JP5298551B2 - 鋼管の刻印装置 - Google Patents

Description

本発明は、鋼管の刻印装置に関し、具体的には、例えばＵＯＥ鋼管の製造工程において、鋼管の管端面における所定の刻印面に識別符号を刻印するための鋼管の刻印装置に関する。

ＵＯＥ鋼管は、敷設場所である現地における鋼管の仕様等の識別のために、その製造工程において管端面における所定の刻印面に識別符号を刻印される。識別番号は、現地での使用方法により、チャージナンバーの番号であったり、あるいは固有の番号であったりと、様々な情報に関するものである。また、その刻印面も、一方の管端面であったり、あるいは両方の管端面であったりと、様々である。

図６（ａ）及び図６（ｂ）は、いずれも、ＵＯＥ鋼管１、２の管端面の形状を簡略化して示す説明図である。図６（ａ）に示すＵＯＥ鋼管１は、管端部の外面１ｂと刻印面１ａとがなす傾斜角度として規定される管端部角度αが９０°超である、管端面における刻印面１ａが傾斜したベベル面付鋼管であり、一方、図６（ｂ）に示すＵＯＥ鋼管２は、この管端部角度αが９０°である、管端面における刻印面２ａが傾斜しない直面鋼管である。

従来、ＵＯＥ鋼管１、２の刻印面１ａ、２ａへの刻印作業は、作業者が、（ｉ）刻印しようとする鋼管１本毎に識別符号の内容を確認し、（ｉｉ）識別符号を刻設された多数のポンチの中から刻印しようとする識別符号に応じたポンチを選び出し、（ｉｉｉ）このポンチを刻印面１ａ、２ａの所定の位置に位置決めしてからハンマーにより手作業で一の識別符号を打刻し、（ｉｖ）上記（ｉｉ）項及び（ｉｉｉ）項の作業を、刻印しようとする全ての識別符号について繰り返し行うことによって、一文字ずつ行われている。

図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照しながら説明したように、ＵＯＥ鋼管には、刻印面１ａが傾斜したベベル面付鋼管１や、刻印面２ａが傾斜しない直面鋼管２があり、特にベベル面付鋼管１における管端部角度αは、ＵＯＥ鋼管の仕様に応じて、例えば１０２．５°、１２２．５°、１３５°、１５０°と異なり一定ではないので、打刻の際に、刻印面１ａに対してポンチが垂直に配置されるように位置決めした状態で打刻することが難しく、難作業となっている。

このため、作業者による打刻作業の熟練度にもよるが、刻印された識別符号の刻印深さや刻印位置が揃わないことがあり、刻印された識別符号が視覚的に統一されないことからＵＯＥ鋼管の外観品質の低下の一因になっている。

また、この刻印作業は、作業者の手作業により行われることから作業能率が低いばかりでなく、ポンチの選択ミスによる誤刻印も発生するためにこの誤刻印を防止するための確認作業や、誤刻印が発生した場合の修正作業等も必要となっており、ＵＯＥ鋼管１、２の製造コストを上昇させる一因にもなっている。

本発明の目的は、作業者による刻印作業の熟練度によることなく、管端部角度が異なる様々な鋼管に対して管端面における所定の刻印面に、刻印深さや刻印位置を揃えて識別符号を刻印することができるようにすることであり、さらには、これにより、ＵＯＥ鋼管の外観品質を向上するとともにＵＯＥ鋼管の製造コストを低減することができるようにすることである。

本発明は、刻印作業の際に、上述した直面鋼管２のみならずベベル面付鋼管１といった管端部角度が異なる様々な鋼管の刻印面１ａ、２ａに対して、鋼材に識別符号を刻印するために慣用される刻印機の刻印用ピンを、簡単かつ確実に一定の角度（例えば垂直）に配置することができる治具を用い、この治具により支持された刻印機により刻印を行うことによって、上述した課題を解決できるという新規な知見に基づくものである。

本発明は、ＵＯＥ鋼管の管端面における刻印面に識別符号を刻印するための刻印用ピンを有する刻印機と、この刻印面を含む管端部の外面に当接して配置される第１の部材と、刻印機を支持するとともに、ＵＯＥ鋼管の縦断面内において、管端部の外面と刻印面とがなす傾斜角度に応じた角度で、第１の部材に対して傾斜して配置されることによって、傾斜角度が異なる複数種のＵＯＥ鋼管のいずれの刻印面に対しても刻印用ピンを一定の角度で指向させる第２の部材とを備えることを特徴とする鋼管の刻印装置である。この本発明に係る鋼管の刻印装置によれば、傾斜角度が異なる複数種のＵＯＥ鋼管のいずれの刻印面に対しても刻印用ピンを同じ角度で指向させることができるので、刻印される識別符号の刻印深さや刻印位置を揃えることができ、刻印された識別符号を視覚的に統一できＵＯＥ鋼管の外観品質の低下を防止できる。

この本発明に係る鋼管の刻印装置は、ＵＯＥ鋼管の縦断面内において、第２の部材が、第１の部材に対して、ＵＯＥ鋼管の縦断面内における刻印面と平行な方向の位置を可変に配置されることが望ましい。これにより、刻印された識別符号の刻印位置を所望の位置にすることが可能になる。

さらに、本発明に係る鋼管の刻印装置は、刻印作業を行われる鋼管に関するデータベースに基づいて任意の一の鋼管に対する刻印内容を決定して刻印機に対して指示するための制御装置を備えることが望ましい。これにより、作業者の手作業により行われることに起因した、作業能率の低下や刻印内容の間違いを解消でき、鋼管の製造コストを低減することができる。

本発明により、作業者による刻印作業の熟練度によることなく、管端部角度が異なる様々な鋼管に対して管端面における所定の刻印面に、刻印深さや刻印位置を揃えて識別符号を刻印することができるようになり、さらには、これにより、ＵＯＥ鋼管の外観品質を向上するとともに、ＵＯＥ鋼管の製造コストを低減することができるようになる。

以下、本発明に係る鋼管の刻印装置を実施するための最良の形態を、添付図面を参照しながら、詳細に説明する。以降の実施の形態の説明では、鋼管がＵＯＥ鋼管である場合を例にとる。

図１は、本実施の形態の刻印装置３を、その一部を透視するとともに簡略化して示す斜視図である。また、図２は、図１に示す刻印装置３の一部を簡略化して示す側面図である。図１及び図２におけるＵＯＥ鋼管２は、刻印面２ａが傾斜しない直面鋼管２である。さらに、図３は、図２と同様に簡略化して示す刻印装置３を用いて管端部角度αが９０°超のベベル面付鋼管１に対して刻印作業を行う状況を示す説明図である。

本実施の形態の刻印装置３は、刻印機４と、第１の部材５と、第２の部材６とを備えるので、これらの構成をはじめに説明する。
［刻印機４］
本実施の形態における刻印機４は、各種鋼材の刻印面への識別符号の刻印に慣用されてきた周知かつ慣用の刻印機を用いればよい。

慣用の刻印機４について簡単に補足説明する。刻印機４は、ＵＯＥ鋼管２の刻印面２ａに識別符号を刻印するための刻印用ピン４ａ（図１では図面を判読し易くするために省略してある）を有する。刻印用ピン４ａは、通常、識別符号の刻印方向と平行な方向へ２本または４本並んで設けられており、例えば２本の刻印用ピン４ａを用いて八桁の識別符号を刻印する場合には、一方の刻印用ピン４ａにより１〜４桁目の識別符号を刻設するとともに他方の刻印用ピン４ｂにより５〜８桁目の識別符号を刻設するといったように、各刻印用ピン毎に刻設範囲を分けられている。

この刻印機４の構造等は、当業者にとっては周知であるとともに、本発明においては特定の構造等の刻印機に限定する必要はないので、刻印機４に関する説明はこれ以上の説明は省略する。

本実施の形態における刻印装置３における刻印機４は、以上のように構成される。
［第１の部材５］
第１の部材５は、対向配置される一対の略Ｌ字型の側板７ａ、７ｂと、これらを連結する天板７ｃとにより構成される箱体である。天板７ｃは側板７ａ、７ｂに対して例えば溶接等の適宜手段により固定される。

側板７ａ、７ｂには、鉛直上方へ向けて、後述する蝶ねじ１２、１３が貫通するための長孔８ａ、８ｂがそれぞれ設けられている。
側板７ａ、７ｂの底部が、いずれも、ＵＯＥ鋼管２の刻印面２ａを含む管端部の外面２ｂに当接することによって、第１の部材５はこの外面２ｂに当接して配置される。

本実施の形態における刻印装置３における第１の部材５は、以上のように構成される。
［第２の部材６］
第２の部材６は、対向配置される一対の側板９ａ、９ｂ及びこれらを接続する底板９ｃにより構成される箱体であって、その内部に刻印機４を収容して支持する。底板９ｃは側板９ａ、９ｂに対して例えば溶接等の適宜手段により固定される。また、側板９ａ、９ｂの外面間距離は、第１の部材５の側板７ａ、７ｂの内面間距離よりも若干小さく設定される。

一対の側板９ａ、９ｂの対向する位置には、図１中に白抜き矢印で抽出して示す部分拡大平面図にも示すように、蝶ねじ１２をねじ止めするためのねじ孔１０と、蝶ねじ１３をねじ止めするためのねじ孔１１ａ〜１１ｅとが設けられる。ねじ孔１１ａ〜１１ｅは、ねじ孔１０の中心を中心とする円弧上に設けられる。また、ねじ孔１１ａは、ねじ孔１０の鉛直上方の位置に設けられ、ねじ孔１１ｂ〜１１ｅは鉛直上方向に対して、それぞれ、１２．５°、３２．５°、４５°、６０°傾斜した位置に設けられる。

蝶ねじ１２をねじ孔１０にそれぞれねじ止めするとともに、蝶ねじ１３をねじ孔１１ｂ〜１１ｅのいずれかにねじ止めすることにより、図３に示すように、鋼管の縦断面内において、第２の部材６は、第１の部材５に対して傾斜して配置される。

図１及び図２は、蝶ねじ１２をねじ孔１０にねじ止めするとともに蝶ねじ１３をねじ孔１１ａにねじ止めする状態を示す。この場合には、図１及び図２に示すように、第１の部材５の側板７ａ、７ｂの底部が直面鋼管であるＵＯＥ鋼管２の外面２ｂに当接するとともに第２の部材６の側板９ａ、９ｂがＵＯＥ鋼管２の刻印面２ａに当接し、これにより、刻印機４の刻印用ピン４ａが刻印面２ａに対して直角となる向きに配置される。

次に、図１に示す状態から、蝶ねじ１３をねじ孔１１ｂにねじ止めするように変更すると、第２の部材６は、ねじ孔１０を中心として第１の部材５に対して１２．５°回転した位置で、傾斜して配置される。この場合には、図３に示すように、第１の部材５の側板７ａ、７ｂの底部が、管端部角度αが１０２．５°のベベル面付鋼管であるＵＯＥ鋼管１の外面に当接するとともに第２の部材６の側板９ａ、９ｂがこのＵＯＥ鋼管１の刻印面１ａに当接し、これにより、刻印機４の刻印用ピン４ａが刻印面１ａに対して直角となる向きに配置される。

さらに、蝶ねじ１３をねじ孔１１ｃ、１１ｄ又は１１ｅにねじ止めするように変更すると、第２の部材６は、ねじ孔１０を中心として第１の部材５に対して３２．５°、４５°又は６０°回転した位置で、傾斜して配置される。この場合には、図３に示すように、第１の部材５の側板７ａ、７ｂの底部が、管端部角度αが１２２．５°、１３５°又は１５０°のベベル面付鋼管であるＵＯＥ鋼管１の外面に当接するとともに第２の部材６の側板９ａ、９ｂがこのＵＯＥ鋼管１の刻印面１ａに当接し、これにより、刻印機４の刻印用ピン４ａが刻印面１ａに対して直角となる向きに配置される。

このように、第２の部材６は、蝶ねじ１２をねじ孔１０にねじ止めするとともに蝶ねじ１３をねじ孔１１ａ〜１１ｅのいずれかにねじ止めすることにより、ＵＯＥ鋼管１、２の縦断面内において、管端部の外面１ｂ、２ｂと刻印面１ａ、２ａとがなす傾斜角度に応じた角度で、第１の部材５に対して傾斜して配置される。これにより、第２の部材６は、この傾斜角度が異なる複数種のＵＯＥ鋼管、すなわち、管端部角度αが１０２．５°、１２２．５°、１３５°又は１５０°のベベル面付鋼管であるＵＯＥ鋼管１及び管端部角度αが９０°の直面鋼管であるＵＯＥ鋼管２のいずれに対しても、その刻印面１ａ、２ａに対して刻印用ピン４ａを同じ角度（９０度）で指向させることができる。

また、本実施の形態では、蝶ねじ１２、１３は長孔８ａ、８ｂを貫通してねじ孔１０、１１ａ〜１１ｅのいずれかにねじ止めされるので、長孔８ａ、８ｂの長手方向における蝶ねじ１２、１３の貫通位置を変更することにより、第２の部材６が、第１の部材５に対して、ＵＯＥ鋼管１、２の縦断面内における刻印面１ａ、２ａと平行な方向の位置を可変に配置されることができる。これにより、刻印された識別符号の刻印高さ位置を所望の位置に調整することもできる。

第２の部材６は以上のように構成される。
本実施の形態の刻印装置３は、以上のように構成されるが、さらに制御装置１４を備えていてもよいので、この制御装置１４についても説明する。
［制御装置１４］
図４は、本実施の形態の刻印装置３を構成する制御装置１４の説明図である。

まず、上位ＣＰＵ１５に刻印内容１６の指示を手動で入力し、プロコン１７へ転送する。
プロコン１７には、チャージ番号、板識別番号、鋼管識別番号さらには製造履歴等が各工程を通過する毎に蓄積される。また、製造工程での鋼管１、２の位置を把握するトラッキング処理システムを有する。

刻印作業場に設置されるプロコン１７は、刻印内容データをモニターに映し出すことによって刻印作業者に確認させて１文字ずつ手作業で打刻させるという従来の方式とは異なり、ＵＯＥ鋼管１、２が搬入されるとこのＵＯＥ鋼管１、２に対する刻印内容のデータ１８を制御装置１４に送信し、制御装置１４から刻印機４に送信する。この際、刻印内容とともに、刻印位置がＵＯＥ鋼管１、２の一方の端面であるのか又は両方の端面であるのかも併せて指定する。

刻印作業の対象であるＵＯＥ鋼管１、２が刻印作業場に搬送され、このＵＯＥ鋼管１、２に関するデータ１８が制御装置１４に転送されると、刻印装置３は、そのデータ１８に基づいてＵＯＥ鋼管１、２に対する刻印作業を行う。

このように、制御装置１４は、刻印作業を行われるＵＯＥ鋼管１、２に関するデータベースに基づいて任意の一のＵＯＥ鋼管１、２に対する刻印内容を決定して刻印機４に対して指示する。

本実施の形態の刻印装置３は、以上のように構成される。次に、本実施の形態の刻印装置３により、ＵＯＥ鋼管１、２に対して刻印作業を行う状況を示す説明図である図５と、上述した図１〜３とを参照しながら、本実施の形態の刻印装置３による刻印作業の内容を説明する。

はじめに、上位ＣＰＵ１５に刻印内容１６の指示を手動で入力し、刻印作業場に設置されるプロコン１７へ転送する。
プロコン１７は、図示しないセンサーから入力される信号に基づいてＵＯＥ鋼管１、２が刻印装置３に搬送されたことを読み取り、このＵＯＥ鋼管１、２に対する刻印内容のデータ１８（刻印位置がＵＯＥ鋼管２の一方の端面であるのか又は両方の端面であるのかについての情報も含む）を制御装置１４に送信し、制御装置１４から、ＵＯＥ鋼管１、２の両端部に設けられる刻印機４Ａ、４Ｂに送信する。なお、本実施の形態の説明では、刻印位置が両方の端面である場合を例にとる。

本実施の形態では、ハンディタイプの刻印機４Ａ、４Ｂを用いるので、作業者が刻印機４Ａ、４ＢをＵＯＥ鋼管１、２の両端の刻印位置へ搬送する。刻印機４Ａ、４Ｂは同一に構成される。

刻印作業に際しては、はじめに、管端部の外面１ｂ、２ｂと刻印面１ａ、２ａとがなす傾斜角度に応じて蝶ねじ１２をねじ孔１０にねじ止めするとともに蝶ねじ１３をねじ孔１１ａ〜１１ｅのいずれかにねじ止めすることにより、第１の部材に対して第２の部材６を、ＵＯＥ鋼管１、２の縦断面内において所定の角度で配置する。

具体的には、傾斜角度αが９０°である場合には蝶ねじ１２をねじ孔１０にねじ止めするとともに蝶ねじ１３をねじ孔１１ａにねじ止めする。また、傾斜角度が１０２．５°、１２２．５°、１３５°又は１５０°である場合には蝶ねじ１２をねじ孔１０にねじ止めするとともに蝶ねじ１３をねじ孔１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ又は１１ｅにねじ止めする。

この後、本実施の形態の刻印装置３における第１の部材５の側板７ａ、７ｂの底部を、ＵＯＥ鋼管１、２の刻印面１ａ、２ａを含む管端部の外面１ｂ、２ｂに当接させながら、第２の部材６の側板９ａ、９ｂをＵＯＥ鋼管１、２の刻印面１ａ、２ａに突き当てるまで、刻印装置３を移動することにより、刻印装置３を所定の位置に位置決めする。この状態で、刻印機４の刻印用ピンは刻印面１ａ、２ａに対して直角となる向きに配置される。

さらに必要に応じて、蝶ねじ１２、１３を一旦緩めて長孔８ａ、８ｂの長手方向における蝶ねじ１２、１３の貫通位置を変更することにより、ＵＯＥ鋼管１、２の縦断面内における刻印面１ａ、１ｂと平行な方向に関する、第１の部材５に対する第２の部材６の位置を変更することにより、刻印される識別符号の刻印高さ位置を所望の位置に微調整する。

これにより、第２の部材６は、この傾斜角度が異なる複数種のＵＯＥ鋼管、すなわち管端部角度αが１０２．５°、１２２．５°、１３５°又は１５０°のベベル面付鋼管であるＵＯＥ鋼管１、及び管端部角度αが９０°の直面鋼管であるＵＯＥ鋼管２のいずれに対しても、その刻印面１ａ、２ａに対して刻印用ピン４ａを同じ角度で指向させることができる。

そして、この状態で刻印機３を位置決めしたまま、刻印作業を行うことにより、作業者による刻印作業の熟練度によることなく、鋼管１、２の刻印面１ａ、２ａに、刻印深さや刻印位置を揃えて、識別符号を刻印することができるようになるので、識別符号を刻印されたＵＯＥ鋼管１、２の外観品質を向上することができる。

本実施の形態の刻印装置３は、このようにして刻印機４Ａ、４Ｂ、第１の部材５及び第２の部材６を備え、管端部角度αが１０２．５°、１２２．５°、１３５°又は１５０°のベベル面付鋼管であるＵＯＥ鋼管１、及び管端部角度αが９０°の直面鋼管であるＵＯＥ鋼管２のいずれに対しても、その刻印面１ａ、２ａに対して刻印用ピン４ａを同じ角度で指向させることができるので、これらのＵＯＥ鋼管１、２の刻印面１ａ、２ａに刻印された識別符号の刻印深さや刻印位置を、確実に一定にすることが可能になる。

さらに、本実施の形態の刻印装置３は、制御装置１４を備え、データベースに基づいて出力することにより、任意の一のＵＯＥ鋼管１、２に打刻する識別符号を決定するので、作業者の手作業により行われることに起因した、作業能率の低下や刻印内容の間違いを解消でき、ＵＯＥ鋼管１、２の製造コストを低減することができる。

実施の形態の刻印装置を、その一部を透視するとともに簡略化して示す斜視図である。 図１に示す刻印装置の一部を簡略化して示す側面図である。 図２と同様に簡略化して示す刻印装置を用いて管端部角度αが９０°超のベベル面付鋼管に対して刻印作業を行う状況を示す説明図である。 実施の形態の刻印装置を構成する制御装置の説明図である。 実施の形態の刻印装置によりＵＯＥ鋼管に対して刻印作業を行う状況を示す説明図である 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、いずれも、ＵＯＥ鋼管の管端面の形状を簡略化して示す説明図である。

符号の説明

１ ベベル面付鋼管（ＵＯＥ鋼管）
２ 直面鋼管（ＵＯＥ鋼管）
１ａ、２ａ 刻印面
１ｂ、２ｂ 外面
３ 刻印装置
４、４Ａ、４Ｂ 刻印機
４ａ 刻印用ピン
５ 第１の部材
６ 第２の部材
１４ 制御装置
７ａ、７ｂ 側板
７ｃ 天板
８ａ、８ｂ 長孔
９ａ、９ｂ 側板
９ｃ 底板
１０ ねじ孔
１１ａ〜１１ｅ ねじ孔
１２、１３ 蝶ねじ
１４ 制御装置
１５ データベース

Claims (2)

1. ＵＯＥ鋼管の管端面における刻印面に識別符号を刻印するための刻印用ピンを有する刻印機と、
   前記刻印面を含む管端部の外面に当接して配置される第１の部材と、
   前記刻印機を支持するとともに、前記ＵＯＥ鋼管の縦断面内において、前記管端部の外面と前記刻印面とがなす傾斜角度に応じた角度で、前記第１の部材に対して傾斜して配置されることによって、前記傾斜角度が異なる複数種のＵＯＥ鋼管のいずれの刻印面に対しても前記刻印用ピンを一定の角度で指向させる第２の部材と
   を備えることを特徴とする鋼管の刻印装置。
2. 前記ＵＯＥ鋼管の縦断面内において、前記第２の部材は、前記第１の部材に対して、前記ＵＯＥ鋼管の縦断面内における前記刻印面と平行な方向の位置を可変に配置される請求項１に記載された鋼管の刻印装置。

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