BR112012023775B1

BR112012023775B1 - dispositivo e método de gerenciamento de operação para soldagem por resistência com alta frequência e soldagem por indução

Info

Publication number: BR112012023775B1
Application number: BR112012023775A
Authority: BR
Inventors: Hamatani Hideki; Yamamoto Kazuto; Hatabara Kunihiko; Mizuhashi Nobuo; Hasegawa Noboru; Miura Takao
Original assignee: Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp; Nippon Steel Corp
Priority date: 2010-03-23
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2019-12-17
Also published as: JPWO2011118560A1; CN102791418B; US20120325805A1; CN102791418A; EP2551048A4; US9199291B2; WO2011118560A1; KR101447793B1; EP2551048B1; KR20120120424A; EP2551048A1; BR112012023775A2; JP5079929B2

Abstract

dispositivo de gerenciamento de operação, método de gerenciamento de operação, e programa de gerenciamento de operação para soldagem por resistência com alta-frequência e soldagem por indução. a presente invenção refere-se a um dispositivo de gerenciamento de operação para soldagem por resistência elétrica, no qual uma placa metálica comformada em tira é formada para ter uma forma cilíndrica de tal maneira que ambas as porções extremas da placa metálica gradualmente faceiam uma à outra enquanto a placa metálica é transportada e uma seção de convergência v que é uma porção na qual ambas as porções extremas se encontram de topo uma contra outra enquanto faceiam uma à outra, são soldadas. além disto, o dispositivo de gerenciamento de operação inclui uma unidade de medição que mede uma distãncia l (mm) entre um primeiro ponto de de convergência v no qual ambas as porções extremas da placa metálica geometricamente entram em contato uma com a outra e um segundo ponto de convergência v que é um ponto de contato de ambas as porções extremas da placa metálica, e um ângulo <sym> (<198>) de convergência v no primeiro ponto de convergência v com base em uma imagem de uma área que inclui a seção de convergência v; e uma unidade de determinação que determina se ou não a distância l (mm) e o ângulo <sym> (<198>) de convergência v satisfazem à seguinte equação (1) l ~min~(<sym>/<sym> ~st~) ^-0,15^<243>l<243>35<sym>(1)

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO E MÉTODO DE GERENCIAMENTO DE OPERAÇÃO PARA SOLDAGEM POR RESISTÊNCIA COM ALTA FREQUÊNCIA E SOLDAGEM POR INDUÇÃO.

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um dispositivo de gerenciamento de operação, um método de gerenciamento de operação, e um programa de gerenciamento de operação que gerencia uma soldagem por resistência com alta frequência ou soldagem por indução, daqui em diante referidas como soldagem por resistência elétrica, no qual uma placa metálica é conformada de maneira contínua para ter uma forma cilíndrica por meio de um grupo laminador, enquanto sendo transportada e ambas as porções extremas da placa metálica que são convergidas enquanto formando uma forma em V, são aquecidas e colocadas de topo uma contra a outra.

É reivindicada prioridade no Pedido de Patente Japonês n° 2010/ 66.357, depositado em 23 de março de 2010, cujo conteúdo completo é aqui com isto incorporado para referência.

Descrição de técnica relacionada

Tubos de aço soldados por resistência elétrica são utilizados em uma ampla faixa de campos, tal como uma tubulação para petróleo ou gás natural, um tubo de poço de petróleo e um tubo para energia atômica, calor terrestre de uma planta química uma estrutura mecânica e tubulação em geral. Em uma instalação de fabricação do tubo de aço soldado por resistência elétrica uma tira de aço (placa de aço conformada em tira) é conformada de maneira contínua para ter uma forma cilíndrica por um grupo laminador, de tal maneira que ambas as porções extremas (ambas as porções extremas em uma direção circunferencial, ambas as arestas) da tira de aço gradualmente faceiam uma à outra enquanto a tira de aço é transportada, e uma seção de convergência em V, que é uma porção na qual ambas as porções extremas se encontram de topo uma contra a outra enquanto faceando uma à outra, é derretida por aquecimento e é soldada. Na soldagem por rePetição 870190075624, de 06/08/2019, pág. 7/14

2/25 sistência elétrica é necessário impedir a entrada insuficiente de calor e entrada excessiva de calor controlando a quantidade de entrada de calor dentro de uma faixa apropriada.

Como este tipo de tecnologia a Referência de Patente 1 divulga um método de fabricar um tubo de aço soldado por resistência elétrica, no qual um ponto de solda no momento de não soldagem é ajustado como uma origem com base em dados de imagem obtidos formando imagem de um ponto de contato que inclui metal de solda e sua periferia, sob uma condição que a espessura da placa t (mm) da placa de aço e um ângulo das superfícies de aresta Φ satisfaça a seguinte equação (101), a quantidade de entrada de calor é controlada de tal maneira que uma posição de um ponto de solda é -2,0 mm, ou menos, em uma direção de soldagem.

0<4><tan(0.4/t)¹---(101)

Em adição, a Referência de Patente 2 divulga um método de fabricar um tubo de aço soldado por resistência elétrica, no qual áreas na vizinhança de um ponto de solda de uma peça em elaboração são continuadamente transformadas em imagem por uma câmara de alta velocidade, um comprimento de uma seção de espaço estreito a partir do ponto de solda até uma posição de convergência V é medida com base na imagem e, entrada de calor de soldagem na soldagem por resistência elétrica é ajustada de tal maneira que o comprimento medido L da seção de espaço estreito satisfaz a seguinte equação (102):

0.259t + 0.013d - 0.00548v- 6.16 < L < 0.259t + 0.013d - 0.00548v + 23.84 - (102) t: espessura de placa (mm) de uma tira metálica, d: diâmetro exterior (mm) de um tubo, V: velocidade de soldagem (mm/s).

Referência de Patente

Referência de Patente 1: Primeira Publicação do Pedido de Patente Japonesa não examinado número 2008/212961

Referência de Patente 2: Primeira Publicação do Pedido de Patente Japonesa não examinado número 2009/233678

Referência de não Patente

3/25

Referência de não Patente 1: Soldagem de costura sobreposta e de topo, um material técnico da Japan Welding Soc. No. 10 (novembro de 1989) Department of Joining and Material Processing for Light Structures in Japan Welding Society.

Sumário da invenção

Problemas a serem solucionados pela invenção

Contudo, o método divulgado na Referência de Patente 1 é aplicável apenas em um caso onde o ângulo das superfícies de aresta Φ satisfaz a equação (101), e o método não é aplicável em um caso onde ocorre um estado no qual o ângulo das superfícies de aresta Φ não satisfaz a equação (101).

Em adição, no método divulgado na Referência de Patente 2, o comprimento L da seção de espaço estreito a partir do ponto de solda até a posição de convergência V depende do ângulo de convergência V, este comprimento L e o ângulo de convergência V têm um grande efeito no rendimento de aquecimento, e estes valores variam facilmente devido à excentricidade de um laminador e um estado do material, de tal modo que a precisão do gerenciamento de soldagem é considerada ser baixa. De maneira particular, ao considerar uma equação teórica (a seguinte equação (103) da soldagem por resistência elétrica divulgada na Referência de não Patente 1, uma vez que uma entrada de calor equivalente Q depende de um ângulo Θ de convergência V geométrica 0, na Referência de Patente 2, a precisão no gerenciamento de soldagem é considerada ser baixa.

Q = kPV^{0 6}r°·⁵⁵θ·°·ΐ⁵r⁰·⁸⁵ - (103)

P: energia de soldagem, θ: o ângulo de convergência geométrica V,

I: Distância de fornecimento de energia, k: constante determinada por uma configuração em linha.

A presente invenção foi feita em consideração às circunstâncias descritas acima, e um objetivo da presente invenção é realizar soldagem por resistência elétrica que seja livre de defeitos de solda fria, na qual uma parte de uma interface e costurada não é derretida e não é unida e está livre de

4/25 defeitos de penetração nos quais óxidos estão presentes na interface costurada em uma ampla faixa de condições das superfícies de aresta.

Métodos para solucionar o problema

1) Um dispositivo de gerenciamento de operação para soldagem por resistência com alta frequência e soldagem por indução, de acordo com um aspecto da presente invenção, realiza um gerenciamento de operação para soldagem por resistência com alta frequência ou soldagem por indução no qual uma placa metálica conformada em tira é conformada para ter uma forma cilíndrica de tal maneira que ambas as porções extremas da placa metálica gradualmente faceiam uma à outra enquanto a placa metálica é transportada, e uma seção de convergência V que é uma porção na qual ambas as porções extremas se encontram de topo uma contra a outra enquanto faceiam uma à outra é soldada. O dispositivo inclui uma unidade de medição que mede uma distância L (mm) entre um primeiro ponto de convergência V no qual ambas as porções extremas da placa metálica geometricamente entram em contato uma com a outra e um segundo ponto de convergência V que é o ponto de contato de ambas as porções extremas da placa metálica, e um ângulo Θ (°) de convergência V, no primeiro ponto de convergência V, na base de uma imagem de uma área que inclui a seção de convergência V; e uma unidade de determinação que determina se ou não a distância L (mm) e o ângulo Θ (°) de convergência V satisfaz a seguinte equação (1) ί_|η(θ/θ«)·°^,5<1.<35 - (1)

L (mm): distância de referência que é ajustada antecipadamente 0_st (°): ângulo de referência que é ajustado antecipadamente

2) O dispositivo de gerenciamento de operação para soldagem por resistência com alta frequência e soldagem por indução de acordo com (1) pode ainda incluir uma unidade de controle que controla uma quantidade de entrada de calor de tal maneira que a distância L (mm) e o ângulo θ (°) de convergência V que são medidos pela unidade de medição satisfazem a equação (1).

3) No dispositivo de gerenciamento de operação para soldagem

5/25 por resistência com alta frequência e soldagem por indução de acordo com (1) ou (2) a unidade de medição pode incluir uma primeira unidade de detecção que binariza a imagem para gerar uma imagem binária, determina ambas as porções extremas da placa metálica a partir da imagem binária, aproxima de maneira linear ambas as porções extremas da placa metálica dentro de uma faixa predeterminada na direção fechada da forma em V formada para gerar duas linhas retas aproximadas, e detecta um ponto de interseção destas linhas retas aproximadas como o primeiro ponto de convergência V.

4) No dispositivo de gerenciamento de operação para soldagem por resistência com alta frequência e soldagem por indução de acordo com (1) ou (2), a unidade de medição pode incluir uma segunda unidade de detecção que binariza a imagem para gerar uma imagem binária e detecta o segundo ponto de convergência V a partir da imagem binária.

5) No dispositivo de gerenciamento de operação para soldagem por resistência com alta frequência e soldagem por indução de acordo com (1) ou (2), a unidade de medição pode incluir: uma primeira unidade de detecção que binariza a imagem para gerar uma imagem binária, determina ambas as porções extremas da placa metálica a partir da imagem binária, aproxima de maneira linear ambas as porções extremas da placa metálica dentro de uma faixa predeterminada na direção fechada da forma em V formada para gerar duas linhas retas aproximadas, e detecta um ponto de interseção destas linhas retas aproximadas como o primeiro ponto de convergência V; e uma segunda unidade de detecção que binariza a imagem para gerar uma imagem binária, e detecta o segundo ponto de convergência V a partir da imagem binária.

6) Um método de gerenciamento de operação para soldagem por resistência com alta frequência e soldagem por indução, de acordo com outro aspecto da presente invenção realiza um gerenciamento de operação para soldagem por resistência com alta frequência ou soldagem por indução no qual uma placa metálica conformada em tira é formada para ter uma forma cilíndrica, de tal maneira que ambas as porções extremas da placa metálica gradualmente faceiam uma à outra enquanto a placa metálica é trans

6/25 portada, e uma seção de convergência V que é uma porção na qual ambas as porções extremas se encontram de topo uma contra a outra enquanto faceiam uma à outra, é soldada. O método inclui formar a imagem de uma área que inclui a seção de convergência V por meio de um dispositivo de formação de imagem para formar uma imagem; medir uma distância L (mm) entre um primeiro ponto de convergência V no qual ambas as porções extremas da placa metálica geometricamente entram em contato uma com outra e um segundo ponto de convergência V que é um ponto de contato de ambas as porções extremas da placa metálica, e um ângulo Θ (°) de convergência V no primeiro ponto de convergência V, com base na imagem; e determina se ou não a distância L (mm) e o ângulo Θ (°) de convergência V satisfazem a seguinte equação (2):

L_min(0/0st)'⁰¹⁵<L<35 - (2)

L (mm): distância de referência que é ajustada antecipadamente 0_st(°): ângulo de referência que é ajustado antecipadamente

7) Um programa de gerenciamento de operação para soldagem por resistência com alta frequência e soldagem por indução de acordo com ainda outro aspecto da presente invenção, gerencia soldagem por resistência com alta frequência e soldagem por indução, no qual uma placa metálica conformada em tira é formada para ter uma forma cilíndrica de tal maneira que ambas as porções extremas da placa metálica gradualmente faceiam uma à outra enquanto a placa metálica é transportada e uma seção de convergência V que é uma porção na qual ambas as porções se encontram de topo uma contra a outra enquanto faceiam uma à outra, é soldada por um computador. O programa inclui um processo de medir uma distância L (mm) entre um primeiro ponto de convergência V no qual ambas as porções extremas da placa metálica geometricamente entram em contato uma com outra e um segundo ponto de convergência V que é um ponto de contato de ambas as porções extremas da placa metálica e um ângulo Θ (°) de convergência V no primeiro ponto de convergência V. com base em uma imagem de uma área que inclui a seção de convergência V; e um processo de determinar se ou não a distância L (mm) e o ângulo Θ (°) de convergência V

7/25 satisfazem a seguinte equação (3):

L_min(0/0s_t)-°-¹⁵<L<35 - (3)

L (mm): distância de referência que é ajustada antecipadamente 0_st(°): ângulo de referência que é ajustado antecipadamente Efeitos da invenção

De acordo com a presente invenção, uma operação de soldagem por resistência elétrica é gerenciada com base em condições que consideram uma variação em um ângulo de convergência V com a passagem do tempo, de tal modo que soldagem por resistência elétrica sem um defeito de solda fria e um defeito de penetração em uma ampla faixa de condições das superfícies de aresta pode ser realizada. Particularmente, a soldagem pode ser realizada de maneira estável sem ser afetada por uma variação na condição das superfícies de aresta com a passagem do tempo no momento de operação, a partir do início de soldagem até o término de soldagem de ambas as porções extremas de uma placa metálica de aço.

Breve descrição dos desenhos

A figura 1 é uma vista esquemática que ilustra uma configuração de uma instalação de fabricação de um tubo de aço soldado por resistência elétrica, e uma configuração de um dispositivo de gerenciamento de operação da soldagem de resistência por resistência elétrica.

A figura 2 é um fluxograma que ilustra um método de gerenciamento de operação por meio do dispositivo de gerenciamento de operação da soldagem por resistência elétrica.

A figura 3 é uma vista esquemática que ilustra uma imagem fotografada por um dispositivo de formação de imagem.

A figura 4A é uma vista esquemática que ilustra uma imagem binária que é processada por uma unidade de medição.

A figura 4B é uma vista esquemática que ilustra cada bolha na imagem binária.

A figura 4C é uma vista esquemática que ilustra uma bolha de uma seção de convergência V extraída.

A figura 4D é uma vista esquemática que ilustra um exemplo de

8/25 um método de determinar um ponto de convergência V geométrico Vi.

A figura 5 é uma vista esquemática que ilustra um exemplo de um método de determinar um ponto V2 de convergência V que é um ponto de contato.

A figura 6 é uma vista esquemática que ilustra um exemplo de uma imagem binária a partir da qual a bolha da seção de convergência V não é extraída.

A figura 7A é uma vista esquemática superior em planta de uma placa de aço para ilustrar o fenômeno de convergência de duas fases.

A figura 7B é uma vista em seção transversal longitudinal de porções extremas de uma placa de aço para ilustrar 0 fenômeno de convergência de duas fases.

A figura 8A é uma vista esquemática superior em planta da placa de aço para ilustrar o fenômeno de convergência de duas fases.

A figura 8B é uma vista em seção transversal longitudinal das porções extremas da placa de aço para ilustrar o fenômeno de convergência de duas fases.

A figura 9 é uma vista em seção transversal longitudinal das porções extremas da placa de aço para ilustrar uma distância das superfícies de aresta.

A figura 10 é uma vista que ilustra resultados de avaliação da qualidade de soldagem quando soldagem é realizada em cada combinação da distância das superfícies de aresta e uma quantidade de entrada de calor.

Descrição detalhada da invenção

Daqui em diante modalidades preferidas da presente invenção serão descritas com referência aos desenhos anexos.

Primeiro uma instalação de fabricação de um tubo de aço soldado por resistência elétrica será descrita de maneira esquemática, com referência à figura 1. Como mostrado na figura 1, uma placa de aço placa metálica 1 conformada em tira é formada de maneira contínua para ter uma forma cilíndrica por um grupo laminador (não mostrado) enquanto sendo transportada no sentido de uma direção D1. Em adição, um inibidor 6 é colocado

9/25 dentro da placa de aço 1 que é formada para ter a forma cilíndrica, e uma força de perturbação é aplicada à placa de aço 1 por roletes de aperto 2 enquanto uma corrente de alta frequência 11 é feita escoar para uma solda da placa de aço 1 por meio de um par de pontas de contato 7 (que correspondem à soldagem por resistência com alta frequência) ou bobinas de indução (que não estão mostradas e correspondem à soldagem por indução). Como resultado, ambas as porções extremas circunferenciais 44, daqui em diante simplesmente referidas como porções extremas da placa de aço 1, são aquecidas e derretidas enquanto sendo convergidas para uma forma em V no sentido da direção D1 para encontrar de topo uma à outra e, portanto, a placa de aço 1 pode ser soldada (soldagem por resistência elétrica (ERW)).

Contudo, no momento de soldagem, arestas de ambas as porções extremas 44 da placa de aço 1 não estão necessariamente paralelas uma à outra e, como mostrado na figura 9, um espaço ocorre entre ambas as porções extremas encontradas de topo 44 da placa de aço 1. Uma vez que a dimensão de comprimento máximo (daqui em diante referida como uma distância das superfícies de aresta) h do espaço é grande, soldagem normal pode ser impossível. Além disto, a distância das superfícies de aresta h pode variar com a passagem do tempo no momento da soldagem e, portanto, a qualidade de soldagem pode diminuir em uma posição da solda com uma distância longa das superfícies de aresta h. Em adição, na figura 9 um estado no qual o espaço ocorre em um lado superior de um aço (um lado de superfície exterior de um tubo de aço) está descrito, porém o espaço pode ocorrer em um lado inferior (um lado interior de um tubo de aço).

Portanto, uma avaliação da qualidade de soldagem (teste de impacto de Charpy sob uma alta temperatura de substancialmente 160 °C) foi realizada mudando uma condição de ambas as porções extremas 44 da placa de aço 1 e a quantidade de entrada de calor. Como resultado disto, mesmo quando a distância das superfícies de aresta h (fazer referência à figura 9) excedeu 0,3 mm, a soldagem foi realizada de maneira normal, controlando a quantidade de entrada de calor. A figura 10 mostra resultados de avaliação da qualidade de soldagem em um caso onde a soldagem foi realizada

10/25 com uma combinação da distância das superfícies de aresta h (0, 0,3, 0,6, 0,9 (mm)) e a quantidade de entrada de calor (estados de solda A até D da figura 10 correspondem a pequena quantidade de entrada de calor até grande quantidade de entrada de calor, respectivamente). Na figura 10 “não bom” indica que um defeito de solda fria ou um defeito de penetração ocorre, e “bom” indica que nenhum defeito ocorre e a soldagem é realizada de maneira normal. No estado de solda A, devido à deficiência da entrada de calor o defeito de solda fria provocado por deficiência de fusão ocorreu. De maneira particular, uma vez que a distância das superfícies de aresta h foi alongada, a frequência de ocorrência do defeito de solda fria aumentou. Em adição, no estado de solda B, quando a distância das superfícies de aresta h era curta (quando as superfícies de aresta fecham até um estado paralelo), a soldagem foi realizada de maneira normal, porém a distância das superfícies de aresta h era longa e um defeito de solda fria ocorreu. Além disto, no estado de solda C a quantidade de entrada de calor foi controlada de maneira apropriada, de tal modo que mesmo quando a distância das superfícies de aresta h excedeu 0,3 (mm) a soldagem foi realizada de maneira normal. Em adição, no estado de solda D, devido a uma entrada de calor excessiva, o defeito de solda fria e o defeito de penetração que ocorre devido à soldagem com pressão em um estado oxidado ocorreu. Em uma operação real, devido a uma variação (variação com a passagem do tempo) em uma espessura de placa, uma posição de ambas as superfícies extremas 44 da placa de aço 1 no momento de encontro de topo ou similar, a distância das superfícies de aresta h pôde exceder 0,3 (mm) de tal modo que o estado de solda C é um estado de solda ideal.

Isto é, o estado de solda A é um estado de solda com uma pequena quantidade de entrada de calor, no qual o defeito de solda fria ocorre, o estado de solda B é um estado de solda com uma pequena quantidade de entrada de calor com uma quantidade de entrada de calor maior do que aquela no estado de solda A, no qual o defeito de solda fria ocorre quando a distância das superfícies de aresta h no momento da operação aumenta. O estado de solda C é um estado de solda com uma quantidade otimizada de

11/25 entrada de calor, com uma quantidade de entrada de calor maior do que aquela no estado de solda B, no qual a soldagem pode ser realizada de maneira normal, sem depender da distância das superfície de aresta no momento de operação. Em adição, o estado de solda D é um estado de solda com uma entrada de calor excessiva, com uma quantidade de entrada de calor maior do que aquela no estado de solda C, no qual o defeito de solda fria e o defeito de penetração ocorrem. Em adição, a avaliação global na figura 10 representa avaliação que considera uma variação na distância das superfícies de aresta h com a passagem do tempo no momento de operação real. Como mostrado na figura 10, no estado de soldada A, no estado de solda B e no estado de solda D, o defeito descrito acima ocorre, porém no estado de solda C a soldagem pode ser realizada de maneira confiável no momento de operação real.

Os inventores descobriram que condições sob as quais a soldagem pode ser realizada de maneira normal, mesmo quando a distância das superfícies de aresta h excede 0,3 (mm) como descrito acima, se correlacionam a um fenômeno no qual o ângulo de convergência V varia com duas fases (fenômeno de convergência de duas fases). O fenômeno de convergência de duas fases é um fenômeno que é observado como se as porções extremas 4 recuem devido à porção central em uma direção de espessura de placa ser derretida e descarregada, quando porções derretidas na direção de espessura de placa das porções extremas 4 da placa de aço 1 se encontram de topo uma com outra, enquanto sendo descarregadas (fazer referência à figura 8B).

Quando um padrão autoluminescente em uma área que inclui a seção de convergência V foi tornado em imagem a partir de um lado superior da placa de aço 1 com alta precisão e sem retardo de imagem sob condições de uma resolução de imagem de 60 (pm/pixel) e um tempo de exposição de 1/10.000 (s) e um ponto de convergência V foi medido com alta precisão, o fenômeno de convergência de duas fases foi observado. Quando o fenômeno de convergência de duas fases ocorre pode ser entendido que um ponto de convergência V geométrico Vi (daqui em diante referido como um

12/25 primeiro ponto de convergência V) está presente em um lado de montante em uma direção de transporte D1 como mostrado na figura 8A, e um ponto de convergência V₂ (daqui em diante referido como um segundo ponto de convergência V) que é um ponto de contato, isto é, um ponto de contato está presente em um lado de jusante. Como representado como uma linha interrompida na figura 8A, o primeiro ponto de convergência V é um ponto no qual ambas as porções extremas 44 que convergem em uma forma em V geometricamente entram em contato uma com a outra. Isto é, o primeiro ponto de convergência V é um ponto de interseção de linhas tangenciais (linhas prolongadas) de ambas as porções extremas do lado de montante 4,4 que podem ser aproximadas de maneira linear. Em adição, o segundo ponto de convergência V é um ponto no qual ambas as porções extremas 4, 4 que convergem em uma forma em V fisicamente encontrando de topo uma à outra (entram em contato uma com a outra). Em adição o ponto de solda (ponto no qual solidificação começa a iniciar) está presente em um lado mais de jusante comparado ao segundo ponto de convergência V.

Além disto, foi confirmado que a distância L entre o primeiro ponto de convergência V e o segundo ponto de convergência V varia em resposta à quantidade de entrada de calor, e quando a quantidade de entrada de calor aumenta o primeiro ponto de convergência V e o segundo ponto de convergência V são distantes um do outro. As figuras 7A e 7B ilustram o fenômeno de convergência de duas fases observado no estado de solda B, e como mostrado na figura 7A o primeiro ponto de convergência V e o segundo ponto de convergência V estão próximos um do outro, substancialmente consistentes um com o outro. Neste caso, como mostrado na figura 7B, fusão pode ser insuficiente na porção central da porção extrema 4 da placa de aço e na direção da espessura da placa e, portanto, o defeito de solda fria pode ocorrer. Inversamente, as figuras 8A e 8B ilustram o fenômeno de convergência em duas fases observado no estado de solda C, e como mostrado na figura 8A o primeiro ponto de convergência V e o segundo ponto de convergência V são distantes um do outro. Neste caso, como mostrado na figura 8B, a fusão na porção central na direção da espessura de placa da porção

13/25 extrema 4 da placa de aço 1 se toma apropriada e, portanto, as porções extremas 4, 4 da placa de aço 1 podem ser soldadas de maneira normal. Em adição, setas mostradas nas figuras 7B e 8B ilustram um estado no qual as porções extremas 4, 4 da placa de aço 1 são derretidas e as porções derretidas são descarregadas.

Como descrito acima, foi descoberto que a distância L entre o primeiro ponto de convergência V e o segundo ponto de convergência V que são apresentados no fenômeno de convergência de duas fases correlaciona com um estado de fusão da porção central na direção da espessura de placa da porção extrema 4 da placa de aço 1. A presente invenção gerência de maneira contínua uma operação de soldagem por resistência elétrica determinando uma faixa apropriada da distância L com base nas descobertas descritas acima e medindo a distância L com precisão através de processamento de imagem.

A figura 1 mostra uma configuração funcional de um dispositivo de gerenciamento de operação 100 da soldagem por resistência elétrica. Como mostrado na figura 1, um dispositivo de formação de imagem 8 é colocado acima da placa de aço 1 para capturar um padrão autoluminescente (um padrão de radiação) em uma área que inclui a seção de convergência V da placa de aço 1. Quando o dispositivo de formação de imagem 8, por exemplo, uma câmara de cor 3CCD de 1600x1200 pixels é utilizada e o padrão autoluminescente é formado em imagem sob condições nas quais uma área de formação de imagem é 50 (mm) x100 (mm), a resolução é 50 (μm/pixel), uma taxa de quadro é 40 (fps), e um tempo de exposição é 1/10000 (s). Aqui, para um processamento de imagem descrito mais tarde, uma área de formação de imagem é ajustada de tal maneira que uma posição do segundo ponto de convergência V em uma imagem capturada é localizado, por exemplo, substancialmente em 1/3 de uma largura de área de formação de imagem na direção de transporte D1 a partir do lado de jusante da direção de transporte D1 no momento de operação normal.

O dispositivo de gerenciamento de operação 100 de soldagem por resistência elétrica inclui uma unidade de entrada 101, uma unidade de

14/25 medição 102, uma unidade de determinação 103 e uma unidade de controle 104. Os dados de imagem formados em imagem pelo dispositivo de formação de imagem 8 são introduzidos para a unidade de entrada 101.

A unidade de medição 102 mede a distância L (mm) entre o primeiro ponto de convergência V e o segundo ponto de convergência V e o ângulo Θ (°) de convergência V no primeiro ponto de convergência V com base na entrada dos dados de imagem para a unidade de entrada 101. A unidade de medição 102 inclui uma primeira unidade de detecção 102a, uma segunda unidade de detecção de imagem 102b e uma unidade de cálculo 102c. A primeira unidade de detecção 102a binária a entrada dos dados de imagem para a unidade de entrada 101 para gerar uma imagem binária, determina ambas as porções extremas 4, 4 da placa de aço 1 a partir da imagem binária, aproxima de maneira linear ambas as porções extremas 4, 4 da placa de aço 1 dentro de uma faixa predeterminada em uma direção fechada de uma forma em V, para gerar duas linhas retas aproximadas e detecta um ponto de interseção destas linhas retas aproximadas como o primeiro ponto de convergência V. Em adição, a segunda unidade de detecção 102b binárias os dados de imagem introduzidos para a unidade de entrada 101 para gerar uma imagem binária e detecta o segundo ponto de convergência V a partir da imagem binária. Além disto, a unidade de cálculo 102c adquire a distância L (mm) entre o primeiro ponto de convergência V e o segundo ponto de convergência V e um ângulo Θ (°) de convergência V no primeiro ponto de convergência V com base no primeiro ponto de convergência V detectado pela primeira unidade de detecção 102a e o segundo ponto de convergência V detectado pela segunda unidade de detecção 102b.

A unidade de determinação 103 determina se ou não a distância L (mm) e o ângulo θ (°) de convergência V medido pela unidade de medição 102 satisfazem a seguinte equação (4):

L_min(0/0st)’°-¹⁵<L<35 - (4)

L_min: distância de referência que é ajustada antecipadamente 0_st(°): ângulo de referência que é ajustado antecipadamente

O limite inferior L_min(O/O_st)’⁰’¹⁵ é um valor obtido calibrando a dis

15/25 tância de referência L_min que é obtida de maneira experimental com base em uma teoria na qual uma quantidade de entrada de calor é proporcional a (W⁰’¹⁵ Em adição, quando a distância L (mm) entre o primeiro ponto de convergência V e o segundo ponto de convergência V se torna mais curta do que Lmin(0/Ost)‘^0,15 (mm) o estado de solda no momento de operação entra no estado de solda A ou no estado de solda B no qual a entrada de calor é insuficiente. Lmín θ Qst são ajustados em resposta ao material da placa de aço 1, à espessura da placa e ao diâmetro do tubo. Quando uma descrição é feita com referência a aço carbono como um exemplo, Lmjn e 0st podem ser ajustados em uma maneira detalhada de tal maneira que, por exemplo, quando a espessura de placa é menor do que 4 (mm) 0st é 3,5 ° com Lmin de 3,5 (mm), quando a espessura de placa é igual a ou maior do que 4 (mm) e menor do que 10 (mm) 0st é 5 ° com Lmin de 5 (mm), e quando a espessura de placa é 10 mm ou mais 0st é 7 ⁰ com Lmin de 6,5 (mm). Em adição, por exemplo, L_mi_ne 0_st podem ser ajustados de maneira uniforme sem depender da espessura da placa, de tal maneira que 0_st é 5 ° com L_min de 5 (mm). Com relação a um aço de outro material, L_mj_n e 0_st podem também ser ajustados de maneira similar. Desta maneira quando a distância L é controlada para ser igual a ou maior do que o limite inferior Lmin(0/0st^{) 0}’¹⁵ mesmo quando a variação na distância das superfícies de aresta h com a passagem do tempo (por exemplo um aumento temporal) está presente no momento de uma operação real, o defeito de solda fria devido à deficiência de entrada de calor pode ser impedido de ocorrer.

Em adição, o limite superior de 35 é um valor que pode ser obtido de maneira experimental, e quando a distância L (mm) entre o primeiro ponto de convergência V e o segundo ponto de convergência V se torna mais longa do que 35 (mm), isto conduz ao estado de solda D da entrada de calor excessiva. Isto é, quando a distância L se torna mais longa do que 35 (mm) uma frequência de ocorrência de óxidos (defeito de penetração) aumenta quando a distância L aumenta. Portanto, quando a distância L é controlada para ser 35 (mm) ou menos, o defeito de penetração devido à entrada de calor excessiva pode ser impedido de ocorrer no momento de uma

16/25 operação real.

Em um caso onde a unidade de determinação 103 determina que a distância L (mm) e o ângulo Θ (°) de convergência V não satisfazem à equação descrita acima (4), a unidade de controle 104 controla a quantidade de calor introduzida pela mudança, mudando uma voltagem de aplicação ou uma frequência a um dispositivo de soldagem tal como pontas de contato 7 e as bobinas de indução de modo a satisfazer a equação (4) descrita acima. Isto é, a quantidade de entrada de calor é controlada para a distância L para satisfazer à equação (4) descrita acima, de tal maneira que quando a distância L é menor do que Lmi^O/Qs?'^0,15 a quantidade de entrada de calor é aumentada, e quando a distância L excede 35 (mm) a quantidade de entrada de calor é reduzida. Em adição, enquanto a distância L satisfaz à equação (4) descrita acima, o controle pode ser realizado sem mudar a quantidade de entrada de calor ou a quantidade de entrada de calor pode ser controlada para um valor determinado que satisfaz à equação (4) descrita acima. Em adição, em um caso onde a quantidade de entrada de calor é aumentada quando a distância L é menor do que Lm^O/Os?’^0,15 uma vez que o ângulo Θ de convergência V aumenta em adição ao aumento na distância L, o limite inferior de Ι^πίθ/θε?'^0,15 diminui e, portanto, a soldagem pode ser realizada de maneira estável sem provocar divergência de processamento.

A figura 2 mostra um método de gerenciamento de operação por meio do dispositivo de gerenciamento de operação 100 da soldagem por resistência elétrica. A formação de imagem por meio do dispositivo de formação de imagem em 8 é realizada de maneira contínua com um intervalo de tempo constante e de uma folha de imagem capturada em qualquer temporização é chamada um quadro. Quando os dados de imagem são introduzidos para a unidade de entrada 101 a partir do dispositivo de formação de imagem em 8 (etapa S1), um componente vermelho (um comprimento de onda de 590 até 690 nm) é extraído dos dados de imagem na unidade de entrada 101 ou na unidade de medição 102, de modo a esclarecer contraste (etapa S2). A figura 3 mostra uma vista esquemática de uma imagem fotografada por meio do dispositivo de formação de imagem 8. Em adição, na

17/25 descrição a seguir, na imagem mostrada na figura 3, figuras 4A até 4D, figura 5 e figura 6, uma direção vertical (direção circunferencial) é expressa como uma direção Y e uma direção lateral (direção de transporte) é expressa como uma direção X. Na imagem obtida por meio do dispositivo de formação de imagem em 8, uma área de calor elevado 51 na qual um nível de brilho elevado aparece ao longo de ambas as porções extremas 4, 4 da placa de aço 1, e um padrão conformado em onda que é formado devido à descarga de uma porção derretida de ambas as porções extremas 4, 4 aparece no lado de jusante na direção de transporte (direção X).

A primeira unidade de detecção 102a da unidade de medição 102 binárias (inverte) os dados de imagem nos quais o componente vermelho é extraído na etapa S2 (etapa S3). Aqui “0” é substituído por um pixel no qual o nível de brilho é um valor predeterminado ou mais, e “1” é substituído por um pixel no qual o nível de brilho é menor do que um valor predeterminado. A figura 4A mostra uma vista esquemática da imagem binária.

Em seguida, a primeira unidade de detecção 102a realiza uma rotulagem para ligar um rótulo para cada bolha na imagem binária (fazer referência à figura 4B) (etapa S4) e determina se ou não uma bolha que é consistente com uma condição predeterminada é extraída (etapa S5). Aqui a bolha é uma área individual na qual qualquer um de oito pixels adjacentes que incluem quatro pixels superior, inferior, esquerdo e direito, e quatro pixels diagonais aos quais um pixel de “1” é adjacente na imagem binária é “1”, e pixels são conectados para formar um bloco (aqui um bloco de pixels de “1”). Em adição, na rotulagem, a bolha individual é identificada, um número de rótulo é fornecido à bolha individual, uma bolha específica é extraída, e informação a respeito de uma posição (o ponto máximo e o ponto mínimo na coordenada X e o ponto máximo e o ponto mínimo na coordenada Y) em uma imagem da bolha específica, e uma largura, um comprimento, uma área ou similar da imagem da bolha específica é extraída. Por exemplo, na figura 4B rótulos de 1, 2 e 3 são fornecidos às três bolhas, respectivamente. Na etapa S5 quando uma bolha que é consistente com uma condição predeterminada está presente, esta bolha (aqui o rótulo 2) é extraída como uma bo

18/25 lha 52 da seção de convergência V que é uma seção na qual ambas as porções extremas circunferenciais 4, 4 convergem para forma em V (fazer referência à figura quatro C). Informação de forma tal como uma coordenada e uma área, é adquirida em relação à bolha 52. Por exemplo, na imagem binária mostrada na figura 4A quando uma bolha que entra em contato com a extremidade esquerda e tem uma condição de área predeterminada e está presente, esta bolha é extraída como bolha 52 da seção de convergência V. Quando a condição de área predeterminada, por exemplo, condições tal como uma condição na qual uma dimensão real da área de bolha é 15 até 150 mm² ou uma condição na qual uma dimensão real de um bloco retangular circunscrito é 25 até 320 mm² pode ser ajustada. Em adição, como a condição de área predeterminada, uma pluralidade de condições podem ser combinadas. Quando uma bolha que é consistente com uma condição predeterminada não é extraída na etapa S5, o processo prossegue para a etapa S17. Por exemplo, em um caso onde a quantidade de entrada de calor é muito pequena, como mostrado na figura 6, uma vez que a bolha da seção de convergência V não é extraída, o processo prossegue para a etapa S17.

Em seguida, a primeira unidade de detecção 102a pesquisa ambas as porções extremas circunferenciais 4,4 da placa de aço 1 a partir da bolha 52 da seção de convergência V que é extraída nas etapas S4 e S5. Como mostrado na figura 4B no sentido da direção +Y e direção -Y a partir de um ponto em uma linha reta (indicada pela linha de corrente na figura 4D) que passa através do ponto o mais a jusante (um segundo ponto de convergência V que é detectado na etapa seguinte S11) da bolha 52 da seção de convergência V na direção de transporte e que é paralela à direção X, pontos nos quais um valor de pixel se torna “0” (“1” para “0”) para o primeiro momento são pesquisados, respectivamente, estes pontos são determinados como pontos extremos 4 da placa de aço 1. Este processo de pesquisa é realizado dentro de uma faixa predeterminada em uma direção fechada (direção X) da forma V, por exemplo, dentro da faixa de 2/3 da extremidade esquerda em uma faixa desde a extremidade esquerda (lado de montante na direção de transporte) da imagem binária até a extremidade frontal da bolha

19/25 da seção de convergência V. Em adição, dentro desta faixa predeterminada, as porções extremas 4 da placa de aço 1 são aproximadas de maneira linear (etapa S6) e um ponto de interseção das linhas retas aproximadas é detectado como o primeiro ponto de convergência V (etapa S7). Em adição, é preferível que a faixa predeterminada seja ajustada em uma faixa apropriada em resposta a condições de operação ao invés de ser ajustada sempre para a mesma referência (por exemplo, a faixa 2/3 a partir da extremidade esquerda). Por exemplo, em um caso onde a posição do primeiro ponto de convergência V pode mover para o lado de montante na direção de transporte de acordo com as condições de operação, é preferível que a faixa predeterminada seja ajustada para um valor relativamente pequeno, por exemplo, 1/2 da faixa a partir da extremidade esquerda.

Em adição, quando pesquisando as porções extremas 4 da placa de aço 1, por exemplo, no sentido de um lado interior (porção central) a partir de posições verticais, a posição a mais superior e a posição a mais inferior de uma imagem mostrada na figura 4D, pontos nos quais um valor de pixel se torna “1” (“0” para “1”) para o primeiro momento pode ser pesquisado. Contudo, uma vez que a bolha 52 da seção de convergência V aparece na vizinhança do centro da imagem na direção vertical (direção Y) quando a pesquisa é iniciada a partir da posição a mais superior e a posição mais inferior da imagem, o número de processos desnecessários é aumentado. Portanto, um tempo de processamento é encurtado pesquisando os pontos nos quais o valor de pixel se toma “0” (“1” para “0”) para o primeiro momento no sentido da direção +Y e direção -Y a partir do lado interior da bolha 52 da seção de convergência V, como descrito acima. Em adição, mesmo quando os pontos nos quais o valor de pixel se torna “1” (“0” para “1”) para o primeiro momento são pesquisados a partir das posições verticais da imagem no sentido do lado interior, uma posição de direção Y de uma seção de grande largura (a extremidade esquerda da imagem) da bolha 52 da seção de convergência V pode ser determinada pela rotulagem, de tal modo que quando os pontos nos quais o valor de pixel se torna “1” (“0” para “1”) para o primeiro momento, são pesquisados a partir da posição de direção Y ou sua vizi

20/25 nhança no sentido do lado interior, o tempo de processamento pode ser encurtado.

Juntamente com o processo nas etapas S3 até S7 a segunda unidade de detecção 102b da unidade de medição 102 binárias (inverte) os dados de imagem nos quais o componente vermelho é extraído na etapa S2 (etapa S8). Aqui “0” é substituído por um pixel no qual o nível de brilho é um valor predeterminado ou mais, e “1” é substituído por um pixel no qual o nível de brilho é menos do que um valor predeterminado.

Em seguida, a segunda unidade de detecção 102b realiza uma rotulagem para ligar um rótulo para cada bolha na imagem binária de maneira similar à primeira unidade de detecção 102a (etapa S9), e determina se ou não uma bolha que é consistente com uma condição predeterminada é extraída (etapa S10). Na etapa S10 quando uma bolha que é consistente com uma condição predeterminada está presente, esta bolha é extraída como a bolha 52 da seção de convergência V, e informação de forma tal como uma coordenada e uma área em relação à bolha é adquirida. Em adição, como mostrado na figura 5, a extremidade frontal da bolha 52 da seção de convergência V na direção 10 é detectada como o segundo ponto de convergência V (etapa S11). Neste caso, quando uma bolha que é consistente com uma condição predeterminada não é extraída na etapa S10, o processo também prossegue para etapa S17.

Nesta modalidade, a binarização é realizada por cada uma da primeira unidade de detecção 102a e segunda unidade de detecção 102b, porém isto é para ajustar um valor limiar da binarização para um valor apropriado por meio de cada uma das unidades de detecção (processos). Naturalmente, processos tais como a binarização e a rotulagem podem ser integrados entre a primeira unidade de detecção 102a e a segunda unidade de detecção 102b, desde que o valor limiar da binarização possa ser ajustado de maneira similar em relação a cada uma das unidades de detecção.

Como descrito acima, depois que o primeiro ponto de convergência V e o segundo ponto de convergência V são detectados, a unidade de cálculo 102c adquire a distância L (mm) entre o primeiro ponto de con

21/25 vergência V e o segundo ponto de convergência V (etapa S13) e adquire um ângulo 0(°) de convergência V no ponto de convergência V geométrico (etapa S12).

Em seguida, a unidade de determinação 103 realiza um cálculo de média da distância L (mm) e o ângulo 0(°) de convergência V que são medidos para cada quadro pela unidade de medição 102 (etapa S14). Por exemplo, o cálculo de média, preferivelmente cálculo de média móvel, é realizado em relação à distância L (mm) e ângulo 0(°) de convergência V que são obtidos repetindo as etapas S1 até S3 por 16 vezes. Então, na etapa S14 é determinado se ou não a distância L (mm) e o ângulo 0(°) de convergência V que são obtidos pelo cálculo de média na etapa S14 satisfazem a equação (4) descrita acima (etapa S15).

Em um caso onde a unidade de determinação 103 determina que a distância L (mm) e o ângulo Θ (°) de convergência V não satisfazem à equação (4) descrita acima na etapa S15, a unidade de controle 104 controla a quantidade de entrada de calor mudando uma voltagem ou uma frequência de aplicação para um dispositivo de soldagem tal como as pontas de contato 7 e as bobinas de indução, de modo a satisfazer a equação (4) acima descrita (etapa S16). Isto é, a quantidade de entrada de calor é controlada para a equação acima descrita (4) para ser satisfeita de tal maneira que quando a distância L é menor do que L_min(O/O_st)”⁰¹⁵ a quantidade de entrada de calor é aumentada, e quando a distância L se torna 35 (mm) a quantidade de entrada de calor é reduzida. Em adição, em um caso onde a distância L satisfaz à equação (4) acima descrita, a quantidade de entrada de calor é controlada de tal maneira que a quantidade de entrada de calor é mantida como ela é. Depois da etapa S16 o processo retorna novamente para a etapa S1 e o controle de quantidade de entrada de calor é repetido até que a soldagem seja completada. Em adição, é preferível que os processos desde a etapa S1 até a etapa S16 sejam realizados para cada intervalo constante, por exemplo, para cada intervalo de formação de imagem.

Em adição, na etapa S17 uma bandeira anormal é ajustada. Então, na etapa S18 é determinado se ou não a bandeira anormal é ajustada

22/25 em sucessão, por exemplo, por 25 quadros, ou mais. Quando o número de quadros contínuos das bandeiras anormais não alcança, por exemplo, 25 vezes na etapa S18 (“N”) o processo retorna novamente para a etapa S1. Em adição, quando as bandeiras anormais são ajustadas em sucessão, por exemplo, por 25 quadros ou mais, na etapa S18 (“Y”) um alarme anormal é saído na etapa S19. Além disto, depois desta etapa S19 o processo retorna novamente para a etapa S1.

Em adição, os tempos médios ou tempos médios de movimentação da distância L (mm) e o ângulo θ (°) de convergência V que são detectados não são limitados a 16 vezes, e podem ser mudados de maneira apropriada em resposta a um dispositivo de soldagem ou um tipo de placa de aço. De maneira similar, o número de quadros contínuos das bandeiras anormais para dar saída ao alarme anormal não está limitado a 25 quadros, e pode ser mudado de maneira apropriada em resposta a um dispositivo de soldagem ou um tipo de placa de aço.

Como descrito acima, nesta modalidade, em um caso onde a distância das superfícies de aresta h no momento de operação varia (aumenta) com o tempo de passagem, uma vez que não somente o defeito de solda fria ou o defeito de penetração podem ser impedidos, mas também a quantidade de calor introduzida pode ser controlada, apenas utilizando a distância L e o ângulo θ (°) de convergência V, a soldagem pode ser realizada em uma maneira confiável e eficiente.

Além disto, um tubo de aço foi fabricado a partir de uma placa de aço utilizando uma instalação de fabricação do tubo de aço soldado por resistência elétrica na figura 1.

Na tabela 1 exemplos (Exemplos) que satisfazem à equação (4) acima descrita e exemplos (Exemplos Comparativos) que não satisfazem à equação (4) descrita acima, estão mostrados.

Aqui, t representa a espessura de placa (mm) da placa de aço, V representa uma velocidade de soldagem (mpm) e Eplp representa energia de entrada (kW). Por exemplo, no exemplo No. 1, uma vez que o limite inferior L_min(0/0st)’°'¹⁵era 4,9 (mm) com a distância L de 29,7 (mm), a distância L

23/25 satisfez a equação (4) acima descrita (4,9^29,7^35). Em adição, por exemplo, no exemplo No. 11, uma vez que o limite inferior L_min(O/Ost)~⁰¹⁵ era 4,3 (mm) com a distância L de 34,8 mm, a distância L estava próxima do limite superior de 35 mm, porém a distância L satisfez a equação (4) acima descrita (4,3<34,8^35). De maneira similar, nos exemplos No. 3 até 13, a distância L satisfez a equação (4) acima descrita. Portanto, nestes exemplos No. 1 até 13 o tipo de fenômeno de solda era o estado de solda C ideal.

Por outro lado, por exemplo, no exemplo comparativo No. 14 a distância L era 0,2 (mm) e era menor do que o limite inferior L_mi_n(O/O_st)'⁰¹⁵ de 4,9 (mm). O tipo de fenômeno de solda neste caso foi o estado de solda A no qual, devido à deficiência da entrada de calor, um defeito de solda fria provocado por deficiência de fusão pode ocorrer. De maneira similar, nos exemplos comparativos Nos. 15, 16, 18, 19, 22, 23, 25, 26, 27, 29 e 30, uma vez que a distância L era mais curta do que o limite inferior L_min(O/Ost)’⁰¹⁵ , o tipo de fenômeno de solda era o estado de solda A ou o estado de solda B no qual a entrada de calor é insuficiente.

Em adição, por exemplo, no exemplo comparativo 31 a distância L era 37,6 (mm) e era mais longa do que o limite superior de 35 (mm). O tipo de fenômeno de solda neste caso era o estado de solda D no qual devido à entrada de calor excessiva, o defeito de solda fria e o defeito de penetração que ocorrem devido à solda ser soldada sob pressão em um estado parcialmente oxidado ocorreram. De maneira similar, nos exemplos comparativos Nos. 17, 20, 21, 24, 28 e 32, uma vez que a distância L era maior do que o limite superior de 35 (mm) o fenômeno de solda era o estado de solda D de entrada de calor excessiva.

Tabela 1

24/25

	No.	t (mm)	V (mpm)	Eplp (kW)	? (°)	L (mm)	Lmin (mm)	?« (°)	(mm)	Weld phenomenon type
Exemplo	1	4,8	20	244	5,0	29,7	5,0	4,5	4,9	C
2	4,8	20	284	5,0	34,2	5,0	4,5	4,9	C
3	4,8	40	420	4,8	33,8	5,0	4,5	5,0	C
4	4,8	40	461	5,0	31,5	5,0	4,5	4,9	C
5	4,8	50	475	5,0	11,5	5,0	4,5	4,9	C
6	4,8	50	501	5,0	21,6	5,0	4,5	4,9	C
7	4,8	50	528	4,5	32,3	5,0	4,5	5,0	C
8	9,5	10	253	6,2	18,1	4,5	6,0	4,5	C
9	9,5	20	445	6,0	22,4	4,5	6,0	4,5	C
10	9,5	25	495	6,5	7,2	4,5	6,0	4,4	C
11	9,5	25	537	6,5	27,2	4,5	6,0	4,4	C
12	12,9	10	310	5,5	26,3	4,0	7,5	4,2	C
13	12,9	10	329	5,0	34,8	4,0	7,5	4,3	C
Exemplo Comparativo—	14	4,8	20	212	5,5	0,2	5,0	4,5	4,9	A
15	4,8	20	227	5,0	0,1	5,0	4,5	4,9	A
16	4,8	20	235	5,0	3,8	5,0	4,5	4,9	B
17	4.8	20	360	4,0	48,0	5,0	4,5	5,1	D
18	4,8	40	397	4,8	0,0	5,0	4,5	5,0	A
19	4,8	40	414	4,8	3,2	5,0	4,5	5,0	B
20	4,8	40	504	4,8	37,8	5,0	4,5	5,0	D
21	4,8	40	523	4,0	54,4	5,0	4,5	5,1	D
22	4,8	50	432	5,0	0,4	5,0	4,5	4,9	A
23	4,8	50	442	5,0	2,0	5,0	4,5	4,9	B
	24	9,5	10	271	6,5	43,7	4,5	6,0	4,4	D
25	9,5	20	374	6,5	1,3	4,5	6,0	4,4	A
26	9,5	25	452	6,5	2,1	4,5	6,0	4,4	A
27	9,5	25	468	6,5	4,1	4,5	6,0	4,4	B
28	9,5	25	568	6,5	52,6	4,5	6,0	4,4	D
29	12,9	10	284	5,5	0,2	4,0	7,5	4,2	A
30	12,9	10	294	5,5	3,9	4,0	7,5	4,2	B
31	12,9	10	312	5,5	37,6	4,0	7,5	4,2	D
32	12,9	10	337	5,0	54,0	4,0	7,5	4,3	D

Como descrito acima, uma vez que a operação de soldagem por resistência elétrica é gerenciada com base na equação (4) que considera a 5 variação no ângulo Θ de convergência V com a passagem do tempo mesmo em uma condição das superfícies de aresta nas quais a distância das superfícies de aresta h excede 0,3 (mm), a soldagem por resistência elétrica, que é livre de defeitos de solda fria e defeitos de penetração pode ser realizada.

De maneira específica, o dispositivo de gerenciamento de ope10 ração de soldagem por resistência elétrica de acordo com a presente invenção pode ser constituído por um sistema de computador dotado de CPU, ROM, RAM ou similares, e é realizado quando a CPU executa um programa. Em adição, o dispositivo de gerenciamento de operação de soldagem por

25/25 resistência elétrica de acordo com a presente invenção pode ser constituído de um dispositivo ou uma pluralidade de dispositivos.

Em adição, o objetivo da presente invenção pode ser alcançado fornecendo um meio de armazenagem no qual o código de programa de software que realiza uma função de gerenciamento de operação da soldagem por resistência elétrica acima descrita da tira é registrado para um sistema ou um dispositivo. Neste caso, o próprio código de programa que é lido a partir do meio de armazenagem realiza a função da modalidade acima descrita e o próprio código de programa e o meio de armazenagem no qual o código de programa é armazenado podem constituir a presente invenção. Quando o meio de armazenagem que fornece o código de programa, por exemplo, um disco flexível, um disco duro, um disco ótico, um disco magnético-ótico, um CD-ROM, um CD-R, uma fita magnética, um cartão de memória não volátil, um ROM, ou similar, podem ser utilizados.

Aplicabilidade industrial

A operação da soldagem por resistência elétrica é gerenciada com base em condições que consideram uma variação no ângulo de convergência V com a passagem do tempo, de tal modo que a soldagem por resistência elétrica, que está livre de defeitos de solda fria e defeitos de penetração, pode ser realizada em uma ampla faixa de condições das superfícies de aresta.

LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERÊNCIA

101. Unidade de entrada

102. Unidade de medição

102a. Primeira unidade de detecção

102b. Segunda unidade de detecção

102c. Unidade de cálculo

103. Unidade de determinação

104. Unidade de controle

Claims

1. Dispositivo de gerenciamento de operação (100) para soldagem por resistência com alta frequência e soldagem por indução, que realiza um gerenciamento de operação para soldagem por resistência com alta frequência ou soldagem por indução, no qual uma placa metálica conformada em tira (1) é conformada para ter uma forma cilíndrica de tal maneira que ambas as porções extremas (4) da placa metálica (1) gradualmente faceiam uma à outra enquanto a placa metálica (1) é transportada, e uma seção de convergência Vee que é uma porção na qual ambas as porções extremas (4) se encontram de topo uma contra a outra enquanto faceiam uma à outra, são soldadas, o dispositivo caracterizado pelo fato de que compreende:

um dispositivo de imagem (8) é colocado por cima da placa metálica (1) para captar um padrão auto-luminescente em uma área que inclui a seção de convergência Vee da placa metálica (1), uma unidade de entrada (101) em que são introduzidos dados de imagem captados pelo dispositivo de imagem (8), uma unidade de medição (102) que mede uma distância L (mm) entre um primeiro ponto de convergência Vee no qual ambas as porções extremas (4) da placa metálica (1) geometricamente entram em contato uma com outra, e um segundo ponto de convergência Vee que é um ponto de contato de ambas as porções extremas (4) da placa metálica (1), e um ângulo θ (°) de convergência Vee no primeiro ponto de convergência Vee com base em uma imagem de uma área que inclui a seção de convergência Vee; e uma unidade de determinação (103), que determina se ou não a distância L (mm) e o ângulo θ (°) de convergência Vee satisfazem a seguinte equação (1), em que a unidade de medição (102) inclui:

uma primeira unidade de detecção (102a) que binariza a imagem para gerar uma imagem binária, determina ambas as porções extremas (4) da placa matálica (1) da imagem binária, aproxima linearmente ambas as porções extremas (4) da placa matálica (1) dentro de um intervalo predeterPetição 870190075624, de 06/08/2019, pág. 8/14

2/3 minado em uma direção fechada de uma forma em V formada para gerar duas linhas retas aproximadas, e detecta um ponto de interseção das linhas retas aproximadas como o primeiro ponto de convergência Vee, e uma segunda unidade de detecção (102b) que binariza a imagem para gerar uma imagem binária, e detecta o segundo ponto de convergência Vee da imagem binária

Lmin(e/6st)^-0.¹⁵<L<35 ... (1)

L (mm): distância de referência que é ajustada antecipadamente

Ost (°): ângulo de referência que é ajustado antecipadamente.

2. Dispositivo de gerenciamento de operação (100) para soldagem por resistência com alta frequência e soldagem por indução de acordo com a reivindicação 1, o dispositivo (100) caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma unidade de controle (104) que controla uma quantidade de entrada de calor, de tal maneira que a distância L (mm) e o ângulo θ (°) de convergência Vee que são medidos pela unidade de medição (102) satisfazem à equação (1).

3. Método de gerenciamento de operação para soldagem por resistência com alta frequência e soldagem por indução, que realiza um gerenciamento de operação para soldagem por resistência com alta frequência ou soldagem por indução, no qual uma placa metálica (1) conformada em tira é formada para ter uma forma cilíndrica, de tal maneira que ambas as porções extremas (

4) da placa metálica (1) gradualmente faceiam uma à outra enquanto a placa metálica (1) é transportada e uma seção de convergência Vee que é uma porção na qual ambas as porções extremas (4) se encontram de topo uma contra a outra enquanto faceiam uma à outra, são soldadas, o método caracterizado pelo fato de que compreende:

formar a imagem de uma área que inclui a seção de convergência Vee por meio de um dispositivo de formação de imagem (8) para formar uma imagem;

binarizar a imagem para gerar uma imagem binária, determinar ambas as porções extremas (4) da placa metálica (1) a partir da imagem binária, aproximar linearmente ambas as porções extremas (4) da placa

Petição 870190075624, de 06/08/2019, pág. 9/14

3/3 matálica (1) dentro de um intervalo predeterminado em uma direção fechada de uma forma em V para gerar duas linhas retas aproximadas, e detectar um ponto de interseção das linhas retas aproximadas como o primeiro ponto de convergência em V; e

5 binarizar a imagem para gerar uma imagem binária e detectar o segundo ponto de convergência Vee da imagem binária, medir uma distância L (mm) entre o primeiro ponto de convergência Vee e o segundo ponto de convergência Vee, e um ângulo θ (°) de convergência Vee no primeiro ponto de convergência Vee com base na ima10 gem; e determinar se ou não a distância L (mm) e o ângulo θ (°) de convergência Vee satisfazem a seguinte equação (2):

Lmin(e/6st)^-°.¹⁵<L<35 ... (2)

L (mm): distância de referência que é ajustada antecipadamente

15 θ^(°): ângulo de referência que é ajustado antecipadamente.