JPH0753294B2

JPH0753294B2 - 管外径計測および曲がり矯正を行う装置

Info

Publication number: JPH0753294B2
Application number: JP63023363A
Authority: JP
Inventors: 克行竹内; 敏雄戸島; 充舟橋
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1988-02-02
Filing date: 1988-02-02
Publication date: 1995-06-07
Anticipated expiration: 2010-06-07
Also published as: JPH01197011A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は管外径計測および曲がり矯正を行う装置に関す
る。

従来の技術従来、鋳造された管は、真円性、および真直性にばらつ
きを有しており、このために管の計を計測する装置が各
管の呼び径に応じてそれぞれ別途に設けられていた。

発明が解決しようとする問題点上記従来の構成によれば、管の径を計測する装置を各管
の呼び径ごとに設けるために、設備費が高くなる問題が
あった。

本発明は上記問題点を解決するもので、あらゆる径の管
に対応して管の外径を測定することができ、しかも容易
に矯正を行うことができる管外径計測および曲がり矯正
を行う装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するために、本発明は、対象管を水平
方向に支持するとともに、管軸心まわりに回転させる回
転装置と、管の上方に位置して管軸心方向に移動自在に
設けられ、管を下方に押圧する矯正装置と、管軸心方向
に沿って複数配置される管外径計測装置と、この管外径
計測装置に設けられ、水平でかつ管軸心と直交する方向
の光軸を形成し、上下に一対配置されるセンサ部と、両
センサ部を上下に離間させて、上方に位置する光軸を管
上端縁に対応させるとともに、下方に位置する光軸を管
下端縁に対応させるセンサ部駆動装置と、両センサ部の
間の距離を測定するスケール部と、回転装置および矯正
装置の駆動を制御するとともに、センサ部およびスケー
ル部で検出される値にもとづいて対象管の真円性および
真直性を判断する制御装置とを備えた構成としたもので
ある。

作用上記構成において、センサ部駆動装置によりセンサ部を
適当に離間させ、回転装置上に配置された対象管の管上
端縁と管下端縁にそれぞれセンサ部の光軸を対応させ
る。したがって、複数種類の外径が異なる管に対応し
て、管外径の計測を行う。そして、計測された値から制
御装置で、対象管の真円性および真直性を判断する。そ
して、制御装置で算出された矯正必要位置および矯正必
要量にもとづいて、回転装置および矯正装置を駆動し、
矯正装置による押圧によって対象管を適宜に矯正する。

実施例以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図〜第２図において、水平方向に配置される対象管１
の管軸心方向に沿って複数の管外径計測装置２が設けら
れている。この管外径計測装置２は、管軸心を介して左
右の位置に立設された一対の支軸3,4と、一方の支軸３
に螺合して上下一対配置されるレーザ投光部５と、他方
の支軸４に螺合して上下一対がそれぞれレーザ投光部５
に対向して配置されるレーザ受光部６と、両支軸3,4に
連動連結された駆動装置７とを備えている。そして、レ
ーザ投光部５とレーザ受光部６とによってセンサ部８が
形成されており、このセンサ部８の光軸8aは、水平でか
つ管軸心と直交する方向に形成される。また、支軸3,4
と駆動装置７とでセンサ部駆動装置９が形成されてお
り、このセンサ部駆動装置９は支軸3,4の回転により、
両センサ部８を離間させて、上方に位置する光軸8aを対
象管１の管上端縁に対応させるとともに、下方に位置す
る光軸8bを対象管１の管下端縁に対応させるように構成
されている。そして、センサ部駆動装置９は凹型フレー
ム10に設けられており、凹型フレーム10の垂直辺10aに
沿って移動するリニアスケール11が上部のセンサ部８の
レーザ投光部５に取付けられている。また、このリニア
スケール11は両センサ部８の距離を測定するようになさ
れている。そして、対象管１の上方に位置して油圧ラム
12が配置されており、油圧ラム12は、管軸心方向に沿っ
て設けられたガイドレール13に案内されて走行する台車
14に支持されている。そして、対象管１を下方で支持
し、かつ管軸心まわりに回転させる回転装置15が管軸心
方向の前後に一対配置されている。そして、両センサ部
８は制御装置16に電気的に接続されており、この制御装
置16には、油圧ラム12の変位を検出する変位計17と油圧
ラム12の負荷を検出するロードセル18とが動歪計19を介
して電気的に接続されている。また、制御装置16には、
センサ部駆動装置９がドライブ回路20を介して電気的に
接続され、リニアスケール11がカウンター回路21を介し
て電気的に接続されている。さらに、制御装置16には、
油圧ラム12を作動させる油圧ポンプ22の送油管23の途中
に介在されたサーボバルプ24が、電気的に接続されてい
る。そして、制御装置16には、モニター26とディスクド
ライブ27とプリンター28とが接続されており、ディスク
ドライブ27でデータを保存し、プリンター28で結果を出
力する。

以下、上記構成における作用について説明する。まず、
対象管１を回転装置15の上に配置し、センサ部駆動装置
９により両センサ部８を離間させ、上方に位置する光軸
8aを対象管１の管上端縁に対応させるとともに、下方に
位置する光軸8bを対象管１の管下端縁に対応させる。こ
のとき、第３図に示すように、レーザ投光部５から投光
されるレーザ光は、上下方向に所定巾をもって投光さ
れ、一部が対象管１に遮られてレーザ受光部６に到達す
る。そして、この状態における両センサ部８の間の距離
であるセンサ位置X₀を、リニアスケール11とカウンター
回路21とで検出し、その値を制御装置16に送って記憶す
る。次に、回転装置15により対象管１を回転させなが
ら、上方に位置するレーザ受光部６で受光される上部セ
ンサ出力X₁と、下方に位置するレーザ受光部６で受光さ
れる下部センサ出力X₂とが制御装置16に送られる。そし
て、下記に示す計算が制御装置16において演算される。

すなわち、真円性を判断する値として、外径ｄ＝X₀−X₁−X₂ 楕円Ｒ＝d_max−d_min が計算される。また、真直性を判断する値としての曲り
量（BEND）Ｂを求める式は、ｙ＝d/2＋x₂＝（x₀−x₁−x₂）/2＋x₂ ＝x₀/2＋（x₂−x₁）/2 ここでx₂−x₁＝ＺとするとＢ＝（y_max−y_min）/2＝（Z_max−Z_min）/4 である。また、このとき周方向における楕円位置および
曲がり位置も算出される。尚、計測は対象管１が１回転
する間において行われる。ちなみに、第４図は外径ｄの
計測処理結果の一例を示すものであり、この図において
は、ANGLEが278（deg）のときに、外径ｄが最大外径d
_maxの169.24（mm）となり、ANGLEが194（deg）のとき
に、外径ｄが最小外径d_minの168.51（mm）となる。そし
て、算出された平均径、楕円Ｒ、曲がり量Ｂから真円
性および伸直性を判断し、製品としての良否を判定する
とともに、良品については、さらに矯正の要否を判定す
る。そして、矯正の必要があると判定した場合には、制
御装置16から発せられる矯正指令に基づいて、回転装置
15が駆動され、曲がり量が最大となる位置を上下方向に
向けて対象管１が配置される。そして、台車14の走行に
より油圧ラム12を移動させ、矯正を行う位置に対応させ
る。次に、油圧ラム12を作動させて、対象管１に試負荷
を与える。このとき、変位計17と、ロードセル18と、動
歪計19とで計測される荷重とたわみの関係は、第５図に
示すようになる。すなわち、荷重−たわみ曲線Ｘの傾向
が直線PQとして表わされる。そして、矯正必要量に見合
った永久たわみをδｄ＝▲▼として、ＴからPQに平
行な直線ｌを求める。次に、油圧ラム12により本矯正に
見合う負荷を対象管１に加える。すなわち、荷重−たわ
み曲線Ｘ′がｌと交わる点Ｓで負荷を停止して除荷す
る。このことにより、永久たわみδｅ＝OT₁が発生し、
このときδｅδｄとなる。そして、再度計測を行い、
矯正不要と判定されるまで上記動作を繰返す。ちなみ
に、第６図は上記した動作のフローチャート図である。
したがって、この実施例によれば、複数種類の対象管１
に対応して管外径の計測および、計測結果に基づいた矯
正を行うことができる。

発明の効果以上述べたごとく、本発明によれば、センサ部を適当に
離間させることにより、外径が異なる複数種類の対象管
に対応して管外径の計測を行うことができる。そして、
計測された値から制御装置にて対象管の真円性および真
直性を判断し、矯正装置による押圧によって矯正するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
第１図のＡ−Ａ矢視図、第３図は計測状態を示す図、第
４図は計測処理結果を示す図、第５図は矯正作用を示す
図、第６図は本発明の一実施例の手順を示すフローチャ
ート図である。１……対象管、２……管外径計測装置、５……レーザ投
光部、６……レーザ受光部、８……センサ部、９……セ
ンサ部駆動装置、11……リニアスケール、12……油圧ラ
ム、15……回転装置、16……制御装置。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−108425（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−149810（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−71108（ＪＰ，Ｕ) 特公昭60−32531（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対象管を水平方向に支持するとともに、管
軸心まわりに回転させる回転装置と、管の上方に位置し
て管軸心方向に移動自在に設けられ、管を下方に押圧す
る矯正装置と、管軸心方向に沿って複数配置される管外
径計測装置と、この管外径計測装置に設けられ、水平で
かつ管軸心と直交する方向の光軸を形成し、上下に一対
配置させるセンサ部と、両センサ部を上下に離間させ
て、上方に位置する光軸を管上端縁に対応させるととも
に、下方に位置する光軸を管下端縁に対応させるセンサ
部駆動装置と、両センサ部の間の距離を測定するスケー
ル部と、回転装置および矯正装置の駆動を制御するとと
もに、センサ部およびスケール部で検出される値にもと
づいて対象管の真円性および真直性を判断する制御装置
とを備えたことを特徴とする管外径計測および曲がり矯
正を行う装置。