JPH11277147A - シーム位置検出方法および造管装置 - Google Patents
シーム位置検出方法および造管装置Info
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- JPH11277147A JPH11277147A JP10053998A JP10053998A JPH11277147A JP H11277147 A JPH11277147 A JP H11277147A JP 10053998 A JP10053998 A JP 10053998A JP 10053998 A JP10053998 A JP 10053998A JP H11277147 A JPH11277147 A JP H11277147A
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Abstract
(57)【要約】
【課 題】 接合管シーム部の位置を高精度にしかも簡
素な装置で検出できるシーム位置検出方法および該方法
の実施に好適な造管装置を提供する。 【解決手段】 オープン管両エッジ部を加熱・接合して
成形した管10の円周方向温度分布を走査型放射温度計１
により測定し、この測定値に基づいて前記接合により形
成されたシーム部の管周方向位置を検出する。
素な装置で検出できるシーム位置検出方法および該方法
の実施に好適な造管装置を提供する。 【解決手段】 オープン管両エッジ部を加熱・接合して
成形した管10の円周方向温度分布を走査型放射温度計１
により測定し、この測定値に基づいて前記接合により形
成されたシーム部の管周方向位置を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シーム位置検出方
法および造管装置に関し、詳しくは、オープン管両エッ
ジ部を加熱・接合して成形した管を対象として、前記接
合によって形成されたシーム部の管周方向位置を検出す
る方法、および、この方法の実施に適した造管装置に関
する。
法および造管装置に関し、詳しくは、オープン管両エッ
ジ部を加熱・接合して成形した管を対象として、前記接
合によって形成されたシーム部の管周方向位置を検出す
る方法、および、この方法の実施に適した造管装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】溶接鋼管等の接合管は、一般に、帯鋼等
のスケルプをオープン管に成形し、次いでその両エッジ
部を高周波電流等により加熱し、スクイズロールスタン
ド等の圧接スタンドにより加圧・接合するという方法に
よって、円周方向に閉じた管として成形される。接合に
よって閉じ合わされた（縫い合わされた）部分はシーム
部とよばれる。なお、シーム部以外の部分を母材部とい
う。
のスケルプをオープン管に成形し、次いでその両エッジ
部を高周波電流等により加熱し、スクイズロールスタン
ド等の圧接スタンドにより加圧・接合するという方法に
よって、円周方向に閉じた管として成形される。接合に
よって閉じ合わされた（縫い合わされた）部分はシーム
部とよばれる。なお、シーム部以外の部分を母材部とい
う。
【０００３】また、次工程で絞り圧延する場合、接合前
に集中的に加熱されて高温になっているシーム部を高温
状態のままにして接合管を圧延すると、管周方向に変形
抵抗差が生じ、圧延仕上がり寸法精度が悪くなるので、
接合後にシーム冷却を行い、圧延前の管の円周方向（管
周方向）温度分布の均一化が図られている。かかる絞り
圧延は、大抵の場合、熱間（900 ℃程度以上）あるいは
温間（150℃程度〜850 ℃程度）で行われるから、前記
シーム冷却はシーム部のみを狙って行われる。その圧延
に適した熱間温度あるいは温間温度に調整されている母
材部にまで冷却が及ぶと、母材部の変形抵抗が過大とな
って圧延に支障をきたすからである。
に集中的に加熱されて高温になっているシーム部を高温
状態のままにして接合管を圧延すると、管周方向に変形
抵抗差が生じ、圧延仕上がり寸法精度が悪くなるので、
接合後にシーム冷却を行い、圧延前の管の円周方向（管
周方向）温度分布の均一化が図られている。かかる絞り
圧延は、大抵の場合、熱間（900 ℃程度以上）あるいは
温間（150℃程度〜850 ℃程度）で行われるから、前記
シーム冷却はシーム部のみを狙って行われる。その圧延
に適した熱間温度あるいは温間温度に調整されている母
材部にまで冷却が及ぶと、母材部の変形抵抗が過大とな
って圧延に支障をきたすからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、絞り圧延機ス
タンドによる圧延では、軸方向及び径方向の圧延力のみ
ならず円周方向の回転力も不可避的に作用するため、こ
の回転力により管が回転する結果、シーム部が蛇行する
現象（シームねじれ）が起こりやすい。このシームねじ
れの発生を完全に予防することは甚だ困難であるため、
定常的にシーム部の位置（シーム位置）を認識（検出）
し、ねじれ量（正規の位置からのずれ）を把握してそれ
に応じて管の位相（円周方向位置又は角度位置）を修正
すべく管体を回転（矯正）する必要がある。
タンドによる圧延では、軸方向及び径方向の圧延力のみ
ならず円周方向の回転力も不可避的に作用するため、こ
の回転力により管が回転する結果、シーム部が蛇行する
現象（シームねじれ）が起こりやすい。このシームねじ
れの発生を完全に予防することは甚だ困難であるため、
定常的にシーム部の位置（シーム位置）を認識（検出）
し、ねじれ量（正規の位置からのずれ）を把握してそれ
に応じて管の位相（円周方向位置又は角度位置）を修正
すべく管体を回転（矯正）する必要がある。
【０００５】このように、接合管の製造においては、シ
ーム位置検出が重要課題となる場合が多い。かかるシー
ム位置検出方法に関わる従来技術としては、一つには塗
料をシーム部に塗り付けて目印とする方法があるが、高
温のシーム部に塗布するには耐熱塗料の開発が必要であ
り、また、用済みの塗料を洗い落とすための余分な設備
が必要となる。また一つには、目視あるいは撮影・画像
処理による方法があるが、前記のようにシーム部は極力
平坦化されており、外観観察により位置を特定すること
は困難である。なお、画像処理の場合、装置が高価につ
くという難点もある。さらに、探傷装置による方法もあ
るが、シーム部品質の均一度に照らせば探傷にてシーム
部を検出するのは困難であり、また、装置が非常に高価
である。
ーム位置検出が重要課題となる場合が多い。かかるシー
ム位置検出方法に関わる従来技術としては、一つには塗
料をシーム部に塗り付けて目印とする方法があるが、高
温のシーム部に塗布するには耐熱塗料の開発が必要であ
り、また、用済みの塗料を洗い落とすための余分な設備
が必要となる。また一つには、目視あるいは撮影・画像
処理による方法があるが、前記のようにシーム部は極力
平坦化されており、外観観察により位置を特定すること
は困難である。なお、画像処理の場合、装置が高価につ
くという難点もある。さらに、探傷装置による方法もあ
るが、シーム部品質の均一度に照らせば探傷にてシーム
部を検出するのは困難であり、また、装置が非常に高価
である。
【０００６】また、シーム部を正確に冷却するための手
段として、特開昭60−261618号公報に、温度センサとノ
ズルとを位相を揃えて鍛接管を囲む円周方向の複数位置
に配置してなり、鍛接部（シーム部）を検出した温度セ
ンサと同位相のノズルを開いて冷却水を噴射する鍛接部
冷却装置が開示されている。しかし、この装置では、複
数の温度センサを周方向にあるピッチで固定するから、
シーム位置を正確に検出するには前記ピッチを細かくし
なければならず必然的に多数の温度センサ（ノズルも）
を必要とし、しかも、設置スペース等の制約から前記ピ
ッチには自ずと下限があり、ランダムに起こるシームね
じれに伴って変わるシーム位置が前記ピッチの中間に位
置したときにはこれを正確に検出することができない。
段として、特開昭60−261618号公報に、温度センサとノ
ズルとを位相を揃えて鍛接管を囲む円周方向の複数位置
に配置してなり、鍛接部（シーム部）を検出した温度セ
ンサと同位相のノズルを開いて冷却水を噴射する鍛接部
冷却装置が開示されている。しかし、この装置では、複
数の温度センサを周方向にあるピッチで固定するから、
シーム位置を正確に検出するには前記ピッチを細かくし
なければならず必然的に多数の温度センサ（ノズルも）
を必要とし、しかも、設置スペース等の制約から前記ピ
ッチには自ずと下限があり、ランダムに起こるシームね
じれに伴って変わるシーム位置が前記ピッチの中間に位
置したときにはこれを正確に検出することができない。
【０００７】とくに温間絞り圧延では、鍛接管の如き熱
間絞り圧延とは異なり、シーム部の冷却幅（シーム部を
中心とする管周方向の必要冷却領域）が±30mm程度とご
く狭いため、前記特開昭60−261618号公報の手段では検
出位置の信頼性に問題がある。本発明は、上記従来技術
の問題点を解決せんとするものであり、その目的は、と
くに厳しい温度調整が必要な温間絞り圧延前の接合管シ
ーム部の位置を高精度にしかも簡素な装置で検出できる
シーム位置検出方法を提供すること、および該方法の実
施に好適な造管装置を提供することにある。
間絞り圧延とは異なり、シーム部の冷却幅（シーム部を
中心とする管周方向の必要冷却領域）が±30mm程度とご
く狭いため、前記特開昭60−261618号公報の手段では検
出位置の信頼性に問題がある。本発明は、上記従来技術
の問題点を解決せんとするものであり、その目的は、と
くに厳しい温度調整が必要な温間絞り圧延前の接合管シ
ーム部の位置を高精度にしかも簡素な装置で検出できる
シーム位置検出方法を提供すること、および該方法の実
施に好適な造管装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的達成のためにな
された本発明は、オープン管両エッジ部を加熱・接合し
て成形した管の円周方向温度分布を走査型放射温度計に
より測定し、この測定値に基づいて前記接合により形成
されたシーム部の管周方向位置を検出することを特徴と
するシーム位置検出方法である。
された本発明は、オープン管両エッジ部を加熱・接合し
て成形した管の円周方向温度分布を走査型放射温度計に
より測定し、この測定値に基づいて前記接合により形成
されたシーム部の管周方向位置を検出することを特徴と
するシーム位置検出方法である。
【０００９】また、本発明は、オープン管両エッジ部を
加熱するウェルダと、加熱された前記両エッジ部を加圧
・接合する圧接スタンドと、該圧延後のシーム部を冷却
するシーム冷却装置とを有する造管装置において、さら
に、シーム冷却装置の内部および／または出側で管の円
周方向温度分布を測定する走査型放射温度計と、該温度
計の下流で管のねじれを矯正するねじれ矯正装置とを備
え、前記温度計の測定値に基づいてシーム冷却装置の冷
却能及びねじれ矯正装置の矯正動作を制御可能としたこ
とを特徴とする造管装置である。
加熱するウェルダと、加熱された前記両エッジ部を加圧
・接合する圧接スタンドと、該圧延後のシーム部を冷却
するシーム冷却装置とを有する造管装置において、さら
に、シーム冷却装置の内部および／または出側で管の円
周方向温度分布を測定する走査型放射温度計と、該温度
計の下流で管のねじれを矯正するねじれ矯正装置とを備
え、前記温度計の測定値に基づいてシーム冷却装置の冷
却能及びねじれ矯正装置の矯正動作を制御可能としたこ
とを特徴とする造管装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明によれば、オープン管両エ
ッジ部を加熱・接合して成形した管（接合管）の円周方
向温度分布を走査型放射温度計（以下、単に温度計とも
いう）により測定し、この測定値に基づいて前記接合に
より形成されたシーム部の管周方向位置を検出するよう
にしたから、例えば、図１に示すように、温度計（走査
型放射温度計）１を、シーム冷却装置２の出側に設置し
て管10のシーム部付近の管周を連続的に走査して温度を
測定することができる。温度計１は正規のシーム位置
（例えばパイプ中心）を中心としてシームねじれ量（ね
じれ角）の最大値（実績から決定）より大きい円弧範囲
を走査させるのがよい。
ッジ部を加熱・接合して成形した管（接合管）の円周方
向温度分布を走査型放射温度計（以下、単に温度計とも
いう）により測定し、この測定値に基づいて前記接合に
より形成されたシーム部の管周方向位置を検出するよう
にしたから、例えば、図１に示すように、温度計（走査
型放射温度計）１を、シーム冷却装置２の出側に設置し
て管10のシーム部付近の管周を連続的に走査して温度を
測定することができる。温度計１は正規のシーム位置
（例えばパイプ中心）を中心としてシームねじれ量（ね
じれ角）の最大値（実績から決定）より大きい円弧範囲
を走査させるのがよい。
【００１１】これにより、例えば図２に示すような、パ
イプ中心周りの管周方向温度分布（実線）が得られる。
この分布において温度のピークを示す位置が実際のシー
ム位置に対応する。よって本発明によれば、シーム位置
を紛れなく正確に検出することができる。そして、シー
ム位置のパイプ中心（正規のシーム位置）からの変位量
がシームねじれ量に対応するから、この変位量をゼロに
するようにねじれ矯正を行ってシーム部をシーム冷却装
置の冷媒到達域中心に合わせることができ、また、実際
の温度分布（実線）と理想の温度分布（破線）とのずれ
をなくすようにシーム冷却装置の冷却能を変更すること
で、シーム冷却の過不足を防止することができる。
イプ中心周りの管周方向温度分布（実線）が得られる。
この分布において温度のピークを示す位置が実際のシー
ム位置に対応する。よって本発明によれば、シーム位置
を紛れなく正確に検出することができる。そして、シー
ム位置のパイプ中心（正規のシーム位置）からの変位量
がシームねじれ量に対応するから、この変位量をゼロに
するようにねじれ矯正を行ってシーム部をシーム冷却装
置の冷媒到達域中心に合わせることができ、また、実際
の温度分布（実線）と理想の温度分布（破線）とのずれ
をなくすようにシーム冷却装置の冷却能を変更すること
で、シーム冷却の過不足を防止することができる。
【００１２】走査型放射温度計は１個でよく走査機構も
円弧上を往復させるものであればよいから、本発明は、
簡素な装置を付加するだけで実施することができる。ま
た、本発明は、例えば図３に示すように、オープン管両
エッジ部を加熱するウェルダ３と、加熱された前記両エ
ッジ部を加圧・接合する圧接スタンド４と、該圧延後の
シーム部を冷却するシーム冷却装置２とを有する造管装
置において、さらに、シーム冷却装置の内部および／ま
たは出側で管の円周方向温度分布を測定する走査型放射
温度計１と、該温度計１の下流で管のねじれを矯正する
ねじれ矯正装置６とを備え、温度計１の測定値に基づい
てシーム冷却装置の冷却能及びねじれ矯正装置の矯正動
作を制御可能とした造管装置を提供するものである。な
お、図３は温度計１をシーム冷却装置２の出側に配置し
た例を示すが、内部に配置してもよく、また内部、出側
の両方に配置してもよい。また、ねじれ矯正装置６の下
流には図示しない絞り圧延装置が配置される。
円弧上を往復させるものであればよいから、本発明は、
簡素な装置を付加するだけで実施することができる。ま
た、本発明は、例えば図３に示すように、オープン管両
エッジ部を加熱するウェルダ３と、加熱された前記両エ
ッジ部を加圧・接合する圧接スタンド４と、該圧延後の
シーム部を冷却するシーム冷却装置２とを有する造管装
置において、さらに、シーム冷却装置の内部および／ま
たは出側で管の円周方向温度分布を測定する走査型放射
温度計１と、該温度計１の下流で管のねじれを矯正する
ねじれ矯正装置６とを備え、温度計１の測定値に基づい
てシーム冷却装置の冷却能及びねじれ矯正装置の矯正動
作を制御可能とした造管装置を提供するものである。な
お、図３は温度計１をシーム冷却装置２の出側に配置し
た例を示すが、内部に配置してもよく、また内部、出側
の両方に配置してもよい。また、ねじれ矯正装置６の下
流には図示しない絞り圧延装置が配置される。
【００１３】このような装置構成とすることにより、温
度計１の出力（管周方向温度分布）に基づいてシーム位
置と温度との偏差（目標値からのずれ）を認識できるか
ら、シーム位置偏差をなくすようにねじれ矯正装置の矯
正量を、温度偏差をなくすようにシーム冷却装置の冷却
能（冷媒噴射量）をそれぞれ調整する２装置同時フィー
ドバック制御を行うことができ、多品種少量生産であっ
ても品種毎に対応した適正条件で連続絞り圧延を行うこ
とが可能となって、品質・形状に優れた接合管を高い生
産能率で製造することができる。
度計１の出力（管周方向温度分布）に基づいてシーム位
置と温度との偏差（目標値からのずれ）を認識できるか
ら、シーム位置偏差をなくすようにねじれ矯正装置の矯
正量を、温度偏差をなくすようにシーム冷却装置の冷却
能（冷媒噴射量）をそれぞれ調整する２装置同時フィー
ドバック制御を行うことができ、多品種少量生産であっ
ても品種毎に対応した適正条件で連続絞り圧延を行うこ
とが可能となって、品質・形状に優れた接合管を高い生
産能率で製造することができる。
【００１４】
【実施例】図３に示した造管装置を用いて各種鋼管を製
造した。ウエルダは高周波誘導コイル、圧接スタンドは
スクイズロールスタンド、シーム冷却装置は気水ミスト
ノズル噴射装置、ねじれ矯正装置はロール位相動的可変
スタンドとしている。ねじれ矯正装置の下流には３ロー
ル式絞り圧延機を複数スタンド、タンデムに配置した。
前記フィードバック制御を行うコントローラは通常のも
のを用いた。
造した。ウエルダは高周波誘導コイル、圧接スタンドは
スクイズロールスタンド、シーム冷却装置は気水ミスト
ノズル噴射装置、ねじれ矯正装置はロール位相動的可変
スタンドとしている。ねじれ矯正装置の下流には３ロー
ル式絞り圧延機を複数スタンド、タンデムに配置した。
前記フィードバック制御を行うコントローラは通常のも
のを用いた。
【００１５】鋼管の品種、寸法、操業条件などの仕様概
要は以下の通りである。 ・製造管外径：母管（絞り圧延前） 50〜165 mm 製品管（絞り圧延後）21.7〜114.3 mm（10Ａ〜 100Ａ） ・製造肉厚 ：1.5 〜3.5 mm ・造管速度 ：70〜140 m/min （圧接スタンド通過時） ・製造品種 ：ＳＧＰ配管用炭素鋼鋼管 ＳＴＫ一般構造用炭素鋼鋼管 ＳＴＫＭ機械構造用炭素鋼鋼管 ・シーム冷却装置入側材料温度：シーム部 950 ℃ 母材部 500 ℃ この結果、上記仕様の全範囲において、シーム冷却後の
管周方向温度分布を±15℃の範囲内に制御できた。
要は以下の通りである。 ・製造管外径：母管（絞り圧延前） 50〜165 mm 製品管（絞り圧延後）21.7〜114.3 mm（10Ａ〜 100Ａ） ・製造肉厚 ：1.5 〜3.5 mm ・造管速度 ：70〜140 m/min （圧接スタンド通過時） ・製造品種 ：ＳＧＰ配管用炭素鋼鋼管 ＳＴＫ一般構造用炭素鋼鋼管 ＳＴＫＭ機械構造用炭素鋼鋼管 ・シーム冷却装置入側材料温度：シーム部 950 ℃ 母材部 500 ℃ この結果、上記仕様の全範囲において、シーム冷却後の
管周方向温度分布を±15℃の範囲内に制御できた。
【００１６】
【発明の効果】かくして本発明によれば、絞り圧延前の
シーム部の位置を正確に検出でき、かつシーム部の温度
を高精度に制御できるようになるから、接合管の多品種
少量生産において品種によらず安定した品質と高生産性
が確保できるようになるという優れた効果を奏する。
シーム部の位置を正確に検出でき、かつシーム部の温度
を高精度に制御できるようになるから、接合管の多品種
少量生産において品種によらず安定した品質と高生産性
が確保できるようになるという優れた効果を奏する。
【図１】本発明のシーム位置検出方法を示す説明図であ
る。
る。
【図２】本発明により得られるシーム部周りの管周方向
温度分布を模式的に示すグラフである。
温度分布を模式的に示すグラフである。
【図３】本発明の造管装置の一例を示す模式図である。
【符号の説明】 １ 走査型放射温度計（温度計） ２ シーム冷却装置 ３ ウエルダ ４ 圧接スタンド ６ ねじれ矯正装置 10 管（接合管）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 香川 正弘 愛知県半田市川崎町１丁目１番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内 (72)発明者 木村 智充 愛知県半田市川崎町１丁目１番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内 (72)発明者 正司 雅朗 愛知県半田市川崎町１丁目１番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内
Claims (2)
- 【請求項１】 オープン管両エッジ部を加熱・接合して
成形した管の円周方向温度分布を走査型放射温度計によ
り測定し、この測定値に基づいて前記接合により形成さ
れたシーム部の管周方向位置を検出することを特徴とす
るシーム位置検出方法。 - 【請求項２】 オープン管両エッジ部を加熱するウェル
ダと、加熱された前記両エッジ部を加圧・接合する圧接
スタンドと、該圧延後のシーム部を冷却するシーム冷却
装置とを有する造管装置において、さらに、シーム冷却
装置の内部および／または出側で管の円周方向温度分布
を測定する走査型放射温度計と、該温度計の下流で管の
ねじれを矯正するねじれ矯正装置とを備え、前記温度計
の測定値に基づいてシーム冷却装置の冷却能及びねじれ
矯正装置の矯正動作を制御可能としたことを特徴とする
造管装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10053998A JPH11277147A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | シーム位置検出方法および造管装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10053998A JPH11277147A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | シーム位置検出方法および造管装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11277147A true JPH11277147A (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=14276767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10053998A Pending JPH11277147A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | シーム位置検出方法および造管装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11277147A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017202513A (ja) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 電縫鋼管の製造方法 |
| JP2022013983A (ja) * | 2020-07-06 | 2022-01-19 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼管の製造方法及び鋼管の製造装置 |
-
1998
- 1998-03-26 JP JP10053998A patent/JPH11277147A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017202513A (ja) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 電縫鋼管の製造方法 |
| JP2022013983A (ja) * | 2020-07-06 | 2022-01-19 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼管の製造方法及び鋼管の製造装置 |
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