JPS60171408A - Thickness measuring apparatus for tube thread part - Google Patents

Thickness measuring apparatus for tube thread part

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Publication number
JPS60171408A
JPS60171408A JP2775484A JP2775484A JPS60171408A JP S60171408 A JPS60171408 A JP S60171408A JP 2775484 A JP2775484 A JP 2775484A JP 2775484 A JP2775484 A JP 2775484A JP S60171408 A JPS60171408 A JP S60171408A
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JP
Japan
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tube
pipe
displacement meter
thread
thickness
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Application number
JP2775484A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisatsugu Ishizu
石津 久嗣
Kiyohiko Kawaguchi
川口 清彦
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60171408A publication Critical patent/JPS60171408A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material

Abstract

PURPOSE:To automatically perform a measurement in parallel with machining by measuring the thickness of a threaded tube based on measured values with a displacement meter when the displacement of a cutting tool in the specified axial direction of the tube is detected with a traverse value measuring device after the end of the tube is detected with the projection type optical displacement meter. CONSTITUTION:The length Lb of screwing a thread section on a joint (not illustrated) is set for a traverse value measuring device 32 so that the optical axis of a projector 30A of a projector type optical displacement meter 30 coincides with the edge of a finishing blade X of a chaser 26 while the rotation period of a tube 18 is set for a memory circuit of an arithmetic section (not illustrated). A thread cutting of the tube 18 is done moving a frame 22 following a taper guide 20 and a displacement meter 30 is made ready for measurement as the finishing blade X puts on the tube 18. In addition, when the device 32 reaches the length Lb, a coincidence signal is sent to the memory and arithmetic circuits to output a measured value l stored to the arithmetic circuit and based on the taper angle of a guide 20, a correction processing is executed to convert the measured value to the value lc in the length Lb to determine the thickness T by the thickness T=l2-lc.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、管端部に形成したネジ部分の肉厚を測定する
ための管ネジ部肉厚測定装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a pipe thread thickness measuring device for measuring the wall thickness of a threaded part formed at the end of a pipe.

従来技術 油井管として用いられる鋼管にあっては、第1図の部分
断面図に示す如く、その端部10の外周面に他の鋼管と
の接続のための継手12と螺合連結させるべくネジ部1
4が形成される。数百本を連結して使用される油井管に
とってはこのネジ部の強度は極めて重要であり、そのた
めにテーパ、リード、ハイド等のネジ要素を測定してこ
れが規格を満たすこと、ネジ表面に疵がないこと等が要
求される。
As shown in the partial cross-sectional view of FIG. 1, a steel pipe used as a conventional oil country tubular goods has a thread on the outer circumferential surface of its end 10 to be threadedly connected to a joint 12 for connection with another steel pipe. Part 1
4 is formed. The strength of this threaded part is extremely important for oil country tubular goods, which are used in conjunction with hundreds of pipes, and for this reason, thread elements such as taper, lead, hide, etc. are measured to ensure that they meet standards and to ensure that there are no flaws on the thread surface. It is required that there be no

また、アプセットのない管にあってはネジ部肉厚が重要
視される。すなわち、第1図かられかるように、アップ
セットのない管に切られたネジ部は肉厚が薄くなる。そ
して、長さLaのネジ部14の内の継手12と螺合して
いる長さLbの部分は継手12により補強されているの
に対して、継手12と螺合していない長さLcの部分は
、他の部分に比べて弱く、且つその部分に連結部の応力
が集中する。そのために、ネジ部14の肉厚不足は、長
さLcの部分で座屈事故が起きる原因となる。
In addition, for pipes without upsets, the thickness of the threaded portion is important. That is, as can be seen from FIG. 1, the threaded portion cut into the tube without upset has a thinner wall thickness. The part of the threaded part 14 having a length La that is threaded with the joint 12 and has a length Lb is reinforced by the joint 12, whereas the part of the threaded part 14 having a length La that is not threaded with the joint 12 is reinforced by the joint 12. The portion is weaker than other portions, and the stress of the connection portion is concentrated at that portion. Therefore, the insufficient thickness of the threaded portion 14 causes a buckling accident to occur at the portion of length Lc.

そこで、API (八merican Petrole
um In5titute)規格では、管端からネジ消
減点Aまでの長さLaと、管端から継手と螺合する限界
点Bまでの長さLbとがそれぞれ決められている。そし
て、ネジ切削加工時には、それらの点A及びBでのネジ
部肉厚Ta及びTbがそれぞれ最低基準値量−にあるこ
とが、ネジ部の強度」−必要である。
Therefore, API (8merican Petroleum)
In the standard, the length La from the tube end to the thread reduction point A and the length Lb from the tube end to the limit point B at which the fitting is screwed are determined. During thread cutting, it is necessary for the strength of the threaded part that the thicknesses Ta and Tb of the threaded part at points A and B are respectively at the minimum standard values.

しかし、従来の管端ネジ部の肉厚検査は、第2図に示す
ように音叉状のゲージ16を管IOの端部から管肉部を
挟むようにして挿入し、管端部に向けて薄肉となるよう
にテーパをイ」シて形成したネジ部14への挿入量lが
所定量より短い場合は所要の肉厚があるとして合否判定
を行っていた。つまり、肉厚の測定そのものは行われて
おらず、しかも手作業による検査であり、何等かの改善
が望まれていた。
However, in the conventional wall thickness inspection of a threaded part of a pipe end, a tuning fork-shaped gauge 16 is inserted from the end of the pipe IO so as to sandwich the pipe wall part, as shown in FIG. If the insertion amount l into the threaded portion 14, which is formed by tapering it so that In other words, the wall thickness itself was not measured, and moreover, it was a manual inspection, and some kind of improvement was desired.

そのような事情に鑑みて、本件出願人は、特開昭58−
171613号公報として出願公開された特願昭57−
54402号において「管ネジ部の肉厚測定方法及び装
置」を提案した。
In view of such circumstances, the applicant here
Patent application published in 1984 as Publication No. 171613
No. 54402, we proposed a method and device for measuring wall thickness of pipe threads.

その特開昭58−171613号公報による管ネジ部の
肉厚測定方法は、管の外側にある基1μ位置から管ネジ
外周面までの距離を測定し、それとは別に、管内側の基
準位置から管内周面までの距離を測定し、両基準位置間
距離から」−記2つの測定距離の和を引くことにより、
管ネジ部の肉厚を測定している。
The method for measuring the wall thickness of a pipe thread according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-171613 is to measure the distance from the base 1μ position on the outside of the pipe to the outer peripheral surface of the pipe thread, and separately from the reference position on the inside of the pipe. By measuring the distance to the inner peripheral surface of the pipe and subtracting the sum of the two measured distances from the distance between both reference positions,
Measuring the wall thickness of the pipe thread.

以−1−から明らかなように、上記公報の方法にあって
は、ネジの切削加工とは独立してネジ部肉厚測定しなけ
ればならない。また、管の内側と外側との2つの測定を
しなければならないため、測定操作自体が煩雑である。
As is clear from the following -1-, in the method disclosed in the above publication, the thickness of the threaded portion must be measured independently of the cutting process of the thread. Furthermore, the measurement operation itself is complicated because two measurements have to be taken, one on the inside and one on the outside of the tube.

更に、距離乃至長さの測定手段が2つ必要であり、装置
構成が複雑である。
Furthermore, two distance or length measuring means are required, and the device configuration is complicated.

そして、」1記公報の装置は、管ネジ外周面を光レーザ
ビームを使用して測定しており、ネジ肉厚を測定する場
合、ネジの谷底や山頂部をプロフィールデータより演算
する必要がある。
The device disclosed in Publication No. 1 uses an optical laser beam to measure the outer circumferential surface of a pipe thread, and when measuring the thread thickness, it is necessary to calculate the bottom and peak of the thread from profile data. .

発明の目的 そこで、本発明の目的は、ネジ切削加工とほぼ並行して
測定でき、また、プロフィールデータよりの演算の必要
なく管端部から所定の距離の点でのネジ部肉厚を自動的
且つ定量的に測定できる構成の簡単な管ネジ部肉厚測定
装置を提供せんとするものである。
Purpose of the Invention Therefore, the purpose of the present invention is to automatically measure the thickness of a thread at a predetermined distance from the pipe end, without the need for calculations based on profile data, and which can be measured almost in parallel with the thread cutting process. Moreover, it is an object of the present invention to provide a pipe thread wall thickness measuring device having a simple configuration and capable of quantitatively measuring the thickness.

発明の構成 すなわち、本発明によるならば、管ネジ切削加工用のネ
ジ切削工具のネジ切削面代向い合うように前記ネジ切削
工具に対して所定の距離に固定されて、管のネジ切削加
工面と反対側の管表面の位置を測定する投光型光学式変
位計と、前記ネジ切削工具の管軸方向の変位量を測定す
る横行量測定装置とを具備し、管ネジ切削加工時に、前
記投光型光学式変位側が管端を検出したあと前記横行量
測定装置により善意ネジ切削工具の所定管軸方向変位が
検出されたときに、前記変位計による測定値に基ついて
管ネジ部の肉厚を測定することを特徴とする管ネジ部肉
厚測定装置が提供される。
According to the present invention, the thread cutting surfaces of a thread cutting tool for pipe thread cutting are fixed at a predetermined distance from the thread cutting tool so as to face each other, and the thread cutting surfaces of the pipe are and a traversing amount measuring device that measures the amount of displacement of the thread cutting tool in the tube axis direction. After the projecting type optical displacement side detects the pipe end, when the traverse amount measuring device detects a predetermined displacement of the well-intentioned thread cutting tool in the pipe axial direction, the thickness of the pipe thread portion is measured based on the measurement value by the displacement meter. Provided is a pipe thread wall thickness measuring device that measures thickness.

以上の如く、ネジ切削工具のネジ切削面と向い合うよう
に枝光型光学式変位削を設けることにより、ネジ切削工
具の管軸方向の移動に伴って管端を検出することができ
、またネジ切削加工上並行してネジ部の肉厚を測定でき
る。それ故、管ネジ切削加工時、投光型光学式変位側が
管端を検出したあと、横行量測定装置により前記ネジ切
削工具が管軸方向に所定量移動したことが判明したとき
、投光型光学式変位計の出力に基づいて肉厚を測定する
ならば、管端から所定距離の点でのネジ肉厚を簡単に測
定することができる。また、変位計による測定値だけで
、ネジ部の肉厚を測定できるので、プロフィールデータ
よりの演算の必要なくネジ部肉厚を自動的且つ定量的に
測定できる。
As described above, by providing a branch light type optical displacement cutter facing the thread cutting surface of the thread cutting tool, it is possible to detect the pipe end as the thread cutting tool moves in the pipe axis direction, and also to detect the thread cutting surface of the thread cutting tool. The wall thickness of the threaded part can be measured in parallel with the cutting process. Therefore, during pipe thread cutting, after the light projecting optical displacement side detects the pipe end, when it is determined by the traverse amount measuring device that the thread cutting tool has moved a predetermined amount in the pipe axis direction, the light projecting type If the wall thickness is measured based on the output of the optical displacement meter, the screw wall thickness at a point a predetermined distance from the tube end can be easily measured. Furthermore, since the thickness of the threaded portion can be measured using only the value measured by the displacement meter, the thickness of the threaded portion can be measured automatically and quantitatively without the need for calculations based on profile data.

実施例 以下添付図面を参照して本発明による管ネジ部肉厚測定
装置の実施例を説明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of a pipe thread wall thickness measuring device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第3図は、本発明の管ネジ部肉厚測定装置の概略構成図
である。ネジ切削加工装置は、ネジ切削工具固定平行移
動−管回転型と、ネジ切削工具回転平行移動−管固定型
とに大別されるが、図示の装置は、前者の型式の管端の
雄ネジ切削加工装置に組み込まれている。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a pipe thread thickness measuring device of the present invention. Thread cutting equipment is roughly divided into a thread cutting tool fixed translation-pipe rotating type and a thread cutting tool rotation parallel translation-tube fixed type. Built into cutting equipment.

回転する管18の端部をネジ切削加圧するために、テー
パガイド20に倣って管軸方向に移動する架台2?に工
具数イ」台24が固定され、その取付台24にチェーザ
26のようなネジ切削工具が取付けられている。図示の
チェーザ26は、第5図に示す如く、仕−に刃X、中削
り刃Y1荒削り刃Zとが並べて設けられており、一度に
荒削りから仕」二までできるようになされている。
In order to pressurize the end of the rotating tube 18 by thread cutting, the frame 2 moves in the tube axis direction following the taper guide 20? A tool stand 24 is fixed to the mount 24, and a screw cutting tool such as a chaser 26 is attached to the mounting stand 24. As shown in FIG. 5, the illustrated chaser 26 has a finishing blade X, a medium cutting blade Y1, and a rough cutting blade Z arranged side by side, so that it is possible to perform rough cutting to finishing at one time.

チェーザ取付台24が取付けられている架台22は、コ
字型につくられ、その先端2Bが管端の内部に入ること
ができるようになされている。その架台22の先端28
には、投光型光学式変位計30が取(=Iけられている
The pedestal 22 to which the chaser mount 24 is attached is made in a U-shape so that its tip 2B can enter inside the tube end. The tip 28 of the pedestal 22
A floodlight type optical displacement meter 30 is installed in (=I).

この投光型光学式変位計30は、管18の軸に対して直
角に管18の内面18Aに向けて光ビームを発する投光
器30Δと、その投光器3oΔからの光のビームによっ
て管18の内面18Δに形成される光スポットを、投光
器30Aの光ビームに対して傾斜した方向から見カメラ
30Ba:から構成される。
This floodlight type optical displacement meter 30 includes a floodlight 30Δ that emits a light beam toward the inner surface 18A of the tube 18 at right angles to the axis of the tube 18, and a light beam from the floodlight 3oΔ. The camera 30Ba is configured to view the light spot formed by the camera 30Ba from a direction inclined with respect to the light beam of the projector 30A.

第4図は、」―記投光型光学式変位計による位置測定の
原理を図解する図である。今、投光器30Aに対して管
内面18Δが基準位置P。にあったとき、カメラ30B
が視野の中心点O上にそのときのビームスポットS。を
見るとすると、管内面18Aが投光器30Aに近づいて
位置P1 に移動すると、カメラ30Bは、視野の中心
点Oより例えば右にそのときのビームスポットs、を見
る。反対に、管内面18Aが投光器30Aより離れて位
置P2に移動すると、カメラ30Bは、視野の中心点0
より左にそのときのビームスポットS2を見る。それ故
、カメラ30Bの視野において、中心点O上に座標中心
が位置するように座標を設定し、ビームスポットの座標
中心よりの距離をめることにより、光ビームの光軸方向
即ち管の直径方向における管内面18Δと基準位置P。
FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of position measurement using a floodlight type optical displacement meter. Now, the tube inner surface 18Δ is the reference position P with respect to the projector 30A. Camera 30B
The beam spot S at that time is on the center point O of the field of view. When the tube inner surface 18A approaches the projector 30A and moves to position P1, the camera 30B sees the beam spot s at that time, for example, to the right of the center point O of the field of view. Conversely, when the tube inner surface 18A moves away from the projector 30A to position P2, the camera 30B moves to the center point 0 of the field of view.
The beam spot S2 at that time is seen further to the left. Therefore, in the field of view of the camera 30B, by setting the coordinates so that the coordinate center is located on the center point O, and by measuring the distance from the coordinate center of the beam spot, the direction of the optical axis of the light beam, that is, the diameter of the tube. The inner surface of the tube 18Δ in the direction and the reference position P.

との間の距離D1をめることができる。The distance D1 between the two can be set.

従って、変位計30と基準位置P。との間の距離り、に
対して上記の距離D□を減算または加算することにより
、変位計から測定対象の管内面18Δまでの距離をめる
ことができる。
Therefore, the displacement meter 30 and the reference position P. The distance from the displacement meter to the inner surface 18Δ of the tube to be measured can be determined by subtracting or adding the above distance D□ to the distance between the displacement meter and the inner surface 18Δ of the tube to be measured.

また、この投光型光学式変位計にあっては、投光器30
Aの正面に管内面がない限り、カメラ30Bは光スポッ
トを検出することはできず、管内面の位置を測定するこ
とができない。それ故、第3図において投光型光学式変
位計30が管の外から内へ管軸方向に移動する瞬間、変
位計が測定不能状態から測定可能状態になる。その瞬間
は、投光器3゜Aの真正面に管端が位置した瞬間である
。従って、測定可能状態になったかどうかにより、管端
検出をすることができる。
In addition, in this floodlight type optical displacement meter, the floodlight 30
Unless the inner surface of the tube is in front of A, the camera 30B cannot detect the light spot and cannot measure the position of the inner surface of the tube. Therefore, at the moment in FIG. 3 when the floodlight type optical displacement meter 30 moves in the tube axis direction from the outside to the inside of the tube, the displacement meter changes from a non-measurable state to a measurable state. This moment is the moment when the tube end is positioned directly in front of the projector at 3°A. Therefore, the tube end can be detected depending on whether the measurement is possible or not.

図示の管ネジ部肉厚測定置においては更に、架台22に
横行量測定装置32が取付けられている。この横行量測
定装置32は、架台22即ちチェーザ26および変位計
30の管軸方向への移動車を検出する。
In the illustrated pipe thread wall thickness measuring device, a traverse amount measuring device 32 is further attached to the pedestal 22. The traversing amount measuring device 32 detects the movement of the pedestal 22, that is, the chaser 26 and the displacement meter 30 in the tube axis direction.

チェーザ26と変位計30は架台22に取イ]けられて
いるので、第5図に示す如く、変位計30七チエーザ2
6との間の距離は、予め定められる一定距離11よなっ
ており、チェーザ26の仕−に刃Xの刃先即ち雄ネジの
谷底■と変位計との距離f12 も予め知るとこができ
る一定距離である。それ故、変位計30の投光器30A
の光ビームの光軸をチェーザ26の仕上刃Xの刃共に合
わせておくならば、変位言130から管内面18Δまで
の距離β3の測定値を変位計30から得ることができ、
仕上刃Xによって切削されたネジの谷底部での肉厚T、
(−112−β3)をめることができる。
Since the chaser 26 and the displacement gauge 30 are mounted on the stand 22, as shown in FIG.
6 is a predetermined constant distance 11, and the distance f12 between the cutting edge of the blade It is. Therefore, the floodlight 30A of the displacement meter 30
If the optical axis of the light beam is aligned with the finishing blade
Thickness T at the root of the screw cut by the finishing blade X,
(-112-β3) can be calculated.

一方、チェーザ26の荒削り刃Zの刃元Tと変位語の距
離!!4 も予めしることができる一定距離である。そ
れ故、変位計30の投光器30Δの光ビームの光軸をチ
ェーザ26の荒削り刃Zの刃元′Fに合わせておくなら
ば、変位刷30から管内面18Δまでの距離15の測定
値を変位計30から得ることにより、荒削り刃Zの刃元
Tに対応する部分即ぢネジ部の終端部△の肉厚Ta(−
、fl!1−L)をめることができる。
On the other hand, the distance between the cutting edge T of the rough cutting blade Z of Chaser 26 and the displacement word! ! 4 is also a fixed distance that can be known in advance. Therefore, if the optical axis of the light beam of the projector 30Δ of the displacement meter 30 is aligned with the blade base 'F of the rough cutting blade Z of the chaser 26, the measured value of the distance 15 from the displacement plate 30 to the tube inner surface 18Δ 30 in total, the wall thickness Ta (-
, fl! 1-L).

第6図は、管ネジ部肉厚測定装置の演算部の回路を示す
ブロック図である。カメラ30Bの出力は、制御器34
に接続され、横行量測定装置32の出力は、横行量カウ
ンタ36に接続されている。制御器34は、カメラ30
Bが測定不能状態から測定可能状態に変わったとき、横
行量カウンタ36を零にリセットすると共に、測定値を
記憶回路38に出力する。
FIG. 6 is a block diagram showing the circuit of the calculation section of the pipe thread wall thickness measuring device. The output of the camera 30B is transmitted to the controller 34
The output of the traverse amount measuring device 32 is connected to a traverse amount counter 36. The controller 34 controls the camera 30
When B changes from an unmeasurable state to a measurable state, the traverse amount counter 36 is reset to zero, and the measured value is output to the storage circuit 38.

横行量カウンタ36は、肉厚を測定すべき管端からの距
離りが設定される一方、零リセットされたあとに横行量
測定装置32の出力を受けてカウントアツプしてゆき、
そのカウント値がI−7に一致しでとき、一致信号を記
憶回路38と演算回路40とに出力する。
The traverse amount counter 36 is set with the distance from the pipe end at which the wall thickness is to be measured, and after being reset to zero, receives the output of the traverse amount measuring device 32 and counts up.
When the count value matches I-7, a match signal is output to the storage circuit 38 and the arithmetic circuit 40.

記憶回路38は管18の回転周期1゛、を受けて、1回
転周期T、の開側定値を蓄積する。換言するならば、記
憶回路38は、測定値を1回転周期Tp分保持し、新し
い測定値が人力されると1回転周期古い測定値を順次消
失してゆく。
The memory circuit 38 receives the rotation period 1'' of the tube 18 and stores the open side constant value for one rotation period T. In other words, the storage circuit 38 holds the measured values for one rotation period Tp, and when a new measurement value is manually input, the measured values one rotation period old are sequentially erased.

横行量カウンタ36が一致信号を出力すると、記憶回路
38は、蓄積しである一周期分の測定値を演算回路40
へ出力する。演算回路40に人力された測定値の内の最
新の測定値以外の測定値は、距離りでの肉厚を示してお
らず、調度一回転周期前の測定値は、距離りよりネジ1
ピッチ分前での肉厚である。そこで、演算回路40は、
人力された各測定値βを、テーパガイド20にテーパ角
に基づいて距離りにおける値lCに変換する補正処理を
実行する。そのようにして得られた各補正値測定値lc
ごとに T−(、i!、又は、il’、)−L の演算を行い、必要に応じて、平均値、最大値、最小値
をめる。そして、その結果を記録器42及び表示器44
に出力し、また、肉厚が基準値未満のときは警報器46
を作動させる。
When the traverse amount counter 36 outputs a coincidence signal, the storage circuit 38 stores the accumulated measured value for one period in the calculation circuit 40.
Output to. The measured values other than the latest measured value among the measured values manually input to the calculation circuit 40 do not indicate the wall thickness in terms of distance, and the measured value one rotation period before the preparation is less than the distance measured by screw 1.
This is the thickness in front of the pitch. Therefore, the arithmetic circuit 40
A correction process is performed to convert each manually inputted measurement value β into a distance value 1C based on the taper angle of the taper guide 20. Each correction value measurement value lc obtained in this way
The calculation T-(,i! or il',)-L is calculated for each time, and the average value, maximum value, and minimum value are calculated as necessary. Then, the results are displayed on the recorder 42 and the display 44.
and alarm 46 when the wall thickness is less than the standard value.
Activate.

次に、以上の如き管ネジ部肉厚測定装置を使用しての第
1図のB点の管ネジ部の肉厚測定を説明1 する。この場合、変位計30の投光器30Aの光ビーム
の光軸がチェーザ26の仕上刃Xの刃先に一致するよう
に変位計30を設定する。一方、横行量カウンタ36に
は距離Lbを設定し、記憶回路38には管18の回転周
期T、が設定される。
Next, the measurement of the wall thickness of the pipe threaded portion at point B in FIG. 1 using the pipe threaded portion wall thickness measuring device as described above will be explained. In this case, the displacement meter 30 is set so that the optical axis of the light beam of the light projector 30A of the displacement meter 30 coincides with the cutting edge of the finishing blade X of the chaser 26. On the other hand, the distance Lb is set in the traverse amount counter 36, and the rotation period T of the tube 18 is set in the storage circuit 38.

第3図においてテーパガイド20に倣って架台22を移
動させて管18の端部をネジ切削加工すると、最初、チ
ェーザ26の荒削り刃2が管を切削し、次いで、中削り
刃Yが荒削りされたネジ溝を切削してゆく。中削り刃Y
が管端にかかる時点までは、投光器30Aよりの光ビー
ムは、管18に当ることなく通過する。従って、変位側
30は測定不能状態にある。
In FIG. 3, when the pedestal 22 is moved following the taper guide 20 and the end of the pipe 18 is thread-cut, the rough-cutting blade 2 of the chaser 26 first cuts the pipe, and then the intermediate-cutting blade Y rough-cuts the pipe. Cut the screw grooves. Medium cutting blade Y
The light beam from the projector 30A passes through the tube 18 without hitting the tube 18 until the point where the light beam hits the tube end. Therefore, the displacement side 30 is in a non-measurable state.

そのあと、仕」1刃Xが管18にかかると、投光器30
Aよりの光ビームは、管18の内面18Aに当たり、カ
メラ30Bが管内面18Aに形成される光スポットを検
出し、測定可能状態となる。その結果、制御回路34は
、横行量カウンタ36をリセットし、測定値を記憶回路
38に出力する。
After that, when the first blade X hits the tube 18, the projector 30
The light beam from A hits the inner surface 18A of the tube 18, and the camera 30B detects the light spot formed on the inner surface 18A of the tube, and becomes ready for measurement. As a result, the control circuit 34 resets the traverse amount counter 36 and outputs the measured value to the storage circuit 38.

そのあと、ネジ切削加工の進行と共に、横行量2 カウンタ36はカウントアツプしてゆく。そして、その
カウント値が上記したり、に一致したとき、一致信号を
記憶回路38と演算回路40とに出力する。
Thereafter, as the thread cutting process progresses, the traverse amount 2 counter 36 counts up. When the count value matches the above, a match signal is output to the storage circuit 38 and the arithmetic circuit 40.

横行量カウント36からの一致信号を受けた記憶回路3
8は、蓄積しである1回転周期分の測定値を演算回路4
0へ出力する。その演算回路40は、入力された各測定
値lを、テーパガイド20にテーパ角に基づいて、距離
Lbにおける値!。に変換する補正処理を実行する。そ
のようにして得られた各補正測定値β。ごとに T−β2−1c の演算が行われ、必要に応じて、平均値、最大値、最小
値がめられる。そして、その結果は、記録器42に記録
され、表示器44に表示される。また、肉厚Tが基準値
15未満のときは警報器46が作動される。
The memory circuit 3 receives the coincidence signal from the traverse amount count 36
8 is an arithmetic circuit 4 which calculates the accumulated measured values for one rotation period.
Output to 0. The arithmetic circuit 40 calculates the value at the distance Lb by applying each input measurement value l to the taper guide 20 based on the taper angle. . Execute correction processing to convert to . Each corrected measurement value β thus obtained. The calculation of T-β2-1c is performed for each time, and the average value, maximum value, and minimum value are determined as necessary. The results are then recorded on the recorder 42 and displayed on the display 44. Further, when the wall thickness T is less than the reference value 15, the alarm 46 is activated.

第7図は、変位計を含むヘッド部とその操作機構の概略
構成図である。断面コ字型のへラドベース50に、投光
器30Aとカメラ30Bとが固定されている。投光器3
0Δは、それが出力する光ビームの光軸が管18の直径
方向に位置するように、ヘッドベース50に固定されて
いる。一方、カメラ30Bは、投光器30Δの光ビーム
の光軸と管18の中心軸とを含む面において、光ビーム
に対して傾斜して置かれたりニアセンザ52を含む形式
のものでもよいし、ほかの形式のものでもよい。
FIG. 7 is a schematic diagram of the head section including the displacement meter and its operating mechanism. A projector 30A and a camera 30B are fixed to a helad base 50 having a U-shaped cross section. Floodlight 3
0Δ is fixed to the head base 50 such that the optical axis of the light beam it outputs is located in the diametrical direction of the tube 18. On the other hand, the camera 30B may be placed at an angle with respect to the light beam in a plane including the optical axis of the light beam of the projector 30Δ and the central axis of the tube 18, or may be of a type including a near sensor 52, or may be of a type other than that of the camera 30B. It may be of a format.

以」二述べたヘッドベース50に取イ1られている各部
材が管ネジ部肉厚測定装置のヘッド部を構成している。
The respective members attached to the head base 50 described above constitute the head portion of the pipe thread wall thickness measuring device.

ヘッドベース50の整板50Δにはボス部材58が固定
され、そのボス部材58から大径軸60が軸受62を貫
通して延在しその軸受62により支持されている。
A boss member 58 is fixed to the straightening plate 50Δ of the head base 50, and a large diameter shaft 60 extends from the boss member 58 through a bearing 62 and is supported by the bearing 62.

その軸受62とボス部材58とにはそれぞれ板64Aと
64Bが固定され、それら板64Δと64Bとの間にベ
ローズ66が取付けられている。
Plates 64A and 64B are fixed to the bearing 62 and boss member 58, respectively, and a bellows 66 is attached between these plates 64Δ and 64B.

軸受62は、延長部62Aを有しており、その延長部6
2Aは、チェーザ取付用の架台22に固定されている。
The bearing 62 has an extension 62A.
2A is fixed to a pedestal 22 for mounting a chaser.

軸受62の他端から突き出している大径軸60の先端に
は、結合金具68を介して小径軸70が結合されている
。更に、軸受62の他端には、支持板72Aが固定され
、その支持板?2Aには複数のスペーサ体74の一端が
固定され、そのスペーサ体74の他端には、もう1つの
支持板72Bが固定されている。
A small diameter shaft 70 is coupled to the tip of the large diameter shaft 60 protruding from the other end of the bearing 62 via a coupling fitting 68 . Further, a support plate 72A is fixed to the other end of the bearing 62. One end of a plurality of spacer bodies 74 is fixed to 2A, and another support plate 72B is fixed to the other end of the spacer body 74.

更に、支持板72Bには、エアピストンシリンダ76が
小径軸70と平行に固定されている。そのエアピストン
シリンダ76のピストン棒76Δは、結合金具78を介
して小径軸70の他端に結合されている。
Further, an air piston cylinder 76 is fixed to the support plate 72B in parallel with the small diameter shaft 70. A piston rod 76Δ of the air piston cylinder 76 is coupled to the other end of the small diameter shaft 70 via a coupling fitting 78.

このエアピストンシリンダ76を動作させてピストン棒
76Bを第7図において左へ押し出すと、小径棒70及
び大径棒60は第7図において左に移動し、管I8に対
して測定装置ヘッド部を管軸方向において退避させるこ
とができる。反対に、エアピストンシリンダ76により
ピストン棒76Bを第7図において右へ引き込ませると
、小径棒70及び大径棒6゜は第7図において右へ移動
し、管20に対して測定装置ヘッド部を管軸方向に進出
させることができる。従って、エアピストンシリンダ7
6を適当に動作させることにより、測定装置ヘッド部特
に投光器30Aをチェーザ26に対して管軸方向に位置
調整5 して、光ビームの光軸を仕上刃Xの刃先にあわせたり、
荒削り刃Zの刃元Tにあわせたりすることができる。
When the air piston cylinder 76 is operated to push the piston rod 76B to the left in FIG. 7, the small diameter rod 70 and the large diameter rod 60 move to the left in FIG. It can be retracted in the tube axis direction. Conversely, when the piston rod 76B is pulled to the right in FIG. 7 by the air piston cylinder 76, the small diameter rod 70 and the large diameter rod 6° move to the right in FIG. can be advanced in the direction of the tube axis. Therefore, air piston cylinder 7
By appropriately operating 6, the position of the measuring device head, especially the projector 30A, is adjusted in the tube axis direction with respect to the chaser 26, and the optical axis of the light beam is aligned with the cutting edge of the finishing blade X.
It can be matched to the cutting edge T of the rough cutting blade Z.

以上説明した全ての実施例は、雄ネジ切削の場合につい
てであるが、ネジ切削工具と変位馴との位置関係を逆に
すれば、雌ネジ切削の場合についても適用できる。
All of the embodiments described above are for male thread cutting, but can also be applied to female thread cutting by reversing the positional relationship between the thread cutting tool and the displacement fitting.

発明の効果 以上述べたことから明らかなように、本発明による管ネ
ジ部肉厚測定装置を使用するならば、ネジ切削加工と並
行して、管端から所定距離の点でのネジ部の肉厚を簡単
に測定できる。また、変位計による測定値だけで、ネジ
部肉厚を測定できるので、プロフィールデータよりの演
算の必要なくネジ部肉厚を自動的且つ定量的に測定でき
る。
Effects of the Invention As is clear from the above description, if the pipe thread thickness measuring device according to the present invention is used, the thickness of the threaded part at a predetermined distance from the pipe end can be measured in parallel with the thread cutting process. Thickness can be easily measured. Furthermore, since the thickness of the threaded portion can be measured using only the measured value by the displacement meter, the thickness of the threaded portion can be measured automatically and quantitatively without the need for calculations based on profile data.

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

第1図は、管端ネジ部の概略図解図、第2図は、従来の
ネジ部肉厚測定方法を図解する図、第3図6 は、本発明による管ネジ部肉厚測定装置の概略構成図、
第4図は、本発明による管ネジ部肉厚測定装置に使用さ
れる投光型光学式変位計による位置測定の原理を図解し
た図、第5図は、本発明による管ネジ部肉厚測定装置に
よる肉厚測定の原理を図解した図、第6図は、本発明に
よる管ネジ部肉厚測定装置の演算部の構成を示すブロッ
ク図、第7図は、本発明による管ネジ部肉厚測定装置の
投光型光学式変位計を含むヘッド部及びその操作機構の
概略図である。 (主な参照番号) lO・・管端部、12・・継手、14・・ネジ部、16
・・音叉状ケージ、18・・管、 20・・テーパガイド、22・・架台、26・・チェー
ザ、30・・投光器型光学式変位計32・・横行量測定
装置 特許出願人 住友金属工業株式会社 代 理 人 弁理士 新居正彦
Fig. 1 is a schematic illustration of a threaded part of a pipe end, Fig. 2 is a diagram illustrating a conventional method for measuring the thickness of a threaded part, and Fig. 3 is a schematic diagram of a thickness measuring device of a threaded part of a pipe according to the present invention. Diagram,
FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of position measurement using a floodlight type optical displacement meter used in the pipe thread wall thickness measuring device according to the present invention, and FIG. A diagram illustrating the principle of wall thickness measurement by the device, FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the calculation section of the pipe thread wall thickness measuring device according to the present invention, and FIG. FIG. 2 is a schematic diagram of a head section including a floodlight type optical displacement meter of the measuring device and its operating mechanism. (Main reference numbers) lO...Pipe end, 12...Joint, 14...Threaded part, 16
... Tuning fork-shaped cage, 18 ... Tube, 20 ... Taper guide, 22 ... Frame, 26 ... Chaser, 30 ... Floodlight type optical displacement meter 32 ... Traverse amount measuring device Patent applicant Sumitomo Metal Industries, Ltd. Company Representative Patent Attorney Masahiko Arai

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 管ネジ切削加工用のネジ切削工具のネジ切削面と向い合
うように前記ネジ切削工具に対して所定の距離に固定さ
れて、管のネジ切削加工面と反対側の管表面の位置を測
定する投光型光学式変位計と、前記ネジ切削工具の管軸
方向の変位量を測定する横行量測定装置とを具備し、管
ネジ切削加工時に、前記投光型光学式変位計が管端を検
出したあと前記横行量測定装置により前記ネジ切削工具
の所定管軸方向変位が検出されたときに、前記変位計に
よる測定値に基づいて管ネジ部の肉厚を測定することを
特徴とする管ネジ部肉厚測定装置。
Fixed at a predetermined distance with respect to the thread cutting tool so as to face the thread cutting surface of the thread cutting tool for pipe thread cutting, and measuring the position of the pipe surface on the opposite side to the thread cutting surface of the pipe. It is equipped with a light-emitting optical displacement meter and a traverse amount measuring device that measures the amount of displacement of the thread cutting tool in the tube axis direction, and the light-emitting optical displacement meter measures the amount of displacement of the tube end during pipe thread cutting. A pipe characterized in that, when a predetermined displacement of the thread cutting tool in the pipe axial direction is detected by the traverse amount measuring device after detection, the wall thickness of the pipe thread portion is measured based on the measurement value by the displacement meter. Thread thickness measuring device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003050123A (en) * 2001-08-03 2003-02-21 Bridgestone Corp Tire thickness measuring appliance
CN104296713A (en) * 2014-11-11 2015-01-21 斯泰必鲁斯(江苏)有限公司 Wall thickness detection station for tube wrapping machines
CN110567345A (en) * 2019-09-04 2019-12-13 北京信息科技大学 Non-contact type pipe wall thickness measuring method and system based on machine vision

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