JP2010036192A

JP2010036192A - Bead cutting method and apparatus of resistance welded tube

Info

Publication number: JP2010036192A
Application number: JP2008198251A
Authority: JP
Inventors: Manabu Nishino; 学西埜; Mamoru Masuko; 守増子; Akira Yorifuji; 章依藤; Hitohisa Oguri; 仁久小栗
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2010-02-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bead cutting method and apparatus of a resistance welded tube, by which occurrence of chatter is prevented in bead cutting of an inner or outer face even if a cutting quantity of a weld bead is increased, by which a shape of the weld bead after cutting is made smoother, and by which a height of the weld bead after cutting is put within a prescribed range. <P>SOLUTION: In the bead cutting method, when a weld bead formed in a butt weld zone of a resistance welded tube is cut with a bead cutting tool so as to attain a height within a predetermined target height range, a pre-cutting weld bead height is determined based on the manufacturing specifications of the resistance welded tube, and a required cutting quantity is determined from the pre-cutting weld bead height and the target bead height, and then the required cutting quantity so determined is cut in two steps. The invention includes the apparatus for materializing the method. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電縫溶接管の突き合せ溶接部に形成された溶接ビードを、精度よく切削することができる電縫溶接管のビード切削方法およびその装置に関する。 The present invention relates to a bead cutting method for an electric resistance welded pipe and an apparatus therefor, which can accurately cut a weld bead formed in a butt weld portion of the electric resistance welded pipe.

電縫溶接鋼管などの電縫溶接管は、鋼帯などを所定幅に切断し、搬送しつつロール成形してオープン管とし、このオープン管を電縫溶接機で突き合せ溶接して製造している。電縫溶接機には、オープン管の両端部を加熱する誘導コイルと、加熱されたオープン管の両端部を圧接する一対のスクイズロールが具備されている。
突き合せ溶接部には、盛り上がりが内外面に生じる。このままでは、電縫溶接管の使用時、不具合が生じるため、電縫溶接機の下流側、すなわち一対のスクイズロールの出側にビード切削装置が設置され、ビード切削バイトで溶接ビードを切削するようになっている。 ERW welded pipes, such as ERW welded pipes, are manufactured by cutting steel strips to a specified width, forming rolls while transporting them to make open pipes, and butt welding these open pipes with an ERW welder. Yes. The electric resistance welding machine includes an induction coil that heats both ends of the open pipe and a pair of squeeze rolls that press-contact both ends of the heated open pipe.
In the butt weld, swell occurs on the inner and outer surfaces. If this is the case, problems will occur when using an ERW welded pipe, so a bead cutting device will be installed on the downstream side of the ERW welder, that is, on the exit side of the pair of squeeze rolls, and the bead cutting tool will be used to cut the weld bead. It has become.

近年、電縫溶接鋼管はよく二次加工して用いられ、また加工条件も厳しくなっていることから、溶接ビードを精度よく切削することが要求されている。
従来、溶接ビードの形状を目視観察し、ビード切削バイトの高さ位置調整をオペレーターが行うようにしていたが、オペレーターの判断ミスなどによって多量のビード形状不合格品が発生する場合があり、このような背景から、溶接ビードの形状を検出するビード形状検出器を設置し、検出した切削後の溶接ビードの形状情報に基づき、ビード切削バイトの高さ位置調整を自動で行うビード切削装置が各種提案されている（特許文献１、２、３）。
特開平05-069218号公報特開平01-005761号公報特開昭60-141466号公報 In recent years, ERW welded steel pipes are often used after secondary processing, and the processing conditions are becoming stricter, so that it is required to cut the weld bead with high accuracy.
Conventionally, the operator has visually observed the shape of the weld bead and adjusted the height position of the bead cutting tool. However, a large number of rejected bead shapes may occur due to misjudgment by the operator. Various types of bead cutting devices are installed that automatically adjust the height position of the bead cutting tool based on the detected shape information of the weld bead after cutting. It has been proposed (Patent Documents 1, 2, and 3).
JP 05-069218 A Japanese Unexamined Patent Publication No. 01-005761 JP-A-60-141466

ここで、従来例の電縫溶接管のビード切削装置について説明しておく。
従来例の電縫溶接管のビード切削装置は、図２に示したように、演算制御手段６と、外面の溶接ビードＷ３を切削するビード切削バイト３と、ビード切削バイト３の高さ位置調整を行うバイト位置調整機構４と、ビード切削バイト３で切削した後の溶接ビードの形状を検出するビード形状検出器７とで構成されている。 Here, a conventional bead cutting device for an electric resistance welded pipe will be described.
As shown in FIG. 2, the bead cutting device for the electric resistance welded pipe according to the conventional example includes a calculation control means 6, a bead cutting bit 3 for cutting the outer surface weld bead W <b> 3, and a height position adjustment of the bead cutting bit 3. And a bead shape detector 7 for detecting the shape of the weld bead after being cut by the bead cutting bit 3.

この演算制御手段６は、プロセスコンピュータなどであり、外面の溶接ビードＷ３をビード切削バイト３で切削する際、ビード形状検出器７（たとえばカメラ）で検出した切削後の溶接ビードの形状に基づき、切削後の溶接ビードが予め決められた目標ビード形状となるように制御量を演算し、その指令値をバイト位置調整機構４に送り、バイト位置調整機構４を介してビード切削バイト３の高さ位置調整を行う。なお、初期設定機能５は、バイト位置調整機構４を介してビード切削バイト３の初期設定を行う。６ａは記憶装置であり、演算制御手段６に接続されている。７ａは画像・データ処理装置であり、ビード形状検出器７（たとえばカメラ）に接続されている。 This arithmetic control means 6 is a process computer or the like, and based on the shape of the weld bead after cutting detected by a bead shape detector 7 (for example, a camera) when cutting the outer surface weld bead W3 with the bead cutting bit 3, The control amount is calculated so that the weld bead after cutting has a predetermined target bead shape, the command value is sent to the bite position adjusting mechanism 4, and the height of the bead cutting bit 3 is passed through the bite position adjusting mechanism 4. Adjust the position. The initial setting function 5 performs initial setting of the bead cutting tool 3 via the tool position adjusting mechanism 4. A storage device 6 a is connected to the arithmetic control means 6. An image / data processing apparatus 7a is connected to a bead shape detector 7 (for example, a camera).

図２中、１はオープン管Ｗ１を両サイドから押し付ける一対のスクイズロール、２は突き合せ溶接する前にオープン管Ｗ１の両端部を加熱する誘導コイルを示す。
従来例のビード切削装置は、１段階で溶接ビードを切削する構成であり、溶接ビードの切削量が少ないときには、ビード切削バイト３で外面の溶接ビードＷ３を精度よく切削することができる。 In FIG. 2, 1 is a pair of squeeze rolls that press the open tube W1 from both sides, and 2 is an induction coil that heats both ends of the open tube W1 before butt welding.
The bead cutting device of the conventional example is configured to cut the weld bead in one stage. When the cutting amount of the weld bead is small, the bead cutting tool 3 can accurately cut the outer surface weld bead W3.

しかしながら、従来例のビード切削装置は、特許文献１、２、３に記載のものを含めて、内面または外面の溶接ビードの盛り上がりを、基本的に一段階で切削する構成であり、電縫溶接管の突き合せ溶接時、溶接ビードの高さが高くなった場合、溶接ビードの切削量が多くなり、「ビビリ」が生じるという問題があった。
この「ビビリ」が生じると、ビード切削バイトの高さ位置調整が追いつかず、切削後の溶接ビードの凹凸が大きくなってしまい、切削後の溶接ビードの高さを所定の範囲内に入れることが困難となる。 However, the bead cutting device of the conventional example is configured to cut the bulge of the weld bead on the inner surface or the outer surface in a single step, including those described in Patent Documents 1, 2, and 3. At the time of butt welding of pipes, if the height of the weld bead is high, the amount of cutting of the weld bead increases, and there is a problem that “chatter” occurs.
When this “chatter” occurs, the height position adjustment of the bead cutting tool cannot catch up, and the unevenness of the weld bead after cutting becomes large, and the height of the weld bead after cutting can be within a predetermined range. It becomes difficult.

図３には、外面のビード切削時、「ビビリ」が生じたため、切削後の溶接ビードの凹凸が大きくなっている状態を示した。図３中、ｈ_０は切削前の溶接ビード高さ、ｈ_ｆは切削後の溶接ビード高さを示した。それぞれ外面を基準とする高さである。
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、内面または外面のビード切削時、溶接ビードの切削量が多くなったときでも、「ビビリ」が生じることを防止でき、切削後の溶接ビード形状を滑らかにできるとともに、切削後の溶接ビード高さを所定の範囲内に入れることができる電縫溶接管のビード切削方法および装置を提供することを目的とする。 FIG. 3 shows a state in which the unevenness of the weld bead after cutting is large because “chatter” occurs during bead cutting of the outer surface. In FIG. 3, h ₀ represents the weld bead height before cutting, and h _f represents the weld bead height after cutting. Each height is based on the outer surface.
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, can prevent the occurrence of “chatter” even when the cutting amount of the weld bead is increased during bead cutting on the inner surface or outer surface, and the weld bead shape after cutting It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for bead cutting of an electric resistance welded pipe, which can smooth the weld bead and can put the weld bead height after cutting within a predetermined range.

本発明者等は、溶接ビードを精度よく切削することができる技術について鋭意検討した結果、切削前の溶接ビード高さと目標ビード高さとから必要な切削量を求め、求めた必要な切削量を２段階で切削すれば、上記課題を解決できることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
すなわち本発明は、以下のとおりである。
（請求項１）電縫溶接管の突き合せ溶接部に形成された溶接ビードを、予め決められた目標ビード高さの範囲内となるようにビード切削バイトで切削するに際し、電縫溶接管の製造仕様に基づき切削前の溶接ビード高さを決定し、該切削前の溶接ビード高さと目標ビード高さとから必要な切削量を求め、求めた必要な切削量を２段階で切削するビード切削方法。
（請求項２）電縫溶接管の突き合せ溶接に形成された溶接ビードを、演算制御手段からの制御指令に基づき、予め決められた目標ビード高さの範囲内となるように切削する電縫溶接管のビード切削装置であって、前記溶接ビードを切削するビード切削バイトと、該ビード切削バイトの高さ位置調整を行うバイト位置調整機構と、該ビード切削バイトで切削した後の溶接ビードの形状を検出するビード形状検出器とで一基のビード切削ユニットを構成し、該ビード切削ユニットを造管方向に二基具備し、前記演算制御手段で電縫溶接管の製造仕様に基づき切削前の溶接ビード高さを決定し、該切削前の溶接ビード高さと目標ビード高さとから必要な切削量を求め、求めた必要な切削量を２段階で切削する構成としてなることを特徴とする電縫溶接管のビード切削装置。
（請求項３）前記バイト位置調整機構は、油圧モータ駆動方式とされ、前記演算制御手段からの制御指令に基づき、前記ビード切削バイトの高さ位置調整を行うだけでなく、初期設定機能を介して前記ビード切削バイトの初期設定を行うことができるようになっていることを特徴とする請求項２に記載の電縫溶接管のビード切削装置。
（請求項４）前記ビード形状検出器で検出した切削後の溶接ビードの形状情報を、突き合せ溶接条件を含む電縫溶接管の製造仕様と関係付けして前記演算制御手段と接続した記憶装置に蓄積しておき、該記憶装置に蓄積した切削後の溶接ビードの形状情報と、電縫溶接管の製造仕様との関係を解析し学習して得られる学習結果を、前記初期設定機能に反映させるように構成してなることを特徴とする請求項２または３に記載の電縫溶接管のビード切削装置。 As a result of earnestly examining the technology capable of cutting the weld bead with high accuracy, the present inventors obtained a necessary cutting amount from the weld bead height before cutting and the target bead height, and obtained the necessary cutting amount by 2 The inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by cutting in stages, and have reached the present invention based on this finding.
That is, the present invention is as follows.
(Claim 1) When cutting a weld bead formed in a butt weld portion of an electric resistance welded pipe with a bead cutting bit so as to be within a predetermined target bead height range, A bead cutting method that determines a weld bead height before cutting based on manufacturing specifications, obtains a necessary cutting amount from the weld bead height before cutting and a target bead height, and cuts the obtained necessary cutting amount in two stages .
(Claim 2) Electro-sewing for cutting a weld bead formed by butt welding of an electro-welded pipe so as to be within a predetermined target bead height range based on a control command from the arithmetic control means. A bead cutting device for a welded pipe, comprising a bead cutting tool for cutting the weld bead, a tool position adjusting mechanism for adjusting a height position of the bead cutting tool, and a weld bead after cutting with the bead cutting tool. A bead shape detector that detects the shape constitutes one bead cutting unit, and two bead cutting units are provided in the pipe forming direction. The welding bead height is determined, the required cutting amount is obtained from the weld bead height before the cutting and the target bead height, and the required cutting amount is cut in two stages. Sewing Bead cutting apparatus of the tube.
(Claim 3) The tool position adjusting mechanism is a hydraulic motor drive system, and not only adjusts the height position of the bead cutting tool based on a control command from the arithmetic control means, but also via an initial setting function. The bead cutting device for an electric resistance welded pipe according to claim 2, wherein the bead cutting tool can be initialized.
(Claim 4) A storage device in which the shape information of the weld bead after cutting detected by the bead shape detector is associated with the manufacturing specifications of the electric resistance welded pipe including the butt welding conditions and connected to the arithmetic control means. The learning result obtained by analyzing and learning the relationship between the shape information of the weld bead after cutting stored in the storage device and the manufacturing specifications of the ERW weld pipe is reflected in the initial setting function. The bead cutting apparatus for an electric resistance welded pipe according to claim 2 or 3, wherein the bead cutting apparatus is configured so as to cause the above.

本発明によれば、内面または外面のビード切削時、溶接ビードの切削量が多くなったときでも、「ビビリ」が生じることを防止でき、切削後の溶接ビード形状を滑らかにできるとともに、切削後の溶接ビード高さを所定の範囲内に入れることができる。 According to the present invention, even when the bead cutting of the inner surface or the outer surface is performed, even when the cutting amount of the weld bead is increased, it is possible to prevent the occurrence of “billing”, and the weld bead shape after cutting can be made smooth, and after cutting The weld bead height can be within a predetermined range.

以下、本発明法とそれに用いて好適なビード切削装置について詳細に説明する。
図１は、本発明法に用いて好適な、外面の溶接ビードＷ３の盛り上がりを２段階で切削するビード切削装置の構成図である。
図１中、一対のスクイズロール１に近い側を第1段目、一対のスクイズロール１に対して遠い側を第２段目という。ｈ_１、ｈ_ｆは、それぞれ第1段目のビード切削バイト３で切削した後の溶接ビード高さ、第２段目のビード切削バイト３で切削した後の溶接ビード高さをそれぞれ示す。これらの値はビード形状検出器４、好ましくは非接触な検出器であるカメラで検出した切削後の溶接ビードの形状情報に基づき、画像・データ処理装置７ａで求めることができる。 Hereinafter, the method of the present invention and a bead cutting apparatus suitable for the method will be described in detail.
FIG. 1 is a configuration diagram of a bead cutting device that is suitable for use in the method of the present invention and cuts the swell of an outer surface weld bead W3 in two stages.
In FIG. 1, the side near the pair of squeeze rolls 1 is called a first stage, and the side far from the pair of squeeze rolls 1 is called a second stage. h ₁ and h _f indicate the weld bead height after cutting with the first-stage bead cutting bit 3 and the weld bead height after cutting with the second-stage bead cutting bit 3, respectively. These values can be obtained by the image / data processing device 7a based on the shape information of the weld bead after cutting detected by the bead shape detector 4, preferably a camera which is a non-contact detector.

一方、切削前の溶接ビード高さｈ_０の値は、突き合せ溶接条件を含む電縫溶接管の製造仕様で決まるから、目標ビード高さｈ_ｍとするのに必要な切削量はｈ_０−ｈ_ｍで求まる。しかし、実際にはｈ_０、ｈ_１、ｈ_ｆの値は、突き合せ溶接条件の変動、切削力の変動によって変わり得る。そこで、演算制御手段６は、目標ビード高さｈ_ｍとするのに必要な切削量（ｈ_０−ｈ_ｍ）を求めるとともに、ビード形状検出器４で検出した切削後の溶接ビードの形状が予め決められた目標ビード高さｈ_ｍとなるように制御量を演算し、その制御指令値を各バイト位置調整機構４に送る。 On the other hand, the weld bead height values h ₀ before cutting, because determined by the manufacturing specifications of the electric-resistance welded pipe including a weld condition butt, the amount of cutting needed to target bead height h _m is h ₀ - obtained in h _m. However, in actuality, the values of h ₀ , h ₁ , and h _f can vary depending on the butt welding conditions and the cutting force. Therefore, the arithmetic control unit 6, together with the determined amount of cutting needed to target bead height h _m a (h 0 _-h _m), the shape of the weld bead after cut detected by the bead shape detector 4 in advance determined and calculates a control amount so that the target bead becomes the height h _m, and sends the control command value in each byte position adjustment mechanism 4.

本発明法は、電縫溶接管の突き合せ溶接部に形成された溶接ビードを、予め決められた目標ビード高さｈ_ｍとなるようにビード切削バイトで切削するに際し、電縫溶接管の製造仕様に基づき切削前の溶接ビード高さｈ_０を決定し、切削前の溶接ビード高さｈ_０と目標ビード高さｈ_ｍとから必要な切削量（ｈ_０−ｈ_ｍ）を求め、求めた必要な切削量を２段階で切削するビード切削方法である。 The present invention method is a weld bead formed in the weld butt of electric resistance welding pipe, upon cutting with bead cutting bit so that the target bead height h _m of predetermined, the production of electric-resistance welded pipe determining the weld bead height h ₀ of the pre-cut on the basis of the specification determines the weld bead height h ₀ and the target bead cutting amount required from the height h _m of the pre-cutting (h 0 _-h _m), was calculated This is a bead cutting method in which a necessary cutting amount is cut in two stages.

具体的には、演算制御手段６で必要な切削量（ｈ_０−ｈ_ｍ）を２分し、まず一対のスクイズロール１に対して近い側の第1段目のビード切削バイト３で２分した一方の分を切削することができるように制御量を演算し、次いで一対のスクイズロール１に対して遠い側の第２段目のビード切削バイト３で残った分を切削することができるように制御量を演算する。そして、演算制御手段６からその制御指令値を、初期設定機能５を介して各バイト位置調整機構４に送る。各バイト位置調整機構４は、演算制御手段６から送られた制御指令値に基づき、第1、第２段目のビード切削バイト３の高さ位置調整を行う。 Specifically, 2 minutes the amount of cutting required in the arithmetic control unit 6 (h 0 _-h _m) and 2 minutes, first in first stage of the bead cutting tool 3 of the side close to a pair of squeeze rolls 1 The amount of control is calculated so that one of the two parts can be cut, and then the remaining part of the second stage bead cutting bit 3 on the far side with respect to the pair of squeeze rolls 1 can be cut. Calculate the control amount. Then, the control command value is sent from the arithmetic control means 6 to each byte position adjusting mechanism 4 via the initial setting function 5. Each tool position adjusting mechanism 4 adjusts the height position of the first and second stage bead cutting tools 3 based on the control command value sent from the arithmetic control means 6.

それに用いる電縫溶接管のビード切削装置は、図１に示したように、演算制御手段６を具備し、従来の第1段目のビード切削ユニットに第２段目のビード切削を追加し、演算制御手段６と接続してなる。これに用いるバイト位置調整機構４は、油圧モータ駆動方式とするのが好適である。
油圧モータ駆動方式としたバイト位置調整機構４によれば、演算制御手段６からの制御指令値に基づき、迅速かつ正確に各ビード切削バイト３の高さ位置調整を行うことができる。また、そのようなバイト位置調整機構４によれば、初期設定機能５を介してビード切削バイト３の初期設定を迅速かつ正確に行うことができる。 As shown in FIG. 1, the bead cutting device for an electric resistance welded pipe used for the above is provided with a calculation control means 6 and adds the second stage bead cutting to the conventional first stage bead cutting unit. It is connected to the arithmetic control means 6. The tool position adjusting mechanism 4 used for this is preferably a hydraulic motor drive system.
According to the bite position adjusting mechanism 4 using the hydraulic motor drive system, the height position of each bead cutting bit 3 can be adjusted quickly and accurately based on the control command value from the arithmetic control means 6. Further, according to such a tool position adjusting mechanism 4, the initial setting of the bead cutting tool 3 can be performed quickly and accurately via the initial setting function 5.

ここで、バイト位置調整機構４に制御指令値を送る演算制御手段６は次のように構成するのが好適である。
（１）演算制御手段６は、一対のスクイズロール１に対して近い側の第1段目のビード切削バイト３でｈ_１に切削することができなかった切削量分を、第1段目のビード形状検出器７で検出した切削後の溶接ビードの形状情報に基づき求めるとともに、求めた切削量分に相当する制御指令値を一対のスクイズロール１に対して遠い側の第２段目のビード切削バイト３のバイト位置調整機構４に送る。 Here, the arithmetic control means 6 for sending a control command value to the byte position adjusting mechanism 4 is preferably configured as follows.
(1) operation control unit 6, the cutting amount which can not be cut to h ₁ at the first stage of the bead cutting tool 3 of the side close to a pair of squeeze rolls 1, of the first stage Based on the shape information of the weld bead after cutting detected by the bead shape detector 7, a control command value corresponding to the calculated cutting amount is obtained on the second stage bead far from the pair of squeeze rolls 1. The cutting tool 3 is sent to the tool position adjusting mechanism 4.

このフィードフォワード制御（ＦＦ制御）によれば、第1段目のビード切削バイト３の高さ位置調整を行わず、ＦＦ制御で第２段目のビード切削バイト３の高さ位置調整を行うので、第1段目のビード切削バイト３でｈ_１にできなかった箇所から正確に目標ビード高さｈ_ｍにすることができる。
（２）演算制御手段は、一対のスクイズロール１に対して遠い側の第２段目のビード切削バイト３で切削した後の溶接ビード高さｈ_ｆが、目標ビード高さｈ_ｍの範囲から外れている場合、目標ビード高さｈ_ｍとするのに必要な切削量分を求め、求めた切削量分に相当する制御指令値を一対のスクイズロール１に対して近い側の第1段目のビード切削バイト３のバイト位置調整機構４に送る。このフィードバック制御（ＦＢ制御）によれば、第２段目のビード切削バイト３の高さ位置調整を行わず、ＦＢ制御で第1段目のビード切削バイト３の高さ位置調整を行うため、第２段目の切削バイト３の切削量の変化を小さくすることができる。 According to this feedforward control (FF control), the height position of the second stage bead cutting bit 3 is adjusted by FF control without adjusting the height position of the first stage bead cutting bit 3. , can be accurately target bead height h _m from where in the bead cutting tool 3 of the first stage could not to h _1.
(2) operation control means, the weld bead height h _f after cutting in the second stage of the bead cutting tool 3 on the far side with respect to a pair of squeeze rolls 1, the range of the target bead height h _m If off, seeking a cutting amount necessary for the target bead height h _m, the first-stage side near the control command value corresponding to the cutting amount obtained for a pair of squeeze rolls 1 The bead cutting tool 3 is sent to the tool position adjusting mechanism 4. According to this feedback control (FB control), the height position adjustment of the first stage bead cutting bit 3 is not performed by the FB control without adjusting the height position of the second stage bead cutting bit 3, The change in the cutting amount of the second cutting tool 3 can be reduced.

このような自動制御法によれば、自動制御開始した以降、第２段目のビード切削バイト３で切削した後の溶接ビード高さｈ_ｆを目標ビード高さｈ_ｍの範囲内に入れることができる。その他、ビード切削ユニットごとにＦＢ制御を行ってもよいし、公知のジャストインタイム法（ＪＩＴ法）を行ってもよい。
またさらに、電縫溶接管の全長にわたり、第２段目のビード切削バイト３で切削した後の溶接ビード高さｈ_ｆを目標ビード高さｈ_ｍの範囲内となるように切削するには次のようにするのが好ましい。 According to such an automatic control method, since the automatically control start, be put weld bead height h _f after cutting with bead cutting bit 3 of the second stage within the range of the target bead height h _m it can. In addition, FB control may be performed for each bead cutting unit, or a known just-in-time method (JIT method) may be performed.
Furthermore, over the entire length of the electric-resistance welded pipe, the cut weld bead height h _f after cutting with bead cutting bit 3 of the second stage to be within a range of the target bead height h _m following It is preferable to do as follows.

すなわち、第1段目と第２段目のビード形状検出器７で検出した切削後の溶接ビードの形状情報を、突き合せ溶接条件を含む電縫溶接管の製造仕様と関係付けして前記演算制御手段と接続した記憶装置６ａに蓄積しておく。記憶装置６ａに蓄積しておく電縫溶接管の製造仕様としては、電縫溶接管のサイズ、材質、向け先などがある。突き合せ溶接条件としては、加熱温度、突き合せ量などである。 That is, the shape information of the weld bead after cutting detected by the first-stage and second-stage bead shape detectors 7 is related to the manufacturing specifications of the ERW weld pipe including the butt welding conditions, and the calculation is performed. The data is stored in the storage device 6a connected to the control means. The production specifications of the electric resistance welded pipe stored in the storage device 6a include the size, material, and destination of the electric resistance welded pipe. The butt welding conditions include a heating temperature and a butt amount.

このようにすれば、記憶装置６ａに蓄積しておいた切削後の溶接ビードの形状情報と、電縫溶接管の製造仕様との関係を解析し学習して得られる学習結果を、初期設定機能５に反映させることができる。学習結果を反映させた初期設定機能５によれば、自動制御を開始する前の電縫溶接管の管端部で、ビード切削バイト３の高さ位置を適切に初期設定することができる。このため、「ビビリ」が生じることを防止しつつ第２段目のビード切削バイト３で切削した後の溶接ビード高さを所定範囲内に入れることができる。 In this way, the learning result obtained by analyzing and learning the relationship between the shape information of the weld bead after cutting accumulated in the storage device 6a and the manufacturing specifications of the ERW welded pipe, the initial setting function 5 can be reflected. According to the initial setting function 5 reflecting the learning result, the height position of the bead cutting bit 3 can be appropriately initialized at the end portion of the ERW weld pipe before the automatic control is started. For this reason, the height of the weld bead after cutting with the second-stage bead cutting bit 3 can be kept within a predetermined range while preventing the occurrence of “chatter”.

ところで、切削後の溶接ビードの形状を一段と精度よく検出するには、光切断法を採用したビード形状検出器を用いるのがよい。図４、図５には、光切断法を採用したビード形状検出器の構成を示した。
図４に示したように、ビード切削バイト３で切削した後の外面のビード形状を検出するのに、投光手段（光源）10と、カメラ20とでビード形状検出器を構成してなる。カメラ20には光切断された溶接ビードの形状を算出する画像・データ処理装置20ａに接続さている。この光切断法の場合、投光手段（光源）10は、電縫溶接管Ｗ２の管軸方向に直角に溶接ビードを含む表面部分にスリット光10ａあるいは点状走査光を投光する。カメラ20は、スリット光10ａあるいは点状走査光によって照らされた溶接ビードを含む表面部分の像を、投光角αと異なる受光角βの角度から撮像する。図４中の20ｂは、画像・データ処理装置20ａで求めた溶接ビードの形状を表示する表示装置である。 By the way, in order to detect the shape of the weld bead after cutting with higher accuracy, it is preferable to use a bead shape detector employing an optical cutting method. 4 and 5 show a configuration of a bead shape detector that employs a light cutting method.
As shown in FIG. 4, in order to detect the bead shape of the outer surface after cutting with the bead cutting tool 3, a bead shape detector is constituted by the light projecting means (light source) 10 and the camera 20. The camera 20 is connected to an image / data processing device 20a that calculates the shape of the optically cut weld bead. In the case of this light cutting method, the light projecting means (light source) 10 projects the slit light 10a or the dot-like scanning light onto the surface portion including the weld bead perpendicular to the tube axis direction of the ERW weld tube W2. The camera 20 captures an image of the surface portion including the weld bead illuminated by the slit light 10a or the point-like scanning light from an angle of the light receiving angle β different from the light projection angle α. Reference numeral 20b in FIG. 4 denotes a display device that displays the shape of the weld bead obtained by the image / data processing device 20a.

一方図５に示したように、ビード切削バイト42で切削した後の内面のビード形状を検出するのに、測定ヘッド30内に収納した投光手段（光源）10とカメラ20とでビード形状検出器を構成してなる。測定ヘッド30はマンドレル40に搭載されている。また、内面の溶接ビードＷ４を切削するビード切削バイト42はマンドレル40に収納されている。この内面の溶接ビードＷ４を切削するビード切削装置にも本発明法および装置を適用できる。 On the other hand, as shown in FIG. 5, in order to detect the bead shape of the inner surface after cutting with the bead cutting tool 42, the bead shape is detected by the light projecting means (light source) 10 and the camera 20 housed in the measuring head 30. It constitutes a vessel. The measuring head 30 is mounted on the mandrel 40. A bead cutting bit 42 for cutting the inner weld bead W4 is housed in a mandrel 40. The method and apparatus of the present invention can also be applied to a bead cutting device for cutting the weld bead W4 on the inner surface.

図５中、41はマンドレル支持・回動機構、40ａ、40ｂはマンドレル40に内蔵した上支持コロ、下支持コロをそれぞれ示す。 In FIG. 5, reference numeral 41 denotes a mandrel support / rotation mechanism, and 40a and 40b denote an upper support roller and a lower support roller built in the mandrel 40, respectively.

外径31.8ｍｍ、肉厚1.5ｍｍの小径電縫鋼管の突き合せ溶接部に形成された溶接ビードを切削して目標ビード形状とするに際し、本発明法を適用し、従来法と比較した。
目標ビード形状：長手方向全長にわたり、内外面の溶接ビード高さ＝-0.05〜+0.20ｍｍ。溶接ビード高さが負とは、内面または外面を基準面とし、切削した部分が基準面よりも低い場合をいう。 When cutting a weld bead formed on a butt weld of a small diameter ERW steel pipe having an outer diameter of 31.8 mm and a wall thickness of 1.5 mm to obtain a target bead shape, the method of the present invention was applied and compared with the conventional method.
Target bead shape: The weld bead height on the inner and outer surfaces over the entire length in the longitudinal direction = -0.05 to +0.20 mm. The weld bead height being negative means that the inner surface or the outer surface is the reference surface, and the cut portion is lower than the reference surface.

従来法の場合には、内面または外面の溶接ビードを１段階で切削していたので、内面または外面の切削前の溶接ビード高さが1.8ｍｍを超えると、「ビビリ」が生じ、切削後の溶接ビードの高さを目標ビード高さの範囲内とすることができていなかった。
これに対し、本発明法を適用した場合、内面または外面の溶接ビードを２段階で切削するようにしたので、内面または外面の切削前の溶接ビード高さが1.8ｍｍを超えた場合でも、「ビビリ」が生じることもなく、切削後の溶接ビードの高さを目標ビード高さの範囲内とすることができた。 In the case of the conventional method, the weld bead on the inner surface or the outer surface is cut in one stage. Therefore, if the weld bead height before cutting the inner surface or the outer surface exceeds 1.8 mm, “chatter” occurs, The height of the weld bead could not be within the range of the target bead height.
On the other hand, when the method of the present invention is applied, the weld bead on the inner surface or the outer surface is cut in two stages. Therefore, even when the weld bead height before cutting the inner surface or the outer surface exceeds 1.8 mm, Without the occurrence of chatter, the height of the weld bead after cutting could be within the range of the target bead height.

本発明法に用いて好適なビード切削装置の構成図である。It is a block diagram of a bead cutting device suitable for use in the method of the present invention. 従来例のビード切削装置の構成図である。It is a block diagram of the bead cutting device of a prior art example. ビード切削時、「ビビリ」が生じた場合の溶接ビードの形状を示す管軸方向部分断面図である。It is a pipe axis direction fragmentary sectional view showing the shape of a weld bead at the time of bead cutting when "billi" occurs. 光切断法を採用した外面のビード形状検出器の構成図である。It is a block diagram of the bead shape detector of the outer surface which employ | adopted the optical cutting method. 光切断法を採用した内面のビード形状検出器の構成図である。It is a block diagram of the bead shape detector of the inner surface which employ | adopted the optical cutting method.

Explanation of symbols

Ｗ１オープン管
Ｗ２電縫溶接管
Ｗ３、Ｗ４溶接ビード
ｈ_０切削前の溶接ビード高さ
ｈ_１、ｈ_ｆ切削後の溶接ビード高さ
１スクイズロール
２誘導コイル
３ビード切削バイト
４バイト位置調整機構
５初期設定機能
６演算制御手段
６ａ記憶装置
７ビード形状検出器（たとえばカメラ）
７ａ画像・データ処理装置
10 投光手段（光源）
10ａスリット光あるいは走査光
20 カメラ
20ａ画像・データ処理装置
20ｂ表示装置
30 測定ヘッド
40 マンドレル
41 マンドレル支持・回動機構
42 ビード切削バイト
40ａ上支持コロ
40ｂ下支持コロ W1 open pipe W2 ERW weld pipe W3, W4 weld bead h ₀ weld bead height before cutting h ₁ , h _f weld bead height after cutting 1 squeeze roll 2 induction coil 3 bead cutting tool 4 bead position adjusting mechanism 5 Initial setting function 6 Arithmetic control means 6a Storage device 7 Bead shape detector (for example, camera)
7a Image / data processing device
10 Projection means (light source)
10a Slit light or scanning light
20 Camera
20a Image and data processing equipment
20b Display device
30 Measuring head
40 Mandrels
41 Mandrel support / rotation mechanism
42 Bead cutting tool
40a Upper support roller
40b Lower support roller

Claims

When cutting the weld bead formed at the butt weld of the ERW welded pipe with a bead cutting bit so that it is within the predetermined target bead height range, cutting is performed based on the manufacturing specifications of the ERW welded pipe. A bead cutting method in which a previous weld bead height is determined, a necessary cutting amount is obtained from a weld bead height and a target bead height before the cutting, and the obtained necessary cutting amount is cut in two stages.

Bead cutting of an electric resistance welded pipe that cuts a weld bead formed by butt welding of an electric resistance welded pipe so as to be within a predetermined target bead height range based on a control command from the calculation control means. An apparatus, a bead cutting bit for cutting the weld bead, a bite position adjusting mechanism for adjusting the height position of the bead cutting bit, and a bead for detecting the shape of the weld bead after cutting with the bead cutting bit The shape detector constitutes one bead cutting unit, two bead cutting units are provided in the pipe forming direction, and the weld bead height before cutting is determined by the arithmetic control means based on the manufacturing specifications of the ERW weld pipe. The bead of the ERW weld pipe is characterized in that the required cutting amount is obtained from the weld bead height before cutting and the target bead height and the required cutting amount is cut in two stages. Cutting apparatus.

The bite position adjusting mechanism is a hydraulic motor drive system, and not only adjusts the height position of the bead cutting bite based on a control command from the calculation control means, but also the bead cutting bite via an initial setting function. The bead cutting device for an electric resistance welded pipe according to claim 2, wherein the initial setting can be performed.

The shape information of the weld bead after cutting detected by the bead shape detector is stored in a storage device connected to the calculation control means in relation to the manufacturing specifications of the ERW weld pipe including the butt welding conditions. The learning result obtained by analyzing and learning the relationship between the shape information of the weld bead after cutting stored in the storage device and the manufacturing specifications of the ERW welded pipe is reflected in the initial setting function. The bead cutting device for an electric resistance welded pipe according to claim 2 or 3, wherein