JPH08169053A - 自動テープ巻き装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 相互に突き合せ回転させながら搬送される鋼
管の突き合せ部に一定幅だけテープを巻き付ける装置を
提供する。 【構成】 鋼管搬送スキューローラ２０に回転しながら
搬送される鋼管３の突き合わせ部と搬送速度を検出し、
リニアスライドテーブルを鋼管３と同期走行させる。リ
ニアスライドテーブル２５上に、鋼管３外面にテープ１
１を貼付けるテープ吸着パット３２と、テープ１１を供
給するテープリール３０と、テープ１１を切断するテー
プカッター３４とを設け、鋼管３突き合せ部に追従して
テープ１１を巻付ける。 【効果】 自動的に鋼管突き合せ部にテープを巻き付け
る事ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼管の突き合せ部また
は鋼管の中間部においてもその位置を特定してテープを
巻き付けることが可能な自動テープ巻き装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋼管外周に樹脂を被覆した樹脂被
覆鋼管は、鋼管を突き合せ状態にして連続で樹脂被覆作
業を行うが、この作業中に該被覆樹脂剤が鋼管の突き合
せ部から内部に侵入することがある。従って、該被覆樹
脂剤の侵入を防止するため、鋼管外周樹脂被覆作業に先
立ち、テープを鋼管の突き合せ部に巻く必要がある。ま
た、樹脂被覆鋼管がガス管あるいは水道管として現場で
敷設される際は、突き合せ溶接のため当該樹脂被覆を突
き合せ溶接部のみ剥がす必要があり、その樹脂被覆の剥
離を容易にするため鋼管突き合わせ部にテープ巻きが行
われる。

【０００３】従来の自動テープ巻き装置は、図６（側面
図）および図７（平面図）に示す特公平２ー１１５０７
号公報に開示されている。

【０００４】図６および図７において、２はモータ１に
よって駆動されるターニングローラである。鋼管３はタ
ーニングローラ２に支持されて回転する。鋼管３の長さ
方向に平行に台車レール４が敷設されており台車レール
４上を台車５が走行する。台車５上に支柱７が立設され
ており、支柱７にアーム８が垂直面上を回動自在に取り
付けられている。アーム８の先端には、タッチローラ１
０が取り付けられている。

【０００５】テープリール９がアーム８の中程に回転自
在に取り付けられており、ターニングローラ２の回転に
より鋼管３が回転すると、テープ１１はテープリール９
を引っ張るから、テープリール９は回転してテープリー
ル９に巻き付けられたテープ１１はテープリール９から
引き出されて、鋼管３の外周に巻き付けられる。

【０００６】ここにタッチローラ１０は鋼管３の長さ方
向に対して所定角度だけ傾けてアーム８に取り付けられ
ているので、鋼管３の回転時にタッチローラ１０が台車
レール４の方向に力を受けるから、この力によって台車
５は自動的に鋼管３の軸方向に移動させられる。従って
テープ１１は鋼管３の外周に螺旋状に巻き付けられる構
造となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来の自動テープ巻き付け装置は、回転する鋼管
の外周の全域にテープを螺旋状に巻き付けるものであ
る。

【０００８】回転しながら搬送される鋼管の長さ方向の
或る一点を特定して、その部分のみにテープを重ねて巻
き付けるためには、台車の走行を鋼管の搬送速度と同期
させるべくタッチローラの角度を設定する必要があっ
た。

【０００９】しかしながら、この設定が極めて困難なた
め、本願が目的とする鋼管外周樹脂被覆作業における鋼
管突き合せ部へのテープ巻き付けには使用することはで
きなかった。

【００１０】本発明はこの様な事情を考えてなされたも
ので、鋼管樹脂被覆工程のオンラインにおいて、回転し
ながら鋼管の長さ方向に搬送される鋼管の突き合せ部に
テープを螺旋状に巻き付ける事とともに、直上重ね巻き
付けも可能とする、省力化された同期走行式自動テープ
巻き装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る自動テープ
巻き装置は、相互に突き合わされて回転しながら長手方
向に搬送される鋼管の突き合わせ部にテープを巻き付け
る自動テープ巻き装置であって、鋼管の搬送速度を検出
する鋼管速度検出装置と、鋼管の突き合わせ部（継目
部）を検出する鋼管継目検出装置と、スキューコンベア
ーに平行に走行自在なリニアスライドテーブルと、鋼管
速度検出装置と鋼管継目検出装置の出力に基づき、リニ
アスライドテーブルの速度を制御して鋼管の突き合わせ
部とテープ巻付け装置（以下に説明するテープリール、
テープ吸着パット機構、テープ切断装置とを有してな
り、鋼管にテープを巻き付ける装置）の中心を所定の間
隔とし、その後、リニアスライドテーブルの速度を鋼管
搬送速度と所定の差又は所定の比率に制御するリニアス
ライドテーブル速度制御装置と、リニアスライドテーブ
ル上に設けられた、鋼管の外周面へのテープ巻き付け時
に、テープの張力を調整する回転抵抗力が調整可能であ
るテープリールと、リニアスライドテーブル上に設けら
れた、鋼管の外周面へのテープ巻き付け終了後に巻き付
け余長部を支持し更に切断された前記テープの端末を支
持し、さらに、次のテープ巻き付け時に支持状態の前記
テープの端末を鋼管の外周面へ押し付けるテープ吸着パ
ット機構と、該リニアスライドテーブル上に設けられ
た、鋼管の外周面へのテープ巻き付け終了後に巻き付け
余長部を切断するテープ切断機構と、を具備して成るこ
とを特徴とする。

【００１２】

【作用】この発明においては、相互に突き合わされた鋼
管は鋼管搬送スキューローラからなるローラ式コンベヤ
上を回転しながら鋼管の長さ方向に搬送される。鋼管の
搬送速度が鋼管搬送速度検出装置により、鋼管の突き合
わせ部が鋼管継目検出装置により検出される。これらの
信号に基づき、リニアスライドテーブル速度制御装置に
より、鋼管の突き合わせ部とテープ巻付け装置の中心
が、所定の間隔になるように制御され、その後巻付けが
開始される。巻付け中においては、リニアスライドテー
ブル速度制御装置により、リニアスライドテーブルの速
度が鋼管の搬送速度と所定の差又は所定の比率になるよ
うに制御される。速度差が零即ち速度比率が１の場合に
は、リニアスライドテーブルの速度と鋼管の搬送速度が
同期するので、一定位置において継目に沿ってテープの
巻付けが行なわれる。速度差が零でない場合即ち比率が
１で無い場合には、テープが一定のスキューを持って鋼
管の上に巻かれる。この場合には、巻き始めと巻き終わ
りの位置を調整することにより、テープが継目をカバー
して所定の範囲に巻かれるようにすることができる。リ
ニアスライドテーブルが鋼管と所定の速度差又は所定比
率の速度で走行中に、テープ吸着パット機構により鋼管
突き合せ部にテープを貼り付け、前記鋼管の回転により
鋼管突き合せ部にテープを巻き付け、さらに、前記テー
プ切断機構により前記テープを切断することにより人手
を介すること無く鋼管の突き合せ部にテープを巻き付け
ることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の自動テープ巻き装置の一実施
例を図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１は、本発明の一実施例の自動テープ巻
き装置を装備した鋼管外周樹脂被覆設備の要部を示す平
面図である。

【００１５】図２は本発明の一実施例の自動テープ巻き
装置を装備した鋼管外周樹脂被覆設備の要部を示す正面
図である。

【００１６】図３は本発明の一実施例の同期走行式自動
テープ巻き装置の側面図である。

【００１７】図４は本発明の一実施例の同期走行式自動
テープ巻き装置の平面図である。

【００１８】図１〜図４において、２０は鋼管搬送スキ
ューローラであり、鋼管３を支持し回転させながら鋼管
３の長手方向（Ｘ方向）に鋼管３を搬送する。

【００１９】２１ａ、２１ｂは、透過型レーザー判別セ
ンサー発光部であり、透過型レーザー判別センサー受光
部２２ａ、２２ｂに向かって透過型レーザー光を発射す
る。

【００２０】先行する鋼管３ａと後行の鋼管３ｂとの突
き合わせ部３ｃの隙間を検出する前記透過型レーザー判
別センサー発光部２１ａ、２１ｂおよび透過型レーザー
判別センサー受光部２２ａ、２２ｂは、１ｍ間隔に２個
設けてあり、鋼管の突き合せ部３ｃが２点間を移動する
のに要する時間より鋼管３の搬送速度が算出される。

【００２１】本実施例では、透過型レーザー判別センサ
ーを採用したが、光電式判別センサーでも可能であり、
また、搬送される先行の鋼管３ａと後行の鋼管３ｂとの
突き合せ部３ｃの段差を反射レーザによって検出する反
射型レーザ変位計、または超音波式距離計または電磁式
距離計等の非接触センサーでも可能であることは勿論で
ある。尚、２３は接触式の鋼管回転速度検出器である。
鋼管３の搬送速度は、鋼管回転速度検出器２３と設定ス
キュー角から求めてもよい。

【００２２】図３、図４において、２５は、リニアスラ
イドテーブルである。また、２６は、リニアスライドテ
ーブル駆動モータであり、さらに、２７はリニアスライ
ドテーブル駆動速度検出器でありエンコーダー等を内蔵
している。

【００２３】２４は、直角方向リニアスライドテーブル
であり、２８は、直角方向リニアスライドテーブル駆動
モータである。２９は、直角方向リニアスライドテーブ
ル駆動位置検出器であり同様にエンコーダー等を内蔵し
ている。

【００２４】直角方向リニアスライドテーブル２４の上
にテープリール３０が取り付けられている。テープリー
ル３０はトルク調整付軸３１に支持されている。

【００２５】また、直角方向リニアスライドテーブル２
４上には、吸着パット機構が設けられ、該吸着パット機
構は吸着パット３２を上部に支持した吸着パットシリン
ダ３３が設けられており、吸着パット３２を吸着パット
シリンダ３３で上下動させることにより、吸着パット３
２がテープリール３０より引き出されたテープ１１を吸
着する。

【００２６】さらに、テープ切断機構は、カッター３４
とカッターシリンダ３５とからなりカッター３４がテー
プ１１の直角方向に上昇しテープ巻き付け後の余長部を
切断する。

【００２７】テープ１１の切断後、端末押え板３８によ
ってテープ１１の端末が鋼管３の外周に貼付けられる。
更にテープリール３０に近接してテープ残量検出器４０
が設置されており、テープ１１の残量が少なくなると警
報を発する。

【００２８】尚、直角方向リニアスライドテーブル２４
は、作動時に鋼管３の直下にあるテープ吸着パット３２
やテープカッター３４をテープ巻き付け時に退避させる
ために設けられている。また、必要に応じてガイドロー
ラ３６を設けてもよい。

【００２９】図５は、本発明の制御部の構成と機能を示
すブロック図である。４１は制御装置で、直角方向リニ
アスライドテーブル２４に搭載されている。鋼管搬送速
度検出装置４３は、２点の透過型レーザー判別センサー
受光部２２ａ、２２ｂからの信号を受けて鋼管３の突き
合わせ部３ｃが２点間を移動するのに要する時間より鋼
管３の搬送速度を算出する。

【００３０】鋼管３の突き合わせ部（継目位置）の検出
信号と鋼管３の搬送速度信号は、制御装置４１に送ら
れ、突き合わせ部がトラッキングされる。そして、制御
装置４１は、テープ巻付け装置の中心位置が、鋼管３の
突き合わせ部から所定の位置に来るようにリニアスライ
ドテーブル２５の速度を調整する。テープ巻付け装置の
中心位置が、鋼管３の突き合わせ部から所定の位置に来
たとき、リニアスライドテーブル２５の速度を、鋼管３
の搬送速度と所定の差又は所定の比とするとともに、テ
ープ巻付け装置にテープの巻付けを開始させる。制御装
置制御装置４１からの信号により、リニアスライドテー
ブル駆動モータ２６が駆動されて、リニアスライドテー
ブル２５が所定の速度で移動する。

【００３１】この際、鋼管３の長手方向の移動速度とリ
ニアスライドテーブル２５の移動速度とを一致させる
と、テープ１１は完全に重なり合って巻き付けられ、速
度差を設けると螺旋状に巻き付けられる。この螺旋の勾
配を制御装置４１にプリセットしておくことによって、
鋼管３の長手方向の移動速度とリニアスライドテーブル
２５の移動速度と鋼管３の移動速度との速度差又は速度
比が決定されて、所定の勾配の螺旋状にテープ１１が巻
き付けられる。

【００３２】制御装置４１からテープ巻付け開始指令が
出されると、吸着パット３２が吸着パットシリンダ３３
によって押し上げられてテープ１１を鋼管３の外周に貼
り付ける。数秒後に、吸着パットシリンダ３３を後退さ
せて、吸着パット３２を下降させる。

【００３３】次に、直角方向リニアスライドテーブル２
４を移動させて数十ｃｍ後退させて待機させる。鋼管３
はスキューしながら搬送されているので、テープは鋼管
３の回転に従って鋼管３の継目に巻き付けられていく。
鋼管３の回転数が所定の回数に達すると、吸着パット３
２を押し上げて、テープ１１を再度吸着すると同時に、
カッターシリンダ３５によってカッター３４を押し上
げ、テープ巻き付け後の余長部を切断する。テープ１１
を再度吸着しそこなった場合とテープの余長部の切断を
し損なった場合とには、非常停止機構が作動して鋼管外
周樹脂被覆設備全体が非常停止する。さらに、テープ１
１の切断後、端末押さえ板３８を鋼管３に押し付け、テ
ープ１１の端部を鋼管３に貼付けした後、直角方向リニ
アスライドテーブル２４は、所定の待機位置まで後退す
る。

【００３４】テープ吸着パット３２やテープカッター３
４の位置は、鋼管３に臨んでいればどの位置であっても
よい。従って、直角方向リニアスライドテーブル２４は
鋼管３の上方に略水平であっても、また、鋼管３の側方
で略垂直であっても良い。このとき、直角方向リニアス
ライドテーブル２４はスキューローラ２０との干渉がな
くなるため、直角方向リニアスライドテーブル２４は、
長い範囲を移動することができ、一方、スキューローラ
２０の間隔は狭くすることができる。

【００３５】本発明の実施例によると、鋼管搬送スキュ
ーローラ２０が回転することによって、鋼管３を順次突
き合わせた状態で回転させつつ長手方向に搬送する鋼管
樹脂被覆設備において、非接触センサーにより鋼管３の
突き合せ部３ｃを検出するとともに、正確に鋼管３の長
手方向の搬送速度を算出し、これと所定の速度差又は速
度比を持って自動テープ巻き装置を走行させ、鋼管３の
突き合せ部３ｃに特定してテープ１１を巻き付ける事が
可能となったので、鋼管樹脂被覆設備を停止することな
く、テープ１１を巻き付ける作業が行えることとなっ
た。

【００３６】更に、鋼管３の搬送速度と回転速度および
リニアスライドテーブル２５の走行速度を選ぶことによ
ってテープを種々の勾配で螺旋状に巻き付けることもで
きることとなった。

【００３７】

【発明の効果】この発明は、以上説明したとおり、鋼管
を連続して相互に突き合わせて回転させながら搬送し、
鋼管の突き合せ部を自動的に且つ正確に検出して突き合
せ部にテープを巻き付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例である自動テープ巻き装置の
正面図である。

【図２】本発明の１実施例である自動テープ巻き装置を
設置した鋼管外面樹脂被覆設備の平面図である。

【図３】本発明の１実施例である自動テープ巻き装置を
設置した鋼管外面樹脂被覆設備の側面図である。

【図４】本発明の１実施例である自動テープ巻き装置の
平面図である。

【図５】本発明の１実施例である制御部の機能を示すブ
ロック図である。

【図６】従来の自動テープ巻き装置の正面図である。

【図７】従来の自動テープ巻き装置の平面図である。

【符号の説明】

１ モータ ２ ターニングローラ ３ 鋼管 ３ａ 先行鋼管 ３ｂ 後行鋼管 ３ｃ 突き合せ部 ４ 台車レール １１ テープ ２０ 鋼管搬送スキューローラ ２１ａ 透過型レーザー判別センサー発光部 ２２ａ 透過型レーザー判別センサー受光部 ２３ 鋼管回転速度検出器 ２４ 直角方向リニアスライドテーブル ２５ リニアスライドテーブル ２６ リニアスライドテーブル駆動モータ ２７ リニアスライドテーブル駆動速度検出器 ２８ 直角方向リニアスライドテーブル駆動モータ ２９ 直角方向リニアスライドテーブル駆動位置検出
器 ３０ テープリール ３１ トルク調整付軸 ３２ 吸着パット ３３ 吸着パットシリンダ ３４ カッター ３５ カッターシリンダ ３６ ガイドローラ ３８ 端末押さえ板 ３９ 端末押さえシリンダ ４０ テープ残量検出器 ４１ 制御装置 ４２ 突き合せ部判定手段 ４３ 鋼管搬送速度検出装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に突き合わされて回転しながら長手
   方向に搬送される鋼管の突き合わせ部にテープを巻き付
   ける自動テープ巻き装置であって、(a) 鋼管の搬送速度
   を検出する鋼管速度検出装置と、(b) 鋼管の突き合わせ
   部（継目部）を検出する鋼管継目検出装置と、(c) スキ
   ューコンベアーに平行に走行自在なリニアスライドテー
   ブルと、(d) 鋼管速度検出装置と鋼管継目検出装置の出
   力に基づき、リニアスライドテーブルの速度を制御して
   鋼管の突き合わせ部とテープ巻付け装置の中心を所定の
   間隔とし、その後、リニアスライドテーブルの速度を鋼
   管搬送速度と所定の差又は所定の比率に制御するリニア
   スライドテーブル速度制御装置と、(e) リニアスライド
   テーブル上に設けられた、鋼管の突き合わせ部の外周面
   へのテープ巻き付け時に、テープの張力を調整する回転
   抵抗力が調整可能であるテープリールと、(f) リニアス
   ライドテーブル上に設けられた、鋼管の突き合わせ部の
   外周面へのテープ巻き付け終了時に巻き付け余長部を切
   断するテープ切断機構と、(g) リニアスライドテーブル
   上に設けられ、鋼管の突き合わせ部の外周面へのテープ
   巻き付け終了時に巻き付け余長部を支持し、更に該巻き
   付け余長部が切断された後も該巻き付け余長部の前記テ
   ープリール側のテープ端末を支持し、更に次のテープ巻
   き付け時には支持状態の該テープ端末を前記鋼管の次の
   突き合わせ部の外周面へ押し付けるテープ吸着パット機
   構と、を具備して成ることを特徴とする自動テープ巻き
   装置。