JPH01153251A - アップセット管のバリ位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、油井用アップセット鋼管等に生じたバリを自
動的に除去する際に必要となるアップセット管のバリ位
置検出装置に関する。

［従来の技術］ 石油掘削用井戸は、悪環境下にあり、これに使用される
油井用鋼管は、母管部とともに、鋼管同志を接合するた
めにねじ加工されたねじ接合部にも高い強度が要求され
る。

ト記ねじ接合部は肉厚が薄くなるために強度が低下しや
すく、特に強度の必要なものについては、該ねじ接合部
となる管端部を７ツプセツト鍛造にて増肉し、その後ね
じ加工する。

Ｌ記アー７プセット鍛造は第８図（Ａ）、（Ｂ）に示す
如く鋼／ｉ？ｌの管端部を上下一対の半一１金型２Ａ、
２Ｂの間に配置しポンチ３を矢印の方向へ押付けて増肉
する加工である。

ところが上記アップセット鍛造に用いる金型２Ａ、２Ｂ
は鍛造時の塑性変形により金型の接合部が鋼管ｌの外表
面にくい込むことを考慮して、第８図（Ｃ）の如くその
接合部に面取り加工を施している。

このため、アップセット鍛造時には第９図（Ａ）、（Ｂ
）に示す如く、管端部における管周方向の２ケ所に管軸
方向に沿うバリＩＡ、ＩＢが発生する。

［発明が解決しようとする問題点］ ｈ記バリをアップセット鍛造後に除去しないと、以下の
問題点がある。

■アップセット工程が増肉比の関係で多工程になる時に
、ｌ工程目で生じたバリが次工程で鍛造された部分にく
い込み品質上の問題となる。

■ねじ切削加工時に、ねじ精度、ねじ切り刃物の寿命等
に悪影響を与える。

■鋼管接続用カップリングを締付けず、る際にカップリ
ングとバリが干渉して適正な締付けができない。

（４）外観上見映が悪く製品価値の低下になる。

そこで上記バリを除去する装置が必要になるが、無人で
バリ取りを行なうためには管周方向の２ケ所に存在する
バリを検知し、このバリをバリ取り装置が必要とする作
業位置に設定制御する必深がある。これを解決する手段
として特開昭５９−８８２１０号公報には、アップセッ
ト鍛造した後に、そのバリ位置が所定の位置となるよう
に管端部をバリ取り装置に供給する搬送手段が提案され
ている。■二足提案によれば、バリ位置検出装置を必要
とせず鍛造時に生じたバリの方向にカッター等を配列す
ることのみによりバリを除去することが可能となる。

すなわち、この特開昭５９−８８２１０号公報の方法に
よればバリ検出装置が不要となるが、上記の如くの搬送
′！ＩＣ置は天場りなものとなり装置全体のコストが増
大するとともに、バリ取り装置の設置領域がアップセッ
ターの直近出側に限定され、既設ラインへの組み込みや
オフラインのバリ取り作業には使用できないという問題
点がある。

本発明は、アップセット鍛造によって管端部に生じたバ
リの位置を簡易な設備により確実かつ容易に検出するこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の第１は、一対の半割金型間に配置された管端部
を該管端部内に挿入されるポンチによりアップセットｔ
ｎ造されて増肉ストレート部および増肉テーパ部を形成
され、増肉ストレート部のバリを除去されて増肉テーパ
部のみにバリを残存しているアップセット管のバリ位置
検出装置において、管を回転させる回転！８：置と、回
転装置ηにより回転せしめられる管外面に当接して該管
外面の凹凸に倣って移動する第１接触子と、第１接触子
に対して管周方向にずれた位置で、回転装置により回転
せしめられる管外面に当接して該管外面の凹凸に倣って
移動する第２接触子と、増肉ストレート部から増肉テー
パ部に向けて接触位置を進める両接触子の相対移動量が
予め定めたバリ受感量に達した時の管の回転角度位置を
、増肉テーパ部における管周方向のバリ位置として判定
する判定装置とを有してなるようにしたものである。

本発明の第２は、一対の半割金型間に配置された管端部
を該管端部内に挿入されるポンチによりアップセット鍛
造されて増肉ストレート部および増肉テーパ部を形成さ
れ、増肉ストレート部のバリを除去されて増肉テーパ部
のみにバリを残存しているアップセット管のバリ位置検
出装置において、管をスキュー回転させる回転装置と、
回転装置によりスキュー回転せしめられる管外面に当接
して該管外面の凹凸に倣って移動する第１接触子と、第
１接触子に対して管内方向にずれた位置で、回転装置に
よりスキュー回転せしめられる管外面に当接して該管外
面の凹凸に倣って移動する第２接触子と、増肉ストレー
ト部から増肉テーパ部に向けて接触位置を進める両接触
子の相対移動量が予め定めたバリ受感量に達した時の管
の回転角度位置を、増肉テーパ部における管周方向のバ
リ位置として判定するとともに、両接触子の相対移動に
が予め定めたバリ受感量に達した時の管の軸方＋ｒ；＋
位置ならびにアップセット鍛造時に予め定められている
増肉テーパ部のテーパ角度および上記バリ受感ｅに基づ
いて、増肉テーパ部のテーパ開始位置を決定する判定装
置とを有してなるようにしたものである。

［作用］ 本発明の第１によれば、回転装置により回転せしめられ
る管外面に第１接触子と第２接触子を当接させ、第１接
触子と第２ｖｃ触子に当接している時々刻々の管周方向
位置ならびに両接触子の相対移動４１を判定装置に転送
することにより、判定装置の前述の判定動作にて増肉テ
ーパ部のバリ位置を判定できる。

本発明の第２によれば、回転装置によりスキュー回転せ
しめられる管外面に第１接触子と第２接触子を当接させ
、第１接触子と第２接触子に当接している時々刻々の管
軸方向位置および管周方向位置ならびに両接触子の相対
移動量を判定装置に転送することにより、判定装置の前
述の判定動作にて増肉テーパ部のバリ位置、および増肉
テーパ部のテーパ開始位置を判定できる。

すなわち、アップセットｍ造によって管端部に生じたバ
リの位置を簡易な設備により確実かつ容易に検出するこ
とができる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例に係るバリ位置検出装置の要
部を示す正面図、第２図は第１図の側面図、第３図は検
出状態図、第４図は他の検出状態図、第５図はバリ位置
検出’Ａ’ｌｔの全体を示す平面図、第６図は管端部を
示す模式図、第７図は第１接触子と第２接触子の相対移
動状態を示す模式図である。

第１図に示す管１１は、前記第８図に示したと同様の７
ツプセツターにて、一対の半割金型間に配置された管端
部を該管端部内に挿入されるポンチによりアップセット
鍛造され、前記第９図に示した如くの増肉ストレート部
１２および増肉テーパ部１３を形成される。このアップ
セット鍛造時に、ｆＲｌ　１の増肉ストレート部１２．
増肉テーパ部１３にはそれぞれ前述の如くバリ１２Ａ、
１３Ａを生成せしめられる。しかして１本発明の実施に
おいて、管１１は、増肉ストレート部１２のバリ１２Ａ
を除去されて増肉テーパ部１３のみにバリ１３Ａを残存
する状態（第６図参照）で、第５図に示すバリ位置検出
ＲＩｃｉ２０に搬入される。

バリ位置検出装置２０は、第１図、第２図、第５図に示
す如く、回転装置２１、第１接触ローラー（第１接触子
）２２、第２接触ローラー（第２接触子）２３、判定装
置２４を有して構成される。

回転装置２１は一対のスキューローラーを備え、管１１
をスキュー回転させる。

各接触ローラー２２．２３は、架台２５に設けられる支
軸２６に支持されて揺動する各レバー２７．２８の一端
に設けられ、それぞれ、回転装置２１によりスキュー回
転せしめられる管外面に当接して該管外面の凹凸に倣っ
て揺動する。この時、第１接触ローラー２２と第２接触
ローラー２３は管周方向にずれた位置で管外面に当接せ
しめられている。また、上記各レバー２７．２８の他端
には近接スイッチ２９とドッグ３０とが設けられている
。

第７図（Ａ）は第１接触ローラー２２と第２接触ローラ
ー２３が管１１のバリのない増肉ストレート部１２から
増肉テーパ部１３の側に向けて接触位置を進める時の近
接スイッチ２９とドッグ３０の相対位置の変化を示し、
第１接触ローラー２２と第２接触ローラー２３がともに
増肉ストレート部１２に当接している時には近接スイッ
チ２９とドッグ３０の相対距離はＡ２であり、第１接触
ローラー２２が増肉ストレート部１２に当接し第２接触
ローラー２３が増肉テーパ部１３に当接開始した時には
近接スイッチ２９とドッグ３０の相対距離はＡ１まで接
近し、第１接□触ローラー２２と第２接触ローラー２３
がともに増肉テーパ部１３に当接している時には近接ス
イッチ２９とドッグ３０の相対距離はＡＯまで接近する
ことを示す。

第７図（Ｂ）は第１接触ローラー２２と第２接触ローラ
ー２３がともに増肉テーパ部１３に当接している状態ド
で、管周方向に先行している第１接触ローラー２２がバ
リ１３Ａに当接した時、第１接触ローラー２２と第２接
触ローラー２３が予め定めた受感、１ｗに達し、近接ス
イッチ２９とドッグ３０の相対距離がＡＯ−６１となっ
て近接スイッチ２９がバリ検出信号（オン信号）を出力
することを示す、　・ なお、第７図（Ｃ）は−上記第７図（Ｂ）の状態経過後
第１接触ローラー２２と第２接触ローラー２３がともに
増肉テーパ部１３に当接している状態下で、管周方向に
後行している第２接触ローラー２３がバリ１３Ａに当接
した時、近接スイッチ２９とドッグ３０の相対距離がＡ
Ｏ＋６２となることを示す。

判定装置２４は、例えばマイクロコンピュータからなり
、ＣＰＵ（中央処理装置）３１．ＲＯＭ（ｉＪｊ込専用
メモリ）３２、ＲＡＭ　（書込読出可能メモリ）３３、
入出力装置３４を備える０判定装置２４には、前述の近
接スイッチ２９の検出信号が転送されるとともに、前述
の受感量Ｗおよび金型にて定められる増肉テーパ部１３
のテーパ角度θを設定器３５にて予め入力され、さらに
第１接触ローラー２２と第２接触ローラー２３が当接し
ている管１１の時々刻々の管周方向位ｉａ見および管周
方向位置αを管位置検出器３６から転送される。しかし
て、判定装置２４は、両接触ａ−ラー２２．２３の管外
面接触位置を増肉ストレート部１２から増肉テーパ部１
３の側に向けて進める際に、第１接触ローラー２２がバ
リ１３Ａに乗り、両接触ローラー２２．２３の相対径！
！ＩＩ量が予め定めたバリ受感１ｗに達した時の管１１
の回転角度位置α０を、増肉テーパ部１３における管周
方向のバリ位置として判定する。

また、判定装置２４は、上記両接触ローラー２２．２３
の相対移動驕が予め定めたバリ受感量Ｗに達した時の管
１１の軸方向位置見ならびにアップセラミｔ造時に予め
定められている増肉テーパ部１３のテーパ角度θおよび
上記バリ受感？＠ｔＷにノ＾づいて、増肉テーパ部１３
のテーパ開始位ｉ？ｌｉｏを下記（１）式にて決定する
。

９．０＝見−ｘ　＝　ｌ−ｗ／　ｔａｎＯ−（１）上記
ＱＯ，ｊＬＯは管１１をバリ取り装置に対して位置決め
する例えばローディング装置３７に伝達され、あるいは
表示器に表示される。

なお、第３図、第４図はト記バリ位首検出装置２０にお
いて第１接触ローラー２２とｍ２接触ローラー２３がと
もに増肉テーパ部１３に当接している時の、近接スイッ
チ２９とドッグ３ｏの相対圧ｆｌｌＡの変化を示す。

第３図は端曲がりの少ない管１１についての測定結果で
あり、近接スイッチ２９とドッグ３０が図中の斜線部内
に近接した時に、近接スイッチ２９はバリ検出信号（オ
ン信号）を出力し、判定装置２４は前述のバリ位置（α
ｏ）、テーパ開始位７１（見０）を判定する。

第４図は端曲がりのある管１１についての測定結果であ
り、この場合には、管１１の端曲がりによる両接触ロー
ラー２２．２３の相対移動諧をキャンセルさせ、管周方
向の２ケ所のバリ１３Ａのうちの一方のバリ位置を検出
し、これと　１８０度をなす他方のバリ１３Ａのバリ位
置をも検出可能とする。なお、この場合に、テーパ開始
位置を判定し得ることも同じである。

１−記実施例によれば、アップセット鍛造された管端部
に生成するバリの位ｔを確実に検出し、研削、切削等の
バリ除去装置と組み合わせることにより、アップセット
管の自動バリ取り装置を実現し、生産性の向上に寄与で
きる。

なお、本発明のバリ位置検出装置においては、一対の半
割金型間に配置された管端部を該管端部内に挿入される
ポンチによりアップセット鍛造されて増肉ストレート部
および増肉テーパ部を形成５れ、増肉ストレート部のバ
リを除去されて増肉テーパ部のみにバリを残存している
□アップセット管のバリ位置検出装置において、管を回
転させる回転駒ごと、回転装置により回転せしめられる
管外面に当接して該管外面の凹凸に倣って移動する第１
接触子と、第１接触子に対して管周方向にずれた位置で
１回転装置により回転せしめられる管外面に当接して該
管外面の凹凸に倣って移動する第２接触子と、増肉スト
レート部から増肉テーパ部に向けて接触位置を進める間
接触子の相対移動場が予め定めたバリ受感駿に達した時
の管の回転角度位置を、増肉テーパ部における管周方向
のバリ位置として判定する判定装置とを有してなるもの
としてもよい、これによれば、回転装置により回転せし
められる管外面に第１接触子と第２接触子を当接させ、
第１接触子と第２接触子に当接している時々刻々の管周
方向位置ならびに間接触子の相対移動縫を判定装置に転
送することにより、判定装置の前述の判定動作にて増肉
テーパ部のバリ位置を判定できる。

［発明の効果］ 以Ｅのように、本発明によれば、アップセット鍛造によ
って管端部に生じたバリの位置を簡易な設備により確実
かつ容易に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るバリ位置検出装置の要
部を示す正面図、第２図は第１図の側面図、第３図は検
出状態図、第４図は他の検出状態図、第５図はバリ位置
検出装置の全体を示す平面図、第６図は管端部を示す模
式図、第７図は第１接触子と第２接触子の相対移動状態
を示す模式図、第８図はアップセット鍛造の金型および
ポンチを示す模式図、第９図はアップセット管のバリ発
生状態を示す模式図である。 １１・・・管、 １２・・・増肉ストレート部。 １３・・・増肉テーパ部、 １２Ａ、１３Ａ・・・バリ。 ２０・・・バリ位置検出装置、 ２１・・・回転装置。 ２２・・・第１１ｍ触ローラー（第１接触子）、２３・
・・第２接触ローラー（第２接触子）、２４・・・判定
装δ。 代理人　弁理士　　塩　川　修　治 第１　圓 第２０ 第　３既 第４０ 第５　口 第６　既 第　７　圓 （Ａ）　　　　　　（８）（Ｃ） 第８　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の半割金型間に配置された管端部を該管端部
   内に挿入されるポンチによりアップセット鍛造されて増
   肉ストレート部および増肉テーパ部を形成され、増肉ス
   トレート部のバリを除去されて増肉テーパ部のみにバリ
   を残存しているアップセット管のバリ位置検出装置にお
   いて、管を回転させる回転装置と、回転装置により回転
   せしめられる管外面に当接して該管外面の凹凸に倣って
   移動する第１接触子と、第１接触子に対して管周方向に
   ずれた位置で、回転装置により回転せしめられる管外面
   に当接して該管外面の凹凸に倣って移動する第２接触子
   と、増肉ストレート部から増肉テーパ部に向けて接触位
   置を進める両接触子の相対移動量が予め定めたバリ受感
   量に達した時の管の回転角度位置を、増肉テーパ部にお
   ける管周方向のバリ位置として判定する判定装置とを有
   してなることを特徴とするアップセット管のバリ位置検
   出装置。
2. （２）一対の半割金型間に配置された管端部を該管端部
   内に挿入されるポンチによりアップセット鍛造されて増
   肉ストレート部および増肉テーパ部を形成され、増肉ス
   トレート部のバリを除去されて増肉テーパ部のみにバリ
   を残存しているアップセット管のバリ位置検出装置にお
   いて、管をスキュー回転させる回転装置と、回転装置に
   よりスキュー回転せしめられる管外面に当接して該管外
   面の凹凸に倣って移動する第１接触子と、第１接触子に
   対して管周方向にずれた位置で、回転装置によりスキュ
   ー回転せしめられる管外面に当接して該管外面の凹凸に
   倣って移動する第２接触子と、増肉ストレート部から増
   肉テーパ部に向けて接触位置を進める両接触子の相対移
   動量が予め定めたバリ受感量に達した時の管の回転角度
   位置を、増肉テーパ部における管周方向のバリ位置とし
   て判定するとともに、両接触子の相対移動量が予め定め
   たバリ受感量に達した時の管の軸方向位置ならびにアッ
   プセット鍛造時に予め定められている増肉テーパ部のテ
   ーパ角度および上記バリ受感量に基づいて、増肉テーパ
   部のテーパ開始位置を決定する判定装置とを有してなる
   ことを特徴とするアップセット管のバリ位置検出装置。