JP6191591B2 - Non-expanded pipe detecting device and detecting method, and welded steel pipe manufacturing equipment and manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、溶接鋼管の未拡管部の検出装置および検出方法、並びに溶接鋼管の製造設備および製造方法に関するものである。 The present invention relates to a detection device and a detection method for an unexpanded portion of a welded steel pipe, and a manufacturing equipment and a manufacturing method for the welded steel pipe.
ラインパイプ配管用や構造用等に用いられる大径溶接鋼管を製造する際、鋼管の真円度を高めるための拡管が行われる。具体的には、鋼管の内部に挿入された拡管ヘッドが鋼管を押し広げることで、鋼管が拡管されると同時に鋼管の真円度が向上する。通常、鋼管を拡管する際には、長手方向に分割された鋼管の複数の拡管領域に対応して、複数の拡管工程により拡管が行われることで鋼管の全長が拡管される。このとき、各拡管工程では、拡管ヘッドの長さに応じた複数パスでの拡管が行われる。 When manufacturing a large-diameter welded steel pipe used for line pipe piping or structure, pipe expansion is performed to increase the roundness of the steel pipe. Specifically, the pipe expansion head inserted inside the steel pipe pushes and widens the steel pipe, thereby expanding the steel pipe and improving the roundness of the steel pipe. Usually, when expanding a steel pipe, the entire length of the steel pipe is expanded by performing a plurality of expansion processes corresponding to a plurality of expansion areas of the steel pipe divided in the longitudinal direction. At this time, in each tube expansion step, tube expansion is performed in a plurality of passes according to the length of the tube expansion head.
特許文献1には、溶接鋼管の管中央部を最初に拡管し、その後拡管されていない管端部の真円度および真直度の少なくともいずれかを測定し、測定結果から管端部の各断面における比較的小径な対向内面に潤滑を施した後に管端部の拡管を行う拡管方法が開示されている。特許文献1に記載の拡管方法によれば、特に管端部における溶接鋼管の真円度および真直度を高精度化することが可能となる。 In Patent Document 1, the pipe center part of the welded steel pipe is first expanded, and then at least one of roundness and straightness of the pipe end not expanded is measured, and each cross section of the pipe end is measured from the measurement result. Has disclosed a tube expansion method for expanding a tube end portion after lubricating the relatively small-diameter opposed inner surface. According to the pipe expansion method described in Patent Document 1, it is possible to improve the roundness and straightness of the welded steel pipe particularly at the pipe end.
しかし、特許文献1に記載の拡管方法のように、複数の拡管領域に対して複数の拡管工程で拡管がそれぞれ行われる場合、固定された拡管ヘッドに対して溶接鋼管を移動させることで各拡管領域が拡管される。このとき、溶接鋼管の移動位置を検出する検出器の制御系に異常が発生すると、拡管が行われていない未拡管部が鋼管に発生してしまう。通常、拡管を行う拡管装置に溶接鋼管を配した状態で未拡管部の有無を判定することは難しいため、他の設備へと鋼管を搬送された後に未拡管部の有無が判定される。このとき、未拡管部が有りと判定された溶接鋼管は、拡管装置へと再度搬送され、未拡管部の拡管が行われる。この場合、拡管装置の生産性が低下してしまうことが問題であった。 However, as in the pipe expansion method described in Patent Document 1, when pipe expansion is performed in a plurality of pipe expansion processes with respect to a plurality of pipe expansion areas, each pipe expansion is performed by moving the welded steel pipe relative to a fixed pipe expansion head. The area is expanded. At this time, if an abnormality occurs in the control system of the detector that detects the moving position of the welded steel pipe, an unexpanded pipe portion that has not been pipe-expanded occurs in the steel pipe. Usually, since it is difficult to determine the presence or absence of an unexpanded portion in a state where a welded steel pipe is arranged in a pipe expanding device that performs pipe expansion, the presence or absence of an unexpanded portion is determined after the steel pipe is transported to another facility. At this time, the welded steel pipe determined to have an unexpanded portion is conveyed again to the tube expanding device, and the unexpanded portion is expanded. In this case, it has been a problem that the productivity of the pipe expansion device is lowered.
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、溶接鋼管の未拡管部を簡便に検出することができる、未拡管部の検出装置および検出方法、並びに溶接鋼管の製造設備および製造方法を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above-described conventional example, and can easily detect the unexpanded portion of the welded steel pipe, the detection device and the detection method of the unexpanded portion, and It aims at providing the manufacturing equipment and manufacturing method of a welded steel pipe.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る未拡管部の検出装置は、拡管装置を用いた複数の拡管工程により拡管される溶接鋼管の領域のうち、2つの拡管工程によって重複して拡管される重複領域が拡管されるときの、拡管装置の拡管圧力に基づいて、溶接鋼管の未拡管部の有無を判定する判定部を備えることを特徴とする。
また、本発明の一態様に係る未拡管部の検出方法は、拡管装置を用いた複数の拡管工程により溶接鋼管を拡管する際に、溶接鋼管の拡管される領域のうち、2つの拡管工程によって重複して拡管される重複領域が拡管されるときの拡管圧力に基づいて、溶接鋼管の未拡管部の有無を判定することを特徴とする。
また、本発明の一態様に係る溶接鋼管の製造設備は、上記未拡管部の検出装置と、複数の拡管工程で溶接鋼管を拡管する拡管装置とを備えることを特徴とする。
また、本発明の一態様に係る溶接鋼管の製造方法は、上記未拡管部の検出方法を用いて、溶接鋼管の未拡管部の有無を判定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the non-expanded portion detection device according to one aspect of the present invention is overlapped by two expansion steps in a welded steel pipe region expanded by a plurality of expansion steps using the expansion device. And a determination unit that determines whether or not there is an unexpanded portion of the welded steel pipe based on the expansion pressure of the expansion device when the overlapping region that is expanded is expanded.
In addition, the method for detecting an unexpanded pipe portion according to one aspect of the present invention includes two pipe expanding processes among the areas where the welded steel pipe is expanded when the welded steel pipe is expanded by a plurality of pipe expanding processes using the pipe expanding device. The presence or absence of an unexpanded portion of the welded steel pipe is determined based on a pipe expansion pressure when an overlapping region that is expanded and expanded is expanded.
In addition, a welded steel pipe manufacturing facility according to an aspect of the present invention includes the above-described unexpanded pipe detecting device and a pipe expanding device that expands the welded steel pipe in a plurality of pipe expanding processes.
Moreover, the manufacturing method of the welded steel pipe which concerns on 1 aspect of this invention determines the presence or absence of the unexpanded part of a welded steel pipe using the detection method of the said unexpanded part.
本発明に係る未拡管部の検出装置および検出方法、並びに溶接鋼管の製造設備および製造方法によれば、溶接鋼管の未拡管部を簡便に検出することができる。 According to the non-expanded pipe detecting device and detection method, and the welded steel pipe manufacturing facility and manufacturing method according to the present invention, the non-expanded pipe welded steel pipe can be easily detected.
以下、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という。)を、図面を参照しながら詳細に説明する。
<拡管装置の構成>
はじめに、図1および図2を参照して、本発明の一実施形態に係る溶接鋼管の製造設備1の構成について説明する。本発明の一実施形態に係る溶接鋼管の製造設備1は、図1に示すように、拡管装置2と、検出装置3とを備える。製造設備1で拡管される溶接鋼管である鋼管Sは、UOE方式やブレスベンド方式で成形および溶接された、外径が400mm以上の大径溶接鋼管である。製造設備1では、不図示の他の製造設備にて成形および溶接された鋼管Sを拡管することで、鋼管Sの真円度が向上する。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the drawings.
<Configuration of tube expansion device>
First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the structure of the manufacturing equipment 1 of the welded steel pipe which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. A welded steel pipe manufacturing facility 1 according to an embodiment of the present invention includes a
拡管装置2は、第1拡管部2aと、第2拡管部2bと、制御部2cとを有し、鋼管Sを拡管する加工装置である。
第1拡管部2aは、軸部21aと、拡管ヘッド22aと、駆動部23aと、グリッパ台車24aと、パイプ受けロール251a〜255aとを有する。軸部21aは、図2に示すように、ホーン211aと、ドローバー212aとを有する。拡管ヘッド22aは、コーン221aと、ダイ222aとを有する。
The
The 1st
軸部21aのホーン211aは、略円筒状の部材であり、一端が駆動部23aの筐体に固定され、他端がダイ222aに接続される。軸部21aのドローバー212aは、円柱状の部材であり、一端側が駆動部23aの内部に設けられた油圧シリンダ等の駆動手段へと接続され、他端側がコーン221aに固定される。拡管ヘッド22aのコーン221aは、円錐台形を有する部材であり、内部にドローバー212aが挿入された状態でドローバー212aに固定される。拡管ヘッド22aのダイ222aは、略円筒状の部材であり、内部にコーン221aの外周面の傾きに対応したテーパーが形成され、一端側の外周面に外周の径が小さくなるようにさらにテーパーが形成される。つまり、拡管ヘッド22aは、コーン221aがダイ222aに対して楔状に設けられる。また、ダイ222aは、長手方向に400〜1,100mm程度の長さを有し、略円筒状の円周方向に均等な長さに分割した複数の部材からなる。駆動部23aは、内部に油圧シリンダ等の駆動手動を有する装置である。
The
駆動部23aは、内部に油圧シリンダ等の駆動手段を有し、制御部2cの指示に基づいて、駆動手段に接続されたドローバー212aをドローバー212aの長手方向に平行に移動させる。また、駆動部23aは、ドローバー212aを移動させる際に、シリンダの油圧実績を拡管圧力として判定部31へと送信する。
グリッパ台車24aは、先端に保持部241aを有する。保持部241aは、パイプ受けロール251a〜255aに設けられた鋼管Sの端部を挟持することで、鋼管Sを保持する。グリッパ台車24aは、保持部241aが鋼管Sの端部を保持した状態で、軸部21aの長手方向に平行に移動することで、鋼管Sを移動させる。また、グリッパ台車24aは、制御部2cの指示に基づいて、鋼管Sを保持および移動させる。
The
The
パイプ受けロール251a〜255aは、軸部21aの長手方向の中心軸に重畳して、軸部21aの長手方向に並んで設けられる。パイプ受けロール251a〜255aは、鋼管Sを下方から支持し、鋼管Sの軸部21aの長手方向に平行な方向への移動を補助する。
第1拡管部2aは、拡管ヘッド22aが鋼管Sの内部に配された状態で、駆動部23aによってドローバー212aが移動することで、ダイ222aを周方向外方へと広げる。この動作によって、ダイ222aが鋼管Sを内部から押し広げることで、鋼管Sが拡管される。また、第1拡管部2aは、パイプ受けロール251a〜255aに設けられる鋼管Sの一端側に駆動部23a、他端側にグリッパ台車24aがそれぞれ配されることで、鋼管Sの一端側の領域を拡管する。拡管時の動作の詳細については後述する。
The
The first
第2拡管部2bは、第1拡管部2aと同じ構成を有する。つまり、第2拡管部2bは、軸部21bと、拡管ヘッド22bと、駆動部23bと、グリッパ台車24bと、パイプ受けロール251b〜255bとを有する。なお、第2拡管部2bは、第1拡管部2aと異なり、パイプ受けロール251b〜255bに設けられる鋼管Sの他端側に駆動部23b、一端側にグリッパ台車24bがそれぞれ配される。このため、第2拡管部2bは、第1拡管部2aにて拡管される領域と逆側となる、鋼管Sの他端側の領域を拡管する。
制御部2cは、第1拡管部2aおよび第2拡管部2bの拡管動作を制御することで、鋼管Sの拡管を行う。拡管装置2の拡管動作の詳細については後述する。
The 2nd
The
検出装置3は、判定部31と、表示部32と、警報部33とを有する。
判定部31は、駆動部23a,23bから拡管圧力を取得および記憶し、取得した拡管圧力に基づいて鋼管Sの未拡管部の有無を判定する。未拡管部の判定方法については後述する。
表示部32は、モニタ等の表示装置であり、判定部31による未拡管部の有無についての判定結果を表示する。警報部33は、スピーカ等の音響装置であり、判定部31により未拡管部が有りと判定された場合に、判定結果を異常として音声等で通知する。
The detection device 3 includes a
The
The
<鋼管の拡管動作>
次に、図3〜図5を参照して、拡管装置2の拡管動作について説明する。本実施形態では、拡管装置2を用いて鋼管Sを拡管する際、第1拡管工程および第2拡管工程の2つの拡管工程で拡管を行うことで、鋼管Sの全長を拡管する。この際、第1拡管工程では、第1拡管部2aを用いて鋼管Sの一端側の第1拡管領域を拡管し、第2拡管工程では、第2拡管部2bを用いて鋼管Sの他端側の第2拡管領域を拡管する。
<Tube expansion operation>
Next, the tube expansion operation of the
[第1拡管工程]
はじめに、第1拡管工程について説明する。まず、第1拡管工程では、図3(a)に示すように、鋼管Sを第1拡管部2aのパイプ受けロール251a〜253aの上に配置させる。鋼管Sには、他の製造設備にて略パイプ状に加工され、継ぎ目が溶接されたものが用いられる。
次いで、グリッパ台車24aの保持部241aは、鋼管Sの他端側となるB側の端部を挟持する。さらに、制御部2cは、グリッパ台車24aを拡管開始位置まで移動させる。このとき、グリッパ台車24aは、鋼管Sの長手方向に平行な方向に移動することで、鋼管Sを軸部21aの長手方向に平行な方向に移動させる。拡管開始位置は、図3(b)に示す位置であり、拡管ヘッド22aのダイ222aが鋼管Sの一端側となるA側の端部の内部に部分的に挿入された位置である。
[First tube expansion process]
First, a 1st pipe expansion process is demonstrated. First, in a 1st pipe expansion process, as shown to Fig.3 (a), the steel pipe S is arrange | positioned on the
Next, the holding
さらに、制御部2cは、駆動部23aを駆動させることで、鋼管Sの拡管を行う。このとき、駆動部23aは、内部に設けられた駆動手段により、ドローバー212aを駆動部23a側へと移動させる。また、図4に示すように、ドローバー212aの移動に伴い、ドローバー212aの先端に固定されたコーン221aが駆動部23a側へと移動する。ここで、コーン221aがダイ222aに対して楔状に設けられているため、コーン221aが駆動部23a側へと移動することで、ダイ222aは周方向外方へと広がり、鋼管Sを内部から押し広げる。この拡管動作により、図5(a)に示すように、鋼管SのA側の際端部の領域である拡管領域d1が拡管される。なお、図4では、鋼管Sの端部よりも内側の領域における拡管の様子を示すが、拡管領域d1に示す鋼管Sの端部においても、第1拡管部2aが同様に動作することで拡管が同様に行われる。
Furthermore, the
その後、制御部2cは、駆動部23aを駆動させることでドローバー212aを駆動部23aと反対側へと移動させ、拡管ヘッド22aを拡管する前の状態へと戻す。
次いで、制御部2cは、グリッパ台車24aを所定距離だけ駆動部23a側へと移動させる。所定距離は、ダイ222aの長さやグリッパ台車24aの移動距離の検出精度等によって決定される距離であり、この後連続して行われる拡管ヘッド22aを用いた拡管により未拡管部が発生しない距離に決定される。図5(a)に図示した例において、所定距離は、拡管領域d2の長手方向の長さと同じ距離である。また、拡管領域d2の長手方向の長さは、ダイ222aの長手方向の長さよりも短く設定される。なお、拡管領域d2〜d15の長手方向の長さは、すべて同じ長さである。
さらに、制御部2cは、駆動部23aを駆動させることで、鋼管Sの拡管を行う。鋼管Sの拡管動作は、拡管領域d1の拡管をする際と同様に行われ、この動作によって拡管領域d2が拡管される。
Thereafter, the
Next, the
Furthermore, the
その後、上記の拡管ヘッド22aを拡管する前の状態へと戻す動作、グリッパ台車24aを所定距離だけ駆動部23a側へと移動させる動作、および鋼管Sの拡管を行う動作が繰り返し行われることで、拡管領域d3〜d15が順に拡管される。なお、以下では、上記の一度の拡管動作を拡管パスとも称する。つまり、第1拡管工程では、15回の拡管パスが行われることで、第1拡管領域である拡管領域d1〜d15がすべて拡管された状態となる。
拡管領域d15の拡管が完了した後、拡管ヘッド22aは拡管する前の状態へと戻される。次いで、グリッパ台車24aは、図3(a)に示す鋼管Sがはじめにパイプ受けロール251a〜253aに設けられた状態となるまで移動する。さらに、保持部241aによる鋼管Sの保持が解除される。以上の工程により、第1拡管工程が完了する。
Thereafter, the operation of returning the
After tube expansion of the expanded region d 15 is completed, expanded
[第2拡管工程]
次いで、第2拡管工程について説明する。第2拡管工程では、第2拡管部2bを用いて、第1拡管工程と同様な処理が行われることで、図5(b)の第2拡管領域である拡管領域d16〜d30が拡管される。
具体的には、まず、第1拡管工程にて鋼管Sの第1拡管領域が拡管された後、鋼管Sを第2拡管部2bのパイプ受けロール251b〜253bの上に配置させる。このとき、拡管されていない鋼管SのB側の端部が駆動部23b側に位置するように鋼管Sが配置される。
[Second pipe expansion process]
Next, the second tube expansion process will be described. In the second expanding process, using a second expanded
Specifically, first, after the first pipe expansion region of the steel pipe S is expanded in the first pipe expansion process, the steel pipe S is disposed on the pipe receiving rolls 251b to 253b of the second
次いで、グリッパ台車24bの保持部241bが、鋼管SのA側の端部を挟持する。さらに、第1拡管工程と同様に、グリッパ台車24bが拡管開始位置まで移動され、図5(b)に示す拡管領域d16が拡管される。
その後、第1拡管工程と同様に、拡管ヘッド22bを拡管する前の状態へと戻す動作、グリッパ台車24bを所定距離だけ駆動部23b側へと移動させる動作、および鋼管Sの拡管を行う動作が繰り返し行われることで、拡管領域d17〜d30が順に拡管される。第2拡管工程では、計15回の拡管パスが行われることで、第2拡管領域が拡管される。
拡管領域d30の拡管が完了した後、拡管ヘッド22bが拡管する前の状態へと戻され、第2拡管工程が完了する。
Next, the holding
Thereafter, as in the first pipe expanding step, an operation of returning the
After tube expansion of the expanded region d 30 is completed, expanded
上記の第1および第2拡管工程では、第1および第2拡管領域がそれぞれ拡管される。このとき、図5(c)に示すように、第1拡管領域の拡管領域d15および第2拡管領域の拡管領域d30が重複する重複領域dSが生じる。本実施形態では、重複領域dSが生じるように、拡管領域d15および拡管領域d30を重複させて拡管させることで、鋼管Sの全長が拡管される。 In the first and second tube expansion steps, the first and second tube expansion regions are expanded. At this time, as shown in FIG. 5 (c), overlapped region d S occurs that tube expanding region d 30 of the expanded region d 15 and the second tube expanding region of the first tube expanding regions overlap. In the present embodiment, the entire length of the steel pipe S is expanded by overlapping the expanded area d 15 and the expanded area d 30 so that the overlapping area d S is generated.
<未拡管部の検出方法>
上記の第1および第2拡管工程の各拡管パスにおいて鋼管Sの位置が調節される際、制御部2cは、グリッパ台車24a,24bの移動距離から鋼管Sの位置を検出する。グリッパ台車24a,24bの移動距離は、グリッパ台車24a,24bに設けられた電動機等の回転駆動部に連結した回転検出器や基準センサ等のセンサの検出結果に基づいて算出される。しかし、これらのグリッパ台車24a,24bの制御系に異常が発生した場合、グリッパ台車24a,24bの移動実績に誤差が生じることとなる。このとき、検出された移動距離が実績に対して長くなる場合、実績の拡管領域長が目標とする拡管領域長よりも短くなってしまうため、拡管が行われない未拡管部が生じてしまう。特に、誤差の影響を大きく受ける鋼管Sの重複領域dSにおいては、未拡管部が発生しやすくなる。本実施形態では、このような未拡管部の有無を以下の方法にて判定し、検出するものである。
<Detection method of unexpanded tube>
When the position of the steel pipe S is adjusted in each pipe expansion path in the first and second pipe expansion processes, the
図6および図7を参照して、本実施形態に係る未拡管部の検出方法について説明する。本実施形態では、判定部31は、第1および第2拡管工程での拡管時における拡管圧力を駆動部23a,23bから取得および記憶する。このとき、拡管圧力は、例えば第1および第2拡管工程が開始されてから、一定時間おきに継続してそれぞれ取得される。
図6および図7は、横軸に時間および縦軸に拡管圧力を示した、第1および第2拡管工程における拡管圧力を示すタイムチャートである。図6および図7では、第1および第2拡管工程における15回の拡管パスに応じて、15個のピークがそれぞれ検出される。このうち、第1および第2拡管工程が開始してから1番目のピークは、図6の2番目〜15番目のピークおよび図7の2番目〜14番目のピークに比べ拡管圧力が低くなる。これは、第1および第2拡管工程における最初の拡管パスが、鋼管Sの内部にダイ222a,222bが部分的に挿入された位置での拡管となり、他の拡管パスに比べて拡管領域の長さが短いために生じる。また、図7の破線領域で示す15番目のピークは、図6の2番目〜15番目のピークおよび図7の2番目〜14番目のピークに比べ拡管圧力が低くなる。これは、第2拡管工程の最終拡管パスとなる15回目の拡管パスが、すでに第1拡管工程によって拡管された重複領域を含む拡管領域を拡管するため、他の拡管パスに比べて実際に拡管される領域の長さが短くなるために生じる。したがって、第2拡管工程の最終拡管パスのピークの拡管圧力が、他のピークの拡管圧力と同等となる場合には、他の拡管パスと同等の長さの拡管が行われたことを示し、鋼管Sの中央部の重複部領域付近において未拡管部が発生している可能性があることを示す。
With reference to FIG. 6 and FIG. 7, the detection method of the unexpanded pipe part which concerns on this embodiment is demonstrated. In this embodiment, the
6 and 7 are time charts showing the tube expansion pressure in the first and second tube expansion steps, with the horizontal axis indicating time and the vertical axis indicating tube expansion pressure. In FIG. 6 and FIG. 7, 15 peaks are detected in accordance with 15 expansion paths in the first and second expansion processes. Of these, the first peak after the start of the first and second tube expansion steps has a lower tube expansion pressure than the second to 15th peaks in FIG. 6 and the second to 14th peaks in FIG. 7. This is because the first tube expansion pass in the first and second tube expansion steps is tube expansion at the position where the dies 222a and 222b are partially inserted into the steel pipe S, and the length of the tube expansion region is longer than other tube expansion paths. This is caused by shortness. Further, the fifteenth peak indicated by the broken line region in FIG. 7 has a lower tube expansion pressure than the second to fifteenth peaks in FIG. 6 and the second to fourteenth peaks in FIG. This is because the fifteenth tube expansion pass, which is the final tube expansion pass of the second tube expansion step, expands the tube expansion region including the overlapping region that has already been expanded by the first tube expansion step. This occurs because the length of the area to be processed is shortened. Therefore, when the expansion pressure at the peak of the final expansion path in the second expansion process is equal to the expansion pressure at the other peak, it indicates that the expansion of the same length as the other expansion paths has been performed, It shows that there is a possibility that an unexpanded portion has occurred in the vicinity of the overlapping portion region in the central portion of the steel pipe S.
拡管圧力を取得した後、判定部31は、第1および第2の拡管工程によって重複して拡管される重複領域が拡管されるときの拡管圧力に基づいて、鋼管Sの未拡管部の有無を判定する。この際、判定部31は、取得した拡管圧力から、ピーク値をそれぞれ抽出する。次いで、判定部31は、検出したピーク値から第2拡管工程における最終拡管パスにおける拡管圧力を抽出し、最終拡管パスにおける拡管圧力が基準圧力よりも大きいか否かで未拡管部の有無を判定する。ここで、基準圧力は、第2拡管工程における1番目および15番目のピーク値を除いた他のピーク値における拡管圧力の平均値の80%であり、判定部31によって予め算出される。判定部31は、最終拡管パスにおける拡管圧力が基準圧力よりも大きい場合に未拡管部が有ると判定し、基準圧力以下である場合に未拡管部が無いと判断する。
After acquiring the pipe expansion pressure, the
未拡管部の有無を判定した後、表示部32は、判定部31による未拡管部の有無についての判定結果を表示する。また、判定部31により未拡管部が有りと判定された場合に、異常を音声等で作業者に対して通知する。
なお、未拡管部が有る場合、作業者は、未拡管部を含み、第2拡管領域と連続するA端側の領域を拡管するように、第2拡管部2bを操作する。この際、第2拡管工程が完了した状態では、拡管ヘッド22bが拡管領域d30に重畳した位置にあるため、グリッパ台車24bを所定距離だけ駆動部23b側へと移動させる動作、および鋼管Sを拡管する動作を行うだけで、未拡管部をなくすことができる。
After determining the presence or absence of the unexpanded portion, the
In addition, when there exists an unexpanded part, an operator operates the 2nd expanded
<変形例>
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
<Modification>
The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.
例えば、第1および第2拡管工程における拡管パス数や、拡管領域の長さは、拡管ヘッド22a,22bの長さや鋼管Sの長さ等の各種製造条件に応じて適宜設定される。
また、上記実施形態では、第1および第2拡管工程の2つの拡管工程により鋼管Sの拡管をするとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、特許文献1に記載のように3つ以上の拡管工程によって、鋼管Sの拡管が行われてもよい。この際、未拡管部の検出は、複数の重複領域に対して上記の検出方法を用いてそれぞれ行われる。
For example, the number of pipe expansion passes and the length of the pipe expansion area in the first and second pipe expansion processes are appropriately set according to various manufacturing conditions such as the length of the pipe expansion heads 22a and 22b and the length of the steel pipe S.
Moreover, in the said embodiment, although the steel pipe S was expanded by two pipe expansion processes of the 1st and 2nd pipe expansion processes, this invention is not limited to this example. For example, as described in Patent Document 1, the steel pipe S may be expanded by three or more expansion processes. At this time, the detection of the unexpanded portion is performed on each of the plurality of overlapping regions using the above detection method.
また、上記実施形態では、未拡管部が有ると判定された場合、作業者が第2拡管部2bを操作することで、未拡管部を含む、第2拡管領域と連続するA端側の領域を拡管するとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、未拡管部が有ると判定された場合、判定部31は、さらに追加の拡管動作を行うように、制御部2cに指示を出力してもよい。追加の拡管動作の指示を受けた制御部2cは、駆動部23bおよびグリッパ台車24bを制御することで第2拡管工程の最終拡管パスにて拡管された領域よりもさらにA端側の領域を自動的に拡管する。また、このような追加の拡管動作が行われる際、検出装置3は、追加で行われる拡管時の拡管圧力から、さらに未拡管部の有無を判定してもよい。
Moreover, in the said embodiment, when it determines with having an unexpanded part, the area | region of the A end side which follows a 2nd expanded area including an unexpanded part by an operator operating the 2nd expanded
さらに、上記実施形態では、基準圧力は、第2拡管工程における1番目および15番目のピーク値、つまり最初と最後の拡管パスにおけるピーク値を除いた他のピーク値における拡管圧力の平均値の80%としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、基準圧力は、第2拡管部2bにおける鋼管Sの移動距離の検出精度等に応じて、他のピーク値における拡管圧力の平均値に対して80%以外の割合の値としてもよい。なお、基準圧力を他のピーク値における拡管圧力の平均値の80%または90%とすることで、ほとんどの設備に適用することができる。さらに、基準圧力は、鋼管Sの材質やサイズ等に応じて予め算出される値や、他の鋼管の拡管実績から決定される値であってもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the reference pressure is 80% of the average value of the expansion pressure at the first and fifteenth peak values in the second expansion process, that is, the other peak values excluding the peak values in the first and last expansion paths. However, the present invention is not limited to this example. For example, the reference pressure may be a value other than 80% of the average value of the expanded pressure at other peak values, depending on the detection accuracy of the moving distance of the steel pipe S in the second expanded
また、上記実施形態では、判定部31は、第2拡管工程における拡管圧力を用いて、未拡管部の有無を判定したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、判定部31は、上記の拡管圧力を用いた未拡管部の有無を判定すると同時に、さらにグリッパ台車24a,24bから移動距離の実績を取得し、取得した移動距離から未拡管部の有無を判定してもよい。これにより、拡管圧力とグリッパ台車24a,24bの移動距離との異なる2つの指標を用いて未拡管部の有無を二重に検出することができる。
Moreover, in the said embodiment, although the
なお、以上の説明は、第1拡管工程を第1拡管部で実施し、第2拡管工程を第2拡管部で実施するものであるが、第1拡管工程および第2拡管工程を共通の1つの拡管部にて実施することも可能である。たとえば、鋼管の長手方向の向きを180度回転する鋼管回転設備を設けておき、第1拡管工程が完了した鋼管の長手方向の向きをこの鋼管回転装置を用いて180度回転させ、第1拡管工程で用いたものと同じ拡管部により第2拡管工程を実施すればよい。 In the above description, the first pipe expansion process is performed in the first pipe expansion section, and the second pipe expansion process is performed in the second pipe expansion section. However, the first pipe expansion process and the second pipe expansion process are common 1 It is also possible to carry out with two expanded parts. For example, a steel pipe rotating facility that rotates the longitudinal direction of the steel pipe by 180 degrees is provided, the longitudinal direction of the steel pipe that has completed the first pipe expanding step is rotated by 180 degrees using the steel pipe rotating device, and the first pipe expanding What is necessary is just to implement a 2nd pipe expansion process by the same pipe expansion part used by the process.
<実施形態の効果>
(1)本発明の実施形態に係る未拡管部の検出装置は、拡管装置2を用いた複数の拡管工程により拡管される鋼管Sの領域のうち、2つの拡管工程によって重複して拡管される重複領域dSが拡管されるときの、拡管装置2の拡管圧力に基づいて、鋼管Sの未拡管部の有無を判定する判定部31を備える。
<Effect of embodiment>
(1) The unexpanded tube detection device according to the embodiment of the present invention is expanded by two tube expansion steps in the region of the steel pipe S expanded by a plurality of tube expansion steps using the
上記構成によれば、判定部31が拡管装置2の拡管圧力から未拡管部の有無を判定するため、拡管装置2による拡管の直後に未拡管部を検出することができる。このため、簡便かつ短時間に未拡管部を検出することができる。また、拡管装置2にて鋼管Sを拡管した後、さらに他の設備にて未拡管部の判定が行われる場合に比べ、他の設備から拡管装置2への搬送や、拡管装置2での追加の拡管に掛かる時間や作業負荷を低減することができ、さらに他の通材を阻害することもなくなるため、生産性を向上させることができる。
According to the above configuration, since the
ここで、回転検出器等のシステム異常が原因で未拡管部が発生する場合、作業者が異常を早期に発見しやすいため、異常に対して発生直後に対応できることが多い。しかし、基準センサの誤作動等が原因で未拡管部が発生する場合、作業者による異常の発見が困難であるため、後の検査工程等で未拡管部を発見しなければならない。このような場合、上記の種々の理由から生産性が低下してしまう。しかし、上記構成によれば、回転検出器等のシステム異常が原因で未拡管部が発生する場合、および基準センサの誤作動等が原因で未拡管部が発生する場合のいずれの場合においても、拡管直後に未拡管部を検出することができる。 Here, when an unexpanded portion is generated due to a system abnormality such as a rotation detector, the operator can easily detect the abnormality at an early stage. However, when an unexpanded portion occurs due to a malfunction of the reference sensor or the like, it is difficult for an operator to find an abnormality, so the unexpanded portion must be discovered in a later inspection process or the like. In such a case, productivity decreases for the various reasons described above. However, according to the above configuration, in any case where an unexpanded portion occurs due to a system abnormality such as a rotation detector, or an unexpanded portion occurs due to a malfunction or the like of the reference sensor, An unexpanded portion can be detected immediately after the expansion.
(2)判定部31は、2つの拡管工程のうち後に行われる拡管工程にて、重複領域dSが拡管されるときの拡管圧力が基準圧力よりも大きい場合に未拡管部が有ると判定する。
(3)判定部31は、鋼管Sの拡管される領域のうち重複領域dS以外の領域を拡管するときの拡管圧力から、基準圧力を算出する。上記構成によれば、基準圧力として同じ鋼管Sの拡管圧力を用いて未拡管部の判定が行われるため、未拡管部を高い精度で検出することができる。
(2)
(3)
(4)拡管装置2は、複数の拡管パスによって重複領域dSを含む鋼管Sの長手方向の一端側を拡管する第1拡管工程、および第1拡管工程の後に複数の拡管パスによって重複領域dSを含む鋼管Sの他端側を拡管する第2工程の2つの拡管工程によって鋼管Sを拡管し、判定部31は、第2拡管工程において、重複領域dSが拡管されるときの拡管圧力に基づいて、未拡管部の有無を判定する。上記構成によれば、鋼管Sの拡管が2つの拡管工程で行われる一般的な拡管工程においても、重複領域dSで発生する未拡管部を簡便に検出することができる。
(4) The
(5)未拡管部が有ると判定された場合に、異常を通知する警報部33をさらに備える。上記構成によれば、異常として未拡管部が検出されたことを作業者に対して迅速に知らせることができるため、作業者は未拡管部に対する処置を迅速に行うことができる。
(6)判定部31は、未拡管部が有ると判定された場合に、拡管装置2にさらに拡管動作をすることを指示する。上記構成によれば、未拡管部が生じた場合においても、未拡管部に対する処置を自動で行うことができるため、作業者の作業負荷を低減することができる。
(5) When it is determined that there is an unexpanded part, the
(6) When it is determined that there is an unexpanded portion, the
(7)本発明の実施形態に係る未拡管部の検出方法は、拡管装置2を用いた複数の拡管工程により鋼管Sを拡管する際に、鋼管Sの拡管される領域のうち、2つの拡管工程によって重複して拡管される重複領域dSが拡管されるときの拡管圧力に基づいて、鋼管Sの未拡管部の有無を判定する。
(8)本発明の実施形態に係る鋼管の製造設備は、上記(1)〜(6)のいずれか1項に記載の未拡管部の検出装置3と、複数の拡管工程で鋼管を拡管する拡管装置2とを備える。
(9)本発明の実施形態に係る鋼管の製造方法は、上記(7)に記載の未拡管部の検出方法を用いて、鋼管の未拡管部の有無を判定する。
上記(7)〜(9)の構成によれば、(1)と同様な効果を得ることができる。
(7) The method for detecting an unexpanded portion according to the embodiment of the present invention is to expand two of the regions where the steel pipe S is expanded when the steel pipe S is expanded by a plurality of expansion processes using the
(8) A steel pipe manufacturing facility according to an embodiment of the present invention expands a steel pipe in a plurality of pipe expanding steps with the non-expanded portion detection device 3 according to any one of (1) to (6) above. A
(9) The manufacturing method of the steel pipe which concerns on embodiment of this invention determines the presence or absence of the unexpanded part of a steel pipe using the detection method of the unexpanded part as described in said (7).
According to the configurations of (7) to (9) above, the same effect as in (1) can be obtained.
1 :拡管装置
2 :拡管装置
21 :軸部
211 :ホーン
212 :ドローバー
22 :拡管ヘッド
221 :コーン
222 :ダイ
23 :駆動部
3 :グリッパ台車
31 :保持部
4a〜4e :パイプ受けロール
5 :判定部
6 :表示部
7 :警報部
8 :制御部
1: tube expansion device 2: tube expansion device 21: shaft portion 211: horn 212: draw bar 22: tube expansion head 221: cone 222: die 23: drive unit 3: gripper carriage 31: holding unit 4a to 4e: pipe receiving roll 5: determination Part 6: Display part 7: Alarm part 8: Control part
Claims (8)
前記判定部は、2つの前記拡管工程のうち後に行われる前記拡管工程にて、前記重複領域が拡管されるときの前記拡管圧力が基準圧力よりも大きい場合に前記未拡管部が有ると判定することを特徴とする未拡管部の検出装置。 Based on the tube expansion pressure of the tube expansion device when the overlapping region expanded by two of the tube expansion steps is expanded among the regions of the steel pipe expanded by a plurality of tube expansion steps using the tube expansion device, A determination unit for determining the presence or absence of an unexpanded portion of the steel pipe ;
The determination unit determines that the unexpanded portion is present when the tube expansion pressure when the overlapping region is expanded is larger than a reference pressure in the tube expansion step performed later of the two tube expansion steps. An unexpanded tube detecting device.
前記判定部は、前記第2拡管工程において、前記重複領域が拡管されるときの前記拡管圧力に基づいて、前記未拡管部の有無を判定することを特徴とする請求項1または2に記載の未拡管部の検出装置。 The tube expansion device includes a first tube expansion step for expanding one end side in the longitudinal direction of the steel pipe including the overlap region by a plurality of tube expansion passes, and the overlap region by a plurality of tube expansion passes after the first tube expansion step. Expanding the steel pipe by the two expansion processes of the second expansion process of expanding the other end of the steel pipe;
The determination unit, in the second expanding process, based on the expanded pipe pressure when the overlapping area is expanded tube, the according to claim 1 or 2, characterized in that to determine the presence or absence of a non-expanded pipe portion Unexpanded tube detection device.
前記鋼管の拡管される領域のうち、2つの前記拡管工程によって重複して拡管される重複領域が拡管されるときの拡管圧力に基づいて、前記鋼管の未拡管部の有無を判定し、
前記未拡管部の有無を判定する際に、2つの前記拡管工程のうち後に行われる前記拡管工程にて、前記重複領域が拡管されるときの前記拡管圧力が基準圧力よりも大きい場合に前記未拡管部が有ると判定することを特徴とする未拡管部の検出方法。 When expanding a steel pipe by multiple pipe expansion processes using a pipe expansion device,
Based on the tube expansion pressure when the overlapping region expanded by two of the tube expansion steps is expanded in the region where the steel tube is expanded, the presence or absence of an unexpanded portion of the steel tube is determined ,
When the presence or absence of the unexpanded portion is determined, the unexpanded portion is expanded when the expanded tube pressure is larger than a reference pressure in the expanded tube step performed later in the expanded tube region. A method for detecting an unexpanded portion, wherein it is determined that the expanded portion is present .
複数の拡管工程で鋼管を拡管する拡管装置とを備えることを特徴とする鋼管の製造設備。 The detection device for an unexpanded portion according to any one of claims 1 to 5 ,
A steel pipe manufacturing facility comprising a pipe expanding device for expanding a steel pipe in a plurality of pipe expanding processes.
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