管端部的螺紋要素測量方法
管端部的螺紋要素測量方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種在線(螺紋加工線)對實施了螺紋加工的管端部的螺紋要素自動地進行高精度測量的方法。本發(fā)明是在對依次被輸送的管(P)的端部實施螺紋加工的螺紋加工線(100)上自動測量螺紋加工后的管端部的螺紋要素的方法，其包含：利用螺紋清洗裝置(30)對螺紋加工后的管端部進行清洗的清洗工序；利用螺紋干燥裝置(40)使上述清洗過的管端部干燥的干燥工序；利用自動螺紋要素測量裝置(50)對上述干燥后的管端部的螺紋要素進行測量的測量工序，其特征在于，至少在上述測量工序中，將管端部置于潔凈的氣氛下。
【專利說明】管端部的螺紋要素測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在線對油井管等實施了螺紋加工的管端部的螺紋要素自動地進行高精度測量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，油井管等是以如下方式來使用:使用在管端部加工成的螺紋將管端部彼此連接起來。隨著針對油井的深化、腐蝕環(huán)境性的要求，該螺紋在螺紋形狀等方面進行了各種改善(例如參照非專利文獻I)。根據(jù)情況不同，這樣的螺紋形成在長度達到幾十m、重量達到幾百kg重的管的端部，并且具有復(fù)雜、高精度的螺紋形狀。而且，針對該螺紋，被稱為螺紋要素的品質(zhì)管理項目被確定，能夠?qū)υ撀菁y要素的測量值是否在規(guī)定的公差內(nèi)進行檢查。作為螺紋要素，能夠列舉出例如:螺紋部外徑、密封部外徑、平行部外徑、螺紋槽徑、螺紋牙高度、螺紋槽深度、螺紋錐度以及密封錐度等。
[0003]以往，作為上述這樣的品質(zhì)管理項目的螺紋要素，是在生線(螺紋加工線)使用專用的測量工具進行人工測量，但是從省力、抑制人為誤差、測量的高速化以及高精度化的觀點出發(fā),試行開發(fā)了更加高精度的自動測量技術(shù)。
[0004]具體而言，作為自動測量螺紋要素的技術(shù)，公知有以下的自動測量裝置:使來自于光源的平行光與螺紋槽大致平行地照射，具有用于檢測漏到相對于管軸而言位于與上述光源相反的一側(cè)的光的光學式傳感器，基于該光學式傳感器的檢測結(jié)果來測量螺紋要素(例如，參照專利文獻1、2)。
[0005]非專利文獻1:小笠原昌雄、《最近的油井管接頭》鐵與鋼:日本鋼鐵協(xié)會會志、1993 年 5 月 I 日、Vol.79、N0.5、pp.N352-N355
[0006]專利文獻1:日本特許第3552440號公報
[0007]專利文獻2:日本特開昭63-212808號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]發(fā)明要解決的問題
[0009]然而，為了將專利文獻1、2所記載的那樣的螺紋要素的自動測定裝置在生線(螺紋加工線)應(yīng)用，存在有環(huán)境層面的問題。
[0010]具體來說明，在對管端部實施螺紋加工時，通常是一邊在管端部分布潤滑劑(水和防銹劑)一邊使用車床對管端部進行螺紋切削，但是，有時該潤滑劑將會殘留在螺紋切削后的管端部，從而導(dǎo)致螺紋要素的測量精度變差。此外，在切削后進行去毛刺時，除了與螺紋切削時一樣會有潤滑劑殘留以外，因去毛刺帶而附著于管端部的切削屑也將會導(dǎo)致螺紋要素的測量精度變差。
[0011]因此，將螺紋要素的自動測定裝置在線應(yīng)用，并且進行全數(shù)測量實際上很困難。因此，以往是在適宜的時機從螺紋加工線抽出管，并在環(huán)境條件良好的試驗室將潤滑劑、切削屑去除后進行自動測量。[0012]本發(fā)明是為了解決這樣的以往技術(shù)問題而做成的，其以提供如下方法為課題:在線(螺紋加工線)對實施了螺紋加工的管端部的螺紋要素自動地進行高精度測量的方法。
[0013]用于解決問題的方案
[0014]為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種管端部的螺紋要素測量方法，其是在對依次被輸送的管的端部實施螺紋加工的螺紋加工線上自動測量螺紋加工后的管端部的螺紋要素的方法，其包含:對螺紋加工后的管端部進行清洗的清洗工序；使上述清洗過的管端部干燥的干燥工序；對上述干燥后的管端部的螺紋要素進行測量的測量工序，其特征在于，至少在上述測量工序中，將管端部置于潔凈的氣氛下。
[0015]本發(fā)明包含對螺紋加工后的管端部進行清洗的清洗工序，因此，能期待對可成為螺紋要素的測量精度變差的主要因素的、在螺紋切削、去毛刺時殘留在管端部的潤滑劑、因去毛刺而附著于管端部的切削屑進行清洗。清洗工序中的管端部的清洗例如使用有機溶劑。
[0016]此外，本發(fā)明包含使清洗過的管端部干燥的干燥工序，因此，能對在清洗工序中有可能殘留在管端部的有機溶劑等進行干燥，從而能夠防止由有機溶劑等引起的螺紋要素的測量精度變差。
[0017]而且，本發(fā)明包含對置于潔凈的氣氛下的管端部的螺紋要素進行測量的測量工序，因此，能夠高精度地測量螺紋要素。在測量工序的螺紋要素的測量中，例如，使用專利文獻1、2所記載的光學式的自動測定裝置。
[0018]如上所述，采用本發(fā)明，能夠在產(chǎn)線(螺紋加工線)對實施了螺紋加工的管端部的螺紋要素自動地進行高精度測量。
[0019]優(yōu)選的是，在本發(fā)明中，至少在從上述干燥工序到上述測量工序的期間內(nèi)，將上述螺紋加工后的管端部置于潔凈的氣氛下。
[0020]在上述清洗工序中對殘留在管端部的潤滑劑、附著在管端部的切削屑進行清洗，在上述干燥工序中將管端部干燥后，當將管端部暴露在螺紋加工線的氣氛時，存在于螺紋加工線的氣氛中的顆粒附著于管端部，從而有可能導(dǎo)致螺紋要素的測量精度變差。
[0021]然而，采用上述優(yōu)選的方法，至少在從干燥工序到測量工序的期間內(nèi)，管端部被置于潔凈的氣氛下，因此，能夠降低存在于螺紋加工線的氣氛中的顆粒附著于管端部而導(dǎo)致螺紋要素的測量精度變差的擔心，更進一步高精度地測量螺紋要素。
[0022]此外，為了解決上述課題，本發(fā)明還提供一種管端部的螺紋要素測量方法，其是在對依次被輸送的管的端部實施螺紋加工的螺紋加工線上自動測量螺紋加工后的管端部的螺紋要素的方法，其包含:將顆粒狀的干冰與壓縮空氣一起向螺紋加工后的管端部噴出來對該管端部進行清洗的清洗工序；對上述清洗后的管端部的螺紋要素進行測量的測量工序，其特征在于，至少在上述測量工序中，將管端部置于潔凈的氣氛下。
[0023]本發(fā)明也包含對螺紋加工后的管端部進行清洗的清洗工序，因此，能期待對可成為螺紋要素的測量精度變差的主要因素的、在螺紋切削、去毛刺時殘留在管端部的潤滑劑、因去毛刺而附著于管端部的切削屑進行清洗。
[0024]而且，在本發(fā)明的清洗工序中，因為顆粒狀的干冰與壓縮空氣一起噴出而對螺紋加工后的管端部進行清洗，因此，供清洗的干冰將自然氣化。因此，具有不需要使洗凈后的管端部干燥的干燥工序的優(yōu)點。[0025]此外，本發(fā)明包含對置于潔凈的氣氛下的管端部的螺紋要素進行測量的測量工序，因此，能夠高精度地測量螺紋要素。對于測量工序中的螺紋要素的測定，例如能夠使用專利文獻1、2所記載那樣的光學式的自動測定裝置。
[0026]如上所述，采用本發(fā)明，能夠在線(螺紋加工線)對實施了螺紋加工的管端部的螺紋要素自動地進行高精度測量。
[0027]發(fā)明的效果
[0028]采用本發(fā)明的管端部的螺紋要素測量方法，能夠在線(螺紋加工線)對實施了螺紋加工的管端部的螺紋要素自動地進行高精度測量。因此，也能夠期待在線的全數(shù)測量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1是表示用于實施本發(fā)明的第I實施方式的管端部的螺紋要素測量方法的螺紋加工線的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0030]圖2是概略表示圖1所示的螺紋清洗裝置的一例的示意圖。
[0031]圖3是概略表示圖1所示的螺紋干燥裝置的一例的示意圖。
[0032]圖4是表示用于評價存在于螺紋加工線的氣氛中的顆粒的影響的試驗結(jié)果的圖。
[0033]圖5是表示用于實施本發(fā)明的第2實施方式的管端部的螺紋要素測量方法的螺紋加工線的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0034]圖6是概略表示圖5所示的潔凈保持裝置的一例的示意圖。
[0035]圖7是概略表示圖6所示的潔凈保持裝置的變形例的示意圖。
[0036]圖8是概略表示用于實施本發(fā)明的第3實施方式的管端部的螺紋要素測量方法的螺紋清洗裝置的一例的示意圖。
【具體實施方式】
[0037]下面，適當?shù)貐⒄铡緦＠綀D】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0038](第I實施方式)
[0039]圖1是表示用于實施本發(fā)明的第I實施方式的管端部的螺紋要素測量方法的螺紋加工線的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0040]如圖1所示，在螺紋加工線100上利用規(guī)定的輸送裝置(未圖示)，對依次被輸送的管P的端部實施螺紋加工。
[0041]具體而言，首先將管P沿著管軸方向朝向螺紋切削用車床10的設(shè)置位置搬入。然后，一邊在管P的端部分布潤滑劑(水和防銹劑)，一邊利用螺紋切削用車床10對管P的端部進行螺紋切削。完成了管端部的螺紋切削的管P沿管軸方向自螺紋切削用車床10搬出，并橫向進給到與去毛刺裝置20的設(shè)置位置相對的位置。
[0042]接著，使去毛刺裝置20沿管軸方向朝向管P的端部前進。然后，利用去毛刺裝置20對管P的端部實施去毛刺。作為去毛刺裝置20，例如使用與螺紋切削用車床10相同的車床。即，一邊在管P的端部分布潤滑劑(水和防銹劑)，一邊利用去毛刺裝置20去除產(chǎn)生在管P的端部的螺紋的毛刺。當去毛刺裝置20完成對管P的端部的去毛刺后，退回到原來的位置。
[0043]如上述那樣，將端部被實施了螺紋加工的管P橫向進給到與螺紋清洗裝置30的設(shè)置位置相對的位置，執(zhí)行對螺紋加工后的管端部進行清洗的清洗工序。具體而言，螺紋清洗裝置30沿管軸方向朝向管P的端部前進，并利用有機溶劑進行清洗。
[0044]圖2是概略表示能在本實施方式的清洗工序中使用的螺紋清洗裝置30的一例的示意圖。圖2的(a)表示局部透視(透視殼體31的內(nèi)部)的主視圖，圖2的(b)表示俯視圖。但是，在圖2的(b)中省略了殼體31和噴嘴32的圖示。
[0045]如圖2所示，本實施方式的螺紋清洗裝置30具有:定位于管P的上方的殼體31、內(nèi)置于殼體31的噴嘴32以及定位于管P的下方、且能繞軸33A旋轉(zhuǎn)的清洗刷33。殼體31、噴嘴32以及清洗刷33作為一個整體沿管P的軸向朝向管P的端部前進直到噴嘴32位于實施了螺紋加工的管P的端部的正上方，清洗刷33位于實施了螺紋加工的管P的端部的正下方。而且，當前進動作完成后，從噴嘴32噴出作為清洗液的有機溶劑S。從噴嘴32噴出的有機溶劑S經(jīng)由殼體31下表面的開口部被分布在管P的端部。此時，利用旋轉(zhuǎn)輥R使管P沿周向旋轉(zhuǎn)，并且也使清洗刷33繞軸33A旋轉(zhuǎn)，從而利用清洗刷33對管P的端部進行擦拭。通過以上的動作，對管P的端部整周進行清洗，并能夠期待將在螺紋切削、去毛刺時殘留在管端部的潤滑劑、因去毛刺而附著在管端部的切削屑去除。
[0046]當螺紋清洗裝置30完成了管P的端部的清洗后，退回到原來的位置。
[0047]接著，如圖1所示，端部被清洗過的管P被橫向進給到與螺紋干燥裝置40的設(shè)置位置相對的位置，從而執(zhí)行使被清洗過的管端部干燥的干燥工序。具體而言，螺紋干燥裝置40沿管軸方向朝向管P的端部前進，并利用空氣進行干燥。
[0048]圖3是概略表示能在本實施方式的干燥工序中使用的螺紋干燥裝置40的一例的不意圖。圖3的(a)表不主視圖、圖3的(b)表不立體圖。但是，在圖3的(b)中，省略噴嘴42的圖示。
[0049]如圖3所示，本實施方式的螺紋干燥裝置40具有:環(huán)狀構(gòu)件41，其內(nèi)徑比管P的外徑大；多個噴嘴42，它們安裝于環(huán)狀構(gòu)件41。環(huán)狀構(gòu)件41和噴嘴42作為一個整體朝向管P的端部前進到環(huán)狀構(gòu)件41和噴嘴42包圍被實施了螺紋加工的管P的端部的位置。而且，前進動作完成后，從噴嘴42朝向管P的端部噴出空氣A。通過以上的動作，能夠期待使在上述清洗工序中有可能殘留在管P的端部的有機溶劑S干燥。
[0050]當螺紋干燥裝置40完成管P的端部的干燥后，退回到原來的位置。
[0051]最后，如圖1所示，將端部干燥了的管P橫向進給到與自動螺紋要素測量裝置50的設(shè)定位置相對的位置，從而執(zhí)行在潔凈的氣氛下對干燥后的管端部的螺紋要素進行測量的測量工序。具體而言，管P的端部沿管軸方向朝向置于潔凈的氣氛下的自動螺紋要素測量裝置50的設(shè)置位置被搬入。更具體而言，自動螺紋要素測量裝置50設(shè)置于被正壓狀態(tài)的潔凈空氣充滿的測量室內(nèi)，管P的端部從設(shè)置于該測量室的開口部搬入測量室內(nèi)，并利用自動螺紋要素測量裝置50測量螺紋要素。作為自動螺紋要素測量裝置50，例如能夠使用專利文獻1、2所記載的光學式的自動測定裝置。將完成了螺紋要素的測量的管P經(jīng)由上述測量室的開口部搬出到上述測量室的外部后進行橫向進給。
[0052]以上說明的本實施方式的管端部的螺紋要素測量方法包含對螺紋加工(螺紋切削和去毛刺)后的管端部進行清洗的清洗工序，因此，能夠期待將可成為螺紋要素的測量精度變差的主要因素的、在螺紋切削、去毛刺時殘留在管端部的潤滑劑、因去毛刺而附著于管端部的切削屑進行清洗。[0053]此外，本實施方式的管端部的螺紋要素測量方法包含使清洗過的管端部干燥的干燥工序，因此，能使在清洗工序中有可能殘留在管端部的有機溶劑S干燥，從而能夠防止由有機溶劑S所導(dǎo)致的螺紋要素的測量精度變差。
[0054]而且，本實施方式的管端部的螺紋要素測量方法包含對置于潔凈的氣氛下的管端部的螺紋要素進行測量的測量工序，因此，能夠高精度地測量螺紋要素。
[0055]此外，在本實施方式中，對去毛刺裝置20、螺紋清洗裝置30以及螺紋干燥裝置40沿管軸方向朝向管P的端部前進，并在完成管P的端部的去毛刺、清洗以及干燥后退回原來的位置的形態(tài)進行了說明。然而，本發(fā)明并不限于這樣的形態(tài)，也能夠是如下形態(tài):將管P沿管軸方向朝向各裝置20?40的設(shè)置位置搬入，并在完成管P的端部的去毛刺、清洗以及干燥后，將管P沿管軸方向從各裝置20?40搬出。
[0056](第2實施方式)
[0057]在上述第I實施方式中，在利用螺紋干燥裝置40的干燥工序中使管P的端部干燥后，直到利用自動螺紋要素測量裝置50的測量工序中對管P的端部的螺紋要素進行測量為止的期間內(nèi)，將管P的端部暴露在螺紋加工線100的氣氛。因此，在測量管P的端部的螺紋要素之前，存在于螺紋加工線100的氣氛中的顆粒有可能附著于管P的端部，從而導(dǎo)致螺紋要素的測量精度變差。
[0058]因此，本發(fā)明人進行了用于評價存在于螺紋加工線100的氣氛中的顆粒的影響的試驗。
[0059]首先，在螺紋加工線100上的2天期間，本發(fā)明人使用粒子計數(shù)器對顆粒直徑為
0.3μπι、0.5μπι以及Ιμπι的顆粒密度(每單位體積的顆粒個數(shù))進行了測量。對于顆粒密度的測量，使用了市售的粒子計數(shù)器。
[0060]圖4的(a)是表示所測量的顆粒密度在評價時間內(nèi)的平均值的圖表。圖4的(b)是表示所測量的顆粒密度在評價時間內(nèi)的最大值的圖表。本發(fā)明人對圖4的(a)、(b)所示的顆粒直徑0.3 μ m、0.5 μ m以及I μ m的顆粒密度的測量値進行外推(圖4的(a)、(b)所示的虛線是外推結(jié)果)，從而推斷顆粒直徑5 μ m和10 μ m的顆粒密度。
[0061]接著，本發(fā)明人根據(jù)在暴露于螺紋加工線100的氣氛的狀態(tài)被輸送的管P的螺紋部的輸送距離(假定為5m)、螺紋部外徑以及螺紋部長度，計算出螺紋部在上述輸送中所經(jīng)過的區(qū)域的體積。而且，假定在該計算出的體積中所存在的顆粒均勻地附著在管P的螺紋部整體。具體而言，將如上述那樣測量出的顆粒直徑I μ m的顆粒密度與上述計算出的體積相乘,從而計算出附著于管P的螺紋部整體的顆粒直徑I μ m的顆粒的個數(shù)。此外，將如上述那樣推斷出的顆粒直徑5 μ m和10 μ m的顆粒密度與上述計算出的體積相乘，從而計算出附著于管P的螺紋部整體的顆粒直徑5 μ m和10 μ m的顆粒的個數(shù)。
[0062]而且，假設(shè)本發(fā)明人使用具有光源和受光部件的光學式的測量裝置作為螺紋要素測量裝置，并且假設(shè)受光部件的焦點深度為0.2mm、受光部件的拍攝視場為5mmX5mm。然后，計算出在附著于管P的螺紋部整體的顆粒中的、附著于上述評價區(qū)域(5mmX5mmX0.2mm)的顆粒的個數(shù)。
[0063]圖4的(C)是表示如上述那樣計算出的、附著于評價區(qū)域的顆粒的個數(shù)的圖。在圖4的(c)中，針對管P的外徑為178mm的情況和管P的外徑為60mm的情況這兩種情況，示出附著于評價區(qū)域的顆粒的個數(shù)。[0064]根據(jù)圖4的(c)可知，顆粒直徑5μπι的顆粒在大多情況下以7%?8%左右的概率附著于管P的螺紋部的評價區(qū)域(換言之，顆粒附著在100根管P中的7根?8根管P的螺紋部的評價區(qū)域)。此外，即使是顆粒直徑10 μ m的顆粒，在大多情況下也以3%左右的概率附著于管P的螺紋部的評價區(qū)域。而且，顆粒直徑I μ m的顆粒即使在通常情況下也以15%左右的概率、在大多情況下以70%左右的概率附著于管P的螺紋部的評價區(qū)域。
[0065]螺紋要素的要求測量精度是5 μ m左右，如果想要對管P的全部數(shù)量進行高精度的測量，就無法忽視上述那樣的顆粒的影響。
[0066]因此，希望至少在從干燥工序(使清洗過的管端部干燥的工序)到測量工序(測量管端部的螺紋要素的工序)的期間，將螺紋加工后的管端部置于潔凈的氣氛下。在本發(fā)明的第2實施方式中將會考慮這一點。
[0067]以下，針對本發(fā)明的第2實施方式，主要對與上述第I實施方式不同的方面進行說明，適當省略與第I實施方式相同的方面的說明。
[0068]圖5是表示用于實施本發(fā)明的第2實施方式的管端部的螺紋要素測量方法的螺紋加工線的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0069]如圖5所示，即使在本實施方式的螺紋加工線100A上也對利用規(guī)定的輸送裝置(未圖示)依次輸送的管P的端部實施螺紋加工(螺紋切削和去毛刺)。與第I實施方式一樣，對于螺紋切削使用螺紋切削用車床10，對于去毛刺使用去毛刺裝置20。
[0070]與第I實施方式一樣，對端部實施了螺紋加工的管P橫向進給到與螺紋清洗裝置30的設(shè)置位置相對的位置，并執(zhí)行對螺紋加工后的管端部進行清洗的清洗工序。具體而言，螺紋清洗裝置30沿管軸方向朝向管P的端部前進，并利用有機溶劑進行清洗。當螺紋清洗裝置30完成對管P的端部的清洗后，退回到原來的位置。
[0071]接著，如圖5所示，將端部被清洗過的管P橫向進給到與潔凈保持裝置60的設(shè)置位置相對的位置，并執(zhí)行使清洗過的管端部干燥的干燥工序。具體而言，首先將管P的端部搬入潔凈保持裝置60內(nèi)。然后，在管P的端部位于潔凈保持裝置60內(nèi)的狀態(tài)下，將管P橫向進給，在此期間利用潔凈保持裝置60內(nèi)的潔凈空氣對管P的端部進行干燥。
[0072]圖6是概略地表示能在本實施方式中使用的潔凈保持裝置60的一例的示意圖。圖6的(a)表不立體圖、圖6的(b)表不側(cè)剖視圖。
[0073]本實施方式的潔凈保持裝置60應(yīng)用了本發(fā)明 申請人:提出的、日本特開2003-248158號公報所記載的“潔凈空間形成裝置”的技術(shù)思想。
[0074]具體而言，如圖6所示，本實施方式的潔凈保持裝置60具有第I室61、第2室62以及將第I室61和第2室62分隔開的網(wǎng)式過濾器(例如，網(wǎng)眼的大小為5 μ m以下)63。在管P搬入側(cè)的第2室62的壁面有開口。此外，第2室62的與設(shè)置有自動螺紋要素測量裝置50的測量室51相對的一側(cè)的壁面的局部(管P被搬入到測量室51內(nèi)的位置)也有開口，并與測量室51相連通。
[0075]自具有空氣過濾器、加壓裝置的空氣供給源64借助配管65將處于正壓狀態(tài)的潔凈空氣供給到潔凈保持裝置60的第I室61內(nèi)。供給到第I室61內(nèi)的潔凈空氣在穿過網(wǎng)式過濾器63的過程中去除與網(wǎng)眼的大小相對應(yīng)的顆粒，而供給到第2室62內(nèi)。供給到第2室62內(nèi)的潔凈空氣經(jīng)由第2室62的開口部向外部流出。
[0076]利用具有以上結(jié)構(gòu)的潔凈保持裝置60，在橫向進給管P的過程中，能夠在將管P的端部置于潔凈的氣氛下的同時，使管P的端部干燥。
[0077]最后，將管P的端部搬入充滿正壓狀態(tài)的潔凈空氣的測量室51內(nèi)，并利用設(shè)置于測量室51內(nèi)的自動螺紋要素測量裝置50對螺紋要素進行測量。完成了螺紋要素的測量的管P經(jīng)由測量室51和第2室62的開口部，被搬出到第2室62內(nèi)，并進一步經(jīng)由第2室62的開口部搬出到第2室62的外部后被橫向進給。
[0078]采用以上說明的本實施方式的管端部的螺紋要素測量方法，在從干燥工序到測量工序的期間內(nèi)，將管P的端部置于潔凈的氣氛下。因此，對于本實施方式的方法，除了上述第I實施方式所涉及的方法的優(yōu)點以外，還能夠降低存在于螺紋加工線100A的氣氛中的顆粒附著于管端部而引起的螺紋要素的測量精度變差的擔心，從而更進一步高精度地測量螺紋要素。
[0079]此外，在本實施方式中，雖然對利用潔凈保持裝置60內(nèi)的潔凈空氣使管端部干燥的形態(tài)進行了說明，但本發(fā)明并不限于這樣的形態(tài)。例如，也能夠采用在潔凈保持裝置60內(nèi)設(shè)置在第I實施方式中說明的螺紋干燥裝置40并利用該干燥裝置40使管端部干燥的形態(tài)。
[0080]此外，在本實施方式中，雖然對在從干燥工序到測量工序的期間內(nèi)將管P的端部置于潔凈的氣氛下的形態(tài)進行了說明，但本發(fā)明并不限于這樣的形態(tài)。例如，也能夠采用如下形態(tài):利用圖7所示的潔凈保持裝置60A，在從潔凈工序到測量工序的期間內(nèi)，將管P的端部置于潔凈的氣氛下。
[0081]具體而言，圖7所示的潔凈保持裝置60A在第2室62內(nèi)設(shè)置有在第I實施方式中說明的螺紋清洗裝置30和螺紋干燥裝置40。此外，利用開閉自如的閘門66A將使用螺紋清洗裝置30執(zhí)行清洗工序的第2室62內(nèi)的空間(螺紋清洗空間)和使用螺紋干燥裝置40執(zhí)行干燥工序的第2室62內(nèi)的空間(螺紋干燥空間)分隔開。此外，利用開閉自如的閘門66B將螺紋干燥空間與第2室62內(nèi)的其他空間分隔開。借助配管65D向螺紋清洗空間供給潔凈空氣，借助配管65C向螺紋干燥空間供給潔凈空氣，借助配管65A、65B向第2室62內(nèi)的其他空間供給潔凈空氣。
[0082]潔凈保持裝置60A的其他結(jié)構(gòu)與上述的潔凈保持裝置60 —樣。
[0083]在利用具有以上結(jié)構(gòu)的潔凈保持裝置60A執(zhí)行清洗工序時，在將管P的端部搬入螺紋清洗空間的同時，使螺紋清洗裝置30在第2室62內(nèi)朝向管P的端部前進，并利用有機溶劑進行清洗。在執(zhí)行該清洗工序時，將閘門66A關(guān)閉，從而防止有機溶劑S等向相鄰的螺紋干燥空間飛散。當螺紋清洗裝置30完成管P的端部的清洗后，退回到原來的位置。接著，打開閘門66A，在管端部位于第2室62內(nèi)的狀態(tài)下，將管P橫向進給到螺紋干燥空間。
[0084]在執(zhí)行干燥工序時，使螺紋干燥裝置40在第2室62內(nèi)朝向管P的端部前進，并利用空氣進行干燥。在執(zhí)行該干燥工序時，將閘門66B關(guān)閉，從而防止有機溶劑S等向相鄰的空間飛散。當螺紋干燥裝置40完成管P的端部的干燥后，退回到原來的位置。接著，打開閘門66B，在管端部位于第2室62內(nèi)的狀態(tài)下，將管P橫向進給到相鄰的空間。
[0085]以后的動作因為與使用上述潔凈保持裝置60的情況相同，所以省略說明。
[0086]采用以上說明的使用潔凈保持裝置60A的方法，在從清洗工序到測量工序的期間內(nèi)，管P的端部置于潔凈的氣氛下，因此，能夠期待進一步降低存在于螺紋加工線100A的氣氛中的顆粒附著于管端部而導(dǎo)致螺紋要素的測量精度變差的擔心。[0087]此外，在以上說明的使用潔凈保持裝置60A的方法中，說明了使用螺紋干燥裝置40使管端部干燥的形態(tài)，與潔凈保持裝置60的情況相同，也能夠是不設(shè)置螺紋干燥裝置40而利用潔凈保持裝置60A內(nèi)的潔凈空氣對管端部進行干燥的形態(tài)。
[0088](第3實施方式)
[0089]在上述第I實施方式和第2實施方式中，包含使被清洗過的管P的端部干燥的干燥工序。然而，在本實施方式中，在清洗工序中將顆粒狀的干冰與壓縮空氣一起噴出來對管端部進行清洗，因此在不需要干燥工序這個方面與第I實施方式和第2實施方式不同。
[0090]圖8是概略表示用于實施本發(fā)明的第3實施方式的管端部的螺紋要素測量方法的螺紋清洗裝置的一例的示意圖。圖8的(a)是主視圖、圖8的(b)是俯視圖、圖8的(C)是表示與管端部的管軸方向平行的放大剖視圖。如圖8所示，本實施方式的螺紋清洗裝置30A具有定位于管P的上方的噴嘴34。噴嘴34沿管P的軸向朝向管P的端部前進直到噴嘴34位于實施了螺紋加工的管P的端部的上方。而且，在完成前進動作后，自供給源(未圖示)向噴嘴34供給顆粒狀的干冰D和壓縮空氣，并將顆粒狀的干冰D與壓縮空氣一起從噴嘴34朝向管P的端部噴出。自噴嘴34噴出的干冰D呈沿管P的軸向的線狀分布。此時，利用旋轉(zhuǎn)輥R使管P沿周向旋轉(zhuǎn)。此外，根據(jù)需要，使噴嘴34沿管P的軸向移動。通過以上的動作，對管P的端部整周進行清洗，能夠期待去除在進行螺紋切削、去毛刺時殘留在管端部的潤滑劑、因去毛刺而附著于管端部的切削屑。
[0091]本發(fā)明人能夠確認的是:在干冰D的噴出角度(圖8的(a)所示的角度Θ )相對于鉛垂方向(圖8的(a)所示V的方向)為大約45°、噴嘴34和管P之間的距離為大約50mm、清洗寬度(呈線狀分布的干冰D的寬度)為大約40mm、清洗長度(呈線狀分布的干冰D的長度)為大約200mm、噴出壓力為大約0.35MPa、管P的旋轉(zhuǎn)速度為大約IOrpm的條件下，使管P旋轉(zhuǎn)一圈來進行清洗時，能夠充分去除在進行螺紋切削、去毛刺時殘留在管端部的潤滑劑、因去毛刺而附著于管端部的切削屑。
[0092]在這里，優(yōu)選的是，將清洗管端部時的管P的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定為5rpm?23rpm左右。其原因在于，如果旋轉(zhuǎn)速度小于5rpm，就會在管P的端部的相同位置過度地分布干冰D，從而容易產(chǎn)生結(jié)露(有損于不需要干燥工序這樣的本實施方式的優(yōu)點)。另一方面，如果旋轉(zhuǎn)速度超過23rpm，有可能不能夠充分清洗在進行螺紋切削、去毛刺時殘留在管P的端部的潤滑劑、因去毛刺而附著于管P的端部的切削屑。
[0093]此外，為了防止因清洗而產(chǎn)生結(jié)露，優(yōu)選的是，將清洗時的管P的旋轉(zhuǎn)次數(shù)設(shè)有上限。其原因在于，當旋轉(zhuǎn)次數(shù)過多時，將在管P的端部的相同位置過度地分布干冰D。該上限值根據(jù)管P的旋轉(zhuǎn)速度的變化而變化，優(yōu)選的是，旋轉(zhuǎn)速度為5rpm時該上限值是一圈以下，旋轉(zhuǎn)速度為23rpm時該上限值是5圈以下。本發(fā)明人能夠確認的是:在上述條件(噴出速度Θ:大約45°、噴嘴34與管P之間的距離:大約50mm、清洗寬度:大約40mm、清洗長度:大約200mm、噴出壓力:大約0.35MPa、管P的旋轉(zhuǎn)速度:大約IOrpm)下進行清洗時，當使管P旋轉(zhuǎn)3圈時產(chǎn)生結(jié)露(如果2圈以下則不產(chǎn)生結(jié)露)。
[0094]而且，為了有效地對在管P的端部加工而成的螺紋部的牙側(cè)面進行清洗，優(yōu)選的是，根據(jù)牙側(cè)面的傾斜角度使噴嘴34傾斜。
[0095]如圖8的(C)所示，對于管P是油井管等的情況下的螺紋部，位于螺紋牙與螺紋槽之間的牙側(cè)面Fl、F2這兩者隨著自螺紋牙向螺紋槽去而逐漸向管端側(cè)傾斜的情況較多。換言之，如下情況較多:在兩牙側(cè)面F1、F2中的管端側(cè)的牙側(cè)面F2隨著自螺紋牙向螺紋槽去而以遠離螺紋牙的方式逐漸傾斜，而管中央側(cè)的牙側(cè)面Fl隨著自螺紋牙向螺紋槽去而以靠近螺紋牙中央的方式逐漸傾斜。而且，當牙側(cè)面Fl的傾斜角度(相對于與螺紋軸垂直的方向N的傾斜角度)為β、牙側(cè)面F2的傾斜角度(相對于與螺紋軸垂直的方向N的傾斜角度)為Y時，β < Y的情況較多。
[0096]此時，優(yōu)選的是，噴嘴34相對于螺紋軸向(管軸方向)的傾斜角度(來自噴嘴34的干冰D的噴出方向(噴出方向等的中心C)與垂直于螺紋軸的方向N所成的角度)α以能夠清洗兩牙側(cè)面F1、F2且滿足β < α < Y的條件的方式進行設(shè)定。例如，在β =3°、Y = 10°的情況下，優(yōu)選的是，以成為3° < α < 10°的方式設(shè)定噴嘴34的傾斜角度α。此外，β、Y的值能夠根據(jù)管P的用途等而獲得各種值，因此，優(yōu)選的是，噴嘴34的傾斜角度α的值不固定，可進行變化。即，優(yōu)選的是，噴嘴34設(shè)置為相對于管P的螺紋軸向(管軸方向)自由傾斜。
[0097]如上所述，在本實施方式中，在清洗工序中顆粒狀的干冰D與壓縮空氣一起噴出而對管端部進行清洗，因此，在不需要干燥工序這一方面與第I實施方式和第2實施方式不同，對于其他的結(jié)構(gòu)，能夠適當?shù)貞?yīng)用與第I實施方式和第2實施方式相同的結(jié)構(gòu)，因此在這里省略其說明。
[0098]附圖標記翻譯
[0099]10...螺紋切削用車床
[0100]20...去毛刺裝置
[0101]30...螺紋清洗裝置
[0102]40...螺紋干燥裝置
[0103]50...自動螺紋要素測量裝置
[0104]100...螺紋加工線
[0105]P...管
【權(quán)利要求】
1.一種管端部的螺紋要素測量方法，其是在對依次被輸送的管的端部實施螺紋加工的螺紋加工線上自動測量螺紋加工后的管端部的螺紋要素的方法，其包含: 對螺紋加工后的管端部進行清洗的清洗工序； 使上述清洗過的管端部干燥的干燥工序； 對上述干燥后的管端部的螺紋要素進行測量的測量工序，其特征在于， 至少在上述測量工序中，將管端部置于潔凈的氣氛下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管端部的螺紋要素測量方法，其特征在于， 至少在從上述干燥工序到上述測量工序的期間內(nèi)，將上述螺紋加工后的管端部置于潔凈的氣氛下。
3.一種管端部的螺紋要素測量方法，其是在對依次被輸送的管的端部實施螺紋加工的螺紋加工線上自動測量螺紋加工后的管端部的螺紋要素的方法，其包含: 將顆粒狀的干冰與壓縮空氣一起向螺紋加工后的管端部噴出來對該管端部進行清洗的清洗工序； 對上述清洗后的管端部的螺紋要素進行測量的測量工序，其特征在于， 至少在上述測量工序中，將管端部置于潔凈的氣氛下。
【文檔編號】G01B21/20GK103917846SQ201180074668
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月13日
【發(fā)明者】坂井研太, 本田達朗, 平岡誠司 申請人:新日鐵住金株式會社
【專利摘要】本發(fā)明提供一種在線(螺紋加工線)對實施了螺紋加工的管端部的螺紋要素自動地進行高精度測量的方法。本發(fā)明是在對依次被輸送的管(P)的端部實施螺紋加工的螺紋加工線(100)上自動測量螺紋加工后的管端部的螺紋要素的方法，其包含：利用螺紋清洗裝置(30)對螺紋加工后的管端部進行清洗的清洗工序；利用螺紋干燥裝置(40)使上述清洗過的管端部干燥的干燥工序；利用自動螺紋要素測量裝置(50)對上述干燥后的管端部的螺紋要素進行測量的測量工序，其特征在于，至少在上述測量工序中，將管端部置于潔凈的氣氛下。
【專利說明】管端部的螺紋要素測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在線對油井管等實施了螺紋加工的管端部的螺紋要素自動地進行高精度測量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，油井管等是以如下方式來使用:使用在管端部加工成的螺紋將管端部彼此連接起來。隨著針對油井的深化、腐蝕環(huán)境性的要求，該螺紋在螺紋形狀等方面進行了各種改善(例如參照非專利文獻I)。根據(jù)情況不同，這樣的螺紋形成在長度達到幾十m、重量達到幾百kg重的管的端部，并且具有復(fù)雜、高精度的螺紋形狀。而且，針對該螺紋，被稱為螺紋要素的品質(zhì)管理項目被確定，能夠?qū)υ撀菁y要素的測量值是否在規(guī)定的公差內(nèi)進行檢查。作為螺紋要素，能夠列舉出例如:螺紋部外徑、密封部外徑、平行部外徑、螺紋槽徑、螺紋牙高度、螺紋槽深度、螺紋錐度以及密封錐度等。
[0003]以往，作為上述這樣的品質(zhì)管理項目的螺紋要素，是在生線(螺紋加工線)使用專用的測量工具進行人工測量，但是從省力、抑制人為誤差、測量的高速化以及高精度化的觀點出發(fā),試行開發(fā)了更加高精度的自動測量技術(shù)。
[0004]具體而言，作為自動測量螺紋要素的技術(shù)，公知有以下的自動測量裝置:使來自于光源的平行光與螺紋槽大致平行地照射，具有用于檢測漏到相對于管軸而言位于與上述光源相反的一側(cè)的光的光學式傳感器，基于該光學式傳感器的檢測結(jié)果來測量螺紋要素(例如，參照專利文獻1、2)。
[0005]非專利文獻1:小笠原昌雄、《最近的油井管接頭》鐵與鋼:日本鋼鐵協(xié)會會志、1993 年 5 月 I 日、Vol.79、N0.5、pp.N352-N355
[0006]專利文獻1:日本特許第3552440號公報
[0007]專利文獻2:日本特開昭63-212808號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]發(fā)明要解決的問題
[0009]然而，為了將專利文獻1、2所記載的那樣的螺紋要素的自動測定裝置在生線(螺紋加工線)應(yīng)用，存在有環(huán)境層面的問題。
[0010]具體來說明，在對管端部實施螺紋加工時，通常是一邊在管端部分布潤滑劑(水和防銹劑)一邊使用車床對管端部進行螺紋切削，但是，有時該潤滑劑將會殘留在螺紋切削后的管端部，從而導(dǎo)致螺紋要素的測量精度變差。此外，在切削后進行去毛刺時，除了與螺紋切削時一樣會有潤滑劑殘留以外，因去毛刺帶而附著于管端部的切削屑也將會導(dǎo)致螺紋要素的測量精度變差。
[0011]因此，將螺紋要素的自動測定裝置在線應(yīng)用，并且進行全數(shù)測量實際上很困難。因此，以往是在適宜的時機從螺紋加工線抽出管，并在環(huán)境條件良好的試驗室將潤滑劑、切削屑去除后進行自動測量。[0012]本發(fā)明是為了解決這樣的以往技術(shù)問題而做成的，其以提供如下方法為課題:在線(螺紋加工線)對實施了螺紋加工的管端部的螺紋要素自動地進行高精度測量的方法。
[0013]用于解決問題的方案
[0014]為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種管端部的螺紋要素測量方法，其是在對依次被輸送的管的端部實施螺紋加工的螺紋加工線上自動測量螺紋加工后的管端部的螺紋要素的方法，其包含:對螺紋加工后的管端部進行清洗的清洗工序；使上述清洗過的管端部干燥的干燥工序；對上述干燥后的管端部的螺紋要素進行測量的測量工序，其特征在于，至少在上述測量工序中，將管端部置于潔凈的氣氛下。
[0015]本發(fā)明包含對螺紋加工后的管端部進行清洗的清洗工序，因此，能期待對可成為螺紋要素的測量精度變差的主要因素的、在螺紋切削、去毛刺時殘留在管端部的潤滑劑、因去毛刺而附著于管端部的切削屑進行清洗。清洗工序中的管端部的清洗例如使用有機溶劑。
[0016]此外，本發(fā)明包含使清洗過的管端部干燥的干燥工序，因此，能對在清洗工序中有可能殘留在管端部的有機溶劑等進行干燥，從而能夠防止由有機溶劑等引起的螺紋要素的測量精度變差。
[0017]而且，本發(fā)明包含對置于潔凈的氣氛下的管端部的螺紋要素進行測量的測量工序，因此，能夠高精度地測量螺紋要素。在測量工序的螺紋要素的測量中，例如，使用專利文獻1、2所記載的光學式的自動測定裝置。
[0018]如上所述，采用本發(fā)明，能夠在產(chǎn)線(螺紋加工線)對實施了螺紋加工的管端部的螺紋要素自動地進行高精度測量。
[0019]優(yōu)選的是，在本發(fā)明中，至少在從上述干燥工序到上述測量工序的期間內(nèi)，將上述螺紋加工后的管端部置于潔凈的氣氛下。
[0020]在上述清洗工序中對殘留在管端部的潤滑劑、附著在管端部的切削屑進行清洗，在上述干燥工序中將管端部干燥后，當將管端部暴露在螺紋加工線的氣氛時，存在于螺紋加工線的氣氛中的顆粒附著于管端部，從而有可能導(dǎo)致螺紋要素的測量精度變差。
[0021]然而，采用上述優(yōu)選的方法，至少在從干燥工序到測量工序的期間內(nèi)，管端部被置于潔凈的氣氛下，因此，能夠降低存在于螺紋加工線的氣氛中的顆粒附著于管端部而導(dǎo)致螺紋要素的測量精度變差的擔心，更進一步高精度地測量螺紋要素。
[0022]此外，為了解決上述課題，本發(fā)明還提供一種管端部的螺紋要素測量方法，其是在對依次被輸送的管的端部實施螺紋加工的螺紋加工線上自動測量螺紋加工后的管端部的螺紋要素的方法，其包含:將顆粒狀的干冰與壓縮空氣一起向螺紋加工后的管端部噴出來對該管端部進行清洗的清洗工序；對上述清洗后的管端部的螺紋要素進行測量的測量工序，其特征在于，至少在上述測量工序中，將管端部置于潔凈的氣氛下。
[0023]本發(fā)明也包含對螺紋加工后的管端部進行清洗的清洗工序，因此，能期待對可成為螺紋要素的測量精度變差的主要因素的、在螺紋切削、去毛刺時殘留在管端部的潤滑劑、因去毛刺而附著于管端部的切削屑進行清洗。
[0024]而且，在本發(fā)明的清洗工序中，因為顆粒狀的干冰與壓縮空氣一起噴出而對螺紋加工后的管端部進行清洗，因此，供清洗的干冰將自然氣化。因此，具有不需要使洗凈后的管端部干燥的干燥工序的優(yōu)點。[0025]此外，本發(fā)明包含對置于潔凈的氣氛下的管端部的螺紋要素進行測量的測量工序，因此，能夠高精度地測量螺紋要素。對于測量工序中的螺紋要素的測定，例如能夠使用專利文獻1、2所記載那樣的光學式的自動測定裝置。
[0026]如上所述，采用本發(fā)明，能夠在線(螺紋加工線)對實施了螺紋加工的管端部的螺紋要素自動地進行高精度測量。
[0027]發(fā)明的效果
[0028]采用本發(fā)明的管端部的螺紋要素測量方法，能夠在線(螺紋加工線)對實施了螺紋加工的管端部的螺紋要素自動地進行高精度測量。因此，也能夠期待在線的全數(shù)測量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1是表示用于實施本發(fā)明的第I實施方式的管端部的螺紋要素測量方法的螺紋加工線的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0030]圖2是概略表示圖1所示的螺紋清洗裝置的一例的示意圖。
[0031]圖3是概略表示圖1所示的螺紋干燥裝置的一例的示意圖。
[0032]圖4是表示用于評價存在于螺紋加工線的氣氛中的顆粒的影響的試驗結(jié)果的圖。
[0033]圖5是表示用于實施本發(fā)明的第2實施方式的管端部的螺紋要素測量方法的螺紋加工線的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0034]圖6是概略表示圖5所示的潔凈保持裝置的一例的示意圖。
[0035]圖7是概略表示圖6所示的潔凈保持裝置的變形例的示意圖。
[0036]圖8是概略表示用于實施本發(fā)明的第3實施方式的管端部的螺紋要素測量方法的螺紋清洗裝置的一例的示意圖。
【具體實施方式】
[0037]下面，適當?shù)貐⒄铡緦＠綀D】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0038](第I實施方式)
[0039]圖1是表示用于實施本發(fā)明的第I實施方式的管端部的螺紋要素測量方法的螺紋加工線的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0040]如圖1所示，在螺紋加工線100上利用規(guī)定的輸送裝置(未圖示)，對依次被輸送的管P的端部實施螺紋加工。
[0041]具體而言，首先將管P沿著管軸方向朝向螺紋切削用車床10的設(shè)置位置搬入。然后，一邊在管P的端部分布潤滑劑(水和防銹劑)，一邊利用螺紋切削用車床10對管P的端部進行螺紋切削。完成了管端部的螺紋切削的管P沿管軸方向自螺紋切削用車床10搬出，并橫向進給到與去毛刺裝置20的設(shè)置位置相對的位置。
[0042]接著，使去毛刺裝置20沿管軸方向朝向管P的端部前進。然后，利用去毛刺裝置20對管P的端部實施去毛刺。作為去毛刺裝置20，例如使用與螺紋切削用車床10相同的車床。即，一邊在管P的端部分布潤滑劑(水和防銹劑)，一邊利用去毛刺裝置20去除產(chǎn)生在管P的端部的螺紋的毛刺。當去毛刺裝置20完成對管P的端部的去毛刺后，退回到原來的位置。
[0043]如上述那樣，將端部被實施了螺紋加工的管P橫向進給到與螺紋清洗裝置30的設(shè)置位置相對的位置，執(zhí)行對螺紋加工后的管端部進行清洗的清洗工序。具體而言，螺紋清洗裝置30沿管軸方向朝向管P的端部前進，并利用有機溶劑進行清洗。
[0044]圖2是概略表示能在本實施方式的清洗工序中使用的螺紋清洗裝置30的一例的示意圖。圖2的(a)表示局部透視(透視殼體31的內(nèi)部)的主視圖，圖2的(b)表示俯視圖。但是，在圖2的(b)中省略了殼體31和噴嘴32的圖示。
[0045]如圖2所示，本實施方式的螺紋清洗裝置30具有:定位于管P的上方的殼體31、內(nèi)置于殼體31的噴嘴32以及定位于管P的下方、且能繞軸33A旋轉(zhuǎn)的清洗刷33。殼體31、噴嘴32以及清洗刷33作為一個整體沿管P的軸向朝向管P的端部前進直到噴嘴32位于實施了螺紋加工的管P的端部的正上方，清洗刷33位于實施了螺紋加工的管P的端部的正下方。而且，當前進動作完成后，從噴嘴32噴出作為清洗液的有機溶劑S。從噴嘴32噴出的有機溶劑S經(jīng)由殼體31下表面的開口部被分布在管P的端部。此時，利用旋轉(zhuǎn)輥R使管P沿周向旋轉(zhuǎn)，并且也使清洗刷33繞軸33A旋轉(zhuǎn)，從而利用清洗刷33對管P的端部進行擦拭。通過以上的動作，對管P的端部整周進行清洗，并能夠期待將在螺紋切削、去毛刺時殘留在管端部的潤滑劑、因去毛刺而附著在管端部的切削屑去除。
[0046]當螺紋清洗裝置30完成了管P的端部的清洗后，退回到原來的位置。
[0047]接著，如圖1所示，端部被清洗過的管P被橫向進給到與螺紋干燥裝置40的設(shè)置位置相對的位置，從而執(zhí)行使被清洗過的管端部干燥的干燥工序。具體而言，螺紋干燥裝置40沿管軸方向朝向管P的端部前進，并利用空氣進行干燥。
[0048]圖3是概略表示能在本實施方式的干燥工序中使用的螺紋干燥裝置40的一例的不意圖。圖3的(a)表不主視圖、圖3的(b)表不立體圖。但是，在圖3的(b)中，省略噴嘴42的圖示。
[0049]如圖3所示，本實施方式的螺紋干燥裝置40具有:環(huán)狀構(gòu)件41，其內(nèi)徑比管P的外徑大；多個噴嘴42，它們安裝于環(huán)狀構(gòu)件41。環(huán)狀構(gòu)件41和噴嘴42作為一個整體朝向管P的端部前進到環(huán)狀構(gòu)件41和噴嘴42包圍被實施了螺紋加工的管P的端部的位置。而且，前進動作完成后，從噴嘴42朝向管P的端部噴出空氣A。通過以上的動作，能夠期待使在上述清洗工序中有可能殘留在管P的端部的有機溶劑S干燥。
[0050]當螺紋干燥裝置40完成管P的端部的干燥后，退回到原來的位置。
[0051]最后，如圖1所示，將端部干燥了的管P橫向進給到與自動螺紋要素測量裝置50的設(shè)定位置相對的位置，從而執(zhí)行在潔凈的氣氛下對干燥后的管端部的螺紋要素進行測量的測量工序。具體而言，管P的端部沿管軸方向朝向置于潔凈的氣氛下的自動螺紋要素測量裝置50的設(shè)置位置被搬入。更具體而言，自動螺紋要素測量裝置50設(shè)置于被正壓狀態(tài)的潔凈空氣充滿的測量室內(nèi)，管P的端部從設(shè)置于該測量室的開口部搬入測量室內(nèi)，并利用自動螺紋要素測量裝置50測量螺紋要素。作為自動螺紋要素測量裝置50，例如能夠使用專利文獻1、2所記載的光學式的自動測定裝置。將完成了螺紋要素的測量的管P經(jīng)由上述測量室的開口部搬出到上述測量室的外部后進行橫向進給。
[0052]以上說明的本實施方式的管端部的螺紋要素測量方法包含對螺紋加工(螺紋切削和去毛刺)后的管端部進行清洗的清洗工序，因此，能夠期待將可成為螺紋要素的測量精度變差的主要因素的、在螺紋切削、去毛刺時殘留在管端部的潤滑劑、因去毛刺而附著于管端部的切削屑進行清洗。[0053]此外，本實施方式的管端部的螺紋要素測量方法包含使清洗過的管端部干燥的干燥工序，因此，能使在清洗工序中有可能殘留在管端部的有機溶劑S干燥，從而能夠防止由有機溶劑S所導(dǎo)致的螺紋要素的測量精度變差。
[0054]而且，本實施方式的管端部的螺紋要素測量方法包含對置于潔凈的氣氛下的管端部的螺紋要素進行測量的測量工序，因此，能夠高精度地測量螺紋要素。
[0055]此外，在本實施方式中，對去毛刺裝置20、螺紋清洗裝置30以及螺紋干燥裝置40沿管軸方向朝向管P的端部前進，并在完成管P的端部的去毛刺、清洗以及干燥后退回原來的位置的形態(tài)進行了說明。然而，本發(fā)明并不限于這樣的形態(tài)，也能夠是如下形態(tài):將管P沿管軸方向朝向各裝置20?40的設(shè)置位置搬入，并在完成管P的端部的去毛刺、清洗以及干燥后，將管P沿管軸方向從各裝置20?40搬出。
[0056](第2實施方式)
[0057]在上述第I實施方式中，在利用螺紋干燥裝置40的干燥工序中使管P的端部干燥后，直到利用自動螺紋要素測量裝置50的測量工序中對管P的端部的螺紋要素進行測量為止的期間內(nèi)，將管P的端部暴露在螺紋加工線100的氣氛。因此，在測量管P的端部的螺紋要素之前，存在于螺紋加工線100的氣氛中的顆粒有可能附著于管P的端部，從而導(dǎo)致螺紋要素的測量精度變差。
[0058]因此，本發(fā)明人進行了用于評價存在于螺紋加工線100的氣氛中的顆粒的影響的試驗。
[0059]首先，在螺紋加工線100上的2天期間，本發(fā)明人使用粒子計數(shù)器對顆粒直徑為
0.3μπι、0.5μπι以及Ιμπι的顆粒密度(每單位體積的顆粒個數(shù))進行了測量。對于顆粒密度的測量，使用了市售的粒子計數(shù)器。
[0060]圖4的(a)是表示所測量的顆粒密度在評價時間內(nèi)的平均值的圖表。圖4的(b)是表示所測量的顆粒密度在評價時間內(nèi)的最大值的圖表。本發(fā)明人對圖4的(a)、(b)所示的顆粒直徑0.3 μ m、0.5 μ m以及I μ m的顆粒密度的測量値進行外推(圖4的(a)、(b)所示的虛線是外推結(jié)果)，從而推斷顆粒直徑5 μ m和10 μ m的顆粒密度。
[0061]接著，本發(fā)明人根據(jù)在暴露于螺紋加工線100的氣氛的狀態(tài)被輸送的管P的螺紋部的輸送距離(假定為5m)、螺紋部外徑以及螺紋部長度，計算出螺紋部在上述輸送中所經(jīng)過的區(qū)域的體積。而且，假定在該計算出的體積中所存在的顆粒均勻地附著在管P的螺紋部整體。具體而言，將如上述那樣測量出的顆粒直徑I μ m的顆粒密度與上述計算出的體積相乘,從而計算出附著于管P的螺紋部整體的顆粒直徑I μ m的顆粒的個數(shù)。此外，將如上述那樣推斷出的顆粒直徑5 μ m和10 μ m的顆粒密度與上述計算出的體積相乘，從而計算出附著于管P的螺紋部整體的顆粒直徑5 μ m和10 μ m的顆粒的個數(shù)。
[0062]而且，假設(shè)本發(fā)明人使用具有光源和受光部件的光學式的測量裝置作為螺紋要素測量裝置，并且假設(shè)受光部件的焦點深度為0.2mm、受光部件的拍攝視場為5mmX5mm。然后，計算出在附著于管P的螺紋部整體的顆粒中的、附著于上述評價區(qū)域(5mmX5mmX0.2mm)的顆粒的個數(shù)。
[0063]圖4的(C)是表示如上述那樣計算出的、附著于評價區(qū)域的顆粒的個數(shù)的圖。在圖4的(c)中，針對管P的外徑為178mm的情況和管P的外徑為60mm的情況這兩種情況，示出附著于評價區(qū)域的顆粒的個數(shù)。[0064]根據(jù)圖4的(c)可知，顆粒直徑5μπι的顆粒在大多情況下以7%?8%左右的概率附著于管P的螺紋部的評價區(qū)域(換言之，顆粒附著在100根管P中的7根?8根管P的螺紋部的評價區(qū)域)。此外，即使是顆粒直徑10 μ m的顆粒，在大多情況下也以3%左右的概率附著于管P的螺紋部的評價區(qū)域。而且，顆粒直徑I μ m的顆粒即使在通常情況下也以15%左右的概率、在大多情況下以70%左右的概率附著于管P的螺紋部的評價區(qū)域。
[0065]螺紋要素的要求測量精度是5 μ m左右，如果想要對管P的全部數(shù)量進行高精度的測量，就無法忽視上述那樣的顆粒的影響。
[0066]因此，希望至少在從干燥工序(使清洗過的管端部干燥的工序)到測量工序(測量管端部的螺紋要素的工序)的期間，將螺紋加工后的管端部置于潔凈的氣氛下。在本發(fā)明的第2實施方式中將會考慮這一點。
[0067]以下，針對本發(fā)明的第2實施方式，主要對與上述第I實施方式不同的方面進行說明，適當省略與第I實施方式相同的方面的說明。
[0068]圖5是表示用于實施本發(fā)明的第2實施方式的管端部的螺紋要素測量方法的螺紋加工線的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0069]如圖5所示，即使在本實施方式的螺紋加工線100A上也對利用規(guī)定的輸送裝置(未圖示)依次輸送的管P的端部實施螺紋加工(螺紋切削和去毛刺)。與第I實施方式一樣，對于螺紋切削使用螺紋切削用車床10，對于去毛刺使用去毛刺裝置20。
[0070]與第I實施方式一樣，對端部實施了螺紋加工的管P橫向進給到與螺紋清洗裝置30的設(shè)置位置相對的位置，并執(zhí)行對螺紋加工后的管端部進行清洗的清洗工序。具體而言，螺紋清洗裝置30沿管軸方向朝向管P的端部前進，并利用有機溶劑進行清洗。當螺紋清洗裝置30完成對管P的端部的清洗后，退回到原來的位置。
[0071]接著，如圖5所示，將端部被清洗過的管P橫向進給到與潔凈保持裝置60的設(shè)置位置相對的位置，并執(zhí)行使清洗過的管端部干燥的干燥工序。具體而言，首先將管P的端部搬入潔凈保持裝置60內(nèi)。然后，在管P的端部位于潔凈保持裝置60內(nèi)的狀態(tài)下，將管P橫向進給，在此期間利用潔凈保持裝置60內(nèi)的潔凈空氣對管P的端部進行干燥。
[0072]圖6是概略地表示能在本實施方式中使用的潔凈保持裝置60的一例的示意圖。圖6的(a)表不立體圖、圖6的(b)表不側(cè)剖視圖。
[0073]本實施方式的潔凈保持裝置60應(yīng)用了本發(fā)明 申請人:提出的、日本特開2003-248158號公報所記載的“潔凈空間形成裝置”的技術(shù)思想。
[0074]具體而言，如圖6所示，本實施方式的潔凈保持裝置60具有第I室61、第2室62以及將第I室61和第2室62分隔開的網(wǎng)式過濾器(例如，網(wǎng)眼的大小為5 μ m以下)63。在管P搬入側(cè)的第2室62的壁面有開口。此外，第2室62的與設(shè)置有自動螺紋要素測量裝置50的測量室51相對的一側(cè)的壁面的局部(管P被搬入到測量室51內(nèi)的位置)也有開口，并與測量室51相連通。
[0075]自具有空氣過濾器、加壓裝置的空氣供給源64借助配管65將處于正壓狀態(tài)的潔凈空氣供給到潔凈保持裝置60的第I室61內(nèi)。供給到第I室61內(nèi)的潔凈空氣在穿過網(wǎng)式過濾器63的過程中去除與網(wǎng)眼的大小相對應(yīng)的顆粒，而供給到第2室62內(nèi)。供給到第2室62內(nèi)的潔凈空氣經(jīng)由第2室62的開口部向外部流出。
[0076]利用具有以上結(jié)構(gòu)的潔凈保持裝置60，在橫向進給管P的過程中，能夠在將管P的端部置于潔凈的氣氛下的同時，使管P的端部干燥。
[0077]最后，將管P的端部搬入充滿正壓狀態(tài)的潔凈空氣的測量室51內(nèi)，并利用設(shè)置于測量室51內(nèi)的自動螺紋要素測量裝置50對螺紋要素進行測量。完成了螺紋要素的測量的管P經(jīng)由測量室51和第2室62的開口部，被搬出到第2室62內(nèi)，并進一步經(jīng)由第2室62的開口部搬出到第2室62的外部后被橫向進給。
[0078]采用以上說明的本實施方式的管端部的螺紋要素測量方法，在從干燥工序到測量工序的期間內(nèi)，將管P的端部置于潔凈的氣氛下。因此，對于本實施方式的方法，除了上述第I實施方式所涉及的方法的優(yōu)點以外，還能夠降低存在于螺紋加工線100A的氣氛中的顆粒附著于管端部而引起的螺紋要素的測量精度變差的擔心，從而更進一步高精度地測量螺紋要素。
[0079]此外，在本實施方式中，雖然對利用潔凈保持裝置60內(nèi)的潔凈空氣使管端部干燥的形態(tài)進行了說明，但本發(fā)明并不限于這樣的形態(tài)。例如，也能夠采用在潔凈保持裝置60內(nèi)設(shè)置在第I實施方式中說明的螺紋干燥裝置40并利用該干燥裝置40使管端部干燥的形態(tài)。
[0080]此外，在本實施方式中，雖然對在從干燥工序到測量工序的期間內(nèi)將管P的端部置于潔凈的氣氛下的形態(tài)進行了說明，但本發(fā)明并不限于這樣的形態(tài)。例如，也能夠采用如下形態(tài):利用圖7所示的潔凈保持裝置60A，在從潔凈工序到測量工序的期間內(nèi)，將管P的端部置于潔凈的氣氛下。
[0081]具體而言，圖7所示的潔凈保持裝置60A在第2室62內(nèi)設(shè)置有在第I實施方式中說明的螺紋清洗裝置30和螺紋干燥裝置40。此外，利用開閉自如的閘門66A將使用螺紋清洗裝置30執(zhí)行清洗工序的第2室62內(nèi)的空間(螺紋清洗空間)和使用螺紋干燥裝置40執(zhí)行干燥工序的第2室62內(nèi)的空間(螺紋干燥空間)分隔開。此外，利用開閉自如的閘門66B將螺紋干燥空間與第2室62內(nèi)的其他空間分隔開。借助配管65D向螺紋清洗空間供給潔凈空氣，借助配管65C向螺紋干燥空間供給潔凈空氣，借助配管65A、65B向第2室62內(nèi)的其他空間供給潔凈空氣。
[0082]潔凈保持裝置60A的其他結(jié)構(gòu)與上述的潔凈保持裝置60 —樣。
[0083]在利用具有以上結(jié)構(gòu)的潔凈保持裝置60A執(zhí)行清洗工序時，在將管P的端部搬入螺紋清洗空間的同時，使螺紋清洗裝置30在第2室62內(nèi)朝向管P的端部前進，并利用有機溶劑進行清洗。在執(zhí)行該清洗工序時，將閘門66A關(guān)閉，從而防止有機溶劑S等向相鄰的螺紋干燥空間飛散。當螺紋清洗裝置30完成管P的端部的清洗后，退回到原來的位置。接著，打開閘門66A，在管端部位于第2室62內(nèi)的狀態(tài)下，將管P橫向進給到螺紋干燥空間。
[0084]在執(zhí)行干燥工序時，使螺紋干燥裝置40在第2室62內(nèi)朝向管P的端部前進，并利用空氣進行干燥。在執(zhí)行該干燥工序時，將閘門66B關(guān)閉，從而防止有機溶劑S等向相鄰的空間飛散。當螺紋干燥裝置40完成管P的端部的干燥后，退回到原來的位置。接著，打開閘門66B，在管端部位于第2室62內(nèi)的狀態(tài)下，將管P橫向進給到相鄰的空間。
[0085]以后的動作因為與使用上述潔凈保持裝置60的情況相同，所以省略說明。
[0086]采用以上說明的使用潔凈保持裝置60A的方法，在從清洗工序到測量工序的期間內(nèi)，管P的端部置于潔凈的氣氛下，因此，能夠期待進一步降低存在于螺紋加工線100A的氣氛中的顆粒附著于管端部而導(dǎo)致螺紋要素的測量精度變差的擔心。[0087]此外，在以上說明的使用潔凈保持裝置60A的方法中，說明了使用螺紋干燥裝置40使管端部干燥的形態(tài)，與潔凈保持裝置60的情況相同，也能夠是不設(shè)置螺紋干燥裝置40而利用潔凈保持裝置60A內(nèi)的潔凈空氣對管端部進行干燥的形態(tài)。
[0088](第3實施方式)
[0089]在上述第I實施方式和第2實施方式中，包含使被清洗過的管P的端部干燥的干燥工序。然而，在本實施方式中，在清洗工序中將顆粒狀的干冰與壓縮空氣一起噴出來對管端部進行清洗，因此在不需要干燥工序這個方面與第I實施方式和第2實施方式不同。
[0090]圖8是概略表示用于實施本發(fā)明的第3實施方式的管端部的螺紋要素測量方法的螺紋清洗裝置的一例的示意圖。圖8的(a)是主視圖、圖8的(b)是俯視圖、圖8的(C)是表示與管端部的管軸方向平行的放大剖視圖。如圖8所示，本實施方式的螺紋清洗裝置30A具有定位于管P的上方的噴嘴34。噴嘴34沿管P的軸向朝向管P的端部前進直到噴嘴34位于實施了螺紋加工的管P的端部的上方。而且，在完成前進動作后，自供給源(未圖示)向噴嘴34供給顆粒狀的干冰D和壓縮空氣，并將顆粒狀的干冰D與壓縮空氣一起從噴嘴34朝向管P的端部噴出。自噴嘴34噴出的干冰D呈沿管P的軸向的線狀分布。此時，利用旋轉(zhuǎn)輥R使管P沿周向旋轉(zhuǎn)。此外，根據(jù)需要，使噴嘴34沿管P的軸向移動。通過以上的動作，對管P的端部整周進行清洗，能夠期待去除在進行螺紋切削、去毛刺時殘留在管端部的潤滑劑、因去毛刺而附著于管端部的切削屑。
[0091]本發(fā)明人能夠確認的是:在干冰D的噴出角度(圖8的(a)所示的角度Θ )相對于鉛垂方向(圖8的(a)所示V的方向)為大約45°、噴嘴34和管P之間的距離為大約50mm、清洗寬度(呈線狀分布的干冰D的寬度)為大約40mm、清洗長度(呈線狀分布的干冰D的長度)為大約200mm、噴出壓力為大約0.35MPa、管P的旋轉(zhuǎn)速度為大約IOrpm的條件下，使管P旋轉(zhuǎn)一圈來進行清洗時，能夠充分去除在進行螺紋切削、去毛刺時殘留在管端部的潤滑劑、因去毛刺而附著于管端部的切削屑。
[0092]在這里，優(yōu)選的是，將清洗管端部時的管P的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定為5rpm?23rpm左右。其原因在于，如果旋轉(zhuǎn)速度小于5rpm，就會在管P的端部的相同位置過度地分布干冰D，從而容易產(chǎn)生結(jié)露(有損于不需要干燥工序這樣的本實施方式的優(yōu)點)。另一方面，如果旋轉(zhuǎn)速度超過23rpm，有可能不能夠充分清洗在進行螺紋切削、去毛刺時殘留在管P的端部的潤滑劑、因去毛刺而附著于管P的端部的切削屑。
[0093]此外，為了防止因清洗而產(chǎn)生結(jié)露，優(yōu)選的是，將清洗時的管P的旋轉(zhuǎn)次數(shù)設(shè)有上限。其原因在于，當旋轉(zhuǎn)次數(shù)過多時，將在管P的端部的相同位置過度地分布干冰D。該上限值根據(jù)管P的旋轉(zhuǎn)速度的變化而變化，優(yōu)選的是，旋轉(zhuǎn)速度為5rpm時該上限值是一圈以下，旋轉(zhuǎn)速度為23rpm時該上限值是5圈以下。本發(fā)明人能夠確認的是:在上述條件(噴出速度Θ:大約45°、噴嘴34與管P之間的距離:大約50mm、清洗寬度:大約40mm、清洗長度:大約200mm、噴出壓力:大約0.35MPa、管P的旋轉(zhuǎn)速度:大約IOrpm)下進行清洗時，當使管P旋轉(zhuǎn)3圈時產(chǎn)生結(jié)露(如果2圈以下則不產(chǎn)生結(jié)露)。
[0094]而且，為了有效地對在管P的端部加工而成的螺紋部的牙側(cè)面進行清洗，優(yōu)選的是，根據(jù)牙側(cè)面的傾斜角度使噴嘴34傾斜。
[0095]如圖8的(C)所示，對于管P是油井管等的情況下的螺紋部，位于螺紋牙與螺紋槽之間的牙側(cè)面Fl、F2這兩者隨著自螺紋牙向螺紋槽去而逐漸向管端側(cè)傾斜的情況較多。換言之，如下情況較多:在兩牙側(cè)面F1、F2中的管端側(cè)的牙側(cè)面F2隨著自螺紋牙向螺紋槽去而以遠離螺紋牙的方式逐漸傾斜，而管中央側(cè)的牙側(cè)面Fl隨著自螺紋牙向螺紋槽去而以靠近螺紋牙中央的方式逐漸傾斜。而且，當牙側(cè)面Fl的傾斜角度(相對于與螺紋軸垂直的方向N的傾斜角度)為β、牙側(cè)面F2的傾斜角度(相對于與螺紋軸垂直的方向N的傾斜角度)為Y時，β < Y的情況較多。
[0096]此時，優(yōu)選的是，噴嘴34相對于螺紋軸向(管軸方向)的傾斜角度(來自噴嘴34的干冰D的噴出方向(噴出方向等的中心C)與垂直于螺紋軸的方向N所成的角度)α以能夠清洗兩牙側(cè)面F1、F2且滿足β < α < Y的條件的方式進行設(shè)定。例如，在β =3°、Y = 10°的情況下，優(yōu)選的是，以成為3° < α < 10°的方式設(shè)定噴嘴34的傾斜角度α。此外，β、Y的值能夠根據(jù)管P的用途等而獲得各種值，因此，優(yōu)選的是，噴嘴34的傾斜角度α的值不固定，可進行變化。即，優(yōu)選的是，噴嘴34設(shè)置為相對于管P的螺紋軸向(管軸方向)自由傾斜。
[0097]如上所述，在本實施方式中，在清洗工序中顆粒狀的干冰D與壓縮空氣一起噴出而對管端部進行清洗，因此，在不需要干燥工序這一方面與第I實施方式和第2實施方式不同，對于其他的結(jié)構(gòu)，能夠適當?shù)貞?yīng)用與第I實施方式和第2實施方式相同的結(jié)構(gòu)，因此在這里省略其說明。
[0098]附圖標記翻譯
[0099]10...螺紋切削用車床
[0100]20...去毛刺裝置
[0101]30...螺紋清洗裝置
[0102]40...螺紋干燥裝置
[0103]50...自動螺紋要素測量裝置
[0104]100...螺紋加工線
[0105]P...管
【權(quán)利要求】
1.一種管端部的螺紋要素測量方法，其是在對依次被輸送的管的端部實施螺紋加工的螺紋加工線上自動測量螺紋加工后的管端部的螺紋要素的方法，其包含: 對螺紋加工后的管端部進行清洗的清洗工序； 使上述清洗過的管端部干燥的干燥工序； 對上述干燥后的管端部的螺紋要素進行測量的測量工序，其特征在于， 至少在上述測量工序中，將管端部置于潔凈的氣氛下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管端部的螺紋要素測量方法，其特征在于， 至少在從上述干燥工序到上述測量工序的期間內(nèi)，將上述螺紋加工后的管端部置于潔凈的氣氛下。
3.一種管端部的螺紋要素測量方法，其是在對依次被輸送的管的端部實施螺紋加工的螺紋加工線上自動測量螺紋加工后的管端部的螺紋要素的方法，其包含: 將顆粒狀的干冰與壓縮空氣一起向螺紋加工后的管端部噴出來對該管端部進行清洗的清洗工序； 對上述清洗后的管端部的螺紋要素進行測量的測量工序，其特征在于， 至少在上述測量工序中，將管端部置于潔凈的氣氛下。
【文檔編號】G01B21/20GK103917846SQ201180074668
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月13日
【發(fā)明者】坂井研太, 本田達朗, 平岡誠司 申請人:新日鐵住金株式會社
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