[发明专利]电阻焊接钢管制造状况监控方法和装置及该钢管制造方法

说明书

本发明涉及一种电阻焊接钢管的制造状况监控装置（1），用于监控电阻焊接钢管的制造状况，上述电阻焊接钢管通过使带状的钢带成形为圆筒状，并使钢带的宽度方向两端部沿着长度方向对接焊接来制造，上述电阻焊接钢管的制造状况监控装置（1）具备：拍摄部（3），其配置在喷嘴（2）的内部，上述喷嘴（2）具有与钢带的宽度方向两端部被对接焊接的区域相对的开口部（2a），并通过从上述开口部（2a）向上述区域喷射不活泼气体来用上述不活泼气体保护所述区域，上述拍摄部（3）的视野包含所述区域；以及解析部（4），其基于由拍摄部（3）拍摄到的图像来判断对接焊接部位的优劣。

技术领域

本发明涉及电阻焊接钢管制造状况监控方法和装置及该钢管制造方法。

背景技术

一般地，电阻焊接钢管(以下简称为电焊钢管)通过如下方法来制造：将钢带等金属带(包括金属板)成形为管状的同时沿长度方向输送，利用高频感应加热压焊或电阻加热压焊等方法使金属带的宽度方向两端部沿长度方向连续地对接焊接。在电焊钢管的制造工序中，对接焊接部位的强度等质量管理方面重要之处在于，要使对接焊接部位不残留氧化物等杂质。因此，对于电焊钢管的质量管理，普遍运用的是如非专利文献1中公开的那样的技术，即，利用超声波检查装置，以对接焊接部位为中心对电焊钢管内部进行探伤。

另一方面，对于制造电焊钢管时的质量管理，提出了如专利文献1公开的那样的技术，即，利用光切法来测量焊缝部的形状，根据测量结果来计算焊缝部的特征量，并将其用于质量管理。在该技术中，因为可以在线计算出与截面的金属流之间具有相关关系的特征量，所以能够省去暂时中断焊接工序并采集对接焊接部位来进行截面观察的工序。此外，作为与质量管理有关的其它技术，有如专利文献2公开的那样的技术，即，根据由拍摄装置拍摄到的对接焊接部位的图像来计算平面形状的特征量，判断平面形状的特征量是否处于管理范围之内。

专利文献1：日本专利第4374845号公报

专利文献2：日本专利第5510615号公报

专利文献3：日本特开2011-206813号公报

非专利文献1：《三菱电机技报》Vol.59(1985),No.8,第42-45页

发明内容

然而，尽管非专利文献1中记载的技术对于电焊钢管的质量保证是有效的，但是因为探伤结果和制造条件并不唯一对应，所以难以将探伤结果反映到制造条件之中。此外，在超声波检查装置设置于最终检查工序的情况下，因为从制造到检查的周期(lead time)较长，因此在发现了焊接不良时产品的损失较大。此外，在专利文献1记载的技术中，尽管能够可靠地判别焊接功率(热输入)、对接焊接部位的高低差等，但是由于夹杂物的排出会导致难以得到密切相关的对接状态与制造条件之间的相关关系。另一方面，专利文献2中记载的技术因为检测的是对接焊接部位的平面形状，所以不会发生上述问题。

然而，一般地，在制造用于管道、汽车底盘材料等高级产品的电焊钢管的生产线中，除了一对挤压侧辊之外，在电焊钢管的上方还设有一对挤压顶辊。因此，在将专利文献2中记载的技术应用到制造用于高级产品的电焊钢管的生产线的情况下，由于对接焊接部位位于挤压顶辊之间会导致用于挤压顶辊的冷却、润滑的水滞留于对接焊接部位，从电焊钢管的上方难以得到对接焊接部位的清晰图像，所以难以判断对接焊接部位的优劣。并且，近年来，在电阻焊接中在开始利用的并用气体保护焊接中，喷射不活泼气体的喷嘴配置于对接焊接部位的正上方，因此根据专利文献2中记载的技术，无法确保在电焊钢管的上方配置的拍摄装置的视野，难以判断对接焊接部位的优劣。

另一方面，依据专利文献3中记载的发明，可以考虑到利用如下方法，即：采用以保护盒将电焊钢管的从加热开始位置到焊接点的整个部分覆盖并对保护盒内供给规定流量气体的保护焊接装置，并在该保护焊接装置上设置观察装置。然而，根据该方法，装置构造规模庞大且复杂，每当变更钢管制造尺寸时都需要更换并调整钢管供给/排出部的保护器具等，在效率方面缺点较大。