JPH0663750A - Groove shape detector in submerged arc welding for thick steel plates - Google Patents

Groove shape detector in submerged arc welding for thick steel plates

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JPH0663750A
JPH0663750A JP21803192A JP21803192A JPH0663750A JP H0663750 A JPH0663750 A JP H0663750A JP 21803192 A JP21803192 A JP 21803192A JP 21803192 A JP21803192 A JP 21803192A JP H0663750 A JPH0663750 A JP H0663750A
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groove
welding
leg
groove shape
steel plate
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Tetsuya Yamazaki
徹也 山崎
Masamitsu Nagai
正光 永易
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Abstract

PURPOSE:To detect the change of a groove shape and a cross section of a groove and to allow welding conditions to follow it. CONSTITUTION:The groove shape detector traveling on a groove line prior to a welding torch in a submerged arc welding consists of a fixed supporting roller leg 11 for attaining the steel plate surface of either one side constituting the groove, a supporting roller leg 12 movable in the vertical direction pushed against the surface of the other steel plate for constituting the groove and two depth measuring roller legs 13 and 14 movable in the vertical and horizontal directions provided with globular bodies with the different diameter pushed against the groove inside on the tips. Further, the groove shape detector consists of position detectors 22-24 which detect the positions in the vertical direction of the movable supporting roller leg 12 and the two depth measuring roller legs 13 and 14, respectively, with the fixed supporting roller leg 11 as a reference and position detectors 25 and 26 which detect horizontal displacement in an orthogonal direction to the groove line of the two depth measuring roller legs 13 and 14.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば完全溶け込み
溶接部分と部分溶け込み溶接部分とが混在する角鋼管柱
の角シーム溶接のように、位置によって開先形状が変化
する厚鋼板のサブマージアーク溶接における開先形状の
検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to submerged arc welding of a thick steel plate whose groove shape changes depending on the position, such as square seam welding of a square steel pipe column in which a completely penetration welded portion and a partial penetration welded portion are mixed. In regard to the groove shape detecting device in FIG.

【0002】[0002]

【従来の技術】図2に示すように、4枚の鋼板2a、2b、
2c、2dを箱型断面に組み立て、4か所の角シーム部 21
a、 21b、 21c、 21dをサブマージアーク溶接により接
合して中、高層建築用の角鋼管柱(ボックス柱ともい
う)を製造することが行われている。鋼板の板厚が厚い
場合、従来は複数パスで開先内を盛り上げる溶接方法が
通常であったが、角鋼管柱の製造長さは10m以上におよ
ぶことはごく通常であり、作業能率は極めて低い。そこ
で、特公昭51-19419号公報に見られるように、複数本の
トーチを使用し、大電流により1パスで溶接する溶接方
法が開発され、今日ではこれが広く採用されている。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 2, four steel plates 2a, 2b,
Assembling 2c and 2d into a box-shaped cross section, 4 corner seams 21
The a, 21b, 21c, and 21d are joined by submerged arc welding to manufacture square steel tubular columns (also called box columns) for middle- and high-rise buildings. When the thickness of the steel sheet is thick, the welding method of raising the inside of the groove by multiple passes was conventionally used, but it is quite normal that the manufacturing length of square steel tube column is over 10 m, and the work efficiency is extremely high. Low. Therefore, as shown in Japanese Patent Publication No. 51-19419, a welding method has been developed in which a plurality of torches are used and welding is performed in a single pass with a large current, and these are widely adopted today.

【0003】ところで、前記の角鋼管柱には、単に柱と
して機能する部分と、梁等と接続して水平力やモーメン
トを受ける仕口部分とがあり、角シーム部の溶接継手に
ついても柱全長にわたって完全溶け込み溶接を行う必要
はなく、仕口部分が完全溶け込みで接合されていれば、
他の部分は部分溶け込みで充分であることが多い。長さ
の割合は仕口部の方がむしろ少ないのであるから、完全
溶け込み溶接を必要部分に限定すれば、作業能率、溶接
電力、溶接材料等の面で経済的であることはいうまでも
ない。
By the way, the above-mentioned square steel pipe column has a portion which simply functions as a column and a joint portion which is connected to a beam or the like and receives a horizontal force or moment. It is not necessary to perform full penetration welding over, if the joint part is joined with full penetration,
Partial melting in other parts is often sufficient. Since the length ratio of the joint is rather small, it goes without saying that limiting the complete penetration welding to the necessary parts is economical in terms of work efficiency, welding power, welding materials, etc. .

【0004】ところで、元来サブマージアーク溶接にお
いては、アークをスタートさせた後は溶接装置が自動走
行するから、作業者が絶えず操作する必要はない。そこ
で、角鋼管柱角シーム部のサブマージアーク溶接は、熱
歪みを少なくすることと作業能率の両面から、同じ面の
2シーム、たとえば図2でいうと 21aと 21bとを同じ作
業者がほぼ同時に施工するのが通例である。
By the way, in submerged arc welding, since the welding apparatus automatically travels after the arc is started, it is not necessary for the operator to constantly operate it. Therefore, in the submerged arc welding of the square seam of the square steel pipe column, two seams on the same plane, for example, 21a and 21b in Fig. 2 are almost simultaneously used by the same operator in order to reduce the thermal strain and work efficiency. It is customary to carry out construction.

【0005】しかし、一般に角鋼管柱に使用する鋼板は
板厚が厚いため、全長を一定の溶接条件で溶接するだけ
でも高度の技術が必要であり、その上に部分的に開先深
さや溶け込み深さを変化させようとすると、作業者によ
る断面計測や頻繁な変更操作を必要とし、特に溶接速度
の微妙な調整は高度な技能と経験を伴い、極めて困難で
信頼度の低い溶接とならざるを得ない。
However, since the steel plates generally used for square steel tubular columns are thick, it is necessary to have a high level of technology even if only the entire length is welded under constant welding conditions. Attempting to change the depth requires cross-section measurement and frequent change operations by the operator, and in particular, fine adjustment of the welding speed requires advanced skill and experience, which makes welding extremely difficult and unreliable. I don't get.

【0006】そこで従来は、不経済を承知の上で全長を
完全溶け込み溶接とするか、仕口部分について事前に開
先下部の下盛り溶接を施しておいてから、全長を部分溶
け込み仕様で通し溶接することが行われていた。また、
開先加工は通常ガス切断によることが多いので、設計上
は一様な開先断面であっても、加工の際の誤差、鋼板の
組み立て誤差、鋼板の変形等によって断面形状あるいは
断面積は全長にわたって必ずしも一定とはならない。そ
こで、作業者が予め開先形状を測定する必要があった。
そこで、特開昭55−106683号公報によれば、溶接母材の
開先線に沿ってアーク自動溶接するに際し、溶接位置に
先行して開先の幅および深さの両方を検出し、この検出
点と溶接位置間の遅れを補正しながら前記の検出量を演
算して開先断面積の変動を求め、これに基づいて溶接速
度およびワイヤ供給速度の少なくとも一方、さらにはオ
シレート振幅を適正に制御する自動溶接制御方法、なら
びに、溶接母材の開先線に沿って走行するアーク自動溶
接装置において、溶接トーチに先行して開先線内に嵌入
される2個の検出ローラと、この検出ローラのそれぞれ
に開先深さおよび開先幅を検出するために設けた検出装
置と、この検出装置によって検出した検出量を演算して
適正な溶接速度およびワイヤ供給速度の少なくとも一方
さらにはオシレート振幅を求めこれらを駆動回路に出力
する演算装置とからなることを特徴とする自動溶接制御
装置が開示されている。
[0006] Therefore, conventionally, the entire length is completely melted and welded in consideration of the uneconomical condition, or the joint portion is preliminarily welded to the lower part of the groove, and then the whole length is partially welded. Welding was done. Also,
Since groove processing is usually performed by gas cutting, even if the groove section is uniform in design, the cross-sectional shape or cross-sectional area is the entire length due to processing errors, steel plate assembly errors, steel plate deformation, etc. Not always constant over time. Therefore, it is necessary for the operator to measure the groove shape in advance.
Therefore, according to JP-A-55-106683, in arc automatic welding along the groove line of the welding base metal, both the width and the depth of the groove are detected prior to the welding position. While compensating for the delay between the detection point and the welding position, the above detection amount is calculated to obtain the change in groove cross-sectional area, and based on this, at least one of the welding speed and wire supply speed, and further the oscillation amplitude is adjusted In an automatic welding control method for controlling, and in an arc automatic welding device that travels along a groove line of a welding base metal, two detection rollers inserted into the groove line prior to a welding torch and this detection A detection device provided to detect the groove depth and the groove width on each of the rollers, and a detection amount detected by this detection device is calculated to calculate at least one of an appropriate welding speed and wire supply speed, and further an oscillation rate. Automatic welding control apparatus is disclosed which is characterized by comprising these determined width from a computing device that outputs to the drive circuit.

【0007】また、断面形状とはかかわりなく、その中
心線が蛇行あるいは湾曲していて開先断面の図心とトー
チ先端とが徐々にずれ、自動溶接中に溶接状態が変化し
てしまっている事態も発生する。そこで、特公昭57-433
54号公報によれば、2個の案内車輪よりなる倣い機構に
より、開先線の左右の曲がりならびに広狭を検出し、溶
接ノズルを正確に溶接線に追随させる自動溶接機の倣い
方法が開示されている。
Further, regardless of the sectional shape, the center line of the groove is meandering or curved so that the center of the groove cross section and the tip of the torch gradually shift, and the welding state changes during automatic welding. Things happen. Therefore, Japanese Patent Publication Sho-57-433
According to Japanese Patent Laid-Open No. 54-54, there is disclosed a copying method of an automatic welding machine, which detects the left and right bends and wideness of the groove line by a copying mechanism composed of two guide wheels, and causes the welding nozzle to accurately follow the welding line. ing.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このように部分的に溶
接条件が変化する溶接作業において、全長を完全溶け込
み溶接とするか、仕口部分について事前に開先下部の下
盛り溶接を施しておいてから、全長を部分溶け込み仕様
で通し溶接することは技術的問題点はないもののあまり
にも不経済であり、製造現場にあってはその是正が急務
であった。また、前記特開昭55−106683号公報の自動溶
接制御方法および装置によれば、対称断面の開先におけ
る開先の幅および深さしか検出できないので、レ形開先
を始めとする非対称断面の一般開先の形状検出や開先線
の曲がりに追随できない欠点があり、特公昭57-43354号
公報の自動溶接機の倣い方法によれば、2個の検出車輪
を開先面の片側にのみ接触させているので、開先線の曲
がりおよび幅の変化は検出するものの深さが変化する場
合には検出せず、したがって開先断面積の変化に追随で
きない欠点がある。
In the welding operation in which the welding conditions are partially changed in this way, the entire length is completely welded or the joint portion is pre-welded under the groove. Since there is no technical problem, it is uneconomical to weld through the entire length with partial melting specifications, and there is an urgent need to correct it at the manufacturing site. Further, according to the automatic welding control method and apparatus of the above-mentioned JP-A-55-106683, only the width and depth of the groove in the groove of the symmetrical cross section can be detected. There is a defect that it cannot follow the shape detection of the general groove and the bending of the groove line. According to the copying method of the automatic welding machine in Japanese Patent Publication No. 57-43354, two detection wheels are provided on one side of the groove surface. Since only the contact is made, the bending of the groove line and the change of the width are detected, but they are not detected when the depth is changed, and therefore there is a drawback that the change of the groove cross-sectional area cannot be followed.

【0009】健全な溶接部を得るには、開先内に溶接金
属が充填されると共に表面に適当な高さの余盛りが必要
である。開先の断面積が所定値よりも小さいと、余盛り
が過大となるためこの部分を切削する必要があり、逆に
開先の断面積が所定値よりも大きい場合は開先内に溶接
金属が充満されず、開先断面を残したアンダーカットの
状態となり、別途、不足部分について肉盛り溶接を施す
必要が生じる場合もあって、いずれも好ましくない。
In order to obtain a sound weld, the weld metal must be filled in the groove and the surface must have an appropriate height. If the cross-sectional area of the groove is smaller than the specified value, the excess will be too large, so it is necessary to cut this part. Conversely, if the cross-sectional area of the groove is larger than the specified value, the weld metal inside the groove Is not filled, resulting in an undercut state that leaves a groove cross section, and it may be necessary to separately perform build-up welding on the insufficient portion, which is not preferable.

【0010】本発明は、上記の諸問題を解決し、開先断
面積と曲がりの両方を同時に検出して溶接機あるいは溶
接条件をこれに追随させる開先形状検出装置を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems and to provide a groove shape detecting device for detecting both the groove cross-sectional area and the bending at the same time so as to follow the welding machine or welding conditions. To do.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、厚鋼板のサブ
マージアーク溶接において溶接トーチに先行して開先線
上を走行する開先形状検出装置であって、開先を構成す
るいずれか一方の鋼板表面に達する固定の支持ローラ脚
と、開先を構成する残る鋼板の表面に押し当てられる上
下方向に可動な支持ローラ脚と、開先内部に押し当てら
れる径の異なる球状体を先端に備える上下ならびに水平
方向に可動な2個の測深ローラ脚と、前記の固定支持ロ
ーラ脚を基準として、前記可動支持ローラ脚ならびに2
個の測深ローラ脚の上下方向位置をそれぞれ検出する検
出手段と、前記の球状体を先端に備える2個の測深ロー
ラ脚の開先線と直角方向の水平変位を検出する検出手段
とを備えることを特徴とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is a groove shape detecting device which travels on a groove line prior to a welding torch in submerged arc welding of thick steel plate, and one of the groove forming devices. It has a fixed support roller leg that reaches the surface of the steel plate, a vertically movable support roller leg that is pressed against the surface of the remaining steel plate that constitutes the groove, and a spherical body with a different diameter that is pressed into the groove inside the tip. Two sounding roller legs that are vertically and horizontally movable, and the movable support roller legs and 2 based on the fixed support roller legs.
And a detecting means for detecting the vertical position of each of the sounding roller legs, and a detecting means for detecting a horizontal displacement in a direction perpendicular to the groove line of the two sounding roller legs each having the spherical body at its tip. Is characterized by.

【0012】[0012]

【作 用】本発明の開先形状検出の原理を図1および図
3、図4により説明する。図1は本発明の開先形状検出
装置を含む溶接設備の全体図である。開先形状検出装置
1は、被溶接物である鋼材2と平行に、かつほぼ同じ高
さに設置された走行レール5上を走行する溶接装置3、
制御装置4と一定距離を隔てて連結され、溶接機に先行
して被溶接物である鋼材2の開先線上を走行する。開先
深さ等の測定に際しては、開先を構成するいずれか一方
の鋼板の表面を高さ測定の基準とする。
[Operation] The principle of the groove shape detection of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 3, and 4. FIG. 1 is an overall view of welding equipment including a groove shape detecting device of the present invention. The groove shape detecting device 1 is a welding device 3 that travels on a traveling rail 5 that is installed in parallel with the steel material 2 that is the object to be welded and at substantially the same height.
It is connected to the control device 4 with a certain distance, and runs on the groove line of the steel material 2 as the object to be welded prior to the welding machine. When measuring the groove depth and the like, the surface of any one of the steel plates forming the groove is used as the height measurement standard.

【0013】図3は、開先形状検出装置1の概念を模式
的に示したもので、装置1の本体10から下方へ、鋼材
2、2’により形成される開先線を挟んで両側に2個の
支持ローラ脚11、12が設けられている。支持ローラ脚の
一方11は装置本体10に固定されて装置本体を支持し、他
方12は装置本体に対し上下方向に可動となっており、そ
の上下方向の位置が測定できる。2個の支持ローラ脚1
1、12の装置本体からの基準下方突き出し量(以下、高
さという)をそれぞれh1、h2とすれば、固定側支持ロー
ラ脚11の高さh1は一定値であり、可動側支持ローラ脚12
の高さh2とh1の差は、固定側の鋼板表面を基準とした目
違い量を表わし、h1とh2の平均値は、図3で2点鎖線で
示した開先両側の鋼板表面の平均高さ面を表わす。
FIG. 3 schematically shows the concept of the groove shape detecting device 1. It is downward from the main body 10 of the device 1 on both sides of the groove line formed by the steel materials 2 and 2 '. Two support roller legs 11, 12 are provided. One of the support roller legs 11 is fixed to the apparatus body 10 to support the apparatus body, and the other 12 is movable in the vertical direction with respect to the apparatus body, and the vertical position thereof can be measured. 2 support roller legs 1
Reference lower amount of protrusion from the main body of 1,12 (hereinafter, referred to as height) if the a h 1, h 2, respectively, the height h 1 of the fixed-side support roller legs 11 is constant, the movable-side support Roller leg 12
The difference between the heights h 2 and h 1 represents the amount of misalignment based on the steel plate surface on the fixed side, and the average value of h 1 and h 2 is the difference between the two sides of the groove indicated by the two-dot chain line in FIG. Shows the average height surface of the steel plate surface.

【0014】さらに、開先形状検出装置1の本体10から
下方へ、半径R3、R4(R3>R4)の2個の球状体を先端に
備える測深ローラ脚13、14が上下方向に可動の状態で取
り付けられ、各球状体は開先内面に押し当てられてい
る。球状体の曲率中心の高さをそれぞれh3、h4とすれ
ば、大きい球状体の中心位置の鋼板表面の平均高さ面か
らの深さをd1、この中心から開先底部までの深さをd2
その合計である同じく鋼板表面の平均高さ面からの開先
深さDは、
Further, from the main body 10 of the groove shape detecting device 1 downward, the sounding roller legs 13 and 14 provided with two spherical bodies having radii R 3 and R 4 (R 3 > R 4 ) at the tip end are vertically arranged. Each sphere is pressed against the inner surface of the groove. If the height of the center of curvature of the spherical body is h 3 and h 4 , respectively, the average height of the steel plate surface at the center of the large spherical body is d 1 , the depth from this center to the groove bottom. Sa d 2 ,
The groove depth D from the average height surface of the steel plate surface, which is the sum of the above, is

【0015】[0015]

【数1】 [Equation 1]

【0016】となり、開先角度2αに関係なくh1、h2
h3、h4とR3、R4から求めることができる。これらのう
ち、h1、R3、R4は装置により既知の値であり、h2、h3
h4が測定によって得られる値である。一方、この開先形
状検出装置1では、2個の球状体13、14の開先幅方向の
ずれ量xを検出できる。この2個の球状体13、14の中心
を結んだ線の傾き角をθとすると、
Therefore, irrespective of the groove angle 2α, h 1 , h 2 ,
It can be calculated from h 3 , h 4 and R 3 , R 4 . Of these, h 1 , R 3 , and R 4 are values known by the device, and h 2 , h 3 , and
h 4 is the value obtained by measurement. On the other hand, this groove shape detecting device 1 can detect the deviation amount x of the two spherical bodies 13, 14 in the groove width direction. If the inclination angle of the line connecting the centers of these two spherical bodies 13 and 14 is θ,

【0017】[0017]

【数2】 [Equation 2]

【0018】によりαとθは求められるから、開先の幅
wは、図4に示したように底部の頂点から上方の鋼板表
面へ下ろした垂線によりw1、w2に分割して、
Since α and θ can be obtained by the above, the width w of the groove is divided into w 1 and w 2 by a perpendicular line drawn from the apex of the bottom to the upper surface of the steel plate as shown in FIG.

【0019】[0019]

【数3】 [Equation 3]

【0020】となって、D、α、θにより算出でき、Can be calculated from D, α, θ,

【0021】[0021]

【数4】 [Equation 4]

【0022】としてx、h2、h3、h4の測定結果から、開
先断面積Sを求めることができる。この断面積に適当な
余盛り量を加えた全溶接面積が決定するから、これに従
って溶接装置の溶接装置の走行速度ならびに溶接ワイヤ
供給速度を指示して溶接を行うのである。また、xの値
はそのまま、溶接トーチの変位量の指示値として使用す
ることができる。
As a result, the groove cross-sectional area S can be obtained from the measurement results of x, h 2 , h 3 and h 4 . Since the total welding area obtained by adding an appropriate extra amount to this cross-sectional area is determined, welding is performed by instructing the traveling speed of the welding apparatus and the welding wire supply speed of the welding apparatus. Further, the value of x can be used as it is as an instruction value of the displacement amount of the welding torch.

【0023】[0023]

【実施例】図5〜図11により本発明の一実施例である開
先形状検出装置について詳細に説明する。図5は開先形
状検出装置1の正面図で、10はケーシング(本体)、27
は支持アーム、11、12は支持ローラ脚で11は固定支持、
12は可動支持、13、14は測深ローラ脚で13の球状体は大
径、14は小径である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A groove shape detecting device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 is a front view of the groove shape detecting device 1, 10 is a casing (main body), 27
Is a support arm, 11 and 12 are support roller legs, 11 is a fixed support,
12 is a movable support, 13 and 14 are sounding roller legs, and the spherical body of 13 has a large diameter and 14 has a small diameter.

【0024】ケーシング10は支持ローラ脚や測深ローラ
脚の取り付けられた下部ケーシング10a と、これと嵌合
し、支持アーム27を介して溶接装置あるいは制御装置等
に連結される上部ケーシング10b とからなる。測深ロー
ラ13、14の球状体はさきに図3、4で説明したように原
理的には球体であるが、この実施例ではのちに図10で説
明するように、軸受けを設ける構造上の理由から円断面
のタイヤ部分をもつ円盤状のローラを使用している。す
なわち、開先方向から見た先端部のプロフィルが円形で
あれば、測定上はいかなるものでもよい。
The casing 10 comprises a lower casing 10a to which supporting roller legs and sounding roller legs are attached, and an upper casing 10b which is fitted to the lower casing 10a and is connected to a welding device or a control device via a supporting arm 27. . The spherical body of the sounding rollers 13 and 14 is a sphere in principle as described above with reference to FIGS. 3 and 4, but in this embodiment, as will be described later with reference to FIG. A disc-shaped roller having a tire section with a circular cross section is used. That is, as long as the profile of the tip end portion viewed from the groove direction is circular, any measurement may be performed.

【0025】図6は図5の左方向より見た側面図で、支
持ローラ脚11、12は開先を挟んで両側に分かれて配置さ
れ、それぞれの鋼板表面に乗っているのに対し、球状体
であるローラ13、14は開先内面に押し当てられている。
溶接装置あるいは制御装置等の走行する走行レールと、
開先形状検出装置1の走行する鋼材2とは完全に同一高
さとは限らないから、高さの変動に対応するため上部ケ
ーシング10b は支持アーム27により支持し、下部ケーシ
ング10a は上部ケーシング10b とは独立に上下動できる
ように、スプリングを付設したロッド108 で吊られてい
る構造とした。また、走行レールからの距離も一定では
ないから、支持アーム27と上部ケーシング10b の接続部
分27d を開先線と直角方向に調整可能としてある。
FIG. 6 is a side view as seen from the left side of FIG. 5, in which the support roller legs 11 and 12 are separately arranged on both sides of the groove and are on the surface of each steel plate, while the spherical shape is spherical. The rollers 13 and 14 as the body are pressed against the inner surface of the groove.
Traveling rails such as welding equipment or control equipment,
Since the groove shape detection device 1 is not always at the same height as the traveling steel material 2, the upper casing 10b is supported by the support arm 27 and the lower casing 10a is connected to the upper casing 10b in order to cope with height variations. Has a structure in which it is suspended by a rod 108 provided with a spring so that it can be independently moved up and down. Further, since the distance from the traveling rail is not constant, the connecting portion 27d between the support arm 27 and the upper casing 10b can be adjusted in the direction perpendicular to the groove line.

【0026】ケーシングを支持し、溶接設備と連結して
いる支持アーム27は検出装置側部分27a と、溶接設備側
部分27b とに分かれ、ヒンジ部27c で接続されており、
検出装置の不使用時にこれを取り外したり、図6に2点
鎖線で示すように一時上方へ退避させたりできる。開先
形状検出装置1は溶接トーチに先行して開先線上を走行
する必要があるので、支持アーム27は溶接装置3の前方
に設けなければならない。開先形状検出装置1があまり
溶接トーチに接近していると、フラックスの供給に支障
があるし、溶接金属が前方に流れた場合に不都合であ
る。また、測定から溶接までの演算時間も必要である。
なお、溶接トーチが測定位置に到達した時点で溶接条件
が適合するよう、開先形状検出に際しては検出位置の情
報が併せて記録されることは、いうまでもない。
The support arm 27 that supports the casing and is connected to the welding equipment is divided into a detection device side portion 27a and a welding equipment side portion 27b, which are connected by a hinge portion 27c.
When the detector is not in use, it can be removed, or can be temporarily retracted upward as shown by the chain double-dashed line in FIG. Since the groove shape detecting device 1 needs to travel on the groove line prior to the welding torch, the support arm 27 must be provided in front of the welding device 3. If the groove shape detecting device 1 is too close to the welding torch, the flux supply is hindered, and it is inconvenient when the weld metal flows forward. Moreover, the calculation time from measurement to welding is also required.
Needless to say, the detection position information is also recorded when the groove shape is detected so that the welding conditions are met when the welding torch reaches the measurement position.

【0027】「作用」の項で説明したように、本発明に
おいては支持ローラ脚12と、測深ローラ脚13、14とが下
部ケーシング10a に対し上下動可能であり、支持ローラ
脚11の高さを基準にそれぞれの上下方向の高さを測定で
きる。図7は、支持ローラ脚12を例とした測定機構を説
明する部分側面図である。上下動するロッド12c の下端
部には、ローラ12a が保持器12b に挿入されて取り付け
られており、ロッドの軸と直交する平面上を任意の方向
にころがり移動しながら軽荷重を支持できる。ロッド12
c はスプリング12d により常時下方へ押しつけられてい
る。ロッド12c の上端には連結板12e が取り付けられ、
隣接して平行に設置された位置検出器22と連結されてい
る。位置検出器22としては、差動トランス、直線形ポテ
ンショメータ、抵抗式位置検出器等の電気的変位測定機
器が好適である。
As described in the section "Operation", in the present invention, the support roller leg 12 and the sounding roller legs 13 and 14 are vertically movable with respect to the lower casing 10a, and the height of the support roller leg 11 is increased. The vertical height of each can be measured based on. FIG. 7 is a partial side view illustrating a measuring mechanism using the support roller leg 12 as an example. A roller 12a is inserted into and attached to a cage 12b at a lower end portion of a rod 12c which moves up and down, and can support a light load while rolling in any direction on a plane orthogonal to the axis of the rod. Rod 12
c is always pressed downward by the spring 12d. A connecting plate 12e is attached to the upper end of the rod 12c,
It is connected to the position detectors 22 that are adjacently arranged in parallel. As the position detector 22, an electric displacement measuring device such as a differential transformer, a linear potentiometer, a resistance type position detector or the like is suitable.

【0028】一方、本発明においては測深ローラ脚13、
14の先端部にある径の異なる2基の球状体を開先内壁に
押しつけた状態において、2基の球状体の中心の開先線
と直角方向ずれ量、すなわち「作用」の項で説明したx
を測定できる。したがって、この水平方向ずれ量と、開
先深さの両情報により、トーチ先端の開先に対する狙い
位置が正確に決定でき、健全な溶接部を実現することが
できる。
On the other hand, in the present invention, the sounding roller legs 13,
In the state where two spherical bodies with different diameters at the tip of 14 are pressed against the inner wall of the groove, the deviation amount in the direction perpendicular to the groove line of the center of the two spherical bodies, that is, in the section of "action" x
Can be measured. Therefore, the target position of the torch tip with respect to the groove can be accurately determined based on both the information on the amount of horizontal deviation and the groove depth, and a sound weld can be realized.

【0029】図8は下部ケーシング10a の上面より見た
平面図で、支持ローラ脚11、12および測深ローラ脚13、
14はいずれもその縦ロッドの上端のみが現れて、それぞ
れの中心位置が示されている。支持ローラ脚12に対応す
る位置検出器22、測深ローラ脚13、14に対応する位置検
出器23、24についても同様である。測深ローラ脚13、14
はブロック31に取り付けられ、両側の案内軸32a 、32b
で案内されているので、ブロック31全体が開先線と平行
を保ちつつ左右に移動できる。その移動量は、ブロック
31の端部に取り付けられた鋼板33が、位置検出器25、26
を出入りすることで検出できる。図9は、鋼板33と位置
検出器25近傍の部分側面図である。
FIG. 8 is a plan view seen from the upper surface of the lower casing 10a. The supporting roller legs 11, 12 and the sounding roller legs 13,
In each of the fourteen, only the upper end of the vertical rod appears and the center position of each is shown. The same applies to the position detector 22 corresponding to the support roller leg 12 and the position detectors 23 and 24 corresponding to the sounding roller legs 13 and 14. Sounding roller legs 13, 14
Are mounted on the block 31 and guide shafts 32a, 32b on both sides
Since it is guided by, the entire block 31 can be moved left and right while maintaining parallel to the groove line. The amount of movement is a block
The steel plate 33 attached to the end of the 31 is the position detectors 25, 26.
Can be detected by going in and out. FIG. 9 is a partial side view of the vicinity of the steel plate 33 and the position detector 25.

【0030】測深ローラ脚13、14の先端に取り付けられ
る球状体の形状ならびに寸法は、測定する開先に応じ
て、適当な寸法、形状のものと交換して使用すればよい
が、重要なのはタイヤ部分の半径であり、たとえば幅37
mm、深さ59mmのV形開先の場合、大きい方の半径10mm、
小さい方の半径 8mmのものを使用するとよい。図10に測
深ローラ脚13の構造例を示す。13a は球状体で、タイヤ
部分の断面は半径 6.5mmの円形であり、ボス部分の円盤
は半径14mmで、中心軸13b 、ならびに軸受13c により脚
体13d に取り付けられている。上下位置測定部分ではタ
イヤ部分の中心高さh3を測定する。この例における開先
の幅は18mm、深さは21mmである。
The shape and size of the spherical body attached to the tips of the sounding roller legs 13 and 14 may be replaced with those of an appropriate size and shape according to the groove to be measured, but the important point is the tire. The radius of the part, for example width 37
mm, 59 mm deep V-shaped groove, the larger radius 10 mm,
It is recommended to use the smaller one with a radius of 8 mm. FIG. 10 shows an example of the structure of the sounding roller leg 13. 13a is a spherical body, the cross section of the tire portion is circular with a radius of 6.5 mm, the disk of the boss portion has a radius of 14 mm, and it is attached to the leg body 13d by the central axis 13b and the bearing 13c. At the vertical position measurement part, measure the center height h 3 of the tire part. The width of the groove in this example is 18 mm and the depth is 21 mm.

【0031】図11は本実施例の構成を示す。1は開先形
状検出装置、3は溶接装置、4は制御装置で41は操作部
分、42は表示部分である。すなわち、操作部分41により
開先形状の検出を行い、「作用」の項で説明したよう
に、x、h2、h3、h4の測定結果から、制御部分4におい
て開先断面積Sを算出して溶接条件を決定し、溶接装置
3に指示するのである。測定値は表示部分で目視できる
とともにプリンタにより記録することもできる。
FIG. 11 shows the configuration of this embodiment. Reference numeral 1 is a groove shape detecting device, 3 is a welding device, 4 is a control device, 41 is an operation part, and 42 is a display part. That is, the groove shape is detected by the operation portion 41, and the groove cross-sectional area S is determined in the control portion 4 from the measurement results of x, h 2 , h 3 , and h 4 as described in the section “Operation”. The welding conditions are calculated, the welding conditions are determined, and the welding device 3 is instructed. The measured value can be visually observed on the display portion and can be recorded by a printer.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明によれば、任意の非対称断面をも
つ開先形状、すなわち断面積ならびに水平方向変位や曲
がり量を実測して溶接装置をこれに追随させ、適正な溶
接を効率的に行うことができるという、優れた効果を奏
する。本発明によって測定した開先断面を実測したとこ
ろ、開先深さで3%、開先幅では4%、開先断面積で2
%以内であり、実際の溶着金属量でも5%以内の誤差に
とどまるという好成績であり、作業者の負担が軽減さ
れ、品質も安定した。
According to the present invention, the groove shape having an arbitrary asymmetrical cross section, that is, the cross-sectional area, the horizontal displacement and the amount of bending are measured, and the welding apparatus is made to follow this, so that proper welding can be performed efficiently. It has an excellent effect that it can be performed. When the groove cross section measured according to the present invention was actually measured, the groove depth was 3%, the groove width was 4%, and the groove cross sectional area was 2%.
%, And even with an actual amount of deposited metal, the error was within 5%, which was a good result, the burden on the operator was reduced, and the quality was stable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の全体構成を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing the overall configuration of the present invention.

【図2】本発明に係わる角鋼管柱の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a square steel pipe column according to the present invention.

【図3】本発明の測定原理を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing the measurement principle of the present invention.

【図4】同じく本発明の測定原理を示す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing the measurement principle of the present invention.

【図5】本発明の実施例を示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例における部分側面図である。FIG. 7 is a partial side view of the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例における部分平面図である。FIG. 8 is a partial plan view of the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例における部分側面図である。FIG. 9 is a partial side view of the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例における部分側面図である。FIG. 10 is a partial side view of the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施例における構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 形状検出装置 2 鋼材 3 溶接装置 4 制御装置 5 走行レール 10 ケーシング 11、12 支持ローラ脚 13、14 測深ローラ脚 22〜26 位置検出器 27、28 支持アーム 1 Shape detection device 2 Steel material 3 Welding device 4 Control device 5 Traveling rail 10 Casing 11, 12 Support roller leg 13, 14 Sounding roller leg 22-26 Position detector 27, 28 Support arm

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 厚鋼板のサブマージアーク溶接において
溶接トーチに先行して開先線上を走行する開先形状検出
装置であって、開先を構成するいずれか一方の鋼板表面
に達する固定の支持ローラ脚と、開先を構成する残る鋼
板の表面に押し当てられる上下方向に可動な支持ローラ
脚と、開先内部に押し当てられる径の異なる球状体を先
端に備える上下ならびに水平方向に可動な2個の測深ロ
ーラ脚と、前記固定支持ローラ脚を基準として、前記可
動支持ローラ脚ならびに2個の測深ローラ脚の上下方向
位置をそれぞれ検出する検出手段と、前記の球状体を先
端に備える2個の測深ローラ脚の開先線と直角方向の水
平変位を検出する検出手段とを備えることを特徴とする
厚鋼板のサブマージアーク溶接における開先形状検出装
置。
1. A groove shape detecting device for traveling on a groove line prior to a welding torch in submerged arc welding of thick steel plate, wherein a fixed support roller reaches the surface of one of the steel plates forming the groove. A leg, a vertically movable support roller leg that is pressed against the surface of the remaining steel plate that constitutes the groove, and a spherical body with a different diameter that is pressed against the inside of the groove at the tip. Two sounding roller legs, detection means for respectively detecting the vertical position of the movable supporting roller leg and the two sounding roller legs with the fixed supporting roller leg as a reference, and two equipped with the spherical body at the tip. A groove shape detecting device in submerged arc welding of thick steel plate, comprising: a detecting means for detecting a horizontal displacement of the sounding roller leg in a direction perpendicular to the groove line.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100327752B1 (en) * 1999-06-24 2002-03-14 김징완 A multiple electrode submerged arc one side welding apparatus producer make Twin arc
JP2015182114A (en) * 2014-03-25 2015-10-22 Jfeスチール株式会社 Bevel copying roller, and inner surface welder including the same
JP2016022500A (en) * 2014-07-18 2016-02-08 株式会社神戸製鋼所 SINGLE SUBMERGED ARC WELDING METHOD OF HIGH Cr GROUP CSEF STEEL
CN109986179A (en) * 2019-05-01 2019-07-09 宁夏吴忠市好运电焊机有限公司 A kind of welding robot high precision movement device
CN114654058A (en) * 2022-05-25 2022-06-24 南通金盛不锈钢有限公司 Steel plate submerged arc welding equipment

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100327752B1 (en) * 1999-06-24 2002-03-14 김징완 A multiple electrode submerged arc one side welding apparatus producer make Twin arc
JP2015182114A (en) * 2014-03-25 2015-10-22 Jfeスチール株式会社 Bevel copying roller, and inner surface welder including the same
JP2016022500A (en) * 2014-07-18 2016-02-08 株式会社神戸製鋼所 SINGLE SUBMERGED ARC WELDING METHOD OF HIGH Cr GROUP CSEF STEEL
CN109986179A (en) * 2019-05-01 2019-07-09 宁夏吴忠市好运电焊机有限公司 A kind of welding robot high precision movement device
CN109986179B (en) * 2019-05-01 2023-12-22 宁夏吴忠市好运电焊机有限公司 High-precision moving device of welding robot
CN114654058A (en) * 2022-05-25 2022-06-24 南通金盛不锈钢有限公司 Steel plate submerged arc welding equipment

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