(57)【要約】【課題】溶接ビード研削部を含む管端部の円周方向における溶接部の位置を正確に特定することで、当該溶接部の位置を基準とした管端部の形状寸法を測定することができる溶接管の形状寸法測定装置を提供する。【解決手段】形状寸法測定装置１において、演算部１４は、第２変位計１１ａ，１１ｂから得られる溶接ビード非研削部２３ａ，２３ｂを含む被測定溶接管Ｓの外周面及び内周面の少なくとも一方の位置データと、回転角度検出器６から得られる測定アーム７の回転角度データとに基づいて、被測定溶接管Ｓの円周方向における溶接ビード非研削部２３ａ，２３ｂの位置を特定する。また、演算部１４は、特定された被測定溶接管Ｓの溶接ビード非研削部２３ａ，２３ｂの位置データと、演算された被測定溶接管Ｓの管端部２２における所定位置を基準とした管端部２２の形状寸法とに基づいて、溶接部２１の位置を基準とした管端部２２の形状寸法を演算する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定溶接管の管軸方向に移動可能な測定台車と、回転機構昇降機構により前記測定台車に対し昇降自在に取り付けられ、前記被測定溶接管の中心軸線とほぼ同一の軸心を中心に３６０度回転可能な回転軸及び回転板を有する回転機構と、該回転機構の回転板に取り付けられ、前記回転板とともに回転する測定アームと、径方向移動機構により前記測定アームに対し前記被測定溶接管の径方向に移動自在に取り付けられるとともに、前記被測定溶接管の溶接ビードが研削された溶接ビード研削部を含む管端部の外周面及び内周面の位置を検出する一対の第１変位計を備えた測定ヘッドと、前記回転機構の回転軸の回転角度を検出することで前記測定アームの回転角度を検出する回転角度検出器と、前記被測定溶接管の管端部の形状寸法を演算する演算部とを備えた溶接管の形状寸法測定装置であって、
前記測定ヘッドに、前記一対の第１変位計から前記被測定溶接管の管軸方向中央側に所定距離離れた位置に配置された、溶接ビードが研削されていない溶接ビード非研削部を含む被測定溶接管の外周面及び内周面の少なくとも一方の位置を検出する第２変位計を設け、
前記演算部は、前記回転角度検出器から得られる前記被測定溶接管の管端部における所定位置を基準とした前記測定アームの回転角度データと、前記一対の第１変位計から得られる前記被測定溶接管の溶接ビード研削部を含む管端部の外周面及び内周面の位置データとに基づいて、前記被測定溶接管の管端部における所定位置を基準とした前記管端部の形状寸法を演算するとともに、前記第２変位計から得られる溶接ビード非研削部を含む被測定溶接管の外周面及び内周面の少なくとも一方の位置データと、前記回転角度検出器から得られる前記被測定溶接管の所定位置を基準とした測定アームの回転角度データとに基づいて、前記被測定溶接管の円周方向における溶接ビード非研削部の位置を特定するとともに、特定された前記被測定溶接管の円周方向における溶接ビード非研削部の位置データと、演算された前記被測定溶接管の管端部における所定位置を基準とした前記管端部の形状寸法とに基づいて、前記被測定溶接管の管端部における溶接部の位置を基準とした前記管端部の形状寸法を演算することを特徴とする溶接管の形状寸法測定装置。
【請求項２】
前記第２変位計は、一対設けられて、前記溶接ビード非研削部を含む被測定溶接管の外周面及び内周面の双方の位置を検出し、
前記演算部は、これら一対の第２変位計から得られる溶接ビード非研削部を含む被測定溶接管の外周面及び内周面の双方の位置データと、前記回転角度検出器から得られる前記被測定溶接管の管端部における所定位置を基準とした測定アームの回転角度データとに基づいて、前記被測定溶接管の円周方向における溶接ビード非研削部の位置を特定することを特徴とする請求項１に記載の溶接管の形状寸法測定装置。
【請求項３】
前記管端部の形状寸法は、前記管端部の内周真円度、外周真円度及び管厚であることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶接管の形状寸法測定装置。
【請求項４】
被測定溶接管の管軸方向に移動可能な測定台車と、回転機構昇降機構により前記測定台車に対し昇降自在に取り付けられ、前記被測定溶接管の中心軸線とほぼ同一の軸心を中心に３６０度回転可能な回転軸を有する回転機構と、該回転機構の回転軸に取り付けられて前記回転軸とともに回転し、前記被測定溶接管の溶接ビードが研削された溶接ビード研削部を含む管端部の内周面の位置を検出する第１変位計を備えた測定ヘッドと、前記回転機構の回転軸の回転角度を検出することで前記測定ヘッドの回転角度を検出する回転角度検出器と、前記被測定溶接管の管端部の形状寸法を演算する演算部とを備えた溶接管の形状寸法測定装置であって、
前記測定ヘッドに、前記第１変位計から前記被測定溶接管の管軸方向中央側に所定距離離れた位置に配置され、溶接ビードが研削されていない溶接ビード非研削部を含む被測定溶接管の内周面の位置を検出する第２変位計を設け、
前記演算部は、前記回転角度検出器から得られる前記被測定溶接管の管端部における所定位置を基準とした前記測定ヘッドの回転角度データと、前記第１変位計から得られる前記被測定溶接管の溶接ビード研削部を含む管端部の内周面の位置データとに基づいて、前記被測定溶接管の管端部における所定位置を基準とした前記管端部の形状寸法を演算するとともに、前記第２変位計から得られる溶接ビード非研削部を含む被測定溶接管の内周面の位置データと、前記回転角度検出器から得られる前記被測定溶接管の所定位置を基準とした測定ヘッドの回転角度データとに基づいて、前記被測定溶接管の円周方向における溶接ビード非研削部の位置を特定するとともに、特定された前記被測定溶接管の円周方向における溶接ビード非研削部の位置データと、演算された前記被測定溶接管の管端部における所定位置を基準とした前記管端部の形状寸法とに基づいて、前記被測定溶接管の管端部における溶接部の位置を基準とした前記管端部の形状寸法を演算することを特徴とする溶接管の形状寸法測定装置。
【請求項５】
前記管端部の形状寸法は、前記管端部の内周真円度であることを特徴とする請求項４に記載の溶接管の形状寸法測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＯＥ管の管端部の形状寸法を測定する溶接管の形状寸法測定装置に関し、特に溶接ビードが研削された溶接ビード研削部を含む溶接管の管端部の形状寸法を測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接管の一つであるＵＯＥ管は、厚鋼管をプレス加工で曲げ、曲げられた厚鋼管の側端面を突き合わせて溶接することにより製造される。このＵＯＥ管の管端部は、他のＵＯＥ管の管端部と溶接により接合されるため、ＵＯＥ管の管端部の形状寸法精度が公差内にあるか否かは、ＵＯＥ管の品質管理上、極めて重要な項目である。ＵＯＥ管の管端部の形状寸法測定項目としては、内径、外径、真円度、管厚などがある。
ＵＯＥ管の形状寸法測定項目のうち、真円度については、一般的に厚鋼管の側端面を突き合わせて溶接した溶接部の位置を基準として、円周方向に複数箇所、角度が指定された位置における内径及び外径の測定が必要となる。つまり、真円度は、管端部の円周方向における内径及び外径の最大値、最小値の差によって算出され、それら内径及び外径が最大、最小となる溶接部の位置からの角度についても求められる。また、管厚についても、溶接部の位置を基準として、円周方向に複数箇所、角度が指定された位置における内径及び外径の測定が必要となる。つまり、管厚は、溶接部の位置からの所定角度における外径と内径の差によって算出される。このため、ＵＯＥ管の管端部の形状寸法の測定においては、管端部の円周方向における溶接部の位置を正確に検出する必要がある。
【０００３】
従来、上記のようなＵＯＥ管の管端部の形状寸法の測定は人手で行われることが多かったが、時間と手間がかかる上、再現性に乏しいため、その自動化が進められている。このような管体の内径、外径、真円度、管厚などの形状を自動で測定する装置として、従来、例えば、特許文献１に示す管体の形状測定装置が知られている。
特許文献１に示す管体の形状測定装置は、被測定管体の略中心軸線を中心として３６０度回転可能なアームと、アームの先端に取り付けられた変位計と、アームの回転軸の回転角度を検出する回転角度検出器とを有し、アームの回転の微小単位ごとに、変位計によってアームの回転中心と被測定管体の外周上の測定点との間の距離を測定し、この測定値に基づいて被測定管体の管端部の寸法を演算するようにしている。
【０００４】
また、管体の内径、外径、真円度、管厚などの形状を自動で測定する装置として、従来、例えば、特許文献２に示す管体の形状測定装置も知られている。
特許文献２に示す管体の形状測定装置は、管体の中心軸回りに回転する回転アームと、回転アームを回転せしめる回転駆動手段と、回転アームの端部側に半径方向に移動可能に設けられた架台と、管体の端部外面及び内面にそれぞれ当接して回転アームの回転に伴って自転する一対の押圧ローラと、これら押圧ローラを管体の外面及び内面に押圧させる架台に対して固定された一対の押圧用エアシリンダとを備え、架台の半径方向の移動量及び各押圧用エアシリンダによる押圧位置に基づいて、管体の形状測定を行なうようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２９４６４３号公報
【特許文献２】特開平６−１８５９３７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、これら特許文献１及び２に示す管体の形状測定装置は、ＵＯＥ管などの溶接管の管端部の形状寸法の測定には適していない。
即ち、ＵＯＥ管における溶接部は、溶接される際、ＵＯＥ管の外周面あるいは内周面にＵＯＥ管の長さ方向にビードと称する盛り上がりを生じるが、管端部の溶接ビードは、ラインパイプなどのようにＵＯＥ管を溶接接続して使用する際の溶接作業や溶接後の検査作業においては悪影響を与えるため、通常、管端部の外面及び内面の溶接ビードはともに管端面より２００ｍｍ程度以内の範囲を出荷前に研削される。このため、管端部の外面及び内面における溶接ビードは母材部との段差がなく滑らかであるため、特許文献１及び２に示す管体の形状測定装置で測定された管端部における円周方向の内外面形状データからは、円周方向のどの位置に溶接部が位置しているのかを正確に特定することができない。このため、特許文献１及び２に示す管体の形状測定装置にあっては、管端部の円周方向における溶接部の位置を基準とした、管端部における真円度や管厚を測定することができない。
【０００７】
一方、自動で管端部の形状寸法を測定する前に、ＵＯＥ管における溶接部の位置が所定の位置にくるようにターニングローラなどで回転、停止させる方法が考えられるが、溶接部の停止位置のばらつきを、測定に影響を与えないレベルまで抑えることは極めて困難である。
従って、本発明はこの従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、溶接ビードが研削され、溶接部と母材部の境界が不明瞭な溶接ビード研削部を含む管端部の円周方向における溶接部の位置を正確に特定することで、当該溶接部の位置を基準とした管端部の形状寸法を測定することができる溶接管の形状寸法測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る溶接管の形状寸法測定装置は、被測定溶接管の管軸方向に移動可能な測定台車と、回転機構昇降機構により前記測定台車に対し昇降自在に取り付けられ、前記被測定溶接管の中心軸線とほぼ同一の軸心を中心に３６０度回転可能な回転軸及び回転板を有する回転機構と、該回転機構の回転板に取り付けられ、前記回転板とともに回転する測定アームと、径方向移動機構により前記測定アームに対し前記被測定溶接管の径方向に移動自在に取り付けられるとともに、前記被測定溶接管の溶接ビードが研削された溶接ビード研削部を含む管端部の外周面及び内周面の位置を検出する一対の第１変位計を備えた測定ヘッドと、前記回転機構の回転軸の回転角度を検出することで前記測定アームの回転角度を検出する回転角度検出器と、前記被測定溶接管の管端部の形状寸法を演算する演算部とを備えた溶接管の形状寸法測定装置であって、前記測定ヘッドに、前記一対の第１変位計から前記被測定溶接管の管軸方向中央側に所定距離離れた位置に配置された、溶接ビードが研削されていない溶接ビード非研削部を含む被測定溶接管の外周面及び内周面の少なくとも一方の位置を検出する第２変位計を設け、前記演算部は、前記回転角度検出器から得られる前記被測定溶接管の管端部における所定位置を基準とした前記測定アームの回転角度データと、前記一対の第１変位計から得られる前記被測定溶接管の溶接ビード研削部を含む管端部の外周面及び内周面の位置データとに基づいて、前記被測定溶接管の管端部における所定位置を基準とした前記管端部の形状寸法を演算するとともに、前記第２変位計から得られる溶接ビード非研削部を含む被測定溶接管の外周面及び内周面の少なくとも一方の位置データと、前記回転角度検出器から得られる前記被測定溶接管の所定位置を基準とした測定アームの回転角度データとに基づいて、前記被測定溶接管の円周方向における溶接ビード非研削部の位置を特定するとともに、特定された前記被測定溶接管の円周方向における溶接ビード非研削部の位置データと、演算された前記被測定溶接管の管端部における所定位置を基準とした前記管端部の形状寸法とに基づいて、前記被測定溶接管の管端部における溶接部の位置を基準とした前記管端部の形状寸法を演算することを要旨とする。
【０００９】
また、本発明の別の態様に係る溶接管の形状寸法測定装置は、被測定溶接管の管軸方向に移動可能な測定台車と、回転機構昇降機構により前記測定台車に対し昇降自在に取り付けられ、前記被測定溶接管の中心軸線とほぼ同一の軸心を中心に３６０度回転可能な回転軸を有する回転機構と、該回転機構の回転軸に取り付けられて前記回転軸とともに回転し、前記被測定溶接管の溶接ビードが研削された溶接ビード研削部を含む管端部の内周面の位置を検出する第１変位計を備えた測定ヘッドと、前記回転機構の回転軸の回転角度を検出することで前記測定ヘッドの回転角度を検出する回転角度検出器と、前記被測定溶接管の管端部の形状寸法を演算する演算部とを備えた溶接管の形状寸法測定装置であって、前記測定ヘッドに、前記第１変位計から前記被測定溶接管の管軸方向中央側に所定距離離れた位置に配置され、溶接ビードが研削されていない溶接ビード非研削部を含む被測定溶接管の内周面の位置を検出する第２変位計を設け、前記演算部は、前記回転角度検出器から得られる前記被測定溶接管の管端部における所定位置を基準とした前記測定ヘッドの回転角度データと、前記第１変位計から得られる前記被測定溶接管の溶接ビード研削部を含む管端部の内周面の位置データとに基づいて、前記被測定溶接管の管端部における所定位置を基準とした前記管端部の形状寸法を演算するとともに、前記第２変位計から得られる溶接ビード非研削部を含む被測定溶接管の内周面の位置データと、前記回転角度検出器から得られる前記被測定溶接管の所定位置を基準とした測定ヘッドの回転角度データとに基づいて、前記被測定溶接管の円周方向における溶接ビード非研削部の位置を特定するとともに、特定された前記被測定溶接管の円周方向における溶接ビード非研削部の位置データと、演算された前記被測定溶接管の管端部における所定位置を基準とした前記管端部の形状寸法とに基づいて、前記被測定溶接管の管端部における溶接部の位置を基準とした前記管端部の形状寸法を演算することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る溶接管の形状寸法測定装置によれば、被測定溶接管の円周方向における溶接ビード非研削部の位置を特定することで、溶接ビードが研削され、溶接部と母材部の境界が不明瞭な溶接ビード研削部を含む管端部の円周方向における溶接部の位置を正確に特定でき、これにより、当該溶接部の位置を基準とした管端部の形状寸法を測定することができる溶接管の形状寸法測定装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る溶接管の形状寸法測定装置の概略構成図である。
【図２】測定対象となる溶接管の一種のＵＯＥ管を示し、（ａ）はＵＯＥ管の管端部における外周面側の溶接ビード研削部及び溶接ビード非研削部を示す部分斜視図、（ｂ）はＵＯＥ管の管端部における内周面側の溶接ビード研削部及び溶接ビード非研削部を示す部分斜視図である。
【図３】第２変位計から得られる溶接ビード非研削部を含むＵＯＥ管の外周面の位置データと回転角度検出器から得られる所定位置を基準とした測定アームの回転角度データとから演算される微小単位回転角度毎の外面半径よりＵＯＥ管の円周方向における溶接ビード非研削部の位置を特定する方法を説明するためのグラフである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る溶接管の形状寸法測定装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の溶接管の形状寸法測定装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。
（第１実施形態）
図１には、本発明の第１実施形態に係る溶接管の形状寸法測定装置の概略が示され、図２（ａ）、（ｂ）には、測定対象となる溶接管の一種のＵＯＥ管が示されている。
先ず、測定対象となる溶接管の一種のＵＯＥ管Ｓについて説明すると、ＵＯＥ管Ｓは、厚鋼管をプレス加工で曲げ、曲げられた厚鋼管の側端面を突き合わせて溶接することにより製造される。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２の溶接部２１は、外面（図２（ａ）参照）及び内面（図２（ｂ）参照）とも、管端面２４から２００ｍｍ程度の範囲を製造過程において研削されている。そして、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２を、周方向に見たとき、外面側の溶接ビード研削部２２ａ及び内面側の溶接ビード研削部２２ｂと母材部との境界段差はなく、滑らかである。一方、溶接ビード研削部２２ａ、２２ｂよりも管軸方向中央側に位置する外面側の溶接ビード非研削部２３ａ及び内面側の溶接ビード非研削部２３ｂは、母材部との境界段差があり、母材部と明瞭に区別できる。
【００１３】
次に、図１に示すＵＯＥ管Ｓの形状寸法測定装置１は、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２の形状寸法、具体的には、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２の内周真円度、外周真円度及び管厚を測定するものである。ここで、「内周真円度」とは、管端部２２の内径の最大値及び最小値と、溶接部２１の位置を基準としてその溶接部２１の位置からの最大値及び最小値となる管端部内周部分の角度とを意味する。また、「外周真円度」とは、管端部２２の外径の最大値及び最小値と、溶接部２１の位置を基準としてその溶接部２１の位置からの最大値及び最小値となる管端部外周部分の角度とを意味する。また、「管厚」とは、溶接部２１の位置を基準としてその溶接部２１の位置から所定角度のところの外面半径と内面半径との差の値を意味する。
【００１４】
そして、形状寸法測定装置１は、測定台車２と、回転機構昇降機構４と、回転機構５と、測定アーム７と、径方向移動機構８と、測定ヘッド９と、回転角度検出器６と、制御部１３と、演算部１４とを備えている。
ここで、測定台車２は、被測定溶接管一つであるＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１が延びる方向（管軸方向）と平行な走行レール３に沿って移動可能に配置されている。
また、回転機構昇降機構４は、回転機構５を測定台車２に対して昇降させるものであり、測定台車２から起立する起立部４ａと、起立部４ａに図示しない上下一対の軸受によって回転可能に支持されたボールねじ軸４ｂと、ボールねじ軸４ｂの回転により上下移動する一対のナット部材４ｃと、ボールねじ軸４ｂを回転駆動するモータ４ｄとを備えている。
【００１５】
更に、回転機構５は、回転機構昇降機構４により測定台車２に対し昇降自在に取り付けられるものであり、回転機構昇降機構４のナット部材４ｃに取り付けられた基台部５ａと、基台部５ａに固定された駆動モータ５ｂと、駆動モータ５ｂによって回転する回転軸５ｃと、回転軸５ｃの先端に固定された回転板５ｄとを備えている。回転軸５ｃの中心軸線Ｃ２がＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１とほぼ一致する位置となるように、回転機構５は回転機構昇降機構４により昇降され、回転軸５ｃの中心軸線Ｃ２がＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１とほぼ一致しているときには回転軸５ｃはＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１とほぼ同一の軸心を中心に３６０度回転するようになっている。回転軸５ｃが回転すると、回転軸５ｃの先端に固定された回転板５ｄも回転する。
【００１６】
また、測定アーム７は、ＵＯＥ管Ｓの径方向に長く延びる部材であり、回転機構５の回転板５ｄに取り付けられ、回転板５ｄとともに回転する。測定アーム７の回転中心は回転軸５ｃの中心軸線Ｃ２である。従って、回転軸５ｃの中心軸線Ｃ２がＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１とほぼ一致しているときには、測定アーム７はＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１とほぼ同一の軸心を中心に３６０度回転する。
また、径方向移動機構８は、測定ヘッド９をＵＯＥ管Ｓの径方向に移動させるものであり、測定アーム７に図示しない一対の軸受によって回転可能に支持されたボールねじ８ａと、ボールねじ軸８ａの回転により径方向に移動する一対のナット部材８ｂと、ボールねじ軸８ａを回転駆動するモータ８ｃとを備えている。
【００１７】
また、測定ヘッド９は、径方向移動機構８のナット部材８ｂに固定されて測定アーム７に対しＵＯＥ管Ｓの径方向に移動自在に取り付けられる。
この測定ヘッド９には、ＵＯＥ管Ｓの径方向外側に位置する外周用変位計取付バー１２ａと、外周用変位計取付バー１２ａに対し径方向内側に位置する内周用変位計取付バー１２ｂとが取り付けられている。そして、外周用変位計取付バー１２ａには、ＵＯＥ管Ｓの溶接ビードが研削された溶接ビード研削部２２ａ（図２（ａ）参照）を含む管端部２２の外周面の位置を検出する外周用の第１変位計１０ａが設置されている。また、内周用変位計取付バー１２ｂの外周用の第１変位計１０ａと対向する位置には、ＵＯＥ管Ｓの溶接ビードが研削された溶接ビード研削部２２ｂ（図２（ｂ）参照）を含む管端部２２の内周面の位置を検出する内周用の第１変位計１０ｂが設置されている。外周用及び内周用の第１変位計１０ａ、１０ｂのそれぞれは、レーザ式変位計や、先端にＵＯＥ管Ｓの内外面にエアシリンダなどにより押し付け、接触させたときに回転可能なタッチローラを配置した接触式の変位計が使用される。
【００１８】
また、測定ヘッド９の外周用変位計取付バー１２ａには、外周側の第１変位計１０ａからＵＯＥ管Ｓの管軸方向中央側に所定距離Ｌ離れた位置に配置された外周側の第２変位計１１ａが設置されている。外周側の第２変位計１１ａは、溶接ビードが研削されていない溶接ビード非研削部２３ａ（図２（ａ）参照）を含むＵＯＥ管Ｓの外周面の位置を検出するものである。また、内周用変位計取付バー１２ｂの外周用の第２変位計１１ａと対向する位置には、溶接ビードが研削されていない溶接ビード非研削部２３ｂ（図２（ｂ）参照）を含むＵＯＥ管Ｓの内周面の位置を検出する内周側の第２変位計１１ｂが設置されている。外周用及び内周用の第２変位計１１ａ、１１ｂのそれぞれも、レーザ式変位計や、先端にＵＯＥ管Ｓの内外面にエアシリンダなどにより押し付け、接触させたときに回転可能なタッチローラを配置した接触式の変位計が使用される。
【００１９】
なお、一対の第１変位計１０ａ、１０ｂと一対の第２変位計１１ａ、１１ｂとの間の所定距離Ｌは、２５０ｍｍ〜３５０ｍｍとなるように設定される。
また、回転角度検出器６は、回転機構５の基台部５ａに取り付けられ、回転機構５の回転軸５ｃの回転角度を検出することで測定アーム７の回転角度を検出する。
また、制御部１３は、回転機構５の駆動モータ５ｂ、回転機構昇降機構４のモータ４ｄ、及び径方向移動機構８のモータ８ｃに電気的に接続され、それぞれの駆動を制御する。
【００２０】
更に、演算部１４は、一対の第１変位計１０ａ、１０ｂ、一対の第２変位計１１ａ、１１ｂ、及び回転角度検出器６に電気的に接続され、回転角度検出器６から得られるＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置を基準とした測定アーム７の回転角度データと、一対の第１変位計１０ａ、１０ｂから得られるＵＯＥ管Ｓの溶接ビード研削部２２ａ，２２ｂを含む管端部２２の外周面及び内周面の位置データとに基づいて、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置を基準とした管端部２２の形状寸法を演算する。ここで、所定位置を基準とした管端部２２の形状寸法とは、所定位置を基準とした管端部２２の内周真円度、外周真円度及び管厚であり、「内周真円度」とは、管端部２２の内径の最大値及び最小値と、所定位置を基準としてその所定位置からの最大値及び最小値となる管端部内周部分の角度とを意味する。また、「外周真円度」とは、管端部２２の外径の最大値及び最小値と、所定位置を基準としてその所定位置からの最大値及び最小値となる管端部外周部分の角度とを意味する。また、「管厚」とは、所定位置を基準としてその所定位置から所定角度のところの外面半径と内面半径との差の値を意味する。
【００２１】
また、演算部１４は、一対の第２変位計１１ａ、１１ｂから得られる溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂを含むＵＯＥ管Ｓの外周面及び内周面の双方の位置データと、回転角度検出器６から得られるＵＯＥ管Ｓの所定位置を基準とした測定アーム７の回転角度データとに基づいて、ＵＯＥ管Ｓの円周方向における溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂの位置を特定する。
更に、演算部１４は、特定されたＵＯＥ管Ｓの円周方向における溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂの位置データと、前述の演算されたＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置を基準とした管端部２２の形状寸法とに基づいて、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２における溶接部２１の位置を基準とした管端部２２の形状寸法を演算する。ここで、溶接部２１の位置を基準とした管端部２２の形状寸法とは、最終的に求める管端部２２の内周真円度、外周真円度及び管厚である。
【００２２】
次に、図１に示すＵＯＥ管Ｓの形状寸法測定装置１を用いてＵＯＥ管Ｓの管端部２２の形状寸法を測定する方法について説明する。
先ず、ＵＯＥ管Ｓがチェーンコンベア（図示せず）によって搬入され、所定の位置で停止する。
次いで、形状寸法測定装置１の制御部１３は、ＵＯＥ管Ｓの公称外径寸法値に基づいた高さ情報より、回転機構昇降機構４のモータ４ｄを制御して回転軸５ｃの中心軸線Ｃ２がＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１の近傍に位置するように回転軸５ｃの高さ調整を行う。このとき、制御部１３は、駆動モータ５ｂを制御して測定アーム７がＵＯＥ管Ｓの円周方向において頂点と一致するように位置制御する。
【００２３】
そして、形状寸法測定装置１の制御部１３は、ＵＯＥ管Ｓの公称外径寸法値及び公称管厚値より、径方向移動機構８のモータ８ｃを制御して、一対の第１変位計１０ａ、１０ｂ間及び一対の第２変位計１１ａ、１１ｂ間の中心線Ｃ３がＵＯＥ管Ｓの頂点位置における管厚中心値と同程度の高さとなるように、測定ヘッド９の径方向位置を調整する。このとき、一対の第１変位計１０ａ、１０ｂ及び一対の第２変位計１１ａ、１１ｂは、ＵＯＥ管Ｓの円周方向の頂点に対応した位置に位置する。
続いて、測定台車２を走行レール３上をＵＯＥ管Ｓに向かって移動させて、一対の第１変位計１０ａ、１０ｂがＵＯＥ管Ｓの管端面２４から３０ｍｍ以内の位置に停止させる。このとき、一対の第２変位計１１ａ、１１ｂは、一対の第１変位計１０ａ、１０ｂからＵＯＥ管Ｓの管軸方向中央側へ所定距離Ｌ（２５０ｍｍ〜３５０ｍｍ程度）のところで停止する。
【００２４】
次いで、この状態で、制御部１３は、回転機構５の駆動モータ５ｂを制御して、測定アーム７及び測定ヘッド９が回転軸５ｃの中心軸線Ｃ２を中心に３６０度回転させる。この際に、演算部１９は、回転角度検出器６から得られるＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置（ＵＯＥ管Ｓの円周方向における頂点の位置）を基準とした測定アーム７の回転角度データと、一対の第１変位計１０ａ、１０ｂから得られるＵＯＥ管Ｓの溶接ビード研削部２２ａ，２２ｂを含む管端部２２の外周面及び内周面の位置データとに基づいて、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置（ＵＯＥ管Ｓの円周方向における頂点の位置）を基準とした管端部２２の形状寸法を演算する。
【００２５】
具体的に述べると、演算部１４は、回転角度検出器６から得られるＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置（ＵＯＥ管Ｓの円周方向における頂点の位置）を基準（起点）とした測定アーム７の微小単位回転角度毎に、一対の第１変位計１０ａ、１０ｂから得られるＵＯＥ管Ｓの溶接ビード研削部２２ａ，２２ｂを含む管端部２２の外周面及び内周面の位置データと予め記憶された測定アーム７の回転中心（回転軸５ｃの中心軸線Ｃ２、ＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１とほぼ同一の軸心）の位置データとから管端部２２の外面半径と内面半径とを演算する。そして、演算部１４は、その演算されたＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置（ＵＯＥ管Ｓの円周方向における頂点の位置）を基準（起点）とした測定アーム７の微小単位回転角度毎の内面半径から管端部２２の内径の最大値及び最小値と、所定位置（ＵＯＥ管Ｓの円周方向における頂点の位置）からの最大値及び最小値となる管端部内周部分の角度とを求めて「内周真円度」とする。また、演算部１４は、その演算された管端部２２のＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置（ＵＯＥ管Ｓの円周方向における頂点の位置）を基準（起点）とした測定アーム７の微小単位回転角度毎の外面半径から管端部２２の外径の最大値及び最小値と、所定位置（ＵＯＥ管Ｓの円周方向における頂点の位置）からの最大値及び最小値となる管端部外周部分の角度とを求めて「外周真円度」とする。更に、演算部１４は、その演算された管端部２２のＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置（ＵＯＥ管Ｓの円周方向における頂点の位置）を基準（起点）とした測定アーム７の微小単位回転角度毎の外面半径及び内面半径から、所定位置（ＵＯＥ管Ｓの円周方向における頂点の位置）からの所定角度の外面半径と内面半径との差を求めて「管厚」とする。
【００２６】
そして、この測定アーム７及び測定ヘッド９が回転軸５ｃの中心軸線Ｃ２を中心に３６０度回転した際に、演算部１４は、一対の第２変位計１１ａ、１１ｂから得られる溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂを含むＵＯＥ管Ｓの外周面及び内周面の双方の位置データと、回転角度検出器６から得られるＵＯＥ管Ｓの所定位置（ＵＯＥ管Ｓの円周方向における頂点の位置）を基準とした測定アーム７の回転角度データとに基づいて、ＵＯＥ管Ｓの円周方向における溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂの位置を特定する。
【００２７】
具体的に述べると、演算部１４は、回転角度検出器６から得られるＵＯＥ管Ｓの所定位置（ＵＯＥ管Ｓの円周方向における頂点の位置）を基準（起点）とした測定アーム７の微小単位回転角度毎に、一対の第２変位計１１ａ、１１ｂから得られる溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂを含むＵＯＥ管Ｓの外周面及び内周面の双方の位置データと予め記憶された測定アーム７の回転中心（回転軸５ｃの中心軸線Ｃ２、ＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１とほぼ同一の軸心）の位置データとからＵＯＥ管Ｓの外面半径と内面半径とを演算し、同一の回転角度位置におけるＵＯＥ管Ｓの外面半径と内面半径との差の値である管厚値を全周について演算する。そして、演算部１４は、この全周の管厚値において母材部に比べて厚みが大きい部位を溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂとみなし、その溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂの所定位置（ＵＯＥ管Ｓの円周方向における頂点の位置）からの回転角度を、ＵＯＥ管Ｓの円周方向における溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂの位置として特定する。
【００２８】
更に、演算部１４は、特定されたＵＯＥ管Ｓの円周方向における溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂの位置データと、前述の演算されたＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置（ＵＯＥ管Ｓの円周方向における頂点の位置）を基準とした管端部２２の形状寸法とに基づいて、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２における溶接部２１の位置を基準とした管端部２２の形状寸法を演算する。
【００２９】
具体的に述べると、演算部１４は、特定されたＵＯＥ管Ｓの円周方向における溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂの位置を、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２における溶接部２１の位置とみなす。そして、演算部１４は、このＵＯＥ管Ｓの管端部２２における溶接部２１の位置データを、前述の演算されたＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置（ＵＯＥ管Ｓの円周方向における頂点の位置）を基準とした管端部２２の形状寸法にあてはめ、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２における溶接部２１の位置を基準（起点）とした測定アーム７の微小単位回転角度毎の内面半径から管端部２２の内径の最大値及び最小値と、その溶接部２１の位置からの最大値及び最小値となる管端部内周部分の角度とを求めて「内周真円度」とする。また、演算部１４は、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２における溶接部２１の位置を基準（起点）とした測定アーム７の微小単位回転角度毎の外面半径から管端部２２の外径の最大値及び最小値と、溶接部２１の位置からの最大値及び最小値となる管端部外周部分の角度とを求めて「外周真円度」とする。更に、演算部１４は、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２における溶接部２１の位置を基準（起点）とした測定アーム７の微小単位回転角度毎の外面半径及び内面半径から、溶接部２１の位置からの所定角度の外面半径と内面半径との差を求めて「管厚」とする。
【００３０】
このように、本実施形態に係る溶接管の形状寸法測定装置１によれば、ＵＯＥ管Ｓ（非測定溶接管）の円周方向における溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂの位置を特定することで、溶接ビードが研削され、溶接部と母材部の境界が不明瞭な溶接ビード研削部２２ａ，２２ｂを含む管端部２２の円周方向における溶接部２１の位置を正確に特定でき、これにより、当該溶接部２１の位置を基準とした管端部２２の形状寸法を測定することができる。
【００３１】
次に、第２変位計１１ａ、１１ｂは、溶接ビードが研削されていない溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂを含むＵＯＥ管Ｓの外周面及び内周面の双方を測定するように一対設けられているが、溶接ビードの高さが著しく低くなければ、溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂを含むＵＯＥ管Ｓの外周面及び内周面の少なくとも一方の位置を検出する第２変位計を一つ設けてもよい。以下に、溶接ビード非研削部２３ａを含むＵＯＥ管Ｓの外周面の位置のみを検出する第２変位計１１ａのみを設けた場合の溶接ビード非研削部２３ａの位置を特定する方法について、図３（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
【００３２】
図３（ａ）はＵＯＥ管Ｓの頂点上に第２変位計１１ａが位置するときの回転角度を０度として３６０度回転させたときの回転角度検出器６から得られる測定アーム７の回転角度と、第２変位計１１ａが各回転角度位置にあったときの第２変位計１１ａから得られる溶接ビード非研削部２３ａを含むＵＯＥ管Ｓの外周面の位置と測定アーム７の回転中心（回転軸５ｃの中心軸線Ｃ２）との間の距離を演算することで得られるＵＯＥ管Ｓの外面半径との関係を示すグラフであり、合計２０００点のデータをグラフ化したものであり、図３（ｂ）はＵＯＥ管Ｓの頂点上に第２変位計１１ａが位置するときの回転角度を０度として３６０度回転させたときの回転角度検出器６から得られる測定アーム７の回転角度と、前述の各回転角度における外面半径から５１個移動平均を減算した値との関係を示すグラフである。
【００３３】
ここで、図３（ａ）を参照すると、外面半径が小さいところで２９９．６ｍｍ（回転角度が１３０度近傍）、大きいところで３０７．９ｍｍ（回転角度が２９０度近傍）と、サインカーブ状の大きなうねりを生じている。この理由は、測定アーム７の回転中心となる回転軸５ｃの中心軸線Ｃ２がＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１に対してずれているためである。
図３（ａ）において、回転角度が４５度近傍に位置した矢印で示した突起状のものが溶接部に相当するが、このままでは前述のサインカーブ状のうねりのため、溶接部の位置（回転角度）が特定できない。
【００３４】
このため、図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）からサインカーブ状のうねりを除去する処理を行う。具体的に述べると、図３（ｂ）において、横軸には図３（ａ）と同様にＵＯＥ管Ｓの頂点上に第２変位計１１ａが位置するときの回転角度を０度として３６０度回転させたときの回転角度検出器６から得られる測定アーム７の回転角度を示す。また、図３（ｂ）における縦軸には、全２０００点のデータについて、着目した回転角度データにおける外面半径から、着目した回転角度データの前後の２５個ずつと着目した回転角度データを含む５１個のデータの外面半径の平均値を減算し、これをプロットした各回転角度における外面半径から５１個移動平均を減算した値が示されている。
【００３５】
図３（ｂ）を参照すると、縦軸がピーク値となる４５度の角度を挟んで左右の負側のピーク値となる回転角度４１度及び４９度が、溶接ビードの余盛端部の角度として、容易に演算から求めることができる。この両者の中間である４５度（＝（４１度＋４９度）／２）が溶接ビード非研削部２３ａの位置である。
演算部１４は、以上の演算を行って溶接ビード非研削部２３ａの位置を特定する。
なお、以上は溶接ビード非研削部２３ａを含むＵＯＥ管Ｓの外周面の位置のみを検出する第２変位計１１ａのみを設けた場合の溶接ビード非研削部２３ａの位置を特定する方法であるが、溶接ビード非研削部２３ｂを含むＵＯＥ管Ｓの内周面の位置のみを検出する第２変位計１１ｂのみを設けた場合であっても、同様な手法で、溶接ビード非研削部２３ｂの位置を特定することができる。
【００３６】
そして、演算部１４は、特定されたＵＯＥ管Ｓの円周方向における溶接ビード非研削部２３ａあるいは２３ｂの位置データと、前述の演算されたＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置（ＵＯＥ管Ｓの円周方向における頂点の位置）を基準とした管端部２２の形状寸法とに基づいて、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２における溶接部２１の位置を基準とした管端部２２の形状寸法を演算する。
なお、第２変位計１１ａ，１１ｂが、一対設けられて、溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂを含むＵＯＥ管Ｓの外周面及び内周面の双方の位置を検出し、演算部１４が、これら一対の第２変位計１１ａ，１１ｂから得られる溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂを含むＵＯＥ管Ｓの外周面及び内周面の双方の位置データを用いてＵＯＥ管Ｓの円周方向における溶接ビード非研削部２３ａ，２３ｂの位置を特定する方が望ましい。一対の第２変位計１１ａ，１１ｂから得られる溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂを含むＵＯＥ管Ｓの外周面及び内周面の双方の位置データを用いて管厚を演算することで、サインカーブ状のうねりの影響を受けることなく、精度よく溶接ビード非研削部２３ａ，２３ｂの位置を特定することができるからである。
【００３７】
なお、第１変位計６ａ、６ｂと第２変位計１１ａ、１１ｂにおけるＵＯＥ管Ｓの管軸方向の測定位置は、それらの設置間隔（所定距離）Ｌが２５０ｍｍ〜４００ｍｍと近傍であるため、ＵＯＥ管Ｓの曲りや溶接部２１の捩れによる溶接部２１のずれは微量であるため、溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂの位置を特定することで、溶接ビード研削部２２ａ，２２ｂを含む管端部２２の円周方向における溶接部２１の位置を高精度に特定することができる。
また、第２変位計１１ａ、１１ｂを無しとして第１変位計１０ａ、１０ｂのみで、測定台車２をＵＯＥ管Ｓの管軸方向の測定位置をずらすことで、溶接ビード研削部２２ａ，２２ｂを含む管端部２２の内外周の形状と溶接ビード非研削部２３ａ、２３ｂを含むＵＯＥ管Ｓの内外周の形状とを２回測定すれば、変位計の数が少なくて済む分、安価になる。しかし、その分、測定時間を要するとともに測定誤差も大きくなるので、双方の変位計を配置する必要がある。
【００３８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る溶接管の形状寸法測定装置について図４を参照して説明する。
図４に示す溶接管の形状寸法測定装置１００は、図１に示す形状寸法測定装置１と異なり、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２の形状寸法として、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２の内周真円度のみを測定するものである
この形状寸法測定装置１００は、測定台車１０２と、回転機構昇降機構１０４と、回転機構１０５と、測定ヘッド１０７と、回転角度検出器１０６と、制御部１１０と、演算部１１１とを備えている。
ここで、測定台車２は、被測定溶接管一つであるＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１が延びる方向（管軸方向）と平行な走行レール３に沿って移動可能に配置されている。
【００３９】
また、回転機構昇降機構１０４は、回転機構１０５を測定台車１０２に対して昇降させるものであり、測定台車１０２から起立する起立部１０４ａと、起立部１０４ａに図示しない上下一対の軸受によって回転可能に支持されたボールねじ軸１０４ｂと、ボールねじ軸１０４ｂの回転により上下移動する一対のナット部材１０４ｃと、ボールねじ軸１０４ｂを回転駆動するモータ１０４ｄとを備えている。
更に、回転機構１０５は、回転機構昇降機構１０４により測定台車１０２に対し昇降自在に取り付けられるものであり、回転機構昇降機構１０４のナット部材１０４ｃに取り付けられた基台部１０５ａと、基台部１０５ａに固定された駆動モータ１０５ｂと、駆動モータ１０５ｂによって回転する回転軸１０５ｃとを備えている。回転軸１０５ｃの中心軸線Ｃ４がＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１とほぼ一致する位置となるように、回転機構１０５は回転機構昇降機構１０４により昇降され、回転軸１０５ｃの中心軸線Ｃ４がＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１とほぼ一致しているときには回転軸１０５ｃはＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１とほぼ同一の軸心を中心に３６０度回転するようになっている。
【００４０】
また、測定ヘッド１０７は、回転機構１０５の回転軸１０５ｃの先端に取り付けられて回転軸１０５ｃとともに回転する。従って、回転軸１０５ｃの中心軸線Ｃ４がＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１とほぼ一致しているときには、測定ヘッド１０７は、ＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１とほぼ同一の軸心を中心に３６０度回転する。
そして、測定ヘッド１０７には、ＵＯＥ管Ｓの溶接ビードが研削された溶接ビード研削部２２ｂ（図２（ｂ）参照）を含む管端部２２の内周面の位置を検出する第１変位計１０８と、第１変位計１０８からＵＯＥ管Ｓの管軸方向中央側に所定距離Ｌ離れた位置に配置された第２変位計１０９とが設置されている。第２変位計１０９は、溶接ビードが研削されていない溶接ビード非研削部２３ｂ（図２（ｂ）参照）を含むＵＯＥ管Ｓの内周面の位置を検出するものである。第１変位計１０８及び第２変位計１０９のそれぞれは、レーザ式変位計や、先端にＵＯＥ管Ｓの内面にエアシリンダなどにより押し付け、接触させたときに回転可能なタッチローラを配置した接触式の変位計が使用される。
【００４１】
なお、第１変位計１０８と第２変位計１０９との間の所定距離Ｌは、２５０ｍｍ〜３５０ｍｍとなるように設定される。
また、回転角度検出器１０６は、回転機構１０５の基台部１０５ａに取り付けられ、回転機構１０５の回転軸１０５５ｃの回転角度を検出することで測定ヘッド１０７の回転角度を検出する。
また、制御部１１０は、回転機構１０５の駆動モータ１０５ｂ及び回転機構昇降機構１０４のモータ１０４ｄに電気的に接続され、それぞれの駆動を制御する。
【００４２】
更に、演算部１１１は、第１変位計１０８、第２変位計１０９及び回転角度検出器１０６に接続され、回転角度検出器１０６から得られるＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置を基準とした測定ヘッド１０７の回転角度データと、第１変位計１０８から得られるＵＯＥ管Ｓの溶接ビード研削部２２ｂを含む管端部２２の内周面の位置データとに基づいて、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置を基準とした管端部２２の形状寸法を演算する。ここで、所定位置を基準とした管端部２２の形状寸法とは、所定位置を基準とした管端部２２の内周真円度であり、「内周真円度」とは、管端部２２の内径の最大値及び最小値と、所定位置を基準としてその所定位置からの最大値及び最小値となる管端部内周部分の角度とを意味する。
【００４３】
また、演算部１１１は、第２変位計１０９から得られる溶接ビード非研削部２３ｂを含むＵＯＥ管Ｓの内周面の位置データと、回転角度検出器１０６から得られるＵＯＥ管Ｓの所定位置を基準とした測定ヘッド１０７の回転角度データとに基づいて、ＵＯＥ管Ｓの円周方向における溶接ビード非研削部２３ｂの位置を特定する。
更に、演算部１１１は、特定されたＵＯＥ管Ｓの円周方向における溶接ビード非研削部２３ｂの位置データと、前述の演算されたＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置を基準とした管端部２２の形状寸法とに基づいて、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２における溶接部２１の位置を基準とした管端部２２の形状寸法を演算する。ここで、溶接部２１の位置を基準とした管端部２２の形状寸法とは、最終的に求める管端部２２の内周真円度である。
【００４４】
次に、図４に示すＵＯＥ管Ｓの形状寸法測定装置１００を用いてＵＯＥ管Ｓの管端部２２の形状寸法を測定する方法について説明する。
先ず、ＵＯＥ管Ｓがチェーンコンベア（図示せず）によって搬入され、所定の位置で停止する。
次いで、形状寸法測定装置１００の制御部１１０は、ＵＯＥ管Ｓの公称内径寸法値に基づいた高さ情報より、回転機構昇降機構１０４のモータ１０４ｄを制御して回転軸１０５ｃの中心軸線Ｃ４がＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１の近傍に位置するように回転軸１０５ｃの高さ調整を行う。
【００４５】
続いて、測定台車１０２を走行レール１０３上をＵＯＥ管Ｓに向かって移動させて、第１変位計１０８がＵＯＥ管Ｓの管端面２４から３０ｍｍ以内の位置に停止させる。このとき、第２変位計１０９は、第１変位計１０８からＵＯＥ管Ｓの管軸方向中央側へ所定距離Ｌ（２５０ｍｍ〜３５０ｍｍ程度）のところで停止する。
次いで、この状態で、制御部１１０は、回転機構１０５の駆動モータ１０５ｂを制御して、測定ヘッド１０７を回転軸１０５ｃの中心軸線Ｃ４を中心に３６０度回転させる。この際に、演算部１１１は、回転角度検出器１０６から得られるＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置（ＵＯＥ管Ｓの内周面の円周方向における頂点の位置）を基準とした測定ヘッド１０７の回転角度データと、第１変位計１０８から得られるＵＯＥ管Ｓの溶接ビード研削部２２ｂを含む管端部２２の内周面の位置データとに基づいて、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置（ＵＯＥ管Ｓの内周面の円周方向における頂点の位置）を基準とした管端部２２の形状寸法を演算する。
【００４６】
具体的に述べると、演算部１１１は、回転角度検出器１０６から得られるＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置（ＵＯＥ管Ｓの内周面の円周方向における頂点の位置）を基準（起点）とした測定ヘッド１０７の微小単位回転角度毎に、第１変位計１０８から得られるＵＯＥ管Ｓの溶接ビード研削部２２ｂを含む管端部２２の内周面の位置データと予め記憶された測定ヘッド１０７の回転中心（回転軸１０５ｃの中心軸線Ｃ４、ＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１とほぼ同一の軸心）の位置データとから管端部２２の内面半径を演算する。そして、演算部１４は、その演算されたＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置（ＵＯＥ管Ｓの円周面の円周方向における頂点の位置）を基準（起点）とした測定ヘッド１０７の微小単位回転角度毎の内面半径から管端部２２の内径の最大値及び最小値と、所定位置（ＵＯＥ管Ｓの円周面の円周方向における頂点の位置）からの最大値及び最小値となる管端部内周部分の角度とを求めて「内周真円度」とする。
【００４７】
そして、この測定ヘッド１０７が回転軸１０５ｃの中心軸線Ｃ４を中心に３６０度回転した際に、演算部１１１は、第２変位計１０９から得られる溶接ビード非研削部２３ｂを含むＵＯＥ管Ｓの内周面の位置データと、回転角度検出器１０６から得られるＵＯＥ管Ｓの所定位置（ＵＯＥ管Ｓの内周面の円周方向における頂点の位置）を基準とした測定ヘッド１０７の回転角度データとに基づいて、ＵＯＥ管Ｓの円周方向における溶接ビード非研削部２３ｂの位置を特定する。
具体的に述べると、演算部１１１は、回転角度検出器１０６から得られるＵＯＥ管Ｓの所定位置を基準（起点）とした測定ヘッド１０７の微小単位回転角度毎に、第２変位計１０９から得られる溶接ビード非研削部２３ｂを含むＵＯＥ管Ｓの内周面の位置データと予め記憶された測定ヘッド１０７の回転中心（回転軸１０５ｃの中心軸線Ｃ４、ＵＯＥ管Ｓの中心軸線Ｃ１とほぼ同一の軸心）の位置データとからＵＯＥ管Ｓの内面半径を演算する。そして、演算部１１１は、図３（ａ）、（ｂ）に示した手法と同様の手法でＵＯＥ管Ｓの円周方向における溶接ビード非研削部２３ｂの位置を特定する。
【００４８】
更に、演算部１１１は、特定されたＵＯＥ管Ｓの円周方向における溶接ビード非研削部２３ｂの位置データと、前述の演算されたＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置（ＵＯＥ管Ｓの内周面の円周方向における頂点の位置）を基準とした管端部２２の形状寸法とに基づいて、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２における溶接部２１の位置を基準とした管端部２２の形状寸法を演算する。ここで、溶接部２１の位置を基準とした管端部２２の形状寸法とは、最終的に求める管端部２２の内周真円度である。
具体的に述べると、演算部１１１は、特定されたＵＯＥ管Ｓの円周方向における溶接ビード非研削部２３ｂの位置を、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２における溶接部２１の位置とみなす。そして、演算部１１１は、このＵＯＥ管Ｓの管端部２２における溶接部２１の位置データを、前述の演算されたＵＯＥ管Ｓの管端部２２における所定位置を基準とした管端部２２の形状寸法にあてはめ、ＵＯＥ管Ｓの管端部２２における溶接部２１の位置を基準（起点）とした測定ヘッド１０７の微小単位回転角度毎の内面半径から管端部２２の内径の最大値及び最小値と、その溶接部２１の位置からの最大値及び最小値となる管端部内周部分の角度とを求めて「内周真円度」とする。
【００４９】
この第２実施形態に係る溶接管の形状寸法測定装置１００によれば、ＵＯＥ管Ｓ（非測定溶接管）の円周方向における溶接ビード非研削部２３ｂの位置を特定することで、溶接ビードが研削され、溶接部と母材部の境界が不明瞭な溶接ビード研削部２２ｂを含む管端部２２の円周方向における溶接部２１の位置を正確に特定でき、これにより、当該溶接部２１の位置を基準とした管端部２２の形状寸法を測定することができる。
また、第２実施形態に係る形状寸法測定装置１００は、第１実施形態に係る形状寸法測定装置１に対し、ＵＯＥ管Ｓの外周面の真円度や管厚が測定できない短所があるが、第１実施形態に係る形状寸法測定装置１における測定アーム７及び径方向移動機構８が不要で、変位計の数も４つから２つに減り、その分安価になるという長所がある。
【００５０】
また、第２実施形態に係る溶接管の形状寸法測定装置１００において、第２変位計１０９を無しとして第１変位計１０８のみで、測定台車１０２をＵＯＥ管Ｓの管軸方向の測定位置をずらすことで、溶接ビード研削部２２ｂを含む管端部２２の内周の形状と溶接ビード非研削部２３ｂを含むＵＯＥ管Ｓの内周の形状とを２回測定すれば、変位計の数が少なくて済む分、安価になる。しかし、その分、測定時間を要するとともに測定誤差も大きくなるので、双方の変位計を配置する必要がある。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに請求項に記載された発明に従い種々の変更、改良を行うことができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  形状寸法測定装置
２  測定台車
３  走行レール
４  回転機構昇降機構
４ａ  起立部
４ｂ  ボールねじ軸
４ｃ  ナット部材
４ｄ  モータ
５  回転機構
５ａ  基台部
５ｂ  駆動モータ
５ｃ  回転軸
５ｄ  回転板
６  回転角度検出器
７  測定アーム
８  径方向移動機構
８ａ  ボールねじ軸
８ｂ  ナット部材
８ｃ  モータ
９  測定ヘッド
１０ａ，１０ｂ  第１変位計
１１ａ，１１ｂ  第２変位計
１２ａ  外周用変位計取付バー
１２ｂ  内周用変位計取付バー
１３  制御部
１４  演算部
２１  溶接部
２２ａ，２２ｂ  溶接ビード研削部
２３ａ，２３ｂ  溶接ビード非研削部
２４  管端面
１００  形状寸法測定装置
１０２  測定台車
１０３  走行レール
１０４  回転機構昇降機構
１０４ａ  起立部
１０４ｂ  ボールねじ軸
１０４ｃ  ナット部材
１０４ｄ  モータ
１０５  回転機構
１０５ａ  基台部
１０５ｂ  駆動モータ
１０５ｃ  回転軸
１０６  回転角度検出器
１０７  測定ヘッド
１０８  第１変位計
１０９  第２変位計
１１０  制御部
１１１  演算部
Ｃ１  ＵＯＥ管の中心軸線
Ｃ２  回転軸の中心軸線
Ｃ３  一対の第１変位計間及び一対の第２変位計間の中心線
Ｓ  ＵＯＥ管（溶接管）
【図１】
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【図２】
2018155491.tif 000004
【図３】
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【図４】
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