JPH0929489A - 内面溶接装置 - Google Patents
内面溶接装置Info
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- JPH0929489A JPH0929489A JP18596195A JP18596195A JPH0929489A JP H0929489 A JPH0929489 A JP H0929489A JP 18596195 A JP18596195 A JP 18596195A JP 18596195 A JP18596195 A JP 18596195A JP H0929489 A JPH0929489 A JP H0929489A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶接すべき管の管端部同士の芯合わせを正
確、且つ迅速に行うと共に、内面溶接ビード形状の均一
化を図り、溶接欠陥の発生を低減する。 【解決手段】 クランプ装置２３に組付けてある内面溶
接機２４の溶接トーチ５５の近傍に枢支され、溶接すべ
き一方の管Ｐ1 の管端部内にクランプ装置２３の一部が
挿入された際、管Ｐ1 の管端面に当接し、クランプ装置
２３を管の端部と芯合わせすると、各芯出し部材５６が
夫々管Ｐ1 の端面に等しく当接することで、管Ｐ1 とク
ランプ装置２３との芯合わせされたことを確認し得る。
確、且つ迅速に行うと共に、内面溶接ビード形状の均一
化を図り、溶接欠陥の発生を低減する。 【解決手段】 クランプ装置２３に組付けてある内面溶
接機２４の溶接トーチ５５の近傍に枢支され、溶接すべ
き一方の管Ｐ1 の管端部内にクランプ装置２３の一部が
挿入された際、管Ｐ1 の管端面に当接し、クランプ装置
２３を管の端部と芯合わせすると、各芯出し部材５６が
夫々管Ｐ1 の端面に等しく当接することで、管Ｐ1 とク
ランプ装置２３との芯合わせされたことを確認し得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はパイプラインの敷設
現場において溶接すべき管を相互に芯合わせし、溶接す
るための内面溶接装置に関する。
現場において溶接すべき管を相互に芯合わせし、溶接す
るための内面溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常中小径管の同士の溶接の場合、片面
からのみの完全溶け込み溶接、所謂裏波溶接が広く採用
されている。特に、全姿勢溶接の場合には管の内面側で
あって、溶接点と対応する位置に銅裏当て金を配しつ
つ、管の外面側からＭＡＧ溶接を自動溶接により実施し
ている。一方、大径管同士の溶接の場合は配管芯出し作
業が困難なことから、通常はＸ開先を採用し、内，外面
共に手動による被覆アーク溶接が行われている。
からのみの完全溶け込み溶接、所謂裏波溶接が広く採用
されている。特に、全姿勢溶接の場合には管の内面側で
あって、溶接点と対応する位置に銅裏当て金を配しつ
つ、管の外面側からＭＡＧ溶接を自動溶接により実施し
ている。一方、大径管同士の溶接の場合は配管芯出し作
業が困難なことから、通常はＸ開先を採用し、内，外面
共に手動による被覆アーク溶接が行われている。
【０００３】図５は、大径管の溶接作業の作業手順を示
しており、突きあわせた管端部にＸ形開先を形成し、先
ず、図５（ａ）に示す如く内面溶接を行った後、図５
（ｂ）に示す如く外面溶接に先立って外面側に対するガ
ウジングを行い、外面形状を整えた後、図５（ｃ）に示
す如く外面溶接を行う。
しており、突きあわせた管端部にＸ形開先を形成し、先
ず、図５（ａ）に示す如く内面溶接を行った後、図５
（ｂ）に示す如く外面溶接に先立って外面側に対するガ
ウジングを行い、外面形状を整えた後、図５（ｃ）に示
す如く外面溶接を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来方法にあっては、中小径管，大径管のいずれの場合
も内面溶接の終了後、外面側からの溶接に先立って、溶
接欠陥が発生し易い開先面と内面溶接の過程で形成され
た溶接ビードとの接合縁部を滑らかにすべく表面を整形
する、所謂ガウジング作業が行われるが、作業に時間を
要し、作業中は溶接作業が中断される結果、作業能率の
向上を図る上で大きな障害となっていた。また、中小径
管の溶接では自動溶接が採用されているが自動溶接にお
ける配管精度，開先精度に対する要求が厳しく、大径管
の場合には自動溶接を採用しようとしても配管，芯出し
作業に溶接作業自体と変わらぬ手間と時間を要し、手溶
接に依らざるを得ず作業能率が低いという問題があっ
た。
従来方法にあっては、中小径管，大径管のいずれの場合
も内面溶接の終了後、外面側からの溶接に先立って、溶
接欠陥が発生し易い開先面と内面溶接の過程で形成され
た溶接ビードとの接合縁部を滑らかにすべく表面を整形
する、所謂ガウジング作業が行われるが、作業に時間を
要し、作業中は溶接作業が中断される結果、作業能率の
向上を図る上で大きな障害となっていた。また、中小径
管の溶接では自動溶接が採用されているが自動溶接にお
ける配管精度，開先精度に対する要求が厳しく、大径管
の場合には自動溶接を採用しようとしても配管，芯出し
作業に溶接作業自体と変わらぬ手間と時間を要し、手溶
接に依らざるを得ず作業能率が低いという問題があっ
た。
【０００５】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、その目的とするところは、ガウジング作業を不
必要化し、同時に自動溶接を採用する上での配管，芯合
わせ精度に対する要求を緩和して大径管に対しても自動
溶接の採用可能ならしめる内面溶接装置を提供するにあ
る。
あって、その目的とするところは、ガウジング作業を不
必要化し、同時に自動溶接を採用する上での配管，芯合
わせ精度に対する要求を緩和して大径管に対しても自動
溶接の採用可能ならしめる内面溶接装置を提供するにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る内面溶
接装置は、一端部を溶接すべき一方の管の端部内に挿入
してこれと同心に位置決めし、他端部に溶接すべき他方
の管の端部を外嵌せしめ、これを前記他端部と同心に位
置決めし、Ｘ形の開先を形成した管の端部同士を芯合わ
せした状態に保持するクランプ装置と、該クランプ装置
と一体に設けられ、突き合わされた管の端部の開先に内
面溶接を施す溶接機とを備えた内面溶接装置において、
前記クランプ装置に設けられ、該クランプ装置の一端部
を、前記一方の管の端部内にこれと同心に位置決めした
際、前記一方の管の端面と夫々当接するよう設定され、
前記他方の管の端部がクランプ装置の他端部に外嵌され
る場合にはいずれの管の端部とも干渉しない退避位置に
移動可能とした複数の芯出し部材を備えることを特徴と
する。
接装置は、一端部を溶接すべき一方の管の端部内に挿入
してこれと同心に位置決めし、他端部に溶接すべき他方
の管の端部を外嵌せしめ、これを前記他端部と同心に位
置決めし、Ｘ形の開先を形成した管の端部同士を芯合わ
せした状態に保持するクランプ装置と、該クランプ装置
と一体に設けられ、突き合わされた管の端部の開先に内
面溶接を施す溶接機とを備えた内面溶接装置において、
前記クランプ装置に設けられ、該クランプ装置の一端部
を、前記一方の管の端部内にこれと同心に位置決めした
際、前記一方の管の端面と夫々当接するよう設定され、
前記他方の管の端部がクランプ装置の他端部に外嵌され
る場合にはいずれの管の端部とも干渉しない退避位置に
移動可能とした複数の芯出し部材を備えることを特徴と
する。
【０００７】第２の発明に係る内面溶接装置は、前記開
先部の外面に臨み、内面溶接中の部位及びその部位の開
先形状を撮像する撮像機と、該撮像機で撮像した画像に
基づき溶融池の輝度を検出する手段と、該手段で求めた
輝度から開先部の中心に対する溶融池の位置ずれ量を求
める手段と、該位置ずれ量を予め定めた基準値と比較す
る手段と、位置ずれ量が基準値を越える場合に、前記溶
接機の位置を修正する手段とからなる演算制御部とを具
備することを特徴とする。
先部の外面に臨み、内面溶接中の部位及びその部位の開
先形状を撮像する撮像機と、該撮像機で撮像した画像に
基づき溶融池の輝度を検出する手段と、該手段で求めた
輝度から開先部の中心に対する溶融池の位置ずれ量を求
める手段と、該位置ずれ量を予め定めた基準値と比較す
る手段と、位置ずれ量が基準値を越える場合に、前記溶
接機の位置を修正する手段とからなる演算制御部とを具
備することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づき具体的に説明する。図１は本発明に係る
内面溶接装置の縦断面図であり、図中１は内面溶接装置
本体、２はＣＣＤカメラ、３は演算制御部を示してい
る。内面溶接装置本体１は、クランプ装置枠４１、左,
右の油圧シリンダ４２，４３等を備えている。内面溶接
装置本体１はクランプ装置２３及び内面溶接機２４から
なる。
す図面に基づき具体的に説明する。図１は本発明に係る
内面溶接装置の縦断面図であり、図中１は内面溶接装置
本体、２はＣＣＤカメラ、３は演算制御部を示してい
る。内面溶接装置本体１は、クランプ装置枠４１、左,
右の油圧シリンダ４２，４３等を備えている。内面溶接
装置本体１はクランプ装置２３及び内面溶接機２４から
なる。
【０００９】クランプ装置２３を構成するクランプ装置
枠４１は円筒形に形成されており、円筒部４１ａの外周
には円板形をなす鍔部４４，４４が所定の間隔を隔てて
設けられ、また円筒部４１ｂはピストン部４２ｂ，４３
ｂのためのガイド筒として機能するようになっている。
前記各鍔部４４，４４の外周縁寄りの位置と前記油圧シ
リンダ４２，４３のシリンダケース４２ａ，４３ａとの
間には周方向の複数個所 (通常８個所）に連結アーム４
５を渡してクランプ装置枠４１と、両油圧シリンダ４
２，４３とを略同一直線上に位置決め固定してある。
枠４１は円筒形に形成されており、円筒部４１ａの外周
には円板形をなす鍔部４４，４４が所定の間隔を隔てて
設けられ、また円筒部４１ｂはピストン部４２ｂ，４３
ｂのためのガイド筒として機能するようになっている。
前記各鍔部４４，４４の外周縁寄りの位置と前記油圧シ
リンダ４２，４３のシリンダケース４２ａ，４３ａとの
間には周方向の複数個所 (通常８個所）に連結アーム４
５を渡してクランプ装置枠４１と、両油圧シリンダ４
２，４３とを略同一直線上に位置決め固定してある。
【００１０】各鍔部４４，４４に対する各連結アーム４
５の連結部分には夫々筒形のガイド４５ａが外方に向け
て固定されており、各ガイド４５ａにはシュー４６が管
Ｐ1，Ｐ2 の内周面に対して接離可能に摺嵌せしめられ
ている。各シュー４６の内側端にはリンク４７の各一端
部が枢支連結され、またその他端部は前記各油圧シリン
ダ４２，４３のピストン部４２ｂ，４３ｂの先端に枢支
連結されている。
５の連結部分には夫々筒形のガイド４５ａが外方に向け
て固定されており、各ガイド４５ａにはシュー４６が管
Ｐ1，Ｐ2 の内周面に対して接離可能に摺嵌せしめられ
ている。各シュー４６の内側端にはリンク４７の各一端
部が枢支連結され、またその他端部は前記各油圧シリン
ダ４２，４３のピストン部４２ｂ，４３ｂの先端に枢支
連結されている。
【００１１】各油圧シリンダ４２，４３は円筒形をなす
シリンダケース４２ａ，４３ａ内に同じ円筒形をなすピ
ストン部４２ｂ，４３ｂを摺嵌して構成されており、そ
の一端部はシリンダケース４２ａ，４３ａの一端側から
突き出して、前記クランプ装置枠４１の円筒部４１ｂ，
４１ｂに外嵌せしめられており、この円筒部４１ｂ，４
１ｂに外嵌されている部分において、夫々リンク４７を
介してシュー４６の内端部に枢支連結せしめられてい
る。
シリンダケース４２ａ，４３ａ内に同じ円筒形をなすピ
ストン部４２ｂ，４３ｂを摺嵌して構成されており、そ
の一端部はシリンダケース４２ａ，４３ａの一端側から
突き出して、前記クランプ装置枠４１の円筒部４１ｂ，
４１ｂに外嵌せしめられており、この円筒部４１ｂ，４
１ｂに外嵌されている部分において、夫々リンク４７を
介してシュー４６の内端部に枢支連結せしめられてい
る。
【００１２】ピストン部４２ｂ，４３ｂの外周には鍔４
２ｃ，４３ｃが設けられており、このピストン部４２
ｂ，４３ｂをシリンダケース４２ａ，４３ａ内に摺嵌せ
しめた状態では鍔４２ｃ，４３ｃの両側に油室が形成さ
れ、その各一方の油室には圧油供給管４８，４８が接続
されている。５１，５２はクランプ装置枠４１側からピ
ストン部４２ｂ，４３ｂを押し戻すための押しばね、５
３は複数の連結アーム４５に設けた車輪であって周方向
の複数箇所に設けられており、これら車輪５３にてクラ
ンプ装置２３を管Ｐ1 ，Ｐ2内周面に移動可能に支持す
る。
２ｃ，４３ｃが設けられており、このピストン部４２
ｂ，４３ｂをシリンダケース４２ａ，４３ａ内に摺嵌せ
しめた状態では鍔４２ｃ，４３ｃの両側に油室が形成さ
れ、その各一方の油室には圧油供給管４８，４８が接続
されている。５１，５２はクランプ装置枠４１側からピ
ストン部４２ｂ，４３ｂを押し戻すための押しばね、５
３は複数の連結アーム４５に設けた車輪であって周方向
の複数箇所に設けられており、これら車輪５３にてクラ
ンプ装置２３を管Ｐ1 ，Ｐ2内周面に移動可能に支持す
る。
【００１３】一方前記鍔部４４，４４の中間には一方の
鍔部４４寄りに位置して、回転円板５４が軸支されてお
り、これには内面溶接機２４を構成する溶接トーチ５
５、及び管Ｐ1 ，Ｐ2 内面までの高さを検出する高さセ
ンサSEが夫々回転円板５４の径方向に対して移動調節可
能に設けられている。回転円板５４にはその一側内周寄
りにギア５４ａが設けられており、これにはクランプ装
置枠４１内に設置したモータＭ1 の出力軸が減速ギア５
４ｂを介して噛合連繋せしめられている。
鍔部４４寄りに位置して、回転円板５４が軸支されてお
り、これには内面溶接機２４を構成する溶接トーチ５
５、及び管Ｐ1 ，Ｐ2 内面までの高さを検出する高さセ
ンサSEが夫々回転円板５４の径方向に対して移動調節可
能に設けられている。回転円板５４にはその一側内周寄
りにギア５４ａが設けられており、これにはクランプ装
置枠４１内に設置したモータＭ1 の出力軸が減速ギア５
４ｂを介して噛合連繋せしめられている。
【００１４】５６はＬ形状に湾曲成形された芯出し部材
であって、周方向の３箇所（図面には１個のみ表されて
いる）に夫々その一端部を前記連結アーム４５の端部近
傍にピン５６ａにて枢支されており、ピン５６ａ回りに
図１において実線で示す芯出し位置と破線で示す退避位
置とに回動可能となっている。
であって、周方向の３箇所（図面には１個のみ表されて
いる）に夫々その一端部を前記連結アーム４５の端部近
傍にピン５６ａにて枢支されており、ピン５６ａ回りに
図１において実線で示す芯出し位置と破線で示す退避位
置とに回動可能となっている。
【００１５】芯出し部材５６が芯出し位置に回動されて
いる場合はその先端部は、管Ｐ1 の端面と対向するよう
位置しており、クランプ装置２３，内面溶接機２４を、
管Ｐ 1 の開口端からその内側に挿入してゆくと、所定深
さに迄挿入したとき、少なくとも一つの芯出し部材５６
の先端が管Ｐ1 の先端面に当接し、また退避位置では管
Ｐ1 の先端と対向しない位置に退避するようになってい
る。
いる場合はその先端部は、管Ｐ1 の端面と対向するよう
位置しており、クランプ装置２３，内面溶接機２４を、
管Ｐ 1 の開口端からその内側に挿入してゆくと、所定深
さに迄挿入したとき、少なくとも一つの芯出し部材５６
の先端が管Ｐ1 の先端面に当接し、また退避位置では管
Ｐ1 の先端と対向しない位置に退避するようになってい
る。
【００１６】次にこのようなクランプ装置２３の動作を
説明する。先ず、各芯出し部材５６を芯出し位置にセッ
トし、この状態で管Ｐ1 の一端から車輪５３にてクラン
プ装置２３を管Ｐ1 内に挿入してゆく。この場合、クラ
ンプ装置２３が所定位置まで管Ｐ1 内に挿入され、溶接
トーチ５５が管Ｐ1 の先端は直下に臨むと、少なくとも
一つの芯出し部材５６の先端が管Ｐ1 の先端面に当接す
る。
説明する。先ず、各芯出し部材５６を芯出し位置にセッ
トし、この状態で管Ｐ1 の一端から車輪５３にてクラン
プ装置２３を管Ｐ1 内に挿入してゆく。この場合、クラ
ンプ装置２３が所定位置まで管Ｐ1 内に挿入され、溶接
トーチ５５が管Ｐ1 の先端は直下に臨むと、少なくとも
一つの芯出し部材５６の先端が管Ｐ1 の先端面に当接す
る。
【００１７】油圧シリンダ４２を駆動し、管Ｐ1 の内面
と対向する側のシュー４６を外方に押し出してゆくが、
この際各芯出し部材５６と管Ｐ1 の端面との当接位置が
いずれも等しくなることで管Ｐ1 とクランプ装置２３の
一端一部とが芯出しされた状態となったことが視覚的に
認識可能となる。この状態では内面溶接機２４のトーチ
５５は管Ｐ1 の先端面と略対向する位置に臨む。各芯出
し部材５６をそのピン５６ａの回りに破線で示す退避位
置へ手動にて回動し、管Ｐ2 をこのクランプ装置２３の
他端部に外嵌する態様で位置決めする。管Ｐ2 の内面と
対向する側のシュー４６を進出させて管Ｐ2 の内面に圧
接させれば、管Ｐ2 とクランプ装置２３との芯出し作業
が完了する。クランプ装置２３と管Ｐ1 ，Ｐ2 とが芯合
わせされていることから、管Ｐ1 ，Ｐ2 も当然に芯合わ
せされた状態となる。
と対向する側のシュー４６を外方に押し出してゆくが、
この際各芯出し部材５６と管Ｐ1 の端面との当接位置が
いずれも等しくなることで管Ｐ1 とクランプ装置２３の
一端一部とが芯出しされた状態となったことが視覚的に
認識可能となる。この状態では内面溶接機２４のトーチ
５５は管Ｐ1 の先端面と略対向する位置に臨む。各芯出
し部材５６をそのピン５６ａの回りに破線で示す退避位
置へ手動にて回動し、管Ｐ2 をこのクランプ装置２３の
他端部に外嵌する態様で位置決めする。管Ｐ2 の内面と
対向する側のシュー４６を進出させて管Ｐ2 の内面に圧
接させれば、管Ｐ2 とクランプ装置２３との芯出し作業
が完了する。クランプ装置２３と管Ｐ1 ，Ｐ2 とが芯合
わせされていることから、管Ｐ1 ，Ｐ2 も当然に芯合わ
せされた状態となる。
【００１８】この状態でモータＭ1 を駆動し、回転円板
５４を回転させ、高さセンサSE及び溶接トーチ５５を管
Ｐ1 ，Ｐ2 の衝合せ端部内面に沿って回転させると共
に、溶接トーチ５５, 高さセンサSEを管Ｐ1 ，Ｐ2 の内
周面側に向けて管Ｐ1 ，Ｐ2 内周面迄の寸法を検出しつ
つ移動し、管Ｐ1 ，Ｐ2 内周面迄の寸法が目標値に一致
するとその位置で溶接トーチ５５を停止し、そのまま衝
合せ端部に対しＭＡＧ溶接を実施し、開先のルート底を
閉塞する態様で溶接ビードを形成する。
５４を回転させ、高さセンサSE及び溶接トーチ５５を管
Ｐ1 ，Ｐ2 の衝合せ端部内面に沿って回転させると共
に、溶接トーチ５５, 高さセンサSEを管Ｐ1 ，Ｐ2 の内
周面側に向けて管Ｐ1 ，Ｐ2 内周面迄の寸法を検出しつ
つ移動し、管Ｐ1 ，Ｐ2 内周面迄の寸法が目標値に一致
するとその位置で溶接トーチ５５を停止し、そのまま衝
合せ端部に対しＭＡＧ溶接を実施し、開先のルート底を
閉塞する態様で溶接ビードを形成する。
【００１９】ＣＣＤカメラ２は、管Ｐ1 ，Ｐ2 の端部の
開先に面して、且つ溶接トーチ５５と対向する位置に臨
み、溶接トーチ５５と対向しつつ管Ｐ1 ，Ｐ2 の周囲を
回転し得るように配設されている。ＣＣＤカメラ２は、
内面溶接ビードの監視用として単独に設けてもよいが、
通常は外面溶接機に付設されている開先形状検出のため
のＣＣＤカメラを利用するのが設備の重複を避ける上で
望ましい。
開先に面して、且つ溶接トーチ５５と対向する位置に臨
み、溶接トーチ５５と対向しつつ管Ｐ1 ，Ｐ2 の周囲を
回転し得るように配設されている。ＣＣＤカメラ２は、
内面溶接ビードの監視用として単独に設けてもよいが、
通常は外面溶接機に付設されている開先形状検出のため
のＣＣＤカメラを利用するのが設備の重複を避ける上で
望ましい。
【００２０】図２は外面溶接機２５の模式的側面図であ
り、図中６１はガイドレール、６２は移動台車、６３は
溶接トーチ、６４は溶接部センサを示している。ガイド
レール６１は管Ｐ1 の外周面に、周方向の複数箇所に設
けた位置決め用のボルト６１ａを当接させて管Ｐ1 ，Ｐ
2 と略同心に位置するよう固定されており、このガイド
レール６１に２台の移動台車６２が周回移動可能に載架
され、モータＭ2 にて管Ｐ1 ，Ｐ2 の開先周囲を回転移
動するようになっている。
り、図中６１はガイドレール、６２は移動台車、６３は
溶接トーチ、６４は溶接部センサを示している。ガイド
レール６１は管Ｐ1 の外周面に、周方向の複数箇所に設
けた位置決め用のボルト６１ａを当接させて管Ｐ1 ，Ｐ
2 と略同心に位置するよう固定されており、このガイド
レール６１に２台の移動台車６２が周回移動可能に載架
され、モータＭ2 にて管Ｐ1 ，Ｐ2 の開先周囲を回転移
動するようになっている。
【００２１】移動台車６２には管Ｐ1 ，Ｐ2 の衝合せ部
の開先に対向させて溶接トーチ６３が、またこれと周方
向に所定の間隔を隔てた位置であって同じく開先に対向
させて溶接センサ６４が設置されている。溶接センサ６
４は、ＣＣＤカメラ７を備えており、溶接トーチ６３の
直前にて内面溶接で形成された溶接ビード、又は前層の
外面溶接ビードの形状を含む開先形状を撮像し、撮像し
た画像データを演算制御部３へ与えるようにしてある。
の開先に対向させて溶接トーチ６３が、またこれと周方
向に所定の間隔を隔てた位置であって同じく開先に対向
させて溶接センサ６４が設置されている。溶接センサ６
４は、ＣＣＤカメラ７を備えており、溶接トーチ６３の
直前にて内面溶接で形成された溶接ビード、又は前層の
外面溶接ビードの形状を含む開先形状を撮像し、撮像し
た画像データを演算制御部３へ与えるようにしてある。
【００２２】図３は内面溶接過程で外面から開先部を撮
像した画像の模式図であり、図３（ａ）はその平面図、
図３（ｂ）はその断面図で、ルートギャップ、溶接池が
共に正常な場合を示している。図３（ｃ），図３（ｄ）
は溶融池位置が左側に片寄って形成されている場合を示
している。演算制御部３は、画像データから溶融池Ｐを
その輝度に基づいて特定し、開先と溶融池Ｐとのずれ量
を算出し、ずれが所定値以上大きくなると溶接条件を変
更する。
像した画像の模式図であり、図３（ａ）はその平面図、
図３（ｂ）はその断面図で、ルートギャップ、溶接池が
共に正常な場合を示している。図３（ｃ），図３（ｄ）
は溶融池位置が左側に片寄って形成されている場合を示
している。演算制御部３は、画像データから溶融池Ｐを
その輝度に基づいて特定し、開先と溶融池Ｐとのずれ量
を算出し、ずれが所定値以上大きくなると溶接条件を変
更する。
【００２３】これを具体的に図４に基づき説明する。図
４は溶融池Ｐと開先のルート縁部との関係を示す説明図
であり、溶融池Ｐの幅方向の両端と、ルート縁部との間
隔ｘ 1 ，ｘ2 を算出し、その平均値（ｘ1 ＋ｘ2 ）・1/
2 が所定値を越えると前述した溶接トーチ５５の位置の
修正を行う。このような位置修正制御を、例えば溶接制
御中に５秒毎に割り込んで繰り返すことで、内面溶接に
より形成される溶接ビードの位置を整え、外面溶接に際
して生じる溶接欠陥の発生を低減し得る。
４は溶融池Ｐと開先のルート縁部との関係を示す説明図
であり、溶融池Ｐの幅方向の両端と、ルート縁部との間
隔ｘ 1 ，ｘ2 を算出し、その平均値（ｘ1 ＋ｘ2 ）・1/
2 が所定値を越えると前述した溶接トーチ５５の位置の
修正を行う。このような位置修正制御を、例えば溶接制
御中に５秒毎に割り込んで繰り返すことで、内面溶接に
より形成される溶接ビードの位置を整え、外面溶接に際
して生じる溶接欠陥の発生を低減し得る。
【００２４】このような本発明装置を用いた場合、自動
溶接を行う際の開先のルートギャップに対する許容範囲
は従来にあっては２．５ｍｍ±０．５ｍｍであったのに
対し、２．５ｍｍ±１．５ｍｍと大幅に緩和出来、外面
溶接の品質の安定が図れることが確認出来た。
溶接を行う際の開先のルートギャップに対する許容範囲
は従来にあっては２．５ｍｍ±０．５ｍｍであったのに
対し、２．５ｍｍ±１．５ｍｍと大幅に緩和出来、外面
溶接の品質の安定が図れることが確認出来た。
【００２５】
【発明の効果】以上の如く第１の発明にあっては、クラ
ンプ装置を一方の管の端部内に所定深さまで挿入される
と管端面に当接し、管の端部との当接位置を等しくする
ことで、管とクランプ装置との芯合わせが確認出来、他
方の管はそのままクランプ装置に外嵌せしめてクランプ
するのみで直ちに管の端部同士の芯合わせが可能とな
り、迅速且つ正確な作業が可能となる。
ンプ装置を一方の管の端部内に所定深さまで挿入される
と管端面に当接し、管の端部との当接位置を等しくする
ことで、管とクランプ装置との芯合わせが確認出来、他
方の管はそのままクランプ装置に外嵌せしめてクランプ
するのみで直ちに管の端部同士の芯合わせが可能とな
り、迅速且つ正確な作業が可能となる。
【００２６】また、第２の発明にあっては、内面溶接の
溶融池位置を開先部の外面から撮像した画像に基づいて
検出し、内面溶接機の位置修正を行って内面溶接ビード
の形状を均一化し、溶接欠陥の発生を回避することが可
能となって、溶接欠陥の発生を低減し得ることは勿論、
自動溶接を採用しても芯合わせ精度の許容範囲が広く、
作業能率も格段に向上する。
溶融池位置を開先部の外面から撮像した画像に基づいて
検出し、内面溶接機の位置修正を行って内面溶接ビード
の形状を均一化し、溶接欠陥の発生を回避することが可
能となって、溶接欠陥の発生を低減し得ることは勿論、
自動溶接を採用しても芯合わせ精度の許容範囲が広く、
作業能率も格段に向上する。
【図１】本発明に係る内面溶接装置の側面断面図であ
る。
る。
【図２】外面溶接機の側面図である。
【図３】撮像機に基づく制御内容を示す説明図である。
【図４】開先内における溶融池の位置を示す説明図であ
る。
る。
【図５】従来の大径管に対する溶接過程を示す説明図で
ある。
ある。
１ 内面溶接装置本体 ２ ＣＣＤカメラ ３ 演算制御部 ５６ 芯出し部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 賀 哲 大阪府堺市出島西町２番地 住友金属プラ ンテック株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 一端部を溶接すべき一方の管の端部内に
挿入してこれと同心に位置決めし、他端部に溶接すべき
他方の管の端部を外嵌せしめ、これを前記他端部と同心
に位置決めし、Ｘ形の開先を形成した管の端部同士を芯
合わせした状態に保持するクランプ装置と、該クランプ
装置と一体に設けられ、突き合わされた管の端部の開先
に内面溶接を施す溶接機とを備えた内面溶接装置におい
て、 前記クランプ装置に設けられ、該クランプ装置の一端部
を、前記一方の管の端部内にこれと同心に位置決めした
際、前記一方の管の端面と夫々当接するよう設定され、
前記他方の管の端部がクランプ装置の他端部に外嵌され
る場合にはいずれの管の端部とも干渉しない退避位置に
移動可能とした複数の芯出し部材を備えることを特徴と
する内面溶接装置。 - 【請求項２】 前記開先部の外面に臨み、内面溶接中の
部位及びその部位の開先形状を撮像する撮像機と、該撮
像機で撮像した画像に基づき溶融池の輝度を検出する手
段と、該手段で求めた輝度から開先部の中心に対する溶
融池の位置ずれ量を求める手段と、該位置ずれ量を予め
定めた基準値と比較する手段と、位置ずれ量が基準値を
越える場合に、前記溶接機の位置を修正する手段とから
なる演算制御部とを具備することを特徴とする請求項１
記載の内面溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18596195A JPH0929489A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 内面溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18596195A JPH0929489A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 内面溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0929489A true JPH0929489A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16179912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18596195A Pending JPH0929489A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 内面溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0929489A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102554542A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-07-11 | 无锡曙光模具有限公司 | 汽车废气再循环冷却***扩散器的法兰点焊夹具 |
| WO2013172244A1 (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-21 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | 金属パイプの接合装置及びそれを用いた金属パイプの接合方法 |
| CN110340577A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-10-18 | 江苏环宇建设工程有限公司 | 一种管道焊接质量监测***的监测方法 |
-
1995
- 1995-07-21 JP JP18596195A patent/JPH0929489A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102554542A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-07-11 | 无锡曙光模具有限公司 | 汽车废气再循环冷却***扩散器的法兰点焊夹具 |
| WO2013172244A1 (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-21 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | 金属パイプの接合装置及びそれを用いた金属パイプの接合方法 |
| CN110340577A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-10-18 | 江苏环宇建设工程有限公司 | 一种管道焊接质量监测***的监测方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030204 |