JPS5963559A - 溶接パイプの溶接位置判別追従装置 - Google Patents
溶接パイプの溶接位置判別追従装置Info
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- JPS5963559A JPS5963559A JP57168055A JP16805582A JPS5963559A JP S5963559 A JPS5963559 A JP S5963559A JP 57168055 A JP57168055 A JP 57168055A JP 16805582 A JP16805582 A JP 16805582A JP S5963559 A JPS5963559 A JP S5963559A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はバイブ溶接部の欠陥探傷を目動的に行なわせ
るため、溶接部位置を正確に連続して検出する溶接バイ
ブの溶接位置判別追従装置に関するものである。
るため、溶接部位置を正確に連続して検出する溶接バイ
ブの溶接位置判別追従装置に関するものである。
従来この神の装置として元糊を利用する方法があり、第
１図はこの方法を説明したものである。
１図はこの方法を説明したものである。
溶接部分は渇接の肉盛り部分をカッターで切削している
ので、表面肌が母拐邪と異なることを利用して反射光を
捕捉することにより竹なっている。
ので、表面肌が母拐邪と異なることを利用して反射光を
捕捉することにより竹なっている。
第１図において、（１）は発光器、（２）は受光器、（
４）は溶接パイプ、（３，１はその溶接部である。
４）は溶接パイプ、（３，１はその溶接部である。
このようなものにおいて、発光器（１）によりｆ４接部
（３）付近に光を当てると、溶接部（３）で反射した光
を受光器（２）で受光したとき、この光が最も明るいこ
とを応用し、光の最も明るい部分をさがし出し溶接部と
判定する。
（３）付近に光を当てると、溶接部（３）で反射した光
を受光器（２）で受光したとき、この光が最も明るいこ
とを応用し、光の最も明るい部分をさがし出し溶接部と
判定する。
ところで上述のような従来装置では、溶接部と母拐部の
表面肌があきらかに異ならなければならす、また明るさ
を検知させるために、周りの環境の彫物かないように暗
くしておかなけれはならなかった。さらに、発光器と受
光器を一体とした装置としてバイブの周りＧこ回転移動
させるが、逆にバイブ側を回転させるかして溶接部を見
付けなければならないこと、あるいは韮たバイブを搬送
しながら検知させるのは光の明るきの勤口変動が大きく
検知誤差が大きくなる、なとの欠点があった。
表面肌があきらかに異ならなければならす、また明るさ
を検知させるために、周りの環境の彫物かないように暗
くしておかなけれはならなかった。さらに、発光器と受
光器を一体とした装置としてバイブの周りＧこ回転移動
させるが、逆にバイブ側を回転させるかして溶接部を見
付けなければならないこと、あるいは韮たバイブを搬送
しながら検知させるのは光の明るきの勤口変動が大きく
検知誤差が大きくなる、なとの欠点があった。
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、溶接部の検出には接触形の超音波
厚み計測を行なってバイブ管厚の浴接部の変化をとらえ
る口とによって行ない、恢山部をパイプ円１１“、１上
に同ＩｋさせることＯこより溶接部がいかなるところＧ
こきてもよく、パイプサイズかいかなるものであっても
よい装置と、溶接部の位置決めを行なって例えばＭ接Ｍ
分の欠陥検査か自動的Ｇこ行なえる装置を提供するもの
である。
めになされたもので、溶接部の検出には接触形の超音波
厚み計測を行なってバイブ管厚の浴接部の変化をとらえ
る口とによって行ない、恢山部をパイプ円１１“、１上
に同ＩｋさせることＯこより溶接部がいかなるところＧ
こきてもよく、パイプサイズかいかなるものであっても
よい装置と、溶接部の位置決めを行なって例えばＭ接Ｍ
分の欠陥検査か自動的Ｇこ行なえる装置を提供するもの
である。
以−トこの発明の一実施例を図について説、明する。１
第２図において、（４）は溶接パイプ、（５）はこのパ
イプ（４）の搬送装置、（６）はパイプの検出器、（７
）は操作盤で、パイプ（４）の肉径、厚さ、欠陥便出の
条件などを設定する。（８１ｉ！パイプ搬送の位置補出
装置で、ローラをパイプ（４）に接触させてバイブ回転
数を計量することによりパイプ位置を泪測する。（ｐ）
は溶接部を検出する回転式超音波厚み計、（１０）は超
音波厚みｇｌ’ （９１のイぎ号より溶接部の判定処理
を行なう装置、（１１）は溶接部の欠陥検出装置、（財
）は欠陥検出装置（１］）からの信号を処理して欠陥レ
ベルを決定し出力する装置、（１３）は欠陥検出装置（
１１）を溶接部中心位置にくるようにｔｌｉｌ制御する
位置制御装置である。
第２図において、（４）は溶接パイプ、（５）はこのパ
イプ（４）の搬送装置、（６）はパイプの検出器、（７
）は操作盤で、パイプ（４）の肉径、厚さ、欠陥便出の
条件などを設定する。（８１ｉ！パイプ搬送の位置補出
装置で、ローラをパイプ（４）に接触させてバイブ回転
数を計量することによりパイプ位置を泪測する。（ｐ）
は溶接部を検出する回転式超音波厚み計、（１０）は超
音波厚みｇｌ’ （９１のイぎ号より溶接部の判定処理
を行なう装置、（１１）は溶接部の欠陥検出装置、（財
）は欠陥検出装置（１］）からの信号を処理して欠陥レ
ベルを決定し出力する装置、（１３）は欠陥検出装置（
１１）を溶接部中心位置にくるようにｔｌｉｌ制御する
位置制御装置である。
溶接部の欠陥検出は溶接不良を検出するのを目的Ｇこ行
なわれるもので、ここでは超音波探傷器により行なって
いる。第３図は欠陥検出装置の釈明で、（４〕は溶（矛
パイプであり、柳１４ｊＩ曲を示している。
なわれるもので、ここでは超音波探傷器により行なって
いる。第３図は欠陥検出装置の釈明で、（４〕は溶（矛
パイプであり、柳１４ｊＩ曲を示している。
（３）はパイプ溶接部である。（ｌｌａ）は溶接部（２
）の探傷をする超音波の発信器、受信器を内蔵した探触
子で、水を介してパイプ表面に接触させるために水の噴
射口を具えている。（１１ｂ）はこの探触子（ｌｌａ）
をパイプ（４）に接触させる機構である。（ｌｌｃ）は
探触子（１１ａ）と押し付け・機構（１１ｂ）とを保持
し、且つパイプ円周方向に溶接部（３１の位置に従って
移動できるようにした保持装置、（１３）は保持袋Ｒ（
ｌｌｃ）を制御する位置制御装置である。（ｌｉｄ）は
探触子（ｌｌａ）への発信信号、探触子（ｌｌａ）から
の愛他イｄ号をそれぞれ増１隔器を介して出力、入力す
る回路と、受信信号（こより欠陥レベルを判別する回路
及びこの判別したデータを例えば記録装置などへ出力す
る回路、探傷開始タイミングを生成するタイミング生成
器とを備えた探傷信号処理装置である。溶接部の欠陥検
出は口こでをま斜角探傷を用いている。斜角探傷は第４
図に示すように和音披牙被探傷拐の斜めより入射させて
傷の反射波による強さをみて傷の有無を判別するもので
ある。第４図において、（４）は探傷するパイプ、（Ｗ
）は探Ｉ＠する範囲、即ちここでは溶接部、（Ｆ）は溶
接不良による欠陥、（ｌｉｅ）は超音波の発信、受信を
電気信号に変換する振動子である。
）の探傷をする超音波の発信器、受信器を内蔵した探触
子で、水を介してパイプ表面に接触させるために水の噴
射口を具えている。（１１ｂ）はこの探触子（ｌｌａ）
をパイプ（４）に接触させる機構である。（ｌｌｃ）は
探触子（１１ａ）と押し付け・機構（１１ｂ）とを保持
し、且つパイプ円周方向に溶接部（３１の位置に従って
移動できるようにした保持装置、（１３）は保持袋Ｒ（
ｌｌｃ）を制御する位置制御装置である。（ｌｉｄ）は
探触子（ｌｌａ）への発信信号、探触子（ｌｌａ）から
の愛他イｄ号をそれぞれ増１隔器を介して出力、入力す
る回路と、受信信号（こより欠陥レベルを判別する回路
及びこの判別したデータを例えば記録装置などへ出力す
る回路、探傷開始タイミングを生成するタイミング生成
器とを備えた探傷信号処理装置である。溶接部の欠陥検
出は口こでをま斜角探傷を用いている。斜角探傷は第４
図に示すように和音披牙被探傷拐の斜めより入射させて
傷の反射波による強さをみて傷の有無を判別するもので
ある。第４図において、（４）は探傷するパイプ、（Ｗ
）は探Ｉ＠する範囲、即ちここでは溶接部、（Ｆ）は溶
接不良による欠陥、（ｌｉｅ）は超音波の発信、受信を
電気信号に変換する振動子である。
撮動子（Ｈｅ）より発信された超音波は経路（Ｐ）を辿
ってパイプ（４）内をＪｉ１過して行（。またこのとき
、時間経過に従って同じ経路を通り反射波がかえってく
る。この反射波の強さがエコー高さとなり、この高さｆ
ｉ：観、測すれは欠陥が判別できる。第５図はこのエコ
ー静さと時間の関係の一例を示したもので、（Ｓ）は超
音波の発射時点、（Ｒｏｔ）はパイプ外表面でのＦｊ、
！Ｊ−ｔ、（Ｒｉ）はパイプ内表面での反射、（Ｒ−は
ざらにパイプ外表面での反射で、第４図に対応した欠陥
があれば欠陥による反射エコー（Ｒｆ）が現われる。従
ってパイプの厚き、外径により、欠陥を判別するｉ（東
門を第５図の（Ｗ）で示す範囲とすれは、この範囲内で
エコー高さがあるレベル以上にある場合に欠陥ありとし
、エコー−に、さによって欠陥の太きびを判別させれば
溶接部の欠陥σ）検出ができる。
ってパイプ（４）内をＪｉ１過して行（。またこのとき
、時間経過に従って同じ経路を通り反射波がかえってく
る。この反射波の強さがエコー高さとなり、この高さｆ
ｉ：観、測すれは欠陥が判別できる。第５図はこのエコ
ー静さと時間の関係の一例を示したもので、（Ｓ）は超
音波の発射時点、（Ｒｏｔ）はパイプ外表面でのＦｊ、
！Ｊ−ｔ、（Ｒｉ）はパイプ内表面での反射、（Ｒ−は
ざらにパイプ外表面での反射で、第４図に対応した欠陥
があれば欠陥による反射エコー（Ｒｆ）が現われる。従
ってパイプの厚き、外径により、欠陥を判別するｉ（東
門を第５図の（Ｗ）で示す範囲とすれは、この範囲内で
エコー高さがあるレベル以上にある場合に欠陥ありとし
、エコー−に、さによって欠陥の太きびを判別させれば
溶接部の欠陥σ）検出ができる。
このように、欠陥を検出するには探触子と溶接部、即ち
欠陥を検出しようとする部分の位置関係が明らかでなけ
れば、エコーの判別範囲が決定されないことは明らかで
ある。今バイブ毎にパイプのタト径、肉厚は操作盤より
与えられるものであるから、あとは探触子が溶接部より
パイプ毎Ｑこ一定位置はなれた所にあって超音波を発射
できるようにすれはよい・ｂよって探触子とパイプ浴接
部の位置を常に追従制御して両者間？一定距離に保つ必
要がある。
欠陥を検出しようとする部分の位置関係が明らかでなけ
れば、エコーの判別範囲が決定されないことは明らかで
ある。今バイブ毎にパイプのタト径、肉厚は操作盤より
与えられるものであるから、あとは探触子が溶接部より
パイプ毎Ｑこ一定位置はなれた所にあって超音波を発射
できるようにすれはよい・ｂよって探触子とパイプ浴接
部の位置を常に追従制御して両者間？一定距離に保つ必
要がある。
口の溶接部の追従制御を行なうために溶接部を検出し、
溶接部がどの位置にあるか、つまり追従装ｆ）１４に対
する設定位置を与えるのが本考案の装置ｕである。第６
図はこの検出装置を示すもので、（４）は探傷パイプ、
（９ａ）は検出装置を保持する回転機構、（９ｂ） ｉ
は厚みを検出する超音波探触子、（９Ｃ）は回転位置の
検出装置で、例えは近接スイッチを用いて回転＠情（９
ａ） １回転毎にパルスを発振する。
溶接部がどの位置にあるか、つまり追従装ｆ）１４に対
する設定位置を与えるのが本考案の装置ｕである。第６
図はこの検出装置を示すもので、（４）は探傷パイプ、
（９ａ）は検出装置を保持する回転機構、（９ｂ） ｉ
は厚みを検出する超音波探触子、（９Ｃ）は回転位置の
検出装置で、例えは近接スイッチを用いて回転＠情（９
ａ） １回転毎にパルスを発振する。
溶接部の検出は超音波による厚み計測を全円周上にわた
って竹ない、溶接部厚さが他の母拐部と異なっているこ
とを利用する。このとき超音波は材料に垂直に発射する
垂的探鵠を用いる。例えは円周上を１２８分割して探傷
を行なえは１回転につき１２８個のデータが得られる。
って竹ない、溶接部厚さが他の母拐部と異なっているこ
とを利用する。このとき超音波は材料に垂直に発射する
垂的探鵠を用いる。例えは円周上を１２８分割して探傷
を行なえは１回転につき１２８個のデータが得られる。
回転を櫨１こしてバイブ搬送を赤くずれは、バイブ長さ
方向に対するデータ数は多くとれるが、回転を冒速にす
るのは限界があるので、探触子を４分割位置に４個配置
すれは、一回転で１円周のデータが得られることになり
効率がよい。
方向に対するデータ数は多くとれるが、回転を冒速にす
るのは限界があるので、探触子を４分割位置に４個配置
すれは、一回転で１円周のデータが得られることになり
効率がよい。
このようにして円周上の板厚分布が得られるので、溶接
部の板厚が他母祠部よりも異なっていることに着目して
、１円周上の板厚変動が大きい部分がある位１吹が判別
できる。この位置が溶接部であれば管長方向に連続して
いるはすである。
部の板厚が他母祠部よりも異なっていることに着目して
、１円周上の板厚変動が大きい部分がある位１吹が判別
できる。この位置が溶接部であれば管長方向に連続して
いるはすである。
以上のことにより、１円周上のデータに対して例えは０
１ｍｍ毎の分布を求めて、最も多い値をとるものをそσ
つときの肉厚とする。０れを堀とし、ｔからの偏差４ｔ
を各位置毎に求める。これをハｔ１とする（１は１〜１
２８までの円周位１進を示す）。
１ｍｍ毎の分布を求めて、最も多い値をとるものをそσ
つときの肉厚とする。０れを堀とし、ｔからの偏差４ｔ
を各位置毎に求める。これをハｔ１とする（１は１〜１
２８までの円周位１進を示す）。
従って１番目の円周では、
Ａｔｉ＋ ＝ ｔｍ＋ −ｔｉ＋ （ｉ＝ １〜１２８
） ・−−・・（１）これか管１φ方向２０／ｉ
ｍＩｊ７１こ得られて１ｍ毎のデータで処理するとすれ
ばこのようなデータの組が５゜糾得られる。
） ・−−・・（１）これか管１φ方向２０／ｉ
ｍＩｊ７１こ得られて１ｍ毎のデータで処理するとすれ
ばこのようなデータの組が５゜糾得られる。
この５０組のデータより下式によって各位置の判定デー
タを作成する。
タを作成する。
Ｄｔｉ ＝ ｌ Ａｔ１１烏・４ｔｉｉ・・−・４ｔｉ
ｊし・師（２〕（に１〜１２８．ｊ＝１〜５０） このＤｔ＋〜ＤｔＩａ σ）内、最も大きい値をとる
ところが溶接部と母桐邪の境界位置である。溶接幅は溶
接機により決った幅となるから、パイプ径Ｇこより溶接
幅は１２８分割の内偵区画を占めるかがわかる。
ｊし・師（２〕（に１〜１２８．ｊ＝１〜５０） このＤｔ＋〜ＤｔＩａ σ）内、最も大きい値をとる
ところが溶接部と母桐邪の境界位置である。溶接幅は溶
接機により決った幅となるから、パイプ径Ｇこより溶接
幅は１２８分割の内偵区画を占めるかがわかる。
従って管長１ｍ分のデータ毎に土層処理を行なってｆ４
接部位置を決定して行く。また、バイブの直径が変わる
と第６図による円周位置検出器による検出位置が実際の
パイプ外表向位置に対して異ってくる。第７図はこの関
係を表わしにもσつで、バイブ中心を０、探触子保持機
構駆動中心をＱとすれば、パイプ径Ｄ１のものは検出位
置がＡＩ、パイプ径り意のものはＡｓとなり、円周上の
位置が異なる。
接部位置を決定して行く。また、バイブの直径が変わる
と第６図による円周位置検出器による検出位置が実際の
パイプ外表向位置に対して異ってくる。第７図はこの関
係を表わしにもσつで、バイブ中心を０、探触子保持機
構駆動中心をＱとすれば、パイプ径Ｄ１のものは検出位
置がＡＩ、パイプ径り意のものはＡｓとなり、円周上の
位置が異なる。
コレはパイプ径により補正すれはよい（ＱＡ＋ ＝＝Ｑ
Ａ。
Ａ。
である）。以上のことをバイブ全長にわたって行なえば
よい。
よい。
第１１Ｊは従来のバイブ溶接位置検出装置、第２図はこ
の発１シ］の一実施例を示すブロック図、第８図は第２
図のものに使用されている欠陥検出機構を示す正面図、
第４図は欠陥検出の原理ｄ９明図、第５図は欠陥検出に
用いるエコー高さの観測波形、第６図は第２図のものに
使用されている溶接位置検出機構、第７図は溶接位置検
出機構によるパイプ径と位１６との関係図である。 図中、（３，１は溶接部、（４）はバイブ、（７）は操
作盤、（８）はバイブ搬送位置検出装置、（９）は回転
式超音波厚み計、（ＩＣｊは判定処理装置、（］υは欠
陥検出装置、（Ｉ２１は欠陥レベル判定装置、（１８１
は位置制価装置である。 尚図中、同一符号は同−又は相当部分をボす。 代理人 葛 野 悟 − Δ 第１図 第３図 第４図 〆／ｄ υ１ 第５図 第６図 第７図 ’ｔ、Ｙｒｈ”Ｉｌ＋１＆’自殿 １゛１１イ′１の表示 ↑、’１１ｇｆｉ昭５７
−１６８０５５号２ 発明の名称 溶接パイプの溶接位
１７判別追従装置ｔ７：３ 、 ｔ＋１ｉｔｌを才る召 代表者片１１１ｆ−ハ部 方式帛 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６補正の内容 （１）明細書第８頁第１行〜第７行を次の通り訂正する
。 これが管長方向２０門毎に得られて１ｍ毎のデータで処
理するとすればこのようなデータの組が５０組得られる
。 この５０組のデータより下式によって各位置の判定デー
タを作成する。 Ｄｔｌ−（Δを土１ ・Δｔｉ□ ・Δｔ１３ ・ ・
・・・・・・Δｔｇ）・・・・・（２） Ｊ（２）同第
８頁第１１行に「中心を０」とあるのを、「中心を０」
に訂正する。 以 上
の発１シ］の一実施例を示すブロック図、第８図は第２
図のものに使用されている欠陥検出機構を示す正面図、
第４図は欠陥検出の原理ｄ９明図、第５図は欠陥検出に
用いるエコー高さの観測波形、第６図は第２図のものに
使用されている溶接位置検出機構、第７図は溶接位置検
出機構によるパイプ径と位１６との関係図である。 図中、（３，１は溶接部、（４）はバイブ、（７）は操
作盤、（８）はバイブ搬送位置検出装置、（９）は回転
式超音波厚み計、（ＩＣｊは判定処理装置、（］υは欠
陥検出装置、（Ｉ２１は欠陥レベル判定装置、（１８１
は位置制価装置である。 尚図中、同一符号は同−又は相当部分をボす。 代理人 葛 野 悟 − Δ 第１図 第３図 第４図 〆／ｄ υ１ 第５図 第６図 第７図 ’ｔ、Ｙｒｈ”Ｉｌ＋１＆’自殿 １゛１１イ′１の表示 ↑、’１１ｇｆｉ昭５７
−１６８０５５号２ 発明の名称 溶接パイプの溶接位
１７判別追従装置ｔ７：３ 、 ｔ＋１ｉｔｌを才る召 代表者片１１１ｆ−ハ部 方式帛 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６補正の内容 （１）明細書第８頁第１行〜第７行を次の通り訂正する
。 これが管長方向２０門毎に得られて１ｍ毎のデータで処
理するとすればこのようなデータの組が５０組得られる
。 この５０組のデータより下式によって各位置の判定デー
タを作成する。 Ｄｔｌ−（Δを土１ ・Δｔｉ□ ・Δｔ１３ ・ ・
・・・・・・Δｔｇ）・・・・・（２） Ｊ（２）同第
８頁第１１行に「中心を０」とあるのを、「中心を０」
に訂正する。 以 上
Claims (1)
- バイブの円周上を分割して１分割長さが溶接部幅よりも
小さくなる数に分割し、各分割位置′での貿゛厚を超音
波厚み検出器により計測し、厚み変動を評価することに
より溶接部の判′別を行なうことを特徴とする溶接バイ
ブの溶接位置判別追従装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57168055A JPS5963559A (ja) | 1982-09-25 | 1982-09-25 | 溶接パイプの溶接位置判別追従装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57168055A JPS5963559A (ja) | 1982-09-25 | 1982-09-25 | 溶接パイプの溶接位置判別追従装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5963559A true JPS5963559A (ja) | 1984-04-11 |
Family
ID=15860989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57168055A Pending JPS5963559A (ja) | 1982-09-25 | 1982-09-25 | 溶接パイプの溶接位置判別追従装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5963559A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006526766A (ja) * | 2003-06-02 | 2006-11-24 | ワンスティール トレーディング ピーティーワイ リミテッド | 管の超音波検査 |
| JP2007024704A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Non-Destructive Inspection Co Ltd | 物品内の検査方法及びこれを用いた物品内の検査装置 |
-
1982
- 1982-09-25 JP JP57168055A patent/JPS5963559A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006526766A (ja) * | 2003-06-02 | 2006-11-24 | ワンスティール トレーディング ピーティーワイ リミテッド | 管の超音波検査 |
| JP2007024704A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Non-Destructive Inspection Co Ltd | 物品内の検査方法及びこれを用いた物品内の検査装置 |
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