JPS6282312A

JPS6282312A - 油井管の外周シ−ル嵌合検査方法及び装置

Info

Publication number: JPS6282312A
Application number: JP22397385A
Authority: JP
Inventors: Hisatsugu Ishizu; 石津　久嗣
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-10-07
Filing date: 1985-10-07
Publication date: 1987-04-15

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】［産業上の利用分野］本発明は、油井管用管継手を構成する油井管の先端リッ
プ部に形成された外周シール面の嵌合を検査する検査方
法及び検査装置に関する。

［従来の技術〕従来、油井管の先端リップ部に形成された外周シール面
の嵌合を検査する方法は、第６図に示す如く、被検査管
１の外周シール而１ａにシール嵌合ゲージ２を所定嵌着
力で外嵌し、シール嵌合ゲージ２の端面２ａから被検査
管１の管端１ｂまでの寸法Ｅをスタンドオフ値とし求め
て検査を行なっていた。この嵌合検査は、主として手作
業で行なわれるものではあるが、検査能率の向上を図る
ために同機的検査技術を開発する要請がある。機械的検
査技術としては、特公昭５８−２１２０３号公報又は特
開昭５９−７２４２号公報に記載の油井管の螺子嵌合検
査技術を応用して開発することが考えられ得る。即ち、
この螺子嵌合検査技術は、第７図に示す如く、被検査管
１の螺子部１Ｃへ機械的に螺子嵌合ゲージ３を調心状態
で当接させた後、所定締付はトルクで締付けて螺子嵌合
ゲージ３から管端１ｂまでの寸法をスタンドオフ値とし
て求めるものである。そして、この螺子嵌合検査技術に
おける螺子嵌合ゲージ３をシール嵌合ゲージ２に置換す
る等して前記要請に応えることは可能である。

［発明が解決しようとする問題点］ところが、シール嵌合ゲージ２を用いる嵌合検査技術に
おいて、被検査管１の軸線とシール嵌合ゲージ２の軸線
とを完全に一致させて嵌着開始直前まで両者の非接触状
態を維持しつつ、外周シール面１ａを無傷状態で検査す
るには、手作業は勿論のこと機械的方法においても技術
的限界があり極めて困難である。そのため、シール嵌合
ゲージ２を用いる嵌合検査技術にあっては、表面仕上の
精度が要求される外周シール面１ａに検査傷を発生させ
ることがあり、最悪の場合には被検査管１が不良品とな
り、歩留の低下を招く欠点がある。

本発明は、上記欠点を解決するために、シール嵌合ゲー
ジを用いることなく検査することができる油井管の外周
シール面の嵌合検査方法及び検査装置を提供せんとする
ものである。

［問題森を解決するための手段］第一の発明たる油井管の外周シール面の嵌合検査方法は
、第１図乃至第５図に示す如く、固定された被検査管１
の外周側に適宜周ピッチＰで、管端検出器６及び管径測
定器７を備えた測定具５の複数組を配し、この複数組の
測定具５．５・・・を、被検査管１の先端外側から被検
査管１へ向って同期状態で前進させて、各測定具５にお
ける管端検出器６の検知時を起点として測定具５の前進
移動量を夫々カウントしつつ対応する管径測定器７で管
径を測定し、これら管径測定器７．７・・・の測定値に
基づき被検査管１の先端リップ部に形成された外周シー
ル面１ａの任意箇所Ａ、Ｂ、Ｃ（第５図参照）の平均外
径及びテーパーを計測することである。

また第二の発明たる検査装置は、これらの図に示す如く
、一端にバランスウェイト８を備えた天秤棒９の他端に
自由揺動可能に吊下げられた主基盤１０と、該主基盤１
０の中央寄りに設けられ、前後方向に沿う主基盤軸線Ｇ
に対し半径方向へ拡縮する管内周面押圧具１１の複数組
を適宜周ピッチＱで備えた求心装置１２と、前記主基Ｍ
１０に設けられた前後移動自在の測定基盤１３と、該測
定基盤１３の前後移動寸法を測定する測定基盤移動口測
定装置１４と、前記主基盤軸線Ｇの外周において適宜周
ピッチＰで前記測定基盤１３に配され、管端位置検出器
６及び管径測定器７を備えた測定具５の複数組とから構
成したことである。

［作　用１第一の発明たる油井管の外周シール面の嵌合検査方法は
、被検査管１の外周側に配した複数組の測定具５．５・
・・を被検査管１の先端外側Ｂから被検査管１へ向って
同期状態で前進させるので、測定具５．５・・・を−回
パスさせるだけで、被測定管の外周シール面の任意箇所
Ａ、Ｂ、Ｃ（第５図参照）における管径及びテーパーを
計測することができる。

また第二の発明たる検査装置は、固定された被検査管１
に移動自在の主基盤１０を求心装ｆ１１２で接続固定で
きるので、瞬時に測定具５．５・・・が測定可能な状態
となると共に、各測定具５における管端検出器６の検知
時を起点としてカウントした測定基盤移動層測定装置１
４の移動遣と管径測定器７で測定した管径とにより、被
検査管１の先端リップ部に形成された外周シール面１ａ
の任意箇所Ａ、Ｂ。

Ｃ（第５図参照）の平均外径及びテーパーを得ることが
できる。

［実施例の説明］以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図は本第二の発明に係る検査装置の実施例を示す縦
断側面図、第２図はその正面図である。なお、以下この
記載において、「前」とは第１図、第３図及び第４図の
右側を意味し、「後」とはこれらの図における左側を示
す。

第１図及び第２図に示す如く、基礎架台１５の案内レー
ル１５ａ、１５ａ上には、移動台１６が前後移動自在に
配されている。移動台１６は、基礎架台１５に設けた送
りスクリュー１７で駆動され、待機位置（第１図参照）
及び測定準備位Ｍ（第４図参照）で停止する。移動台１
６の上には天秤棒９が枢支１９され、天秤棒９は後端に
バランスウェイト８が備えられていると共に前端にボー
ル継手２０を介して主基盤１０がほぼ全方向に自由揺動
可能に吊下げられている。主基盤１０の中央寄りには、
被検査管１に主基盤１０を接続固定するための求心装置
１２が設けられている。求心装置１２は、二つ折りリン
ク１１ａの前後端を前後移動する操作シャフト１１ｂの
先端及び主基盤１０にビン連結してなる管内周面押圧具
１１の４組が適宜周ピッチＱで配され、前後方向に沿う
主基盤軸線Ｇに対し半径方向へ夫々の管内周面押圧具１
１の押圧面が同期状態で拡縮するようにしである。また
、主基盤１０の前側には、測定基盤１３が前後移動自在
に配されている。測定基盤１３は、前記主基盤１０に設
けた送りスクリュー２１で駆動されて待機位置く第４図
参照）から測定可能位置（図示省略）まで前進し、その
移動量が主基盤１０に設けられた測定基盤移動量測定装
置１４で逐次カウントされる。また、測定基盤１３には
、前記主基盤軸線Ｇの外周にこの軸線Ｇを中心として適
宜周ピッチＰで配した測定具５の複数組からなる測定具
群４が構成されている。各測定具５は、その詳細図であ
る第３図に示す如く、管端検出器６及び管径測定器７が
備えられている。管端検出器６は、ケーシング５ａ内に
枢支６ｂシた折曲リンク６Ｃの検知端６ｄを圧縮バネ６
ｅで前方へ付勢させると共に、差動トランス等からなる
センサー６ｆが管端検知信号を発するように構成されて
いる。管径測定器７は、待機位置から測定可能位置へ移
動するピストンロッド１ａの先端に差動トランスまたは
磁気式スケール等からなるセンサー７ｂを取付けて構成
されている。なお、管径測定器７は、前記接触式に限定
するものではなく、図示省略したが、レーザースポット
光を用いて三角法で管径を測定する非接触式であっても
よい。

次に、前記検査装置を用いて被検査管１の外周シール而
１ａの嵌合検査を行なう手順を説明する。

先ず、第１図に示す如く、移動台１６及び測定基盤１３
を待機させ、主基盤軸線Ｇの前方延長上の所定位置に被
検査管１をチャック装置２２（第４図参照）で固定する
。次に、移動台１６を測定位置まで前進させた後、第４
図に示す如く、求心装置１２の操作シャフト＋１ｂを作
動させ、自由揺動可能に吊下げられている主基盤１０を
、拡径した各管内周面押圧具１１の押圧面で被検査管１
に接続固定する。これによって被検査管軸線Ｆと主基盤
軸線Ｇとは自然に一直線上に置かれる。続けて、測定基
盤１３を前進させる。測定基盤１３の前進に伴ない、第
５図に示す如く、測定具５の管端検出器６が被検査管１
の管端を検知した時（同図中において下側に図示された
状態）、管端検出器６の検知時を起点として測定基盤移
動量測定装置１４（第１図参照）で測定具５の前進移動
量をカウントしつつ管径測定器７で管径を測定する。こ
の場合、管端を検知した時の管端検出器６の検知端６ｄ
から管端検出器６の検知端ＩＣまでの寸法Ｈが、予め行
なった検定により既知であるから、被検査管１の管端を
起点とする長手距離との関係において管径を測定するこ
とができる。この管径測定は、管端から所定長手距離の
箇所であって、外周シール面１ａのテーパー領域におい
て少なくとも２箇所（実施例の場合は図中のＡ、Ｂ）で
測定すると共に外周シール面１ａの平行領域で少なくと
も１箇所（実施例の場合は図中のＣ）で測定する。各箇
所における管径測定は、夫々の測定具５について行なっ
た後、各箇所における平均管径り及びテーパー領域にお
けるテーパー王を算出する。被検査管軸線Ｆが主基盤軸
線Ｇに対してもし仮に交叉角度θで傾斜するようなこと
がある際には、各測定具５の管端検出時が異なることか
ら、測定具５．５・・・の同期前進に伴ない最初に管端
を検出した時から最後に管端を検出した時までの間に測
定基盤１３が移動した岱に基づいて交叉角度θを知るこ
とができる。そして、傾斜状態にて測定した管径を予め
得た交叉角度θに基づいて修正し、前記各箇所Ａ、Ｂ、
Ｃにおける平均管径りを得る。なお、測定具５．５・・
・から得たデーターから平均外径りを求める処理は、筆
算は勿論のこと電子計算機等を用いて行なうことも可能
である。ところで、管径を平均値で評価するのは、被検
査管１の外周シール面１ａが真円でない場合であっても
、カップリング等に接続される現実の使用時には弾性変
形して真円に近い状態となることに対応させることがで
きるからである。最後に、測定具５，５・・・が測定終
了位置まで前進して管径測定を終了したならば、測定基
盤１３を後退させた侵、求心装置１２を非接続固定状態
とし、移動台１６を待機位置まで後退させ測定を完了す
る。

得た前記平均外径りとテーパーＴからスタンドオフＳを
算出するには、次式で行なうことができる。

Ｓ＝　（Ｄ−ＤＩＳ　）Ｘ　　（Ｔ−ＴＩＮ　）なお、
ｌ）ａ＋は測定箇所における設計値の管径であり、ＴＩ
は測定箇所における設計値テーパーであって、Ｔ−Ｔｍ
　、　Ｄ−Ｄ＋ａの時に、測定結果得られたスタンドオ
フｓｉは標準スタンドオフ値との偏差がゼロとなる。

［発明の効果コ以上詳述の如く、本発明は次の如き優れた効果を有する
。

■　シール嵌合ゲージを用いることなく油井管の外周シ
ール面の嵌合検査を行なうことが出来るので、表面仕上
の精度が要求される外周シール面に検査傷を発生させる
ことがなく、歩留の向上が図れる。

■　正常な測定動作では、測定具群の軸線と被検査管の
軸線とは自然に一致するようになされているが、もし完
全に一致していなくても管径及びテーパーを計測するこ
とができ、更に測定具群を一回バスさせるだけで計測が
完了するので、短時間で検査することが可能となり、検
査能率の向上を図ることができる。

■　シール嵌合ゲージの保存管理が必要でないので、検
査作業能率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の実施例を示すものであり、
第１図は本第二の発明に係る検査装置の実施例を示す縦
断側面図、第２図は同上の正面図、第３図は測定具の縦
断側面図、第４図は検査装置を被検査管に接続固定した
状態を示す縦断側面図、第５図は被検査管の外周シール
面部の拡大側断面図、第６図は従来の油井管の外周シー
ル面の嵌合検査方法の要部を示す拡大側断面図、第７図
は従来の螺子嵌合検査装置の要部を断面した側面図であ
る。１・・・被検査管　　　　　４・・・測定具群５・・・
測定具　　　　　　６・・・管端検出器７・・・管径測
定器　　　　８・・・バランスウェイト９・・・天秤棒
　　　　　　１ｏ・・・主基盤１１・・・管内周面押圧
具　　１２・・・求心装置１３・・・測定基盤１４・・・測定基盤移動母測定装首第４図第１図第５図第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】１、固定された被検査管の外周側に適宜周ピッチで、管
端検出器及び管径測定器を備えた測定具の複数組を配し
、この複数組の測定具を、被検査管の先端外側から被検
査管へ向つて同期状態で前進させて、各測定具における
管端検出器の検知時を起点として測定具の前進移動量を
夫々カウントしつつ対応する管径測定器で管径を測定し
、これら管径測定器の測定値に基づき被検査管の先端リ
ップ部に形成された外周シール面の任意箇所における平
均外径及びテーパーを計測することを特徴とする油井管
の外周シール面嵌合検査方法。２、一端にバランスウェイトを備えた天秤棒の他端に自
由揺動可能に吊下げられた主基盤と、該主基盤の中央寄
りに設けられ、前後方向に沿う主基盤軸線に対し半径方
向へ拡縮する管内周面押圧具の複数組を適宜周ピッチで
備えた求心装置と、前記主基盤に設けられた前後移動自
在の測定基盤と、該測定基盤の前後移動寸法を測定する
測定基盤移動量測定装置と、前記主基盤軸線の外周にお
いて適宜周ピッチで前記測定基盤に配され、管端位置検
出器及び管径測定器を備えた測定具の複数組とからなる
油井管の外周シール面嵌合検査装置。