JPH04100680A

JPH04100680A - 電縫管造管装置の制御装置

Info

Publication number: JPH04100680A
Application number: JP21816290A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Okuhara; 奥原　精一
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-08-21
Filing date: 1990-08-21
Publication date: 1992-04-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、帯状の鋼板を成型ロールによって管状に丸
め、その突合せ部分を高周波電力により溶接して電縫管
を造管する装置に関し、特に、広範囲に変化するいかな
る造管速度においても、その突合せ部分に対する入熱量
を最適ならしめて、良質な製品を得るように構成した電
縫管造管装置の制御装置に関する。

（従来の技術）電縫管の造管装置は、第３図に示すように、高周波発振
器１の出力側に接続された高周波コイル２とインピーダ
３を具備しており、帯状の鋼板４を成型ロールによって
、高周波コイル２の中でインピーダ３を包むように丸め
、その突合せ部分を高周波電力で溶接温度まで加熱し、
横側から押えロールで押しつけながら接合して電ｌ管５
を連続的に造管するものである。

このようにして電縫管５を造管する際における７字形に
開いた突合せ部分の温度は、突合せ部分に誘導される溶
接電流に比例し、鋼板４の厚みおよび引き出し速度に反
比例することが知られている。

さらに、この７字形に開いた突合せ部分に誘導される溶
接電流は、鋼板４の導磁率、導電度などによっても変化
することが知られている。

（発明が解決しようとする問題点）造管開始時における造管速度が定常状態に達しない不安
定な期間や、造管速度か変化した場合には、高周波発振
器１を制御して、造管速度に比例した高周波電力を高周
波コイル２に流しても、突合せ部分の溶接温度が安定し
ないので、良品が得られず、歩留りか悪くなるという間
顕かあった。

（問題点を解決するための手段）そこで、この発明は、このような問題点を解決するため
に考えられたものである。

電縫管の造管速度■と、その造管速度■に対する最適な
高周波電力Ｐとの関係について研究したところ、第２図
の特性曲線図に示すように、Ｐ＝　ｊ　ａ（Ｖ−Ｖ、）
＋ｋ　ａ−＝（１）なる関係を満たせばよいことを見い
出した。

ただし、上記式（１）において、ａは、低基準造管速度Ｖ＋（ｍ／分）における電力ｊお
よびｋは、比例定数 ■は、造管速度（ｍ／分）である。

そこで、低速の代表的な基準造管速度Ｖ＋（たとえば、
５ｍ／分）で造管装置を運転し、造管する電縫管の種類
ごとに、手動により電力を最適値ａ１〜ａ３に調整して
、この最適値ａ１〜ａ３をメモリに記憶させる。

このようにして、基準造管速度■１における最適電力値
ａを予めメモリに記憶させておく操作を行ない、造管速
度に比例した信号を入力するたけて、上記式（１）の演
算を行なって、どのような造管速度Ｖにおいても最適な
値の高周波電力を印加して造管できるので、常に良品を
得ることができて歩留りを向上するように構成したもの
である。

（実施例）第１図に示すように、パルス発振器１１と、このパルス
発振器１１のパルス出力を計数するカウンタ回路１２と
、このカウンタ回路１２の計数値を記憶するラッチ回路
１３と、このラッチ回路１３に記憶された計数値をアナ
ログ信号ａに変換するＤ／Ａ変換回路１４と、このＤ／
Ａ変換回路１４より出力されるアナログ信号ａを、抵抗
３１．３２て設定される倍率Ｊに増倍する増倍回路１５
と、この増倍回路１５の出力が基準電圧端子ｒｅｆに印
加され、造管速度■に対応したデンタル信号がデジタル
信号入力端子ｄに印加されて両者を掛は合わせた結果を
アナログ信号で出力するＤ／Ａ変換回路よりなる掛算回
路１６と、この掛算回路１６の出力ａＶとＤ／Ａ変換回
路１４より出力されるアナログ信号ａとを、それぞれ重
み付は用抵抗２１．２２を介して加算する第１の加算回
路１７を備えている。

このように構成された第１の加算回路１７の出力［３ａ
　（Ｖ　　Ｖ　＋）＋　ｋ　ａ　］によって、高周波発
振器１の出力を制御する粗制御系を構成している。

さらに、造管中の電ｌ管５の７字形に開いた突合せ部分
の温度を測定する色温度計のような光学的温度計（図示
せず）が設けられており、この光学的温度計の温度出力
Ｔｏと設定ｍ麿に対応した基準電圧Ｔｓとの偏差値（Ｔ
ｏ　−Ｔｓ）を得る減算回路１８と、この減算回路１８
の出力が基準電圧端子ｒｅｆに印加され、造管速度Ｖに
対応したデジタル信号がデジタル信号入力端子ｄに印加
されて両者を掛は合わせた結果をアナログ信号で出力す
るＤ／Ａ変換回路よりなる掛算回路１９と、高周波発振
器１の出力を比例・微分・積分制御を行うＰＩＤ制御器
２０とよりなる精制御系を備えている。

ＰＩＤ制御器２０より出力される精制御系の出力と、第
１の加算回路１７より出力される粗制御系の出力とを加
算する第２の加算回路２３を備え、この第１の加算回路
１７の出力と第２の加算回路２３の出力とを切り換える
スイッチＳ２が設けられており、このスイッチＳ２で選
択された出力によって、高周波発振器１を制御する。

（動作）予め、造管装置を動作させて、低基準速度■１、増倍回
路の倍率Ｊを設定する抵抗３１．３２の抵抗値、加算回
路１７で加算する割合を設定する重み付は用抵抗２１．
２２の抵抗値などの上記式（１）に必要な定数を経験的
に得ておく。

そして、切換スイッチＳ２を上方に切り換えて、第１の
加算回路１７の出力を高周波発振器１の制御入力端子に
接続して、粗制御系のみを動作状態にする。

そして、カウンタ回路１２の計数値を雰にリセットした
のち、パルス発振器１１を動作させて、造管装置を低基
準速度■１で運転すると、カウンタ回路１１の計数値か
次第に増加する。

このとき、増倍回路１５の倍率ｊおよび掛算回路１６に
印加されている速度信号は一定であるから、カウンタ回
路１２の計数値の増加に追従して第１の加算回路１７の
出力も増加するので、高周波発振器１は出力を増加する
方向に制御されて、電縫管５の７字形に開いた突合せ部
分の温度を上昇させる。

そして、突合せ部分か最適な温度（たとえは、１、４０
０°Ｃ）まで達したときに、スイッチＳ１を手動操作し
てラッチ回路１３にラッチ・パルスを印加し、その状態
におけるカウンタ回路１２の計数値を記憶させる。

このようにして、上記式（１）を演算するために必要な
速度Ｖ１における電力値ａをラッチ回路１３に記憶する
動作を完了する。

このような初期的な操作を一度たけ行なって、ラッチ回
路１３に基準速度■ｌにおける最適な電力値ａを記憶さ
せておくことにより、以後、造管速度Ｖに対応した信号
を掛算回路１６に印加するたけて、いかなる造管速度で
運転し７ても最適な値の高周波電力を出力させることが
でる。

しかし、造管速度情報たけて高周波電力を制御すると、
鋼板４の厚みや材質が微妙に変化したり、運転状態か微
妙に変化すると、溶接温度が変化して均質な製品を得る
ことは困難である。

そこで、通常の造管時においては、スイッチＳ２を下方
に切り換えて、実際の温度情報に基づく精制御系の出力
と速度情報に基づく粗制御系の出力とを第２の加算回路
２３で加算した制御信号により高周波発振器１を制御す
ると、溶接温度を安定に保ちなから造管できるので、均
質な製品を得ることかできる。

（効果）以上で説明したように、この発明の制御装置によると、
造管開始時のような造管速度が不安定な開開や、造管速
度か大幅に変化した状態においても、高周波発振器を適
確に制御して、その造管速度に適した高周波電力を高周
波コイルに印加することかでき、溶接温度を安定化なら
しめて均質な良品が得られ、歩留りか向上するという優
れた効果を奏することかできる。

【図面の簡単な説明】第１図は、この発明の電縫管造管装置の制御装置の一実
施例を示すブロック図、第２図は、この発明の制御装置
の動作原理を説明するために利用する造管速度と高周波
電力値との関係を示す特性曲線図、第３図は、従来の電
ｌ管造管装置の一例を示す概略図である。１６．１９・・Ｄ／Ａ変換回路（掛算回路）１７．２３
　　加算加算１８・・・減算回路２０・ＰＩＤ制御器

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基準造管速度における高周波発振器の最適電力に
対応した値を記憶するメモリと、造管速度に対応した信
号を得る手段と、上記メモリに記憶された値と造管速度
に対応した信号との積に上記メモリに記憶された値に対
応した値の加算を含む関数を形成する手段と、該関数に
基づいて上記造管速度より電力値を算出する演算手段と
を具備し、該演算手段の出力により高周波発振器を制御
することを特徴とする電縫管造管装置の制御装置。