JPS6344472B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6344472B2 JPS6344472B2 JP3255884A JP3255884A JPS6344472B2 JP S6344472 B2 JPS6344472 B2 JP S6344472B2 JP 3255884 A JP3255884 A JP 3255884A JP 3255884 A JP3255884 A JP 3255884A JP S6344472 B2 JPS6344472 B2 JP S6344472B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seam
- coil
- detection
- excitation coil
- main body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は倣い溶接において倣いの基準となる
シームの位置を自動的に検出するシーム位置検出
装置に関する。
シームの位置を自動的に検出するシーム位置検出
装置に関する。
（従来技術）
スパイラル鋼管、UO鋼管等のシームの溶接に
はシームを倣いの基準とする倣い溶接が広く採用
されている。このような倣い溶接では溶接トーチ
に先行してシーム位置を検出し、検出したシーム
位置に従つて溶接トーチの位置を制御する。
はシームを倣いの基準とする倣い溶接が広く採用
されている。このような倣い溶接では溶接トーチ
に先行してシーム位置を検出し、検出したシーム
位置に従つて溶接トーチの位置を制御する。
シーム位置の検出方法として渦流（電磁誘導）
法、漏洩磁束法（例えば特開昭55−14145号）、光
学法などが知られている。このうち、光学法は
形継手のようにギヤツプがない場合には原理的に
利用できない。また、シーム部にギヤツプがな
く、さらにオフセツトが形成されている場合、ま
たはスパイラル鋼管のようにシーム部近傍に成形
ロールによる圧痕が付いている場合には渦流法あ
るいは漏洩磁束法によつても精度よくシーム位置
を検出することができない。極端な場合にはシー
ム位置を示す信号さえも得られないことがある。
法、漏洩磁束法（例えば特開昭55−14145号）、光
学法などが知られている。このうち、光学法は
形継手のようにギヤツプがない場合には原理的に
利用できない。また、シーム部にギヤツプがな
く、さらにオフセツトが形成されている場合、ま
たはスパイラル鋼管のようにシーム部近傍に成形
ロールによる圧痕が付いている場合には渦流法あ
るいは漏洩磁束法によつても精度よくシーム位置
を検出することができない。極端な場合にはシー
ム位置を示す信号さえも得られないことがある。
この発明は渦流法によりシーム位置を検出する
ものであるが、上記オフセツトおよび圧痕による
問題を更に詳細に説明する。
ものであるが、上記オフセツトおよび圧痕による
問題を更に詳細に説明する。
第１図は従来のシーム位置検出装置の概略を示
している。
している。
図に示すように検出端１は２個の検出コイル
２，３を備えている。検出コイル２，３はコイル
軸が工作物Ｗ面に対して垂直に、かつシームＳが
両検出コイル２，３の間にくるように位置され
る。そして、互に差動的に巻かれた検出コイル
２，３に発振器４より交流を供給しながら、両コ
イルがシームＳに沿つて動くように検出端１また
は工作物Ｗを送る。
２，３を備えている。検出コイル２，３はコイル
軸が工作物Ｗ面に対して垂直に、かつシームＳが
両検出コイル２，３の間にくるように位置され
る。そして、互に差動的に巻かれた検出コイル
２，３に発振器４より交流を供給しながら、両コ
イルがシームＳに沿つて動くように検出端１また
は工作物Ｗを送る。
検出コイル２，３に対するシームＳの位置によ
つて工作物Ｗ内の渦流の分布が変化し、これによ
りコイル端の電圧が変化する。第１図に信号処理
回路５からの出力信号とシームからの偏位量との
関係を示している。この図はシームＳを中心とし
たある範囲で出力信号は偏位に比例することを示
している。したがつて、出力信号が０となるよう
に溶接トーチなどを動かせばよい。
つて工作物Ｗ内の渦流の分布が変化し、これによ
りコイル端の電圧が変化する。第１図に信号処理
回路５からの出力信号とシームからの偏位量との
関係を示している。この図はシームＳを中心とし
たある範囲で出力信号は偏位に比例することを示
している。したがつて、出力信号が０となるよう
に溶接トーチなどを動かせばよい。
ところで、第２図イに示すようにシームＳの突
合せ部にオフセツトａがあると偏位量−出力信号
の関係が同図ハの曲線Ａで示すように偏位量が０
となつても出力信号は０とならない。また、第２
図ロに示すようにシームＳ部に圧痕などの変形ｂ
があると、同図ハの曲線Ｂで示すように偏位量と
出力信号との比例関係が失われる。
合せ部にオフセツトａがあると偏位量−出力信号
の関係が同図ハの曲線Ａで示すように偏位量が０
となつても出力信号は０とならない。また、第２
図ロに示すようにシームＳ部に圧痕などの変形ｂ
があると、同図ハの曲線Ｂで示すように偏位量と
出力信号との比例関係が失われる。
従来のシーム位置検出装置ではオフセツトや圧
痕などがあるとシーム位置を正しく検出すること
ができない。したがつて、溶接トーチを正確にシ
ームに倣わせることができず、良好なシーム溶接
を得ることができなかつた。
痕などがあるとシーム位置を正しく検出すること
ができない。したがつて、溶接トーチを正確にシ
ームに倣わせることができず、良好なシーム溶接
を得ることができなかつた。
（発明の目的）
この発明は倣い溶接においてシーム位置の検出
における上記のような問題を解決するもので、シ
ームにオフセツトや変形があつても正しくシーム
位置を検出することができるシーム位置検出装置
を提供しようとするものである。
における上記のような問題を解決するもので、シ
ームにオフセツトや変形があつても正しくシーム
位置を検出することができるシーム位置検出装置
を提供しようとするものである。
（発明の構成）
この発明ではシーム位置検出装置が渦流方式で
あつて、検出端は本体、環状の励磁コイル、円筒
状の検出コイルおよび接触子対よりなつている。
あつて、検出端は本体、環状の励磁コイル、円筒
状の検出コイルおよび接触子対よりなつている。
励磁コイルは本体に取り付けられている。
検出コイルは励磁コイルの環の内側に位置し、
コイル軸が励磁コイルのコイル軸および環の直径
（基準線）に直交するようにして本体に取り付け
られている。
コイル軸が励磁コイルのコイル軸および環の直径
（基準線）に直交するようにして本体に取り付け
られている。
また、接触子は前記基準線に対し対称に配置さ
れ、励磁コイル軸に平行にして本体より突出して
いる。
れ、励磁コイル軸に平行にして本体より突出して
いる。
（作用）
シーム位置の検出にあたつて、励磁コイルおよ
び検出コイルを備えた本体を接触子を介して工作
物に載せる。このとき、励磁コイルのコイル軸が
シームに直交し、検出コイルのコイル軸はシーム
に対して直角になついる。すなわち、基準線がシ
ームに沿つている。この状態で励磁コイルに交流
を供給すると、シームを境として二つの渦電流の
ループが形成される。
び検出コイルを備えた本体を接触子を介して工作
物に載せる。このとき、励磁コイルのコイル軸が
シームに直交し、検出コイルのコイル軸はシーム
に対して直角になついる。すなわち、基準線がシ
ームに沿つている。この状態で励磁コイルに交流
を供給すると、シームを境として二つの渦電流の
ループが形成される。
シームが基準線から外れると、二つの渦電流の
分布が互に異なり、シームからの偏位量に比例し
た信号が出力される。
分布が互に異なり、シームからの偏位量に比例し
た信号が出力される。
シームにオフセツトがある場合、シームを中に
して相応する接触子の間隔を、オフセツト量に応
じて適当に調整することによりオフセツトの影響
を無くすことができる。接触子間隔の調整量は予
じめ実験により求めておく。
して相応する接触子の間隔を、オフセツト量に応
じて適当に調整することによりオフセツトの影響
を無くすことができる。接触子間隔の調整量は予
じめ実験により求めておく。
また、シーム部あるいはその近傍にある圧痕な
どの変形については、励磁コイルの環の直径を変
形の大きさに比べて大きくしておくことにより、
変形の影響を無くすことができる。
どの変形については、励磁コイルの環の直径を変
形の大きさに比べて大きくしておくことにより、
変形の影響を無くすことができる。
（実施例）
第３図および第４図はこの発明の一例を示すも
ので、検出端の平面図および基準線に沿う断面図
である。
ので、検出端の平面図および基準線に沿う断面図
である。
本体１２は円盤状をしており、プラスチツクで
作られている。本体１２の直径はたとえば50〜
100mmである。
作られている。本体１２の直径はたとえば50〜
100mmである。
本体１２の外周面に導線を巻きつけて環状の励
磁コイル１３を形成している。励磁コイル１３は
発振器（図示しない）に接続されている。
磁コイル１３を形成している。励磁コイル１３は
発振器（図示しない）に接続されている。
また、励磁コイル１３の環内いつぱいに延びる
円筒状の検出コイル１４が本体１２に埋め込まれ
ている。検出コイル１４のコイル軸は励磁コイル
１３の環の一つの直径（以下、基準線という）Ｒ
に直交している。検出コイル１４は増幅器、検波
器などを含む信号処理回路（図示しない）に接続
されている。
円筒状の検出コイル１４が本体１２に埋め込まれ
ている。検出コイル１４のコイル軸は励磁コイル
１３の環の一つの直径（以下、基準線という）Ｒ
に直交している。検出コイル１４は増幅器、検波
器などを含む信号処理回路（図示しない）に接続
されている。
さらに、基準線Ｒについて対称な接触子１５の
対が検出コイル１４の前後（第３図において左
右）にそれぞれ一対づつ配置され、本体１２に取
り付けられている。接触子１５は本体１２を貫通
し、下端には転動自在にボール１６が取り付けら
れている。
対が検出コイル１４の前後（第３図において左
右）にそれぞれ一対づつ配置され、本体１２に取
り付けられている。接触子１５は本体１２を貫通
し、下端には転動自在にボール１６が取り付けら
れている。
つぎに、上記のように構成された装置によるシ
ーム位置の検出について説明する。
ーム位置の検出について説明する。
基準線ＲがシームＳに沿うようにして検出端１
１を工作物Ｗ上に載せる。そして、発振器よりた
とえば10KHzの交流を励磁コイル１３に供給しな
がら検出端１１がシームＳに沿うようにして検出
端１１または工作物Ｗを動かす。
１を工作物Ｗ上に載せる。そして、発振器よりた
とえば10KHzの交流を励磁コイル１３に供給しな
がら検出端１１がシームＳに沿うようにして検出
端１１または工作物Ｗを動かす。
工作物Ｗには励磁コイル１３によつて交流磁化
され、シームＳを境として渦電流の二つのループ
ｃ，ｄが生じる。渦電流の分布は検出コイル１４
によつて検出され、従来と同様に信号処理され
る。
され、シームＳを境として渦電流の二つのループ
ｃ，ｄが生じる。渦電流の分布は検出コイル１４
によつて検出され、従来と同様に信号処理され
る。
第３図に示すようにシームＳが基準線Ｒに重な
る位置にあるとシームＳに沿う渦電流は大きさが
等しく互に逆向きであるため打ち消し合うと共
に、渦電流の二つのループｃ，ｄも大きさ等し
く、同形であるため出力信号は０である。シーム
Ｓが基準線Ｒから外れると、シームＳによつて二
分された励磁コイル１３の環内の二つの半円は面
積が不同になる。その結果、二つの半円内に発生
する渦電流によつて検出コイル１４に生ずる電圧
は打ち消されず、検出コイル１４に電圧が発生す
る。
る位置にあるとシームＳに沿う渦電流は大きさが
等しく互に逆向きであるため打ち消し合うと共
に、渦電流の二つのループｃ，ｄも大きさ等し
く、同形であるため出力信号は０である。シーム
Ｓが基準線Ｒから外れると、シームＳによつて二
分された励磁コイル１３の環内の二つの半円は面
積が不同になる。その結果、二つの半円内に発生
する渦電流によつて検出コイル１４に生ずる電圧
は打ち消されず、検出コイル１４に電圧が発生す
る。
検出コイル１４に発生する電圧の振幅と位相と
の関係は検出端１１と工作物Ｗとの相対位置に従
い一定の関係がある。また、シームＳの深さを考
慮して励磁周波数を選べば、シーム位置検出につ
いて感度の高い出力信号を得ることができる。
の関係は検出端１１と工作物Ｗとの相対位置に従
い一定の関係がある。また、シームＳの深さを考
慮して励磁周波数を選べば、シーム位置検出につ
いて感度の高い出力信号を得ることができる。
シームにオフセツトがある場合、予想される最
大のオフセツト量について接触子１５の間隔を適
当に設定しておけば、それ以内のオフセツト量に
ついてはそのままで正しいシーム位置を検出する
ことができる。
大のオフセツト量について接触子１５の間隔を適
当に設定しておけば、それ以内のオフセツト量に
ついてはそのままで正しいシーム位置を検出する
ことができる。
第５図はオフセツトが４mmの場合における接触
子の間隔と出力電圧との間係の一例を示すもので
ある。このグラフから明らかなように出力電圧は
接触子の間隔によつて変化し、この例では間隔が
37mmのとき出力電圧は０になる。したがつて、オ
フセツトが４mmのときには接触子の間隔を37mmに
セツトすればオフセツトの影響を無くすことがで
きる。
子の間隔と出力電圧との間係の一例を示すもので
ある。このグラフから明らかなように出力電圧は
接触子の間隔によつて変化し、この例では間隔が
37mmのとき出力電圧は０になる。したがつて、オ
フセツトが４mmのときには接触子の間隔を37mmに
セツトすればオフセツトの影響を無くすことがで
きる。
また、シームまたはこれの近傍に生じた圧痕な
どの変形については変形の大きさに比べて励磁コ
イル１３の環の直径を十分大きく（たとえば50〜
100mm）することにより変形の影響を無くするこ
とができる。
どの変形については変形の大きさに比べて励磁コ
イル１３の環の直径を十分大きく（たとえば50〜
100mm）することにより変形の影響を無くするこ
とができる。
この発明は上記実施例に限られるものではな
い。たとえば、本体１２は円盤状であつたが、フ
レーム状であつてもよく、検出コイル１４にはフ
エライトコアーを挿入してもよい。また、接触子
１５は励磁コイル１３の環の内側に設けられてい
たが、環の外側に配置してもよい。
い。たとえば、本体１２は円盤状であつたが、フ
レーム状であつてもよく、検出コイル１４にはフ
エライトコアーを挿入してもよい。また、接触子
１５は励磁コイル１３の環の内側に設けられてい
たが、環の外側に配置してもよい。
（発明の効果）
この発明ではシームにオフセツトがあつても、
あるいは圧痕などの変形があつても、これらの影
響を受けることなく正確にシームの位置を検出す
ることができる。したがつて、正確かつ良好にシ
ームを倣い溶接することができる。
あるいは圧痕などの変形があつても、これらの影
響を受けることなく正確にシームの位置を検出す
ることができる。したがつて、正確かつ良好にシ
ームを倣い溶接することができる。
第１図は従来のシーム位置検出装置の一例を示
す概略図である。第２図はシームのオフセツトお
よび変形が出力信号に与える影響を説明するもの
で、第２図イはオフセツトの説明図、第２図ロは
変形の説明図、および第２図ハは偏位量と出力信
号との関係を示すグラフである。第３図および第
４図はこの発明のシーム位置検出装置の一例を示
すもので第３図は平面図、および第４図は上記装
置の中心線に沿う断面図である。第５図は接触子
の間隔と出力信号との関係の一例を示すグラフで
ある。 １，１１……検出端、２，３……検出コイル、
４……発振器、５……信号処理回路、１２……本
体、１３……励磁コイル、１４……検出コイル、
１５……接触子、Ｒ……基準線、Ｓ……シーム、
Ｗ……工作物。
す概略図である。第２図はシームのオフセツトお
よび変形が出力信号に与える影響を説明するもの
で、第２図イはオフセツトの説明図、第２図ロは
変形の説明図、および第２図ハは偏位量と出力信
号との関係を示すグラフである。第３図および第
４図はこの発明のシーム位置検出装置の一例を示
すもので第３図は平面図、および第４図は上記装
置の中心線に沿う断面図である。第５図は接触子
の間隔と出力信号との関係の一例を示すグラフで
ある。 １，１１……検出端、２，３……検出コイル、
４……発振器、５……信号処理回路、１２……本
体、１３……励磁コイル、１４……検出コイル、
１５……接触子、Ｒ……基準線、Ｓ……シーム、
Ｗ……工作物。
Claims (1)
- １ 渦流式シーム位置検出装置において、検出端
が本体、本体に取り付けられた環状の励磁コイ
ル、励磁コイルの環の内側に位置し、コイル軸が
励磁コイルのコイル軸および環の直径に直交する
ようにして本体に取り付けられた円筒状の検出コ
イル、および励磁コイルの前記環の直径について
対称に配置され、励磁コイルのコイル軸に平行に
して本体より突出する接触子の対とからなること
を特徴とするシーム位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3255884A JPS60177964A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | シ−ム位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3255884A JPS60177964A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | シ−ム位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60177964A JPS60177964A (ja) | 1985-09-11 |
| JPS6344472B2 true JPS6344472B2 (ja) | 1988-09-05 |
Family
ID=12362236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3255884A Granted JPS60177964A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | シ−ム位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60177964A (ja) |
-
1984
- 1984-02-24 JP JP3255884A patent/JPS60177964A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60177964A (ja) | 1985-09-11 |
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