JPS5948937B2 - 溶接部処理装置 - Google Patents
溶接部処理装置Info
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- JPS5948937B2 JPS5948937B2 JP1863079A JP1863079A JPS5948937B2 JP S5948937 B2 JPS5948937 B2 JP S5948937B2 JP 1863079 A JP1863079 A JP 1863079A JP 1863079 A JP1863079 A JP 1863079A JP S5948937 B2 JPS5948937 B2 JP S5948937B2
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- Japan
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- welded
- welding
- cutter
- processing means
- annealing
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、電縫管等の溶接部を検出し基準位置からの
変位量を電気信号で出力し、焼鈍機等の処理手段の制御
をおこなう溶接部処理装置に関するものである。
変位量を電気信号で出力し、焼鈍機等の処理手段の制御
をおこなう溶接部処理装置に関するものである。
一般的な電縫管の生産工程は、第１図に示すように、鋼
板を圧延機により管状にした後、溶接機２によつてつき
合せ部ＷＰ（以後、溶接点Ｗ、Ｐと呼ぶ）を溶接し、こ
の時に生じるバリを、カッタ４で取り除き、溶接部３を
焼鈍機５ａ、５ｂ、５ｃで焼鈍しするよう構成されてい
て、電縫管１が造られる。
板を圧延機により管状にした後、溶接機２によつてつき
合せ部ＷＰ（以後、溶接点Ｗ、Ｐと呼ぶ）を溶接し、こ
の時に生じるバリを、カッタ４で取り除き、溶接部３を
焼鈍機５ａ、５ｂ、５ｃで焼鈍しするよう構成されてい
て、電縫管１が造られる。
尚、図中矢印Ａは電縫管１の進行方向を示している。
また、溶接部３は、溶接点Ｗ、Ｐが圧延機のローラ等に
より固定されて一定位置にあるにもかかわらず溶接時の
熱影響によるひずみ、その他の原因により電縫管１にね
じれが生じ、溶接点Ｗ、Ｐ以後では、その位置が不確定
であるので、溶接部３を溶接部検出装置６で検出し、制
御装置７により焼鈍機５を溶接部３に追随させて、効率
ノよ＜焼鈍しがおこなえるよう考えられている。従来の
溶接部検出装置の要部構成を第２図により説明する。同
図は、電縫管１の断面方向から見た図で、１１は発振器
、１２は励磁コイル、１３は励磁コイル１２から振分け
の位置に設置された丁検出コイル、１４は差動増幅器で
、検出コイル１３ａ、１３ｂからの信号を入力し、これ
らの信号の差、つまり溶接部３の中心線ｌからの変位△
Ｙに応じた出力信号Ｙを後述の演算回路１５に出力する
。１５は、演算回路で差動増幅器１４からの信号を入力
し、アナログおよびデジタル処理をして焼鈍機５ａ，５
ｂ，５ｃに対して、それぞれＸｌ，Ｘ２，Ｘ３の制御信
号を出力する。
より固定されて一定位置にあるにもかかわらず溶接時の
熱影響によるひずみ、その他の原因により電縫管１にね
じれが生じ、溶接点Ｗ、Ｐ以後では、その位置が不確定
であるので、溶接部３を溶接部検出装置６で検出し、制
御装置７により焼鈍機５を溶接部３に追随させて、効率
ノよ＜焼鈍しがおこなえるよう考えられている。従来の
溶接部検出装置の要部構成を第２図により説明する。同
図は、電縫管１の断面方向から見た図で、１１は発振器
、１２は励磁コイル、１３は励磁コイル１２から振分け
の位置に設置された丁検出コイル、１４は差動増幅器で
、検出コイル１３ａ、１３ｂからの信号を入力し、これ
らの信号の差、つまり溶接部３の中心線ｌからの変位△
Ｙに応じた出力信号Ｙを後述の演算回路１５に出力する
。１５は、演算回路で差動増幅器１４からの信号を入力
し、アナログおよびデジタル処理をして焼鈍機５ａ，５
ｂ，５ｃに対して、それぞれＸｌ，Ｘ２，Ｘ３の制御信
号を出力する。
尚、焼鈍機５ａ，５ｂ，５ｃは制御信号Ｘｌ，Ｘ２，Ｘ
３に応じて電縫管１の周方向に沿つて移動し、溶接部３
のほぼ真上に位置するように構成されている。この意味
において、演算回路１５は焼鈍機５ａ〜５ｃを制御する
制御手段を構成している。また、第３図は、従来の装置
の動作の説明をするための図で、差動増幅器１４の出力
Ｙの様子を示すものである。
３に応じて電縫管１の周方向に沿つて移動し、溶接部３
のほぼ真上に位置するように構成されている。この意味
において、演算回路１５は焼鈍機５ａ〜５ｃを制御する
制御手段を構成している。また、第３図は、従来の装置
の動作の説明をするための図で、差動増幅器１４の出力
Ｙの様子を示すものである。
次いで動作について説明する。
発振器１１により適当な交流信号によつて励磁コイル１
２を励磁すると，第２図に示す破線Ｈｌ，Ｈ２に示すよ
うな磁界が生じる。この磁界の強さを検出コイル１３ａ
，１３ｂで検出し、それぞれの検出コイル１３の出力を
差動増幅器１４で差動増幅する。一般に溶接部３は、溶
接時の熱影響による組織，構造の変化および溶接熱の残
留等により磁気的なインピーダンスが他の鋼板部分と違
うので、磁界中の溶接部３の位置により、即ち、中心線
１からの溶接部３の変位△Ｙに応じて第３図に示すよう
な差動増幅器１４出力信号Ｙが得られる。演算回：路１
５は、上述した信号Ｙを入力し、この信号Ｙに応じて焼
鈍機５ａ，５ｂ，５ｃに対する制御信号Ｘｌ，Ｘ２，Ｘ
３を発生する。これは、溶接点Ｗ．Ｐの位置が変動せず
、その後に一定のねじれがあるものとして、直線的な近
似演算をおこなうもの．で、第１図に示すような溶接点
Ｗ．Ｐ、溶接部検出装置６、焼鈍機５ａ，５ｂ，５ｃの
位置関係の場合、差動増幅器１４出力で上述した信号Ｙ
１により、△Ｙ１の変位が検知されたとすると、焼鈍機
５ａの位置では、比例計算で、ＪＪｌ となる。
２を励磁すると，第２図に示す破線Ｈｌ，Ｈ２に示すよ
うな磁界が生じる。この磁界の強さを検出コイル１３ａ
，１３ｂで検出し、それぞれの検出コイル１３の出力を
差動増幅器１４で差動増幅する。一般に溶接部３は、溶
接時の熱影響による組織，構造の変化および溶接熱の残
留等により磁気的なインピーダンスが他の鋼板部分と違
うので、磁界中の溶接部３の位置により、即ち、中心線
１からの溶接部３の変位△Ｙに応じて第３図に示すよう
な差動増幅器１４出力信号Ｙが得られる。演算回：路１
５は、上述した信号Ｙを入力し、この信号Ｙに応じて焼
鈍機５ａ，５ｂ，５ｃに対する制御信号Ｘｌ，Ｘ２，Ｘ
３を発生する。これは、溶接点Ｗ．Ｐの位置が変動せず
、その後に一定のねじれがあるものとして、直線的な近
似演算をおこなうもの．で、第１図に示すような溶接点
Ｗ．Ｐ、溶接部検出装置６、焼鈍機５ａ，５ｂ，５ｃの
位置関係の場合、差動増幅器１４出力で上述した信号Ｙ
１により、△Ｙ１の変位が検知されたとすると、焼鈍機
５ａの位置では、比例計算で、ＪＪｌ となる。
同様に、焼鈍機５ｂ，５Ｃでは、それぞれをおこない焼
鈍機５ａ，５ｂ，５ｃに対する制御信号Ｘｌ，Ｘ２，Ｘ
３を出力する。
鈍機５ａ，５ｂ，５ｃに対する制御信号Ｘｌ，Ｘ２，Ｘ
３を出力する。
従来の溶接部処理装置は以上のように構成されているの
で溶接部３の変位が直線的である時しか適用できなく、
実際には溶接時の熱影響が均一でなく、またローラその
他による外力のため電縫管１のねじれすなわち溶接部３
の変位が直線的でないことから実用的でなく、さらに、
この欠点をなくすため各焼鈍機５に対応させて、従来の
溶接部検出装置６を設置した場合には、従来の検出方式
が組織の変化より溶接熱の残留に対して感度が高いため
焼鈍機５による加熱部分と、溶接部３との区別がつかな
くなるので、一度焼鈍機５を通過した溶接部３の検出は
おこなえない。
で溶接部３の変位が直線的である時しか適用できなく、
実際には溶接時の熱影響が均一でなく、またローラその
他による外力のため電縫管１のねじれすなわち溶接部３
の変位が直線的でないことから実用的でなく、さらに、
この欠点をなくすため各焼鈍機５に対応させて、従来の
溶接部検出装置６を設置した場合には、従来の検出方式
が組織の変化より溶接熱の残留に対して感度が高いため
焼鈍機５による加熱部分と、溶接部３との区別がつかな
くなるので、一度焼鈍機５を通過した溶接部３の検出は
おこなえない。
また、磁界を用いた検出方式であるので誘導加熱方式の
焼鈍機の近傍での検出ができない等の欠点があつた。
焼鈍機の近傍での検出ができない等の欠点があつた。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、カツタにより削り操作は溶接部
が形成された後速やかに行なわれるため、カツタ跡内に
は溶接部が必ず存在することに着目し、カツタ跡を検出
することにより溶接部を従来方式のように検出したのと
同様の効果を得、必要に応じて個々の焼鈍機毎に検出器
を設置でき溶接部の変位が非直線的であつても、焼鈍機
を溶接線に追随させることができる溶接部処理装置を提
供することを目的としている。
ためになされたもので、カツタにより削り操作は溶接部
が形成された後速やかに行なわれるため、カツタ跡内に
は溶接部が必ず存在することに着目し、カツタ跡を検出
することにより溶接部を従来方式のように検出したのと
同様の効果を得、必要に応じて個々の焼鈍機毎に検出器
を設置でき溶接部の変位が非直線的であつても、焼鈍機
を溶接線に追随させることができる溶接部処理装置を提
供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第６図において、３１は電縫管１を照明する２つの光源
（両光源にそれぞれ符号３１ａ，３１ｂを付して適宜両
者を区別する。）、３２は、照明された部分を撮像し、
得られた画像に対応した電気信号を出力する２次元検出
器、３３はカメラ３２からの電気信号を入力し再び画像
表示するモニタ、３４はカメラ３２からの電気信号を入
力し、画像の明暗部分の分離、その他の処理をおこない
、溶接部３の変位量に対応した制御信号を出力する制御
回路である。なお、第４図はカツタ跡を説明するための
図、第５図は、カツタ面と他の部分での光の反射状態を
示す図、第７図はモニタ３３に得られる画像を示す図、
第８図は複数台の焼鈍機に対する検出器の配置図をそれ
ぞれ示す。
（両光源にそれぞれ符号３１ａ，３１ｂを付して適宜両
者を区別する。）、３２は、照明された部分を撮像し、
得られた画像に対応した電気信号を出力する２次元検出
器、３３はカメラ３２からの電気信号を入力し再び画像
表示するモニタ、３４はカメラ３２からの電気信号を入
力し、画像の明暗部分の分離、その他の処理をおこない
、溶接部３の変位量に対応した制御信号を出力する制御
回路である。なお、第４図はカツタ跡を説明するための
図、第５図は、カツタ面と他の部分での光の反射状態を
示す図、第７図はモニタ３３に得られる画像を示す図、
第８図は複数台の焼鈍機に対する検出器の配置図をそれ
ぞれ示す。
この発明による溶接部検出装置の動作を次に述べる。
前述した電縫管生産工程の説明で、溶接時に生じるバリ
を取り除くカツタ４について述べたが、さらに詳細に説
明すると、第４図に示すように溶接部３の盛り上り部分
すなわちバリの部分３ａと、鋼板の一部１ａとを削るよ
うに調整されて３いる。カツタ４は溶接点Ｗ．Ｐの近傍
に設置される、換言すれば溶接後速やかに溶接部３のバ
リの部分３ａが削り取られることから前述したような電
縫管１のねじれによる溶接部３の変位の影響を受けにく
く、通常初期設定を一度おこなえばそのノ後の調整は不
要である。したがつて、カツタ跡内には必ず溶接部３が
存在するので、カツタ跡を検出することで、等価的に溶
接部３を検出することができる。カツタ跡の検出は、例
えばカツタ跡と、他の鋼板部との表面の反射率、構造等
の違い，から光学的に検出できる。すなわち、カツタ跡
の表面はカツタによつて削られたため、表面全体の反射
率が高く、さらにカツタ歯の微細な凹凸により電縫管］
の長手方向に凹凸のある構造を持つため、第５図曲線Ｃ
１に示すような反射光分布を持４つ。一方、他の鋼板部
の表面は、熱間又は冷間圧延された状態のままであるの
で、酸化されていない時は光沢があり反射率が高く、第
５図曲線Ｃ２に示すような反射光分布を持ち、酸化され
た表面の場合には、表面の構造が粗くなり反射率も低く
，なるので同図曲線Ｃ３のような反射光分布となる。こ
のように、カツタ跡と他の鋼板表面との間には、反射光
の分布に明確な差があり、例えば第５図に示すようにθ
度の乱反射方向の反射光量差を検出することによりカツ
タ跡が検出できる。第６図の一実施例では、光源３１ａ
，３］ｂにより電縫管１を照射し、結像レンズ系を持つ
２次元光検出器（以下１ＴＶで代表する） ３２で撮像
するよう構成されていて、両者の配置は上述したように
、例えばθ度方向近傍の反射光がＩＴＶに入射するよう
になつている。この結果、ＩＴＶモニター３３に得られ
る画像は、第７図に示すように、カツタ跡Ｄの部分が明
るく、他の部分が暗いようなものとなるので、制御回路
３４にて、明るい部分のみを抽出し、３、明るい部分の
中央と光軸のずれ△Ｚに対応した制御信号Ｚを出力し、
焼鈍機５ａ〜５Ｃを制御する。従つて、制御回路３４は
焼鈍機５ａ〜５ｃを制御する制御手段を構成している。
を取り除くカツタ４について述べたが、さらに詳細に説
明すると、第４図に示すように溶接部３の盛り上り部分
すなわちバリの部分３ａと、鋼板の一部１ａとを削るよ
うに調整されて３いる。カツタ４は溶接点Ｗ．Ｐの近傍
に設置される、換言すれば溶接後速やかに溶接部３のバ
リの部分３ａが削り取られることから前述したような電
縫管１のねじれによる溶接部３の変位の影響を受けにく
く、通常初期設定を一度おこなえばそのノ後の調整は不
要である。したがつて、カツタ跡内には必ず溶接部３が
存在するので、カツタ跡を検出することで、等価的に溶
接部３を検出することができる。カツタ跡の検出は、例
えばカツタ跡と、他の鋼板部との表面の反射率、構造等
の違い，から光学的に検出できる。すなわち、カツタ跡
の表面はカツタによつて削られたため、表面全体の反射
率が高く、さらにカツタ歯の微細な凹凸により電縫管］
の長手方向に凹凸のある構造を持つため、第５図曲線Ｃ
１に示すような反射光分布を持４つ。一方、他の鋼板部
の表面は、熱間又は冷間圧延された状態のままであるの
で、酸化されていない時は光沢があり反射率が高く、第
５図曲線Ｃ２に示すような反射光分布を持ち、酸化され
た表面の場合には、表面の構造が粗くなり反射率も低く
，なるので同図曲線Ｃ３のような反射光分布となる。こ
のように、カツタ跡と他の鋼板表面との間には、反射光
の分布に明確な差があり、例えば第５図に示すようにθ
度の乱反射方向の反射光量差を検出することによりカツ
タ跡が検出できる。第６図の一実施例では、光源３１ａ
，３］ｂにより電縫管１を照射し、結像レンズ系を持つ
２次元光検出器（以下１ＴＶで代表する） ３２で撮像
するよう構成されていて、両者の配置は上述したように
、例えばθ度方向近傍の反射光がＩＴＶに入射するよう
になつている。この結果、ＩＴＶモニター３３に得られ
る画像は、第７図に示すように、カツタ跡Ｄの部分が明
るく、他の部分が暗いようなものとなるので、制御回路
３４にて、明るい部分のみを抽出し、３、明るい部分の
中央と光軸のずれ△Ｚに対応した制御信号Ｚを出力し、
焼鈍機５ａ〜５Ｃを制御する。従つて、制御回路３４は
焼鈍機５ａ〜５ｃを制御する制御手段を構成している。
これらの装置は複数個の焼鈍機５ａ，５ｂ，５ｃを制御
する場合、第８図に示すように、個々の焼鈍機５ａ，５
ｂ，５Ｃに対応して設けられる。また、上述したような
制御回路３４は従来技術による回路で簡単に構成できる
。なお、上記実施例ではＩＴを固定して制御信号を出力
するものを示したが、ＩＴＶと制御対象物とを連動させ
るようにし、ＩＴＶがカツタ跡の明るい部分の中央を追
随するようにしても同様の効果が得られる。
する場合、第８図に示すように、個々の焼鈍機５ａ，５
ｂ，５Ｃに対応して設けられる。また、上述したような
制御回路３４は従来技術による回路で簡単に構成できる
。なお、上記実施例ではＩＴを固定して制御信号を出力
するものを示したが、ＩＴＶと制御対象物とを連動させ
るようにし、ＩＴＶがカツタ跡の明るい部分の中央を追
随するようにしても同様の効果が得られる。
また、ＩＴ以外の検出器、例えばラインセンサ等の１次
元検出器、さらに単一検出器を走査したり、単一検出器
固定で光源を走査することでも同様の効果が得られる。
また、焼鈍機以外のもの、例えば超音波による内部傷の
検査を行なう傷検査機、または温度測定装置との併用処
理にも同様にして制御できることは説明するまでもない
ｏ 以上のように、この発明によれば、被溶接部のうちカツ
タ跡と他の部分とにおける反射光の分布の相違に基づい
てカツタ跡を検出することで溶接部の検出と同じ効果が
あることに着目した検出方式で、必要に応じて個々の焼
鈍機に対応させて配置できるので、溶接部が非直線的に
変位しても検出でき、実用的な溶接部処理装置が得られ
る。
元検出器、さらに単一検出器を走査したり、単一検出器
固定で光源を走査することでも同様の効果が得られる。
また、焼鈍機以外のもの、例えば超音波による内部傷の
検査を行なう傷検査機、または温度測定装置との併用処
理にも同様にして制御できることは説明するまでもない
ｏ 以上のように、この発明によれば、被溶接部のうちカツ
タ跡と他の部分とにおける反射光の分布の相違に基づい
てカツタ跡を検出することで溶接部の検出と同じ効果が
あることに着目した検出方式で、必要に応じて個々の焼
鈍機に対応させて配置できるので、溶接部が非直線的に
変位しても検出でき、実用的な溶接部処理装置が得られ
る。
第１図は、電縫管生産工程の一般的な構成を示す図、第
２図は、従来の溶接部検出装置を示す図、第３図は従来
装置の動作を説明するための差動増幅器の出力を示す図
、第４図は、電縫管上のカツタ跡部分を説明するための
図、第５図は、カツタ跡と、他の部分での光の反射状態
を示す図、第６図は、この発明の一実施例による溶接部
処理装置の動作を説明する図、第７図は、この発明によ
る溶接部処理装置の動作を説明するためのモニター画像
例を示す図、第８図は、この発明による装置を複数台の
焼鈍機に対して配置した状態を示す図で゛ある。 図において、１は電縫管、３は溶接部、４はカツタ、５
ａ〜５ｃは焼鈍機、３２は二次元検出器、３４は制御回
路である。
２図は、従来の溶接部検出装置を示す図、第３図は従来
装置の動作を説明するための差動増幅器の出力を示す図
、第４図は、電縫管上のカツタ跡部分を説明するための
図、第５図は、カツタ跡と、他の部分での光の反射状態
を示す図、第６図は、この発明の一実施例による溶接部
処理装置の動作を説明する図、第７図は、この発明によ
る溶接部処理装置の動作を説明するためのモニター画像
例を示す図、第８図は、この発明による装置を複数台の
焼鈍機に対して配置した状態を示す図で゛ある。 図において、１は電縫管、３は溶接部、４はカツタ、５
ａ〜５ｃは焼鈍機、３２は二次元検出器、３４は制御回
路である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶接手段を介して被溶接材に形成された溶接部の表
面を削るカッタ、このカッタにより表面が削られた溶接
部に所定の処理を施す処理手段、この処理手段に近接し
て設けられ被溶接材のうちカッタにより削られたカッタ
跡と他の部分とにおける反射光の分布の相違に基いて、
溶接部の位置を光学的に検出する位置検出手段、この位
置検出手段の検出結果に応じて前記処理手段を前記表面
が削られた溶接部に追従させる制御手段を備えた溶接部
処理装置。 ２ 処理手段は、所定方向に進行する被溶接部材の進行
方向に沿つて複数個設けられることを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の溶接部処理装置。 ３ 位置検出手段及び制御手段は複数個の処理手段の各
々に対して設けられていることを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載の溶接部処理装置。 ４ 表面が削られた溶接部に所定の処理を施す処理手段
は焼鈍機なることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
いし第３項のいずれかに記載の溶接部処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1863079A JPS5948937B2 (ja) | 1979-02-19 | 1979-02-19 | 溶接部処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1863079A JPS5948937B2 (ja) | 1979-02-19 | 1979-02-19 | 溶接部処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55110737A JPS55110737A (en) | 1980-08-26 |
| JPS5948937B2 true JPS5948937B2 (ja) | 1984-11-29 |
Family
ID=11976929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1863079A Expired JPS5948937B2 (ja) | 1979-02-19 | 1979-02-19 | 溶接部処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5948937B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6123586A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 電縫管の溶接欠陥検出方法 |
-
1979
- 1979-02-19 JP JP1863079A patent/JPS5948937B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55110737A (en) | 1980-08-26 |
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