JPS61173105A - 熱間パイプの肉厚測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ｌ存皇μの子１１ＥＥＩ肇１ 本発明は、熱間圧延中のパイプの肉厚を測定する装置に
関する。

〈従来の技術と問題点〉 パイプの圧延製造において、パイプの肉厚を一定に保つ
ためには、板材の圧延と同様に、パイプの圧延中に肉厚
を測定し、その測定結果に基づいて圧延機を制御する必
要がある。今まで、冷間で製造されるパイプの肉厚測定
、それに基づく肉厚制御はなされているが、熱間で製造
されるパイプについては、測定器側、圧延機側にそれぞ
れ問題があることから実施されていなかった。

パイプの肉厚を測定する方法としては、超音波法、電磁
超音波法、ガンマ線法などがあるが、これらを熱間下で
走行中のパイプの肉厚測定に適用した場合には、それら
自体あるいはその実施に供される機器等の性質により、
又熱間下走行中のパイプに対する肉厚測定という特殊な
測定であることにより、次のような問題が生じる。

■　超音波法では、センナとパイプとの間に空間がある
と測定できないので、センサパイプ間に水、油等の媒体
が必要であるが、熱間下寿行中のパイプとセンサとの間
に上記媒体を供給することは困難である。

■　電磁超音波法では、原理との関係から実用的には空
間１ｍｍまでなら測定できるが、パイプが踊ると測定誤
差を生じ、万一パイプとセンサが接触すると、センナが
破損し、パイプ側にも傷が生じてしまうため、パイプガ
イドがしっかりしていないと実用できない。

■　ガンゼ線法では、空間が大きくとれるが、信号処理
、ガンマ線の取扱い、運転操作に資格が必要で、コスト
高等の問題がある。

一方、圧延機側には次のような解決されなければならな
い問題、又満たされなければならない条件がある。

■　センサあるいはガイド装置のためにパイプ表面に傷
が入らぬこと。

■　パイプ径の変更が一日数回から数十回あるが、測定
器の位置変更に余分な労力や時間がさけない、つまり、
測定器の位置変更が少ない労力ですみやかに行なえるよ
うになっていることが必要なのである。

■　パイプ肉厚測定装置を設置したことにより圧延トラ
ブルが生じないこと、特に、高速圧延では、トラブルが
生じて、ラインを急停止させても、２〜４秒間はパイプ
が走るので３万一パイブが測定装置等につっかかると重
大な事故となる。

■　仕上圧延機の出側で肉厚測定する場合、パイプ速度
が速＜　　（１０ｍ／Ｓ前後）、突かシナ、パイプの踊
りによる計測不良等の問題が生じる。特に、パイプの先
端、後端は一般にそりが出ており、この部分をトラブル
なく測定装置を通過させることは困難である。

く問題点を解決するための手段） 本発明は、上記状況にかんがみてなされたもので、パイ
プを振れることなく案内することができ、パイプの径の
変更にもすみやかに対応することができる熱間圧延パイ
プの肉厚測定装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の構成は、パイプ通過穴を有
するフレームを昇降可能に支持し、このフレームに環状
のスクロール円板を回転可能に支持し、スクロール円板
の面にうず巻状の溝を設けると共に、スクロール円板の
半径方向にのみ移動を規制して少なくとも三つの爪を前
記溝に係合させて、前記スクロール円板の回転によりす
べての爪がスクロール円板の半径方向に拡縮動するよう
にし、更にパイプに当接してパイプ速度と同期して回転
されるガイドロールを各爪と一体に設けると共に、これ
らガイドロールがパイプに当接したときにパイプに対し
所定のセンサギャップをもって対峙するように各爪と一
体に電磁超音波センサを設けたことを特徴とする。

〈実施例〉 第１図には本発明の一実施例に係るパイプ肉厚測定装置
の一部断面とした側面を示し、第２図にはその正面、第
３図には第２図中の一部の詳細、ＭＳ４図には８１図中
のＡ−Ａ矢視断面、第５図（ａ）（ｂ）には当祐パイプ
由Ｉ！ＩｙＩＩＩ宇蓼舅を什トげ圧延機の出側に配置し
た状態が示しである。

ｌは仕上げ圧延機で、その出側には、パイプ２の案内を
する多数のパイプ書送ロール３を具えた出側テーブル４
が設けられている。この出側テーブル４の一部に本発明
に係るパイプ肉厚測定装置５が組入れられている。パイ
プ肉厚測定装置５は、パイプ２の走行ラインと直交して
敷康されたレール６上に搭載されており、装置５自体の
修理・点検時にはパイプ２の走行ライン外に引き出せる
ようになっている。尚、装置５をパイプ２の走行ライン
外に引き出した場合でも、パイプ２の案内ができるよう
に、装置５には予備のパイプガイド７が装備されている
。パイプガイド７は図示の如く、樋状あるいは筒状とな
っている。

当該パイプ肉厚装置５の基部をなす基台８は車輪９を具
え、車輪９でもって前記レール４上に乗っている。レー
ル４の端側には引出しシリンダ１０が設置され、そのロ
ー２ド１１が基台８に連結されている。引出しシリンダ
ｌＯの作動により基台８はレール４上で移動されるので
ある。

基台８の上面は直角な開き角の斜面１２．１３となって
おり、そこに、中央にパイプ通過穴１４を有する二つの
丸型の枠１５をパイプ走行方向に結合してなる丸型フレ
ーム１Ｇが設けられている。丸型フレーム１６は、基台
８側に設けた昇降装置１７により、鉛直に対しやや傾い
た斜面１３に沿って昇降されるようになっている。昇降
装５１１７は、ねじ式のジヤツキ１８と、それを作動さ
せる電動機１９と。

ジヤツキ１日の可動部に連結され、ジヤツキ１８のねじ
部のバックラッシを除去するロックシリンダ２０とから
なっている。

丸型フレーム１Ｇの一対の丸形の枠１５それぞれの内側
には、内側面にうず巻状の溝２１を有するスクロール円
板２２が回転可能に収容されている。各スクロール円板
２２の外周面にはウォー・ムギャ２３が形成してあり、
各ウオームギヤ２３には丸型フレーム１６側に支持され
たウオーム２４がそれぞれ噛み合わせられ、各ウオーム
２４には丸型フレームＩＢの外側に設けられたウオーム
駆動装Ｎ２５が連結されている。ウオーム駆動装Ｍ２５
は、二つのウオーム２４に共用されており、各ウオーム
２４にそれぞれつながる歯車式動力伝達機構２６と、二
つの歯車式動力伝達機構２６をっなぐ動力伝達軸２７と
、一方の歯車式動力伝達機構２８に連結する駆動用モー
タ２８とからなっており、このウオーム駆動装置２５の
駆動用モータ２８の駆動により、それぞれ歯車式動力伝
達機構２６を介してウオーム２４は回転され、それと噛
み合うウオームギヤ２３と一体のスクロール円板２２は
回転されるのである。

各スクロール円板２２の内側面のｌＩ２１には、突部２
９を有する四つの爪３０が等角装置きにその突部２９で
係合され、更に等位置にある爪３０同士は連結材３１で
結合されている。冬瓜３０は、丸型フレーム１Ｂ側に設
けられたガイド板３２により半径方向に案内されるよう
になっている。各連結材３１の両端部つまり爪３０との
連結部には軸受３３が設ζすられ、各軸受３３にはそれ
ぞれガイドロール３４が支持されている。これらのガイ
ドロール３４は電動機３５によりパイプ２の走行速度と
周速度が同じになるように駆動回転される。各連結材３
１の中央部にはそれぞれ電磁超音波センナ３６が取付け
られている。センサ３６の前後には、パイプ２がセンサ
３６に接触するのを防止するためのセンサガイドシュー
３７がセンサ３８よりわずかにパイプ２の通過側に突出
させて設けである。前記ウオーム駆動装置２５の駆動モ
ータ２Ｂの駆動によりスクロール円板２２が回転すると
、前後合わせて８個の爪３０と共に、ガイドロール３４
、電磁超音波センサ３Ｂが同時に等量拡縮する。冬瓜３
０の半径方向後部には油圧シリンダ３８が連結され、ガ
イドロール３４、センサ３６の位置が決まった状態で爪
３０を後方に引っ張り、爪３０のねじ部２９とスクロー
ル円板２２のねじ部２！とのバックラッシをなくし、パ
イプ２に対するセンサ３Ｂ、ガイドロール３４の位置が
固定されるようになっている。

前側のガイドロール３４の前側には連結材３１から延ば
して入側ガイドシュー３９が設けられている。

これら入側ガイドシュー３９は連結材３１と一体である
ので、ガイドロール３４と一緒に拡縮する０回出　　ワ
う　　ＱＳ、Ｉ↓　這１ｈ１−　ノ　ジ出百諧つ仕鰯、
西４φ、−ψ位置するパイプ搬送ロールであり、丸型フ
レーム１６の前側の枠１５の前面において前側のパイプ
搬送０−）Ｉ、ｒ３ａ（ｒ）上方ニハ、大型フレーム１
８ツバイア’通過穴１４の中心を通り、丸型フレーム１
Ｂの昇降方向と平行な方向に昇降可能に天井ガイド４ｏ
が設けられている。天井ガイド４ｏはパイプ２の進入を
容易にするためその先端部がやや上側に向いている。

天井ガイド４０の昇降は、歯車とねじの組合せからなる
動力伝達機構４１を介してガイド昇降モータ４２により
なされる。尚、ガイドロール３４及び装置前後のパイプ
搬送ロール３ａ、　３ｂは耐摩耗性の良好な材料で作ら
れる。入口側のパイプ搬送ロール３ａの前側には、更に
、断面がＵ字状の固定式ガイド４３が設けられている。

と記パイプ肉厚測定装置によるパイプ２の肉厚測定は次
のようにしてなされる。

仕上げ圧延機ｌを出たパイプ２は出側テーブル４のパイ
プ搬送ロール３により案内且つ搬送される。

ハイフ由厘ｆｆＭ室功署の１百１帽半　田中手八−イド
４３天井ガイド４０及びガイドロール３４と一緒に拡縮
する入側がイドシュー３８により案内されて装置内に導
かれる。従って、パイプ２先端にそり等があったとして
も、支障なく案内される。

パイプ肉厚測定装置内において、パイプ２はパイプ２の
速度と同速度で回転する前後合計８個のガイドロール３
４により案内され、且つ肝門つの電磁超音波センナ３８
により肉厚測定がなされる。パイプ２はガイドロール３
４により同期案内されるので、パイプ２表面に傷が付く
ことはなく、又ガイドロール３４がパイプ２をしっかり
保持するので。

センサ３６とパイプ２との隙間（センサギャップ）が一
定に保たれ、信頼度の高いパイプ肉厚測定がなされる。

パイプ２の径が変わった場合には、駆動用モータ２８を
駆動し、前述の動力伝達経を経てスクロール円板２２を
回転し、爪３０と共に、ガイドロール３４、電磁超音波
センサ３Ｇの位置を変更する。仕上げ圧延機ｌの直後で
はパイプ２は圧延ｉｌｌ中心より繰り出されているが、
圧延機ｌから遺ざかるにつれてパイプ２底面が一定位置
となって走行する。つまり、第５図（ａ）　（ｂ）、第
６図に示すように、小径パイプ２と大径のパイプ２′と
は底面位置が同じとなり、パイプ走行中心が、図中ａ点
、ｂ点で示す如く変化した位置となる。そこで、昇降装
置１７により丸型フレーム１Ｂを昇降させて、パイプ通
過穴１４の中心をパイプ２あるいは２′の中心（ａ点あ
るいはｂ点）と一致させるのである。勿論、ガイドロー
ル３４、センサ３６の拡縮勤。

丸型フレーム１Ｂの昇降動は遠隔操作によりなされる。

当該パイプ肉厚測定装置の修理や点検の際には、装置を
レール４上で移動してパイプ走行ラインから外すが、そ
のときには付属のパイプガイド７でパイプ２の案内をす
るようにする。つまり、パイプ肉厚測定装置のメンテナ
ンスがライン外で行なえるので、容易になると共に、メ
ンテナンス時でもパイプ２の圧延が続行できるのである
。

尚、上記実施例では、ガイドロール３４、センナ３８が
パイプ円周等分４偏所に対応するものを示したが、これ
らの数は上記実施例に限らず種々変更可能である０例え
ば、おもに大径のパイプに適用する場合には、ガイドロ
ール３４、センナ３Ｂの数をもっと増やしてもよい、又
、丸型フレーム１８の昇降装置１７としても、ジヤツキ
１８を使ったものに限らず、シリンダを使ったものなど
も採用でき、昇降方向も斜め上方に限らず鉛直上方でも
よい。

（発明の効果） 本発明に係るパイプ肉厚測定装置によれば、パイプに接
触するガイドロールと電磁超音波センナとを一体とし、
しかもパイプにガイドロールが接触したとき電磁超音波
センサがパイプに対し規定のセンサギャップを保持し得
る関係に固定しであるので、パイプに対し常にセンナを
規定のセンサギャップで保持することができ、ガイドロ
ールがしっかりパイプを案内することと合わせて、安定
した計測が可崗となり、測定精度も高精度となる。又、
ガイドロールと電磁超音波センナとは一体となって拡縮
勤するので、パイプのサイズ変る。

【図面の簡単な説明】

１４１図は本発明の一実施例に係るパイプ肉厚測定装置
の一部断面とした側面図、第２図はその正面図、第３図
は第２図の一部の詳細図、第４図は第１図中のＡ−Ａ矢
視断面図、第５図（ａ）（ｈ）はパイプ肉厚測定装置を
仕上げ圧延機の出側に配した状態の平面図と側面図、第
６図は大径のパイプに適用した第５図（ｂ）と同様の側
面図である。 図面中、 １は　仕上げ圧延機 ２は　パイプ、 ３　、３ａ、　３ｂは　パイプ搬送ロール、５は　パイ
プ肉厚測定装置。 ６は　レール。 ７は　パイプガイド、 １４は　パイプ通過穴、 １６は　丸型フレーム、 １７は　昇降装置、 ２２は　スクロール円厨。 ３０は　爪、 ３４は　ガイドロール、 ３６は　電磁超音波センナである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パイプ通過穴を有するフレームを昇降可能に支持し、こ
   のフレームに環状のスクロール円板を回転可能に支持し
   、スクロール円板の面にうず巻状の溝を設けると共に、
   スクロール円板の半径方向にのみ移動を規制して少なく
   とも三つの爪を前記溝に係合させて、前記スクロール円
   板の回転によりすべての爪がスクロール円板の半径方向
   に拡縮動するようにし、更にパイプに当接してパイプ速
   度と同期して回転されるガイドロールを各爪と一体に設
   けると共に、これらガイドロールがパイプに当接したと
   きにパイプに対し所定のセンサギャップをもって対峙す
   るように各爪と一体に電磁超音波センサを設けたことを
   特徴とする熱間パイプの肉厚測定装置。