KR960016155B1 - 관 제조기 및 관 제조기용 용접 제어장치 - Google Patents

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KR960016155B1 KR1019930003601A KR930003601A KR960016155B1 KR 960016155 B1 KR960016155 B1 KR 960016155B1 KR 1019930003601 A KR1019930003601 A KR 1019930003601A KR 930003601 A KR930003601 A KR 930003601A KR 960016155 B1 KR960016155 B1 KR 960016155B1
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다까시 가따노사까
오사무 마쓰다
히로야시 기무라
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가부시끼가이샤 메이덴샤
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Abstract

내용 없음

Description

관 제조기 및 관 제조기용 용접 제어장치
제1도는 본 발명에 따라 제조된 용접 제어장치의 제1실시예를 도시하는 개략적인 블럭 선도.
제2도는 본 발명이 적용될 수 있는 관 제조기에 포함된 용접 섹션을 도시하는 부분 사시도.
제3도는 본 발명의 용접 제어 장치에 사용된 카메라의 시계를 도시하는 부분 평면도.
제4도는 카메라의 시계에서 나타날 수 있는 용접 열 상태를 도시하는 부분 평면도.
제5도는 화상 처리기에 생성된 휘도 분포 패턴을 도시하는 선도.
제6도는 화상 처리기의 작동을 설명하기 위한 선도.
제7도는 경보 발생 과정을 설명하기 위한 선도.
제8도는 본 발명이 적용될 수 있는 관 제조기에 포함된 다른 종류의 용접 섹션을 도시하는 부분 사시도.
제9도는 본 발명의 용접 제어 장치의 제2실시예를 도시하는 개략 블럭 선도.
제10도는 본 발명의 용접 제어 장치에 사용된 카메라의 시계를 도시하는 부분 평면도.
제11도는 카메라의 시계에서 나타날 수 있는 용접 열 상태를 도시하는 부분 평면도.
제12도는 화상 처리기에 생성된 휘도 분포 패턴을 도시하는 선도.
제13도는 화상 처리기의 작동을 설명하기 위한 선도.
제14도는 경보 발생 과정을 설명하기 위한 선도.
제15도는 본 발명의 용접 제어 장치의 제3실시예를 도시하는 개략적인 블럭 선도.
제16도는 본 발명의 용접 제어 장치에 사용된 카메라의 시계를 도시하는 부분 평면도.
제17도는 카메라의 시계에서 나타날 수 있는 용접 열 상태를 도시하는 부분 평면도.
제18도는 화상 처리기에 생성된 휘도 분포 패턴을 도시하는 선도.
제19도는 경보 발생 과정을 설명하기 위한 선도.
제20도는 압착 롤러 장치의 일 예를 도시하는 단면도.
제21도는 제20도의 압착 롤러 장치의 평면도.
제22도는 제20도의 압착 롤러 장치에 포함된 압착 롤러를 도시하는 확대 입면도.
제23도는 압착 롤러 장치의 변형예를 도시하는 부분 단면도.
제24도는 관 제조기에 사용되는 압착 롤러를 도시하는 부분 단면도.
제25도는 관 제조기에 사용되는 압착 롤러를 도시하는 부분 입면도.
제26도는 관 직경 대 압착 롤러 직경의 그래프.
제27도는 관 직경 대 목부 각의 그래프.
제28도는 압착 롤러 장치의 다른 변형예를 도시하는 사시도.
제29도는 제28도의 압착 롤러 장치의 평면도.
제30도는 제28도의 압착 롤러 장치의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 작업물,12 : 가열 코일,
20 : 고주파 전원,30 : 제어 유닛,
40 : 카메라,42 : 차단 부재,
50 : 화상 처리 유닛,54, 56 : 화상 기억부,
60 : 추정 섹션,62 : 모니터 섹션,
66 : 경보 유닛,70 : 압착 롤러,
72 : 롤러 홀더,74 : 활주부
본 발명은 관 제조기 및 이에 사용하기에 적합한 용접 제어 장치에 관한 것이다.
관 제조기는, 서로 대향하는 측면들을 갖는 관 형태의 금속 스트립 롤로부터 공급된 작업물을 성형하고 접합점(jointing point)에서 작업물의 대향 측면들을 맞대기(butt)위해 업세팅 압력을 제공하고 용접점(welding point)에서 대향 측면들을 용접하기 위해 작업물에 고주파 전력을 공급함으로서 금속관 부재를 제조하는데 사용되어 왔다. 종래의 방법에서는, 관 제조기의 작동중에 감지된 여러 가지 관 제조 조건에 기초하여 작업물로의 고주파 전력을 제어함으로써 접합점 및 접합점의 근처에서 발생된 용접열의 강도(intensity of the welding heat)를 조절하였다. 그러나, 용접열의 강도는 여러가지 관 제조 조건들에 따라 달라진다. 모든 관 제조 조건에 기초하여 용접열의 강도를 조정하는 것은 불가능하지는 않지만 극히 어렵다.
본 발명의 주 목적은 용이하고 우수하게 용접 열을 제어할 수 있는 용접 제어 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 8mm 이하의 직경을 갖는 관을 제조할 수 있는 개선된 관 제조기를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 서로 대향하는 측면들을 갖는 관형으로 금속 스트립 롤로부터 공급된 작업물을 성형하는 제1수단과, 접합점에서 작업물의 대향 측면들을 접합하도록 업세팅 압력을 제공하는 제2수단과, 금속관부재를 제조하기 위해 접합점에서 대향 측면들을 용접하도록 작업물에 고주파 전력을 공급하는 제3수단을 포함하는 관 제조기에 사용하기 위한 용접 제어 장치가 제공된다. 용접 제어 장치는 접합점을 포함하는 시계를 갖도록 위치되어 시계에 생성된 예비 아크에 의한 밝은 영역을 포함하는 화상을 나타내는 시각 신호를 발생시키는 카메라와, 시각 신호를 휘도 분포 패턴으로 변환시키는 화상 처리기와, 휘도 분포 패턴에 기초하여 용접 결합 상태를 추정하는 추정 유닛을 포함한다. 추정 유닛은 용접 결합 상태가 추정되면 경보를 발생시키는 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 서로 대향하는 측면들을 갖는 관형으로 금속 스트립 롤로부터 공급된 작업물을 성형하는 제1수단과, 접합점에서 작업물의 대향 측면들을 접합하도록 업세팅 압력을 제공하는 제2수단과, 금속 관 부재를 제조하기 위해 접합점에서 대향 측면들을 용접하도록 작업물에 고주파 전력을 공급하는 제3수단을 포함하는 관 제조기에 사용하기 위한 용접 제어 장치가 제공된다. 용접 제어 장치는 접합점을 포함하는 시계를 갖도록 위치되어 시계에 생성된 열에 의한 밝은 영역을 포함하는 화상을 표시하는 시각신호를 생성하는 카메라와, 카메라의 전면에 위치되어 밝은 영역을 작업물의 각 측면들에 대응하는 제1 및 제2섹션으로 분할하도록 카메라로부터의 시계를 부분적으로 차단하는 차단 부재와, 카메라로부터 공급된 시각번호를 휘도 분포 패턴으로 변환시키는 화상 처리기와, 휘도 분포 패턴에 기초하여 용접 결합 상태를 추정하는 추정 유닛을 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 서로 대향하는 측면들을 갖는 관형으로 금속 스트립 롤로부터 공급된 작업물을 성형하는 제1수단과, 접합점에서 작업물의 대향 측면들을 접합하도록 업세팅 압력을 제공하는 제2수단과, 금속 관 부재를 제조하기 위해 접합점에서 대향 측면들을 용접하도록 작업물에 고주파 전력을 공급하는 제3수단을 포함하는 관 제조기용 용접 제어 장치가 제공된다. 용접 제어 장치는 접합점을 포함하는 시계를 갖도록 위치되어 시계에 생성된 열에 의한 밝은 영역을 포함하는 화상을 표시하는 시각신호를 생성하는 카메라와, 카메라의 전면에 위치되어 시계를 복수 개의 구역으로 분할하기 위해 작업물의 이동 방향에 거의 수직한 방향으로 서로 평행 이격되어 연장되는 라인들을 갖는 투명 창을 갖는 차단 부재와, 카메라로부터 공급된 시각번호를 각각의 구역에 대응하는 휘도 분포 패턴으로 변환시키는 화상 처리기와, 휘도 분포 패턴에 기초하여 용접 결합 상태를 추정하는 추정 유닛을 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 서로 대향하는 측면들을 갖는 관형으로 금속 스트립 롤로부터 공급된 작업물을 성형하는 수단과, 접합점에서 작업물의 대향 측면들을 접합하도록 업세팅 압력을 제공하는 한 쌍의 압착 롤러를 포함하는 관 제조기가 제공된다. 상기 각 압착 롤러는 다른 쪽 압착 롤러의 환형 홈과 함께 작업물 통로를 형성하도록 외주연 측면에 환형 홈이 형성된 원통형 중심 부분과 중심 부분으로부터 대향 방향으로 동축선 상으로 연장되어 원통형 중심 부분과 함께 회전되도록 성형된 상부 및 하부 원통형 단부 부분을 갖는다. 관 제조기는 압착 롤러들을 각각 단부에서 지지하는 롤러 홀더와, 금속 관 부재를 제조하기 위해 접합점에서 대향 측면들을 용접하도록 작업물에 고주파 전력을 공급하는 수단을 또한 포함한다.
본 발명에 대해서 첨부 도면을 참조하여 하기에 더욱 상세하게 설명한다.
도면 중 제1도에는 본 발명을 구현하는 용접 제어 장치의 개략도가 도시되어 있다. 제2도에 도시된 고주파 유도 용접 유닛을 사용하는 관 제조기와 관련시켜서 용접 제어 장치를 설명하였지만, 본 발명은 다른 종류의 관 제조기에도 적용될 수 있다. 도면부호 10으로 전체적으로 표시된 관 제조기는 관 형태인 금속 스트립 롤러부터 공급된 작업물(1)을 형성하도록 다단계로 배열된 성형 롤러들을 사용한다. 한 쌍의 압착롤러(13a, 13b)는 작업물(1)의 대향 측면들에 위치되며, 제2도에 도시된 것처럼 압착롤러(13a, 13b)들 사이의 중간 지점의 바로 상류의 접합점(1a)에서 작업물(1)의 대향 측면들을 접합하도록 업세팅 압력을 제공한다. 가열 코일(12)은 접합점(1a)의 상류 위치에서 작업물(1)을 둘러싸도록 위치된다. 가열 코일(12)에는 고주파 전력이 공급되어 고도로 집중되고 신속하게 교번되는 자장이 형성되어 작업물(1)에 전위가 유도된다. 이 전위는 제2도에 양호하게 도시된 것처럼 작업물(1)의 대향 측면(1b, 1c)들이 용접되는 접합점(1a)의 바로 하류의 용접점에서의 I2·R손실에 기인하여 열을 발생한다. 작업물(1)의 대향 측면(1b, 1c)에 의해 접합점(1a)근처에 형성된 V형 간극은 V목부(V throat)라 칭한다.
가열 코일(12)은 고주파 전원(20)으로부터 전력 제어 회로(22)를 통해 전력을 공급받는다. 가열 코일(12)에 인가된 전력 수준에 의해 결정되며 용접점에서 작업물(1)을 용접시키는 용접 열은 제어 유닛(30)에서 수행된 계산으로부터 결정된다. 카메라(40)는 작업물(1)위에 위치된다. M×N개의 CCD 소자를 갖는 형태로 될 수 있는 카메라(40)는 제3도에 도시된 것처럼 접합점(1a)(또는 용접점)를 포함하는 시계(VF, visual field)를 갖도록 하는 방향을 취한다. 제4도는 카메라(40)의 시계(VF)에서 나타날 수 있는 용접 상태를 도시한다. 이 용접 상태에서, 대향 측면(1b, 1c)들은 접합점(1a)의 상류지점(2a)에서 용융된 금속(2)에 의해 연결된다. 용융된 금속(2)은 점(1a, 2a)들 사이에서 강제로 이동하며, 점(1a, 2a)들 사이의 전체 영역을 덮지는 못하므로 용융된 금속(2) 뒤쪽에 개구(3)이 형성된다. 아크(예비 아크라 함)는 이 점(2a)에서 빈번하게 발생한다. 이러한 용접 상태는 과도한 용접 열에서 기인한다. 카메라(40)는 최대 0.1mm내에서 시계(VF)의 이동량을 억제하도록 견고하게 고정되는 것이 바람직하다. 카메라(40)의 진동에 의해 측정점이 이동되면 노이즈가 발생하게 된다.
또한, 이렇게 발생한 노이즈는 100㎛이하인 것이 바람직하다.
CCD 소자에 형성된 화상(휘도 수준 패턴)은 일련의 래스터 주사선(laster scanlines)으로 주사되어 화상 처리 유닛(50)에 사용하기 위한 시각 신호(S1)로 변환된다. CCD 소자에 형성된 화상은 여러가지 용접 상태가 반영된 합성 정보를 갖는다는 것을 알 수 있다. 화상 처리 유닛(50)은 카메라(40)로부터의 시각 신호를 수신하여 이 입력된 화상을 디지탈식으로 저장한다. 저장된 화상(A)은 M×N개의 픽셀(pixel)로 표시된다. 각각의 픽셀[A(x, y)]은 강도를 표시하는 값으로 지정된다. 화상 처리 유닛(50)은 일련의 래스터 주사선으로 저장된 화상(A)을 주사하여 일렬의 픽셀에 의해 나타나는 흑백 화상(B)으로 변환시킨다. 각각의 픽셀 [B(x, y)]은 0 또는 1의 값을 갖는다. B(x, y)=0인 것은 백색 픽셀을 나타내며, B(x, y)=1인 것은 흑색 픽셀을 나타낸다. 접합점(1a) 근처에서의 증기 및 기타 방해물의 영향을 피하기 위해, 화상 처리 유닛(51)은 저장된 화상(A)이 일련의 래스터 주사선으로 주사될 때 얻어진 신호를 구별하도록 그리고 그렇게 구별된 신호를 흑백 화상(B)으로 변환시키도록 설계될 수도 있다. 화상 처리 유닛(50)은 저장된 화상(B)의 백색 픽셀의 수를 계수하여 이렇게 계수된 픽셀의 수에 대응하는 전기 신호(S5)를 생성한다. 전기 신호(S5)는 저장된 화상(B)의 백색 영역을, 따라서, 용접열의 강도를 나타낸다. 화상 처리 유닛(50)은 저장된 화상에 종방향 중심선을 형성하도록 배열된 백색 픽셀의 수를 계수함으로써 전기 신호(S5)를 생성하도록 설계될 수도 있다. 카메라(40)는 백색 영역(본 실시예에서는 예비 아크 영역)을 형성하는 픽셀의 수가 100개 이상이 될 정도의 해상력을 갖는 것이 바람직하다.
화상 처리 유닛(50)은 카메라(40)로부터의 시각 신호(S1)를 수신하여 이를 128개(0 내지 127)의 톤(tone)을 갖는 디지탈 형태로 변환시키는 아날로그-디지탈(A/D) 변환기(52)를 포함하기도 한다. 즉, 각각의 M×N개의 CCD소자에서 취해진 휘도 수준(Cd/M2)은 대응 디지탈 신호로 변환된다. 이 디지탈 신호(S2)는 A/D 변환기(52)로부터 M×N개의 픽셀에 의해 나타난 시계의 화상을 디지탈 식으로 저장하는 제1화상 기억부(MEM, 54)로 전달된다. 각각의 픽셀은 그 강도(명암)을 표시하는 값으로 지장된다. 저장된 화상은 일련의 래스터 주사선으로 주사되어 휘도(그레이 히스토그램) 패턴으로 변환된다. 제5도는 제4도와 관련하여 설명된 용접 상태에 대해 얻어진 휘도 패턴의 일예를 도시한 것이다. 원(P1)으로 둘러싸인 제1의 밝은 영역은 최고의 휘도 수준을 가지며 점(2a)에서 생성된 예비 아크에 대응한다. 원(P1, P2)으로 둘러싸인 제2의 밝은 영역은 제1의 밝은 영역보다 낮은 휘도 수준을 가지며 예비 아크를 둘러싸는 작업물 부분에 대응한다. 제5도에서 부호(G)는 원(P1)으로 둘러싸인 제1의 밝은 영역의 무게 중심을 나타낸다.
화상 처리 유닛(50)은 기준 휘도 패턴을 저장하는 제2기억부(MEM, 56)도 포함한다. 디지탈 컴퓨터(CPU, 58)는 제1기억부(54)로부터 전달된 휘도 패턴(S3)과 계속해서 제2기억부(56)로부터 전달된 기준 화상 패턴(S4)을 비교함으로서 용접 상태가적절한지의 여부를 결정한다. 이를 위해, 디지탈 컴퓨터(58)는 원(P1)으로 둘러싸인 제1의 밝은 영역과 각각의 기준 휘도 패턴의 대응 영역을 비교하도록 설계될 수 있다. 원(P1)으로 둘러싸인 제1의 밝은 영역은 점(2c)에서 생성된 예비 아크 영역에 대응하여 용접 열의 강도에도 대응한다. 이와 달리, 디지탈 컴퓨터(58)는 원(P1)으로 둘러싸인 제1의 밝은 영역의 종방향 길이와 각각의 기준 휘도 패턴의 대응 길이를 비교하도록 설계될 수도 있다. 원(P1)으로 둘러싸인 제1의 밝은 영역의 종방향 길이는 용융된 금속(2)의 길이에 대응하여 용접열의 강도에도 대응한다. 디지탈 컴퓨터(58)는 화상 처리 유닛(50)에서 수행된 비교 결과를 나타내는 판단 신호(S5)를 생성한다. 판단 신호(S5)는 화상 처리 유닛(50)으로부터 제어 유닛(30)으로 공급된다.
제어 유닛(30)은 보정계수계산회로(32), 신호 변환기 회로(34) 및 신호 제어 회로(36)를 포함한다. 보정계수계산회로(32)는 디지탈 컴퓨터(58)로부터의 판단 신호(S5)와 용접 상태 신호(S9)를 수신하여 수신된 신호(S5, S9)들에 기초하여 보정 계수를 계산한다. 용접 상태 신호(S9)는 고주파 전력, 고주파 임피던스, 용접속도, 작업물의 폭, 작업물의 두께, 작업물의 저항 등의 용접의 질에 영향을 미치는 변수의 측정된 값들중 적어도 하나를 나타내는 센서 신호이다. 보정계수계산회로(32)는 게산된 보정 계수를 나타내는 신호(S6)를 생성한다. 이 신호(S6)는 보정계수계산회로(32)로부터 신호 변환기 회로(34)로 공급되며, 이 신호 변환기 회로는 상기 신호(S6)를 전기 신호(S7)로 변환시킨다. 전기 신호(S7)는 신호 제어 회로(36)에 전달되며, 이 신호 제어 회로는 상기 신호(S7)와 전력 설정 기준 신호(S0)를 비교하여 전력 제어 회로(22)가 가열 코일(12)로의 고주파 전력을 제어하게 하는 제어 신호(S8)를 생성한다.
용접 제어 장치는 추정 섹션(60)과 모니터 섹션(62)을 또한 포함된다. 모니터 섹션(62)은 추정 섹션(60)에 연결된 디스플레이 유닛(64) 및 경보 유닛(66)을 포함한다. 추정 섹션(60)은 신호(S5, S9)를 수신하여 용접 상태를 추정한다. 추정 섹션(60)은 용접 상태를 추정하기 위해 디지탈 컴퓨터(58)에 의해 얻어진 제1의 밝은 영역의 면적, 길이, 외주연 및 경사각을 이용하도록 설계될 수 있다. 추정된 용접 상태는 디스플레이 유닛(64)에 제공된다. 경보 유닛(66)은 추정된 용접 상태가 결함이 있을 때 가청신호를 제공하도록 작동된다.
화상 처리 유닛(50)은 입력된 화상을 처리하여 제6도에 도시된 것처럼 예비 아크에 대응하는 제1의 밝은 영역(Ap)과 등가의 타원형 영역(Ao)을 제공하도록 설계될 수 있다. 화상 처리 유닛(50)은 등가 타원형 영역(Ao)의 면적, 등가 타원형 영역(Ao)의 장축의 길이(a), 등가 타원형 영역(Ao)의 단축의 길이(b), 등가 타원형 영역(Ao)의 경사각(θ), 등가 타원형 영역(Ao)의 무게 중심 위치, 등가 타원형 영역(Ao)의 외주연 길이 등을 포함하는 특성치 중 적어도 하나를 추출한다. 등가 타원형 영역(Ao)의 면적은 작업물(1)에 입력된 열(용접 열)의 크기에 대응한다. 예를 들어, 제1의 밝은 영역(Ao)을 형성하는 픽셀의 수는 입력된 열이 하한 값에 있을 때 146개이고 입력된 열이 상한 값에 있을 때는 950개이다. 등가 타원형 영역(Ao)의 경사각(θ)은 작업물이 대칭으로 잘 성형되었는지를 판단하는데 사용된다. 등가 타원형 영역(Ao)의 무게 중심의 위치는 작업물(1)의 대향 측면(1b, 1c)들에 의해 형성된 V목부의 각도에 대응한다. 이들 특성치는 디스플레이 유닛(64)에 제공된다. 추정 섹션(60)은 화상 처리 유닛(50)으로부터 추출된 특성치를 수신하여 이를 상한값 및 하한값과 비교한다. 수신된 특성치가 상한값과 하한값에 의해 한정된 범위를 벗어나면 추정 섹션(60)은 경보 유닛(66)으로 하여금 가청 신호를 발생시키게 하는 명령을 생성한다.
특성치가 등가 타원형 영역(Ao)의 무게 중심의 위치인 것으로 가정한다. 추정 섹션(60)은 제7도에 도시된 것처럼 특성치가 증가할 때에는 이 특성치와 하한 값의 더 높은 값(L2, 100개의 픽셀)을 비교하고 특성치가 감소할 때에는 이 특성치와 하한 값의 더 낮은 값(L1, 80개의 픽셀)을 비교한다. 마찬가지로, 추정 섹션(60)은 특성치가 증가할 때에는 이 특성치와 더 높은 값(L4, 400개의 픽셀)을 비교하고 특성치가 감소할 때에는 이 특성치와 더 낮은 값(L3, 350개의 픽셀)을 비교한다. 특성치가 제7도의 곡선(Co)으로 도시된 것처럼 상한 값과 하한 값 사이에 형성된 수용 가능한 범위 내에서 변화하면 경보 유닛(66)으로부터의 경보는 발생되지 않는다. 특성치가 제7도의 곡선(C1)으로 도시된 것처럼 수용 가능한 범위를 벗어나면 추정 섹션(60)은 용접 상태에 결함이 있는 것을 나타내기 위해 경보 유닛(66)으로 하여금 경보를 발생하게 하는 명령을 발생시킨다.
추정 섹션(60)은 상한 값과 하한 값 사이에 형성된 수용 가능한 범위밖으로 변화하는 특성치에 기초하여 용접 결합 상태의 원인을 추정하도록 설계될 수 있다. 이 경우에 추정 섹션(60)은 디스플레이 유닛(64)에 추정된 원인을 표시한다.
본 발명은 제8도에 도시된 것처럼 다른 형태의 용접기에도 적용될 수 있다. 이 용접기는 용접할 선의 대향 측면들 상에서 작업물(1)에 접촉하도록 위치된 한 쌍의 접촉부(14a, 14b)를 포함한다. 이 접촉부(14a, 14b)에는 작업물(1)에 전위를 생성하도록 고주파 전력이 공급된다. 이 전위는 작업물(1)의 대향 측면(1b, 1c)이 용접되는 접합점(1a)에서의 I2·R 손실에 기인하여 열을 생성한다.
제9도 및 제10에는 본 발명의 용접 제어 장치의 제2실시예가 도시되어 있다. 제2실시예는 용접점(1a) 하류의 작업물 부분을 차단하기 위해 카메라(40)의 전면에 제공된 차단부재(42, masking member)를 제외하고는 제1실시예와 거의 동일하다. 차단부재(42)를 사용하면, 작업물(1)의 가열된 위치에 대응하는 밝은 영역을 제11도에 도시된 것처럼 2개의 부분(4a, 4b)으로 분할할 수 있다. 제12도는 제11도에 도시된 용접상태에 대해 얻어진 휘도 패턴의 일예를 도시한다. 영역(P1)은 제11도의 영역(4a)에 대응하며, 영역(P2)은 제11도의 영역(4b)에 대응한다. 부호(G1)는 영역(4a)의 무게 중심을 그리고 부호(G2)는 영역(4b)의 무게 중심을 나타낸다.
본 실시예에서, 화상 처리 유닛(50)은 입력된 화상을 처리하여 제13도에 도시된 것처럼 영역(4a)과 등가의 사다리꼴 영역(AT1) 및 영역(4b)과 등가의 사다리꼴 영역(AT2)을 제공하도록 설계된다. 화상 처리 유닛(50)은 각 사다리꼴 영역(AT1, AT2)의 면적(A1, A2)과, 각 사다리꼴 영역(AT1, AT2)의 장축의 길이(a1, a2)와, 각 사다리꼴 영역(AT1, AT2)의 단축의 길이(b1, b2)와, 각 사다리꼴 영역(AT1, AT2)의 무게 중심의 위치(G1, G2)와, 각 사다리꼴 영역(AT1, AT2)의 경사각(θ1, θ2)을 추출한다. 화상 처리 유닛(50)은 (A1+A2)/2, (A1-A2)/(A1+A2)1/2, (G1+G2)/2, ｜G1-G2｜/ (G1×G2)1/2및 (｜θ1｜-｜θ2｜)/ (θ1×θ2)1/2로써 계산된 특성치 중 적어도 하나를 신호(S5)에 중첩시킨다. 특성치(A1+A2)/2는 용접열의 크기, 작업물(1)의 두께 및 작업물 공급속도에 대응한다. 특성치(A1-A2)/(A1+A2)1/2는 작업물(1)의 관형태로 평형을 이루는 각도에 대응한다. 특성치(G1+G2)/2는 업세팅 압력 및 작업물(1)의 폭에 대응한다. 특성치 ｜G1-G2｜/ (G1×G2)1/2는 작업물 성형 상태에 대응한다. 특성치 (｜θ1｜-｜θ2｜)/ (θ1×θ2)1/2는 작업물 성형 안정성, 작업물의 두께 변화 및 롤러의 마모 정도에 대응한다.
특성치가 상기 등가 영역의 무게 중심의 위치라고 가정하자. 추정 섹션(60)은 제14도에 도시된 것처럼 특성치가 증가할 때에는 이 특성치를 상한 값의 더 높은 값(L2, 400개의 픽셀)과 비교하고 특성치가 감소할 때에는 이 특성치를 더 낮은 값(L1, 350개의 픽셀)과 비교한다. 특성치가 제14도의 곡선(Co)으로 도시된 것처럼 상한 값 아래로 변화되는 한 경보 유닛(66)으로부터 경보가 발생되지 않는다. 특성치가 제14도의 곡선(C1)으로 도시한 것처럼 상한 값을 초과하면 추정 섹션(60)은 용접 상태에 결함이 있는 것을 나타내기 위해 경보 유닛(66)으로 하여금 경보를 발생시키는 명령을 생성한다. 추정 섹션(60)은 상한 값에 의해 형성된 수용가능한 범위밖으로 변화하는 특성치에 기초하여 용접 결함 상태의 원인을 추정하도록 설계될 수 있다. 이 경우에, 추정 섹션(60)은 추정된 원인을 디스플레이 유닛(64)에 표시한다.
제15도 및 제16도에는 본 발명의 용접 제어장치의 제3실시예가 도시되어 있다. 제3실시예는 카메라(40)의 전방에 제공된 차단부재(44)를 제외하고는 제1실시예와 거의 동일하다. 차단부재(44)는 장방형 투명 창(44a)를 갖는다. 투명 창(44a)은 제17도에 도시된 시계(VF), 즉, 투명 창(44a) 영역을 3개의 영역(V, E, F)으로 분할하는 평행한 선(V1-V2, V3-V4 및 V5-6)을 갖는다. 이들 선은 제17도에 도시된 것처럼 작업물 공급 방향(A)에 수직한 방향으로 투명 창의 폭 전체 길이에 대해 연장된다. 선(V1-V2)는 작업물(1)의 접합점(1a)을 통해 연장된다. V구역(중심 구역)은 선(V3-V4)과 선(V5-V6)사이에 형성된다. 선(V3-V4)과 창 모서리선(E1-E2)사이에 형성된 E 구역은 V 구역의 하류측에 위치된다. 선(V5-V6)과 창 모서리선(F1-F2)사이에 형성된 F구역은 V구역의 상류측에 위치된다. 선(C1-C2)은 작업물 공급 방향으로 접합점(1a)을 통해 연장된다. 작업물 측면들 중 하나는 선(C1-C2)에 대해서 각(θ1)으로 연장되는 선(C1-B1)에 의해 표시된다. 다른 작업물 측면은 선(C1-C2)에 대해서 각(θ2)으로 연장되는 선(C1-B2)에 의해 표시된다. 차단부재(44)를 사용함으로써 작업물(1)의 가열된 부분에 대응하는 밝은 영역이 3개의 구역으로 분할된다. 제18도는 제17도에 도시된 용접 상태에서 얻어진 휘도 분포 패턴의 일예를 도시한다. 영역(P11, P12)을 포함하는 휘도 분포 패턴은 제17도의 F구역에 대응하며, 영역(P20)을 포함하는 휘도 분포 패턴은 제17도의 V구역에 대응하며, 영역(P30)을 포함하는 휘도 분포 패턴은 제17도의 E구역에 대응한다.
이 실시예에서 화상 처리 유닛(50)은 다음의 특성치 중 적어도 하나를 추출하도록 설계된다.
(1) 입력된 (용접) 열에 대응하는 특성치인 F, V 및 E구역의 합은 밝은 영역의 면적과 ; F, V 및 E구역의 합의 밝은 영역의 무게 중심의 위치와 ; F, V 및 E구역의 합의 밝은 영역의 외주연 길이,
(2) 작업물의 형태가 평형을 이루는 정도 및 V목부의 각에 대응하는 특성치인 선(C1-C2)에 대한 선(B1-C1 및 B2-C1)의 각(θ1과 θ2)와, 선(B1-C1 및 B2-C1)을 얻기 위해 구별될 수도 있는 영역(V5-V6F2-F1)의 화상과, 밝은 영역(4a, 4b)의 면적(A1, A2).
(3) 업세팅 압력의 크기에 대응하는 특성치인 영역(V3-V4-V6-V5)의 무게 중심의 위치.
(4) 슬릿의 유무를 판단하도록 구별될 수 있는 영역(E1-E2-V4-V3)에서의 화상(슬릿이 빈번하게 발생하면 입력된 용접 열이 과도하다는 것을 의미함).
특성치가 무게 중심 위치라고 가정하자. 추정 섹션(60)은 제19도에 도시된 것처럼 특성치가 증가할때에는 이 특성치와 하한 값의 더 높은 값(L2, 100개의 픽셀)을 비교하고 특성치가 감소할 때에는 이 특성치를 하한 값의 더 낮은 값(L1, 80개의 픽셀)과 비교한다. 마찬가지로, 추정 섹션(60)은 특성치가 증가할 때에는 특성치와 더 높은 값(L4, 40개의 픽셀)과 비교하고 특성치가 감소할 때에는 특성치와 더 낮은 값(L3, 350개의 픽셀)과 비교한다. 특성치가 제19도의 곡선(Co)으로 도시한 것처럼 상한 값과 하한 값 사이에 형성된 수용가능한 범위내에서 변화하면 경보 유닛(66)에서 경보가 발생되지 않는다. 특성치가 제19도의 곡선(C1)으로 도시된 것처럼 수용가능한 범위를 벗어나면 추정 섹션(60)은 용접 상태에 결함이 있는 것을 나타내기 위해 경보 유닛(66)으로 하여금 경보를 발생시키는 명령을 생성한다.
추정 섹션(60)은 상한 값과 하한 값 사이에 형성된 수용가능한 범위밖으로 변화하는 특성치에 기초하여 용접 결함 상태의 원인을 추정하도록 설계될 수 있다. 이 경우에, 추정 섹션(60)은 추정된 원인을 디스플레이 유닛(64)에 나타낸다.
제21도 제23도에는 본 발명의 용접 제어장치의 제4실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 관 제조기는 원통형 중심 부분(70a)과 이 중심 부분의 상부면 및 하부면으로부터 동축선 상으로 연장되는 상부 및 하부 원통형 단부 부분(70c, 70d)을 갖는 단일편 부재로 된 한쌍의 압착 롤러(70)를 사용한다. 원통형 단부 부분(70c, 70d)은 원통형 중심 부분(70a)의 직경(DSQR)보다 다소 작은 직경을 갖는다. 원통형 중심 부분(70a)은 그 외주연 측면에 환형 홈(70b)을 형성하고 있다.
압착 롤러(70)는 각각의 압착 롤러(70)의 환형 홈(70b)에 의해 형성된 공간을 통과하는 구부러진 작업물(1)에 적절한 업세팅 압력을 인가하기 위해서 서로 평행하게 병치된다. 압착 롤러(70)들은 서로 평행하게 이격되어 연장되는 상부 및 하부 강성 아암(72a)을 각기 갖는 별도의 롤러 홀더(72)에 지지된다. 상부 및 하부 강성 아암(72a)은 그 단부 가까기에 상부 및 하부 단부 부분(70c, 70d)을 수납하기 위한 동축 구멍(72b)이 형성된다. 압착 롤러(70)는 각각의 구멍(72b)에 상부 및 하부 단부 부분(70b, 70c)이 삽입되어 상부와 하부 아암(72a) 사이에 회전가능하게 지지된다. 롤러 홀더(72)들은 (도시하지 않은) 롤러 스탠드 상에서의 활주 이동을 위해 설치된 각 활주부(74)상에 볼트로 고정된다. 예를 들어 스크류 로드(76)를 포함하는 형태인 종래의 활주 기구가 압착 롤러(70)들 사이의 거리를, 따라서, 작업물(1)에 인가된 업세팅 압력을 조절하기 위해 활주부(74)들을 서로를 향하여 그리고 서로 멀어지게 이동시키도록 제공된다. 이러한 구조는 압착 롤러(70)들의 강도는 감소시키지 않으면서 그 크기를 감소시킬 수 있게 해준다. 따라서, 용접열 효율을 증진시키기 위해 유도 코일(12)과 압착 롤러(70)의 간섭 없이 압착 롤러(70)를 유도 코일(12)에 보다 가까이 위치시킬 수 있다. 또한, 종래의 장치에서는 사용될 수 없는 8mm 이하의 작은 직경을 갖는 소직경 관을 제조할 수 있다. 세라믹과 같은 절연재로 된 압착 롤러를 제조함으로써 압착 롤러(70)의 유도 가열을 피하는 것이 바람직하다. 또한, 제23도에 도시된 것처럼 압착 롤러(70)를 지지하는 부시(78)를 제공하는 것이 바람직하다. 이 부시(78)는 특수 베어링 재료 등으로 제조될 수 있다.
제24도 및 제25도에 도시된 것처럼, 구부러진 작업물(1)이 압착 롤러(70)들 사이를 통과하는 동안 소직경 관이 제조된다. 압착 롤러(70)가 최대 직경(DSQR)을 갖고 소직경 관이 직경(Dp)을 갖는다고 가정하자. 압착 롤러의 직경(DSQR)이 증가하면 압착 롤러(70)들 사이의 중간에 있는 용접점(1a)으로부터 유도 코일(12)까지의 거리(lV)는 유도 코일(12)과 압착 롤러(70)의 간섭을 방지하기 위해 증가되어야 한다. 이 간격(lV)이 커지면 유도 통로(12)로부터 용접점(1a)까지 연장되는 전기 통로의 저항도 더 커진다. 그 결과, 용접점(1a)으로 흐르는 전류에 대한 구부러진 작업물(1)의 외주연 방향으로 작업물(1)을 통해 순환하는 전류의 비가 증가한다. 따라서, 유도 코일(12)에 인가된 동일한 전력에 대해 용접점(1a)에서 생성된 용접 열은 감소된다. 또한, 작업물(1)은 작업물의 전체 영역에 대해 전도된 열에 의해 연화되어 V목부가 일정한 각(θ)으로 유지되지 않게 된다.
본 발명의 발명자들은 11mm 내지 25mm의 범위로 여러가지 폭을 갖는 작업물에 대해 압착 롤러의 직경(DSQR)을 변화시키기 위해 수행한 시험으로부터 압착 롤러의 직경(DSQR)의 수용가능한 범위를 알게 되었다. 이 시험의 결과가 제26도에 도시되어 있다. 상기 시험 결과에서 알 수 있는 것처럼 압착 롤러의 직경(DSQR)은 제1선과 제2선(La1, Lb1)에 의해 형성된 수용 가능한 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 제1선(La1)은 5.5×Dp로 나타내고 제2선(Lb1)은 2.5×Dp로 나타내었다. 관 직경(Dp)이 6.35mm이면, 압착 롤러의 직경(SQR)의 수용가능한 범위가 15.9mm 내지 32.9mm이다. 그리고, 관 직경이 4mm이면, 압착 롤러의 직경(DSQR)의 수용가능한 범위가 10.1mm 내지 20.8mm이다. 압착 롤러의 직경(DSQR)이 수용가능한 범위보다 크면 거리(lV)가 너무 커진다. 압착 롤러의 직경(DSQR)이 수용가능한 범위보다 작으면 압착 롤러(70)가 작업물(1)에 인가된 업세팅 압력에 반응하여 생성된 반력에 대해서 불충분한 강도를 갖게 된다.
시임안내부(3)는 거리(Lsg)를 단축시키기 위해 V목부의 각(θ)을 증가시키도록 작업물(1)의 대향 측면(1b, 1c)들 사이에 위치된다. 본 발명의 발명자들은 11mm 내지 25mm 범위로 여러가지 폭을 갖는 작업물에 대해서 V목부의 각(θ)을 변화시키기 위해 수행된 시험으로부터 V목부의 각(θ)의 수용 가능한 범위를 알게 되었다. 이 시험의 결과가 제27도에 도시되어 있다. 상기 시험 결과에서 알 수 있는 것처럼 V목부의 각(θ)은 제1선과 제2선(La2, Lb2)로 형성된 수용 가능한 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 제1선(La2)은 1.5×Dp로 나타내고 제2선(Lb2)은 0.6×Dp로 나타내었다. 관의 직경(Dp)이 6.35mm이면, V목부의 각(θ)의 수용가능한 범위는 4.06° 내지 8.83°이다. 또한, 관의 직경(Dp)이 4mm이면, 목부의 각(θ)의 수용가능한 범위는 2.56°내지 5.56°이다. V목부의 각(θ)이 수용가능한 범위보다 크면 작업물(1)의 대향 측면(1b, 1c)들 상에서 주름 또는 변형이 생긴다. V목부의 각(θ)이 수용 가능한 범위보다 작으면 작업물(1)의 V목부에 예비 아크가 발생하여 용접의 질을 떨어뜨리게 된다.
제28도 내지 제30도에는 본 발명의 용접 제어 장치의 제5실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 압착 롤러(70)는 카세트 홀더(80)에서 지지된다. 카세트 홀더(80)는 하부 부재(80b)와, 상자형 홀더를 형성하도록 상기 하부 부재(80b)상에 고정된 상부 부재(80a)를 포함한다. 상부 및 하부 부재(80a, 80b)에는 상부 및 하부 단부 부분(70c, 70d)을 수납하기 위한 한 쌍의 동축선 상의 구멍(80c)이 중심 근처에 형성된다. 압착 롤러(70)는 상부 부재와 하부 부재(80a, 80b)사이에 회전 가능하게 지지되며 그 상부 및 하부 단부 부분(70b, 70c)은 각각의 구멍(80c)에 삽입된다. 카세트 홀더(80)는 하부 부재(80a, 80b)에 형성된 볼트 구멍(82)을 통해 연장되는 볼트(86)에 의해 롤러 스탠드 상에 고정된다. 따라서, 압착 롤러(70)들 사이의 거리는 소정의 적절한 크기에서 고정된다. 도면부호 (88)는 구멍(80c) 들 사이의 중간에서 상부 부재(80a)에 형성된 절결부를 나타낸다. 이 절결부(88)는 용접점(1a)을 모니터하고 파편들이 빠져나가게 하는데 효과적이다.
이러한 구조에 의해 압착 롤러(70)들의 강도는 감소시키지 않으면서 그 크기를 감소시킬 수 있다. 따라서, 용접열 효율을 증진시키기 위해 유도 코일(12)과 압착 롤러(70)의 간섭 없이 압착 롤러(70)를 유도 코일(12)에 보다 가까이 위치시킬 수 있다. 또한, 종래의 장치가 사용될 수 없는 8mm 이하의 작은 직경을 갖는 소직경 관을 제조할 수 있다.
본 발명이 특정 실시예들과 함께 설명되었으나, 본 기술 분야에 숙련된 자는 본 발명을 다양하게 변경, 변형 및 수정할 수 있을 것이다. 따라서, 이러한 모든 변경, 변형 및 수정도 첨부한 본 발명의 특허 청구의 범위에 포함된다.

Claims (22)

  1. 서로 대향하는 측면들을 갖는 관형으로 금속 스트립 롤로부터 공급된 작업물을 성형하는 제1수단과, 접합점에서 작업물의 대향 측면들을 접합하도록 업세팅 압력을 제공하는 제2수단과, 금속관 부재를 제조하기 위해 접합점에서 대향 측면들을 용접하도록 작업물에 고주파 전력을 공급하는 제3수단을 포함하는 관 제조기에 사용하기 위한 용접 제어 장치에 있어서, 접합점을 포함하는 시계를 갖도록 위치되어 시계에 생성된 예비 아크에 의한 밝은 영역을 포함하는 화상을 나타내는 시각 신호를 발생시키는 카메라와, 시각 신호를 휘도 분포 패턴으로 변환시키는 화상 처리기와, 휘도 분포 패턴에 기초하여 용접 결함 상태를 추정하며 용접결함 상태가 추정되면 경보를 발생시키는 수단을 갖는 추정 유닛을 포하하는 것을 특징으로 하는 관 제조기용 용접 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화상 처리기는 휘도 분포 패턴의 특성치 중 적어도 하나를 추출하는 수단을 포함하며, 상기 추정 유닛은 상기 추출된 특성치가 수용가능한 범위를 벗어나면 경보를 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 관 제조기용 용접 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 수용가능한 범위밖으로 변화하는 특성치에 기초하여 용접 결함 상태의 원인을 추정하는 수단을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 관 제조기용 용접 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 화상 처리기는 밝은 영역과 등가의 타원 영역을 생성하는 수단을 포함하며, 상기 특성치는 상기 등가 타원 영역의 면적과 등가 타원 영역의 장축의 길이와 등가 타원 영역의 단축의 길이와 등가 타원 영역의 무게 중심 위치와 등가 타원 영역의 외주연 길이와 등가 타원 영역의 경사각 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 관 제조기용 용접 제어 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 화상 처리기는 밝은 영역과 등가의 타원 영역을 생성하는 수단을 포함하며, 상기 특성치는 상기 등가 타원 영역의 면적과 등가 타원 영역의 장축의 길이와 등가 타원 영역의 단축의 길이와 등가 타원 영역의 무게 중심 위치와 등가 타원 영역의 외주연 길이와 등가 타원 영역의 경사각 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 관 제조기용 용접 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서, 휘도 패턴과 적어도 하나의 기준 패턴을 비교하는 수단과, 이 비교에 기초하여 고주파 전력을 조절하도록 상기 제3수단을 제어하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 관 제조기용 용접 제어 장치.
  7. 서로 대향하는 측면들을 갖는 관형으로 금속 스트립 롤로부터 공급된 작업물을 성형하는 제1수단과, 접합점에서 작업물의 대향 측면들을 접합하도록 업세팅 압력을 제공하는 제2수단과, 금속 관 부재를 제조하기 위해 접합점에서 대향 측면들을 용접하도록 작업물에 고주파 전력을 공급하는 제3수단을 포함하는 관 제조기에 사용하기 위한 용접 제어 장치에 있어서, 접합점을 포함하는 시계를 갖도록 위치되어 시계에 생성된 열에 의한 밝은 영역을 포함하는 화상을 표시하는 시각신호를 생성하는 카메라와, 카메라의 전면에 위치되어 밝은 영역을 작업물의 각 측면들에 대응하는 제1 및 제2섹션으로 분할하도록 카메라로부터의 시계를 부분적으로 차단하는 차단 부재와, 카메라로부터 공급된 시각번호를 휘도 분포 패턴으로 변환시키는 화상 처리기와, 휘도 분포 패턴에 기초하여 용접 결합 상태를 추정하는 추정 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 관 제조기용 용접 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 추정 유닛은 용접 결함 상태가 추정되면 경보를 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 관 제조기용 용접 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 화상 처리기는 휘도 분포 패턴의 특성치 중 적어도 하나를 추출하는 수단을 포함하며, 상기 추정 유닛은 상기 추출된 특성치가 수용가능한 범위밖에 있을 때 경보를 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 관 제조기용 용접 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서, 수용가능한 범위밖으로 변화하는 특성치에 기초하여 용접결함 상태의 원인을 추정하는 수단을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 관 제조기용 용접 제어 장치.
  11. 제7항에 있어서, 휘도 패턴과 적어도 하나의 기준 패턴을 비교하는 수단과, 이 비교 결과에 기초하여 고주파 전력을 조절하도록 상기 제3수단을 제어하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 관 제조기용 용접 제어 장치.
  12. 서로 대향하는 측면들을 갖는 관형으로 금속 스트립 롤로부터 공급된 작업물을 성형하는 제1수단과, 접합점에서 작업물의 대향 측면들을 접합하도록 업세팅 압력을 제공하는 제2수단과, 금속 관 부재를 제조하기 위해 접합점에서 대향 측면들을 용접하도록 작업물에 고주파 전력을 공급하는 제3수단을 포함하는 관 제조기용 용접 제어 장치에 있어서, 접합점을 포함하는 시계를 갖도록 위치되어 시계에 생성된 열에 의한 밝은 영역을 포함하는 화상을 표시하는 시각신호를 발생시키는 카메라와, 카메라의 전면에 위치되어 시계를 복수 개의 구역으로 분할하기 위해 작업물의 이동 방향에 거의 수직한 방향으로 서로 평행 이격되어 연장되는 라인들을 갖는 투명 창을 갖는 차단 부재와, 카메라로부터 공급된 시각번호를 각각의 구역에 대응하는 휘도 분포 패턴으로 변환시키는 화상 처리기와, 휘도 분포 패턴에 기초하여 용접 결함 상태를 추정하는 추정 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 관 제조기용 용접 제어 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 추정 유닛은 용접 결함 상태가 추정되면 경보를 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 관 제조기용 용접 제어 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 화상 처리기는 각 휘도 분포 패턴 중 적어도 하나의 특성치를 추출하는 수단을 포함하며, 상기 추정 유닛은 상기 추출된 특성치가 수용가능한 범위밖에 있을때 경보를 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 관 제조기용 용접 제어 장치.
  15. 제14항에 있어서, 수용 가능한 범위 밖으로 변화하는 특성치에 기초하여 용접 결함 상태의 원인을 추정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 관 제조기용 용접 제어 장치.
  16. 제12항에 있어서, 휘도 패턴 중 적어도 하나와 적어도 하나의 기준 패턴을 비교하는 수단과, 이 비교 결과에 기초하여 고주파 전력을 조절하도록 상기 제3수단을 제어하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 관 제조기용 용접 제어 장치.
  17. 서로 대향하는 측면들을 갖는 관형으로 금속 스트립 롤로부터 공급된 작업물을 성형하는 수단과, 접합점에서 작업물의 대향 측면들을 접합하도록 업세팅 압력을 제공하는 한 쌍의 압착 롤러와, 압착 롤러들을 각각 단부에서 지지하는 롤러 홀더와, 금속 관 부재를 제조하기 위해 접합점에서 대향 측면들을 용접하도록 작업물에 고주파 전력을 공급하는 수단을 포함하며 ; 상기 각 압착 롤러는 다른쪽 압착 롤러의 환형 홈과 함께 작업물 통로를 형성하도록 외주연 측면에 환형 홈이 형성된 원통형 중심 부분과 중심 부분으로부터 대향 방향으로 동축선 상으로 연장되어 원통형 중심 부분과 함께 회전되도록 성형된 상부 및 하부 원통형 단부 부분을 갖는 단일편 부재로 된 것을 특징으로 하는 관 제조기.
  18. 제17항에 있어서, 상기 롤러 홀더는 각 압착 롤러를 지지하는 제1 및 제2섹션을 포함하며, 상기 제1 및 제2섹션은 조절가능한 거리로 압착 롤러들을 서로를 향하여 그리고 서로 밀어지게 활주 이동하도록 장착된 것을 특징으로 하는 관 제조기.
  19. 제17항에 있어서, 상기 롤러 홀더는 소정 거리로 압착 롤러들을 지지하는 단일 부재인 것을 특징으로 하는 관 제조기.
  20. 제17항에 있어서, 상기 중심 부분은 제1 및 제2한계값으로 형성된 범위내에 설정된 최대 직경을 가지며, 제조될 관의 외경을 Dp라 하면 상기 제1한계값은 5.5×Dp이고 그리고 제2한계값은 2.5×Dp인 것을 특징으로 하는 관 제조기.
  21. 제17항에 있어서, 상기 대향 측면들은 제1한계값 및 제2한계값으로 형성된 범위내에 설정된 값을 형성하며, 제조될 관의 외경을 Dp라 하면 상기 제1한계값이 1.5×Dp이고 제2한계값이 0.6×Dp인 것을 특징으로 하는 관 제조기용 용접 제어장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 중심 부분은 제3한계값 제4한계값으로 형성된 범위내에 설정된 직경을 가지며, 제조될 관의 외경을 Dp라 하면 제3한계값은 5.5×Dp이고 제4한계값은 2.5×Dp인 것을 특징으로 하는 관 제조기.
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