JPH08215841A - Circumference butting welding equipment of fixed tube - Google Patents

Circumference butting welding equipment of fixed tube

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JPH08215841A
JPH08215841A JP3250695A JP3250695A JPH08215841A JP H08215841 A JPH08215841 A JP H08215841A JP 3250695 A JP3250695 A JP 3250695A JP 3250695 A JP3250695 A JP 3250695A JP H08215841 A JPH08215841 A JP H08215841A
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groove
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fixed pipe
automatic
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Yuji Sugitani
祐司 杉谷
Masatomo Murayama
雅智 村山
Masao Kobayashi
征夫 小林
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Nippon Kokan Ltd
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Abstract

PURPOSE: To provide circumference butting welding equipment of fixed tube capable securing good welding quality even though there is variation in the circumferential direction of both root gap of welding groove and groove width. CONSTITUTION: To an automatic welding machine 14 having function to control/ adjust a position of welding torch, a camera 51 to pick up image of groove part, a groove dimension detecting means to detect variation in the circumferential direction from the pick up image information and a computing element to select suitable welding condition from the optimum welding condition data base corresponding to the variation are added. By this method, in the circumference butting welding, joining of the end of welding bead is well executed.

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、パイプライン等の固定
管の円周突合せ溶接を行うための溶接装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding device for performing circumferential butt welding of fixed pipes such as pipelines.

【0002】[0002]

【従来の技術】固定管の円周突合せ溶接を行う溶接装置
は、特開平4ー200866号公報に開示された装置が
公知である。
2. Description of the Related Art As a welding device for circumferentially butt-welding a fixed pipe, the device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-200866 is known.

【0003】図7は、前記特開平4ー200866号公
報に開示された固定管の円周突合せ溶接装置の斜視図で
ある。
FIG. 7 is a perspective view of the circumferential butt welding apparatus for a fixed tube disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 4-200866.

【0004】図7において、20は突合せ溶接される固
定管10の外周上に配設され支持体201に支持されて
いる走行ガイドレールである。そして、21は走行ガイ
ドレール20に案内されて固定管10の外周上を円周方
向に走行する自動溶接機である。
In FIG. 7, reference numeral 20 denotes a traveling guide rail which is arranged on the outer periphery of the fixed pipe 10 to be butt-welded and which is supported by a support 201. Reference numeral 21 is an automatic welding machine which is guided by the traveling guide rail 20 and travels on the outer circumference of the fixed tube 10 in the circumferential direction.

【0005】自動溶接機21は、円周方向の走行を制御
するための、Z方向駆動モータ224を有するZ方向走
行手段22と、溶接トーチ26を開先幅方向に移動制御
するための、X方向移動機構231とX方向駆動モータ
(図示せず)とを有するX方向位置制御手段23と、溶
接トーチ26を高さ方向に移動制御するための、Y方向
移動機構241とY方向駆動モータ(図示せず)とを有
するY方向位置制御手段24と、溶接トーチ26の溶接
方向傾斜角度を調整するための、β方向角度調整盤25
1とβ方向駆動モータ252とを有するβ方向角度調整
手段25と、溶接トーチを高速回転させる回転モータ2
62を有する溶接トーチ26と、溶接トーチ26に溶接
ワイヤを供給するための、ワイヤリール274とワイヤ
供給モータ272とを有する溶接ワイヤ供給装置27と
を備えているものである。
The automatic welding machine 21 has a Z-direction traveling means 22 having a Z-direction drive motor 224 for controlling traveling in the circumferential direction and an X-direction for controlling movement of the welding torch 26 in the groove width direction. X direction position control means 23 having a direction moving mechanism 231 and an X direction driving motor (not shown), a Y direction moving mechanism 241 and a Y direction driving motor (for controlling the movement of the welding torch 26 in the height direction). (Not shown) and a Y direction position control means 24, and a β direction angle adjusting plate 25 for adjusting the welding direction inclination angle of the welding torch 26.
1 and a β-direction drive motor 252, and a rotation motor 2 for rotating the welding torch at a high speed.
The welding torch 26 having 62 and the welding wire supply device 27 having the wire reel 274 and the wire supply motor 272 for supplying the welding wire to the welding torch 26 are provided.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】パイプラインの現地溶
接工事を施工する場合には、溶接能率の向上を図ると同
時に、良好な溶接品質を確保することが重要である。
When performing on-site welding work for pipelines, it is important to improve welding efficiency and at the same time ensure good welding quality.

【0007】パイプライン等の固定管相互を突合せ溶接
する場合、芯出作業の誤差や突合せ溶接時の熱変形か
ら、ルートギャップや開先幅が固定管の円周方向で変動
するのが常である。そして、このようなルートギャップ
の変動は、初層溶接においての裏ビード幅や高さの不揃
いにつながり易いし、開先幅の変動は、積層溶接におい
ての溶着金属量の過不足を招きやすい。
When butt-welding fixed pipes such as pipelines, the root gap and groove width usually fluctuate in the circumferential direction of the fixed pipe due to error in centering work and thermal deformation during butt welding. is there. Further, such a variation in the root gap is likely to lead to unevenness of the back bead width and height in the first layer welding, and a variation in the groove width is likely to cause excess or deficiency of the amount of deposited metal in the laminated welding.

【0008】従って、良好な溶接品質を確保するために
は、このようなルートギャップや開先幅の変動に応じ
て、溶接電流や溶接速度等の溶接条件を、溶接作業中に
適切に調整制御して溶接することが必要である。
Therefore, in order to ensure good welding quality, the welding conditions such as welding current and welding speed are appropriately adjusted and controlled during the welding operation in accordance with such variations in the root gap and the groove width. It is necessary to weld them.

【0009】しかし、前述の特開平4ー200866号
公報に開示された溶接装置においては、上記のようなル
ートギャップや開先幅の変動への対応については何も開
示されていない。
However, the welding apparatus disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 4-200866 does not disclose anything about dealing with the above-mentioned fluctuations in the root gap and the groove width.

【0010】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたものであり、ルートギャップや開先幅の変動があ
っても、良好な溶接品質を確保することができる固定管
の円周突合せ溶接装置を提供することを目的とするもの
である。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to secure a good welding quality even if there are variations in the root gap and the groove width. It is intended to provide a welding device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の固定管の円周突
合せ溶接装置は、固定管の円周突合せ溶接部近傍に設置
された走行ガイドレールと、前記走行ガイドレールに案
内されて固定管の円周を走行し高速回転アーク溶接法に
よって溶接する自動溶接機とからなり、該自動溶接機
は、固定管の円周方向に走行するためのZ方向走行手段
と、溶接トーチを開先幅方向に移動制御するX方向位置
制御手段と、前記溶接トーチを高さ方向に移動制御する
Y方向位置制御手段と、前記溶接トーチの溶接方向の傾
斜角度を調整するβ方向トーチ角度調整手段と、高速で
溶接アークを回転する機能を持つ前記溶接トーチとを有
するとともに、前記X方向位置制御手段に取り付けられ
た開先部撮像カメラと、該カメラからの開先撮像情報よ
りルートギャップ値および開先幅値を検出する開先寸法
検出手段と、ルートギャップ値および開先幅値毎の最適
な溶接条件を格納した最適溶接条件データベースと、前
記開先寸法検出手段により検出されたルートギャップ値
または開先幅値に応じて該最適溶接条件データベースか
ら適正値を選定して出力する演算器と、該演算器からの
出力により溶接条件を制御する溶接制御部とを備えてい
ることを特徴とする固定管の円周突合せ溶接装置であ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION A circumferential butt welding apparatus for a fixed pipe according to the present invention comprises a traveling guide rail installed in the vicinity of a circumferential butt welding portion of the fixed pipe, and a fixed pipe guided by the traveling guide rail. And a Z-direction traveling means for traveling in the circumferential direction of the fixed pipe and a welding torch groove width. X-direction position control means for moving and controlling the welding torch in the height direction, Y-direction position control means for moving and controlling the welding torch in the height direction, and β-direction torch angle adjusting means for adjusting the inclination angle of the welding torch in the welding direction, A root gap value based on the groove image pickup camera having the welding torch having a function of rotating the welding arc at high speed and attached to the X direction position control means, and the groove image pickup information from the camera. And groove width value detecting means for detecting groove width value, optimum welding condition database storing optimum welding conditions for each root gap value and groove width value, and root gap detected by the groove size detecting means. A computing unit that selects and outputs an appropriate value from the optimum welding condition database according to the value or the groove width value, and a welding control unit that controls welding conditions by the output from the computing unit. Is a circumferential butt welding device for a fixed pipe.

【0012】さらに、上記の固定管の円周突合せ溶接装
置において、前記走行ガイドレールの溶接始端終端相当
位置に位置検出用のドグピースを取り付け、該ドグピー
スとの近接を感知する近接検出器を前記自動溶接機に取
り付けることが望ましい。
Further, in the above-mentioned fixed pipe circumferential butt welding apparatus, a dog piece for position detection is attached at a position corresponding to the welding start end and the end of the traveling guide rail, and the proximity detector for detecting the proximity of the dog piece is automatically operated. It is desirable to attach it to a welding machine.

【0013】[0013]

【作用】開先部撮像カメラおよび開先寸法検知手段によ
りルートギャップ値および開先巾値の変動が検出され
る。次に、演算器が、検出されたルートギャップ値また
は開先幅値に応じて、最適溶接条件データベースから適
切な溶接電流や溶接速度等の溶接条件を選定して、溶接
条件制御部に出力する。そして、それに基づいて、溶接
条件制御部が、溶接電流や溶接速度等の溶接条件を調整
制御して溶接作業を実施するので、ルートギャップ値お
よび開先巾値の変動があっても、良好な溶接品質が得る
ことができる。
The groove image pickup camera and the groove size detecting means detect variations in the root gap value and the groove width value. Next, the computing unit selects welding conditions such as appropriate welding current and welding speed from the optimum welding condition database according to the detected root gap value or groove width value and outputs them to the welding condition control unit. . Then, based on that, the welding condition control unit adjusts and controls the welding conditions such as the welding current and the welding speed to carry out the welding work. Welding quality can be obtained.

【0014】また、自動溶接機に取り付けた近接検出器
が、走行ガイドレールに取り付けたドグピースを感知す
ることで、自動溶接機が溶接始始端終端位置に近接した
ことを検知することができるので、自動溶接機の発進ま
たは停止等の自動溶接機の円周方向位置制御が容易にな
り、溶接作業の進行が円滑になる。
Further, since the proximity detector attached to the automatic welding machine detects the dog piece attached to the traveling guide rail, it can be detected that the automatic welding machine has approached the welding start start end point position. The position control in the circumferential direction of the automatic welding machine such as starting or stopping of the automatic welding machine becomes easy, and the progress of the welding work becomes smooth.

【0015】[0015]

【実施例】本発明を実施例により説明する。EXAMPLES The present invention will be described with reference to examples.

【0016】図1は、本発明の固定管の円周突合せ溶接
装置の側面図である。図1において、14は自動溶接機
であり、20は突合せ溶接される固定管10の外周上に
配設された走行ガイドレールである。201は走行ガイ
ドレール20を支持する支持体で、該支持体201はマ
グネット、吸盤等から構成されている。なお、11が開
先であり、裏当材12が当てがわれている。
FIG. 1 is a side view of a circumferential butt welding apparatus for a fixed tube according to the present invention. In FIG. 1, 14 is an automatic welding machine, and 20 is a running guide rail arranged on the outer periphery of the fixed pipe 10 to be butt-welded. Reference numeral 201 denotes a support body that supports the traveling guide rail 20, and the support body 201 is composed of a magnet, a suction cup, and the like. In addition, 11 is a groove and the backing material 12 is applied.

【0017】22は、自動溶接機14のZ方向走行手段
である。ガイド輪225が走行ガイドレール20の側部
に転接し、走行ガイドレール20の外周上に一体的に設
けられたラック206が、Z方向駆動モータ224に連
係したピニオン226と噛み合っている。図示しない
が、走行距離を算出するためのエンコーダが搭載されて
おり、自動溶接機14の固定管上の円周位置が判るよう
になっている。
Reference numeral 22 is a Z-direction traveling means of the automatic welding machine 14. The guide wheel 225 rolls against the side portion of the traveling guide rail 20, and the rack 206 integrally provided on the outer periphery of the traveling guide rail 20 meshes with a pinion 226 linked to the Z-direction drive motor 224. Although not shown, an encoder for calculating the traveling distance is mounted so that the circumferential position on the fixed pipe of the automatic welding machine 14 can be known.

【0018】上記のようなZ方向走行手段22によっ
て、自動溶接機14は固定管10の円周上を走行する。
The automatic welding machine 14 travels on the circumference of the fixed pipe 10 by the Z-direction travel means 22 as described above.

【0019】23は、溶接トーチを開先幅方向に移動制
御するX方向位置制御手段であり、X方向移動機構23
1をX方向駆動モータ232で駆動する構造である。
Reference numeral 23 is an X-direction position control means for controlling the movement of the welding torch in the groove width direction.
1 is a structure in which 1 is driven by the X-direction drive motor 232.

【0020】X方向移動手段23は、押し棒233を介
して、Y方向移動手段24を開先幅方向に往復動させ
る。
The X-direction moving means 23 reciprocates the Y-direction moving means 24 in the groove width direction via the push rod 233.

【0021】Y方向移動手段24は、溶接トーチを高さ
方向に移動制御するためにものであり、Y方向移動機構
241をY方向駆動モータ242で駆動する構造であ
る。
The Y-direction moving means 24 is for controlling the movement of the welding torch in the height direction, and has a structure in which the Y-direction moving mechanism 241 is driven by the Y-direction drive motor 242.

【0022】Y方向移動手段24は、それに取り付けら
れているβ方向トーチ角度調整手段25を高さ方向に移
動させる。
The Y-direction moving means 24 moves the β-direction torch angle adjusting means 25 attached thereto in the height direction.

【0023】β方向トーチ角度調整手段25は、溶接ト
ーチの溶接方向傾斜角βを調整するためのものであり、
溶接トーチ26を取り付けたβ方向角度調整盤251を
β方向駆動モータ252で駆動する構造である。
The β-direction torch angle adjusting means 25 is for adjusting the welding direction inclination angle β of the welding torch.
This is a structure in which the β-direction angle adjusting plate 251 to which the welding torch 26 is attached is driven by the β-direction drive motor 252.

【0024】図2は、図1のA矢視図である。図2にお
いて、弧状ガイドレール257は溶接アーク点を中心と
した半径を有しており、弧状ガイドレール257の上面
および下面にはβ方向角度調整盤251の上部転動輪2
55および下部転動輪256が転接している。さらに、
β方向角度調整盤251の上部にはラック254が形成
されており、β方向駆動モータ252と連結するピニオ
ン253が噛み合っている。
FIG. 2 is a view on arrow A of FIG. In FIG. 2, the arc-shaped guide rail 257 has a radius around the welding arc point, and the upper and lower surfaces of the arc-shaped guide rail 257 have upper rolling wheels 2 of the β-direction angle adjusting plate 251.
55 and the lower rolling wheel 256 are in rolling contact with each other. further,
A rack 254 is formed on the upper portion of the β-direction angle adjusting plate 251, and a pinion 253 connected to the β-direction drive motor 252 is meshed with the rack 254.

【0025】また、溶接トーチ26は、高速回転アーク
を形成するための回転駆動手段およびシールドガス供給
手段等を内蔵する溶接ヘッド部263につながってい
る。
Further, the welding torch 26 is connected to a welding head portion 263 which incorporates a rotation drive means for forming a high speed rotating arc, a shield gas supply means and the like.

【0026】なお、図1において、27は、溶接トーチ
26に溶接ワイヤ31を供給するための溶接ワイヤ供給
装置であり、ワイヤリール274とワイヤ供給モータ2
72とワイヤ矯正ローラ273と、ワイヤ送給ローラ2
75と、送給ローラ加圧機構276とを有している。
In FIG. 1, reference numeral 27 is a welding wire supply device for supplying the welding wire 31 to the welding torch 26, which includes the wire reel 274 and the wire supply motor 2.
72, wire straightening roller 273, and wire feeding roller 2
75 and a feeding roller pressing mechanism 276.

【0027】そして、図1および図2において、Y方向
位置制御手段24の側面に、開先部撮像カメラ51とラ
イト52とを有する撮像ボックス50が支持板54を介
して取付けられている。撮像ボックス50は、開先幅方
向には、溶接トーチとの相対位置が変化しないよう溶接
トーチ26と一緒に移動し、高さ方向には、溶接ビード
高さ制御等で溶接トーチが移動しても撮像カメラの視野
やピントが変化しないよう溶接トーチ26の動きに追従
しない構造となっている。なお、53はカメラ51およ
びライト52の電源および制御ケーブルであり、55は
溶接スパッタ防止板である。
In FIGS. 1 and 2, an image pickup box 50 having a groove image pickup camera 51 and a light 52 is attached to the side surface of the Y-direction position control means 24 via a support plate 54. The imaging box 50 moves together with the welding torch 26 in the groove width direction so that the relative position to the welding torch does not change, and the welding torch moves in the height direction by welding bead height control or the like. Also has a structure that does not follow the movement of the welding torch 26 so that the field of view and focus of the imaging camera do not change. Reference numeral 53 is a power supply and control cable for the camera 51 and the light 52, and 55 is a welding spatter prevention plate.

【0028】図3は、本発明の固定管の円周突合せ溶接
装置の溶接条件制御ブロック図である。
FIG. 3 is a welding condition control block diagram of the fixed pipe circumferential butt welding apparatus of the present invention.

【0029】図3において、開先部撮像カメラ51が撮
像した撮像画像は、画像メモリ62に取込まれる。次
に、演算器61が、その撮像画像の開先幅方向輝度分布
に対して適切な画像処理を施すことにより、ルートギャ
ップ端部位置および開先幅端部位置を検出し、それによ
り、ルートギャップ値および開先幅値を算出する。すな
わち、画像メモリ62と演算器61とで開先寸法検出手
段を構成している。そして、演算器61は、前記で求め
られたルートギャップ値および開先幅値に応じて、ルー
トギャップ値や開先幅値および溶接姿勢毎に溶接電流、
溶接電圧、溶接速度、溶接トーチ角度等の最適な溶接条
件が格納されている最適溶接条件データベース65か
ら、適切な溶接条件を選定し、デジタル入出力回路65
を経由して、溶接条件制御部66に出力する。そして、
溶接条件制御部66は、その情報を記憶しておき、撮像
カメラ51と溶接トーチ26の溶接進行方向の距離間隔
分だけ遅延して、溶接電流や溶接速度等の溶接条件を調
整制御して溶接作業を実施する。
In FIG. 3, the picked-up image picked up by the groove portion pick-up camera 51 is taken into the image memory 62. Next, the computing unit 61 detects the root gap end position and the groove width end position by performing appropriate image processing on the groove width direction luminance distribution of the captured image, and thereby, the route Calculate the gap value and groove width value. That is, the image memory 62 and the arithmetic unit 61 constitute a groove size detecting means. Then, the computing unit 61, in accordance with the root gap value and the groove width value obtained above, the welding current for each of the root gap value, the groove width value and the welding posture,
Select the appropriate welding condition from the optimum welding condition database 65 that stores the optimum welding conditions such as welding voltage, welding speed, welding torch angle, etc.
Is output to the welding condition control unit 66 via. And
The welding condition control unit 66 stores the information, delays the distance between the imaging camera 51 and the welding torch 26 in the welding advancing direction, and adjusts and controls the welding conditions such as the welding current and the welding speed to perform welding. Carry out the work.

【0030】このようにして、ルートギャップ値および
開先巾値の変動があっても、良好な溶接品質が得ること
ができる。
In this way, good welding quality can be obtained even if the root gap value and the groove width value vary.

【0031】なお、64はモニターTVであり、開先部
の撮像画像や画像処理画像をモニターすることができ
る。
Reference numeral 64 denotes a monitor TV, which can monitor a picked-up image of the groove portion and an image-processed image.

【0032】さて、上記に示したような本発明の固定管
の円周突合せ溶接装置を用いて溶接工事を施行する場
合、溶接能率等の観点から、自動溶接機14を2台使用
して、固定管の右半周と左半周とを各々溶接する方法を
採ることが考えられる。その際には、上記の固定管の円
周突合せ溶接装置において、溶接の始端部(0時位置)
または終端部(6時位置)を示す磁性体等のドグピース
71を走行ガイドレール20に取り付け、ドグピース7
1の磁気を検出する磁気センサ等の近接検出器72を自
動溶接機14に取り付けることが望ましい。
In the case where welding work is carried out using the above-described fixed pipe circumferential butt welding apparatus of the present invention, two automatic welding machines 14 are used from the viewpoint of welding efficiency and the like. It is conceivable to adopt a method of welding the right half circumference and the left half circumference of the fixed tube, respectively. In that case, in the circumferential butt welding device of the fixed pipe described above, the welding start end (0 o'clock position)
Alternatively, a dog piece 71 such as a magnetic body showing the end portion (6 o'clock position) is attached to the traveling guide rail 20, and the dog piece 7
It is desirable to attach the proximity detector 72 such as a magnetic sensor for detecting the magnetism of No. 1 to the automatic welding machine 14.

【0033】それにより、近接検出器72がドグピース
71を感知することで、自動溶接機14が溶接始始端終
端位置に近接したことを検知することができ、2台の自
動溶接機14を連携しての発進や停止等の制御が容易に
なり、溶接作業を円滑に進行することができる。その結
果、溶接始終端において、先行溶接ビードに後行溶接ビ
ードを短時間内に継ぐことができ、良好な溶接ビード端
部の継ぎが行える。なお、近接検出器72はリミットス
イッチで代替えしても良い。
As a result, the proximity detector 72 detects the dog piece 71 to detect that the automatic welding machine 14 has approached the welding start start end point and the welding end position. It becomes easy to control the starting and stopping of the welding, and the welding work can proceed smoothly. As a result, at the start and end of welding, the trailing weld bead can be joined to the leading weld bead within a short time, and the end of the weld bead can be joined well. The proximity detector 72 may be replaced with a limit switch.

【0034】次に、図4(a)〜図6(p)は、2台の
自動溶接機14aと14bを用いて固定管10の突合せ
溶接を施工する場合の工程を示したもので、固定管10
の上部である0時位置と下部の6時位置には、前述のド
グピース71がセットされている。
Next, FIGS. 4 (a) to 6 (p) show the steps in the case of butt welding the fixed pipe 10 using two automatic welding machines 14a and 14b. Tube 10
The dog pieces 71 described above are set at the 0 o'clock position which is the upper part and the 6 o'clock position which is the lower part.

【0035】(イ)図4(a):左側の自動溶接機14
bが0時位置へ移動を行う。 (ロ)図4(b):0時のドグピース位置で自動溶接機
14bの近接検出器が0時位置を検出するとセットオン
になる。 (ハ)図4(c):自動溶接機14bが移動を開始して
カメラ51およびライト52の位置が0時位置にセッテ
ィングされ、カメラ51が作動し、ライト52が点灯す
る。 (ニ)図4(d):自動溶接機14bは前進し、カメラ
51と溶接トーチとの距離分のルートギャップ値を検出
する。 (ホ)図4(e):自動溶接機14bは図4(a)と同
位置まで戻って停止する。同時に、自動溶接機14aが
移動を開始する。 (ヘ)図4(f):自動溶接機14aは0時のドグピー
ス位置を近接検出器で検出するとセットオンとなる。 (ト)図5(g):自動溶接機14aが移動を開始して
カメラ51およびライト52の位置が0時位置にセッテ
ィングされる。 (チ)図5(h):自動溶接機14aのカメラ51が作
動し、ライト52が点灯する。 (リ)図5(i):自動溶接機14aは前進し、カメラ
51と溶接トーチとの距離分のルートギャップ値を検出
する。 (ヌ)図5(j):自動溶接機14aは停止し、溶接ト
ーチが0時位置にセッティングされる。 (ル)図5(k):自動溶接機14aの溶接トーチにア
ークが点弧され、カメラ51が作動し、ライト52が再
び点灯され溶接が開始される。図5(i)の工程で、カ
メラ51と溶接トーチとの距離分のルートギャップ値は
検出されているので、それに対応した適切な溶接条件が
設定済である。以後、自動溶接機14aは、検出したル
ートギャップ値に対応する適切な溶接条件を選出し、カ
メラ位置と溶接トーチ位置の距離分の遅延制御を行いな
がら右半周の溶接を続行する。また、図5(k)では、
自動溶接機14bもスイッチオンとなり、0時位置へ走
行を開始する。 (ヲ)図5(l):自動溶接機14bは、0時位置を検
出するとセッティングオンとなり、前述の右半周の溶接
同様に、アークが点弧され、カメラ51が作動し、ライ
ト52が点灯し、溶接が開始される。図4(d)の工程
で、カメラ51と溶接トーチとの距離分のルートギャッ
プ値は検出されているので、それに対応した適切な溶接
条件が設定済である。以後、自動溶接機14bは、検出
したルートギャップ値に対応する適切な溶接条件を選出
し、カメラ位置と溶接トーチ位置の距離分の遅延制御を
行いながら左半周を溶接を続行する。 (ワ)図6(m):右半周の溶接が6時位置で終了し、
左半周の溶接が続行されている状態である。 (カ)図6(n):自動溶接機14aは6時位置のドグ
ピースで位置を検出し、アークの停止、カメラ51の作
動停止、ライト52の消灯が行われ、前出のスタンバイ
位置(図4(a))へ走行を開始する。また、自動溶接
機14bは、6時位置で溶接が終了する。 (ヨ)図6(o):左右の自動溶接機14a、14bが
スタンバイ位置へ復帰しつつある状態を示す。 (ヨ)図6(p):左右の自動溶接機14a、14bが
スタンバイ位置へ復帰した状態を示す。(図4(a)と
同じ) なお、上記は、初層溶接の場合であるが、積層溶接以降
においては、ルートギャップ値を開先幅に置き換えて実
施すればよい。
(A) FIG. 4 (a): Automatic welding machine 14 on the left side
b moves to the 0 o'clock position. (B) FIG. 4B: When the proximity detector of the automatic welding machine 14b detects the 0:00 position at the dog piece position at 0:00, the set is turned on. (C) FIG. 4C: The automatic welding machine 14b starts moving, the positions of the camera 51 and the light 52 are set to the 0 o'clock position, the camera 51 operates, and the light 52 lights up. (D) FIG. 4 (d): The automatic welding machine 14b moves forward and detects the route gap value corresponding to the distance between the camera 51 and the welding torch. (E) FIG. 4 (e): The automatic welding machine 14b returns to the same position as in FIG. 4 (a) and stops. At the same time, the automatic welding machine 14a starts moving. (F) FIG. 4 (f): The automatic welding machine 14a is set on when the dog piece position at 0 o'clock is detected by the proximity detector. (G) FIG. 5 (g): The automatic welding machine 14a starts moving, and the positions of the camera 51 and the light 52 are set to the 0:00 position. (H) FIG. 5 (h): The camera 51 of the automatic welding machine 14a is activated and the light 52 is turned on. (I) FIG. 5 (i): The automatic welding machine 14a moves forward and detects the route gap value corresponding to the distance between the camera 51 and the welding torch. (V) FIG. 5 (j): The automatic welding machine 14a is stopped and the welding torch is set at the 0 o'clock position. (L) FIG. 5 (k): An arc is ignited by the welding torch of the automatic welding machine 14a, the camera 51 is activated, the light 52 is turned on again, and welding is started. In the step of FIG. 5 (i), the route gap value corresponding to the distance between the camera 51 and the welding torch is detected, so that appropriate welding conditions corresponding to it have already been set. After that, the automatic welder 14a selects appropriate welding conditions corresponding to the detected route gap value, and continues the welding on the right half circumference while performing delay control for the distance between the camera position and the welding torch position. In addition, in FIG.
The automatic welding machine 14b is also switched on and starts traveling to the 0 o'clock position. (W) FIG. 5 (l): The automatic welder 14b is turned on when the 0 o'clock position is detected, the arc is ignited, the camera 51 is activated, and the light 52 is turned on, as in the case of the welding on the right half circumference. Then, welding is started. In the step of FIG. 4D, the root gap value corresponding to the distance between the camera 51 and the welding torch is detected, so that appropriate welding conditions corresponding to it have already been set. After that, the automatic welder 14b selects appropriate welding conditions corresponding to the detected route gap value, and continues welding on the left half circumference while performing delay control for the distance between the camera position and the welding torch position. (W) Figure 6 (m): Welding on the right half circle ends at 6 o'clock,
Welding on the left half is being continued. (F) FIG. 6 (n): The automatic welding machine 14a detects the position with the dog piece at the 6 o'clock position, the arc is stopped, the operation of the camera 51 is stopped, and the light 52 is turned off. Start traveling to 4 (a)). The welding of the automatic welder 14b ends at the 6 o'clock position. (Y) FIG. 6 (o): The state where the left and right automatic welders 14a and 14b are returning to the standby position is shown. (Vi) FIG. 6 (p): Shows a state in which the left and right automatic welders 14a and 14b have returned to the standby position. (The same as FIG. 4A) The above is the case of the first layer welding, but after the layered welding, the root gap value may be replaced with the groove width.

【0036】[0036]

【発明の効果】パイプラインの現地工事において、固定
管相互を円周突合せ溶接する場合、開先のルートギャッ
プや開先幅が固定管の円周方向に変動しても、その変動
を検出し、その変動に対応して適切な溶接条件を設定で
きるようにしたので、良好な溶接品質が確保される。
[Effects of the Invention] In the field construction of a pipeline, when the fixed pipes are butt-welded to each other in the circumferential direction, even if the root gap or groove width of the groove fluctuates in the circumferential direction of the fixed pipe, the fluctuation is detected. Since it is possible to set appropriate welding conditions according to the fluctuation, good welding quality is secured.

【0037】また、2台の自動溶接機を使用して、固定
管の右半周と左半周とを各々溶接する場合に、ドクピー
ス検出用の近接検出器を取り付けたので、該2台の自動
溶接機の移動順序等を円滑に行うことができ、溶接始終
端部の溶接ビード端部の継ぎを良好に実施することがで
きる。
Further, when welding the right half circumference and the left half circumference of the fixed pipe by using the two automatic welding machines, since the proximity detector for detecting the dock piece is attached, the two automatic welding machines are automatically welded. The order of movement of the machine can be smoothly performed, and the welding bead end portions at the welding start and end portions can be spliced well.

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

【図1】本発明の固定管の円周突合せ溶接装置の側面図
である。
FIG. 1 is a side view of a circumferential butt welding apparatus for a fixed pipe according to the present invention.

【図2】図1のA矢視図である。FIG. 2 is a view on arrow A in FIG.

【図3】本発明の固定管の円周突合せ溶接装置における
溶接条件制御ブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of welding condition control in the circumferential butt welding apparatus for a fixed pipe of the present invention.

【図4】(a)〜(f) 本発明において2台の自動溶
接機を使用した場合の溶接工程図である。
4 (a) to (f) are welding process diagrams when two automatic welding machines are used in the present invention.

【図5】(g)〜(l) 本発明において2台の自動溶
接機を使用した場合の溶接工程図である。
5 (g) to (l) are welding process diagrams when two automatic welding machines are used in the present invention.

【図6】(m)〜(p) 本発明において2台の自動溶
接機を使用した場合の溶接工程図である。
6 (m) to (p) are welding process diagrams when two automatic welders are used in the present invention.

【図7】従来技術の固定管突合せ溶接装置を示す図であ
る。
FIG. 7 is a view showing a conventional fixed tube butt welding apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 固定管 11 開先 12 裏当材 14 自動溶接機 20 走行ガイドレール 201 支持体 206 ラック 22 Z方向走行手段 224 Z方向駆動モータ 225 ガイド輪 226 ピニオン 23 X方向位置制御手段 231 X方向移動機構 232 X方向駆動モータ 233 押し棒 24 Y方向移動手段 241 Y方向移動機構 242 Y方向駆動モータ 25 β方向トーチ角度調整手段 251 β方向角度調整盤 252 β方向駆動モータ 253 ピニオン 254 ラック 255 上部転動輪 256 下部転動輪 257 弧状ガイドレール 26 溶接トーチ 262 回転モータ 263 溶接ヘッド部 27 溶接ワイヤ供給装置 272 ワイヤ供給モータ 273 ワイヤ矯正ローラ 274 ワイヤリール 275 ワイヤ送給ローラ 276 送給ローラ加圧機構 31 溶接ワイヤ 50 撮像ボックス 51 開先部撮像カメラ 52 ライト 53 制御ケーブル 54 支持板 55 溶接スパッタ防止板 61 演算器 62 画像メモリ 63 最適溶接条件データベース 64 モニターTV 65 デジタル入出力回路 66 溶接条件制御部 71 ドグビース 72 近接検出器 10 Fixed Pipe 11 Groove 12 Backing Material 14 Automatic Welding Machine 20 Travel Guide Rail 201 Support 206 Rack 22 Z Direction Travel Means 224 Z Direction Drive Motor 225 Guide Wheel 226 Pinion 23 X Direction Position Control Means 231 X Direction Moving Mechanism 232. X direction driving motor 233 Push rod 24 Y direction moving means 241 Y direction moving mechanism 242 Y direction driving motor 25 β direction torch angle adjusting means 251 β direction angle adjusting board 252 β direction driving motor 253 Pinion 254 Rack 255 Upper rolling wheel 256 Lower part Rolling wheel 257 Arc guide rail 26 Welding torch 262 Rotation motor 263 Welding head 27 Welding wire feeder 272 Wire feeding motor 273 Wire straightening roller 274 Wire reel 275 Wire feeding roller 276 Feeding roller Pressing mechanism 3 1 Welding wire 50 Imaging box 51 Groove imaging camera 52 Light 53 Control cable 54 Support plate 55 Welding spatter prevention plate 61 Calculator 62 Image memory 63 Optimal welding condition database 64 Monitor TV 65 Digital input / output circuit 66 Welding condition control unit 71 Dogbees 72 proximity detector

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定管の円周突合せ溶接部近傍に設置さ
れた走行ガイドレールと、前記走行ガイドレールに案内
されて固定管の円周を走行し高速回転アーク溶接法によ
って溶接する自動溶接機とからなり、該自動溶接機は、
固定管の円周方向に走行するためのZ方向走行手段と、
溶接トーチを開先幅方向に移動制御するX方向位置制御
手段と、前記溶接トーチを高さ方向に移動制御するY方
向位置制御手段と、前記溶接トーチの溶接方向傾斜角度
を調整するβ方向トーチ角度調整手段と、溶接アークを
高速回転する機能を持つ前記溶接トーチとを有する固定
管の円周突合せ溶接装置において、前記X方向位置制御
手段に取り付けられた開先部撮像カメラと、該カメラか
らの開先撮像情報よりルートギャップ値および開先幅値
を検出する開先寸法検出手段と、ルートギャップ値およ
び開先幅値毎の最適な溶接条件を格納した最適溶接条件
データベースと、前記開先寸法検出手段により検出され
たルートギャップ値または開先幅値に応じて該最適溶接
条件データベースから適正値を選定して出力する演算器
と、該演算器からの出力により溶接条件を制御する溶接
制御部とを備えていることを特徴とする固定管の円周突
合せ溶接装置。
1. A traveling guide rail installed in the vicinity of a circumferential butt welding portion of a fixed pipe, and an automatic welding machine for traveling along the circumference of the fixed pipe guided by the traveling guide rail to perform welding by a high-speed rotating arc welding method. The automatic welding machine consists of
Z-direction traveling means for traveling in the circumferential direction of the fixed pipe,
An X-direction position control means for controlling the movement of the welding torch in the groove width direction, a Y-direction position control means for controlling the movement of the welding torch in the height direction, and a β-direction torch for adjusting the welding direction inclination angle of the welding torch. In a circumferential butt welding apparatus for a fixed pipe having an angle adjusting means and the welding torch having a function of rotating a welding arc at a high speed, a groove portion imaging camera attached to the X direction position controlling means, and the camera A groove size detecting means for detecting a root gap value and a groove width value from the groove image information of the groove, an optimum welding condition database storing optimum welding conditions for each of the root gap value and the groove width value, and the groove. An arithmetic unit for selecting and outputting an appropriate value from the optimum welding condition database according to the root gap value or groove width value detected by the dimension detecting means, and the arithmetic unit Circumferential butt welding apparatus fixed tube, characterized in that it comprises a welding control unit for controlling the welding conditions by the output.
【請求項2】 走行ガイドレールの溶接始端終端相当位
置に取り付けられた位置検出用のドグピースと、自動溶
接機に取り付けられて該ドグピースを感知する近接検出
器とを有することを特徴とする請求項1記載の固定管の
円周突合せ溶接装置。
2. A dog piece for position detection, which is attached to a position corresponding to a welding start end and an end of a traveling guide rail, and a proximity detector which is attached to an automatic welding machine and senses the dog piece. 1. A circumferential butt welding device for a fixed pipe according to 1.
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