幅方向の両端部を突き合わせることにより形成される造管中の金属管の外周長を、該金属管の周方向に伝播させた表面波を用いて、連続的且つ正確に測定することができ、しかも安全に測定することができる金属管の周長測定装置を提供することにある。 The technical problem of the present invention is to propagate the outer peripheral length of a metal tube in the pipe making formed by abutting both ends in the width direction of a metal plate formed into a cylindrical shape in the circumferential direction of the metal tube. An object of the present invention is to provide a metal tube circumference measuring device that can measure continuously and accurately using the surface wave that has been made, and that can be measured safely.
上記課題を解決するため、本発明の金属管の周長測定装置は、金属板のコイルを巻き戻しながら該金属板を複数のロールで円筒状に成形して、その金属板の幅方向の両端部を突き合わせることにより形成される金属管の外周長を、該金属管の周方向に伝播させた表面波を用いて測定する周長測定装置であって、造管中の金属管の外周面に対して表面波を周方向に向けて発信する発信子と、該発信子からの表面波を受信する受信子と、金属管の上方側又は下方側に配置され、これらの発信子及び受信子を金属管の外周面の周方向に沿うように保持するホルダーとを備え、上記ホルダーは、発信子及び受信子が取付けられた保持部材と、発信子及び受信子の金属管の外周面からの距離を一定に保持するガイドローラと、発信子及び受信子を造管中の金属管の水平方向の心ずれに追従させる周方向追従機構とを有し、上記保持部材は、二股状に分岐する一対のアーム部材を有し、一方のアーム部材に上記発信子と受信子とのうちの少なくとも発信子が取付けられ、他方のアーム部材に少なくとも受信子が取付けられていて、上記ガイドローラは、上記保持部材の各アーム部材の先端側にそれぞれ配設されていて、造管中の金属管の外周面に常時接触した状態で金属管のパスライン方向に回転自在であり、上記周方向追従機構は、上記保持部材を造管中の金属管の周方向に沿うように傾動させる構成であり、上記保持部材は、一対のアーム部材間の開度を調整自在となっていて、金属管の外径に応じて上記発信子と受信子との間の間隔を変更可能であると共に、金属管の周長測定時においては上記開度を固定可能であることを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the circumference measuring apparatus for a metal tube according to the present invention forms a metal plate into a cylindrical shape with a plurality of rolls while rewinding a coil of the metal plate, and both ends of the metal plate in the width direction. A peripheral length measuring device that measures the outer peripheral length of a metal tube formed by abutting parts using a surface wave propagated in the circumferential direction of the metal tube, the outer peripheral surface of the metal tube being formed Are disposed on the upper side or the lower side of the metal tube, and the transmitter and the receiver are disposed on the upper side or the lower side of the metal tube. And a holder that holds the transmitter and the receiver along the circumferential direction of the outer peripheral surface of the metal tube, and the holder from the outer peripheral surface of the metal tube of the transmitter and receiver. Creating guide rollers that maintain a constant distance, and transmitter and receiver A circumferential follow-up mechanism that follows a horizontal misalignment of the metal tube, and the holding member has a pair of arm members that are bifurcated, and the transmitter and receiver are provided on one arm member. At least a transmitter is attached, and at least a receiver is attached to the other arm member, and the guide roller is disposed on the tip side of each arm member of the holding member, The metal pipe can be rotated in the pass line direction of the metal pipe while being always in contact with the outer peripheral surface of the metal pipe, and the circumferential follow-up mechanism tilts the holding member along the circumferential direction of the metal pipe during pipe making. The holding member is configured such that the opening between the pair of arm members can be adjusted, and the interval between the transmitter and the receiver can be changed according to the outer diameter of the metal tube. When measuring the circumference of a metal pipe It is characterized in that it is possible secure the opening.
また、本発明の他の金属管の周長測定装置は、金属板のコイルを巻き戻しながら該金属板を複数のロールで円筒状に成形して、その金属板の幅方向の両端部を突き合わせることにより形成される金属管の外周長を、該金属管の周方向に伝播させた表面波を用いて測定する周長測定装置であって、造管中の金属管の外周面に対して表面波を周方向に向けて発信する発信子と、該発信子からの表面波を受信する受信子と、金属管の上方側又は下方側に配置され、これらの発信子及び受信子を金属管の外周面の周方向に沿うように保持するホルダーとを備え、上記ホルダーは、発信子及び受信子が取付けられた保持部材と、発信子及び受信子の金属管の外周面からの距離を一定に保持するガイドローラと、発信子及び受信子を造管中の金属管の水平方向の心ずれに追従させる周方向追従機構とを有し、上記保持部材は、二股状に分岐する一対のアーム部材を有し、一方のアーム部材にのみ上記発信子と受信子が取付けられていて、上記ガイドローラは、上記保持部材の各アーム部材の先端側にそれぞれ配設されていて、造管中の金属管の外周面に常時接触した状態で金属管のパスライン方向に回転自在であり、上記周方向追従機構は、上記保持部材を造管中の金属管の周方向に沿うように傾動させる構成であり、上記保持部材は、一対のアーム部材間の開度を調整自在となっていて、金属管の外径に応じて上記発信子と受信子との間の間隔を変更可能であると共に、金属管の周長測定時においては上記開度を固定可能であることを特徴とするものである。 In addition, another metal pipe circumference measuring apparatus of the present invention forms a metal plate into a cylindrical shape with a plurality of rolls while rewinding a coil of the metal plate, and abuts both ends in the width direction of the metal plate. A circumferential length measuring device that measures the outer circumferential length of a metal tube formed by using a surface wave propagated in the circumferential direction of the metal tube, the outer circumferential surface of the metal tube being piped A transmitter for transmitting a surface wave in the circumferential direction, a receiver for receiving a surface wave from the transmitter, and an upper side or a lower side of the metal tube. The transmitter and the receiver are connected to the metal tube. A holder that holds the outer peripheral surface of the metal tube along the circumferential direction, and the holder has a fixed distance between the transmitter and the receiver attached to the outer peripheral surface of the metal tube of the transmitter and the receiver. The guide roller that is held in the horizontal direction of the metal pipe that is forming the transmitter and receiver The holding member has a pair of arm members bifurcated, and the transmitter and receiver are attached only to one arm member. The guide roller is disposed on the tip side of each arm member of the holding member, and can freely rotate in the pass line direction of the metal tube while being always in contact with the outer peripheral surface of the metal tube during pipe making. The circumferential follow-up mechanism is configured to tilt the holding member along the circumferential direction of the metal tube during pipe making, and the holding member can freely adjust the opening degree between the pair of arm members. The distance between the transmitter and the receiver can be changed according to the outer diameter of the metal tube, and the opening degree can be fixed when measuring the circumference of the metal tube. To do.
これらの場合において、上記周方向追従機構は、上記保持部材における一対のアーム部材の基端側に設けられた、金属管のパスライン方向に延びる回転軸と、各アーム部材を金属管の径方向に弾力的に付勢する弾性部材とを有し、上記回転軸を中心として一対のアーム部材を造管中の金属管の周方向に沿うように傾動させる構成とすることができる。 In these cases, the circumferential follow-up mechanism includes a rotary shaft provided on the proximal end side of the pair of arm members in the holding member and extending in the pass line direction of the metal tube, and each arm member in the radial direction of the metal tube. And an elastic member that elastically urges the pair of arm members to tilt the pair of arm members around the rotation axis along the circumferential direction of the metal pipe in the pipe making process.
また、本発明においては、上記ホルダーは、上記保持部材を、造管中の金属管の上下方向の移動と同期して移動させて、上記発信子及び受信子を、造管中の金属管の鉛直方向の心ずれに追従させる径方向追従機構を備えているものとすることができる。 Further, in the present invention, the holder moves the holding member in synchronization with the vertical movement of the metal pipe during pipe making, so that the transmitter and receiver are connected to the metal pipe during pipe making. A radial follower mechanism that follows a vertical misalignment can be provided.
この場合、上記径方向追従機構は、保持部材全体を金属管の径方向に弾力的に付勢する弾性部材を有してものとすることができる。 In this case, the radial follow-up mechanism may include an elastic member that elastically biases the entire holding member in the radial direction of the metal tube.
さらに、本発明においては、上記ホルダーは、造管中の金属管が上下方向に傾斜した場合に、上記保持部材を該金属管の上下方向の傾斜に沿うように傾動させて、上記発信子及び受信子を、造管中の金属管の軸線方向に沿う方向に傾斜させ、表面波の発信及び受信が金属管の周方向で行われる方向に追従させる軸線方向追従機構を備えていることが好ましい。 Further, in the present invention, when the metal tube in the pipe making is inclined in the vertical direction, the holder tilts the holding member so as to follow the vertical inclination of the metal tube, and It is preferable that the receiver is provided with an axial direction tracking mechanism that inclines in a direction along the axial direction of the metal tube in pipe making and follows the direction in which the transmission and reception of surface waves are performed in the circumferential direction of the metal tube. .
この場合、上記軸線方向追従機構は、上記一対のアーム部材の基端側が連結された第1の基台部と、該第1の基台部に設けられ、金属管のパスライン方向と直交する水平方向に延びる回転軸と、該回転軸を中心に該回転軸の軸まわりに回転自在に軸支する軸受部を備えた第2の基台部と、第1の基台部と第2の基台部との間に設けられた、第1の基台部を金属管の径方向に弾力的に付勢する弾性部材とを有していて、上記回転軸を中心として第1の基台部を傾動させることにより保持部材全体を金属管の軸線方向に沿う方向に傾動させる構成であるものとすることができる。
あるいは、上記軸線方向追従機構は、上記一対のアーム部材の各先端側にそれぞれ設けられた、各アーム部材の先端から金属管の径方向に延びる延長線と金属管の外周面とが交わる点を接点とする接線と平行に延びる回転軸と、該回転軸を介して各アーム部材に連結され、少なくとも発信子又は受信子のいずれか一方が取付けられた、該回転軸の軸まわりに回転自在の傾動台部と、該傾動台部とアーム部材との間に設けられた、該傾動台部を金属管の径方向に弾力的に付勢する弾性部材とを有していて、上記回転軸を中心として傾動台部を傾動させることにより発信子及び受信子を通管中の金属管の軸線方向に沿う方向に傾斜させる構成であるものとすることができる。
In this case, the axial direction follow-up mechanism is provided on the first base portion to which the base end sides of the pair of arm members are coupled and the first base portion, and is orthogonal to the pass line direction of the metal tube. A rotation base extending in the horizontal direction; a second base portion including a bearing portion rotatably supported around the rotation shaft about the rotation shaft; a first base portion; a second base portion; A first base that is provided between the base and the elastic member that elastically biases the first base in the radial direction of the metal tube. By tilting the portion, the entire holding member can be tilted in the direction along the axial direction of the metal tube.
Alternatively, the axial direction follow-up mechanism includes a point at which an extension line extending in the radial direction of the metal tube from the tip of each arm member and the outer peripheral surface of the metal tube intersect with each other on each tip side of the pair of arm members. A rotating shaft extending in parallel with a tangent line as a contact point, and connected to each arm member via the rotating shaft, and at least one of a transmitter and a receiver is attached, and is rotatable around the axis of the rotating shaft. A tilting base part, and an elastic member provided between the tilting base part and the arm member for elastically biasing the tilting base part in the radial direction of the metal tube, The transmitter and the receiver can be inclined in the direction along the axial direction of the metal tube in the tube by tilting the tilting table portion as the center.
本発明の金属管の周長測定装置によれば、周方向追従機構が、発信子及び受信子が取付けられた保持部材を、造管中の金属管の水平方向の心ずれに適切に追従させるため、発信子及び受信子を相互の間隔を保ちながら金属管の水平方向の動きに合わせて適切に追従させることができる。その上、保持部材の各アーム部材の先端側に取付けられたガイドローラは、周方向追従機構が機能している状態であっても、金属管の外周面に常時接触して、発信子及び受信子と金属管の外周面との間の距離を一定に保つため、発信子及び受信子と金属管の外周面測定に最適な距離に安定的に保持することができる。
これにより、発信子及び受信子は、適切な周長測定位置に常時保持されるができるため、造管中の金属管の外周長の測定を連続的に且つ正確に行うことができる。しかも、従来のように、作業員が造管中の金属管に近接して金属管の外周長を測定する必要がなく、安全且つ安定的に造管中の金属管の外周長の測定が可能となる。
また、保持部材のアーム部材の開度が調整自在であり周長測定時にその開度を固定できるので、外周長の測定対象となる金属管の任意の外径に応じてその外周長を測定できる。
According to the circumference measuring apparatus of the metal pipe of the present invention, the circumferential follow-up mechanism appropriately follows the holding member to which the transmitter and the receiver are attached to the horizontal misalignment of the metal pipe during pipe making. Therefore, it is possible to appropriately follow the transmitter and the receiver in accordance with the horizontal movement of the metal tube while keeping the distance between them. In addition, the guide roller attached to the distal end side of each arm member of the holding member is always in contact with the outer peripheral surface of the metal tube even when the circumferential follow-up mechanism is functioning. Since the distance between the child and the outer peripheral surface of the metal tube is kept constant, the distance between the transmitter and the receiver and the outer peripheral surface of the metal tube can be stably held at an optimum distance.
As a result, the transmitter and the receiver can always be held at an appropriate circumference measurement position, so that the circumference of the metal tube during pipe making can be continuously and accurately measured. Moreover, unlike the conventional case, it is not necessary for the worker to measure the outer peripheral length of the metal tube close to the metal tube being formed, and the outer peripheral length of the metal tube being formed can be measured safely and stably. It becomes.
Moreover, since the opening degree of the arm member of the holding member can be adjusted and the opening degree can be fixed at the time of circumference measurement, the outer circumference length can be measured according to the arbitrary outer diameter of the metal pipe to be measured for the outer circumference length. .
また、上記ホルダーに径方向追従機構を設けた場合には、上記保持部材を、造管中の金属管の上下方向の移動と同期して移動させることができるため、上記発信子及び受信子を、造管中の金属管の鉛直方向の心ずれに追従させることができる。これにより、造管中の金属管の外周長の測定をより正確に行うことができる。 In addition, when the holder is provided with a radial direction follower mechanism, the holding member can be moved in synchronization with the vertical movement of the metal tube during pipe making. It is possible to follow the vertical misalignment of the metal pipe during pipe making. Thereby, the outer peripheral length of the metal pipe during pipe making can be measured more accurately.
さらに、上記ホルダーに軸線方向追従機構を設けた場合は、上記保持部材を該金属管の上下方向の傾斜に沿うように傾動させて、上記発信子及び受信子を造管中の金属管の軸線方向に沿う方向に傾斜させることができる。これにより、発信子及び受信子による表面波の発信及び受信を金属管の周方向で行われる方向に追従させることが可能となるため、造管中の金属管の外周長の測定を一層正確に行うことができる。 Further, when the holder is provided with an axial direction follow-up mechanism, the holding member is tilted along the vertical inclination of the metal tube, so that the transmitter and the receiver are connected to the axis of the metal tube in the tube forming process. It can be inclined in a direction along the direction. This makes it possible to follow the direction in which the surface wave is transmitted and received by the transmitter and the receiver in the circumferential direction of the metal tube, so that the outer peripheral length of the metal tube during pipe making can be measured more accurately. Can be done .
以下、本発明の金属管の周長測定装置について詳細に説明する。
本発明の周長測定装置は、円筒状にロール成形された鋼板等の金属板の幅方向の両端部を突き合わせることにより形成される鋼管等の金属管の外周長を、該金属管の周方向に伝播させた表面波を用いて測定するものである。
Hereinafter, the metal pipe circumference measuring apparatus of the present invention will be described in detail.
The circumferential length measuring device of the present invention is configured such that the outer circumferential length of a metal pipe such as a steel pipe formed by abutting both ends in the width direction of a metal plate such as a steel sheet rolled into a cylindrical shape is the circumference of the metal pipe. It is measured using surface waves propagated in the direction.
図1〜図3は、本発明の金属管の周長測定装置の第1の実施の形態を示すもので、この第1の実施の形態の周長測定装置は、パスライン上を造管されている金属管1の外表面に対して表面波を発信する発信子2と、該発信子2からの表面波を受信する受信子3とを有している。
さらに、造管する金属管1のパスラインの下方側に配置され、上記発信子2及び受信子3を金属管1の外周面の周方向に沿うように保持するホルダー4Aを備えている。
なお、図1においては、上記発信子2及び受信子3(厳密には、これら発信子2及び受信子3の両方の機能を有する後述の探触子17,18)は後述の補助ガイドローラ24,25によって隠れるため、表されていない。
1 to 3 show a first embodiment of a metal pipe circumference measuring apparatus according to the present invention. The circumference measuring apparatus according to the first embodiment is formed on a pass line. It has a
Furthermore, a
In FIG. 1, the
上記発信子2は、造管中の金属管1の外周面に対して所定の出射角度(具体的には、金属管の表面に対して伝播方向と金属管への出射方向との間の角度が鈍角となる角度)で超音波等の表面波を出射して発信し、該表面波を金属管1の外周面の特定の方向に伝播させるものである。
一方、上記受信子3は、発信子2から発信されて金属管1の外周面を通じて伝播させた表面波を所定の入射角度(具体的には、金属管の表面に対して伝播方向と金属管からの入射方向との間の角度が鈍角となる角度)で該受信子3に入射させることにより受信するものである。
そして、金属管1の外周長の測定は、これら発信子2から受信子3までの表面波の伝播時間を測定すると共に、この伝播時間と、金属管1の素材によって特定される、表面波の既知の伝播速度とに基づき、図示しない電子計算機等の演算手段によって算出することにより行われる。
なお、上記発信子2及び受信子3は、金属管1とは常時非接触であり、発信子2による表面波の発信及び受信子3による該表面波の受信は、発信子2及び受信子3と金属管の外周面の表面との間の隙間に常時供給される水や油等の図示しない媒体を通じて行われる。
The
On the other hand, the
And the measurement of the outer peripheral length of the
The
一方、上記ホルダー4Aは、上記発信子2、受信子3が取付けられた保持部材5と、発信子2及び受信子3の金属管1の外周面からの距離を一定に保持するためのガイドローラ6,7と、上記保持部材5を造管中の金属管1の水平方向の心ずれに追従させる周方向追従機構8とを備えている。
上記保持部材5は、上方側に向けて二股状に分岐する一対のアーム部材9,10と、該一対のアーム部材9,10の下方側に設けられた基台部11と、これら一対のアーム部材9,10と基台部11とを連結する連結部12とを備えている。
On the other hand, the
The holding
上記一対のアーム部材9,10は、いずれも、全体として正面視略L字形状且つ平面視略コ字に形成されたものである。
具体的に、各アーム部材9,10は、上記金属管1のパスライン方向と直交する方向に相互に平行に延びる、柱状に形成された一対の支持部13,13・14,14と、これら一対の支持部13,13・14,14の各先端側において両支持部13,13・14,14間をそれぞれ架け渡すように配設されたアーム本体部15,16とを備えている。
上記アーム本体部15,16の先端側には、後述する取付台部22,23を介して、上記発信子2及び受信子3の両方の機能を備えた探触子17,18が配設され、上記一対の支持部13,13・14,14における基端側は、上記連結部12にそれぞれ連結されている。
また、上記一方のアーム部材9の支持部13,13と他方のアーム部材10の支持部14,14との間には、後述する介在部材19,19がそれぞれ配設されている。さらに、これら一対の支持部13,13・14,14には、後述するアーム9,10間の開度調整及びその開度の固定に供される複数の穴が所定の位置にそれぞれ穿設されている。
Each of the pair of
Specifically, each
Further, between the
この実施の形態におけるこれらの一対のアーム部材9,10は、上記探触子17,18を保持するという本来の機能のほかに、一方のアーム部材の探触子と他方のアーム部材の探触子との間の間隔を一定に保つ機能をも有するものである。これにより、金属管1の外周長の測定時、即ち、金属管1の造管中においては、これら一対のアーム部材間の開度が固定され、両探触子間の距離が固定的に保持されるようになっている。
また、上記一対のアーム部材9,10に取付けられた各探触子17,18は、平常時、即ち、金属管1がパスラインからずれることなく直線的に造管する場合は、発信子2から金属管1の外周面の周方向、つまりパスラインと直交する断面における外周面の周方向に向けて表面波を発信することができ、且つ、その周方向に伝播した表面波を受信子3が受信できる向きにそれぞれ設定されている。
なお、上記各探触子17,18による金属管の外周長の測定は、例えば一方のアーム部材8における探触子17の発信子2から表面波が発信された場合、他方のアーム部材9における探触子18の受信子3によって受信されることにより行われる。
In addition to the original function of holding the
In addition, the
The measurement of the outer peripheral length of the metal tube by each of the
上記介在部材19,19は、全体として板状に形成されたもので、後述する回転軸29が貫通する本体部19aと、該本体部19aの一端側に設けられてY字状に分岐した一対の突出部19b,19bと、本体部19aの他端側に設けられた基部19cとを一体に備えている。
上記本体部19aは、上記一対のアーム部材9,10の間に挟まれる部分であり、また、上記一対の突出部19b,19bは、次に述べるアーム9,10間の開度調整及びその開度の固定に供されるもので、該開度調整及びその開度の固定の際に用いられる複数の穴が所定の位置にそれぞれ穿設されている。
さらに、上記基部19cは、後述する周方向追従機構8の一部を構成するもので、各アーム部材9,10を、設定された開度を保った状態で金属管の径方向に弾力的に付勢する周方向追従用の弾性部材30,31の一端側がそれぞれ連結されている。
この実施の形態においては、上記介在部材19,19は、それぞれの基部19c,19cの間に配設された連結部材19dにより相互に連結されていて、両介在部材19,19が全体として一体となった構成としている。なお、この実施の形態の場合、上記連結部材19dは、各介在部材19の基部19cと同幅でほぼ同じ厚み(高さ)を有する平板状に形成されていて、長手方向の両端部が、各連結部材19の基部19c同士が対向する各面にそれぞれ固定されている。また、この連結部材19dは、その板面が基部19cの連結面(各基部19c同士が対向する面)と直角となるように各基部19c,19cに固定されていて、介在部材19,19の板面が相互に平行な状態が維持されるようになっている。
The
The
Further, the
In this embodiment, the
さらに、上記一対のアーム部材9,10は、これらのアーム部材9,10間の開度を調整自在となっていて、アーム部材9,10の探触子17,18の間の間隔、即ち、一方のアーム部材の発信子2と他方のアーム部材の受信子3との間の間隔を変更可能となっている。また、これらのアーム部材9,10間の開度は、金属管の周長測定時においては固定可能となっていて、調整した開度が周長測定中に変更されることなく、アーム部材9,10の探触子17,18の間の間隔が一定に保持されるようになっている。
これにより、外周長の測定対象となる金属管1の外径に応じて、発信子2及び受信子3の金属管1の外周面に対する周方向の位置を予め調整することができ、発信子2の金属管1の外周面に対する表面波の発信角度及び受信子3の受信角度を、金属管1の外径に応じた適切な角度に設定することができる一方で、周長測定時においてもその設定した発信子の発信角度及び受信子の受信角度を安定的に維持することが可能である。
この実施の形態においては、上記一対のアーム部材9,10の各支持部13,13・14,14の所定位置に設けた複数の穴と、上記介在部材19の突出部19b,19bの所定位置に設けた複数の穴と、これらの穴を貫通するように嵌入させるピンとを用い、各アーム部材9,10間の開度調整及びその開度の固定を行うことができるようになっている。
ここで、上記支持部13,13・14,14の複数の穴と、突出部19b,19bの複数の穴とは、金属管1の外径に合わせてアーム部材9,10間の開度を段階的に調整できるような位置関係にそれぞれ配設されている。そして、ピンを嵌入する位置を変更することにより、アーム部材9,10間の開度を段階的に変更し、固定できるようになっている。
なお、これらのアーム部材9,10の開度を調整・固定する構成としては、これ以外にも、例えば、ボルト及びナット等を用いて、これらの絞め込みによってアーム部材9,10を相互に圧着させることにより相対的な位置を固定する等、任意の構成を用いることができる。
Further, the pair of
Thereby, according to the outer diameter of the
In this embodiment, a plurality of holes provided at predetermined positions of the
Here, the plurality of holes of the
In addition, as a configuration for adjusting and fixing the opening degree of these
また、上記一対のアーム部材9,10における各アーム本体部15,16は、上記一対の支持部13,13・14,14の先端から略直角に立ち上がるもので、先端側に、該アーム本体部15,16の先端方向に開口する凹部20,21と、該凹部20,21内に収容され、上記探触子17,18が取付けられた上述の取付台部22,23とをそれぞれ備えた構成となっている。
さらに、上記凹部20,21の各開口縁の先端側には、上記取付台部22,23を挟むように、金属管1のパスライン方向に並設された複数の補助ガイドローラ24,25がそれぞれ配設されている。
The
Further, a plurality of
上記取付台部22,23は、上記金属管1のパスライン方向に長い板体状あるいは直方体状のもので、その上端側における金属管1のパスライン方向の中央部に上記探触子17,18がそれぞれ配設されている。また、金属管1のパスライン方向の両端部近傍には、該探触子17,18を挟むように、上述のガイドローラ6,7がそれぞれ取付けられている。
さらに、これらの取付台部22,23の下端側と凹部20,21の窪んだ底部との間には、各取付台部22,23を、造管する金属管1の方向に向けて弾性的に付勢する取付台部用の弾性部材26,27がそれぞれ設けられている。この取付台部用の弾性部材26,27は、各取付台部の下端側における、上記各ガイドローラ6,7の直下部分にそれぞれ配設されていて、例えばバネ等が用いられる。
これにより、上記各ガイドローラ6,7は、金属管の表面に弾性的に常時接触して、金属管1の外周面に沿って回転すると共に、各取付台部22,23は、各ガイドローラ6,7の動きに同期して、取付台部全体が金属管の径方向に移動するため、上記探触子17,18の金属管1の外周面からの距離が一定に保たれることとなる。
The mounting
Furthermore, between the lower end side of these mounting
Accordingly, the
上記補助ガイドローラ24,25は、その外周面の一部が、上記探触子17,18よりも金属管側に突出した状態で、金属管1のパスライン方向に向けて回転自在である構成となっていて、造管中の金属管1の外周面に常時接触するようになっている。
なお、この補助ガイドローラ24,25が金属管1の外周面に接触した状態においては、上記取付台部22,23は、各ガイドローラ6,7が金属管1によって押されることにより、上記凹部20,21内における該金属管1の方向とは逆の方向に弾性的に押し込まれた状態となる。
The
In the state where the
上記基台部11は、平板状に形成されたもので、上面側における幅方向(金属管1のパスラインの左右方向)の中央部には、上記連結部12の一部を構成する一対の軸受部28,28が立設されている。なお、この実施の形態における基台部11は、安定した床面等に固定的に載置されている。
また、上記連結部12は、上記一対の軸受部28,28と、上記一対のアーム部材9,10の基端側に配設された、金属管1のパスライン方向に延びる回転軸29とで構成されている。
上記回転軸29は、上記一対のアーム部材9,10、具体的には上記一対の支持部13,13・14,14の各基端側及び介在部材19,19を、金属管のパスライン方向に貫通している。そして、これらの一対のアーム部材9,10から突出した軸線方向の両端側が、上記一対の軸受部28,28により回転自在にそれぞれ軸支されている。これにより、この回転軸29を中心として、該回転軸29の軸まわりに上記一対のアーム部材9,10を傾動させることができるようになっている。
なお、この連結部12は、保持部材5の構成の一部であるが、後述するように、上記周方向追従機構の構成の一部をも兼ねており、保持部材5を造管中の金属管1の水平方向の心ずれに追従させる際にも機能する。
The
The connecting
The rotating
The connecting
上記各ガイドローラ6,7は、上述のように、上記保持部材5の一対のアーム部材9,10、より具体的には各アーム本体部15,16の先端側に配設された取付台部22,23の上端側にそれぞれ配設されている。
これらのガイドローラ6,7は、金属管1のパスライン方向に回転自在となっていて、上記取付台部22,23における金属管1のパスライン方向の両端側に、上記探触子17,18を挟むようにそれぞれ配置されている。
また、各ガイドローラ6,7は、上記探触子17,18よりも金属管1への方向に突出していて、造管中の金属管1の外周面に、回転しながら常時接触すると共に、上記探触子17,18と金属管1との間に隙間を形成して、該探触子17,18の金属管1の外周面からの距離が常に一定に保持されるようにしている。
なお、上記探触子17,18、つまり発信子2及び受信子3と金属管1の外周面との間の隙間には、上述のように、水等の媒体が常時供給される。
As described above, each of the
These
Each
Note that, as described above, a medium such as water is constantly supplied to the gaps between the
上記周方向追従機構8は、上記保持部材5のうちの一対のアーム部材9,10を造管中の金属管1の周方向に沿うように傾動させるものである。
造管中の金属管は、ロール成形後の形状によっては、パスラインの左右方向に移動し、水平方向に心ずれすることがあるため、このような形状を有する造管中の金属管の外周長を測定する場合には、金属管が上記発信子や受信子から離間してしまう可能性がある。そうすると、発信子による金属管の外表面に対する表面波の発信位置や方向、受信子による該表面波の受信位置や方向が適正な位置・方向からずれてしまい、造管中の金属管の正確な外周長を測定することができなくなる。特に、金属管の造管中においては、水平方向の心ずれは、最も発生し易いと考えられる。
そこで、本発明においては、この周方向追従機構により、上記保持部材を造管中の金属管の周方向に沿うように傾動させ、上記探触子、つまりは発信子及び受信子を、該金属管の水平方向の心ずれに追従させるようにしている。
The circumferential follow-up
Depending on the shape after roll forming, the metal tube in pipe making may move in the left-right direction of the pass line and may be misaligned in the horizontal direction. When measuring the length, there is a possibility that the metal tube is separated from the transmitter and receiver. Then, the transmitting position and direction of the surface wave with respect to the outer surface of the metal tube by the transmitter, the receiving position and direction of the surface wave by the receiver deviate from the proper position and direction, and the accurate position of the metal tube in the pipe making The outer circumference cannot be measured. In particular, it is considered that the horizontal misalignment is most likely to occur during the production of a metal tube.
Therefore, in the present invention, the holding member is tilted along the circumferential direction of the metal tube in the pipe making by the circumferential direction tracking mechanism, and the probe, that is, the transmitter and the receiver are moved to the metal pipe. It is made to follow the horizontal misalignment of the tube.
具体的に、この周方向追従機構8は、該保持部材5の一部を構成する上記連結部12、即ち、上記一対の軸受部28,28及び回転軸29と、各アーム部材9,10を金属管の径方向に弾力的にそれぞれ付勢する周方向追従用の弾性部材30,31とを有している。
この実施の形態においては、上記周方向追従用の弾性部材30,31は、一端側が上記介在部材19の基部19cに、他端側が上記基台部11にそれぞれ取付けられていて、これら介在部材19の基部19cと基台部11との間において、各アーム部材9,10を、その開度を一定に保った状態でそれぞれ金属管の径方向に付勢する構成となっている。なお、この弾性部材としては、バネ等が用いることができる。
これにより、上記一対のアーム部材9,10を、連結部12の回転軸29を中心として、開度一定のまま金属管1のパスラインの左右方向に傾動させることができると共に、上記周方向追従用の弾性部材30,31によって各アーム部材9,10が金属管の径方向に弾性的に付勢されることにより、各アーム部材9,10が常時金属管に弾性的に押し付けられる。
Specifically, the circumferential follow-up
In this embodiment, the
As a result, the pair of
図4は、上記周方向追従機構8が機能して一対のアーム部材9,10が傾動した状態を示すものである。破線は軸線方向追従機構8が機能する前の状態を示している。
造管中の金属管1が水平方向(パスラインの左右方向)にずれた場合には、金属管1のずれ方向に位置するアーム部材(図4ではアーム部材9)が、該金属管1の外周面により、上記ガイドローラ(図4ではガイドローラ6)や補助ガイドローラ(図4では補助ガイドローラ24)を介して押される。
その一方で、一対のアーム部材9,10の動きに合わせて、金属管1のずれ方向側に位置する周方向追従用の弾性部材(図4では弾性部材30)が縮小し、反対側に位置する弾性部材(図4では弾性部材31)が拡大することにより、各アーム部材9,10がガイドローラ6,7及び補助ガイドローラ24,25を介して金属管1に弾性的に押し付けられた状態を保った状態で、一対のアーム部材9,10を傾動させる。
このように、上記周方向追従機構8の作用により、保持部材5の一部である一対のアーム部材9,10を、これらの開度を保ったまま、造管中の金属管1の水平方向の動きに合わせて傾動させることができる。これにより、これらの一対のアーム部材9,10を金属管1の周方向に沿うように常に追従させることが可能となる。
この結果、上記探触子17,18の発信子2及び受信子3を、造管中の金属管1の水平方向の心ずれに常時追従させることが可能となる。
FIG. 4 shows a state where the
When the
On the other hand, in accordance with the movement of the pair of
Thus, by the action of the circumferential follow-up
As a result, the
上記構成を有する金属管の周長測定装置は、突合わせ部を溶接した後の金属管はもちろんであるが、突合わせ部を溶接する直前のいわゆるオープンパイプについても外周長の測定を行うことができる。
この周長測定装置を用いて造管中の金属管の外周長を測定するに際しては、突合わせ部が溶接された通常の金属管の外周長を測定する場合は、金属管のパスライン上における、突合わせ部の溶接後の位置等にこの周長測定装置を配置する。一方、オープンパイプの外周径を測定する場合には、金属管のパスライン上における、オープンパイプの突合わせ部を溶接する直前の位置にこの周長測定装置を配置する。
そして、保持部材5の一対のアーム部材9,10間の開度を、測定対象の金属管あるいはオープンパイプの外径に応じて調整し、探触子17,18の発信子2及び受信子3の金属管の外周面に対する周方向の位置を適切な位置に設定して上で金属管あるいはオープンパイプを造管すると共に、一方のアーム部材の探触子の発信子から表面波を発信し、他方のアーム部材の探触子の受信子で受信する。
The circumference measurement apparatus for metal pipes having the above-described configuration can measure the circumference of a so-called open pipe immediately before welding the butt part, as well as the metal pipe after welding the butt part. it can.
When measuring the outer perimeter of a metal pipe during pipe making using this perimeter measuring device, when measuring the outer perimeter of a normal metal pipe welded with a butt portion, The circumference measuring device is arranged at a position after welding of the butt portion. On the other hand, when measuring the outer peripheral diameter of the open pipe, this peripheral length measuring device is arranged at a position on the metal pipe pass line immediately before welding the butted portion of the open pipe.
Then, the opening between the pair of
図5は、突合わせ部1aを溶接した後の金属管1の外周長を測定する場合の一例を示している。なお、図5中、破線の矢印は表面波の伝播方向を示す。
この場合においては、一方のアーム部材10における探触子18(この場合は発信子2として機能する。)から発信された表面波は、溶接された突合わせ部1aを通過して、他方のアーム部材9における探触子17(この場合は受信子3として機能する。)によって受信され、伝播時間が測定される。
そして、この伝播時間と既知の表面波の速度から表面波の伝播距離を算出すると共に、予め分かっている探触子17,18の距離を加えることにより、金属管1の外周長を算出することができる。
なお、図5に示すものの場合、一方の探触子18を発信子2、他方の探触子17を受信子3としてそれぞれ機能させているが、探触子17を発信子、探触子18を受信子として機能させてもよい。この場合、表面波の伝播方向は図5とは逆方向になる。
FIG. 5 shows an example of measuring the outer peripheral length of the
In this case, the surface wave transmitted from the probe 18 (which functions as the
Then, the propagation distance of the surface wave is calculated from the propagation time and the velocity of the known surface wave, and the outer peripheral length of the
In the case shown in FIG. 5, one
また、図6は、上記突合わせ部1aを溶接する前の金属管1(オープンパイプ)の外周長を測定する場合を示している。なお、図6中、破線の矢印は、突合わせ部1aの方向に向かう表面波の伝播方向を、2点鎖線の矢印は突合わせ部1aで反射した表面波の伝播方向をそれぞれ示す。
この場合においては、一方のアーム部材9の探触子17(このとき、探触子17は発信子2として機能する。)から表面波を発信し、その発信された表面波は、溶接されていない突合わせ部1aで反射されて、同じ探触子17(このとき、探触子17は受信子3として機能する。)によって受信され、表面波の伝播時間が測定される。その一方で、他方のアーム部材10の探触子18(このとき、探触子18は発信子2として機能する。)から表面波を発信し、その発信された表面波は、溶接されていない突合わせ部1aで反射されて、やはり同じ探触子18(このとき、探触子18は受信子3として機能する。)によって受信される。
そして、この伝播時間と既知の表面波の速度から、探触子17,18によってそれぞれ測定された伝播時間に基づいて、それぞれの表面波の伝播距離L1,L2を算出すると共に、予め分かっている探触子17,18の距離L3を加えることにより、金属管1の外周長を算出することができる。
Moreover, FIG. 6 has shown the case where the outer periphery length of the metal pipe 1 (open pipe) before welding the said butt | matching
In this case, a surface wave is transmitted from the
Then, based on the propagation times measured by the
ここで、上記造管中の金属管1の外周長を測定するに際し、上記造管中の金属管1は、金属管の形状によってはパスラインから水平方向(左右方向)にずれる場合がある。
このとき、上記ホルダー4Aが、一対のアーム部材9,10の探触子17,18と間の間隔を一定に保持する保持部材5と、発信子2及び受信子3の金属管1の外周面から距離を一定に保持するガイドローラ6,7及び補助ガイドローラ24,25と、造管中の金属管1の水平方向の心ずれに追従させる周方向追従機構8とを備えているため、両探触子17,18間の間隔を保ちながら、各探触子17,18を金属管1の水平方向の動きに合わせて適切に追従させる。
これにより、各探触子17,18の発信子2及び受信子3は、適切な周長測定位置に常時保持されるため、造管中の金属管1の外周長の測定を連続的に且つ正確に行うことができる。
しかも、従来のように、作業員が造管中の金属管に近接して金属管の外周長を測定する必要がなく、安全且つ安定的に造管中の金属管の外周長の測定が可能となる。
Here, when measuring the outer peripheral length of the
At this time, the
Thereby, since the
Moreover, unlike the conventional case, it is not necessary for the worker to measure the outer peripheral length of the metal tube close to the metal tube being formed, and the outer peripheral length of the metal tube being formed can be measured safely and stably. It becomes.
上記第1の実施の形態では、上記発信子2及び受信子3を造管中の金属管1に追従させる機構として、上記ホルダー4Aが、保持部材5を造管中の金属管1の周方向に沿うように傾動させて、発信子2及び受信子3を造管中の金属管1の水平方向の心ずれに追従させる周方向追従機構8を備えていた。
しかしながら、次に述べる第2の実施の形態は、上記ホルダーが、この周方向追従機構に加え、上記発信子及び受信子を造管中の金属管の鉛直方向の心ずれに追従させる径方向追従機構と、上記発信子及び受信子を造管中の金属管の軸線方向に沿う方向に傾斜させ、表面波の発信及び受信が金属管の周方向で行われる方向に追従させる軸線方向追従機構とをさらに備えている。
In the first embodiment, as a mechanism for causing the
However, in the second embodiment described below, the holder follows the radial follow-up mechanism, and the radial follow-up causes the transmitter and receiver to follow the vertical misalignment of the metal pipe during pipe making. And an axial direction follower mechanism that causes the transmitter and receiver to incline in a direction along the axial direction of the metal tube during pipe making and follows the direction in which the transmission and reception of surface waves are performed in the circumferential direction of the metal tube; Is further provided.
即ち、図7及び図8は、本発明の金属管の周長測定装置の第2の実施の形態を示すものである。
この第2の実施の形態の周長測定装置は、上記第1の実施の形態の周長測定装置の構成に加え、上記ホルダー4Bが、上記保持部材5を造管中の金属管1の上下方向の移動と同期して移動させ、上記発信子2及び受信子3を、造管中の金属管1の鉛直方向の心ずれに追従させる径方向追従機構35を備えている。
さらに、造管中の金属管1が上下方向に傾斜した場合に、上記保持部材5を該金属管1の上下方向の傾動に沿うように傾動させ、上記発信子2及び受信子3を、造管中の金属管1の軸線方向に沿う方向に傾斜させることにより、表面波の発信及び受信が金属管の周方向で行われる方向に追従させる軸線方向追従機構36を備えている。
なお、探触子を構成する発信子及び受信子、保持部材(ただし、後述する第1の基台部37を除く)の構成については、実質的に上記第1の実施の形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するため、図面に同様の符号を付して詳細な説明は省略する。さらに、図7においては、上記発信子2及び受信子3(厳密には、これら発信子2及び受信子3の両方の機能を有する後述の探触子17,18)は補助ガイドローラ24,25によって隠れるため、表されていない。
7 and 8 show a second embodiment of the metal pipe circumference measuring apparatus of the present invention.
In the circumference measuring apparatus according to the second embodiment, in addition to the configuration of the circumference measuring apparatus according to the first embodiment, the
Further, when the
Note that the configurations of the transmitter, receiver, and holding member (except for the
上記軸線方向追従機構36は、造管中の金属管1の軸線がパスライン方向に向かって該金属管1の軸線が上向きに傾斜した場合、あるいは軸線が下向きに傾斜した場合に機能するものである。
造管中の金属管は、ロール成形後の形状によっては、その軸線が上下方向に傾斜して金属管が上下に波を打つようにパスライン上を移動する可能性がある。このような形状を有する造管中の金属管の外周長を測定する場合には、発信子による金属管の外表面に対する表面波の発信方向、受信子による該表面波の受信方向が、金属管の周方向からずれた方向となってしまう。そうすると、表面波が金属管の周方向に向けて正しく伝播しないため、測定誤差が発生する可能性がきわめて高く、造管中の金属管の正確な外周長を測定することができない。
そこで、この実施の形態、及び後述する第3、第4の実施の形態においては、上記軸線方向追従機構により、上記保持部材を該金属管の上下方向の傾斜に沿うように傾動させて、上記探触子、つまり、発信子及び受信子を、造管中の金属管の軸線方向に沿う方向に傾斜させ、表面波の発信及び受信が金属管の周方向で行われる方向に追従させるようにしている。
The axial direction follow-
Depending on the shape after roll forming, the metal tube during pipe forming may move on the pass line so that its axis is inclined in the vertical direction and the metal tube undulates up and down. When measuring the outer peripheral length of a metal tube in pipe making having such a shape, the direction of surface wave transmission with respect to the outer surface of the metal tube by the transmitter and the direction of reception of the surface wave by the receiver are determined as follows. The direction is shifted from the circumferential direction. Then, since the surface wave does not propagate correctly in the circumferential direction of the metal tube, there is a very high possibility that a measurement error will occur, and the exact outer circumference of the metal tube during pipe making cannot be measured.
Therefore, in this embodiment, and in third and fourth embodiments to be described later, the holding member is tilted along the vertical inclination of the metal tube by the axial direction follow-up mechanism. The probe, that is, the transmitter and the receiver are tilted in the direction along the axial direction of the metal tube during pipe making so that the surface wave is transmitted and received in the circumferential direction of the metal tube. ing.
具体的に、この軸線方向追従機構36は、上記第1の実施の形態において一対のアーム部材9,10の基端側が連結されていた基台部11に相当する部分である第1の基台部37を備えている。さらに、この第1の基台部37に設けられた、金属管1のパスライン方向と直交する水平方向に延びる軸線方向追従用の回転軸38と、この回転軸38を中心に該回転軸38の軸まわりに回転自在に軸支する一対の軸受部39,39を備えた第2の基台部40とを有している。
また、第1の基台部37と第2の基台部40との間に設けられて、上記第1の基台部37を金属管の径方向に弾力的に付勢する軸線方向追従用の弾性部材41を備えている。
Specifically, the axial direction follow-
Further, it is provided between the
上記軸線方向追従用の回転軸38は、第1の基台部37における、上記探触子17,18の直下を通る軸線上に配置されていて、両端側が該第1の基台部37から突出している。
上記第2の基台部40は、上面側に、上記回転軸38の突出した両端側を回転自在に軸支する上述の一対の軸受部39,39を備えていて、これにより、上記第1の基台部37を、該回転軸38を中心として、この回転軸38の軸まわりに傾動させることができるようになっている。
また、上記軸線方向追従用の弾性部材41は、上記第1の基台部37の下面と第2の基台部40の上面との間の空間に、上記回転軸38及び一対の軸受部39,39を挟むような位置、例えば、パスライン方向の両端側寄りの位置にそれぞれ設けられていて、上記第1の基台部37を金属管の径方向に常時弾力的に付勢するようになっている。なお、この弾性部材41としては、バネ等が用いられる。
これにより、上記軸線方向追従機構36は、第1の基台部37を、上記回転軸38を中心として、上下方向に傾動自在とすると共に、上記弾性部材41が第1の基台部37を金属管の径方向に弾性的に付勢することにより、上記保持部材5、特に一対のアーム部材9,10を金属管の軸線方向に沿うように常時押し付ける構成となっている。
The rotating
The
In addition, the
Thereby, the axial direction follow-
図9は、上記軸線方向追従機構36が機能して、保持部材5が傾動した状態を示すものである。なお、図9中の破線は軸線方向追従機構36が機能する前の状態を示している。
造管中の金属管1が、例えば、ロール成形時に発生した下ゾリに起因して、その軸線が造管方向に向けて下方向に傾いた場合には、該金属管1により一対のアーム部材9,10が、パスラインの前方側に位置するガイドローラ6,7、補助ガイドローラ24,25を介してそれぞれ押される。
その一方で、これら一対のアーム部材9,10の動きに合わせて、パスラインの前方側に位置する軸線方向追従用の弾性部材41が弾性的に縮小し、後方側に位置する弾性部材41が拡大することにより、上記第1の基台部37を、金属管1の軸線方向の傾斜に合わせて上記軸線方向追従用の回転軸38まわりに傾動させる。これにより、上記各アーム部材9,10が、ガイドローラ6,7、補助ガイドローラ24,25を介して金属管1に弾性的にそれぞれ押し付けられた状態が保たれたまま、保持部材5全体を傾動させることができる。
この結果、上記一対のアーム部材9,10の各取付台部22,23に取付けられた上記探触子17,18の発信子2及び受信子3を、造管中の金属管の軸線方向に沿う方向に合わせて傾斜させて、これら発信子2及び受信子3を、その表面波の発信及び受信が金属管1の周方向で適性に行われる方向にそれぞれ追従させることが可能となる。
FIG. 9 shows a state in which the holding
For example, when the
On the other hand, in accordance with the movement of the pair of
As a result, the
なお、造管中の金属管1が、ロール成形時に発生した上ゾリに起因して、金属管1の軸線が造管方向に向けて上方向に傾いた場合には、一対のアーム部材9,10が、パスラインの後方側に位置するガイドローラ6,7、補助ガイドローラ24,25を介して押される。一方で、パスラインの後方側に位置する軸線方向追従用の弾性部材41が弾性的に縮小し、前方側に位置する弾性部材41が拡大して、保持部材5全体を軸線方向追従用の回転軸38まわりに傾動させるため、下ゾリの場合が発生した場合と同様の作用効果が得られることとなる。
In addition, when the
一方、上記径方向追従機構35は、造管中の金属管1が鉛直な径方向、つまり上下方向に移動した場合に機能するものである。
造管中の金属管は、ロール成形後の形状によっては、パスライン上を上下方向に移動し、鉛直方向に心ずれすることがある。例えば、上下に波を打つようにパスライン上を移動する場合の過程において、金属管の軸線は水平であっても、正常な位置からは上下方向に心ずれしている状態などが考えられる。このような形状を有する造管中の金属管の外周長を測定する場合、金属管が上方向に移動すると該金属管が上記発信子や受信子から離間する一方、下方向に移動すると測定装置自体が金属管を圧迫して真円度を変動させる可能性がある。
そうすると、この場合においても、発信子による金属管の外表面に対する表面波の発信位置や方向、受信子による該表面波の受信位置や方向が適正な位置・方向からずれてしまい、造管中の金属管の正確な外周長を測定することができなくなる。
そこで、この実施の形態、及び後述する第3、第4の実施の形態においては、上記径方向追従機構により、上記保持部材を造管中の金属管の上下方向の移動と同期して移動させて、上記探触子、つまり発信子及び受信子を、造管中の金属管の鉛直方向の心ずれに追従させるようにしている。
On the other hand, the radial direction follow-
Depending on the shape after roll forming, the metal tube in the pipe making may move up and down on the pass line, and may be misaligned in the vertical direction. For example, in the process of moving on a pass line so as to wave up and down, even if the axis of the metal tube is horizontal, a state in which it is decentered in the vertical direction from a normal position can be considered. When measuring the outer peripheral length of a metal tube having a shape like this, when the metal tube moves upward, the metal tube moves away from the transmitter and receiver, while when the metal tube moves downward, the measuring device There is a possibility that the roundness may be changed by pressing the metal tube itself.
Then, even in this case, the transmission position and direction of the surface wave with respect to the outer surface of the metal tube by the transmitter, the reception position and direction of the surface wave by the receiver are deviated from an appropriate position and direction, and It becomes impossible to measure the exact outer circumference of the metal tube.
Therefore, in this embodiment and third and fourth embodiments described later, the holding member is moved in synchronization with the vertical movement of the metal tube during pipe making by the radial follow-up mechanism. Thus, the probe, that is, the transmitter and the receiver are made to follow the vertical misalignment of the metal pipe during pipe making.
具体的に、この径方向追従機構35は、上記軸線方向追従機構36の一部である第2の基台部40と、該第2の基台部40の下方に位置する支持台部42と、これら第2の基台部40の下面と支持台部42の上面との間の空間に設けられた径方向追従用の弾性部材43とを備えている。
上記支持台部42は、安定な床面等の部位に固定的に載置されたもので、平板状に形成されたものである。
上記径方向追従用の弾性部材43は、上記第2の基台部40を金属管の径方向(この場合は鉛直上方向)に弾性的に付勢するもので、バネ等が用いられる。
これにより、上記径方向追従機構35は、第2の基台部40を金属管の径方向に弾性的に付勢することにより、第1の基台部37を介して、保持部材5全体を金属管1の径方向に常時押し付けている。
Specifically, the radial follow-
The support table 42 is fixedly placed on a stable floor surface or the like, and is formed in a flat plate shape.
The
As a result, the radial follow-
図10は、上記径方向追従機構35が機能して、保持部材5が鉛直な径方向に移動した金属管1に追従した状態を示すものである。破線は径方向追従機構35が機能する前の状態を示している。
造管中の金属管が、例えば鉛直上方向に心ずれした場合、上記径方向追従用の弾性手段43が拡大して、第2の基台部40を介して保持部材5全体を金属管の心ずれに同期して上昇させ、一対のアーム部材9,10が金属管1の径方向に押し付けられた状態を常時維持する。
これにより、上記探触子17,18の発信子2及び受信子3を、造管中の金属管1の鉛直方向の心ずれに追従させることが可能となり、発信子2及び受信子3が金属管1の外周面から離間することなく、適正な径方向位置を常に確保することができる。
なお、造管中の金属管1が、逆に鉛直下方向に心ずれした場合は、金属管1の心ずれに同期して保持部材5全体が押し下げられると共に、上記径方向追従用の弾性手段43が縮小する。これにより、一対のアーム部材9,10が金属管1の径方向に押し付けられた状態を常時維持することができるため、鉛直上方向に心ずれした場合と同様の作用効果を得ることが可能となる。
FIG. 10 shows a state where the radial follow-
For example, when the metal pipe in the pipe making is displaced vertically in the vertical direction, the elastic means 43 for following in the radial direction is expanded, and the entire holding
As a result, the
When the
上記構成を有する周長測定装置は、基本的に上記第1の実施の形態と同様の方法で使用して造管中の金属管1(オープンパイプ含む)の外周長を測定する。
このとき、この第2の実施の形態の周長測定装置は、周方向追従機構8に加えて、径方向追従機構35及び軸線方向追従機構36をさらに備えているため、造管中の金属管1の水平方向の心ずれ、及び鉛直方向の心ずれ、さらには軸線方向の傾斜等、様々な金属管1の挙動にそれぞれ対応する。
これにより、金属管1に対する発信子2及び受信子3の位置を常時適切な位置とすることができ、造管中の金属管1の外周長をさらに正確に測定することが可能となる。
The circumference measuring apparatus having the above configuration is basically used in the same manner as in the first embodiment to measure the circumference of the metal pipe 1 (including the open pipe) during pipe making.
At this time, since the circumference measuring apparatus of the second embodiment further includes a radial follow-
Thereby, the position of the
図11〜図13は、本発明の金属管の周長測定装置の第3の実施の形態を示すもので、この実施の形態の周長測定装置は、上述の第2の実施の形態と同様に、ホルダーが、周方向追従機構及び径方向追従機構並びに軸線方向追従機構を備えているが、該第2の実施の形態とは全体の構成が異なっている。
なお、ホルダーに取付けられている発信子及び受信子については、上記第1及び第2の実施の形態と同様の構成、作用効果であるため、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
FIGS. 11 to 13 show a third embodiment of the metal pipe circumference measuring apparatus of the present invention. The circumference measuring apparatus of this embodiment is the same as that of the second embodiment described above. Further, the holder includes a circumferential follow-up mechanism, a radial follow-up mechanism, and an axial follow-up mechanism, but the overall configuration is different from that of the second embodiment.
Note that the transmitter and receiver attached to the holder have the same configuration and operational effects as those of the first and second embodiments, and thus the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted.
即ち、この第3の実施の形態の周長測定装置は、上記ホルダー4Cが、上記発信子、受信子が取付けられた保持部材50と、発信子2及び受信子3の金属管1の外周面から距離を一定に保持するガイドローラ51,52とを有している。さらに、周方向追従機構53、径方向追従機構54、軸方向追従機構55をそれぞれ備えている。
上記保持部材50は、上方側に向けて二股状に分岐する一対のアーム部材56,57と、該一対のアーム部材56,57の下方側に設けられた基台部58と、これら一対のアーム部材56,57と基台部58とを連結する連結部59とを備えている。
なお、上記連結部59を構成する回転軸と、上記一対の軸受部とについては、基本的に第1及び第2の実施の形態の連結部と基本的に同じ構成、作用効果であるため、同様の符号を付して詳細な説明は省略する。
That is, in the circumference measuring apparatus according to the third embodiment, the
The holding
In addition, about the rotating shaft which comprises the said
また、上記保持部材50の一対のアーム部材56,57は、いずれも、全体として正面視略L字形状且つ平面視略コ字に形成されたものである。
具体的に、各アーム部材56,57は、上記金属管1のパスライン方向と直交する方向に相互に平行に延びる角柱状に形成された一対の支持部60,60・61,61と、これら一対の支持部60,60・61,61の各先端側において両支持部60,60・61,61をそれぞれ架け渡すように配設されたアーム本体部62,63とを備えている。
上記アーム本体部62,63は、上方側である先端側に立設された上記軸線方向追従用の軸受部64,65と、該軸受部64,65に回転自在に軸支された軸線方向追従用の回転軸66,67と、該回転軸66,67及び上記軸受部64,65を介して上記アーム本体部62,63に取付けられた傾動台部68,69とを備えている。また、上記一方のアーム部材56の支持部60,60と他方のアーム部材57の支持部61,61との間には、開度調整及びその固定に供される板状の介在部材19,19がそれぞれ配設されている。
さらに、上記傾動台部68,69と、上記一対の支持部60,61との間には、傾動台部68,69を金属管の径方向に弾力的に付勢する軸線方向追従用の弾性部材71,72がそれぞれ設けられている。
Further, the pair of
Specifically, each of the
The arm
Further, between the tilting
なお、一対のアーム部材56,57は、金属管1の造管中においてはこれら一対のアーム部材56,57間の開度が固定される点、及び各アーム部材56,57間の開度は調整自在となっている点ついては、上記第1及び第2の実施の形態と同じである。
また、上記介在部材19については、基本的に上記第1及び第2の実施の形態と同じ構成であり、同様の作用効果を奏するため、第1及び第2の実施の形態と同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
さらに、各アーム部材56,57間の開度調整に関して、各アーム部材56,57の各支持部60,60・61,61の所定位置に設けた複数の穴と、上記介在部材19の突出部19b,19bの所定位置に設けた複数の穴と、これらの穴を貫通するように嵌入させるピンとを用いて行う点については、上記第1及び第2の実施の形態と同じである。
The pair of
The
Further, regarding the opening adjustment between the
軸線方向追従用の回転軸66,67は、各アーム部材56,57、より具体的には各アーム本体部62,63の先端から金属管の径方向に延びる延長線と金属管1の外周面とが交わる点を接点する接線と平行な方向に延びるもので、各アーム本体部62,63の先端側の上記軸受部64,65において、その軸まわりに回転自在となるようにそれぞれ軸支されている。
上記傾動台部68,69は、パスライン方向に延びる板体状また直方体状に形成されたもので、長手方向の中央部における上端側に、上記発信子2及び受信子3の両機能を備えた探触子73,74が金属管の径方向に突出するように設けられている。さらに、長手方向の中央部における外方側の側面に上記軸線方向追従用の回転軸66,67の一端側が固定されている。
したがって、これらの傾動台部68,69は、アーム本体部62,63、さらに具体的には軸線追従用の軸受部64,65の先端の内方側において、上記軸線方向追従用の回転軸66,67を中心として該回転軸66,67と一緒に回転可能となっている。
また、上記軸線方向追従用の弾性部材71,72は、傾動台部68,69における長手方向の両端近傍の下面側と、一対の支持部60,60・61,61の上面側との間にそれぞれ設けられたもので、バネ等が用いられている。
Rotating
The tilting
Therefore, these tilting
Further, the
上記ガイドローラ51,52は、上記傾動台部68,69における長手方向の両端近傍の上端側に、上記探触子73,74を挟むようにそれぞれ設けられたもので、金属管1のパスライン方向に回転自在となっている。
これらの各ガイドローラ51,52は、上記探触子73,74よりも金属管1の方向に突出していて、造管中の金属管1の外周面に、回転しながら常時接触すると共に、上記探触子73,74と金属管1との間に隙間を形成し、且つ該探触子73,74の金属管1の外周面からの距離が常に一定に保持されるようにしている。
なお、上記ガイドローラ51,52によって形成された、探触子73,74つまり発信子2及び受信子3と金属管1の外周面との間の隙間には、上記第1及び第2の実施の形態と同様、水等の媒体が常時供給される。
The
Each of these
In the gaps between the probes 73 and 74, that is, the
上記軸線方向追従機構55は、上記各アーム本体部62,63と、該アーム本体部62,63の先端側に設けられた上記軸線方向追従用の回転軸66,67と、上記傾動台部68,69と、傾動台部68,69とアーム本体部62,63との間に設けられた上記軸線方向追従用の弾性部材71,72とで構成されている。
したがって、この軸線方向追従機構55は、傾動台部68,69を、上記回転軸66,67を中心として、該回転軸66,67の軸まわりに傾動自在となっている。その一方で、上記弾性部材71,72が傾動台部68,69を金属管の径方向に弾性的に付勢することにより、上記保持部材50、特に一対のアーム部材56,57の傾動台部68,69を、該傾動台部68,69の長手方向が金属管1の軸線方向に沿って、該金属管1の外周面に常時押し付ける構成となっている。
The axial
Therefore, the axial direction follow-
図14は、上記軸線方向追従機構55が機能して、保持部材5、より具体的には、保持部材5の一部である傾動台部68,69が傾動した状態を示すものである。
造管中の金属管1が、例えば、ロール成形時に発生した下ゾリを起因として、その軸線が造管方向に向けて下方向に傾いた場合には、上記傾動台部68,69が、該金属管1により、該傾動台部68,69に配設されたパスラインの前方側に位置するガイドローラ51,52を介してそれぞれ押される。
その一方で、各傾動台部68,69の動きに合わせて、パスラインの前方側に位置する軸線方向追従用の弾性部材71,72が弾性的に縮小し、後方側に位置する弾性部材71,72が弾性的に拡大する。
この結果、上記各傾動台部68,69は、それぞれ2つのガイドローラ51,51・52,52を介して、金属管1に弾性的に常時押し付けられた状態で、金属管1の軸線方向に沿うように、軸線方向追従用の回転軸66,67の軸まわりにそれぞれ傾動する。
これにより、各傾動台部68,69に取付けられた上記探触子73,74の発信子2及び受信子3を、造管中の金属管1の軸線方向に沿う方向に合わせて傾斜させて、これら発信子2及び受信子3を、その表面波の発信及び受信が金属管の周方向で適性に行われる方向にそれぞれ追従させることが可能となる。
FIG. 14 shows a state where the axial direction follow-
When the
On the other hand, in accordance with the movement of each tilting
As a result, each of the
As a result, the
なお、造管中の金属管1が、ロール成形時に発生した上ゾリに起因して、金属管1の軸線が造管方向に向けて上方向けに傾いた場合には、各傾動台部68,69が、パスラインの後方側に位置するガイドローラ51,52を介してそれぞれ押される。
一方で、パスラインの後方側に位置する軸線方向追従用の弾性部材71,72が弾性的に縮小し、前方側に位置する弾性部材71,72が弾性的に拡大する。そして、各傾動台部68,69は、それぞれ2つのガイドローラ51,51・52,52を介して金属管1に弾性的に押し付けられる。
これにより、金属管1の軸線方向に沿うように、軸線方向追従用の回転軸66,67の軸まわりにそれぞれ傾動するため、下ゾリの場合と同様の作用効果が得られることとなる。
In addition, when the
On the other hand, the
Thereby, since it inclines around the axis | shafts of the
また、上記径方向追従機構54は、上記保持部材50の一部である基台部58と、該基台部58の下方に位置する支持台部75と、これら基台部58の下面と支持台部75の上面との間の空間に設けられた径方向追従用の弾性部材76とを備えている。
上記支持台部75は、安定な床面等の部位に固定的に載置されたもので、平板状に形成されたものである。
上記径方向追従用の弾性部材76は、上記基台部58を金属管の径方向(この場合は鉛直上方向)に弾性的に付勢するもので、バネ等が用いられる。
したがって、上記径方向追従機構54は、上記基台部58を、該基台部58と支持台部75の間に配設した上記径方向追従用の弾性部材76によって金属管の径方向に弾性的に付勢して、保持部材50全体を金属管1の径方向に常時押し付けることとなる。
これにより、保持部材50を造管中の金属管1の上下方向の移動に同期して該金属管1に追従させることができる。
なお、この第3の実施の形態の径方向追従機構54の構成は、上記第2の実施の形態の径方向追従機構における第2の基台部40が、基台部58に代わっている点以外は、基本的に該第2の実施の形態の径方向追従機構35とほぼ同じ構成であり、また同様の効果を奏するため、詳細な説明は省略する。
The radial follow-
The
The
Therefore, the radial follow-
Thereby, the holding
The configuration of the radial follow-
さらに、上記周方向追従機構53は、上記保持部材50の一部を構成する連結部59、(即ち上記一対の軸受部28及び回転軸29)と、各アーム部材56,57を金属管の径方向に弾力的に付勢する周方向追従用の弾性部材77,78とを備えている。この周方向追従用の弾性部材77,78は、上記基台部58と上記各介在部材19,19の基部19c,19cとの間の空間にそれぞれ設けられている。この周方向追従用の弾性部材77,78としては、例えばバネ等が用いられる。
この周方向追従機構53は、造管中の金属管1の水平方向の心ずれに応じて、上記一対のアーム部材56,57を、連結部59の回転軸29を中心として、金属管1のパスラインの左右方向に傾動させる。そして、上記周方向追従用の弾性部材77,78により金属管の径方向に各アーム部材56,57を金属管1に弾性的に常時押し付ける。
これにより、保持部材50を金属管1の周方向に沿うよう傾動させ、探触子73,74を、造管中の金属管1の水平方向の心ずれに追従させることができる。
なお、この周方向追従機構は、上記第1及び第2の実施の形態の周方向追従機構8と基本的に同じ構成、同じ作用効果であるため、詳細な説明は省略する。
Further, the circumferential follow-
The circumferential follow-
Thereby, the holding
Note that the circumferential follow-up mechanism has basically the same configuration and the same function and effect as the circumferential follow-up
上記構成を有する第3の実施の形態の周長側手装置は、基本的に上記第1及び第2の実施の形態と同様の方法で使用して造管中の金属管(オープンパイプ含む)の外周長を測定する。
このとき、この第3の実施の形態の周長測定装置は、周方向追従機構53と、径方向追従機構54及び軸線方向追従機構55を備えているため、造管中の金属管の水平方向の心ずれ、及び鉛直方向の心ずれ、さらには軸線方向の傾斜等、様々な金属管の挙動にそれぞれ対応する。これにより、金属管に対する発信子及び受信子の位置を常時適切な位置とすることができ、上記第2の実施の形態と同様に、造管中の金属管の外周長をさらに正確に測定することが可能となる。
The peripheral side hand apparatus according to the third embodiment having the above-described configuration is basically used in the same manner as in the first and second embodiments, and a metal pipe (including an open pipe) during pipe making. Measure the outer perimeter of the.
At this time, since the circumferential length measuring apparatus of the third embodiment includes the circumferential follow-
ところで、上記第1〜第3の実施の形態においては、保持部材の一対のアーム部材を、金属管の突合わせ部を跨ぐように設置することができ、これにより、金属管の外周長測定時において、探触子の発信子から発信される表面波が突合わせ部を通過しないようにすることできる。
この場合、表面波が溶接した突合わせ部を通過する際の種々の影響を排除することができるため、測定精度が向上するという利点がある。また、突合わせ部溶接前のオープンパイプ状態の金属管の外周長を測定する場合も、突合わせ部での表面波の反射を考慮することなく、一方の探触子の発信子から表面波を発信し、他方の探触子の受信子で受信するだけで済むため、計測が容易となる。ただし、これらの利点は必須というわけではない。
By the way, in the said 1st-3rd embodiment, a pair of arm member of a holding member can be installed so that the butt | matching part of a metal tube may be straddled, Thereby, the outer periphery length measurement of a metal tube is carried out. In this case, the surface wave transmitted from the probe transmitter can be prevented from passing through the abutting portion.
In this case, since various influences when the surface wave passes through the welded butt portion can be eliminated, there is an advantage that measurement accuracy is improved. Also, when measuring the outer peripheral length of a metal pipe in an open pipe state before welding the butt part, the surface wave is transmitted from the transmitter of one probe without considering the reflection of the surface wave at the butt part. Since it is only necessary to transmit and receive by the receiver of the other probe, measurement becomes easy. However, these benefits are not essential.
上記第1〜第3の実施の形態においては、ホルダーの保持部材を構成する一対のアーム部材のそれぞれに、発信子及び受信子を有する探触子を設け、一方のアーム部材に上記発信子と受信子とのうちの少なくとも発信子が取付けられ、他方のアームに少なくとも受信子が取付けられた構成となっていた。
しかしながら、次に述べる第4の実施の形態においては、上記ホルダーの保持部材を構成する一対のアーム部材のうち、一方のアーム部材にのみ上記発信子及び受信子の両方が取付けられた構成において、ホルダーが周方向追従機構及び径方向追従機構並びに軸線方向追従機構を備えた構成となっている。
In the first to third embodiments, a probe having a transmitter and a receiver is provided on each of the pair of arm members constituting the holder holding member, and the transmitter and At least the transmitter of the receiver is attached, and at least the receiver is attached to the other arm.
However, in the fourth embodiment described below, in the configuration in which both the transmitter and the receiver are attached to only one arm member of the pair of arm members constituting the holding member of the holder, The holder includes a circumferential direction tracking mechanism, a radial direction tracking mechanism, and an axial direction tracking mechanism.
即ち、図15及び図16は、本発明の金属管の周長測定装置の第4の実施の形態を示すもので、この実施の形態の周長測定装置は、ホルダー4Dの保持部材5を構成する一対のアーム部材9,10のうち、一方のアーム部材9にのみ、上記発信子2及び受信子3の機能を有する2つの探触子81,82を有する探触部材80を備えた構成となっている。したがって、上記第2の実施の形態と異なり、他方のアーム部材10には探触子に係る構成は配設されていない。
なお、上記探触部材80の2つの探触子81,82は、上記第1〜3の実施の形態の探触子17,18・73,74と同様、上記発信子2及び受信子3の両機能を備えたものであり、基本的に探触子17,18・73,74と同等の構成及び性能を有している。
また、一方のアーム部材9にのみ探触子81,82を有する探触部材80を設け、他方のアーム部材には探触子に係る構成が一切設けられていない点以外の構成については、実質的に上記第2の実施の形態と同じであり、また同様の作用効果を奏するため、図面に同様の符号を付して詳細な説明は省略する。
15 and 16 show a fourth embodiment of the metal pipe circumference measuring apparatus of the present invention. The circumference measuring apparatus of this embodiment constitutes the holding
The two
Further, the configuration other than that the
ここで、上記探触部材80を2つの探触子81,82で構成したのは次の理由からである。
即ち、図5に示したように、発信子と受信子とを別々の探触子として配置した場合においては、金属管の周長の全長を表面波で測定している訳ではなく、表面波で測定した距離に、予め測定しておいた探触子間の距離を既知の値として加えることにより、金属管の全周長としていた。しかしながら、この探触子間の距離については、測定条件等により誤差が発生する可能性が考えられる。
そのため、この第4の実施の形態における周長測定装置では、探触部材を2つの探触子で構成して、発信子と受信子となる各探触子間の距離を実質的にゼロとすることにより、金属管の全周長を表面波で測定することを可能としている。
これにより、発信子となる探触子から発信された表面波が受信子となる探触子に近接した金属管の部分を通過する関係上、表面波がやや減衰はするものの、金属管の周長測定精度はきわめて向上することとなる。
Here, the
That is, as shown in FIG. 5, when the transmitter and the receiver are arranged as separate probes, the entire length of the circumference of the metal tube is not measured by the surface wave, but the surface wave By adding the distance between the probes measured in advance as a known value to the distance measured in
Therefore, in the circumference measuring apparatus according to the fourth embodiment, the probe member is composed of two probes, and the distance between each probe as the transmitter and the receiver is substantially zero. By doing so, it is possible to measure the entire circumference of the metal tube with surface waves.
As a result, the surface wave transmitted from the probe serving as the transmitter passes through the portion of the metal tube adjacent to the probe serving as the receiver. Long measurement accuracy will be greatly improved.
また、上記探触部材80を2つの探触子81,82で構成した他の理由は、次の通りである。
即ち、発信子が表面波を発信する場合には、金属管の表面に対して伝播方向と金属管への出射方向との間の角度が鈍角となる出射角度で発信子から出射させる必要がある一方、受信子が表面波を受信する場合には、金属管の表面に対して伝播方向と金属管への入射方向との間の角度が鈍角となる入射角度で受信子に入射させる必要がある。しかしながら、表面波を金属管の外周面を周方向に伝播させる場合には、探触子が発信子及び受信子の両機能を有していても、1つの探触子で適切な角度の出射角度及び入射角度の両方を確保することは不可能である。
そのため、この実施の形態においては、探触部材80を2つの探触子81,82で構成して、一方の探触子が発信子2として機能する場合には、他方の探触子が受信子3として機能させることにより、発信子2となる探触子については表面波の適切な出射角度を、受信子3となる探触子については表面波の適切な入射角度をそれぞれ確保して、適正な表面波の発信・受信が行えるようにしている。
The other reason why the
That is, when the transmitter transmits a surface wave, it is necessary to emit from the transmitter at an emission angle where the angle between the propagation direction and the emission direction to the metal tube is an obtuse angle with respect to the surface of the metal tube. On the other hand, when the receiver receives a surface wave, it needs to be incident on the receiver at an incident angle where the angle between the propagation direction and the incident direction to the metal tube is an obtuse angle with respect to the surface of the metal tube. . However, when surface waves are propagated in the circumferential direction on the outer peripheral surface of a metal tube, even if the probe has both functions of a transmitter and a receiver, one probe emits an appropriate angle. It is impossible to ensure both the angle and the incident angle.
Therefore, in this embodiment, when the
上記構成を有する金属管の周長測定装置は、突合わせ部を溶接した後の金属管の外周長の測定を行うことができ、造管中の金属管の外周長を測定するに際しては、金属管のパスライン上における、突合わせ部の溶接後の位置等にこの周長測定装置を配置する。
そして、保持部材5の一対のアーム部材9,10間の開度を、測定対象の金属管1の外径に応じて調整し、探触子17の発信子2及び受信子3の金属管1の外周面に対する周方向の位置を適切な位置に設定して上で金属管を造管する。このとき、探触子が設けられていない他方のアーム部材10は、ガイドローラ7及び補助ガイドローラ26を金属管の外周面に常時接触させて、ホルダー4D全体を適切な姿勢に維持する。
The metal pipe circumference measuring apparatus having the above-described configuration can measure the outer circumference of the metal pipe after welding the butt portion. When measuring the outer circumference of the metal pipe during pipe making, This circumference measuring device is arranged at a position after welding of the butt portion on the pipe pass line.
Then, the opening between the pair of
図17は、上記突合わせ部1aを溶接した金属管1の外周長を測定する場合を示している。なお、図17中、破線の矢印は表面波の伝播方向を示す。
この場合においては、一方のアーム部材9配設された探触部材80の2つの探触子81,82のうち、一方の探触子81(図17中、探触部材80の左側に位置する探触子。この場合、発信子2として機能する。)から発信された表面波は、溶接された突合わせ部1aを通過して、同じく探触部材80の他方の探触子82(図17中、探触部材80の右側に位置する探触子。この場合、受信子3として機能する。)によって受信される。
これにより伝播時間が測定され、この伝播時間と既知の表面波の速度から表面波の伝播距離、即ち金属管1の外周長を算出することができる。
なお、図17に示すものの場合、探触部材80の一方の探触子81を発信子2、他方の探触子82を受信子3としてそれぞれ機能させているが、探触子82を発信子、探触子81を受信子として機能させてもよいことはもちろんである。この場合、表面波の伝播方向は図17とは逆方向になる。
FIG. 17 shows a case where the outer peripheral length of the
In this case, one of the two
Thus, the propagation time is measured, and the propagation distance of the surface wave, that is, the outer peripheral length of the
In the case shown in FIG. 17, one
上記構成を有する第4の実施の形態の周長測定装置によれば、基本的に上記第2の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
しかしながら、ホルダー4Dの保持部材5を構成する一対のアーム部材9,10のうち、一方のアーム部材9にのみ、上記発信子2及び受信子3を有する探触子17を配設した構成であるため、第2の実施の形態に比べて部品点数が少なく、全体の構成を単純化することができるという利点がある。
なお、第4の実施形態の場合、表面波が金属管1の溶接した突き合わせ部1aを通過することは避けられない。しかし、溶接状況が良好であることが見込まれる場合、又は突き合わせ部の表面波への影響を容易に除去できる場合には、第4の実施形態が有利である。
According to the circumference measuring apparatus of the fourth embodiment having the above configuration, basically the same effect as that of the second embodiment can be obtained.
However, the
In the case of the fourth embodiment, it is inevitable that the surface wave passes through the butted
上記第1〜第4の実施の形態においては、上記発信子2及び受信子3を金属管1の外周面の周方向に沿うように保持するホルダー4A〜4Dを、造管する金属管1のパスラインの下方側に配置しているが、このホルダーは、金属管のパスラインの上方側に配置してもよい。
In the said 1st-4th embodiment, the
造管中の金属管の外周長の測定に際して、該金属管の様々な挙動に対応するため、上記第1の実施の形態に係るホルダー4Aにおいては周方向追従機構のみ、第2〜第4の実施の形態のホルダー4B〜4Dにおいては、周方向追従機構に加えて、径方向追従機構及び軸線方向追従機構を備えたものとなっている。
しかしながら、上記ホルダーは、少なくとも周方向追従機構を備えていれば、径方向追従機構や軸線方向追従機構は必ずしも備えている必要はなく、また、周方向追従機構に加えて、径方向追従機構又は軸線方向追従機構のいずれか一方を備えたものであってもよい。
In measuring the outer peripheral length of the metal pipe during pipe making, in order to cope with various behaviors of the metal pipe, in the
However, if the holder includes at least a circumferential tracking mechanism, the holder does not necessarily include a radial tracking mechanism or an axial tracking mechanism, and in addition to the circumferential tracking mechanism, Any one of the axial direction following mechanisms may be provided.
上記第1〜第3の実施の形態においては、表面波を金属管の外表面に向けて発信する発信子と、該表面波を受信する受信子との2つの機能を備えた探触子をホルダーの保持部材における一対のアーム部材に取付けた構成としている。
しかしながら、一方のアーム部材には上記発信子と受信子とのうちの少なくとも発信子が取付けられ、他方のアーム部材には少なくとも受信子が取付けられていればよく、金属管の外周長の測定方法に応じて、適宜選択することができる。
In the first to third embodiments, a probe having two functions of a transmitter for transmitting a surface wave toward the outer surface of the metal tube and a receiver for receiving the surface wave is provided. It is configured to be attached to a pair of arm members in the holding member of the holder.
However, it is sufficient that at least one of the transmitter and the receiver is attached to one arm member, and at least the receiver is attached to the other arm member. Can be selected as appropriate.
なお、上記第1〜第4の実施の形態においては、周方向追従機構の弾性部材を、上記基台部(第2及び第4の実施の形態においては第1の基台部)と介在部材の基部との間の空間にそれぞれ設けているが、これらの周方向追従機構の弾性部材は、各アーム部材の開度が一定のまま金属管の径方向に弾力的に付勢することができれば、どのような位置に設けてもよい。 In the first to fourth embodiments, the elastic member of the circumferential follow-up mechanism is replaced with the base (the first base in the second and fourth embodiments) and the interposition member. The elastic members of these circumferential tracking mechanisms can be elastically urged in the radial direction of the metal tube while the opening degree of each arm member is constant. Any position may be used.
1 金属管
2 発信子
3 受信子
4A〜4D ホルダー
5,50 保持部材
6,7,51,52 ガイドローラ
8,53 周方向追従機構
9,10,56,57 アーム部材
11,58 基台部
12,59 連結部
13,14,60,61 アーム部材の支持部
15,16,62,63 アーム本体部
17,18,73,74,81,82 探触子(表面波の発信・受信が可能)
19 介在部材
19a 介在部材の本体部
19b 介在部材の突出部
19c 介在部材の基部
19d 介在部材の連結部材
20,21 アーム本体部の凹部
22,23 取付台部
24,25 補助ガイドローラ
26,27 弾性部材
28 軸受部(保持部材、周方向追従機構)
29 回転軸(保持部材、周方向追従機構)
30,31,77,78 周方向追従用の弾性部材
35,54 径方向追従機構
36,55 軸線方向追従機構
37 第1の基台部
38,66,67 軸線方向追従用の回転軸
39,64,65 軸受部(軸線方向追従機構)
40 第2の基台部
41,71,72 軸線方向追従用の弾性部材
42,75 支持台部
43,76 径方向追従用の弾性部材
68,69 傾動台部
80 探触部材
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
29 Rotating shaft (holding member, circumferential tracking mechanism)
30, 31, 77, 78
40
Claims (8)
造管中の金属管の外周面に対して表面波を周方向に向けて発信する発信子と、該発信子からの表面波を受信する受信子と、金属管の上方側又は下方側に配置され、これらの発信子及び受信子を金属管の外周面の周方向に沿うように保持するホルダーとを備え、
上記ホルダーは、発信子及び受信子が取付けられた保持部材と、発信子及び受信子の金属管の外周面からの距離を一定に保持するガイドローラと、発信子及び受信子を造管中の金属管の水平方向の心ずれに追従させる周方向追従機構とを有し、
上記保持部材は、二股状に分岐する一対のアーム部材を有し、一方のアーム部材に上記発信子と受信子とのうちの少なくとも発信子が取付けられ、他方のアーム部材に少なくとも受信子が取付けられていて、
上記ガイドローラは、上記保持部材の各アーム部材の先端側にそれぞれ配設されていて、造管中の金属管の外周面に常時接触した状態で金属管のパスライン方向に回転自在であり、
上記周方向追従機構は、上記保持部材を造管中の金属管の周方向に沿うように傾動させる構成であり、
上記保持部材は、一対のアーム部材間の開度を調整自在となっていて、金属管の外径に応じて上記発信子と受信子との間の間隔を変更可能であると共に、金属管の周長測定時においては上記開度を固定可能であることを特徴とする金属管の周長測定装置。 While rewinding the coil of the metal plate, the metal plate is formed into a cylindrical shape with a plurality of rolls, and the outer peripheral length of the metal tube formed by abutting both ends in the width direction of the metal plate is A circumference measuring device that measures using surface waves propagated in the circumferential direction of
Arranged on the upper side or the lower side of the metal tube, a transmitter for transmitting the surface wave from the transmitter to the outer circumferential surface of the metal tube being piped in the circumferential direction, a receiver for receiving the surface wave from the transmitter A holder for holding these transmitter and receiver along the circumferential direction of the outer peripheral surface of the metal tube,
The holder includes a holding member to which the transmitter and the receiver are attached, a guide roller for maintaining a constant distance from the outer peripheral surface of the metal tube of the transmitter and the receiver, and the transmitter and the receiver are being piped. A circumferential follow-up mechanism that follows the horizontal misalignment of the metal tube,
The holding member has a pair of arm members that are bifurcated. At least one of the transmitter and the receiver is attached to one arm member, and at least the receiver is attached to the other arm member. Being
The guide rollers are respectively arranged on the distal end sides of the arm members of the holding member, and are rotatable in the pass line direction of the metal tube in a state where the guide roller is always in contact with the outer peripheral surface of the metal tube during pipe making,
The circumferential tracking mechanism, Ri configuration der tilting along the holding member in the circumferential direction of the metal pipe in pipe-making,
The holding member is capable of adjusting the opening between the pair of arm members, and can change the interval between the transmitter and the receiver according to the outer diameter of the metal tube. An apparatus for measuring the circumference of a metal tube, wherein the opening degree can be fixed during circumference measurement.
造管中の金属管の外周面に対して表面波を周方向に向けて発信する発信子と、該発信子からの表面波を受信する受信子と、金属管の上方側又は下方側に配置され、これらの発信子及び受信子を金属管の外周面の周方向に沿うように保持するホルダーとを備え、
上記ホルダーは、発信子及び受信子が取付けられた保持部材と、発信子及び受信子の金属管の外周面からの距離を一定に保持するガイドローラと、発信子及び受信子を造管中の金属管の水平方向の心ずれに追従させる周方向追従機構とを有し、
上記保持部材は、二股状に分岐する一対のアーム部材を有し、一方のアーム部材にのみ上記発信子と受信子が取付けられていて、
上記ガイドローラは、上記保持部材の各アーム部材の先端側にそれぞれ配設されていて、造管中の金属管の外周面に常時接触した状態で金属管のパスライン方向に回転自在であり、
上記周方向追従機構は、上記保持部材を造管中の金属管の周方向に沿うように傾動させる構成であり、
上記保持部材は、一対のアーム部材間の開度を調整自在となっていて、金属管の外径に応じて上記発信子と受信子との間の間隔を変更可能であると共に、金属管の周長測定時においては上記開度を固定可能であることを特徴とする金属管の周長測定装置。 While rewinding the coil of the metal plate, the metal plate is formed into a cylindrical shape with a plurality of rolls, and the outer peripheral length of the metal tube formed by abutting both ends in the width direction of the metal plate is A circumference measuring device that measures using surface waves propagated in the circumferential direction of
Arranged on the upper side or the lower side of the metal tube, a transmitter for transmitting the surface wave from the transmitter to the outer circumferential surface of the metal tube being piped in the circumferential direction, a receiver for receiving the surface wave from the transmitter A holder for holding these transmitter and receiver along the circumferential direction of the outer peripheral surface of the metal tube,
The holder includes a holding member to which the transmitter and the receiver are attached, a guide roller for maintaining a constant distance from the outer peripheral surface of the metal tube of the transmitter and the receiver, and the transmitter and the receiver are being piped. A circumferential follow-up mechanism that follows the horizontal misalignment of the metal tube,
The holding member has a pair of arm members branched in a bifurcated shape, and the transmitter and the receiver are attached only to one arm member,
The guide rollers are respectively arranged on the distal end sides of the arm members of the holding member, and are rotatable in the pass line direction of the metal tube in a state where the guide roller is always in contact with the outer peripheral surface of the metal tube during pipe making,
The circumferential tracking mechanism, Ri configuration der tilting along the holding member in the circumferential direction of the metal pipe in pipe-making,
The holding member is capable of adjusting the opening between the pair of arm members, and can change the interval between the transmitter and the receiver according to the outer diameter of the metal tube. An apparatus for measuring the circumference of a metal tube, wherein the opening degree can be fixed during circumference measurement.
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