JP2000015474A - 溶接管の溶接部検査方法 - Google Patents
溶接管の溶接部検査方法Info
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- JP2000015474A JP2000015474A JP10183120A JP18312098A JP2000015474A JP 2000015474 A JP2000015474 A JP 2000015474A JP 10183120 A JP10183120 A JP 10183120A JP 18312098 A JP18312098 A JP 18312098A JP 2000015474 A JP2000015474 A JP 2000015474A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アーク溶接、ＴＩＧ溶接等の融接による溶接
管においてはビード厚さが母材厚さより薄くなる（以
降、減肉と称する）場合があるが、この減肉をオンライ
ンで検出する。 【解決手段】 溶接部の表面形状をオンラインで計測
し、母材と溶接ビードの境界点から溶接ビードの窪み部
までの距離である下窪み量、あるいは溶接ビードの窪み
部から溶接ビードの頂点までの距離である上窪み量、ま
たは、母材と溶接ビードの２個所の境界点で各々母材の
接線方向に引いた２本の接線と、２個所の境界点を結ぶ
直線が成す２つの角度のうち、少なくとも一方の角度、
または、母材と溶接ビードの２個所の境界点で各々母材
の接線方向に引いた２本の接線とが成す角度を算出し、
それらの算出値が閾値を越えた場合減肉であると判定す
る。
管においてはビード厚さが母材厚さより薄くなる（以
降、減肉と称する）場合があるが、この減肉をオンライ
ンで検出する。 【解決手段】 溶接部の表面形状をオンラインで計測
し、母材と溶接ビードの境界点から溶接ビードの窪み部
までの距離である下窪み量、あるいは溶接ビードの窪み
部から溶接ビードの頂点までの距離である上窪み量、ま
たは、母材と溶接ビードの２個所の境界点で各々母材の
接線方向に引いた２本の接線と、２個所の境界点を結ぶ
直線が成す２つの角度のうち、少なくとも一方の角度、
または、母材と溶接ビードの２個所の境界点で各々母材
の接線方向に引いた２本の接線とが成す角度を算出し、
それらの算出値が閾値を越えた場合減肉であると判定す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶接管の溶接部の
検査に関するものである。
検査に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】溶接管を対象にした溶接部の検査方法と
して、特公昭６０−７５８６号が開示されている。これ
は、電縫溶接管において、溶接部のメタルフロー角度が
溶接部強度の指標となるという知見をもとに、メタルフ
ロー角度と溶接ビードの巾及び高さの間に相関関係があ
るとし、溶接直後の移動中の素管の溶接部にスリット光
を照射し、溶接部のビードの巾及び高さを光切断法で計
測し、メタルフロー角度を実時間で演算しようとするも
のである。また、特公昭６０−７５８７号には、電縫管
製造において、良好な溶接品質を得るための溶接入熱を
制御する方法として、光切断法により溶接ビードの先端
部凹み量、先端部曲率、および先端部オーバーハング量
を求め、それらの検出結果に基づいて溶接熱入量を計算
し、ビード先端部が所定の曲率または所定のオーバーハ
ング量を保つように電縫溶接用高周波発振器の電圧を制
御するものが開示されている。
して、特公昭６０−７５８６号が開示されている。これ
は、電縫溶接管において、溶接部のメタルフロー角度が
溶接部強度の指標となるという知見をもとに、メタルフ
ロー角度と溶接ビードの巾及び高さの間に相関関係があ
るとし、溶接直後の移動中の素管の溶接部にスリット光
を照射し、溶接部のビードの巾及び高さを光切断法で計
測し、メタルフロー角度を実時間で演算しようとするも
のである。また、特公昭６０−７５８７号には、電縫管
製造において、良好な溶接品質を得るための溶接入熱を
制御する方法として、光切断法により溶接ビードの先端
部凹み量、先端部曲率、および先端部オーバーハング量
を求め、それらの検出結果に基づいて溶接熱入量を計算
し、ビード先端部が所定の曲率または所定のオーバーハ
ング量を保つように電縫溶接用高周波発振器の電圧を制
御するものが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】溶接管において溶接部
に穴明きがあるものは強度的に弱いだけでなく、特に配
管用溶接管にとっては致命的不良品であり、気密検査や
渦流探傷検査等により厳しく検査されている。しかし、
渦流探傷検査時には穴明き不良はなくても、その後の製
造プロセスにより応力が付加された際に穴が発生する場
合があり、特に、肉厚が薄いものはもともと溶接強度が
小さいため問題になり易い。しかし、事前に穴明きの恐
れのある部分を予見できるような溶接強度検査方法はな
いため、溶接ビード（以降、ビードと略する）の肉厚が
母材肉厚以上となるように溶接することで対処されてい
る。突き合わせ部を加圧して行なう圧接溶接において
は、ビードは盛上がり、その肉厚は母材以上になるが、
アーク溶接、ＴＩＧ溶接、電子ビーム溶接等の融接によ
る溶接管においてはビード厚さが母材厚さより薄くなる
（以降、減肉と称する）場合があり得る。このため、減
肉が発生しないような溶接条件の設定と、厳格な管理下
での溶接が行われているが、実際に測定して確認するこ
とも重要である。
に穴明きがあるものは強度的に弱いだけでなく、特に配
管用溶接管にとっては致命的不良品であり、気密検査や
渦流探傷検査等により厳しく検査されている。しかし、
渦流探傷検査時には穴明き不良はなくても、その後の製
造プロセスにより応力が付加された際に穴が発生する場
合があり、特に、肉厚が薄いものはもともと溶接強度が
小さいため問題になり易い。しかし、事前に穴明きの恐
れのある部分を予見できるような溶接強度検査方法はな
いため、溶接ビード（以降、ビードと略する）の肉厚が
母材肉厚以上となるように溶接することで対処されてい
る。突き合わせ部を加圧して行なう圧接溶接において
は、ビードは盛上がり、その肉厚は母材以上になるが、
アーク溶接、ＴＩＧ溶接、電子ビーム溶接等の融接によ
る溶接管においてはビード厚さが母材厚さより薄くなる
（以降、減肉と称する）場合があり得る。このため、減
肉が発生しないような溶接条件の設定と、厳格な管理下
での溶接が行われているが、実際に測定して確認するこ
とも重要である。
【０００４】減肉を判定する方法としては、溶接管の断
面に対しマイクロメータや投影機を用いてビードの厚さ
を測定する方法があるが、破壊検査でありインラインに
は適用できない。また、超音波を利用する方法もある
が、プローブをスキャンするため計測速度が遅く、高速
造管ラインのインライン計測には問題がある。一方、前
記公知例は、いずれもフープ材を略円形に成形した突き
合わせ部を、加圧しながら加熱して成形する圧接接合に
よる電縫管の製造におけるものであり、ビードは前述し
たように母材から盛上がるように形成され、その肉厚は
母材より厚くなっている。従って、溶接部表面のビード
部寸法を光切断法を用いてインラインで連続的に計測し
てはいるが、目的作用が異なり適用することはできな
い。本発明の目的は、連続的に製造される溶接管の製造
において、信頼性の高い品質を有する溶接管を生産性高
く製造するために、インラインでビードの肉厚を評価す
ることのできる溶接部検査方法を提供することである。
面に対しマイクロメータや投影機を用いてビードの厚さ
を測定する方法があるが、破壊検査でありインラインに
は適用できない。また、超音波を利用する方法もある
が、プローブをスキャンするため計測速度が遅く、高速
造管ラインのインライン計測には問題がある。一方、前
記公知例は、いずれもフープ材を略円形に成形した突き
合わせ部を、加圧しながら加熱して成形する圧接接合に
よる電縫管の製造におけるものであり、ビードは前述し
たように母材から盛上がるように形成され、その肉厚は
母材より厚くなっている。従って、溶接部表面のビード
部寸法を光切断法を用いてインラインで連続的に計測し
てはいるが、目的作用が異なり適用することはできな
い。本発明の目的は、連続的に製造される溶接管の製造
において、信頼性の高い品質を有する溶接管を生産性高
く製造するために、インラインでビードの肉厚を評価す
ることのできる溶接部検査方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、フープ材を略
管状に成形し、突き当て部を溶接して成る溶接管の溶接
部検査方法であって、溶接ビードの厚さが突き当て部で
ある母材厚さより小さい減肉を、溶接部の表面形状を計
測し、母材と溶接ビードの境界点から溶接ビードの窪み
部までの距離である下窪み量、あるいは溶接ビードの窪
み部から溶接ビードの頂点までの距離である上窪み量を
求め、各窪み量に対して許容範囲を設定し、少なくとも
一方の窪み量が、該許容範囲から外れた場合減肉であ
る、と判定することを特徴としている。
管状に成形し、突き当て部を溶接して成る溶接管の溶接
部検査方法であって、溶接ビードの厚さが突き当て部で
ある母材厚さより小さい減肉を、溶接部の表面形状を計
測し、母材と溶接ビードの境界点から溶接ビードの窪み
部までの距離である下窪み量、あるいは溶接ビードの窪
み部から溶接ビードの頂点までの距離である上窪み量を
求め、各窪み量に対して許容範囲を設定し、少なくとも
一方の窪み量が、該許容範囲から外れた場合減肉であ
る、と判定することを特徴としている。
【０００６】また本発明は、フープ材を略管状に成形
し、突き当て部を溶接して成る溶接管の溶接部検査方法
であって、溶接ビードの厚さが突き当て部である母材厚
さより小さい減肉を、溶接部の表面形状を計測し、母材
と溶接ビードの２個所の境界点で各々母材の接線方向に
引いた２本の接線と、２個所の境界点を結ぶ直線を求
め、これらの接線と直線が成す２つの突き当て角度を求
め、各突き当て角度の許容範囲を設定し、少なくとも一
方の突き当て角度が、該許容範囲から外れた場合減肉で
ある、と判定することを特徴としている。また、溶接ビ
ードの厚さが突き当て部である母材厚さより小さい減肉
を、溶接部の表面形状を計測し、母材と溶接ビードの２
個所の境界点で各々母材の接線方向に引いた２本の接線
とが成す母材突き当て角度を求め、該母材突き当て角度
の許容範囲を設定し、該母材突き当て角度が該許容範囲
から外れた場合に減肉である、と判定することを特徴と
している。また、前述したように、窪み量、突き当て角
度、母材突き当て角度単独から減肉を判定してもよい
が、適宜この内の２つ又は３つを組合わせて減肉を判定
することもできる。溶接の実施形態としては、融接によ
るものが好適であり、更には、ＴＩＧ溶接で、溶加材を
添加せずに行なう場合によるものが最適である。
し、突き当て部を溶接して成る溶接管の溶接部検査方法
であって、溶接ビードの厚さが突き当て部である母材厚
さより小さい減肉を、溶接部の表面形状を計測し、母材
と溶接ビードの２個所の境界点で各々母材の接線方向に
引いた２本の接線と、２個所の境界点を結ぶ直線を求
め、これらの接線と直線が成す２つの突き当て角度を求
め、各突き当て角度の許容範囲を設定し、少なくとも一
方の突き当て角度が、該許容範囲から外れた場合減肉で
ある、と判定することを特徴としている。また、溶接ビ
ードの厚さが突き当て部である母材厚さより小さい減肉
を、溶接部の表面形状を計測し、母材と溶接ビードの２
個所の境界点で各々母材の接線方向に引いた２本の接線
とが成す母材突き当て角度を求め、該母材突き当て角度
の許容範囲を設定し、該母材突き当て角度が該許容範囲
から外れた場合に減肉である、と判定することを特徴と
している。また、前述したように、窪み量、突き当て角
度、母材突き当て角度単独から減肉を判定してもよい
が、適宜この内の２つ又は３つを組合わせて減肉を判定
することもできる。溶接の実施形態としては、融接によ
るものが好適であり、更には、ＴＩＧ溶接で、溶加材を
添加せずに行なう場合によるものが最適である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明者等は、 肉厚が１ｍｍ前
後の薄肉フープ材を、ＴＩＧ法によって溶加材を添加せ
ず母材だけを溶融させて接合した溶接管を用い、減肉と
ビード表面形状の関係を研究してきた。図１は、本発明
を説明するための溶接部１の断面を示す図である。ビー
ド４は、フープ材が管状に成形された時に、一方の突き
当て側となる図中で左側に示す左母材部２と、他方の突
き当て側となる図中で右側に示す右母材部３が電極の熱
で溶融して形成されたもので、左母材部２の端が溶融し
て凝固した左凝固域５と、右母材部３の端が溶融して凝
固してできた右凝固域６に分けられる。両凝固域の接合
部分を接合部と呼ぶ。
後の薄肉フープ材を、ＴＩＧ法によって溶加材を添加せ
ず母材だけを溶融させて接合した溶接管を用い、減肉と
ビード表面形状の関係を研究してきた。図１は、本発明
を説明するための溶接部１の断面を示す図である。ビー
ド４は、フープ材が管状に成形された時に、一方の突き
当て側となる図中で左側に示す左母材部２と、他方の突
き当て側となる図中で右側に示す右母材部３が電極の熱
で溶融して形成されたもので、左母材部２の端が溶融し
て凝固した左凝固域５と、右母材部３の端が溶融して凝
固してできた右凝固域６に分けられる。両凝固域の接合
部分を接合部と呼ぶ。
【０００８】図３に、溶接部１におけるビード４の形成
状態を模式的に示す。図３（ａ）は、ビード４の肉厚が
母材部２、３の厚さよりも大である正常な溶接部を示し
ている。 ビード４の肉厚としては最小寸法を用いる
が、ＴＩＧ法においては、ビードは接合部でわずかに窪
んでいる場合が多く、この窪み部分における肉厚が対象
になることが多い。図３（ｂ）は、接合部の窪みが顕著
になり減肉になった例を示している。これは溶接条件の
変動等で母材部の溶融量が不足していたなどの理由で生
じる。図３（ｃ）は、ビード４の厚さが一様に薄くなり
減肉に至った例を示している。フープ材を管状に成形し
た時、両側の母材２、３が開き気味である場合等に生じ
る。
状態を模式的に示す。図３（ａ）は、ビード４の肉厚が
母材部２、３の厚さよりも大である正常な溶接部を示し
ている。 ビード４の肉厚としては最小寸法を用いる
が、ＴＩＧ法においては、ビードは接合部でわずかに窪
んでいる場合が多く、この窪み部分における肉厚が対象
になることが多い。図３（ｂ）は、接合部の窪みが顕著
になり減肉になった例を示している。これは溶接条件の
変動等で母材部の溶融量が不足していたなどの理由で生
じる。図３（ｃ）は、ビード４の厚さが一様に薄くなり
減肉に至った例を示している。フープ材を管状に成形し
た時、両側の母材２、３が開き気味である場合等に生じ
る。
【０００９】前記減肉現象に対し、表面形状との関係を
詳細に調べ、次に示す通りの知見を得た。 １）減肉とビードの窪み量の大きさ。図３（ｂ）で示す
ような減肉品を調べた結果、外面から見えない内径側の
ビード面を見なくても、外面に表れたビード表面の窪み
量と減肉には関連があることを実験により発見した。窪
み量の評価方法と減肉との相関については後述する。 ２）減肉と母材部の突き当て角度の大きさ。図３（ｃ）
で示すような減肉品を調べた結果、溶接直前の母材部の
成形状態によっては減肉が発生することを実験により発
見した。母材部の開き具合、即ち成形精度の評価方法と
減肉の関係については後述する。
詳細に調べ、次に示す通りの知見を得た。 １）減肉とビードの窪み量の大きさ。図３（ｂ）で示す
ような減肉品を調べた結果、外面から見えない内径側の
ビード面を見なくても、外面に表れたビード表面の窪み
量と減肉には関連があることを実験により発見した。窪
み量の評価方法と減肉との相関については後述する。 ２）減肉と母材部の突き当て角度の大きさ。図３（ｃ）
で示すような減肉品を調べた結果、溶接直前の母材部の
成形状態によっては減肉が発生することを実験により発
見した。母材部の開き具合、即ち成形精度の評価方法と
減肉の関係については後述する。
【００１０】以下、前記知見をもとに本発明を説明す
る。図２は溶接部の表面形状を測定する装置構成の一例
を示す。溶接管は、図示していないが、フープ材を連続
的に筒状になるように成形し、長手方向に沿って対向し
た突き当て部をＴＩＧ溶接することで連続して製造さ
れ、図中に示す矢印の方向に一定の速度で移動してい
る。スリット光５１を溶接管の長手方向に沿って斜め上
方から溶接部１を横断するように照射し、溶接部に現れ
た光切断線像５２をスリット光５１と直交するように配
置した撮像装置５３で撮像して画像処理装置５４に取込
み、既知の方法で溶接部１の外側表面（以降単に表面と
略す）形状を求める。溶接部を覆う光切断線像５２は一
度に撮像することができ、高速で画像処理を行なうこと
により、表面形状の計測及び後述する減肉判定処理を行
なうことができるので、連続造管ラインでのインライン
検査に対応できる。
る。図２は溶接部の表面形状を測定する装置構成の一例
を示す。溶接管は、図示していないが、フープ材を連続
的に筒状になるように成形し、長手方向に沿って対向し
た突き当て部をＴＩＧ溶接することで連続して製造さ
れ、図中に示す矢印の方向に一定の速度で移動してい
る。スリット光５１を溶接管の長手方向に沿って斜め上
方から溶接部１を横断するように照射し、溶接部に現れ
た光切断線像５２をスリット光５１と直交するように配
置した撮像装置５３で撮像して画像処理装置５４に取込
み、既知の方法で溶接部１の外側表面（以降単に表面と
略す）形状を求める。溶接部を覆う光切断線像５２は一
度に撮像することができ、高速で画像処理を行なうこと
により、表面形状の計測及び後述する減肉判定処理を行
なうことができるので、連続造管ラインでのインライン
検査に対応できる。
【００１１】まず、窪み量について説明する。図１にお
いて、左母材部２と左凝固域５の境界を成す表面の部分
を左境界点７とし、同様に右母材部３側に右境界点８を
求め、左境界点７と右境界点８を通る基準線１０を引
く。窪み部２０は、ビード４表面の凹状部の最下部であ
り主に接合部に生じる。窪み量は、窪み部２０を境に下
窪み量２５と上窪み量２４で表すことができる。下窪み
量２５は、基準線１０に平行に窪み部２０を通る直線２
１を引いた時の、この間の距離とし、上窪み量２４は、
直線２１と左凝固域５の左頂点２２又は右凝固域６の右
頂点２３までの距離の内、大きい方とする。
いて、左母材部２と左凝固域５の境界を成す表面の部分
を左境界点７とし、同様に右母材部３側に右境界点８を
求め、左境界点７と右境界点８を通る基準線１０を引
く。窪み部２０は、ビード４表面の凹状部の最下部であ
り主に接合部に生じる。窪み量は、窪み部２０を境に下
窪み量２５と上窪み量２４で表すことができる。下窪み
量２５は、基準線１０に平行に窪み部２０を通る直線２
１を引いた時の、この間の距離とし、上窪み量２４は、
直線２１と左凝固域５の左頂点２２又は右凝固域６の右
頂点２３までの距離の内、大きい方とする。
【００１２】次に、突き当て角度について説明する。左
境界点７と右境界点８において、各母材部の表面に接す
る左接線１１及び右接線１２を引き、基準線１０と左接
線１１が成す角度を左突き当て角度１３とし、基準線１
０と右接線１２が成す角度を右突き当て角度１４とす
る。さらに、左接線１１と右接線１２とが成す角度を母
材突き当て角度１５とする。フープ材を成形して溶接管
を製造するに際しては、この３種類の突き当て角度を所
定値の範囲に維持することが重要であり、特に母材突き
当て角度１５は重要である。
境界点７と右境界点８において、各母材部の表面に接す
る左接線１１及び右接線１２を引き、基準線１０と左接
線１１が成す角度を左突き当て角度１３とし、基準線１
０と右接線１２が成す角度を右突き当て角度１４とす
る。さらに、左接線１１と右接線１２とが成す角度を母
材突き当て角度１５とする。フープ材を成形して溶接管
を製造するに際しては、この３種類の突き当て角度を所
定値の範囲に維持することが重要であり、特に母材突き
当て角度１５は重要である。
【００１３】図４、５に、母材肉厚が０．２ｍｍのもの
に対して実験を行なった時の、窪み量と減肉の関係を示
す測定結果の一例を示す。図４の縦軸は、境界点を基準
にした窪み部までの距離を、外径方向を正方向にして記
した下窪み量２５である。図５の縦軸は、窪み部を基準
にした頂点までの距離を、同じく外径方向を正方向にし
て記した上窪み量２４である。横軸はサンプル品の番号
であり、図４、５において同一番号のものは同じサンプ
ルであり、５０個の内、Ｎｏ．１から２０のものが減肉
品である。図４に示すように、下窪み量２５は非減肉品
は安定して所定の値、この例では４０μｍ以上あるのに
対し、減肉品は前記所定値以下であり、中には負の値を
とるものもあり、これは境界点から引っ込んでいること
を表しており、これだけでほとんど減肉品であることが
推定できる。即ち減肉品は、母材からのビードの盛上が
り量が小さいと言える。これより、所定の閾値を決めて
許容範囲を設定し、それから外れたものは減肉であると
判定することができる。
に対して実験を行なった時の、窪み量と減肉の関係を示
す測定結果の一例を示す。図４の縦軸は、境界点を基準
にした窪み部までの距離を、外径方向を正方向にして記
した下窪み量２５である。図５の縦軸は、窪み部を基準
にした頂点までの距離を、同じく外径方向を正方向にし
て記した上窪み量２４である。横軸はサンプル品の番号
であり、図４、５において同一番号のものは同じサンプ
ルであり、５０個の内、Ｎｏ．１から２０のものが減肉
品である。図４に示すように、下窪み量２５は非減肉品
は安定して所定の値、この例では４０μｍ以上あるのに
対し、減肉品は前記所定値以下であり、中には負の値を
とるものもあり、これは境界点から引っ込んでいること
を表しており、これだけでほとんど減肉品であることが
推定できる。即ち減肉品は、母材からのビードの盛上が
り量が小さいと言える。これより、所定の閾値を決めて
許容範囲を設定し、それから外れたものは減肉であると
判定することができる。
【００１４】図５に示すように、上窪み量２４は非減肉
品は安定して所定の値、この例では６μｍ以下であるの
に対し、減肉品は前記所定値以上であり、中には非常に
大きな値となっている。値が大きいものは表面の凹凸が
大きいものであり、溶接が安定して行われていないこと
が推定でき、このようなものは減肉の可能性が高いと
し、前記と同様に、所定の閾値を決めて許容範囲を設定
し、それから外れたものは減肉品と判定することができ
る。以上、上窪み量２４、下窪み量２５をもとにした減
肉判定について説明したが、対象の溶接管の検査仕様に
合わせて、この内のいずれか一方、あるいは両方を適宜
組合わせて減肉を判定すると良い。また、この他に両窪
み量を加算したものを新しいファクターとして判定基準
に加えるてもよい。
品は安定して所定の値、この例では６μｍ以下であるの
に対し、減肉品は前記所定値以上であり、中には非常に
大きな値となっている。値が大きいものは表面の凹凸が
大きいものであり、溶接が安定して行われていないこと
が推定でき、このようなものは減肉の可能性が高いと
し、前記と同様に、所定の閾値を決めて許容範囲を設定
し、それから外れたものは減肉品と判定することができ
る。以上、上窪み量２４、下窪み量２５をもとにした減
肉判定について説明したが、対象の溶接管の検査仕様に
合わせて、この内のいずれか一方、あるいは両方を適宜
組合わせて減肉を判定すると良い。また、この他に両窪
み量を加算したものを新しいファクターとして判定基準
に加えるてもよい。
【００１５】図６に、母材突き当て角度１５と減肉の関
係を示す測定結果の一例を示す。本サンプルは前記実験
に用いたものとは異なり、フープの成形条件を違えて作
成したものであるが、Ｎｏ．１から２０までが減肉品で
ある。図から明らかなように、母材突き当て角度１５が
所定値以内、本例では２２度以内であれば減肉は表れな
いことがわかる。これより、突き当て角度の面からも、
所定の閾値を決めて許容範囲を設定し、それから外れた
ものは減肉であると判定することができる。なお、左突
き当て角度１３、右突き当て角度１４に対するデータは
示していないが、この場合も基本的考え方は同様であ
る。当然ながら、突き当て角度同士を適宜組合わせた
り、前述した窪み量からの判定と組合わせて用いること
もできる。突き当て角度は、図１に示した角度としても
よいし、その補角を用いてもよく、それに合わせた許容
範囲を設定すればよい。
係を示す測定結果の一例を示す。本サンプルは前記実験
に用いたものとは異なり、フープの成形条件を違えて作
成したものであるが、Ｎｏ．１から２０までが減肉品で
ある。図から明らかなように、母材突き当て角度１５が
所定値以内、本例では２２度以内であれば減肉は表れな
いことがわかる。これより、突き当て角度の面からも、
所定の閾値を決めて許容範囲を設定し、それから外れた
ものは減肉であると判定することができる。なお、左突
き当て角度１３、右突き当て角度１４に対するデータは
示していないが、この場合も基本的考え方は同様であ
る。当然ながら、突き当て角度同士を適宜組合わせた
り、前述した窪み量からの判定と組合わせて用いること
もできる。突き当て角度は、図１に示した角度としても
よいし、その補角を用いてもよく、それに合わせた許容
範囲を設定すればよい。
【００１６】以上説明したように、溶接部の表面形状を
計測し、窪み量及び突き当て角度を算出し、各々設定し
た許容範囲と比較し、少なくともどれかが許容範囲を満
足しない場合は減肉であると判断することができる。溶
接部の表面形状は、光切断法により非接触で高速に計測
できるので、製造中の溶接部の品質情報をリアルタイム
で収集することができ、溶接条件、フープ材の成形条件
を制御することができる。これにより、品質の安定した
溶接管を生産性高く製造することができる。なお、イン
ライン計測だけでなく、オフライン計測においても適用
可能であり、この場合は接触型の表面粗さ計で表面形状
を求めてもよい。以上、 ＴＩＧ溶接による溶接管で説
明してきたが、これに限定されることなく他の溶接方法
のものにも適用できる。特に融着による溶接方法には好
適である。
計測し、窪み量及び突き当て角度を算出し、各々設定し
た許容範囲と比較し、少なくともどれかが許容範囲を満
足しない場合は減肉であると判断することができる。溶
接部の表面形状は、光切断法により非接触で高速に計測
できるので、製造中の溶接部の品質情報をリアルタイム
で収集することができ、溶接条件、フープ材の成形条件
を制御することができる。これにより、品質の安定した
溶接管を生産性高く製造することができる。なお、イン
ライン計測だけでなく、オフライン計測においても適用
可能であり、この場合は接触型の表面粗さ計で表面形状
を求めてもよい。以上、 ＴＩＧ溶接による溶接管で説
明してきたが、これに限定されることなく他の溶接方法
のものにも適用できる。特に融着による溶接方法には好
適である。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、溶接部
の表面形状を計測するだけで減肉であるかどうかを判定
することができる。さらに、表面形状の計測に光切断法
を用いることにより、連続して造管される溶接管に対し
てインラインで減肉を判定することができるので、品質
の信頼性が高い溶接管を生産性高く製造することに寄与
することができる。
の表面形状を計測するだけで減肉であるかどうかを判定
することができる。さらに、表面形状の計測に光切断法
を用いることにより、連続して造管される溶接管に対し
てインラインで減肉を判定することができるので、品質
の信頼性が高い溶接管を生産性高く製造することに寄与
することができる。
【図１】減肉を説明するための溶接部を示す図
【図２】溶接部の表面形状測定方法の一例を示す図
【図３】溶接ビードの形成と減肉の関係を示す図
【図４】下窪み量と減肉の関係を示す測定結果の一例を
示す図
示す図
【図５】上窪み量と減肉の関係を示す測定結果の一例を
示す図
示す図
【図６】母材突き当て角度と減肉の関係を示す測定結果
の一例を示す図
の一例を示す図
１…溶接部、 ２…左母材部、 ３…右母材部、 ４…
ビード、５…左凝固域、 ６…右凝固域、 ７…左境界
点、 ８…右境界点、１０…基準線、 １１…左接線、
１２…右接線、 １３…左突き当て角度、１４…右突
き当て角度、 １５…母材突き当て角度、 ２０…窪み
部、２４…上窪み量、 ２５…下窪み量、 ５１…スリ
ット光、５２…光切断線像、 ５３…撮像装置、 ５４
…画像処理装置
ビード、５…左凝固域、 ６…右凝固域、 ７…左境界
点、 ８…右境界点、１０…基準線、 １１…左接線、
１２…右接線、 １３…左突き当て角度、１４…右突
き当て角度、 １５…母材突き当て角度、 ２０…窪み
部、２４…上窪み量、 ２５…下窪み量、 ５１…スリ
ット光、５２…光切断線像、 ５３…撮像装置、 ５４
…画像処理装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA25 AA30 AA31 BB08 BB24 DD06 FF02 FF04 HH05 QQ08 QQ25 2G051 AA90 AB20 BA20 CA03 CA04 DA06 EB01 EB02 EC06 4E081 AA09 AA10 BA19 CA11 DA05 DA78 EA29 EA53
Claims (3)
- 【請求項１】 フープ材を略管状に成形し、突き当て部
を溶接して成る溶接管の溶接部検査方法であって、 溶接ビードの厚さが突き当て部である母材厚さより小さ
い減肉を、溶接部の表面形状を計測し、母材と溶接ビー
ドの境界点から溶接ビードの窪み部までの距離である下
窪み量、あるいは溶接ビードの窪み部から溶接ビードの
頂点までの距離である上窪み量を求め、各窪み量に対し
て許容範囲を設定し、少なくとも一方の窪み量が、該許
容範囲から外れた場合減肉である、と判定することを特
徴とする溶接管の溶接部検査方法。 - 【請求項２】 フープ材を略管状に成形し、突き当て部
を溶接して成る溶接管の溶接部検査方法であって、 溶接ビードの厚さが突き当て部である母材厚さより小さ
い減肉を、溶接部の表面形状を計測し、母材と溶接ビー
ドの２個所の境界点で各々母材の接線方向に引いた２本
の接線と、２個所の境界点を結ぶ直線を求め、これらの
接線と直線が成す２つの突き当て角度を求め、各突き当
て角度の許容範囲を設定し、少なくとも一方の突き当て
角度が、該許容範囲から外れた場合減肉である、と判定
することを特徴とする溶接管の溶接部検査方法。 - 【請求項３】 フープ材を略管状に成形し、突き当て部
を溶接して成る溶接管の溶接部検査方法であって、 溶接ビードの厚さが突き当て部である母材厚さより小さ
い減肉を、溶接部の表面形状を計測し、母材と溶接ビー
ドの２個所の境界点で各々母材の接線方向に引いた２本
の接線とが成す母材突き当て角度を求め、該母材突き当
て角度の許容範囲を設定し、該母材突き当て角度が該許
容範囲から外れた場合に減肉である、と判定することを
特徴とする溶接管の溶接部検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10183120A JP2000015474A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 溶接管の溶接部検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10183120A JP2000015474A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 溶接管の溶接部検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000015474A true JP2000015474A (ja) | 2000-01-18 |
Family
ID=16130148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10183120A Pending JP2000015474A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 溶接管の溶接部検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000015474A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011174855A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Toyota Motor Corp | ビード検査方法及びビード検査装置 |
| KR101236847B1 (ko) * | 2010-12-24 | 2013-02-25 | 삼성중공업 주식회사 | 용접 비드 검사 장치 및 그 방법 |
| KR20160147151A (ko) * | 2015-06-12 | 2016-12-22 | 동국제강주식회사 | 초대입열 용접 접합부의 평가 방법 |
| KR101815223B1 (ko) | 2017-11-27 | 2018-01-05 | 현대건설주식회사 | 파이프라인 외관 검사 장치 및 방법 |
| KR101815224B1 (ko) | 2017-11-27 | 2018-01-05 | 현대건설주식회사 | 파이프라인 외관 검사 장치 및 방법 |
| KR101858032B1 (ko) | 2016-05-18 | 2018-05-15 | 현대건설주식회사 | 파이프라인 외관 검사 장치, 방법, 시스템 및 프로그램 |
| CN116532800A (zh) * | 2023-07-06 | 2023-08-04 | 武汉创恒激光智能装备有限公司 | 一种汽车节气门阀片组件激光焊接装置 |
-
1998
- 1998-06-30 JP JP10183120A patent/JP2000015474A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011174855A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Toyota Motor Corp | ビード検査方法及びビード検査装置 |
| US8724122B2 (en) | 2010-02-25 | 2014-05-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Bead inspection method, and bead inspection apparatus |
| KR101236847B1 (ko) * | 2010-12-24 | 2013-02-25 | 삼성중공업 주식회사 | 용접 비드 검사 장치 및 그 방법 |
| KR20160147151A (ko) * | 2015-06-12 | 2016-12-22 | 동국제강주식회사 | 초대입열 용접 접합부의 평가 방법 |
| KR101719136B1 (ko) | 2015-06-12 | 2017-03-24 | 동국제강주식회사 | 초대입열 용접 접합부의 평가 방법 |
| KR101858032B1 (ko) | 2016-05-18 | 2018-05-15 | 현대건설주식회사 | 파이프라인 외관 검사 장치, 방법, 시스템 및 프로그램 |
| KR101815223B1 (ko) | 2017-11-27 | 2018-01-05 | 현대건설주식회사 | 파이프라인 외관 검사 장치 및 방법 |
| KR101815224B1 (ko) | 2017-11-27 | 2018-01-05 | 현대건설주식회사 | 파이프라인 외관 검사 장치 및 방법 |
| CN116532800A (zh) * | 2023-07-06 | 2023-08-04 | 武汉创恒激光智能装备有限公司 | 一种汽车节气门阀片组件激光焊接装置 |
| CN116532800B (zh) * | 2023-07-06 | 2023-09-22 | 武汉创恒激光智能装备有限公司 | 一种汽车节气门阀片组件激光焊接装置 |
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