的光线只要最后一次的冲头压下开始时的冲头支承部21与开缝管3的开缝边缘31a、31b之间的间隙量al、a2具有能够测定的宽度即可，照射形状并未特别规定。即，作为投光器4的光源，也可以是能够发射具有间隙量al、a2可测定的宽度的截面的光线的光源之一。或者，也可以在间隙量al、a2能够测定的宽度的范围内排列多个微小的光源。投光器4设为将多个激光光源在直线上等间隔地配置的结构，受光器5也设为在分别相对的位置能够测定激光的结构时，求出缝间隙量a的计算容易，因此优选。
[0056]缝间隙量a成为冲头支承部21的厚度、间隙量al、间隙量a2的总计。在使用激光作为光源的情况下，激光光线的种类没有特别限定，但优选作业员能够目视的可视光线。
[0057]开缝边缘测定装置具备以缝间隙量a为运算因子之一而运算冲头22的压下量的计算功能、及将得到的压下量向弯曲冲压装置的冲压功能输出的控制功能。
[0058]需要说明的是，在以上的说明中，说明了投光器4处于受光器5的上方(开缝管的外侧)的情况，但也可以与之相反，使受光器5处于投光器4的上方(开缝管的外侧)。而且，也可以取代将投光器4与受光器5相对设置，例如，在图中的4的位置配置同时具有投光器和受光器的功能的设备，并且在5的位置设置将从4的位置发射的光向4的位置反射的反射板。这种情况下，从投光器发射的光在将开缝管的外侧与内侧之间连结的光路中往复而到达受光器。即使在这种情况下，从到达受光器的光的强度也可知开缝管3的开缝边缘31a、31b的位置，且能够测定间隙量al、a2。
[0059]图2是表示开缝边缘测定装置及冲头压下量的控制系统的概略结构例的示意图。从投光器4发射的光线6到达受光器5。当在投光器4与受光器5之间存在开缝管3的开缝边缘31a或31b时，从投光器4发射的光线6中的仅一部分到达受光器5。该受光部5的检测输出向检测电路40输入，测定冲头支承部22与开缝管的开缝边缘31a或31b的间隔即间隙量al、a2。
[0060]所测定的间隙量al、a2的信息向控制部42中的冲头压下量控制部421发送。冲头压下量控制部421以事先的预备试验的结果或过去的实际成绩为本源，对于间隙量al、a2，进而计算需要以多大的冲头压下量进行压下，对冲头2指示冲头压下量。冲头2实施以指示的冲头压下量的压下。
[0061]开缝边缘测定装置也优选设置在开缝管的管轴方向，即冲头支承部21的长度方向的至少3个部位(两端附近和大致中央)。由此，在开缝管的管轴方向整体，能够掌握缝间隙量的变化倾向。基于该掌握，例如，通过在冲头长度方向上调整冲头压下量，相对于开缝管的管轴方向全长而能够使缝间隙量减小且均匀。
[0062]本发明的弯曲冲压装置的优选的冲压作业如以下所述。
[0063]在压下了开缝管之后，当使冲头上升而将压下释放时，在开缝管中产生回弹。因此，开缝管的缝间隙量优选以除去压下力的状态进行测定。
[0064]在最后一次的冲压中，以规定的压下量实施压下而施加塑性变形。压下量设为例如开缝管的开缝边缘与冲头支承部未接触的范围内、或者虽然接触但是若除去压下力则开缝边缘从冲头支承部离开的范围内。然后，除去压下力，测定除载后的状态的开缝管的缝间隙量。基于该缝间隙量而使冲头压下量设定增加，再次压下。反复进行该作业直至成为规定的缝间隙量。基于缝间隙量的冲头压下量的设定可以通过参照预备试验的结果或过去的实际成绩来进行。
[0065]本发明的一实施方式的钢管的制造装置除了上述的弯曲冲压装置之外，除了连续预装焊接装置、内表面焊接装置、外表面焊接装置之外，根据需要，优选具备扩管装置。
[0066]为了使用由上述的结构构成的制造装置来制造钢管，将通过前述的方法使用弯曲冲压装置制造的开缝管从弯曲冲压装置搬出。接下来，使用连续预装焊接装置对开缝管的开缝间隙进行连续预装焊接，然后，只要按照内表面焊接、接下来外表面焊接的顺序来实施正式焊接即可。对于实施了正式焊接的钢管，使用扩管装置进行扩管，由此能够提高钢管的正圆度，因此优选。在扩管工序中，扩管率(相对于扩管前的管的外径的扩管前后的外径变化量之比)通常以0.3%?1.5%的范围实施。从正圆度改善效果与扩管装置所要求的能力的平衡的观点出发，扩管率优选为0.5%?1.2%的范围。
[0067]实施例
[0068]将外径20英寸(inch)?56英寸(inch)、管厚12.7mm?50.8mm的钢管以使用了本发明的弯曲冲压装置的开缝边缘测定装置的情况和未使用本发明的弯曲冲压装置的开缝边缘测定装置的情况这两个条件进行制造。开缝边缘测定装置在弯曲冲压装置的最终冲压时应用。
[0069]图3示出未使用开缝边缘测定装置，通过目视来管理缝间隙量而进行了最终冲压作业的情况的间隙量的分布、图4示出使用了开缝边缘测定装置的情况的间隙量(在最终冲压后测定到的值)的分布。在使用了开缝边缘测定装置的情况下，能够减少缝间隙量的变动。因此，能够减小缝间隙量的最大值，没有在连续板安装装置中无法限制的情况。而且，也没有开缝边缘向冲头支承部较强地接触的情况。
[0070]以上，按照本发明的优选的实施方式进行了说明，但是本发明没有限定于此，能够进行各种变形、改善等。
[0071]例如，在将投光器及受光器设于冲头支承部的左右的情况下，在无法将左右的间隙量al、a2对齐为相同的情况下，也能够准确地测定缝间隙量。然而，在能够将左右的间隙量al、a2对齐为相同的情况下，也可以将投光器及受光器仅设于左右的任一方。
[0072]通过使光源具有规定的宽度的截面，或者通过在规定的宽度的范围内排列多个微小的光源，能够提高间隙量测定的分辨率。然而，通过在冲头支承部的左右的两方或者仅在左右的一方设置I个微小的光源，也能够检测间隙量低于某值的情况。即使在这种情况下，例如，若在最终冲压中减小使冲头压下量增加的级数，则能够进行间隙量的适当的管理。
[0073]标号说明
[0074]I 钢板
[0075]2、22 冲头
[0076]3开缝管
[0077]4投光器
[0078]5受光器
[0079]6 光线
[0080]21冲头支承部
[0081]21a 上部
[0082]21b 下部
[0083]31a、32b 开缝边缘
[0084]40检测电路
[0085]42控制部
[0086]421冲头压下量控制部
[0087]a缝间隙量
[0088]al、a2 间隙量
[0089]L管轴方向
【主权项】
1.一种弯曲冲压装置，具备: 冲头；及 隔开一定的空间而平行地配置的两个直线状的冲模， 利用所述冲头将载置在所述两个冲模上的板状的被成形材料的所述空间上方的部分压下，由此成形为具有相互面对的开缝边缘的开缝管， 所述弯曲冲压装置的特征在于，还具备: 冲头支承部，贯通所述成形后的开缝管的所述开缝边缘之间而支承所述冲头，在将所述被成形材料与所述冲头一起压下的方向上或者在将所述压下释放的方向上移动； 开缝边缘测定装置，具备设置于所述冲头支承部的投光器和受光器，基于从所述投光器发射而通过将所述成形后的开缝管的外侧与内侧之间连结的光路且到达所述受光器的测定光的强度的、因所述光路受到所述开缝管的开缝边缘的遮挡所产生的变化，测定所述冲头支承部与所述开缝边缘之间的间隙量；及 控制部，基于所述开缝边缘测定装置测定到的间隙量来控制压下所述冲头的量。2.根据权利要求1所述的弯曲冲压装置，其特征在于， 所述测定光是激光。3.根据权利要求1或2所述的弯曲冲压装置，其特征在于， 所述投光器设置在所述成形后的开缝管的外侧。4.根据权利要求1?3中的任一项所述的弯曲冲压装置，其特征在于， 所述开缝边缘测定装置至少安装在所述冲头的长度方向的始端终端附近和大致中央部这三个部位。5.一种钢管的制造装置，具有权利要求1?4中的任一项所述的弯曲冲压装置。6.一种弯曲冲压方法，使用具有冲头及隔开一定的空间而平行地配置的两个直线状的冲模的弯曲冲压装置，利用所述冲头将载置在所述两个冲模上的板状的被成形材料的所述空间上方的部分压下，由此成形为具有相互面对的开缝边缘的开缝管， 所述弯曲冲压方法的特征在于， 在冲头支承部设置投光器和受光器，该冲头支承部贯通所述成形后的开缝管的所述开缝边缘之间而支承所述冲头，在将所述被成形材料与所述冲头一起压下的方向上或者在将所述压下释放的方向上移动， 基于从所述投光器发射而通过将所述成形后的开缝管的外侧与内侧之间连结的光路且到达所述受光器的测定光的强度的、因所述开缝管的开缝边缘将所述光路遮挡而产生的变化，计测所述冲头支承部与所述开缝边缘之间的间隙量， 基于所述测定到的间隔来控制压下所述冲头的量。7.根据权利要求6所述的弯曲冲压方法，其特征在于， 在实施了最后一次的冲压之后将压下释放的状态下测定所述间隙量， 若所述测定到的间隙量为预先确定的规定量以下，则直接结束冲压， 若所述测定到的间隙量超过预先确定的规定量，则还实施基于所述计测到的间隙量的压下量的冲压。8.—种钢管的制造方法，将使用权利要求6或7所述的弯曲冲压方法而成形的所述开缝管的、所述开缝边缘对接而进行焊接。
【专利摘要】提供一种能够适当地管理开缝管的缝间隙量的弯曲冲压装置、及钢管的制造装置。弯曲冲压装置具备测定开缝管的缝间隙量而设定冲头的压下量的开缝边缘测定装置，其特征在于，所述开缝边缘测定装置具有设于所述冲头的投光器、受光器、检测电路、控制部，测定冲头支承部与作为被成形材料的开缝管的开缝边缘的间隙量，基于该间隙量来控制冲头压下量。
【IPC分类】B21D5/01, B21C51/00
【公开号】CN105228766
【申请号】CN201380076758
【发明人】三轮俊博, 堀江正之, 堀际宏司
【申请人】杰富意钢铁株式会社
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2013年5月20日
【公告号】EP3000542A1, EP3000542A4, WO2014188468A1