JPH08252680A - 溶込み不良をなくした造管装置 - Google Patents
溶込み不良をなくした造管装置Info
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- JPH08252680A JPH08252680A JP7083262A JP8326295A JPH08252680A JP H08252680 A JPH08252680 A JP H08252680A JP 7083262 A JP7083262 A JP 7083262A JP 8326295 A JP8326295 A JP 8326295A JP H08252680 A JPH08252680 A JP H08252680A
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- welding
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- welded
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶接位置の振れが原因で発生する溶込み不足
を解消し、健全な溶接部をもつ溶接管を製造する。 【構成】 被溶接材1の表面に垂直に配置された回転可
能な支持軸21と平行に配置されたトラッキング軸23
に、トラッキング軸23を中心として回転可能なアーム
25を取り付ける。アーム25の下側に、被溶接材1の
突合せ間隙に挿入されるガイドローラ26が設けられ、
アーム25の先端に溶接ノズル28が装着されている。
溶接ノズル28は、常にトラッキング軸23とガイドロ
ーラ26を結ぶ線上に位置する。 【効果】 溶接位置10の振れに応じてガイドローラ2
6を介してアーム25が揺動し、溶接ノズル28の中心
軸を溶接位置10に指向させる。
を解消し、健全な溶接部をもつ溶接管を製造する。 【構成】 被溶接材1の表面に垂直に配置された回転可
能な支持軸21と平行に配置されたトラッキング軸23
に、トラッキング軸23を中心として回転可能なアーム
25を取り付ける。アーム25の下側に、被溶接材1の
突合せ間隙に挿入されるガイドローラ26が設けられ、
アーム25の先端に溶接ノズル28が装着されている。
溶接ノズル28は、常にトラッキング軸23とガイドロ
ーラ26を結ぶ線上に位置する。 【効果】 溶接位置10の振れに応じてガイドローラ2
6を介してアーム25が揺動し、溶接ノズル28の中心
軸を溶接位置10に指向させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、筒状に成形した金属帯
材の板幅方向両端部を溶接して溶接管を製造する際、溶
接位置の狙いズレに起因した溶込み不良を解消した造管
装置に関する。
材の板幅方向両端部を溶接して溶接管を製造する際、溶
接位置の狙いズレに起因した溶込み不良を解消した造管
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】金属帯材から溶接管を製造する造管ライ
ンでは、金属帯材を成形ロールスタンドに通板し、幅方
向両端部が所定の狭間隙をもった筒状、すなわちオープ
ンパイプの状態に徐々に成形する。そして、板幅方向両
端部が突き合わされる位置の前後に配置した溶接ノズル
から、アーク,レーザビーム等の熱源を投射し、突合せ
部を溶接することにより溶接管を製造している。このよ
うな溶接造管法では、溶接位置又はその近傍にレーザビ
ーム等の熱源を照射させることが必要である。溶接位置
と照射位置との間にズレがあると、溶接部に溶込み不良
が発生し易く、健全な溶接部をもった溶接管が得られな
い。照射位置を溶接位置又はその近傍に維持するため
に、光学的な倣い装置や機械的な倣い装置が従来から使
用されている。たとえば、特開平3−81079号公報
に紹介されている光学的倣い装置では、扇状光の照射源
を溶接線の両側に配置し、扇状光の反射光を画像処理し
て溶接線を検出し、この検出結果に基づきレーザヘッド
を速やかに補正している。
ンでは、金属帯材を成形ロールスタンドに通板し、幅方
向両端部が所定の狭間隙をもった筒状、すなわちオープ
ンパイプの状態に徐々に成形する。そして、板幅方向両
端部が突き合わされる位置の前後に配置した溶接ノズル
から、アーク,レーザビーム等の熱源を投射し、突合せ
部を溶接することにより溶接管を製造している。このよ
うな溶接造管法では、溶接位置又はその近傍にレーザビ
ーム等の熱源を照射させることが必要である。溶接位置
と照射位置との間にズレがあると、溶接部に溶込み不良
が発生し易く、健全な溶接部をもった溶接管が得られな
い。照射位置を溶接位置又はその近傍に維持するため
に、光学的な倣い装置や機械的な倣い装置が従来から使
用されている。たとえば、特開平3−81079号公報
に紹介されている光学的倣い装置では、扇状光の照射源
を溶接線の両側に配置し、扇状光の反射光を画像処理し
て溶接線を検出し、この検出結果に基づきレーザヘッド
を速やかに補正している。
【0003】機械的な倣い装置としては、たとえば特開
平1−118392号公報に紹介されているように走査
ローラ,針,摺動羽根等を使用して溶接線を検出するも
のが知られている。この倣い装置を組み込んだ溶接装置
は、図1に示すように構成される。被溶接材である金属
帯材は、成形ロール(図示せず)で筒状のオープンパイ
プ1に成形され、溶接装置に送り込まれる。オープンパ
イプ1は、間隙2を維持しながら矢印方向に送られる。
溶接装置としては、回転軸3に溶接ヘッド4をとりつけ
たものが使用される。溶接ヘッド4は、溶接ノズル5を
下面に備え、アーム部材6を介してガイドローラ7を取
り付けている。ガイドローラ7は、オープンパイプ1の
間隙2に一部が挿入された状態で回転する。これによ
り、間隙2に溶接ヘッド4が追従し、板幅方向両端部が
突き合わされた溶接線5に溶接ノズル5を指向させる。
そして、溶接ノズル5から出射したレーザビーム9で溶
接位置10を照射し、継ぎ目11を形成する。
平1−118392号公報に紹介されているように走査
ローラ,針,摺動羽根等を使用して溶接線を検出するも
のが知られている。この倣い装置を組み込んだ溶接装置
は、図1に示すように構成される。被溶接材である金属
帯材は、成形ロール(図示せず)で筒状のオープンパイ
プ1に成形され、溶接装置に送り込まれる。オープンパ
イプ1は、間隙2を維持しながら矢印方向に送られる。
溶接装置としては、回転軸3に溶接ヘッド4をとりつけ
たものが使用される。溶接ヘッド4は、溶接ノズル5を
下面に備え、アーム部材6を介してガイドローラ7を取
り付けている。ガイドローラ7は、オープンパイプ1の
間隙2に一部が挿入された状態で回転する。これによ
り、間隙2に溶接ヘッド4が追従し、板幅方向両端部が
突き合わされた溶接線5に溶接ノズル5を指向させる。
そして、溶接ノズル5から出射したレーザビーム9で溶
接位置10を照射し、継ぎ目11を形成する。
【0004】また、図2に示すように、オープンパイプ
1の間隙2に挟み込まれるディスク状ガイドローラ7を
装着した誘導部12を備えた倣い装置も使用されてい
る。誘導部12は、旋回軸13を介して支持部14に設
けられており、支持部14の反対側で溶接ノズル15が
誘導部12に一体化されている。溶接ノズル15は、オ
ープンパイプ1の間隙2に沿って移動するガイドローラ
7に追従し、プラズマアーク16を溶接位置10に指向
させる。光学的又は機械的な倣い装置の何れであって
も、溶接しようとするオープンパイプ1の形状に応じ、
溶接ノズル5,15を正しく溶接点に指向させる必要が
ある。溶接部位置近傍は、振れがない場合には図3
(a)に示すような位置関係にあり、オープンパイプ1
の中心線17上に溶接位置10が位置する。他方、振れ
がある場合、図3(b)に示すようにオープンパイプ1
の両エッジがフィンパスロールのフィン部32に接する
2点を結ぶ直線を二等分する点と溶接位置10を結ぶ線
18と中心線17との間にズレが生じ、溶接位置10が
図3(b)では右側にぶれる。溶接位置10の左右の振
れは、オープンパイプ1の両エッジ部がフィンパスロー
ルのフィン部32に接する2点を結ぶ直線を二等分する
点を支点としながら起きる。また、前記の二等分する点
と溶接位置10を結ぶ線18は、オープンパイプ1の幅
方向両端部が交わる角度を常に二等分する。
1の間隙2に挟み込まれるディスク状ガイドローラ7を
装着した誘導部12を備えた倣い装置も使用されてい
る。誘導部12は、旋回軸13を介して支持部14に設
けられており、支持部14の反対側で溶接ノズル15が
誘導部12に一体化されている。溶接ノズル15は、オ
ープンパイプ1の間隙2に沿って移動するガイドローラ
7に追従し、プラズマアーク16を溶接位置10に指向
させる。光学的又は機械的な倣い装置の何れであって
も、溶接しようとするオープンパイプ1の形状に応じ、
溶接ノズル5,15を正しく溶接点に指向させる必要が
ある。溶接部位置近傍は、振れがない場合には図3
(a)に示すような位置関係にあり、オープンパイプ1
の中心線17上に溶接位置10が位置する。他方、振れ
がある場合、図3(b)に示すようにオープンパイプ1
の両エッジがフィンパスロールのフィン部32に接する
2点を結ぶ直線を二等分する点と溶接位置10を結ぶ線
18と中心線17との間にズレが生じ、溶接位置10が
図3(b)では右側にぶれる。溶接位置10の左右の振
れは、オープンパイプ1の両エッジ部がフィンパスロー
ルのフィン部32に接する2点を結ぶ直線を二等分する
点を支点としながら起きる。また、前記の二等分する点
と溶接位置10を結ぶ線18は、オープンパイプ1の幅
方向両端部が交わる角度を常に二等分する。
【0005】光学的な倣い方式では、オープンパイプ1
の間隙2の振れを検出する時間,溶接位置決定のための
信号処理時間,ビーム照射位置補正のための溶接ノズル
移動時間等が必要である。そのため、溶接速度が変動す
るたびに、溶接ノズルを移動させるタイミングを変更す
る必要が生じる。また、間隙の振れを検出するセンサー
は、一般に板エッジの形状を変更するたびに調整が必要
である。これに対し、機械的な倣い装置では、溶接速度
の変化に対応して溶接ノズル5,15が溶接位置10に
移動する速度も変化するため、溶接速度の変化に応じて
装置設定を変更する必要がない。しかも、光学的倣い装
置に比較して装置構成が単純であり、操作性にも優れて
いる。
の間隙2の振れを検出する時間,溶接位置決定のための
信号処理時間,ビーム照射位置補正のための溶接ノズル
移動時間等が必要である。そのため、溶接速度が変動す
るたびに、溶接ノズルを移動させるタイミングを変更す
る必要が生じる。また、間隙の振れを検出するセンサー
は、一般に板エッジの形状を変更するたびに調整が必要
である。これに対し、機械的な倣い装置では、溶接速度
の変化に対応して溶接ノズル5,15が溶接位置10に
移動する速度も変化するため、溶接速度の変化に応じて
装置設定を変更する必要がない。しかも、光学的倣い装
置に比較して装置構成が単純であり、操作性にも優れて
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図1の機械的な倣い装
置では、回転軸3,溶接ノズル4及びガイドローラ7が
常に一直線上に並ぶ。そのため、図4(a)に示すよう
に溶接位置10がオープンパイプ1の中心線17上又は
その近傍にある場合、レーザビーム9は、ガイドローラ
7と共に溶接位置10の左右の振れに追従する。この場
合には、溶接造管が可能である。しかし、溶接位置10
の左右の振れが大きく、溶接位置10がオープンパイプ
1の中心線17から大きく外れた場合、図3(b)に示
すように溶接位置10及び間隙2が移動する。そのた
め、レーザビーム9の照射位置は、図4(b)に示すよ
うに溶接位置10から大きく離れ、結果として溶接部に
溶込み不良を発生させ、欠陥のある溶接管となる。
置では、回転軸3,溶接ノズル4及びガイドローラ7が
常に一直線上に並ぶ。そのため、図4(a)に示すよう
に溶接位置10がオープンパイプ1の中心線17上又は
その近傍にある場合、レーザビーム9は、ガイドローラ
7と共に溶接位置10の左右の振れに追従する。この場
合には、溶接造管が可能である。しかし、溶接位置10
の左右の振れが大きく、溶接位置10がオープンパイプ
1の中心線17から大きく外れた場合、図3(b)に示
すように溶接位置10及び間隙2が移動する。そのた
め、レーザビーム9の照射位置は、図4(b)に示すよ
うに溶接位置10から大きく離れ、結果として溶接部に
溶込み不良を発生させ、欠陥のある溶接管となる。
【0007】また、旋回軸13を備えた図2の機械的倣
い装置では、溶接ノズル15とガイドローラ7とを結ぶ
直線は、常にオープンパイプ1の中心線17と平行であ
る。そのため、図5(a)に示すように溶接位置10が
オープンパイプ1の中心線17上又はその近傍にある場
合、プラズマアーク16は、ガイドローラ7と共に溶接
位置10の左右の振れに追従し、溶接造管を可能にす
る。しかし、溶接位置10の左右の振れが大きく、溶接
位置10がオープンパイプ1の中心線17から大きく外
れた場合、図3(b)に示すように溶接位置10及び間
隙2が移動する。その結果、図5(b)に示すようにプ
ラズマアーク16の照射位置が溶接位置10から大きく
外れ、結果として溶接部に溶込み不良を発生させ、欠陥
のある溶接管となる。本発明は、このような問題を解消
すべく案出されたものであり、溶接位置の振れに応じて
揺動するアームに溶接ノズルを装着することにより、従
来の機械的の溶接位置を倣う方式に比較して溶接位置の
振れが原因で発生する溶込み不足を解消し、健全な溶接
部をもつ溶接管を製造することを目的とする。
い装置では、溶接ノズル15とガイドローラ7とを結ぶ
直線は、常にオープンパイプ1の中心線17と平行であ
る。そのため、図5(a)に示すように溶接位置10が
オープンパイプ1の中心線17上又はその近傍にある場
合、プラズマアーク16は、ガイドローラ7と共に溶接
位置10の左右の振れに追従し、溶接造管を可能にす
る。しかし、溶接位置10の左右の振れが大きく、溶接
位置10がオープンパイプ1の中心線17から大きく外
れた場合、図3(b)に示すように溶接位置10及び間
隙2が移動する。その結果、図5(b)に示すようにプ
ラズマアーク16の照射位置が溶接位置10から大きく
外れ、結果として溶接部に溶込み不良を発生させ、欠陥
のある溶接管となる。本発明は、このような問題を解消
すべく案出されたものであり、溶接位置の振れに応じて
揺動するアームに溶接ノズルを装着することにより、従
来の機械的の溶接位置を倣う方式に比較して溶接位置の
振れが原因で発生する溶込み不足を解消し、健全な溶接
部をもつ溶接管を製造することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の造管装置は、そ
の目的を達成するため、被溶接材の表面に対し垂直に配
置した回転可能な溶接ノズルを備えた溶接ヘッドの支持
軸と、前記被溶接材の両エッジがフィンパスロールのフ
ィン部に接する2点を結ぶ直線を二等分する点の直上に
前記支持軸と平行に配置したトラッキング軸と、該トラ
ッキング軸を中心として揺動可能に前記トラッキング軸
に取り付けられたアームと、該アームの下側に設けら
れ、前記被溶接材の突合せ間隙に挿入されたガイドロー
ラと、前記アームの先端に前記溶接ノズルを装備し、前
記溶接ノズル先端、前記トラッキング軸及び前記ガイド
ローラが常に一直線上にあることを特徴とする。本発明
に従った倣い機構を備えた造管装置は、たとえば図6に
示すように、オープンパイプ1の表面に直交する軸を中
心に回転可能な支持軸21で溶接ヘッド22を支持して
いる。また、オープンパイプ1の両エッジがフィンパス
ロールのフィン部32に接する2点を結ぶ直線を二等分
する点の直上に前記支持軸と平行に配置したトラッキン
グ軸23を設置している。アーム25は、トラッキング
軸23を中心として回転可能になっている。また、アー
ム25の先端に溶接ノズル28を装着している。
の目的を達成するため、被溶接材の表面に対し垂直に配
置した回転可能な溶接ノズルを備えた溶接ヘッドの支持
軸と、前記被溶接材の両エッジがフィンパスロールのフ
ィン部に接する2点を結ぶ直線を二等分する点の直上に
前記支持軸と平行に配置したトラッキング軸と、該トラ
ッキング軸を中心として揺動可能に前記トラッキング軸
に取り付けられたアームと、該アームの下側に設けら
れ、前記被溶接材の突合せ間隙に挿入されたガイドロー
ラと、前記アームの先端に前記溶接ノズルを装備し、前
記溶接ノズル先端、前記トラッキング軸及び前記ガイド
ローラが常に一直線上にあることを特徴とする。本発明
に従った倣い機構を備えた造管装置は、たとえば図6に
示すように、オープンパイプ1の表面に直交する軸を中
心に回転可能な支持軸21で溶接ヘッド22を支持して
いる。また、オープンパイプ1の両エッジがフィンパス
ロールのフィン部32に接する2点を結ぶ直線を二等分
する点の直上に前記支持軸と平行に配置したトラッキン
グ軸23を設置している。アーム25は、トラッキング
軸23を中心として回転可能になっている。また、アー
ム25の先端に溶接ノズル28を装着している。
【0009】アーム25の下側にディスク状のガイドロ
ーラ26が設けられており、ガイドローラ26がオープ
ンパイプ1の間隙2に嵌め込まれる。アーム25の先端
には挿通孔27が形成されており、溶接ヘッド22の溶
接ノズル28が挿通孔27に差し込まれる。挿通孔27
は、アーム25が揺動したときに溶接ノズル28の移動
を円滑にするため、図7に示すように長円状又は楕円状
に形成されている。或いは、挿通孔27に替え、溶接ノ
ズル28の先端部を収容するU字状のへこみをアーム2
5の先端に形成しても良い。レーザビーム29は、溶接
ノズル28の中心軸から溶接位置10に照射される。ま
た、レーザビーム29の照射によって溶接位置10の近
傍に発生したプラズマを吹き飛ばすため、溶接ノズル2
8の先端近傍にサイドノズル31が設けられている。
ーラ26が設けられており、ガイドローラ26がオープ
ンパイプ1の間隙2に嵌め込まれる。アーム25の先端
には挿通孔27が形成されており、溶接ヘッド22の溶
接ノズル28が挿通孔27に差し込まれる。挿通孔27
は、アーム25が揺動したときに溶接ノズル28の移動
を円滑にするため、図7に示すように長円状又は楕円状
に形成されている。或いは、挿通孔27に替え、溶接ノ
ズル28の先端部を収容するU字状のへこみをアーム2
5の先端に形成しても良い。レーザビーム29は、溶接
ノズル28の中心軸から溶接位置10に照射される。ま
た、レーザビーム29の照射によって溶接位置10の近
傍に発生したプラズマを吹き飛ばすため、溶接ノズル2
8の先端近傍にサイドノズル31が設けられている。
【0010】
【作用】この構成によるとき、トラッキング軸23,ガ
イドローラ26及びレーザビーム29の照射位置が常に
一直線上に並ぶ。溶接位置10が図3(b)に示すよう
に左右に触れた場合でも、フィンパスロール24のフィ
ン部32に接する2点を結ぶ直線を二等分する点と溶接
位置10を結ぶ直線は、オープンパイプ1の幅方向両端
部が交わる角度をほの二等分する。そして、オープンパ
イプ1の間隙2に嵌め込んだガイドローラ26,トラッ
キング軸23及び溶接ノズル28の先端より出るレーザ
ビーム29の照射位置を結ぶ直線の直下に前記の二等分
線があるため、常に溶接一10とレーザビーム29の照
射位置が一致する。すなわち、溶接位置10に振れがな
い場合、図7に示すようにトラッキング軸23,ガイド
ローラ26及びレーザビーム29の照射位置が常に一直
線上に並び、溶接ノズル28の中心軸が溶接位置10に
正しく指向する。溶接位置10に振れがある場合、振れ
の程度に応じてガイドローラ26が左右に移動するた
め、アーム25は、トラッキング軸23を中心として揺
動する。その結果、アーム25の先端にある溶接ノズル
28の中心軸は、図8に示すように溶接位置10を正し
く指向する。このようにして溶接ノズル28の位置が自
動的に調整されるため、溶接ノズル28の中心軸から出
るレーザビーム29等の熱源が溶接位置10に高精度で
照射され、溶接位置10の振れに起因した溶込み不良が
解消される。
イドローラ26及びレーザビーム29の照射位置が常に
一直線上に並ぶ。溶接位置10が図3(b)に示すよう
に左右に触れた場合でも、フィンパスロール24のフィ
ン部32に接する2点を結ぶ直線を二等分する点と溶接
位置10を結ぶ直線は、オープンパイプ1の幅方向両端
部が交わる角度をほの二等分する。そして、オープンパ
イプ1の間隙2に嵌め込んだガイドローラ26,トラッ
キング軸23及び溶接ノズル28の先端より出るレーザ
ビーム29の照射位置を結ぶ直線の直下に前記の二等分
線があるため、常に溶接一10とレーザビーム29の照
射位置が一致する。すなわち、溶接位置10に振れがな
い場合、図7に示すようにトラッキング軸23,ガイド
ローラ26及びレーザビーム29の照射位置が常に一直
線上に並び、溶接ノズル28の中心軸が溶接位置10に
正しく指向する。溶接位置10に振れがある場合、振れ
の程度に応じてガイドローラ26が左右に移動するた
め、アーム25は、トラッキング軸23を中心として揺
動する。その結果、アーム25の先端にある溶接ノズル
28の中心軸は、図8に示すように溶接位置10を正し
く指向する。このようにして溶接ノズル28の位置が自
動的に調整されるため、溶接ノズル28の中心軸から出
るレーザビーム29等の熱源が溶接位置10に高精度で
照射され、溶接位置10の振れに起因した溶込み不良が
解消される。
【0011】
【実施例】図6に示した設備構成において、アーム25
の先端に形成した直線部長さ10mm及び円弧部半径2
0mmの挿通孔27に、外径40mmの溶接ノズル28
を差し込んだ溶接ヘッド22を使用した。径25mmの
ガイドローラ26を、トラッキング軸23から90mm
離れた位置に設けた。パイプ表面から溶接ノズル28の
先端までの距離を15mmに設定し、トラッキング軸2
3の中心軸から溶接ノズル28の中心軸までの距離を1
80mmに設定した。また、フィンパスロール24のフ
ィン部32の底幅を10mmとした。この設計では、フ
ィンパスロール24の中心軸から出側20mmの位置が
溶接位置10の振れの支点になるため、この位置にトラ
ッキング軸23を配置した。この造管装置を用いて、焦
点位置をパイプ表面に設定したレーザビーム29をレー
ザ出力5kWで照射し、造管速度12m/分で板厚0.
5mmのSUS430ステンレス鋼板から外径50.8
mmのレーザ溶接管を製造した。溶接位置10は、二個
のスクイズロール中心軸を結ぶ線とシーム部が交わる点
の前後2mm以内のシーム部にとった。また、センター
ガス及びサイドガスとして、共に流量20リットル/分
でArを供給した。
の先端に形成した直線部長さ10mm及び円弧部半径2
0mmの挿通孔27に、外径40mmの溶接ノズル28
を差し込んだ溶接ヘッド22を使用した。径25mmの
ガイドローラ26を、トラッキング軸23から90mm
離れた位置に設けた。パイプ表面から溶接ノズル28の
先端までの距離を15mmに設定し、トラッキング軸2
3の中心軸から溶接ノズル28の中心軸までの距離を1
80mmに設定した。また、フィンパスロール24のフ
ィン部32の底幅を10mmとした。この設計では、フ
ィンパスロール24の中心軸から出側20mmの位置が
溶接位置10の振れの支点になるため、この位置にトラ
ッキング軸23を配置した。この造管装置を用いて、焦
点位置をパイプ表面に設定したレーザビーム29をレー
ザ出力5kWで照射し、造管速度12m/分で板厚0.
5mmのSUS430ステンレス鋼板から外径50.8
mmのレーザ溶接管を製造した。溶接位置10は、二個
のスクイズロール中心軸を結ぶ線とシーム部が交わる点
の前後2mm以内のシーム部にとった。また、センター
ガス及びサイドガスとして、共に流量20リットル/分
でArを供給した。
【0012】溶接中、溶接位置10の振れに対する各装
置の追従状況を調査するため、通板されている金属帯材
を左右に振らし、溶接位置10に振れを付与した。そし
て、溶接位置10の振れ幅を、オープンパイプ1の中心
線17から溶接位置10までの距離として測定した。ま
た、得られた溶接管の溶接部をX線透過試験によって評
価した。なお、比較のため、図1に示した従来の造管装
置を使用して同様な溶接条件下で溶接管を製造した。調
査結果を示す表1にみられるように、従来の造管装置で
は、振れ幅が0.3mmまでは溶込み不良がなく、適正
な溶接造管が可能であった。しかし、振れ幅が0.3m
mを超えると、溶接部に溶込み不良が発生した。溶込み
不良の発生原因は、レーザビーム9の照射位置が溶接位
置10から大きく離れ、オープンパイプ1のエッジ部全
面を溶融できなかったことにある。これに対し、本発明
に従った造管装置では、振れ幅が3mmに達しても溶接
部に溶込み不良がなく、適正な溶接造管が可能であっ
た。すなわち、溶接位置10の振れに対しレーザビーム
29が正確に追従し、溶接位置10の大きな触れに対応
できたことが判る。
置の追従状況を調査するため、通板されている金属帯材
を左右に振らし、溶接位置10に振れを付与した。そし
て、溶接位置10の振れ幅を、オープンパイプ1の中心
線17から溶接位置10までの距離として測定した。ま
た、得られた溶接管の溶接部をX線透過試験によって評
価した。なお、比較のため、図1に示した従来の造管装
置を使用して同様な溶接条件下で溶接管を製造した。調
査結果を示す表1にみられるように、従来の造管装置で
は、振れ幅が0.3mmまでは溶込み不良がなく、適正
な溶接造管が可能であった。しかし、振れ幅が0.3m
mを超えると、溶接部に溶込み不良が発生した。溶込み
不良の発生原因は、レーザビーム9の照射位置が溶接位
置10から大きく離れ、オープンパイプ1のエッジ部全
面を溶融できなかったことにある。これに対し、本発明
に従った造管装置では、振れ幅が3mmに達しても溶接
部に溶込み不良がなく、適正な溶接造管が可能であっ
た。すなわち、溶接位置10の振れに対しレーザビーム
29が正確に追従し、溶接位置10の大きな触れに対応
できたことが判る。
【0013】
【表1】
【0014】実施例2:図6に示した設備構成におい
て、溶接ノズル28からプラズマアークがでるようにし
た。そして、フィンパスロール24の中心軸から出側1
5mmの位置にトラッキング軸23を配置し、オープン
パイプ1の表面から1mmの高さに溶接ノズル28の先
端を維持した。その他の条件は、実施例1と同様に設定
した。この造管装置を用いて、溶接電流20A及び造管
速度1m/分の条件下でマイクロプラズマ溶接により、
板厚0.6mmのSUS304ステンレス鋼板から外径
38.1mmの溶接管を製造した。溶接位置10は、二
個のスクイズロール中心軸を結ぶ線とシーム部が交わる
点の前後2mm以内のシーム部にとった。また、溶接部
に流量10リットル/分でArを供給した。溶接中、溶
接位置10の振れに対する各装置の追従状況を調査する
ため、通板されている金属帯材を左右に振らし、溶接位
置10に振れを付与した。そして、溶接位置10の振れ
幅を、オープンパイプ1の中心線17から溶接位置10
までの距離として測定した。また、得られた溶接管の溶
接部をX線透過試験によって評価した。なお、比較のた
め、図2に示した従来の造管装置を使用して同様な溶接
条件下で溶接管を製造した。
て、溶接ノズル28からプラズマアークがでるようにし
た。そして、フィンパスロール24の中心軸から出側1
5mmの位置にトラッキング軸23を配置し、オープン
パイプ1の表面から1mmの高さに溶接ノズル28の先
端を維持した。その他の条件は、実施例1と同様に設定
した。この造管装置を用いて、溶接電流20A及び造管
速度1m/分の条件下でマイクロプラズマ溶接により、
板厚0.6mmのSUS304ステンレス鋼板から外径
38.1mmの溶接管を製造した。溶接位置10は、二
個のスクイズロール中心軸を結ぶ線とシーム部が交わる
点の前後2mm以内のシーム部にとった。また、溶接部
に流量10リットル/分でArを供給した。溶接中、溶
接位置10の振れに対する各装置の追従状況を調査する
ため、通板されている金属帯材を左右に振らし、溶接位
置10に振れを付与した。そして、溶接位置10の振れ
幅を、オープンパイプ1の中心線17から溶接位置10
までの距離として測定した。また、得られた溶接管の溶
接部をX線透過試験によって評価した。なお、比較のた
め、図2に示した従来の造管装置を使用して同様な溶接
条件下で溶接管を製造した。
【0015】調査結果を示す表2にみられるように、従
来の造管装置では、振れ幅が1mmまでは溶込み不良が
なく、適正な溶接造管が可能であった。しかし、振れ幅
が1mmを超えると、溶接部に溶込み不良が発生した。
溶込み不良の発生原因は、プラズマアーク16の照射位
置が溶接位置10から大きく離れ、オープンパイプ1の
エッジ部全面を溶融できなかったことにある。これに対
し、本発明に従った造管装置では、振れ幅が3mmに達
しても溶接部に溶込み不良がなく、適正な溶接造管が可
能であった。すなわち、溶接位置10の振れに対しレー
ザビーム29が正確に追従し、溶接位置10の大きな触
れに対応できたことが判る。
来の造管装置では、振れ幅が1mmまでは溶込み不良が
なく、適正な溶接造管が可能であった。しかし、振れ幅
が1mmを超えると、溶接部に溶込み不良が発生した。
溶込み不良の発生原因は、プラズマアーク16の照射位
置が溶接位置10から大きく離れ、オープンパイプ1の
エッジ部全面を溶融できなかったことにある。これに対
し、本発明に従った造管装置では、振れ幅が3mmに達
しても溶接部に溶込み不良がなく、適正な溶接造管が可
能であった。すなわち、溶接位置10の振れに対しレー
ザビーム29が正確に追従し、溶接位置10の大きな触
れに対応できたことが判る。
【0016】
【表2】
【0017】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の造管装
置においては、トラッキング軸に揺動可能に設けられた
アームに溶接ノズルを装着し、ガイドロールによって案
内されるアームのトラッキング軸を支点とする揺動によ
って溶接ノズルの中心軸を溶接位置に精度良く指向させ
ている。そのため、従来の機械的倣い装置に比較してレ
ーザビーム,プラズマアーク等の熱源が照射される位置
と溶接位置とのズレに起因する溶込み不良が解消され、
健全な溶接部をもつ溶接管が製造される。また、従来の
光学的倣い装置に比較して設備構成が単純であり、操作
性に優れ、装置自体も安価になる。このようにして、本
発明の造管装置によるとき、多鋼種,多サイズの溶接管
を製造することが可能になる。
置においては、トラッキング軸に揺動可能に設けられた
アームに溶接ノズルを装着し、ガイドロールによって案
内されるアームのトラッキング軸を支点とする揺動によ
って溶接ノズルの中心軸を溶接位置に精度良く指向させ
ている。そのため、従来の機械的倣い装置に比較してレ
ーザビーム,プラズマアーク等の熱源が照射される位置
と溶接位置とのズレに起因する溶込み不良が解消され、
健全な溶接部をもつ溶接管が製造される。また、従来の
光学的倣い装置に比較して設備構成が単純であり、操作
性に優れ、装置自体も安価になる。このようにして、本
発明の造管装置によるとき、多鋼種,多サイズの溶接管
を製造することが可能になる。
【図1】 従来の機械的倣い機構を備えたレーザ造管装
置
置
【図2】 従来の機械的倣い機構を備えたプラズマ造管
装置
装置
【図3】 溶接位置に振れがない場合(a)及び振れが
ある場合(b)におけるオープンパイプの中心線と溶接
位置との位置関係
ある場合(b)におけるオープンパイプの中心線と溶接
位置との位置関係
【図4】 従来の機械的倣い機構を備えたレーザ造管装
置において溶接位置が振れていない場合(a)及び振れ
ている場合(b)の溶接位置に対するレーザビーム照射
位置の一致性又はズレを説明する図
置において溶接位置が振れていない場合(a)及び振れ
ている場合(b)の溶接位置に対するレーザビーム照射
位置の一致性又はズレを説明する図
【図5】 従来の機械的倣い機構を備えたプラズマ造管
装置において溶接位置が振れていない場合(a)及び振
れている場合(b)の溶接位置に対するレーザビーム照
射位置の一致性又はズレを説明する図
装置において溶接位置が振れていない場合(a)及び振
れている場合(b)の溶接位置に対するレーザビーム照
射位置の一致性又はズレを説明する図
【図6】 本発明に従った倣い機構を備えた造管装置
【図7】 本発明に従った倣い機構において溶接位置が
振れていない場合の溶接位置に対するレーザビーム照射
位置の一致性を説明する図
振れていない場合の溶接位置に対するレーザビーム照射
位置の一致性を説明する図
【図8】 本発明に従った倣い機構において溶接位置が
振れている場合の溶接位置に対するレーザビーム照射位
置の一致性を説明する図
振れている場合の溶接位置に対するレーザビーム照射位
置の一致性を説明する図
1:オープンパイプ(被溶接材) 2:板幅方向両端
部間の隙間 17:オープンパイプの中心線 21:支持軸 22:溶接ヘッド 23:トラッキ
ング軸 24:フィンパスロール 25:アーム
26:ガイドローラ 27:挿通孔 28:溶接
ノズル 29:レーザビーム 31:サイドノズル
32:フィン部 33:継ぎ目
部間の隙間 17:オープンパイプの中心線 21:支持軸 22:溶接ヘッド 23:トラッキ
ング軸 24:フィンパスロール 25:アーム
26:ガイドローラ 27:挿通孔 28:溶接
ノズル 29:レーザビーム 31:サイドノズル
32:フィン部 33:継ぎ目
Claims (1)
- 【請求項1】 被溶接材の表面に対し垂直に配置した回
転可能な溶接ノズルを備えた溶接ヘッドの支持軸と、前
記被溶接材の両エッジがフィンパスロールのフィン部に
接する2点を結ぶ直線を二等分する点の直上に前記支持
軸と平行に配置したトラッキング軸と、該トラッキング
軸を中心として揺動可能に前記トラッキング軸に取り付
けられたアームと、該アームの下側に設けられ、前記被
溶接材の突合せ間隙に挿入されたガイドローラと、前記
アームの先端に前記溶接ノズルを装備し、前記溶接ノズ
ル先端、前記トラッキング軸及び前記ガイドローラが常
に一直線上にある造管装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7083262A JPH08252680A (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 溶込み不良をなくした造管装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7083262A JPH08252680A (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 溶込み不良をなくした造管装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08252680A true JPH08252680A (ja) | 1996-10-01 |
Family
ID=13797444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7083262A Withdrawn JPH08252680A (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 溶込み不良をなくした造管装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08252680A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101966636A (zh) * | 2010-09-29 | 2011-02-09 | 无锡华联科技集团有限公司 | 五轴钢管相贯线切割机左右摆动机构 |
CN110064851A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-07-30 | 佛山市宏石激光技术有限公司 | 一种在激光切管机中使用切割头摆动实现高速切割的方法 |
CN117415566A (zh) * | 2023-10-27 | 2024-01-19 | 浙江畅轮实业有限公司 | 轮辋生产线及生产工艺 |
-
1995
- 1995-03-15 JP JP7083262A patent/JPH08252680A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101966636A (zh) * | 2010-09-29 | 2011-02-09 | 无锡华联科技集团有限公司 | 五轴钢管相贯线切割机左右摆动机构 |
CN110064851A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-07-30 | 佛山市宏石激光技术有限公司 | 一种在激光切管机中使用切割头摆动实现高速切割的方法 |
CN117415566A (zh) * | 2023-10-27 | 2024-01-19 | 浙江畅轮实业有限公司 | 轮辋生产线及生产工艺 |
CN117415566B (zh) * | 2023-10-27 | 2024-06-11 | 浙江畅轮实业有限公司 | 轮辋生产线及生产工艺 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020604 |