JP3234708B2 - 溶接管の突き合わせ部オフセット量計測方法 - Google Patents
溶接管の突き合わせ部オフセット量計測方法Info
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Description
どの溶接管の突き合わせ部オフセット量計測方法に関す
る。
接工程においては、本溶接前にあらかじめ仮付溶接して
突き合わせ部のアライメントを行うのであるが、その
際、突き合わせ部に段差(以下、オフセットという)が
生じたまま仮付溶接を行うと、本溶接時において溶接欠
陥を生じたり鋼管寸法精度を損なうなどの悪影響を及ぼ
すことになる。
オフセット状況を目視で把握して、オフセット量が大き
くなった場合は、溶接機のケージロールの位置を調整
し、そのオフセット量を減少させることで安定した自動
溶接を行えるようにしているのが一般的である。
よってオフセット量を認識してケージロールを調整する
従来の方法では、仮付溶接時にオペレータが常時監視す
る必要があるから、仮付溶接作業から人手を省くことが
できず、完全自動化を図ることができないという問題が
ある。
なされたものであって、仮付溶接機の完全自動化を図る
のに必要とされる溶接管の突き合わせ部オフセット量計
測方法を提供することを目的とする。
合わせ部でのオフセット量を計測する方法において、二
次元レーザ距離計を用いて突き合わせ部外表面のプロフ
ィールを計測する工程と、この計測値を一次微分処理し
て得られた変曲点より両側の開先エッジの2点の位置を
把握する工程と、さらにこれら2点の位置から水平に等
しい距離だけ外側に離れた溶接管の外周面上の2点を決
定する工程と、これら外周面上の2点と前記開先エッジ
の2点との位置関係から突き合わせ部におけるオフセッ
ト量を求める工程と、からなることを特徴とする溶接管
の突き合わせ部オフセット量計測方法である。
仮付溶接前での突き合わせ部の外表面プロフィールを計
測し、開先エッジ2点とその2点からそれぞれ等しい水
平距離だけ離れた外周面上の2点の計4点での水平方向
と垂直方向の位置関係を用いることにより、自動的にオ
フセット量を把握することを可能としたものである。
る。 まず、図3に示すように、溶接管1の両エッジ1
a,1bの突き合わせ部Sを幅L0 なる監視範囲Aの全
域にわたって、上部に取付けた二次元レーザ距離計(図
示せず)で計測する。 その計測値を水平方向をx座標とし垂直方向をy座
標とした座標軸にたとえば図4のように表示する。 さらに、この計測値をy座標の一次微分処理して、
図5に示すような一次微分値の特性を得る。この一次微
分値の突き合わせ部Sの両側からの一つ目の変曲点を開
先エッジと認識し、それぞれP2 ,P3 の2点を決定す
る。このとき開先エッジは左右とも同一形状であって、
突き合わせ部Sからそれぞれ等しい距離L 2 にあるもの
とする。 また、それに加えて、2点P2 ,P3 のそれぞれの
外側に水平に等しい距離L1 だけ離れた溶接管1の外表
面の2点をP1 ,P4 として決定する。 ついで、これら4点を図6に示すようにx−y座標
軸で表し、それぞれのx−y座標P1 (X1 ,Y1 )、
P2 (X2 ,Y2 )、P3 (X3 ,Y3 )、P
4(X4 ,Y4 )を算出する。
わせ部Sのずれ量をZ(図3参照)とすると、中心線C
を基準にしたときの各点におけるx軸方向の値はそれぞ
れ以下のように求められる。 X1 =−Z−L2 −L1 X2 =−Z−L2 X3 =−Z+L2 X4 =−Z+L2 +L1 それゆえ、各点の座標は、以下のように表示されること
になる。
a,1bのオフセット量ΔHを求める。
4 を直線Rで結び、この直線Rをベースとして、他の2
点P2 ,P3 のy軸方向での直線Rとの交点P5 ,P6
としたとき、この交点P5 ,P6 と点P2 ,P3 との垂
直方向距離をそれぞれYA ,YB とすると、オフセット
量をΔHは下記式で求められる。 ΔH=YB −YA …………(1) いま、各交点P5 ,P6 のx−y座標を(X2 ,
Y5 )、(X3 ,Y6 )とすると、 YA =Y2 −Y5 =Y2 −Y1 −(Y4 −Y1 )・L1 /2(L1 +L2 )………(2) YB =Y3 −Y6 =Y3 −Y1 −(Y4 −Y1 )・(L1 +2L2 )/2(L1 +L2 ) …………(3) そこで、式(2) , (3) を式(1) に代入して、下記(4) 式
によりオフセット量ΔHを求める。
できるから、このΔHの値を用いることにより仮付溶接
機の自動化を図ることが可能になる。
照して詳しく説明する。図1は、本発明に係るUOE鋼
管の仮付溶接機における実施例を示す正面図である。図
に示すように、溶接されるパイプ1は、突き合わせ部S
の左右に対称的に配置されるケージロール2a,2bを
含む複数のケージロール2c,…2i…2nによって、
その円周方向が円形状に拘束されて成形され、その突き
合わせ部Sの上部に仮付溶接トーチ3が、またこの仮付
溶接トーチ3の上流側に所定の距離を隔てて二次元レー
ザ距離計4がそれぞれ配置される。この二次元レーザ距
離計4からの計測信号は制御装置5に入力される。そし
て、制御装置5においてオフセット量ΔHが演算され、
そのオフセット量ΔHを0にするようにケージロール駆
動モータ6a,6bが制御され、ケージロール2a,2
bの圧下ストロークが調整される。
さ;12m のパイプ1を仮付溶接する際に、本発明法を用
いてパイプ1の長手方向のオフセット量を計測した。こ
のときの監視範囲Aの幅L0 を80mmとして、二次元レー
ザ距離計4で外表面プロフィールを計測したところ、突
き合わせ部Sと開先エッジの2点P2 ,P3 との距離L
2 が5mmであった。
P3 の外側の水平距離L1 を15mmとしてパイプ1の外表
面における2点P1 ,P4 を決定した。なお、パイプ1
の中心線からの突き合わせ部Sのずれ量Zはおよそ3mm
であった。さらに、制御装置5によって2点P2 ,P3
での垂直方向距離YA ,YB およびオフセット量ΔHの
演算した。図2はその演算結果を示したものであるが、
オフセット量ΔHはパイプ1の長手方向で−0.15mmから
+0.9mm の間になだらかに変動していることがわかる。
5 mmとして、オフセット量ΔHがこの値を超えたときは
その差を0に近づけるように、制御装置5によってケー
ジロール駆動モータ6a,6bを制御して、ケージロー
ル2a,2bの圧下ストロークを調整するようにすれ
ば、仮付溶接の自動化を図ることが可能となる。なお、
上記実施例はUOE鋼管を対象にして説明したが、本発
明はこれに限るものではなく、仮付溶接を施す必要のあ
る管であれば、どのような溶接管であっても適用するこ
とが可能であることはいうまでもない。
二次元レーザ距離計により仮付溶接前での突き合わせ部
の外表面プロフィールを計測し、開先エッジ2点とその
2点からそれぞれ等しい水平距離だけ離れた外表面の2
点の計4点での水平方向位置と垂直方向位置の値を用い
てオフセット量を自動的に把握できるようにしたので、
溶接管寸法精度や溶接欠陥などに影響するオフセットを
常時監視することができ、品質の向上に寄与することが
可能である。
図ることが可能であるから、省力化にも大いに貢献す
る。
る実施例を示す正面図である。
計測値の関係を示す特性図である。
る。
ある。
Claims (1)
- 【請求項1】 溶接管の突き合わせ部でのオフセット
量を計測する方法において、二次元レーザ距離計を用い
て突き合わせ部外表面のプロフィールを計測する工程
と、この計測値を一次微分処理して得られた変曲点より
両側の開先エッジの2点の位置を把握する工程と、さら
にこれら2点の位置から水平に等しい距離だけ外側に離
れた溶接管の外周面上の2点を決定する工程と、これら
外周面上の2点と前記開先エッジの2点との位置関係か
ら突き合わせ部におけるオフセット量を求める工程と、
からなることを特徴とする溶接管の突き合わせ部オフセ
ット量計測方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03251294A JP3234708B2 (ja) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | 溶接管の突き合わせ部オフセット量計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03251294A JP3234708B2 (ja) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | 溶接管の突き合わせ部オフセット量計測方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07243829A JPH07243829A (ja) | 1995-09-19 |
JP3234708B2 true JP3234708B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=12361040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03251294A Expired - Fee Related JP3234708B2 (ja) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | 溶接管の突き合わせ部オフセット量計測方法 |
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JP (1) | JP3234708B2 (ja) |
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RU2633123C2 (ru) * | 2013-05-20 | 2017-10-11 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Контроллер коррекции смещения и способ управления коррекцией смещения в агрегате непрерывной сварки прихваточным швом |
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-
1994
- 1994-03-02 JP JP03251294A patent/JP3234708B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH07243829A (ja) | 1995-09-19 |
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