JPH04122811A - 管内面ビード切削異常監視装置 - Google Patents
管内面ビード切削異常監視装置Info
- Publication number
- JPH04122811A JPH04122811A JP24591390A JP24591390A JPH04122811A JP H04122811 A JPH04122811 A JP H04122811A JP 24591390 A JP24591390 A JP 24591390A JP 24591390 A JP24591390 A JP 24591390A JP H04122811 A JPH04122811 A JP H04122811A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電縫管の製造ラインにおいて、管内面の溶接
ビード切削形状の特に内面切削異常を超音波厚み計によ
り検出する装置に関する。
ビード切削形状の特に内面切削異常を超音波厚み計によ
り検出する装置に関する。
周知の如く、電縫管は、銅帯を丸めて管状とし、その突
き合わせ部を管内外面から溶接した後、内外ビードを切
削して製造されるが、その溶接ビード部の切削形状は管
の内外面とも平滑であることが品質保証上要求される。
き合わせ部を管内外面から溶接した後、内外ビードを切
削して製造されるが、その溶接ビード部の切削形状は管
の内外面とも平滑であることが品質保証上要求される。
このうち、管外面の切削は極めて容易であり、目視では
周囲（母材部）と区別できない程度に平滑化できるが、
管内面切削は容易ではなく完全に平滑な切削が困難であ
る上、その切削形状の確認は目視観察によっては不可能
である。
周囲（母材部）と区別できない程度に平滑化できるが、
管内面切削は容易ではなく完全に平滑な切削が困難であ
る上、その切削形状の確認は目視観察によっては不可能
である。
そこで従来、かかる管内面切削形状をオンラインで検出
する方法として、超音波厚み計を利用する方法が採用さ
れている。この方法では、切削後の電縫管の外面は上記
したように極めて平滑化されているため、外面切削後の
管の厚み分布を超音波厚み計で適当な方法で測定すれば
、その測定値は管内面形状を示すことになることを利用
するものである。
する方法として、超音波厚み計を利用する方法が採用さ
れている。この方法では、切削後の電縫管の外面は上記
したように極めて平滑化されているため、外面切削後の
管の厚み分布を超音波厚み計で適当な方法で測定すれば
、その測定値は管内面形状を示すことになることを利用
するものである。
従来、かかる超音波厚み計による管内面切削形状の検出
装置として、 例えば、■特開昭５４−２１３７２号公報に記載されて
いるように、被検出管を水中に浸漬し、被検出管の溶接
ビード部を睨む位置に超音波探触子を配置して厚み計に
より厚みを検出するとともに、その超音波探触子を管の
周方向に周期的に走査させ、この走査状態を位置検出器
により検出するように構成し、前記位置検出器からの超
音波走査位置信号と前記被検出管厚み計からの管厚み信
号との両信号値をＸＹ表示する残像時間可変表示装置を
用いて、管内面のビード部付近の厚み分布、すなわち管
内面ビード切削形状を測定する装置が提案されている。
装置として、 例えば、■特開昭５４−２１３７２号公報に記載されて
いるように、被検出管を水中に浸漬し、被検出管の溶接
ビード部を睨む位置に超音波探触子を配置して厚み計に
より厚みを検出するとともに、その超音波探触子を管の
周方向に周期的に走査させ、この走査状態を位置検出器
により検出するように構成し、前記位置検出器からの超
音波走査位置信号と前記被検出管厚み計からの管厚み信
号との両信号値をＸＹ表示する残像時間可変表示装置を
用いて、管内面のビード部付近の厚み分布、すなわち管
内面ビード切削形状を測定する装置が提案されている。
また、■特開昭５６−３０５７号公報では、被検出管の
外周に超音波探触子を配設し、その信号を超音波厚み計
に出力し、かつ超音波探触子を推定シーム部を振幅の中
心として管周方向に周期的に移動させ、その厚み計５が
出力する厚みの軌跡をもって、電縫管の溶接部の内面形
状を知ろうとする方法も提案されている。
外周に超音波探触子を配設し、その信号を超音波厚み計
に出力し、かつ超音波探触子を推定シーム部を振幅の中
心として管周方向に周期的に移動させ、その厚み計５が
出力する厚みの軌跡をもって、電縫管の溶接部の内面形
状を知ろうとする方法も提案されている。
しかしながら、上記従来法におけるように、外周に超音
波厚み計を取付け、１個の超音波探触子を管周方向に走
査させることによって、管内面のビード部形状を認識す
る装置では次のような問題があった。
波厚み計を取付け、１個の超音波探触子を管周方向に走
査させることによって、管内面のビード部形状を認識す
る装置では次のような問題があった。
（１）被検出管の進行速度に比して、超音波探触子の左
右走査速度を高速化することには、高速化に伴って超音
波のカップリング不良を生じることにより、限界がある
。したがって、超音波探触子の左右走査は、カップリン
グ不良を生じない速度とせざるを得ないために、超音波
探触子の走査が被検出管に対して相対的に斜めに走るこ
とになり、走査線上にない未測定部が多く発生する。
右走査速度を高速化することには、高速化に伴って超音
波のカップリング不良を生じることにより、限界がある
。したがって、超音波探触子の左右走査は、カップリン
グ不良を生じない速度とせざるを得ないために、超音波
探触子の走査が被検出管に対して相対的に斜めに走るこ
とになり、走査線上にない未測定部が多く発生する。
（２）上記（１）と関連するが、測定断面がビード線に
対して斜めとなることから、正確にビード形状を反映し
ていないものとなる。
対して斜めとなることから、正確にビード形状を反映し
ていないものとなる。
以上の問題により、電縫管の製造ライン上において、オ
ンラインで精度よくビード形状管理ができない。
ンラインで精度よくビード形状管理ができない。
そこで本発明の主目的は、オンラインで電縫管ビード部
の切削形状の異常を容易かつ正確に測定して品質の安定
化を図ることのできる管内面ビード切削異常監視装置を
提供することにある。
の切削形状の異常を容易かつ正確に測定して品質の安定
化を図ることのできる管内面ビード切削異常監視装置を
提供することにある。
上記課題は、管軸方向に沿う突き合わせ部を溶接され、
その溶接部の内外面が切削された後の電縫管の溶接ビー
ド部の内面切削状態を監視する装置であって、 溶接部を管軸方向に相対的に自動倣いするフレームと、
そのフレームに取付けられた少なくともビード部の幅方
向中心部および母材部用の超音波探触子と、これらの超
音波探触子からの信号に基づいて肉厚値を得るための超
音波厚み計と、両超音波厚み計から得られる肉厚値の差
分を算出し、この差分値が異常判定差分基準値を外れて
いるとき内面ビード部異常と判定する演算装置とを備え
たことで解決できる。
その溶接部の内外面が切削された後の電縫管の溶接ビー
ド部の内面切削状態を監視する装置であって、 溶接部を管軸方向に相対的に自動倣いするフレームと、
そのフレームに取付けられた少なくともビード部の幅方
向中心部および母材部用の超音波探触子と、これらの超
音波探触子からの信号に基づいて肉厚値を得るための超
音波厚み計と、両超音波厚み計から得られる肉厚値の差
分を算出し、この差分値が異常判定差分基準値を外れて
いるとき内面ビード部異常と判定する演算装置とを備え
たことで解決できる。
本発明では、溶接部を管軸方向に相対的に自動倣いする
フレームと、そのフレームに取付けられた少なくともビ
ード部の幅方向中心部および母材部用の超音波探触子と
、これらの超音波探触子からの信号に基づいて肉厚値を
得るための超音波厚み計を設けているので、ビード部セ
ンター用超音波探触子からは、ビード部センターの厚み
信号を得ることができ、他方で母材部用超音波探触子か
らは母材部の厚み信号を得ることができる。
フレームと、そのフレームに取付けられた少なくともビ
ード部の幅方向中心部および母材部用の超音波探触子と
、これらの超音波探触子からの信号に基づいて肉厚値を
得るための超音波厚み計を設けているので、ビード部セ
ンター用超音波探触子からは、ビード部センターの厚み
信号を得ることができ、他方で母材部用超音波探触子か
らは母材部の厚み信号を得ることができる。
なお、溶接ビード部が切削異常で異常であるか否かは、
ビード部の厚みと母材部の厚みとの関係で決まるから、
溶接ビード部を睨む位置に超音波探触子を１個のみ用い
たのでは、溶接ビード部の管軸方向に沿っての厚みの変
化は分かっても母材部の厚みとの比較ができず、切削異
常の検出ができないので超音波探触子を２個以上用いる
ことが好ましいし、また超音波探触子の個数が多いほど
より正確な判定が可能となる。本発明に従って少なくと
も２個の超音波探触子を上記のように設置し、各超音波
探触子からの信号の差分値を演算することにより、内面
ビートの切削異常を確実に検出できる。
ビード部の厚みと母材部の厚みとの関係で決まるから、
溶接ビード部を睨む位置に超音波探触子を１個のみ用い
たのでは、溶接ビード部の管軸方向に沿っての厚みの変
化は分かっても母材部の厚みとの比較ができず、切削異
常の検出ができないので超音波探触子を２個以上用いる
ことが好ましいし、また超音波探触子の個数が多いほど
より正確な判定が可能となる。本発明に従って少なくと
も２個の超音波探触子を上記のように設置し、各超音波
探触子からの信号の差分値を演算することにより、内面
ビートの切削異常を確実に検出できる。
すなわち、ある管理たり母材部の厚み値は一定であるの
に対し、ビード部は切削異常があった場合、その厚み値
が管軸方向で変化するため、上記差分値も変化する。こ
の差分値を連続的に管理することによって、ビード部の
異常切削個所がある時にこれを早期にオンラインで検出
することができる。
に対し、ビード部は切削異常があった場合、その厚み値
が管軸方向で変化するため、上記差分値も変化する。こ
の差分値を連続的に管理することによって、ビード部の
異常切削個所がある時にこれを早期にオンラインで検出
することができる。
以下本発明を図面により、更に具体的に説明する。
第１図および第２図は、本発明装置例を示すもので、１
は被検出管たる電縫管であり、１１は内外面切削後の溶
接ビード部を示す。２は超音波探触子３Ａ、３Ｂ、３Ｃ
の取付用のフレームであり、これを管周方向に移動させ
るためのサーボコントローラ２１とその駆動部であるモ
ータ２２に接続されるとともに、サーボコントローラ２
１は、図示しない公知のシーム倣い装置２３からの信号
を受けて超音波探触子３Ｂをビード部１１中心に、超音
波探触子３Ｃをビード部のエツジに、超音波探触子３Ａ
を母材部に常に設置するように、倣い信号をモータ２２
に対して与える。
は被検出管たる電縫管であり、１１は内外面切削後の溶
接ビード部を示す。２は超音波探触子３Ａ、３Ｂ、３Ｃ
の取付用のフレームであり、これを管周方向に移動させ
るためのサーボコントローラ２１とその駆動部であるモ
ータ２２に接続されるとともに、サーボコントローラ２
１は、図示しない公知のシーム倣い装置２３からの信号
を受けて超音波探触子３Ｂをビード部１１中心に、超音
波探触子３Ｃをビード部のエツジに、超音波探触子３Ａ
を母材部に常に設置するように、倣い信号をモータ２２
に対して与える。
超音波探触子３Ａ、３Ｂ、３Ｃとしては、ビード部セン
ター用３Ｂおよび母材部用３Ａの少なくとも２個あれば
よいが、本例ではビード部エツジ用の超音波探触子３Ｃ
も設けである。もちろん、ビード部におよびまたは母材
部に探触子を付加して４個以上の探触子を設置すること
も可能である。
ター用３Ｂおよび母材部用３Ａの少なくとも２個あれば
よいが、本例ではビード部エツジ用の超音波探触子３Ｃ
も設けである。もちろん、ビード部におよびまたは母材
部に探触子を付加して４個以上の探触子を設置すること
も可能である。
この場合、後述のように、ビード部または母材部に複数
の探触子を有するならば、各部位における平均値をその
部位の厚み信号として利用できる。
の探触子を有するならば、各部位における平均値をその
部位の厚み信号として利用できる。
一方、各超音波探触子３Ａ、３Ｂ、３Ｃはそれぞれ対応
する超音波厚み計５Ａ、５Ｂ、５Ｃに接続されており、
超音波探触子からの出力信号に基づいて厚みを測定でき
るようになっている。さらに、厚み計５Ａと５Ｂの信号
はともに第１演算器６Ａに与えられ、厚み計５Ａと５０
の信号はともに第２演算器６Ｂに送られる。この演算器
６Ａ。
する超音波厚み計５Ａ、５Ｂ、５Ｃに接続されており、
超音波探触子からの出力信号に基づいて厚みを測定でき
るようになっている。さらに、厚み計５Ａと５Ｂの信号
はともに第１演算器６Ａに与えられ、厚み計５Ａと５０
の信号はともに第２演算器６Ｂに送られる。この演算器
６Ａ。
６Ｂでは、両厚み計５Ａ、５Ｂからの厚み信号の偏差を
演算するようになっているおり、演算器６Ａ、６Ｂから
の信号は、それぞれ比較設定器７Ａ、７Ｂにおいて、偏
差値が予め定めた一定の許容設定値を超えた場合に警報
器８が鳴る、または外部に表示するようになっている。
演算するようになっているおり、演算器６Ａ、６Ｂから
の信号は、それぞれ比較設定器７Ａ、７Ｂにおいて、偏
差値が予め定めた一定の許容設定値を超えた場合に警報
器８が鳴る、または外部に表示するようになっている。
さて、かかる装置により溶接部切削形状を監視する方法
を次に説明する。
を次に説明する。
前述したように、第３図に示すように、電縫管１が矢印
方向に移動する過程で、コントローラ２１によりでビー
ドを超音波探触子３Ａ、３Ｂ、３Ｃを所定位置に倣わせ
、接触媒体例えば水柱４．４・・・を介して厚みを検出
する。この過程で、例えば溶接線の中心部で厚みの異常
点（×印）があると、第４図に示すように、超音波探触
子３Ｂからの厚み値のみが変化する（第４図中、（Ａ）
、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ超音波探触子３Ａ、３Ｂ、
３Ｃからの厚み値を時間に対して示すグラフである）。
方向に移動する過程で、コントローラ２１によりでビー
ドを超音波探触子３Ａ、３Ｂ、３Ｃを所定位置に倣わせ
、接触媒体例えば水柱４．４・・・を介して厚みを検出
する。この過程で、例えば溶接線の中心部で厚みの異常
点（×印）があると、第４図に示すように、超音波探触
子３Ｂからの厚み値のみが変化する（第４図中、（Ａ）
、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ超音波探触子３Ａ、３Ｂ、
３Ｃからの厚み値を時間に対して示すグラフである）。
これに対して、超音波探触子３Ａは母材部を常に睨んで
いるためその値は常に一定である。
いるためその値は常に一定である。
そこで第２図に示したように、演算器６Ａにおいて超音
波探触子３Ａからの厚み値ａと超音波探触子３Ｂからの
厚み値すを差分演算し、その差の絶対値Ｚ＝ｌａ−ｂｌ
、および厚み値ａと超音波探触子３Ｃからの厚み値Ｃと
の差の絶対値Ｚ゛＝ａ−ｃｌを連続的に演算し、絶対値
２またはＺ′が比較設定器７Ａ、７Ｂでの基準偏差値を
超えるとき、切削異常であると判定し、アラーム等の適
当な警報器８によりその切削異常箇所を表示する。
波探触子３Ａからの厚み値ａと超音波探触子３Ｂからの
厚み値すを差分演算し、その差の絶対値Ｚ＝ｌａ−ｂｌ
、および厚み値ａと超音波探触子３Ｃからの厚み値Ｃと
の差の絶対値Ｚ゛＝ａ−ｃｌを連続的に演算し、絶対値
２またはＺ′が比較設定器７Ａ、７Ｂでの基準偏差値を
超えるとき、切削異常であると判定し、アラーム等の適
当な警報器８によりその切削異常箇所を表示する。
本具体例における超音波探傷法としては、水柱式パルス
反射法を使用することができるが、水浸式、噴流式パル
ス反射法等、その他の方法も使用可能である。
反射法を使用することができるが、水浸式、噴流式パル
ス反射法等、その他の方法も使用可能である。
また、本発明装置は、電縫管をその軸方向に移送するの
に対して、異常監視装置は軸方向に固定とすることを基
本とするが、逆に異常監視装置を軸方向に移動させるこ
ともできる。
に対して、異常監視装置は軸方向に固定とすることを基
本とするが、逆に異常監視装置を軸方向に移動させるこ
ともできる。
以上の通り、従来装置では、ビード部の連続的横断形状
を測定し、これに基づいてビード異常を判定することと
しているが故に非検出部分の発生を招いていたのに対し
て、本発明では、ビード部の厚みをその長手方向に沿っ
て連続的に検出するので、非検出部分の発生なしに確実
にビード部の切削異常を検出でき、再生入れ費用の低減
化および品質の安定化を図ることができる。
を測定し、これに基づいてビード異常を判定することと
しているが故に非検出部分の発生を招いていたのに対し
て、本発明では、ビード部の厚みをその長手方向に沿っ
て連続的に検出するので、非検出部分の発生なしに確実
にビード部の切削異常を検出でき、再生入れ費用の低減
化および品質の安定化を図ることができる。
第１図および第２図は本発明装置の一興体例を示す概要
図、第３図はビード異常の発生状態を示す模式図、第４
図は第３図に対応して異常が生じた場合の各超音波探触
子の厚み値を示すグラフである。 １・・・電縫管（被検出管）、１１・・・溶接ビード部
、２−・・自動倣いフレーム、２１−・−サーボコント
ローラ、２２・・・モータ、２３・・・シーム倣い装置
、３Ａ１３Ｂ。 ３Ｃ・・・超音波探触子、４−水柱、５・・・超音波厚
み計、６Ａ、６Ｂ・・・演算器、７Ａ、７Ｂ−・比較設
定器、８・・・警報器。 第 図 第 図 第 図 第 図 （Ｈ「） （Ｈ「）
図、第３図はビード異常の発生状態を示す模式図、第４
図は第３図に対応して異常が生じた場合の各超音波探触
子の厚み値を示すグラフである。 １・・・電縫管（被検出管）、１１・・・溶接ビード部
、２−・・自動倣いフレーム、２１−・−サーボコント
ローラ、２２・・・モータ、２３・・・シーム倣い装置
、３Ａ１３Ｂ。 ３Ｃ・・・超音波探触子、４−水柱、５・・・超音波厚
み計、６Ａ、６Ｂ・・・演算器、７Ａ、７Ｂ−・比較設
定器、８・・・警報器。 第 図 第 図 第 図 第 図 （Ｈ「） （Ｈ「）
Claims (1)
- （１）管軸方向に沿う突き合わせ部を溶接され、その溶
接部の内外面が切削された後の電縫管の溶接ビード部の
内面切削状態を監視する装置であって、 溶接部を管軸方向に相対的に自動倣いするフレームと、
そのフレームに取付けられた少なくともビード部の幅方
向中心部および母材部用の超音波探触子と、これらの超
音波探触子からの信号に基づいて肉厚値を得るための超
音波厚み計と、両超音波厚み計から得られる肉厚値の差
分を算出し、この差分値が異常判定差分基準値を外れて
いるとき内面ビード部異常と判定する演算装置とを備え
たことを特徴とする管内面ビード切削異常監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24591390A JPH04122811A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 管内面ビード切削異常監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24591390A JPH04122811A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 管内面ビード切削異常監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04122811A true JPH04122811A (ja) | 1992-04-23 |
Family
ID=17140699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24591390A Pending JPH04122811A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 管内面ビード切削異常監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04122811A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7619750B2 (en) * | 2002-04-30 | 2009-11-17 | Jfe Steel Corporation | Measurement method and device for bead cutting shape in electric resistance welded pipes |
| JP2011106821A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 管材の溶接ビード測定方法並びに溶接ビード切削方法及び溶接ビード切削装置 |
-
1990
- 1990-09-14 JP JP24591390A patent/JPH04122811A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7619750B2 (en) * | 2002-04-30 | 2009-11-17 | Jfe Steel Corporation | Measurement method and device for bead cutting shape in electric resistance welded pipes |
| JP2011106821A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 管材の溶接ビード測定方法並びに溶接ビード切削方法及び溶接ビード切削装置 |
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