JPH0536359U - 溶接ビード切削屑の検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】溶接管内面のビード切削残屑を人手に頼らずに
漏れなく検出する。 【構成】内面の溶接ビードが切削された被検査管１の両
端開口の密閉手段２、３と、前記両端開口部に内部を臨
んで配置される音波発信装置４および音波受信装置５
と、この音波受信装置５からの出力信号についてスペク
トル解析する音波解析装置９と、この音波解析装置から
の信号に基づいてビード切削屑の被検査管１内の存在状
態の判断手段とを有し、前記判断手段はビード切削屑の
有無または量に伴う音波スペクトルの相違に基づくもの
であるように構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、溶接管の内面溶接ビード部の切削後における、切削残屑の有無を検 出する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

溶接管の製造工程においては、管内面の溶接部分の盛り上がり（ビード）を切 削した後、ビード屑は高圧水の噴射により管内より排除している。しかしながら 、上記高圧水噴射によってもなおかつ管内にビード切削屑の一部が残留する場合 がある。ビード切削屑の一部残留したままの状態の管を配管に使用すると、管詰 まりの原因となるため、管内のビード屑は全て除去する必要がある。そのために は上記高圧水による除去後の管内に上記ビード屑があるかどうかを検査する必要 がある。この検査を従来は作業員の目視に頼っていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、作業員の目視に頼る従来法では、見逃し等が生ずるおそれがある。ま たそのような作業員が必要であるため、人件費が嵩む。

【０００４】 そこで、本考案の課題は、簡単にしてかつ正確にビード切削屑の検出を行える 装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題は、内面ビードが切削された被検査管の両端開口の密閉手段と、前記 両端開口部に内部を臨んで配置される音波発信装置および音波受信装置と、この 音波受信装置からの出力信号についてスペクトル解析する音波解析装置と、この 音波解析装置からの信号に基づいてビード切削屑の被検査管内の存在状態の判断 手段とを有し、前記判断手段はビード切削屑の有無または量に伴う音波スペクト ルの相違に基づくことで解決できる。

【０００６】

【作用】

本考案では、後述の検出原理によりビード切削残屑を検出するものであるから 、使用する装置として、被検査管の両端開口を塞ぐ蓋体、音波の発信源、音波の 受信器および音波解析装置を主構成要素とすれば足りるので、装置構成として簡 素なものとなり、設備費が嵩むことがない。また、検出精度が高い。

【０００７】

【実施例】

次に実施例により、本考案を具体的に説明する。 図１は本考案装置の模式図であり、１は溶接内面ビード切削屑の高圧水による 除去処理後の被検査管であり、２および３は発信側防音蓋および受信側防音蓋で ある。発信側防音蓋２にはその内面がわに音波発信器４が突設され、受信側防音 蓋３には音波受信器５が突設され、それぞれ蓋２、３にて被検査管１を閉塞した ときその内部に臨むようになっている。防音蓋２および防音蓋３により被検査管 １を密閉状態にするには、各防音蓋２、３を被検査管１の軸方向に相対的に前進 させ、各防音蓋２、３の内側面を上記被検査管１の両端面に当接させることによ り行う。この防音蓋２、３の上述の進退制御は、モーターなどの駆動手段６、７ とこれらをコントロールする制御装置８により行うことができる。

【０００８】 ９は受信器５で受信した音波信号を解析する音波信号解析装置であり、音波発 信器２および音波受信器３と接続され、被検査管１内にビード切削屑が残ってい るか否かあるいは必要によりその残量をを判断するものである。

【０００９】 次に、本考案における切削残屑の検出原理について説明すると、まず、ビード 残屑が全く無いときは、被検査管１の長さをＬとすると、被検査管１に入力され た音波の波長が２Ｌ／ｍ（ｍ＝１、２、…）の場合に被検査管内に定常波が立ち 共鳴する。従って、図２のように、２Ｌ／ｍ−α 〜 ２Ｌ／ｍ＋α（αはα＜ ２Ｌ／｛ｍ（ｍ＋１）｝なる定数）間の波長をもつ音波を被検査管に入力した場 合には、図３のようにビード屑残りのない場合には、受信音波のスペクトルとし て、波長２Ｌ／ｍの音波が最も強められ、それに比較してその他の波長成分は減 衰する。

【００１０】 これに対して、被検査管１内にビード屑が残っていると、図４に示すように、 受信スペクトルに乱れが生じる。従って、現受信信号のスペクトルとビード屑残 りのない場合の受信信号の基準スペクトル、すなわちレファレンススペクトルの 差を取り積分すると、図５のようにビード切削屑の残りがある場合にはその積分 値が大きくなる。

【００１１】 本考案装置では上記原理に基づいて、図６に示すフローチャートにより、ビー ド屑残りの有無を検出することができる。すなわち、まず図１における装置の音 波発生源４からの音波信号の発信を行い、その音波を音波受信器５により受信す る。この受信信号を音波解析装置８に入力して、フーリエ変換する（Ｉ）。この フーリエ変換後のスペクトルを予め設定されている基準スペクトルとの差を取る （II) この場合、上記基準スペクトルとしては、ある長さおよびある内径の被検 査管について、切削ビード屑の無い場合の受信信号スペクトルとすることができ る。次に全波長につき上記差分を積分する（III)。さらにこの積分値が一定の閾 値Ａより大か否かを判定する(IV)。この結果、閾値Ａより小であればビード屑無 しと判定できる（Ｖ) 。逆に、その積分値が閾値Ａより大であるときには、ビー ド屑有りと判定できる（VI）。これら判定により、ビード切削屑の検出が終了す る。

【００１２】 一方、前記の判定として、図４に示す信号をそのまま、あるいは差分を取った 後の信号を、表示装置によりＣＲＴ表示装置などに表示させて、目視によりビー ド切削屑の有無または量を判断するようにしてもよい。他方、必要により、発信 音波周波数を変更しながら検出を行うことができる。

【００１３】 （実験例） それぞれ100 本の被検査管について、本考案装置を利用した場合と目視により ビード切削残屑を判断した場合とを比較して、本考案装置の検出精度を調べた。

【００１４】 その結果、目視判断に対する本考案装置による的中率として、９８％であった。

【００１５】 また、ビード切削屑として、５mm程度までのものを確実に検出できることが判明 した。

【００１６】

【考案の効果】

以上の通り、本考案によれば、人手に依らずに被検査管内面のビード切削屑残 りを漏れなく検出できる。また、検出のための作業員が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案装置の概要を示す模式図である。

【図２】音波の入力信号のスペクトル例である。

【図３】切削屑のない場合の音波基準スペクトル例であ
る。

【図４】切削屑のある場合の音波スペクトル例である。

【図５】上記図３と図４に示したスペクトルの差を示す
スペクトルである。

【図６】本考案装置の操作のフローチャートである。

【符号の説明】

１…被検査管、２、３…防音蓋、４…音波発生器、５…
音波受信器、６、７…駆動装置、８…制御装置、９…音
波解析装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内面の溶接ビードが切削された被検査管の
   両端開口の密閉手段と、前記両端開口部に内部を臨んで
   配置される音波発信装置および音波受信装置と、この音
   波受信装置からの出力信号についてスペクトル解析する
   音波解析装置と、この音波解析装置からの信号に基づい
   てビード切削屑の被検査管内の存在状態の判断手段とを
   有し、前記判断手段はビード切削屑の有無または量に伴
   う音波スペクトルの相違に基づくことを特徴とする溶接
   ビード切削屑の検出装置。