JP2796892B2 - Unmanned welding method for UO steel pipe - Google Patents
Unmanned welding method for UO steel pipeInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はUO鋼管の内面または外
面溶接に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to inner or outer welding of UO steel pipe.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、UO鋼管は主に、400〜160
0mm程度の外径で6〜40mm程度の厚みを有するラ
インパイプを製造している。このラインパイプを製造す
るに当たっては、内面及び外面溶接を行うのであるが、
要求特性の確保及び高能率を得るため多電極サブマ−ジ
ドア−ク溶接法が採用されている。従って、内面及び外
面の溶接作業としては、多種多様であり、かつ高度な技
量による調整、監視作業が不可欠であり、作業の一部が
自動化されて来ているが、全作業の自動化を図ったもの
は現在までなく、多くの要員を配置して手作業で実施し
ているのが実状である。しかも、 その作業内容は、溶
接に伴うハンドリング作業、溶接条件の設定、調整作
業、溶接条件の監視および溶接機器、溶接異常現象の監
視作業に分類され、非常に広範囲である。2. Description of the Related Art Conventionally, UO steel pipes have been mainly
Line pipes having an outer diameter of about 0 mm and a thickness of about 6 to 40 mm are manufactured. In manufacturing this line pipe, the inner and outer surfaces are welded.
In order to secure required characteristics and obtain high efficiency, a multi-electrode submerged-arc welding method is employed. Therefore, as the welding work on the inner surface and the outer surface, there is a wide variety, and adjustment and monitoring work with advanced skills are indispensable, and part of the work has been automated, but the entire work has been automated. The actual situation is that there is no such thing so far, and many people are deployed and hand-worked. Moreover, the contents of the work are classified into handling work associated with welding, setting of welding conditions, adjustment work, monitoring of welding conditions, and monitoring of welding equipment and welding abnormal phenomena, and are extremely wide-ranging.
【0003】この具体的な内容としては(1)溶接に伴
うハンドリング作業としては、パイプの移動、パイプの
位置決め、パイプのねじれ量に応じたパイプ突合せ部の
位置決め、 溶接ヘッド(ト−チ)の溶接開始位置およ
びパイプ突合せ部ヘの位置合わせ、フラックスの散布お
よび未溶融フラックスの回収、溶接スタ−トおよびスト
ップ、開先位置倣い(スポットによる目視倣い)、両管
端のスラグ処理、溶接終了後のワイヤ−先端部の切断が
ある。 (2)溶接条件の設定、調整作業としては、電
流、電圧、速度について実際に動作または溶接しながら
調整し、設定を行なう。(3)溶接条件の監視および溶
接機器、溶接異常現象の監視作業としては、 電流、電
圧、速度の溶接条件の実績値と変動の有無を専用計器で
監視し、またワイヤ−送給、フラックス送給、パイプ移
動、溶接ヘッド移動等各機器の負荷状態を同様に専用計
器で監視し、さらに、溶接時のア−ク切れ、焼き付き、
フラックス不足によるア−ク露出、溶け落ち等の異常発
生を目視または音で判断する等がある。これら列記した
作業だけでも極めて多く、従って、従来から溶接工程
は、1工程毎に要員を配置せざるを得ず、かつ、一般的
に溶接工程が生産能率上ネックとなる場合が多いため溶
接ラインを複数設けることになり、益々多数の要員が必
要となり、自動化による大幅な要員削減が切望される工
程であった。[0003] The specific contents of this are as follows: (1) Handling operations involved in welding include moving a pipe, positioning a pipe, positioning a pipe butt according to the amount of twist of the pipe, and setting a welding head (torch). Alignment to welding start position and pipe butt, spraying flux and collecting unmelted flux, welding start and stop, groove position profiling (visual profiling with spots), slag treatment of both pipe ends, after welding There is a wire-tipped cut. (2) In setting and adjusting welding conditions, current, voltage and speed are adjusted while actually operating or welding. (3) Monitoring of welding conditions and monitoring of welding equipment and abnormal welding phenomena includes monitoring the actual values of welding conditions of current, voltage, and speed and the presence or absence of fluctuations with special instruments, and also wire-feed and flux-feed. Similarly, the load status of each device such as feed, pipe movement, welding head movement, etc. is monitored by a dedicated instrument.
The occurrence of abnormalities such as arc exposure and burn-out due to insufficient flux is judged visually or by sound. These listed operations alone are extremely large. Therefore, in the conventional welding process, personnel have to be allocated for each process, and in general, the welding process often becomes a bottleneck in production efficiency, so that the welding line is often used. Are required, and more and more personnel are required. This is a process for which significant reduction in personnel by automation is highly desired.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来、溶接工程におい
て、上記のように極めて多くの作業があるために、多数
の要員を必要とする問題点があった。しかも、そのUO
鋼管の溶接完全自動化するためには、次のような課題が
ある。すなわち、 (1)UO鋼管のパイプのねじれ量(溶接開先部のねじ
れ量)を無人で検出して如何にして自動溶接するか。 (2)溶接条件の設定、調整において溶接条件の自動プ
リセットを如何に安定して行うか。 (3)溶接異常が発生した時に如何に検出して対応する
かが最も大きな課題である。 本発明はこの問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、UO
鋼管製造工程における内面または外面溶接の一連の人手
による作業に代わって、UO溶接完全自動化を図ること
により、大幅な要員の削減を図ると共に、高生産性を実
現するUO溶接完全自動化技術を提供せんとするもので
ある。Heretofore, there has been a problem that a large number of personnel are required in the welding process due to the extremely large number of operations as described above. And that UO
To fully automate the welding of steel pipes, the following issues must be addressed.
is there. That is, (1) the amount of twist of the UO steel pipe (the screw at the weld groove)
And how to perform automatic welding. (2) Automatic setting of welding conditions in setting and adjusting welding conditions
How stable is reset? (3) How to detect and respond to abnormal welding
Is the biggest challenge. The present invention has been made in view of this problem.
Instead of a series of manual operations for inner or outer welding in the steel pipe manufacturing process, complete automation of UO welding is achieved, which will significantly reduce the number of personnel and will not provide fully automated UO welding technology that achieves high productivity. It is assumed that.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に対
し、内面または外面溶接の一連のハンドリング作業につ
いて、レーザー、画像処理装置等を活用した各種自動機
器により溶接機全体を専用ロボット化し、溶接条件の設
定、調整作業については、コンピュータによるプリセッ
ト方式にすることで設定及び調整不要にし、さらに、溶
接時の監視作業については、CCDカメラ及び画像処理
等によるオープンアーク、溶け落ちの検出、又、溶接機
器の負荷電流および電流、電圧、速度等を連続的にチエ
ックする監視装置により自動監視化することで完全自動
溶接を可能にしたことにある。すなわち、本発明は、U
O鋼管の内面または外面溶接において、レーザーによる
スリット光を溶接開先形状部に投射し、CCDカメラと
画像処理装置により開先中心位置を検出し、測定された
パイプ毎のねじれ量をコンピュータを介して溶接機に送
り溶接ヘッドの位置決めを行い、溶接条件設定値と溶接
電圧との突き合わせによるプリセット制御と溶接電圧の
直接フィードバック制御との並列制御によって、アーク
のプリセットを行い、溶接時の溶け落ち及びオープンア
ークはCCDカメラによって光り量を検出して画像処理
を行い溶接異常を判断し、連続して自動溶接を行うこと
を特徴とするUO鋼管の無人溶接方法にある。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a dedicated robot for the entire welding machine by using various automatic devices utilizing a laser, an image processing device, etc., for a series of handling operations for inner or outer welding. The setting and adjustment of welding conditions is done by using a computer preset method to eliminate the need for setting and adjustment. In addition, for monitoring during welding, detection of open arc and burn-through by CCD camera and image processing, and A fully automatic welding is made possible by automatically monitoring the load current and the current, voltage, speed and the like of the welding equipment by a monitoring device that continuously checks the welding current. That is, the present invention
Laser welding on inner or outer surface of O steel pipe
The slit light is projected on the welding groove shape part, and the CCD camera
The center position of the groove was detected and measured by the image processing device.
Send the amount of twist for each pipe to the welding machine via the computer
Position of the welding head, and set welding conditions and welding
Preset control by matching with voltage and welding voltage
Arc control is achieved by parallel control with direct feedback control.
Presets to prevent burn-through and open
Detects the amount of light with a CCD camera and performs image processing
In which the welding abnormality is judged, and automatic welding is continuously performed .
【0006】以下本発明について図面に従って詳細に説
明する。図1はUO製造工程における内面溶接装置を示
す全体概念図である。第1に溶接作業に伴うハンドリン
グ自動機器として、パイプの移動と位置決めをコンベア
ロ−ル1によって行うが、 それぞれを高速化、自動シ
−ケンス化することにより、パイプ搬入、搬出の自動運
転高速化を図ることが出来る。この場合コンベアロ−ル
1に於いて、さらに加減速制御化することによって、停
止精度アップを図ることができ、パイプの高精度位置決
めが可能となる。次に、タ−ニングロ−ル2と開先検出
センサ−3によって溶接ヘッド位置を開先位置に合わせ
る。この場合、パイプのねじれ量に応じた位置決めを行
う。このための開先位置検出方法の詳細を図2に示す。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall conceptual diagram showing an inner surface welding device in a UO manufacturing process. First, as an automatic handling equipment for welding work, the movement and positioning of pipes are performed by the conveyor roll 1. By increasing the speed and automatic sequence of each, automatic operation of pipe loading and unloading can be accelerated. I can plan. In this case, further acceleration / deceleration control can be performed in the conveyor roll 1 to improve the stopping accuracy, and the pipe can be positioned with high accuracy. Next, the welding head position is adjusted to the groove position by the turning roll 2 and the groove detection sensor-3. In this case, positioning according to the amount of twist of the pipe is performed. FIG. 2 shows details of the groove position detection method for this purpose.
【0007】図2は光切断法を用いた開先位置検出方法
を示す図である。レ−ザ−発振器12で発せられたレ−
ザ−光はレンズによりスリット光13となり、検出対象
物14に投射される。検出対象物14上のスリット光1
3が投射されている部分を中心としてCCDカメラ15
で所定角度から撮像する。このCCDカメラ15で得ら
れた画像信号を、画像処理装置16で画像処理して開先
の形状及び位置をモニタ−17に断面形状Aで表示す
る。この画像処理においては、測定対象物14上投射さ
れたスリット光13を画像上で断面形状として得るため
に、2値化処理、すなわち画像上の輝度がある設定値を
超えた場合を「白」とし、 それ以下は「黒」とするこ
とにより断面形状Aとして表示させる処理をおこなう。
上記処理により、得られる画像の白線画デ−タを、さら
に1次あるいは2次微分処理することにより開先エッジ
14a、あるいは開先底位置14bを決定する。このよ
うにしてレ−ザ−によるスリット光を開先に当て、CC
Dカメラと画像処理装置により、開先中心位置を検出
し、事前に測定されたパイプ毎のねじれ量をコンピュ−
タを介して溶接機に送り、開先中心位置検出装置と一体
構造である溶接ヘッドの位置を移動させることで、パイ
プのねじれ量に応じた開先位置に対する溶接ヘッドの位
置決めをする。また、開先表面性状、開先幅、仮付ビ−
ド変動等の外乱に対しては、形状パタ−ン認識、異常部
認識別アルゴリズム等を付加することにより、±1mm
の高精度検出性能を確保することが出来る。また、溶接
ヘッド自動駆動装置4を設け、その先端には、高剛性型
無調整溶接ヘッド5を設ける。この装置において、溶接
ヘッド5の溶接開始位置合わせは、管端検出センサ−と
駆動系速度制御により精度よく溶接開始位置に合わせ
る。また、溶接の開始停止ならびに、溶接フラックス2
1の散布停止及び、未溶融フラックスの回収停止は溶接
ヘッドの管端検出センサ−及び自動シ−ケンスにより自
動溶接開始、停止及び自動フラックス散布、回収の開始
の停止が可能となった。溶接時の自動開先位置倣えは、
開先内に開先倣えロ−ル11を挿入して、直接開先内を
倣う方法または、前述のレ−ザ−によるスリット光を開
先に当て、CCDカメラと画像処理装置により開先中心
位置を検出して行う方法で行う。更に、溶接終端部の溶
接ヘッドレベル自動制御装置6を設けている。尚、図1
中9はタブ板29上及び管端部に生成したスラグを管内
に押し込むスラグ自動押し込み装置、10は溶接終了毎
に発生する溶接機のワイヤ−湯玉、切除のための自動ワ
イヤ−カッテイング装置であり、次のパイプの溶接時に
良好な溶接スタ−トが出来るように、ワイヤ−の切断後
形状及びワイヤ−の母管22に対するレベルが同時に確
保される。このように、レ−ザ−、画像処理等を活用し
た各種自動機器により、溶接機全体の専用ロボット化が
可能となった。FIG. 2 is a diagram showing a groove position detecting method using a light cutting method. The laser emitted by the laser oscillator 12
The laser light is turned into slit light 13 by the lens and projected on the detection object 14. Slit light 1 on detection object 14
CCD camera 15 centering on the portion where 3 is projected
To image from a predetermined angle. The image signal obtained by the CCD camera 15 is image-processed by the image processing device 16 and the shape and position of the groove are displayed on the monitor 17 as the cross-sectional shape A. In this image processing, in order to obtain the slit light 13 projected on the measurement object 14 as a cross-sectional shape on the image, binarization processing, that is, “white” when the luminance on the image exceeds a certain set value After that, a process of displaying the section shape A by setting it to “black” is performed.
Through the above processing, the white line image data of the obtained image is further subjected to primary or secondary differentiation processing to determine the groove edge 14a or the groove bottom position 14b. In this way, the slit light from the laser is applied to the groove, and CC
The center position of the groove is detected by the D camera and the image processing device, and the amount of twist measured for each pipe measured in advance is computed.
The position of the welding head relative to the groove position according to the amount of torsion of the pipe is determined by moving the position of the welding head, which is integrated with the groove center position detection device, to the welding machine via a welding machine. Also, the groove surface properties, groove width, and temporary bead
± 1 mm by adding an algorithm for shape pattern recognition, abnormal part recognition, etc.
High accuracy detection performance can be secured. In addition, a welding head automatic driving device 4 is provided, and a high rigidity type non-adjustable welding head 5 is provided at the tip thereof. In this apparatus, the welding start position of the welding head 5 is accurately adjusted to the welding start position by a pipe end detection sensor and drive system speed control. In addition, start and stop of welding and welding flux 2
As for the stop of spraying 1 and the stop of recovery of unmelted flux, automatic welding start and stop and stop of automatic flux spraying and collection start can be stopped by a pipe end detection sensor and an automatic sequence of the welding head. Automatic groove position copying during welding
A method of directly following the groove by inserting the groove copying roll 11 into the groove, or applying the slit light by the aforementioned laser to the groove, and using a CCD camera and an image processing device to center the groove. The method is performed by detecting the position. Further, an automatic welding head level control device 6 for the welding end portion is provided. FIG.
Reference numeral 9 denotes an automatic slag pushing device for pushing slag generated on the tab plate 29 and at the end of the pipe into the pipe, and reference numeral 10 denotes an automatic wire-cutting device for welding wire-polished balls and cutting for each time welding is completed. At the same time, the shape of the wire after cutting and the level of the wire with respect to the mother tube 22 are simultaneously ensured so that a good welding start can be made when the next pipe is welded. As described above, various automatic devices utilizing lasers, image processing, and the like have made it possible to make the entire welding machine a dedicated robot.
【0008】第二に溶接条件の設定、調整において、溶
接条件の自動プリセットと安定化を図るべく、溶接条件
安定型自動プリセット装置8を設け、溶接条件設定値と
溶接電圧との突合せによるプリセット制御と溶接電圧の
直接フイ−ドバック制御との並列制御方式によって、高
速応答性並びに高安定性のワイヤ−送給制御が可能とな
り、ア−クの安定した自動プリセットが実現した。図3
に示すように、プリセット制御比率と電圧変動との関係
として、プリセット制御比率、50%前後で電圧変動が
少く、安定した状態が示される。Secondly, in setting and adjusting the welding conditions, an automatic presetting device 8 for stabilizing the welding conditions is provided for automatic presetting and stabilization of the welding conditions, and preset control by abutting the welding condition set value with the welding voltage. A parallel control system of direct feedback control of welding voltage and welding voltage enables high-speed response and high stability of wire feed control, and realizes a stable automatic preset of arc. FIG.
As shown in the figure, as the relationship between the preset control ratio and the voltage fluctuation, a stable state is shown in which the voltage fluctuation is small at around 50% of the preset control ratio.
【0009】第三に溶接異常現象監視であるが、図4に
示した例は、内面溶接での溶接異常である「溶け落ち」
なる溶接異常を検出する溶接異常検出装置である。同図
に於いて、18は溶接ト−チであり、19は溶接ワイヤ
−である。20は上記ワイヤ−19を送給するワイヤ−
送給ロ−ラであり、21は、溶接フラックスである。2
5は前記溶接ト−チ18などの支持ア−ム、26は溶接
ケ−ブルであり、長尺鋼管内で自動溶接し得るものとな
っている。27は母管の受け台である。このような構造
のもとに、このト−チ直下の溶接部の側面には、各種フ
ィルタ−の組合せからなる光学系を具備したCCDカメ
ラ等からなる監視装置28を設置し、溶接状態を監視す
るものとなっている。画像処理装置31は監視装置28
で取り込んだ画像の画像処理、すなわち、溶落ちた溶鋼
の光量を2値化し、明部として示し、更に、明部画素数
の計測、時間計測等を行うものとなっている。システム
制御装置32は、画像処理装置31、監視装置28等に
作動信号を与えたり、画像処理装置31の処理デ−タを
もとに表示灯33やブザ−34をON作動させると共
に、予め設定したシ−ケンスにより溶接電源35、溶接
ヘッド自動駆動装置4を制御する。このような動作のも
とに、監視装置28では、ある周波数の光線のみを検出
してそれを画像処理し、ある光量以上の光部面積と継続
時間により、溶け落ちと判断し、溶接自動停止をする。Thirdly, monitoring of abnormal welding phenomena, the example shown in FIG. 4 is "burn-through" which is a welding abnormality in inner surface welding.
This is a welding abnormality detection device that detects the following welding abnormality. In the figure, reference numeral 18 denotes a welding torch, and 19 denotes a welding wire. Reference numeral 20 denotes a wire for feeding the wire-19.
A feeding roller 21 is a welding flux. 2
Reference numeral 5 denotes a supporting arm such as the welding torch 18, and reference numeral 26 denotes a welding cable, which can be automatically welded in a long steel pipe. 27 is a receiving stand for the mother pipe. Under such a structure, a monitoring device 28 such as a CCD camera equipped with an optical system composed of various filters is installed on the side surface of the welded portion directly below the torch to monitor the welding condition. It is something to do. The image processing device 31 is a monitoring device 28
, The light amount of the molten steel that has melted down is binarized and indicated as a bright portion, and the number of bright portion pixels, time measurement, and the like are performed. The system control device 32 gives an operation signal to the image processing device 31, the monitoring device 28, and the like, and turns on the indicator lamp 33 and the buzzer 34 based on the processing data of the image processing device 31, and sets in advance. The welding power source 35 and the welding head automatic driving device 4 are controlled by the sequence thus performed. Under such an operation, the monitoring device 28 detects only a light beam of a certain frequency, performs image processing on the detected light beam, determines that the burnout has occurred based on the light area and the duration of a certain light amount or more, and automatically stops welding. do.
【0010】なお、図5は溶け落ち状態を示す断面図で
あり、溶鋼の溶け落ち37を示している。さらに、図5
によって「オ−プンア−ク」なる溶接異常を検出する溶
接異常検出装置について説明する。すなわち、溶鋼時の
フラックス21の不足によってオ−プンア−クが発生し
た場合に、各種フイルタ−の組合せからなる光学系を具
備したCCDカメラにより、ある周波数の光線のみを検
出して、それを画像処理し、ある光量以上の光部面積と
継続時間により、オ−プンア−クと判断し、溶接自動停
止を図るものである。その他、溶接時のア−ク切れ、焼
きつけについても同様であり、ア−ク切れ、焼きつきが
生じたときは、 連続的に計測している電流値、電圧
値、継続時間等より、それぞれ判断して、溶接を自動停
止するものである。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a burn-through state, and shows burn-through 37 of molten steel. Further, FIG.
A welding abnormality detecting apparatus for detecting a welding abnormality "open arc" will now be described. That is, when an open arc occurs due to the shortage of the flux 21 at the time of molten steel, only a light beam of a certain frequency is detected by a CCD camera equipped with an optical system composed of various filters, and the detected light is imaged. After processing, the open area is determined based on the light area and the continuation time exceeding a certain light amount, and the welding is automatically stopped. In addition, the same applies to arc breaks and burn-in during welding. If arc breaks or burn-in occur, judgment is made based on the continuously measured current value, voltage value, duration, etc. Then, the welding is automatically stopped.
【0011】また、溶接条件、及び溶接各機器を連続的
にチェックする監視装置により自動監視化するものであ
るが 、電流、電圧、速度の溶接条件の実績値と変動に
ついて、刻々とサンプリングし、絶対値と変動バラツキ
と時間との関係をとり、ある判断基準を超えた場合に、
発生位置と絶対値等を警報表示及び記録し、同時に後工
程である検査工程にコンピュ−タを介してフイ−ドフォ
ワ−ドする。そして溶接長全長の平均値と変動値等を演
算し、ある頻度(個数)以上になると、溶接自動停止を
する。同時に、上位コンピュ−タに伝達し、実績デ−タ
としてオフラインでの編集も出来るものである。更に、
ワイヤ−送給、フラックス送給、パイプ移動、溶接ヘッ
ド移動等各機器の過負荷検出についても、各機器の負荷
電流を検出し、ある値以上になると警報表示と溶接自動
停止を行うように構成している。[0011] Further, automatic monitoring is performed by a monitoring device that continuously checks welding conditions and welding equipment. Actual values and fluctuations of welding conditions of current, voltage, and speed are sampled every moment. Take the relationship between the absolute value, fluctuation variation and time, and when a certain criterion is exceeded,
The occurrence position and the absolute value are displayed and recorded as an alarm, and at the same time, feed forward through a computer to a subsequent inspection process. Then, an average value and a variation value of the entire welding length are calculated, and when the frequency exceeds a certain frequency (number), the welding is automatically stopped. At the same time, it can be transmitted to a host computer and edited off-line as performance data. Furthermore,
For overload detection of each device such as wire feed, flux feed, pipe movement, welding head movement, etc., the load current of each device is detected, and when it exceeds a certain value, an alarm display and automatic welding stop are performed. doing.
【0012】[0012]
【発明の効果】以上述べたように、UO鋼管の内面又は
外面溶接の一連のハンドリング作業について、各種自動
機器により溶接全体を専用ロボット化し、溶接条件の調
整作業を不要とし、又、溶接時の監視作業は、自動監視
化を図ることによって、極めて多くの要員削減を実現
し、労働生産性の大幅向上並びに溶接条件の安定化と、
きめ細かな溶接操業管理による品質向上及び溶接材料コ
ストの削減、作業環境の改善等多大な効果を奏するもの
で、工業上極めて有利なものである。As described above, for a series of handling operations for the inner or outer surface welding of a UO steel pipe, the entire welding is made into a dedicated robot by various automatic devices, so that there is no need to adjust the welding conditions, and the welding time is reduced. The monitoring work has realized an extremely large number of personnel reductions through automatic monitoring, greatly improving labor productivity and stabilizing welding conditions.
It has great effects, such as quality improvement by fine-grained welding operation management, reduction of welding material cost, and improvement of working environment, and is industrially extremely advantageous.
【0013】[0013]
【図1】UO造管工程における内面溶接装置を示す全体
概念図である。FIG. 1 is an overall conceptual diagram showing an inner surface welding device in a UO pipe forming process.
【図2】光切断法を用いた開先位置検出方法を示す図で
ある。FIG. 2 is a diagram illustrating a groove position detection method using a light cutting method.
【図3】プリセット制御比率と電圧変動との関係を示す
図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a preset control ratio and a voltage change.
【図4】UO鋼管の内面自動溶接に適用した溶接異常検
出装置を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a welding abnormality detection device applied to the inner surface automatic welding of a UO steel pipe.
【図5】溶け落ち状態とオ−プンア−ク状態とを示す断
面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a burn-through state and an open arc state.
1 コンベアロ−ル、 2 タ−ニングロ−ル、 3 開先検出センサ−、 4 溶接ヘッド自動駆動装置、 5 高剛性型無調整溶接ヘッド、 6 終端倣いロ−ルレベル自動制御装置、 7 異常検出センサ−(CCDカメラ)、 8 溶接条件安定型自動プリセット装置、 9 スラグ自動押し込み装置、 10 ワイヤ−カッティング装置、 11 開先倣いロ−ル、 12 レ−ザ−発振器、 13 スリット光、 14 測定対象物、 15 カメラ、 16 画像処理装置、 17 モニタ−、 18 溶接ト−チ、 19 溶接ワイヤ−、 20 ワイヤ−送給ロ−ラ、 21 溶接フラックス、 22 母管、 23 裏当材、 24 支持台、 25 支持ア−ム、 26 溶接ケ−ブル、 27 受け台、 28 監視装置、 29 タブ板 30 スポット光、 31 画像処理装置(溶け落ち検出用)、 31´ 画像処理装置(オ−プンア−ク検出用) 32 システム制御装置、 33 表示灯、 34 ブザ−、 35 溶接電源、 36 走行装置、 37 溶鋼の溶け落ち、 38 オ−プンア−ク、 39 タブ板。 1 Conveyor roll, 2 Turning roll, 3 Groove detection sensor, 4 Welding head automatic driving device, 5 High rigidity type non-adjustment welding head, 6 Terminal trailing roll level automatic control device, 7 Abnormality detection sensor (CCD camera), 8 Welding condition stable type automatic presetting device, 9 Automatic slag pushing device, 10 Wire cutting device, 11 Groove roll, 12 Laser oscillator, 13 Slit light, 14 Measurement object, Reference Signs List 15 camera, 16 image processing device, 17 monitor, 18 welding torch, 19 welding wire, 20 wire feed roller, 21 welding flux, 22 mother pipe, 23 backing material, 24 support stand, 25 Support arm, 26 welding cable, 27 cradle, 28 monitoring device, 29 tab plate 30 spotlight, 31 image processing device (for burn-through detection), 31 'Image processing device (for detecting open arc) 32 System control device, 33 Indicator light, 34 Buzzer, 35 Welding power source, 36 Traveling device, 37 Molten molten steel, 38 Open arc, 39 Tab Board.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅沼 真二 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株 式会社 君津製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭63−123597(JP,A) 特開 昭59−92173(JP,A) 特開 昭62−134191(JP,A) 特開 昭63−171270(JP,A) 特開 昭55−70476(JP,A) 実開 昭60−11190(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23K 9/00 B23K 37/00 B23K 26/00────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Shinji Asanuma 1 Kimitsu, Kimitsu City, Chiba Prefecture Nippon Steel Corporation Kimitsu Works (56) References JP-A-63-123597 (JP, A) JP-A-59-92173 (JP, A) JP-A-62-134191 (JP, A) JP-A-63-171270 (JP, A) JP-A-55-70476 (JP, A) JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B23K 9/00 B23K 37/00 B23K 26/00
Claims (1)
て、レーザーによるスリット光を溶接開先形状部に投射
し、CCDカメラと画像処理装置により開先中心位置を
検出し、測定されたパイプ毎のねじれ量をコンピュータ
を介して溶接機に送り溶接ヘッドの位置決めを行い、溶
接条件設定値と溶接電圧との突き合わせによるプリセッ
ト制御と溶接電圧の直接フィードバック制御との並列制
御によって、アークのプリセットを行い、溶接時の溶け
落ち及びオープンアークはCCDカメラによって光り量
を検出して画像処理を行い溶接異常を判断し、連続して
自動溶接を行うことを特徴とするUO鋼管の無人溶接方
法。1. In a welding of an inner surface or an outer surface of a UO steel pipe, a slit light by a laser is projected onto a welding groove shape portion.
And the center position of the groove by CCD camera and image processing device.
Detects and measures the amount of torsion for each pipe using a computer
To the welding machine through the
Preset by comparing the contact condition set value with the welding voltage
Control of direct control and direct feedback control of welding voltage
Presets the arc and controls the melting during welding.
Fall and open arc are illuminated by CCD camera
Is detected and image processing is performed to determine welding abnormalities.
An unmanned welding method for UO steel pipes, characterized by performing automatic welding .
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