JPH01321305A - 大径円筒体補強リングの形状自動計測装置 - 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〕 本発明は大径円筒体補強リングの形状自動計測装置に関
する。

〔従来の技術〕

例えば、比較的大径の鋼板製耐圧円筒殻は、従来、第５
図部分斜視図に示すように、円筒体０２８の外周に軸線
方向適宜間隔で並設された断面がＴ字状の複数の補強リ
ング０２９により補強されている。

このような補強リング０２９では、その精度を出すため
に、第６図縦断面図に示すように、フレームスパンＳ、
フレーム深さｄ、フレーム倒れθが、第７図部分拡大図
に示すように、補強リング０２９の円筒体０２８への仮
付は溶接。

片面溶接９両面溶接の各３工程においてそれぞれ計測す
る。また、第８図横断面図に示すように、各補強リング
０２９ごとにそれの中心角を２４等分割した各ポイント
について、計測及び記録され、この作業はすべて人手に
より行っている。

その際、フレームスパンＳ、フレーム深さｄ、フレーム
倒れθの計測には、それぞれ第９図部分縦断面図囚、　
ＣＢ）　、　（０に示すような種々の計測器具が使用さ
れる。

しかしながら、このような手段では、下記のような欠点
がある。

（１）　　ターンテーブル上に載せられた円筒体０２８
上での計測ポイントの位置は定盤上方数ｍのレベルにあ
るので、作業は高所作業となり、計測員の安全が十分で
あるとはいえない。

（２）補強リング０２９１枚当りの計測記録作業個所が
延３　Ｘ　３　Ｘ２４＝　２１６個所と多いので、人手
がか＼る。

（３）作業の都合上、１人が計測し、他の１人が記録す
るので、最低２名の計測員を必要とする。

（４）計測に勘が必要で、計測員が専従者に限定される
ので、配置に不便な場合があり、また計測精度が十分高
いとはいえない。

（５）記録を手書き又はタイプで纏めるので、記録の整
理に人手及び時間がか＼る。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、このような事情に鑑みて提案されたもので、
計測作業が安全で、計測・記録の手作業がなく、精度が
高く、記録の整理が早い大径円筒体補強リングの形状自
動計測装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明は、外周が軸線方向適宜間隔で複数の
補強リングにより補強された大径円筒体をターンテーブ
ル上に立設し上記補強Ｉｌソング形状及び寸法を計測す
る大径円筒体補強リングの形状計測装置において、ター
ンテーブルに所要の回動を与えるターンテーブル制御手
段と、昇降可能のマニピュレーターアームの一端に計測
器セツティング機構を介して半径方向に進退可能ｌこ支
持された複数のセンサーアームのそれぞれ先端に付設さ
れたレーザー式測長センサーと、上記各センサーの位置
データ及びこれに基づいて演算される所要の長さ及び又
は角度データを表示処理するデータ処理ユニットとを具
えたことを特徴とする。

〔作　用〕

昇降するマニピュレーターアームに進退自在に突設され
た複数本のセンサーアームはそれぞれ先端に付設された
単数又は複数のレーザー式距離センサーにより、補強リ
ングの前端部、ウェブ部及びその基端部の距離データを
非接触的に検出し、これらの複数の距離データはデータ
処理ユニットにおいて、演算され補強リングのフレーム
スパンＳ、フレーム深さｄ及びフレーム倒れ角θが表示
される。

その際、大径円筒体はターンテーブルにより、所定のピ
ッチごとに間欠的に回動をくり返えし、１回転の間に同
一の補強リングについて上記Ｓ、ｄ及びθを各計測点ご
とに求めることかでき、以下同一要領ですべての補強リ
ングについてそのｓ、ｄ及びθの計測が行われる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面について説明すると、第１図は
その側面図、第２図は第１図■部を示す部分拡大図、第
３図は第１図装置の基本電気系統図、第４図は第１図装
置の計測原理を示す部分説明　図にして、同図（４）は
スパンＳの計測を、同図ａ３）はフレーム深さｄの計測
を、同図（Ｑはフレーム倒れθの計測をそれぞれ示す。

上図において、第５〜９図と同一の符番はそれぞれ同図
と同一の部材を示し、まず第１図において、１は定盤Ｇ
Ｌ上の台盤２上に配設されたマニピュレーター制御盤、
３は台盤２の央部に樹立されたマニピュレーターポスト
、４はマニピュレーターボスト３に水平に突設されたマ
ニピュレーターアームで、それはマニピュレーター制御
盤１によって左右方向及び上下方向に移動することがで
きる。

５はマニピュレーターアーム４の右端に取付けられた計
測器格納箱６から手元操作盤７の操作により右方へ突出
することができる計測器本体、８は計測器格納箱６の下
面に取付けられコード９を介して手元操作盤７に接続さ
れた計測制御盤で、その中にはマイコンが収められてい
る。１０は台盤２の左方で定盤ＧＬ土に載置されたデー
タ処理ユニットで、その中にはパソコンが収められてい
る。

１１は台盤２の右方で定盤ＧＬ上に立設され円筒体ブロ
ック０２８を載置して竪軸線Ｚの周りに回転することか
できるターンテーブルで。

その基部にはデータ処理ユニツｈｌＯとコードで接続さ
れたエンコーダー１２が突設されている。

次に、第２図において、１３〜１８はそれぞれ７５！１
１１１１±２５爛の測長範囲で精度１／ｌｏａ　ｍの計
測機能を有する非接触型半導体レーザー式センサー、１
９．１９ａはそれぞれリニアスケールである。

更に、第３図において、２０は各センサーアーム２１．
２２．２３が手元操作盤７のキー操作により計測制御盤
８内のマイコンに信号が出力されサーボ系が駆動するこ
とによりセツティングを行う計測器セツティング機構、
２４は計測制御盤８で〜［Ｆ］変換されたレーザー測長
出力を受けて各演算処理を行い計測を進行するマルチ１
６システムコントローラー、２５はＳＷボックス２Ｇを
経て計測制御盤８に送られターンテーブル１１の円周移
動量を指定した分割パルス信号をマルチ１６システムコ
ントローラー２４に送出して指定した分割位置ごとに計
測処理を行わせるターンテーブルエンコーダー信号でア
リ、マルチ１６システムコントローラー２４及びＳＷ水
ボツクス６はデータ処理ユニット１０に内蔵されている
。

このような装置において、円筒体０２８の補強リング０
２９の形状及び寸法を計測するには、主として第１図に
おいて、まず手元操作盤７を操作して計測器本体５を計
測器格納箱６から右方へ適宜突出させ′、続いてマニピ
ュレーター制御盤１を操作してマニピュレーターアーム
４を上下方向、左右方向に移動して、計測器本体５を補
強リング０２９の計測点付近にセットする。

次に手元操作盤７にフレームスパンＳ、フレーム深さｄ
を数値設定して計測制御盤８内のマイコンを働かせ、計
測器セツティング機構２０を作動することにより、各セ
ンサーアーム２１〜２３（第２図参照）をそれぞれ計測
点の極く近傍に自動でセットする。

更に、データ処理ユニット１０内のパソコンキーを操作
して計測用指示データ等を入力し、ターンテーブル１１
を回動する。

上記の計測では補強リンク゛０２９を２４分割して、そ
れぞれにおいて、フレームスパンＳ。

フレーム深さｄ、フレーム倒れθの３項目を同時計測し
、２４分割の指令はターンテーブル１１内のエンコーダ
ー１２より出力され、パソコンＣＲＴ及びフロッピーデ
ィスクに１ポイントごとに表示及び書込みされ、ターン
テーブル１１の１回転における計測は約８分で完了する
Ｏ その際、電気信号は第３図に示すように流れ、センサー
１３〜１８は第２図、第４図に示すように、下記要領で
フレームスパンＳ、フレーム深さｄ、フレーム倒れθを
計測する。

すなわち、フレームスパンＳ、フレーム深さｄ、フレー
ム倒れ角θは第４図（Ａ）　、　ＣＢ）　、　（Ｃ）に
それぞれ付記する関係式により、非接触型半導体レーザ
ー式のセンサー１３〜１８及びリニアスケール１９．１
９ａを用いてデータ処理ユニットｉｏで自動計測等を行
うことができる。

このような装置によれば、下記効果が奏せられる。

（１）　　計測及び記録作業が自動化されるので、それ
等作業が安全化すると＼もに省人省力化する。

（２）計測が自動化するので、その精度が向上すると５
もに計測時間が短縮する。

（３）　　自動計測装置の中にデータ処理ユニットを組
込んでいるので、記録が自動化されると＼もに、その整
理が迅速化される。

（４）測長センサーが非接触式なので、断面円の中心が
高さに応じて若干偏心する円筒体でもその偏心量が比較
的小さければ同一要領でその補強リングの形状を自動計
測することができる。

〔発明の効果〕

要するに本発明によれば、外周が軸線方向適宜間隔で複
数の補強リングにより補強された大径円筒体をターンテ
ーブル上に立設し上記補強リングの形状及び寸法を計測
する大径円筒体補強リングの形状計測装置において、タ
ーンテーブルに所要の回動を与えるターンテーブル制御
手段と、昇降可能のマニピュレーターアームの一端に計
測器セツティング機構を介して半径方向に進退可能に支
持された複数のセンサーアームのそれぞれ先端に付設さ
れたレーザー式測長センサーと、上記各センサーの位置
データ及びこれｌこ基づいて演算される所要の長さ及び
又は角度データを表示処理するデータ処理ユニットとを
具えたことにより、計測作業が安全で、計測・記録の手
作業がなく、精度が高く、記録の整理が早い大径円筒体
補強リングの形状自動計測装置を得るから、本発明は産
業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側面図、第２図は第１
図■部を示す部分拡大図、第３図は第１図装置の基本電
気系統図、第４図は第１図装置の計測原理を示す部分説
明図にして同図（４）はスパンＳの計測を、同図■はフ
レーム深さｄの計測を、同図（Ｑはフレーム倒れθの計
測をそれぞれ示す。 第５図は公知の大径円筒体補強リングを示す斜視図、第
６図は第５図の縦断面図、第７図は第６図■部を示す部
分拡大図で、同図（１）は仮付は溶接状態を、同図（２
）は片面溶接状態を、同図（３）は両面溶接状態をそれ
ぞれ示す。 第８図はブロック補強リングの２４分割計測ポイントを
示す平面図、第９図は第６図の計測原理を示す説明図に
して同図囚はスパンＳの計測を、同図（ハ）はフレーム
深さｄの計測を、同図Ｃ）はフレーム倒れθの計測をそ
れぞれ示す、１・・マニピュレーター制御盤、２・・台
盤、３・・マニピュレーターポスト、４・・マニピュレ
ーターアーム、５・・計測器本体、６・・計測器格納箱
、７・・手元操作盤、８・・計測制御盤、９・・コード
、１０・・データ処理ユニット、１１・・ターンテーブ
ル、１２・・エンコーダー、１３〜１８・・センサー、
１９．１９ａ・・リニアスケール、２０・・計測器セツ
ティング機構、２１〜２３・・センサーアーム、２４・
・マルチ１６システムコントローラー、２５・・ターン
テーブルエンコーター、２６・・ＳＷ水ボツクス ０２８・・円筒体、０２９・・補強リンク＼ｄ・・フレ
ーム深さ、ＧＬ・・定盤、ｓ　・’フレー　Ａ　スバ：
／、Ｚ・・竪軸線、Ｏ□・・フレーム倒し、第１ｖＡ 第２図 第３図 第４図 （Ａ）　　　　　　（８）　　　　　（Ｃ）第５図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 外周が軸線方向適宜間隔で複数の補強リン グにより補強された大径円筒体をターンテーブル上に立
   設し上記補強リングの形状及び寸法を計測する大径円筒
   体補強リングの形状計測装置において、ターンテーブル
   に所要の回動を与えるターンテーブル制御手段と、昇降
   可能のマニピュレーターアームの一端に計測器セッティ
   ング機構を介して半径方向に進退可能に支持された複数
   のセンサーアームのそれぞれ先端に付設されたレーザー
   式測長センサーと、上記各センサーの位置データ及びこ
   れに基づいて演算される所要の長さ及び又は角度データ
   を表示処理するデータ処理ユニットとを具えたことを特
   徴とする大径円筒体補強リングの形状自動計測装置。