JPH0929433A - 溶接方法 - Google Patents
溶接方法Info
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- JPH0929433A JPH0929433A JP18596095A JP18596095A JPH0929433A JP H0929433 A JPH0929433 A JP H0929433A JP 18596095 A JP18596095 A JP 18596095A JP 18596095 A JP18596095 A JP 18596095A JP H0929433 A JPH0929433 A JP H0929433A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガウジング作業を省略し、なおかつ開先形状
を検出し、溶接条件を制御することで自動溶接での配
管，芯出しに対する許容範囲の緩和を図る。 【解決手段】 ＣＣＤカメラ４にて開先部を撮像し、こ
れを処理して、開先部を横断する同一直線上における８
箇所の点の２次元座標軸上における各座標値を求め、こ
れからルートギャップ、偏肉を数値として得、これらに
基づいて溶接条件を変更する。
を検出し、溶接条件を制御することで自動溶接での配
管，芯出しに対する許容範囲の緩和を図る。 【解決手段】 ＣＣＤカメラ４にて開先部を撮像し、こ
れを処理して、開先部を横断する同一直線上における８
箇所の点の２次元座標軸上における各座標値を求め、こ
れからルートギャップ、偏肉を数値として得、これらに
基づいて溶接条件を変更する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、管同士を溶接して
接続する際に、開先に対する管の外面からの溶接を効率
的に実施可能とする溶接方法に関する。
接続する際に、開先に対する管の外面からの溶接を効率
的に実施可能とする溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常中小径管の同士の溶接の場合、片面
からのみの完全溶け込み溶接、所謂裏波溶接が広く採用
されている。特に、全姿勢溶接の場合には管の内面側で
あって、溶接点と対応する位置に図１０に示す如き銅裏
当て金Ｍを配しつつ、管Ｐ1 ，Ｐ2 の外面側からＭＡＧ
溶接を自動溶接により実施している。一方、大径管同士
の溶接の場合は配管芯出し作業が困難なことから、通常
はＸ開先を採用し、内，外面共に手動による被覆アーク
溶接が行われている。
からのみの完全溶け込み溶接、所謂裏波溶接が広く採用
されている。特に、全姿勢溶接の場合には管の内面側で
あって、溶接点と対応する位置に図１０に示す如き銅裏
当て金Ｍを配しつつ、管Ｐ1 ，Ｐ2 の外面側からＭＡＧ
溶接を自動溶接により実施している。一方、大径管同士
の溶接の場合は配管芯出し作業が困難なことから、通常
はＸ開先を採用し、内，外面共に手動による被覆アーク
溶接が行われている。
【０００３】図１１は、大径管の溶接作業の作業手順を
示しており、突きあわせた管端部にＸ形開先を形成し、
先ず、図１１（ａ）に示す如く内面溶接を行った後、図
１１（ｂ）に示す如く外面溶接に先立って外面側に対す
るガウジングを行い、外面形状を整えた後、図１１
（ｃ）に示す如く外面溶接を行う。
示しており、突きあわせた管端部にＸ形開先を形成し、
先ず、図１１（ａ）に示す如く内面溶接を行った後、図
１１（ｂ）に示す如く外面溶接に先立って外面側に対す
るガウジングを行い、外面形状を整えた後、図１１
（ｃ）に示す如く外面溶接を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来方法にあっては、中小径管，大径管のいずれの場合
も内面溶接の終了後、外面側からの溶接に先立って、溶
接欠陥が発生し易い開先面と内面溶接の過程で形成され
た溶接ビードとの接合縁部を滑らかにすべく表面を整形
する、所謂ガウジング作業が行われるが、作業に時間を
要し、作業中は溶接作業が中断される結果、作業能率の
向上を図る上で大きな障害となっていた。また、中小径
管の溶接では自動溶接が採用されているが自動溶接にお
ける配管精度，開先精度に対する要求が厳しく、大径管
の場合には自動溶接を採用しようとしても配管，芯出し
作業に溶接作業自体と変わらぬ手間と時間を要し、手溶
接に依らざるを得ず作業能率が低いという問題があっ
た。
従来方法にあっては、中小径管，大径管のいずれの場合
も内面溶接の終了後、外面側からの溶接に先立って、溶
接欠陥が発生し易い開先面と内面溶接の過程で形成され
た溶接ビードとの接合縁部を滑らかにすべく表面を整形
する、所謂ガウジング作業が行われるが、作業に時間を
要し、作業中は溶接作業が中断される結果、作業能率の
向上を図る上で大きな障害となっていた。また、中小径
管の溶接では自動溶接が採用されているが自動溶接にお
ける配管精度，開先精度に対する要求が厳しく、大径管
の場合には自動溶接を採用しようとしても配管，芯出し
作業に溶接作業自体と変わらぬ手間と時間を要し、手溶
接に依らざるを得ず作業能率が低いという問題があっ
た。
【０００５】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、その目的とするところは、ガウジング作業を廃
し、しかも配管精度，芯出し精度に対する許容範囲を拡
大し、大径管に対しても自動溶接の適用を可能とし、作
業の効率化を図った溶接方法を提供するにある。
あって、その目的とするところは、ガウジング作業を廃
し、しかも配管精度，芯出し精度に対する許容範囲を拡
大し、大径管に対しても自動溶接の適用を可能とし、作
業の効率化を図った溶接方法を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る溶接方
法は、対向させた管の端部間にＸ形の開先を形成し、内
面溶接を施しつつ、又は内面溶接の終了後、外面溶接を
行う溶接方法において、外面溶接に先行して前記開先部
の外面形状を検出し、検出した外面形状に基づいて溶接
条件を最適化制御することを特徴とする。
法は、対向させた管の端部間にＸ形の開先を形成し、内
面溶接を施しつつ、又は内面溶接の終了後、外面溶接を
行う溶接方法において、外面溶接に先行して前記開先部
の外面形状を検出し、検出した外面形状に基づいて溶接
条件を最適化制御することを特徴とする。
【０００７】第２の発明に係る溶接方法は、許容範囲を
越える外面形状の形状異常が検出されると動作させられ
る警報器、又は形状異常を検出した位置を表示する表示
部を備え、前記開先部の外面形状の検出過程で許容範囲
を越える形状異常が検出されると前記警報器を動作さ
せ、また形状異常を検出した位置を表示部に表示させる
ことを特徴とする。
越える外面形状の形状異常が検出されると動作させられ
る警報器、又は形状異常を検出した位置を表示する表示
部を備え、前記開先部の外面形状の検出過程で許容範囲
を越える形状異常が検出されると前記警報器を動作さ
せ、また形状異常を検出した位置を表示部に表示させる
ことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図面に基づき具体的に説明する。図１は本発明に係る溶
接方法の実施の形態を示す模式的側面図であり、図中Ｐ
1 ，Ｐ2 （図１にはＰ1 のみ表れている）は被溶接部材
たる鋼管を示している。両鋼管Ｐ1 ，Ｐ2 はその端部に
Ｘ形開先を形成して突き合わされており、開先部近傍の
鋼管Ｐ1 （又は鋼管Ｐ2 ）の全周にわたってガイドフレ
ーム１が設置され、このガイドフレーム１に移動台車２
が搭載されている。
図面に基づき具体的に説明する。図１は本発明に係る溶
接方法の実施の形態を示す模式的側面図であり、図中Ｐ
1 ，Ｐ2 （図１にはＰ1 のみ表れている）は被溶接部材
たる鋼管を示している。両鋼管Ｐ1 ，Ｐ2 はその端部に
Ｘ形開先を形成して突き合わされており、開先部近傍の
鋼管Ｐ1 （又は鋼管Ｐ2 ）の全周にわたってガイドフレ
ーム１が設置され、このガイドフレーム１に移動台車２
が搭載されている。
【０００９】移動台車２には鋼管Ｐ1 ，Ｐ2 の開先部に
臨ませて溶接トーチ３、及び溶接トーチ３の移動方向の
直前を視野とするＣＣＤカメラ４を設置してある。５は
コンピュータであって、前記ＣＣＤカメラ４からの画像
データを処理し、開先部の形状を検出し、これに基づい
て溶接トーチ３等に対する溶接条件を決定し、この溶接
条件のもとで溶接を実行させ、また溶接条件の変更では
対応出来ない許容範囲を越える開先部の形状異常が検出
された場合には警報を発せしめ、またその形状異常位置
を表示部１２へ表示するようになっている。
臨ませて溶接トーチ３、及び溶接トーチ３の移動方向の
直前を視野とするＣＣＤカメラ４を設置してある。５は
コンピュータであって、前記ＣＣＤカメラ４からの画像
データを処理し、開先部の形状を検出し、これに基づい
て溶接トーチ３等に対する溶接条件を決定し、この溶接
条件のもとで溶接を実行させ、また溶接条件の変更では
対応出来ない許容範囲を越える開先部の形状異常が検出
された場合には警報を発せしめ、またその形状異常位置
を表示部１２へ表示するようになっている。
【００１０】図２は、コンピュータ５及び溶接機の構成
及び制御系統を示すブロック図であり、図中１１はＣＰ
Ｕ、１２は表示部を示している。ＣＰＵ１１は、バス１
３を介してＲＯＭ１４，バッファ１５と接続され、また
バッファ１５はＲＡＭ１６，拡張バス１７を介してワイ
ヤコントロール部２１、上下・走行コントロール部２
２、リモートコントロール部２３、溶接条件を格納して
あるメモリカード用インターフェイス部２４、入，出力
インターフェイス部２５等に接続されている。
及び制御系統を示すブロック図であり、図中１１はＣＰ
Ｕ、１２は表示部を示している。ＣＰＵ１１は、バス１
３を介してＲＯＭ１４，バッファ１５と接続され、また
バッファ１５はＲＡＭ１６，拡張バス１７を介してワイ
ヤコントロール部２１、上下・走行コントロール部２
２、リモートコントロール部２３、溶接条件を格納して
あるメモリカード用インターフェイス部２４、入，出力
インターフェイス部２５等に接続されている。
【００１１】そして、前記ワイヤコントロール部２１は
溶接制御部における内，外モータドライバ，ワイヤモー
タドライバを介して溶接ヘッドの内外位置制御用のモー
タ、ワイヤ供給用モータに夫々制御信号を出力すると共
に、溶接ヘッドに設けてある位置センサからの電圧信
号、倣いセンサからの信号を夫々取り込むようになって
いる。
溶接制御部における内，外モータドライバ，ワイヤモー
タドライバを介して溶接ヘッドの内外位置制御用のモー
タ、ワイヤ供給用モータに夫々制御信号を出力すると共
に、溶接ヘッドに設けてある位置センサからの電圧信
号、倣いセンサからの信号を夫々取り込むようになって
いる。
【００１２】また上下・走行コントロール部２２は、溶
接制御部における上下モータドライバ，走行モータドラ
イバを介して夫々溶接ヘッドの上，下駆動用モータ、走
行モータに制御信号を出力すると共に，位置センサ及び
回転計からの信号を取り込むようになっている。リモー
トコントロール部２３は、溶接制御部にビデオ信号，リ
モートコントロール信号を出力し、また入，出力インタ
ーフェイス部２５は、溶接制御部におけるアーク電源に
制御信号を出力するようになっている。
接制御部における上下モータドライバ，走行モータドラ
イバを介して夫々溶接ヘッドの上，下駆動用モータ、走
行モータに制御信号を出力すると共に，位置センサ及び
回転計からの信号を取り込むようになっている。リモー
トコントロール部２３は、溶接制御部にビデオ信号，リ
モートコントロール信号を出力し、また入，出力インタ
ーフェイス部２５は、溶接制御部におけるアーク電源に
制御信号を出力するようになっている。
【００１３】ＣＣＤカメラ４は、開先部及びその近傍の
鋼管Ｐ1 ，Ｐ2 の外周面を視野内に納め得るよう設置さ
れており、これによって撮像された画像はコンピュータ
５に与えられ画像処理される。コンピュータ５は図３
（ａ）に示す開先部を横断する同一直線上の８箇所の点
（Ｔ1 〜Ｔ8 ）について、開先部を横断する方向にｘ
軸、高さ方向にｙ軸をとって図３（ｂ）に示す如くｘ−
ｙの２次元座標上における各点Ｔ1 〜Ｔ8 の座標を算出
する。なお、８箇所の点Ｔ1 〜Ｔ8 は次の如くに定め
る。Ｔ1 ，Ｔ8 は、鋼管Ｐ1 ，Ｐ2 の外周面上の点であ
る。Ｔ2 ，Ｔ7 は、鋼管Ｐ1 ，Ｐ2 の外周面と開先部と
の境界点である。Ｔ3 ，Ｔ5 は、開先面と内面溶接によ
り形成された溶接ビードＢinとの接合点である。Ｔ
4 は、開先の中心線上における溶接ビードＢin表面の点
である。Ｔ6 は、溶接ビードＢinの最高点である。
鋼管Ｐ1 ，Ｐ2 の外周面を視野内に納め得るよう設置さ
れており、これによって撮像された画像はコンピュータ
５に与えられ画像処理される。コンピュータ５は図３
（ａ）に示す開先部を横断する同一直線上の８箇所の点
（Ｔ1 〜Ｔ8 ）について、開先部を横断する方向にｘ
軸、高さ方向にｙ軸をとって図３（ｂ）に示す如くｘ−
ｙの２次元座標上における各点Ｔ1 〜Ｔ8 の座標を算出
する。なお、８箇所の点Ｔ1 〜Ｔ8 は次の如くに定め
る。Ｔ1 ，Ｔ8 は、鋼管Ｐ1 ，Ｐ2 の外周面上の点であ
る。Ｔ2 ，Ｔ7 は、鋼管Ｐ1 ，Ｐ2 の外周面と開先部と
の境界点である。Ｔ3 ，Ｔ5 は、開先面と内面溶接によ
り形成された溶接ビードＢinとの接合点である。Ｔ
4 は、開先の中心線上における溶接ビードＢin表面の点
である。Ｔ6 は、溶接ビードＢinの最高点である。
【００１４】これら各点Ｔ1 〜Ｔ8 の座標値から下記の
式夫々の値を求め、これに基づいて溶接条件を決定し、
これに基づき溶接を行う。 Ｔ5 ｘ−Ｔ3 ｙ（但し、Ｔ5 ｘ：点Ｔ5 のｘ座標，
Ｔ3 ｙ：Ｔ3 のｙ座標） Ｔ6 ｘ−Ｔ4 ｘ（但し、Ｔ6 ｘ：点Ｔ6 のｘ座標，
Ｔ4 ｘ：Ｔ4 のｙ座標） （Ｔ3 ｙ＋Ｔ5 ｙ）−（Ｔ4 ｙ＋Ｔ6 ｙ） （但し、Ｔ5 ｙ：点Ｔ5 のｙ座標，Ｔ4 ｙ：Ｔ4 のｙ座
標、Ｔ6 ｙ：Ｔ6 のｙ座標）
式夫々の値を求め、これに基づいて溶接条件を決定し、
これに基づき溶接を行う。 Ｔ5 ｘ−Ｔ3 ｙ（但し、Ｔ5 ｘ：点Ｔ5 のｘ座標，
Ｔ3 ｙ：Ｔ3 のｙ座標） Ｔ6 ｘ−Ｔ4 ｘ（但し、Ｔ6 ｘ：点Ｔ6 のｘ座標，
Ｔ4 ｘ：Ｔ4 のｙ座標） （Ｔ3 ｙ＋Ｔ5 ｙ）−（Ｔ4 ｙ＋Ｔ6 ｙ） （但し、Ｔ5 ｙ：点Ｔ5 のｙ座標，Ｔ4 ｙ：Ｔ4 のｙ座
標、Ｔ6 ｙ：Ｔ6 のｙ座標）
【００１５】これらの各，，の値（図表４）と溶
接条件（図表５）との関係は図表４，５に示す如くであ
る。例えば、図表４に示すルートギャップｇが２≦ｇ≦
２．５の場合、図表５に示す如く溶接速度は標準速度に
対し＋２０％増大（例えば標準速度が３０ｃｍ／分であ
れば、３６ｃｍ／分に増大）し、またウィービング幅は
−（３−ｇ）（ルートギャップｇは整数分であって２、
従ってウィービング幅は１ｍｍ）とし、更にワイヤ供給
速度は標準供給速度に対し＋５％増大（例えば標準速度
が８ｍ／分の場合、８．４ｍ／分に増大）させ、ウィー
ビング停止時間は標準（左端での停止時間０．２秒、右
端での停止時間０．２秒）とする。また、溶接ビードＢ
inの偏りｈ1 がｈ1 ＜−０．３である場合、溶接速度ウ
ィービング幅，ワイヤ送給速度はいずれも標準値に維持
し、ウィービング停止時間は右端での停止時間を＋０．
１秒増大し、左, 右のウィービング停止時間を、例えば
標準が０．２秒の場合、左端停止時間を０．２秒，右端
停止時間を０．３秒とする。
接条件（図表５）との関係は図表４，５に示す如くであ
る。例えば、図表４に示すルートギャップｇが２≦ｇ≦
２．５の場合、図表５に示す如く溶接速度は標準速度に
対し＋２０％増大（例えば標準速度が３０ｃｍ／分であ
れば、３６ｃｍ／分に増大）し、またウィービング幅は
−（３−ｇ）（ルートギャップｇは整数分であって２、
従ってウィービング幅は１ｍｍ）とし、更にワイヤ供給
速度は標準供給速度に対し＋５％増大（例えば標準速度
が８ｍ／分の場合、８．４ｍ／分に増大）させ、ウィー
ビング停止時間は標準（左端での停止時間０．２秒、右
端での停止時間０．２秒）とする。また、溶接ビードＢ
inの偏りｈ1 がｈ1 ＜−０．３である場合、溶接速度ウ
ィービング幅，ワイヤ送給速度はいずれも標準値に維持
し、ウィービング停止時間は右端での停止時間を＋０．
１秒増大し、左, 右のウィービング停止時間を、例えば
標準が０．２秒の場合、左端停止時間を０．２秒，右端
停止時間を０．３秒とする。
【００１６】更に、溶接ビードＢinの凹凸を示す偏肉ｈ
2 に対しては溶接速度，ワイヤ送給速度は標準のままと
し、主としてウィービング幅とウィービング停止時間と
によって対応する。例えば偏肉ｈ2 がｈ2 ＜−０．５で
ある場合にはウィービング幅を標準値に対し＋０．５増
大して２．５ｍｍとし、またウィービング停止時間は
左, 右ともに標準値に対し＋０．１秒増大し、左端停止
時間０．３秒，右端停止時間を０．３秒とする。なお、
図表４に示す如くルートギャップｇ，偏肉ｈ1 ，ｈ2 と
溶接条件については予め細かく実験等によって求め、テ
ーブル化しておく外、これらルートギャップｇ、偏肉ｈ
1 ，ｈ2 の程度に応じて溶接条件を補間法又は演算式に
従って算出し、制御することとしてもよい。
2 に対しては溶接速度，ワイヤ送給速度は標準のままと
し、主としてウィービング幅とウィービング停止時間と
によって対応する。例えば偏肉ｈ2 がｈ2 ＜−０．５で
ある場合にはウィービング幅を標準値に対し＋０．５増
大して２．５ｍｍとし、またウィービング停止時間は
左, 右ともに標準値に対し＋０．１秒増大し、左端停止
時間０．３秒，右端停止時間を０．３秒とする。なお、
図表４に示す如くルートギャップｇ，偏肉ｈ1 ，ｈ2 と
溶接条件については予め細かく実験等によって求め、テ
ーブル化しておく外、これらルートギャップｇ、偏肉ｈ
1 ，ｈ2 の程度に応じて溶接条件を補間法又は演算式に
従って算出し、制御することとしてもよい。
【００１７】これを、例えばルートギャップについて図
６，図表７に基づき説明する。図６は補間法に基づく場
合の説明図であり、予め最大ルートギャップと最小のル
ートギャップとの夫々について実験的に最適な溶接条件
を求めておき、実際のワークについてそのルートギャッ
プ夫々に対応した溶接条件を補間法に従って求める。
６，図表７に基づき説明する。図６は補間法に基づく場
合の説明図であり、予め最大ルートギャップと最小のル
ートギャップとの夫々について実験的に最適な溶接条件
を求めておき、実際のワークについてそのルートギャッ
プ夫々に対応した溶接条件を補間法に従って求める。
【００１８】即ち、鋼管Ｐ1 ，Ｐ2 の端部同士をＸ形開
先加工を施して突き合わせ、内面溶接を施した後、外面
溶接を開始するが説明を簡単にするため周方向に時計と
同じように上，下の位置を１２時，６時の方向とし、ま
た左, 右位置を９時，３時の方向としておく。いま時計
回りに複数回溶接する際には図６（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示す如くルートギャップが最大の場合、最小の
場合夫々について、１層目，２層目，３層目夫々におけ
る溶接速度（分），ウィービング幅，ワイヤ速度（ｍ／
分）夫々の溶接最適条件を予め実験等にて定めておく。
先加工を施して突き合わせ、内面溶接を施した後、外面
溶接を開始するが説明を簡単にするため周方向に時計と
同じように上，下の位置を１２時，６時の方向とし、ま
た左, 右位置を９時，３時の方向としておく。いま時計
回りに複数回溶接する際には図６（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示す如くルートギャップが最大の場合、最小の
場合夫々について、１層目，２層目，３層目夫々におけ
る溶接速度（分），ウィービング幅，ワイヤ速度（ｍ／
分）夫々の溶接最適条件を予め実験等にて定めておく。
【００１９】そして、実際のワークにおける所定方向の
ルートギャップが３ｍｍである場合、図６（ａ）におい
てルートギャップが２ｍｍの場合の溶接速度と４ｍｍの
場合の溶接速度の差に略１／２を乗じることで送給速度
についても同様にして求める。ルートギャップ３ｍｍの
場合の溶接速度を求める。ウィービング幅，ワイヤ送給
速度についても同様にして求める。
ルートギャップが３ｍｍである場合、図６（ａ）におい
てルートギャップが２ｍｍの場合の溶接速度と４ｍｍの
場合の溶接速度の差に略１／２を乗じることで送給速度
についても同様にして求める。ルートギャップ３ｍｍの
場合の溶接速度を求める。ウィービング幅，ワイヤ送給
速度についても同様にして求める。
【００２０】図表７は開先形状のルートギャップから溶
接条件を演算式で求める場合の説明図である。ルートギ
ャップをその値が標準（３ｍｍ）の場合と、狭い場合
（２ｍｍ）と、広い場合（４ｍｍ）とに分け、夫々につ
いてワイヤ送給速度，溶接速度，ウィービング幅を計算
式を用いて求める。例えばワイヤ送給速度ｗ（ｍ／分）
は標準のルートギャップｗ0 （８ｍ／分）として、狭い
場合はｗ0 ＋Δｇ×２（１０ｍ／分）で、また広い場合
はｗ0 （８ｍ／分）のままとする。なおΔｇは標準のル
ートギャップと狭いルートギャップとの差である。
接条件を演算式で求める場合の説明図である。ルートギ
ャップをその値が標準（３ｍｍ）の場合と、狭い場合
（２ｍｍ）と、広い場合（４ｍｍ）とに分け、夫々につ
いてワイヤ送給速度，溶接速度，ウィービング幅を計算
式を用いて求める。例えばワイヤ送給速度ｗ（ｍ／分）
は標準のルートギャップｗ0 （８ｍ／分）として、狭い
場合はｗ0 ＋Δｇ×２（１０ｍ／分）で、また広い場合
はｗ0 （８ｍ／分）のままとする。なおΔｇは標準のル
ートギャップと狭いルートギャップとの差である。
【００２１】溶接速度ｖ（ｃｍ／分）は標準ルートギャ
ップではｖ0 （３０ｃｍ／分）、狭い場合はワイヤ送給
速度ｗ0 ，ｗ1 を考慮してｖ0 ・Ｓ0 ／Ｓ1 ・Ｗ1 ／Ｗ
0 、広い場合はｖ0 ・Ｓ0 ／Ｓ2 で求まる。なおＳ1 ，
Ｓ2 ，Ｓ3 は開先におけるルート部から母材肉厚の１／
２までの高さの断面積である。更にウィービング幅Ｗ
（ｍｍ）は標準ルートギャップではＷ0 として、狭い場
合はＷ0 ＋Δｇ、広い場合はＷ0 −Δｇで求める。
ップではｖ0 （３０ｃｍ／分）、狭い場合はワイヤ送給
速度ｗ0 ，ｗ1 を考慮してｖ0 ・Ｓ0 ／Ｓ1 ・Ｗ1 ／Ｗ
0 、広い場合はｖ0 ・Ｓ0 ／Ｓ2 で求まる。なおＳ1 ，
Ｓ2 ，Ｓ3 は開先におけるルート部から母材肉厚の１／
２までの高さの断面積である。更にウィービング幅Ｗ
（ｍｍ）は標準ルートギャップではＷ0 として、狭い場
合はＷ0 ＋Δｇ、広い場合はＷ0 −Δｇで求める。
【００２２】図８及び図９は本発明に係る溶接装置の処
理過程を示すフローチャートである。先ず、各種データ
の初期化を行い (ステップＳ１）、ＣＣＤカメラにより
内面溶接を終了した状態の外面側からの開先形状を撮像
し、画像処理を行って、図３に示す如き８箇所の形状デ
ータを抽出し (ステップＳ２）、これを表示画面に表示
する (ステップＳ３）。溶接スタート信号があるか否か
を判断し (ステップＳ４）、ない場合はステップＳ５
へ、またある場合は走行速度，ウィービング幅を制御す
る (ステップＳ５）。
理過程を示すフローチャートである。先ず、各種データ
の初期化を行い (ステップＳ１）、ＣＣＤカメラにより
内面溶接を終了した状態の外面側からの開先形状を撮像
し、画像処理を行って、図３に示す如き８箇所の形状デ
ータを抽出し (ステップＳ２）、これを表示画面に表示
する (ステップＳ３）。溶接スタート信号があるか否か
を判断し (ステップＳ４）、ない場合はステップＳ５
へ、またある場合は走行速度，ウィービング幅を制御す
る (ステップＳ５）。
【００２３】次にルートギャップが１．８ｍｍより小さ
いか否かを判断し (ステップＳ６）、小さくない場合は
ステップＳ１０へ進み、またルートギャップが１．８ｍ
ｍより小さい場合はルートギャップ値を画像に表示させ
る (ステップＳ７）。次に、管表面と溶接ビードとの距
離（高低差）が３ｍｍ以上か否かを判断し (ステップＳ
８）、以上でない場合はメモリに格納してある既に実施
した溶接条件を作成し (ステップＳ１０）、一方以上の
場合は送信ファイルを作成する (ステップＳ９）。デー
タが保存されたか否かを判断し (ステップＳ１１）、保
存の場合はステップＳ１２に進んで保存手続きを行い、
また保存でない場合はステップＳ１３へ進んでデータ送
信を行い、溶接終了信号の受信があるか否かを判断し
(ステップＳ１４）、ない場合にはステップＳ３へ戻
り、またある場合には終了する。
いか否かを判断し (ステップＳ６）、小さくない場合は
ステップＳ１０へ進み、またルートギャップが１．８ｍ
ｍより小さい場合はルートギャップ値を画像に表示させ
る (ステップＳ７）。次に、管表面と溶接ビードとの距
離（高低差）が３ｍｍ以上か否かを判断し (ステップＳ
８）、以上でない場合はメモリに格納してある既に実施
した溶接条件を作成し (ステップＳ１０）、一方以上の
場合は送信ファイルを作成する (ステップＳ９）。デー
タが保存されたか否かを判断し (ステップＳ１１）、保
存の場合はステップＳ１２に進んで保存手続きを行い、
また保存でない場合はステップＳ１３へ進んでデータ送
信を行い、溶接終了信号の受信があるか否かを判断し
(ステップＳ１４）、ない場合にはステップＳ３へ戻
り、またある場合には終了する。
【００２４】本発明方法によった場合にはルートギャッ
プ変動に対する許容誤差は２．５ｍｍ±１．０ｍｍとな
り、従来の許容誤差２．５ｍｍ±０．３ｍｍよりも許容
範囲が緩和されることが確認された。
プ変動に対する許容誤差は２．５ｍｍ±１．０ｍｍとな
り、従来の許容誤差２．５ｍｍ±０．３ｍｍよりも許容
範囲が緩和されることが確認された。
【００２５】
【発明の効果】以上の如く本発明方法にあっては、内面
溶接をほどこした後の外面の溶接に先立って、外面側か
らの開先形状を検出し、検出した開先形状に対応して溶
接を設定制御することで、ガウジング作業を要すること
なく欠陥のない溶接を実行することが可能となる。また
形状異常が検出された場合には警報を発し、或いは形状
異常を検出した位置を表示部に表示させて記憶すること
で、後の手入れ作業を迅速に行い得る。
溶接をほどこした後の外面の溶接に先立って、外面側か
らの開先形状を検出し、検出した開先形状に対応して溶
接を設定制御することで、ガウジング作業を要すること
なく欠陥のない溶接を実行することが可能となる。また
形状異常が検出された場合には警報を発し、或いは形状
異常を検出した位置を表示部に表示させて記憶すること
で、後の手入れ作業を迅速に行い得る。
【図１】本発明に係る溶接方法の実施の形態を示す模式
図である。
図である。
【図２】コンピュータ，溶接制御部，溶接ヘッドの制御
系統を示すブロック図である。
系統を示すブロック図である。
【図３】外面開先を横断する拡大断面図である。
【図４】溶接条件と開先形状との関係を示す図表であ
る。
る。
【図５】溶接条件と開先形状との関係を示す図表であ
る。
る。
【図６】開先形状のうちのルートギャップと溶接条件と
の補間法に基づく関係を示す説明図である。
の補間法に基づく関係を示す説明図である。
【図７】開先形状のルートギャップから溶接条件を演算
式で求める場合の図表である。
式で求める場合の図表である。
【図８】本発明方法の処理過程を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図９】本発明方法の処理過程を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図１０】銅裏当て金を用いる一般的な溶接法の説明図
である。
である。
【図１１】大径管の溶接手順を示す説明図である。
２ 移動台車 ３ 溶接トーチ ４ ＣＣＤカメラ ５ コンピュータ Ｐ1 ，Ｐ2 鋼管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 忠 大阪府堺市出島西町２番地 住友金属プラ ンテック株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 対向させた管の端部間にＸ形の開先を形
成し、内面溶接を施しつつ、又は内面溶接の終了後、外
面溶接を行う溶接方法において、 外面溶接に先行して前記開先部の外面形状を検出し、検
出した外面形状に基づいて溶接条件を最適化制御するこ
とを特徴とする溶接方法。 - 【請求項２】 許容範囲を越える外面形状の形状異常が
検出されると動作させられる警報器、又は形状異常を検
出した位置を表示する表示部を備え、前記開先部の外面
形状の検出過程で許容範囲を越える形状異常が検出され
ると前記警報器を動作させ、また形状異常を検出した位
置を表示部に表示させることを特徴とする請求項１記載
の溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18596095A JPH0929433A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18596095A JPH0929433A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0929433A true JPH0929433A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16179896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18596095A Pending JPH0929433A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0929433A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100818315B1 (ko) * | 2008-01-14 | 2008-04-01 | 계산토건(주) | 자동용접장치 및 그 자동용접방법 |
| JP2008264845A (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Yaskawa Electric Corp | ロボットシステム |
| KR100971086B1 (ko) * | 2008-03-05 | 2010-07-16 | 현대중공업 주식회사 | 다중 용접 캐리지를 장착한 파이프라인 자동용접방법 및 그장치 |
| JP2010247163A (ja) * | 2009-04-13 | 2010-11-04 | Jfe Engineering Corp | 固定管の内外面兼用溶接機 |
-
1995
- 1995-07-21 JP JP18596095A patent/JPH0929433A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008264845A (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Yaskawa Electric Corp | ロボットシステム |
| KR100818315B1 (ko) * | 2008-01-14 | 2008-04-01 | 계산토건(주) | 자동용접장치 및 그 자동용접방법 |
| KR100971086B1 (ko) * | 2008-03-05 | 2010-07-16 | 현대중공업 주식회사 | 다중 용접 캐리지를 장착한 파이프라인 자동용접방법 및 그장치 |
| JP2010247163A (ja) * | 2009-04-13 | 2010-11-04 | Jfe Engineering Corp | 固定管の内外面兼用溶接機 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040202 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040210 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040310 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040928 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050301 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |