JPH0825037B2 - 電縫管の突き合わせ角度検出方法 - Google Patents
電縫管の突き合わせ角度検出方法Info
- Publication number
- JPH0825037B2 JPH0825037B2 JP2275418A JP27541890A JPH0825037B2 JP H0825037 B2 JPH0825037 B2 JP H0825037B2 JP 2275418 A JP2275418 A JP 2275418A JP 27541890 A JP27541890 A JP 27541890A JP H0825037 B2 JPH0825037 B2 JP H0825037B2
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- JP
- Japan
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- angle
- edge
- edge surfaces
- welding
- camera
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電縫管の突き合わせ角度検出方法に関する
ものである。
ものである。
［従来の技術］ 電縫管製造においては、第１図（ａ）に示すように、
素材１の両端エッジ面２の突き合わせ形状（角度）をＩ
型とし、素管の内面側３及び外面側４でのＶ収束点（向
かい合う２つの素材が初めて接触する点）位置を同一と
することで、入熱及びアップセット量を板厚方向（垂直
方向）に均一にすることが望ましい。一方、素材１の両
端エッジ面２の突き合わせ形状が、第１図（ｂ）に示す
Ｖ型或いは第１図（ｃ）に示す逆Ｖ型の場合は、素管の
内面側３及び外面側４でＶ収束点位置が板厚方向（垂直
方向）で一致せず、入熱及びアップセット量が内面側３
及び外面側４で不均一となり溶接欠陥が発生し易いとい
う問題がある。
素材１の両端エッジ面２の突き合わせ形状（角度）をＩ
型とし、素管の内面側３及び外面側４でのＶ収束点（向
かい合う２つの素材が初めて接触する点）位置を同一と
することで、入熱及びアップセット量を板厚方向（垂直
方向）に均一にすることが望ましい。一方、素材１の両
端エッジ面２の突き合わせ形状が、第１図（ｂ）に示す
Ｖ型或いは第１図（ｃ）に示す逆Ｖ型の場合は、素管の
内面側３及び外面側４でＶ収束点位置が板厚方向（垂直
方向）で一致せず、入熱及びアップセット量が内面側３
及び外面側４で不均一となり溶接欠陥が発生し易いとい
う問題がある。
従って、電縫管製造において、素材の両端エッジ面の
突き合わせ角度（向かい合う素材の両端エッジ面のなす
角で、第１図（ｂ）におけるθまたは、第１図（ｃ）に
おけるθ′である）をオンラインで精度良く知ること
は、極めて重要である。従来このような観点から、実開
昭55−559135号公報或いは特開昭57−139480号公報に記
載の技術が知られている。
突き合わせ角度（向かい合う素材の両端エッジ面のなす
角で、第１図（ｂ）におけるθまたは、第１図（ｃ）に
おけるθ′である）をオンラインで精度良く知ること
は、極めて重要である。従来このような観点から、実開
昭55−559135号公報或いは特開昭57−139480号公報に記
載の技術が知られている。
即ち、前者は、電縫管製造において、内面側及び外面
側の溶接部（ビード）の温度差を検出し、その温度差が
素材の両端エッジ面の突き合わせ角度と対応することか
ら、前記検出結果に基づいて突き合わせ角度を検出する
ものである。また後者は、スリット光を内面側及び外面
側の溶接ビードに照射し、それぞれの光切断プロフィー
ルよりそれぞれの溶接部ビードの高さを検出し、その溶
接部ビード高さの差が素材の両端エッジ面の突き合わせ
角度と対応することから、前記検出結果に基づいて突き
合わせ角度を検出するものである。
側の溶接部（ビード）の温度差を検出し、その温度差が
素材の両端エッジ面の突き合わせ角度と対応することか
ら、前記検出結果に基づいて突き合わせ角度を検出する
ものである。また後者は、スリット光を内面側及び外面
側の溶接ビードに照射し、それぞれの光切断プロフィー
ルよりそれぞれの溶接部ビードの高さを検出し、その溶
接部ビード高さの差が素材の両端エッジ面の突き合わせ
角度と対応することから、前記検出結果に基づいて突き
合わせ角度を検出するものである。
しかしながら、このような方法においては、次のよう
な問題がある。即ち、前者については温度測定位置が溶
接点（Ｖ収束点）に近いと、溶接部の溶鋼の温度を測定
することとなり、測定温度が飽和し、内面側及び外面側
の溶接部の温度差が検出できず、素材の両端エッジ面の
突き合わせ角度を検出できない。一方、温度測定位置が
溶接点から遠いと、すでに温度が低下した凝固後のビー
ドの温度を測定することとなり、素材の両端エッジ面の
突き合わせ角度を精度良く検出することができない。ま
た、溶接点位置は溶接条件（入熱量、アプセット量、造
管速度等）によって変化し、その位置を特定することは
困難である。即ち、素材の両端エッジ面突き合わせ角度
と正確に対応する、内面側及び外面側の温度差の得られ
る測定位置を得ることが困難であるため、結局、溶接温
度をパラメーターとする方法では、精度の良い突き合わ
せ角度検出が困難であった。
な問題がある。即ち、前者については温度測定位置が溶
接点（Ｖ収束点）に近いと、溶接部の溶鋼の温度を測定
することとなり、測定温度が飽和し、内面側及び外面側
の溶接部の温度差が検出できず、素材の両端エッジ面の
突き合わせ角度を検出できない。一方、温度測定位置が
溶接点から遠いと、すでに温度が低下した凝固後のビー
ドの温度を測定することとなり、素材の両端エッジ面の
突き合わせ角度を精度良く検出することができない。ま
た、溶接点位置は溶接条件（入熱量、アプセット量、造
管速度等）によって変化し、その位置を特定することは
困難である。即ち、素材の両端エッジ面突き合わせ角度
と正確に対応する、内面側及び外面側の温度差の得られ
る測定位置を得ることが困難であるため、結局、溶接温
度をパラメーターとする方法では、精度の良い突き合わ
せ角度検出が困難であった。
また後者においては、溶接ビードの形状は、素管の外
径及び板厚或いはそれに伴う溶接条件（入熱力、アプセ
ット量、造管速度等）によって大きく変化するだけでな
く、スパッタが発生することによってランダムにそのビ
ード量が減少することから、広範囲の外径及び板厚或い
はそれに伴う溶接条件（入熱力、アプセット量、造管速
度等）について精度良い突き合わせ角度を検出すること
は、困難であった。
径及び板厚或いはそれに伴う溶接条件（入熱力、アプセ
ット量、造管速度等）によって大きく変化するだけでな
く、スパッタが発生することによってランダムにそのビ
ード量が減少することから、広範囲の外径及び板厚或い
はそれに伴う溶接条件（入熱力、アプセット量、造管速
度等）について精度良い突き合わせ角度を検出すること
は、困難であった。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、電縫管を製造する際、突き合わせ角度を検
出し、突き合わせ角度の不良に伴う溶接条件を解消する
ようにしたものである。
出し、突き合わせ角度の不良に伴う溶接条件を解消する
ようにしたものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明の要旨は、電縫管の溶接点上方に設置したカメ
ラで、溶接入熱により赤熱した素材の両端エッジ面のコ
ーナ部の２重線の間隔を測定し、該２重線の間隔によ
り、素材の両端エッジ面の突き合わせ角度を検出するこ
とを特徴とする、電縫管の突き合わせ角度検出方法であ
る。
ラで、溶接入熱により赤熱した素材の両端エッジ面のコ
ーナ部の２重線の間隔を測定し、該２重線の間隔によ
り、素材の両端エッジ面の突き合わせ角度を検出するこ
とを特徴とする、電縫管の突き合わせ角度検出方法であ
る。
即ち、電縫溶接部における素材の両端エッジ面は、溶
接入熱によって赤熱しているが、第２図に示すように溶
接電流はエッジ面２の内面側３及び外面側４の二つのコ
ーナー部に集中するため、これを溶接部上方に設置した
カメラで観察すると、第３図に示すように２重線（a,
b）として観察される。カメラで得られる画像から測定
した、この２重線の間隔をEa、電縫溶接中の素材の肉厚
をｔとすると、素材のエッジ面と、観察しているカメラ
の視野方向中心線Caとの成す角度θａは第４図に示すよ
うに、（１）式により求めることができる。
接入熱によって赤熱しているが、第２図に示すように溶
接電流はエッジ面２の内面側３及び外面側４の二つのコ
ーナー部に集中するため、これを溶接部上方に設置した
カメラで観察すると、第３図に示すように２重線（a,
b）として観察される。カメラで得られる画像から測定
した、この２重線の間隔をEa、電縫溶接中の素材の肉厚
をｔとすると、素材のエッジ面と、観察しているカメラ
の視野方向中心線Caとの成す角度θａは第４図に示すよ
うに、（１）式により求めることができる。
θａ＝sin-1（Ea/t） …（１） そこでラインの基準線Ｈとカメラの視野方向中心線Ca
が成す角度をθCaとすると、ラインの基準線Ｈと素材の
エッジ面の成す角度θEaは第５図に示すように、（２）
式により求めることができる。
が成す角度をθCaとすると、ラインの基準線Ｈと素材の
エッジ面の成す角度θEaは第５図に示すように、（２）
式により求めることができる。
θEa＝θCa＋θａ ＝θCa＋sin-1（Ea/t） …（２） 素材の両端エッジ面が、ラインの基準線Ｈと成す角度
を、該検出方法によりそれぞれ単独に測定し、θEa、θ
Ebと求めれば、素材の両端エッジ面の突き合わせ角度θ
は、第６図に示すように（３）式により求めることがで
きる。
を、該検出方法によりそれぞれ単独に測定し、θEa、θ
Ebと求めれば、素材の両端エッジ面の突き合わせ角度θ
は、第６図に示すように（３）式により求めることがで
きる。
θ＝θEa−θEb ＝〔θCa＋sin-1（Ea/t）〕 −〔θCb＋sin-1（Eb/t）〕 …（３） 本発明は上記知見に基づいてなされたもので、その特
徴は電縫管の製造ラインにおいて、溶接点上方に設置し
たカメラで、溶接入熱により赤熱した素材の両端エッジ
面のコーナー部の２重線の間隔を測定し、該２重線の間
隔により、素材の両端エッジ面の突き合わせ角度を検出
することにある。
徴は電縫管の製造ラインにおいて、溶接点上方に設置し
たカメラで、溶接入熱により赤熱した素材の両端エッジ
面のコーナー部の２重線の間隔を測定し、該２重線の間
隔により、素材の両端エッジ面の突き合わせ角度を検出
することにある。
以下本発明を図面に示す実施態様例を参照しながら説
明する。第７図は、本発明を実施するための、素材の両
端エッジ面のコーナー部の２重線の間隔を測定するカメ
ラの設置例、及び素材の両端エッジ面の突き合わせを制
御するための制御装置との組み合わせ例、の説明図であ
る。図示されるように、左右１対のスクイズロール9a,9
bにより素材１に所定圧を加え、一方スクイズロール９
の手前において素材１にコンタクトチップ11を接触さ
せ、高周波発振器12からの高周波電流を、コンタクトチ
ップ11を介して素材に供給し、かくして素材１の突き合
わせ部分を加熱、加圧して溶接することによって素管1a
が形成される。9c,9dはトップロールである。13a（左側
エッジ観察用）、13b（右側エッジ観察用）が素材の両
端エッジ面のコーナー部の２重線の間隔を測定するため
のカメラである。
明する。第７図は、本発明を実施するための、素材の両
端エッジ面のコーナー部の２重線の間隔を測定するカメ
ラの設置例、及び素材の両端エッジ面の突き合わせを制
御するための制御装置との組み合わせ例、の説明図であ
る。図示されるように、左右１対のスクイズロール9a,9
bにより素材１に所定圧を加え、一方スクイズロール９
の手前において素材１にコンタクトチップ11を接触さ
せ、高周波発振器12からの高周波電流を、コンタクトチ
ップ11を介して素材に供給し、かくして素材１の突き合
わせ部分を加熱、加圧して溶接することによって素管1a
が形成される。9c,9dはトップロールである。13a（左側
エッジ観察用）、13b（右側エッジ観察用）が素材の両
端エッジ面のコーナー部の２重線の間隔を測定するため
のカメラである。
前述したように、これらのカメラで得られた画像から
測定した、素材の両端エッジ面のコーナー部の２重線の
間隔Ea（左側エッジ）、Eb（右側エッジ）と、カメラの
視野方向中心線Ca（左側エッジ観察時）、Cb（右側エッ
ジ観察時）とラインの基準線Ｈとの成す角度θCa（左側
エッジ観察時）、θCb（右側エッジ観察時）と、素材の
肉厚ｔから、式（３）を用いた演算を解析装置14におい
て実施することによって、素材の両端エッジ面の突き合
わせ角度θが、検出される。
測定した、素材の両端エッジ面のコーナー部の２重線の
間隔Ea（左側エッジ）、Eb（右側エッジ）と、カメラの
視野方向中心線Ca（左側エッジ観察時）、Cb（右側エッ
ジ観察時）とラインの基準線Ｈとの成す角度θCa（左側
エッジ観察時）、θCb（右側エッジ観察時）と、素材の
肉厚ｔから、式（３）を用いた演算を解析装置14におい
て実施することによって、素材の両端エッジ面の突き合
わせ角度θが、検出される。
θ＝θEa−θEb ＝〔θCa＋sin-1（Ea/t）〕 −〔θCb＋sin-1（Eb/t）〕 …（３） この素材の両端エッジ面の突き合わせ角度θの検出結
果が、素材の両端エッジ面の突き合わせを制御するため
の制御装置15に入力される。
果が、素材の両端エッジ面の突き合わせを制御するため
の制御装置15に入力される。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明においては、溶接点上方
に設置したカメラにより測定した、溶接入熱によって赤
熱した素材の両端エッジ面のコーナー部の２重線の間隔
をパラメータとすることにより、簡単かつ極めて正確に
素材の両端エッジ面の突き合わせ角度を検出することが
できる。またカメラを溶接部上方に設置することから、
スパッタによる視野障害が発生し難いため、装置の信頼
性が高く、検出装置メンテナンスのための製造ライン途
中停止が極めて少ない。これにより、生産性を阻害する
ことなく、製品品質の安定、製造コストの低減に大きく
寄与するものである。
に設置したカメラにより測定した、溶接入熱によって赤
熱した素材の両端エッジ面のコーナー部の２重線の間隔
をパラメータとすることにより、簡単かつ極めて正確に
素材の両端エッジ面の突き合わせ角度を検出することが
できる。またカメラを溶接部上方に設置することから、
スパッタによる視野障害が発生し難いため、装置の信頼
性が高く、検出装置メンテナンスのための製造ライン途
中停止が極めて少ない。これにより、生産性を阻害する
ことなく、製品品質の安定、製造コストの低減に大きく
寄与するものである。
第１図（ａ）は、Ｉ型の場合の素材の突き合わせ部分を
示す図、第１図（ｂ）は同Ｖ型の場合、第１図（ｃ）は
同逆Ｖ型の場合の図、第２図は、溶接入熱により素材の
両端エッジ面の二つのコーナー部が赤熱する状態の例を
示す溶接部断面の図、第３図は、第２図に示した溶接部
を上方に設置したカメラで５の方向から観察した時に得
られる、素材のエッジ面のコーナー部の２重線の例を示
す図、第４図は、素材のエッジ面と観察しているカメラ
の視野方向中心線の成す角度がカメラで観察された２重
線の間隔と素材の肉厚によって求められることを示す
図、第５図は、ラインの基準線と素材のエッジ面の成す
角度が、ラインの基準線とカメラの視野方向中心線の成
す角度と、第４図に示した素材のエッジ面と観察してい
るカメラの視野方向中心線の成す角度によって求められ
ることを示す図、第６図は、素材の両端エッジの突き合
わせ角度が、第５図に示したラインの基準線と左右それ
ぞれのエッジ面が成す角度から求められることを示す
図、第７図（ａ）は、この発明を実施するための装置の
例を示すライン側面の図、第７図（ｂ）は、同ライン正
面の図である。 ａ…左側エッジ外面側コーナー部、ｂ…左側エッジ内面
側コーナー部、ｃ…右側エッジ外面側コーナー部、ｄ…
右側エッジ内面側コーナー部、１…素材、２…エッジ
面、３…素管の内面側、４…素管の外面側、６…素材移
動方向、７…第２図断面位置、９…スクイズロール、10
…コンタクトチップ、11…高周波発振器、12…カメラ、
13…解析装置、14…制御装置、15…素材移動方向。
示す図、第１図（ｂ）は同Ｖ型の場合、第１図（ｃ）は
同逆Ｖ型の場合の図、第２図は、溶接入熱により素材の
両端エッジ面の二つのコーナー部が赤熱する状態の例を
示す溶接部断面の図、第３図は、第２図に示した溶接部
を上方に設置したカメラで５の方向から観察した時に得
られる、素材のエッジ面のコーナー部の２重線の例を示
す図、第４図は、素材のエッジ面と観察しているカメラ
の視野方向中心線の成す角度がカメラで観察された２重
線の間隔と素材の肉厚によって求められることを示す
図、第５図は、ラインの基準線と素材のエッジ面の成す
角度が、ラインの基準線とカメラの視野方向中心線の成
す角度と、第４図に示した素材のエッジ面と観察してい
るカメラの視野方向中心線の成す角度によって求められ
ることを示す図、第６図は、素材の両端エッジの突き合
わせ角度が、第５図に示したラインの基準線と左右それ
ぞれのエッジ面が成す角度から求められることを示す
図、第７図（ａ）は、この発明を実施するための装置の
例を示すライン側面の図、第７図（ｂ）は、同ライン正
面の図である。 ａ…左側エッジ外面側コーナー部、ｂ…左側エッジ内面
側コーナー部、ｃ…右側エッジ外面側コーナー部、ｄ…
右側エッジ内面側コーナー部、１…素材、２…エッジ
面、３…素管の内面側、４…素管の外面側、６…素材移
動方向、７…第２図断面位置、９…スクイズロール、10
…コンタクトチップ、11…高周波発振器、12…カメラ、
13…解析装置、14…制御装置、15…素材移動方向。
Claims (1)
- 【請求項１】電縫管の溶接点上方に設置したカメラで、
溶接入熱により赤熱した素材の両端エッジ面のコーナ部
の２重線の間隔を測定し、該２重線の間隔により、素材
の両端エッジ面の突き合わせ角度を検出することを特徴
とする、電縫管の突き合わせ角度検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2275418A JPH0825037B2 (ja) | 1990-10-16 | 1990-10-16 | 電縫管の突き合わせ角度検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2275418A JPH0825037B2 (ja) | 1990-10-16 | 1990-10-16 | 電縫管の突き合わせ角度検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04157074A JPH04157074A (ja) | 1992-05-29 |
| JPH0825037B2 true JPH0825037B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=17555230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2275418A Expired - Lifetime JPH0825037B2 (ja) | 1990-10-16 | 1990-10-16 | 電縫管の突き合わせ角度検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0825037B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2677770C (en) * | 2007-02-13 | 2015-04-07 | Jfe Steel Corporation | Method and equipment for manufacturing electric resistance welded steel pipe |
| JP4935703B2 (ja) * | 2007-02-27 | 2012-05-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶接部の靭性が良好な電縫鋼管の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5360543U (ja) * | 1976-10-22 | 1978-05-23 |
-
1990
- 1990-10-16 JP JP2275418A patent/JPH0825037B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04157074A (ja) | 1992-05-29 |
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