JPS60253910A - 管の肉厚，曲がり測定装置 - Google Patents
管の肉厚，曲がり測定装置Info
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- JPS60253910A JPS60253910A JP11280984A JP11280984A JPS60253910A JP S60253910 A JPS60253910 A JP S60253910A JP 11280984 A JP11280984 A JP 11280984A JP 11280984 A JP11280984 A JP 11280984A JP S60253910 A JPS60253910 A JP S60253910A
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- measuring
- measuring rod
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- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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- G01B5/20—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/02—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B5/06—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は管の肉厚８曲がりを測定する装置に関する。
製管装置の１つに押し抜き方式のものがある。
この方式により製造された管は、一般に偏肉１曲がりが
大きいため曲がりが矯正され、その後に管内、外面の切
削が施されて真円の直管に修正される。
大きいため曲がりが矯正され、その後に管内、外面の切
削が施されて真円の直管に修正される。
この矯正及び修正は管の偏肉量１曲がり量を定量的に把
握して行うのが望ましい。
握して行うのが望ましい。
管の偏肉量測定については、管の長さが比較的短いもの
はノギス、マイ７クロメータ等にて直接測定できるが、
長尺のものはその構造上、全長に亘る測定ができなかっ
た。これを測定可能とする装置としては、超音波測定装
置等の非接触型測定器及び特開昭５７−１１０９０２号
等の接触型測定器がある。
はノギス、マイ７クロメータ等にて直接測定できるが、
長尺のものはその構造上、全長に亘る測定ができなかっ
た。これを測定可能とする装置としては、超音波測定装
置等の非接触型測定器及び特開昭５７−１１０９０２号
等の接触型測定器がある。
しかしながら超音波測定装置は高価であり、また特開昭
５７−１１０９０２号の装置は肉厚を測定するものであ
って曲がりを測定できないという欠点があった。
５７−１１０９０２号の装置は肉厚を測定するものであ
って曲がりを測定できないという欠点があった。
管の曲がり測定については、管両端を通る直線に対する
中央部の偏位量をものさし等にて実測する方式により行
われており、測定装置としては本格的に実用化されたも
のはなかった。
中央部の偏位量をものさし等にて実測する方式により行
われており、測定装置としては本格的に実用化されたも
のはなかった。
したがって管全長での曲がり量を測定できても実質的な
曲がり箇所での曲がり量は測定できす、また曲がり矯正
及び切削作業は作業者の技能により行っているので曲が
り矯正を正確に行えず、矯正後でも多少の曲がりが残り
、結果として切削時に曲がりを含んだ偏肉の修正が行わ
れていた。
曲がり箇所での曲がり量は測定できす、また曲がり矯正
及び切削作業は作業者の技能により行っているので曲が
り矯正を正確に行えず、矯正後でも多少の曲がりが残り
、結果として切削時に曲がりを含んだ偏肉の修正が行わ
れていた。
このため矯正後の曲がり及び偏肉に基づいた修正のため
の切削代が必要であり、製管時には最終製品寸法よりも
著しく肉厚の厚い管としており、製品歩留が低くなって
いた。
の切削代が必要であり、製管時には最終製品寸法よりも
著しく肉厚の厚い管としており、製品歩留が低くなって
いた。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもので勺り、その
目的とするところは管の肉厚及び曲がりを測定できる測
定装置を提供するにある。
目的とするところは管の肉厚及び曲がりを測定できる測
定装置を提供するにある。
本発明に係る管の肉厚１曲がり測定装置は、軸心回りに
回転可能になしである被測定物たる管とその軸長方向に
相対移動可能になしである移動体と、該移動体に装設さ
れ、前記管の壁を挟むように延在する２つの腕部を備え
、一方の腕部が管内外面の一方に当接するようになして
あって管の径方向の偏位に追随して揺動する測定具と、
他方の腕部に管内外面の他方に当接するように摺動可能
に設けてあって管の径方向の偏位に追随する測定棒と、
測定棒と測定具夫々に取付けてあり、各変位量を検出す
るための２つの検出器と、両検出器からの出力信号に基
づいて肉厚５曲がりを計算する演算器とを具備すること
を特徴とする。
回転可能になしである被測定物たる管とその軸長方向に
相対移動可能になしである移動体と、該移動体に装設さ
れ、前記管の壁を挟むように延在する２つの腕部を備え
、一方の腕部が管内外面の一方に当接するようになして
あって管の径方向の偏位に追随して揺動する測定具と、
他方の腕部に管内外面の他方に当接するように摺動可能
に設けてあって管の径方向の偏位に追随する測定棒と、
測定棒と測定具夫々に取付けてあり、各変位量を検出す
るための２つの検出器と、両検出器からの出力信号に基
づいて肉厚５曲がりを計算する演算器とを具備すること
を特徴とする。
以下本発明を図面に基づき具体的に説明する。
第１図は本発明装置を一部破断して示す模式的側面図で
あり、図中Ｐは押し抜きにより製造された管である。
あり、図中Ｐは押し抜きにより製造された管である。
管Ｐは、軸心部が平行かつ水平な２つのロールｌａ、
ｌｂを適長離隔してこれを２組（図にはロール１ａのみ
が現れている）用いて支承されており、図示しない回転
駆動装置によりロールｌａ、 Ｉｂが回転せしめられる
と軸心回転する。
ｌｂを適長離隔してこれを２組（図にはロール１ａのみ
が現れている）用いて支承されており、図示しない回転
駆動装置によりロールｌａ、 Ｉｂが回転せしめられる
と軸心回転する。
このような管Ｐの一端側には管Ｐの軸長方向にレール８
が水平に敷設されており、移動台車５はレール８上を移
動できるようになっている。移動台車５上には鉛直の支
柱６が立設されており、その上端部に設けた軸受７は音
叉形状の測定具２０を上下方向への揺動可能に支持して
いる。
が水平に敷設されており、移動台車５はレール８上を移
動できるようになっている。移動台車５上には鉛直の支
柱６が立設されており、その上端部に設けた軸受７は音
叉形状の測定具２０を上下方向への揺動可能に支持して
いる。
測定具２０は管Ｐの上頂部を挟むように上下に２つの測
定用腕２１及び腕２２を有しており、これらの基部に連
なりこれらと平行となった柄２６の中途に形成された円
柱状の枢支軸２３を軸受７にて支持させ、これを支点と
して揺動できるようになっている。測定具２０には支点
に対して１ｆｉ２１．２２と反対側の柄２６部分に重り
３が取付けられており、これによって腕側の回転モーメ
ントよりも重り側の回転モーメントの方が少し大きくな
るようにしである。
定用腕２１及び腕２２を有しており、これらの基部に連
なりこれらと平行となった柄２６の中途に形成された円
柱状の枢支軸２３を軸受７にて支持させ、これを支点と
して揺動できるようになっている。測定具２０には支点
に対して１ｆｉ２１．２２と反対側の柄２６部分に重り
３が取付けられており、これによって腕側の回転モーメ
ントよりも重り側の回転モーメントの方が少し大きくな
るようにしである。
下側に位置し、管Ｐ内に挿入されるべき腕２２の先端部
の上面側には測定用ボール２５が上端部を覗かせて球受
座に転勤自在に支持されており、ポール２５は管Ｐの内
表面に当接する。従って測定具２０は管Ｐの内表面の高
さに基づいて揺動する。腕２１と腕２２との対向間距離
は、管Ｐに偏肉９曲がり等があっても管Ｐに各腕２１．
２２が接触することがない値に定めている。
の上面側には測定用ボール２５が上端部を覗かせて球受
座に転勤自在に支持されており、ポール２５は管Ｐの内
表面に当接する。従って測定具２０は管Ｐの内表面の高
さに基づいて揺動する。腕２１と腕２２との対向間距離
は、管Ｐに偏肉９曲がり等があっても管Ｐに各腕２１．
２２が接触することがない値に定めている。
腕２１の先端部には測定棒挿通孔２１ａが鉛直方向に開
設され、その上面には測定棒挿通孔２１ａと同じ開口断
面積の測定棒支持筒２４が同心的に固着されており、上
記測定棒挿通孔２ｉａ及び測定棒支持筒２４の開口部を
貫通して腕２１．２２の対向間距離より長い測定棒４が
摺動可能に嵌装されている。
設され、その上面には測定棒挿通孔２１ａと同じ開口断
面積の測定棒支持筒２４が同心的に固着されており、上
記測定棒挿通孔２ｉａ及び測定棒支持筒２４の開口部を
貫通して腕２１．２２の対向間距離より長い測定棒４が
摺動可能に嵌装されている。
測定棒４には腕２２の下側に鍔状のハネ受は部４ａが設
けられており、測定棒４は腕２２〜バネ受＆Ｊ部４８間
に介装したバネの挿圧によりその下側が管Ｐの上類部外
表面に常に当接する。
けられており、測定棒４は腕２２〜バネ受＆Ｊ部４８間
に介装したバネの挿圧によりその下側が管Ｐの上類部外
表面に常に当接する。
前記測定棒４の上端及び腕２１上の測定棒支持筒２４に
近接した位置には加速度計９．１０が夫々検出方向を上
下方向にして取付けられている。
近接した位置には加速度計９．１０が夫々検出方向を上
下方向にして取付けられている。
両顎速度計９，１０は夫々測定棒４の上下方向の動き及
び腕２１、つまり測定具２０の先端部の上下方向の動き
を加速度量にて検出し、検出信号は演算器１２に所定の
サンプリング間隔で読込まれる。
び腕２１、つまり測定具２０の先端部の上下方向の動き
を加速度量にて検出し、検出信号は演算器１２に所定の
サンプリング間隔で読込まれる。
演算器１２にはロールＬａの一力に取付ＬＪられたパル
スジェネレータ１５から管Ｐの回転角に関する情報が、
また移動台車５の車軸に取付けられたパルスジェネレー
タ１６から移動台車５の移動距離、即ち管Ｐの軸長方向
の測定位置に関する情報が人力されるようになっており
、演算器１２ば各入力信号より次に説明する測定方法に
基づいて演算を行い、演算結果を記録器１３にて記録す
ると共に表示器１４にて表示する。
スジェネレータ１５から管Ｐの回転角に関する情報が、
また移動台車５の車軸に取付けられたパルスジェネレー
タ１６から移動台車５の移動距離、即ち管Ｐの軸長方向
の測定位置に関する情報が人力されるようになっており
、演算器１２ば各入力信号より次に説明する測定方法に
基づいて演算を行い、演算結果を記録器１３にて記録す
ると共に表示器１４にて表示する。
次に本発明装置による管の肉厚及び曲がりの測定方法に
つき説明する。
つき説明する。
（肉厚測定）
管Ｐの測定位置を螺旋状に走査すべく管Ｐを所定の回転
速度で回転させ、移動台車５を所定の速度で移動させる
と管Ｐの内、外面の高さ位置に応じてポール２５及び測
定棒４が追随して上下する。
速度で回転させ、移動台車５を所定の速度で移動させる
と管Ｐの内、外面の高さ位置に応じてポール２５及び測
定棒４が追随して上下する。
加速度計１０．９は測定具２０及び測定棒４の上下方向
の動きを加速度にて検出し、演算器１２は夫々からの入
力信号を２重積分する。これによってボール２５、測定
棒４の変位量をめ、両者夫々の変位量の差に基づき肉厚
をめる。
の動きを加速度にて検出し、演算器１２は夫々からの入
力信号を２重積分する。これによってボール２５、測定
棒４の変位量をめ、両者夫々の変位量の差に基づき肉厚
をめる。
加速度計１０，９の移動方向が上方である場合を＋側と
すると、例えば第２図（ａｌに示すような肉厚であった
ものが（ｂｌに示すように外表面側が厚くなった場合に
は、加速度計１０の出力はゼロであり、加速度計９の出
力は＋側の変位量としてまり、その差が大きくなって厚
くなったことがわかる。
すると、例えば第２図（ａｌに示すような肉厚であった
ものが（ｂｌに示すように外表面側が厚くなった場合に
は、加速度計１０の出力はゼロであり、加速度計９の出
力は＋側の変位量としてまり、その差が大きくなって厚
くなったことがわかる。
また（Ｃ）に示すように肉厚に変化がないが、曲がり或
いは偏平により内、外面共に管Ｐの外側へ変位している
場合には、加速度計９及び１０の出力は共に＋側の同変
位量となって両者が打消されることになり、変化しない
ものとして測定される。
いは偏平により内、外面共に管Ｐの外側へ変位している
場合には、加速度計９及び１０の出力は共に＋側の同変
位量となって両者が打消されることになり、変化しない
ものとして測定される。
したがって、基準肉厚をｄｏ、外面変位量をＡ。
内面変位量をＢとすると、肉厚ｄは下式にてまる。
ｄ＝ｄｏ＋Ａ−Ｂ
このようにしてめられる肉厚とパルスジェネレータ１５
及びパルスジェネレータ１６からの入力データ、即ち管
Ｐの周方向位置及び軸長方向位置を対応づけて記録し、
或いは表示することにより管Ｐの各部での肉厚が測定で
きることになる。
及びパルスジェネレータ１６からの入力データ、即ち管
Ｐの周方向位置及び軸長方向位置を対応づけて記録し、
或いは表示することにより管Ｐの各部での肉厚が測定で
きることになる。
（曲がり測定）
肉厚測定の場合と同様にして加速度計１０．９の加速度
を検出し、これを２重積分してそのボール２５及び測定
棒４の変位量をめる。
を検出し、これを２重積分してそのボール２５及び測定
棒４の変位量をめる。
変位測定位置の走査は肉厚側定時同様に螺旋状としても
よいが、主走査を円周方向、副走査を軸方向として同一
の軸方向位置での全周の変位をめることとした方が曲が
り量、方向の判定が容易である。
よいが、主走査を円周方向、副走査を軸方向として同一
の軸方向位置での全周の変位をめることとした方が曲が
り量、方向の判定が容易である。
而して曲がり量は基準位置、例えば腕２２を最も管内深
く差し込まれた状態での測定棒４及びボール２５の位置
Δ０又はＢｏからの軸方向各部での変位量として直接的
にめられる。
く差し込まれた状態での測定棒４及びボール２５の位置
Δ０又はＢｏからの軸方向各部での変位量として直接的
にめられる。
なお本発明は管Ｐの内径が大きい場合には、腕２１、２
２が管Ｐの下谷部を挟むようにしても測定できる。また
重りを軽くして重り側の回転モーメントを腕側の回転モ
ーメントよりも小さくすることにより上側に位置する腕
にポール２５を設け、逆に測定棒４を下側の腕に取付け
ることとしてもよい。
２が管Ｐの下谷部を挟むようにしても測定できる。また
重りを軽くして重り側の回転モーメントを腕側の回転モ
ーメントよりも小さくすることにより上側に位置する腕
にポール２５を設け、逆に測定棒４を下側の腕に取付け
ることとしてもよい。
また重りの替わりにバネ機構とすることにより管Ｐの上
頂部、下谷部に限らず、他の周方向でも測定できる。
頂部、下谷部に限らず、他の周方向でも測定できる。
いずれにしても実施例のように加速度計、測定棒を管の
外側となるように配した場合には小径管をも測定するこ
とができる利点がある。
外側となるように配した場合には小径管をも測定するこ
とができる利点がある。
また、上記説明では加速針を用いて変位量を測定してい
るが、本発明はこれに限らず他の変位検出器、例えば差
動トランス、１ｊ４流距離計等により測定棒４．測定具
２０の変位量を直接的に検出してもよい。
るが、本発明はこれに限らず他の変位検出器、例えば差
動トランス、１ｊ４流距離計等により測定棒４．測定具
２０の変位量を直接的に検出してもよい。
更に、本発明は測定用ポールの替わりに突起物、例えば
針状の物を取付けたものでもよい。
針状の物を取付けたものでもよい。
次に本発明の効果につき説明する。押し抜き法により製
造された鋼管の曲がり矯正、偏肉修正を、本発明装置を
用いて第３図に示す工程にて実施した。
造された鋼管の曲がり矯正、偏肉修正を、本発明装置を
用いて第３図に示す工程にて実施した。
まず、押し抜きされた鋼管を用途に応じて熱処理し、熱
処理後の鋼管をプレスを使用して目視にて荒面がり矯正
したのち、管胴端部を切断して内面ショットを行い、シ
ョットされ内面スケールが除去された鋼管を本発明装置
にて肉厚２曲がりを測定し、測定結果に基づいて精面が
り矯正し、この矯正後また本発明装置にて同様の測定を
行い、この測定結果に基づき内面、外面の切削加工を施
し、真円で偏肉のない直管にした。
処理後の鋼管をプレスを使用して目視にて荒面がり矯正
したのち、管胴端部を切断して内面ショットを行い、シ
ョットされ内面スケールが除去された鋼管を本発明装置
にて肉厚２曲がりを測定し、測定結果に基づいて精面が
り矯正し、この矯正後また本発明装置にて同様の測定を
行い、この測定結果に基づき内面、外面の切削加工を施
し、真円で偏肉のない直管にした。
このように本発明装置を曲がり矯正、偏肉修正工程に適
用した場合、本発明装置は肉厚１曲がりを実測できるの
で、矯正を正確になしえる。このため従来肉厚１曲がり
が定量化されていなかったときは第１表に示すように最
終製品寸法に対して内、外面共に１０１ｍの削り代を設
げていたが、（以 下 余 白） 第１表 なし得るので曲がり量に基づき矯正することにより曲が
りの内・外面合せて８鶴を不要にでき、更には偏肉量に
基づく曲がり相当分を曲がり量と共に矯正することによ
り曲がりの内・外面合わせた８ １１１と偏肉の内面又
は外面の４ｍｍとの計１２１ＡＭ程度を不要にでき、こ
れにより製品歩留の向上が図れる。なお切削するとき製
管疵が存在する箇所では疵取りを含めて行う。
用した場合、本発明装置は肉厚１曲がりを実測できるの
で、矯正を正確になしえる。このため従来肉厚１曲がり
が定量化されていなかったときは第１表に示すように最
終製品寸法に対して内、外面共に１０１ｍの削り代を設
げていたが、（以 下 余 白） 第１表 なし得るので曲がり量に基づき矯正することにより曲が
りの内・外面合せて８鶴を不要にでき、更には偏肉量に
基づく曲がり相当分を曲がり量と共に矯正することによ
り曲がりの内・外面合わせた８ １１１と偏肉の内面又
は外面の４ｍｍとの計１２１ＡＭ程度を不要にでき、こ
れにより製品歩留の向上が図れる。なお切削するとき製
管疵が存在する箇所では疵取りを含めて行う。
以上詳述した如く本発明による場合は、肉厚。
曲がりを定量的にでき、このため測定結果を製管装置に
フィードバンクすることにより製管時の肉 −厚制御１
曲がり制御を実施でき、また製管後の矯正を正確に行い
得る。更に矯正を正確にできるので削り代を少なくでき
製品歩留、原価を低減できる等、本発明は優れた効果を
奏する。
フィードバンクすることにより製管時の肉 −厚制御１
曲がり制御を実施でき、また製管後の矯正を正確に行い
得る。更に矯正を正確にできるので削り代を少なくでき
製品歩留、原価を低減できる等、本発明は優れた効果を
奏する。
第１図は本発明の実施例を一部破断して示す模式的側面
図、第２図は本発明装置の測定方法の説明図、第３図は
本発明の詳細な説明するための工程図である。 Ｐ・・・管 ３・・・重り ４・・・測定棒 ７・・・
軸受 ９゜１０・・・加速度計 １２・・・演算器 ２
０・・・測定具 ２１．２２・・・腕 特 許 出願人 住友金属工業株式会社代理人 弁理士
河 野 登 夫 第２図 第 ３ 図
図、第２図は本発明装置の測定方法の説明図、第３図は
本発明の詳細な説明するための工程図である。 Ｐ・・・管 ３・・・重り ４・・・測定棒 ７・・・
軸受 ９゜１０・・・加速度計 １２・・・演算器 ２
０・・・測定具 ２１．２２・・・腕 特 許 出願人 住友金属工業株式会社代理人 弁理士
河 野 登 夫 第２図 第 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、軸心回りに回転可能になしである被測定物たる管と
その軸長方向に相対移動可能になしである移動体と、該
移動体に装設され、前記管の壁を挟むように延在する２
つの腕部を備え、一方の腕部が管内外面の一方に当接す
るようになしてあって管の径方向の変位に追随して揺動
する測定具と、 他方の腕部に管内外面の他方に当接するように摺動可能
に設けてあって管の径方向の変位に追随する測定棒と、 測定棒と測定具夫々に取付＆Ｊてあり、各変位量を検出
するための２つの検出器と、雨検出器からの出力信号に
基づき肉厚１曲がりを計算する演算器とを具備すること
を特徴とする管の肉厚９曲がり測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11280984A JPS60253910A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | 管の肉厚，曲がり測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11280984A JPS60253910A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | 管の肉厚，曲がり測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60253910A true JPS60253910A (ja) | 1985-12-14 |
Family
ID=14596070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11280984A Pending JPS60253910A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | 管の肉厚，曲がり測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60253910A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0282107A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-22 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | シームレス缶の壁厚測定方法と装置 |
| JP2017032354A (ja) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | 新日鐵住金株式会社 | 管の肉厚及び内外面変位測定装置 |
| CN111958175A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-11-20 | 天津大学 | 一种管道螺旋焊缝和环焊缝交点的定位方法 |
-
1984
- 1984-05-31 JP JP11280984A patent/JPS60253910A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0282107A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-22 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | シームレス缶の壁厚測定方法と装置 |
| JP2017032354A (ja) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | 新日鐵住金株式会社 | 管の肉厚及び内外面変位測定装置 |
| CN111958175A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-11-20 | 天津大学 | 一种管道螺旋焊缝和环焊缝交点的定位方法 |
| CN111958175B (zh) * | 2020-08-05 | 2022-03-01 | 天津大学 | 一种管道螺旋焊缝和环焊缝交点的定位方法 |
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