JPS60121086A - 電縫管の造管温度制御装置 - Google Patents
電縫管の造管温度制御装置Info
- Publication number
- JPS60121086A JPS60121086A JP23027483A JP23027483A JPS60121086A JP S60121086 A JPS60121086 A JP S60121086A JP 23027483 A JP23027483 A JP 23027483A JP 23027483 A JP23027483 A JP 23027483A JP S60121086 A JPS60121086 A JP S60121086A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- temp
- temperature
- control
- heat input
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K13/00—Welding by high-frequency current heating
- B23K13/01—Welding by high-frequency current heating by induction heating
- B23K13/02—Seam welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
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】
本発明は電縫管の造管温度制御装置、特に温度制御開始
タイミングの制御（＝関する。
タイミングの制御（＝関する。
電縫造管機はスクイズロール前段部に設置したワークコ
イルによる電磁誘導又は接触子による通電によって突合
せ溶接部（Ｖシーム部）に高周波電流を流して加熱し、
スクイズロール１＝よって加圧溶接する。この造管機（
＝おけるＶシーム部加熱；二は従来から温度フィードバ
ックによる自動入熱量制御が行なわれている。
イルによる電磁誘導又は接触子による通電によって突合
せ溶接部（Ｖシーム部）に高周波電流を流して加熱し、
スクイズロール１＝よって加圧溶接する。この造管機（
＝おけるＶシーム部加熱；二は従来から温度フィードバ
ックによる自動入熱量制御が行なわれている。
第１図は従来の造管温度制御装置を示す。パイプ状にロ
ール成形された管素材１はスクイズロール２の前段部セ
位するワークコイル３の高周波電流でＶシーム部ＩＡの
加熱かなされる。ワークコイル３に供給する高周波電流
は可変電源部４で電圧制御された交流電力を直流高圧部
５によって外圧整流して、この高圧直流電力を高周波発
振部６に供給して、高周波発振部６から高周波電流を取
出し、この高周波電流が整合変成器Ｉを通して取。
ール成形された管素材１はスクイズロール２の前段部セ
位するワークコイル３の高周波電流でＶシーム部ＩＡの
加熱かなされる。ワークコイル３に供給する高周波電流
は可変電源部４で電圧制御された交流電力を直流高圧部
５によって外圧整流して、この高圧直流電力を高周波発
振部６に供給して、高周波発振部６から高周波電流を取
出し、この高周波電流が整合変成器Ｉを通して取。
出される。
造管温度制御としては、直流高圧部５の直流電圧制御に
よってＶシーム部ＩＡへの入熱量制御が行なわれる。直
流電圧制御には温度計８とサンプリング回路９と制御部
１０によって直流電圧指令Ｅ８が演算され、直流高圧部
５の直流検出値Ｅｒと突合わせて可変電源部４の出力電
圧制御が行なわれる。温度計８は溶接直後の温度θ、を
検出し、サンプリング回路８は検出温度θｒのサンプル
値θｒａを抽出し、制御部１０は素材１の板厚及び送り
速度等を考慮した直流高電圧設定値Ｅｉと溶接温度設定
値θｉと温度サンプル値θｒａから電圧指令Ｅ８を演算
する。
よってＶシーム部ＩＡへの入熱量制御が行なわれる。直
流電圧制御には温度計８とサンプリング回路９と制御部
１０によって直流電圧指令Ｅ８が演算され、直流高圧部
５の直流検出値Ｅｒと突合わせて可変電源部４の出力電
圧制御が行なわれる。温度計８は溶接直後の温度θ、を
検出し、サンプリング回路８は検出温度θｒのサンプル
値θｒａを抽出し、制御部１０は素材１の板厚及び送り
速度等を考慮した直流高電圧設定値Ｅｉと溶接温度設定
値θｉと温度サンプル値θｒａから電圧指令Ｅ８を演算
する。
制御部１０の電圧指令Ｅｓは次の式からめられる。
ＥＢ ＝ Ｅｉ＋ΔＥ ・・・・・・・・・・・・・・
・ （１）ΔＥ＝Ｅｌ−ｆ（Δθ） ・・・・・・・・
・・・・・・ （２）すなわち、サンプリング温度θｒ
ａと温度設定値θｉの備差度合Δθが高圧設定値Ｅｉに
及ぼす景ΔＥを制御部１０で演算し、このΔＥを設定値
Ｅｌの補正量として入熱量制御をする。
・ （１）ΔＥ＝Ｅｌ−ｆ（Δθ） ・・・・・・・・
・・・・・・ （２）すなわち、サンプリング温度θｒ
ａと温度設定値θｉの備差度合Δθが高圧設定値Ｅｉに
及ぼす景ΔＥを制御部１０で演算し、このΔＥを設定値
Ｅｌの補正量として入熱量制御をする。
ここで、制御部１０は一般に温度フィードバックに対し
て比例積分（ＰＩ）演算する制御系にされる。
て比例積分（ＰＩ）演算する制御系にされる。
このため、溶接開始で制御装置の電源投入初期には、第
２図に示すように制御開始（時刻ｔ。）で電圧指＋Ｅｓ
がヌテツブ状に与えられるがＶシーム部１への温度が正
常な値に立上るまでにある程度の時間を要し、この温度
上昇の遅れとＰＩ制御の積分要素による二次遅れ応答か
ら溶接温度θＷ（θｒ）にオーバヒートを発生する問題
があった。
２図に示すように制御開始（時刻ｔ。）で電圧指＋Ｅｓ
がヌテツブ状に与えられるがＶシーム部１への温度が正
常な値に立上るまでにある程度の時間を要し、この温度
上昇の遅れとＰＩ制御の積分要素による二次遅れ応答か
ら溶接温度θＷ（θｒ）にオーバヒートを発生する問題
があった。
本発明は、上述までの事情に鑑みてなされたもので、制
御開始時のオーバヒートを無くすことができる造管温度
制御装置を得ることを目的とする。
御開始時のオーバヒートを無くすことができる造管温度
制御装置を得ることを目的とする。
本発明は溶接開始には固定の電圧設定値Ｅｉｒ、ｃど一
定の入熱相分とし、この入熱制御によって溶接温度６ｗ
か目標温度θｉに近づくのに必要な時間を演算して該時
間の遅れを持たせて温度フィードバックによる入熱量制
御を開始することを特徴とする。
定の入熱相分とし、この入熱制御によって溶接温度６ｗ
か目標温度θｉに近づくのに必要な時間を演算して該時
間の遅れを持たせて温度フィードバックによる入熱量制
御を開始することを特徴とする。
第３図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、＠
１図と同じものあるいは同じ機能を有するものは同一符
号で示す。速度検出器１１は管素材１の送り速度■ｒを
検出し、板厚計１２は素材１の溶接部直前すなわちほぼ
加熱位置の板厚ｔｒを検出する。遅延回路１３は現在の
速度ｖｒと板厚ｔｒデータを夫々検出器１１、板厚計１
２から取込んで溶接温度θＷが目標温度θｉに近づくに
要する時間Ｔｄをを演算しておき、溶接開始相＋Ｃ二同
期するスイン２−１４のオン時点から時間Ｔｄの遅れを
持ったタイミング信号を発生する。
１図と同じものあるいは同じ機能を有するものは同一符
号で示す。速度検出器１１は管素材１の送り速度■ｒを
検出し、板厚計１２は素材１の溶接部直前すなわちほぼ
加熱位置の板厚ｔｒを検出する。遅延回路１３は現在の
速度ｖｒと板厚ｔｒデータを夫々検出器１１、板厚計１
２から取込んで溶接温度θＷが目標温度θｉに近づくに
要する時間Ｔｄをを演算しておき、溶接開始相＋Ｃ二同
期するスイン２−１４のオン時点から時間Ｔｄの遅れを
持ったタイミング信号を発生する。
遅延回路１３が演算する時間Ｔｄは次の式になる。
但し、Ｋ、 、 Ｋ、は定数であり、設定値Ｅｉ＠から
決められる。
決められる。
Ｔ（１＝ Ｋｔ Ｖｒ ＋ Ｋ２ ｔｒ −・”・−・
・（４）次に、サンプ９ング回路１５は温度計８の検出
温度θ、を遅延回路１３からのタイミング信号（＝よっ
てサンプリングを開始し、溶接開始から時間Ｔｄだけ遅
れてサンプル値θｒａを制御部１０に与える。
・（４）次に、サンプ９ング回路１５は温度計８の検出
温度θ、を遅延回路１３からのタイミング信号（＝よっ
てサンプリングを開始し、溶接開始から時間Ｔｄだけ遅
れてサンプル値θｒａを制御部１０に与える。
制御部１０は溶接開始指令が与えられたときに直流高電
圧設定値Ｅｌをそのまま電圧指＋Ｅｓとして出力し、サ
ンプリング回路１５からヅーンプル値が与えられたとき
（二前述の（１）〜（３）式に基づいた温度補正をした
電圧指＋Ｅｓを演算出力する。
圧設定値Ｅｌをそのまま電圧指＋Ｅｓとして出力し、サ
ンプリング回路１５からヅーンプル値が与えられたとき
（二前述の（１）〜（３）式に基づいた温度補正をした
電圧指＋Ｅｓを演算出力する。
ｒｘお、制御部１０は現在の板厚、送り速度の検出値ｔ
ｒ、ｖｒを電圧設定値Ｅｌとは別にリアルタイムでめて
電圧指’＆Ｅｓを得るときには検出器１１、板厚計１２
の夫々の検出値を使用する。
ｒ、ｖｒを電圧設定値Ｅｌとは別にリアルタイムでめて
電圧指’＆Ｅｓを得るときには検出器１１、板厚計１２
の夫々の検出値を使用する。
こうした構成１＝おいて、溶接開始で制御装置の電源投
入初期（＝は、第４図に示１°ように電圧指令Ｅ８が設
定値Ｅｉさらには板厚ｔｒ、送り速度■ｒによって決め
られる値に固定され、この電圧指＋Ｅｓによって入熱制
御が始められる。この入熱制御で溶接温度θＷが目標温
度θｉに近づいたときに遅延回路１３がサンプリング回
路１５にタイミング信号（サンプリング指＋）を与え、
サンプリング回路１５がサンプル値θｒａを制御部１０
に与え、このサンプル値入力で制御部１０が温度フィー
ドバック制御に入る。
入初期（＝は、第４図に示１°ように電圧指令Ｅ８が設
定値Ｅｉさらには板厚ｔｒ、送り速度■ｒによって決め
られる値に固定され、この電圧指＋Ｅｓによって入熱制
御が始められる。この入熱制御で溶接温度θＷが目標温
度θｉに近づいたときに遅延回路１３がサンプリング回
路１５にタイミング信号（サンプリング指＋）を与え、
サンプリング回路１５がサンプル値θｒａを制御部１０
に与え、このサンプル値入力で制御部１０が温度フィー
ドバック制御に入る。
従って、温度制御に入るときには溶接温度〜が充分に目
標値θ量に近づいており、両者の偏差から比例積分演算
ｆ（Δのによる補正制御にも良好な立上りでオーバシュ
ートのない溶接温度制御になり、溶接開始時の管素材溶
接部位にオーバヒートを起すことがなくなる。そして、
温度制御の開始タイミングを板厚ｔｒと送り速度■１か
らめるため、溶接温度０ｗと目標温度０ｉの偏差を運転
状態に適合させた極めて小さい量にし得てオーバヒート
の確実な防止を可能ζニする。なお、本実施例では真空
管式の高周波電源装置を用いた場合を例示したが、イン
バータを用いた為電波電源装置でも本発明を適用できる
のは申す迄もない。
標値θ量に近づいており、両者の偏差から比例積分演算
ｆ（Δのによる補正制御にも良好な立上りでオーバシュ
ートのない溶接温度制御になり、溶接開始時の管素材溶
接部位にオーバヒートを起すことがなくなる。そして、
温度制御の開始タイミングを板厚ｔｒと送り速度■１か
らめるため、溶接温度０ｗと目標温度０ｉの偏差を運転
状態に適合させた極めて小さい量にし得てオーバヒート
の確実な防止を可能ζニする。なお、本実施例では真空
管式の高周波電源装置を用いた場合を例示したが、イン
バータを用いた為電波電源装置でも本発明を適用できる
のは申す迄もない。
以上のとおり、本発明によれば、積分■要素を含む温度
フィードバック制御を行なう造管機において、溶接開始
には一定の入熱量制御にし、溶接温度が目標直に近づく
に要する時間遅れを持って温度フィードバック制御する
ため、溶接開始時のオーバヒートを無くして成質な造管
を可能（二する効果がある。
フィードバック制御を行なう造管機において、溶接開始
には一定の入熱量制御にし、溶接温度が目標直に近づく
に要する時間遅れを持って温度フィードバック制御する
ため、溶接開始時のオーバヒートを無くして成質な造管
を可能（二する効果がある。
第１図は従来の造管温度制御装置のブロック図、第２図
は第１図の溶接開始特性を示す図、第３図は本発明の一
実施例を示すブロック図、第４図は第３図のｌ特性図で
ある。
は第１図の溶接開始特性を示す図、第３図は本発明の一
実施例を示すブロック図、第４図は第３図のｌ特性図で
ある。
Claims (2)
- （１）積分要素を含む温度フィードバック制御系を有し
て溶接部の入熱量を制御する電縫管の造管温度制御装置
において、溶接開始には一定の入熱−数制御にし、溶接
温度が目標値に近づく書二要する時間遅れを持って温度
フィードバック制御を開始する制御手段を備えたことを
特徴とする電縫管の造管温度制御装置。 - （２）上記制御手段は検出した現在の管素材の送り速度
と板厚から上記時間遅れをめることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の電縫管の造管温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23027483A JPS60121086A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | 電縫管の造管温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23027483A JPS60121086A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | 電縫管の造管温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60121086A true JPS60121086A (ja) | 1985-06-28 |
Family
ID=16905226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23027483A Pending JPS60121086A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | 電縫管の造管温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60121086A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0512972A2 (fr) * | 1991-05-06 | 1992-11-11 | CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE Association sans but lucratif | Procédé de contrôle d'une soudure bout à bout de bandes métalliques |
| EP1782911A2 (en) * | 2005-11-03 | 2007-05-09 | Thermatool Corp. | Method and system for monitoring and controlling characteristics of the heat affected zone in a weld of metals |
| US7683288B2 (en) | 2005-08-12 | 2010-03-23 | Thermatool Corp. | System and method of computing the operating parameters of a forge welding machine |
| JP2015166103A (ja) * | 2014-03-04 | 2015-09-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 電縫溶接鋼管の製造方法 |
| US10855194B2 (en) | 2015-12-22 | 2020-12-01 | Thermatool Corp. | High frequency power supply system with closely regulated output for heating a workpiece |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5269842A (en) * | 1975-12-09 | 1977-06-10 | Nippon Steel Corp | Automatic welding control method in welding seam welded steel pipe |
| JPS54137468A (en) * | 1978-04-18 | 1979-10-25 | Nippon Steel Corp | Heat input control for electric seam pipe welding |
| JPS5756182A (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-03 | Kawasaki Steel Corp | Method for controlling welding input of lectric welded tube |
-
1983
- 1983-12-06 JP JP23027483A patent/JPS60121086A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5269842A (en) * | 1975-12-09 | 1977-06-10 | Nippon Steel Corp | Automatic welding control method in welding seam welded steel pipe |
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| JPS5756182A (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-03 | Kawasaki Steel Corp | Method for controlling welding input of lectric welded tube |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0512972A2 (fr) * | 1991-05-06 | 1992-11-11 | CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE Association sans but lucratif | Procédé de contrôle d'une soudure bout à bout de bandes métalliques |
| US7683288B2 (en) | 2005-08-12 | 2010-03-23 | Thermatool Corp. | System and method of computing the operating parameters of a forge welding machine |
| EP1782911A2 (en) * | 2005-11-03 | 2007-05-09 | Thermatool Corp. | Method and system for monitoring and controlling characteristics of the heat affected zone in a weld of metals |
| EP1782911A3 (en) * | 2005-11-03 | 2007-10-31 | Thermatool Corp. | Method and system for monitoring and controlling characteristics of the heat affected zone in a weld of metals |
| JP2015166103A (ja) * | 2014-03-04 | 2015-09-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 電縫溶接鋼管の製造方法 |
| US10855194B2 (en) | 2015-12-22 | 2020-12-01 | Thermatool Corp. | High frequency power supply system with closely regulated output for heating a workpiece |
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