JPS61140384A - 電縫溶接における溶接状況計測方法 - Google Patents
電縫溶接における溶接状況計測方法Info
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- JPS61140384A JPS61140384A JP26367184A JP26367184A JPS61140384A JP S61140384 A JPS61140384 A JP S61140384A JP 26367184 A JP26367184 A JP 26367184A JP 26367184 A JP26367184 A JP 26367184A JP S61140384 A JPS61140384 A JP S61140384A
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- welding
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- 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
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
- B23K11/25—Monitoring devices
-
- 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
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/08—Seam welding not restricted to one of the preceding subgroups
- B23K11/087—Seam welding not restricted to one of the preceding subgroups for rectilinear seams
- B23K11/0873—Seam welding not restricted to one of the preceding subgroups for rectilinear seams of the longitudinal seam of tubes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (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】
（産業上の利用分野）
本発明は電縫管製造ライ／における溶接状況の計測方法
に関するものである。
に関するものである。
（従来の技術）
一般の電縫鋼管の製造は、素材のストリップを成形ロー
ルで、その両側エツジが相対向するように順次丸型形状
に成形し、これを誘導コイルに通すことによって、ある
いは相対向させたコンタクトチップを両側エツジ部に接
触し高周波電流を通電する。通電あれた高周波電流は、
表皮効果及び近接効果により、両側のエツジ部に集中し
、この部分がジュール熱で加熱溶融されスクイズロール
に通して衝合溶接することにより製造される。
ルで、その両側エツジが相対向するように順次丸型形状
に成形し、これを誘導コイルに通すことによって、ある
いは相対向させたコンタクトチップを両側エツジ部に接
触し高周波電流を通電する。通電あれた高周波電流は、
表皮効果及び近接効果により、両側のエツジ部に集中し
、この部分がジュール熱で加熱溶融されスクイズロール
に通して衝合溶接することにより製造される。
この時、両側エツジの衝合形状（以下Ｖ収束角と称す）
や衝合点位置（以下溶接点と称す）及び加熱溶融された
溶鋼排出量や溶接点周辺の温度等は溶接状況を管理する
上で重要な指標となるばかシでなく、既に本出願人によ
って出願されている特願昭５９−６９２６０号、「電縫
鋼管溶接入熱の制御方法」に示すように、溶接時の入熱
制御全行う上でも必要な情報である。
や衝合点位置（以下溶接点と称す）及び加熱溶融された
溶鋼排出量や溶接点周辺の温度等は溶接状況を管理する
上で重要な指標となるばかシでなく、既に本出願人によ
って出願されている特願昭５９−６９２６０号、「電縫
鋼管溶接入熱の制御方法」に示すように、溶接時の入熱
制御全行う上でも必要な情報である。
従来、これらの計測は適切な計測器がなかったためＶ収
束角や溶接点位置についてはテーピイングによりｖ収束
角の形状を写し取シ、分度器や、ものさしを当て計測し
て腔たため造管中の計測ができず、正確な情報を得るこ
とができ、なかった。
束角や溶接点位置についてはテーピイングによりｖ収束
角の形状を写し取シ、分度器や、ものさしを当て計測し
て腔たため造管中の計測ができず、正確な情報を得るこ
とができ、なかった。
また溶鋼排出量も直接計測する方法がなく、溶接後のビ
ード太さにより間接的に推定していたため、同様に正確
な情報を得ることができなかった。
ード太さにより間接的に推定していたため、同様に正確
な情報を得ることができなかった。
また溶接点周辺の温度は特開昭５８−１５７５７９号や
特開昭５８−９７８１号のようにリニアアレーを使用し
た温度分布検出器によりヅーム部円周方向の温度分布を
計測したシ、イメージガイド、ハーフミラ−１光学フイ
ルター及び撮像管からなる温度パターン測定装置により
溶接点周辺の温度分布を計測する方法がある。し°かし
ながらこれらの方法は溶接点周辺の一部分の温度分布を
計測するものであ）、全面の温度分布計測ができなかっ
た）、造管中の計測であるため対象物が移動しておシ、
局所的な温度変化箇所があった場合、この部分が計測中
に視野内を移動するため平滑化されてしまい検出するこ
とが困難という問題があシ、溶接状況を監視する上で十
分な情報が得られなかった・ （発明が解決しようとする問題点） 本発明は電縫管製造ラインにおける溶接状況を管理する
上で重要な情報であるＶ収束角度、溶接点、溶鋼排出量
及び溶接点周辺の温度分布の内一つ以上ないしは全ての
情報を同時計測する溶接状況計測方法を提供するもので
ある。
特開昭５８−９７８１号のようにリニアアレーを使用し
た温度分布検出器によりヅーム部円周方向の温度分布を
計測したシ、イメージガイド、ハーフミラ−１光学フイ
ルター及び撮像管からなる温度パターン測定装置により
溶接点周辺の温度分布を計測する方法がある。し°かし
ながらこれらの方法は溶接点周辺の一部分の温度分布を
計測するものであ）、全面の温度分布計測ができなかっ
た）、造管中の計測であるため対象物が移動しておシ、
局所的な温度変化箇所があった場合、この部分が計測中
に視野内を移動するため平滑化されてしまい検出するこ
とが困難という問題があシ、溶接状況を監視する上で十
分な情報が得られなかった・ （発明が解決しようとする問題点） 本発明は電縫管製造ラインにおける溶接状況を管理する
上で重要な情報であるＶ収束角度、溶接点、溶鋼排出量
及び溶接点周辺の温度分布の内一つ以上ないしは全ての
情報を同時計測する溶接状況計測方法を提供するもので
ある。
（問題点を解決するための手段１作用）本発明の特徴は
電縫管の製造ラインにおいて、溶接点上方に高速シャッ
ターを備えた２次元イメージセンサカメラを投雪して溶
接点周辺の静止画像を撮影し、該２次元イメージセンサ
カメラから得られる映像記号をデジタル信号に変換して
電子計算機システムのメモリにデジタル画像として取込
み、該ディジタル画像の濃度レベル又は２値化演算処理
を行うことによプ得られる２値画イ象よ）、溶接点周辺
の温度分布、溶鋼排出量、溶接点位置及びＶ収束角度の
内１つ以上の計測を行う方法である。
電縫管の製造ラインにおいて、溶接点上方に高速シャッ
ターを備えた２次元イメージセンサカメラを投雪して溶
接点周辺の静止画像を撮影し、該２次元イメージセンサ
カメラから得られる映像記号をデジタル信号に変換して
電子計算機システムのメモリにデジタル画像として取込
み、該ディジタル画像の濃度レベル又は２値化演算処理
を行うことによプ得られる２値画イ象よ）、溶接点周辺
の温度分布、溶鋼排出量、溶接点位置及びＶ収束角度の
内１つ以上の計測を行う方法である。
すなわち本発明では従来の温度分布検出器の問題点であ
った全面の温度分布計測ができないということに対し、
２次元イメージセンサカメラに光学フィルターを取付け
、特定の波長域の放射エネルギー分布を画像として検出
し、この画像信号をデジタル化しデジタル画像として電
子計算機システムに取込み、電子計算機システム内で演
算処理すること忙より、全面の温度分布計測を可能にす
るものである。
った全面の温度分布計測ができないということに対し、
２次元イメージセンサカメラに光学フィルターを取付け
、特定の波長域の放射エネルギー分布を画像として検出
し、この画像信号をデジタル化しデジタル画像として電
子計算機システムに取込み、電子計算機システム内で演
算処理すること忙より、全面の温度分布計測を可能にす
るものである。
また従来の温度分布のもう一つの問題点であった対象物
の移動により、局部的な温度変化箇所が平滑化されると
いうことに対して、２次元イメージセンサカメラに高速
シャッターを備え、移動対象物の静止画像をとらえるこ
とにより、゛ 画像の平滑化を防止し局部的な温度変化
箇所も鮮明に検出することを可能にしたものである。
の移動により、局部的な温度変化箇所が平滑化されると
いうことに対して、２次元イメージセンサカメラに高速
シャッターを備え、移動対象物の静止画像をとらえるこ
とにより、゛ 画像の平滑化を防止し局部的な温度変化
箇所も鮮明に検出することを可能にしたものである。
さらに、こうして得られたデジタル画像を一定レベルで
２値化演算処理することにより、ある一定温度より高い
部分と低い部分に弁別することが゛でき、温度が高い部
分の面積を求めることにより、溶接点周辺の溶鋼排出量
を求めることができるとともに２値画像の形状よりＶ収
束角と溶接点の計測を可能にしたものである。
２値化演算処理することにより、ある一定温度より高い
部分と低い部分に弁別することが゛でき、温度が高い部
分の面積を求めることにより、溶接点周辺の溶鋼排出量
を求めることができるとともに２値画像の形状よりＶ収
束角と溶接点の計測を可能にしたものである。
以下、本発明詳細を実施態様を示す図面に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は高速シャッターと光学フィルターを備えた２次
元イメージセンサカメラ（以下単に高速シャッターカメ
ラと称す）１と電子計算機システム２からなる溶接点監
視装置の構成を示すもので高速シャッターカメラ１は図
示していない架台により溶接点Ｐの上方に取付けられて
いる。
元イメージセンサカメラ（以下単に高速シャッターカメ
ラと称す）１と電子計算機システム２からなる溶接点監
視装置の構成を示すもので高速シャッターカメラ１は図
示していない架台により溶接点Ｐの上方に取付けられて
いる。
３はＣＯＤなどの固体撮像素子であシ、４は特定の波長
域の光を透過する光学フィルターで、５は固体撮像素子
３に実像を結像するためのレンズ、６は高速シャッター
である。
域の光を透過する光学フィルターで、５は固体撮像素子
３に実像を結像するためのレンズ、６は高速シャッター
である。
高速シャッター６はメカニカルなシャッターあるいは光
の偏光を電気的にコントロールして開閉する電子シャッ
ターでも良いが、シャッター速度が高速でまた開閉回数
が多くなること及び制御性が良いことから、ここでは電
子シャッターを使用した例を示す。
の偏光を電気的にコントロールして開閉する電子シャッ
ターでも良いが、シャッター速度が高速でまた開閉回数
が多くなること及び制御性が良いことから、ここでは電
子シャッターを使用した例を示す。
また高速シャッター６のシャッター速度は対象物の移動
速度つまり造管速度を考慮して決定する必要があシ、一
般の造管速度（４５ル恰以下程度）なら１／２０００
秒以下のシャッター速度にする。こうすることにより、
高速シャッター６が開いた瞬間、固体、撮像素子３０面
上に第２図に示すような溶接点周辺の実像が投影される
。このため固体撮像素子３の各素子には投影した光の強
さに対応した電荷が蓄積されるので逐時各素子を走査す
ることにより、映像信号を得ることができる。この時、
高速シャッターの開閉タイミングと走査の関係は、第３
図に示すように高速シャッターが１／２０００秒以下の
短い間、開いたあと、一枚の画像を構成する映像信号が
得られるようにする。例えば、一枚の画像が２５６本の
走査線で構成される場合は、クヤッターが開いたあと２
５６種の映像信号が得られる。こうして得られた１つ１
つの映像信号を第３図（ｃ）に拡大して示しているよう
に例えば２５６分割する周期で、サンプリング計測し、
逐時デジタル信号に変換する。こうすることにより、固
体撮像素子３０面上に投影された静止画像は、横方向２
５６．縦方向２５６の画素に分割され、各１つ１つの画
素はデジタル信号に変換する場合の分解能によって複数
の階調に分解される。例えばデジタル信号に変換すると
き各素子の信号レベルを２５６分割したとすると固体撮
像素子３０面上に投影された静止画像の濃度レベルつま
り明かるいレベル（白レベル）カラ１１いレベル（黒ン
ペル）の間が２５６の階調に分割されることになる・こ
のようにして得られたデジタル信号を電子計算機システ
ム内のメモリにデジタル画像デークーとして記憶する。
速度つまり造管速度を考慮して決定する必要があシ、一
般の造管速度（４５ル恰以下程度）なら１／２０００
秒以下のシャッター速度にする。こうすることにより、
高速シャッター６が開いた瞬間、固体、撮像素子３０面
上に第２図に示すような溶接点周辺の実像が投影される
。このため固体撮像素子３の各素子には投影した光の強
さに対応した電荷が蓄積されるので逐時各素子を走査す
ることにより、映像信号を得ることができる。この時、
高速シャッターの開閉タイミングと走査の関係は、第３
図に示すように高速シャッターが１／２０００秒以下の
短い間、開いたあと、一枚の画像を構成する映像信号が
得られるようにする。例えば、一枚の画像が２５６本の
走査線で構成される場合は、クヤッターが開いたあと２
５６種の映像信号が得られる。こうして得られた１つ１
つの映像信号を第３図（ｃ）に拡大して示しているよう
に例えば２５６分割する周期で、サンプリング計測し、
逐時デジタル信号に変換する。こうすることにより、固
体撮像素子３０面上に投影された静止画像は、横方向２
５６．縦方向２５６の画素に分割され、各１つ１つの画
素はデジタル信号に変換する場合の分解能によって複数
の階調に分解される。例えばデジタル信号に変換すると
き各素子の信号レベルを２５６分割したとすると固体撮
像素子３０面上に投影された静止画像の濃度レベルつま
り明かるいレベル（白レベル）カラ１１いレベル（黒ン
ペル）の間が２５６の階調に分割されることになる・こ
のようにして得られたデジタル信号を電子計算機システ
ム内のメモリにデジタル画像デークーとして記憶する。
電子計算機システム２内のメモリに記憶されたデジタル
画像デークーは高速シャッターカメラ１の映像信号をデ
ジタル信号に変換して取）込んだものであるためデジタ
ル画像の濃度レベルは高速シャッターカメラ１の光学フ
ィルター４を透過した特定波長域の光の強度に対応して
いる。またこの光の強度は被写体である溶接点周辺の高
温部から放射される放射エネルギーの強さと対応してい
るため、光学フィルターの透過波長゛を選択することに
よ）、温度情報として取シ扱うことができ、溶接点周辺
の温度分布を計測することができる。
画像デークーは高速シャッターカメラ１の映像信号をデ
ジタル信号に変換して取）込んだものであるためデジタ
ル画像の濃度レベルは高速シャッターカメラ１の光学フ
ィルター４を透過した特定波長域の光の強度に対応して
いる。またこの光の強度は被写体である溶接点周辺の高
温部から放射される放射エネルギーの強さと対応してい
るため、光学フィルターの透過波長゛を選択することに
よ）、温度情報として取シ扱うことができ、溶接点周辺
の温度分布を計測することができる。
なお、固体撮像素子３の各々の素子に感度バラツキがあ
る場合は、正確な温度分布計測が困難である。この場合
は、温度分布が均一な黒体炉内を高速シャッタカメラ１
の視野いっばいに撮影し、この画像を電子計算機システ
ム２にデ・ゾタル画像として取り込み、電子計算機シス
テム２内で次の演算を実施することにより、補正係数を
求める。
る場合は、正確な温度分布計測が困難である。この場合
は、温度分布が均一な黒体炉内を高速シャッタカメラ１
の視野いっばいに撮影し、この画像を電子計算機システ
ム２にデ・ゾタル画像として取り込み、電子計算機シス
テム２内で次の演算を実施することにより、補正係数を
求める。
第４図に示すように電子計算機システム内のメモリにデ
ジタ・ル画１象はＸ方向が２５６ 、Ｙ方向が２５６の
画素に分割された配列にデーターとして記憶されている
（但しメモリー上で構成されている２５６Ｘ２５６画素
のデ・ゾタル画備データは元の画像と同じ位置関係で）
・−ドウエアー上にあるわけではない）ためＸ方向の画
素ｆｔ（１，１）。
ジタ・ル画１象はＸ方向が２５６ 、Ｙ方向が２５６の
画素に分割された配列にデーターとして記憶されている
（但しメモリー上で構成されている２５６Ｘ２５６画素
のデ・ゾタル画備データは元の画像と同じ位置関係で）
・−ドウエアー上にあるわけではない）ためＸ方向の画
素ｆｔ（１，１）。
ととし、各画素内のデーターｔｌ−Ｄｏ（Ｘ 、 Ｙ
）と表わすとすると〔１〕式により、黒体炉内から放射
される、特定波長域の放射エネルギーを固体撮像素子３
が検出した信号の平均値Ｘを求めることができる。
）と表わすとすると〔１〕式により、黒体炉内から放射
される、特定波長域の放射エネルギーを固体撮像素子３
が検出した信号の平均値Ｘを求めることができる。
・・・・・・・・・〔１〕
そして各画素のデーターＤ０（１，１）、Ｄｏ（１，２
）。
）。
Ｄ Ｃ１，３）、・・・・・・Ｄ （２５６，２５６）
と平均値Ｘの比率を各画ＯＯ 素について〔２〕式により求め、各画素の補正係数Ｋ（
Ｘ、Ｙ）とする。
と平均値Ｘの比率を各画ＯＯ 素について〔２〕式により求め、各画素の補正係数Ｋ（
Ｘ、Ｙ）とする。
このようにして求めた補正係数Ｋ（Ｘ、Ｙ）を測定対象
物を撮影して得られた各画素のデーターＤｉ（１，１）
。
物を撮影して得られた各画素のデーターＤｉ（１，１）
。
Ｄ ｉ（１−２） 、Ｄｉ （１ｒ ３ ） 、・・・
・・・Ｄ、（２５６，２５６）にそれぞれ掛は合わせる
ことにより固体撮像素子３の感度バラツキを補正するこ
とができる。
・・・Ｄ、（２５６，２５６）にそれぞれ掛は合わせる
ことにより固体撮像素子３の感度バラツキを補正するこ
とができる。
こうして得られたデーターに放射率補正を行ない温度指
示値に換算することにより高速シャッターカメラ１で撮
影した画像の各々の画素で温度指示値が求まる。
示値に換算することにより高速シャッターカメラ１で撮
影した画像の各々の画素で温度指示値が求まる。
温度指示値に変換されたデジタル画像をアナログ信号に
変換し、第１図のモニター７に表示することにより白黒
画像として温度分布を観察することができる。
変換し、第１図のモニター７に表示することにより白黒
画像として温度分布を観察することができる。
また温度指示値に変換されたデジタル画像を任意の温度
Ｔ℃に相当するレベルで２値化演算処理しモニター７に
表示することにより、Ｔ℃以上温度を有する部分のみを
表示することができ、さらに複数のレベルで弁別し、各
温度範囲に所定の色を割り付け、カラーモニターに疑似
カラー表示することにより、温度分布をわかりやすく表
示することもできる。
Ｔ℃に相当するレベルで２値化演算処理しモニター７に
表示することにより、Ｔ℃以上温度を有する部分のみを
表示することができ、さらに複数のレベルで弁別し、各
温度範囲に所定の色を割り付け、カラーモニターに疑似
カラー表示することにより、温度分布をわかりやすく表
示することもできる。
次に溶接点周辺の溶鋼排出量は温度指示値に変換された
デジタル画像を溶鋼の温度（約１５００℃）のレベルで
２値化演算処理することにより、第５図に示すように濃
度レベルがｒＯＪの部分と濃度レベルがｒ２５５．Ｊの
部分に分割でも溶鋼の部分、Ｓのみを抽出できるため、
この部分が画像内にしめる面積比率を求め、実寸法に換
算することにより、溶鋼排出量を求めることができる。
デジタル画像を溶鋼の温度（約１５００℃）のレベルで
２値化演算処理することにより、第５図に示すように濃
度レベルがｒＯＪの部分と濃度レベルがｒ２５５．Ｊの
部分に分割でも溶鋼の部分、Ｓのみを抽出できるため、
この部分が画像内にしめる面積比率を求め、実寸法に換
算することにより、溶鋼排出量を求めることができる。
また高速シャッターカメラ１の視野内の一部分の溶鋼排
出量を求めたい場合はデジタル画像の不要部分をマスキ
ング処理することにより可能である。
出量を求めたい場合はデジタル画像の不要部分をマスキ
ング処理することにより可能である。
次に第５図に示す溶接点周辺のデジタル画像を２値化演
算処理した２値画像データより溶接点位置とＶ収束角度
を求める方法について説明する。
算処理した２値画像データより溶接点位置とＶ収束角度
を求める方法について説明する。
第５図の２値画１象データでＹ方向の各座標に対しＸ方
向の座標を順次みてゆき濃度レベルが１より大きい画素
のＸ座標をリストアップし、この内座標が抜けていると
ころをひとくぎシとしてカウントする。これを各Ｙ座標
について実施しカウント数が２から１に変るＹ座標を求
める・っまり第５図中（、）の位置のＹ座標（ｙｌ）に
対するＸ方向の濃度レベル変化はすべてＯレベルなので
第６図（、）に示すようになシカラント値はＯである。
向の座標を順次みてゆき濃度レベルが１より大きい画素
のＸ座標をリストアップし、この内座標が抜けていると
ころをひとくぎシとしてカウントする。これを各Ｙ座標
について実施しカウント数が２から１に変るＹ座標を求
める・っまり第５図中（、）の位置のＹ座標（ｙｌ）に
対するＸ方向の濃度レベル変化はすべてＯレベルなので
第６図（、）に示すようになシカラント値はＯである。
次に第５図中伽）の位置のＹ座標（ｙ、）に対してはＸ
方向の濃度レベル変化は２５５レベルのところが２ケ所
あるため第６図伽）のようにな夛、カウント値は２であ
る。そして溶接点が存在するＹ座標（ｙ ）以降つｔ
！０ （ｅ）以降では第６図（、）のようになシカラン
ト値が１になる。このためカウント値が２から１に変る
Ｙ座標（ｙｃ）を求めることにより、溶接点位置を検出
することができ木。
方向の濃度レベル変化は２５５レベルのところが２ケ所
あるため第６図伽）のようにな夛、カウント値は２であ
る。そして溶接点が存在するＹ座標（ｙ ）以降つｔ
！０ （ｅ）以降では第６図（、）のようになシカラン
ト値が１になる。このためカウント値が２から１に変る
Ｙ座標（ｙｃ）を求めることにより、溶接点位置を検出
することができ木。
またＶ収束角度は２値画像データーと前述の説明で求め
られた溶接点位置より演算により求めることができる。
られた溶接点位置より演算により求めることができる。
つまシ２値画像データーで溶接点位置を求めたときに行
なった処理のうち、Ｙ方向の各座標に対しＸ方向の座標
を順次みてゆき濃度レベルが１より大きい画素のＸ座標
をリストアツブし、この内座標が抜けているところをひ
とくぎりとしてカウントする方法で、カウント値が２で
あったＹ座標の内、任意の座標、例えば（ｙｂ）でＸ方
向の画素の濃度レベルがＯと２５５に分かれる境界４ケ
所、すなわち第５図のＰ１ｒＰ２＋Ｐ３＊Ｐ４を求める
。これらは第６図（ロ）のＰ’１′ＩＰ；、Ｐ；。
なった処理のうち、Ｙ方向の各座標に対しＸ方向の座標
を順次みてゆき濃度レベルが１より大きい画素のＸ座標
をリストアツブし、この内座標が抜けているところをひ
とくぎりとしてカウントする方法で、カウント値が２で
あったＹ座標の内、任意の座標、例えば（ｙｂ）でＸ方
向の画素の濃度レベルがＯと２５５に分かれる境界４ケ
所、すなわち第５図のＰ１ｒＰ２＋Ｐ３＊Ｐ４を求める
。これらは第６図（ロ）のＰ’１′ＩＰ；、Ｐ；。
Ｐ二に対応する。このうち、Ｘ座標が最小のもの（第５
図ではＰ１＋第６図ではＰｌ ）とＸ座標が最大のもの
（第５図ではＰ４＋第６図ではＰＳ ）を除いた残りの
２点（第５図ではＰ２とＰ、Ｉ第６図ではＰ≦とｐｉ
）のＸＹ座標をそれぞれ（Ｘｎ＊ ３’Ｂ ）と（”ｍ
＋ ｙＢ ）とすることにょシ、溶接点直前の元型形
状に成形されたストリップの両側エツジ位置を求めるこ
とができ、先に求めた溶接点位置のＹ座標（ｙｏ）とと
もに〔３〕式を使ってＶ収束角を求めることができる。
図ではＰ１＋第６図ではＰｌ ）とＸ座標が最大のもの
（第５図ではＰ４＋第６図ではＰＳ ）を除いた残りの
２点（第５図ではＰ２とＰ、Ｉ第６図ではＰ≦とｐｉ
）のＸＹ座標をそれぞれ（Ｘｎ＊ ３’Ｂ ）と（”ｍ
＋ ｙＢ ）とすることにょシ、溶接点直前の元型形
状に成形されたストリップの両側エツジ位置を求めるこ
とができ、先に求めた溶接点位置のＹ座標（ｙｏ）とと
もに〔３〕式を使ってＶ収束角を求めることができる。
このような温度変換演算処理、２値化演算処理。
面積演算処理、溶接点位置演算処理、角度演算処理を電
子計算機システムで実行することにょシ、はとんど同時
に溶接点周辺の温度分布計測、溶鋼排出量計測、溶接点
位置計測及びＶ収束角計測を実現できる。
子計算機システムで実行することにょシ、はとんど同時
に溶接点周辺の温度分布計測、溶鋼排出量計測、溶接点
位置計測及びＶ収束角計測を実現できる。
（発明の効果）
本発明によりミ縫溶接時の溶接状況を管理する上で、重
要な指標である、温度、溶鋼排出量、溶接点位置及びＶ
収束角の同時計測を実現し溶接品質の向上に寄与すると
ともに溶接のための入熱制御用の検出端として使用する
ことにょシ、入熱の自動制御化を実現できる有益な効果
を示すものである。
要な指標である、温度、溶鋼排出量、溶接点位置及びＶ
収束角の同時計測を実現し溶接品質の向上に寄与すると
ともに溶接のための入熱制御用の検出端として使用する
ことにょシ、入熱の自動制御化を実現できる有益な効果
を示すものである。
第１図は本発明を実施するための装置例を示す図、第２
図は固体撮像素子の面上に投影された溶接点周辺の実像
を示す図、第３図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ａ）は高
速シャッターの開閉タイミング と走査の関係を示す図
、第４図は電子計算機システムに取り込まれたデ・ノタ
ル画像の配列を示す図、第５図は電子計算機システムに
おいて２値化されたデジタル画像を示す図、第６図（イ
）、（ロ）、（ハ）は第５図のデジタル画像を走査した
ときの信号波形を示す図である。 １：２次元イメージカメラ、 ２：電子計算機システム
。 ３二１体撮像素子、 ６二高速シヤツター。 第４図 Ｘ４ 第５図 ： ； 第 ６ 因 １ ： ｊ ：
図は固体撮像素子の面上に投影された溶接点周辺の実像
を示す図、第３図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ａ）は高
速シャッターの開閉タイミング と走査の関係を示す図
、第４図は電子計算機システムに取り込まれたデ・ノタ
ル画像の配列を示す図、第５図は電子計算機システムに
おいて２値化されたデジタル画像を示す図、第６図（イ
）、（ロ）、（ハ）は第５図のデジタル画像を走査した
ときの信号波形を示す図である。 １：２次元イメージカメラ、 ２：電子計算機システム
。 ３二１体撮像素子、 ６二高速シヤツター。 第４図 Ｘ４ 第５図 ： ； 第 ６ 因 １ ： ｊ ：
Claims (1)
- 電縫管の製造ラインにおいて、溶接点上方に高速シャッ
ターを備えた２次元イメージセンサカメラを設置して溶
接点周辺の静止画像を撮影し、該２次元イメージセンサ
カメラから得られる映像信号をデジタル信号に変換して
電子計算機システムのメモリにデジタル画像として取込
み、該デジタル画像の濃度レベルより溶接点周辺の温度
分布の計測を行うか、又は、該デジタル画像の２値化演
算処理を行うことにより得られる２値画像より、溶接点
周辺の温度分布、溶鋼排出量、溶接点位置及びＶ収束角
度の内１つ以上の計測を行なうことを特徴とする電縫溶
接における溶接状況計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26367184A JPS61140384A (ja) | 1984-12-13 | 1984-12-13 | 電縫溶接における溶接状況計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26367184A JPS61140384A (ja) | 1984-12-13 | 1984-12-13 | 電縫溶接における溶接状況計測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61140384A true JPS61140384A (ja) | 1986-06-27 |
| JPH0371946B2 JPH0371946B2 (ja) | 1991-11-15 |
Family
ID=17392723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26367184A Granted JPS61140384A (ja) | 1984-12-13 | 1984-12-13 | 電縫溶接における溶接状況計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61140384A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63303684A (ja) * | 1987-05-30 | 1988-12-12 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 電縫管溶接の入熱制御方法およびその装置 |
| JP2005319473A (ja) * | 2004-05-06 | 2005-11-17 | Nippon Steel Corp | 溶接品質に優れた電縫鋼管の溶接方法 |
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| WO2015069753A1 (en) | 2013-11-08 | 2015-05-14 | Thermatool Corp. | Heat energy sensing and analysis for welding processes |
| JP2015217420A (ja) * | 2014-05-19 | 2015-12-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 電縫溶接の監視方法および監視装置 |
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Citations (2)
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| JPS57137082A (en) * | 1981-02-20 | 1982-08-24 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Measuring method for cross-sectional shape of weld zone |
-
1984
- 1984-12-13 JP JP26367184A patent/JPS61140384A/ja active Granted
Patent Citations (2)
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| JPS57124585A (en) * | 1981-01-27 | 1982-08-03 | Kawasaki Steel Corp | Monitoring method for temperature distribution of weld zone |
| JPS57137082A (en) * | 1981-02-20 | 1982-08-24 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Measuring method for cross-sectional shape of weld zone |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP3065909A4 (en) * | 2013-11-08 | 2017-07-19 | Thermatool Corp. | Heat energy sensing and analysis for welding processes |
| US10024735B2 (en) | 2013-11-08 | 2018-07-17 | Thermatool Corp. | Heat energy sensing and analysis for welding processes |
| JP2015217420A (ja) * | 2014-05-19 | 2015-12-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 電縫溶接の監視方法および監視装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0371946B2 (ja) | 1991-11-15 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |