JPS6283611A - 溶接管の溶接部段差測定方法 - Google Patents

溶接管の溶接部段差測定方法

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JPS6283611A
JPS6283611A JP22449485A JP22449485A JPS6283611A JP S6283611 A JPS6283611 A JP S6283611A JP 22449485 A JP22449485 A JP 22449485A JP 22449485 A JP22449485 A JP 22449485A JP S6283611 A JPS6283611 A JP S6283611A
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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) 本発明は溶接管の溶接部段差全測定する方法に関する。
(従来の技術) 溶接管の溶接部段差、即ち溶接前の素材側端の突き合わ
せ部の目違いによって生ずる溶接部段差は、管の溶接部
品質と大きな関係があり、溶接管製造工程における重要
な管理項目の一つでおる。
この溶接部段差f:溶接装管造工程中に測定する従来の
方法として、特開昭57−137801号公報に記載の
方法がある。この方法は、管の溶接部にスリ、ト光を照
射して得られる光切断プロフィール受像信号から、溶接
部のビード方向両端(溶接部境界)にそれぞれ連続する
外周面の多数点についてX−Y座標を求め、この各点の
X−Y座標から溶接部両側の外周面の円の方程式(Y=
GL (x) 。
Y=G、 (X) )’を求め、両者の差(D=IGL
−GRI)から溶接部段差を求める方法である。
(発明が解決しようとする問題点) 上記従来の方法で溶接部段差全測定することは勿論可能
であるが、この方法では光学系及び信号処理装置t金倉
めて装置の構成が複雑で高価なものとなり、またこの方
法では溶接ビードを切削した後でり1段差測定ができな
いので、溶接直後からビード切削までの間、すなわちス
クイズロールとビード切削機の間の狭隘な場所に光学基
金設置しなけれげならないという困難性がある。さらに
実際のオンライン測定においては、管外表面の周方向形
状は必ずしも真円とは限らず、管が移送中に横振れや回
転金起こしたときに段差測定値に誤差が生じるという問
題点があった。そこで本発明は、比較的簡単な装置で溶
接部段差を測定するために、従来鋼板など平坦な板の突
き合わせ溶接時の段差を検出するのに用いられていると
ころの、画板面までの距離の差から段差を求める方法全
応用することとし、この方法金柑いた場合の管の横振れ
や回転による段差測定誤差金補正して正しい溶接部段差
?測定する方法全提供しようとするものでちる。
(間鴎点金解決するための手段) 即ち、本発明は、管外面の溶接部両側の境界近傍とそれ
ぞれ指向する2個の距離検u3器を管の移送経路中に配
置し、管軸方向に移送されてきた管の外周上の溶接部両
側の境界近傍までの距離を夫夫同時に検出し、該両距離
検出値の差から溶接部段差測定める方法であり、この際
、その被測定部近傍の外表面の周方向形状が必ずしも真
円でない管が移送中に横振れして水平方向に変位した場
合、この水平方向変位によって前記距離検出値が変化し
て段差測定値に誤差を生ずるので、この誤差を補正する
ために管の水平方向変位量を検出すること、又、管が移
送中に外周方向に回転した場合、この回転によって前記
距離検出値が変化して段差測定値に誤差音生ずるので、
この誤差を補正するために管の外周方向回転量全検出す
ること、及びこれら水平方向変位量と外周方向回転量の
検出値に応じて前記距離検出値の差を補正するようにし
た溶接管の溶接部段差測定方法である。
(実施例と作用) 以下本発明を電縫溶接管の製造工程における溶接部段差
測定に適用した実施例にもとづき詳細に説明する。
第1図は本発明の実施例における被測定物と検出器の配
置関係を示す正面図であり、図においてPは被測定物で
ある溶接管(以下単に管という)であシ、図では真円で
ないこと全誇張して全体全楕円で示しである。D、およ
びD2は管Pの上方に配置した距離検出器、D、及びり
、は管Pの両側方に配置した距離検出器、D、は管Pの
上方に配置した溶接位置検出器である。管Pは図示省略
の移送テーブル上にあって移送中心線CLi中心にして
溶接部Bが真上になるようにして管軸方向に移送されて
いる。距離検出器り、及びり、は管Pの上方でかつ移送
中心線CLの両側に適宜の距#18及び1□ (1+=
12でもよい)をおいて配置し、管Pの溶接部Bの両側
の外周面上の点S1及びS2までの距FYI L +及
びL8を夫々検出する。
尚、点S、、S、は同一外周面上の点であることが計測
N度上望ましいが、実際には管の長手方向に極端に(例
えは数100叫以上)離れなげれば実用上は同一外周面
上の点でなくても差し支えない。距離検出器D3および
D4は管Pの側方でかつ移送中心線CLの両側に適宜の
距離13及び14(13=14でもよい)全おいて配置
し、管Pの外周面までの距離L3及びLi ’e検出す
る。この距離検出値し、とLiの差の1/2が管Pの移
送中心線CLに対する水平方向変位量:となる。即ち、
水平方向変位idhは次式で求められる。
dh=(L、−L、 )/2   ・・・・・(1)溶
接位置検出器り、は管Pの溶接部B近傍全指向してその
上方に配置し、溶接部Bの移送中心線CLに対する水平
方向の変(i量?検出する検出器でちる。溶接位置検出
器としては、温度分布測定方式、表面光沢比較方式、電
磁的方式など各種方式が考えられるが、溶接直後あるい
はピード切削直後において比較的簡単な構成で、且つ、
精度よく溶接部中心位置全検出できるものとして、例え
ば特開昭59−197856号公報に記載のような温度
分布測定方式の検出器を用いることができる。
ここで溶接位置検出器の検出値には管P自体の水平方向
変位量と管Pの外周方向回転にもとづく水平方向変位量
の両方が含まれているので、溶接位置検出器り、の検出
値dHから前記水平方向変位量dhi差し引いて管Pの
回転にもとづく高接部Bの移送中心線CLに対する水平
方向変位量を求める。
即ち、管の回転にもとづく水平方向変位量drは次式で
求められる。
dr=dH−dh  ・・・・・(2)尚、本実施例で
は装置を簡単にするために管Pの回転にもとづく溶接部
の水平方向変位量dr’i検出するのに間接的な検出方
法を採ったが、とれを直接検出するようにしても良いこ
とは言うまでもない。管の外周方向回転にもとづく溶接
部の水平方向変位量drが求められれば、管の軸心に対
する回転量dQは後述する幾何学的関係から求められる
第2図は溶接部段差全説明する次めの図である。
この図では、便宜的に溶接前の管状成形素管p’k、第
1図の管Pの代シに示してあり、この素管pの突き合わ
せ部の目違い(図は誇張しである)が溶接後の溶接部段
差となる。従って、溶接部段差とは図中のWで示す溶接
前素管両端部の段差をいうのであるが、溶接後にオンラ
インにおいてWの量を直接測定することは出来ないので
、実操業では、突き合わせ部から一定距離離れた点(本
実施例ではSl及びS2の点)の相互の高さの違いをも
って管理上の段差としている。この点S1と82の高さ
の差は、管上方の基準位置から該点までの距離り、及び
り、の差を求める事によって得られる。
尚、第1図に示した11.1.は説明の輻輳を避ける為
、第2図では11=1.とした。以下同様である。従っ
て、本実施例では溶接部段差dWはdW=L  −L 
  ・・・・・(3)1      雪 として求められる。ところで実際の製造工程では、前記
移送中心線CLを管Pの中心が通っているという保証は
なく、一般には管Pの振動や横移動等により移送中の管
Pの中心が所定の移送中心線CLに対して水平方向に変
位している事が多く、又、管Pの溶接部は管Pの真上に
なく管Pの中心に対し左右に回転している場合が多い。
従って、管Pの溶接部近傍の周方向外表面形状が真円で
ない場合には、管中心の水平方向の変位や溶接部の周方
向の回転があると第2図で説明した方法で段差を求めた
場合に誤差を生ずるので、前述した方法によシ求めた変
位量dh及びdrに応じて(3)式を補正する必要があ
る。これを第3図によシ説明する。
第3図は管自体の水平方向変位と外周方向回転とによっ
て生ずる見掛けの段差とその補正法を説明するための図
である。先ず管Pの溶接部近傍(第3図では省略しであ
る)の外表面のプロフィールを表す式を例えば楕円とし
て近似する。即ち、但し、a   :(溶接部が真上に
ある時の管Pの縦軸長さのl/2 ) X C1 b   :(溶接部が真上にある時の管Pの横軸長さの
1/2 ) X C。
C1,C!:係数 又、管Pの縦軸、横軸の長さは別の方法で計測するもの
とする。
を管Pの溶接部近傍の外表面の1督・・イールを表す式
とする。
いま、第3図に示すようにX−Y座標において楕円で近
似された管Pの中心が移送中心@CLと一致していると
きの管中心Paの座標を原点とし、移送中の管Pの中心
が移送中心線CLに対しX軸方向にdXだげ変位し、且
つ管Pの溶接部位置がその中心Poa ’c軸に時計回
りにdQ (ラソアン)だけ回転したとする。即ち、第
3図において管Pが横振れと回転を起こしたときの状態
を管Pgとする。
従って、X a −Y a座標で管Paの外表面のプロ
フィールを表す式は(4)式から となる。この管Paを距離検出器D1及びD2の計測座
標であるX−Y座標で観測するために、前記水平方向変
位i dX及び回転量dQに応じて(5)式を座標変換
し、簡略化すると(a)式がX−Y座標におげろ管Pa
の外表面のプロフィールを表わす式となる。従って、(
7)式、及び(8)式ヲ(6)式に代入しYについて解
いた値Ys1  + Ys2の高低差が管の横振れ及び
回転によって生ずる見掛けの段差となる。尚、演算その
ものは単純な代数上の問題なので詳細は省略する。
AY2+BXY+CY+DX2+EX+F=O・・=−
(6)但し、A、B、C,D、E、Fii夫々前記a 
、 b + aX rdQにより決定される定数 dX二dh r dQ=− Xs、 = 1 、            ・・・・
・(7)xa、=t2=18) z4^。
従って、管の水平変位及び回転があったとき、距離検出
器D1 、D、の検出値全天々−a 、 L2 aとす
ると管の水平方向変位量dh及び外周方向回転量dQに
応じて補正されfc溶接部段差d当はdW、 =(Ll
a−L!a )−(Ys、−Ysl) ・・αυとして
求められる。
尚、実際の測定においては、管の外径の変化fiΣ囲や
距離検出器自体の測定距離範囲に応じて、距離検出器を
上下方向に可動にしたシ、あるいは測定距離範囲(″ま
たは測定精度)の異なる検出器?組合せたりすることが
できる。距離検出器としては、レーザやマイクロ涙金用
いた測長計、渦流式変位計、静電容量式変位計等の公知
の距離検出器全単独あるいは組合せて使用することがで
き、又、溶接位置検出器としては測温式位置検出器等の
公知の検出器を使用することができる。
(発明の効果) 以上述べたごとく本発明に“よれば、溶接管の溶接部段
差を溶接管製造工程においてオンライン的に測定するの
に比較的簡単な装置によって測定することができ、また
移送中の管の水平方向変位や回転による周方向変位にも
とづく測定誤差?補正できて溶接部段差を精度よく測定
できる七いう実用的に優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例における検出器の配置関係を示
す正面図、第2図は溶接部段差を説明するための図、第
3図は本発明の実施例における溶接部段差の測定と補正
法全説明する。tめの図である。 P:済装管     D、〜D4 :距離検出器B 二
 溶接iJ           p :  i 管D
5.溶接位置検出器 口・ 代理人  谷 山 1i11jJ1 −■−−−:2′ 一す−、−1 杢  多  小  乎  −一−1 1′−一二ニジ 第1図 第2図 ミ レ・−CL Dr、D2:距路葭検出器 p;素蕾 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 被測定物の外面の溶接部両側の境界近傍をそれぞれ指向
    して配置した2個の距離検出器によって被測定物外周上
    の溶接部両側の境界近傍までの距離を夫々検出し、該両
    距離検出値の差から溶接部段差を求めるにあたり、被測
    定物の管軸方向と直交する水平方向の変位量と被測定物
    の外周方向の回転量を検出し、該水平方向変位量と外周
    方向回転量に応じて前記距離検出値の差を補正すること
    を特徴とする溶接管の溶接部段差測定方法。
JP22449485A 1985-10-08 1985-10-08 溶接管の溶接部段差測定方法 Granted JPS6283611A (ja)

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JPH0372928B2 JPH0372928B2 (ja) 1991-11-20

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57137082A (en) * 1981-02-20 1982-08-24 Nippon Kokan Kk <Nkk> Measuring method for cross-sectional shape of weld zone
JPS58160805A (ja) * 1982-03-18 1983-09-24 Nippon Steel Corp 大口径鋼管の寸法、形状測定方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS58160805A (ja) * 1982-03-18 1983-09-24 Nippon Steel Corp 大口径鋼管の寸法、形状測定方法

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