JP3337285B2 - Submerged arc welding method - Google Patents
Submerged arc welding methodInfo
- Publication number
- JP3337285B2 JP3337285B2 JP28007893A JP28007893A JP3337285B2 JP 3337285 B2 JP3337285 B2 JP 3337285B2 JP 28007893 A JP28007893 A JP 28007893A JP 28007893 A JP28007893 A JP 28007893A JP 3337285 B2 JP3337285 B2 JP 3337285B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flux
- molten slag
- amount
- welding
- submerged arc
- 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 - Fee Related
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、サブマージアーク溶接
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a submerged arc welding method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】サブマージアーク溶接においては、従
来、図４縦断面図に示すように、フラックス７はその出
口の位置が溶接ノズル３に対して適切な高さになるよう
に調整されているコンジットホース９によりホッパー８
から導かれ、散布される。フラックス７の散布高さは、
フラックス７の送給速度変動，開先幅変動，溶接速度変
動等により変化する。しかし、フラックス７の散布高さ
は、過剰であればビード形状が偏平となり、逆に過少で
あれば酸化したビードとなるので、健全な溶接を行う上
で極めて重要な因子である。このため、常時作業員が露
出している溶融スラグ１０の分布状態を監視してフラッ
クス７の散布量を調整している。2. Description of the Related Art Conventionally, in submerged arc welding, as shown in a longitudinal sectional view of FIG. 4, a flux 7 has a conduit whose outlet is adjusted to an appropriate height with respect to a welding nozzle 3. Hopper 8 with hose 9
Guided from and sprayed. The spray height of flux 7 is
It changes due to fluctuations in the feed speed of the flux 7, groove width fluctuations, welding speed fluctuations and the like. However, the spreading height of the flux 7 is an extremely important factor in performing a sound welding, since if it is excessive, the bead shape becomes flat, and if it is too small, it becomes an oxidized bead. For this reason, the distribution state of the molten slag 10 to which the worker is exposed is constantly monitored to adjust the amount of the flux 7 sprayed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フラッ
クスの適正な散布高さを得るための散布量は開先幅，溶
接電圧，溶接速度等によって異なるのみならず、フラッ
クスの供給速度がなかなか安定しないこともあって、そ
の確保は困難である。そこで、フラックスの散布高さと
密接な関係にある図２に示す溶融スラグの発生状況を情
報として、フラックスの供給速度を調整する。However, the amount of spray for obtaining a proper spray height of the flux not only depends on the groove width, welding voltage, welding speed, etc., but also the flux supply speed is not stable. For that reason, it is difficult to secure them. Therefore, the supply rate of the flux is adjusted using the occurrence state of the molten slag shown in FIG. 2 closely related to the spraying height of the flux as information.
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、フラックスの散布高さと密接な関係にある溶
融スラグの発生状況に基づいて、フラックスの供給速度
を調整することとし、従来、作業員の技量に依存してい
たフラックスの散布量の調節の自動化により、溶接継手
の品質向上を図るサブマージアーク溶接方法を提供する
ことを目的とする。[0004] The present invention has been proposed in view of such circumstances, and the flux supply speed is adjusted based on the state of generation of molten slag closely related to the spraying height of the flux. An object of the present invention is to provide a submerged arc welding method for improving the quality of a welded joint by automating the adjustment of the amount of spread of flux, which has been dependent on the skill of a worker.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、サ
ブマージアーク溶接でフラックスの散布量を自動調整す
るに際して、溶融スラグの発生状況をＣＣＤカメラなど
で撮像し、画像処理した画面上で溶融スラグとフラック
スとの境界を輝度の差に基づいて識別し、各溶融スラグ
の面積Ｓn を計測してその合計値Ｓを求め、評価閾値を
Ｓ* として、Ｓ＜Ｓ* であれば、フラックスの散布量を
減らし、Ｓ≒Ｓ* であれば、そのままの散布量を続け、
Ｓ＞Ｓ* であれば、フラックスの散布量を増やすことを
特徴とする。In order to achieve the object, the present invention provides a method for automatically adjusting the amount of flux to be sprayed by submerged arc welding, in which a molten slag is imaged with a CCD camera or the like, and the molten slag is image-processed on a screen. and a boundary between the flux identified based on differences in brightness, obtains the sum S by measuring the area S n of each molten slag, an evaluation threshold value as S *, S <if S *, the flux Reduce the amount of spraying, if S ≒ S * , continue spraying as it is,
If S> S * , the amount of applied flux is increased.
【０００６】[0006]
【作用】サブマージアーク溶接では、一般に、フラック
スの散布高さが低く、溶融スラグがフラックスから過剰
に露出している場合は、溶接部が酸化する。さらには、
溶接金属が海綿状となり健全な溶接が得られなくなる。
逆に、散布高さが高く、溶融スラグが過少の場合にはそ
の重さのため溶接ビード形状が変形したり、あるいはガ
ス抜けが悪いためビードの表面に凹みが発生する。しか
し、フラックスの散布高さは、フラックスの送給速度変
動，開先幅変動，溶接速度変動等により変化するととも
に、その適正値はアーク電圧等により異なる。さらに、
フラックスの適正な散布量は開先幅，溶接速度等により
変化し、電圧によって異なる。本発明方法では、図３に
示すように、フラックスからの露出した溶融スラグの合
計面積Ｓとフラックスの散布高さの間には密接な関係が
認められ、フラックス散布高さと溶融スラグのフラック
スからの露出状況の間には高い相関性がある。そこで、
本発明方法では露出した溶融スラグを監視することによ
り、フラックスの散布量を制御することができる。In submerged arc welding, generally, when the spraying height of the flux is low and the molten slag is excessively exposed from the flux, the weld is oxidized. Moreover,
The weld metal becomes spongy, making it impossible to obtain sound welding.
Conversely, when the spraying height is high and the molten slag is too small, the weight of the slag deforms the weld bead, or the gas escape is poor, so that the bead surface is dented. However, the spraying height of the flux changes due to the variation in the feed speed of the flux, the variation in the groove width, the variation in the welding speed, and the like, and the appropriate value varies depending on the arc voltage and the like. further,
The appropriate amount of flux to be applied varies depending on the groove width, welding speed, and the like, and differs depending on the voltage. In the method of the present invention, as shown in FIG. 3, a close relationship is recognized between the total area S of the molten slag exposed from the flux and the spraying height of the flux, and the flux scattering height and the flux from the molten slag flux are recognized. There is a high correlation between exposure situations. Therefore,
In the method of the present invention, by monitoring the exposed molten slag, the amount of the spread of the flux can be controlled.
【０００７】[0007]
【実施例】本発明の一実施例を図面について説明する
と、図１はその縦断面図図、図２は図１における撮像モ
ニターの溶融スラグを示す図、図３はフラックスの散布
高さと露出した溶融スラグの相関性を示す図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view, FIG. 2 is a view showing a molten slag of an imaging monitor in FIG. 1, and FIG. It is a figure which shows the correlation of a molten slag.
【０００８】図４と同一の符号はそれぞれ同図の部材を
示し、まず図１において、溶接ワイヤ１は送給モータ２
により溶接ノズル３を経て溶接部４に送られる。ここ
で、溶接ワイヤ１は溶接ノズル３を通じて溶接電源５に
接続されており、先端で生じているアーク６の熱により
溶融され、開先を充填する。アーク６は未溶融のフラッ
クス７により覆われているため見えない。The same reference numerals as those in FIG. 4 denote the same members, respectively. First, in FIG.
To the welding portion 4 via the welding nozzle 3. Here, the welding wire 1 is connected to the welding power source 5 through the welding nozzle 3, and is melted by the heat of the arc 6 generated at the tip, filling the groove. The arc 6 is not visible because it is covered by the unmelted flux 7.
【０００９】フラックス７はホッパー８からコンジット
ホース９を経て溶接部４の前方直近部に散布される。そ
のコンジットホース９の先端は溶接ノズル３に対して上
下に調整可能な調整機構を介して把持されている。１１
は溶接部４の後方に配置されたＣＣＤカメラであり、溶
融スラグ１０の露出状況を撮像し、モニターしている。
１２は制御装置であり、２値化処理，輪郭抽出，画像計
測等の画像処理部及び前述の制御ロジック回路部から成
り、溶融スラグ１０の総面積に対応して出力する。この
出力はフラックス送給調節バルブ１３の開閉装置１４及
びコンジットホースの先端位置調整機構１５に入力され
る。すなわち、フラックス増量の場合はフラックス送給
バルブの開度を大にするとともに、コンジットホース９
の先端位置を高くする。フラックス減量の場合は以上の
逆に作動する。なお、１６は母材，１７は溶接金属，１
８は凝固したスラグを示す。The flux 7 is sprayed from a hopper 8 via a conduit hose 9 to a portion immediately in front of the weld 4. The distal end of the conduit hose 9 is gripped via an adjustment mechanism that can be adjusted up and down with respect to the welding nozzle 3. 11
Is a CCD camera disposed behind the welded portion 4, and captures and monitors the exposure state of the molten slag 10.
Reference numeral 12 denotes a control device, which comprises an image processing section for binarization processing, contour extraction, image measurement, and the like, and the above-described control logic circuit section, and outputs a signal corresponding to the total area of the molten slag 10. This output is input to the opening / closing device 14 of the flux feed control valve 13 and the end position adjusting mechanism 15 of the conduit hose. That is, when the flux is increased, the opening of the flux feed valve is increased, and the conduit hose 9 is opened.
Raise the tip position of. In the case of flux reduction, the operation is reversed. In addition, 16 is a base material, 17 is a weld metal, 1
8 shows solidified slag.
【００１０】一般に、フラックスの散布高さが低く、溶
融スラグがフラックスから過剰に露出している場合は、
溶接部が酸化する。さらには、溶接金属が海綿状とな
り、健全な溶接が得られなくなる。逆に、散布高さが高
く、溶融スラグが過少の場合には、その重さのため溶接
ビード形状が変形したり、あるいはガス抜けが悪いため
ビードの表面に凹みが発生する。しかし、フラックスの
散布高さは、フラックスの送給速度変動，開先幅変動，
溶接速度変動等により変化するとともに、その適正値は
アーク電圧等により異なる。さらに、フラックスの適正
な散布量は開先幅，溶接速度等により変化し、電圧によ
って異なる。In general, when the spraying height of the flux is low and the molten slag is excessively exposed from the flux,
The weld oxidizes. Further, the weld metal becomes spongy, and a sound weld cannot be obtained. Conversely, when the spraying height is high and the molten slag is too small, the weld bead shape is deformed due to its weight, or dents are generated on the bead surface due to poor gas escape. However, the spraying height of the flux depends on the variation of the flux feed speed, the variation of the groove width,
The value varies depending on welding speed fluctuations and the like, and the appropriate value varies depending on the arc voltage and the like. Further, the appropriate amount of the applied flux changes depending on the groove width, welding speed, and the like, and differs depending on the voltage.
【００１１】本発明では、図２に示すように、ＣＣＤカ
メラ１１により撮像された溶融スラグ１０の大きさと、
フラックス７との境界を輝度の差に基づいて識別し、各
溶融スラグの表面に見える面積Ｓｎを計測してその合計
値Ｓを求め、評価閾値Ｓ ＊と比較する。 そして、 Ｓ＜Ｓ＊ であれば、フラックスの散布量を
減らし、 Ｓ≒Ｓ＊ であれば、そのままの散布量を続け、 Ｓ＞Ｓ＊ であれば、フラックスの散布量を増やすこと
で、 フラックスの散布量を自動調整するのである。In the present invention, as shown in FIG. 2, the size of the molten slag 10 imaged by the CCD camera 11 and
The boundary between the flux 7 identified based on differences in brightness, obtains the sum S by measuring the area S n appear on the surface of each molten slag, compared with the evaluation threshold value S *. If S <S * , reduce the amount of applied flux. If S ≒ S * , continue the applied amount of flux. If S> S * , increase the amount of applied flux. The spray amount is automatically adjusted.
【００１２】このフラックスの散布量の自動調整要領
は、フラックスから露出した溶融スラグ（すなわち視野
中の溶融スラグ）の合計面積Ｓとフラックスの散布高さ
との関係が、図３に示すとおりとなって、フラックス散
布高さと溶融スラグのフラックスからの露出状況との間
には高い相関性があることに基づいている。したがっ
て、露出した溶融スラグを監視してフラックスの散布量
を自動的に制御することが可能となるのである。[0012] The automatic adjustment procedure of application rate of this flux, flux or et al dew out molten slag (ie, the field of view
Total area S of molten slag and the spraying height of flux
Relationship with, taken as as shown in FIG. 3, is based on that there is a high correlation between the exposure conditions from the flux of the flux sprayed height and molten slag. Therefore, it is possible to monitor the exposed molten slag and automatically control the amount of the applied flux.
【００１３】[0013]
【発明の効果】このような本発明によれば、これまで作
業員の技量に依存していたフラックスの散布量の調節を
自動化することができ、継手品質の向上につながる。According to the present invention as described above, it is possible to automate the adjustment of the amount of applied flux, which has been dependent on the skill of the operator, and to improve the quality of the joint.
【００１４】要するに本発明によれば、サブマージアー
ク溶接でフラックスの散布量を自動調整するに際して、
溶融スラグの発生状況をＣＣＤカメラなどで撮像し、画
像処理した画面上で溶融スラグとフラックスとの境界を
輝度の差に基づいて識別し、各溶融スラグの面積Ｓｎを
計測してその合計値Ｓを求め、評価閾値をＳ＊として、 Ｓ＜Ｓ＊ であれば、フラックスの散布量を減らし、 Ｓ≒Ｓ＊ であれば、そのままの散布量を続け、 Ｓ＞Ｓ＊ であれば、フラックスの散布量を増やす ことにより、フラックスの散布高さと密接な関係にある
溶融スラグの発生状況（すなわち表面に見えるスラグの
合計面積）に基づいて、フラックスの供給速度を調整す
ることとし、従来、作業員の技量に依存していたフラッ
クスの散布量の調節の自動化により溶接継手の品質向上
を図るサブマージアーク溶接方法を得るから、本発明は
産業上極めて有益なものである。In short, according to the present invention, when automatically adjusting the amount of flux to be applied by submerged arc welding,
The occurrence of molten slag captured by a CCD camera, the boundary between the molten slag and the flux by the image processing and on-screen identified based on differences in brightness, the sum value by measuring the area S n of each molten slag S is determined, and the evaluation threshold is S * . If S <S * , the amount of applied flux is reduced. If S ≒ S * , the applied amount of flux is continued. If S> S * , the amount of applied flux is continued. By increasing the amount of sprayed slag, the occurrence of molten slag (that is, the amount of slag visible on
The flux supply speed is adjusted based on the total area) , and a submerged arc welding method for improving the quality of a welded joint by automating the adjustment of the flux application amount, which has conventionally depended on the skill of an operator, is obtained. Therefore, the present invention is extremely useful in industry.
【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of the present invention.
【図２】図１における撮像モニターによる溶融スラグの
面積を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an area of a molten slag by an imaging monitor in FIG. 1;
【図３】図１におけるフラックスの散布高さと露出した
溶融スラグの相関性を示す線図である。FIG. 3 is a diagram showing a correlation between a spraying height of a flux and an exposed molten slag in FIG. 1;
【図４】従来のサブマージアーク溶接におけるフラック
スの散布要領を示す縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a procedure for dispersing a flux in conventional submerged arc welding.
１ 溶接ワイヤ ２ 送給モータ ３ 溶接ノズル ４ 溶接部 ５ 溶接電源 ６ アーク ７ フラックス ８ ホッパー ９ コンジットホース １０ 溶融スラグ １１ ＣＣＤカメラ １２ 制御装置 １３ フラックス送給調節バルブ １４ バルブ開閉装置 １５ コンジットホースの先端位置調整機構 １６ 母材 １７ 溶接金属 １８ 凝固したスラグ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Welding wire 2 Feeding motor 3 Welding nozzle 4 Welding part 5 Welding power source 6 Arc 7 Flux 8 Hopper 9 Conduit hose 10 Melting slag 11 CCD camera 12 Controller 13 Flux feed control valve 14 Valve opening / closing device 15 Tip position of conduit hose Adjustment mechanism 16 Base metal 17 Weld metal 18 Solidified slag
フロントページの続き (72)発明者 段林 勝治 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番 １号 三菱重工業株式会社 神戸造船所 内 (56)参考文献 特開 平３−13274（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−251671（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/095 B23K 9/18 Continuation of the front page (72) Inventor Katsuharu Danbayashi 1-1-1, Wadazakicho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo Pref. Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Kobe Shipyard (56) References JP-A-3-13274 (JP, A (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 9/095 B23K 9/18
Claims (1)
布量を自動調整するに際して、溶融スラグの発生状況を
ＣＣＤカメラなどで撮像し、画像処理した画面上で溶融
スラグとフラックスとの境界を輝度の差に基づいて識別
し、各溶融スラグの面積Ｓn を計測してその合計値Ｓを
求め、評価閾値をＳ* として、 Ｓ＜Ｓ* であれば、フラックスの散布量を減らし、 Ｓ≒Ｓ* であれば、そのままの散布量を続け、 Ｓ＞Ｓ* であれば、フラックスの散布量を増やす ことを特徴とするサブマージアーク溶接方法。When automatically adjusting the amount of flux to be sprayed by submerged arc welding, the state of occurrence of molten slag is imaged with a CCD camera or the like, and the boundary between the molten slag and the flux is converted into a difference in luminance on an image-processed screen. Based on the measurement, the area S n of each molten slag is measured and the total value S is obtained, and the evaluation threshold is S * . If S <S * , the amount of the spread of the flux is reduced, and S ≒ S * A submerged arc welding method characterized by increasing the amount of flux spread if S> S * if S> S * .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28007893A JP3337285B2 (en) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | Submerged arc welding method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28007893A JP3337285B2 (en) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | Submerged arc welding method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07108376A JPH07108376A (en) | 1995-04-25 |
| JP3337285B2 true JP3337285B2 (en) | 2002-10-21 |
Family
ID=17620006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28007893A Expired - Fee Related JP3337285B2 (en) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | Submerged arc welding method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3337285B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107199388A (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-26 | 海宁瑞奥金属科技有限公司 | A kind of submerged-arc welding droplet transfer image taking and electrical signal collection system |
| JP7276016B2 (en) * | 2019-09-04 | 2023-05-18 | 株式会社Ihi | Non-contact measuring device |
-
1993
- 1993-10-13 JP JP28007893A patent/JP3337285B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07108376A (en) | 1995-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7766213B2 (en) | Device and method for monitoring a welding area and an arrangement and a method for controlling a welding operation | |
| US7380697B2 (en) | Welding condition monitoring device | |
| CA2074435C (en) | High frequency electronic welding system | |
| US5532452A (en) | Welding robot | |
| JP3337285B2 (en) | Submerged arc welding method | |
| EP1366847B1 (en) | Welding state monitoring device | |
| CN115383140B (en) | System and method for monitoring deposition state of blue laser melting deposition aluminum alloy material | |
| JPH0523851A (en) | Penetration depth control method for all position welding | |
| JP7477350B2 (en) | Welding observation device and welding system | |
| JP2023095820A (en) | Generation method of learning model, control device, learning model, welding system and program | |
| JP3423034B2 (en) | Apparatus for detecting the amount of pressure contact in the high-frequency electric resistance welding process | |
| Wu et al. | Sensing weld pool geometrical appearance in gas—metal arc welding | |
| JP3589289B2 (en) | Quality determination method and quality determination apparatus for laser cladding processing | |
| Zheng et al. | Front image sensing of the keyhole puddle in the variable polarity PAW of aluminum alloys | |
| JP3322549B2 (en) | Monitoring device for welding status | |
| JP2002283053A (en) | Method for controlling arc length in non-consumable electrode arc welding | |
| JPH0788639A (en) | Brazing device | |
| JP2002048718A (en) | Quality determining method for clad layer in laser cladding | |
| JPS6348638B2 (en) | ||
| JP2024006128A (en) | Arc welding quality inspection device | |
| JP2000094130A (en) | Method for automatic control of welding | |
| JPS63154263A (en) | Control method for automatic welding machine | |
| JP2721250B2 (en) | Groove copying method and apparatus | |
| JPH05293670A (en) | Method and device for monitoring resistance welded tube welding and control method for resistance welded tube welding | |
| JPH09314333A (en) | Device for judging life of electrode in gta welding |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020710 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |