JPH0238909A - 放射線パイプ肉厚測定装置 - 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） 本光明は、熱間加工による継目無し鋼管（シームレスパ
イプ）等のパイプ製造ラインにおいて、圧延中のパイプ
の肉厚、待に肉厚の歯り（偏肉）を、測定しｉｌる敢射
線パイプ肉ｌツ測定装置に関づる。

（従来の技術） 従来、熱１ｍ圧延するパイプ製造ラインにおいて、超音
波を利用してパイプの肉厚測定をした実績はあるも、需
要者の要求づる測定精度に対して、それを十分満足し得
るものではなかった。しかし、放射線を利用したパイプ
肉厚測定、特にパイプの隔間状態の測定の実キ＾はなか
った。

（ｙて明が解決しようとする課題） ところが、圧延中のパイプの肉厚測定を可能とづること
により、偏肉を測定して不良品を速やかにｙで児し、使
用可能範囲を判定して歩留りを拡大し、品質の向上を計
り、生産性を向上させることは、解決づべき頃要な課題
であった。

本発明は、上述の点に鑑み、従宋技（ｎの問題点を有効
に解決し、パイプの閲肉の測定が確実で、その品質が向
上し、その歩留りが改善され、生産性が向Ｆする敢ｑ・
１線バイグ肉厚α］定装置を近供することを目的とづ゛
る。

（課題を解決するための千１２） このような目的を達成するために、本発明は、水平に設
けられたパイプの軸心移動方向に対して直角方向に移動
可ｎこに設けられた移動台車と、下端部か前記移ｖノ台
車の水平面上に前記パイプの軸心移動方向に対して垂直
に設（プられた支柱と、この支柱の垂直面に治って上下
移ｖ）可能に設けられた第１フレームと、ボＩ記パイプ
の軸心移動方向に対重る垂直面内の水平方向の前記第１
フレームに装面され前記パイプに放射線を照ｑ・１する
第１線源容器と、前記第１腺源容器に対向して前記第１
フレームに１され前記パイプを透過した前記第１ｆ！ｉ
ｌ源容器による敢射線争を検出する第１検出器と、前記
支柱の垂直面に沿って前記第１フレームと接触ケること
なり、ト下移動可能に設けられた第２フレームと、前記
パイプの釉心多肋方向に対する垂直面内の垂直線に対し
てそれぞれ３０度顔斜して前記第２フレームに装面され
それぞれ前記パイプに１１２射線を照ｒＪＪする第２お
よび第３線源容器と、この第２および第３線源容器と対
向とて前記第２フレームに装備され前記パイプを透過し
た前記第２および第３線源容器によるｈｊ、３４　線ｆ
ｆｉを検出する第２および第３検出器とを備え、前記第
１、第２および第３保源容器よりＩｉ′０訳ペイプに照
射される３本の放Ｑ４線が前記パイプの外周円と内周円
との中間円−ヒで互いに交差する正三角形を形成させる
ことを特徴とする。

（作用） このような技術手段により、保護容器より熱間圧延中の
パイプに照！１１ツる３木の敢１１腺によって、パイプ
の外周円と内周円との中間円上に正三角形を形成するよ
うに、３粗の線源容器Ｊ５よび検出器を対向配置し、こ
の正三角形を崩でことなく、パイプの大きさに併せて昇
降自在に溝成されるから、パイプの隔間が測定され、不
良品の発見が容易で、パイプの品１１が向上し、その生
産性が改善される。

（実施例） 次に、本発明の実１７１ｉｉ例を図面に基つぎ、訂細に
説明でる。

第１図は本発明の一実施例のＦ［構成図を示し、（Ａ＞
はその正面図、（８）はその側面図、第２図は第１図の
要部拡大図、第３図は第２図の第１フレーム移肋濾構の
慨Ｉ８構成図を示し、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）はそ
の側面図、第４図は同じく第２フレーム移肋門構の慨略
偶成図を示し、（Ａ）はイの正面図、（Ｅ３）はその側
面図、（Ｃ）はその平面図である。第１図ないし第４図
にＪ３いて、族１１捏パイプ肉厚測定装置１００は、主
として移動台車１と、左右支柱２，２と、第１腺源容器
、１ならひに検出器５と、第１フレーム６と、第２、第
３ｉ！源容器７．８ならびに検出器９，１０と、第２フ
レーム１１ど、第１フレーム移！Ｉｌ掠＋７４１２およ
び第２フレーム移乃ぽ偶１３とから（苫成される。

移動台車１は、レール６０上の車輪６１により、水平に
設けられたパイプロ２が軸心方向に移動ツるのに対して
、直角に移動可能に設置される。この移動台Φ１の測定
位置決め手段として、台巾駆動モーク１４、エアシリン
ダ５２およびストッパ５３が設けられ、パイプロ２のオ
フラインからオフライン（測定位置）に面って、台車駆
動モーフ１４により移動台車１を移動させ、測定位置付
近に停止させる。この停止の後、エアシリング５２を伸
長させ、移動台車１を矢印方向Ｐに押し進め、ストッパ
５３に接触させ、測定位置に確実に位置決めする。

支柱２．２は、それぞれ門状に形成され、下端部が移動
台車１の表面に直立して固着され、上端部が連結梁３に
より連結され、間隔寸法し１．Ｌ２を等しく保持する。

第３図に示すように第１フレーム６は、上開きのコの字
状に形成され、底面６Ａが長さ寸法りだけ突出して、こ
の底面６Ａ上に、第１４！ｉＩ源容器４と検出器５とが
、パイプロ２の軸心移動方向に対する垂直面内で対向し
て、水平方向に装備される。

第１フレーム移肋ｎ溝１２は、左右の支柱２゜２の垂直
面の上下に設けられた固定軸受１７゜１７にて支持され
たガイド軸１８と、第１フレーム６の上下に固定された
軸受部１９．１９にｉＪＧブられたスライド軸受２０．
２０とからなるスライドｇｌｓ６３と共に、第１フレー
ム６の底面６Ａと移動台１１１１と間に設けられた２個
のスクリュージヤツキ２６．２６と、サーボモータ２３
、減速ぼ２４、カップリング２５．２７および連結軸２
８等からなる駆動部６４とから構成され、サーボ天−タ
２３の駆動により減速１２４、カンプリング２５．２７
を経て、スクリュージヤツキ２６．２６を昇降させ、第
１フレーム６を上下方向に移動自在とする。

なお、スクリュージヤツキ２６．２６は、連結軸２８で
連結されて、互いに同期して第１フレーム６を平行に昇
降させる。従って、第１フレーム６に装備された第ｉｍ
＃！容器４および検出器５は、パイプロ２を挟み、垂直
に昇降してその測定位置を選定する。

第４図に示すように第２フレーム１１は、口の字状に形
成され、対向する上下面１１Ａ、１１Ｂには、第２、第
３線源容器７，８および第２、第３検出器９，１０が、
パイプロ２の軸心移動方向に対する垂直面内の！１！直
５Ｏ−Ｏに対して、３０度づつ傾斜して装備される。

また、第２フレーム移動は信１３は、左右の支柱２，２
の垂直面の上下に設けられた固定軸受１７Ａ、１７Ａに
て支持されたガイド軸１８Ａと、第２フレーム１１の上
下に固定された軸受部１９Ａ、１９Ａに設けられたスラ
イド軸受２０Ａ。

２０Ａとからなるスライド部６５と共に、サーボモータ
２３の回転を減速１２４のスプロケットホイール３ｏ、
チェーン３１、スプロケットホイール３２を経て、第２
フレーム１１の底面１１Ａと移動台車１ど間に８２けら
れた２藺のスクリュージヤツキ２６Ａ、２６Ａに伝達づ
る駆動部６６を有し、カップリング２７Ａ、連結軸２８
Ａは２叫のスクリュージヤツキ２６Ａ、２６Ａを同期さ
せ、第２フレーム１１を平行に昇降させる。ところで、
第２フレーム１１と移動台車１との間は、第２、第３Ｆ
ｔｌ源容器７．８および検出器９．１０がほぼ垂直状態
に保持され、第１フレーム６に比較して、その間隙が非
常に少なく、別個に設ける余裕がないために、サーボモ
ータ２３を共用するのである。

なお、第１フレーム６と、第２フレーム１１とは、互い
に接触することなく、垂直に昇降し１するように、それ
ぞれのスライド部６３．６５の位置をずらして支柱２，
２に併置されている。

さらに、２１．２９はガイド軸１８．１８Ａおよびスク
リュージヤツキ２６．２６Ａのシャフトに設けられた円
筒組合せ式ケースで、スクールによる防蝕対策用である
。２２は遮蔽板である。

パイプロ２か熱間圧延加工されるため、各線源容器４．
７．８および検出器５，９．１０には、ジャケットケー
スに収納され、熱遮断対策か考慮されている。また、線
源容器４および検出器５は、例えば図示されていないス
トレートエツジと水準器とを使用し、昇降中の第１フレ
ーム６の傾斜状態の確−２をＪる。同様に、ＪＩ源容器
７．８および検出器９，１０は、例えば図示されていな
いストレートエツジと角度表示器とを使用し、昇降中の
第２フレーム１１の傾斜状態の１１ｇ７をするものとす
る。

次に、第５図は本発明のパイプコｊ定原理図を示す。図
において矢印方向Ａ１は第１１Ｉ源容器４がら第１検出
器５への枚用、腺の照射方向Ｃ、パイプロ２を通過した
際の吸収敢Ｑ−ｊ線値を８１、その部分の肉厚をχ１χ
３とする。また、矢印方向Ａ２は第２線源容器７から第
２検出器９への放射線の照射方向で、この吸収放射線量
を８２、その部分の肉厚をχ１χ２とする。矢印方向Ａ
３は、第３線源容器８から第３検出器１０への舷６＝Ｊ
棟の照射方向で、この＠収放射線吊を［３３、その部分
の肉厚をχ２．χ３とする。この矢印方向ＡＬＡ２、Ａ
３がパイプロ２の外円と内円との中間円上に頂点を右型
る正三角形を形成づるようにする。

このとき、次式（１）、（２）、（３）が成立する。

χ１工χ３−０１　　・・・・・・　（１）χ１↓χ２
・Ｂ２　　　・・・・・・　（２）χ２＋χ３＝８３　
　・・・・・・　（３）厚さχ１を求めるには、式（１
）＋（２）−（３）により、 ２χ１＝８１＋３２−８３ 従って、χ１＝　（８１１８２−８３＞／２同揉に、χ
２＝　（Ｂ２　＋３３−８１　）　７．’２χ３＝　（
Ｂ　１＋８３−８２　）／２庖演ｓ７！２！！ＴＩＰす
ることにより、肉厚χ１．χ２゜χ３は、パイプロ２の
偏肉状態を測定する。この正三角形測定法によれば、こ
の三角形の頂点がパイプロ２の外周円と内周円との間に
あれば、パイプロ２の測定位置が多少変動するとも、χ
、。

χ２．χ３はほとんどこの位置変動に影響なく、偏肉状
態を判定することができる。

次に、第６図は移動台車の測定位置決め手段の他の実！
例の慨略構成図を示す。図において測定位置決め手段は
、主どしてジヤツキストッパ４８、油圧シリンダ４つ、
係止金具５０およびリンク１構５１どからなる。圧延ラ
インによっては、パイプロ２のサイズにより、左右方向
にずれるものかある。この際、移動台ｕｉ１をラインセ
ンタ（測定位置）の直前Ｕ−停止させ、油圧シリンダ４
９を作動しリンクは偶５１で進入方向にクランプさせる
。

この後、ジヤツキストッパ４８が測定位置まで押返覆こ
とにより、左右方向位置を確実に調整可能である。

次に、第７図は第１および第２フレームの昇降位置測定
手段のｉＩ！略構成図を示し、（Ａ）はその正面図、（
８）はその平面図である。図において昇降位置測定手段
は、第１フレーム６および第２フレーム１１の昇降位置
を正確に測定づるべく設けられ、主として磁気スケール
４２、磁気検出ヘッド４３、原点校正用発磁体４４およ
び原点校正用磁気スイッチ４５からなる。長尺の）磁気
スケール４２を支柱２（固定側）に取付け、磁気検出ヘ
ッド４３を第１フレーム６または第２フレーム１１（移
動側）に取付ける。また、１京点佼正用発隘体４４およ
び磁気スイッチ４５は基準原点の校正用である。４６は
鉄粉、塵埃防止用カバーで、４７はカバー４６に設けら
れた防り用ブラッシである。

次に、第８図は第１および第２フレームの上Ｔ、下限お
よび原点用リミットスイッチの配＝図を示づ。図におい
て支ｆｉ２に設【ノられた上限、下限および原点校正用
リミットスイッチ３４，３５゜３６と、第１および第２
フレーム６．１１に設けられた上限、下限および原点校
正用スイッチ係止片３７．３８．３９とは、この測定装
置１００の安全対策用である。さらに、その上限および
下限にさらに設けられた１械的スイッチ４０．４１とは
、第１および第２フレーム６．１１の刈走を防止する。

（Ｒ明の効！Ｊり 以上に説明するように、本発明によれば、移ｆｊ＞台車
と、下端部が前記移動台車の水平面上に前記パイプの軸
心移動方向に対して垂直に設けられた支柱と、この支柱
の垂直面に治って上下移動可能に設けられた第１フレー
ムと、前記第１フレームに水平方向に装備され前記パイ
プに放射線を照射する第１線源容器およびボＩ記パイプ
を透過した放射ｍ母を検出する第１検出器と、前記支柱
の！Ｉ！直面に沿って前記第１フレームと接触すること
なく上下移動可能に設けられた第２フレームと、前記パ
イプの軸心移動方向に対する垂直面内の重心線に対して
それぞれ３０度傾斜して前記第２フレームに装備されそ
れぞれ前記パイプに放射線を照ｑ・１する第２ならびに
第３線源容器Ｊ３よび前記パイプを透過した放射線量を
検出する第２ならびに第３検出器とを設け、前記第１、
第２および第３１源容器より前記パイプに照射される３
本の放射線が前記パイプの外周円と内周円との中間円上
で互いに交差ダる正三角形を形成することにより、肉厚
、待に部内測定が困難であった従来技術の間゛照点が有
２１Ｊに解決され、製造ラインにおいて、圧延中のパイ
プの偏肉が容易に測定され、不良品の発見が容易となり
、その品質が向上し、パイプの使用可能な範囲が確実と
なり、歩留りが向上し、その生産性が向上する等の効果
を奏づる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図を示し、同図（
Ａ＞はその正面図、同図（８）はその側面図、第２図は
第１図の要部拡大図、第３図は第２図の第１フレーム移
初＋ａ溝の概略構成図を示し、同図（Ａ＞はその正面図
、同図（Ｂ）はその側面図、第４図は同じく第２フレー
ム移動ｎｖ４の概略構成図を示し、同図（Ａ＞はその正
面図、同図（８）はその側面図、同図（Ｃ）はその平面
図、第５図は本発明のパイプ測定原理図、第６図は移動
台車の測定位置決め手段の他の実施例の概略構成図、第
７図は第１および第２フレームの昇降位置測定手段の概
略構成図を示し、同図（Ａ）はその正面図、同図（Ｂ）
はその平面図、第８図は第１および第２フレームの上限
、下限および原点用リミットスイッチの配置図である。 １：移動台車、２：支社、４：第１線源容器、５：第１
＠出器、６：第１フレーム、７：第２線源容器、８：第
３線源容器、９：第２検出器、１０：第３検出器、１１
：第２フレーム、１２：第１フレーム移動は構、１３：
第２フレーム移初ｉ構、１４：名車駆動モータ、１８．
１８Ａニガイド軸、２６．２６Ａ：スクリュージセッキ
、６２：パイプ、１００：放射線パイプ肉厚測定装置。 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）水平に設けられ軸心方向へ移動するパイプに対して
   直角方向に移動可能に設けられた移動台車と、前記移動
   台車上に直立し前記パイプの軸心移動方向に対して互い
   に対向して直角に設けられた支柱と、この支柱の垂直面
   に沿つて上下移動可能に設けられた第１フレームと、こ
   の第１フレームの前記パイプの軸心移動方向に対する垂
   直面内の水平方向に装備され前記パイプに放射線を照射
   する第１線源容器と、この第１線源容器に対向して前記
   第１フレームに装備され前記線源容器による前記パイプ
   を透過した放射線量を検出する第１検出器と、前記支柱
   の垂直面に沿つて前記第１フレームと接触することなく
   上下移動可能に設けられた第２フレームと、前記パイプ
   の軸心移動方向に対する垂直面内の垂直線に対してそれ
   ぞれ３０度傾斜して前記第２フレームに装備されそれぞ
   れ前記パイプに放射線を照射する第２および第３線源容
   器と、この第２および第３線源容器に対向して前記第２
   フレームに装備され前記パイプを透過した前記第２およ
   び第３線源容器によるそれぞれの放射線量を検出する第
   ２および第３検出器とを備え、前記第１、第２および第
   ３線源容器より前記パイプに向けて照射される３本の放
   射線が前記パイプの外周円と内周円との中間円上で互い
   に交差する正三角形を形成させることを特徴とする放射
   線パイプ肉厚測定装置。