JPH09239442A - ねじ締め付け完了位置の検出及び表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ねじ締め付け完了位置の検出，マーキングを
機械的に行う。 【解決手段】 所定位置に停止された油井管２を回転装
置１３によってその場で回転させる。スクロールチャッ
ク１６によって保持したリングゲージ１４を油井管２の
端面に相対配置する。リングゲージ１４は、接離移動機
構１７によって油井管２の回転に応じてその端面に対し
て接離移動可能とするとともに、高さ位置調整機構１９
によって油井管２の径に応じて芯合わせできるようにす
る。また、リングゲージ１４は、油井管２の偏心に追従
し、リングゲージ１４の油井管２端部への嵌め合いを容
易にするため、フローティングスプリング２０が介設さ
れている。リングゲージ１４と油井管２との嵌め合い完
了位置を検出するために、リングゲージ１４に鋼製リン
グ１４ｂを内装し、かつ、トルクセンサー２１を設け
る。リングゲージ１４の先端上方に常時位置すべくマー
キング装置２２を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油井管の端
部に設けられたテーパねじのように、シール機能を持つ
ねじの締め付け完了位置を検出し、その検出位置をマー
キングする装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば油井管の場合、出荷先によって
は、その端部に設けられたテーパねじの締め付け完了位
置をマーキングすることが要求される場合がある。この
締め付け完了位置の検出及びマーキング手段として、従
来は、作業者が、図２に示すように、ストップマークゲ
ージ１を油井管２の端部に設けられたテーパねじ部２ａ
に嵌め合わせることで円周方向の位置を検出し、その検
出位置にマーキングするという人為的作業によって行っ
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記締め付
け完了位置の検出及びマーキングをオンラインで行う場
合、従来のような人為的作業に頼っていた場合には、常
時、作業者を検出及びマーキング位置に配置しておく必
要がある。加えて、この人為的な作業では、検出，マー
キングに時間がかかるので、ラインの能率が低下する。

【０００４】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、従来、人為的作業に頼っていた締
め付け完了位置の検出，マーキングを機械的に行える装
置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明のねじ締め付け完了位置の検出及び表示
装置は、所定位置に停止された材料をその場で回転させ
る装置と、前記材料の端面に相対配置されたリングゲー
ジと、このリングゲージを保持するとともに、材料の回
転に応じて端面に対して接離移動させる機構と、材料の
径に応じて前記リングゲージを芯合わせするための高さ
位置調整機構と、材料の偏心に追従し、リングゲージの
材料端部への嵌め合いを容易にするフローティング機構
と、リングゲージと材料との嵌め合い完了位置を検出す
る機構と、前記リングゲージの先端上方に常時位置すべ
く配置されたマーキング装置を備えているのであり、必
要に応じて、材料の軸方向位置を検出し、材料を所定位
置で停止させる機構を設置しているのである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明のねじ締め付け完了位置の
検出及び表示装置は以下のような構成を採用している。
先ず、回転装置によって所定位置に停止された材料をそ
の場で回転させ、この材料の端面にリングゲージを相対
配置する。このリングゲージは、例えば割り出し台，ス
クロールチャックを介して保持されるとともに、例えば
サーボモータによって正逆回転されるボールねじによっ
て材料の回転に応じて端面に対して接近移動させ、リン
グゲージを材料の端部に嵌め合わせる。

【０００７】この時、材料の径に応じてリングゲージと
材料の芯合わせを行うために、リングゲージは高さ位置
調整機構によって上下動可能に設置されるとともに、そ
の場で回転する材料の偏心に追従し、リングゲージの材
料端部への嵌め合いを容易にするために、フローティン
グ機構を介在させている。

【０００８】リングゲージと材料との嵌め合いが完了す
ると、その位置を例えばリングゲージに内装した鋼製リ
ングとトルクセンサーによって検出し、この検出した位
置をリングゲージの先端上方に常時位置すべく配置され
たマーキング装置でマーキングする。ところで、前記材
料を所定位置で停止するには、作業者がストッパー等を
用いて人為的に停止させても、また、材料の軸方向位置
を検出し、材料を所定位置で停止させる機構を設置して
もよい。

【０００９】

【実施例】以下、本発明のねじ締め付け完了位置の検出
及び表示装置を図１に示す一実施例に基づいて説明す
る。図１は本発明のねじ締め付け完了位置の検出及び表
示装置の概略構成を示す正面図である。

【００１０】図１において、１１は本発明のねじ締め付
け完了位置の検出及び表示装置であり、例えば次のよう
な装置構成である。１２は例えば油井管２を所定位置で
停止させるべく、油井管２の軸方向位置を検出する検出
子であり、この検出子１２によって位置を検出され、所
定位置に停止された油井管２は、例えばその外周をウレ
タンゴムでライニングされ、所定の間隔を存して配置さ
れた２個で対をなす管回転ローラ１３ａと、これら管回
転ローラ１３ａの上方位置に配置され、対をなす管回転
ローラ１３ａ上に位置する油井管２をその上方から押さ
える押さえローラ１３ｂとで構成される回転装置１３に
よってその場で回転される。管回転ローラ１３ａの回転
は例えばインバータによって速度が制御され、嵌め合い
完了位置で瞬時に停止できるように、ブレーキが取り付
けられている。なお、この押さえローラ１３ｂの外周も
ウレタンゴムでライニングされている。

【００１１】１４は移動フレーム１８上の割り出し台１
５に取り付けられたスクロールチャック１６に保持され
たリングゲージであり、前記油井管２の端面に相対すべ
く配置されている。このリングゲージ１４は、油井管２
のテーパねじ部２ａに嵌合する雌ねじ１４ａを内周面に
設けているが、嵌合時の焼き付きを防止するために、雌
ねじ１４ａは例えば高分子系プラスチックで形成されて
いる。また、このリングゲージ１４の内周奥部には鋼製
リング１４ｂが内装され、締め付け完了位置の位置決め
精度を確保できるようにしている。なお、この雌ねじ１
４ａは、油井管２のテーパねじ部２ａとは干渉量を零と
し、位置決めは例えば油井管２の端面とねじの３°面で
行う。

【００１２】１７は前記リングゲージ１４を油井管２の
回転に応じ、その端面に対して接離移動させる機構であ
り、この接離移動機構１７として、本実施例ではエンコ
ーダ１７ａを有するサーボモータ１７ｂでボールねじ１
７ｃを正逆回転させ、このボールねじ１７ｃに螺合する
ナット体（図示省略）を備えた移動フレーム１８を油井
管２に対して接離移動させるものを開示している。そし
て、本実施例では、この接離移動を円滑に行えるよう
に、ＬＭガイド１７ｄを採用したものを開示している。

【００１３】１９は油井管２の径に応じて前記リングゲ
ージ１４を芯合わせするための高さ位置調整機構であ
り、例えばねじジャッキによって前記接離移動機構１
７，移動フレーム１８ごとリングゲージ１４を昇降動さ
せるものが採用される。また、２０はフローティング機
構であるフローティングスプリングであり、リングゲー
ジ１４が油井管２の偏心に追従し、その雌ねじ１４ａを
油井管２のテーパねじ部２ａに嵌め合わせる際、その嵌
め合いを容易にするために設置されている。

【００１４】２１はリングゲージ１４と油井管２との嵌
め合い完了位置を検出する機構のうち、周方向のトルク
を検出するトルクセンサーである。この嵌め合い完了位
置検出機構は、例えば軸方向は油井管２の端面と鋼製リ
ング１４ｂとのアースによるスイッチ作用を活用し、一
方、周方向は５〜１０kgでON,OFFするロードセルで調節
できるリミットスイッチを有し、トルクと軸方向位置の
両方でモニタリングできるものが採用される。

【００１５】２２は前記リングゲージ１４の先端上方に
常時位置すべく、移動フレーム１８に配置されたマーキ
ング装置であり、例えばシリンダ装置２２ａのロッド端
にマーキングスタンプ２２ｂを取り付けた構成である。
なお、マークはその後の燐酸処理工程において不鮮明に
ならない塗料を使用することは言うまでもない。

【００１６】本発明のねじ締め付け完了位置の検出及び
表示装置１１は上記したような構成であり、本実施例で
はこのねじ締め付け完了位置の検出及び表示装置１１を
リトラクトレール２３に案内されて２ｍ程度後退可能に
構成し、他品種製造時に作業性を阻害しないものを開示
している。

【００１７】次に、上記した本発明のねじ締め付け完了
位置の検出及び表示装置１１を用いて、油井管２のテー
パねじ部２ａにおける締め付け完了位置を検出し、その
検出位置にマーキングする方法を説明する。

【００１８】先ず、作業開始前に従来のストップマーク
ゲージを用い、今回、ねじ締め付け完了位置にマーキン
グしようとする種類（大きさ）の油井管２のテーパねじ
部２ａにおける締め付け完了位置にけがきを入れ、標準
の油井管２とする。そして、この標準の油井管２をリン
グゲージ１４の所定位置（締め付け完了位置）まで嵌め
込んだ後、油井管２の前記けがきを入れた位置をマーキ
ングスタンプ２２ｂの位置に合わせ、この位置でリング
ゲージ１４をスクロールチャック１６に固定する。

【００１９】前記したようにして事前の準備を完了する
と、マーキングしようとする油井管２をオンラインで本
発明のねじ締め付け完了位置の検出及び表示装置１１ま
で搬送してくる。搬送されてきた油井管２は、検出子１
２によって軸方向位置を検出され、所定位置で停止され
る。

【００２０】所定位置で停止された油井管２に対し、押
さえローラ１３ｂが下降して管回転ローラ１３ａとで油
井管２を挟み、油井管２をその場で回転させる。次に、
サーボモータ１７ｂを作動させ、前記回転する油井管２
の端面に対してリングゲージ１４を接近移動させ、リン
グゲージ１４を油井管２に嵌め込む。このリングゲージ
１４の高さは、マーキングする油井管２の外径に応じて
高さ位置調整機構１９によって予め調整されている。ま
た、リングゲージ１４を油井管２に嵌め込む際、回転す
る油井管２の端面が偏心していても、フローティングス
プリング２０の作用によって油井管２の偏心に追従する
ので、リングゲージ１４は容易に油井管２の端部に嵌め
合わされる。

【００２１】リングゲージ１４と油井管２との嵌め合い
が完了すると、その位置はリングゲージ１４に内装した
鋼製リング１４ｂとトルクセンサー２１によって検出さ
れ、その検出位置で管回転ローラ１３ａの回転とサーボ
モータ１７ｂの作動が瞬時に停止される。そして、シリ
ンダ装置２２ａのロッドを出動作させ、停止した油井管
２のねじ締め付け完了位置に、マーキングスタンプ２２
ｂを押し付け、マーキングを施す。

【００２２】マーキングを施した後はサーボモータ１７
ｂを再度作動させ、油井管２の端面に対してリングゲー
ジ１４を離反移動させるとともに、押さえローラ１３ｂ
を上昇させて油井管２を次工程に送り、次の油井管２の
マーキングに備える。

【００２３】なお、リングゲージ１４の摩耗による周方
向の位置ずれを修正するため、一定の作業本数ごとに従
来のストップマークゲージを用いて締め付け完了位置に
けがきを入れ、許容範囲を超えないように、割り出し台
１５を用いてリングゲージ１４を周方向に回動調整し、
修正する。この調整作業は、プリセットカウンターによ
り作業本数を管理すれば、無調整で長時間マーキング作
業を行い、マーキング精度が悪くなることを防止でき
る。

【００２４】なお、本発明のねじ締め付け完了位置の検
出及び表示装置１１を構成する回転装置１３，接離移動
機構１７，高さ位置調整機構１９，フローティング機
構，マーキング装置２２は、本実施例で開示したものに
限らず、例えば、高さ位置調整機構１９としてシリンダ
装置を使用する等、適宜の機構を採用してもよいことは
言うまでもない。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のねじ締め
付け完了位置の検出及び表示装置は、従来、人為的作業
に頼っていた締め付け完了位置の検出，マーキングを機
械的に行えるので、作業時間が短縮できて作業能率が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のねじ締め付け完了位置の検出及び表示
装置の概略構成を示す正面図である。

【図２】従来のねじ締め付け完了位置の検出及び表示作
業を説明する図で、（ａ）は要部断面図、（ｂ）は平面
図である。

【符号の説明】

２ 油井管 １１ ねじ締め付け完了位置の検出及び表示装置 １２ 検出子 １３ 回転装置 １４ リングゲージ １６ スクロールチャック １７ 接離移動機構 １９ 高さ位置調整機構 ２０ フローティングスプリング ２１ トルクセンサー ２２ マーキング装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定位置に停止された材料をその場で回
   転させる装置と、前記材料の端面に相対配置されたリン
   グゲージと、このリングゲージを保持するとともに、材
   料の回転に応じて端面に対して接離移動させる機構と、
   材料の径に応じて前記リングゲージを芯合わせするため
   の高さ位置調整機構と、材料の偏心に追従し、リングゲ
   ージの材料端部への嵌め合いを容易にするフローティン
   グ機構と、リングゲージと材料との嵌め合い完了位置を
   検出する機構と、前記リングゲージの先端上方に常時位
   置すべく配置されたマーキング装置を備えたことを特徴
   とするねじ締め付け完了位置の検出及び表示装置。
2. 【請求項２】 材料の軸方向位置を検出し、材料を所定
   位置で停止させる機構を設置したことを特徴とする請求
   項１記載のねじ締め付け完了位置の検出及び表示装置。