JPH0338013B2 - - Google Patents

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JPH0338013B2
JPH0338013B2 JP15727584A JP15727584A JPH0338013B2 JP H0338013 B2 JPH0338013 B2 JP H0338013B2 JP 15727584 A JP15727584 A JP 15727584A JP 15727584 A JP15727584 A JP 15727584A JP H0338013 B2 JPH0338013 B2 JP H0338013B2
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JP
Japan
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upset
load
punch
steel pipe
pattern
Prior art date
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Application number
JP15727584A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS6137343A (en
Inventor
Kyoshi Okumura
Yutaka Funyu
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Publication of JPS6137343A publication Critical patent/JPS6137343A/en
Publication of JPH0338013B2 publication Critical patent/JPH0338013B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、鋼管アツプセツタの監視方法および
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a method and apparatus for monitoring a steel pipe upsetter.

[背景技術] アツプセツタは、油井管等の管継手部即ち管端
のねじ加工部における継手強度を確保するため、
管端の内外面に、アツプセツトポンチとダイスに
よつて、増肉加工部即ちアツプセツト部を形成す
るものである。第2図は、鋼管1の管端を1250℃
程度に加熱した後、該管端に外面アツプセツト部
2Aを形成した例、内面アツプセツト部2Bを形
成した例、内外面アツプセツト部2Cを形成した
例のそれぞれを示す断面図である。
[Background technology] In order to ensure joint strength at the pipe joint part of oil country tubular goods, that is, the threaded part of the pipe end, the upsetter is used to
A thickened section, that is, an upset section, is formed on the inner and outer surfaces of the tube end using an upset punch and a die. Figure 2 shows the temperature of the pipe end of steel pipe 1 at 1250°C.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example in which an outer surface upset portion 2A, an inner surface upset portion 2B, and an inner and outer surface upset portion 2C are formed on the tube end after heating to a certain degree.

従来、上記アツプセツタの操業は、アツプセツ
トポンチとダイスの各形状を鋼管の増肉スケジユ
ールに基づいて決めた後、プレス機構におけると
同様な連続操業を行なつている。即ち、従来のア
ツプセツタの操業は、例えば、神戸製鋼技報31巻
1号に記載されているように、アツプセツタの機
械的動作を最適条件に設定した後、その条件が維
持されるという前提で連続操業を行なつているに
すぎない。
Conventionally, in the operation of the above-mentioned upset machine, after the shapes of the upset punch and die are determined based on the thickening schedule of the steel pipe, continuous operation similar to that of a press mechanism is carried out. In other words, in the conventional operation of a riser, for example, as described in Kobe Steel Technical Report Vol. 31, No. 1, the mechanical operation of the riser is set to the optimum condition, and then the operation is continued on the assumption that the condition is maintained. It is merely carrying out operations.

[発明の目的] 本発明は、アツプセツト時にアツプセツトポン
チに加わる荷重値とアツプセツトポンチの変位量
を測定し、アツプセツトが正常に実行されたか否
かを監視することを目的とする。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to measure the load value applied to the setup punch and the amount of displacement of the setup punch during setup, and to monitor whether the setup is carried out normally.

[発明の構成] 本発明の第1は、鋼管の管端を加熱してアツプ
セツト部を形成する鋼管アツプセツタの監視方法
において、アツプセツトポンチに加わるアツプセ
ント荷重値とアツセツトポンチの変位量とを測定
し上記各測定値を荷重実パターンと変位実パター
ンとして表示し、荷重実パターンと変位実パター
ンを、適正なアツプセツトについて予め定められ
ている荷重基準パターンと変位基準パターンと比
較し、アツプセツトの良否を判定するようにした
ものである。
[Structure of the Invention] The first aspect of the present invention is a method for monitoring a steel pipe upset that forms an upset portion by heating the end of a steel pipe, in which an upset load value applied to an upset punch and an amount of displacement of the upset punch are measured. Then, each of the above measured values is displayed as an actual load pattern and an actual displacement pattern, and the actual load pattern and actual displacement pattern are compared with a load reference pattern and a displacement reference pattern that are predetermined for an appropriate setup, and the quality of the setup is evaluated. It is designed to be judged.

また、本発明の第2は、鋼管の管端を加熱して
アツプセツト部を形成する鋼管アツプセツタの監
視装置において、アツプセツトポンチを備えるパ
ンチホルダのアツプセツト荷重作用面に取付けら
れ、アツプセツトポンチに加わるアツプセツト荷
重値を測定するロードセルと、アツプセツトポン
チを備えるパンチホルダに連動可能とされるキヤ
リアをスケール本体に対し相対移動可能に結合
し、アツプセツトポンチの変位量を測定するリニ
アスケールと、上記ロードセルの荷重測定値と上
記リニアスケールの変位測定値を記憶する記憶器
と、上記記憶器に記憶した荷重測定値と変位測定
値をそれぞれ荷重実パターンと変位実パターンと
して表示するXYプロツタとを有してなるように
したものである。
A second aspect of the present invention is a monitoring device for a steel pipe upset that heats the tube end of a steel pipe to form an upset section, which is attached to the upset load acting surface of a punch holder equipped with an upset punch, and which is attached to the upset load application surface of a punch holder equipped with an upset punch. A load cell for measuring the setup load value, a carrier capable of interlocking with a punch holder equipped with an setup punch, and a linear scale for measuring the displacement of the setup punch, in which a carrier capable of interlocking with a punch holder equipped with an setup punch is coupled so as to be movable relative to the scale body; It has a storage device that stores the load measurement value and the displacement measurement value of the linear scale, and an XY plotter that displays the load measurement value and displacement measurement value stored in the storage device as an actual load pattern and an actual displacement pattern, respectively. This is how it works.

[発明の具体的説明] 第1図は本発明が適用されるアツプセツタ10
の全体を模式的に示す斜視図である。アツプセツ
タ10は、クランク軸11、クランク軸11の主
軸に一体化され、不図示のモータに連結されてな
るフライホイール12、クランク軸11のクラン
クピンに一端を連結されてなる連接棒13、連接
棒13の他端に油圧クツシヨン装置14を介して
連結されてなるパンチホルダ15、パンチホルダ
15に装備されてなるアツプセツトポンチ16、
鋼管1のボデイ部1Aをグリツプして保持するク
ランプジヨー17、ダイス18、クランプジヨー
17とダイス18を支持する油圧クツシヨン装置
19等から構成されている。
[Specific Description of the Invention] FIG. 1 shows an amplifier 10 to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the whole. The upsetter 10 includes a crankshaft 11, a flywheel 12 that is integrated with the main shaft of the crankshaft 11 and connected to a motor (not shown), a connecting rod 13 that has one end connected to a crank pin of the crankshaft 11, and a connecting rod. a punch holder 15 connected to the other end of the punch holder 13 via a hydraulic cushion device 14; an upset punch 16 equipped on the punch holder 15;
It is comprised of a clamp jaw 17 that grips and holds the body portion 1A of the steel pipe 1, a die 18, a hydraulic cushion device 19 that supports the clamp jaw 17 and the die 18, and the like.

即ち、管端1Bを1250℃程度に加熱された鋼管
1がアツプセツタ10に横送りされ、管端1Bが
クランプジヨー17、ダイス18に対する所定位
置に停止し、鋼管1の加熱されてなる管端1Bが
ダイス18に挿入され、非加熱部分であるボデイ
部1Aがクランプジヨー17によつて固くグリツ
プされると、不図示のモータとフライホイール1
2との間に介在されているクラツチが接続され、
フライホイール12が回転を開始する。フライホ
イール12の回転トルクは、クランク軸11、連
接棒13、油圧クツシヨン装置14を介してパン
チホルダ15に伝達され、パンチホルダ15は約
6秒で1サイクルの往復運動を行なう。鋼管1の
アツプセツトは、パンチホルダ15の往復運動の
上死点近傍で行なわれ、アツプセツトポンチ16
が鋼管1の管端1Bに接触してから0.6秒以内に
完了する。アツプセツトポンチ16はダイス18
に挿入されてなる鋼管1の管端1B内に進入する
ものの、クランプジヨー17にグリツプされてな
るボデイ部1A内に到達することはない。アツプ
セツタ10の上部のダイス18でアツプセツトさ
れた鋼管1は、その1シヨツトでアツプセツトを
完了する場合と、下部のダイス18で2回目のア
ツプセツトを施される場合がある。前者を[1ヒ
ート1シヨト]と称し、後者を[1ヒツト2シヨ
ツト]と称するが、1ヒート2シヨツトでもアツ
プセツトが完了しない極厚肉化加工が必要な場合
には、[2ヒート3シヨツト]と称されるように、
鋼管1を再加熱して3回目のアツプセツトを施す
必要がある。
That is, the steel pipe 1 with the pipe end 1B heated to about 1250°C is fed horizontally to the upsetter 10, the pipe end 1B is stopped at a predetermined position relative to the clamp jaw 17 and the die 18, and the heated pipe end 1B of the steel pipe 1 is heated. When the body part 1A, which is a non-heated part, is inserted into the die 18 and firmly gripped by the clamp jaw 17, a motor (not shown) and a flywheel 1
A clutch interposed between 2 and 2 is connected,
The flywheel 12 starts rotating. The rotational torque of the flywheel 12 is transmitted to the punch holder 15 via the crankshaft 11, the connecting rod 13, and the hydraulic cushion device 14, and the punch holder 15 performs one cycle of reciprocating motion in about 6 seconds. The steel pipe 1 is set up near the top dead center of the reciprocating movement of the punch holder 15, and the set-up punch 16
The process is completed within 0.6 seconds after contacting the pipe end 1B of the steel pipe 1. Upset punch 16 is die 18
Although it enters into the pipe end 1B of the steel pipe 1 inserted into the pipe, it does not reach into the body part 1A which is gripped by the clamp jaw 17. The steel pipe 1 that has been upset by the upper die 18 of the upsetter 10 may be upset completely in one shot, or may be upset a second time by the lower die 18. The former is called [1 heat, 1 shot], and the latter is called [1 heat, 2 shots]. However, if extremely thick processing is required, where the upsetting cannot be completed even with 1 heat and 2 shots, [2 heat, 3 shots] is used. As it is called,
It is necessary to reheat the steel pipe 1 and perform a third upset.

ここで、アツプセツタ10は、アツプセツト時
のパンチホルダ15、アツプセツトポンチ16、
クランプジヨー17、ダイス18に作用する衝撃
を油圧クツシヨン装置14,19によつて吸収可
極能としている。パンチホルダ15、アツプセツ
トポンチ16の油圧クツシヨン装置14は、アツ
プセツトの操業上特に重要な役割を演ずる。すな
わち、鋼管1の肉厚、偏肉のばらつき、アツプセ
ツトポンチ16、ダイス18等の工具設定の誤差
により、鋼管1がアツプセツト時に、ダイス18
に充填不足を生ずる場合と、逆にダイス18に過
充填となり、ダイス18からばりが出る場合があ
り、極端な場合にはアツプセツタ10に損傷を生
ずることとなる。そこで、油圧クツシヨン装置1
4の油圧がある一定の圧力値に達する時、リリー
フ弁20を開き、油圧クツシヨン装置14の作動
油をリリーフすることにより、アツプセツトポン
チ16がより前進することを抑制可能としてい
る。
Here, the upsetter 10 includes a punch holder 15, an upset punch 16,
The shock acting on the clamp jaw 17 and die 18 can be absorbed by hydraulic cushion devices 14 and 19. The hydraulic cushion devices 14 of the punch holder 15 and the upset punch 16 play a particularly important role in the operation of the upset. That is, due to variations in the wall thickness and uneven thickness of the steel pipe 1, and errors in setting tools such as the upset punch 16 and the die 18, when the steel pipe 1 is set up, the die 18
In some cases, the die 18 may be underfilled, and in other cases, the die 18 may be overfilled, causing burrs to come out from the die 18. In extreme cases, the upsetter 10 may be damaged. Therefore, the hydraulic cushion device 1
When the oil pressure of the pump 4 reaches a certain pressure value, the relief valve 20 is opened to relieve the hydraulic fluid of the hydraulic cushion device 14, thereby making it possible to suppress further advancement of the upset punch 16.

第3図は、アツプセツタ10による鋼管1の変
形経過プロセスである。鋼管1は、アツプセツト
ポンチ16から圧縮力を受け、初期に座屈し、鋼
管1の外側面をダイス18の内壁面に接触する。
この後、鋼管1は、アツプセツトポンチ16とダ
イス18の間に拘束された状態で増肉変形を生
じ、アツプセツトポンチ16とダイス18との接
触長を増大する。この段階で、鋼管1の材料の肉
厚方向のメタルフローが大きい場合には、アツプ
セツト部2の内外面にしわを生ずることはない
が、座屈変形の進行が大きい場合には、第4図に
も示すようにアツプセツト部2の内外面にしわを
残存する。
FIG. 3 shows the deformation process of the steel pipe 1 by the upsetter 10. The steel pipe 1 receives a compressive force from the upset punch 16 and initially buckles, bringing the outer surface of the steel pipe 1 into contact with the inner wall surface of the die 18.
Thereafter, the steel pipe 1 undergoes thickening deformation while being restrained between the upset punch 16 and the die 18, and the contact length between the upset punch 16 and the die 18 increases. At this stage, if the metal flow in the thickness direction of the material of the steel pipe 1 is large, wrinkles will not be formed on the inner and outer surfaces of the upset part 2, but if the buckling deformation progresses significantly, As shown in FIG. 2, wrinkles remain on the inner and outer surfaces of the upset portion 2.

そこで、本発明者は、アツプセツタ10による
上記のような鋼管1の変形経過プロセスを、アツ
プセツトポンチ16に加わる荷重値とアツプセツ
トポンチ16の変形量によつて検出し、それらの
パターン化によつてアツプセツトの良否を判定可
能としたものである。
Therefore, the inventor of the present invention detected the process of deformation of the steel pipe 1 as described above by the upsetter 10 based on the load value applied to the upset punch 16 and the amount of deformation of the upset punch 16, and patterned the deformation process of the steel pipe 1 as described above. This makes it possible to judge whether the upset is good or bad.

第5図は、アツプセツトポンチ16に加わる荷
重値を測定する荷重測定手段を示す斜視図であ
る。21は、アツプセツトポンチ16に加わる荷
重値を直接的に測定可能とする荷重測定手段とし
てのロードセルである。ロードセル21は、パン
チホルダ15の背面、即ちアツプセツト荷重作用
面に取付けられ、パンチホルダ15と油圧クツシ
ヨン装置14との間に介在された状態で、アツプ
セツト時のアツプセツトポンチ16に加わる荷重
値を測定可能とする。ロードセル21はデスクタ
イプとされ、機械強度を400TONとされるととも
に、アツプセツトポンチ16に偏荷重があること
により、上下のアツプセツトポンチ16の軸芯後
方にそれぞれ1個づつ、したがつて合計2個用い
ることとされている。パンチホルダ15はアツプ
セツト時に約700mm往復移動し、熱間加工に伴う
冷却水、熱間潤滑剤の飛散等による悪環境に位置
し、またロードセル21の信号取出しケーブル2
2の配線スペースを確保するのに困難があるもの
の、信号取出しケーブル22の選択、接続方法、
シールの強化、油圧クツシヨン装置14側にケー
ブル取出し用溝を設ける等により、保守点検性を
損なうことなく、ロードセル21をパンチホルダ
15に取付けることが可能となる。
FIG. 5 is a perspective view showing a load measuring means for measuring the load value applied to the upset punch 16. Reference numeral 21 denotes a load cell as a load measuring means that can directly measure the load value applied to the upset punch 16. The load cell 21 is attached to the back surface of the punch holder 15, that is, the surface on which the upset load is applied, and measures the load value applied to the upset punch 16 during upset while being interposed between the punch holder 15 and the hydraulic cushion device 14. possible. The load cells 21 are of a desk type, with a mechanical strength of 400 TON, and because the offset punch 16 has an unbalanced load, there is one each behind the axis of the upper and lower punches 16, so there are two in total. It is assumed that the number of units is used. The punch holder 15 moves back and forth about 700 mm during upsetting, and is located in a bad environment due to splashing of cooling water and hot lubricant due to hot working, and the signal output cable 2 of the load cell 21
Although it is difficult to secure wiring space for 2, the selection of signal output cable 22, connection method,
By strengthening the seal and providing a groove for taking out the cable on the side of the hydraulic cushion device 14, it becomes possible to attach the load cell 21 to the punch holder 15 without impairing maintenance and inspection performance.

なお、油圧クツシヨン装置14の背圧をストレ
インゲージタイプの高速応答圧力計によつて測定
することにより、アツプセツトポンチ16に加わ
る荷重値を間接的に測定可能とする荷重測定手段
を用いることも考えられるが、この場合には、油
圧クツシヨン装置14の背圧がクツシヨンシリン
ダ、油圧配管を経由するものであるため、鋼管1
の座屈等の微妙な荷重変化を観測することが出来
ず、また、リリーフ弁20の作動後には油圧クツ
シヨン装置14の背圧を観測することが出来な
い。そこで、本発明者は、油圧クツシヨン装置1
4よりアツプセツトポンチ16側に位置するパン
チホルダ15に取付けられてなるロードセル21
を前述のように荷重測定手段として用いることと
した。
It is also possible to consider using a load measuring means that makes it possible to indirectly measure the load value applied to the upset punch 16 by measuring the back pressure of the hydraulic cushion device 14 with a strain gauge type high-speed response pressure gauge. However, in this case, since the back pressure of the hydraulic cushion device 14 passes through the cushion cylinder and the hydraulic piping, the steel pipe 1
It is not possible to observe subtle changes in load, such as buckling, and it is not possible to observe the back pressure of the hydraulic cushion device 14 after the relief valve 20 is activated. Therefore, the inventor has developed a hydraulic cushion device 1.
A load cell 21 is attached to a punch holder 15 located closer to the upset punch 16 than the load cell 21.
was used as a load measuring means as described above.

第6図はアツプセツトポンチ16の変位量を測
定する変位測定手段としてのリニアスケール23
を示す斜視図である。即ち、変位測定手段として
は、非接触測定が好ましいが、配線スペースが狭
く、熱間加工に伴う水滴、油煙りを含む雰囲気中
に配設されるものであることを考慮して、測定精
度±0.1mmの磁気式のリニアスケール23が選定
された。24はスケール本体、25は磁気テー
プ、26はキヤリア、27はキヤリアヘツド、2
8は信号取出ケーブルである。なお、29は油圧
クツシヨン装置14に固定されてなる接続アー
ム、30はキヤリア26に固定されてなるピンで
あり、接続アーム29とピン30の係合により、
アツプセツトポンチ16の変位をキヤリア26に
伝達可能としている。
FIG. 6 shows a linear scale 23 as a displacement measuring means for measuring the amount of displacement of the upset punch 16.
FIG. In other words, non-contact measurement is preferable as a means of measuring displacement, but considering that the wiring space is narrow and the device is installed in an atmosphere containing water droplets and oil smoke due to hot working, the measurement accuracy must be ± A 0.1 mm magnetic linear scale 23 was selected. 24 is a scale body, 25 is a magnetic tape, 26 is a carrier, 27 is a carrier head, 2
8 is a signal extraction cable. In addition, 29 is a connecting arm fixed to the hydraulic cushion device 14, 30 is a pin fixed to the carrier 26, and the engagement of the connecting arm 29 and the pin 30,
The displacement of the setup punch 16 can be transmitted to the carrier 26.

即ち、リニアスケール23にあつては、アツプ
セツトポンチ16を備えるパンチホルダ15に連
動可能とされるキヤリア26を、スケール本体2
4に対し相対移動可能に結合している。
That is, in the case of the linear scale 23, the carrier 26, which can be interlocked with the punch holder 15 provided with the setup punch 16, is attached to the scale body 2.
4 so as to be movable relative to each other.

第7図は、ロードセル21とリニアスケール2
3を用いてなる監視装置の制御回路図である。
Figure 7 shows the load cell 21 and linear scale 2.
FIG. 3 is a control circuit diagram of a monitoring device using No. 3.

2個のロードセル21の測定値は、加算された
後、増幅器31において増幅され、高速A/D変
換器32を経て、大容量ICメモリーを用いたデ
ジタル記憶器33に伝達され、読み込まれる。ま
た、リニアスケール23の測定値も、デジタル記
憶器33に記憶され、読み込まれる。
After the measured values of the two load cells 21 are added together, they are amplified in an amplifier 31, passed through a high-speed A/D converter 32, and transmitted to a digital storage 33 using a large-capacity IC memory, where they are read. Furthermore, the measured values of the linear scale 23 are also stored in the digital storage 33 and read therein.

デジタル記憶器33に読み込まれてなるサンプ
ル値は、マイクロコンピユータ34に伝達され、
荷重実パターンと変位実パターンとして表示可能
とされる。35は設定器であり、適正なアツプセ
ツトについての荷重基準パターンと変位基準パタ
ーンが予め定められている。マイクロコンピユー
タ34は、前記荷重実パターンを設定器35の荷
重基準パターンに比較するとともに、前記変位実
パターンを設定器35の変位基準パターンに比較
し、アツプセツトの良否を判定し、判定結果表示
器36に表示可能とする。
The sample values read into the digital storage 33 are transmitted to the microcomputer 34,
It can be displayed as an actual load pattern and an actual displacement pattern. Reference numeral 35 denotes a setting device, in which a load reference pattern and a displacement reference pattern for an appropriate upset are predetermined. The microcomputer 34 compares the actual load pattern with the load reference pattern of the setter 35 and also compares the actual displacement pattern with the displacement reference pattern of the setter 35 to determine whether the upset is good or not, and displays the determination result display 36. It can be displayed on

なお、上記監視装置において、高速コンピユー
タを用いず、デジタル記憶器33とマイクロコン
ピユータ34を用いた理由は以下の通りである。
すなわち、アツプセツトは前述のようにアツプセ
ツトポンチ16が鋼管1の管端に接触した後、長
くても1秒以内に完了する。このように極めて短
時間に発生する現象をリアルタイムで収集、記憶
し、それらの測定値パターンを判定するには高速
コンピユータを用いる必要がある。しかしなが
ら、現実の操業において、アツプセツトの行われ
る1秒以内に上記測定値パターンの判定を終了す
る必要はない。そこで、上記監視装置において
は、大容量ICメモリーを用いたデジタル記憶器
33においてロードセル21とリニアスケール2
3の各測定値を読み込み、その後マイクロコンピ
ユータ34を用いて測定パターンの判定を行うこ
とにより、装置の小型化と経済化を実現可能とし
た。また、上記監視装置によれば、一旦デジタル
記憶器33に記憶した測定値を必要に応じて、
D/A変換器37を経てXYプロツタ38に可視
性のある測定パターンとして出力可能である。
The reason why the digital storage 33 and microcomputer 34 are used instead of a high-speed computer in the above monitoring device is as follows.
That is, the upsetting is completed within one second at most after the upsetting punch 16 comes into contact with the end of the steel pipe 1 as described above. It is necessary to use a high-speed computer to collect and store phenomena that occur in an extremely short period of time in real time, and to determine patterns of their measured values. However, in actual operation, it is not necessary to complete the determination of the measured value pattern within one second when the upset is performed. Therefore, in the above monitoring device, the load cell 21 and the linear scale 2 are used in the digital storage 33 using a large capacity IC memory.
By reading each measurement value of 3 and then determining the measurement pattern using the microcomputer 34, it is possible to make the device smaller and more economical. Further, according to the monitoring device, the measured values once stored in the digital storage device 33 can be stored as needed.
It can be outputted as a visible measurement pattern to the XY plotter 38 via the D/A converter 37.

第8図、第9図、第10図は上記監視装置によ
る監視結果を示す線図である。
FIGS. 8, 9, and 10 are diagrams showing monitoring results by the monitoring device.

第8図はアツプセツトが正常に完了した例であ
る。この場合のアツプセツト諸元は、鋼管が
APIJ−55、外径2・7/8インチ(73.0mm)、肉厚
5.51mm、加熱温度1260℃であり、油圧クツシヨン
装置のリリーフ圧力が1.3Kg/cm2、クランプジヨ
ーのグリツプ圧力が162Kg/cm2である。このアツ
プセツトにおいては、アツプセツト変化のクツシ
ヨン量が30mm、荷重パターンが釣鐘型でピーク荷
重値が100TONであることが認められる。この
時、アツプセツトされた鋼管も当然に正常であ
る。
FIG. 8 shows an example in which the upset has been successfully completed. In this case, the setup specifications are as follows:
APIJ-55, outer diameter 2.7/8 inch (73.0 mm), wall thickness
5.51 mm, the heating temperature is 1260°C, the relief pressure of the hydraulic cushion device is 1.3 Kg/cm 2 , and the grip pressure of the clamp jaw is 162 Kg/cm 2 . In this setup, it is recognized that the cushion amount of the setup change is 30 mm, the load pattern is bell-shaped, and the peak load value is 100 TON. At this time, the upset steel pipe is naturally normal.

第9図は、油圧クツシヨン装置のリリーフ圧力
が低い場合の例である。この場合のアツプセツト
諸元は、鋼管がAPIN−80、外径2・3/8インチ
(60.3mm)、肉厚4.83mm、加熱温度1250℃であり、
油圧クツシヨン装置のリリーフ圧力が0.6Kg/cm2
クランプジヨーのグリツプ圧力が160Kg/cm2であ
る。このアツプセツトにおいては、油圧クツシヨ
ン装置のリリーフ圧力が異常に低く、アツプセツ
トのピーク荷重値が約30TONも低くなり、アツ
プセツトされた鋼管もダイス内にメタルが充満す
ることなく、アツプセツト部の内外面に第4図に
示したようなしわを生ずることが認められる。
FIG. 9 is an example in which the relief pressure of the hydraulic cushion device is low. The setup specifications in this case are that the steel pipe is APIN-80, outer diameter 2.3/8 inches (60.3 mm), wall thickness 4.83 mm, and heating temperature 1250°C.
The relief pressure of the hydraulic cushion device is 0.6Kg/cm 2 ,
The grip pressure of the clamp jaw is 160Kg/ cm2 . In this upset, the relief pressure of the hydraulic cushioning device is abnormally low, and the peak load value of the upset is about 30 TON lower, and the upset steel pipe does not fill the die with metal, and there are no holes on the inner and outer surfaces of the upset. It is observed that wrinkles are formed as shown in Figure 4.

第10図A,Bは、クランプジヨーのグリツプ
動作が適正でなく、アツプセツト時に鋼管がクラ
ンプジヨウに対しすべりを生じた例である。この
場合のアツプセツト諸元は、鋼管がAPIJ−55、
外径2・7/8インチ(73.0mm)、肉厚5.51mmであ
り、油圧クツシヨン装置のリリーフ圧力が1.3
Kg/cm2、クランプジヨーのグリツプ圧力が162
Kg/cm2であり、第10図Aにおける鋼管加熱温度
は1230℃、第10図Bにおける鋼管加熱温度は
1260℃である。これら第10図A,Bの各アツプ
セツトにおいては、クランプジヨーの動作が異常
であり、第10図Aにおいては10mmのすべりを生
じ、第10図Bにおいては30mmのすべりを生じて
いる。この場合には、鋼管のすべり量に応じてア
ツプセツトの変位量と荷重値のパターンが変化
し、アツプセツトが異常であることが極めて容易
に判定可能となる。
FIGS. 10A and 10B show an example in which the gripping action of the clamp jaw was not proper and the steel pipe slipped against the clamp jaw during setup. In this case, the setup specifications are that the steel pipe is APIJ-55,
The outer diameter is 2.7/8 inches (73.0 mm), the wall thickness is 5.51 mm, and the relief pressure of the hydraulic cushion device is 1.3
Kg/cm 2 , grip pressure of clamp jaw is 162
Kg/cm 2 , the steel pipe heating temperature in Figure 10A is 1230℃, and the steel pipe heating temperature in Figure 10B is
The temperature is 1260℃. In each of the upsets shown in FIGS. 10A and 10B, the operation of the clamp jaw is abnormal, with a slippage of 10 mm occurring in FIG. 10A and a slippage of 30 mm occurring in FIG. 10B. In this case, the pattern of the displacement amount and load value of the upset changes depending on the amount of slippage of the steel pipe, and it becomes extremely easy to determine that the upset is abnormal.

なお、上記監視装置の実施において、設定器3
5に設定する荷重基準パターンと変位基準パター
ンは鋼管の鋼種、外形、肉厚には関係なく、管端
肉厚の増肉率(アツプセツト後の肉厚/原管の肉
厚)によつて決り、増肉率10%ごとにそれらの基
準パターンを設定すればよいことが認められてい
る。ここで、実際の操業における増肉率は最大で
も250%程度であるから、上記各基準パターンは
それぞれ10〜15のパターンを設定すれば足りるこ
ととなる。
In addition, in implementing the above monitoring device, the setting device 3
The load reference pattern and displacement reference pattern set in 5 are determined by the increase rate of the pipe end wall thickness (thickness after assembling/wall thickness of the original pipe), regardless of the steel type, external shape, and wall thickness of the steel pipe. It has been recognized that it is sufficient to set these standard patterns for each 10% increase in thickness. Here, since the thickness increase rate in actual operation is about 250% at most, it is sufficient to set 10 to 15 of the above-mentioned reference patterns.

[発明の効果] 以上のように、本発明に係る鋼管アツプセツタ
の監視方法および装置によれば、アツプセツト時
にアツプセツトポンチに加わる荷重値とアツプセ
ツトポンチの変位量を測定し、アツプセツトが正
常に実行されたか否かを監視することが可能とな
る。
[Effects of the Invention] As described above, according to the method and device for monitoring a steel pipe upset according to the present invention, the load value applied to the upset punch and the displacement amount of the upset punch are measured during upsetting, and the upsetting is performed normally. It becomes possible to monitor whether or not the

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明が適用されるアツプセツタの全
体を模式的に示す斜視図、第2図はアツプセツト
部の形状を示す断面図、第3図はアツプセツトに
よる鋼管の変形経過プロセスを示す状態図、第4
図はアツプセツトされた鋼管の断面における繊維
の形状を示す写真、第5図は荷重測定手段の一例
を示す斜視図、第6図は変位測定手段の一例を示
す斜視図、第7図は監視装置の一例を示す制御回
路図、第8図は正常なアツプセツトにおける荷重
パターンと変位パターンを示す線図、第9図は油
圧クツシヨン装置のリリーフ圧力が低いアツプセ
ツトにおける荷重パターンと変位パターンを示す
線図、第10図A,Bはクランプジヨーのグリツ
プ動作が適正でないアツプセツトにおける荷重パ
ターンと変位パターンを示す線図である。 1……鋼管、2……アツプセツト部、10……
アツプセツタ、16……アツプセツトポンチ、1
8……ダイス、21……ロードセル、23……リ
ニアスケール、33……デジタル記憶器、34…
…マイクロコンピユータ、35……設定器、36
……判定結果表示器。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the entire upsetter to which the present invention is applied, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the shape of the upset part, and FIG. 3 is a state diagram showing the process of deformation of a steel pipe by upsetting. Fourth
The figure is a photograph showing the shape of fibers in the cross section of an upset steel pipe, Figure 5 is a perspective view showing an example of a load measuring means, Figure 6 is a perspective view showing an example of a displacement measuring means, and Figure 7 is a monitoring device. A control circuit diagram showing an example; FIG. 8 is a line diagram showing the load pattern and displacement pattern in a normal upset; FIG. 9 is a line diagram showing the load pattern and displacement pattern in an upset where the relief pressure of the hydraulic cushion device is low; FIGS. 10A and 10B are diagrams showing load patterns and displacement patterns in an setup where the gripping action of the clamp jaw is not proper. 1... Steel pipe, 2... Upset section, 10...
Upset punch, 16... Upset punch, 1
8...Dice, 21...Load cell, 23...Linear scale, 33...Digital storage device, 34...
... Microcomputer, 35 ... Setting device, 36
...Judgment result display.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 鋼管の管端を加熱してアツプセツト部を形成
する鋼管アツプセツタの監視方法において、アツ
プセツトポンチに加わるアツプセツト荷重値とア
ツプセツトポンチの変位量とを測定し、上記各測
定値を荷重実パターンと変位実パターンとして表
示し、荷重実パターンと変位実パターンを、適正
なアツプセツトについて予め定められている荷重
基準パターンと変位基準パターンと比較し、アツ
プセツトの良否を判定することを特徴とする鋼管
アツプセツタの監視方法。 2 鋼管の管端を加熱してアツプセツト部を形成
する鋼管アツプセツタの監視装置において、アツ
プセツトポンチを備えるパンチホルダのアツプセ
ツト荷重作用面に取付けられ、アツプセツトポン
チに加わるアツプセツト荷重値を測定するロード
セルと、アツプセツトポンチを備えるパンチホル
ダに連動可能とされるキヤリアをスケール本体に
対し相対移動可能に結合し、アツプセツトポンチ
の変位量を測定するリニアスケールと、上記ロー
ドセルの荷重測定値と上記リニアスケールの変位
測定値を記憶する記憶器と、上記記憶器に記憶し
た荷重測定値と変位測定値をそれぞれ荷重実パタ
ーンと変位実パターンとして表示するXYプロツ
タとを有してなることを特徴とする鋼管アツプセ
ツタの監視装置。
[Scope of Claims] 1. In a method for monitoring a steel pipe upsetter that forms an upset part by heating the end of a steel pipe, the upset load value applied to the upset punch and the amount of displacement of the upset punch are measured, and each of the above measurements is performed. The values are displayed as an actual load pattern and an actual displacement pattern, and the actual load pattern and actual displacement pattern are compared with a load reference pattern and a displacement reference pattern that are predetermined for an appropriate upset to determine whether the upset is good or bad. Characteristic method for monitoring steel pipe upsets. 2. A monitoring device for a steel pipe upset that heats the tube end of a steel pipe to form an upset section, includes a load cell that is attached to the upset load acting surface of a punch holder equipped with an upset punch, and that measures the value of the upset load applied to the upset punch. , a linear scale that connects a carrier capable of interlocking with a punch holder equipped with an upset punch so as to be movable relative to the scale body, and measures the amount of displacement of the upset punch; and a load measurement value of the load cell and the linear scale. and an XY plotter that displays the load measurement value and displacement measurement value stored in the storage device as an actual load pattern and an actual displacement pattern, respectively. Upsetta monitoring device.
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JP4870238B1 (en) * 2011-07-11 2012-02-08 株式会社カイダー技研 Hook for hanging

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