JPH0238343B2 - Setsusakuijokenshutsusochi - Google Patents

Setsusakuijokenshutsusochi

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Publication number
JPH0238343B2
JPH0238343B2 JP26310586A JP26310586A JPH0238343B2 JP H0238343 B2 JPH0238343 B2 JP H0238343B2 JP 26310586 A JP26310586 A JP 26310586A JP 26310586 A JP26310586 A JP 26310586A JP H0238343 B2 JPH0238343 B2 JP H0238343B2
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JP
Japan
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cutting
steel pipe
rotational speed
pulse
speed
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP26310586A
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English (en)
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JPS63120057A (ja
Inventor
Susumu Tomita
Seiji Matsui
Moryuki Kakihara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
    • B23Q17/0904Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool before or after machining
    • B23Q17/0919Arrangements for measuring or adjusting cutting-tool geometry in presetting devices
    • B23Q17/0947Monitoring devices for measuring cutting angles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Milling, Broaching, Filing, Reaming, And Others (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は、切削装置の切削異常検出装置に関す
る。さらに詳しくは、電縫鋼管等の内面ビードを
従動バイトにより切削する装置の切削異常検出装
置に関する。 (従来の技術) 鋼板を成形した後、電気抵抗溶接にて鋼管を製
造するいわゆる電縫鋼管の場合、鋼管の溶接部に
は鋼管の外面および内面に溶接ビードが生じる。
これら内外両面に生じたビードは、バイト等の切
削装置でそれぞれ切削しなければならない。外面
切削は目視でも切削状況を監視できる。しかし、
内面ビード切削用バイトは通常、鋼管の中に挿入
するため、切削状況を監視する事が極めて困難で
ある。従つて内面ビード切削装置の異常は、製品
となつた鋼管を検査して判断している。しかしこ
れでは切削の不良発生から検査までの間に時間が
経過し、発見までに大量の不良品を出す結果にな
る。特に熱間溶接鋼管においては製管速度が速い
ため、短時間でも不良発生本数が多い。よつて切
削不良の早期発見が極めて重要である。 またパイプ内面の異物混入、突起物によつてビ
ード切削装置に過負荷がかかり、ビード切削装置
そのものが破断することもある。この場合、下工
程の製管機、鋸断機まで切削装置が運ばれ下流側
で設備故障を起こすことになる。 このように鋼管内面ビードの切削装置の切削異
常を直ちに検出する装置の必要性は極めて高い。
しかし従来、提案されている切削異常検出装置は
いづれも旋盤等の工作機械のためのものであり、
鋼管内面ビード切削装置のように系全体が振動す
る切削装置への適用には問題が多い。 このような工作機械の切削異常検出装置として
は、例えば工作機械の切削中の振動波形を検出す
る方式のものがある。これは、工具破損や切削異
常に伴つて発生する異常振動により切削異常を検
出するものである。例えば特開昭60−207744号お
よび特開昭61−142054号公報は、工作機械の切削
中の振動波形を検出し、切削工程ごとに設定され
た監視周波数帯域における振動波形のピーク値ま
では実効値の異常時における変動等から工具破損
ないし切削異常を検出することを提案する。また
特開昭61−38847号公報では、高速フーリエ変換
器を用いて振動波形のスペクトルを求め、所定周
波数域の面積パワーの変動から切削異常を検出す
ることを提案している。 (発明が解決しようとする問題点) 鋼管内面ビード切削装置は、工作機械のように
系全体の振動が少ない安定した機械と異なり、
様々の要因から系全体が常に振動している。従つ
て切削時の振動波形中にはこれらの多くの要因か
ら生じた振動が合成されており、振動波形の異常
から確実に切削異常を検出することは困難であ
る。 また振動波形の解析には多数の高価な機器を必
要とする上、長時間を要し、特に即時的検出が重
要な鋼管内面ビード切削装置には不向きである。 従つて、本発明の目的は、単純な構成で即時
に、かつ確実に管内面の切削装置の切削異常を検
出できる装置を提供することである。 (問題点を解決するための手段) 本発明者らは上述の目的を達成するため、研究
を重ね、次の事実に着目した。鋼管内面のビード
切削装置等においては電縫された管の進行に従動
して回転する円形バイトが用いられている。この
円形バイトは、正常時には、鋼管の移動に対し一
定の割合で回転するが切削異常時には回転が不安
定になつたり全く回転を停止したりする。従つて
このような従動回転切削体を有する管内面の切削
装置の切削異常の検出は、該切削体の回転数を検
出してこれと被切削管の移動速度の比が所定範囲
内に収まつているかどうかを判断すれば良い。 かくして本発明の要旨とするところは、 被切削材の移動に従動して回転する回転切削体
により被切削面を切削する切削装置の切削異常を
検出する装置であつて、 前記回転切削体の回転数と検知する検知手段
と、 検知された切削体の回転数と被切削材の移動速
度の比を演算する手段と、 算出された前記回転数と移動速度の比を基準値
と比較する比較手段と、 を備える切削異常検出装置である。 この際、切削体の回転数の検知は、切削体自身
またはこれと一体となつて回転する部分に導体ま
たは磁性体の突起ないし溝を設け、この突起ない
し溝の通過を非接触式検出器(近接スイツチ、変
位計等)により検出して行うことが好ましい。 (作用) 回転切削体(バイト)の回転は、被切削管の移
動に従動する。従つて正常時におけるバイトの回
転数は管の移動速度に比例し、両者の比(比例定
数)はほぼ一定と考えられる。 バイトの摩耗、破損等により切削異常が発生し
た場合には、一般にバイトの平均的回転数が異常
に遅くなる。従つてバイトの回転数と管の移動速
度の比を、正常時における両者の関係の比例定数
(基準値)と比較し、該比が基準値に対し所定限
度を越えた場合に切削異常の発生を検知する。 (実施例) 次に添付図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて詳しく説明する。 第1図は、本発明を電縫鋼管内面ビード切削装
置に応用した場合の実施例の全体的構成を示すブ
ロツク図である。 鋼板1は、円管状に形成された後、ワークコイ
ル2の高周波電流による誘導電流により溶融、接
合され、電縫鋼管3となつて矢印の方向に進行し
て行く。この際、鋼管下端の溶接部内外面にはビ
ードが生じる。 従動型鋼管内面ビード切削装置4は、形成され
た鋼管3内に挿入されたマンドレル4a先端の円
形バイト4bにより内面ビードを切削する。第2
図に示されているように、円形バイト4bは、バ
イトホルダー4cを介して、固定バイト軸4dに
ベアリング4eにより回転自在に取り付けられて
いる(第2図の斜線部は回転部分を示す)。バイ
ト軸4dは、鋼管進行方向(鋼管中心軸方向)に
対し鉛直および水平両方向に傾斜する。このた
め、バイト4bは内面ビードに食込みながら鋼管
3の移動に従動して回転する。即ち、バイト軸4
dは、鉛直方向には、鋼管中心軸方向に対し下方
に若干角度傾斜してバイト4bを内面ビードに食
込ませる。また水平方向において軸4dは鋼管中
心軸方向に対し左(または右)に大角度傾斜し、
バイト4bを鋼管3の進行に従動して回転させ
る。 この結果、正常切削時においては、バイト4b
は鋼管3の移動に対し一定の割合で回転する。即
ちバイト4bの回転数をN(rpm)、バイト直径を
D(m)、鋼管進行速度V(m/min)とおくと、 N=kV/πD ……(1) の関係が成立する。ここでkは比例定数であり、
正常切削時における値k0は、ほぼ一定である(例
えば0.6程度)。第3図は、正常切削時におけるN
(rpm)およびV(m/min)の関係を実測値(●
で示す)に基づいて決定した結果の一例を示すグ
ラフである。 円形バイト4bと一体となつて回転するバイト
ホルダー4cの端部には、一または複数の突起4
fが形成される。非接触型検出器5は例えば近接
スイツチまたは変位計からなり、突起4fの通過
を検出してパルスを発生する。従つて検出器5は
バイト4bの回転数に比例する頻度のパルスを発
生することになる。なお突起4fの代わりに溝を
形成しても良い。 検出器5の発生したパルス信号は高周波ノズル
防止ケーブル6を介してパルス変換器7に送られ
る。従つてケーブル6を送信されるパルスに対す
るワークコイル2を流れる高周波電流の影響は小
さい。こうしてケーブル6から送られたパルスは
パルス変換器7で増幅され演算装置8に送られ
る。 一方PLG(パルスジエネレーター)9は鋼管3
の速度Vを検知し、該速度Vに比例する頻度のパ
ルスを発生して鋼管速度出力器10に送る。出力
器10は、鋼管速度Vに対応する信号を演算装置
8に入力する。 演算装置8は、パルス変換器7からのパルス信
号のパルス数を所定時間カウントすることにより
バイト回転数N(rpm)を求め、回転数表示器8
aに表示させる。さらに演算装置8は、回転数N
(rpm)および出力器10から入力された鋼管速
度V(m/min)から上記(1)式における比例定数
k(またはk/πD=N/V)を算出する。 演算装置8は、正常時における上記(1)式の比例
定数k0(またはk0/πD)を基準値として記憶す
る。演算装置8は、さらにこのkを基準値k0と比
較し(またはk/πDをk0/πDと比較)、kがk0
を中心として例えば±10%を越えて変動した場合
に警報表示器8bに信号を出力して警報信号を発
生させる。即ち、演算装置8は、(k−k0)/k0
=(k/k0)−1を演算し、この値の絶対値が例え
ば0.1を越えた場合に表示器8bに警報を発生す
る。 (発明の効果) 本発明では従動バイト式切削装置の切削異常を
バイトの回転数の異常から検知する。従つて単
純、安価な構成で確実に該装置の切削異常が検知
できる。特に切削装置全体の振動等、他の要因の
影響を受けることなく確実に切削異常を検知する
ことが可能である。また異常の発生から検知まで
ほとんど時間を要さない。 従つて異常が発生した場合、バイトを直ちに取
替えることができる。これにより切削不良本数を
少なくでき品質、歩留り向上効果が大きい。次の
表は、本発明の実施例装置により内面ビード切削
不良が早く検出できることの効果を具体的に示す
ものである。なお不良率Aは従来の鋼管不良率で
あり、不良率Bは本発明を用いた場合の鋼管不良
率である。
【表】 この表から分かるように電縫鋼管の内面ビード
切削装置への本発明の応用により鋼管の不良率を
大幅に減少することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例装置の全体構成を示
すブロツク図;第2図は、第1図の切削装置の部
分断面図;および第3図は、正常切削時における
第1図の鋼管の進行速度と、切削装置の円形バイ
トの回転数の関係を示すグラフである。 1:鋼板、2:ワークコイル、3:鋼管、4:
切削装置、5:検出器、6:ケーブル、7:パル
ス変換器、8:演算装置、9:PLG(パルスジエ
ネレーター)、10:鋼管速度出力器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被切削材の移動に従動して回転する回転切削
    体により被切削面を切削する切削装置の切削異常
    を検出する装置であつて、 前記回転切削体の回転数を検知する検知手段
    と、 検知された切削体の回転数と被切削材の移動速
    度の比を演算する手段と、 算出された前記回転数と移動速度の比を基準値
    と比較する比較手段と、 を備える切削異常検出装置。 2 被切削材は、電縫鋼管であり、切削装置は、
    鋼管内面ビードを従動円形バイトにより切削する
    切削装置である特許請求の範囲第1項記載の切削
    異常検出装置。 3 検知手段は、回転切削体回転部分に設けられ
    た導体または磁性体からなる突起または溝と、前
    記突起または溝に間隙を介して対向し、突起また
    は溝が通過するのを検知してパルスを発生する非
    接触式検出手段と、前記パルスから切削体の回転
    速度を算出する手段と、を備える特許請求の範囲
    第1項または第2項記載の切削異常検出装置。
JP26310586A 1986-11-05 1986-11-05 Setsusakuijokenshutsusochi Expired - Lifetime JPH0238343B2 (ja)

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JP26310586A JPH0238343B2 (ja) 1986-11-05 1986-11-05 Setsusakuijokenshutsusochi

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JPS63120057A JPS63120057A (ja) 1988-05-24
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0377732U (ja) * 1989-11-30 1991-08-06

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0377732U (ja) * 1989-11-30 1991-08-06

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JPS63120057A (ja) 1988-05-24

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