JP3525839B2 - 鋼管の製造方法及び装置 - Google Patents
鋼管の製造方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電縫鋼管をサイジ
ングして寸法精度の高い丸鋼管を製造する鋼管の製造方
法、この丸鋼管製造工程に引き続いて丸鋼管を角鋼管に
リシェイピングする工程を付加し手角鋼管を製造する鋼
管の製造方法、及びそれらの製造装置に関する。
ングして寸法精度の高い丸鋼管を製造する鋼管の製造方
法、この丸鋼管製造工程に引き続いて丸鋼管を角鋼管に
リシェイピングする工程を付加し手角鋼管を製造する鋼
管の製造方法、及びそれらの製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電縫鋼管製造ラインに角鋼管製造装置を
連接したラインでは、スケルプを曲げ成形して円形素管
とし、シーム溶接し、スクイズロール、サイザロールで
円形の電縫鋼管を形成し、この電縫鋼管をリシェイピン
グロールによって順次成形して角鋼管とし、ラインから
送出する。このような電縫鋼管製造ラインはリシェイピ
ング工程を素通しすることによって、丸鋼管製造ライン
として使用することができる。図１０はこのようなライ
ンの概略を示すものでスケルプ１００は成形工程１０１
で断面ほぼ円形に曲げ加工され、溶接工程１０２でシー
ム部を溶接して円形管となり、サイジング工程１０３で
丸鋼管に成形され冷間成形工程１０４で角形断面に成形
され切断工程１０５で切断されて角鋼管１０６となる。
連接したラインでは、スケルプを曲げ成形して円形素管
とし、シーム溶接し、スクイズロール、サイザロールで
円形の電縫鋼管を形成し、この電縫鋼管をリシェイピン
グロールによって順次成形して角鋼管とし、ラインから
送出する。このような電縫鋼管製造ラインはリシェイピ
ング工程を素通しすることによって、丸鋼管製造ライン
として使用することができる。図１０はこのようなライ
ンの概略を示すものでスケルプ１００は成形工程１０１
で断面ほぼ円形に曲げ加工され、溶接工程１０２でシー
ム部を溶接して円形管となり、サイジング工程１０３で
丸鋼管に成形され冷間成形工程１０４で角形断面に成形
され切断工程１０５で切断されて角鋼管１０６となる。
【０００３】このようにして成形された角鋼管の隅部形
状測定は、従来、角鋼管の隅角部の外面に１ｍｍ単位で
径の異なる１／４円周ゲージを当てて作業員が観察する
測定によって検出されていた。測定される角鋼管はサイ
ズが２５０〜５５０ｍｍ角、板厚６〜２２ｍｍである。
このような円周ゲージによる隅角部の人力による測定
は、円周ゲージを押し当てて行うためライン停止が必要
であり、ラインの稼働率低下を生じ、ライン停止によっ
て歩止りが低下するので問題になっていた。また円周ゲ
ージは例えば１ｍｍピッチで段階的に作られているの
で、その中間の値は測定者の目分量で判定されるため、
個人差が出やすく、測定精度が悪く、手間がかかるもの
であった。また、その測定結果に基づく冷間成形工程の
リシェイピングロールの調整は、オペレータの技術に頼
っており、数値化されていないので、標準化された適正
な調整を短時間に行うことは困難であった。
状測定は、従来、角鋼管の隅角部の外面に１ｍｍ単位で
径の異なる１／４円周ゲージを当てて作業員が観察する
測定によって検出されていた。測定される角鋼管はサイ
ズが２５０〜５５０ｍｍ角、板厚６〜２２ｍｍである。
このような円周ゲージによる隅角部の人力による測定
は、円周ゲージを押し当てて行うためライン停止が必要
であり、ラインの稼働率低下を生じ、ライン停止によっ
て歩止りが低下するので問題になっていた。また円周ゲ
ージは例えば１ｍｍピッチで段階的に作られているの
で、その中間の値は測定者の目分量で判定されるため、
個人差が出やすく、測定精度が悪く、手間がかかるもの
であった。また、その測定結果に基づく冷間成形工程の
リシェイピングロールの調整は、オペレータの技術に頼
っており、数値化されていないので、標準化された適正
な調整を短時間に行うことは困難であった。
【０００４】リシェイピングするラインでは、電縫鋼管
の円周に４個のロールを配設した複数連のリシェイピン
グロールを用い、リシェイピングロールの４個のロール
は角鋼管を四方から押圧し角鋼管の外周に４面の平面を
形成することによってこの４面の平面に隣接する部分に
４つの隅角部の弧状部を形成し、円形の電縫鋼管を角形
に形成する。従って、４つの隅角部の弧状部の曲率が同
一となるように４個のリシェイピングロールの微妙な調
整を必要とする。
の円周に４個のロールを配設した複数連のリシェイピン
グロールを用い、リシェイピングロールの４個のロール
は角鋼管を四方から押圧し角鋼管の外周に４面の平面を
形成することによってこの４面の平面に隣接する部分に
４つの隅角部の弧状部を形成し、円形の電縫鋼管を角形
に形成する。従って、４つの隅角部の弧状部の曲率が同
一となるように４個のリシェイピングロールの微妙な調
整を必要とする。
【０００５】角鋼管の隅角部の形状を精度よく成形し、
精度のよい角鋼管を安定的に製造するには隅角部形状の
測定を連続的に行い、ロールの調整を行う必要がある。
そこで本発明者らは、さきに特願平１１−１７８３４８
号出願において、リシェイピング完了直後の角鋼管の隅
角部の形状をオンラインで測定し、測定値が許容限界内
になるようにリシェイピングロールを調整する方法を提
案した。また、同時に角鋼管製造ラインの出側に配設さ
れ角鋼管の隅角部のプロフィールを測定する測定装置
と、測定値を解析して曲率を演算する演算装置と、演算
結果に基づきすべての隅角部の曲率が設定曲率に一致す
るようにリシェイピングロールの関係位置を調節する自
動位置調整装置とを備えた角鋼管の成型装置を提供し
た。
精度のよい角鋼管を安定的に製造するには隅角部形状の
測定を連続的に行い、ロールの調整を行う必要がある。
そこで本発明者らは、さきに特願平１１−１７８３４８
号出願において、リシェイピング完了直後の角鋼管の隅
角部の形状をオンラインで測定し、測定値が許容限界内
になるようにリシェイピングロールを調整する方法を提
案した。また、同時に角鋼管製造ラインの出側に配設さ
れ角鋼管の隅角部のプロフィールを測定する測定装置
と、測定値を解析して曲率を演算する演算装置と、演算
結果に基づきすべての隅角部の曲率が設定曲率に一致す
るようにリシェイピングロールの関係位置を調節する自
動位置調整装置とを備えた角鋼管の成型装置を提供し
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記特願平１１−１７
８３４８号出願の技術により、リシェイピング工程の自
動化が達成されたが、リシェイピング工程の複数段のロ
ールはそれぞれ複雑に干渉し合い、調整が一義的に確定
しない場合があり、リシェイピング後の形状が十分に満
足すべき精度に至らない場合があった。
８３４８号出願の技術により、リシェイピング工程の自
動化が達成されたが、リシェイピング工程の複数段のロ
ールはそれぞれ複雑に干渉し合い、調整が一義的に確定
しない場合があり、リシェイピング後の形状が十分に満
足すべき精度に至らない場合があった。
【０００７】本発明は上記自動化技術にさらに改善を加
え、製品形状の精度向上を図ることを目的とし、併せ
て、円形断面の電縫鋼管（丸鋼管）の形状精度向上を図
るものである。すなわち、丸鋼管の成形に引き続き角鋼
管にリシェイピングするラインにおいて、角鋼管の形状
精度を高めるためにまず丸鋼管の形状精度を高め、これ
をリシェイピングするようにするとともに、角鋼管を製
造しないときにはリシェイピング工程を省略すれば形状
精度の高い丸鋼管を製造することができるようにした、
鋼管の製造方法及び装置を開発し、これを提供すること
を目的とするものである。
え、製品形状の精度向上を図ることを目的とし、併せ
て、円形断面の電縫鋼管（丸鋼管）の形状精度向上を図
るものである。すなわち、丸鋼管の成形に引き続き角鋼
管にリシェイピングするラインにおいて、角鋼管の形状
精度を高めるためにまず丸鋼管の形状精度を高め、これ
をリシェイピングするようにするとともに、角鋼管を製
造しないときにはリシェイピング工程を省略すれば形状
精度の高い丸鋼管を製造することができるようにした、
鋼管の製造方法及び装置を開発し、これを提供すること
を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するためになされたもので、次の技術手段を講じた
ことを特徴とするものである。すなわち、本発明の第１
の発明は、スケルプを円形断面の電縫鋼管に成形しサイ
ジングして丸鋼管を製造するに当たり、１又は複数の一
次元レーザ距離計の光軸を測定方向に一致させて配設
し、管周方向に回動させてサイジング後の丸鋼管のプロ
フィールをオンラインで連続測定し、丸鋼管の周長、縦
・横・斜め径、真円度、パスライン、ロールカリバー形
状を演算し、演算値が許容限界内になるようにサイジン
グロールの位置、鋼管の寸法、ロールの設定精度、シー
ムねじれ、シャーカットの有無、素材の特性、ミル中心
の偏り、ロールカルバリ等の造管条件を調整することを
特徴とする鋼管の製造方法である。この方法により丸鋼
管の精度向上を図ることができる。
解決するためになされたもので、次の技術手段を講じた
ことを特徴とするものである。すなわち、本発明の第１
の発明は、スケルプを円形断面の電縫鋼管に成形しサイ
ジングして丸鋼管を製造するに当たり、１又は複数の一
次元レーザ距離計の光軸を測定方向に一致させて配設
し、管周方向に回動させてサイジング後の丸鋼管のプロ
フィールをオンラインで連続測定し、丸鋼管の周長、縦
・横・斜め径、真円度、パスライン、ロールカリバー形
状を演算し、演算値が許容限界内になるようにサイジン
グロールの位置、鋼管の寸法、ロールの設定精度、シー
ムねじれ、シャーカットの有無、素材の特性、ミル中心
の偏り、ロールカルバリ等の造管条件を調整することを
特徴とする鋼管の製造方法である。この方法により丸鋼
管の精度向上を図ることができる。
【０００９】また本発明の第２の発明は、スケルプを円
形断面の電縫鋼管に成形しサイジング後角鋼管にリシェ
イピングするに当たり、１又は複数の一次元レーザ距離
計の光軸を測定方向に一致させて配設し、管周方向に回
動させてサイジング後の丸鋼管の形状をオンラインで連
続測定し、測定値が許容限界内になるようにサイジング
条件を調整すると共に、リシェイピング工程の中間段及
びリシェイピング後の角鋼管の形状をそれぞれオンライ
ンで連続測定し、各測定値がそれぞれ許容限界内になる
ように各測定位置より前段のリシェイピング条件を調整
することを特徴とする鋼管の製造方法である。
形断面の電縫鋼管に成形しサイジング後角鋼管にリシェ
イピングするに当たり、１又は複数の一次元レーザ距離
計の光軸を測定方向に一致させて配設し、管周方向に回
動させてサイジング後の丸鋼管の形状をオンラインで連
続測定し、測定値が許容限界内になるようにサイジング
条件を調整すると共に、リシェイピング工程の中間段及
びリシェイピング後の角鋼管の形状をそれぞれオンライ
ンで連続測定し、各測定値がそれぞれ許容限界内になる
ように各測定位置より前段のリシェイピング条件を調整
することを特徴とする鋼管の製造方法である。
【００１０】本発明の第２の発明では、サイジング後の
丸鋼管の形状を測定しサイジング条件を調整することに
よって丸鋼管の寸法精度を確保する。さらに、リシェイ
ピング工程の中間段及びリシェイピング後の角鋼管の形
状を測定し、各測定値がそれぞれ許容限界内に入るよう
にリシェイピングロールの関係位置調整をフィードバッ
ク制御する。フィードバック制御はリシェイピングロー
ルの位置と測定値との関係を学習させる学習自動制御と
することもできる。
丸鋼管の形状を測定しサイジング条件を調整することに
よって丸鋼管の寸法精度を確保する。さらに、リシェイ
ピング工程の中間段及びリシェイピング後の角鋼管の形
状を測定し、各測定値がそれぞれ許容限界内に入るよう
にリシェイピングロールの関係位置調整をフィードバッ
ク制御する。フィードバック制御はリシェイピングロー
ルの位置と測定値との関係を学習させる学習自動制御と
することもできる。
【００１１】上記本発明方法を好適に実施することがで
きる本発明の装置は、電縫鋼管製造ラインの尾端に角鋼
管製造工程を付加した鋼管製造装置において、サイジン
グロールの後流に丸鋼管プロフィール測定装置を配設
し、リシェイピングロール群の中間に角鋼管プロフィー
ル測定装置を配設し、リシェイピングロール群の出側に
角鋼管の隅角部最終形状測定装置を配設し、管形状がそ
れぞれの測定装置に設定した許容値内になるように各測
定装置より上流の各ロールを調整する調整装置を備える
と共に、前記丸鋼管プロフィール測定装置及び角鋼管プ
ロフィール測定装置は、１又は複数台の１次元レーザ距
離計と、該レーザ距離計の測距離方向への前後進機構
と、該レーザ距離計の光軸を測定方向に一致させる回動
フレームと、該回動フレームを回動自在にその周囲を支
持する内フレームと、該内フレームを包囲し、前記回動
フレーム中心を角コラムの中心に合わせる昇降ジャッキ
を備えた外フレームとを備えたことを特徴とする鋼管の
製造装置である。この装置はリシェイピングロール群を
稼働させずに搬送装置として用いることにより、丸鋼管
の精度向上を図る鋼管製造装置として用いることができ
る。
きる本発明の装置は、電縫鋼管製造ラインの尾端に角鋼
管製造工程を付加した鋼管製造装置において、サイジン
グロールの後流に丸鋼管プロフィール測定装置を配設
し、リシェイピングロール群の中間に角鋼管プロフィー
ル測定装置を配設し、リシェイピングロール群の出側に
角鋼管の隅角部最終形状測定装置を配設し、管形状がそ
れぞれの測定装置に設定した許容値内になるように各測
定装置より上流の各ロールを調整する調整装置を備える
と共に、前記丸鋼管プロフィール測定装置及び角鋼管プ
ロフィール測定装置は、１又は複数台の１次元レーザ距
離計と、該レーザ距離計の測距離方向への前後進機構
と、該レーザ距離計の光軸を測定方向に一致させる回動
フレームと、該回動フレームを回動自在にその周囲を支
持する内フレームと、該内フレームを包囲し、前記回動
フレーム中心を角コラムの中心に合わせる昇降ジャッキ
を備えた外フレームとを備えたことを特徴とする鋼管の
製造装置である。この装置はリシェイピングロール群を
稼働させずに搬送装置として用いることにより、丸鋼管
の精度向上を図る鋼管製造装置として用いることができ
る。
【００１２】また、前記隅角部最終形状測定装置は、１
又は複数台の２次元レーザ距離計と、該レーザ距離計の
測距離方向への前後進機構と、該レーザ距離計の光軸を
測定方向に一致させる回動フレームと、該回動フレーム
を回動自在にその周囲を支持する内フレームと、該内フ
レームを包囲し、前記回動フレーム中心を角コラムの中
心に合わせる昇降ジャッキを備えた外フレームとを備え
ると自動的な測定が容易に可能となり好適である。
又は複数台の２次元レーザ距離計と、該レーザ距離計の
測距離方向への前後進機構と、該レーザ距離計の光軸を
測定方向に一致させる回動フレームと、該回動フレーム
を回動自在にその周囲を支持する内フレームと、該内フ
レームを包囲し、前記回動フレーム中心を角コラムの中
心に合わせる昇降ジャッキを備えた外フレームとを備え
ると自動的な測定が容易に可能となり好適である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図１は本発明の実施例の鋼管の製造
工程を示す模式図で、電縫鋼管製造工程のサイジングロ
ール以降を示すものである。円形断面に溶接成形された
素管は、図１の向って左方向からライン上を搬送されて
来る。この素管はサイジングロール１１、１２でサイジ
ングされる。サイジング後の丸鋼管のプロフィールを測
定する丸鋼管プロフィール測定装置２０は、丸鋼管の周
長、縦・横・斜め径、真円度、パスライン、ロールカリ
バー形状を測定する。次いで丸鋼管はリシェイピングロ
ール１３、１４、１５、１６で角鋼管にリシェイピング
される。このリシェイピングロール群の中間部に角鋼管
プロフィール測定装置３０が配設されている。この角鋼
管プロフィール測定装置３０は、リシェイピング過程の
途中の角鋼管の周長、縦・横・斜め径、パスライン、隅
角部の曲率半径（Ｒ値）、ロールカリバー形状を測定す
る。ここでは、丸鋼管プロフィール測定装置２０の測定
値との周長差（絞り量）、縦・横・斜め径の変化量、パ
スライン変化量（成形量）が把握される。リシェイピン
グ工程を出た角鋼管は隅角部形状測定装置４０でＲ値が
測定される。なお、辺長、平坦度、パスライン、周長、
縦・横・斜め径、ロールカリバー形状も測定される。ま
た、必要に応じてＳ値の測定も行うことができる。Ｓ値
とはＪＩＳ Ｇ ３４６６の「表４寸法許容差」中に規
定されている角部の寸法を言う。
の形態を説明する。図１は本発明の実施例の鋼管の製造
工程を示す模式図で、電縫鋼管製造工程のサイジングロ
ール以降を示すものである。円形断面に溶接成形された
素管は、図１の向って左方向からライン上を搬送されて
来る。この素管はサイジングロール１１、１２でサイジ
ングされる。サイジング後の丸鋼管のプロフィールを測
定する丸鋼管プロフィール測定装置２０は、丸鋼管の周
長、縦・横・斜め径、真円度、パスライン、ロールカリ
バー形状を測定する。次いで丸鋼管はリシェイピングロ
ール１３、１４、１５、１６で角鋼管にリシェイピング
される。このリシェイピングロール群の中間部に角鋼管
プロフィール測定装置３０が配設されている。この角鋼
管プロフィール測定装置３０は、リシェイピング過程の
途中の角鋼管の周長、縦・横・斜め径、パスライン、隅
角部の曲率半径（Ｒ値）、ロールカリバー形状を測定す
る。ここでは、丸鋼管プロフィール測定装置２０の測定
値との周長差（絞り量）、縦・横・斜め径の変化量、パ
スライン変化量（成形量）が把握される。リシェイピン
グ工程を出た角鋼管は隅角部形状測定装置４０でＲ値が
測定される。なお、辺長、平坦度、パスライン、周長、
縦・横・斜め径、ロールカリバー形状も測定される。ま
た、必要に応じてＳ値の測定も行うことができる。Ｓ値
とはＪＩＳ Ｇ ３４６６の「表４寸法許容差」中に規
定されている角部の寸法を言う。
【００１４】図２は、これらの測定がなされる管断面を
示すもので、図２（ａ）は丸鋼管５０の断面、図２
（ｂ）は図２（ａ）の丸鋼管を上下左右を平面状に押圧
して角鋼管６０を成形する過程の断面、図２（ｃ）は製
品角鋼管７０の断面である。
示すもので、図２（ａ）は丸鋼管５０の断面、図２
（ｂ）は図２（ａ）の丸鋼管を上下左右を平面状に押圧
して角鋼管６０を成形する過程の断面、図２（ｃ）は製
品角鋼管７０の断面である。
【００１５】丸鋼管プロフィール測定装置の測定データ
はコンピュータに入力され、コンピュータは丸鋼管５０
の周長、縦・横・斜め径、真円度、パスライン、ロール
カリバー形状を演算する。演算されたデータは記録媒体
に記録される。
はコンピュータに入力され、コンピュータは丸鋼管５０
の周長、縦・横・斜め径、真円度、パスライン、ロール
カリバー形状を演算する。演算されたデータは記録媒体
に記録される。
【００１６】コンピュータで数値化されたデータはプロ
セスコンピュータに送られる。プロセスコンピュータは
これらのデータを基準値と比較し、その偏差がゼロとな
るように制御信号を出力し、サイジングロール１１、１
２の関係位置をフィードバック制御する。サイジングロ
ール１１、１２の位置調整はロールを移動させることに
よって行う。コンピュータはサイジングロール１１、１
２の位置調整による影響を他の造管条件、例えば鋼管の
寸法、ロール設定精度、シームねじれ、シャーカットの
有無、素材の特性、ミル中心の偏り、ロールカルバリな
どの条件と共に学習記憶する。その後、学習したデータ
を利用して精度の高い制御を行うことができる。
セスコンピュータに送られる。プロセスコンピュータは
これらのデータを基準値と比較し、その偏差がゼロとな
るように制御信号を出力し、サイジングロール１１、１
２の関係位置をフィードバック制御する。サイジングロ
ール１１、１２の位置調整はロールを移動させることに
よって行う。コンピュータはサイジングロール１１、１
２の位置調整による影響を他の造管条件、例えば鋼管の
寸法、ロール設定精度、シームねじれ、シャーカットの
有無、素材の特性、ミル中心の偏り、ロールカルバリな
どの条件と共に学習記憶する。その後、学習したデータ
を利用して精度の高い制御を行うことができる。
【００１７】丸鋼管プロフィール測定装置２０の正面図
を図３に示した。丸鋼管プロフィール測定装置２０はプ
ロフィールを測定すべき丸鋼管５０の外周を包囲する回
動フレーム２１、内フレーム２２、外フレーム２３から
構成されている。外フレーム２３は、縦横フレームを四
角形に組んで形成され、内フレーム２２をジャッキ２４
で吊下げ、内フレーム２２の側面を４個のガイドロール
で支持している。ジャッキ２４は高さ設定モータによっ
て内フレーム２２上下動させ、丸鋼管プロフィール測定
装置２０の中心を丸鋼管５０の中心と一致させる。
を図３に示した。丸鋼管プロフィール測定装置２０はプ
ロフィールを測定すべき丸鋼管５０の外周を包囲する回
動フレーム２１、内フレーム２２、外フレーム２３から
構成されている。外フレーム２３は、縦横フレームを四
角形に組んで形成され、内フレーム２２をジャッキ２４
で吊下げ、内フレーム２２の側面を４個のガイドロール
で支持している。ジャッキ２４は高さ設定モータによっ
て内フレーム２２上下動させ、丸鋼管プロフィール測定
装置２０の中心を丸鋼管５０の中心と一致させる。
【００１８】内フレーム２２は横フレーム、縦フレーム
から成り、外フレーム２３にジャッキ２４で吊下げられ
て上下動する。内フレーム２２は４個のサポートロール
を備え、回動フレーム２１の外周を回動自在に支持す
る。
から成り、外フレーム２３にジャッキ２４で吊下げられ
て上下動する。内フレーム２２は４個のサポートロール
を備え、回動フレーム２１の外周を回動自在に支持す
る。
【００１９】回動フレーム２１は円形フレームで、４個
のサポートロール２５によって外周を支持され回動自在
に構成されている。回動フレーム２１に１台又は複数台
のレーザ距離計２６が取りつけられている。レーザ距離
形２６はリニアウエイ（直動機構）を介して軸心を半径
方向に一致させて取付けられている。リニアウエイはレ
ーザ距離計２６を半径方向に移動させ、丸鋼管５０とレ
ーザ距離計２６との距離を調節する。リニアウエイは丸
鋼管５０のサイズに応じて丸鋼管５０の外周がレーザ距
離形２６の測定範囲に入るようにする。回動フレーム２
１はサーボモータ２７によって駆動されて回転する。レ
ーザ距離計２６の測定データはコンピュータに入力され
る。
のサポートロール２５によって外周を支持され回動自在
に構成されている。回動フレーム２１に１台又は複数台
のレーザ距離計２６が取りつけられている。レーザ距離
形２６はリニアウエイ（直動機構）を介して軸心を半径
方向に一致させて取付けられている。リニアウエイはレ
ーザ距離計２６を半径方向に移動させ、丸鋼管５０とレ
ーザ距離計２６との距離を調節する。リニアウエイは丸
鋼管５０のサイズに応じて丸鋼管５０の外周がレーザ距
離形２６の測定範囲に入るようにする。回動フレーム２
１はサーボモータ２７によって駆動されて回転する。レ
ーザ距離計２６の測定データはコンピュータに入力され
る。
【００２０】図４に示す角鋼管プロフィール測定装置３
０は、丸鋼管プロフィール測定装２０置と同様に構成さ
れており、角鋼管６０の外周を包囲する回動フレーム３
１、内フレーム３２、外フレーム３３を備えている。外
フレーム３３は内フレーム３２をジャッキ３４で吊下
げ、内フレーム３２の側面を４個のガイドロールで支持
している。ジャッキ３４は内フレーム３２上下動させ、
角鋼管プロフィール測定装置３０の中心を角鋼管６０の
中心と一致させる。
０は、丸鋼管プロフィール測定装２０置と同様に構成さ
れており、角鋼管６０の外周を包囲する回動フレーム３
１、内フレーム３２、外フレーム３３を備えている。外
フレーム３３は内フレーム３２をジャッキ３４で吊下
げ、内フレーム３２の側面を４個のガイドロールで支持
している。ジャッキ３４は内フレーム３２上下動させ、
角鋼管プロフィール測定装置３０の中心を角鋼管６０の
中心と一致させる。
【００２１】回動フレーム３１は円形フレームで、４個
のサポートロール３５によって外周を支持され回動自在
に構成されサーボモータ３７によって駆動されて回転す
る。回動フレーム３１に１台又は複数台のレーザ距離計
３６が取りつけられている。リニアウエイはレーザ距離
計３６を半径方向に移動させ、角鋼管６０とレーザ距離
計３６との距離を調節する。レーザ距離計３６の測定デ
ータはコンピュータに入力される。
のサポートロール３５によって外周を支持され回動自在
に構成されサーボモータ３７によって駆動されて回転す
る。回動フレーム３１に１台又は複数台のレーザ距離計
３６が取りつけられている。リニアウエイはレーザ距離
計３６を半径方向に移動させ、角鋼管６０とレーザ距離
計３６との距離を調節する。レーザ距離計３６の測定デ
ータはコンピュータに入力される。
【００２２】図５は角鋼管隅角部形状測定装置４０の正
面図である。角鋼管隅角部形状測定装置４０はプロフィ
ールを測定すべき角鋼管７０の外周を包囲する回動フレ
ーム４１、内フレーム４２、外フレーム４３から構成さ
れている。外フレーム４３は、縦横フレームを四角形に
組んで形成され、内フレーム４２をジャッキ４４で吊下
げ、内フレーム４２の側面を４個のガイドロールで支持
している。ジャッキ４４は高さ設定モータによって内フ
レーム４２上下動させ、角鋼管プロフィール測定装置４
０の中心を角鋼管７０の中心と一致させる。内フレーム
４１は横フレーム、縦フレームから成り、外フレーム４
３にジャッキ４４で吊下げられて上下動する。内フレー
ム４２は４個のサポートロールを備え、回動フレーム４
１の外周を回動自在に支持する。
面図である。角鋼管隅角部形状測定装置４０はプロフィ
ールを測定すべき角鋼管７０の外周を包囲する回動フレ
ーム４１、内フレーム４２、外フレーム４３から構成さ
れている。外フレーム４３は、縦横フレームを四角形に
組んで形成され、内フレーム４２をジャッキ４４で吊下
げ、内フレーム４２の側面を４個のガイドロールで支持
している。ジャッキ４４は高さ設定モータによって内フ
レーム４２上下動させ、角鋼管プロフィール測定装置４
０の中心を角鋼管７０の中心と一致させる。内フレーム
４１は横フレーム、縦フレームから成り、外フレーム４
３にジャッキ４４で吊下げられて上下動する。内フレー
ム４２は４個のサポートロールを備え、回動フレーム４
１の外周を回動自在に支持する。
【００２３】回動フレーム４１は円形フレームで、４個
のサポートロール４５によって外周を支持され回動自在
に構成されている。回動フレーム４１にレーザ距離計４
６が取りつけられている。レーザ距離形４６はリニアウ
エイ（直動機構）を介して軸心を半径方向に一致させて
取付けられている。リニアウエイはレーザ距離計４６を
半径方向に移動させ、角鋼管とレーザ距離計４６との距
離を調節する。リニアウエイは角鋼管のサイズに応じて
角鋼管の外周がレーザ距離形４６の測定範囲に入るよう
にする。回動フレーム４１はサーボモータ４７によって
駆動されて回転する。レーザ距離計４６の測定データは
コンピュータに入力される。
のサポートロール４５によって外周を支持され回動自在
に構成されている。回動フレーム４１にレーザ距離計４
６が取りつけられている。レーザ距離形４６はリニアウ
エイ（直動機構）を介して軸心を半径方向に一致させて
取付けられている。リニアウエイはレーザ距離計４６を
半径方向に移動させ、角鋼管とレーザ距離計４６との距
離を調節する。リニアウエイは角鋼管のサイズに応じて
角鋼管の外周がレーザ距離形４６の測定範囲に入るよう
にする。回動フレーム４１はサーボモータ４７によって
駆動されて回転する。レーザ距離計４６の測定データは
コンピュータに入力される。
【００２４】
【実施例】次に、本発明に係る丸鋼管プロフィール測定
装置、角鋼管プロフィール測定装置、隅角部形状測定装
置を設けたラインにおいて実施例として、２５０ｍｍ角
で、板厚は６ｍｍ、隅角部の曲率半径Ｒが１４．５ｍｍ
の角鋼管を成型し、オペレータによるロール調整を行
い、ロール調整前後の測定結果を調査した。ロール調整
前の測定寸法推移を図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示した。
図６（ａ）は丸鋼管のプロフィール、図６（ｂ）は角鋼
管プロフィール測定装置の測定値、図６（ｃ）は隅角部
形状測定装置の測定値を示す。ロール調整後の測定寸法
推移を図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示した。図７（ａ）は
丸鋼管のプロフィール、図７（ｂ）は角鋼管プロフィー
ル測定装置の測定値、図７（ｃ）は隅角部形状測定装置
の測定値を示す。図８は、角鋼管プロフィール測定装置
の測定した角鋼管６０及び隅角部形状測定装置の測定し
た角鋼管７０の測定図形を模式的に示したものである。
これらの測定結果をまとめて表１、表２に示した。
装置、角鋼管プロフィール測定装置、隅角部形状測定装
置を設けたラインにおいて実施例として、２５０ｍｍ角
で、板厚は６ｍｍ、隅角部の曲率半径Ｒが１４．５ｍｍ
の角鋼管を成型し、オペレータによるロール調整を行
い、ロール調整前後の測定結果を調査した。ロール調整
前の測定寸法推移を図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示した。
図６（ａ）は丸鋼管のプロフィール、図６（ｂ）は角鋼
管プロフィール測定装置の測定値、図６（ｃ）は隅角部
形状測定装置の測定値を示す。ロール調整後の測定寸法
推移を図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示した。図７（ａ）は
丸鋼管のプロフィール、図７（ｂ）は角鋼管プロフィー
ル測定装置の測定値、図７（ｃ）は隅角部形状測定装置
の測定値を示す。図８は、角鋼管プロフィール測定装置
の測定した角鋼管６０及び隅角部形状測定装置の測定し
た角鋼管７０の測定図形を模式的に示したものである。
これらの測定結果をまとめて表１、表２に示した。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】表１、２から明らかなように、調整後は精
度の高い形状制御が達成されている。従って、本発明の
装置を設けてフィードバック学習制御を行うことによっ
て、寸法精度の高い角鋼管を得ることが明らかである。
度の高い形状制御が達成されている。従って、本発明の
装置を設けてフィードバック学習制御を行うことによっ
て、寸法精度の高い角鋼管を得ることが明らかである。
【００２８】次に丸鋼管の実施例について、測定結果を
図９及び表３に示す。図９は丸鋼管プロフィール測定装
置の形状図形アウトプットを模式的に描いた図、表３は
ロール調整前後の測定値を示すものである。
図９及び表３に示す。図９は丸鋼管プロフィール測定装
置の形状図形アウトプットを模式的に描いた図、表３は
ロール調整前後の測定値を示すものである。
【００２９】
【表３】
【００３０】
【発明の効果】スケルプを円形断面の電縫鋼管に成形し
次いで角鋼管にリシェイピングする鋼管の製造方法及び
装置は以上のように構成されているので、隅角部のプロ
フィールを自動的に精密に測定し、これを成形工程にフ
ィードバックして角鋼管の形状を正確に成形することが
できるようになり、寄与するところが大である。
次いで角鋼管にリシェイピングする鋼管の製造方法及び
装置は以上のように構成されているので、隅角部のプロ
フィールを自動的に精密に測定し、これを成形工程にフ
ィードバックして角鋼管の形状を正確に成形することが
できるようになり、寄与するところが大である。
【図１】実施例の鋼管の製造工程を示す模式図である。
【図２】鋼管の断面図である。
【図３】丸鋼管プロフィール測定装置の正面図である。
【図４】角鋼管プロフィール測定装置の正面図である。
【図５】角鋼管隅角形部状測定装置の正面図である。
【図６】従来のオペレータ調整による角鋼管の精度を示
す説明図である。
す説明図である。
【図７】実施例のオペレータ調整による角鋼管の精度を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図８】本発明の効果を示す説明図である。
【図９】本発明の効果を示す説明図である。
【図１０】電縫鋼管製造ラインの船体説明図である。
１１、１２ サイジングロール
１３、１４、１５、１６、 リシェイピングロール
２０ 丸鋼管プロフィール測定装置
２１ 回動フレーム
２２ 内フレーム
２３ 外フレーム
２４ ジャッキ
２５ サポートロール
２６ レーザ距離計
３０ 角鋼管プロフィール測定装置
３１ 回動フレーム
３２ 内フレーム
３３ 外フレーム
３４ ジャッキ
３５ サポートロール
３６ レーザ距離計
４０ 隅角部形状測定装置
４１ 回動フレーム
４２ 内フレーム
４３ 外フレーム
４４ ジャッキ
４５ サポートロール
４６ レーザ距離計
１００ スケルブ
１０１ 成形工程
１０２ 溶接工程
１０３ サイジング工程
１０４ 冷間成形工程
１０５ 切断工程
１０６ 角鋼管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B21B 17/14
B21B 19/10
B21C 37/00 - 43/04
B21B 37/00 - 37/14
Claims (5)
- 【請求項１】 スケルプを円形断面の電縫鋼管に成形し
サイジングして丸鋼管を製造するに当たり、１又は複数
の一次元レーザ距離計の光軸を測定方向に一致させて配
設し、管周方向に回動させてサイジング後の丸鋼管のプ
ロフィールをオンラインで連続測定し、丸鋼管の周長、
縦・横・斜め径、真円度、パスライン、ロールカリバー
形状を演算し、演算値が許容限界内になるようにサイジ
ングロールの位置、鋼管の寸法、ロールの設定精度、シ
ームねじれ、シャーカットの有無、素材の特性、ミル中
心の偏り、ロールカリバーの造管条件を調整することを
特徴とする鋼管の製造方法。 - 【請求項２】 スケルプを円形断面の電縫鋼管に成形し
サイジング後角鋼管にリシェイピングするに当たり、１
又は複数の一次元レーザ距離計の光軸を測定方向に一致
させて配設し、管周方向に回動させてサイジング後の丸
鋼管の形状をオンラインで連続測定し、測定値が許容限
界内になるようにサイジング条件を調整すると共に、リ
シェイピング工程の中間段及びリシェイピング後の角鋼
管の形状をそれぞれオンラインで連続測定し、各測定値
がそれぞれ許容限界内になるように各測定位置より前段
のリシェイピング条件を調整することを特徴とする鋼管
の製造方法。 - 【請求項３】 電縫鋼管製造ラインの尾端に角鋼管製造
工程を付加した鋼管製造装置において、サイジングロー
ルの後流に丸鋼管プロフィール測定装置を配設し、リシ
ェイピングロール群の中間に角鋼管プロフィール測定装
置を配設し、リシェイピングロール群の出側に角鋼管の
隅角部最終形状測定装置を配設し、管形状がそれぞれの
測定装置に設定した許容値内になるように各測定装置よ
り上流の各ロールを調整する調整装置を備えると共に、
前記丸鋼管プロフィール測定装置及び角鋼管プロフィー
ル測定装置は、１又は複数台の１次元レーザ距離計と、
該レーザ距離計の測距離方向への前後進機構と、該レー
ザ距離計の光軸を測定方向に一致させる回動フレーム
と、該回動フレームを回動自在にその周囲を支持する内
フレームと、該内フレームを包囲し、前記回動フレーム
中心を角コラムの中心に合わせる昇降ジャッキを備えた
外フレームとを備えたことを特徴とする鋼管の製造装
置。 - 【請求項４】 電縫鋼管製造ラインの尾端に角鋼管製造
工程を付加した鋼管製造装置において、サイジングロー
ルの後流に丸鋼管プロフィール測定装置を配設し、リシ
ェイピングロール群の中間に角鋼管プロフィール測定装
置を配設し、リシェイピングロール群の出側に角鋼管の
隅角部最終形状測定装置を配設し、管形状がそれぞれの
測定装置に設定した許容値内になるように各測定装置よ
り上流の各ロールを調整する調整装置を備えると共に、
前記隅角部最終形状測定装置は、１又は複数台の２次元
レーザ距離計と、該レーザ距離計の測距離方向への前後
進機構と、該レーザ距離計の光軸を測定方向に一致させ
る回動フレームと、該回動フレームを回動自在にその周
囲を支持する内フレームと、該内フレームを包囲し、前
記回動フレーム中心を角コラムの中心に合わせる昇降ジ
ャッキを備えた外フレームとを備えたことを特徴とする
鋼管の製造装置。 - 【請求項５】 前記隅角部最終形状測定装置は、１又は
複数台の２次元レーザ距離計と、該レーザ距離計の測距
離方向への前後進機構と、該レーザ距離計の光軸を測定
方向に一致させる回動フレームと、該回動フレームを回
動自在にその周囲を支持する内フレームと、該内フレー
ムを包囲し、前記回動フレーム中心を角コラムの中心に
合わせる昇降ジャッキを備えた外フレームとを備えたこ
とを特徴とする請求項３記載の鋼管の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000005225A JP3525839B2 (ja) | 2000-01-05 | 2000-01-05 | 鋼管の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000005225A JP3525839B2 (ja) | 2000-01-05 | 2000-01-05 | 鋼管の製造方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001191102A JP2001191102A (ja) | 2001-07-17 |
| JP3525839B2 true JP3525839B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=18533907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000005225A Expired - Fee Related JP3525839B2 (ja) | 2000-01-05 | 2000-01-05 | 鋼管の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3525839B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002321016A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-05 | Kawasaki Steel Corp | 角コラムの成形方法及び成形装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112828070B (zh) * | 2020-12-31 | 2022-02-11 | 燕山大学 | 一种方矩形管的冷弯成型工艺 |
-
2000
- 2000-01-05 JP JP2000005225A patent/JP3525839B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002321016A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-05 | Kawasaki Steel Corp | 角コラムの成形方法及び成形装置 |
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|---|---|
| JP2001191102A (ja) | 2001-07-17 |
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