JPH0758189B2 - Measuring method of bending of tube rod - Google Patents
Measuring method of bending of tube rodInfo
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- JPH0758189B2 JPH0758189B2 JP62080770A JP8077087A JPH0758189B2 JP H0758189 B2 JPH0758189 B2 JP H0758189B2 JP 62080770 A JP62080770 A JP 62080770A JP 8077087 A JP8077087 A JP 8077087A JP H0758189 B2 JPH0758189 B2 JP H0758189B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は管、棒材の曲り測定方法に係り、特にたわみが
生ずる小径長尺の管、棒材に適した曲り測定方法に関す
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a bending measuring method for pipes and rods, and particularly to a bending measuring method suitable for small-diameter long pipes and rods in which bending occurs.
管、棒材は熱間加工又は更に冷間加工により所定の寸法
に加工され、その後必要により熱処理が施されるが、そ
の製造工程において曲りが発生する。管、棒材に曲りが
あると、外面又は内面の切削、研削時に未加工部分が生
じ、あるいは曲りが大きいと加工できないこともある。
特に最近はシリンダー、ロッド等の素材である機械構造
用鋼管において加工能率の向上、歩留りの向上のために
削り代を減少する傾向にあり、曲りを厳しく規則してい
る。The pipes and rods are processed into a predetermined size by hot working or cold working, and then heat treated if necessary, but bending occurs in the manufacturing process. If the pipe or bar has a bend, an unprocessed portion may occur during cutting or grinding of the outer surface or the inner surface, or if the bend is large, it may not be possible to process.
Particularly, recently, in steel pipes for machine structures, which are materials for cylinders, rods, etc., there is a tendency to reduce the cutting allowance in order to improve the working efficiency and the yield, and the bending is strictly regulated.
従来、管、素材に生ずる曲りの検査方法としては、例え
ば、（１）２本の管を並列に接触させて並べ、生じた隙
間を目視又はスキミゲージで調べる方法、（２）管をス
キッド上で転がし、その時の管端の振れを目視で調べる
方法、（３）ストレッチャー、定盤等直線部を有するも
のを基準体としてスキミゲージにより隙間を測定する方
法、（４）管を水平に支持して回転させ、両端及び中央
部の振れをダイヤルゲージで検出し曲りを測定する方
法、等が用いられている。又その他にも数多くの提案が
なされており、例えば特開昭58−50407号公報では基準
線から管体の直管部及び管体端部までの距離を測定する
複数の距離測定センサーとそれらのセンサーによって得
た信号を用いて管体の曲り値を求める測定演算部を備え
た管体の端部曲り測定装置、実開昭60−8809号公報では
管等の回転体の両端部を保持固定し、その周りを旋回す
る旋回バーに変位センサーを取り付けた回転体の形状測
定装置、特開昭56−81417号公報では基準位置からの変
位量を光学的方法により検出し、被検査体の形状を演算
する機構を有した柱体の形状検査装置等が提案されてい
る。Conventionally, as a method of inspecting a bend generated in a pipe or a material, for example, (1) two pipes are arranged in parallel and in contact with each other, and the generated gap is visually or visually checked by a skim gauge, (2) the pipe is skid-on. Rolling, visually observing the runout of the pipe end at that time, (3) measuring the gap with a skim gauge using a stretcher, such as a platen having a linear part as a reference, (4) supporting the pipe horizontally For example, a method of rotating and detecting deflection at both ends and a central portion with a dial gauge to measure bending is used. Further, many other proposals have been made, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 58-50407, a plurality of distance measuring sensors for measuring the distances from the reference line to the straight pipe portion and the pipe end portion of the pipe body and those distance measuring sensors. A pipe end bend measuring device equipped with a measurement calculation unit that obtains a bend value of a pipe using a signal obtained by a sensor. In the Japanese Utility Model Laid-Open No. Sho 60-8809, both ends of a rotating body such as a pipe are held and fixed. The shape measuring device for a rotating body, in which a displacement sensor is attached to a swivel bar that swivels therearound, detects the amount of displacement from a reference position by an optical method in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 56-81417, and determines the shape of the object to be inspected. A column shape inspection device and the like having a mechanism for calculating is proposed.
しかしながら、上記従来の管、棒材の曲がりを検査、測
定する方法あるいは装置においては以下のような問題が
あった。即ち、前記（１）及び（２）の目視又はスキミ
ゲージで調べる方法では定量的な判定ができず、又検査
員によるバラツキも大きく、機械構造用鋼管等の曲り公
差の厳しいものには適用できない。（３）のストレッチ
ャーとスキミゲージを用いる方法では最大曲り位置を探
すのに時間がかかり、定盤を用いる場合は更にたわみが
影響し正確な値が求められない。（４）の管を回転させ
振れを測定する方法では全長曲りは測定できるが管端曲
りの測定は困難で、前記（３）の方法等を併用して管端
曲りを測定しなければならず、多大の工数がかかる。
又、前記特開昭58−50407号公報で提案された曲り測定
装置では管端部の曲りは測定できるが、全長曲りは測定
できず、実開昭60−8809号公報あるいは特開昭56−8141
7号公報で提案された測定装置では逆に管端部における
曲りは測定できない。更に全長曲りの測定において管の
たわみの影響が考慮されていないという問題もある。However, the above-described conventional method or apparatus for inspecting and measuring the bending of a pipe or bar has the following problems. That is, the methods of (1) and (2), which are visually or visually inspected, cannot be used for quantitative determination, and there are large variations among inspectors, which cannot be applied to those with severe bending tolerances such as steel pipes for machine structures. In the method of using the stretcher and skimming gauge of (3), it takes time to find the maximum bending position, and when a surface plate is used, the deflection further affects and an accurate value cannot be obtained. The method of measuring the runout by rotating the pipe of (4) can measure the full length bend, but it is difficult to measure the pipe end bend. Therefore, the pipe end bend must be measured by using the method of the above (3) and the like. , Takes a lot of man-hours.
Further, although the bending measuring device proposed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 58-50407 can measure the bending of the pipe end portion, it cannot measure the full-length bending. 8141
On the contrary, the bending device at the pipe end cannot be measured by the measuring device proposed in the gazette. Further, there is a problem that the influence of the bending of the pipe is not taken into consideration in the measurement of the full length bend.
上記のように、従来用いられあるいは提案されている方
法あるいは装置では管、棒材の端部の曲りと全長曲りを
能率よくかつ正確に測定することは困難であった。As described above, it has been difficult to efficiently and accurately measure the bend and the full length bend of the end portion of the pipe or bar by using the method or apparatus conventionally used or proposed.
本発明は上記従来の問題を解決する手段を提供すること
を目的とするもので、管，棒材をその両端から所定の相
等しい距離にある２個所で支持ローラによって支持し、
これら支持ローラにより管，棒材をその軸周りに回転さ
せつつ、管，棒材の両端の位置ｉ（ｒ）と、これら両端
の位置ｉ（ｒ）と前記支持ローラ間にあって両端の位置
ｉ（ｒ）からそれぞれ曲り発生可能長さ以上離れた位置
ｆと、これらの位置ｆからそれぞれ管，棒材の中央部寄
りの位置ｇ又はｈと、管，棒材の軸方向中央位置ｔにお
いてそれぞれ管，棒材の外周側基準位置からの変位量を
検出した後、これらの検出値に基づいて前記各位置での
管，棒材の振れXA（XI）,XB,XC又はXD,XEを算出し、こ
れら算出した振れXA（XI）,XB,XC又はXD,XEから、下記
式により端部曲りB1又はB2、及び全長曲りＹを算出する
ことを特徴とする管棒材の曲り測定方法に関する。An object of the present invention is to provide a means for solving the above-mentioned conventional problems, in which a pipe and a bar are supported by support rollers at two positions at a predetermined equal distance from both ends thereof,
While rotating the tube and the bar about their axes by these supporting rollers, the positions i (r) of both ends of the tube and the bar and the positions i (r) of both ends between these positions i (r) and the supporting roller are r), a position f distant from each other by a bendable length or more, a position g or h closer to the central portion of the pipe or rod from these positions f, and a pipe at the axial central position t of the pipe or rod, respectively. , After detecting the displacement amount of the bar from the outer peripheral side reference position, based on these detected values, the deflection of the pipe and bar at each of the above positions X A (X I ), X B , X C or X D , X E is calculated, and from these calculated shakes X A (X I ), X B , X C or X D , X E , the end bend B 1 or B 2 and the full length bend Y are calculated by the following formulas. The present invention relates to a method for measuring the bending of a pipe rod.
位置ｈが支持ローラ位置よりも中央部側にある場合の端
部曲りB1 B1＝（XA/2）＋（XD/2） ＝〔（XB/2）＋（XD/2）〕・（Ｓ＋ａ）/a 但し、XA:管端の位置ｉにおける振れ XB:位置ｆにおける振れ XD:位置ｈにおける振れ S:位置ｉと位置ｆ間の距離 a:位置ｆと位置ｈ間の距離 位置ｇが支持ローラ位置よりも端部側にある場合の端部
曲りB2 B2＝（XA/2）−（XC/2） −〔（XB/2）＋（XC/2）〕・（Ｓ＋ａ）/a 但し、XC:位置ｇにおける振れ 全長曲りＹ Ｙ＝〔（XA＋X1）/4〕＋（XE/2） 但し、XA:一方の管端における振れ XI:他方の管端における振れ XE:軸方向中央位置における振れ 本発明において、曲り発生可能長さとは、ストレートナ
ーのロールピッチより短く曲り矯正できない管，棒材の
端部長さをいう。End bend when position h is closer to the center than the support roller position B 1 B 1 = (X A / 2) + (X D / 2) = [(X B / 2) + (X D / 2 )] ・ (S + a) / a where X A : runout at position i of pipe end X B : runout at position f X D : runout at position h S: distance between position i and position a: position f and position Distance between h End bend when position g is on the end side of the support roller position B 2 B 2 = (X A / 2)-(X C / 2)-[(X B / 2) + ( X C / 2)] ・ (S + a) / a where X C : Runout at position g Total length bend Y Y = [(X A + X 1 ) / 4] + (X E / 2) where X A : One Deflection at pipe end X I : Deflection at other pipe end X E : Deflection at center position in the axial direction In the present invention, the bendable length is the end length of the pipe or bar that is shorter than the roll pitch of the straightener and cannot be straightened. Say it.
以下、本発明は詳細に説明する。尚、以下の説明におい
ては管の曲り測定方法について述べるが、棒材に対して
ももちろん同様に適用できる。Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the following description, the method for measuring the bending of the pipe will be described, but it can be applied to the bar material as well.
第１図は実施例に対応するもので、本発明を実施するた
めの装置の一例の構成を示す説明図である。同図におい
て、被測定材である管（１）の軸方向に沿った直線上に
３第の支持ローラ（21），（22），（23）が固定して配
置され、更に９個の変位センサー（31），（32），（3
3），（34），（35），（36），（37），（38），（3
9）（以下変位センサー（３）と総称する）が前記管
（１）の回転軸に向いかつ管（１）の軸方向に移動可能
に取り付けられている。前記変位センサー（３）は、該
変位センサー（３）の検出値に基づき管の曲りを算出す
る演算装置（４）に接続され、該演算装置（４）は被測
定材である管（１）の製造番号、ロット名、本数、外
径、肉厚、曲り規定値等に関する情報が入力されたコン
ピュータ（５）と接続される。FIG. 1 corresponds to the embodiment and is an explanatory diagram showing the configuration of an example of an apparatus for carrying out the present invention. In the figure, the third support rollers (21), (22) and (23) are fixedly arranged on a straight line along the axial direction of the pipe (1) which is the material to be measured, and further nine displacements are arranged. Sensors (31), (32), (3
3), (34), (35), (36), (37), (38), (3
9) (hereinafter referred to as displacement sensor (3)) is attached so as to face the rotation axis of the pipe (1) and to be movable in the axial direction of the pipe (1). The displacement sensor (3) is connected to an arithmetic unit (4) that calculates the bend of the pipe based on the detection value of the displacement sensor (3), and the arithmetic unit (4) is a pipe (1) that is a material to be measured. It is connected to the computer (5) to which information about the manufacturing number, lot name, number of pieces, outer diameter, wall thickness, specified bending value, etc. is input.
支持ローラはローラ軸を管の軸方向と平行にして並列に
並べた２個のローラで１対となっており、少なくとも２
対配置する。管の長さが種々変る場合は、支持ローラを
管の軸方向に移動させて支持ローラ間の距離を変えるよ
うにしてもよいし、あるいは固定して３対もしくはそれ
以上配置し管の長さに応じて選択した２対を使用しても
よい。本構成例では固定した３対の支持ローラ（21），
（22），（23）を設けた。支持ローラは管を支持したと
きに少なくとも１対が管をその軸の周りに回転させ得る
ように駆動装置を備えている。本構成例では支持ローラ
（21）が駆動装置を有する。又、支持ローラはいずれも
昇降機能をもたせることが望ましい。The support roller is a pair of two rollers arranged in parallel with the roller axis parallel to the axial direction of the tube, and at least 2
Place in pairs. When the length of the tube varies, the support rollers may be moved in the axial direction of the tube to change the distance between the support rollers, or the length of the tube may be fixed and arranged in three pairs or more. Two pairs selected according to the above may be used. In this configuration example, three pairs of fixed support rollers (21),
(22) and (23) are provided. The support rollers are provided with a drive so that at least one pair of rollers can rotate the tube about its axis when supporting the tube. In this configuration example, the support roller (21) has a drive device. Further, it is desirable that all the supporting rollers have an elevating function.
変位センサーは基準位置から管の外周下面までの距離を
検出し、これを電気信号に変えて演算装置にインプット
できるものであればいずれも使用可能である。変位セン
サーは後述するように少なくとも７個必要で、管の軸方
向に移動可能に取り付ける。尚、変位センサーは保護の
ため測定時のみ上昇するように昇降装置台に取り付ける
ことが望ましい。Any displacement sensor can be used as long as it can detect the distance from the reference position to the lower surface of the outer circumference of the pipe, convert it into an electric signal and input it to the arithmetic unit. At least seven displacement sensors are required, as will be described later, and are mounted so as to be movable in the axial direction of the pipe. It should be noted that it is desirable that the displacement sensor is mounted on the lifting device base so as to be raised only during measurement for protection.
演算装置（４）は変位センサー（２）で検出した距離信
号に基づき後述の方法で管の曲りを算出する機能を有す
るもので、更にコンピュータ（５）からの情報、あるい
は別に設けた変位センサー位置検出機構からの信号等に
基づき支持ローラの選択、変位センサーの配置等ができ
るような機能をもたせてもよい。The arithmetic unit (4) has a function of calculating the bend of the pipe by the method described later based on the distance signal detected by the displacement sensor (2), and further information from the computer (5) or a displacement sensor position provided separately. A function of selecting a support roller, disposing a displacement sensor, etc. may be provided based on a signal from the detection mechanism.
本発明の曲り測定方法は上記のような装置を用いて下記
作用に基づいてなされる。The bending measurement method of the present invention is performed based on the following operation using the above-mentioned device.
まず、管の支持ローラによる支持は管の両端から所定の
相等しい距離にある２個所で行なう。第３図は前記支持
方法を示す説明図で、l1及びl3は管（１）の両端から支
持ローラ（21），（23）までの距離、l2は支持ローラ
（21），（23）間の距離、Ｓは管（１）の左端寄りの２
個所に配置した変位センサー（31），（32）間の距離で
あるが、同図においてl1＝l3でかつl1≧Ｓの条件を満た
すようにすることが必要である。管（１）の右端側に関
しても同様である。即ち、管（１）からの両端の張り出
し量を等しくく、該張り出し量は管（１）の両端寄りの
それぞれ２個所に配置した変位センサー間の距離以上と
することが必要である。First, the support of the tube by the support rollers is carried out at two points which are at a predetermined equal distance from both ends of the tube. FIG. 3 is an explanatory view showing the supporting method, where l 1 and l 3 are the distances from both ends of the pipe (1) to the supporting rollers (21) and (23), and l 2 is the supporting rollers (21) and (23). ), S is 2 near the left end of the pipe (1)
Regarding the distance between the displacement sensors (31) and (32) arranged at the points, it is necessary to satisfy the conditions of l 1 = l 3 and l 1 ≧ S in the figure. The same applies to the right end side of the pipe (1). That is, it is necessary to make the amount of protrusion from both ends of the pipe (1) equal, and to make the amount of protrusion equal to or greater than the distance between the displacement sensors arranged at two positions near the both ends of the pipe (1).
次に各変位センサー（３）の取付位置と振れ量の測定は
以下のように行なう。変位センサー（31）及び（39）は
それぞれ管（１）の両端に取り付ける。変位センサー
（32）及び（38）はそれぞれ変位センサー（31）及び
（39）より曲り発生可能長さ即ち曲り矯正できない管端
長さ以上の間隔を置く。変位センサー（33）及び（34）
の位置は前記変位センサー（32）より管の中央寄りで任
意であるが、前記の変位センサー（31），（32）間の距
離Ｓに対し変位センサー（33）あるいは（34）が0.3S〜
1.5Sの範囲になるようにすると後述する管（１）の曲り
計算において誤差が少なくなるので前記範囲を考慮して
定め、Ｓの長さに応じて変位センサー（33）あるいは
（34）を選択使用する。変位センサー（37）及び（36）
の位置についても前記変位センサー（33）及び（34）の
場合と同様に求め、変位センサー（39），（38）間の距
離に応じて選択使用する。変位センサー（35）は２対の
支持ローラの中央に置く。第４図は各変位センサーの取
付位置での振れの状態を模式的に示した説明図で、
（イ）図は管（１）の端部から３番目の変位センサーと
して支持ローラ（21）より管（１）の中央寄り即ち内側
の変位センサー（34）を使用した場合、（ロ）図は支持
ローラ（21）より外側の変位センサー（33）を使用した
場合である。（イ）図、（ロ）図のいずれにおいても管
（１）の左側のみを示した。Next, the mounting position of each displacement sensor (3) and the amount of shake are measured as follows. The displacement sensors (31) and (39) are attached to both ends of the pipe (1), respectively. The displacement sensors (32) and (38) are spaced from the displacement sensors (31) and (39) by a length equal to or longer than a bendable length, that is, a pipe end length at which the bend cannot be corrected. Displacement sensors (33) and (34)
The position of the displacement sensor (32) is closer to the center of the pipe than the displacement sensor (32), but the displacement sensor (33) or (34) is 0.3S to the distance S between the displacement sensors (31) and (32).
If the range is set to 1.5S, the error will be reduced in the bending calculation of the pipe (1) described later. Therefore, the range is taken into consideration and the displacement sensor (33) or (34) is selected according to the length of S. use. Displacement sensors (37) and (36)
The position is also obtained in the same manner as in the case of the displacement sensors (33) and (34), and is selected and used according to the distance between the displacement sensors (39) and (38). The displacement sensor (35) is placed at the center of the two pairs of support rollers. FIG. 4 is an explanatory diagram that schematically shows the shake state at the mounting position of each displacement sensor,
(B) When the displacement sensor (34) closer to the center of the tube (1) than the support roller (21) is used as the third displacement sensor from the end of the tube (1), the figure (b) shows This is the case where a displacement sensor (33) outside the support roller (21) is used. In both (a) and (b), only the left side of the tube (1) is shown.
第４図において、管（１）を支持ローラ（21）の駆動に
より１回転させると管（１）は曲りを有しているため側
面からみると上下に変位する。同図において実線で示し
た管（１）は基準線Ｘからの変位が最大となった場合、
破線で示した管（１）は最小となった場合である。前記
変位を各変位センサー（３）で測定し、その最大値と最
小値の差を各変位センサー取付位置での振れ量とする。
即ち、第４図においてXA,XB,XC,XDはそれぞれ各変位セ
ンサー（31），（32），（33），（34）の取付位置での
振れ量を示す。尚、管（１）の中央点よりも右側におけ
る変位センサー（図示せず）も左側と同様第４図の
（イ）図又は（ロ）図のように取付ける。In FIG. 4, when the tube (1) is rotated once by driving the supporting roller (21), the tube (1) has a bend, so that it is vertically displaced when viewed from the side. When the displacement from the reference line X is maximum, the pipe (1) shown by the solid line in FIG.
The pipe (1) indicated by the broken line is the case where the pipe becomes the minimum. The displacement is measured by each displacement sensor (3), and the difference between the maximum value and the minimum value is taken as the shake amount at each displacement sensor mounting position.
That is, in FIG. 4, X A , X B , X C , and X D indicate the shake amounts at the mounting positions of the displacement sensors (31), (32), (33), and (34), respectively. A displacement sensor (not shown) on the right side of the central point of the pipe (1) is also attached as in the left side as shown in Fig. 4 (a) or (b).
上記のように求めた各変位センサー（３）取付け位置で
の振れ量からの管（１）の端部における曲りの算出は以
下のように行なう。ここにいう管の端部における曲りと
は、前記第４図（イ）において変位センサー（32）及び
（34）で検出した管（１）の振れが最大値を示すｆ点と
ｈとを直線で結び、該直線を変位センサー（31）で検出
した管（１）の端部における振れが最大値を示す点ｉか
ら下した鉛直線と交わる点ｊまで外挿したときの点ｉと
点Ｊとの差B1である。又、同じく第４図（ロ）において
変位センサー（33）で検出した管（１）の振れが最大値
を示す点をｇとすると、点ｆと点ｇとを直線で結び
（イ）図の場合と同様に定められるB2である。図示して
いないが、管（１）の右側においても同様である。第５
図及び第６図は前記第４図（イ）及び（ロ）の一部の拡
大図で、第５図において２対の支持ローラ（左側の支持
ローラ（21）のみ図示した）で支持されている部分の外
周下面を結ぶ直線Ｚを基準にとり、前記の点ｉから下し
た鉛直線、点ｆから下した鉛直線及び点ｈから鉛直方向
に伸ばした直線が前記基準線Ｚと交わる点をそれぞれ
ｋ、ｌ及びｍとすると、点ｉと点ｋとの間の距離は振れ
量XAの1/2点ｌ、ｆと点ｌとの間の距離は振れ量XBの1/
2、点ｈと点ｍとの間の距離は振れ量XDの1/2である。
又、点ｆと点ｈから基準線Ｚに平行にひいた直線が点ｉ
から下した鉛直線と交わる点をそれぞれｎ及びｏとし、
点ｊと点ｏとの可の距離をＣ、変位センサー（31），
（32）間の距離をＳ、変位センサー（32），（34）間の
距離をａとすると次式が成り立つ。The bend at the end of the pipe (1) is calculated from the shake amount at each mounting position of each displacement sensor (3) obtained as described above as follows. The bending at the end of the pipe means that the deflection of the pipe (1) detected by the displacement sensors (32) and (34) in FIG. And the point J and the point J when the straight line is extrapolated from the point i at which the deflection at the end of the pipe (1) detected by the displacement sensor (31) shows the maximum value to the point j intersecting the vertical line. And the difference is B 1 . Similarly, in FIG. 4 (b), if the point at which the deflection of the pipe (1) detected by the displacement sensor (33) shows the maximum value is g, the point f and the point g are connected by a straight line. B 2 is defined as in the case. Although not shown, the same applies to the right side of the pipe (1). Fifth
FIGS. 6 and 6 are enlarged views of a part of FIGS. 4 (a) and 4 (b), and are supported by two pairs of support rollers (only the left support roller (21) is shown in FIG. 5). With reference to a straight line Z connecting the outer peripheral lower surface of the existing portion, a vertical line descending from the point i, a vertical line descending from the point f, and a straight line extending in the vertical direction from the point h respectively intersect with the reference line Z. Assuming k, l and m, the distance between the point i and the point k is 1/2 of the shake amount X A , and the distance between f and the point 1 is 1 / the shake amount X B.
2. The distance between the point h and the point m is 1/2 of the shake amount X D.
A straight line drawn from the points f and h in parallel with the reference line Z is a point i.
Let n and o be the points that intersect the vertical line drawn from
The distance between the point j and the point o is C, the displacement sensor (31),
When the distance between (32) is S and the distance between the displacement sensors (32) and (34) is a, the following equation holds.
（１）式より となり、管（１）の端部における曲りB1は次式で表すこ
とができる。 From equation (1) Therefore, the bend B 1 at the end of the pipe (1) can be expressed by the following equation.
即ち、変位センサー（31），（32）及び（34）の取付位
置での振れを検出することにより管端部における曲りB1
を算出することができる。尚、本発明においては管の曲
りは舵行していない弓状の曲りであると仮定している。
第６図においても同様で、基準線Ｚと前記の点ｇから下
した鉛直線が交わる点をｐ、点ｇから基準線Ｚに平行に
ひいた直線が点ｉから下した鉛直線と交わる点をｑとす
ると、点ｉと点ｋとの間の距離はXA/2、点ｆと点ｌとの
間の距離はXB/2、点ｐと点ｇとの間の距離はXC/2とな
り、点ｊと点ｑとの間の距離をＣ、変位センサー（3
1），（32）間の距離をＳ、変位センサー（32），（3
3）間の距離をａとすると次式が成り立つ。 That is, the bend B 1 at the pipe end is detected by detecting the shake at the mounting position of the displacement sensors (31), (32) and (34).
Can be calculated. In the present invention, it is assumed that the bend of the pipe is a bow-like bend that is not steered.
Similarly in FIG. 6, the point where the reference line Z intersects with the vertical line drawn from the point g is p, and the line drawn from the point g in parallel with the reference line Z intersects with the vertical line drawn from the point i. Is q, the distance between points i and k is X A / 2, the distance between points f and l is X B / 2, and the distance between points p and g is X C / 2, C is the distance between points j and q, and the displacement sensor (3
The distance between 1) and (32) is S, and the displacement sensors (32) and (3
3) If the distance between them is a, then the following equation holds.
（３）式より となり、管（１）の端部における曲りB2は次式で表わす
ことができる。 From equation (3) Therefore, the bend B 2 at the end of the pipe (1) can be expressed by the following equation.
即ち、変位センサー（31），（32）及び（34）の取付位
置での振れを検出することにより、管端部における曲り
B2を算出することができる。 That is, by detecting the shake at the mounting position of the displacement sensors (31), (32) and (34)
B 2 can be calculated.
次に、管の全長曲りの算出は以下のように行なう。ここ
にいう管の全長曲りとは管の両端を結んだ直線に対する
最大隙間をいう。第７図は管の全長曲りの状態を模式的
に示した説明図で、前記第５図及び第６図の場合と同様
に管（１）の左端部において点ｉと点ｋとの間の距離は
振れ量XAの1/2、管（１）の右端部において変位センサ
ー（39）で検出した管（１）の振れが最大値を示す点を
ｒ、点ｒから下した鉛直線が基準線Ｚと交わる点をｓと
すると点ｒと点ｓとの間の距離は振れ量をXIとしてXIの
1/2となる。又、前記第３図に示したような支持方法を
とっているので、支持ローラ（21），（23）の中央点と
管（１）の重心とが一致し、この点で支持ローラ（2
1），（23）間での振れ量は最大となるので変位センサ
ー（35）で検出した管（１）の振れが最小値を示す点を
ｔ、点ｔから鉛直方向にひいた直線が基準線Ｚと交わる
点をｕとすると、点ｔと点ｕとの間の距離は振れ量をXE
として、XEの1/2になる。点ｔと点ｕを結ぶ直線が点ｉ
と点ｒを結ぶ直線と交わる点をｖとすると管（１）の全
長曲りは点ｔと点ｖとの間の距離Ｙで、点ｕと点ｖとの
間の距離をＫとすると管（１）の全長曲りＹは次式で表
わすことができる。Next, the calculation of the full length bend of the pipe is performed as follows. The full-length bend of the pipe here means the maximum gap with respect to the straight line connecting both ends of the pipe. FIG. 7 is an explanatory view schematically showing the condition where the entire length of the pipe is bent. As in the case of FIGS. 5 and 6, the left end portion of the pipe (1) is located between the point i and the point k. The distance is 1/2 of the shake amount X A, the point where the shake of the pipe (1) detected by the displacement sensor (39) at the right end of the pipe (1) shows the maximum value is r, and the vertical line descending from the point r is the distance deflection amount between the reference line Z and intersection between the s and to the point r and the point s of the X I as X I
It becomes 1/2. Further, since the supporting method as shown in FIG. 3 is adopted, the center points of the supporting rollers (21) and (23) and the center of gravity of the pipe (1) coincide with each other.
Since the amount of shake between 1) and (23) is the maximum, the point where the shake of the pipe (1) detected by the displacement sensor (35) shows the minimum value is t, and the straight line drawn from the point t in the vertical direction is the reference. If the point that intersects the line Z is u, the distance between the points t and u is the shake amount X E
Will be 1/2 of X E. The line connecting the points t and u is the point i
Let v be the point that intersects the straight line connecting the point r and the point r, and the total length bend of the tube (1) is the distance Y between the points t and v, and the distance K between the points u and v is the tube ( The total length bend Y in 1) can be expressed by the following equation.
Ｋは であるから となる。即ち、変位センサー（31），（35）及び（39）
の取付位置での振れを検出することにより管（１）の全
長曲りＹを算出することができる。 K is Because Becomes That is, the displacement sensors (31), (35) and (39)
The full-length bend Y of the pipe (1) can be calculated by detecting the shake at the mounting position of.
尚、上記の曲り測定においては、管（１）を少なくとも
１回転させその間における各変位センサー（３）の取付
位置での最大値、最小値を測定することが肝要で、これ
により管（１）の自重によるたわみを打消して振れ量を
正確に求めることができる。In the above bending measurement, it is essential to rotate the pipe (1) at least once and measure the maximum value and the minimum value at the mounting position of each displacement sensor (3) during that time. It is possible to cancel the deflection due to the self-weight and accurately obtain the shake amount.
以下、実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, description will be made based on examples.
第１図は本発明の方法を実施するための装置の一例の構
成を示す説明図で、被測定材である管（１）の軸方向に
沿った直線上に３対の支持ローラ（21），（22），（2
3）を有し、そのうちの２対の支持ローラ（21），（2
3）で管（１）を支持している。尚、支持ローラ（21）
が管（１）を回転させるための駆動装置を有している。
変位センサー（３）は合計９個、即ち管（１）の両端に
各１個の変位センサー（31）及び（39）、該変位センサ
ー（31），（39）からそれぞれ850mm中央寄りの位置に
変位センサー（32）及び（38）、該変位センサー（3
2），（38）より更に中央寄りに変位センサー（33），
（34）及び（37），（36）そして管（１）の中央部に変
位センサー（35）をいずれも管（１）の回転軸に向けて
取り付けた。FIG. 1 is an explanatory view showing the constitution of an example of an apparatus for carrying out the method of the present invention, in which three pairs of support rollers (21) are arranged on a straight line along the axial direction of a pipe (1) as a material to be measured. , (22), (2
3), of which two pairs of support rollers (21), (2
The tube (1) is supported by 3). The support roller (21)
Has a drive for rotating the tube (1).
There are a total of nine displacement sensors (3), that is, one displacement sensor (31) and one displacement sensor (39) at each end of the pipe (1), and the displacement sensors (31) and (39) are located 850 mm away from the center. Displacement sensors (32) and (38), the displacement sensor (3
2), Displacement sensor (33) closer to the center than (38),
(34) and (37), (36) and the displacement sensor (35) was attached to the central part of the pipe (1) so as to face the rotation axis of the pipe (1).
変位センサー（32）及び（38）の取付位置は管（１）の
矯正に用いたストレートナーのロールピッチが850mmで
あるので、それぞれ変位センサー（31），（39）から85
0mmとしたものである。又、変位センサー（33），（3
4）及び（37），（36）は変位センサー（32）とこれよ
り中央寄りの変位センサーまでの距離及び変位センサー
（38）とこれより中央寄りの変位センサーまでの距離
が、変位センサー（33）あるいは（34）、変位センサー
（37）あるいは（36）を選択することにより、いずれも
前記の0.3S〜1.5Sを満足する300〜900mmの範囲に入るよ
うに取付けている。本実施例では変位センサー（33），
（37）を使用した。変位センサー（３）としてはいずれ
もストロークが０〜100mm、分解能力が1/100mmのリニア
ゲージセンサーと通称される電子式の変位測定器を用い
た。Since the roll pitch of the straightener used to straighten the pipe (1) is 850 mm, the displacement sensors (32) and (38) are installed at positions 85 to 85, respectively.
It is 0 mm. In addition, displacement sensors (33), (3
4), (37) and (36) are the displacement sensor (32) and the distance from the center of the displacement sensor (32) to the displacement sensor (38) and the distance from the center of the displacement sensor to the displacement sensor (33). ) Or (34) or the displacement sensor (37) or (36) is selected so that they are mounted within the range of 300 to 900 mm, which satisfies the above 0.3S to 1.5S. In this embodiment, the displacement sensor (33),
(37) was used. As the displacement sensor (3), an electronic displacement measuring device commonly referred to as a linear gauge sensor having a stroke of 0 to 100 mm and a resolution of 1/100 mm was used.
各変位センサー（３）に接続される演算装置（４）とし
てはパーソナルコンピュータを使用した。該パーソナル
コンピュータのキーボードより各変位センサー（３）の
取付位置を入力することができる。前記演算装置（４）
は管（１）の長さ、曲り規定値等の情報をインプットさ
れたコンピュータ（５）と接続されており、該コンピュ
ータ（５）から与えられた管（１）の長さに基づいて後
述する管の端面検知センサー（61），（62）の位置、使
用する支持ローラの選択、変位センサー（３）の配置等
についての指示を行なう。A personal computer was used as the arithmetic unit (4) connected to each displacement sensor (3). The mounting position of each displacement sensor (3) can be input from the keyboard of the personal computer. The arithmetic unit (4)
Is connected to a computer (5) to which information such as the length of the pipe (1) and a specified bending value is input, and will be described later based on the length of the pipe (1) given from the computer (5). The position of the end face detection sensors (61) and (62) of the pipe, the selection of the support roller to be used, the arrangement of the displacement sensor (3), etc. are instructed.
第２図は第１図に示した装置を使用するに際し付随して
設けた装置の一例の構成を示す説明図で、被測定材であ
る管（図示せず）の端部を検知する管の進行方向と平行
に移動可能に取付けた端面検知センサー（61），（62）
と、管の進行方向と直角に取付けたキッカー（７）及び
ストッパー（81），（82）を備えた６本のスキッド
（９）からなる。FIG. 2 is an explanatory view showing the configuration of an example of a device additionally provided when the device shown in FIG. 1 is used, and shows a pipe for detecting the end of a pipe (not shown) which is a material to be measured. End face detection sensors (61), (62) mounted so as to be movable parallel to the traveling direction
And six skids (9) equipped with a kicker (7) and stoppers (81) and (82) mounted at right angles to the direction of travel of the pipe.
第１図及び第２図において、管（１）は送管ローラ（1
0）により送られ、管端があらかじめ位置決めされた端
面検知センサー（62）を横切ると送管スピードが低下
し、端面検知センサー（61）の位置に達したところで停
止する。次いでキッカー（７）によりキックアウトされ
てスキッド（９）に転出され、該スキッド（９）上を回
転しつつ移動し、ストッパー（81）で一担保持された
後、１本づつ支持ローラ（21），（23）へ供給される。
ストッパー（82）は管（１）の転りを抑え前記支持ロー
ラ（21），（23）への供給を円滑化するように働く。本
実施例においては変位センサー（34），（36）はそれぞ
れ変位センサー（33），（37）を移動することで代用し
ている。上記のような付属装置を取り付けることにより
オンライン測定が可能となっている。In FIG. 1 and FIG. 2, the pipe (1) is a pipe feeding roller (1
0) and the pipe end crosses the pre-positioned end face detection sensor (62), the pipe feeding speed decreases, and the pipe stops when it reaches the position of the end face detection sensor (61). Then, it is kicked out by the kicker (7) to be transferred to the skid (9), moves while rotating on the skid (9), and is held by the stopper (81) for a while, and then one by one by the support roller (21). ), (23).
The stopper (82) works to suppress the rolling of the tube (1) and to make the supply to the support rollers (21) and (23) smooth. In this embodiment, the displacement sensors (34) and (36) are substituted by moving the displacement sensors (33) and (37), respectively. On-line measurement is possible by attaching the above accessory devices.
管（１）の曲りの測定は、まず支持ローラ（21）に取付
けた駆動装置により管（１）が回転した各変位センサー
（３）で検出された変位量は電気信号に変換され、パー
ソナルコンピューターに入力される。次いで前記の式
（２），（４）及び（６）に基き演算が行なわれ、管の
両端部における曲り及び全長曲りが算出される。本実施
例に用いたパーソナルコンピューターでは前記曲りの算
出値とコンピュータ（５）により与えられた曲り規定値
との比較がなされ、その判定結果は警報及び良否表示ラ
ンプにより検査員に知らされる。更に、変位センサー
（３）による検出値、該検出値に基づく曲り算出値及び
良否判定結果はプリンターで印刷され、記憶装置にも書
込まれ、記憶されたデータは統計処理を行なうことも可
能である。To measure the bend of the pipe (1), the displacement amount detected by each displacement sensor (3), which rotates the pipe (1) by a driving device attached to the support roller (21), is converted into an electric signal, and a personal computer is used. Entered in. Next, calculation is performed based on the above equations (2), (4) and (6) to calculate the bend and the full length bend at both ends of the pipe. In the personal computer used in this embodiment, the calculated value of the bending is compared with the specified bending value given by the computer (5), and the judgment result is notified to the inspector by an alarm and a quality indicator lamp. Further, the detection value by the displacement sensor (3), the bending calculation value based on the detection value, and the pass / fail judgment result are printed by a printer and written in a storage device, and the stored data can be statistically processed. is there.
〔発明の効果〕 以上述べたように、管、棒材を支持ローラで支持すると
共に、その軸の周りに回転させつつ軸方向の各部におけ
る垂直方向の変位量を検出し、該変位量に基づき管、棒
材の端部曲り及び全長曲りを算出する本発明の方法及び
装置を用いることにより、端部曲り及び全長曲りを同時
に能率よく測定することができる。又、管、棒材にたわ
みがあってもその影響をうけることなく精度の良い測定
が可能であり、管、棒材の真直度の保証を行なう上で極
めて有益である。[Effects of the Invention] As described above, while supporting the pipe and the bar member by the supporting roller, while rotating around the axis, the vertical displacement amount at each axial portion is detected, and based on the displacement amount. By using the method and apparatus of the present invention for calculating the end bends and full length bends of pipes and bars, the end bends and full length bends can be simultaneously and efficiently measured. In addition, even if the pipe or rod is flexed, accurate measurement can be performed without being affected by it, which is extremely useful in ensuring the straightness of the pipe or rod.
第１図は本発明を実施するための装置の一例の構成を始
す説明図、第２図は実施例において図１の装置に付随し
て設けた装置の一例の構成を示す説明図、第３図は本発
明における管、棒材の支持方法を示す説明図、第４図は
本発明における各変位センサーの取付位置での振れの状
態を模式的に示す説明図、第５図及び第６図は第４図の
一部の拡大図、第７図は管、棒材の全長曲りの状態を模
式的に示す説明図である。 １……管、21,22,23……支持ロール 3,31,32,33,34,35,36,37,38,39……変位センサー ４……演算装置、５……コンピュータ 61,62……端面検知センサー、７……キッカー 81,82……ストッパー、９……スキッド 10……送管ローラFIG. 1 is an explanatory view showing an example of the structure of an apparatus for carrying out the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view showing an example of the structure of an apparatus provided in association with the apparatus of FIG. FIG. 3 is an explanatory view showing a method of supporting a pipe and a bar according to the present invention, and FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a shake state at a mounting position of each displacement sensor according to the present invention, FIGS. 5 and 6. FIG. 7 is an enlarged view of a part of FIG. 4, and FIG. 7 is an explanatory view schematically showing a bent state of the pipe and the bar. 1 ... Pipe, 21,22,23 ... Support roll 3,31,32,33,34,35,36,37,38,39 …… Displacement sensor 4 …… Computer, 5 …… Computer 61,62 ...... End face detection sensor, 7 …… Kicker 81,82 …… Stopper, 9 …… Skid 10 …… Send roller
Claims (1)
離にある２個所で支持ローラによって支持し、これら支
持ローラにより管，棒材をその軸周りに回転させつつ、
管，棒材の両端の位置ｉ（ｒ）と、これら両端の位置ｉ
（ｒ）と前記支持ローラ間にあって両端の位置ｉ（ｒ）
からそれぞれ曲り発生可能長さ以上離れた位置ｆと、こ
れらの位置ｆからそれぞれ管，棒材の中央部寄りの位置
ｇ又はｈと、管，棒材の軸方向中央位置ｔにおいてそれ
ぞれ管，棒材の外周側基準位置からの変移量を検出した
後、これらの検出値に基づいて前記各位置での管，棒材
の振れXA（X1）,XB,XC又はXD,XEを算出し、これら算出
した振れXA（XI）,XB,XC又はXD,XEから、下記式により
端部曲りB1又はB2、及び全長曲りＹを算出することを特
徴とする管棒材の曲り測定方法。 位置ｈが支持ローラ位置よりも中央部側にある場合の端
部曲りB1 B1＝（XA/2）＋（XD/2） −〔（XB/2）＋（XD/2）〕・（Ｓ＋ａ）/a 但し、XA:管端の位置ｉにおける振れ XB:位置ｆにおける振れ XD:位置ｈにおける振れ S:位置ｉと位置ｆ間の距離 a:位置ｆと位置ｈ間の距離 位置ｇが支持ローラ位置よりも端部側にある場合の端部
曲りB2 B2＝（XA/2）−（XC/2） −〔（XB/2）＋（XC/2）〕・（Ｓ＋ａ）/a 但し、XC:位置ｇにおける振れ 全長曲りＹ Ｙ＝〔（XA＋X1）/4〕＋（XE/2） 但し、XA:一方の管端における振れ XI:他方の管端における振れ XE:軸方向中央位置における振れ1. A pipe and a rod are supported by support rollers at two locations at a predetermined equal distance from both ends thereof, and the pipe and the rod are rotated around their axes by these support rollers,
Positions i (r) at both ends of the pipe and bar and positions i at both ends
(R) is located between the support roller and the positions i (r) at both ends.
From the positions f and the positions g or h closer to the center of the pipe and the bar, respectively, and at the axial center positions t of the pipe and the bar, respectively. After detecting the displacement amount from the outer peripheral side reference position of the material, based on these detected values, the deflection of the pipe and bar material at each of the above-mentioned positions X A (X 1 ), X B , X C or X D , X E is calculated, and from these calculated shakes X A (X I ), X B , X C or X D , X E , the end bend B 1 or B 2 and the full length bend Y are calculated by the following formulas. A characteristic method for measuring the bending of tube rods. End bend when position h is closer to the center than the support roller position B 1 B 1 = (X A / 2) + (X D / 2)-[(X B / 2) + (X D / 2 )] ・ (S + a) / a where X A : runout at position i of pipe end X B : runout at position f X D : runout at position h S: distance between position i and position a: position f and position Distance between h End bend when position g is on the end side of the support roller position B 2 B 2 = (X A / 2)-(X C / 2)-[(X B / 2) + ( X C / 2)] ・ (S + a) / a where X C : Runout at position g Total length bend Y Y = [(X A + X 1 ) / 4] + (X E / 2) where X A : One Deflection at pipe end X I : Deflection at other pipe end X E : Deflection at axial center position
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP62080770A JPH0758189B2 (en) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | Measuring method of bending of tube rod |
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| JPS63246607A JPS63246607A (en) | 1988-10-13 |
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1987
- 1987-03-31 JP JP62080770A patent/JPH0758189B2/en not_active Expired - Fee Related
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