JPWO2021206134A5 - - Google Patents

Description

この発明は、金属板を成形工具による造管工程、溶接工程、サイジング/リシェーピング工程を経て金属管となす金属管の製造方法において、
前記各工程で使用する成形工具の一部または全部が、被成形金属板(素板/素管)に対してその位置調整が可能な位置調整手段を介して各々のスタンド内で保持された構成からなるスタンド列ラインを用い、
このスタンド列ラインの一部または全体を対象に、当該成形工具を用いた際の金属板から金属管への成形プロセスを、予め種々の金属板の寸法あるいはさらに品種違いに基づいてシミュレーション解析する工程と、
前記種々の成形プロセスのシミュレーション解析結果より、前記ラインの解析対象の全て又は特定の成形工具スタンドにおけるスタンド近傍あるいは成形工具の近傍にある素管の変形形態値と各々のスタンド内の成形工具の位置情報との相関関係値のデータを得る工程を経て、
前記種々の成形プロセスを種々の理想モデルによる素管の変形形態値と成形工具位置との相関関係値のデータとして予め記憶した記憶手段を用い、
前記解析対象の行程中に計測センサーにて成形途中の素管の変形形態値の測定を行う工程により測定した成形途中の素管の変形形態値、及び前記被成形金属板の寸法あるいは寸法と品種の情報に基づいて、前記記憶手段のデータとの比較、素管の成形プロセスの予測を行う演算手段を用いて、
解析対象の行程中の素管に固有の成形プロセスを想定してその成形プロセスに必要な成形工具の位置情報を選択し、
調整を必要とするスタンド内の成形工具の位置情報を出力する出力手段を用い、
例えば、位置情報を表示してオペレーターに操作を促す、あるいは
成形工具の位置情報の出力を受けて、位置調整を必要とするスタンド内の成形工具の位置調整を行う前記位置調整手段を制御するライン自動制御手段を用いる
ことを特徴とする金属管の製造方法である。

この発明は、前記製造方法において、
素管の変形形態値は、予め設定した素管の進行方向（z軸方向）を含む水平面のパスライン（x軸方向）とこれに対して垂直面であるラインセンター（y軸方向）とを定めた際、水平なパスライン面に見える両エッジ位置と素管の幅寸法、垂直なラインセンター面にある素管の高さで得られる外周面または内周面形状、あるいはさらに内外周面形状に成形荷重を加えたものである金属管の製造方法である。

要するに、パイプミルがエントリーガイドスタンドEGからタークスヘッドスタンドTHまで例えば20段のロールスタンドを備えているのであれば、20段全てのロールポジションと20段分の長さにわたる素板の変形形態値、例えばエッジ位置と幅や高さ・周長などが、当該パイプミルで成形した理想モデルによる成形シミュレーション解析によるロール成形プロセス通りか否かが検出され、実操業モデルでは理想モデルとの差異が検出されると、その差異はライン上のどのスタンドのいずれのロールのロールポジションであるのか、差異はどの程度かを比較・予測する操作に基づいて、実操業モデルの素板としての個性を想定して、理想モデルによる成形プロセスに近似させる修正モデルの成形プロセスを把握することができる。

前記の種々の成形プロセスの解析結果は、前記のパイプミルで想定したある兼用範囲の寸法・品質を有する種々の金属板毎のデータであり、すなわち、データ毎にある種の金属板、ある理想モデルによる素管の変形形態値と成形工具位置との相関関係値のデータであると想定することができる。

その指示の際に考慮するのは、初期通過時と操業時、さらには建材用管、油井管などの用途違いにより、素管の通過速度に大きな差異があるため、操作プログラムについて、予めある程度、機械的学習を行っておく必要がある。すなわち、位置調節量の指示が、いずれのスタンドでの操作であるか、フィードバックとフィードフォワードの選択、操作量などは、当該スタンドでの測定に加え、他のスタンドでの測定値などとの比較、連携操作を行うなど、どのような測定方法をとるか、どのような測定データに基づく比較予測を行うか、測定、比較、予測方法などのプログラムについて、予めある程度、機械的学習を行っておく必要がある。

Claims (1)

1. 金属板を成形工具による造管工程、溶接工程、サイジング/リシェーピング工程を経て金属管となす金属管の製造方法において、
   前記各工程で使用する成形工具の一部または全部が、被成形金属板(素板/素管)に対してその位置調整が可能な位置調整手段を介して各々のスタンド内で保持された構成からなるスタンド列ラインを用い、
   このスタンド列ラインの一部または全体を対象に、当該成形工具を用いた際の金属板から金属管への成形プロセスを、予め種々の金属板の寸法あるいはさらに品種違いに基づいてシミュレーション解析する工程と、
   前記種々の成形プロセスのシミュレーション解析結果より、前記ラインの解析対象の全て又は特定の成形工具スタンドにおけるスタンド近傍あるいは成形工具の近傍にある素管の変形形態値と各々のスタンド内の成形工具の位置情報との相関関係値のデータを得る工程を経て、
   前記種々の成形プロセスを種々の理想モデルによる素管の変形形態値と成形工具位置との相関関係値のデータとして予め記憶した記憶手段を用い、
   前記解析対象の行程中に計測センサーにて成形途中の素管の変形形態値の測定を行う工程により測定した成形途中の素管の変形形態値、及び前記被成形金属板の寸法あるいは寸法と品種の情報に基づいて、前記記憶手段のデータとの比較、素管の成形プロセスの予測を行う演算手段を用いて、
   解析対象の行程中の素管に固有の成形プロセスを想定してその成形プロセスに必要な成形工具の位置情報を選択し、
   調整を必要とするスタンド内の成形工具の位置情報を出力する出力手段を用いる
   金属管の製造方法。