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Title:
METHOD OF DETERMINING IRREGULAR PIPE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/122613
Kind Code:
A1
Abstract:
A method of accurately determining an irregular pipe. The method has an irregular pipe determination process including a step of determining whether or not there is an irregular pipe by comparing between the lengths of pipes individually measured in a dimension measurement process and the lengths of the pipes which lengths are bound to the pipes and measured in a weight and length measurement process, a step of determining whether or not there is an irregular pipe by comparing between the weights of pipes individually measured in a weight calculation process and the weights of the pipes which weights are bound to the pipes and measured in the weight and length measurement process, and a step of determining whether or not there is an irregular pipe based on the materials of pipes individually determined in a material determination process.

Inventors:
OSAKO, Hajime (5-33, Kitahama 4-chome, Chuo-ku, Osaka-sh, Osaka 41, 54100, JP)
大迫 一 (〒41 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 Osaka, 54100, JP)
Application Number:
JP2008/071366
Publication Date:
October 08, 2009
Filing Date:
November 26, 2008
Export Citation:
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Assignee:
Sumitomo Metal Industries, Ltd. (5-33, Kitahama 4-chome Chuo-ku, Osaka-sh, Osaka 41, 54100, JP)
住友金属工業株式会社 (〒41 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 Osaka, 54100, JP)
OSAKO, Hajime (5-33, Kitahama 4-chome, Chuo-ku, Osaka-sh, Osaka 41, 54100, JP)
International Classes:
G01N33/20; B21B37/00; G01B21/02; G01B21/08; G01B21/10; G01G17/00; G01N9/36
Attorney, Agent or Firm:
OHNAKA, Minoru (Daiichijuken Nagahoribashi-ekimae bldg. 4F, 3-6 Minamisemba 2-chome,Chuo-ku, Osaka-sh, Osaka 81, 54200, JP)
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Claims:
 圧延工程と、該圧延工程によって圧延された管1本毎の重量及び長さを測定する実貫・測長工程とを含む管の製造工程において異材を判定する方法であって、
 前記圧延工程より後に且つ前記実貫・測長工程より前において、管の外径、肉厚及び長さを管1本毎に測定する寸法測定工程と、
 前記寸法測定工程で測定された管の外径、肉厚及び長さに基づき、管の重量を管1本毎に算出する重量算出工程と、
 前記圧延工程より後に、管の材質を管1本毎に判定する材質判定工程と、
 異材の有無を判定する異材判定工程とを含み、
 前記異材判定工程は、
 前記寸法測定工程で測定した管の長さと、当該管に紐付けられた、前記実貫・測長工程で測定した管の長さとを比較して、異材の有無を判定するステップと、
 前記重量算出工程で算出した管の重量と、当該管に紐付けられた、前記実貫・測長工程で測定した管の重量とを比較して、異材の有無を判定するステップと、
 前記材質判定工程で判定した管の材質に基づいて、異材の有無を判定するステップとを含むことを特徴とする管の異材判定方法。
 前記寸法測定工程及び前記重量算出工程を1本の管について複数回実行し、
 前記異材判定工程は、
 先の前記寸法測定工程で測定した管の長さと、当該管に紐付けられた、後の前記寸法測定工程で測定した管の長さとを比較して、異材の有無を判定するステップと、
 先の前記重量算出工程で算出した管の重量と、当該管に紐付けられた、後の前記重量算出工程で算出した管の重量とを比較して、異材の有無を判定するステップとを更に含むことを特徴とする請求項1に記載の管の異材判定方法。
Description:
管の異材判定方法

 本発明は、管の異材の有無を精度良く判 可能な管の異材判定方法に関する。

 マンネスマン-マンドレルミル方式による 継目無管の製造においては、まず素材のビレ ットを回転炉床式加熱炉で加熱した後、順次 圧延ラインに供給する。具体的には、ビレッ トを穿孔圧延機でピアサプラグと圧延ロール とを用いて穿孔圧延してホローシェルを製造 する。次に、前記ホローシェルの内面にマン ドレルバーを串状に挿入し、複数の圧延スタ ンドを備えるマンドレルミルで外面を孔型ロ ールで拘束して延伸圧延することにより、所 定の肉厚まで減肉する。その後、マンドレル バーを抜き取り、前記減肉された素管を、複 数の圧延スタンドを備える定径圧延機で所定 外径に定径圧延して管を得る。このようにし て圧延された管は、実貫・測長工程において 、重量や長さが測定され、予め定められた公 差内にあるか否かが判定される。

 ところで、圧延された管が実貫・測長工 に搬送される過程(熱処理工程や切断工程も 含む)において、(1)重量や長さが同一又は近 するが、他の製造ロットの材質の異なる管 混入する虞がある。また、(2)材質は同じで るが、他の製造ロットの重量や長さの異な 管が混入する虞もある。さらには、(3)同一 製造ロット内の管同士ではあるが、順序が れ替わって搬送される虞もある。

 客先の要求仕様(材質、長さ、重量)を満 する管を出荷する必要があるのみならず、 1本毎の製造履歴を明確にする要求が増加し いる昨今の状況に鑑みれば、上記(1)~(3)のよ うな全ての異材(他の製造ロットから混入し 管や、同一の製造ロット内で順序が入れ替 って搬送された管)の有無を精度良く判定す ことが望まれる。

 しかしながら、従来は、主として、日本 特開2001-153843号公報に記載のように、成分 析や物性値の測定によって管の材質を判定 、これにより異材の有無を判定している。 なわち、上記(1)~(3)の異材のうち、主として( 1)の異材の有無の判定を行っている。

 前述のように、従来より、実貫・測長工 において測定した管の重量や長さが予め定 られた公差内にあるか否かを判定している め、この公差から外れる異材については、 記(2)や(3)の異材であっても検出できる可能 はある。

 しかしながら、上記の公差は製造バラツ を加味したある程度大きな値に設定せざる 得ないので、正常な管と近似した重量や長 を有する上記(2)や(3)の異材を検出すること できない。

 本発明は、斯かる従来技術に鑑みてなさ たものであり、異材(他の製造ロットから混 入した管や、同一の製造ロット内で順序が入 れ替わって搬送された管)を精度良く判定可 な管の異材判定方法を提供することを課題 する。

 前記課題を解決するため、本発明は、圧延 程と、該圧延工程によって圧延された管1本 毎の重量及び長さを測定する実貫・測長工程 とを含む管の製造工程において異材を判定す る方法であって、以下の(a)~(d)の工程を含む とを特徴とする。
 (a)寸法測定工程:前記圧延工程より後に且つ 前記実貫・測長工程より前において、管の外 径、肉厚及び長さを管1本毎に測定する。
 (b)重量算出工程:前記寸法測定工程で測定さ れた管の外径、肉厚及び長さに基づき、管の 重量を管1本毎に算出する。
 (c)材質判定工程:前記圧延工程より後に、管 の材質を管1本毎に判定する。
 (d)異材判定工程:異材の有無を判定する。
 そして、上記(d)の異材判定工程は、以下の( d1)~(d3)のステップを含むことを特徴とする。
 (d1)前記寸法測定工程で測定した管の長さと 、当該管に紐付けられた、前記実貫・測長工 程で測定した管の長さとを比較して、異材の 有無を判定する。
 (d2)前記重量算出工程で算出した管の重量と 、当該管に紐付けられた、前記実貫・測長工 程で測定した管の重量とを比較して、異材の 有無を判定する。
 (d3)前記材質判定工程で判定した管の材質に 基づいて、異材の有無を判定する。

 本発明によれば、圧延工程より後に且つ実 ・測長工程より前において、管の長さを管1 本毎に測定する((a)の寸法測定工程)。そして この寸法測定工程で測定した管の長さと、 該管に紐付けられた、実貫・測長工程で測 した管の長さとを比較して、異材の有無を 定する((d1)のステップ)。
 換言すれば、本発明では、寸法測定工程で 定した管の長さを1本毎に記憶しておく。そ して、この記憶された各管の長さと、トラッ キング等により各管に紐付けられた(同一の であると認識された)管の実貫・測長工程で 定した長さとを比較する。このとき、例え 、両者の差が予め定めた範囲外である場合 は、寸法測定工程と、実貫・測長工程との において、異材が混入した(つまり、長さを 比較した管は同一の管ではない)と判定すれ よい。長さを比較する管は、異材が混入し いなければ同一の管である。このため、上 の範囲には製造バラツキを考慮する必要が く、実貫・測長工程において従来より設定 れている公差に比べて、上記の範囲を小さ 値に設定可能である。従って、比較する管 長さが異なる限り(上記の範囲外である限り) 、前述した(2)や(3)の異材をも精度良く検出す ることが可能である。

 また、本発明によれば、寸法測定工程で測 された管の外径、肉厚及び長さに基づき、 の重量を管1本毎に算出する((b)の重量算出 程)。つまり、測定された管の外径、肉厚及 長さから管の体積が算出できるため、この 積に予め設定した管の密度を乗算すること より、管の重量を算出可能である。そして この重量算出工程で測定した管の重量と、 該管に紐付けられた、実貫・測長工程で測 した管の重量とを比較して、異材の有無を 定する((d2)のステップ)。
 換言すれば、本発明では、寸法測定工程で 定した管の外径、肉厚及び長さに基づき重 算出工程で算出した管の重量を1本毎に記憶 しておく。そして、この記憶された各管の重 量と、トラッキング等により各管に紐付けら れた(同一の管であると認識された)管の実貫 測長工程で測定した重量とを比較する。こ とき、例えば、両者の差が予め定めた範囲 である場合には、寸法測定工程と、実貫・ 長工程との間において、異材が混入した(つ まり、重量を比較した管は同一の管ではない )と判定すればよい。重量を比較する管は、 材が混入していなければ同一の管である。 のため、上記の範囲には製造バラツキを考 する必要がなく、実貫・測長工程において 来より設定されている公差に比べて、上記 範囲を小さな値に設定可能である。従って 比較する管の重量が異なる限り(上記の範囲 である限り)、前述した(2)や(3)の異材をも精 度良く検出することが可能である。
 なお、本発明における「管の重量」とは、 全長の重量の他、管の単位長さ当たりの重 も含まれる概念として使用している。

 さらに、本発明によれば、圧延工程より後 、管の材質を管1本毎に判定する((c)の材質 定工程)。そして、この材質判定工程で判定 た管の材質に基づいて、異材の有無を判定 る((d3)のステップ)。
 従って、従来と同様に、前述した(1)の異材 検出することが可能である。

 以上のように、本発明によれば、前述し (1)~(3)のような全ての異材(他の製造ロット ら混入した管や、同一の製造ロット内で順 が入れ替わって搬送された管)の有無を精度 く判定することが可能である。

 なお、前記寸法測定工程及び前記重量算出 程は、1本の管について複数回実行すること が好ましい。そして、前記異材判定工程は、 以下の(d4)及び(d5)のステップを更に含むこと 好ましい。
 (d4)先の前記寸法測定工程で測定した管の長 さと、当該管に紐付けられた、後の前記寸法 測定工程で測定した管の長さとを比較して、 異材の有無を判定する。
 (d5)先の前記重量算出工程で算出した管の重 量と、当該管に紐付けられた、後の前記重量 算出工程で算出した管の重量とを比較して、 異材の有無を判定する。

 斯かる好ましい態様によれば、実貫・測 工程で測定した管の長さ及び重量との比較 みで異材の有無を判定するのではなく、複 回の寸法測定工程でそれぞれ測定した管の さ同士や、複数回の重量算出工程でそれぞ 算出した管の重量同士をも比較して、異材 有無を判定するため、異材の判定精度をよ 一層高めることが可能である。

 本発明に係る管の異材判定方法によれば 材質の異なる異材のみならず、全ての異材 有無を精度良く判定することが可能である

図1は、本発明の第1実施形態に係る管 異材判定方法を説明するブロック図である 図2は、本発明の第2実施形態に係る管 異材判定方法を説明するブロック図である 図3は、本発明の第3実施形態に係る管 異材判定方法を説明するブロック図である 図4は、本発明の第4実施形態に係る管 異材判定方法を説明するブロック図である

 以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発 に係る管の異材判定方法の実施形態につい 説明する。

 <第1実施形態>
 第1実施形態に係る管の異材判定方法では、 管を圧延する圧延工程と、圧延された管1本 の重量及び長さを測定する実貫・測長工程 の間において、1回のみ寸法測定工程が実行 れる。

 図1は、本発明の第1実施形態に係る管の異 判定方法を説明するブロック図である。な 、図1において、実線で示す矢符は管の流れ 、波線で示す矢符は情報の流れを意味する
 図1に示すように、本実施形態に係る管の異 材判定方法では、まず寸法測定工程において 、管の外径、肉厚及び長さが管1本毎に測定 れる。管の外径、肉厚及び長さは、管の搬 ラインに設置された計測器によって測定さ る。計測器の種類は、特に限定されるもの はないが、管の外径は、例えば光学式の外 計によって測定される。管の肉厚は、例え 管の超音波肉厚計によって測定される。管 長さは、例えばレーザドップラー式の測長 によって測定される。そして、測定された の外径、肉厚及び長さは、自動的に又はオ レータによる手動で、管の製造工程を制御 るためのプロセスコンピュータに入力され 記憶される。この際、測定された管の外径 肉厚及び長さは、当該管に割り当てられた 別子に紐付けて記憶される。

 次に、重量算出工程において、前記寸法 定工程で測定された管の外径、肉厚及び長 に基づき、管の重量が管1本毎に算出される 。この重量算出工程は、前記プロセスコンピ ュータによって実行される。具体的には、前 記プロセスコンピュータは、前記記憶された 管の外径、肉厚及び長さから当該管の体積を 算出し、この算出した体積に上位の生産管理 システム等から入力された管の密度を乗算す ることにより、当該管の全長の重量を算出す る。或いは、前記記憶された管の外径及び肉 厚から当該管の単位長さ当たりの体積を算出 し、この算出した体積に上位の生産管理シス テム等から入力された管の密度を乗算するこ とにより、当該管の単位長さ当たりの重量を 算出する。算出した重量(管全長の重量又は の単位長さ当たりの重量)は、当該管に割り てられた識別子に紐付けてプロセスコンピ ータに記憶される。

 一方、寸法測定工程において外径、肉厚 び長さが測定された管は、材質判定工程に いて、管1本毎に材質が判定される。材質判 定の方法は、特に限定されるものではないが 、例えば、発光分光分析装置によって、管中 に含まれる成分が分析される。その分析結果 は、自動的に又はオペレータによる手動で、 プロセスコンピュータに入力され、記憶され る。この際、分析結果は、当該管に割り当て られた識別子に紐付けて記憶される。

 次に、材質判定工程において材質が判定 れた管は、実貫・測長工程において、管1本 毎に重量及び長さが測定される。管の重量及 び長さの測定方法は、特に限定されるもので はないが、管の重量は、例えばロードセルに よって測定される。管の長さは、例えばレー ザドップラー式の測長計で測定したり、オペ レータが巻き尺を使用して測定することも可 能である。そして、測定された管の重量(管 長の重量又は管の単位長さ当たりの重量)及 長さは、自動的に又はオペレータによる手 で、プロセスコンピュータに入力され、記 される。この際、測定された管の重量及び さは、当該管に割り当てられた識別子に紐 けて記憶される。

 最後に、異材判定工程において、異材の 無が判定される。この異材判定工程は、前 プロセスコンピュータによって実行される 前記プロセスコンピュータは、寸法測定工 で測定した管の長さ(以下、長さL1という)と 、当該管に紐付けられた、実貫・測長工程で 測定した管の長さ(以下、長さL2という)とを 較して、異材の有無を判定する。具体的に 、同一の識別子に紐付けて記憶された管の さL1と長さL2とを比較し、両者の差が、上位 生産管理システム等から入力された管理範 外である場合には、寸法測定工程と、実貫 測長工程との間において、異材が混入した( つまり、長さを比較した管は同一の識別子が 割り当てられているものの、同一の管ではな い)と判定する。

 また、前記プロセスコンピュータは、重 算出工程で算出した管の重量(以下、重量W1 いう)と、当該管に紐付けられた、実貫・測 長工程で測定した管の重量(以下、重量W2とい う)とを比較して、異材の有無を判定する。 体的には、同一の識別子に紐付けて記憶さ た管の重量W1と重量W2とを比較し、両者の差 、上位の生産管理システム等から入力され 管理範囲外である場合には、寸法測定工程 、実貫・測長工程との間において、異材が 入した(つまり、重量を比較した管は同一の 識別子が割り当てられているものの、同一の 管ではない)と判定する。

 さらに、前記プロセスコンピュータは、 質判定工程で判定した管の材質に基づいて 異材の有無を判定する。具体的には、記憶 れた管の材質(例えば、発光分光分析によっ て分析された管中に含まれる成分)が、上位 生産管理システム等から入力された管の材 (管中に含まれるべき成分)の管理範囲外であ る場合には、異材が混入したと判定する。

 以上に説明した本実施形態に係る管の異 判定方法によれば、材質の異なる異材のみ らず、全ての異材の有無を精度良く判定す ことが可能である。

 なお、本実施形態では、実貫・測長工程 前に材質判定工程を実行する態様について 明したが、本発明はこれに限るものではな 、実貫・測長工程の後に材質判定工程を実 することも可能である。

 <第2実施形態>
 第2実施形態に係る管の異材判定方法では、 管の製造工程が圧延工程と実貫・測長工程と の間に熱処理工程を含み、圧延工程より後に 且つ熱処理工程の前に1回のみ寸法測定工程 実行される。

 図2は、本発明の第2実施形態に係る管の異 判定方法を説明するブロック図である。な 、図2において、実線で示す矢符は管の流れ 、波線で示す矢符は情報の流れを意味する
 図2に示すように、本実施形態では、寸法測 定工程と実貫・測長工程との間に熱処理工程 が含まれる点で、第1実施形態と異なる。熱 理工程においては、酸化によって管の表面 スケールが生成されるため、熱処理工程後 管の重量は、熱処理工程前の管の重量より 低減する(スケールロスが生じる)。このため 、異材判定工程において、同一の識別子に紐 付けて記憶された管の重量W1(重量算出工程で 算出した管の重量)と重量W2(実貫・測長工程 測定した管の重量)とを単純に比較したので 、両者の差が管理範囲外となる虞がある。

 従って、本実施形態では、異材判定工程 おいて、上位の生産管理システム等から入 されたスケールロスの設計値を考慮して、 の重量W1と重量W2とを比較している。すなわ ち、管の重量W1と、重量W2及びスケールロス 和とを比較し、両者の差が管理範囲内であ か否かを判定している。これにより、管の 量W1と重量W2とを単純に比較する場合に比べ 、異材の判定精度が高まることを期待でき 。その他の点については、第1実施形態と同 様であるため、ここでは説明を省略する。

 <第3実施形態>
 第3実施形態に係る管の異材判定方法では、 寸法測定工程及び重量算出工程が1本の管に いて複数回実行される。具体的には、管の 造工程が圧延工程と実貫・測長工程との間 熱処理工程を含み、熱処理工程の前後で1回 つ寸法測定工程が実行され、これに伴って 量算出工程も2回実行される。

 図3は、本発明の第3実施形態に係る管の異 判定方法を説明するブロック図である。な 、図3において、実線で示す矢符は管の流れ 、波線で示す矢符は情報の流れを意味する
 図3に示すように、本実施形態における異材 判定工程C2では、第1実施形態における異材判 定工程と同様に、寸法測定工程A2で測定した の長さと、当該管に紐付けられた、実貫・ 長工程で測定した管の長さとを比較して、 材の有無を判定する。また、重量算出工程B 2で算出した管の重量と、当該管に紐付けら た、実貫・測長工程で測定した管の重量と 比較して、異材の有無を判定する。さらに 材質判定工程で判定した管の材質に基づい 、異材の有無を判定する。

 本実施形態に係る管の異材判定方法は、 記の異材判定工程C2のみならず、異材判定 程C1を実行する点に特徴を有する。すなわち 、異材判定工程C1では、先の寸法測定工程A1 測定した管の長さと、当該管に紐付けられ 、後の寸法測定工程A2で測定した管の長さと を比較して、異材の有無を判定する。また、 先の重量算出工程B1で算出した管の重量と、 該管に紐付けられた、後の重量算出工程B2 算出した管の重量とを比較して、異材の有 を判定する。この比較の際には、第2実施形 と同様に、上位の生産管理システム等から 力されたスケールロスの設計値を考慮して る。

 以上のように、本実施形態に係る管の異 判定方法では、実貫・測長工程で測定した の長さ及び重量との比較のみで異材の有無 判定するのではなく、複数回の寸法測定工 A1、A2でそれぞれ測定した管の長さ同士や、 複数回の重量算出工程B1、B2でそれぞれ算出 た管の重量同士をも比較して、異材の有無 判定するため、異材の判定精度をより一層 めることが可能である。その他の点につい は、第1実施形態と同様であるため、ここで 説明を省略する。

 <第4実施形態>
 第4実施形態に係る管の異材判定方法では、 第3実施形態と同様に、寸法測定工程及び重 算出工程が1本の管について複数回実行され 。具体的には、管の製造工程が圧延工程と 貫・測長工程との間に熱処理工程及び切断 程を含み、熱処理工程の前、熱処理工程と 断工程との間、切断工程の後に1回ずつ寸法 測定工程が実行され、これに伴って重量算出 工程も3回実行される。

 図4は、本発明の第4実施形態に係る管の異 判定方法を説明するブロック図である。な 、図4において、実線で示す矢符は管の流れ 、波線で示す矢符は情報の流れを意味する
 図4に示すように、本実施形態における異材 判定工程C3’では、第3実施形態における異材 判定工程C2と同様に、寸法測定工程A3’で測 した管の長さと、当該管に紐付けられた、 貫・測長工程で測定した管の長さとを比較 て、異材の有無を判定する。また、重量算 工程B3’で算出した管の重量と、当該管に紐 付けられた、実貫・測長工程で測定した管の 重量とを比較して、異材の有無を判定する。 さらに、材質判定工程で判定した管の材質に 基づいて、異材の有無を判定する。

 また、本実施形態における異材判定工程C 1’では、第3実施形態における異材判定工程C 1と同様に、先の寸法測定工程A1’で測定した 管の長さと、当該管に紐付けられた、後の寸 法測定工程A2’で測定した管の長さとを比較 て、異材の有無を判定する。また、先の重 算出工程B1’で算出した管の重量と、当該 に紐付けられた、後の重量算出工程B2’で算 出した管の重量とを比較して、異材の有無を 判定する。

 本実施形態に係る管の異材判定方法は、 記の異材判定工程C1’、C3’のみならず、異 材判定工程C2’を実行する点に特徴を有する すなわち、異材判定工程C2’では、先の寸 測定工程A2’で測定した管の長さと、当該管 に紐付けられた、後の寸法測定工程A3’で測 した管の長さとを比較して、異材の有無を 定する。ここで、切断工程で切断された管 長さは、自動的に又はオペレータによる手 で、プロセスコンピュータに入力され、記 される。この際、管の切断長さは、当該管 割り当てられた識別子に紐付けて記憶され 。そして、前記長さの比較の際には、前記 憶された管の切断長さが考慮される。すな ち、先の寸法測定工程A2’で測定した管の さと、後の寸法測定工程A3’で測定した管の 長さ及び前記切断長さの和とを比較し、両者 の差が管理範囲内であるか否かを判定してい る。また、先の重量算出工程B2’で算出した の重量と、当該管に紐付けられた、後の重 算出工程B3’で算出した管の重量とを比較 て、異材の有無を判定する。比較する重量 管全長の重量である場合には、上記の管の さを比較する際と同様に、管の切断長さが 慮される。

 以上のように、本実施形態に係る管の異 判定方法では、実貫・測長工程で測定した の長さ及び重量との比較のみで異材の有無 判定するのではなく、複数回の寸法測定工 A1’~A3’でそれぞれ測定した管の長さ同士 、複数回の重量算出工程B1’~B3’でそれぞれ 算出した管の重量同士をも比較して、異材の 有無を判定するため、異材の判定精度をより 一層高めることが可能である。その他の点に ついては、第1実施形態と同様であるため、 こでは説明を省略する。