管端部的螺纹要素测量方法
管端部的螺纹要素测量方法
【专利摘要】本发明提供一种在线(螺纹加工线)对实施了螺纹加工的管端部的螺纹要素自动地进行高精度测量的方法。本发明是在对依次被输送的管(P)的端部实施螺纹加工的螺纹加工线(100)上自动测量螺纹加工后的管端部的螺纹要素的方法，其包含：利用螺纹清洗装置(30)对螺纹加工后的管端部进行清洗的清洗工序；利用螺纹干燥装置(40)使上述清洗过的管端部干燥的干燥工序；利用自动螺纹要素测量装置(50)对上述干燥后的管端部的螺纹要素进行测量的测量工序，其特征在于，至少在上述测量工序中，将管端部置于洁净的气氛下。
【专利说明】管端部的螺纹要素测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在线对油井管等实施了螺纹加工的管端部的螺纹要素自动地进行高精度测量的方法。
【背景技术】
[0002]以往，油井管等是以如下方式来使用:使用在管端部加工成的螺纹将管端部彼此连接起来。随着针对油井的深化、腐蚀环境性的要求，该螺纹在螺纹形状等方面进行了各种改善(例如参照非专利文献I)。根据情况不同，这样的螺纹形成在长度达到几十m、重量达到几百kg重的管的端部，并且具有复杂、高精度的螺纹形状。而且，针对该螺纹，被称为螺纹要素的品质管理项目被确定，能够对该螺纹要素的测量值是否在规定的公差内进行检查。作为螺纹要素，能够列举出例如:螺纹部外径、密封部外径、平行部外径、螺纹槽径、螺纹牙高度、螺纹槽深度、螺纹锥度以及密封锥度等。
[0003]以往，作为上述这样的品质管理项目的螺纹要素，是在生线(螺纹加工线)使用专用的测量工具进行人工测量，但是从省力、抑制人为误差、测量的高速化以及高精度化的观点出发,试行开发了更加高精度的自动测量技术。
[0004]具体而言，作为自动测量螺纹要素的技术，公知有以下的自动测量装置:使来自于光源的平行光与螺纹槽大致平行地照射，具有用于检测漏到相对于管轴而言位于与上述光源相反的一侧的光的光学式传感器，基于该光学式传感器的检测结果来测量螺纹要素(例如，参照专利文献1、2)。
[0005]非专利文献1:小笠原昌雄、《最近的油井管接头》铁与钢:日本钢铁协会会志、1993 年 5 月 I 日、Vol.79、N0.5、pp.N352-N355
[0006]专利文献1:日本特许第3552440号公报
[0007]专利文献2:日本特开昭63-212808号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]然而，为了将专利文献1、2所记载的那样的螺纹要素的自动测定装置在生线(螺纹加工线)应用，存在有环境层面的问题。
[0010]具体来说明，在对管端部实施螺纹加工时，通常是一边在管端部分布润滑剂(水和防锈剂)一边使用车床对管端部进行螺纹切削，但是，有时该润滑剂将会残留在螺纹切削后的管端部，从而导致螺纹要素的测量精度变差。此外，在切削后进行去毛刺时，除了与螺纹切削时一样会有润滑剂残留以外，因去毛刺带而附着于管端部的切削屑也将会导致螺纹要素的测量精度变差。
[0011]因此，将螺纹要素的自动测定装置在线应用，并且进行全数测量实际上很困难。因此，以往是在适宜的时机从螺纹加工线抽出管，并在环境条件良好的试验室将润滑剂、切削屑去除后进行自动测量。[0012]本发明是为了解决这样的以往技术问题而做成的，其以提供如下方法为课题:在线(螺纹加工线)对实施了螺纹加工的管端部的螺纹要素自动地进行高精度测量的方法。
[0013]用于解决问题的方案
[0014]为了解决上述课题，本发明提供一种管端部的螺纹要素测量方法，其是在对依次被输送的管的端部实施螺纹加工的螺纹加工线上自动测量螺纹加工后的管端部的螺纹要素的方法，其包含:对螺纹加工后的管端部进行清洗的清洗工序；使上述清洗过的管端部干燥的干燥工序；对上述干燥后的管端部的螺纹要素进行测量的测量工序，其特征在于，至少在上述测量工序中，将管端部置于洁净的气氛下。
[0015]本发明包含对螺纹加工后的管端部进行清洗的清洗工序，因此，能期待对可成为螺纹要素的测量精度变差的主要因素的、在螺纹切削、去毛刺时残留在管端部的润滑剂、因去毛刺而附着于管端部的切削屑进行清洗。清洗工序中的管端部的清洗例如使用有机溶剂。
[0016]此外，本发明包含使清洗过的管端部干燥的干燥工序，因此，能对在清洗工序中有可能残留在管端部的有机溶剂等进行干燥，从而能够防止由有机溶剂等引起的螺纹要素的测量精度变差。
[0017]而且，本发明包含对置于洁净的气氛下的管端部的螺纹要素进行测量的测量工序，因此，能够高精度地测量螺纹要素。在测量工序的螺纹要素的测量中，例如，使用专利文献1、2所记载的光学式的自动测定装置。
[0018]如上所述，采用本发明，能够在产线(螺纹加工线)对实施了螺纹加工的管端部的螺纹要素自动地进行高精度测量。
[0019]优选的是，在本发明中，至少在从上述干燥工序到上述测量工序的期间内，将上述螺纹加工后的管端部置于洁净的气氛下。
[0020]在上述清洗工序中对残留在管端部的润滑剂、附着在管端部的切削屑进行清洗，在上述干燥工序中将管端部干燥后，当将管端部暴露在螺纹加工线的气氛时，存在于螺纹加工线的气氛中的颗粒附着于管端部，从而有可能导致螺纹要素的测量精度变差。
[0021]然而，采用上述优选的方法，至少在从干燥工序到测量工序的期间内，管端部被置于洁净的气氛下，因此，能够降低存在于螺纹加工线的气氛中的颗粒附着于管端部而导致螺纹要素的测量精度变差的担心，更进一步高精度地测量螺纹要素。
[0022]此外，为了解决上述课题，本发明还提供一种管端部的螺纹要素测量方法，其是在对依次被输送的管的端部实施螺纹加工的螺纹加工线上自动测量螺纹加工后的管端部的螺纹要素的方法，其包含:将颗粒状的干冰与压缩空气一起向螺纹加工后的管端部喷出来对该管端部进行清洗的清洗工序；对上述清洗后的管端部的螺纹要素进行测量的测量工序，其特征在于，至少在上述测量工序中，将管端部置于洁净的气氛下。
[0023]本发明也包含对螺纹加工后的管端部进行清洗的清洗工序，因此，能期待对可成为螺纹要素的测量精度变差的主要因素的、在螺纹切削、去毛刺时残留在管端部的润滑剂、因去毛刺而附着于管端部的切削屑进行清洗。
[0024]而且，在本发明的清洗工序中，因为颗粒状的干冰与压缩空气一起喷出而对螺纹加工后的管端部进行清洗，因此，供清洗的干冰将自然气化。因此，具有不需要使洗净后的管端部干燥的干燥工序的优点。[0025]此外，本发明包含对置于洁净的气氛下的管端部的螺纹要素进行测量的测量工序，因此，能够高精度地测量螺纹要素。对于测量工序中的螺纹要素的测定，例如能够使用专利文献1、2所记载那样的光学式的自动测定装置。
[0026]如上所述，采用本发明，能够在线(螺纹加工线)对实施了螺纹加工的管端部的螺纹要素自动地进行高精度测量。
[0027]发明的效果
[0028]采用本发明的管端部的螺纹要素测量方法，能够在线(螺纹加工线)对实施了螺纹加工的管端部的螺纹要素自动地进行高精度测量。因此，也能够期待在线的全数测量。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是表示用于实施本发明的第I实施方式的管端部的螺纹要素测量方法的螺纹加工线的概略结构的示意图。
[0030]图2是概略表示图1所示的螺纹清洗装置的一例的示意图。
[0031]图3是概略表示图1所示的螺纹干燥装置的一例的示意图。
[0032]图4是表示用于评价存在于螺纹加工线的气氛中的颗粒的影响的试验结果的图。
[0033]图5是表示用于实施本发明的第2实施方式的管端部的螺纹要素测量方法的螺纹加工线的概略结构的示意图。
[0034]图6是概略表示图5所示的洁净保持装置的一例的示意图。
[0035]图7是概略表示图6所示的洁净保持装置的变形例的示意图。
[0036]图8是概略表示用于实施本发明的第3实施方式的管端部的螺纹要素测量方法的螺纹清洗装置的一例的示意图。
【具体实施方式】
[0037]下面，适当地参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0038](第I实施方式)
[0039]图1是表示用于实施本发明的第I实施方式的管端部的螺纹要素测量方法的螺纹加工线的概略结构的示意图。
[0040]如图1所示，在螺纹加工线100上利用规定的输送装置(未图示)，对依次被输送的管P的端部实施螺纹加工。
[0041]具体而言，首先将管P沿着管轴方向朝向螺纹切削用车床10的设置位置搬入。然后，一边在管P的端部分布润滑剂(水和防锈剂)，一边利用螺纹切削用车床10对管P的端部进行螺纹切削。完成了管端部的螺纹切削的管P沿管轴方向自螺纹切削用车床10搬出，并横向进给到与去毛刺装置20的设置位置相对的位置。
[0042]接着，使去毛刺装置20沿管轴方向朝向管P的端部前进。然后，利用去毛刺装置20对管P的端部实施去毛刺。作为去毛刺装置20，例如使用与螺纹切削用车床10相同的车床。即，一边在管P的端部分布润滑剂(水和防锈剂)，一边利用去毛刺装置20去除产生在管P的端部的螺纹的毛刺。当去毛刺装置20完成对管P的端部的去毛刺后，退回到原来的位置。
[0043]如上述那样，将端部被实施了螺纹加工的管P横向进给到与螺纹清洗装置30的设置位置相对的位置，执行对螺纹加工后的管端部进行清洗的清洗工序。具体而言，螺纹清洗装置30沿管轴方向朝向管P的端部前进，并利用有机溶剂进行清洗。
[0044]图2是概略表示能在本实施方式的清洗工序中使用的螺纹清洗装置30的一例的示意图。图2的(a)表示局部透视(透视壳体31的内部)的主视图，图2的(b)表示俯视图。但是，在图2的(b)中省略了壳体31和喷嘴32的图示。
[0045]如图2所示，本实施方式的螺纹清洗装置30具有:定位于管P的上方的壳体31、内置于壳体31的喷嘴32以及定位于管P的下方、且能绕轴33A旋转的清洗刷33。壳体31、喷嘴32以及清洗刷33作为一个整体沿管P的轴向朝向管P的端部前进直到喷嘴32位于实施了螺纹加工的管P的端部的正上方，清洗刷33位于实施了螺纹加工的管P的端部的正下方。而且，当前进动作完成后，从喷嘴32喷出作为清洗液的有机溶剂S。从喷嘴32喷出的有机溶剂S经由壳体31下表面的开口部被分布在管P的端部。此时，利用旋转辊R使管P沿周向旋转，并且也使清洗刷33绕轴33A旋转，从而利用清洗刷33对管P的端部进行擦拭。通过以上的动作，对管P的端部整周进行清洗，并能够期待将在螺纹切削、去毛刺时残留在管端部的润滑剂、因去毛刺而附着在管端部的切削屑去除。
[0046]当螺纹清洗装置30完成了管P的端部的清洗后，退回到原来的位置。
[0047]接着，如图1所示，端部被清洗过的管P被横向进给到与螺纹干燥装置40的设置位置相对的位置，从而执行使被清洗过的管端部干燥的干燥工序。具体而言，螺纹干燥装置40沿管轴方向朝向管P的端部前进，并利用空气进行干燥。
[0048]图3是概略表示能在本实施方式的干燥工序中使用的螺纹干燥装置40的一例的不意图。图3的(a)表不主视图、图3的(b)表不立体图。但是，在图3的(b)中，省略喷嘴42的图示。
[0049]如图3所示，本实施方式的螺纹干燥装置40具有:环状构件41，其内径比管P的外径大；多个喷嘴42，它们安装于环状构件41。环状构件41和喷嘴42作为一个整体朝向管P的端部前进到环状构件41和喷嘴42包围被实施了螺纹加工的管P的端部的位置。而且，前进动作完成后，从喷嘴42朝向管P的端部喷出空气A。通过以上的动作，能够期待使在上述清洗工序中有可能残留在管P的端部的有机溶剂S干燥。
[0050]当螺纹干燥装置40完成管P的端部的干燥后，退回到原来的位置。
[0051]最后，如图1所示，将端部干燥了的管P横向进给到与自动螺纹要素测量装置50的设定位置相对的位置，从而执行在洁净的气氛下对干燥后的管端部的螺纹要素进行测量的测量工序。具体而言，管P的端部沿管轴方向朝向置于洁净的气氛下的自动螺纹要素测量装置50的设置位置被搬入。更具体而言，自动螺纹要素测量装置50设置于被正压状态的洁净空气充满的测量室内，管P的端部从设置于该测量室的开口部搬入测量室内，并利用自动螺纹要素测量装置50测量螺纹要素。作为自动螺纹要素测量装置50，例如能够使用专利文献1、2所记载的光学式的自动测定装置。将完成了螺纹要素的测量的管P经由上述测量室的开口部搬出到上述测量室的外部后进行横向进给。
[0052]以上说明的本实施方式的管端部的螺纹要素测量方法包含对螺纹加工(螺纹切削和去毛刺)后的管端部进行清洗的清洗工序，因此，能够期待将可成为螺纹要素的测量精度变差的主要因素的、在螺纹切削、去毛刺时残留在管端部的润滑剂、因去毛刺而附着于管端部的切削屑进行清洗。[0053]此外，本实施方式的管端部的螺纹要素测量方法包含使清洗过的管端部干燥的干燥工序，因此，能使在清洗工序中有可能残留在管端部的有机溶剂S干燥，从而能够防止由有机溶剂S所导致的螺纹要素的测量精度变差。
[0054]而且，本实施方式的管端部的螺纹要素测量方法包含对置于洁净的气氛下的管端部的螺纹要素进行测量的测量工序，因此，能够高精度地测量螺纹要素。
[0055]此外，在本实施方式中，对去毛刺装置20、螺纹清洗装置30以及螺纹干燥装置40沿管轴方向朝向管P的端部前进，并在完成管P的端部的去毛刺、清洗以及干燥后退回原来的位置的形态进行了说明。然而，本发明并不限于这样的形态，也能够是如下形态:将管P沿管轴方向朝向各装置20?40的设置位置搬入，并在完成管P的端部的去毛刺、清洗以及干燥后，将管P沿管轴方向从各装置20?40搬出。
[0056](第2实施方式)
[0057]在上述第I实施方式中，在利用螺纹干燥装置40的干燥工序中使管P的端部干燥后，直到利用自动螺纹要素测量装置50的测量工序中对管P的端部的螺纹要素进行测量为止的期间内，将管P的端部暴露在螺纹加工线100的气氛。因此，在测量管P的端部的螺纹要素之前，存在于螺纹加工线100的气氛中的颗粒有可能附着于管P的端部，从而导致螺纹要素的测量精度变差。
[0058]因此，本发明人进行了用于评价存在于螺纹加工线100的气氛中的颗粒的影响的试验。
[0059]首先，在螺纹加工线100上的2天期间，本发明人使用粒子计数器对颗粒直径为
0.3μπι、0.5μπι以及Ιμπι的颗粒密度(每单位体积的颗粒个数)进行了测量。对于颗粒密度的测量，使用了市售的粒子计数器。
[0060]图4的(a)是表示所测量的颗粒密度在评价时间内的平均值的图表。图4的(b)是表示所测量的颗粒密度在评价时间内的最大值的图表。本发明人对图4的(a)、(b)所示的颗粒直径0.3 μ m、0.5 μ m以及I μ m的颗粒密度的测量値进行外推(图4的(a)、(b)所示的虚线是外推结果)，从而推断颗粒直径5 μ m和10 μ m的颗粒密度。
[0061]接着，本发明人根据在暴露于螺纹加工线100的气氛的状态被输送的管P的螺纹部的输送距离(假定为5m)、螺纹部外径以及螺纹部长度，计算出螺纹部在上述输送中所经过的区域的体积。而且，假定在该计算出的体积中所存在的颗粒均匀地附着在管P的螺纹部整体。具体而言，将如上述那样测量出的颗粒直径I μ m的颗粒密度与上述计算出的体积相乘,从而计算出附着于管P的螺纹部整体的颗粒直径I μ m的颗粒的个数。此外，将如上述那样推断出的颗粒直径5 μ m和10 μ m的颗粒密度与上述计算出的体积相乘，从而计算出附着于管P的螺纹部整体的颗粒直径5 μ m和10 μ m的颗粒的个数。
[0062]而且，假设本发明人使用具有光源和受光部件的光学式的测量装置作为螺纹要素测量装置，并且假设受光部件的焦点深度为0.2mm、受光部件的拍摄视场为5mmX5mm。然后，计算出在附着于管P的螺纹部整体的颗粒中的、附着于上述评价区域(5mmX5mmX0.2mm)的颗粒的个数。
[0063]图4的(C)是表示如上述那样计算出的、附着于评价区域的颗粒的个数的图。在图4的(c)中，针对管P的外径为178mm的情况和管P的外径为60mm的情况这两种情况，示出附着于评价区域的颗粒的个数。[0064]根据图4的(c)可知，颗粒直径5μπι的颗粒在大多情况下以7%?8%左右的概率附着于管P的螺纹部的评价区域(换言之，颗粒附着在100根管P中的7根?8根管P的螺纹部的评价区域)。此外，即使是颗粒直径10 μ m的颗粒，在大多情况下也以3%左右的概率附着于管P的螺纹部的评价区域。而且，颗粒直径I μ m的颗粒即使在通常情况下也以15%左右的概率、在大多情况下以70%左右的概率附着于管P的螺纹部的评价区域。
[0065]螺纹要素的要求测量精度是5 μ m左右，如果想要对管P的全部数量进行高精度的测量，就无法忽视上述那样的颗粒的影响。
[0066]因此，希望至少在从干燥工序(使清洗过的管端部干燥的工序)到测量工序(测量管端部的螺纹要素的工序)的期间，将螺纹加工后的管端部置于洁净的气氛下。在本发明的第2实施方式中将会考虑这一点。
[0067]以下，针对本发明的第2实施方式，主要对与上述第I实施方式不同的方面进行说明，适当省略与第I实施方式相同的方面的说明。
[0068]图5是表示用于实施本发明的第2实施方式的管端部的螺纹要素测量方法的螺纹加工线的概略结构的示意图。
[0069]如图5所示，即使在本实施方式的螺纹加工线100A上也对利用规定的输送装置(未图示)依次输送的管P的端部实施螺纹加工(螺纹切削和去毛刺)。与第I实施方式一样，对于螺纹切削使用螺纹切削用车床10，对于去毛刺使用去毛刺装置20。
[0070]与第I实施方式一样，对端部实施了螺纹加工的管P横向进给到与螺纹清洗装置30的设置位置相对的位置，并执行对螺纹加工后的管端部进行清洗的清洗工序。具体而言，螺纹清洗装置30沿管轴方向朝向管P的端部前进，并利用有机溶剂进行清洗。当螺纹清洗装置30完成对管P的端部的清洗后，退回到原来的位置。
[0071]接着，如图5所示，将端部被清洗过的管P横向进给到与洁净保持装置60的设置位置相对的位置，并执行使清洗过的管端部干燥的干燥工序。具体而言，首先将管P的端部搬入洁净保持装置60内。然后，在管P的端部位于洁净保持装置60内的状态下，将管P横向进给，在此期间利用洁净保持装置60内的洁净空气对管P的端部进行干燥。
[0072]图6是概略地表示能在本实施方式中使用的洁净保持装置60的一例的示意图。图6的(a)表不立体图、图6的(b)表不侧剖视图。
[0073]本实施方式的洁净保持装置60应用了本发明 申请人:提出的、日本特开2003-248158号公报所记载的“洁净空间形成装置”的技术思想。
[0074]具体而言，如图6所示，本实施方式的洁净保持装置60具有第I室61、第2室62以及将第I室61和第2室62分隔开的网式过滤器(例如，网眼的大小为5 μ m以下)63。在管P搬入侧的第2室62的壁面有开口。此外，第2室62的与设置有自动螺纹要素测量装置50的测量室51相对的一侧的壁面的局部(管P被搬入到测量室51内的位置)也有开口，并与测量室51相连通。
[0075]自具有空气过滤器、加压装置的空气供给源64借助配管65将处于正压状态的洁净空气供给到洁净保持装置60的第I室61内。供给到第I室61内的洁净空气在穿过网式过滤器63的过程中去除与网眼的大小相对应的颗粒，而供给到第2室62内。供给到第2室62内的洁净空气经由第2室62的开口部向外部流出。
[0076]利用具有以上结构的洁净保持装置60，在横向进给管P的过程中，能够在将管P的端部置于洁净的气氛下的同时，使管P的端部干燥。
[0077]最后，将管P的端部搬入充满正压状态的洁净空气的测量室51内，并利用设置于测量室51内的自动螺纹要素测量装置50对螺纹要素进行测量。完成了螺纹要素的测量的管P经由测量室51和第2室62的开口部，被搬出到第2室62内，并进一步经由第2室62的开口部搬出到第2室62的外部后被横向进给。
[0078]采用以上说明的本实施方式的管端部的螺纹要素测量方法，在从干燥工序到测量工序的期间内，将管P的端部置于洁净的气氛下。因此，对于本实施方式的方法，除了上述第I实施方式所涉及的方法的优点以外，还能够降低存在于螺纹加工线100A的气氛中的颗粒附着于管端部而引起的螺纹要素的测量精度变差的担心，从而更进一步高精度地测量螺纹要素。
[0079]此外，在本实施方式中，虽然对利用洁净保持装置60内的洁净空气使管端部干燥的形态进行了说明，但本发明并不限于这样的形态。例如，也能够采用在洁净保持装置60内设置在第I实施方式中说明的螺纹干燥装置40并利用该干燥装置40使管端部干燥的形态。
[0080]此外，在本实施方式中，虽然对在从干燥工序到测量工序的期间内将管P的端部置于洁净的气氛下的形态进行了说明，但本发明并不限于这样的形态。例如，也能够采用如下形态:利用图7所示的洁净保持装置60A，在从洁净工序到测量工序的期间内，将管P的端部置于洁净的气氛下。
[0081]具体而言，图7所示的洁净保持装置60A在第2室62内设置有在第I实施方式中说明的螺纹清洗装置30和螺纹干燥装置40。此外，利用开闭自如的闸门66A将使用螺纹清洗装置30执行清洗工序的第2室62内的空间(螺纹清洗空间)和使用螺纹干燥装置40执行干燥工序的第2室62内的空间(螺纹干燥空间)分隔开。此外，利用开闭自如的闸门66B将螺纹干燥空间与第2室62内的其他空间分隔开。借助配管65D向螺纹清洗空间供给洁净空气，借助配管65C向螺纹干燥空间供给洁净空气，借助配管65A、65B向第2室62内的其他空间供给洁净空气。
[0082]洁净保持装置60A的其他结构与上述的洁净保持装置60 —样。
[0083]在利用具有以上结构的洁净保持装置60A执行清洗工序时，在将管P的端部搬入螺纹清洗空间的同时，使螺纹清洗装置30在第2室62内朝向管P的端部前进，并利用有机溶剂进行清洗。在执行该清洗工序时，将闸门66A关闭，从而防止有机溶剂S等向相邻的螺纹干燥空间飞散。当螺纹清洗装置30完成管P的端部的清洗后，退回到原来的位置。接着，打开闸门66A，在管端部位于第2室62内的状态下，将管P横向进给到螺纹干燥空间。
[0084]在执行干燥工序时，使螺纹干燥装置40在第2室62内朝向管P的端部前进，并利用空气进行干燥。在执行该干燥工序时，将闸门66B关闭，从而防止有机溶剂S等向相邻的空间飞散。当螺纹干燥装置40完成管P的端部的干燥后，退回到原来的位置。接着，打开闸门66B，在管端部位于第2室62内的状态下，将管P横向进给到相邻的空间。
[0085]以后的动作因为与使用上述洁净保持装置60的情况相同，所以省略说明。
[0086]采用以上说明的使用洁净保持装置60A的方法，在从清洗工序到测量工序的期间内，管P的端部置于洁净的气氛下，因此，能够期待进一步降低存在于螺纹加工线100A的气氛中的颗粒附着于管端部而导致螺纹要素的测量精度变差的担心。[0087]此外，在以上说明的使用洁净保持装置60A的方法中，说明了使用螺纹干燥装置40使管端部干燥的形态，与洁净保持装置60的情况相同，也能够是不设置螺纹干燥装置40而利用洁净保持装置60A内的洁净空气对管端部进行干燥的形态。
[0088](第3实施方式)
[0089]在上述第I实施方式和第2实施方式中，包含使被清洗过的管P的端部干燥的干燥工序。然而，在本实施方式中，在清洗工序中将颗粒状的干冰与压缩空气一起喷出来对管端部进行清洗，因此在不需要干燥工序这个方面与第I实施方式和第2实施方式不同。
[0090]图8是概略表示用于实施本发明的第3实施方式的管端部的螺纹要素测量方法的螺纹清洗装置的一例的示意图。图8的(a)是主视图、图8的(b)是俯视图、图8的(C)是表示与管端部的管轴方向平行的放大剖视图。如图8所示，本实施方式的螺纹清洗装置30A具有定位于管P的上方的喷嘴34。喷嘴34沿管P的轴向朝向管P的端部前进直到喷嘴34位于实施了螺纹加工的管P的端部的上方。而且，在完成前进动作后，自供给源(未图示)向喷嘴34供给颗粒状的干冰D和压缩空气，并将颗粒状的干冰D与压缩空气一起从喷嘴34朝向管P的端部喷出。自喷嘴34喷出的干冰D呈沿管P的轴向的线状分布。此时，利用旋转辊R使管P沿周向旋转。此外，根据需要，使喷嘴34沿管P的轴向移动。通过以上的动作，对管P的端部整周进行清洗，能够期待去除在进行螺纹切削、去毛刺时残留在管端部的润滑剂、因去毛刺而附着于管端部的切削屑。
[0091]本发明人能够确认的是:在干冰D的喷出角度(图8的(a)所示的角度Θ )相对于铅垂方向(图8的(a)所示V的方向)为大约45°、喷嘴34和管P之间的距离为大约50mm、清洗宽度(呈线状分布的干冰D的宽度)为大约40mm、清洗长度(呈线状分布的干冰D的长度)为大约200mm、喷出压力为大约0.35MPa、管P的旋转速度为大约IOrpm的条件下，使管P旋转一圈来进行清洗时，能够充分去除在进行螺纹切削、去毛刺时残留在管端部的润滑剂、因去毛刺而附着于管端部的切削屑。
[0092]在这里，优选的是，将清洗管端部时的管P的旋转速度设定为5rpm?23rpm左右。其原因在于，如果旋转速度小于5rpm，就会在管P的端部的相同位置过度地分布干冰D，从而容易产生结露(有损于不需要干燥工序这样的本实施方式的优点)。另一方面，如果旋转速度超过23rpm，有可能不能够充分清洗在进行螺纹切削、去毛刺时残留在管P的端部的润滑剂、因去毛刺而附着于管P的端部的切削屑。
[0093]此外，为了防止因清洗而产生结露，优选的是，将清洗时的管P的旋转次数设有上限。其原因在于，当旋转次数过多时，将在管P的端部的相同位置过度地分布干冰D。该上限值根据管P的旋转速度的变化而变化，优选的是，旋转速度为5rpm时该上限值是一圈以下，旋转速度为23rpm时该上限值是5圈以下。本发明人能够确认的是:在上述条件(喷出速度Θ:大约45°、喷嘴34与管P之间的距离:大约50mm、清洗宽度:大约40mm、清洗长度:大约200mm、喷出压力:大约0.35MPa、管P的旋转速度:大约IOrpm)下进行清洗时，当使管P旋转3圈时产生结露(如果2圈以下则不产生结露)。
[0094]而且，为了有效地对在管P的端部加工而成的螺纹部的牙侧面进行清洗，优选的是，根据牙侧面的倾斜角度使喷嘴34倾斜。
[0095]如图8的(C)所示，对于管P是油井管等的情况下的螺纹部，位于螺纹牙与螺纹槽之间的牙侧面Fl、F2这两者随着自螺纹牙向螺纹槽去而逐渐向管端侧倾斜的情况较多。换言之，如下情况较多:在两牙侧面F1、F2中的管端侧的牙侧面F2随着自螺纹牙向螺纹槽去而以远离螺纹牙的方式逐渐倾斜，而管中央侧的牙侧面Fl随着自螺纹牙向螺纹槽去而以靠近螺纹牙中央的方式逐渐倾斜。而且，当牙侧面Fl的倾斜角度(相对于与螺纹轴垂直的方向N的倾斜角度)为β、牙侧面F2的倾斜角度(相对于与螺纹轴垂直的方向N的倾斜角度)为Y时，β < Y的情况较多。
[0096]此时，优选的是，喷嘴34相对于螺纹轴向(管轴方向)的倾斜角度(来自喷嘴34的干冰D的喷出方向(喷出方向等的中心C)与垂直于螺纹轴的方向N所成的角度)α以能够清洗两牙侧面F1、F2且满足β < α < Y的条件的方式进行设定。例如，在β =3°、Y = 10°的情况下，优选的是，以成为3° < α < 10°的方式设定喷嘴34的倾斜角度α。此外，β、Y的值能够根据管P的用途等而获得各种值，因此，优选的是，喷嘴34的倾斜角度α的值不固定，可进行变化。即，优选的是，喷嘴34设置为相对于管P的螺纹轴向(管轴方向)自由倾斜。
[0097]如上所述，在本实施方式中，在清洗工序中颗粒状的干冰D与压缩空气一起喷出而对管端部进行清洗，因此，在不需要干燥工序这一方面与第I实施方式和第2实施方式不同，对于其他的结构，能够适当地应用与第I实施方式和第2实施方式相同的结构，因此在这里省略其说明。
[0098]附图标记翻译
[0099]10...螺纹切削用车床
[0100]20...去毛刺装置
[0101]30...螺纹清洗装置
[0102]40...螺纹干燥装置
[0103]50...自动螺纹要素测量装置
[0104]100...螺纹加工线
[0105]P...管
【权利要求】
1.一种管端部的螺纹要素测量方法，其是在对依次被输送的管的端部实施螺纹加工的螺纹加工线上自动测量螺纹加工后的管端部的螺纹要素的方法，其包含: 对螺纹加工后的管端部进行清洗的清洗工序； 使上述清洗过的管端部干燥的干燥工序； 对上述干燥后的管端部的螺纹要素进行测量的测量工序，其特征在于， 至少在上述测量工序中，将管端部置于洁净的气氛下。
2.根据权利要求1所述的管端部的螺纹要素测量方法，其特征在于， 至少在从上述干燥工序到上述测量工序的期间内，将上述螺纹加工后的管端部置于洁净的气氛下。
3.一种管端部的螺纹要素测量方法，其是在对依次被输送的管的端部实施螺纹加工的螺纹加工线上自动测量螺纹加工后的管端部的螺纹要素的方法，其包含: 将颗粒状的干冰与压缩空气一起向螺纹加工后的管端部喷出来对该管端部进行清洗的清洗工序； 对上述清洗后的管端部的螺纹要素进行测量的测量工序，其特征在于， 至少在上述测量工序中，将管端部置于洁净的气氛下。
【文档编号】G01B21/20GK103917846SQ201180074668
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2011年9月13日 优先权日:2011年9月13日
【发明者】坂井研太, 本田达朗, 平冈诚司 申请人:新日铁住金株式会社
【专利摘要】本发明提供一种在线(螺纹加工线)对实施了螺纹加工的管端部的螺纹要素自动地进行高精度测量的方法。本发明是在对依次被输送的管(P)的端部实施螺纹加工的螺纹加工线(100)上自动测量螺纹加工后的管端部的螺纹要素的方法，其包含：利用螺纹清洗装置(30)对螺纹加工后的管端部进行清洗的清洗工序；利用螺纹干燥装置(40)使上述清洗过的管端部干燥的干燥工序；利用自动螺纹要素测量装置(50)对上述干燥后的管端部的螺纹要素进行测量的测量工序，其特征在于，至少在上述测量工序中，将管端部置于洁净的气氛下。
【专利说明】管端部的螺纹要素测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在线对油井管等实施了螺纹加工的管端部的螺纹要素自动地进行高精度测量的方法。
【背景技术】
[0002]以往，油井管等是以如下方式来使用:使用在管端部加工成的螺纹将管端部彼此连接起来。随着针对油井的深化、腐蚀环境性的要求，该螺纹在螺纹形状等方面进行了各种改善(例如参照非专利文献I)。根据情况不同，这样的螺纹形成在长度达到几十m、重量达到几百kg重的管的端部，并且具有复杂、高精度的螺纹形状。而且，针对该螺纹，被称为螺纹要素的品质管理项目被确定，能够对该螺纹要素的测量值是否在规定的公差内进行检查。作为螺纹要素，能够列举出例如:螺纹部外径、密封部外径、平行部外径、螺纹槽径、螺纹牙高度、螺纹槽深度、螺纹锥度以及密封锥度等。
[0003]以往，作为上述这样的品质管理项目的螺纹要素，是在生线(螺纹加工线)使用专用的测量工具进行人工测量，但是从省力、抑制人为误差、测量的高速化以及高精度化的观点出发,试行开发了更加高精度的自动测量技术。
[0004]具体而言，作为自动测量螺纹要素的技术，公知有以下的自动测量装置:使来自于光源的平行光与螺纹槽大致平行地照射，具有用于检测漏到相对于管轴而言位于与上述光源相反的一侧的光的光学式传感器，基于该光学式传感器的检测结果来测量螺纹要素(例如，参照专利文献1、2)。
[0005]非专利文献1:小笠原昌雄、《最近的油井管接头》铁与钢:日本钢铁协会会志、1993 年 5 月 I 日、Vol.79、N0.5、pp.N352-N355
[0006]专利文献1:日本特许第3552440号公报
[0007]专利文献2:日本特开昭63-212808号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]然而，为了将专利文献1、2所记载的那样的螺纹要素的自动测定装置在生线(螺纹加工线)应用，存在有环境层面的问题。
[0010]具体来说明，在对管端部实施螺纹加工时，通常是一边在管端部分布润滑剂(水和防锈剂)一边使用车床对管端部进行螺纹切削，但是，有时该润滑剂将会残留在螺纹切削后的管端部，从而导致螺纹要素的测量精度变差。此外，在切削后进行去毛刺时，除了与螺纹切削时一样会有润滑剂残留以外，因去毛刺带而附着于管端部的切削屑也将会导致螺纹要素的测量精度变差。
[0011]因此，将螺纹要素的自动测定装置在线应用，并且进行全数测量实际上很困难。因此，以往是在适宜的时机从螺纹加工线抽出管，并在环境条件良好的试验室将润滑剂、切削屑去除后进行自动测量。[0012]本发明是为了解决这样的以往技术问题而做成的，其以提供如下方法为课题:在线(螺纹加工线)对实施了螺纹加工的管端部的螺纹要素自动地进行高精度测量的方法。
[0013]用于解决问题的方案
[0014]为了解决上述课题，本发明提供一种管端部的螺纹要素测量方法，其是在对依次被输送的管的端部实施螺纹加工的螺纹加工线上自动测量螺纹加工后的管端部的螺纹要素的方法，其包含:对螺纹加工后的管端部进行清洗的清洗工序；使上述清洗过的管端部干燥的干燥工序；对上述干燥后的管端部的螺纹要素进行测量的测量工序，其特征在于，至少在上述测量工序中，将管端部置于洁净的气氛下。
[0015]本发明包含对螺纹加工后的管端部进行清洗的清洗工序，因此，能期待对可成为螺纹要素的测量精度变差的主要因素的、在螺纹切削、去毛刺时残留在管端部的润滑剂、因去毛刺而附着于管端部的切削屑进行清洗。清洗工序中的管端部的清洗例如使用有机溶剂。
[0016]此外，本发明包含使清洗过的管端部干燥的干燥工序，因此，能对在清洗工序中有可能残留在管端部的有机溶剂等进行干燥，从而能够防止由有机溶剂等引起的螺纹要素的测量精度变差。
[0017]而且，本发明包含对置于洁净的气氛下的管端部的螺纹要素进行测量的测量工序，因此，能够高精度地测量螺纹要素。在测量工序的螺纹要素的测量中，例如，使用专利文献1、2所记载的光学式的自动测定装置。
[0018]如上所述，采用本发明，能够在产线(螺纹加工线)对实施了螺纹加工的管端部的螺纹要素自动地进行高精度测量。
[0019]优选的是，在本发明中，至少在从上述干燥工序到上述测量工序的期间内，将上述螺纹加工后的管端部置于洁净的气氛下。
[0020]在上述清洗工序中对残留在管端部的润滑剂、附着在管端部的切削屑进行清洗，在上述干燥工序中将管端部干燥后，当将管端部暴露在螺纹加工线的气氛时，存在于螺纹加工线的气氛中的颗粒附着于管端部，从而有可能导致螺纹要素的测量精度变差。
[0021]然而，采用上述优选的方法，至少在从干燥工序到测量工序的期间内，管端部被置于洁净的气氛下，因此，能够降低存在于螺纹加工线的气氛中的颗粒附着于管端部而导致螺纹要素的测量精度变差的担心，更进一步高精度地测量螺纹要素。
[0022]此外，为了解决上述课题，本发明还提供一种管端部的螺纹要素测量方法，其是在对依次被输送的管的端部实施螺纹加工的螺纹加工线上自动测量螺纹加工后的管端部的螺纹要素的方法，其包含:将颗粒状的干冰与压缩空气一起向螺纹加工后的管端部喷出来对该管端部进行清洗的清洗工序；对上述清洗后的管端部的螺纹要素进行测量的测量工序，其特征在于，至少在上述测量工序中，将管端部置于洁净的气氛下。
[0023]本发明也包含对螺纹加工后的管端部进行清洗的清洗工序，因此，能期待对可成为螺纹要素的测量精度变差的主要因素的、在螺纹切削、去毛刺时残留在管端部的润滑剂、因去毛刺而附着于管端部的切削屑进行清洗。
[0024]而且，在本发明的清洗工序中，因为颗粒状的干冰与压缩空气一起喷出而对螺纹加工后的管端部进行清洗，因此，供清洗的干冰将自然气化。因此，具有不需要使洗净后的管端部干燥的干燥工序的优点。[0025]此外，本发明包含对置于洁净的气氛下的管端部的螺纹要素进行测量的测量工序，因此，能够高精度地测量螺纹要素。对于测量工序中的螺纹要素的测定，例如能够使用专利文献1、2所记载那样的光学式的自动测定装置。
[0026]如上所述，采用本发明，能够在线(螺纹加工线)对实施了螺纹加工的管端部的螺纹要素自动地进行高精度测量。
[0027]发明的效果
[0028]采用本发明的管端部的螺纹要素测量方法，能够在线(螺纹加工线)对实施了螺纹加工的管端部的螺纹要素自动地进行高精度测量。因此，也能够期待在线的全数测量。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是表示用于实施本发明的第I实施方式的管端部的螺纹要素测量方法的螺纹加工线的概略结构的示意图。
[0030]图2是概略表示图1所示的螺纹清洗装置的一例的示意图。
[0031]图3是概略表示图1所示的螺纹干燥装置的一例的示意图。
[0032]图4是表示用于评价存在于螺纹加工线的气氛中的颗粒的影响的试验结果的图。
[0033]图5是表示用于实施本发明的第2实施方式的管端部的螺纹要素测量方法的螺纹加工线的概略结构的示意图。
[0034]图6是概略表示图5所示的洁净保持装置的一例的示意图。
[0035]图7是概略表示图6所示的洁净保持装置的变形例的示意图。
[0036]图8是概略表示用于实施本发明的第3实施方式的管端部的螺纹要素测量方法的螺纹清洗装置的一例的示意图。
【具体实施方式】
[0037]下面，适当地参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0038](第I实施方式)
[0039]图1是表示用于实施本发明的第I实施方式的管端部的螺纹要素测量方法的螺纹加工线的概略结构的示意图。
[0040]如图1所示，在螺纹加工线100上利用规定的输送装置(未图示)，对依次被输送的管P的端部实施螺纹加工。
[0041]具体而言，首先将管P沿着管轴方向朝向螺纹切削用车床10的设置位置搬入。然后，一边在管P的端部分布润滑剂(水和防锈剂)，一边利用螺纹切削用车床10对管P的端部进行螺纹切削。完成了管端部的螺纹切削的管P沿管轴方向自螺纹切削用车床10搬出，并横向进给到与去毛刺装置20的设置位置相对的位置。
[0042]接着，使去毛刺装置20沿管轴方向朝向管P的端部前进。然后，利用去毛刺装置20对管P的端部实施去毛刺。作为去毛刺装置20，例如使用与螺纹切削用车床10相同的车床。即，一边在管P的端部分布润滑剂(水和防锈剂)，一边利用去毛刺装置20去除产生在管P的端部的螺纹的毛刺。当去毛刺装置20完成对管P的端部的去毛刺后，退回到原来的位置。
[0043]如上述那样，将端部被实施了螺纹加工的管P横向进给到与螺纹清洗装置30的设置位置相对的位置，执行对螺纹加工后的管端部进行清洗的清洗工序。具体而言，螺纹清洗装置30沿管轴方向朝向管P的端部前进，并利用有机溶剂进行清洗。
[0044]图2是概略表示能在本实施方式的清洗工序中使用的螺纹清洗装置30的一例的示意图。图2的(a)表示局部透视(透视壳体31的内部)的主视图，图2的(b)表示俯视图。但是，在图2的(b)中省略了壳体31和喷嘴32的图示。
[0045]如图2所示，本实施方式的螺纹清洗装置30具有:定位于管P的上方的壳体31、内置于壳体31的喷嘴32以及定位于管P的下方、且能绕轴33A旋转的清洗刷33。壳体31、喷嘴32以及清洗刷33作为一个整体沿管P的轴向朝向管P的端部前进直到喷嘴32位于实施了螺纹加工的管P的端部的正上方，清洗刷33位于实施了螺纹加工的管P的端部的正下方。而且，当前进动作完成后，从喷嘴32喷出作为清洗液的有机溶剂S。从喷嘴32喷出的有机溶剂S经由壳体31下表面的开口部被分布在管P的端部。此时，利用旋转辊R使管P沿周向旋转，并且也使清洗刷33绕轴33A旋转，从而利用清洗刷33对管P的端部进行擦拭。通过以上的动作，对管P的端部整周进行清洗，并能够期待将在螺纹切削、去毛刺时残留在管端部的润滑剂、因去毛刺而附着在管端部的切削屑去除。
[0046]当螺纹清洗装置30完成了管P的端部的清洗后，退回到原来的位置。
[0047]接着，如图1所示，端部被清洗过的管P被横向进给到与螺纹干燥装置40的设置位置相对的位置，从而执行使被清洗过的管端部干燥的干燥工序。具体而言，螺纹干燥装置40沿管轴方向朝向管P的端部前进，并利用空气进行干燥。
[0048]图3是概略表示能在本实施方式的干燥工序中使用的螺纹干燥装置40的一例的不意图。图3的(a)表不主视图、图3的(b)表不立体图。但是，在图3的(b)中，省略喷嘴42的图示。
[0049]如图3所示，本实施方式的螺纹干燥装置40具有:环状构件41，其内径比管P的外径大；多个喷嘴42，它们安装于环状构件41。环状构件41和喷嘴42作为一个整体朝向管P的端部前进到环状构件41和喷嘴42包围被实施了螺纹加工的管P的端部的位置。而且，前进动作完成后，从喷嘴42朝向管P的端部喷出空气A。通过以上的动作，能够期待使在上述清洗工序中有可能残留在管P的端部的有机溶剂S干燥。
[0050]当螺纹干燥装置40完成管P的端部的干燥后，退回到原来的位置。
[0051]最后，如图1所示，将端部干燥了的管P横向进给到与自动螺纹要素测量装置50的设定位置相对的位置，从而执行在洁净的气氛下对干燥后的管端部的螺纹要素进行测量的测量工序。具体而言，管P的端部沿管轴方向朝向置于洁净的气氛下的自动螺纹要素测量装置50的设置位置被搬入。更具体而言，自动螺纹要素测量装置50设置于被正压状态的洁净空气充满的测量室内，管P的端部从设置于该测量室的开口部搬入测量室内，并利用自动螺纹要素测量装置50测量螺纹要素。作为自动螺纹要素测量装置50，例如能够使用专利文献1、2所记载的光学式的自动测定装置。将完成了螺纹要素的测量的管P经由上述测量室的开口部搬出到上述测量室的外部后进行横向进给。
[0052]以上说明的本实施方式的管端部的螺纹要素测量方法包含对螺纹加工(螺纹切削和去毛刺)后的管端部进行清洗的清洗工序，因此，能够期待将可成为螺纹要素的测量精度变差的主要因素的、在螺纹切削、去毛刺时残留在管端部的润滑剂、因去毛刺而附着于管端部的切削屑进行清洗。[0053]此外，本实施方式的管端部的螺纹要素测量方法包含使清洗过的管端部干燥的干燥工序，因此，能使在清洗工序中有可能残留在管端部的有机溶剂S干燥，从而能够防止由有机溶剂S所导致的螺纹要素的测量精度变差。
[0054]而且，本实施方式的管端部的螺纹要素测量方法包含对置于洁净的气氛下的管端部的螺纹要素进行测量的测量工序，因此，能够高精度地测量螺纹要素。
[0055]此外，在本实施方式中，对去毛刺装置20、螺纹清洗装置30以及螺纹干燥装置40沿管轴方向朝向管P的端部前进，并在完成管P的端部的去毛刺、清洗以及干燥后退回原来的位置的形态进行了说明。然而，本发明并不限于这样的形态，也能够是如下形态:将管P沿管轴方向朝向各装置20?40的设置位置搬入，并在完成管P的端部的去毛刺、清洗以及干燥后，将管P沿管轴方向从各装置20?40搬出。
[0056](第2实施方式)
[0057]在上述第I实施方式中，在利用螺纹干燥装置40的干燥工序中使管P的端部干燥后，直到利用自动螺纹要素测量装置50的测量工序中对管P的端部的螺纹要素进行测量为止的期间内，将管P的端部暴露在螺纹加工线100的气氛。因此，在测量管P的端部的螺纹要素之前，存在于螺纹加工线100的气氛中的颗粒有可能附着于管P的端部，从而导致螺纹要素的测量精度变差。
[0058]因此，本发明人进行了用于评价存在于螺纹加工线100的气氛中的颗粒的影响的试验。
[0059]首先，在螺纹加工线100上的2天期间，本发明人使用粒子计数器对颗粒直径为
0.3μπι、0.5μπι以及Ιμπι的颗粒密度(每单位体积的颗粒个数)进行了测量。对于颗粒密度的测量，使用了市售的粒子计数器。
[0060]图4的(a)是表示所测量的颗粒密度在评价时间内的平均值的图表。图4的(b)是表示所测量的颗粒密度在评价时间内的最大值的图表。本发明人对图4的(a)、(b)所示的颗粒直径0.3 μ m、0.5 μ m以及I μ m的颗粒密度的测量値进行外推(图4的(a)、(b)所示的虚线是外推结果)，从而推断颗粒直径5 μ m和10 μ m的颗粒密度。
[0061]接着，本发明人根据在暴露于螺纹加工线100的气氛的状态被输送的管P的螺纹部的输送距离(假定为5m)、螺纹部外径以及螺纹部长度，计算出螺纹部在上述输送中所经过的区域的体积。而且，假定在该计算出的体积中所存在的颗粒均匀地附着在管P的螺纹部整体。具体而言，将如上述那样测量出的颗粒直径I μ m的颗粒密度与上述计算出的体积相乘,从而计算出附着于管P的螺纹部整体的颗粒直径I μ m的颗粒的个数。此外，将如上述那样推断出的颗粒直径5 μ m和10 μ m的颗粒密度与上述计算出的体积相乘，从而计算出附着于管P的螺纹部整体的颗粒直径5 μ m和10 μ m的颗粒的个数。
[0062]而且，假设本发明人使用具有光源和受光部件的光学式的测量装置作为螺纹要素测量装置，并且假设受光部件的焦点深度为0.2mm、受光部件的拍摄视场为5mmX5mm。然后，计算出在附着于管P的螺纹部整体的颗粒中的、附着于上述评价区域(5mmX5mmX0.2mm)的颗粒的个数。
[0063]图4的(C)是表示如上述那样计算出的、附着于评价区域的颗粒的个数的图。在图4的(c)中，针对管P的外径为178mm的情况和管P的外径为60mm的情况这两种情况，示出附着于评价区域的颗粒的个数。[0064]根据图4的(c)可知，颗粒直径5μπι的颗粒在大多情况下以7%?8%左右的概率附着于管P的螺纹部的评价区域(换言之，颗粒附着在100根管P中的7根?8根管P的螺纹部的评价区域)。此外，即使是颗粒直径10 μ m的颗粒，在大多情况下也以3%左右的概率附着于管P的螺纹部的评价区域。而且，颗粒直径I μ m的颗粒即使在通常情况下也以15%左右的概率、在大多情况下以70%左右的概率附着于管P的螺纹部的评价区域。
[0065]螺纹要素的要求测量精度是5 μ m左右，如果想要对管P的全部数量进行高精度的测量，就无法忽视上述那样的颗粒的影响。
[0066]因此，希望至少在从干燥工序(使清洗过的管端部干燥的工序)到测量工序(测量管端部的螺纹要素的工序)的期间，将螺纹加工后的管端部置于洁净的气氛下。在本发明的第2实施方式中将会考虑这一点。
[0067]以下，针对本发明的第2实施方式，主要对与上述第I实施方式不同的方面进行说明，适当省略与第I实施方式相同的方面的说明。
[0068]图5是表示用于实施本发明的第2实施方式的管端部的螺纹要素测量方法的螺纹加工线的概略结构的示意图。
[0069]如图5所示，即使在本实施方式的螺纹加工线100A上也对利用规定的输送装置(未图示)依次输送的管P的端部实施螺纹加工(螺纹切削和去毛刺)。与第I实施方式一样，对于螺纹切削使用螺纹切削用车床10，对于去毛刺使用去毛刺装置20。
[0070]与第I实施方式一样，对端部实施了螺纹加工的管P横向进给到与螺纹清洗装置30的设置位置相对的位置，并执行对螺纹加工后的管端部进行清洗的清洗工序。具体而言，螺纹清洗装置30沿管轴方向朝向管P的端部前进，并利用有机溶剂进行清洗。当螺纹清洗装置30完成对管P的端部的清洗后，退回到原来的位置。
[0071]接着，如图5所示，将端部被清洗过的管P横向进给到与洁净保持装置60的设置位置相对的位置，并执行使清洗过的管端部干燥的干燥工序。具体而言，首先将管P的端部搬入洁净保持装置60内。然后，在管P的端部位于洁净保持装置60内的状态下，将管P横向进给，在此期间利用洁净保持装置60内的洁净空气对管P的端部进行干燥。
[0072]图6是概略地表示能在本实施方式中使用的洁净保持装置60的一例的示意图。图6的(a)表不立体图、图6的(b)表不侧剖视图。
[0073]本实施方式的洁净保持装置60应用了本发明 申请人:提出的、日本特开2003-248158号公报所记载的“洁净空间形成装置”的技术思想。
[0074]具体而言，如图6所示，本实施方式的洁净保持装置60具有第I室61、第2室62以及将第I室61和第2室62分隔开的网式过滤器(例如，网眼的大小为5 μ m以下)63。在管P搬入侧的第2室62的壁面有开口。此外，第2室62的与设置有自动螺纹要素测量装置50的测量室51相对的一侧的壁面的局部(管P被搬入到测量室51内的位置)也有开口，并与测量室51相连通。
[0075]自具有空气过滤器、加压装置的空气供给源64借助配管65将处于正压状态的洁净空气供给到洁净保持装置60的第I室61内。供给到第I室61内的洁净空气在穿过网式过滤器63的过程中去除与网眼的大小相对应的颗粒，而供给到第2室62内。供给到第2室62内的洁净空气经由第2室62的开口部向外部流出。
[0076]利用具有以上结构的洁净保持装置60，在横向进给管P的过程中，能够在将管P的端部置于洁净的气氛下的同时，使管P的端部干燥。
[0077]最后，将管P的端部搬入充满正压状态的洁净空气的测量室51内，并利用设置于测量室51内的自动螺纹要素测量装置50对螺纹要素进行测量。完成了螺纹要素的测量的管P经由测量室51和第2室62的开口部，被搬出到第2室62内，并进一步经由第2室62的开口部搬出到第2室62的外部后被横向进给。
[0078]采用以上说明的本实施方式的管端部的螺纹要素测量方法，在从干燥工序到测量工序的期间内，将管P的端部置于洁净的气氛下。因此，对于本实施方式的方法，除了上述第I实施方式所涉及的方法的优点以外，还能够降低存在于螺纹加工线100A的气氛中的颗粒附着于管端部而引起的螺纹要素的测量精度变差的担心，从而更进一步高精度地测量螺纹要素。
[0079]此外，在本实施方式中，虽然对利用洁净保持装置60内的洁净空气使管端部干燥的形态进行了说明，但本发明并不限于这样的形态。例如，也能够采用在洁净保持装置60内设置在第I实施方式中说明的螺纹干燥装置40并利用该干燥装置40使管端部干燥的形态。
[0080]此外，在本实施方式中，虽然对在从干燥工序到测量工序的期间内将管P的端部置于洁净的气氛下的形态进行了说明，但本发明并不限于这样的形态。例如，也能够采用如下形态:利用图7所示的洁净保持装置60A，在从洁净工序到测量工序的期间内，将管P的端部置于洁净的气氛下。
[0081]具体而言，图7所示的洁净保持装置60A在第2室62内设置有在第I实施方式中说明的螺纹清洗装置30和螺纹干燥装置40。此外，利用开闭自如的闸门66A将使用螺纹清洗装置30执行清洗工序的第2室62内的空间(螺纹清洗空间)和使用螺纹干燥装置40执行干燥工序的第2室62内的空间(螺纹干燥空间)分隔开。此外，利用开闭自如的闸门66B将螺纹干燥空间与第2室62内的其他空间分隔开。借助配管65D向螺纹清洗空间供给洁净空气，借助配管65C向螺纹干燥空间供给洁净空气，借助配管65A、65B向第2室62内的其他空间供给洁净空气。
[0082]洁净保持装置60A的其他结构与上述的洁净保持装置60 —样。
[0083]在利用具有以上结构的洁净保持装置60A执行清洗工序时，在将管P的端部搬入螺纹清洗空间的同时，使螺纹清洗装置30在第2室62内朝向管P的端部前进，并利用有机溶剂进行清洗。在执行该清洗工序时，将闸门66A关闭，从而防止有机溶剂S等向相邻的螺纹干燥空间飞散。当螺纹清洗装置30完成管P的端部的清洗后，退回到原来的位置。接着，打开闸门66A，在管端部位于第2室62内的状态下，将管P横向进给到螺纹干燥空间。
[0084]在执行干燥工序时，使螺纹干燥装置40在第2室62内朝向管P的端部前进，并利用空气进行干燥。在执行该干燥工序时，将闸门66B关闭，从而防止有机溶剂S等向相邻的空间飞散。当螺纹干燥装置40完成管P的端部的干燥后，退回到原来的位置。接着，打开闸门66B，在管端部位于第2室62内的状态下，将管P横向进给到相邻的空间。
[0085]以后的动作因为与使用上述洁净保持装置60的情况相同，所以省略说明。
[0086]采用以上说明的使用洁净保持装置60A的方法，在从清洗工序到测量工序的期间内，管P的端部置于洁净的气氛下，因此，能够期待进一步降低存在于螺纹加工线100A的气氛中的颗粒附着于管端部而导致螺纹要素的测量精度变差的担心。[0087]此外，在以上说明的使用洁净保持装置60A的方法中，说明了使用螺纹干燥装置40使管端部干燥的形态，与洁净保持装置60的情况相同，也能够是不设置螺纹干燥装置40而利用洁净保持装置60A内的洁净空气对管端部进行干燥的形态。
[0088](第3实施方式)
[0089]在上述第I实施方式和第2实施方式中，包含使被清洗过的管P的端部干燥的干燥工序。然而，在本实施方式中，在清洗工序中将颗粒状的干冰与压缩空气一起喷出来对管端部进行清洗，因此在不需要干燥工序这个方面与第I实施方式和第2实施方式不同。
[0090]图8是概略表示用于实施本发明的第3实施方式的管端部的螺纹要素测量方法的螺纹清洗装置的一例的示意图。图8的(a)是主视图、图8的(b)是俯视图、图8的(C)是表示与管端部的管轴方向平行的放大剖视图。如图8所示，本实施方式的螺纹清洗装置30A具有定位于管P的上方的喷嘴34。喷嘴34沿管P的轴向朝向管P的端部前进直到喷嘴34位于实施了螺纹加工的管P的端部的上方。而且，在完成前进动作后，自供给源(未图示)向喷嘴34供给颗粒状的干冰D和压缩空气，并将颗粒状的干冰D与压缩空气一起从喷嘴34朝向管P的端部喷出。自喷嘴34喷出的干冰D呈沿管P的轴向的线状分布。此时，利用旋转辊R使管P沿周向旋转。此外，根据需要，使喷嘴34沿管P的轴向移动。通过以上的动作，对管P的端部整周进行清洗，能够期待去除在进行螺纹切削、去毛刺时残留在管端部的润滑剂、因去毛刺而附着于管端部的切削屑。
[0091]本发明人能够确认的是:在干冰D的喷出角度(图8的(a)所示的角度Θ )相对于铅垂方向(图8的(a)所示V的方向)为大约45°、喷嘴34和管P之间的距离为大约50mm、清洗宽度(呈线状分布的干冰D的宽度)为大约40mm、清洗长度(呈线状分布的干冰D的长度)为大约200mm、喷出压力为大约0.35MPa、管P的旋转速度为大约IOrpm的条件下，使管P旋转一圈来进行清洗时，能够充分去除在进行螺纹切削、去毛刺时残留在管端部的润滑剂、因去毛刺而附着于管端部的切削屑。
[0092]在这里，优选的是，将清洗管端部时的管P的旋转速度设定为5rpm?23rpm左右。其原因在于，如果旋转速度小于5rpm，就会在管P的端部的相同位置过度地分布干冰D，从而容易产生结露(有损于不需要干燥工序这样的本实施方式的优点)。另一方面，如果旋转速度超过23rpm，有可能不能够充分清洗在进行螺纹切削、去毛刺时残留在管P的端部的润滑剂、因去毛刺而附着于管P的端部的切削屑。
[0093]此外，为了防止因清洗而产生结露，优选的是，将清洗时的管P的旋转次数设有上限。其原因在于，当旋转次数过多时，将在管P的端部的相同位置过度地分布干冰D。该上限值根据管P的旋转速度的变化而变化，优选的是，旋转速度为5rpm时该上限值是一圈以下，旋转速度为23rpm时该上限值是5圈以下。本发明人能够确认的是:在上述条件(喷出速度Θ:大约45°、喷嘴34与管P之间的距离:大约50mm、清洗宽度:大约40mm、清洗长度:大约200mm、喷出压力:大约0.35MPa、管P的旋转速度:大约IOrpm)下进行清洗时，当使管P旋转3圈时产生结露(如果2圈以下则不产生结露)。
[0094]而且，为了有效地对在管P的端部加工而成的螺纹部的牙侧面进行清洗，优选的是，根据牙侧面的倾斜角度使喷嘴34倾斜。
[0095]如图8的(C)所示，对于管P是油井管等的情况下的螺纹部，位于螺纹牙与螺纹槽之间的牙侧面Fl、F2这两者随着自螺纹牙向螺纹槽去而逐渐向管端侧倾斜的情况较多。换言之，如下情况较多:在两牙侧面F1、F2中的管端侧的牙侧面F2随着自螺纹牙向螺纹槽去而以远离螺纹牙的方式逐渐倾斜，而管中央侧的牙侧面Fl随着自螺纹牙向螺纹槽去而以靠近螺纹牙中央的方式逐渐倾斜。而且，当牙侧面Fl的倾斜角度(相对于与螺纹轴垂直的方向N的倾斜角度)为β、牙侧面F2的倾斜角度(相对于与螺纹轴垂直的方向N的倾斜角度)为Y时，β < Y的情况较多。
[0096]此时，优选的是，喷嘴34相对于螺纹轴向(管轴方向)的倾斜角度(来自喷嘴34的干冰D的喷出方向(喷出方向等的中心C)与垂直于螺纹轴的方向N所成的角度)α以能够清洗两牙侧面F1、F2且满足β < α < Y的条件的方式进行设定。例如，在β =3°、Y = 10°的情况下，优选的是，以成为3° < α < 10°的方式设定喷嘴34的倾斜角度α。此外，β、Y的值能够根据管P的用途等而获得各种值，因此，优选的是，喷嘴34的倾斜角度α的值不固定，可进行变化。即，优选的是，喷嘴34设置为相对于管P的螺纹轴向(管轴方向)自由倾斜。
[0097]如上所述，在本实施方式中，在清洗工序中颗粒状的干冰D与压缩空气一起喷出而对管端部进行清洗，因此，在不需要干燥工序这一方面与第I实施方式和第2实施方式不同，对于其他的结构，能够适当地应用与第I实施方式和第2实施方式相同的结构，因此在这里省略其说明。
[0098]附图标记翻译
[0099]10...螺纹切削用车床
[0100]20...去毛刺装置
[0101]30...螺纹清洗装置
[0102]40...螺纹干燥装置
[0103]50...自动螺纹要素测量装置
[0104]100...螺纹加工线
[0105]P...管
【权利要求】
1.一种管端部的螺纹要素测量方法，其是在对依次被输送的管的端部实施螺纹加工的螺纹加工线上自动测量螺纹加工后的管端部的螺纹要素的方法，其包含: 对螺纹加工后的管端部进行清洗的清洗工序； 使上述清洗过的管端部干燥的干燥工序； 对上述干燥后的管端部的螺纹要素进行测量的测量工序，其特征在于， 至少在上述测量工序中，将管端部置于洁净的气氛下。
2.根据权利要求1所述的管端部的螺纹要素测量方法，其特征在于， 至少在从上述干燥工序到上述测量工序的期间内，将上述螺纹加工后的管端部置于洁净的气氛下。
3.一种管端部的螺纹要素测量方法，其是在对依次被输送的管的端部实施螺纹加工的螺纹加工线上自动测量螺纹加工后的管端部的螺纹要素的方法，其包含: 将颗粒状的干冰与压缩空气一起向螺纹加工后的管端部喷出来对该管端部进行清洗的清洗工序； 对上述清洗后的管端部的螺纹要素进行测量的测量工序，其特征在于， 至少在上述测量工序中，将管端部置于洁净的气氛下。
【文档编号】G01B21/20GK103917846SQ201180074668
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2011年9月13日 优先权日:2011年9月13日
【发明者】坂井研太, 本田达朗, 平冈诚司 申请人:新日铁住金株式会社
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