JPH07260466A - スパイラル管の溶接シーム倣い方法 - Google Patents
スパイラル管の溶接シーム倣い方法Info
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- JPH07260466A JPH07260466A JP6076361A JP7636194A JPH07260466A JP H07260466 A JPH07260466 A JP H07260466A JP 6076361 A JP6076361 A JP 6076361A JP 7636194 A JP7636194 A JP 7636194A JP H07260466 A JPH07260466 A JP H07260466A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 管内面溶接部の残留熱ピーク位置を正確に検
出し、外面溶接トーチをその溶接シーム位置に高精度に
倣わせること。 【構成】 スパイラル管１１Ｃの溶接シーム倣い方法に
おいて、外面溶接トーチ１４が取付けられたトーチ倣い
移動部１６に３台以上の温度検出器２３Ａ〜２３Ｃを設
置し、各温度検出器２３Ａ〜２３Ｃの検出値から、トー
チ倣い移動部１６に取付けられている外面溶接トーチ１
４の現在位置に対して管内面溶接部の残留熱ピーク位置
がなす相対位置関係を認識し、上記相対位置関係のずれ
がなくなるようにトーチ倣い移動部１６を移動制御する
もの。
出し、外面溶接トーチをその溶接シーム位置に高精度に
倣わせること。 【構成】 スパイラル管１１Ｃの溶接シーム倣い方法に
おいて、外面溶接トーチ１４が取付けられたトーチ倣い
移動部１６に３台以上の温度検出器２３Ａ〜２３Ｃを設
置し、各温度検出器２３Ａ〜２３Ｃの検出値から、トー
チ倣い移動部１６に取付けられている外面溶接トーチ１
４の現在位置に対して管内面溶接部の残留熱ピーク位置
がなす相対位置関係を認識し、上記相対位置関係のずれ
がなくなるようにトーチ倣い移動部１６を移動制御する
もの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スパイラル管の製造時
に、溶接トーチを溶接シーム位置に倣わせる、スパイラ
ル管の溶接シーム倣い方法に関する。
に、溶接トーチを溶接シーム位置に倣わせる、スパイラ
ル管の溶接シーム倣い方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、スパイラル管の溶接シーム倣い方
法として、特開平5-138242号公報に記載の如く、造管成
形時の帯板の側縁に対して平行に白色線を描き、この描
線を撮像し、この撮像された描線の動きによって、溶接
シームと溶接トーチとの位置の調整を行なうものがあ
る。
法として、特開平5-138242号公報に記載の如く、造管成
形時の帯板の側縁に対して平行に白色線を描き、この描
線を撮像し、この撮像された描線の動きによって、溶接
シームと溶接トーチとの位置の調整を行なうものがあ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、特開平5-
138242号公報に記載の従来技術では、帯板素材の性
状、成形ロールとのこすれ等により、描線の欠落、ダ
レ、ヨゴレ等を生じ、安定したトーチ位置の調整に困難
がある。また、管表面に連続する白線を描くものであ
るため、製品出荷に際してその線を消す作業が発生す
る。
138242号公報に記載の従来技術では、帯板素材の性
状、成形ロールとのこすれ等により、描線の欠落、ダ
レ、ヨゴレ等を生じ、安定したトーチ位置の調整に困難
がある。また、管表面に連続する白線を描くものであ
るため、製品出荷に際してその線を消す作業が発生す
る。
【０００４】尚、管の溶接位置検出方法として、下記
(a) 〜(d) の従来技術が知られている。 (a) スパイラル管は、管内面溶接点を溶接した後、管外
面溶接点の溶接を行なう。そして、管内面溶接後の管表
面温度分布は図７に示す如く、管内面溶接部を中心とし
た山形をなす。従って、管内面溶接部の残留熱ピーク位
置を溶接シーム位置とみなすことができる。
(a) 〜(d) の従来技術が知られている。 (a) スパイラル管は、管内面溶接点を溶接した後、管外
面溶接点の溶接を行なう。そして、管内面溶接後の管表
面温度分布は図７に示す如く、管内面溶接部を中心とし
た山形をなす。従って、管内面溶接部の残留熱ピーク位
置を溶接シーム位置とみなすことができる。
【０００５】(b) 上記(a) の管内面溶接部の残留熱ピー
ク位置を溶接シーム位置とみなすことにより、外面溶接
トーチをその溶接シームに倣わせるため、管表面温度分
布を検出方法として、図８に示す如く、シリコンアレイ
素子１を１列に配置した温度検出器を用いることが考え
られる。シリコンアレイ素子は、素子の安定性が良く、
小型であり、シーム位置検出用と適しているが、検出温
度が600 ℃以上の中高温用であるため、スパイラル管へ
の適用には困難がある。スパイラル管での検出温度は、
管肉厚、管径、造管速度等により変化するが、50〜450
℃である。
ク位置を溶接シーム位置とみなすことにより、外面溶接
トーチをその溶接シームに倣わせるため、管表面温度分
布を検出方法として、図８に示す如く、シリコンアレイ
素子１を１列に配置した温度検出器を用いることが考え
られる。シリコンアレイ素子は、素子の安定性が良く、
小型であり、シーム位置検出用と適しているが、検出温
度が600 ℃以上の中高温用であるため、スパイラル管へ
の適用には困難がある。スパイラル管での検出温度は、
管肉厚、管径、造管速度等により変化するが、50〜450
℃である。
【０００６】(c) 溶接トーチを倣わせるものではない
が、超音波探傷装置の探触子の位置決めのための溶接位
置検出方法として、特開昭59-173748 号公報に記載のも
のがある。このものは、１つの低温検出用素子（Ｇe 、
PbＳ等）に対し、検出光学系を動かすスキャニング方式
により、管表面温度分布を検出している。然しながら、
この従来技術では、検出光学系を動かすための機構が必
要となり、構成複雑で、耐久性にも問題がある。
が、超音波探傷装置の探触子の位置決めのための溶接位
置検出方法として、特開昭59-173748 号公報に記載のも
のがある。このものは、１つの低温検出用素子（Ｇe 、
PbＳ等）に対し、検出光学系を動かすスキャニング方式
により、管表面温度分布を検出している。然しながら、
この従来技術では、検出光学系を動かすための機構が必
要となり、構成複雑で、耐久性にも問題がある。
【０００７】(d) 上記(c) と同様に溶接トーチを倣わせ
るものではないが、超音波探傷装置の探触子の位置決め
のための溶接位置検出方法として、特開昭59-184860 号
公報に記載のものがある。このものは、図９に示す如
く、溶接シームに直交する方向に２台の温度検出器２
Ａ、２Ｂを設け、両温度検出器２Ａ、２Ｂの検出温度の
差ΔＴをとることによりピーク温度位置を検出するよう
にしたものである。然しながら、この従来技術では、ピ
ーク温度位置が両温度検出器２Ａ、２Ｂに挟まれる検出
範囲内にあるとき（図９（Ａ））の温度差ΔＴ1 と、両
温度検出器２Ａ、２Ｂに挟まれる検出範囲外にあるとき
（図９（Ｂ））の温度差ΔＴ2 とが同等になることがあ
り、これら２つのピーク温度位置状態を区別できない。
るものではないが、超音波探傷装置の探触子の位置決め
のための溶接位置検出方法として、特開昭59-184860 号
公報に記載のものがある。このものは、図９に示す如
く、溶接シームに直交する方向に２台の温度検出器２
Ａ、２Ｂを設け、両温度検出器２Ａ、２Ｂの検出温度の
差ΔＴをとることによりピーク温度位置を検出するよう
にしたものである。然しながら、この従来技術では、ピ
ーク温度位置が両温度検出器２Ａ、２Ｂに挟まれる検出
範囲内にあるとき（図９（Ａ））の温度差ΔＴ1 と、両
温度検出器２Ａ、２Ｂに挟まれる検出範囲外にあるとき
（図９（Ｂ））の温度差ΔＴ2 とが同等になることがあ
り、これら２つのピーク温度位置状態を区別できない。
【０００８】本発明は、スパイラル管の溶接シーム倣い
方法において、簡易な構成により、管内面溶接部の残留
熱ピーク位置を正確に検出し、この残留熱ピーク位置を
溶接シーム位置とみなすことにより、外面溶接トーチを
その溶接シーム位置に高精度に倣わせることを目的とす
る。
方法において、簡易な構成により、管内面溶接部の残留
熱ピーク位置を正確に検出し、この残留熱ピーク位置を
溶接シーム位置とみなすことにより、外面溶接トーチを
その溶接シーム位置に高精度に倣わせることを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、スパイラル状成形管の管内面溶接点を溶接し、その
後管外面溶接点を溶接して造管するに際し、管内面溶接
部の残留熱ピーク位置を溶接シーム位置とみなすことに
より、外面溶接トーチを溶接シーム位置に倣わせるスパ
イラル管の溶接シーム倣い方法において、外面溶接トー
チが取付けられて溶接シームに交差する方向に移動でき
るトーチ倣い移動部の溶接シームに交差する方向に沿う
各位置に３台以上の温度検出器を設置し、各温度検出器
により管内面溶接部の残留熱分布に起因する温度分布を
検出し、各温度検出器の検出値から、トーチ倣い移動部
に取付けられている外面溶接トーチの現在位置に対して
管内面溶接部の残留熱ピーク位置がなす相対位置関係を
認識し、上記相対位置関係のずれがなくなるようにトー
チ倣い移動部を移動制御するようにしたものである。
は、スパイラル状成形管の管内面溶接点を溶接し、その
後管外面溶接点を溶接して造管するに際し、管内面溶接
部の残留熱ピーク位置を溶接シーム位置とみなすことに
より、外面溶接トーチを溶接シーム位置に倣わせるスパ
イラル管の溶接シーム倣い方法において、外面溶接トー
チが取付けられて溶接シームに交差する方向に移動でき
るトーチ倣い移動部の溶接シームに交差する方向に沿う
各位置に３台以上の温度検出器を設置し、各温度検出器
により管内面溶接部の残留熱分布に起因する温度分布を
検出し、各温度検出器の検出値から、トーチ倣い移動部
に取付けられている外面溶接トーチの現在位置に対して
管内面溶接部の残留熱ピーク位置がなす相対位置関係を
認識し、上記相対位置関係のずれがなくなるようにトー
チ倣い移動部を移動制御するようにしたものである。
【００１０】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の本発明において更に、３台の前記温度検出器をトー
チ倣い移動部の溶接シームに直交する方向に沿う３位置
に設置し、中央の温度検出器は溶接シームに直交する方
向で外面溶接トーチと同一位置、両側の各温度検出器は
中央の温度検出器に対し溶接シームに直交する方向で同
一間隔をなすように設定し、各温度検出器の検出値か
ら、前記残留熱ピーク位置が両側の温度検出器に挟まれ
る検出範囲内にあるものと判定されたとき、前記トーチ
倣い移動部の移動制御を、両側の温度検出器の検出温度
差に比例する移動速度で行ない、各温度検出器の検出値
から、前記残留熱ピーク位置が両側の温度検出器に挟ま
れる検出範囲外にあるものと判定されたとき、前記トー
チ倣い移動部の移動制御を、予め定めた最大移動速度で
行なうようにしたものである。
載の本発明において更に、３台の前記温度検出器をトー
チ倣い移動部の溶接シームに直交する方向に沿う３位置
に設置し、中央の温度検出器は溶接シームに直交する方
向で外面溶接トーチと同一位置、両側の各温度検出器は
中央の温度検出器に対し溶接シームに直交する方向で同
一間隔をなすように設定し、各温度検出器の検出値か
ら、前記残留熱ピーク位置が両側の温度検出器に挟まれ
る検出範囲内にあるものと判定されたとき、前記トーチ
倣い移動部の移動制御を、両側の温度検出器の検出温度
差に比例する移動速度で行ない、各温度検出器の検出値
から、前記残留熱ピーク位置が両側の温度検出器に挟ま
れる検出範囲外にあるものと判定されたとき、前記トー
チ倣い移動部の移動制御を、予め定めた最大移動速度で
行なうようにしたものである。
【００１１】請求項３に記載の本発明は、請求項２に記
載の本発明において更に、各温度検出器の検出値から、
前記残留熱ピーク位置が両側の温度検出器に挟まれる検
出範囲外にあるものと判定され、前記トーチ倣い移動部
の移動制御を、予め定めた最大移動速度で行なうとき、
同時に、シームずれ警報を発するようにしたものであ
る。
載の本発明において更に、各温度検出器の検出値から、
前記残留熱ピーク位置が両側の温度検出器に挟まれる検
出範囲外にあるものと判定され、前記トーチ倣い移動部
の移動制御を、予め定めた最大移動速度で行なうとき、
同時に、シームずれ警報を発するようにしたものであ
る。
【００１２】
【作用】請求項１に記載の本発明によれば下記の作用
がある。 スパイラル管の溶接シームに交差する方向に沿う各位
置に３台以上の温度検出器を設置したことにより、管表
面温度分布を一義的に推定できる。このとき、管表面温
度分布は管内面溶接部の残留熱分布に起因するものであ
り、外面溶接トーチは各温度検出器とともにトーチ倣い
移動部に取付けられているから、上述の管表面温度分布
から、外面溶接トーチの現在位置に対して管内面溶接部
の残留熱ピーク位置（シーム位置と同じ）がなす相対位
置関係を知ることができ、この相対位置関係のずれがな
くなるようにトーチ倣い移動部を移動制御することによ
り、外面溶接トーチをシーム位置に高精度に倣わせるこ
とができるものとなる。
がある。 スパイラル管の溶接シームに交差する方向に沿う各位
置に３台以上の温度検出器を設置したことにより、管表
面温度分布を一義的に推定できる。このとき、管表面温
度分布は管内面溶接部の残留熱分布に起因するものであ
り、外面溶接トーチは各温度検出器とともにトーチ倣い
移動部に取付けられているから、上述の管表面温度分布
から、外面溶接トーチの現在位置に対して管内面溶接部
の残留熱ピーク位置（シーム位置と同じ）がなす相対位
置関係を知ることができ、この相対位置関係のずれがな
くなるようにトーチ倣い移動部を移動制御することによ
り、外面溶接トーチをシーム位置に高精度に倣わせるこ
とができるものとなる。
【００１３】請求項２に記載の本発明によれば下記の
作用がある。 各温度検出器の検出値から、管内面溶接部の残留熱ピ
ーク位置が両側の温度検出器に挟まれる検出範囲内にあ
るものと判定されたとき、前述の相対位置関係のずれを
なくすためのトーチ倣い移動部の移動制御を、両側の温
度検出器の検出温度差に比例する移動速度で行なうこと
により、外面溶接トーチをシーム位置に安定、迅速に位
置付けることができる。
作用がある。 各温度検出器の検出値から、管内面溶接部の残留熱ピ
ーク位置が両側の温度検出器に挟まれる検出範囲内にあ
るものと判定されたとき、前述の相対位置関係のずれを
なくすためのトーチ倣い移動部の移動制御を、両側の温
度検出器の検出温度差に比例する移動速度で行なうこと
により、外面溶接トーチをシーム位置に安定、迅速に位
置付けることができる。
【００１４】また、各温度検出器の検出値から、管内面
溶接部の残留熱ピーク位置が両側の温度検出器に挟まれ
る検出範囲外にあるものと判定されたとき、前述の相対
位置関係のずれをなくすためのトーチ倣い移動部の移動
制御を、予め定めた最大移動速度で行なうことにより、
外面溶接トーチをシーム位置に倣わせる動作を高速化で
きる。
溶接部の残留熱ピーク位置が両側の温度検出器に挟まれ
る検出範囲外にあるものと判定されたとき、前述の相対
位置関係のずれをなくすためのトーチ倣い移動部の移動
制御を、予め定めた最大移動速度で行なうことにより、
外面溶接トーチをシーム位置に倣わせる動作を高速化で
きる。
【００１５】請求項３に記載の本発明によれば下記の
作用がある。 各温度検出器の検出値から、管内面溶接部の残留熱ピ
ーク位置が両側の温度検出器に挟まれる検出範囲外にあ
るものと判定され、トーチ倣い移動部の移動制御を予め
定めた最大移動速度で行なうとともに、シームずれ警報
を発することにより、シームずれに対する高速応答とオ
ペレータへの警報発生とを行なうものとなる。
作用がある。 各温度検出器の検出値から、管内面溶接部の残留熱ピ
ーク位置が両側の温度検出器に挟まれる検出範囲外にあ
るものと判定され、トーチ倣い移動部の移動制御を予め
定めた最大移動速度で行なうとともに、シームずれ警報
を発することにより、シームずれに対する高速応答とオ
ペレータへの警報発生とを行なうものとなる。
【００１６】
【実施例】図１はスパイラル管製造装置を示す模式図、
図２は方法１を示す模式図、図３は方法１の効果を示す
模式図、図４は方法２を示す模式図、図５は方法２にお
けるトーチ倣い移動部の移動速度制御線図、図６は方法
２の効果を示す模式図、図７は管表面温度分布を示す模
式図、図８は従来例を示す模式図、図９は他の従来例を
示す模式図である。
図２は方法１を示す模式図、図３は方法１の効果を示す
模式図、図４は方法２を示す模式図、図５は方法２にお
けるトーチ倣い移動部の移動速度制御線図、図６は方法
２の効果を示す模式図、図７は管表面温度分布を示す模
式図、図８は従来例を示す模式図、図９は他の従来例を
示す模式図である。
【００１７】図１のスパイラル管製造装置において、帯
板１１Ａは、コイルから巻出され、成形ロール群１２に
よりスパイラル状に成形される。そして、スパイラル状
成形管１１Ｂは管内面溶接トーチ１３により管内面溶接
点を溶接され、その後、管外面溶接トーチ１４により管
外面溶接点を溶接されてスパイラル管１１Ｃに造管され
る。１５はスパイラル管１１Ｃの管軸を水平面内でスイ
ングできる台車であり、管外径の調整等のために、スパ
イラル管１１Ｃの管軸に対する帯板１１Ａの進入角度
（成形角度）を調整可能とする。
板１１Ａは、コイルから巻出され、成形ロール群１２に
よりスパイラル状に成形される。そして、スパイラル状
成形管１１Ｂは管内面溶接トーチ１３により管内面溶接
点を溶接され、その後、管外面溶接トーチ１４により管
外面溶接点を溶接されてスパイラル管１１Ｃに造管され
る。１５はスパイラル管１１Ｃの管軸を水平面内でスイ
ングできる台車であり、管外径の調整等のために、スパ
イラル管１１Ｃの管軸に対する帯板１１Ａの進入角度
（成形角度）を調整可能とする。
【００１８】然るに、本実施例では、管内面溶接部の残
留熱ピーク位置を溶接シーム位置とみなすこと（図７）
により、外面溶接トーチ１４をスパイラル管１１Ｃの溶
接シーム位置に倣わせるため、図２、図４に示す如く、
外面溶接トーチ１４が取付けられて溶接シームに直交す
る方向に移動できるトーチ倣い移動部１６を有してい
る。トーチ倣い移動部１６は、連結ロッド１７を介して
ナット１８に連結され、ナット１８はねじ軸１９に螺合
されて直線動のみし、ねじ軸１９はモータ２１により駆
動される。モータ２１は倣い制御部２２により制御され
る。
留熱ピーク位置を溶接シーム位置とみなすこと（図７）
により、外面溶接トーチ１４をスパイラル管１１Ｃの溶
接シーム位置に倣わせるため、図２、図４に示す如く、
外面溶接トーチ１４が取付けられて溶接シームに直交す
る方向に移動できるトーチ倣い移動部１６を有してい
る。トーチ倣い移動部１６は、連結ロッド１７を介して
ナット１８に連結され、ナット１８はねじ軸１９に螺合
されて直線動のみし、ねじ軸１９はモータ２１により駆
動される。モータ２１は倣い制御部２２により制御され
る。
【００１９】そして、トーチ倣い移動部１６の溶接シー
ムに直交する方向に沿う３位置には、３台の赤外線検出
器（放射温度計）からなる温度検出器２３Ａ〜２３Ｃが
設置されている。中央の温度検出器２３Ａは溶接シーム
に直交する方向で外面溶接トーチ１４と同一位置、両側
の各温度検出器２３Ｂ、２３Ｃは中央の温度検出器２３
Ａに対し溶接シームに直交する方向で同一間隔Ｘ0 をな
すように設定されている。そして、各温度検出器２３Ａ
〜２３Ｃは、管内面溶接部の残留熱分布に起因する温度
分布を検出し、その検出値を上述の倣い制御部２２に転
送する。温度検出器２３Ａの検出値はＴ0 、温度検出器
２３Ｂの検出値はＴ1 、温度検出器２３Ｃの検出値はＴ
2 である。
ムに直交する方向に沿う３位置には、３台の赤外線検出
器（放射温度計）からなる温度検出器２３Ａ〜２３Ｃが
設置されている。中央の温度検出器２３Ａは溶接シーム
に直交する方向で外面溶接トーチ１４と同一位置、両側
の各温度検出器２３Ｂ、２３Ｃは中央の温度検出器２３
Ａに対し溶接シームに直交する方向で同一間隔Ｘ0 をな
すように設定されている。そして、各温度検出器２３Ａ
〜２３Ｃは、管内面溶接部の残留熱分布に起因する温度
分布を検出し、その検出値を上述の倣い制御部２２に転
送する。温度検出器２３Ａの検出値はＴ0 、温度検出器
２３Ｂの検出値はＴ1 、温度検出器２３Ｃの検出値はＴ
2 である。
【００２０】然るに、倣い制御部２２は、下記(1) 、
(2) の２つの方法のいずれかにより、トーチ倣い移動部
１６を移動制御する。
(2) の２つの方法のいずれかにより、トーチ倣い移動部
１６を移動制御する。
【００２１】(1) 各温度検出器２３Ａ〜２３Ｃの検出値
Ｔ0 、Ｔ1 、Ｔ2 から、下記、により、トーチ倣い
移動部１６に取付けられている外面溶接トーチ１４の現
在位置に対して管内面溶接部の残留熱ピーク位置がなす
相対位置関係を認識し、上記相対位置関係のずれがなく
なるようにトーチ倣い移動部１６を移動制御する。
Ｔ0 、Ｔ1 、Ｔ2 から、下記、により、トーチ倣い
移動部１６に取付けられている外面溶接トーチ１４の現
在位置に対して管内面溶接部の残留熱ピーク位置がなす
相対位置関係を認識し、上記相対位置関係のずれがなく
なるようにトーチ倣い移動部１６を移動制御する。
【００２２】 Ｔ0 ＞Ｔ1 かつＴ0 ＞Ｔ2 のとき（図２（Ａ）） この場合には、管内面溶接部の残留熱ピーク位置が両側
の温度検出器２３Ｂ、２３Ｃに挟まれる検出範囲内にあ
るものと判定する。そして、トーチ倣い移動部１６を、
両側の温度検出器２３Ｂ、２３Ｃの検出温度差（Ｔ2 −
Ｔ1 ）が小さくなる方向へと、その検出温度差の大きさ
に比例する移動速度Ｖで移動制御する。
の温度検出器２３Ｂ、２３Ｃに挟まれる検出範囲内にあ
るものと判定する。そして、トーチ倣い移動部１６を、
両側の温度検出器２３Ｂ、２３Ｃの検出温度差（Ｔ2 −
Ｔ1 ）が小さくなる方向へと、その検出温度差の大きさ
に比例する移動速度Ｖで移動制御する。
【００２３】 Ｖ＝Ｃ（Ｔ2 −Ｔ1 ） …(1) Ｃ：定数
【００２４】Ｔ1 ＞Ｔ0 ＞Ｔ2 又はＴ1 ＜Ｔ0 ＜Ｔ2
のとき（図２（Ｂ）） この場合には、管内面溶接部の残留熱ピーク位置が両側
の温度検出器２３Ｂ、２３Ｃに挟まれる検出範囲外にあ
るものと判定する。そして、トーチ倣い移動部１６を、
両側の検出器２３Ｂ、２３Ｃの検出温度Ｔ1 、Ｔ2 の小
さい方向へと、予め定めた最大移動速度Ｖmax （定数）
で移動制御する。
のとき（図２（Ｂ）） この場合には、管内面溶接部の残留熱ピーク位置が両側
の温度検出器２３Ｂ、２３Ｃに挟まれる検出範囲外にあ
るものと判定する。そして、トーチ倣い移動部１６を、
両側の検出器２３Ｂ、２３Ｃの検出温度Ｔ1 、Ｔ2 の小
さい方向へと、予め定めた最大移動速度Ｖmax （定数）
で移動制御する。
【００２５】Ｔ1 ＞Ｔ0 ＞Ｔ2 のとき Ｖ＝−Ｖmax …(2) Ｔ1 ＜Ｔ0 ＜Ｔ2 のとき Ｖ＝Ｖmax …(3)
【００２６】トーチ倣い移動部１６は上記で移動制御
されて管外面溶接トーチ１４を溶接シーム位置に合致せ
しめるものとなる。また、上記で移動制御されたトー
チ倣い移動部１６は、その後、上記により移動制御さ
れるものとなって外面溶接トーチ１４を溶接シーム位置
に合致せしめるものとなる。
されて管外面溶接トーチ１４を溶接シーム位置に合致せ
しめるものとなる。また、上記で移動制御されたトー
チ倣い移動部１６は、その後、上記により移動制御さ
れるものとなって外面溶接トーチ１４を溶接シーム位置
に合致せしめるものとなる。
【００２７】トーチ倣い移動部１６が上記で移動制御
される間、倣い制御部２２は音、光等によるシームずれ
警報を発することができる。
される間、倣い制御部２２は音、光等によるシームずれ
警報を発することができる。
【００２８】図３は上記(1) の方法によるシームずれ防
止効果を示すものであり、（Ａ）は従来方法の結果、
（Ｂ）は上記(1) の方法の結果である。上記(1) の方法
により、シームずれ量を抑制できることが認められる。
止効果を示すものであり、（Ａ）は従来方法の結果、
（Ｂ）は上記(1) の方法の結果である。上記(1) の方法
により、シームずれ量を抑制できることが認められる。
【００２９】(2) 各温度検出器２３Ａ〜２３Ｃの検出値
Ｔ0 、Ｔ1 、Ｔ2 から、以下の如くにより、トーチ倣い
移動部１６に取付けられている外面溶接トーチ１４の現
在位置に対して管内面溶接部の残留熱ピーク位置がなす
相対位置関係を認識し、上記相対位置関係のずれがなく
なるようにトーチ倣い移動部１６を移動制御する。
Ｔ0 、Ｔ1 、Ｔ2 から、以下の如くにより、トーチ倣い
移動部１６に取付けられている外面溶接トーチ１４の現
在位置に対して管内面溶接部の残留熱ピーク位置がなす
相対位置関係を認識し、上記相対位置関係のずれがなく
なるようにトーチ倣い移動部１６を移動制御する。
【００３０】各温度検出器２３Ａ〜２３Ｃの間隔Ｘ0 が
小さいとき、管表面温度分布を２次曲線として近似する
（図４）。この２次曲線を、 Ｔ＝ａｘ2 ＋ｂｘ＋Ｃ …(4) とすると、各温度検出器２３Ａ〜２３Ｃの検出点の位置
と検出温度の座標により、下記(5) 〜(7) 式が成立す
る。
小さいとき、管表面温度分布を２次曲線として近似する
（図４）。この２次曲線を、 Ｔ＝ａｘ2 ＋ｂｘ＋Ｃ …(4) とすると、各温度検出器２３Ａ〜２３Ｃの検出点の位置
と検出温度の座標により、下記(5) 〜(7) 式が成立す
る。
【００３１】 ａ＝（Ｔ1 ＋Ｔ2 −Ｔ0 ）／ 2Ｘ0 2 …(5) ｂ＝（Ｔ1 −Ｔ2 ）／ 2Ｘ0 …(6) Ｃ＝Ｔ0 …(7)
【００３２】そして、下記〜が成立がする。 ａ＞0 のとき 管表面温度分布曲線は下に凸となり、残留熱ピーク位置
から大きく外れた位置を検出していることが分かる。
から大きく外れた位置を検出していることが分かる。
【００３３】ａ＜0 、｜ｂ／ 2ａ｜＞Ｘ0 のとき 残留熱ピーク位置が両側の温度検出器２３Ｂ、２３Ｃに
挟まれる検出範囲外にある。
挟まれる検出範囲外にある。
【００３４】ａ＜0 、｜ｂ／ 2ａ｜＜Ｘ0 のとき 残留熱ピークの位置が両側の温度検出器２３Ｂ、２３Ｃ
に挟まれる検出範囲内にある。
に挟まれる検出範囲内にある。
【００３５】ａ＜0 、ｂ／ 2ａ＝0 のとき 残留熱ピーク位置が中央の温度検出器２３Ａと同一位置
となる。
となる。
【００３６】尚、上記〜において、ａ≠0 かつｂ／
2ａ＞0 であれば残留熱ピーク位置は温度検出器２３Ｂ
側にあり、ａ≠0 かつｂ／ 2ａ＜0 であれば残留熱ピー
ク位置は温度検出器２３Ｃ側にある。また、ａ＝0 かつ
Ｔ1 ＞Ｔ2 であれば、残留熱ピーク位置は温度検出器２
３Ｂ側にあり、ａ＝0 かつＴ1 ＜Ｔ2 であれば、残留熱
ピーク位置は温度検出器２３Ｃ側にある。
2ａ＞0 であれば残留熱ピーク位置は温度検出器２３Ｂ
側にあり、ａ≠0 かつｂ／ 2ａ＜0 であれば残留熱ピー
ク位置は温度検出器２３Ｃ側にある。また、ａ＝0 かつ
Ｔ1 ＞Ｔ2 であれば、残留熱ピーク位置は温度検出器２
３Ｂ側にあり、ａ＝0 かつＴ1 ＜Ｔ2 であれば、残留熱
ピーク位置は温度検出器２３Ｃ側にある。
【００３７】従って、上記、においては、管内面溶
接部の残留熱ピーク位置が両側の温度検出器２３Ｂ、２
３Ｃに挟まれる検出範囲外にあるものと判定する。そし
て、トーチ倣い移動部１６を、残留熱ピーク位置に近づ
く方向へと、予め定めた最大移動速度Ｖmax で移動制御
する（図５）。
接部の残留熱ピーク位置が両側の温度検出器２３Ｂ、２
３Ｃに挟まれる検出範囲外にあるものと判定する。そし
て、トーチ倣い移動部１６を、残留熱ピーク位置に近づ
く方向へと、予め定めた最大移動速度Ｖmax で移動制御
する（図５）。
【００３８】他方、上記においては、管内面溶接部の
残留熱ピーク位置が両側の温度検出器２３Ｂ、２３Ｃに
挟まれる検出範囲内にあるものと判定する。そして、ト
ーチ倣い移動部１６と、残留熱ピーク位置に近づく方向
へと、シームずれ量Ｘに比例する移動速度Ｖで移動制御
する（図５）。
残留熱ピーク位置が両側の温度検出器２３Ｂ、２３Ｃに
挟まれる検出範囲内にあるものと判定する。そして、ト
ーチ倣い移動部１６と、残留熱ピーク位置に近づく方向
へと、シームずれ量Ｘに比例する移動速度Ｖで移動制御
する（図５）。
【００３９】トーチ倣い移動部１６は、順次上記、
、を経るように移動制御され、上記にて外面溶接
トーチ１４を溶接シーム位置に合致せしめるものとな
る。
、を経るように移動制御され、上記にて外面溶接
トーチ１４を溶接シーム位置に合致せしめるものとな
る。
【００４０】トーチ倣い移動部１６が上記、で移動
制御される間、倣い制御部２２は音、光等によるシーム
ずれ警報を発することができる。
制御される間、倣い制御部２２は音、光等によるシーム
ずれ警報を発することができる。
【００４１】図６は上記(2) の方法によるシームずれ防
止効果を示すものであり、（Ａ）は従来方法の結果、
（Ｂ）は上記(2) の方法の結果である。上記(2) の方法
により、シームずれ量を抑制できることが認められる。
止効果を示すものであり、（Ａ）は従来方法の結果、
（Ｂ）は上記(2) の方法の結果である。上記(2) の方法
により、シームずれ量を抑制できることが認められる。
【００４２】以下、本実施例の作用について説明する。 スパイラル管１１Ｃの溶接シームに交差する方向に沿
う各位置に３台の温度検出器２３Ａ〜２３Ｃ（３台以上
であっても良い）を設置したことにより、管表面温度分
布を一義的に推定できる。このとき、管表面温度分布は
管内面溶接部の残留熱分布に起因するものであり、外面
溶接トーチ１４は各温度検出器２３Ａ〜２３Ｃとともに
トーチ倣い移動部１６に取付けられているから、上述の
管表面温度分布から、外面溶接トーチ１４の現在位置に
対して管内面溶接部の残留熱ピーク位置（シーム位置と
同じ）がなす相対位置関係を知ることができ、この相対
位置関係のずれがなくなるようにトーチ倣い移動部１６
を移動制御することにより、外面溶接トーチ１４をシー
ム位置に高精度に倣わせることができるものとなる。
う各位置に３台の温度検出器２３Ａ〜２３Ｃ（３台以上
であっても良い）を設置したことにより、管表面温度分
布を一義的に推定できる。このとき、管表面温度分布は
管内面溶接部の残留熱分布に起因するものであり、外面
溶接トーチ１４は各温度検出器２３Ａ〜２３Ｃとともに
トーチ倣い移動部１６に取付けられているから、上述の
管表面温度分布から、外面溶接トーチ１４の現在位置に
対して管内面溶接部の残留熱ピーク位置（シーム位置と
同じ）がなす相対位置関係を知ることができ、この相対
位置関係のずれがなくなるようにトーチ倣い移動部１６
を移動制御することにより、外面溶接トーチ１４をシー
ム位置に高精度に倣わせることができるものとなる。
【００４３】各温度検出器２３Ａ〜２３Ｃの検出値か
ら、管内面溶接部の残留熱ピーク位置が両側の温度検出
器２３Ｂ、２３Ｃに挟まれる検出範囲内にあるものと判
定されたとき、前述の相対位置関係のずれをなくすため
のトーチ倣い移動部１６の移動制御を、両側の温度検出
器２３Ｂ、２３Ｃの検出温度差に比例する移動速度で行
なうことにより、外面溶接トーチ１４をシーム位置に安
定、迅速に位置付けることができる。
ら、管内面溶接部の残留熱ピーク位置が両側の温度検出
器２３Ｂ、２３Ｃに挟まれる検出範囲内にあるものと判
定されたとき、前述の相対位置関係のずれをなくすため
のトーチ倣い移動部１６の移動制御を、両側の温度検出
器２３Ｂ、２３Ｃの検出温度差に比例する移動速度で行
なうことにより、外面溶接トーチ１４をシーム位置に安
定、迅速に位置付けることができる。
【００４４】また、各温度検出器２３Ａ〜２３Ｃの検出
値から、管内面溶接部の残留熱ピーク位置が両側の温度
検出器２３Ｂ、２３Ｃに挟まれる検出範囲外にあるもの
と判定されたとき、前述の相対位置関係のずれをなくす
ためのトーチ倣い移動部１６の移動制御を、予め定めた
最大移動速度で行なうことにより、外面溶接トーチ１４
をシーム位置に倣わせる動作を高速化できる。
値から、管内面溶接部の残留熱ピーク位置が両側の温度
検出器２３Ｂ、２３Ｃに挟まれる検出範囲外にあるもの
と判定されたとき、前述の相対位置関係のずれをなくす
ためのトーチ倣い移動部１６の移動制御を、予め定めた
最大移動速度で行なうことにより、外面溶接トーチ１４
をシーム位置に倣わせる動作を高速化できる。
【００４５】各温度検出器２３Ａ〜２３Ｃの検出値か
ら、管内面溶接部の残留熱ピーク位置が両側の温度検出
器２３Ｂ、２３Ｃに挟まれる検出範囲外にあるものと判
定され、トーチ倣い移動部１６の移動制御を予め定めた
最大移動速度で行なうとともに、シームずれ警報を発す
ることにより、シームずれに対する高速応答とオペレー
タへの警報発生とを行なうものとなる。
ら、管内面溶接部の残留熱ピーク位置が両側の温度検出
器２３Ｂ、２３Ｃに挟まれる検出範囲外にあるものと判
定され、トーチ倣い移動部１６の移動制御を予め定めた
最大移動速度で行なうとともに、シームずれ警報を発す
ることにより、シームずれに対する高速応答とオペレー
タへの警報発生とを行なうものとなる。
【００４６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、スパイラ
ル管の溶接シーム倣い方法において、簡易な構成によ
り、管内面溶接部の残留熱ピーク位置を正確に検出し、
この残留熱ピーク位置を溶接シーム位置とみなすことに
より、外面溶接トーチをその溶接シーム位置に高精度に
倣わせることができる。
ル管の溶接シーム倣い方法において、簡易な構成によ
り、管内面溶接部の残留熱ピーク位置を正確に検出し、
この残留熱ピーク位置を溶接シーム位置とみなすことに
より、外面溶接トーチをその溶接シーム位置に高精度に
倣わせることができる。
【図１】図１はスパイラル管製造装置を示す模式図であ
る。
る。
【図２】図２は方法１を示す模式図である。
【図３】図３は方法１の効果を示す模式図である。
【図４】図４は方法２を示す模式図である。
【図５】図５は方法２におけるトーチ倣い移動部の移動
速度制御線図である。
速度制御線図である。
【図６】図６は方法２の効果を示す模式図である。
【図７】図７は管表面温度分布を示す模式図である。
【図８】図８は従来例を示す模式図である。
【図９】図９は他の従来例を示す模式図である。
１１Ｂ スパイラル状成形管 １１Ｃ スパイラル管 １３ 内面溶接トーチ １４ 外面溶接トーチ １６ トーチ倣い移動部 ２２ 倣い制御部 ２３Ａ〜２３Ｃ 温度検出器
Claims (3)
- 【請求項１】 スパイラル状成形管の管内面溶接点を溶
接し、その後管外面溶接点を溶接して造管するに際し、
管内面溶接部の残留熱ピーク位置を溶接シーム位置とみ
なすことにより、外面溶接トーチを溶接シーム位置に倣
わせるスパイラル管の溶接シーム倣い方法において、 外面溶接トーチが取付けられて溶接シームに交差する方
向に移動できるトーチ倣い移動部の溶接シームに交差す
る方向に沿う各位置に３台以上の温度検出器を設置し、
各温度検出器により管内面溶接部の残留熱分布に起因す
る温度分布を検出し、 各温度検出器の検出値から、トーチ倣い移動部に取付け
られている外面溶接トーチの現在位置に対して管内面溶
接部の残留熱ピーク位置がなす相対位置関係を認識し、 上記相対位置関係のずれがなくなるようにトーチ倣い移
動部を移動制御することを特徴とするスパイラル管の溶
接シーム倣い方法。 - 【請求項２】 ３台の前記温度検出器をトーチ倣い移動
部の溶接シームに直交する方向に沿う３位置に設置し、
中央の温度検出器は溶接シームに直交する方向で外面溶
接トーチと同一位置、両側の各温度検出器は中央の温度
検出器に対し溶接シームに直交する方向で同一間隔をな
すように設定し、 各温度検出器の検出値から、前記残留熱ピーク位置が両
側の温度検出器に挟まれる検出範囲内にあるものと判定
されたとき、前記トーチ倣い移動部の移動制御を、両側
の温度検出器の検出温度差に比例する移動速度で行な
い、 各温度検出器の検出値から、前記残留熱ピーク位置が両
側の温度検出器に挟まれる検出範囲外にあるものと判定
されたとき、前記トーチ倣い移動部の移動制御を、予め
定めた最大移動速度で行なう請求項１記載のスパイラル
管の溶接シーム倣い方法。 - 【請求項３】 各温度検出器の検出値から、前記残留熱
ピーク位置が両側の温度検出器に挟まれる検出範囲外に
あるものと判定され、前記トーチ倣い移動部の移動制御
を、予め定めた最大移動速度で行なうとき、同時に、シ
ームずれ警報を発する請求項２記載のスパイラル管の溶
接シーム倣い方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6076361A JPH07260466A (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | スパイラル管の溶接シーム倣い方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6076361A JPH07260466A (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | スパイラル管の溶接シーム倣い方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07260466A true JPH07260466A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=13603226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6076361A Withdrawn JPH07260466A (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | スパイラル管の溶接シーム倣い方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07260466A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10087595B2 (en) | 2011-10-28 | 2018-10-02 | Perry Williamson | Support for an excavation |
| CN111272871A (zh) * | 2020-02-12 | 2020-06-12 | 上海派腾特商务咨询有限公司 | 一种管道焊接用焊缝检测装置 |
-
1994
- 1994-03-24 JP JP6076361A patent/JPH07260466A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10087595B2 (en) | 2011-10-28 | 2018-10-02 | Perry Williamson | Support for an excavation |
| CN111272871A (zh) * | 2020-02-12 | 2020-06-12 | 上海派腾特商务咨询有限公司 | 一种管道焊接用焊缝检测装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010605 |