鋼管・パイプの外径・楕円度測定が難しい3つの理由
外径・楕円度(オーバリティ)のばらつきは、強度・耐圧・規格適合に直結します。測定方式の選択を誤ると不良とロスを招きます。
外径・楕円度のばらつきが品質に直結
鋼管・パイプの外径や断面の楕円度(オーバリティ)がばらつくと、強度・耐圧性能・規格適合に影響し、配管接続不良や圧力試験の不合格を招きます。造管・圧延では条件の僅かな変動が外径変動や断面の楕円化となって現れ、全長で管理が必要です。安定した寸法管理ができないと、歩留まり低下とトレーサビリティの不備につながります。
接触式・レーザ1軸には現場での限界
接触式は測定者の習熟度に依存し、高速で流れる鋼管には追従できず摩耗も生じます。レーザ走査式の1軸測定は1方向の外径しか取れず、断面の楕円度(オーバリティ)を1パスで把握しにくいのが実情です。生産スピードに追従し、非接触で外径と楕円度を同時に測れる手段が求められています。
粉塵・クーラント・振動が安定測定を妨げる
造管ラインは切削液(クーラント)や粉塵、走行振動が多い過酷な環境です。透過型の測定器はレンズの汚れで清掃頻度が増えてコスト要因となり、可動部のある方式は故障リスクを抱えます。さまざまな環境で、長く、安定して使うことを考えた耐環境設計が求められます。
造管・圧延工程と外径・楕円度測定ポイント
造管から出荷検査までの各工程で外径・楕円度を把握することで、不良を早期に検知できます。
造管・圧延
外径・楕円度を測定し、ロール/マンドレル等の各製法条件にフィードバックして目標寸法に収束させます。
矯正
矯正後の楕円度・外径を確認し、過矯正や断面の偏り(楕円化)を検知します。
切断
切断時に外径・楕円度を最終判定し、不適合材の後工程流出を防ぎます。
出荷検査
全長の外径・楕円度プロファイルを取得し、規格適合とトレーサビリティを確保します。
鋼管・パイプの外径・楕円度測定方式の比較
測定方式によって、非接触性・外径+楕円度の同時測定・耐環境性・インライン適応性に大きな差があります。
| 比較項目 | LS-9000シリーズ (緑色LED・非接触) |
レーザ走査式(1軸・外径のみ) | 接触式(ノギス・ゲージ等) |
|---|---|---|---|
| 非接触測定 | ○ 非接触 | ○ 非接触 | × 接触・押し付け(測定圧あり) |
| 外径+楕円度の同時測定 | ○ X-Y2軸で外径と楕円度を同時 | × 1方向の外径のみ(楕円度は不可) | × 同時取得は困難 |
| 耐環境性(粉塵・クーラント・衝撃) | ○ IP67クリア・エアパージユニット・駆動部レス・耐衝撃構造 | × 走査機構の劣化・測定レンズの汚れに弱い | × 摩耗・あてムラ |
| 清掃・メンテナンス負荷 | ○ 駆動部レスで故障を低減 エアパージユニットで清掃頻度低減 |
△ 走査機構の保守が必要 | △ 校正・摩耗管理が必要 |
| 高速インライン全数測定 | ○ 16,000回/秒で走行中も全数 | △ 機種による | × 停止・抜き取り中心 |
LS-9000シリーズを選ぶ理由
LS-9000シリーズはX-Y2軸の光学測定で、鋼管・パイプの外径と楕円度(オーバリティ)を1パス・非接触で同時に取得します。高輝度緑色LEDと独自光学による駆動部レス構造で、レーザ走査式のような可動部の故障やレンズ清掃頻度を抑制。IP67構造とエアパージユニットがヘッド前面の汚れを防ぎ、粉塵・クーラントのある造管ラインでも安定測定します。さらにダイキャストボディと光学ユニットの保護設計が衝撃・温度変化を外側ボディで吸収し内部光学を保護(耐衝撃 IEC 60068-2-27 クリア)。過酷環境でメンテナンス工数を抑えながら、インライン全数管理を実現します。
鋼管・パイプの外径・楕円度測定に対応するLS-9000シリーズ
緑色LED透過光のエッジ検出による光学式寸法測定器。2軸同時測定と耐環境設計で、過酷な造管ラインでも安定測定します。
超高速・高精度 光学式寸法測定器
LS-9000シリーズ
緑色LEDの透過光をCMOSでエッジ検出する光学方式により、鋼管・パイプの外径を非接触で測定。2軸タイプ(LS-9030D/LS-9006D)はX-Y2方向の外径を同時測定し、その差から楕円度を評価できます。高輝度緑色LEDと独自光学による駆動部レス構造で、可動部の故障やレンズ清掃頻度を抑制。IP67構造・エアパージユニットがヘッド前面の汚れを防ぎ、ダイキャストボディが衝撃・温度変化を吸収して内部光学ユニットを保護します(耐衝撃 IEC 60068-2-27 クリア)。16,000回/秒の高速サンプリングと傾き補正で走行中の鋼管も安定して全数測定。1台のコントローラで最大16chの同時測定に対応し、最大φ120mmまで測定できる大径ヘッドを4台まで接続できます。
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鋼管・パイプの外径・楕円度測定の活用例
造管・圧延など、さまざまな鋼管工程の外径・楕円度測定でLS-9000シリーズが活用されています。
造管ラインの外径・楕円度インライン測定
連続的に流れてくる鋼管をX-Y2軸で同時測定し、外径と楕円度(オーバリティ)を全数監視。16,000回/秒の高速サンプリングで、走行中のフレに強く局所的な外径変化の取りこぼしを抑えます。
大径鋼管の外径測定
センサヘッドを2台使用し、φ500mmなど1台のヘッドでは捉えられない大径鋼管の外径を測定。取り回しが困難な大きなサイズの対象物も、非接触で全数検査を行います。
粉塵・クーラント環境での安定測定(耐環境設計)
IP67構造とエアパージユニットがヘッド前面の汚れを防ぎ、駆動部レス構造が可動部の故障やレンズ清掃頻度を低減。ダイキャストボディが衝撃・温度変化を吸収して内部光学を保護(耐衝撃 IEC 60068-2-27)。粉塵やクーラントのある造管ラインでも止めずに測定します。
鋼管・パイプの外径・楕円度測定に関するよくあるご質問
- 外径と楕円度を同時に測れますか?
- 測れます。2軸タイプ(LS-9030D/LS-9006D)はX-Y2方向の外径を同時取得し、その差から楕円度(断面の楕円化)を評価できます。
- 粉塵やクーラントのかかる環境でも使えますか?
- 使えます。IP67構造とエアパージユニットがヘッド前面の汚れを防ぎ、駆動部レス構造により可動部の故障を抑えて、過酷な造管ラインでも安定して測定します。
- 接触式・レーザ1軸から置き換えられますか?
- 置き換えられます。非接触で、X-Y2軸により外径と楕円度を1パスで取得。走行中の鋼管を止めずに全長で連続測定できます。
- シームレス管の全数検査に使えますか?
- 使えます。16,000回/秒の高速サンプリングと非接触により、造管ラインの全数・連続検査に対応します。
- 走行中の振動や衝撃があっても使えますか?
- 使えます。傾き補正機能で走行中のフレ・傾きに対応し、ダイキャストボディと光学ユニット保護設計が衝撃・温度変化を吸収します(耐衝撃 IEC 60068-2-27 クリア)。
- 大径の鋼管や複数箇所を測れますか?
- 測れます。最大φ120mmまで測定できる大径ヘッドを4台まで接続でき、1台のコントローラで最大16chの同時測定に対応します。
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