JP2011102698A - Material analyzer for steel pipe - Google Patents
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Abstract
【課題】一定の処理能力を備えるとともに、検査員の安全性を確保し、製造ライン上で合金組成の適否検査を行うことができる鋼管の材質分析装置を提供することを目的とする。
【解決手段】蛍光X線分析計を鋼管の外周面または端面に押し当てて含有される合金成分を測定する材質分析装置であって、蛍光X線分析計2と、蛍光X線分析計2を装着する保持部3と、装着された蛍光X線分析計2を移動させる機構(移動機構)と、移動機構を動作させる制御手段6とを備えることを特徴とする鋼管の材質分析装置である。移動機構は、蛍光X線分析計を水平方向に移動させる第1送り機構4と、垂直方向に移動させる第2送り機構5とにより構成し、保持部3は、装着された蛍光X線分析計2の角度を変更可能にする機構を備えるのが好ましい。
【選択図】図1An object of the present invention is to provide a steel pipe material analysis device that has a certain processing capacity, ensures the safety of an inspector, and can inspect the suitability of an alloy composition on a production line.
A material analysis apparatus for measuring an alloy component contained by pressing a fluorescent X-ray analyzer against an outer peripheral surface or an end surface of a steel pipe, and comprising the fluorescent X-ray analyzer 2 and the fluorescent X-ray analyzer 2 A steel pipe material analyzing apparatus comprising: a holding unit 3 to be mounted; a mechanism (moving mechanism) for moving the mounted X-ray fluorescence spectrometer 2; and a control means 6 for operating the moving mechanism. The moving mechanism is composed of a first feeding mechanism 4 that moves the X-ray fluorescence analyzer in the horizontal direction and a second feeding mechanism 5 that moves the X-ray fluorescence analyzer in the vertical direction, and the holding unit 3 is equipped with the mounted X-ray fluorescence analyzer. It is preferable to provide a mechanism that allows the angle of 2 to be changed.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、蛍光X線分析計を用いて鋼管に含有される合金成分を測定する材質分析装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、鋼管の合金組成の適否検査を自動化できる材質分析装置に関する。 The present invention relates to a material analyzer for measuring an alloy component contained in a steel pipe using a fluorescent X-ray analyzer. More specifically, the present invention relates to a material analyzer that can automate the suitability inspection of the alloy composition of a steel pipe.
なお、別に記載がない限り、本明細書における用語の定義は次のとおりである。
「蛍光X線分析計」:試料に直接押し当てた状態で、X線を照射して試料に含有される合金成分を測定する装置である。
Unless otherwise stated, the definitions of terms in this specification are as follows.
“Fluorescence X-ray analyzer”: an apparatus for measuring an alloy component contained in a sample by irradiating the sample with X-rays while pressed against the sample.
鋼管の製造において、得られる鋼管の合金組成がその設計組成と異なると、鋼管が所定の性能を発揮することがでず、重大な事故を引き起こす恐れがあるので、鋼管の合金組成について適否検査が行われる。この適否検査では、蛍光X線分析計が、非破壊で行うことができるとともに、多種の合金成分の含有量を測定できることから、有用である。 In the manufacture of steel pipes, if the alloy composition of the obtained steel pipe is different from its design composition, the steel pipe may not exhibit the specified performance and may cause a serious accident. Done. In this suitability test, the X-ray fluorescence analyzer is useful because it can be performed non-destructively and the contents of various alloy components can be measured.
従来、蛍光X線分析計を用いた鋼管の適否検査は、検査員の手により携帯型(ポータブル型)の蛍光X線分析計を鋼管の外周面または端面に押し当てて行っていた。鋼管の製造ライン上で蛍光X線分析計を用いた適否検査を実施すると、検査員の手で押し当てて測定する必要があるので、処理本数が制約されるとともに、検査員の安全上の問題が懸念される。このため、蛍光X線分析計を用いる場合、鋼管の合金組成の適否検査は製造ライン上で行うことができず、自動化が望まれていた。 Conventionally, the suitability inspection of a steel pipe using a fluorescent X-ray analyzer has been performed by pressing a portable (portable type) fluorescent X-ray analyzer against the outer peripheral surface or end face of the steel pipe by the hand of an inspector. When a compliance inspection using a fluorescent X-ray analyzer is carried out on a steel pipe production line, it is necessary to perform measurement by pressing with an inspector's hand. Is concerned. For this reason, when a fluorescent X-ray analyzer is used, the suitability inspection of the alloy composition of the steel pipe cannot be performed on the production line, and automation has been desired.
蛍光X線分析計を用いた鋼管の適否検査に関して、特許文献1では、下記の手順からなる合金組成の検査方法が提案されている。
(1)鋼材に識別ラベルを貼付するとともに、識別ラベルに対応する鋼材の合金組成をコンピュータに入力する。
(2)蛍光X線分析計で鋼材の合金組成を測定するとともに、鋼材に貼り付けられた識別ラベルの情報を読取り装置により読取り、測定結果および読み取った情報をコンピュータに送信する。
(3)コンピュータが、前記(1)で入力された合金組成と前記(2)での測定結果が同一か判定し、その結果を表示装置に表示する。
Regarding inspection of the suitability of a steel pipe using a fluorescent X-ray analyzer, Patent Document 1 proposes an alloy composition inspection method comprising the following procedure.
(1) Attach an identification label to the steel material, and input the alloy composition of the steel material corresponding to the identification label to a computer.
(2) The alloy composition of the steel material is measured with a fluorescent X-ray analyzer, the information on the identification label attached to the steel material is read by a reading device, and the measurement result and the read information are transmitted to a computer.
(3) The computer determines whether the alloy composition input in (1) and the measurement result in (2) are the same, and displays the result on a display device.
特許文献1に記載の検査方法では、鋼管の合金組成の設計値と測定結果の同一性の判定は自動化されているが、合金成分の測定については、携帯型の蛍光X線分析計を用いることのみが開示されており、自動化されていない。したがって、特許文献1に記載の検査方法を、鋼管の製造ライン上の検査に適用しても、検査員の手で押し当てて測定する必要があり、処理本数が制約され、検査員の安全上の問題を解決することはできない。 In the inspection method described in Patent Document 1, the determination of the identity between the design value of the alloy composition of the steel pipe and the measurement result is automated, but for the measurement of the alloy component, a portable fluorescent X-ray analyzer is used. Only disclosed and not automated. Therefore, even if the inspection method described in Patent Document 1 is applied to the inspection on the production line of the steel pipe, it is necessary to press it with the hand of the inspector for measurement, which limits the number of treatments and increases the safety of the inspector. The problem cannot be solved.
特許文献2では、下記の手順からなる蛍光X線分析装置を用いた自動分析方法が提案されている。
(1)ロボットおよび搬送装置によりカップを粉砕分析試料搬送装置へ移載した後、粉砕機から粉砕された分析試料をカップに供給する。
(2)ロボットによりプレスプレートをカップにセットするとともに、分析試料成形プレス装置によりカップ内の分析試料を成形する。
(3)成形された分析試料を、ロボットおよび搬送装置により蛍光X線分析装置に搬送し、成分分析を行う。
(1) After the cup is transferred to the pulverized analysis sample transfer device by the robot and the transfer device, the pulverized analysis sample is supplied from the pulverizer to the cup.
(2) The press plate is set in the cup by the robot, and the analysis sample in the cup is formed by the analysis sample forming press device.
(3) The formed analysis sample is transported to a fluorescent X-ray analyzer by a robot and a transport device, and component analysis is performed.
特許文献2で提案されている自動分析方法は、製鉄工程における焼結鉱等の原料または溶銑スラグ等のスラグを対象としているので、試料を粉砕、成形した後、蛍光X線分析計による合金成分の測定を行う。鋼管の製造工程では、非破壊で合金成分の測定を行う必要があることから、特許文献2で提案されている自動分析方法を適用することはできない。
The automatic analysis method proposed in
前述の通り、検査員の手により蛍光X線分析計を鋼管の外周面または端面に押し当てて含有される合金成分を測定する方法では、鋼管の製造ライン上で行う場合、処理能力が制約されるとともに、検査員の安全上の問題が懸念される。また、従来から提案されている蛍光X線分析計を用いた合金成分の測定方法は、蛍光X線分析計による合金成分の測定を自動化したものではないことから、上記の問題を解決することはできない。 As described above, in the method of measuring the alloy composition contained by pressing the fluorescent X-ray analyzer against the outer peripheral surface or end surface of the steel pipe by the inspector's hand, the processing capacity is limited when it is performed on the steel pipe production line. In addition, there are concerns about safety issues for inspectors. Moreover, since the measurement method of the alloy component using the fluorescent X-ray analyzer proposed conventionally is not what automated the measurement of the alloy component by a fluorescent X-ray analyzer, solving the above-mentioned problem is Can not.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、一定の処理能力を備えるとともに、検査員の安全性を確保し、製造ライン上で合金組成の適否検査を行うことができる鋼管の材質分析装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and is provided with a steel pipe that has a certain processing capacity, ensures safety of an inspector, and can perform an inspection of an alloy composition on a production line. An object is to provide a material analyzing apparatus.
本発明の要旨は、次の通りである: The gist of the present invention is as follows:
(1)蛍光X線分析計を鋼管の外周面または端面に押し当てて含有される合金成分を測定する材質分析装置であって、
前記蛍光X線分析計と、
前記蛍光X線分析計を装着する保持部と、
装着された前記蛍光X線分析計を移動させる機構(移動機構)と、
前記移動機構を動作させる制御手段とを備えることを特徴とする鋼管の材質分析装置。
(1) A material analyzer for measuring an alloy component contained by pressing a fluorescent X-ray analyzer against an outer peripheral surface or an end surface of a steel pipe,
The X-ray fluorescence analyzer;
A holding unit for mounting the X-ray fluorescence analyzer;
A mechanism (moving mechanism) for moving the mounted X-ray fluorescence analyzer;
A steel pipe material analysis apparatus comprising: control means for operating the moving mechanism.
(2)前記移動機構が、前記蛍光X線分析計を水平方向に移動させる第1送り機構と、
前記蛍光X線分析計を垂直方向に移動させる第2送り機構とを備えることを特徴とする前記(1)に記載の鋼管の材質分析装置。
(2) a first feeding mechanism that moves the X-ray fluorescence analyzer in a horizontal direction;
The material analysis apparatus for steel pipes according to (1), further comprising a second feed mechanism for moving the X-ray fluorescence analyzer in a vertical direction.
(3)前記保持部が、装着された前記蛍光X線分析計の角度を変更可能にする機構を備えることを特徴とする前記(1)または(2)に記載の鋼管の材質分析装置。 (3) The steel pipe material analyzing apparatus according to (1) or (2), wherein the holding unit includes a mechanism that allows the angle of the mounted X-ray fluorescence analyzer to be changed.
(4)前記制御手段が、前記移動機構を動作させることにより前記蛍光X線分析計を移動させて鋼管の外周面または端面に押し当てる際に、
前記蛍光X線分析計と前記鋼管の外周面または端面との距離に応じて、前記蛍光X線分析計の移動速度を制御することを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載の鋼管の材質分析装置。
(4) When the control means moves the fluorescent X-ray analyzer by operating the moving mechanism and presses it against the outer peripheral surface or end surface of the steel pipe,
In any one of the above (1) to (3), the moving speed of the fluorescent X-ray analyzer is controlled according to the distance between the fluorescent X-ray analyzer and the outer peripheral surface or end surface of the steel pipe. The steel pipe material analysis device described.
(5)前記制御手段により前記蛍光X線分析計の移動速度を制御する際に、
退避位置から速度切替え位置までを高速とし、速度切替え位置から分析予定位置までを低速とすることを特徴とする(4)に記載の鋼管の材質分析装置。
(5) When controlling the moving speed of the fluorescent X-ray analyzer by the control means,
(4) The material analysis device for steel pipes according to (4), wherein a high speed is set from the retreat position to the speed switching position, and a low speed is set from the speed switching position to the planned analysis position.
(6)前記保持部が、さらに、前記蛍光X線分析計を押し当て方向に移動可能かつ被測定鋼管側に付勢して保持する機構(付勢保持機構)と、
前記蛍光X線分析計が鋼管に押し込まれることによる移動を検出する手段(押し込み検出手段)とを備え、
前記蛍光X線分析計を移動させて前記鋼管の外周面または端面に押し当てる際に、
前記押し込み検出手段の信号に応じて、前記制御手段が前記蛍光X線分析計の移動を終了させることを特徴とする前記(1)〜(5)のいずれかに記載の鋼管の材質分析装置。
(6) a mechanism (bias holding mechanism) that further holds the X-ray fluorescence analyzer in a pressing direction and is biased toward the steel pipe to be measured;
Means for detecting movement caused by the X-ray fluorescence analyzer being pushed into the steel pipe (push-in detection means);
When the X-ray fluorescence analyzer is moved and pressed against the outer peripheral surface or end surface of the steel pipe,
The steel pipe material analysis apparatus according to any one of (1) to (5), wherein the control means terminates the movement of the X-ray fluorescence analyzer in response to a signal from the push-in detection means.
(7)前記(1)〜(6)のいずれかに記載の鋼管の材質分析装置が、さらに、前記鋼管の有無を検出する手段(有無検出手段)と、
前記蛍光X線分析計を動作させるとともに、前記蛍光X線分析計から測定結果を受け取り、前記鋼管に含有される合金成分が所定の範囲内であるか判定する手段(判定手段)とを備え、
前記制御手段が前記有無検出手段の前記鋼管を検出した信号に応じ、前記移動機構を動作させることにより前記蛍光X線分析計を移動させて前記鋼管の外周面または端面に押し当てた状態で、
前記判定手段が前記蛍光X線分析計を動作させて前記鋼管に含有される合金成分を測定して判定し、
その判定結果に基づき、前記制御手段が前記移動機構を動作させることにより前記蛍光X線分析計を移動させて退避させることを特徴とする鋼管の材質分析装置。
(7) The steel pipe material analyzing apparatus according to any one of (1) to (6) further includes means for detecting the presence or absence of the steel pipe (presence / absence detection means),
Means for operating the fluorescent X-ray analyzer, receiving a measurement result from the fluorescent X-ray analyzer, and determining whether an alloy component contained in the steel pipe is within a predetermined range (determination unit);
In accordance with the signal that the control means has detected the steel pipe of the presence / absence detection means, the fluorescent X-ray analyzer is moved by operating the moving mechanism and pressed against the outer peripheral surface or end face of the steel pipe,
The determination means operates the fluorescent X-ray analyzer to determine the alloy component contained in the steel pipe,
Based on the determination result, the control means operates the moving mechanism to move and retract the fluorescent X-ray analyzer.
本発明において、「分析予定位置」は、蛍光X線分析計を鋼管の外周面または端面に押し当てる際に、蛍光X線分析計と鋼管の外周面または端面が押し当たる位置であり、「速度切替え位置」は、分析予定位置から任意の距離を設けた位置であり、「退避位置」は測定のために行う移動開始時、および測定完了後の移動終了時の位置である。分析予定委位置、速度切替え位置および退避位置については、後述する図2に例示する。 In the present invention, the “analysis scheduled position” is a position where the fluorescent X-ray analyzer and the outer peripheral surface or end surface of the steel tube are pressed against each other when the fluorescent X-ray analyzer is pressed against the outer peripheral surface or end surface of the steel pipe. The “switching position” is a position at an arbitrary distance from the planned analysis position, and the “retraction position” is a position at the start of movement for measurement and at the end of movement after completion of measurement. The analysis schedule commission position, the speed switching position, and the retreat position are illustrated in FIG. 2 described later.
本発明の鋼管の材質分析装置は、下記の顕著な効果を有する。
(1)検査員の手によることなく、移動機構およびそれを動作させる制御手段により、鋼管に蛍光X線分析装置を押し当てることができるので、検査員の安全性を確保できる。
(2)蛍光X線分析計を鋼管に押し当てる際に、発生する衝撃を低減でき、過剰押し込みを防止できることから、蛍光X線分析計の破損を抑制できる。
(3)有無検出手段および判定手段を備えることにより、蛍光X線分析計の鋼管への押し当て、鋼管に含有される合金成分の測定、およびその合金成分が設計の合金組成の範囲内であるかの判定を自動化できる。
The steel pipe material analyzing apparatus of the present invention has the following remarkable effects.
(1) Since the fluorescent X-ray analyzer can be pressed against the steel pipe by the moving mechanism and the control means for operating the moving mechanism without using the hands of the inspector, the safety of the inspector can be ensured.
(2) When the fluorescent X-ray analyzer is pressed against the steel pipe, the generated impact can be reduced and excessive pressing can be prevented, so that the fluorescent X-ray analyzer can be prevented from being damaged.
(3) By providing presence / absence detection means and determination means, the fluorescent X-ray analyzer is pressed against the steel pipe, the alloy components contained in the steel pipe are measured, and the alloy components are within the range of the designed alloy composition. Can be automated.
以下に、本発明の鋼管の材質分析装置およびその構成例を図面に基づいて説明する。 Below, the material analysis apparatus of the steel pipe of this invention and its structural example are demonstrated based on drawing.
図1は、本発明の鋼管の材質分析装置の構成例を説明する図であり、同図(a)は鋼管の外周面を測定する場合、同図(b)は鋼管の端面を測定する場合を示す。同図に示す材質分析装置1は、蛍光X線分析計2と、蛍光X線分析計を装着する保持部3と、蛍光X線分析計2を水平方向に移動可能とする第1送り機構4と、蛍光X線分析計2を垂直方向に移動可能とする第2送り機構5と、被測定鋼管10の有無を検出する手段(有無検出手段)である検知センサー7と、鋼管10を載置するスキッド9とを備えている。
FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of a steel pipe material analyzing apparatus of the present invention. FIG. 1 (a) shows a case where the outer peripheral surface of the steel pipe is measured, and FIG. 1 (b) shows a case where the end face of the steel pipe is measured. Indicates. The material analyzer 1 shown in the figure includes an
同図に示す材質分析装置1は、制御部6により検知センサー7による鋼管10の検出信号に応じて、第1送り機構4および第2送り機構5を動作させる。また、材質分析装置1は判定部8にパソコンを用い、判定部8により蛍光X線分析計2を動作させるとともに、蛍光X線分析計2から測定結果を受け取り、鋼管に含有される合金成分が所定の範囲内であるか判定する。
In the material analyzing apparatus 1 shown in the figure, the
本発明の鋼管の材質分析装置は、蛍光X線分析計を鋼管の外周面または端面に押し当てて含有される合金成分を測定する材質分析装置であって、蛍光X線分析計2と、蛍光X線分析計2を装着する保持部3と、装着された蛍光X線分析計2を移動させる機構(移動機構)と、移動機構を動作させる制御手段とを備えることを特徴とする。
The steel pipe material analyzing apparatus of the present invention is a material analyzing apparatus for measuring an alloy component contained by pressing a fluorescent X-ray analyzer against an outer peripheral surface or an end face of a steel pipe. It is characterized by comprising a holding
蛍光X線分析計は、試料に直接押し当てた状態で、X線を照射することにより試料に含有される合金成分を測定するものを用いる。測定対象物である鋼管に直接、蛍光X線分析計を押し当てて測定することにより、非破壊で即座に測定結果を得ることができるからである。具体的には、携帯型(ポータブル型)の蛍光X線分析計を用いることができる。また、移動機構およびその制御を行う制御部6(制御手段)を備えることにより、蛍光X線分析計を鋼管の外周面または端面に押し当てを、検査員の手によることなく、自動化することができる。 A fluorescent X-ray analyzer is used that measures an alloy component contained in a sample by irradiating the sample with X-rays while pressed against the sample. This is because a measurement result can be obtained immediately and non-destructively by measuring by directly pressing a fluorescent X-ray analyzer on a steel pipe as a measurement object. Specifically, a portable (portable) fluorescent X-ray analyzer can be used. Further, by providing the moving mechanism and the control unit 6 (control means) for controlling the moving mechanism, it is possible to automate the pressing of the fluorescent X-ray analyzer against the outer peripheral surface or the end surface of the steel pipe without the hand of the inspector. it can.
移動機構は多関節ロボット等の種々の機構を採用することができる。本発明の鋼管の材質分析装置では、移動機構は、蛍光X線分析計を水平方向に移動させる第1送り機構4と、蛍光X線分析計を垂直方向に移動させる第2送り機構5とにより構成するのが好ましい。垂直方向および水平方向の送り機構で構成することにより、装置構成が簡易になり、設備コストを抑えることができるとともに、制御が容易となるからである。
Various mechanisms such as an articulated robot can be employed as the moving mechanism. In the steel pipe material analyzing apparatus of the present invention, the moving mechanism includes a
第1送り機構4および第2送り機構5は、従来から用いられる送り機構を採用することができる。本発明の鋼管の材質分析装置では、送り機構の駆動装置としてサーボモータを用いる送り機構を採用するのが好ましい。駆動装置としてサーボモータを用いることにより、送り機構により移動する蛍光X線分析計の位置制御および速度制御が容易となるからである。
The
本発明の鋼管の材質分析装置では、保持部3は、装着された蛍光X線分析計2の角度を変更可能にする機構を備えるのが好ましい。前記図1に(a)および(b)に示すように、蛍光X線分析計2の角度を変更することにより、鋼管の外周面または端面のいずれに対しても、合金成分を測定することができる。
In the steel pipe material analyzing apparatus of the present invention, it is preferable that the holding
また、保持部3は、筐体を含鉛アクリル板で構成するのが好ましい。保持部3の筐体を、含鉛アクリル板で構成することにより、筐体内に装着される蛍光X線分析計が照射するX線が散乱するのを防止できるとともに、蛍光X線分析計を他の機器等との衝突による破損から保護できる。
Moreover, it is preferable that the holding |
本発明の鋼管の材質分析装置では、制御手段が、移動機構を動作させることにより蛍光X線分析計2を移動させて鋼管10の外周面または端面に押し当てる際に、蛍光X線分析計2と鋼管10の外周面または端面との距離に応じて、蛍光X線分析計2の移動速度を制御するのが好ましい。蛍光X線分析計の移動速度が高速であると、押し当て時の衝撃により、蛍光X線分析計が内蔵する電子回路や管球が破損する恐れがある。一方、蛍光X線分析計の移動速度が低速であると、押し当てに時間を要し、検査効率が悪化するからである。
In the steel pipe material analyzing apparatus of the present invention, when the control means moves the
制御手段により蛍光X線分析計の移動速度を制御する際は、退避位置から速度切替え位置までを高速とし、速度切替え位置から分析予定位置までを低速とするのが好ましい。 When the moving speed of the fluorescent X-ray analyzer is controlled by the control means, it is preferable to increase the speed from the retracted position to the speed switching position and to decrease the speed from the speed switching position to the scheduled analysis position.
図2は、本発明の鋼管の材質分析装置において、蛍光X線分析計を鋼管に押し当てる際の退避位置、速度切替え位置および分析予定位置を示す図であり、同図(a)は鋼管の外周面を測定する場合、同図(b)は鋼管の端面を測定する場合を示す。分析予定位置p3は、蛍光X線分析計2と鋼管10が押し当たる位置であり、速度切替え位置p2は、分析予定位置p3から任意の距離を設けた位置であり、退避位置p1は測定のために行う移動開始時、および測定完了後の移動終了時の位置である。分析予定委位置、速度切替え位置および退避位置は、材質分析装置の移動機構のストロークや送り速度に基づき適宜決定できる。
FIG. 2 is a diagram showing a retracted position, a speed switching position, and a planned analysis position when the fluorescent X-ray analyzer is pressed against the steel pipe in the steel pipe material analyzing apparatus according to the present invention. When measuring an outer peripheral surface, the same figure (b) shows the case where the end surface of a steel pipe is measured. The planned analysis position p3 is a position where the
退避位置から速度切替え位置までを高速とし、速度切替え位置から分析予定位置までを低速とするのは、装置構成を追加または変更することなく、制御部6の設定を追加または変更するのみで、蛍光X線分析計と鋼管の外周面との距離に応じて、蛍光X線分析計の移動速度を制御できるからである。
The high speed from the retreat position to the speed switching position and the low speed from the speed switching position to the planned analysis position are only by adding or changing the setting of the
分析予定位置等の制御部6への設定は、タッチパネル等の入出力装置を設け、これらの鋼管に対する分析予定位置等の情報を事前に登録し、簡易に測定対象の鋼管の分析予定位置等の設定を呼び出し可能とするのが好ましい。
The setting of the analysis planned position, etc. to the
本発明の鋼管の材質分析装置では、保持部が、さらに、蛍光X線分析計を押し当て方向に移動可能かつ被測定鋼管側に付勢して保持する機構(付勢保持機構)と、蛍光X線分析計が鋼管に押し込まれることによる移動を検出する手段(押し込み検出手段)とを備えるのが好ましい。この場合、蛍光X線分析計を移動させて鋼管の外周面または端面に押し当てる際に、押し込み検出手段の信号に応じて、制御手段が蛍光X線分析計の移動を終了させるのが好ましい。後述する図3に、保持部が備える付勢保持機構および押し込み検出手段の構成例を示す。 In the steel pipe material analyzing apparatus of the present invention, the holding unit further moves the fluorescent X-ray analyzer in the pressing direction and urges and holds the fluorescent X-ray analyzer toward the measured steel pipe, It is preferable to provide means (push detection means) for detecting movement caused by the X-ray analyzer being pushed into the steel pipe. In this case, when the fluorescent X-ray analyzer is moved and pressed against the outer peripheral surface or end surface of the steel pipe, it is preferable that the control means terminates the movement of the fluorescent X-ray analyzer according to the signal from the indentation detecting means. FIG. 3 described later shows a configuration example of an urging holding mechanism and a push-in detection unit included in the holding unit.
図3は、本発明の鋼管の材質分析装置において、保持部が備える付勢保持機構および押し込み検出手段を説明する図であり、同図(a)は蛍光X線分析計と鋼管が離間した状態、同図(b)は蛍光X線分析計が鋼管に押し当てられた状態を示す。同図は、保持部3に装着された蛍光X線分析計2と、測定対象である鋼管10を示す。
FIG. 3 is a view for explaining an urging holding mechanism and a push-in detection means provided in the holding portion in the steel pipe material analyzing apparatus of the present invention. FIG. 3 (a) shows a state in which the fluorescent X-ray analyzer and the steel pipe are separated from each other. FIG. 5B shows a state in which the fluorescent X-ray analyzer is pressed against the steel pipe. The figure shows a
同図に示す保持部3は、図示されていない移動機構に取り付けられた筐体30と、蛍光X線分析計2を装着するベース板31、補助板32およびボルト33と、ベース板31と筐体30を連結する連結棒34、筐体側ナット35、ベース側ナット36および固定治具37と、蛍光X線分析計を付勢するスプリング38と、蛍光X線分析計が鋼管に押し込まれることによる移動を検出する接触式デジタルセンサー39とから構成される。
The holding
同図に示す保持部3は、蛍光X線分析計2を、ベース板31および補助板32で挟み込むとともに、ボルト33により締め付けて保持する。一方、連結棒34並びにそれに取り付けられた筐体側ナット35およびベース側ナット36は、連結棒34が筐体30の上面30aに設けられた孔に嵌合されていることから、押し当て方向に移動可能である。押し当て方向に移動可能なベース側ナットに、固定治具37を介して、蛍光X線分析計が装着されたベース板31が固定されることより、蛍光X線分析計は押し当て方向に移動可能に保持される。さらに、連結棒34の外周にはスプリング38が配置されており、これにより、蛍光X線分析計は押し当て方向に移動可能かつ被測定鋼管側に付勢して保持される。
The holding
蛍光X線分析計と鋼管が離間している場合、同図(a)に示す通り、蛍光X線分析計は、スプリング38に付勢されて被測定鋼管側に移動し、筐体上面30aと筐体側ナット35が当たる位置で保持される。移動機構の動作により蛍光X線分析計が鋼管に押し当てられた場合、同図(b)に示す通り、蛍光X線分析計2は、スプリング38の圧縮により、ベース板31とともに押し上げられる。この際の蛍光X線分析計2の移動を、筐体に取り付けられた接触式デジタルセンサー39により検出し、制御部6が接触式デジタルセンサー39の信号に応じて、蛍光X線分析計の移動(移動機構の動作)を終了させる。
When the fluorescent X-ray analyzer and the steel pipe are separated from each other, as shown in FIG. 5A, the fluorescent X-ray analyzer is biased by the
保持部が付勢保持機構を備えることにより、蛍光X線分析計と鋼管の押し当て時に、蛍光X線分析計に生じる衝撃を低減できる。また、保持部が押し込み検出手段を備え、この信号に応じて、制御手段が蛍光X線分析計の移動(移動機構の動作)を終了させることにより、蛍光X線分析計が過剰に鋼管に押し込まれるのを防止できる。これらにより、蛍光X線分析計を鋼管に押し当てる際の衝撃および過剰押し込みによる、蛍光X線分析計の破損を防止できる。 By providing the holding unit with the urging holding mechanism, it is possible to reduce impact generated in the fluorescent X-ray analyzer when the fluorescent X-ray analyzer and the steel pipe are pressed against each other. Further, the holding unit is provided with an indentation detecting means, and in response to this signal, the control means terminates the movement of the fluorescent X-ray analyzer (operation of the moving mechanism), whereby the fluorescent X-ray analyzer is excessively pushed into the steel pipe. Can be prevented. By these, damage to the fluorescent X-ray analyzer due to impact and excessive pressing when pressing the fluorescent X-ray analyzer against the steel pipe can be prevented.
本発明の鋼管の材質分析装置は、さらに、鋼管の有無を検出する手段(有無検出手段)と、蛍光X線分析計2を動作させるとともに、蛍光X線分析計2から測定結果を受け取り、鋼管に含有される合金成分が所定の範囲内であるか判定する手段(判定手段)とを備えるのが好ましい。この場合、制御手段が有無検出手段の鋼管10を検出した信号に応じ、移動機構を動作させることにより蛍光X線分析計2を移動させて鋼管10の外周面または端面に押し当てた状態で、判定手段が蛍光X線分析計2を動作させて鋼管10に含有される合金成分を測定して判定し、その判定結果に基づき、制御手段が移動機構を動作させることにより蛍光X線分析計2を移動させて退避させるのが好ましい。
The steel pipe material analyzing apparatus of the present invention further operates a means (presence / absence detecting means) for detecting the presence / absence of a steel pipe and a
鋼管の材質分析装置が、さらに、有無検出手段および判定手段を備えることにより、制御手段および判定手段が移動機構および蛍光X線分析計を動作させて、鋼管に含有される合金成分を自動で測定し、その合金成分が所定の範囲内であるか判定することができる。これにより、後述する図4で説明する通り、鋼管の合金組成の適否検査を自動化することができるからである。 The steel pipe material analysis device further includes presence / absence detection means and determination means so that the control means and determination means operate the moving mechanism and the fluorescent X-ray analyzer to automatically measure the alloy components contained in the steel pipe. Then, it can be determined whether the alloy component is within a predetermined range. This is because the suitability inspection of the alloy composition of the steel pipe can be automated as described later with reference to FIG.
次に、本発明の鋼管の材質分析装置を用いた合金組成の検査フローの一例を図面に基づいて説明する。 Next, an example of an inspection flow of the alloy composition using the steel pipe material analyzing apparatus of the present invention will be described based on the drawings.
図4は、本発明の鋼管の材質分析装置を用いた合金組成の適否検査のフローを説明する図であり、同図(a)は鋼管を検出時、同図(b)は蛍光X線分析計を鋼管に押し当て時、同図(c)は合金成分の測定時、同図(d)は判定時、同図(e)は退避時の状態をそれぞれ示す。 FIG. 4 is a diagram for explaining the flow of inspection of the suitability of the alloy composition using the steel pipe material analysis apparatus of the present invention. FIG. 4 (a) shows the detection of the steel pipe, and FIG. 4 (b) shows the fluorescent X-ray analysis. When the gauge is pressed against the steel pipe, (c) shows the state of the alloy components, (d) shows the state of judgment, and (e) shows the state when retracted.
スキッドに被測定鋼管が投入されていない場合、蛍光X線分析計2は退避位置に移動された状態で、有無検出手段である検知センサー7により鋼管の投入を監視する。鋼管が投入されると、図4(a)に示すように、検知センサー7が鋼管10の投入を検出し、信号が制御手段である制御部6に送信される。
When the steel pipe to be measured is not put into the skid, the
検知センサー7の鋼管10を検出した信号に応じ、図4(b)に示すように、制御部6が移動機構を動作させ蛍光X線分析計2を分析位置まで移動させ、蛍光X線分析計を鋼管に押し当てる。
As shown in FIG. 4 (b), the
蛍光X線分析計が鋼管に押し当てられた状態で、図4(c)に示すように、判定部8が蛍光X線分析計2を動作させることにより、蛍光X線分析計がX線を照射して鋼管に含有される合金成分を測定する。
With the X-ray fluorescence analyzer pressed against the steel pipe, the
蛍光X線分析計の測定動作が完了すると、図4(d)に示すように、蛍光X線分析計2から判定部8へ測定結果が送信され、測定結果を受け取った判定部8は鋼管10に含有される合金成分が所定の範囲内であるか判定する。
When the measurement operation of the fluorescent X-ray analyzer is completed, the measurement result is transmitted from the
判定部の判定結果に基づき、図4(e)に示すように、制御部6が移動機構を動作させて、蛍光X線分析計2を移動させて退避させる。検査済みの鋼管10は、判定結果に基づき、搬出することができる。
Based on the determination result of the determination unit, as shown in FIG. 4 (e), the
以上のように、本発明の鋼管の材質分析装置によれば、鋼管の合金組成の適否検査を自動化することができる。 As described above, according to the steel pipe material analyzing apparatus of the present invention, it is possible to automate the suitability inspection of the alloy composition of the steel pipe.
本発明の鋼管の材質分析装置により、鋼管に含有される合金成分を測定し、所定の範囲内か判定する適否検査を行い、本発明の効果を検証した。 With the steel pipe material analysis device of the present invention, the alloy component contained in the steel pipe was measured, and a suitability test was performed to determine whether it was within a predetermined range, thereby verifying the effect of the present invention.
[試験方法]
前記図1および前記図3に示す構成の鋼管の材質分析装置を用いて、前記図4に示すフローに沿って、鋼管に含有される合金成分を測定し、所定の範囲内か判定する適否検査を行った。その条件は下記の通りである。
鋼管:外径20〜140mm、肉厚1.5〜20mm、
材質 炭素鋼、低合金鋼、高合金鋼
蛍光X線分析計:XLt898W、XL3t−800(NITON製)
[Test method]
Using the steel pipe material analyzing apparatus having the configuration shown in FIG. 1 and FIG. 3, along with the flow shown in FIG. 4, the alloy component contained in the steel pipe is measured to determine whether it is within a predetermined range. Went. The conditions are as follows.
Steel pipe: outer diameter 20-140 mm, wall thickness 1.5-20 mm,
Material Carbon steel, low alloy steel, high alloy steel X-ray fluorescence analyzer: XLt898W, XL3t-800 (manufactured by NITON)
[試験結果]
本発明の鋼管の材質分析装置により、制御手段が有無検出手段の鋼管を検出した信号に応じ、移動機構を動作させることにより蛍光X線分析計を移動させて鋼管の外周面に押し当てた状態で、判定手段が蛍光X線分析計を動作させて前記鋼管に含有される合金成分を測定して判定し、その判定結果に基づき、制御手段が移動機構を動作させることにより蛍光X線分析計を移動させて退避させることができた。したがって、本発明の鋼管の材質分析装置により、鋼管に含有される合金成分を測定し、所定の範囲内か判定する適否検査を自動化できることが明らかになった。
[Test results]
The state in which the fluorescent X-ray analyzer is moved and pressed against the outer peripheral surface of the steel pipe by operating the moving mechanism according to the signal detected by the control means by the steel pipe material analyzing apparatus of the present invention. Then, the determination means operates the fluorescent X-ray analyzer to measure and determine the alloy component contained in the steel pipe, and based on the determination result, the control means operates the moving mechanism to cause the fluorescent X-ray analyzer. Was able to be moved away. Therefore, it has been clarified that the suitability inspection can be automated by measuring the alloy components contained in the steel pipe and determining whether it is within the predetermined range by the steel pipe material analyzing apparatus of the present invention.
本発明の鋼管の材質分析装置は、下記の顕著な効果を有する。
(1)検査員の手によることなく、移動機構およびそれを動作させる制御手段により、鋼管に蛍光X線分析装置を押し当てることができるので、検査員の安全性を確保できる。
(2)蛍光X線分析計を鋼管に押し当てる際に、発生する衝撃を低減でき、過剰押し込みを防止できることから、蛍光X線分析計の破損を抑制できる。
(3)有無検出手段および判定手段を備えることにより、蛍光X線分析計の鋼管への押し当て、鋼管に含有される合金成分の測定、およびその合金成分が設計の合金組成の範囲内であるかの判定を自動化できる。
The steel pipe material analyzing apparatus of the present invention has the following remarkable effects.
(1) Since the fluorescent X-ray analyzer can be pressed against the steel pipe by the moving mechanism and the control means for operating the moving mechanism without using the hands of the inspector, the safety of the inspector can be ensured.
(2) When the fluorescent X-ray analyzer is pressed against the steel pipe, the generated impact can be reduced and excessive pressing can be prevented, so that the fluorescent X-ray analyzer can be prevented from being damaged.
(3) By providing presence / absence detection means and determination means, the fluorescent X-ray analyzer is pressed against the steel pipe, the alloy components contained in the steel pipe are measured, and the alloy components are within the range of the designed alloy composition. Can be automated.
したがって、本発明の鋼管の材質分析装置を、鋼管の製造工程に適用すれば、鋼管の合金組成の適否検査を製造ライン上で行うことができるので、鋼管の製造効率を高めることができる。 Therefore, if the steel pipe material analysis device of the present invention is applied to the steel pipe manufacturing process, the suitability of the alloy composition of the steel pipe can be checked on the manufacturing line, so that the manufacturing efficiency of the steel pipe can be increased.
1.材質分析装置、 2.蛍光X線分析計、 3.保持部、 4.第1送り機構、
5.第2送り機構、 6.制御部、 7.検知センサー、 8.判定部、
9.スキッド、 10.鋼管、
30.筐体、 30a.筐体上面、 31.ベース板、 32.補助板、
33.ボルト、 34.連結棒、 35.筐体側ナット、 36.ベース側ナット、
37.固定治具、 38.スプリング、 39.接触式デジタルセンサー、
p1.退避位置、 p2.速度切替え位置、 p3.分析予定位置
1. 1. Material analyzer, 2.
5. 5.
9. Skid, 10. Steel pipe,
30. Housing, 30a. Upper surface of housing, 31. Base plate, 32. Auxiliary plate,
33. Bolt, 34. Connecting rod, 35. Casing side nut, 36. Base side nut,
37. Fixing jig, 38. Spring, 39. Contact-type digital sensor,
p1. Retracted position, p2. Speed switching position, p3. Analysis planned position
Claims (7)
前記蛍光X線分析計と、
前記蛍光X線分析計を装着する保持部と、
装着された前記蛍光X線分析計を移動させる機構(移動機構)と、
前記移動機構を動作させる制御手段とを備えることを特徴とする鋼管の材質分析装置。 A material analyzer for measuring an alloy component contained by pressing a fluorescent X-ray analyzer against an outer peripheral surface or an end surface of a steel pipe,
The X-ray fluorescence analyzer;
A holding unit for mounting the X-ray fluorescence analyzer;
A mechanism (moving mechanism) for moving the mounted X-ray fluorescence analyzer;
A steel pipe material analysis apparatus comprising: control means for operating the moving mechanism.
前記蛍光X線分析計を垂直方向に移動させる第2送り機構とを備えることを特徴とする請求項1に記載の鋼管の材質分析装置。 A first feed mechanism for moving the X-ray fluorescence analyzer in a horizontal direction;
The material analysis apparatus for steel pipes according to claim 1, further comprising a second feed mechanism that moves the X-ray fluorescence analyzer in a vertical direction.
前記蛍光X線分析計と前記鋼管の外周面または端面との距離に応じて、前記蛍光X線分析計の移動速度を制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の鋼管の材質分析装置。 When the control means moves the fluorescent X-ray analyzer by operating the moving mechanism and presses it against the outer peripheral surface or the end surface of the steel pipe,
The steel pipe according to any one of claims 1 to 3, wherein a moving speed of the fluorescent X-ray analyzer is controlled according to a distance between the fluorescent X-ray analyzer and an outer peripheral surface or an end face of the steel pipe. Material analysis equipment.
退避位置から速度切替え位置までを高速とし、速度切替え位置から分析予定位置までを低速とすることを特徴とする請求項4に記載の鋼管の材質分析装置。 When controlling the moving speed of the X-ray fluorescence analyzer by the control means,
5. The steel pipe material analyzing apparatus according to claim 4, wherein a high speed is set from the retreat position to the speed switching position, and a low speed is set from the speed switching position to the scheduled analysis position.
前記蛍光X線分析計が鋼管に押し込まれることによる移動を検出する手段(押し込み検出手段)とを備え、
前記蛍光X線分析計を移動させて前記鋼管の外周面または端面に押し当てる際に、
前記押し込み検出手段の信号に応じて、前記制御手段が前記蛍光X線分析計の移動を終了させることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の鋼管の材質分析装置。 The holding unit is further movable in the pressing direction and holds the X-ray fluorescence analyzer in an urging direction to the steel pipe to be measured (energization holding mechanism);
Means for detecting movement caused by the X-ray fluorescence analyzer being pushed into the steel pipe (push-in detection means);
When the X-ray fluorescence analyzer is moved and pressed against the outer peripheral surface or end surface of the steel pipe,
6. The steel pipe material analyzing apparatus according to claim 1, wherein the control means terminates the movement of the fluorescent X-ray analyzer in response to a signal from the push-in detection means.
前記蛍光X線分析計を動作させるとともに、前記蛍光X線分析計から測定結果を受け取り、前記鋼管に含有される合金成分が所定の範囲内であるか判定する手段(判定手段)とを備え、
前記制御手段が前記有無検出手段の前記鋼管を検出した信号に応じ、前記移動機構を動作させることにより前記蛍光X線分析計を移動させて前記鋼管の外周面または端面に押し当てた状態で、
前記判定手段が前記蛍光X線分析計を動作させて前記鋼管に含有される合金成分を測定して判定し、
その判定結果に基づき、前記制御手段が前記移動機構を動作させることにより前記蛍光X線分析計を移動させて退避させることを特徴とする鋼管の材質分析装置。 The material analysis device for steel pipes according to any one of claims 1 to 6, further means for detecting the presence or absence of the steel pipe (presence detection means),
Means for operating the fluorescent X-ray analyzer, receiving a measurement result from the fluorescent X-ray analyzer, and determining whether an alloy component contained in the steel pipe is within a predetermined range (determination unit);
In accordance with the signal that the control means has detected the steel pipe of the presence / absence detection means, the fluorescent X-ray analyzer is moved by operating the moving mechanism and pressed against the outer peripheral surface or end face of the steel pipe,
The determination means operates the fluorescent X-ray analyzer to determine the alloy component contained in the steel pipe,
Based on the determination result, the control means operates the moving mechanism to move and retract the fluorescent X-ray analyzer.
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|---|---|---|---|---|
| CN102608140A (en) * | 2012-03-20 | 2012-07-25 | 丹东奥龙射线仪器有限公司 | Detection device for steel tube weld seams through X-ray real-time imaging |
| JP2012255689A (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-27 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | Measuring method of lead content in inorganic oxide-based material, separation method of inorganic oxide-based material, and manufacturing method of inorganic oxide-based material |
| JP2018031644A (en) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | オリンパス株式会社 | Steel type determination system and steel type determination method |
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