JP7186914B1 - 開先加工方法、継手管製造方法、開先加工装置、及びそれを備える自動溶接システム - Google Patents

Abstract

【課題】開先形状のばらつきの発生を抑制できる開先加工方法を提供する。【解決手段】開先加工方法は、切削工具を用いて管の一端部に開先を形成する開先加工方法であって、管の一端部の形状を計測する計測工程と、計測工程の計測結果に基づいて切削工具のツールパスを設定するツールパス設定工程と、ツールパス設定工程で設定されたツールパスに基づいて切削工具の動きを制御することによって、管の一端部に開先を形成する加工工程とを、備える。【選択図】 図９

Description

本開示は、切削工具を用いて管の一端部に開先を形成する開先加工方法、管の一端部同士を溶接して継手管を製造する継手管製造方法に関する。

また、本開示は、管の一端部に開先を形成する開先加工装置、及びそれを備える自動溶接システムに関する。

配管の端部同士を溶接することによって継手管を製造する際、配管の端部に開先が形成される。配管の端部に開先を形成する開先加工装置の一例として、例えば特許文献１に記載される開先加工装置が知られている。特許文献１の開先加工装置では、配管の偏芯量及び変形歪み量が計測される。更に、開先加工装置は、偏芯量及び変形歪み量に基づいて切削諸元を算出する。そして、開先加工装置は、切削諸元に基づいて加工工具の動きを制御する。

特開昭５７－２７６０９号公報

特許文献１の開先加工装置では、変形歪み量に基づいて切削諸元を算出している。変形歪み量は、例えば公称寸法から歪んだ量として算出されると考えられる。しかし、配管の形状には、一般的に公称寸法に対して公差が認められている。例えば管の外周長、外径、及び厚み等において、公称寸法に対して公差が±１０％程度認められている。それ故、変形歪み量に基づいて切削諸元を算出しても、公差等に起因して開先形状が所望の形状にならないことが考えられる。即ち、開先形状にばらつきが生じることが考えられる。開先形状にばらつきがある場合、溶接する際に溶接の技量によって開先形状のばらつきを吸収する必要がある。しかし、溶接の自動化を図る場合や溶接の技術が低い場合には、溶接の技量によってばらつきを吸収することが難しい。それ故、開先形状のばらつきを小さくすることが必要である。そこで、開先形状のばらつきを抑制することが望まれている。

そこで本開示は、開先形状のばらつきの発生を抑制できる開先加工方法、継手製造方法、開先加工装置、及び自動溶接システムを提供することを目的としている。

本開示の開先加工方法は、切削工具を用いて管の一端部に開先を形成する方法であって、前記管の一端部の形状を計測する計測工程と、前記計測工程の計測結果に基づいて前記切削工具のツールパスを設定するツールパス設定工程と、前記ツールパス設定工程で設定されたツールパスに基づいて前記切削工具の動きを制御することによって、前記管の一端部に前記開先を形成する加工工程とを、備える方法である。

本開示に従えば、管の一端部の形状を計測した計測結果に基づいてツールパスが設定される。そして、ツールパスに基づいて切削工具の動きを制御することによって管の一端部に開先が形成される。それ故、管の一端部の実際の形状に応じて開先を形成することができる。これにより、管の実際の形状を考慮しないで開先を形成する場合に比べて、開先形状のばらつきが抑制される。即ち、開先形状を所望の形状に形成することができる。

本開示の継手製造方法は、管の一端部同士を突き合わせて溶接することによって継手管を製造する継手管製造方法であって、前述する開先加工方法によって前記管の一端部に前記開先を形成する開先加工工程と、前記開先加工工程によって前記開先が形成された前記管の一端部同士を突き合わせて溶接する溶接工程と、を備える方法である。

本開示に従えば、前述する開先加工方法によって開先が形成された一端部同士を突き合わせて溶接することによって継手管が製造される。前述する開先加工方法によって開先が形成されるので、管の一端部の実際の形状に応じて開先が形成される。それ故、開先形状のばらつきを抑制することができる。従って、容易に溶接することができるので、例えば自動溶接等によって継手管を製造することができる。

本開示の開先加工装置は、管の一端部に開先を形成するものであって、前記管の一端部の形状を計測する計測器と、切削工具によって前記管の一端部を切削する切削加工機械と、前記切削工具の動きを制御する制御器とを備え、前記制御器は、前記計測器の計測結果に基づいて前記切削工具のツールパスを設定し、前記ツールパスに基づいて前記切削工具の動きを制御するものである。

本開示に従えば、管の一端部の形状を計測した計測結果に基づいてツールパスを設定し、ツールパスに基づいて切削工具の動きを制御することによって管の一端部に開先を形成する。それ故、実際に加工される管の一端部の形状に応じて開先を形成することができる。これにより、管の実際の形状を考慮しないで開先を形成する場合に比べて、開先形状のばらつきが抑制される。即ち、開先形状を所望の形状に形成することができる。

本開示の自動溶接システムは、管の一端部同士を突き合わせて溶接するシステムであって、前述する開先加工装置と、前記開先加工装置によって前記開先が形成された前記管の一端部同士を突き合わせて溶接する溶接装置とを備えるシステムである。

本開示に従えば、前述する開先加工装置によって開先が形成された一端部同士を突き合わせて溶接装置が溶接する。前述する開先加工装置によって開先が形成されるので、実際に加工される管の一端部の形状に応じて開先を形成することができる。それ故、開先を所望の形状に精度高く形成することができる。従って、容易に溶接することができるので、自動溶接によって継手管を製造することができる。

本開示によれば、開先形状のばらつきの発生を抑制することができる。

本開示の自動溶接システムの溶接ロボットを示す斜視図である。 図２の開先加工システムによって配管に開先加工が施され、更に配管同士が突き合わされる状態を示す斜視図である。 図１の自動溶接システムに備わる開先加工装置を示す正面図である。 図３の開先加工装置によって配管の形状を計測している状態を示す正面図である。 図３の開先加工装置によって配管の外面を切削加工している状態を示す正面図である。 図３の開先加工装置によって配管の内面を切削加工している状態を示す正面図である。 図１に示す配管の溶接部分を拡大して示す断面図である。 図１に示す継手管を製造する継手管製造方法の手順を示すフローチャートである。 図７の継手管製造方法における開先加工処理の手順を示すフローチャートである。 開先加工処理によって開先が作成された配管の端部を示す図であり、（ａ）は適切に配管の外面及び内面が加工されている状態を示し、（ｂ）は外面の加工が浅く且つ内面の加工が深い状態を示し、（ｃ）は、外面の加工が深く且つ内面の加工が施されていない状態を示す。 その他の実施形態の開先加工装置を示す正面図である。

以下、本開示に係る実施形態の開先加工方法、継手管製造方法、自動溶接システム１、及び開先加工装置２が前述する図面を参照しながら説明される。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明する開先加工方法、継手管製造方法、自動溶接システム１、及び開先加工装置２は、本開示の一実施形態に過ぎない。従って、本開示は実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。

＜自動溶接システム＞
図１に一部分を示す自動溶接システム１は、液体等を流す継手管３を製造する際に用いられる。継手管３は、図２に示すように２つの配管４，５の一端部４ａ，５ａ同士を突き合わせて溶接する(図１の網掛部分参照)ことによって製造される。より詳細に説明すると、自動溶接システム１は、配管４，５を溶接するにあたって、配管４，５の各々の一端部４ａ，５ａに開先４ｂ，５ｂを形成する。そして、２つの配管４，５において、一端部４ａ，５ａが突き合わされる。自動溶接システム１は、突合せ部３ａにおいて２つの配管４，５を溶接することによって、継手管３を製造する。本実施形態において、開先形状はＵ形である。但し、開先形状は、Ｖ形、Ｘ形、Ｋ形等であってもよく、その形状は問わない。更に詳細に説明すると、自動溶接システム１は、溶接ロボット６と開先加工装置２とを備えている。

＜溶接ロボット＞
溶接装置の一例である溶接ロボット６は、図１に示すように、例えば多関節ロボットである。溶接ロボット６は、先端部にアタッチメントを有している。アタッチメントには、例えば溶接棒６ａが取り付けられている。溶接ロボット６は、各関節を動かすことによって溶接棒６ａの先端を突合せ部３ａに当てる。その後、溶接ロボット６は、突合せ部３ａにてアークを発生させることによって２つの配管４，５を溶接する。なお、本実施形態では、溶接ロボット６がアーク溶接によって配管４，５を溶接する場合について説明したが、溶接方法はアーク溶接に限定されず、その他の溶接方法であってもよい。

＜開先加工装置＞
図３に示す開先加工装置２は、配管４，５の一端部４ａ，５ａの各々に開先４ｂ，５ｂを形成する。本実施形態において、開先加工装置２は、後で詳述する切削工具２４，２５を用いて配管４，５の一端部４ａ，５ａの各々に開先４ｂ，５ｂを形成する。より詳細に説明すると、開先加工装置２は、配管４，５の一端部４ａ，５ａの形状を計測する。そして、開先加工装置２は、計測結果に基づいて切削工具２４，２５のツールパスを設定する。ここで、ツールパスは、後で詳述する切削工具２４，２５の刃部２４ａ，２５ａがたどる経路を示す情報である。更に、開先加工装置２は、設定されたツールパスに基づいて切削工具２４，２５の動きを制御する。これにより、開先加工装置２は、配管４，５の一端部４ａ，５ａに開先４ｂ，５ｂを形成する。更に詳細に説明すると、開先加工装置２は、切削加工機械１１と、計測器１２と、制御器１３とを備えている。

＜切削加工機械＞
切削加工機械１１は、切削工具２４，２５を有している。切削加工機械１１は、切削工具２４，２５によって配管４，５の一端部４ａ，５ａを切削する。そうすることによって、切削加工機械１１は、配管４，５の一端部４ａ，５ａに開先４ｂ，５ｂを形成する。また、切削加工機械１１は、配管４，５を真円に成形する。より詳細に説明すると、切削加工機械１１は、取付治具２１と、回転面盤２２と、ホルダー２３と、切削工具２４，２５とを有している。

取付治具２１は、配管４，５を取り付けることができる。より詳細に説明すると、配管４，５は、その軸線Ｌ１が第１方向に延在するように取付治具２１に取り付けられる。ここで、第１方向は、上下方向に交差する方向である。本実施形態において、第１方向は、上下方向に直交する方向である。また、取付治具２１は、配管４，５を真円に成形する。なお、真円とは、完全なる真円に限定されず、真円に近い状態も含む。より詳細に説明すると、取付治具２１は、例えばチャック２１ａと芯調整機構２１ｂとを有している。

チャック２１ａは、配管４，５を外側から把持する。本実施形態において、チャック２１ａは、第１方向に直交する径方向内方に向かって縮径するように動くことによって配管４，５を外側から把持する。そして、取付治具２１は、チャック２１ａを縮径するように動かすことによって配管４，５を真円に成形する。また、チャック２１ａは、必ずしも縮径するように動く必要はなく、後述する第２方向又は上下方向に動くことによって配管４，５を外側から把持してもよい。

芯調整機構２１ｂは、チャック２１ａを上下方向及び第２方向に移動させる。ここで、第２方向は上下方向及び第１方向に交差する方向である。本実施形態において、第２方向は上下方向及び第１方向に直交する方向である。更に詳細に説明すると、芯調整機構２１ｂは、チャック２１ａの移動させることによって、チャック２１ａの軸線の位置を調整する。本実施形態において、取付治具２１では、配管４，５が真円に成形されることによって、配管４，５の軸線Ｌ１とチャック２１ａの軸線とが一致するようになっている。それ故、芯調整機構２１ｂは、チャック２１ａを移動させることによって、配管４，５の軸線Ｌ１の位置を調整することができる。本実施形態では、配管４，５の軸線Ｌ１の上下方向及び第２方向の位置を調整することができる。

回転面盤２２は、円盤状に形成されており、その軸線Ｌ２を中心に回転する。より詳細に説明すると、回転面盤２２は、図示しない移動基台に回転可能に取り付けられている。そして、回転面盤２２は、その主面２２ａがチャック２１ａに対向し、且つ第１方向に距離をあけて配置されている。これにより、回転面盤２２は、取り付けられる配管４，５の一端部４ａ，５ａに主面２２ａを対向させて配置される。更に、回転面盤２２は、移動基台によって３軸方向に移動可能に構成されている。本実施形態において、３軸方向は、上下方向、第１方向、及び第２方向である。また、回転面盤２２は、図示しない電動機に連結されている。そして、回転面盤２２は、電動機によって軸線Ｌ２まわりに回転させられる。

ホルダー２３は、回転面盤２２に取り付けられている。そして、ホルダー２３は、切削工具２４，２５を保持する。また、ホルダー２３は、回転面盤２２に対して相対移動する。より詳細に説明すると、ホルダー２３は、図示しないスライダ機構を有している。スライダ機構は、回転面盤２２においてホルダー２３を径方向にスライドさせる。

切削工具２４，２５は、配管４，５周りを回転することによって配管４，５の一端部４ａ，５ａを切削する。より詳細に説明すると、２つの切削工具２４，２５は、径方向に互いに離してホルダー２３に着脱可能に取り付けられている。また、２つの切削工具２４，２５は、径方向に互いに対向するように回転面盤２２に配置されている。本実施形態において、一方の切削工具２４である外面用切削工具２４は、他方の切削工具２５である内面用切削工具２５より径方向外側に配置されている。そして、２つの切削工具２４，２５は、第１方向に延在している。また、２つの切削工具２４，２５は、先端部に刃部２４ａ，２５ａを夫々有している。２つの切削工具２４，２５は、刃部２４ａ，２５ａを互いに対向させている。外面用切削工具２４は、回転面盤２２が回転することによって配管４，５の一端部４ａ，５ａの外周面４ｃ，５ｃの周りを回る。そして、外面用切削工具２４は、刃部２４ａによって配管４，５の一端部４ａ，５ａの外周面４ｃ，５ｃを全周にわたって切削する。また、内面用切削工具２５は、回転面盤２２が回転することによって配管４，５の一端部４ａ，５ａの内周面４ｄ，５ｄに沿って回る。そして、内面用切削工具２５は、刃部２５ａによって配管４，５の一端部４ａ，５ａの内周面４ｄ，５ｄを全周にわたって切削する。

＜計測器＞
計測器１２は、配管４，５の一端部４ａ，５ａの形状を計測する。より詳細に説明すると、計測器１２は、配管４，５の一端部４ａ，５ａの形状である周長又は径を計測する。本実施形態において、計測器１２は、配管４，５の外周面４ｃ，５ｃの径、即ち外径Ｒを計測する。より詳細に説明すると、計測器１２は、例えば開先加工装置２に取り付けられる。本実施形態において、計測器１２は、ホルダー２３に取り付けられている。そして、計測器１２は、ホルダー２３において２つの切削工具２５より径方向外側に配置されている。また、計測器１２は、第１方向に延在している。そして、計測器１２は、先端部に計測部１２ａを有している。計測器１２は、例えば接触式の計測器であってプローブである。即ち、計測器１２は、計測部１２ａを配管４，５の外周面４ｃ，５ｃに当接させることによって配管４，５の外径Ｒを計測する。本実施形態において、計測器１２は、ホルダー２３の径方向の移動量に応じて配管４，５の外径Ｒを計測する。具体的に説明すると、計測器１２は、計測部１２ａが外周面４ｃ，５ｃに接触した際、ホルダー２３の軸線Ｌ２からの距離に基づいて外周面４ｃ，５ｃにおける接触位置の座標を出力する。

＜制御器＞
制御器１３は、切削工具２４，２５の動きを制御する。より詳細に説明すると、制御器１３は、切削加工機械１１の動作を制御する。即ち、制御器１３は、移動基台、電動機、スライド機構、及び取付治具２１の動作を制御する。例えば、制御器１３は、移動基台を作動させることによって回転面盤２２を第２方向及び上下方向に動かすことができる。これにより、回転面盤２２の軸線Ｌ１の位置を変えることができる。また、制御器１３は、移動基台を第１方向に移動させることによって回転面盤２２を配管４，５の一端部４ａ，５ａに近づけたり離したりする。即ち、制御器１３は、移動基台を第１方向に移動させることによって切削工具２４，２５を配管４，５の一端部４ａ，５ａに近づけたり離したりする。

また、制御器１３は、電動機を駆動することによって回転面盤２２を軸線Ｌ２まわりに回転させる。制御器１３は、回転面盤２２を回転させることによって、配管４，５の一端部４ａ，５ａの外周面４ｃ，５ｃの周りにおいて計測器１２の位置を変えることができる。これにより、計測器１２は、外周面４ｃ，５ｃにおいて複数箇所にて座標の計測を行うことができる（図４参照）。また、制御器１３は、外面用切削工具２４を配管４，５の一端部４ａ，５ａの外周面４ｃ，５ｃに沿って回転させる（図５参照）。これにより、刃部２４ａによって外周面４ｃ，５ｃが切削される。更に、制御器１３は、内面用切削工具２５を配管４，５の内周面４ｄ，５ｄに沿って回転させる（図６参照）。これにより、刃部２５ａによって内周面４ｄ，５ｄが切削される。

更に、制御器１３は、スライド機構を作動させることによってホルダー２３を回転面盤２２に対して半径方向にスライドさせることができる。より詳細に説明すると、制御器１３は、スライド機構を作動させることによってホルダー２３を軸線Ｌ２に対して半径方向に移動させることができる。これにより、計測器１２を配管４，５の外面に近接離隔させることができる。また、制御器１３は、スライド機構を動かすことによって回転する２つの切削工具２４，２５の径方向位置を変えることができる。

更に、制御器１３は、取付治具２１によって配管４，５を把持させる。より詳細に説明すると、制御器１３は、取付治具２１のチャック２１ａを縮径させることによって配管４，５を把持させる。これにより、配管４，５が真円に成形される。また、制御器１３は、取付治具２１を上下方向及び第２方向に移動させる。より詳細に説明すると、制御器１３は、芯調整機構２１ｂを上下方向及び第２方向に移動させる。これにより、制御器１３は、チャック２１ａに軸線、即ち配管４，５の軸線Ｌ１の上下方向及び第２方向の位置を調整する。

また、制御器１３は、計測器１２の計測結果を取得する。即ち、制御器１３は、配管４，５の一端部４ａ，５ａの形状に関する計測結果を取得する。本実施形態において、制御器１３は、ホルダー２３によって計測器１２を径方向内側に動かすことによって、計測部１２ａを配管４，５の外周面４ｃ，５ｃに当接させる。そして、制御器１３は、計測器１２から接触位置の座標を取得する。これにより、制御器１３は、接触位置の座標に基づいて配管４，５の一端部４ａ，５ａの外径Ｒを算出する。また、制御器１３は、配管４，５の一端部４ａ，５ａの複数箇所（本実施形態において、３箇所）において計測部１２ａを接触させて座標を計測させる。例えば、制御器１３は、回転面盤２２によって計測器１２を軸線Ｌ２まわりに所定の角度（本実施形態において、１２０度）ずつ移動させる。そして、制御器１３は、各位置にて計測部１２ａを外周面４ｃ，５ｃに接触させる。これにより、制御器１３は、３か所において接触位置の座標を取得することができる。そして、制御器１３は、３つの座標に基づいて配管４，５の外径Ｒと共に配管４，５の一端部４ａ，５ａの軸線Ｌ１の座標、即ち配管４，５の芯座標を算出する。

更に、制御器１３は、計測結果に基づいて切削工具２４，２５のツールパスを設定する。より詳細に説明すると、制御器１３は、外面加工における外面用切削工具２４のツールパスを設定する。外面加工は、例えば外面用切削工具２４を回転させることによって外周面４ｃ，５ｃが切削される切削加工（より詳しくは、フェーシング加工）である。本実施形態において、制御器１３は、外面加工におけるツールパスとして外面用切削工具２４の径方向位置を計測結果に基づいて設定する。また、制御器１３は、内面加工における内面用切削工具２５のツールパスを設定する。内面加工は、例えば内面用切削工具２５を回転させることによって内周面４ｄ，５ｄが切削される切削加工（より詳しくは、シンニング加工）である。本実施形態において、制御器１３は、内面加工におけるツールパスとして内面用切削工具２５の径方向位置を計測結果に基づいて設定する。

更に詳細に説明すると、制御器１３は、図７に示すルート面ｒが所定値ｒ０となるように外面加工及び内面加工の各々におけるツールパスを設定する。ツールパスの設定方法について具体的に説明すると、制御器１３は、開先形状（本実施形態においてＵ形）と計測結果である外周面４ｃ，５ｃの外径Ｒとに基づいて２つの切削工具２４，２５のツールパスを設定する。例えば、継手管３では、内面加工が開先４ｂ，５ｂより更に他端側の部分である内面加工部分４ｅ，５ｅまで及んでいる。内面加工のツールパスは、内面加工部分４ｅ，５ｅの厚みｔが所定厚さｔ０となるように設定される。具体的には、制御器１３は、配管４，５の外径Ｒの１／２倍した値から所定厚さｔ０を減算した値に基づいて内面用切削工具２５の径方向位置を設定する。更に、制御器１３は、内面用切削工具２５を配管４，５の一端面から第１方向に所定の内面加工距離αまで推し進めるように内面加工のツールパスを設定する。また、外面加工のツールパスは、配管４，５のルート面ｒが所定値ｒ０となるように設定される。具体的には、制御器１３は、前述する所定厚さｔ０から所定値ｒ０を減算した開先深さｄに基づいて外面用切削工具２４の径方向位置を設定する。そして、制御器１３は、外面用切削工具２４を配管４，５の一端面から第１方向に所定の外面加工距離βまで推し進め、その後第１方向に押し進めながら外面用切削工具２４を径方向外側に移動させるように外面加工のツールパスを設定する。

＜継手管製造方法＞
以下では、自動溶接システム１を用いた継手管３を製造する継手管製造方法が図８のフローチャートを参照しながら説明される。継手管製造方法では、２つの配管４，５を溶接することによって継手管３が製造される。配管４，５を溶接するにあたって、配管４，５の一端部４ａ，５ａに開先４ｂ，５ｂが形成される。継手管製造方法では、継手管３の製造が開始されると、ステップＳ１にて移行する。ステップｓ１では、開先加工処理が行われる。以下では、開先加工処理について、図９のフローチャートを参照しながら説明される。

開先加工処理では、開先加工方法によって配管４，５の一端部４ａ，５ａに開先４ｂ，５ｂが形成される。開先加工方法は、切削工具２４，２５を用いて配管４，５の一端部４ａ，５ａに開先４ｂ，５ｂを形成する方法である。開先加工処理が実行されると、ステップＳ１１に移行する。

配管取付工程であるステップＳ１１では、取付治具２１に配管４，５の一方、例えば配管４が取り付けられる。より詳細に説明すると、取付治具２１のチャック２１ａの中に配管４が配置される。なお、配管４の配置は、作業者によって手動で行われたり、ロボット等の装置によって自動的に行われたりしてもよい。また、本実施形態では、配管４の一端部４ａより他端側の部分がチャック２１ａ内に配置される。配管４が配置されると、制御器１３は、チャック２１ａを径方向内方向に向かって縮径させる。これにより、取付治具２１に配管４が取り付けられると共に配管４が真円に成形される。そうすると、ステップＳ１２に移行する。

計測工程であるステップＳ１２では、配管４の一端部４ａ，５ａの形状が計測される。より詳細に説明すると、取付工程において取付治具２１によって配管４を真円に成形した後に配管４の一端部４ａ，５ａの形状が計測される。また、本実施形態において、配管４の外径Ｒが計測器１２によって計測される。具体的に説明すると、制御器１３は、回転面盤２２によって計測器１２を軸線Ｌ２まわりに所定の角度（本実施形態において、１２０度）ずつ移動させる。これにより、制御器１３は、３か所において接触位置の座標を取得する。そして、制御器１３は、３つの座標に基づいて配管４の外径Ｒと共に配管４の芯座標を算出する。そうすると、ステップＳ１３に移行する。

芯位置調整工程であるステップＳ１３では、配管４の軸線Ｌ１に回転面盤２２の軸線Ｌ２を合わせるように回転面盤２２の芯座標が調整される。より詳細に説明すると、制御器１３は、計測工程において算出される配管４の芯座標に基づいて移動基台を動かすことによって回転面盤２２の芯座標を調整する。これにより、制御器１３は、回転面盤２２の軸線Ｌ２を配管４の軸線Ｌ１に一致させる。本実施形態では、移動基台によって回転面盤２２の芯座標を調整しているが、取付治具２１の芯調整機構２１ｂを作動させることによって配管４の芯座標が調整されてもよい。回転面盤２２の軸線Ｌ２を配管４の軸線Ｌ１に一致させると、ステップＳ１４に移行する。

ツールパス設定工程であるステップＳ１４では、計測工程の計測結果に基づいて切削工具２４，２５のツールパスが設定される。より詳細に説明すると、外面加工及び内面加工の各々におけるツールパスは、ルート面ｒが所定値ｒ０となるように設定される。また、内面加工におけるツールパスは、内面加工部分４ｅの厚みｔが所定厚さｔ０になるように設定される。

具体的に説明すると、内面加工におけるツールパスとして内面用切削工具２５の径方向位置が計測結果、本実施形態において配管４の外径Ｒに基づいて設定される。例えば、制御器１３は、配管４，５の外径Ｒの１／２倍した値から所定厚さｔ０を減算した値に基づいて内面用切削工具２５の径方向位置を内面加工のツールパスとして設定する。更に、制御器１３は、内面用切削工具２５を第１方向に所定の内面加工距離αまで推し進めるように内面加工のツールパスを設定する。他方、外面加工におけるツールパスとして外面用切削工具２４の径方向位置が計測結果、本実施形態において配管４の外径Ｒに基づいて設定される。例えば、制御器１３は、所定厚さｔ０から所定値ｒ０を減算した開先深さｄに基づいて内面用切削工具２５の径方向位置を外面加工のツールパスとして設定する。更に、制御器１３は、外面用切削工具２４を第１方向に所定の外面加工距離β（＜α）まで推し進め、その後第１方向に押し進めながら外面用切削工具２４を径方向外側に移動させるように外面加工のツールパスを設定する。ツールパスが設定されると、ステップＳ１５に移行する。

加工工程であるステップＳ１５は、ツールパス設定工程で設定されたツールパスに基づいて切削工具２４，２５の動きを制御することによって、配管４の一端部４ａに開先４ｂを形成する。より詳細に説明すると、加工工程では、制御器１３が外面用切削工具２４によって外面加工を行う。即ち、制御器１３は、電動機によって回転面盤２２を回転させつつ、外面加工のツールパスに応じて外面用切削工具２４を移動させる。これにより、開先４ｂを形成すべく配管４の外周面４ｃが切削される。また、制御器１３が内面用切削工具２５によって内面加工を行う。即ち、制御器１３は、電動機によって回転面盤２２を回転させつつ、内面加工のツールパスに応じて内面用切削工具２５を移動させる。これにより、開先４ｂを形成すべく配管４の内周面４ｄが切削される。なお、加工工程では、外面加工及び内面加工は何れから行われてもよく、同時に行われてもよい。このように配管４の外周面４ｃ及び内周面５ｄが切削されると、配管４の一端部４ａに開先４ｂが形成される（図１０（ａ）参照）。開先４ｂが形成されると、ステップＳ１６に移行する。

開先加工有無確認工程であるステップＳ１６では、溶接する２つの配管４，５の両方の一端部４ａ，５ａに開先加工が施されているか否かを判断する。２つの配管４，５のうち一方の配管４の一端部４ａにのみ開先加工が施されている場合、他方の配管５の一端部５ａにも開先加工を施すべく、ステップＳ１１に戻る。そして、ステップＳ１１以降では、配管４の一端部４ａに対する開先加工と同様に配管５の一端部５ａに開先加工が施される。即ち、ステップＳ１１では、取付治具２１に配管５が取り付けられる。これにより、配管５が真円に成形される。ステップＳ１２では、配管５の一端部５ａの形状が計測される。ステップＳ１３では、配管５の軸線Ｌ１に回転面盤２２の軸線Ｌ２を合わせるように回転面盤２２の芯座標が調整される。ステップＳ１４では、計測結果に基づいて配管５に対する切削工具２４，２５のツールパスが設定される。ステップＳ１５では、ツールパスに基づいて切削工具２４，２５の動きを制御することによって、配管５の一端部５ａに開先５ｂが形成される。そして、ステップＳ１６において、溶接する２つの配管４，５の両方の一端部４ａ，５ａに開先加工が施されていたことを確認すると、開先加工処理が終了する。そして、開先加工処理が終了すると、ステップＳ２に移行する。

自動溶接工程であるステップＳ２では、開先加工工程によって開先４ｂ，５ｂが形成された配管４，５の一端部４ａ，５ａ同士を突き合わせて溶接する。より詳細に説明すると、２つの配管４，５は、開先４ｂ，５ｂ同士を突き合せるように配置される。なお、突き合せる際、２つの配管４，５は、内面加工された内周面４ｄ，５ｄが面一となるように配置される。そして、溶接ロボット６は、突合せ部３ａを溶接することによって継手管３を製造する。より詳細に説明すると、溶接ロボット６は、各関節を動かすことによって溶接棒６ａの先端を突合せ部３ａに当てる。その後、溶接ロボット６は、突合せ部３ａにてアークを発生させることによって２つの配管４，５を溶接する。このように、配管４，５を溶接することによって継手管３が製造されると、継手管製造方法が終了する。

本実施形態の開先加工方法では、配管４，５の一端部４ａ，５ａの形状を計測した計測結果に基づいてツールパスが設定される。ツールパスに基づいて切削工具２４，２５の動きを制御することによって配管４，５の一端部４ａ，５ａに開先４ｂ，５ｂが形成される。それ故、配管４，５の一端部４ａ，５ａの実際の形状に応じて開先４ｂ，５ｂを形成することができる。これにより、配管４，５の実際の形状を考慮しないで開先４ｂ，５ｂが形成される場合に比べて、開先形状のばらつきが抑制される。即ち、開先形状を所望の形状に形成することができる。

また、本実施形態の開先加工方法では、外面加工におけるツールパスとして外面用切削工具２４の径方向位置が計測結果に基づいて設定される。それ故、配管４，５の実際の外形形状に応じて外面加工を施すことができる。これにより、配管４，５の外形形状に応じて開先４ｂ，５ｂの深さが小さくなったり大きくなったりすることが抑制される（例えば、図１０（ｂ）及び（ｃ）参照）。従って、配管４，５の外形形状に拘らず、開先４ｂ，５ｂの深さを確保することができる。

また、本実施形態の開先加工方法では、内面加工におけるツールパスとして内面用切削工具２５の径方向位置が計測結果に基づいて設定される。それ故、配管４，５の実際の外形形状及び厚み、即ち配管４，５の形状に応じて内面加工を施すことができる。これにより、配管４，５の形状に拘らず、ルート面ｒの大きさを確保することができる。

また、本実施形態の開先加工方法では、ルート面ｒが所定値ｒ０となるように外面加工及び内面加工の各々におけるツールパスが設定される。それ故、配管４，５の一端部４ａ，５ａに所望の大きさのルート面ｒを形成することができる。

また、本実施形態の開先加工方法では、配管４，５の一端部４ａ，５ａにおいて開先４ｂ，５ｂより他端側の厚みｔが所定厚さｔ０以上になるように外面加工及び内面加工の各々におけるツールパスが設定される。それ故、配管４，５の一端部４ａ，５ａにおいて開先４ｂ，５ｂより他端部側の厚みｔが所定厚さｔ０未満になることを抑制できる（図１０（ａ）参照）。これにより、開先加工を行った後であっても配管４，５の一端部４ａ，５ａにおける強度を確保することができる。

また、本実施形態の開先加工方法では、計測工程で計測される外径Ｒに基づいてツールパスが設定される。それ故、ツールパスを設定するための計測が容易である。これにより、開先加工を容易に行うことができる。

また、本実施形態の開先加工方法では、取付治具２１によって配管４，５を真円に成形した後に開先４ｂ，５ｂが形成される。それ故、精度よく開先４ｂ，５ｂを形成することができるので、開先４ｂ，５ｂをより精度よく所望の形状に形成することができる。

本実施形態の継手管製造方法では、前述する開先加工方法によって開先４ｂ，５ｂが形成された一端部４ａ，５ａ同士を突き合わせて溶接することによって継手管３が製造される。前述する開先加工方法によって開先４ｂ，５ｂが形成されるので、配管４，５の一端部４ａ，５ａの実際の形状に応じて開先４ｂ，５ｂが形成される。それ故、開先形状のばらつきを抑制することができる。従って、容易に溶接することができるので、例えば自動溶接等によって継手管３を製造することができる。これにより、継手管３やそれを備える設備に関するリードタイムが短縮される。

本実施形態の開先加工装置２では、配管４，５の一端部４ａ，５ａの形状を計測した計測結果に基づいてツールパスが設定される。ツールパスに基づいて切削工具２４，２５の動きを制御することによって配管４，５の一端部４ａ，５ａに開先４ｂ，５ｂが形成される。それ故、配管４，５の一端部４ａ，５ａの実際の形状に応じて開先４ｂ，５ｂを形成することができる。これにより、配管４，５の実際の形状を考慮しないで開先４ｂ，５ｂを形成する場合に比べて、開先形状のばらつきが抑制される。即ち、開先形状を所望の形状に形成することができる。

また、本実施形態の開先加工装置２では、外面加工におけるツールパスとして外面用切削工具２４の径方向位置が計測結果に基づいて設定される。それ故、配管４，５の実際の外形形状に応じて外面加工を施すことができる。これにより、配管４，５の外形形状に応じて開先４ｂ，５ｂの深さが小さくなったり大きくなったりすることが抑制される（例えば、図１０（ｂ）及び（ｃ）参照）。従って、配管４，５の外形形状に拘らず、開先４ｂ，５ｂの深さを確保することができる。

また、本実施形態の開先加工装置２では、内面加工におけるツールパスとして内面用切削工具２５の径方向位置が計測結果に基づいて設定される。それ故、配管４，５の実際の外形形状及び厚み、即ち配管４，５の形状に応じて内面加工を施すことができる。これにより、配管４，５の形状に拘らず、ルート面ｒの大きさを確保することができる。

また、本実施形態の開先加工装置２では、計測器１２で計測される配管４，５の一端部４ａ，５ａの周面における複数箇所の位置に基づいて外径Ｒが算出される。そして、外径Ｒに基づいてツールパスが設定される。それ故、計測器１２による計測が容易であって外径Ｒの算出が容易である。これにより、ツールパスの設定が容易である。

本実施形態の自動溶接システム１では、前述する開先加工装置２によって開先４ｂ，５ｂが形成された一端部４ａ，５ａ同士を突き合わせて溶接ロボット６が溶接する。前述する開先加工装置２によって開先４ｂ，５ｂが形成されるので、配管４，５の一端部４ａ，５ａの実際の形状に応じて開先４ｂ，５ｂを形成することができる。それ故、開先４ｂ，５ｂを所望の形状に精度高く形成することができる。従って、容易に溶接することができるので、自動溶接によって継手管３を製造することができる。これにより、複数の溶接ロボット６によって自動溶接を行うことによって、継手管３やそれを備える設備に関するリードタイムが短縮される。

＜その他の実施形態＞
本実施形態の開先加工方法において、計測工程では、配管４，５の一端部４ａ，５ａの形状として配管４，５の外径Ｒが計測されているが、配管４，５の周長が計測されてもよい。この場合、自動溶接システム１Ａの開先加工装置２Ａは、図１１に示すように例えば切削加工機械１１と、計測器１２Ａと、制御器１３とを備えている。計測器１２Ａは、計測部１２ａを有している。計測器１２Ａは、配管４，５の一端部４ａ，５ａを軸線Ｌ１まわりに計測部１２Ａａを操作させることよって一端部４ａ，５ａの形状を計測する。計測器１２Ａは、例えばレーザ照射式の計測器であるが、接触式の計測器又はカメラ式の計測器であってもよい。計測器１２Ａについて更に具体的に説明すると、計測器１２Ａは、操作されることによって配管４，５の外周面４ｃ，５ｃの周長を計測する。制御器１３は、周長に基づいて切削工具２４，２５のツールパスを設定する。例えば、制御器１３は、周長に基づいて配管４，５の外径Ｒを算出する。そして、制御器１３は、外径Ｒに基づいて切削工具２４，２５のツールパスを設定する。なお、制御器１３は、外径Ｒを算出せずに周長に基づいて切削工具２４，２５のツールパスを設定してもよい。また、計測器１２Ａは、外径Ｒに拘らず、内径を計測してもよく、また制御器１３は、径として外周面４ｃ，５ｃの半径又は内周面４ｄ，５ｄの半径を計測してもよい。更に、計測器１２Ａは、３Ｄ計測器であってもよく、配管４，５の一端部４ａ，５ａの形状そのもの（具体的には、一端部４ａ，５ａ上に配置される各点群の座標）を計測してもよい。

本実施形態の開先加工方法及び開先加工装置２において、ツールパスとして軸線Ｌ２を中心とする径方向位置及び第１方向の移動距離等が含まれているが、ツールパスは、３次元座標を含んでいてもよい。また、ツールパスは、必ずしも配管４，５の一端部４ａ，５ａにおいて開先４ｂ，５ｂより他端側の厚みｔが所定厚さｔ０となるように設定されている必要はない。また、本実施形態の開先加工方法及び開先加工装置２では、取付治具２１がチャック２１ａを縮径させることによって配管４，５を外側から把持しているが、以下のように構成されてもよい。即ち、配管４，５内においてチャックが拡径することによって、内側から押し広げるようにして取付治具２１に配管４，５が取り付けられてもよい。また、取付治具２１の動きは、制御器１３によって制御されているが、制御器１３以外の制御器によって制御されてもよい。

また、本実施形態の開先加工方法では、加工工程において外面加工及び内面加工の両方が実施されているが、外面加工だけであってもよい。また、開先加工方法では、継手管３においてＵ形開先を形成すべく、配管４，５の両方に開先４ｂ，５ｂが形成されている。しかし、継手管３に例えばＫ形開先を形成すべく配管４，５の一方にのみ開先４ｂ，５ｂが形成されてもよい。また、配管４，５に関して、一端部４ａ，５ａの端面である一端面を切削工具２４，２５で切削することによって、一端面が軸線Ｌ１に対して垂直になるように形成されてもよい。更に、加工工程における開先４ｂ，５ｂの加工は、前述するような加工方法に限定されず、開先４ｂ，５ｂが形成される加工方法であればその他の加工方法であってよい。また、本実施形態において、外面加工としてフェーシング加工が採用され、且つ内面加工としてシンニング加工が採用されているが、その他の加工が採用されてもよい。

更に、本実施形態の開先加工方法では、取付治具２１によって配管４，５が真円に成形されているが、別途成形工程によって配管４，５が真円に成形されてもよい。また、予め真円に成形されている場合には、取付治具２１や別途成形工程によって配管４，５が真円に成形される必要もない。

本実施形態の開先加工方法において、計測工程、ツールパス設定工程、及び加工工程が開先加工装置２で行われているが、計測工程、ツールパス設定工程、及び加工工程の各々が別々の装置によって実行されてもよい。また、溶接装置は、必ずしも溶接ロボット６である必要はなく、例えば全姿勢自動溶接機であってもよい。全姿勢自動溶接機は、突合せ部３ａを外囲するように配置される溶接部を備える。そして、全姿勢自動溶接機では、突合せ部３ａに溶接棒を当てながら溶接部が突合せ部３ａの周りを一周することによって配管４，５を溶接する。更に、溶接工程では、必ずしも溶接装置によって配管４，５を溶接する必要はなく、作業者によって行われてもよい。更に、溶接工程は、溶接ロボット６によって自動的に行われる必要はなく、操作者が溶接装置を操作することによって行われてもよい。

また、本実施形態の開先加工装置２もまた前述するような構成を備えるものに限定されない。例えば、開先加工装置２の切削加工機械１１は、移動基台によって切削工具２４，２５が第１方向に進退するが、径方向に進退するような構成であってもよい。

＜例示的な実施形態＞
第１の局面における開先加工方法は、切削工具を用いて管の一端部に開先を形成する方法であって、前記管の一端部の形状を計測する計測工程と、前記計測工程の計測結果に基づいて前記切削工具のツールパスを設定するツールパス設定工程と、前記ツールパス設定工程で設定されたツールパスに基づいて前記切削工具の動きを制御することによって、前記管の一端部に前記開先を形成する加工工程とを、備える方法である。

上記局面に従えば、管の一端部の形状を計測した計測結果に基づいてツールパスが設定される。そして、ツールパスに基づいて切削工具の動きを制御することによって管の一端部に開先が形成される。それ故、管の一端部の実際の形状に応じて開先を形成することができる。これにより、管の実際の形状を考慮しないで開先を形成する場合に比べて、開先形状のばらつきが抑制される。即ち、開先形状を所望の形状に形成することができる。

第２の局面における開先加工方法において、前記加工工程では、前記管の一端部における外周面に沿って前記切削工具が回転することによって前記管の一端部の外周面が切削される外面加工によって、前記管に前記開先が形成され、前記ツールパス設定工程では、外面加工におけるツールパスとして前記切削工具の径方向位置が計測結果に基づいて設定されてもよい。

上記局面に従えば、外面加工におけるツールパスとして切削工具の径方向位置が計測結果に基づいて設定される。それ故、管の実際の外形形状に応じて外面加工を施すことができる。これにより、管の外形形状に応じて開先の深さが小さくなったり大きくなったりすることが抑制される。従って、管の外形形状に拘らず、開先の深さを確保することができる。

第３の局面における開先加工方法において、前記加工工程では、前記管の一端部における内周面に沿って前記切削工具が回転することによって前記管の一端部の内周面が切削される内面加工によって、前記管のルート面を調整し、前記ツールパス設定工程では、内面加工におけるツールパスとして前記切削工具の径方向位置が計測結果に基づいて設定されてもよい。

上記局面に従えば、内面加工におけるツールパスとして切削工具の径方向位置が計測結果に基づいて設定される。それ故、管の実際の外形形状及び厚み、即ち管の形状に応じて内面加工を施すことができる。これにより、管の形状に拘らず、ルート面の大きさを確保することができる。

第４の局面における開先加工方法において、前記ツールパス設定工程では、前記ルート面が所定値となるように外面加工及び内面加工の各々におけるツールパスが設定されてもよい。

上記局面に従えば、ルート面が所定値となるように外面加工及び内面加工の各々におけるツールパスが設定される。それ故、管の端部に所望の大きさのルート面を形成することができる。

第５の局面における開先加工方法において、前記加工工程では、外面加工に比べて内面加工が軸方向に長く施され、前記ツールパス設定工程では、前記管の一端部において前記開先より前記他端側の厚みが所定厚さになるように内面加工の各々におけるツールパスが設定されてもよい。

上記局面に従えば、管の一端部において開先より他端側の厚みｔが所定厚さ以上になるように外面加工及び内面加工の各々におけるツールパスが設定される。それ故、管の一端部において開先より他端部側の厚みｔが所定厚さ未満になることを抑制できる。これにより、開先加工を行った後であっても管の一端部における強度を確保することができる。

第６の局面における開先加工方法において、前記計測工程では、前記管の一端部の形状である周長又は径が計測され、前記ツールパス設定工程では、前記計測工程で計測される周長又は径に基づいてツールパスが設定されてもよい。

上記局面に従えば、計測工程で計測される周長又は径に基づいてツールパスが設定される。それ故、ツールパスを設定するための計測が容易である。これにより、開先加工を容易に行うことができる。

第７の局面における開先加工方法において、前記計測工程では、治具によって前記管を真円に成形した後に前記管の形状が計算されてもよい。

上記局面に従えば、治具によって管を真円に成形した後に開先が形成される。それ故、精度よく管の形状を計測することができる。これにより、精度よく開先を形成することができるので、開先をより精度よく所望の形状に形成することができる。

第８の局面における継手管製造方法は、管の一端部同士を突き合わせて溶接することによって継手管を製造する方法であって、前述する開先加工方法によって前記管の一端部に前記開先を形成する開先加工工程と、前記開先加工工程によって前記開先が形成された前記管の一端部同士を突き合わせて溶接する溶接工程と、を備える方法である。

上記局面に従えば、前述する開先加工方法によって開先が形成された一端部同士を突き合わせて溶接することによって継手管が製造される。前述する開先加工方法によって開先が形成されるので、管の一端部の実際の形状に応じて開先が形成される。それ故、開先形状のばらつきを抑制することができる。従って、容易に溶接することができるので、例えば自動溶接等によって継手管を製造することができる。

第９の局面における開先加工装置は、管の一端部に開先を形成するものであって、前記管の一端部の形状を計測する計測器と、切削工具によって前記管の一端部を切削する切削加工機械と、前記切削工具の動きを制御する制御器とを備え、前記制御器は、前記計測器の計測結果に基づいて前記切削工具のツールパスを設定し、前記ツールパスに基づいて前記切削工具の動きを制御するものである。

上記局面に従えば、管の一端部の形状を計測した計測結果に基づいてツールパスを設定し、ツールパスに基づいて切削工具の動きを制御することによって管の一端部に開先を形成する。それ故、実際に加工される管の一端部の形状に応じて開先を形成することができる。これにより、管の実際の形状を考慮しないで開先を形成する場合に比べて、開先形状のばらつきが抑制される。即ち、開先形状を所望の形状に形成することができる。

第１０の局面における開先加工装置において、前記切削加工機械は、前記管の一端部における外周面に沿って前記切削工具を回転させることによって前記管の一端部の外周面を切削する外面加工によって、前記管に前記開先を形成し、前記制御器は、外面加工におけるツールパスとして前記切削工具の径方向位置を前記計測器の計測結果に基づいて設定してもよい。

上記局面に従えば、外面加工におけるツールパスとして切削工具の径方向位置が計測結果に基づいて設定される。それ故、実際の管の外形形状に応じて外面加工を施すことができる。これにより、管の外形形状に応じて開先の深さが小さくなったり大きくなったりすることが抑制される。従って、管の外形形状に拘らず、開先の深さを確保することができる。

第１１の局面における開先加工装置において、前記切削加工機械は、前記管の一端部における内周面に沿って前記切削工具を回転させることによって前記管の一端部の内周面を切削する内面加工によって、前記管のルート面を調整し、前記制御器は、内面加工におけるツールパスとして前記切削工具の径方向位置を計測結果に基づいて設定してもよい。

上記局面に従えば、内面加工におけるツールパスとして切削工具の径方向位置が計測結果に基づいて設定される。それ故、実際の管の外形形状及び厚み、即ち管の形状に応じて内面加工を施すことができる。これにより、管の形状に拘らず、ルート面の大きさを確保することができる。

第１２の局面における開先加工装置において、前記計測器は、前記管の一端部の周面における複数箇所の位置を計測し、前記制御器は、前記計測器が計測する複数箇所の位置に基づいて前記管の形状である周長又は径を算出し、周長又は径に基づいてツールパスを設定してもよい。

上記局面に従えば、計測器で計測される管の一端部の周面における複数箇所の位置に基づいて周長又は径が算出される。そして、周長又は径に基づいてツールパスが設定される。それ故、計測器による計測が容易であって、周長又は径の算出が容易である。これにより、ツールパスの設定が容易である。

第１３の局面における自動溶接システムは、管の一端部同士を突き合わせて溶接するシステムであって、前述する開先加工装置と、前記開先加工装置によって前記開先が形成された前記管の一端部同士を突き合わせて溶接する溶接装置とを備えるシステムである。

上記局面に従えば、前述する開先加工装置によって開先が形成された一端部同士を突き合わせて溶接装置が溶接する。前述する開先加工装置によって開先が形成されるので、実際に加工される管の一端部の形状に応じて開先を形成することができる。それ故、開先を所望の形状に精度高く形成することができる。従って、容易に溶接することができるので、自動溶接によって継手管を製造することができる。

１，１Ａ 自動溶接システム
２，２Ａ 開先加工装置
３ 継手管
４ 配管（管）
４ａ 一端部
４ｂ 開先
４ｃ 外周面
４ｄ 内周面
５ 配管（管）
５ａ 一端部
５ｂ 開先
５ｃ 外周面
５ｄ 内周面
６ 溶接ロボット（溶接装置）
１１ 切削加工機械
１２，１２Ａ 計測器
１３ 制御器
２４ 外面用切削工具（切削工具）
２５ 内面用切削工具（切削工具）
ｒ ルート面
ｔ 厚み

Claims (9)

1. 切削工具を用いて管の一端部に開先を形成する開先加工方法であって、
   前記管の一端部の形状を計測する計測工程と、
   前記計測工程の計測結果に基づいて前記切削工具のツールパスを設定するツールパス設定工程と、
   前記ツールパス設定工程で設定されたツールパスに基づいて前記切削工具の動きを制御することによって、前記管の一端部に前記開先を形成する加工工程とを、備え、
   前記加工工程では、前記管の一端部における外周面に沿って前記切削工具が回転することによって前記管の一端部の外周面が切削される外面加工によって、前記管に前記開先が形成され、前記管の一端部における内周面に沿って前記切削工具が回転することによって前記管の一端部の内周面が切削される内面加工によって、前記管のルート面が調整され、
   前記ツールパス設定工程では、外面加工及び内面加工の各々におけるツールパスとして前記切削工具の径方向位置が計測結果に基づいて設定される、開先加工方法。
2. 前記ツールパス設定工程では、前記ルート面が所定値となるように外面加工及び内面加工の各々におけるツールパスが設定される、請求項１に記載の開先加工方法。
3. 前記加工工程では、外面加工に比べて内面加工が軸方向に長く施され、
   前記ツールパス設定工程では、前記管の一端部において前記開先より他端側の厚みが所定厚さになるように外面加工及び内面加工の各々におけるツールパスが設定される、請求項１に記載の開先加工方法。
4. 前記計測工程では、前記管の一端部の形状である周長又は径が計測され、
   前記ツールパス設定工程では、前記計測工程で計測される周長又は径に基づいてツールパスが設定される、請求項１に記載の開先加工方法。
5. 前記計測工程では、治具によって前記管を真円に成形した後に前記管の形状が計算される、請求項１に記載の開先加工方法。
6. 管の一端部同士を突き合わせて溶接することによって継手管を製造する継手管製造方法であって、
   請求項１に記載の開先加工方法によって前記管の一端部に前記開先を形成する開先加工工程と、
   前記開先加工工程によって前記開先が形成された前記管の一端部同士を突き合わせて溶接する溶接工程と、を備える継手管製造方法。
7. 管の一端部に開先を形成する開先加工装置であって、
   前記管の一端部の形状を計測する計測器と、
   切削工具によって前記管の一端部を切削する切削加工機械と、
   前記切削工具の動きを制御する制御器とを備え、
   前記切削加工機械は、前記管の一端部における外周面に沿って前記切削工具を回転させることによって前記管の一端部の外周面を切削する外面加工によって、前記管に前記開先を形成し、前記管の一端部における内周面に沿って前記切削工具を回転させることによって前記管の一端部の内周面を切削する内面加工によって、前記管のルート面を調整し、
   前記制御器は、外面加工及び内面加工におけるツールパスとして前記切削工具の径方向位置を前記計測器の計測結果に基づいて設定し、前記ツールパスに基づいて前記切削工具の動きを制御する、開先加工装置。
8. 前記計測器は、前記管の一端部の周面における複数箇所の位置を計測し、
   前記制御器は、前記計測器が計測する複数箇所の位置に基づいて前記管の形状である周長又は径を算出し、周長又は径に基づいてツールパスを設定する、請求項７に記載の開先加工装置。
9. 管の一端部同士を突き合わせて溶接する自動溶接システムであって、
   請求項７に記載の開先加工装置と、
   前記開先加工装置によって前記開先が形成された前記管の一端部同士を突き合わせて溶接する溶接装置とを備える、自動溶接システム。

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