(57)【要約】【課題】ねじ加工が施された管端部のねじ要素をオンライン（ねじ加工ライン）で自動的に精度良く測定する方法を提供する。【解決手段】本発明は、順次搬送される管Ｐの端部にねじ加工が施されるねじ加工ライン１００上で、ねじ加工後の管端部のねじ要素を自動的に測定する方法であって、ねじ加工後の管端部をねじ洗浄装置３０で洗浄する洗浄工程と、前記洗浄された管端部をねじ乾燥装置４０で乾燥させる乾燥工程と、前記乾燥後の管端部のねじ要素を自動ねじ要素測定装置５０で測定する測定工程とを含み、少なくとも前記測定工程においては、管端部が清浄雰囲気下におかれることを特徴とする。
2013038485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
順次搬送される管の端部にねじ加工が施されるねじ加工ライン上で、ねじ加工後の管端部のねじ要素を自動的に測定する方法であって、
ねじ加工後の管端部を洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄された管端部を乾燥させる乾燥工程と、
前記乾燥後の管端部のねじ要素を測定する測定工程とを含み、
少なくとも前記測定工程においては、管端部が清浄雰囲気下におかれることを特徴とする管端部のねじ要素測定方法。
【請求項２】
少なくとも前記乾燥工程から前記測定工程までの間において、前記ねじ加工後の管端部が清浄雰囲気下におかれることを特徴とする請求項１に記載の管端部のねじ要素測定方法。
【請求項３】
順次搬送される管の端部にねじ加工が施されるねじ加工ライン上で、ねじ加工後の管端部のねじ要素を自動的に測定する方法であって、
ねじ加工後の管端部に粒状のドライアイスを圧縮空気と共に噴出して該管端部を洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄後の管端部のねじ要素を測定する測定工程とを含み、
少なくとも前記測定工程においては、管端部が清浄雰囲気下におかれることを特徴とする管端部のねじ要素測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油井管など、ねじ加工が施された管端部のねじ要素をオンラインで自動的に精度良く測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、油井管等は、管端部に加工されたねじを用いて管端部同士を継ぐことで使用されてきた。このねじは、油井の深化や腐食環境性に対する要請に伴い、ねじ形状等において種々の改善がなされてきている（例えば、非特許文献１参照）。このようなねじは、場合によっては、長さにして数十ｍ、重さにして数百ｋｇ重に及ぶ管の端部に形成され、且つ、複雑・高精度なねじ形状を有する。そして、このねじに関して、ねじ要素と称される品質管理項目が定められており、このねじ要素の測定値が所定の公差内にあるか否かが検査されている。ねじ要素としては、例えば、ねじ部外径、シール部外径、平行部外径、ねじ溝径、ねじ山高さ、ねじ溝深さ、ねじテーパ、シールテーパ等を列挙することができる。【０００３】
従来、上記のような品質管理項目であるねじ要素は、オンライン（ねじ加工ライン）では専用の測定器具を用いて手動で測定されていたが、省力やヒューマンエラー抑制、測定の高速化及び高精度化の観点から、より高精度な自動測定技術の開発が試行されてきた。
具体的には、ねじ要素を自動測定する技術として、光源からの平行光をねじ溝に対して略平行に照射し、管軸に対して前記光源とは反対側に漏れ出た光を検出する光学式センサを有し、当該光学式センサの検出結果に基づいてねじ要素を測定する自動測定装置が公知である（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】小笠原昌雄、「最近の油井管継手」鐵と鋼：日本鐵鋼協會々誌、１９９３年５月１日、Ｖｏｌ．７９、Ｎｏ．５、ｐｐ．Ｎ３５２−Ｎ３５５
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特許第３５５２４４０号公報
【特許文献２】日本国特開昭６３−２１２８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２に記載のようなねじ要素の自動測定装置をオンライン（ねじ加工ライン）で適用するには、環境面での問題があった。
具体的に説明すれば、管端部にねじ加工を施す際には、一般的に、管端部に潤滑剤（水及び防錆剤）を散布しながら、旋盤を用いて管端部をねじ切削するが、この潤滑剤がねじ切削後の管端部に残存して、ねじ要素の測定精度の劣化を招く場合がある。また、切削後にかえり取りを行う場合には、ねじ切削時と同様に潤滑剤が残存する他、かえり取りによって管端部に付着した切削屑により、ねじ要素の測定精度の劣化を招くこともある。【０００７】
このため、ねじ要素の自動測定装置をオンラインで適用し、全数測定を行うことは、実際には困難である。従って、従来は、適宜のタイミングで管をねじ加工ラインから抜き取り、環境条件の良い試験室で潤滑剤や切削屑を取り除いた後に自動測定を行っている。【０００８】
本発明は、斯かる従来技術の問題を解決するためになされたものであり、ねじ加工が施された管端部のねじ要素をオンライン（ねじ加工ライン）で自動的に精度良く測定する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は、順次搬送される管の端部にねじ加工が施されるねじ加工ライン上で、ねじ加工後の管端部のねじ要素を自動的に測定する方法であって、ねじ加工後の管端部を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄された管端部を乾燥させる乾燥工程と、前記乾燥後の管端部のねじ要素を測定する測定工程とを含み、少なくとも前記測定工程においては、管端部が清浄雰囲気下におかれることを特徴とする管端部のねじ要素測定方法を提供する。【００１０】
本発明は、ねじ加工後の管端部を洗浄する洗浄工程を含むため、ねじ要素の測定精度劣化の要因となり得る、ねじ切削やかえり取りの際に管端部に残存する潤滑剤や、かえり取りによって管端部に付着した切削屑が洗浄されることが期待できる。洗浄工程における管端部の洗浄には、例えば、有機溶剤が使用される。
また、本発明は、洗浄された管端部を乾燥させる乾燥工程を含むため、洗浄工程で管端部に残存するおそれのある有機溶剤等が乾燥し、有機溶剤等によるねじ要素の測定精度の劣化を招くことを防止可能である。
さらに、本発明は、清浄雰囲気下におかれた管端部のねじ要素を測定する測定工程を含むため、精度良く、ねじ要素を測定することが可能である。測定工程におけるねじ要素の測定には、例えば、特許文献１、２に記載のような光学式の自動測定装置が用いられる。
以上のように、本発明によれば、ねじ加工が施された管端部のねじ要素をオンライン（ねじ加工ライン）で自動的に精度良く測定することが可能である。【００１１】
好ましくは、本発明において、少なくとも前記乾燥工程から前記測定工程までの間において、前記ねじ加工後の管端部が清浄雰囲気下におかれる。【００１２】
前記洗浄工程において管端部に残存する潤滑剤や管端部に付着した切削屑が洗浄され、前記乾燥工程において管端部が乾燥した後に、管端部がねじ加工ラインの雰囲気に晒されると、ねじ加工ラインの雰囲気中に存在するパーティクルが管端部に付着して、ねじ要素の測定精度の劣化を招くおそれがある。
しかしながら、前記好ましい方法によれば、少なくとも乾燥工程から測定工程までの間において、管端部が清浄雰囲気下におかれるため、ねじ加工ラインの雰囲気中に存在するパーティクルが管端部に付着してねじ要素の測定精度の劣化を招くおそれが低減し、より一層精度良くねじ要素を測定することが可能である。【００１３】
また、前記課題を解決するため、本発明は、順次搬送される管の端部にねじ加工が施されるねじ加工ライン上で、ねじ加工後の管端部のねじ要素を自動的に測定する方法であって、ねじ加工後の管端部に粒状のドライアイスを圧縮空気と共に噴出して該管端部を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄後の管端部のねじ要素を測定する測定工程とを含み、少なくとも前記測定工程においては、管端部が清浄雰囲気下におかれることを特徴とする管端部のねじ要素測定方法としても提供される。【００１４】
本発明も、ねじ加工後の管端部を洗浄する洗浄工程を含むため、ねじ要素の測定精度劣化の要因となり得る、ねじ切削やかえり取りの際に管端部に残存する潤滑剤や、かえり取りによって管端部に付着した切削屑が洗浄されることが期待できる。
そして、本発明の洗浄工程では、粒状のドライアイスを圧縮空気と共に噴出してねじ加工後の管端部を洗浄するため、洗浄に供されたドライアイスは自然に気化することになる。このため、洗浄された管端部を乾燥させる乾燥工程が不要になるという利点がある。
さらに、本発明は、清浄雰囲気下におかれた管端部のねじ要素を測定する測定工程を含むため、精度良く、ねじ要素を測定することが可能である。測定工程におけるねじ要素の測定には、例えば、特許文献１、２に記載のような光学式の自動測定装置が用いられる。
以上のように、本発明によれば、ねじ加工が施された管端部のねじ要素をオンライン（ねじ加工ライン）で自動的に精度良く測定することが可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る管端部のねじ要素測定方法によれば、ねじ加工が施された管端部のねじ要素をオンライン（ねじ加工ライン）で自動的に精度良く測定可能である。このため、オンラインでの全数測定も可能となることが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る管端部のねじ要素測定方法を実施するねじ加工ラインの概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示すねじ洗浄装置の一例を概略的に示す模式図である。
【図３】図３は、図１に示すねじ乾燥装置の一例を概略的に示す模式図である。
【図４】図４は、ねじ加工ラインの雰囲気中に存在するパーティクルの影響を評価する試験の結果を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態に係る管端部のねじ要素測定方法を実施するねじ加工ラインの概略構成を示す模式図である。
【図６】図６は、図５に示す清浄維持装置の一例を概略的に示す模式図である。
【図７】図７は、図６に示す清浄維持装置の変形例を概略的に示す模式図である。
【図８】図８は、本発明の第３実施形態に係る管端部のねじ要素測定方法を実施するためのねじ洗浄装置の一例を概略的に示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る管端部のねじ要素測定方法を実施するねじ加工ラインの概略構成を示す模式図である。
図１に示すように、ねじ加工ライン１００では、所定の搬送装置（図示せず）によって、順次搬送される管Ｐの端部にねじ加工が施される。
具体的には、まず管Ｐがねじ切削用旋盤１０の設置位置に向けて管軸方向に搬入される。そして、管Ｐの端部に潤滑剤（水及び防錆剤）を散布しながら、ねじ切削用旋盤１０によって管Ｐの端部がねじ切削される。管端部のねじ切削を終えた管Ｐは、ねじ切削用旋盤１０から管軸方向に搬出され、かえり取り装置２０の設置位置に対向する位置まで横送りされる。
次に、かえり取り装置２０が管Ｐの端部に向けて管軸方向に前進する。そして、かえり取り装置２０によって管Ｐの端部のかえり取りが実施される。かえり取り装置２０としては、例えば、ねじ切削用旋盤１０と同様の旋盤が用いられる。つまり、管Ｐの端部に潤滑剤（水及び防錆剤）を散布しながら、かえり取り装置２０によって管Ｐの端部のねじに生じたかえりが除去される。かえり取り装置２０は、管Ｐの端部のかえり取りを終えた後、元の位置に後退する。
【００１９】
以上のようにして、端部にねじ加工が施された管Ｐは、ねじ洗浄装置３０の設置位置に対向する位置まで横送りされ、ねじ加工後の管端部を洗浄する洗浄工程が実行される。具体的には、ねじ洗浄装置３０が管Ｐの端部に向けて管軸方向に前進し、有機溶剤による洗浄が行われる。
【００２０】
図２は、本実施形態の洗浄工程で用いることのできるねじ洗浄装置３０の一例を概略的に示す模式図である。図２（ａ）は部分的に透視（筐体３１の内部を透視）した正面図を、図２（ｂ）は平面図を示す。ただし、図２（ｂ）では、筐体３１及びノズル３２の図示を省略している。
図２に示すように、本実施形態のねじ洗浄装置３０は、管Ｐの上方に位置決めされた筐体３１と、筐体３１に内蔵されたノズル３２と、管Ｐの下方に位置決めされ、軸３３Ａ周りに回転可能な洗浄ブラシ３３とを備えている。筐体３１、ノズル３２及び洗浄ブラシ３３は、ノズル３２がねじ加工が施された管Ｐの端部の直上に位置し、洗浄ブラシ３３がねじ加工が施された管Ｐの端部の直下に位置するまで、一体として管Ｐの端部に向けて管Ｐの軸方向に前進する。そして、前進動作を終えた後、ノズル３２から洗浄液としての有機溶剤Ｓを噴出する。ノズル３２から噴出した有機溶剤Ｓは、筐体３１下面の開口部を介して、管Ｐの端部に散布される。この際、管ＰをターニングローラＲによって周方向に回転させると共に、洗浄ブラシ３３も軸３３Ａ周りに回転させて、洗浄ブラシ３３で管Ｐの端部を擦る。以上の動作により、管Ｐの端部全周が洗浄され、ねじ切削やかえり取りの際に管端部に残存する潤滑剤や、かえり取りによって管端部に付着した切削屑が除去されることが期待できる。
ねじ洗浄装置３０は、管Ｐの端部の洗浄を終えた後、元の位置に後退する。
【００２１】
次に、図１に示すように、端部が洗浄された管Ｐは、ねじ乾燥装置４０の設置位置に対向する位置まで横送りされ、洗浄された管端部を乾燥させる乾燥工程が実行される。具体的には、ねじ乾燥装置４０が管Ｐの端部に向けて管軸方向に前進し、エアーによる乾燥が行われる。
【００２２】
図３は、本実施形態の乾燥工程で用いることのできるねじ乾燥装置４０の一例を概略的に示す模式図である。図３（ａ）は正面図を、図３（ｂ）は斜視図を示す。ただし、図３（ｂ）では、ノズル４２の図示を省略している。
図３に示すように、本実施形態のねじ乾燥装置４０は、管Ｐの外径よりも内径の大きな環状部材４１と、環状部材４１に取り付けられた複数のノズル４２を備えている。環状部材４１及びノズル４２は、これらがねじ加工が施された管Ｐの端部を囲繞する位置まで、一体として管Ｐの端部に向けて前進する。そして、前進動作を終えた後、ノズル４２から管Ｐの端部に向けてエアーＡを噴出する。以上の動作により、前述した洗浄工程で管Ｐの端部に残存するおそれのある有機溶剤Ｓを乾燥させ得ることが期待できる。
ねじ乾燥装置４０は、管Ｐの端部の乾燥を終えた後、元の位置に後退する。
【００２３】
最後に、図１に示すように、端部が乾燥した管Ｐは、自動ねじ要素測定装置５０の設置位置に対向する位置まで横送りされ、清浄雰囲気下で乾燥後の管端部のねじ要素を測定する測定工程が実行される。具体的には、管Ｐの端部が、清浄雰囲気下におかれた自動ねじ要素測定装置５０の設置位置に向けて管軸方向に搬入される。より具体的には、自動ねじ要素測定装置５０は正圧状態の清浄エアーで満たされた測定室内に設置されており、管Ｐの端部が、この測定室に設けられた開口部から測定室内に搬入され、自動ねじ要素測定装置５０でねじ要素が測定される。自動ねじ要素測定装置５０としては、例えば、特許文献１、２に記載のような光学式の自動測定装置を用いることが可能である。ねじ要素の測定を終えた管Ｐは、前記測定室の開口部を介して、前記測定室の外部に搬出された後、横送りされる。
【００２４】
以上に説明した本実施形態に係る管端部のねじ要素測定方法は、ねじ加工（ねじ切削及びかえり取り）後の管端部を洗浄する洗浄工程を含むため、ねじ要素の測定精度劣化の要因となり得る、ねじ切削やかえり取りの際に管端部に残存する潤滑剤や、かえり取りによって管端部に付着した切削屑が洗浄されることが期待できる。
また、本実施形態に係る管端部のねじ要素測定方法は、洗浄された管端部を乾燥させる乾燥工程を含むため、洗浄工程で管端部に残存するおそれのある有機溶剤Ｓが乾燥し、有機溶剤Ｓによるねじ要素の測定精度の劣化を招くことを防止可能である。
さらに、本実施形態に係る管端部のねじ要素測定方法は、清浄雰囲気下におかれた管端部のねじ要素を測定する測定工程を含むため、精度良く、ねじ要素を測定することが可能である。
【００２５】
なお、本実施形態では、かえり取り装置２０、ねじ洗浄装置３０及びねじ乾燥装置４０が、管Ｐの端部に向けて管軸方向に前進し、管Ｐの端部のかえり取り、洗浄及び乾燥を終えた後、元の位置に後退する態様について説明した。しかしながら、本発明は、このような態様に限るものではなく、管Ｐが各装置２０〜４０の設置位置に向けて管軸方向に搬入され、管Ｐの端部のかえり取り、洗浄及び乾燥を終えた後、管Ｐが各装置２０〜４０から管軸方向に搬出される態様とすることも可能である。
【００２６】
＜第２実施形態＞
前述した第１実施形態では、ねじ乾燥装置４０による乾燥工程で管Ｐの端部が乾燥した後、自動ねじ要素測定装置５０による測定工程で管Ｐの端部のねじ要素が測定されるまでの間、管Ｐの端部は、ねじ加工ライン１００の雰囲気に晒されることになる。このため、管Ｐの端部のねじ要素が測定される前に、ねじ加工ライン１００の雰囲気中に存在するパーティクルが管Ｐの端部に付着して、ねじ要素の測定精度の劣化を招くおそれがある。
【００２７】
そこで、本発明者らは、ねじ加工ライン１００の雰囲気中に存在するパーティクルの影響を評価する試験を行った。
まず、本発明者らは、ねじ加工ライン１００において２日間に亘り、パーティクルカウンタを用いて、パーティクル径０．３μｍ、０．５μｍ及び１μｍのパーティクル密度（単位体積当たりのパーティクル個数）を測定した。パーティクル密度の測定には、市販のパーティクルカウンタを用いた。
図４（ａ）は、測定したパーティクル密度の評価時間内における平均値を示すグラフである。図４（ｂ）は、測定したパーティクル密度の評価時間内における最大値を示すグラフである。本発明者らは、図４（ａ）、（ｂ）に示すパーティクル径０．３μｍ、０．５μｍ及び１μｍのパーティクル密度の測定値を外挿し（図４（ａ）、（ｂ）に示す破線が外挿結果）、パーティクル径５μｍ及び１０μｍのパーティクル密度を推定した。
【００２８】
次に、本発明者らは、ねじ加工ライン１００の雰囲気に晒された状態で搬送される管Ｐのねじ部の搬送距離（５ｍと仮定）と、ねじ部外径及びねじ部長さとから、ねじ部が上記の搬送中に通過する領域の体積を算出した。そして、この算出した体積中に存在するパーティクルが管Ｐのねじ部全体に均等に付着すると仮定した。具体的には、前述のようにして測定したパーティクル径１μｍのパーティクル密度と、上記の算出した体積とを乗算し、管Ｐのねじ部全体に付着するパーティクル径１μｍのパーティクルの個数を算出した。また、前述のようにして推定したパーティクル径５μｍ及び１０μｍのパーティクル密度と、上記の算出した体積とを乗算し、管Ｐのねじ部全体に付着するパーティクル径５μｍ及び１０μｍのパーティクルの個数を算出した。
【００２９】
さらに、本発明者らは、ねじ要素測定装置として、光源と受光手段とを備えた光学式の測定装置を用いる場合を想定し、受光手段の焦点深度を０．２ｍｍ、受光手段の撮像視野を５ｍｍ×５ｍｍと仮定した。そして、管Ｐのねじ部全体に付着するパーティクルのうち、上記の評価領域（５ｍｍ×５ｍｍ×０．２ｍｍ）に付着するパーティクルの個数を算出した。
【００３０】
図４（ｃ）は、上記のようにして算出した、評価領域に付着するパーティクルの個数を示す図である。図４（ｃ）では、管Ｐの外径が１７８ｍｍの場合と６０ｍｍの場合の双方について、評価領域に付着するパーティクルの個数を示している。
図４（ｃ）から分かるように、パーティクル径５μｍのパーティクルは、多い場合には７〜８％程度の確率で、管Ｐのねじ部の評価領域に付着する（換言すれば、１００本の管Ｐのうち、７〜８本の管Ｐのねじ部の評価領域に付着する）ことになる。また、パーティクル径１０μｍのパーティクルでも、多い場合には３％程度の確率で、管Ｐのねじ部の評価領域に付着することになる。さらに、パーティクル径１μｍのパーティクルは、通常でも１５％程度の確率で、多い場合には７０％程度の確率で、管Ｐのねじ部の評価領域に付着することになる。
ねじ要素の要求測定精度が５μｍ程度であり、管Ｐの全数を精度良く測定しようとすれば、上記のようなパーティクルの影響は無視できないことになる。
【００３１】
このため、少なくとも乾燥工程（洗浄された管端部を乾燥させる工程）から測定工程（管端部のねじ要素を測定する工程）までの間において、ねじ加工後の管端部が清浄雰囲気下におかれることが望ましい。本発明の第２実施形態では、この点を考慮している。
【００３２】
以下、本発明の第２実施形態について、前述した第１実施形態と異なる点を主として説明し、第１実施形態と同じ点については説明を適宜省略する。
図５は、本発明の第２実施形態に係る管端部のねじ要素測定方法を実施するねじ加工ラインの概略構成を示す模式図である。
図５に示すように、本実施形態のねじ加工ライン１００Ａでも、所定の搬送装置（図示せず）によって、順次搬送される管Ｐの端部にねじ加工（ねじ切削及びかえり取り）が施される。第１実施形態と同様に、ねじ切削にはねじ切削用旋盤１０が用いられ、かえり取りにはかえり取り装置２０が用いられる。
【００３３】
端部にねじ加工が施された管Ｐは、第１実施形態と同様に、ねじ洗浄装置３０の設置位置に対向する位置まで横送りされ、ねじ加工後の管端部を洗浄する洗浄工程が実行される。具体的には、ねじ洗浄装置３０が管Ｐの端部に向けて管軸方向に前進し、有機溶剤による洗浄が行われる。ねじ洗浄装置３０は、管Ｐの端部の洗浄を終えた後、元の位置に後退する。
【００３４】
次に、図５に示すように、端部が洗浄された管Ｐは、洗浄維持装置６０の設置位置に対向する位置まで横送りされ、洗浄された管端部を乾燥させる乾燥工程が実行される。具体的には、まず管Ｐの端部が清浄維持装置６０内に搬入される。そして、管Ｐの端部が清浄維持装置６０内に位置する状態で、管Ｐが横送りされ、この間に清浄維持装置６０内の清浄エアーによって管Ｐの端部が乾燥する。
【００３５】
図６は、本実施形態で用いることのできる清浄維持装置６０の一例を概略的に示す模式図である。図６（ａ）は斜視図を、図６（ｂ）は側面視断面図を示す。
本実施形態の清浄維持装置６０は、本件出願人が提案している特開２００３−２４８１５８号公報に記載の「清浄空間形成装置」の技術思想を適用したものである。
具体的には、図６に示すように、本実施形態の清浄維持装置６０は、第１室６１と、第２室６２と、第１室６１と第２室６２とを仕切るメッシュフィルタ（例えば、メッシュの大きさは５μｍ以下とされる）６３とを備えている。管Ｐが搬入される側の第２室６２の壁面は開口している。また、自動ねじ要素測定装置５０が設置された測定室５１に対向する側の第２室６２の壁面の一部（管Ｐが測定室５１内に搬入される箇所）も開口しており、測定室５１と連通している。
【００３６】
清浄維持装置６０の第１室６１内には、配管６５を介して、エアーフィルタや加圧装置を具備するエアー供給源６４から正圧状態の清浄エアーが供給される。第１室６１内に供給された清浄エアーは、メッシュフィルタ６３を通過する過程でメッシュの大きさに応じたパーティクルが除去され、第２室６２内に供給される。第２室６２内に供給された清浄エアーは、第２室６２の開口部を介して外部に流出する。  
以上の構成を有する清浄維持装置６０により、管Ｐが横送りされる過程において、管Ｐの端部が清浄雰囲気下におかれると同時に、管Ｐの端部を乾燥させることができる。
【００３７】
最後に、管Ｐの端部が、正圧状態の清浄エアーで満たされた測定室５１内に搬入され、測定室５１内に設置された自動ねじ要素測定装置５０でねじ要素が測定される。ねじ要素の測定を終えた管Ｐは、測定室５１及び第２室６２の開口部を介して、第２室６２内に搬出され、更に第２室６２の開口部を介して、第２室６２の外部に搬出された後、横送りされる。
【００３８】
以上に説明した本実施形態に係る管端部のねじ要素測定方法によれば、乾燥工程から測定工程までの間において、管Ｐの端部が清浄雰囲気下におかれる。このため、本実施形態に係る方法では、前述した第１実施形態に係る方法の利点に加えて、ねじ加工ライン１００Ａの雰囲気中に存在するパーティクルが管端部に付着してねじ要素の測定精度の劣化を招くおそれが低減し、より一層精度良くねじ要素を測定することが可能である。
【００３９】
なお、本実施形態では、洗浄維持装置６０内の清浄エアーで管端部を乾燥させる態様について説明したが、本発明はこのような態様に限るものではない。例えば、清浄維持装置６０内に、第１実施形態で説明したねじ乾燥装置４０を設置し、この乾燥装置４０で管端部を乾燥させる態様とすることも可能である。
【００４０】
また、本実施形態では、乾燥工程から測定工程までの間において、管Ｐの端部が清浄雰囲気下におかれる態様について説明したが、本発明はこのような態様に限るものではない。例えば、図７に示すような清浄維持装置６０Ａを用いて、清浄工程から測定工程までの間において、管Ｐの端部が清浄雰囲気下におかれる態様とすることも可能である。
【００４１】
具体的に説明すれば、図７に示す清浄維持装置６０Ａは、第２室６２内に、第１実施形態で説明したねじ洗浄装置３０及びねじ乾燥装置４０が設置されている。また、ねじ洗浄装置３０を用いて洗浄工程を実行する第２室６２内のスペース（ねじ洗浄スペース）と、ねじ乾燥装置４０を用いて乾燥工程を実行する第２室６２内のスペース（ねじ乾燥スペース）とが、開閉自在のシャッター６６Ａで仕切られている。また、ねじ乾燥スペースと、第２室６２内のその他のスペースとが、開閉自在のシャッター６６Ｂで仕切られている。ねじ洗浄スペースには、配管６５Ｄを介して清浄エアーが供給され、ねじ乾燥スペースには、配管６５Ｃを介して清浄エアーが供給され、第２室６２内のその他のスペースには、配管６５Ａ、６５Ｂを介して清浄エアーが供給される。
清浄維持装置６０Ａのその他の構成は、前述した清浄維持装置６０と同様である。
【００４２】
以上の構成を有する清浄維持装置６０Ａで洗浄工程を実行する際には、ねじ洗浄スペースに管Ｐの端部が搬入されると共に、ねじ洗浄装置３０が管Ｐの端部に向けて第２室６２内を前進し、有機溶剤による洗浄が行われる。この洗浄工程を実行する際には、シャッター６６Ａが閉じられ、隣接するねじ乾燥スペースへの有機溶媒Ｓ等の飛散が防止される。ねじ洗浄装置３０は、管Ｐの端部の洗浄を終えた後、元の位置に後退する。次に、シャッター６６Ａが開き、管Ｐは、管端部が第２室６２内に位置する状態で、ねじ乾燥スペースまで横送りされる。
【００４３】
乾燥工程を実行する際には、ねじ乾燥装置４０が管Ｐの端部に向けて第２室６２内を前進し、エアーによる乾燥が行われる。この乾燥工程を実行する際には、シャッター６６Ｂが閉じられ、隣接するスペースへの有機溶媒Ｓ等の飛散が防止される。ねじ乾燥装置４０は、管Ｐの端部の乾燥を終えた後、元の位置に後退する。次に、シャッター６６Ｂが開き、管Ｐは、管端部が第２室６２内に位置する状態で、隣接するスペースまで横送りされる。
以降の動作は、前述した清浄維持装置６０を用いる場合と同様であるため、説明を省略する。
【００４４】
以上に説明した清浄維持装置６０Ａを用いた方法によれば、洗浄工程から測定工程までの間において、管Ｐの端部が清浄雰囲気下におかれるため、ねじ加工ライン１００Ａの雰囲気中に存在するパーティクルが管端部に付着してねじ要素の測定精度の劣化を招くおそれがより一層低減されることが期待できる。
【００４５】
なお、以上に説明した清浄維持装置６０Ａを用いた方法では、ねじ乾燥装置４０を用いて管端部を乾燥させる態様について説明したが、清浄維持装置６０の場合と同様に、ねじ乾燥装置４０を設置せずに、清浄維持装置６０Ａ内の清浄エアーで管端部を乾燥させる態様にすることも可能である。
【００４６】
＜第３実施形態＞
前述した第１実施形態及び第２実施形態では、洗浄された管Ｐの端部を乾燥させる乾燥工程が含まれている。しかしながら、本実施形態では、洗浄工程において粒状のドライアイスを圧縮空気と共に噴出して管端部を洗浄するため、乾燥工程が不要であるという点が第１実施形態及び第２実施形態と異なる。
【００４７】
図８は、本発明の第３実施形態に係る管端部のねじ要素測定方法を実施するためのねじ洗浄装置の一例を概略的に示す模式図である。図８（ａ）は正面図を、図８（ｂ）は平面図を、図８（ｃ）は管端部の管軸方向に平行な拡大断面図を示す。図８に示すように、本実施形態のねじ洗浄装置３０Ａは、管Ｐの上方に位置決めされたノズル３４を備えている。ノズル３４は、ノズル３４がねじ加工が施された管Ｐの端部の上方に位置するまで、管Ｐの端部に向けて管Ｐの軸方向に前進する。そして、前進動作を終えた後、供給源（図示せず）からノズル３４に対して粒状のドライアイスＤと圧縮空気が供給され、ノズル３４から管Ｐの端部に向けて粒状のドライアイスＤを圧縮空気と共に噴出する。ノズル３４から噴出されたドライアイスＤは、管Ｐの軸方向に沿った線状に散布される。この際、管ＰをターニングローラＲによって周方向に回転させる。また、必要に応じ、ノズル３４を管Ｐの軸方向に移動させる。以上の動作により、管Ｐの端部全周が洗浄され、ねじ切削やかえり取りの際に管端部に残存する潤滑剤や、かえり取りによって管端部に付着した切削屑が除去されることが期待できる。
本発明者らが、鉛直方向（図８（ａ）に示すＶの方向）に対するドライアイスＤの噴出角度（図８（ａ）に示す角度θ）を約４５°、ノズル３４と管Ｐとの距離を約５０ｍｍ、洗浄幅（線状に散布されたドライアイスＤの幅）を約４０ｍｍ、洗浄長さ（線状に散布されたドライアイスＤの長さ）を約２００ｍｍ、噴出圧を約０．３５ＭＰａ、管Ｐの回転速度を約１０ｒｐｍとした条件で、管Ｐを１回転させて洗浄を行ったところ、ねじ切削やかえり取りの際に管端部に残存する潤滑剤や、かえり取りによって管端部に付着した切削屑が十分に除去されることを確認できた。
【００４８】
ここで、管端部を洗浄する際の管Ｐの回転速度は、５ｒｐｍ〜２３ｒｐｍ程度に設定することが好ましい。これは、回転速度が５ｒｐｍ未満であれば、管Ｐの端部の同一箇所に過度にドライアイスＤが散布されることになり、結露が生じ易い（乾燥工程が不要であるという本実施形態の利点が損なわれる）からである。一方、回転速度が２３ｒｐｍを超えれば、ねじ切削やかえり取りの際に管Ｐの端部に残存する潤滑剤や、かえり取りによって管Ｐの端部に付着した切削屑を十分には洗浄できないおそれがあるからである。
【００４９】
また、洗浄による結露の発生を防止するには、洗浄の際の管Ｐの回転回数に上限を設けることが好ましい。回転回数が過度に大きいと、管Ｐの端部の同一箇所に過度にドライアイスＤが散布されることになるからである。この上限値は、管Ｐの回転速度に応じて変化し、回転速度が５ｒｐｍのときには１回転以下、回転速度が２３ｒｐｍのときには５回転以下とすることが好ましい。本発明者らが、前述した条件（噴出角度θ：約４５°、ノズル３４と管Ｐとの距離：約５０ｍｍ、洗浄幅：約４０ｍｍ、洗浄長さ：約２００ｍｍ、噴出圧：約０．３５ＭＰａ、管Ｐの回転速度：約１０ｒｐｍ）で洗浄を行ったところ、管Ｐを３回転させると結露が生じる（２回転以下なら結露が生じない）ことを確認できた。
【００５０】
さらに、管Ｐの端部に加工されたねじ部のフランク面を効果的に洗浄するには、フランク面の傾斜角度に応じてノズル３４を傾斜させることが好ましい。
管Ｐが油井管等である場合のねじ部は、図８（ｃ）に示すように、ねじ山とねじ溝との間に位置するフランク面Ｆ１、Ｆ２の双方が、ねじ山からねじ溝に向かうに従って管端側に傾斜している場合が多い。換言すれば、両フランク面Ｆ１、Ｆ２のうち、管端側のフランク面Ｆ２が、ねじ山からねじ溝に向かうに従ってねじ山から離れるように傾斜している一方、管中央側のフランク面Ｆ１が、ねじ山からねじ溝に向かうに従ってねじ山中央に近づくように傾斜していることが多い。そして、フランク面Ｆ１の傾斜角度（ねじ軸に垂直な方向Ｎに対する傾斜角度）をβ、フランク面Ｆ２の傾斜角度（ねじ軸に垂直な方向Ｎに対する傾斜角度）をγとすると、β＜γとなっている場合が多い。
このとき、ノズル３４のねじ軸方向（管軸方向）についての傾斜角度（ねじ軸に垂直な方向Ｎに対して、ノズル３４からのドライアイスＤの噴出方向（噴出方向の中心Ｃ）が成す角度）αは、両フランク面Ｆ１、Ｆ２を洗浄できるように、β＜α＜γの条件を満足するように設定することが好ましい。例えば、β＝３°、γ＝１０°の場合には、３°＜α＜１０°となるように、ノズル３４の傾斜角度αを設定することが好ましい。また、β、γの値は、管Ｐの用途等に応じて種々の値を取り得るため、ノズル３４の傾斜角度αの値は固定ではなく、可変とすることが好ましい。すなわち、ノズル３４を管Ｐのねじ軸方向（管軸方向）に対し傾動自在に設置することが好ましい。
【００５１】
前述のように、本実施形態では、洗浄工程において粒状のドライアイスＤを圧縮空気と共に噴出して管端部を洗浄するため、乾燥工程が不要であるという点が第１実施形態及び第２実施形態と異なるが、その他の構成については、第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成を適宜適用可能であるため、ここではその説明を省略する。
【符号の説明】
【００５２】
１０・・・ねじ切削用旋盤
２０・・・かえり取り装置
３０・・・ねじ洗浄装置
４０・・・ねじ乾燥装置
５０・・・自動ねじ要素測定装置
１００・・・ねじ加工ライン
Ｐ・・・管
【図１】
2013038485.tif 000003
【図５】
2013038485.tif 000004
【図６】
2013038485.tif 000005
【図７】
2013038485.tif 000006
【図８】
2013038485.tif 000007
【図２】
2013038485.tif 000008
【図３】
2013038485.tif 000009
【図４】
2013038485.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成24年1月5日(2012.1.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
順次搬送される管の端部にねじ加工が施されるねじ加工ライン上で、ねじ加工後の管端部のねじ要素を自動的に測定する方法であって、
ねじ加工後の管端部を洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄された管端部を乾燥させる乾燥工程と、
前記乾燥後の管端部のねじ要素を測定する測定工程とを含み、
少なくとも前記測定工程においては、管端部が正圧状態の清浄エアーで満たされた測定室内におかれることを特徴とする管端部のねじ要素測定方法。
【請求項２】
順次搬送される管の端部にねじ加工が施されるねじ加工ライン上で、ねじ加工後の管端部のねじ要素を自動的に測定する方法であって、
ねじ加工後の管端部を洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄された管端部を乾燥させる乾燥工程と、
前記乾燥後の管端部のねじ要素を測定する測定工程とを含み、
少なくとも前記乾燥工程から前記測定工程までの間において、前記ねじ加工後の管端部が清浄雰囲気下におかれることを特徴とする管端部のねじ要素測定方法。
【請求項３】
順次搬送される管の端部にねじ加工が施されるねじ加工ライン上で、ねじ加工後の管端部のねじ要素を自動的に測定する方法であって、
ねじ加工後の管端部に粒状のドライアイスを圧縮空気と共に噴出して該管端部を洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄後の管端部のねじ要素を測定する測定工程とを含み、
少なくとも前記測定工程においては、管端部が正圧状態の清浄エアーで満たされた測定室内におかれることを特徴とする管端部のねじ要素測定方法。
【請求項４】
前記洗浄工程において、前記管を５ｒｐｍ〜２３ｒｐｍの回転速度で回転させながら、前記ドライアイスを前記管の軸方向に沿った線状に散布することを特徴とする請求項３に記載の管端部のねじ要素測定方法。
【請求項５】
前記管のねじ部のフランク面が、ねじ山からねじ溝に向かうに従って管端側に傾斜している形状であって、
前記管のねじ軸方向に垂直な方向に対して、前記ドライアイスの噴出方向の中心が成す角度をαとし、前記ねじ山より管中央側のフランク面が成す角度をβとし、前記ねじ山より管端側のフランク面が成す角度をγとしたとき、前記洗浄工程において、前記ドライアイスの噴出方向がβ＜α＜γの条件を満足することを特徴とする請求項３又は４に記載の管端部のねじ要素測定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は、順次搬送される管の端部にねじ加工が施されるねじ加工ライン上で、ねじ加工後の管端部のねじ要素を自動的に測定する方法であって、ねじ加工後の管端部を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄された管端部を乾燥させる乾燥工程と、前記乾燥後の管端部のねじ要素を測定する測定工程とを含み、少なくとも前記測定工程においては、管端部が正圧状態の清浄エアーで満たされた測定室内におかれることを特徴とする管端部のねじ要素測定方法を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明は、ねじ加工後の管端部を洗浄する洗浄工程を含むため、ねじ要素の測定精度劣化の要因となり得る、ねじ切削やかえり取りの際に管端部に残存する潤滑剤や、かえり取りによって管端部に付着した切削屑が洗浄されることが期待できる。洗浄工程における管端部の洗浄には、例えば、有機溶剤が使用される。
また、本発明は、洗浄された管端部を乾燥させる乾燥工程を含むため、洗浄工程で管端部に残存するおそれのある有機溶剤等が乾燥し、有機溶剤等によるねじ要素の測定精度の劣化を招くことが防止可能である。
さらに、本発明は、正圧状態の清浄エアーで満たされた測定室内におかれた管端部のねじ要素を測定する測定工程を含むため、精度良く、ねじ要素を測定することが可能である。測定工程におけるねじ要素の測定には、例えば、特許文献１、２に記載のような光学式の自動測定装置が用いられる。
以上のように、本発明によれば、管端部が正圧状態の清浄エアーで満たされた測定室内におかれるため、ねじ加工ラインの雰囲気中に存在するパーティクルが管端部に付着してねじ要素の測定精度の劣化を招くおそれが低減し、ねじ加工が施された管端部のねじ要素をオンライン（ねじ加工ライン）で自動的に精度よく測定することが可能である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、前記課題を解決するため、本発明は、順次搬送される管の端部にねじ加工が施されるねじ加工ライン上で、ねじ加工後の管端部のねじ要素を自動的に測定する方法であって、ねじ加工後の管端部を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄された管端部を乾燥させる乾燥工程と、前記乾燥後の管端部のねじ要素を測定する測定工程とを含み、少なくとも前記乾燥工程から前記測定工程までの間において、前記ねじ加工後の管端部が清浄雰囲気下におかれることを特徴とする管端部のねじ要素測定方法としても提供される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
前記洗浄工程において管端部に残存する潤滑剤や管端部に付着した切削屑が洗浄され、前記乾燥工程において管端部が乾燥した後に、管端部がねじ加工ラインの雰囲気に晒されると、ねじ加工ラインの雰囲気中に存在するパーティクルが管端部に付着して、ねじ要素の測定精度の劣化を招くおそれがある。
しかしながら、本発明に係る管端部のねじ要素測定方法によれば、少なくとも乾燥工程から測定工程までの間において、管端部が清浄雰囲気下におかれるため、ねじ加工ラインの雰囲気中に存在するパーティクルが管端部に付着してねじ要素の測定精度の劣化を招くおそれが低減し、より一層精度良くねじ要素を測定することが可能である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、前記課題を解決するため、本発明は、順次搬送される管の端部にねじ加工が施されるねじ加工ライン上で、ねじ加工後の管端部のねじ要素を自動的に測定する方法であって、ねじ加工後の管端部に粒状のドライアイスを圧縮空気と共に噴出して該管端部を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄後の管端部のねじ要素を測定する測定工程とを含み、少なくとも前記測定工程においては、管端部が正圧状態の清浄エアーで満たされた測定室内におかれることを特徴とする管端部のねじ要素測定方法としても提供される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明も、ねじ加工後の管端部を洗浄する洗浄工程を含むため、ねじ要素の測定精度劣化の要因となり得る、ねじ切削やかえり取りの際に管端部に残存する潤滑剤や、かえり取りによって管端部に付着した切削屑が洗浄されることが期待できる。
そして、本発明の洗浄工程では、粒状のドライアイスを圧縮空気と共に噴出してねじ加工後の管端部を洗浄するため、洗浄に供されたドライアイスは自然に気化することになる。このため、洗浄された管端部を乾燥させる乾燥工程が不要になるという利点がある。
さらに、本発明は、正圧状態の清浄エアーで満たされた測定室内におかれた管端部のねじ要素を測定する測定工程を含むため、精度良く、ねじ要素を測定することが可能である。測定工程におけるねじ要素の測定には、例えば、特許文献１、２に記載のような光学式の自動測定装置が用いられる。
以上のように、本発明によれば、ねじ加工が施された管端部のねじ要素をオンライン（ねじ加工ライン）で自動的に精度良く測定することが可能である。
好ましくは、本発明において、前記洗浄工程において、前記管を５ｒｐｍ〜２３ｒｐｍの回転速度で回転させながら、前記ドライアイスを前記管の軸方向に沿った線状に散布する。
回転速度が５ｒｐｍ未満であれば、管の端部の同一箇所に過度にドライアイスが散布されることになり、結露が生じ易い。一方、回転速度が２３ｒｐｍを超えれば、ねじ切削やかえり取りの際に管の端部に残存する潤滑剤や、かえり取りによって管の端部に付着した切削屑を十分に洗浄できないおそれがある。
しかしながら、前記好ましい構成によれば、管の端部に結露を生じさせることなく、管の端部を十分に洗浄することが可能である。
また、好ましくは、前記管のねじ部のフランク面が、ねじ山からねじ溝に向かうに従って管端側に傾斜している形状であって、前記管のねじ軸方向に垂直な方向に対して、前記ドライアイスの噴出方向の中心が成す角度をαとし、前記ねじ山より管中央側のフランク面が成す角度をβとし、前記ねじ山より管端側のフランク面が成す角度をγとしたとき、前記洗浄工程において、前記ドライアイスの噴出方向がβ＜α＜γの条件を満足する。
前記好ましい構成によれば、管の端部に加工されたねじ部のフランク面を効果的に洗浄することが可能である。
【国際調査報告】
2013038485.tif 000011
2013038485.tif 000012
2013038485.tif 000013
2013038485.tif 000014