JPS6336980A

JPS6336980A - 自動予熱装置

Info

Publication number: JPS6336980A
Application number: JP17914486A
Authority: JP
Inventors: Norio Yamai; 山井　法男
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1986-07-30
Publication date: 1988-02-17

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、高張力鋼や合金鋼等を溶接するにあたって事
前に予熱を行なう自動予熱装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の鋼等の彼溶接部祠を溶接する場合、この溶接の
前に被溶接部材を所定７１１度にｒ熱する必要がある。

この予熱の手段としては使用の手軽さから第１３図に示
すような複数のノズル１を配列したガスバーナ２が使用
されている。ところが、このガスバーナ２においては露
結が生じることから溶接欠陥を発生してしまう。このた
め、電気式のヒータによる予熱が行われるようになって
いる。

第１４図および第１５図はヒータを用いた予熱装置のブ
ロック構成図であって、いずれの装置もヒータ３．４の
近接位置に熱雷対から成る温度検出器を配置しである。

そして、第１４図に示す装置では温度検出器３の温度検
出信号をプログラマ５を通してＳＣＲ電力調節器６にフ
ィードバンクしてヒータ３への供給電力量を調節し、ま
た第１５図に示す装置では温度検出器４の温度検出信号
をフルオートコントローラ７にフィードバックしてヒー
タ４への供給電力量を調節して予熱温度が一定となるよ
うに構成したものである。なお、８はレコーダである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記装置ではセントしてから予熱作業が終
了するまでに士数分もの時間か掛かってしまい、従って
所定の予熱温度に達するのに時間が掛かり溶接作業の効
率が悪い。

そこで本発明は上記問題点を解決するために、短時間で
所定の予熱温度に加熱できる自動予熱装置を提供するこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、被溶接部材を加熱するヒータと、このヒータ
を被溶接部材の溶接部位に従って移動させる移動機構と
、少なくとも被溶接部材の予熱温度を検出しこの予熱温
度に応じてヒータへの供給電力又は移動機構による移動
速度のいずれか一方又は両方を制御する制御手段とを備
えて上記目的を達成しようとする自動予熱装置である。

〔作用〕

このような手段を備えたことにより、少なくとも被溶接
部材の予熱温度か検出しこの予熱温度に応じてヒータへ
の供給電力又はヒータの移動機構による移動速度のいず
れか一方又は両方が制御手段より制御される。

〔実施例〕

以下、本発明の第１実施例について図面を参照して説明
する。第１図は自動予熱装置の全体構成図である。同図
において１０．１１．１２．１３は橋梁トラス弦材等に
使用される被溶接部材であって、溶接部位には溶接開先
１４．１５．１６．１７が形成されている。この被溶接
部材１３の上には溶接装置を載置した溶接台車（不図示
）を走行させるレール１８が載置されている。さて、こ
のレール１８上には第２図に示す如くヒータＨ１、Ｈ２
、Ｈ３、Ｈ４を設けた予熱用台車１９が載せられている
。なお、各ヒータＨ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４はそれぞれ１
２ｋＷで寸法が３６０　Ｘ　７２０＋ｎｍのものを使用
し、配置を溶接開先１４〜１７の形成方向を長手方向と
し、かつ各被溶接部材１０〜１３との間隔を接近させて
いる。また、各ヒータＨ１〜Ｈ４の予熱用台車１９の走
行方向（ロ）に対して後側にはそれぞれローラ式のサー
モカップルから成る温度検出器２０．２１・・・が設け
られている。

そして、これら温度検出器２０．２１・・・から出力さ
れる各温度検出信号は制御手段Ａを構成する比較器２３
に送られて温度設定器２４に設定された最適な予熱設定
温度と比較されるようになっている。この比較器２３の
比較出力は指令器２５に送られ、この指令器２５から検
出温度と予熱設定温度との偏差に応じて被溶接部材１０
〜１３の予熱温度を一定とする台車速度指令が台車速度
制御装置２６に送出されるようになっている。また、指
令器２５から送出される台車速度指令は別の比較器２７
に送られて速度設定器２８に設定された台車設定速度と
比較されるようになっている。そして、この比較器２７
の比較出力は指令器２９に送られ、この指令器２９から
台車速度指令と台車設定速度との偏差に応じた被溶接部
材１０〜１３の予熱温度を一定とする供給電力指令か電
力８調整器３０に送出されるようになっている。

次に上記の如く構成された装置の作用について第３図に
示す第１フローチヤートに従って説明する。電力調整器
３０により各ヒータＨ１〜Ｈ４に電力が供給されて各ヒ
ータＨ１〜Ｈ４か発熱するとともに、台車速度制御装置
２６により予熱台車１９が走行方向（ロ）に走行し始め
ると、ステップｓ１において各ヒータＨ１〜Ｈ４により
加熱された各被溶接部材１０〜１３の予熱温度か各温度
検出器２０，２１により検出される。これら各温度検出
信号は比較器２３に送られてステップＳ２において検出
温度ｔｎと予熱設定温度ｔｏとが比較される。

この比較の結果、各温度か一致していればステップｓ３
に移って指令器２５から台車速度維持の台車速度指令ｖ
ｎが台車速度制御装置２６へ送出される。

また、比較器２３での比較の結果、検出温度ｔｎか予熱
設定温度ｔｏよりも高ければステップｓ４に移って検出
温度ｔｎと予熱設定温度ｔｏとの偏差に応じた台車速度
アップの台車速度指令ｖｎを台車速度制御装置２６に送
出し、逆に検出温度ｔｎが予熱設定温度ｔｏよりも低け
ればステップｓ５に移って検出温度ｉｎと予熱設定温度
ｔｏとの偏差に応じた台車速度ダウンの台車速度指令Ｖ
ｎを台車速度制御装置２６に送出する。従って、予熱台
車１９は各被溶接部材１０〜１３の予熱温度に応じた速
度、例えば１５ｃｍ／ｌｌｌ１ｎでレール１８上を走行
する。

これと同時に、台車速度指令Ｖｎが比較器２７に送られ
てステップｓ６において台車設定速度ｖＯと比較される
。この比較の結果、各速度が一致していればステップｓ
７に移って指令器２９からヒータ発熱量維持の供給電力
指令が電力調整器３０へ送出される。また、比較器２７
での比較の結果、台車速度指令ｖｎが台車設定速度ＶＯ
よりも速ければステップｓ８に移って台車速度指令ｖｎ
と台車設定速度■０との偏差に応じたヒータ発熱量アッ
プの供給電力指令を電力調整器３０に送出し、逆に台車
速度指令ｖｎが台車設定速度ＶＯよりも遅ければステッ
プＳ９に移って検出１ｇ度ｔｎと予熱設定温度ｔｏとの
偏差に応じた台車速度アップの供給電力指令ｖｎを電力
調整器３０に送出する。従って、予熱台車１９が各被溶
接部材１０〜１３の予熱温度に応じた速度でレール１８
上を走行するとともに、このときの各ヒータＨ１〜Ｈ４
には走行速度に応じた発熱量で各被溶接部材１０〜１３
が約１００℃に加熱される。

なお、各ヒータＨ１〜Ｈ４の長手方向が２倍の長さであ
れば、走行速度３０ｃＩｌ／　ａｋｉｎで１００°Ｃま
で加熱される。

このように上記第１実施例においては、予熱温度に応じ
て予熱台車速度を制御するとともにこの予熱台車速度に
応じたヒータＨ１〜Ｈ４の発熱量を制御する構成とした
ので、各被溶接部材１０〜１３を最適な一定の予熱温度
に制御することができる。そして、走行する予熱台車１
９に続けて溶接装置をレール１８上に走行させれば、予
熱から溶接終了までの時間をかなり短縮することができ
る。

次に本発明の第２実施例について第４図に示すブロック
構成図および第５図に示す第２予熱フローチヤートを参
照して説明する。なお、第１図と同一部分には同一符号
を付しである。この装置は、温度検出器２０から出力さ
れる７Ｈ度検出信号を比較器２３に送り、この比較器で
温度設定器２４に設定された予熱設定温度ｔｏと比較し
てその比較結果を指令器３１に送出するようにしている
。そして、この指令器３１は比較結果を受けて電力調整
器３０にヒータＨ１、Ｈ２−＼の供給電力量を制御する
供給電力指令を送出するものとなっている。

このような構成であれば、ステップｓｌＯでの温度検出
の後、ステップｓｌｌにおける比較器２３での比較結果
、各温度か一致していればステップｓ１２に移って指令
器３１から電力調整器３０にヒータＨ１、Ｈ２に供給す
る電力量を維持する供給電力指令を送出する。また、比
較器２３での比較の結果、検出温度ｔｎが予熱設定温度
ｔｏよりも高ければステップｓ　＋、　３に移って検出
温度ｔｎと予熱設定温度ｔｏとの偏差に応じたヒータＨ
１、Ｈ２への供給電力量をダウンする供給電力指令ｖｎ
を電力調整器３０に送出し、逆に検出温度ｔｎが予熱設
定温度ｔｏよりも低ければステップｓ１４に移って検出
温度ｔｎと予熱設定温度ｔｏとの偏差に応じたヒータＨ
１、Ｈ２への供給電力量をアップする供給電力指令ｖｎ
を電力調整器３０に送出する。なお、このとき予熱台車
の走行速度は一定である。かくして、予熱温度に応じて
各ヒータＨ１、Ｈ２への電力供給１：Ｌか制御されて３
彼溶接部材の予熱温度か一定となるとともに、予熱台車
に続いて溶接装置を走行させて直ぐに溶接を行なうこと
ができる。

次に本発明の第３実施例について第６図に示すブロック
構成図および第７図に示す第３予熱フローチヤートを参
照して説明する。この装置は各ヒータへの供給電力量を
一定とした場合であって、比較器２３の比較結果を受け
て指令器３２が次の指令を送出するものとなっている。

すなわち、検出温度ｉｎと予熱設定温度ｔｏとが一致し
ていればステップｓ２２に移って指令器３２から台車速
度推持の台車速度指令を台車速度制御装置２６に送出し
、また、検出温度ｔｎが予熱設定温度ｔｏよりも高けれ
ばステップｓ２３に移って検出温度ｔｎと予熱設定温度
ｔｏとの偏差に応じた台車速度アップの台車速度指令ｖ
ｎを台車速度制御装置２６に送出し、逆に検出温度ｔｎ
が予熱設定温度ｔｏよりも低ければステップｓ２４に移
って検出温度ｔｎと予熱設定温度ｔｏとの偏手に応じた
台車速度ダウンの台車速度指令を台車速度制御装置２６
に送出するちのとなっている。

このようにｉＲ’ｊ成しても、名彼溶接部ト１の予熱温
度は一定となり、かつ予熱台車につづけて溶接装置をレ
ール１８上に走行させて直ぐに溶接を行なうことができ
る。

次に本発明の第４実施例について第８図に示すブロック
構成図および第９図および第１０図に示す第２予熱フロ
ーチヤートを参照して説明する。この装置は台車速度を
検出するタコジェネレータ３３を設け、このタコジェネ
レータ３３の出力を制御手段Ｂ内のフィルタ３４を通し
て比較器２７に送るようにしたものである。そして、台
車速度制御製置系の制御を第９図に示す第４予熱フロー
チヤートに従って実行し、一方電力調整器３０系の制御
を第１０図に示す第５予熱フローチヤートに従って実行
するように構成したものである。したがって、このよう
な構成でも上記各実施例と同様の効果を奏することがで
きる。

なお、第１１図および第１２図に溶接装置４０を組合わ
せた場合の概略構成図を示す。この場合、速度制御装置
４１を設けて予熱台車１９の走行速度と溶接装置４０と
の走行速度を同期又は溶接に影響を与えないように制御
することができる。なお、溶接装置４０を走行制御する
場合、溶接装置での印加電圧等を可変して最良の溶接が
できるようにしている。

〔発明の効果〕

以上詳記したように本発明によれば、短時間で所定の予
熱温度に加熱できる日動溶接装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる自動予熱装置の第１実施例を示
す構成図、第２図は本発明装置の一部断面図、第３図は
本発明装置の第１予熱フローチヤート、第４図および第
５図は本発明装置の第２実施例を示す図であって、第４
図はブロック構成図、第５図は第２予熱フローチヤート
、第６図および第７図は本発明装置の第３実施例を示す
図であって、第６図はブロック構成図、第７図は第３予
熱フローチヤート、第８図ないし第ＦＯ図は本発明装置
の第４実施例を示す図であって、第８図はブロック構成
図、第９図および第１０図は第４予熱フローチヤート、
第１１図および第１２図は本発明装置と一溶接装置とを
組合わせた場合の概略構成図、第１３図ないし第１５図
は従来装置を示す図である。ｌＯ〜１３・・・被溶接部材、１８・・・レール、１９
・・・予熱台車、２０．２１・・・温度検出器、２３゜
２７・・・比較器、２４・・・温度設定器、２５．２９
・・・指令器、２６・・・台車速度制御装置、２８・・
・速度設定器、３０・・・電力調整器。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 −へ第２図第３図第４図第５図第６図第７図第８図第９図

Claims

【特許請求の範囲】

溶接前に被溶接部材を予熱する自動予熱装置において、
前記被溶接部材を加熱するヒータと、このヒータを前記
被溶接部材の溶接部位に従って移動させる移動機構と、
少なくとも前記被溶接部材の予熱温度を検出しこの予熱
温度に応じて前記ヒータへの供給電力又は前記移動機構
による移動速度のいずれか一方又は両方を制御する制御
手段とを具備したことを特徴とする自動予熱装置。