电阻焊操作管理装置、电阻焊操作管理方法及计算机程序制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电阻焊操作管理装置，一边通过一对挤压辊对沿着预定的传送方向传送的成型成圆筒状的金属板的侧面进行加压，一边对上述金属板进行加热，从而对收敛成V字状的上述金属板的周方向的两端部进行焊接来制造电阻焊钢管，上述电阻焊操作管理装置对如上所述制造电阻焊钢管时的管理电阻焊的操作进行管理，上述电阻焊操作管理装置包括：图像输入单元，输入包含V字收敛区域的多个图像；第一位置检测单元，根据上述图像，检测几何学V收敛点(V0)的位置；第二位置检测单元，根据上述图像，检测抵接点即V收敛点(V1)的位置；焊接点位置导出单元，根据上述图像，将位于传送方向的最下游的焊接狭缝(S)的端的位置作为焊接点(W)的位置来取得，基于取得了该焊接点(W)的位置的信息，导出焊接点的位置；以及判断单元，判断上述几何学V收敛点的位置和上述V收敛点的位置是否位于不同的位置，能够与现有技术相比，更加容易且确实地控制加热，以使焊接状态成为二级收敛型第二种焊接状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电阻焊操作管理装置、电阻焊操作管理方法及计算机程序
本专利技术涉及电阻焊操作管理装置、电阻焊操作管理方法及计算机程序，尤其适用于一边传送金属板，一边通过辊组来连续成型成圆筒状，并对收敛成V字状的金属板的周方向的两端部进行加热熔融而对接的高频电阻焊接及感应加热焊接(以下，称为电阻焊)。
技术介绍
在石油或天然气用线管、油井管、原子能用、地热用、化工厂用、机械结构用及常规配管用等广泛领域中使用电阻焊钢管。制造电阻焊钢管的情况下，将带状的钢板例如热轧带钢成型成管状，且一边使其对接端面收敛成V字状，一边通过高频电流来进行加热和熔融，由此形成焊缝。在电阻焊中，若不将加热量及焊接速度等控制在适当范围内，则产生焊接缺陷。例如，加热不足或焊接速度快的情况下，会产生未焊接部。另一方面，过热或焊接速度慢的情况下，大量的氧化物会残留在焊接部。 通常情况下，电阻焊的焊接状态大致分为:第一种焊接状态，钢板的端面最初接触的焊接点的位置变动非常小；第二种焊接状态，焊接点的位置变动的振幅及位置变动的周期为中间程度；以及第三种焊接状态，焊接点的位置变动的振幅及位置变动的周期大。焊接速度快的情况下，若使加热增加，则存在与第一种焊接状态、第二种焊接状态及第三种焊接状态不同的伴随二级收敛的第二种焊接状态。 就二级收敛型第二种焊接状态而言，焊接点的位置变动的振幅及位置变动的周期与第二种焊接状态同样是中间程度，是焊接部成为二级的V字形的焊接状态。 图20为概念性地示出各种焊接状态和焊接速度及加热之间的关系的图。在图20中，区域2001为与第一种焊接状态相对应的区域，区域2002为与第二种焊接状态相对应的区域，区域2003为与第三种焊接状态相对应的区域，区域2004为与二级收敛型第二种焊接状态相对应的区域。并且，Vm为二级收敛型第二种焊接状态所呈现的临界焊接速度，TmS钢板的熔点。 当焊接速度小于临界焊接速度Vni且加热低的情况下，焊接状态成为第一种焊接状态。即使焊接速度小于临界焊接速度Vm，若使加热增加，则焊接状态也成为第二种焊接状态，若进一步使加热增加，则向第三种焊接状态转变。另一方面，若焊接速度为临界焊接速度Vm以上，则焊接状态随着加热的增加而从第一种焊接状态向第二种焊接状态过渡，若进一步使加热增加，则成为二级收敛型第二种焊接状态。 在第一种焊接状态下，存在可能无法在相对接的钢板的周方向的端部的整个厚度方向上使钢板熔融的担忧。另一方面，在第三种焊接状态下，由于相对接的钢板的周方向的端部过热，因而存在大量的氧化物残留于焊接部的担忧。并且，在第二种焊接状态下，虽然能够在相对接的钢板的周方向的端部的整个厚度方向上使钢板熔融，但存在可能在与二级收敛型第二种状态的边界产生成为氧化物残留于焊接部的状态的区域的担忧，并且，由于受成型变动等的影响，因而存在第二种焊接状态的范围变窄的担忧。这种情况下，由于很难加热控制成第二种焊接状态的范围，因而优选在具有更宽范围的二级收敛型第二种焊接状态下进行电阻焊。 用于在二级收敛型第二种焊接状态下进行电阻焊的技术有日本特开平4-231181号公报及国际公开第2011/118560号中所记载的技术。 在日本特开平4-231181号公报中公开了如下内容:对为了进行电阻焊而供给的电源的输出频率的微小变动进行F/V转换，利用由此得到的信号的振动幅度△ f和该信号的单位时间的变动数SPL，来构建用于使焊接状态成为二级收敛型第二种焊接状态的条件，并将满足该条件时的加热量作为成为加热控制的基准的信号输出。
技术实现思路
专利技术要解决的问题 然而，在日本特开平4-231181号公报中所记载的技术中，焊接状态为二级收敛型第二种焊接状态的情况下，电源的输出频率的微小变动(即，微分波形)的模拟电压值小于焊接状态为第二种焊接状态时的值。上述的电源的输出频率的微小变动还会成为整个振幅的1/20以下，并且，中心频率也时刻发生变化，因而难以仅提取微小变动的成分来进行观察。因此，在日本特开平4-231181号公报中所记载的技术中，难以将加热控制成焊接状态切实地成为二级收敛型第二种焊接状态。 本专利技术是鉴于如上所述的情况而提出的，其目的在于，与现有技术相比，能够更加容易且确实地控制加热，以使焊接状态成为二级收敛型第二种焊接状态。 用于解决问题的方案 根据本专利技术的第一观点，提供如下的电阻焊操作管理装置，一边通过一对挤压辊对沿着预定的传送方向传送的成型成圆筒状的金属板的侧面进行加压，一边对上述金属板进行加热，从而对收敛成V字状的上述金属板的周方向的两端部进行焊接来制造电阻焊钢管，上述电阻焊操作管理装置对如上所述制造电阻焊钢管时的电阻焊的操作进行管理，上述电阻焊操作管理装置包括:图像输入单元，输入经过预定期间连续拍摄而得到的包含上述金属板的收敛成V字状的区域即V字收敛区域的多个图像；第一位置检测单元，根据由上述图像输入单元输入的图像，检测收敛成V字状的上述金属板的周方向的两端部的几何学交点即几何学V收敛点的位置；第二位置检测单元，根据由上述图像输入单元输入的图像，检测收敛成V字状的上述金属板的周方向的两端部抵接的抵接点即V收敛点的位置；第一焊接点位置导出单元，根据由上述图像输入单元输入的上述多个图像的各图像，导出以收敛成V字状的上述金属板的周方向的两端抵接的抵接点即上述V收敛点作为基点比V收敛点向上述金属板的传送方向的下游侧延伸的焊接狭缝在上述传送方向上的最下游的点即狭缝端在上述预定期间内的各时刻的位置，并将导出的各时刻的狭缝端的位置中狭缝端位于上述传送方向的最下游的时刻的位置作为焊接点的位置来取得，并根据取得了该焊接点的位置的信息，导出焊接点的位置；以及判断单元，判断由上述第一位置检测单元检测的几何学V收敛点的位置和由上述第二位置检测单元检测的V收敛点的位置是否位于不同的位置。 根据本专利技术的第二观点，提供第一观点所述的如下的电阻焊操作管理装置，还包括存储单元，存储上述信息所表示的焊接点的位置与由上述第二位置检测单元检测的V收敛点的位置之间的距离AL,上述焊接点位置导出单元根据由上述第二位置检测单元检测的V收敛点的位置和上述存储单元中所存储的上述距离AL，导出上述金属板的焊接点的位置。 根据本专利技术的第三观点，提供第二观点所述的如下的电阻焊操作管理装置，上述存储单元对每个钢种存储上述距离AL。 根据本专利技术的第四观点，提供第一观点所述的如下的电阻焊操作管理装置，上述焊接点位置导出单元包括狭缝端位置导出单元，该狭缝端位置导出单元根据由上述图像输入单元输入的多个图像的各图像，对由上述图像输入单元输入的每个图像分别导出焊接狭缝的狭缝端的位置，上述焊接点位置导出单元在由上述狭缝端位置导出单元导出的狭缝端的位置中，将位于上述传送方向上的最下游的狭缝端的位置作为焊接点的位置来导出。 根据本专利技术的第五观点，提供第一观点至第四观点中任一观点所述的如下的电阻焊操作管理装置，还包括加热控制单元，在由上述判断单元判断为几何学V收敛点的位置和V收敛点的位置位于不同的位置的情况下，当由上述焊接点位置导出单元导出的焊接点的位置与和上述一对挤压辊的设置位置相对应的位置之间的距离为预定的阈值以下时，该加热控制单元降低对上述金属板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻焊操作管理装置，对制造电阻焊钢管时的电阻焊的操作进行管理，该电阻焊钢管是将一边通过一对挤压辊对沿着预定的传送方向传送的成型成圆筒状的金属板的侧面进行加压一边对上述金属板进行加热而收敛成V字状的上述金属板的周方向的两端部焊接来制造的，上述电阻焊操作管理装置包括：图像输入单元，输入经过预定期间连续拍摄而得到的包含上述金属板的收敛成V字状的区域即V字收敛区域的多个图像；第一位置检测单元，根据由上述图像输入单元输入的图像，检测收敛成V字状的上述金属板的周方向的两端部的几何学交点即几何学V收敛点的位置；第二位置检测单元，根据由上述图像输入单元输入的图像，检测收敛成V字状的上述金属板的周方向的两端部抵接的抵接点即V收敛点的位置；焊接点位置导出单元，根据由上述图像输入单元输入的上述多个图像的各图像，基于将以上述V收敛点为基点比V收敛点向上述金属板的传送方向的下游侧延伸的焊接狭缝在上述传送方向上的最下游的点即狭缝端在上述预定期间内的各时刻的位置中、狭缝端位于上述传送方向的最下游的时刻的位置作为焊接点的位置来取得的信息，导出焊接点的位置；以及判断单元，判断由上述第一位置检测单元检测的几何学V收敛点的位置和由上述第二位置检测单元检测的V收敛点的位置是否位于不同的位置。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.18 JP 2012-095073;2012.07.04 JP 2012-150611.一种电阻焊操作管理装置，对制造电阻焊钢管时的电阻焊的操作进行管理，该电阻焊钢管是将一边通过一对挤压辊对沿着预定的传送方向传送的成型成圆筒状的金属板的侧面进行加压一边对上述金属板进行加热而收敛成V字状的上述金属板的周方向的两端部焊接来制造的，上述电阻焊操作管理装置包括: 图像输入单元，输入经过预定期间连续拍摄而得到的包含上述金属板的收敛成V字状的区域即V字收敛区域的多个图像； 第一位置检测单元，根据由上述图像输入单元输入的图像，检测收敛成V字状的上述金属板的周方向的两端部的几何学交点即几何学V收敛点的位置； 第二位置检测单元，根据由上述图像输入单元输入的图像，检测收敛成V字状的上述金属板的周方向的两端部抵接的抵接点即V收敛点的位置； 焊接点位置导出单元，根据由上述图像输入单元输入的上述多个图像的各图像，基于将以上述V收敛点为基点比V收敛点向上述金属板的传送方向的下游侧延伸的焊接狭缝在上述传送方向上的最下游的点即狭缝端在上述预定期间内的各时刻的位置中、狭缝端位于上述传送方向的最下游的时刻的位置作为焊接点的位置来取得的信息，导出焊接点的位置；以及 判断单元，判断由上述第一位置检测单元检测的几何学V收敛点的位置和由上述第二位置检测单元检测的V收敛点的位置是否位于不同的位置。2.根据权利要求1所述的电阻焊操作管理装置，其中， 还包括存储单元，存储上述信息所表示的焊接点的位置与由上述第二位置检测单元检测的V收敛点的位置之间的距离Λ L, 上述焊接点位置导出单元根据由上述第二位置检测单元检测的V收敛点的位置和上述存储单元中所存储的上述距离AL，导出上述金属板的焊接点的位置。3.根据权利要求2所述的电阻焊操作管理装置，其中， 上述存储单元对每个钢种存储上述距离AL。4.根据权利要求1所述的电阻焊操作管理装置，其中， 上述焊接点位置导出单元包括狭缝端位置导出单元，该狭缝端位置导出单元根据由上述图像输入单元输入的多个图像的各图像，对由上述图像输入单元输入的每个图像分别导出焊接狭缝的狭缝端的位置，上述焊接点位置导出单元将由上述狭缝端位置导出单元导出的狭缝端的位置中位于上述传送方向上的最下游的狭缝端的位置，作为焊接点的位置来导出。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电阻焊操作管理装置，其中， 还包括加热控制单元，在由上述判断单元判断为几何学V收敛点的位置和V收敛点的位置位于不同的位置的情况下，当由上述焊接点位置导出单元导出的焊接点的位置与和上述一对挤压辊的设置位置相对应的位置之间的距离为预定的阈值以下时，该加热控制单元降低对上述金属板的加热量。6.根据权利要求2或3所述的电阻焊操作管理装置，其中， 还包括距离AL导出单元，根据由上述第二位置检测单元检测的V收敛点的位置和上述信息所表示的焊接点的位置，导出上述距离AL， 上述存储单元在由上述焊接点位置导出单元导出焊接点的位置之前，存储由上述距离AL导出单元导出的上述距离AL。7.根据权利要求6所述的电阻焊操作管理装置，其中， 上述距离Λ L导出单元将由上述第二位置检测单元根据至少经过比V收敛点的位置的变动周期长的期间所拍摄的多个图像的各图像导出的V收敛点的平均位置与上述信息所表示的焊接点的位置之间的距离，作为上述距离△ L来导出。8.根据权利要求4所述的电阻焊操作管理装置，其中， 还包括探索区域设定单元，根据由上述第一位置检测单元检测的几何学V收敛点的位置、以及作为V收敛角的二等分线而被推定的焊接线即推定焊接线，设定上述狭缝端的探索区域，上述V收敛角为上述V字收敛区域的与金属板的周方向的端部相对应的区域的近似直线所形成的角度， 上述狭缝端位置导出单元在由上述探索区域设定单元设定的探索区域内导出上述狭缝端的位置。9.根据权利要求4或8所述的电阻焊操作管理装置，其中， 由上述图像输入单元输入的各图像为以l/5000[sec]以下的曝光时间拍摄而得到的图像。10.根据权利要求4、8及9中任一项所述的电阻焊操作管理装置，其中， 上述图像输入单元输入经过250[msec]以上的期间连续拍摄而得到的多个图像。11.根据权利要求4、8、9及10中任一项所述的电阻焊操作管理装置，其中， 上述焊接点位置导出单元将表示由上述狭缝端位置导出单元导出的多个狭缝端的位置中位于上述传送方向上的最下游的狭缝端的位置的坐标值的移动平均值，作为焊接点的位置来导出。12.根据权利要求5所述的电阻焊操作管理装置，其中， 在由上述焊接点位置导出单元导出的焊接点的位置与包括上述一对挤压辊的中心轴的平面之间的距离为预定的阈值以下的情况下，上述加热控制单元以降低对上述金属板的加热量的方式进行控制。13.根据权利要求1至12中任一项所述的电阻焊操作管理装置，其中， 还包括显示单元，显示由上述焊接点位置导出单元导出的焊接点的位置、以及由上述焊接点位置导出单元导出的焊接点的位置与和上述一对挤压辊的设置位置相对应的位置之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川昇，深见俊介，水桥伸雄，滨谷秀树，轻部嘉文，三浦孝雄，田中王治，山本和人，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP