CN105246607B - 连续点焊设备中的偏移校正控制装置及偏移校正控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的连续点焊设备中的偏移校正控制装置是使用多个排辊来约束圆筒形状的钢板、并使钢板的宽度方向端部彼此对接而连续地进行点固焊的连续点焊设备中的偏移校正控制装置，具有：检测机构，其检测对接部中的钢板的宽度方向端部之间的偏移量；和偏移校正控制机构，其在由检测机构检测出的偏移量为规定值以上的情况下，以使偏移量小于规定值的方式调整配置在上述对接部两侧的排辊的约束力，并在通过调整配置在上述对接部两侧的排辊的约束力也没有使偏移量小于规定值的情况下，使其他排辊的约束力减少。

Description

连续点焊设备中的偏移校正控制装置及偏移校正控制方法
技术领域
本发明涉及连续点焊设备(continuous tack welding device)中的偏移校正控制装置及偏移校正控制方法，该连续点焊设备使用多个排辊(cage roll)来从外周面侧约束圆筒形状的钢板并使钢板的宽度方向端部彼此对接而连续地进行点固焊。
背景技术
通常，UOE钢管的制造工序包含：对作为坯材的厚钢板的宽度方向端部实施坡口加工的工序；成形工序，在使用C字状的冲压机对厚钢板的宽度方向端部进行端部弯曲后，使用U字状及O字状的冲压机以使厚钢板的宽度方向端部彼此相对的方式将厚钢板成形为圆筒形状；点固焊工序，将圆筒形状的厚钢板约束，并使相对的厚钢板的宽度方向端部彼此对接而进行点固焊；正式焊接工序，通过埋弧焊接法对厚钢板的对接部的内外表面实施缝焊；和扩管工序，通过使用扩管机从钢管的内侧进行扩管来将钢管成形为规定的圆度、直线度及外径尺寸。
UOE钢管的制造工序中的点固焊工序是使用连续点焊设备来进行的，在焊接机的近前通过多个排辊来约束圆筒形状的厚钢板，且一边搬送厚钢板一边连续地进行点固焊。在该连续点焊设备中，需要考虑对钢管的尺寸规格和正式焊接工序的品质的影响等而以避免在厚钢板的对接部中产生允许量以上的层差(以下表述成偏移)的方式进行点固焊。从这样的背景出发，在专利文献1中，提出一种检测对接部的偏移量并以使偏移量小于允许量的方式控制多个排辊的约束力的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本实开平5-211号公报
发明内容
然而，为了通过多个排辊来约束圆筒形状的厚钢板所需要的约束力是根据厚钢板的外径和板厚而变化的。但是，专利文献1记载的技术没有考虑厚钢板的外径和板厚地控制多个排辊的约束力。因此，根据专利文献1记载的技术，存在由于多个排辊的约束力与适于厚钢板的外径和板厚的约束力相比过大而导致宽度方向端部彼此之间的摩擦力增大而无法校正偏移的情况。从这样的背景的出发，期待提供一种能够考虑厚钢板的外径和板厚而校正对接部的偏移的技术。
本发明是鉴于上述技术课题而研发的，其目的在于提供一种能够考虑钢板的外径和板厚来校正对接部的偏移的、连续点焊设备中的偏移校正控制装置及偏移校正控制方法。
本发明的连续点焊设备中的偏移校正控制装置是使用多个排辊来从外周面侧约束圆筒形状的钢板、并使钢板的宽度方向端部彼此对接而连续地进行点固焊的连续点焊设备中的偏移校正控制装置，其特征在于，具有：检测机构，其检测对接部中的钢板的宽度方向端部之间的偏移量；和偏移校正控制机构，其在由上述检测机构检测出的偏移量为规定值以上的情况下，以使偏移量小于规定值的方式调整配置在上述对接部两侧的排辊的约束力，并在通过调整配置在上述对接部两侧的排辊的约束力也没有使偏移量小于规定值的情况下，使其他排辊的约束力减少。
本发明的连续点焊设备中的偏移校正控制装置的特征在于，在上述发明中，具有表示钢板的外径及板厚与排辊的约束力的上限值之间的关系的表，从该表读出与处理对象的钢板的外径及板厚相对应的排辊的约束力的上限值，并使上述其他排辊的约束力减少至读出的上限值。
本发明的连续点焊设备中的偏移校正控制装置的特征在于，在上述发明中，在由上述检测机构检测出的偏移量为规定值以上的状态经过了规定时间以上的情况下，以使偏移量小于规定值的方式调整配置在上述对接部两侧的排辊的约束力。
本发明的连续点焊设备中的偏移校正控制方法是使用多个排辊来从外周面侧约束圆筒形状的钢板、并使钢板的宽度方向端部彼此对接而连续地进行点固焊的连续点焊设备中的偏移校正控制方法，其特征在于，包含：检测步骤，检测对接部中的钢板的宽度方向端部之间的偏移量；和偏移校正控制步骤，在上述检测步骤中所检测出的偏移量为规定值以上的情况下，以使偏移量小于规定值的方式调整配置在上述对接部两侧的排辊的约束力，并在通过调整配置在上述对接部两侧的排辊的约束力也没有使偏移量小于规定值的情况下，使其他排辊的约束力减少。
发明效果
根据本发明的连续点焊设备中的偏移校正控制装置及偏移校正控制方法，能够考虑钢板的外径和板厚来校正对接部的偏移。
附图说明
图1是表示适用了作为本发明的一实施方式的偏移校正控制装置的连续点焊设备的结构的示意图。
图2是表示图1所示的约束装置的结构的示意图。
图3是用于说明对接部的偏移量的示意图。
图4是表示作为本发明的一实施方式的偏移校正控制装置的结构的框图。
图5是表示图4所示的激光传感器的配置位置的示意图。
图6是表示图4所示的偏移校正用约束力表的图。
图7是表示作为本发明的一实施方式的偏移校正控制处理的流程的流程图。
具体实施方式
以下参照附图来说明作为本发明的一实施方式的连续点焊设备中的偏移校正控制装置的结构及其动作。
〔连续点焊设备的结构〕
首先，参照图1、2，说明适用了作为本发明的一实施方式的偏移校正控制装置的连续点焊设备的结构。图1是表示适用了作为本发明的一实施方式的偏移校正控制装置的连续点焊设备的结构的示意图。图2是表示图1所示的约束装置的结构的示意图。
如图1所示，适用了作为本发明的一实施方式的偏移校正控制装置的连续点焊设备1具有搬送装置2、约束装置3、点焊枪4来作为主要的结构要素。
搬送装置2由搭挂在排列于钢管P的搬送方向的多个辊21上的、具有爪22的链(卡爪链(dog chain))23构成。搬送装置2在将钢管P的后端部的下部与爪22钩挂的状态下通过使链23旋转而将钢管P沿搬送方向搬送。
约束装置3是在对钢管P的对接部S进行点固焊时从外周面侧约束钢管P的装置。具体地说，如图2所示，约束装置3具有：8个排辊31a～31h，其以从外周面侧约束钢管P的方式配置成圆周状；和接缝抑制辊32，其从正上方抑制钢管P的对接部S。排辊31a～31h及接缝抑制辊32沿着钢管P的长度方向排列成一列。
在排辊31a～31h及接缝抑制辊32上设有用于独立地调整对钢管P的向径向的下压冲程的液压缸33。通过利用液压缸33来调整排辊31a～31h及接缝抑制辊32的对钢管P的向径向的下压冲程，而能够独立地自动控制对钢管P的约束力。
点焊枪4由电弧焊接装置或激光焊接装置构成。点焊枪4对被约束装置3约束的钢管P的对接部S进行点固焊。
在具有这样的结构的连续点焊设备1中，需要考虑对钢管P的尺寸规格和正式工序的品质的影响等而以使钢管P的对接部S中的偏移量ΔH(参照图3)小于允许量的方式进行点固焊。因此，作为本发明的一实施方式的偏移校正控制装置如以下所示地控制点固焊工序。以下参照图4至图7，说明作为本发明的一实施方式的偏移校正控制装置的结构及其动作。
〔偏移校正控制装置的结构〕
首先，参照图4至图6，说明作为本发明的一实施方式的偏移校正控制装置的结构。图4是表示作为本发明的一实施方式的偏移校正控制装置的结构的框图。图5是表示图4所示的激光传感器的配置位置的示意图。图6是表示图4所示的偏移校正用约束力表的图。
如图4所示，作为本发明的一实施方式的偏移校正控制装置100由个人计算机等信息处理装置构成，并与激光传感器110、和图1所示的连续点焊设备1电连接。
如图5所示，激光传感器110配置在接缝抑制辊32与点焊枪4之间，连续地检测对接部S的偏移量ΔH。激光传感器110将表示检测出的偏移量ΔH的电信号输入到偏移校正控制装置100。此外，为了在检测偏移量ΔH时避免点固焊的干扰光的影响，期望在激光传感器110的周部设置光学滤光片或遮光板。
返回到图4。偏移校正控制装置100具有异常判断用计时器101、和偏移校正用约束力表102。异常判断用计时器101用于计测偏移量ΔH为异常判断值(例如1.0mm)以上的时间，在偏移量ΔH成为异常判断值以上的时刻开始计测时间，在偏移量ΔH小于异常判断值的时刻结束计测时间。如图6所示，偏移校正用约束力表102是表示按每个钢管P的外径及板厚规定的排辊31b、31c、31f、31g施加于钢管P的约束力的、应适用于对接部S的偏移量ΔH没有小于异常判断值的情况的设定值(<初始值)的表。
〔偏移校正控制处理〕
接着，参照图7来说明作为本发明的一实施方式的偏移校正控制处理的流程。
图7是表示作为本发明的一实施方式的偏移校正控制处理的流程的流程图。图7所示的流程图在输入点固焊的执行指示的时刻开始，偏移校正控制处理进入步骤S1的处理。偏移校正控制处理在执行点固焊的期间按每个规定的控制周期重复地执行。
在步骤S1的处理中，偏移校正控制装置100经由激光传感器110检测对接部S的偏移量ΔH。由此，步骤S1的处理完成，偏移校正控制处理进入步骤S2的处理。
在步骤S2的处理中，偏移校正控制装置100基于异常判断用计时器101的计测时间，来判别偏移量ΔH是否持续超过异常判断值规定时间(例如0.5秒)以上。判断的结果为，在偏移量ΔH没有持续超过异常判断值规定时间以上的情况下，偏移校正控制装置100结束偏移校正控制处理。另一方面，在偏移量ΔH持续超过异常判断值规定时间以上的情况下，偏移校正控制装置100使偏移校正控制处理进入步骤S3的处理。此外，在通过步骤S1的处理而检测出的偏移量超过了异常上限判断值(例如1.8mm)的情况下，偏移校正控制装置100也可以以停止点固焊的方式控制连续点焊设备1。
在步骤S3的处理中，偏移校正控制装置100以使通过步骤S1的处理而检测出的偏移量ΔH小于异常判断值的方式相对地调整配置在对接部S两侧的排辊31a及排辊31h的约束力。由此，步骤S3的处理完成，偏移校正控制处理进入步骤S4的处理。
在步骤S4的处理中，偏移校正控制装置100经由激光传感器110检测步骤S3的处理后的偏移量ΔH，来判别偏移量ΔH是否小于异常判断值。判断的结果为，在偏移量ΔH没有小于异常判断值的情况下，偏移校正控制装置100判断为排辊31b、31c、31f、31g的约束力过大，使偏移校正控制处理进入步骤S5的处理。另一方面，在偏移量ΔH小于异常判断值的情况下，偏移校正控制装置100使偏移校正控制处理进入步骤S6的处理。
在步骤S5的处理中，偏移校正控制装置100从偏移校正用约束力表102读出与钢管P的外径及板厚相对应的应适用于对接部S的偏移量ΔH没有小于异常判断值的情况的约束力的设定值，并将排辊31b、31c、31f、31g的约束力从初始值减少至读出的设定值。由此，步骤S5的处理完成，偏移校正控制处理返回到步骤S3的处理。
在步骤S6的处理中，偏移校正控制装置100以对钢管P的对接部S进行焊接的方式控制连续点焊设备1。由此，步骤S6的处理完成，一系列的偏移校正控制处理结束。
从以上的说明可以明确，根据作为本发明的一实施方式的偏移校正控制处理，偏移校正控制装置100在对接部S的偏移量ΔH持续超过异常判断值规定时间以上的情况下，以使偏移量ΔH小于异常判断值的方式调整配置在对接部S两侧的排辊31a、31h的约束力，并在通过调整配置在对接部S两侧的排辊31a、31h的约束力也没有使偏移量ΔH小于异常判断值的情况下，使排辊31b、31c、31f、31g的约束力减少。由此，能够考虑钢板的外径和板厚而校正对接部S的偏移量ΔH。
以上说明了适用本发明人所研发的发明的实施方式，但本发明不受本实施方式的构成本发明的公开的一部分的记述及附图限定。例如，在本实施方式中，在对接部S的偏移量ΔH持续超过异常判断值规定时间以上的情况下，自动调整排辊31b、31c、31f、31g的约束力。但是，在使用溢流阀(在施加了规定值以上的压力的情况下成为开状态而维持规定压力的阀)来调整排辊31b、31c、31f、31g的约束力的情况等下难以自动调整排辊31b、31c、31f、31g的约束力，该情况下，期望暂且停止焊接动作，而在调整了排辊31b、31c、31f、31g的约束力后，再次开始焊接动作。由此，能够得到与自动调整排辊31b、31c、31f、31g的约束力的情况相同的效果。另外，作为以厚钢板的宽度方向端部彼此相对的方式将厚钢板成形为圆筒形状的成形工序，在使用折弯冲压(bending press)方法而不是使用U字状及O字状的冲压机实施U成形及O成形的方法的情况下，也能够在点固焊工序中适用本发明的技术，其中，折弯冲压方法为，通过冲头将载置在隔开固定间距而平行配置的两根直线状的冲模上的厚钢板的间距上的部分下压。像这样，所有基于本实施方式而由本领域技术人员等研发出的其他实施方式、实施例、及运用技术等均包含在本发明的范畴内。
工业实用性
根据本发明，能够考虑钢板的外径和板厚来校正对接部的偏移。
附图标记说明
1 连续点焊设备
2 搬送装置
3 约束装置
4 点焊枪
21 辊
22 爪
23 链(卡爪链)
31a～31h 排辊
32 接缝抑制辊
33 液压缸
100 偏移校正控制装置
110 激光传感器
101 异常判断用计时器
102 偏移校正用约束力表
P 钢管
S 对接部

Claims (4)

1.一种连续点焊设备中的偏移校正控制装置，该连续点焊设备使用多个排辊来从外周面侧在同一圆周面约束圆筒形状的钢板，并使钢板的宽度方向端部彼此对接而连续地进行点固焊，所述连续点焊设备中的偏移校正控制装置的特征在于，具有：
检测机构，其检测对接部中的钢板的宽度方向端部之间的偏移量；和
偏移校正控制机构，其在由所述检测机构检测出的偏移量为规定值以上的情况下，以使偏移量小于规定值的方式调整配置在所述对接部最近的两侧的排辊的约束力，并在通过调整配置在所述对接部最近的两侧的排辊的约束力也没有使偏移量小于规定值的情况下，使其他排辊的约束力减少。
2.如权利要求1所述的连续点焊设备中的偏移校正控制装置，其特征在于，
所述偏移校正控制机构具有表示钢板的外径及板厚与排辊的约束力的上限值之间的关系的表，从该表读出与处理对象的钢板的外径及板厚相对应的排辊的约束力的上限值，并使其他排辊的约束力减少至读出的上限值。
3.如权利要求1或2所述的连续点焊设备中的偏移校正控制装置，其特征在于，
所述偏移校正控制机构在由所述检测机构检测出的偏移量为规定值以上的状态经过了规定时间以上的情况下，以使偏移量小于规定值的方式调整配置在所述对接部最近的两侧的排辊的约束力。
4.一种连续点焊设备中的偏移校正控制方法，该连续点焊设备使用多个排辊来从外周面侧在同一圆周面约束圆筒形状的钢板，并使钢板的宽度方向端部彼此对接而连续地进行点固焊，所述连续点焊设备中的偏移校正控制方法的特征在于，包含：
检测步骤，检测对接部中的钢板的宽度方向端部之间的偏移量；和
偏移校正控制步骤，在所述检测步骤中所检测出的偏移量为规定值以上的情况下，以使偏移量小于规定值的方式调整配置在所述对接部最近的两侧的排辊的约束力，并在通过调整配置在所述对接部最近的两侧的排辊的约束力也没有使偏移量小于规定值的情况下，使其他排辊的约束力减少。
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