JP5877436B1 - Pipe end face measuring apparatus and pipe end face measuring method - Google Patents

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Abstract

【課題】 フランジを備えていない配管の端面を計測して溶接管の製作図データを迅速かつ正確に作成するパイプ端面計測装置およびパイプ端面計測方法を提供する。【解決手段】 本願発明は、一方のパイプ端面２ａａの複数の位置を計測可能な位置測定装置３、外周面２ａｂ側に設けられた位置決め稜４ｂと内周面２ａｃ側に設けられた位置決めピン４ｃおよび掛止具４ａとを有する、一方のパイプ端面に３〜４個装着されたフック掛止用治具４、および他方のパイプ２ｂを抱持すると共に位置測定装置３を載置したセットテーブル５を備えたパイプ端面計測装置であって、ワイヤ３ａを緊張状態にしてフック３ｄを掛止具４ａに掛止し、一方のパイプ端面２ａａの空間的位置を計測することによって、一方のパイプ端面２ａａと他方のパイプ端面２ｂａとの互いの空間的座標データを取得する。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pipe end face measuring device and a pipe end face measuring method for measuring the end face of a pipe not provided with a flange and quickly and accurately creating a production drawing data of a welded pipe. A position measuring device 3 capable of measuring a plurality of positions of one pipe end surface 2aa, a positioning ridge 4b provided on the outer peripheral surface 2ab side, and a positioning pin 4c provided on the inner peripheral surface 2ac side. A hook holding jig 4 mounted on one end face of the pipe, and a set table 5 on which the position measuring device 3 is mounted. The pipe end surface measuring device is provided with the wire 3a in a tensioned state, the hook 3d is hooked on the hook 4a, and the spatial position of the one pipe end surface 2aa is measured. And spatial coordinate data of the other pipe end surface 2ba are acquired. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、船舶やプラントなどにおいて、気体や液体の搬送に用いるパイプを接続する溶接管の製作に際し用いられるパイプ端面計測装置に関し、特に、接続される互いに対向する両パイプ端面の相対的空間座標データを取得して溶接管の製作図データを作成するパイプ端面計測装置およびパイプ端面計測方法に関する。   The present invention relates to a pipe end face measuring device used in manufacturing a welded pipe for connecting pipes used for conveying gas or liquid in ships, plants, and the like, and in particular, relative spatial coordinates of both pipe end faces that are connected to each other. The present invention relates to a pipe end face measuring device and a pipe end face measuring method for acquiring data and creating production drawing data of a welded pipe.

船舶やプラントなどにおいて、気体や液体の搬送に用いるパイプの直管や曲がり管など接続する接続管の外形寸法を測定する場合、ガスや水道等の流体の搬送においては両端に接続用のフランジを備えた管（パイプ）が使用されているが、この管は直管の他に屈曲部分に使用する曲がり管がある。この屈曲部分に使用する曲がり管は取付け工事の容易さから一般に接続管が使用されており、接続管の取付けは予め適当な長さ及び適当な曲がりの接続管の両端に、例えば、フランジＡ、Ｂを取り付けない状態で用意し、このフランジＡ、Ｂを取り付けようとするパイプのフランジＣ、Ｄにそれぞれねじで固定した状態で用意した接続管を現物合わせでその端部にフランジＡ、Ｂが取付けられるように加工し、次にその端部にフランジＡ、Ｂを仮付けした後、フランジを仮付けした接続管を一旦外して接続管の両端にフランジＡ、Ｂを溶接するという作業を行っていた。
現在、接続管（現合管・型取り管）の製作は現場作業で行われているが、その作業はガス切断、溶接、重量物可搬など危険を伴う作業が大半である。
また、完成した接続管も精度が一定ではなく、品質などはかなりラフであり、一般にはこのようなレベルのものが使われている。また、これらをシステム化して接続管の製作図および、両端に連接されるフランジを載置支持する取付フランジ面の姿勢、すなわち、位置と角度を決定でき、工場でフランジ付きの接続管を容易に製造できるようにした測定方法が次のように開示されている。 When measuring the external dimensions of connecting pipes such as straight pipes and bent pipes used for transporting gases and liquids in ships and plants, flanges for connection are provided at both ends when transporting fluids such as gas and water. The provided pipe (pipe) is used, and this pipe includes a bent pipe used for a bent portion in addition to a straight pipe. The bent pipe used for the bent portion is generally a connecting pipe for ease of installation work. The connecting pipe is attached to both ends of the connecting pipe having an appropriate length and an appropriate bent in advance, for example, flange A, Prepare without connecting B, and connect the flanges A and B to the flanges C and D of the pipes to which these flanges A and B are to be attached, respectively, with the flanges A and B at the ends. After the flanges A and B are temporarily attached to the end portions, the connection pipes temporarily attached with the flanges are temporarily removed and the flanges A and B are welded to both ends of the connection pipes. It was.
Currently, connection pipes (current joint pipes and mold pipes) are manufactured in the field, but most of the work involves dangers such as gas cutting, welding, and carrying heavy objects.
In addition, the finished connecting pipes are not uniform in accuracy, and the quality and the like are quite rough. Generally, pipes of this level are used. In addition, these can be systematized to determine the connection pipe fabrication drawing and the mounting flange surface orientation, that is, the position and angle, for mounting and supporting the flanges connected to both ends. A measurement method which can be manufactured is disclosed as follows.

図８の（ａ）は全体概略図、（ｂ）は従来の実施形態に係る位置測定装置によるフランジの測定方法を示す側面図である。
図８の（ａ）（ｂ）に示すように、位置測定装置Ｅを基準ステージ取り付け面１２１に固定する。また、被測定物１０３の被測定側のフランジ１０４のボルト穴の任意の三カ所にフック掛止用治具１２２を固定する。その際、フック掛止用治具１２２の中心がボルト穴の中心になるように、フランジの裏面からテーパ付ナット１２３で締結してセンタリングしてある。位置測定装置Ｅのワイヤ案内アーム１１３の先端からワイヤ１１６を引き出し、ワイヤ先端フック１２４をフック掛止用治具１２２に掛止する。ワイヤ１１６はワイヤエンコーダーとして張力を持っているので、ワイヤ案内アーム１１３はフランジ１０４の方向へ傾動する。この状態で一つの測定点Ｐ１のワイヤの長さｌ（エル）、ワイヤ案内アーム１１３と旋回台の旋回角度θ及び計測軸１１２の回転角度φの出力が制御部に入力される。同様の方法で、残り２箇所Ｐ２、Ｐ３を測定する。 FIG. 8A is an overall schematic view, and FIG. 8B is a side view showing a flange measuring method by a position measuring apparatus according to a conventional embodiment.
As shown in FIGS. 8A and 8B, the position measuring device E is fixed to the reference stage mounting surface 121. In addition, hook hooking jigs 122 are fixed to arbitrary three positions of the bolt holes of the flange 104 on the measured side of the measured object 103. At this time, the hook hooking jig 122 is centered by fastening with a tapered nut 123 from the back surface of the flange so that the center of the bolt hole is the center of the bolt hole. The wire 116 is pulled out from the tip of the wire guide arm 113 of the position measuring device E, and the wire tip hook 124 is hooked on the hook hooking jig 122. Since the wire 116 has tension as a wire encoder, the wire guide arm 113 tilts toward the flange 104. In this state, the output of the wire length l (el) at one measurement point P1, the turning angle θ of the wire guide arm 113 and the turntable, and the rotation angle φ of the measuring shaft 112 is input to the control unit. The remaining two points P2 and P3 are measured by the same method.

この方法で得られる複数の測定点Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３の距離データや角度データに基づいて、測定点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を含む平面を演算し、その面の中心点Ｐ及びボルト穴位置を演算する。これで基準ステージ１０６と被測定側のフランジ１０４の位置関係が正確に得られることになる（特許文献１参照）。   Based on the distance data and angle data of the plurality of measurement points P1, P2, and P3 obtained by this method, a plane including the measurement points P1, P2, and P3 is calculated, and the center point P and bolt hole position of the surface are calculated. Calculate. Thus, the positional relationship between the reference stage 106 and the flange 104 to be measured can be accurately obtained (see Patent Document 1).

特開２０００−３２９５０２号公報JP 2000-329502 A

しかしながら、船舶には、例えば、１０、０００本以上の配管が用いられていることがあるが現場となる船内において、高度な耐圧を要する配管ではフランジを用いることができない。このため、配管の端面を互いに溶接で接合させる必要があった。このフランジを備えていないパイプの直管や曲がり管などの外形寸法を計測して、製作図データを作成することが残された問題であった。さらに、計測装置を設置する基準となる場所を定めて、その基準データを設定するのは大変苦労があった。また、次の寄港地でのパイプ交換に通常１週間程度の停泊が余儀なくされているが、都合良く次の停泊地で溶接管の取り付けを行うためにも溶接管の測定データをいち早く電子データとしてパイプ製造工場に伝送しなければならず、迅速な測定が必要であった。   However, in a ship, for example, 10,000 or more pipes may be used. However, a flange that cannot be used with a pipe that requires a high pressure resistance in a ship at a site. For this reason, it was necessary to join the end faces of the pipes together by welding. The remaining problem is to measure the outer dimensions of straight pipes and bent pipes of pipes not equipped with this flange, and to create production drawing data. Furthermore, it has been very difficult to determine a reference location for installing the measuring device and set the reference data. In addition, it is usually forced to berth for about one week for pipe replacement at the next port of call, but in order to conveniently install the welded pipe at the next berth, the measured data of the welded pipe is quickly converted into electronic data. It had to be transmitted to a pipe manufacturing plant and a quick measurement was required.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、フランジを備えていない配管の端面を計測し、船舶やプラントなどにおいて、気体や液体の搬送に用いるパイプ間を接続する溶接管の製作に際し、接続される互いに対向する両パイプ端面の相対的空間座標データを取得して溶接管の製作図データを迅速かつ正確に作成するパイプ端面計測装置およびパイプ端面計測方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, measuring the end face of a pipe not provided with a flange, and in the production of a welded pipe for connecting between pipes used for transporting gas or liquid in ships, plants, etc. It is an object of the present invention to provide a pipe end face measuring device and a pipe end face measuring method that obtain relative space coordinate data of both pipe end faces facing each other and create manufacturing drawing data of a welded pipe quickly and accurately.

請求項１に記載の発明のパイプ端面計測装置１は、開口部を互いに対向させた一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａと他方のパイプ２ｂのパイプ端面２ｂａとを被計測対象とし、前記一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａの複数の位置を先端にフック３ｄを有する巻取り式のワイヤ３ａで長さおよび角度を計測可能な位置測定装置３と、前記一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａに装着されて、前記フック３ｄが掛止される掛止具４ａを備えたフック掛止用治具４と、前記位置測定装置３が載置され前記他方のパイプ２ｂのパイプ端面２ｂａ近傍に、前記他方のパイプ２ｂを抱持して固定するセットテーブル５と、を備え、前記フック掛止用治具４は、前記フック３ｄを掛止する前記掛止具４ａを有し、前記一方のパイプ２ａのパイプ厚さ部２ａｄに対し前記一方のパイプ２ａの外周面２ａｂ側に設けられた位置決め稜４ｂおよび２つの位置決めピン４ｄ、４ｄの何れか一方と、内周面２ａｃ側に設けられた位置決めピン４ｃとを備え、前記パイプ端面２ａａ側から装着されてパイプ厚さ部２ａｄを挟持し、前記位置測定装置３を前記他方のパイプ２ｂのパイプ端面２ｂａに対向して前記セットテーブル５に載置し、前記一方のパイプ端面２ａａに固定された前記フック掛止用治具４の掛止具４ａに前記ワイヤ３ａを緊張状態にして前記フック３ｄが掛止され、前記一方のパイプ２ａにおけるパイプ端面２ａａの空間的位置を計測することによって前記一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａと前記他方のパイプ２ｂのパイプ端面２ｂａとの互いの空間的座標データを取得することを特徴とする。 Claim 1 pipe end face measuring apparatus 1 in the embodiment described, the a pipe end face 2ba of the pipe end surface 2aa and the other pipe 2b of one of the pipe 2a with the open mouth portion are opposed to each other and the measurement object, of the one A position measuring device 3 capable of measuring the length and angle with a winding type wire 3a having a hook 3d at a plurality of positions on the pipe end surface 2aa of the pipe 2a, and the pipe end surface 2aa of the one pipe 2a are mounted. The hook holding jig 4 having a hook 4a for hooking the hook 3d, and the position measuring device 3 is placed near the pipe end surface 2ba of the other pipe 2b. A set table 5 for holding and fixing the pipe 2b, and the hook latching jig 4 has the latch 4a for latching the hook 3d, and the pipe of the one pipe 2a Thickness part a positioning ridge 4b provided on the outer peripheral surface 2ab side of the one pipe 2a and two positioning pins 4d, 4d with respect to ad, and a positioning pin 4c provided on the inner peripheral surface 2ac side, The pipe end surface 2aa is attached to sandwich the pipe thickness portion 2ad, and the position measuring device 3 is placed on the set table 5 so as to face the pipe end surface 2ba of the other pipe 2b. The hook 3d is hooked on the hook 4a of the hook hooking jig 4 fixed to the end face 2aa with the wire 3a in a tension state, and the spatial position of the pipe end face 2aa in the one pipe 2a is determined. Obtaining spatial coordinate data between the pipe end surface 2aa of the one pipe 2a and the pipe end surface 2ba of the other pipe 2b by measuring. And butterflies.

また、前記フック掛止用治具４は、前記フック３ｄを掛止する前記掛止具４ａを有し、前記一方のパイプ２ａのパイプ厚さ部２ａｄに対し前記一方のパイプ２ａの外周面２ａｂ側に設けられた２つの位置決めピン４ｄ、４ｄ、および位置決め稜４ｂの何れか一方と、と内周面２ａｃ側に設けられた位置決めピン４ｃを備え、前記パイプ端面２ａａ側から装着されてパイプ厚さ部２ａｄを挟持することを特徴とする。 The hook hooking jig 4 includes the hooking tool 4a for hooking the hook 3d, and the outer peripheral surface 2ab of the one pipe 2a with respect to the pipe thickness portion 2ad of the one pipe 2a. two positioning pins 4d provided on the side, 4d, and one with one of the positioning edge 4b, and includes an inner peripheral surface 2ac side position-decided Me pins 4c provided, mounted from the pipe end face 2aa side The pipe thickness portion 2ad is sandwiched.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパイプ端面計測装置１であって、前記セットテーブル５は、前記他方のパイプ２ｂの軸芯位置と相対的な位置関係を保持しながら前記他方のパイプ２ｂの外周面２ｂｂをチャックする、左右一対に設けられて互いに近接または離間のいずれかを行う一方のクランパ５ａａと他方のクランパ５ａｂと、前記位置測定装置３を載置し固定する位置決め機構５ａｃと、を備えることを特徴とする。 Invention of Claim 2 is the pipe end surface measuring apparatus 1 of Claim 1, Comprising: While the said set table 5 hold | maintains the relative positional relationship with the axial center position of the said other pipe 2b, it is the said. Positioning for mounting and fixing one clamper 5aa and the other clamper 5ab, which are provided in a pair of left and right, and which are either close to each other or separated from each other, chuck the outer peripheral surface 2bb of the other pipe 2b, and the position measuring device 3 And a mechanism 5ac.

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のパイプ端面計測装置１であって、前記位置決め機構５ａは、前記他方のパイプ２ｂの軸芯２ｂｄを延長した位置と、前記ワイヤ３ａをガイドするアーム３ｅの軸芯３ｅｃと、アーム３ｅの旋回軸芯３ｅｃとが交差するように前記位置測定装置３を載置しクランプすることを特徴とする。 The invention described in claim 3 is the pipe end surface measuring device 1 according to claim 2, wherein the positioning mechanism 5a is the position obtained by extending the axis 2bd of the other pipe 2b, and the wire 3a guide The position measuring device 3 is placed and clamped so that the axis 3ec of the arm 3e to be intersected with the pivot axis 3ec of the arm 3e.

請求項４に記載の発明のパイプ端面計測方法は、前記請求項１に係るパイプ端面計測装置１を用い、前記一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａと前記他方のパイプ２ｂのパイプ端面２ｂａとの互いの空間的座標関係を取得するパイプ端面計測方法であって、前記フック掛止用治具４が前記一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａに３〜４個装着され、前記一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａの空間的座標Ｘ、Ｙ、Ｚおよび前記他方のパイプ２ｂのパイプ端面２ｂａとの相対位置が取得されることを特徴とする。 A pipe end surface measuring method according to a fourth aspect of the present invention uses the pipe end surface measuring device 1 according to the first aspect of the present invention, and the pipe end surface 2aa of the one pipe 2a and the pipe end surface 2ba of the other pipe 2b are mutually connected. The pipe end face measuring method for obtaining the spatial coordinate relationship of the above-mentioned, wherein 3 to 4 hook hooking jigs 4 are mounted on the pipe end face 2aa of the one pipe 2a, and the pipe end face of the one pipe 2a is provided. The relative positions of the spatial coordinates X, Y, Z of 2aa and the pipe end surface 2ba of the other pipe 2b are obtained.

請求項１に係る発明によれば、パイプ端面計測装置は、他方のパイプのパイプ端面を基準として設けられたセットテーブルに位置測定装置を固定し、セットテーブルに載置された位置測定装置のフックを一方のパイプ端面に固定されたフック掛止用治具の掛止具にワイヤが緊張状態で掛止させて、一方のパイプにおけるパイプ端面の空間的位置を計測することによって、一方のパイプのパイプ端面と他方のパイプのパイプ端面との互いの空間的座標データを取得することができる。これによって、パイプ端面計測装置は、船舶やプラントなどにおいて、気体や液体の搬送に用いるパイプを接続する溶接管の外形寸法を迅速かつ正確に計測し、接続される互いに対向する両パイプ端面の相対的空間座標データを取得して溶接管の製作図データを作成するパイプ端面計測装置を提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, the pipe end surface measuring device fixes the position measuring device to the set table provided on the basis of the pipe end surface of the other pipe, and the hook of the position measuring device placed on the set table. By hooking the wire to the hook of the hook hooking jig fixed to one pipe end face in a tensioned state, and measuring the spatial position of the pipe end face in one pipe, The spatial coordinate data of the pipe end surface and the pipe end surface of the other pipe can be acquired. As a result, the pipe end face measuring device can quickly and accurately measure the outer dimensions of the welded pipe connecting the pipes used for transporting gas or liquid in ships, plants, etc. It is possible to provide a pipe end face measuring device that obtains spatial space coordinate data and creates production drawing data of a welded pipe.

また、フック掛止用治具は、フックを掛止する掛止具を有し、一方のパイプのパイプ厚さ部に対し一方のパイプの外周面側に設けられた２つの位置決めピン、および位置決め稜の何れか一方と、内周面側に設けられた１つの位置決めピンを備え、パイプ端面側から装着されパイプ厚さ部を挟持することによって、パイプ端面の位置を正確に示すことができ、接続される互いに対向する両パイプ端面の相対的空間座標データを取得して溶接管の製作図データを作成するパイプ端面計測装置を提供することができる。 The hook latching jig has a latch for latching the hook, two positioning pins provided on the outer peripheral surface side of one pipe with respect to the pipe thickness portion of one pipe , and positioning With either one of the ridges and one positioning pin provided on the inner peripheral surface side, by mounting the pipe thickness part mounted from the pipe end surface side, the position of the pipe end surface can be accurately indicated, It is possible to provide a pipe end face measuring device that acquires relative space coordinate data of both pipe end faces that are connected to each other and creates manufacturing drawing data of a welded pipe.

請求項２に係る発明によれば、他方のパイプに装着されたセットテーブルは、ハンドルを廻すことによってボールねじを回転させ、このボールねじにはその回転によって互いに近接または離間する一方のクランパと他方のクランパが設けられた位置決め機構を備えており、これによって、他方のパイプの軸芯位置が正確に把握され、位置測定装置を他方のパイプの軸芯位置に正確に位置決めでき、接続される互いに対向する両パイプ端面の相対的空間座標データを取得して溶接管の製作図データを作成するパイプ端面計測装置を提供することができる。 According to the second aspect of the present invention, the set table mounted on the other pipe rotates the ball screw by turning the handle, and the other one of the clamper and the other which are close to or separated from each other by the rotation of the ball screw. The clamper is provided with a positioning mechanism, so that the axial center position of the other pipe can be accurately grasped, and the position measuring device can be accurately positioned at the axial center position of the other pipe. It is possible to provide a pipe end face measuring device that acquires relative space coordinate data of both opposing pipe end faces and creates manufacturing drawing data of a welded pipe.

請求項３に係る発明によれば、位置決め機構は、他方のパイプの軸芯を延長した位置と、ワイヤをガイドするアームの軸芯と、アームの旋回軸芯とが交差するように位置測定装置を載置するため、接続される互いに対向する両パイプ端面の相対的空間座標データを取得して溶接管の製作図データを作成するパイプ端面計測装置を提供することができる。 According to the invention of claim 3 , the positioning mechanism includes a position measuring device such that the position where the axis of the other pipe is extended, the axis of the arm guiding the wire, and the pivot axis of the arm intersect. Therefore, it is possible to provide a pipe end face measuring device that acquires relative space coordinate data of both pipe end faces that are opposed to each other and creates manufacturing drawing data of a welded pipe.

請求項４に係る発明によれば、フック掛止用治具が一方のパイプのパイプ端面に３〜４個装着され、３個のフック掛止用治具よってデータとして取得される一方のパイプのパイプ端面の３つの位置の距離データや角度データに基づいて、３つの測定点を含む平面を演算し、パイプの中心点やパイプ端面の座標を演算することができる。また、４つの測定点を計測することによって、３つの測定点を含む少なくとも２つの平面が演算され、これらの２つの平面は一致していなければならないため誤差を検証することが可能である。これによって、一方のパイプのパイプ端面と他方のパイプのパイプ端面との互いの高精度の空間的座標関係を取得することができる。 According to the invention of claim 4 , 3 to 4 hook hooking jigs are mounted on the pipe end surface of one pipe, and the data of one pipe acquired as data by the three hook hooking jigs is obtained. Based on the distance data and angle data of the three positions on the pipe end face, a plane including three measurement points can be calculated, and the center point of the pipe and the coordinates of the pipe end face can be calculated. In addition, by measuring four measurement points, at least two planes including the three measurement points are calculated, and these two planes must match, so that the error can be verified. Thereby, it is possible to obtain a highly accurate spatial coordinate relationship between the pipe end face of one pipe and the pipe end face of the other pipe.

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
船舶には多くの配管が設けられている。ボイラー室からの蒸気の配管、クーラーの冷気用配管の他、ガス、水道、下水道など水廻りの配管があり、さらに、ディーゼルエンジンにも排気ガス廻りの配管があり、客船やプラントを備えた船舶などでは、１０、０００本以上の配管が用いられていることがある。
これらの配管を接続する際に、例えば、高圧ガスなどではその高圧のためフランジを用いることができないので溶接管というものを用いてそれを溶接で接続する必要がある。ここで言う溶接管とは、配管と配管を接続する際に用いる配管で、フランジを介在させることなく直接に溶接で接続する際に用いる配管のことである。
従来は、新規設備を施工する現場となる船内においてパイプの直管や曲がり管などの外形寸法やフランジの位置を測定する際に、計測装置を設置する基準となる場所を定めて、その基準データを設定するのは大変苦労があった。
また、修理交換の場合では、次の寄港地でのパイプ交換に通常１週間程度の停泊が余儀なくされている。また、都合良く次の停泊地で修理交換を行うためにも溶接管の測定データをいち早く電子データとしてパイプ製造工場に伝送しなければならず迅速な測定が必要であった。 <First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Many pipes are provided in the ship. In addition to steam piping from the boiler room, cooling air cooling piping, piping for water such as gas, water, and sewerage, and diesel engine piping for exhaust gas, passenger ships and ships equipped with plants In some cases, 10,000 or more pipes may be used.
When connecting these pipes, for example, a high-pressure gas cannot be used with a flange because of its high pressure, so it is necessary to use a welded pipe to connect it. The welded pipe referred to here is a pipe used when connecting pipes to each other, and is a pipe used when connecting directly by welding without interposing a flange.
Conventionally, when measuring the external dimensions of pipes and bent pipes and the position of flanges in a ship where a new facility is to be constructed, a standard location for the measurement device is determined and the reference data It was very difficult to set up.
Also, in the case of repairs and replacements, it is usually necessary to berth for about a week for pipe replacement at the next port of call. Also, in order to conveniently perform repair and replacement at the next anchorage, it was necessary to quickly transmit the measurement data of the welded pipe to the pipe manufacturing factory as electronic data, and quick measurement was necessary.

図１は、本発明の第１の実施形態に係る溶接管の製作図を作成するために、一方のパイプにおけるパイプ端面の空間的座標データを取得する様子を示し、（ａ）は、一方のパイプ端面にフック掛止用治具を装着し、他方のパイプ端面に位置測定装置を装着してパイプ端面の互いの空間的座標データを取得する様子を示す側面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ―Ａ線の断面端面図であり、３点計測の場合を示し、（ｃ）は４点計測の場合を示している。なお、各フック掛止用治具の取り付け位置は等間隔に取り付けなくても構わない。適宜、設定可能である。
図１の（ａ）に示すように、船舶やプラントなどにおいて、気体や液体の搬送、特に高圧の気体の搬送にはフランジ無しのパイプが用いられる。このフランジ無しのパイプ間を接続する場合もフランジ無しの溶接管が用いられる。パイプ端面計測装置１は、パイプ間の接続を完成させるために、この接続される予定の互いに対向する両パイプ端面２ａａ、２ｂａの相対的空間座標データを取得して溶接管６の製作図データの作成に用いるものである。
本願発明のパイプ端面計測装置１は、被計測対象として互いの開口を対向させた一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａと他方のパイプ２ｂのパイプ端面２ｂａと、一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａの複数の位置を先端にフックを有する巻取り式のワイヤ３ａで長さおよび角度を計測可能な位置測定装置３と、一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａに装着されて、フックが掛止されるフック掛止用治具４と、位置測定装置３が載置され他方のパイプ２ｂのパイプ端面２ｂａ近傍に他方のパイプ２ｂを抱持して固定されるセットテーブル５とを備えている。
図１の（ｂ）に示すように、３点計測の場合では、３個のフック掛止用治具４が一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａのパイプ厚さ部２ａｄをクランプして設けられている。この３点の空間座標を測定することで三角形の平面が求められる。パイプの厚さは８ｍｍ、パイプの径は１０、３０、６０、および１００ｍｍを用いているが、これに限るものではない。
また、図１の（ｃ）に示すように、４点計測の場合では、４個のフック掛止用治具４が一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａのパイプ厚さ部２ａｄをクランプして設けられている。この４点の空間座標を測定することで、少なくとも２つの三角形の平面が求められる。４点計測の場合が３点計測の場合と異なる点は、４点計測の場合には少なくとも２つの三角形の平面が求められるが、これらの平面は同一面でなければならず、これらの平面が同一面でなければ測定値が合っていないということが検証される。 FIG. 1 shows how to obtain spatial coordinate data of a pipe end face in one pipe in order to create a fabrication drawing of a welded pipe according to the first embodiment of the present invention. The side view which shows a mode that a jig for hook hooking is attached to a pipe end face, and a position measuring device is attached to the other pipe end face, and mutual spatial coordinate data of a pipe end face is acquired, (b) is (a). FIG. 6 is a cross-sectional end view taken along the line AA shown in FIG. 5, showing the case of 3-point measurement, and (c) showing the case of 4-point measurement. In addition, the attachment position of each hook latching jig does not need to be attached at equal intervals. It can be set as appropriate.
As shown in FIG. 1A, pipes without flanges are used for transporting gases and liquids, particularly for transporting high-pressure gas in ships and plants. When connecting pipes without flanges, welded pipes without flanges are also used. In order to complete the connection between the pipes, the pipe end surface measuring device 1 acquires the relative spatial coordinate data of the pipe end surfaces 2aa and 2ba facing each other and to be connected, and the production drawing data of the welded pipe 6 is obtained. It is used for creation.
The pipe end surface measuring device 1 of the present invention includes a pipe end surface 2aa of one pipe 2a, a pipe end surface 2ba of the other pipe 2b, and a plurality of pipe end surfaces 2aa of the one pipe 2a. The position measuring device 3 capable of measuring the length and angle with a winding wire 3a having a hook at the tip of the position, and a hook hook that is attached to the pipe end surface 2aa of one pipe 2a and hooks the hook. A stopping jig 4 and a set table 5 on which the position measuring device 3 is mounted and fixed by holding the other pipe 2b in the vicinity of the pipe end surface 2ba of the other pipe 2b are provided.
As shown in FIG. 1B, in the case of three-point measurement, three hook latching jigs 4 are provided by clamping the pipe thickness portion 2ad of the pipe end surface 2aa of one pipe 2a. Yes. A triangular plane is obtained by measuring the spatial coordinates of these three points. Although the thickness of the pipe is 8 mm and the diameter of the pipe is 10, 30, 60, and 100 mm, it is not limited to this.
Further, as shown in FIG. 1C, in the case of four-point measurement, four hook latching jigs 4 are provided by clamping the pipe thickness portion 2ad of the pipe end surface 2aa of one pipe 2a. It has been. By measuring these four spatial coordinates, at least two triangular planes can be obtained. The difference between the four-point measurement and the three-point measurement is that at least two triangular planes are obtained in the case of the four-point measurement, but these planes must be the same plane. It is verified that the measured values do not match if they are not on the same plane.

図２は、本発明の第１の実施形態に係るフック掛止用治具の概略を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。
図３は、本発明の第１の実施形態に係るフック掛止用治具をパイプに装着した概略を示し、（ａ）はパイプの断面図とフック掛止用治具の側面図、（ｂ）はフック掛止用治具の掛止具にフックを掛止した様子を示す側面図である。
図２の（ａ）（ｂ）（ｃ）および図３の（ａ）（ｂ）に示すように、フック掛止用治具４は、フック３ｄが掛止されて回動自在に設けられた掛止具４ａと、一方のパイプ２ａのパイプ厚さ部２ａｄに対し外周面２ａｂ側に設けられた位置決め稜４ｂとその支持部４ｂａと、内周面２ａｃ側に設けられ先端を支持部４ｃａとした１つの位置決めピン４ｃとを備えている。位置決めピン４ｃは、パイプ２ａの肉厚方向に移動可能にフック掛止用治具４に螺着されている。そして、このフック掛止用治具４を一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａ側からパイプ厚さ部２ａｄに、位置決め稜４ｂの支持部４ｂａと位置決めピン４ｃの支持部４ｃａとで挟持されている。すなわち、このパイプ厚さ部２ａｄを外周面２ａｄ側の位置決め稜４ｂの支持部４ｂａに当接させ、内周面２ａｃ側の位置決めピン４ｃが蝶ボルト４ｅを捩じ込んで固定される。このフック掛止用治具４は、螺着された位置決めピン４ｃの捩じ込み量を調節することによって、一方のパイプ２ａのパイプ厚さ部２ａｄに装着されたフック掛止用治具４の掛止具４ａの位置をパイプ端面２ａａの所定の測定位置に容易に設定でき、パイプ端面の位置を正確に示すことができる。所定の測定位置はパイプ厚さ部２ａｄの中心である。パイプの多くは８ｍｍ厚を用いているが、パイプ厚に応じたフック掛止用治具を用いても構わない。なお、上記位置決めピンはボルトの先端を丸く加工したものを用いている。 FIG. 2 shows an outline of a hook latching jig according to the first embodiment of the present invention, wherein (a) is a front view, (b) is a side view, and (c) is a rear view.
FIG. 3 shows an outline of mounting a hook latching jig according to the first embodiment of the present invention on a pipe, (a) is a sectional view of the pipe and a side view of the hook latching jig, ) Is a side view showing a state in which the hook is hooked on the hook of the hook hooking jig.
As shown in FIGS. 2A, 2B and 2C, and FIGS. 3A and 3B, the hook-holding jig 4 is rotatably provided with the hook 3d hooked. The hook 4a, the positioning ridge 4b provided on the outer peripheral surface 2ab side with respect to the pipe thickness portion 2ad of one pipe 2a, its support portion 4ba, and the tip provided on the inner peripheral surface 2ac side, the support portion 4ca One positioning pin 4c is provided. The positioning pin 4c is screwed to the hook latching jig 4 so as to be movable in the thickness direction of the pipe 2a. And this hook latching jig | tool 4 is clamped by the pipe thickness part 2ad from the pipe end surface 2aa side of one pipe 2a with the support part 4ba of the positioning ridge 4b, and the support part 4ca of the positioning pin 4c. That is, the pipe thickness portion 2ad is brought into contact with the support portion 4ba of the positioning ridge 4b on the outer peripheral surface 2ad side, and the positioning pin 4c on the inner peripheral surface 2ac side is fixed by screwing the butterfly bolt 4e. The hook latching jig 4 adjusts the screwing amount of the screwed positioning pin 4c, thereby adjusting the hook latching jig 4 attached to the pipe thickness portion 2ad of one pipe 2a. The position of the latch 4a can be easily set to a predetermined measurement position on the pipe end surface 2aa, and the position of the pipe end surface can be accurately indicated. The predetermined measurement position is the center of the pipe thickness portion 2ad. Most of the pipes have a thickness of 8 mm, but hook hooking jigs according to the pipe thickness may be used. The positioning pin is a bolt whose tip is processed into a round shape.

図４は、本発明の第１の実施形態に係る位置測定装置とセットテーブルの概略を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）に示すＤ矢視図である。
図５は、本発明の第１の実施形態に係る位置測定装置の概略図である。
図４の（ａ）（ｂ）および図５に示すように、セットテーブル５は位置決め機構５ａを備えている。この位置決め機構５ａは、他方のパイプ２ｂの軸芯位置２ｂｄと相対的な位置関係を保持しながら他方のパイプ２ｂの外周面２ｂｂをチャックする一方のクランパ５ａａと他方のクランパ５ａｂを備えている。そして、これらの左右一対に設けられた一方のクランパ５ａａと他方のクランパ５ａｂにはボールねじ５ｂのねじピッチに螺合するねじが設けられており、しかも、一方のクランパ５ａａと他方のクランパ５ａｂではそれぞれ逆ねじとなっているため、クランパ送りハンドル５ａｃを回すことによってボールねじ５ｂが回転し、一方のクランパ５ａａと他方のクランパ５ａｂとが互いに近接または離間して他方のパイプ２ｂをクランプまたは解放する。また同時に、クランプ送りハンドル５ａｃを廻すことによって位置測定装置３のセンタリングを行うので左右の固定ハンドル５ａｄ、５ａｅによって位置測定装置３が固定される。すなわち、ボールねじ５ｂは中間部で正ねじ及び逆ねじに別れており、クランパ送りハンドル５ａｃを回すことによって回転する。そして、一方のクランパ５ａａが正ねじ部に設けられ、他方のクランパ５ａｂが逆ねじ部に設けられているため、クランパ送りハンドル５ａｃを回すことで互いに近接または互いに離間する動作を行う。これにより、一方のクランパ５ａａと他方のクランパ５ａｂのセンタリングを可能としている。また、ボールねじ５ｂの左右にはスライド式ガイド５ｃが設けられており、一方のクランパ５ａａと他方のクランパ５ａｂとを摺動自在に支持している。センタリングされた他方のパイプ２ｂはクランパ固定ねじ５ａａａおよびクランパ固定ねじ５ａｂａによって固定される。ここで、一方のクランパ５ａａが正ねじ部に設けられ、他方のクランパ５ａｂが逆ねじ部に設けられているとして説明したがこれに限るものではなく、設ける位置は逆にしても構わない。
また、他方のパイプ２ｂの軸心２ｂｄは、セットテーブル５の中心位置と交差しており、一方のクランパ５ａａと他方のクランパ５ａｂには位置測定装置３を固定する固定ハンドル５ａｄ、５ａｅが設けられていると共に、位置測定装置３の中心、即ち、ワイヤ３ａをガイドするアーム３ｅの軸芯３ｅａとアーム３ｅの旋回軸芯３ｅｃとが交差する位置が、他方のパイプ２ｂの軸心２ｂｄの延長線と交差するように構成されている。また、中心位置出し機構３ｂは、アーム３ｅの左右を支持するように設けられてアーム３ｅのセンタリングを行う。この中心位置出し機構３ｂの軸芯はアームの旋回軸心３ｅｃと同一軸芯である。 FIG. 4: shows the outline of the position measuring apparatus and set table which concern on the 1st Embodiment of this invention, (a) is a side view, (b) is a D arrow line view shown to (a).
FIG. 5 is a schematic diagram of the position measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIGS. 4A and 4B and FIG. 5, the set table 5 includes a positioning mechanism 5a. The positioning mechanism 5a includes one clamper 5aa and the other clamper 5ab that chuck the outer peripheral surface 2bb of the other pipe 2b while maintaining a relative positional relationship with the axial center position 2bd of the other pipe 2b. The one clamper 5aa and the other clamper 5ab provided in the left and right pairs are provided with screws that are screwed into the screw pitch of the ball screw 5b, and in addition, the one clamper 5aa and the other clamper 5ab Since each screw is a reverse screw, the ball screw 5b is rotated by turning the clamper feed handle 5ac, and one clamper 5aa and the other clamper 5ab are close to or separated from each other to clamp or release the other pipe 2b. . At the same time, since the center of the position measuring device 3 is performed by turning the clamp feed handle 5ac, the position measuring device 3 is fixed by the left and right fixed handles 5ad, 5ae. That is, the ball screw 5b is divided into a normal screw and a reverse screw at an intermediate portion, and rotates by turning the clamper feed handle 5ac. Since one clamper 5aa is provided on the forward threaded portion and the other clamper 5ab is provided on the reverse threaded portion, the clamper feed handle 5ac is rotated to move toward or away from each other. Thereby, centering of one clamper 5aa and the other clamper 5ab is enabled. Slide guides 5c are provided on the left and right sides of the ball screw 5b, and slidably support one clamper 5aa and the other clamper 5ab. The other centered pipe 2b is fixed by a clamper fixing screw 5aaa and a clamper fixing screw 5aba. Here, one clamper 5aa is provided in the forward screw portion and the other clamper 5ab is provided in the reverse screw portion. However, the present invention is not limited to this, and the positions to be provided may be reversed.
The axis 2bd of the other pipe 2b intersects the center position of the set table 5, and fixed handles 5ad and 5ae for fixing the position measuring device 3 are provided on one clamper 5aa and the other clamper 5ab. In addition, the center of the position measuring device 3, that is, the position where the axis 3ea of the arm 3e that guides the wire 3a intersects the pivot axis 3ec of the arm 3e is an extension line of the axis 2bd of the other pipe 2b. Is configured to intersect. The center positioning mechanism 3b is provided so as to support the left and right sides of the arm 3e to center the arm 3e. The axis of the center positioning mechanism 3b is the same axis as the pivot axis 3ec of the arm.

図６は、本発明の第１の実施形態に係るパイプ端面計測装置の概略図であり、（ａ）はパイプ断面とパイプに装着されたフック掛止用治具の側面図、（ｂ）はフック掛止用治具にワイヤを掛止した位置測定装置の側面図および製作図作成手段の概略図である。
図６の（ａ）（ｂ）に示すように、セットテーブル５に固定された位置測定装置３は、ワイヤ３ａを導出・巻取りし、導出されたワイヤ３ａの長さを測定可能なワイヤ導出長さ測定手段３ｉａを備えたワイヤ巻取り部３ｉと、ワイヤ３ａを導出する方向に回動し、回動したアーム角度θ１を測定可能で、ワイヤ巻取り部３ｉとの間でワイヤ３ａを導出・巻取りしてワイヤ３ａを支持するアーム３ｅと、アーム３ｅをワイヤ３ａの導出される方向へ旋回させ、この旋回した旋回角度θ２を測定可能な旋回台３ｃとを備えている。
セットテーブル５に固定された位置測定装置３から導出されたワイヤ３ａの先端に設けられたフック３ｄを掛止具４ａに掛ける。その際、フック掛止用治具４の中心が一方のパイプ２ａのパイプ厚さ部２ａｄの中心になるように固定される。
つまり、位置測定装置３のアーム３ｅの先端からワイヤ３ａを引き出し、ワイヤ先端のフック３ｄをフック掛止用治具４の掛止具４ａに掛止すると、ワイヤ３ａはワイヤエンコーダーとして張力を持っているので、ワイヤ３ａを案内するアーム３ｅは一方のパイプ２ａ側へ傾動する。この状態で一つの測定点のワイヤ３ａの長さ、アーム角度θ１、および旋回台３ｃの旋回角度θ２が制御部３ｈに入力される。同様の方法で、残り２箇所を測定する。 6A and 6B are schematic views of the pipe end surface measuring device according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 6A is a side view of a pipe cross-section and a hook latching jig attached to the pipe, and FIG. It is the side view of the position measuring apparatus which hooked the wire to the hook latching jig, and the schematic of the production drawing preparation means.
As shown in FIGS. 6A and 6B, the position measuring device 3 fixed to the set table 5 derives and winds the wire 3a and can measure the length of the derived wire 3a. The wire winding portion 3i provided with the length measuring means 3ia, and the arm 3 can be measured by rotating in the direction in which the wire 3a is led out, and the wire arm 3a can be led out from the wire winding portion 3i. An arm 3e that winds up and supports the wire 3a, and a turntable 3c that turns the arm 3e in the direction in which the wire 3a is led out and can measure the swivel turning angle θ2.
The hook 3d provided at the tip of the wire 3a led out from the position measuring device 3 fixed to the set table 5 is hung on the hook 4a. At that time, the hook holding jig 4 is fixed so that the center of the pipe thickness portion 2ad of the one pipe 2a is the center.
That is, when the wire 3a is pulled out from the tip of the arm 3e of the position measuring device 3 and the hook 3d at the tip of the wire is hooked on the hook 4a of the hook hooking jig 4, the wire 3a has tension as a wire encoder. Therefore, the arm 3e for guiding the wire 3a tilts toward the one pipe 2a. In this state, the length of the wire 3a at one measurement point, the arm angle θ1, and the turning angle θ2 of the turntable 3c are input to the control unit 3h. The remaining two places are measured by the same method.

この方法で得られる複数の測定点の距離データや角度データに基づいて、複数の測定点を含む平面を演算し、パイプの中心点やパイプ端面の座標を演算することができる。パイプの口径としては、φ１０〜φ３０ｃｍ、φ１０〜φ６０ｃｍ、φ１０〜φ１００ｃｍなどの範囲があり、それぞれに対応するセットテーブルを用いている。
このように、パイプ端面計測装置１は、他方のパイプ２ｂのパイプ端面２ｂａを基準として設けられたセットテーブル５に位置測定装置３を固定し、セットテーブル５に載置された位置測定装置３のフック３ｄを一方のパイプ端面２ａａに固定されたフック掛止用治具４の掛止具４ａにワイヤ３ａが緊張状態で掛止させて、一方のパイプ２ａにおけるパイプ端面２ａａの空間的位置を計測することによって、一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａと他方のパイプ２ｂのパイプ端面２ｂａとの互いの空間的座標データを取得することができる。
これによって、パイプ端面計測装置は、船舶やプラントなどにおいて、気体や液体の搬送に用いるパイプを接続する溶接管の外形寸法を迅速かつ正確に計測し、接続される互いに対向する両パイプ端面の相対的空間座標データを取得して溶接管の製作図データを作成するパイプ端面計測装置を提供することができる。 Based on distance data and angle data of a plurality of measurement points obtained by this method, a plane including the plurality of measurement points can be calculated, and the coordinates of the center point of the pipe and the pipe end surface can be calculated. The diameter of the pipe has a range of φ10 to φ30 cm, φ10 to φ60 cm, φ10 to φ100 cm, and set tables corresponding to each of them are used.
Thus, the pipe end surface measuring device 1 fixes the position measuring device 3 to the set table 5 provided with the pipe end surface 2ba of the other pipe 2b as a reference, and the position measuring device 3 placed on the set table 5 is fixed. The hook 3d is hooked to the hook 4a of the hook hooking jig 4 fixed to one pipe end face 2aa in a tension state, and the spatial position of the pipe end face 2aa in one pipe 2a is measured. By doing so, the spatial coordinate data of the pipe end surface 2aa of one pipe 2a and the pipe end surface 2ba of the other pipe 2b can be acquired.
As a result, the pipe end face measuring device can quickly and accurately measure the outer dimensions of the welded pipe connecting the pipes used for transporting gas or liquid in ships, plants, etc. It is possible to provide a pipe end face measuring device that obtains spatial space coordinate data and creates production drawing data of a welded pipe.

次に、第１の実施形態に係るパイプ端面計測装置の動作を説明する。
パイプ端面計測方法は、パイプ端面計測装置１において、一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａと他方のパイプ２ｂのパイプ端面２ｂａとの互いの空間的座標関係を取得するパイプ端面計測方法であって、フック掛止用治具４が一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａに３〜４個装着され、一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａの空間的座標Ｘ、Ｙ、Ｚおよび他方のパイプ２ｂのパイプ端面２ｂａとの相対位置が取得される。
これによれば、フック掛止用治具が一方のパイプ端面に３〜４個装着され、データとして取得される一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａの複数の位置の距離データや角度データに基づいて、３つの測定点を含む平面を演算し、その平面の中心点を演算することができる。また、４つの測定点を計測することによって、３つの測定点を含む少なくとも２つの平面が演算される。このとき、これらの平面は同一面でなければならず、これらの平面が同一面でなければ測定値が合っていないということで誤差を検証することが可能である。これによって、他方のパイプ５ｂの軸芯２ｂｄ位置が正確に把握され、位置測定装置３を他方のパイプ２ｂの軸芯位置に正確に位置決めでき、接続される互いに対向する両パイプ端面の相対的空間座標データを取得して溶接管の製作図データを作成することができる。
また、フランジを設けることのできないパイプであっても、交換・修理を行う際に迅速・正確な製作図データに沿った溶接管を製作して溶接修理を高精度で安全に、そして容易に行うことができる。 Next, the operation of the pipe end surface measuring apparatus according to the first embodiment will be described.
The pipe end surface measuring method is a pipe end surface measuring method in the pipe end surface measuring apparatus 1 that acquires the spatial coordinate relationship between the pipe end surface 2aa of one pipe 2a and the pipe end surface 2ba of the other pipe 2b, Three to four hooking jigs 4 are mounted on the pipe end surface 2aa of one pipe 2a, the spatial coordinates X, Y, Z of the pipe end surface 2aa of one pipe 2a and the pipe end surface 2ba of the other pipe 2b; The relative position of is obtained.
According to this, 3-4 hook hooking jigs are mounted on one pipe end face, and based on distance data and angle data of a plurality of positions of the pipe end face 2aa of one pipe 2a acquired as data. A plane including three measurement points can be calculated, and the center point of the plane can be calculated. Further, by measuring four measurement points, at least two planes including the three measurement points are calculated. At this time, these planes must be the same plane, and if these planes are not the same plane, it is possible to verify the error because the measured values do not match. As a result, the position of the axis 2bd of the other pipe 5b can be accurately grasped, and the position measuring device 3 can be accurately positioned at the position of the axis of the other pipe 2b. Coordinate data can be acquired and production drawing data of a welded pipe can be created.
Also, even pipes that cannot be equipped with flanges can be welded and repaired with high precision, safety, and ease by producing welded pipes that are based on quick and accurate production drawing data when exchanging and repairing. be able to.

＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係るパイプ端面計測装置の第２の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、第１の実施形態のフック掛止用治具には支持部４ｂａとして位置決め稜４ｂが設けられていたが、第２の実施形態では、２つの位置決めピン１４ｂ、１４ｂが設けられている点である。
図７は、本発明の第２の実施形態に係るフック掛止用治具の概略図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。尚、図７において、図１〜図６と同様の構成については同符合を付し、その説明を省略する。
図７の（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、フック掛止用治具１４は、フック３ｄを掛止する掛止具１４ａを有し、一方のパイプ２ａのパイプ厚さ部２ａｄに対し一方のパイプ２ａの外周面２ａｂ側に設けられた２つの位置決めピン１４ｂ、１４ｂと内周面２ａｃ側に設けられた１つの位置決めピン１４ｃを備えている。この３つの位置決めピン１４ｂ、１４ｂ、１４ｃによって、一方のパイプ２ａのパイプ端面２ａａ側から装着されパイプ厚さ部２ａｄを挟持する。この螺着されてフック掛止用治具１４に設けられた３つの位置決めピン１４ｂ、１４ｂ、１４ｃを調節してどのようなパイプの厚さに対しても対応可能であり、パイプ端面２ａａの厚さ方向の中心位置を正確に把握することができ、接続される互いに対向する両パイプ端面２ａａ、２ｂａの相対的空間座標データを正確に取得することができる。 <Second Embodiment>
Next, a second embodiment of a pipe end surface measuring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The second embodiment is different from the first embodiment in that the hook latching jig of the first embodiment is provided with the positioning ridge 4b as the support portion 4ba, but in the second embodiment, Two positioning pins 14b and 14b are provided.
7A and 7B are schematic views of a hook latching jig according to a second embodiment of the present invention, where FIG. 7A is a front view, FIG. 7B is a side view, and FIG. 7C is a rear view. In FIG. 7, the same components as those in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
As shown in FIGS. 7A, 7B and 7C, the hook latching jig 14 has a latching tool 14a for latching the hook 3d, and the pipe thickness portion 2ad of one pipe 2a. On the other hand, two positioning pins 14b and 14b provided on the outer peripheral surface 2ab side of one pipe 2a and one positioning pin 14c provided on the inner peripheral surface 2ac side are provided. The three positioning pins 14b, 14b, and 14c are mounted from the pipe end surface 2aa side of one pipe 2a to sandwich the pipe thickness portion 2ad. The three positioning pins 14b, 14b, 14c provided on the hook latching jig 14 can be adjusted to cope with any pipe thickness, and the thickness of the pipe end surface 2aa can be adjusted. The center position in the vertical direction can be accurately grasped, and the relative spatial coordinate data of the pipe end faces 2aa and 2ba facing each other can be accurately obtained.

以上、好ましい実施の形態を説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することの無い範囲内において適宜変更が可能なものである。例えば、フック掛止用治具をパイプ端面に装着するために、フック掛止用治具には、パイプの外周側に対して１つの位置決め稜、内周側に対して１つの位置決めピンを設けるなどとして説明したが、これらの個数に限定するものではなく適宜、構成しても構わない。
また、位置決め稜はフック掛止用治具にボルト４ｄによって固定されいるが、捩じ込み量の調節可能なボルトを用いて位置決め稜の位置を可変にしても構わない。さらに、内周側および外周側の位置決めピンの支持部の位置調節は、パイプの肉厚の中心に掛止具が来るように調節すると共に、パイプの径によっても変更可能である。 The preferred embodiments have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. For example, in order to attach the hook latching jig to the pipe end surface, the hook latching jig is provided with one positioning ridge on the outer peripheral side of the pipe and one positioning pin on the inner peripheral side. However, the present invention is not limited to these numbers and may be appropriately configured.
Further, although the positioning ridge is fixed to the hook latching jig by the bolt 4d, the position of the positioning ridge may be made variable by using a bolt whose screwing amount can be adjusted. Further, the position adjustment of the support portions of the positioning pins on the inner peripheral side and the outer peripheral side is adjusted so that the hook comes to the center of the wall thickness of the pipe and can be changed depending on the diameter of the pipe.

本発明の第１の実施形態に係る溶接管の製作図を作成するために、一方のパイプにおけるパイプ端面の空間的座標データを取得する様子を示し、（ａ）は一方のパイプ端面にフック掛止用治具を装着し、他方のパイプ端面に位置測定装置を装着してパイプ端面の互いの空間的座標データを取得する様子を示す側面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ―Ａ線の断面端面図であり、３点計測の場合を示し、（ｃ）は４点計測の場合を示している。In order to create a production drawing of a welded pipe according to the first embodiment of the present invention, a state of obtaining spatial coordinate data of a pipe end face in one pipe is shown, and (a) shows a hook hooked on one pipe end face. A side view showing a state in which a fixing jig is attached and a position measuring device is attached to the other pipe end face to acquire mutual spatial coordinate data of the pipe end face, (b) is an AA shown in (a) It is a sectional end view of a line, shows the case of three-point measurement, and (c) shows the case of four-point measurement. 本発明の第１の実施形態に係るフック掛止用治具の概略を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The outline of the hook latching jig | tool which concerns on the 1st Embodiment of this invention is shown, (a) is a front view, (b) is a side view, (c) is a rear view. 本発明の第１の実施形態に係るフック掛止用治具をパイプに装着した概略を示し、（ａ）はパイプの断面図とフック掛止用治具の側面図、（ｂ）はフック掛止用治具の掛止具にフックを掛止した様子を示す側面図である。The outline which attached the jig for hook hooking concerning the 1st embodiment of the present invention to a pipe is shown, (a) is a sectional view of a pipe, and a side view of a hook hooking jig, (b) is a hook hooking. It is a side view which shows a mode that the hook was latched on the latch of the jig for a stop. 本発明の第１の実施形態に係る位置測定装置とセットテーブルの概略を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）に示すＤ矢視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The outline of the position measuring apparatus and set table which concern on the 1st Embodiment of this invention is shown, (a) is a side view, (b) is D arrow line view shown to (a). 本発明の第１の実施形態に係る位置測定装置の概略図である。1 is a schematic diagram of a position measuring device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係るパイプ端面計測装置の概略図であり、（ａ）はパイプ断面とパイプに装着されたフック掛止用治具の側面図、（ｂ）はフック掛止用治具にワイヤを掛止した位置測定装置の側面図および製作図作成手段の概略図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the schematic of the pipe end surface measuring apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (a) is a side view of the hook latching jig | tool with which the pipe cross section and the pipe were mounted | worn, (b) is for hook latching It is the schematic of the side view and production drawing preparation means of the position measuring device which hooked the wire to the jig. 本発明の第２の実施形態に係るフック掛止用治具の概略図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。It is the schematic of the jig | hook for hook latching concerning the 2nd Embodiment of this invention, (a) is a front view, (b) is a side view, (c) is a rear view. 従来の実施形態に係る位置測定装置による測定方法を示し、（ａ）は全体概略図、（ｂ）はフランジの位置を測定する様子を示す側面図である。The measuring method by the position measuring apparatus which concerns on the conventional embodiment is shown, (a) is a whole schematic diagram, (b) is a side view showing a mode that the position of a flange is measured.

本発明は、船舶やプラントなどにおいて、液体や高圧の気体の搬送にフランジ無しの配管を用いる際のパイプ間を接続する溶接管の製作に際し、接続される互いに対向する両パイプ端面の相対的空間座標データを取得して溶接管の製作図データを迅速かつ正確に作成するパイプ端面計測装置およびパイプ端面計測方法に適用される。   The present invention relates to the relative space between the end faces of both pipes that are connected to each other when a welded pipe that connects pipes without flanges is used for transporting liquid or high-pressure gas in ships or plants. The present invention is applied to a pipe end face measuring device and a pipe end face measuring method for acquiring coordinate data and quickly and accurately creating manufacturing drawing data of a welded pipe.

１ パイプ端面計測装置
２ パイプ
２ａ 一方のパイプ、パイプ
２ａａ パイプ端面、一方のパイプ端面
２ａｂ 外周面
２ａｃ 内周面
２ａｄ パイプ厚さ部
２ｂ 他方のパイプ、パイプ
２ｂａ パイプ端面、他方のパイプ端面
２ｂｂ 外周面
２ｂｄ 軸芯、他方のパイプの軸芯
３ 位置測定装置
３ａ ワイヤ
３ｂ 中心位置出し機構
３ｃ 旋回台
３ｃａ 旋回角度（θ２）測定手段
３ｄ フック
３ｅ アーム
３ｅａ 軸芯、アームの軸芯
３ｅｂ アーム角度（θ１）測定手段
３ｅｃ 軸芯、アームの旋回軸芯
３ｆ 架台
３ｇ 基板
３ｈ 制御部
３ｉ ワイヤ巻取り部
３ｉａ ワイヤ導出長さ測定手段
４、１４ フック掛止用治具
４ａ、１４ａ 掛止具
４ｂ 位置決め稜
４ｂａ、１４ｂａ 支持部
４ｃ、１４ｂ、１４ｃ 位置決めピン
４ｃａ、１４ｂａ、１４ｃａ 支持部
４ｄ、１４ｄ ボルト
４ｅ、１４ｅ 蝶ボルト
４ｆ、１４ｆ ハンドル
４ｇ、１４ｇ ナット
４ｈ、１４ｈ 円板
５ セットテーブル
５ａ 位置決め機構
５ａａ 一方のクランパ
５ａａａ クランパ固定ねじ
５ａｂ 他方のクランパ
５ａｂａ クランパ固定ねじ
５ａｃ クランパ送りハンドル
５ａｄ 固定ハンドル
５ａｅ 固定ハンドル
５ｂ ボールねじ
５ｃ スライド式ガイド
６ 溶接管
７ 製作図作成手段
７ａ ケーブル
７ｂ モニタ
７ｃ キー
７ｄ 製作図 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pipe end surface measuring apparatus 2 Pipe 2a One pipe, pipe 2aa Pipe end surface, One pipe end surface 2ab Outer peripheral surface 2ac Inner peripheral surface 2ad Pipe thickness part 2b Other pipe, pipe 2ba Pipe end surface, Other pipe end surface 2bb Outer peripheral surface 2bd shaft core, shaft core of the other pipe 3 position measuring device 3a wire 3b center positioning mechanism 3c swivel base 3ca swing angle (θ2) measuring means 3d hook 3e arm 3ea shaft core, arm shaft 3eb arm angle (θ1) Measuring means 3ec Shaft core, arm pivot axis 3f Mounting base 3g Substrate 3h Control unit 3i Wire winding unit 3ia Wire lead length measuring means 4, 14 Hook latching jig 4a, 14a Hook 4b Positioning ridge 4ba, 14ba Support part 4c, 14b, 14c Positioning pin 4ca, 14ba, 14ca Holding part 4d, 14d Bolt 4e, 14e Butterfly bolt 4f, 14f Handle 4g, 14g Nut 4h, 14h Disk 5 Set table 5a Positioning mechanism 5aa One clamper 5aa Clamper fixing screw 5ab Other clamper 5aba Clamper fixing screw 5ac Clamper handle 5ad Fixed handle 5ae Fixed handle 5b Ball screw 5c Sliding guide 6 Welded pipe 7 Production drawing creation means 7a Cable 7b Monitor 7c Key 7d Production drawing

Claims (4)

船舶やプラントなどにおいて、気体や液体の搬送に用いるパイプを接続する溶接管の製作に際し、接続される互いに対向する両パイプ端面（２ａａ、２ｂａ）の相対的空間座標データを取得して溶接管（６）の製作図データを作成するパイプ端面計測装置（１）であって、
前記パイプ端面計測装置（１）は、
開口部が互いに対向する一方のパイプ（２ａ）のパイプ端面（２ａａ）と他方のパイプ（２ｂ）のパイプ端面（２ｂａ）とを被計測対象とし、
前記一方のパイプ（２ａ）のパイプ端面（２ａａ）の複数の位置を先端にフック（３ｄ）を有する巻取り式のワイヤ（３ａ）で長さおよび角度を計測する位置測定装置（３）と、
前記一方のパイプ（２ａ）のパイプ端面（２ａａ）に装着されて、前記フック（３ｄ）が掛止される掛止具（４ａ）を備えたフック掛止用治具（４）と、
前記位置測定装置（３）が載置され前記他方のパイプ（２ｂ）のパイプ端面（２ｂａ）近傍に、前記他方のパイプ（２ｂ）を抱持して固定するセットテーブル（５）と、
を備え、
前記フック掛止用治具（４）は、前記フック（３ｄ）を掛止する前記掛止具（４ａ）を有し、前記一方のパイプ（２ａ）のパイプ厚さ部（２ａｄ）に対し前記一方のパイプ（２ａ）の外周面（２ａｂ）側に設けられた２つの位置決めピン（４ｄ、４ｄ）、および位置決め稜（４ｂ）の何れか一方と、内周面（２ａｃ）側に設けられた位置決めピン（４ｃ）とを備え、前記パイプ端面（２ａａ）側から装着されてパイプ厚さ部（２ａｄ）を挟持し、
前記位置測定装置（３）を前記他方のパイプ（２ｂ）のパイプ端面（２ｂａ）に対向して前記セットテーブル（５）に載置し、前記一方のパイプ端面（２ａａ）に固定された前記フック掛止用治具（４）の掛止具（４ａ）に前記ワイヤ（３ａ）を緊張状態にして前記フック（３ｄ）が掛止され、前記一方のパイプ（２ａ）におけるパイプ端面（２ａａ）の空間的位置を計測することによって前記一方のパイプ（２ａ）のパイプ端面（２ａａ）と前記他方のパイプ（２ｂ）のパイプ端面（２ｂａ）との互いの空間的座標データを取得することを特徴とするパイプ端面計測装置（１）。 When manufacturing a welded pipe for connecting pipes used for conveying gas or liquid in ships or plants, the relative spatial coordinate data of the pipe end faces (2aa, 2ba) facing each other is acquired to obtain a welded pipe ( 6) A pipe end face measuring device (1) for creating production drawing data.
The pipe end surface measuring device (1),
Pipe end surface of one of the pipes open mouth are opposed to each other (2a) and (2aa) pipe end face of the other pipe (2b) and (2ba) and measured object,
A position measuring device (3) for measuring the length and angle of a plurality of positions of the pipe end surface (2aa) of the one pipe (2a) with a winding wire (3a) having a hook (3d) at the tip;
A hook-holding jig (4) provided with a hook (4a) that is attached to the pipe end surface (2aa) of the one pipe (2a) and hooks the hook (3d);
A set table (5) for holding and fixing the other pipe (2b) in the vicinity of the pipe end surface (2ba) of the other pipe (2b) on which the position measuring device (3) is placed;
With
The hook hooking jig (4) includes the hooking tool (4a) for hooking the hook (3d), and the pipe thickness portion (2ad) of the one pipe (2a) is One of the two positioning pins (4d, 4d) and the positioning ridge (4b) provided on the outer peripheral surface (2ab) side of one pipe (2a) and the inner peripheral surface (2ac) side A positioning pin (4c), and is attached from the pipe end surface (2aa) side to sandwich the pipe thickness portion (2ad),
The hook for fixing the position measuring device (3) to the set table (5) facing the pipe end surface (2ba) of the other pipe (2b) and being fixed to the one pipe end surface (2aa) The hook (3d) is hooked with the wire (3a) in a tension state on the hook (4a) of the hooking jig (4), and the pipe end surface (2aa) of the one pipe (2a) is hooked. The spatial coordinate data of the pipe end surface (2aa) of the one pipe (2a) and the pipe end surface (2ba) of the other pipe (2b) are obtained by measuring the spatial position. Pipe end face measuring device (1). 前記セットテーブル（５）は、前記他方のパイプ（２ｂ）の軸芯位置と相対的な位置関係を保持しながら前記他方のパイプ（２ｂ）の外周面（２ｂｂ）をチャックする、左右一対に設けられて互いに近接または離間のいずれかを行う一方のクランパ（５ａａ）と他方のクランパ（５ａｂ）と、前記位置測定装置（３）を載置し固定する位置決め機構（５ａ）と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のパイプ端面計測装置（１）。   The set table (5) is provided in a pair of left and right sides that chuck the outer peripheral surface (2bb) of the other pipe (2b) while maintaining a relative positional relationship with the axial center position of the other pipe (2b). And one clamper (5aa) that performs either proximity or separation to each other, the other clamper (5ab), and a positioning mechanism (5a) for mounting and fixing the position measuring device (3). Pipe end face measuring device (1) according to claim 1, characterized in that it is characterized in that 前記位置決め機構（５ａ）は、前記他方のパイプ（２ｂ）の軸芯（２ｂｄ）を延長した位置と、前記ワイヤ（３ａ）をガイドするアーム（３ｅ）の軸芯（３ｅｃ）と、前記アーム（３ｅ）の旋回軸芯（３ｅｃ）とが交差するように前記位置測定装置（３）を載置しクランプすることを特徴とする請求項２に記載のパイプ端面計測装置（１）。   The positioning mechanism (5a) includes a position where the axis (2bd) of the other pipe (2b) is extended, an axis (3ec) of an arm (3e) for guiding the wire (3a), and the arm ( The pipe end face measuring device (1) according to claim 2, wherein the position measuring device (3) is placed and clamped so as to intersect with the pivot axis (3ec) of 3e). 前記請求項１に係るパイプ端面計測装置（１）を用い、前記一方のパイプ（２ａ）のパイプ端面（２ａａ）と前記他方のパイプ（２ｂ）のパイプ端面（２ｂａ）との互いの空間的座標データを取得するパイプ端面計測方法であって、
前記フック掛止用治具（４）が前記一方のパイプ（２ａ）のパイプ端面（２ａａ）に３〜４個装着され、前記一方のパイプ（２ａ）のパイプ端面（２ａａ）の空間的座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）および前記他方のパイプ（２ｂ）のパイプ端面（２ｂａ）との相対位置が取得されることを特徴とするパイプ端面計測方法。 Using the pipe end face measuring device (1) according to claim 1, the spatial coordinates of the pipe end face (2aa) of the one pipe (2a) and the pipe end face (2ba) of the other pipe (2b). A pipe end face measuring method for acquiring data,
Three to four hook hooking jigs (4) are mounted on the pipe end surface (2aa) of the one pipe (2a), and the spatial coordinates of the pipe end surface (2aa) of the one pipe (2a) ( X, Y, Z) and the relative position with respect to the pipe end surface (2ba) of said other pipe (2b) are acquired, The pipe end surface measuring method characterized by the above-mentioned.
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