JPH02104476A - 狭開先溶接における開先倣い方法 - Google Patents
狭開先溶接における開先倣い方法Info
- Publication number
- JPH02104476A JPH02104476A JP25429288A JP25429288A JPH02104476A JP H02104476 A JPH02104476 A JP H02104476A JP 25429288 A JP25429288 A JP 25429288A JP 25429288 A JP25429288 A JP 25429288A JP H02104476 A JPH02104476 A JP H02104476A
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- JP
- Japan
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- groove
- welding torch
- welding
- narrow
- television camera
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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。
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）
この発明は、狭開先溶接時における開先倣い方法に関す
るものである。
るものである。
溶接トーチを開先中心に常に自動的に位置させるための
開先倣い方法として、次の方法が知られている。
開先倣い方法として、次の方法が知られている。
（ａ） アークセンサによる倣い方法溶接トーチをＶ
開先内において、その幅方向に揺動させつつ溶接を行な
い、このときの溶接トーチの高さ方向の変位に伴なう溶
接電流またはアーク電圧の微小な変化を検出し、検出さ
れた溶接電流またはアーク電圧によって、溶接トーチを
倣わせる。
開先内において、その幅方向に揺動させつつ溶接を行な
い、このときの溶接トーチの高さ方向の変位に伴なう溶
接電流またはアーク電圧の微小な変化を検出し、検出さ
れた溶接電流またはアーク電圧によって、溶接トーチを
倣わせる。
（ｂ） 接触代センサによる倣い方法溶接トーチに接
続されたセンサを開先に接触させ、このセンサによって
溶接トーチを倣わせる。
続されたセンサを開先に接触させ、このセンサによって
溶接トーチを倣わせる。
上記（ａ）のアークセンサによる倣い方法は、■開先の
ように、開先の幅方向に溶接トーチを揺動させたときに
、トーチの先端と開先面との間の距離に変化が生ずるこ
とが倣いの条件である。従って、溶接トーチの先端と開
先面との間の距離が変化しないＩ型の狭開先においては
、実施することができない。
ように、開先の幅方向に溶接トーチを揺動させたときに
、トーチの先端と開先面との間の距離に変化が生ずるこ
とが倣いの条件である。従って、溶接トーチの先端と開
先面との間の距離が変化しないＩ型の狭開先においては
、実施することができない。
上記（ｂ）の接触代センサによる倣い方法は、センサを
開先内に挿入し開先面に接触させることが倣いの条件で
あるが、■型の狭開先の場合には、このようなセンサを
開先内に挿入し開先面に接触させることができない。
開先内に挿入し開先面に接触させることが倣いの条件で
あるが、■型の狭開先の場合には、このようなセンサを
開先内に挿入し開先面に接触させることができない。
従って、この発明の目的は、従来のセンサでは倣いが不
可能な！型の狭開先の溶接に当り、溶接トーチを開先中
心に常に自動的に位置させることができる狭開先の倣い
方法を提供することにある。
可能な！型の狭開先の溶接に当り、溶接トーチを開先中
心に常に自動的に位置させることができる狭開先の倣い
方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段］
この発明は、狭開先を溶接するための溶接トーチに、前
記狭開先の開先線方向に近接させて、前記溶接トーチと
一体的にテレビカメラを設け、且つ、前記テレビカメラ
の左右に、前記狭開先をその両側の斜め上方から照明す
るための照明器を前記テレビカメラと一体的に設け、 前記狭開先の開先線と直交する、開先中心から一定範囲
の領域を処理領域と定め、前記処理領域および開先中心
位置をコンピュータに記憶せしめ、前記溶接トーチおよ
び前記テレビカメラを、前記狭開先の開先中心に位置せ
しめた後、前記溶接トーチおよび前記テレビカメラを前
記狭開先の開先線に沿って移動せしめ、そして、前記溶
接トーチにより溶接を開始し、前記照明器によって、前
記狭開先の開先内と開先肩部との間に明暗差が生ずるよ
うに前記狭開先を照明し、そして、前記テレビカメラに
よって前記狭開先を撮影し、前記テレビカメラによって
撮影された画像中の前記処理領域に相当する領域の画像
信号を積分処理して、前記処理領域に相当する領域の輝
度分布を求め、得られた輝度分布を微分処理し、その最
大微分値に基いて、前記テレビカメラにより撮影された
時点における開先中心位置を算出し、このようにして算
出された前記開先中心位置と、前記テレビカメラでのｔ
！形影時おける溶接トーチの位置とを、溶接進行方向に
おける両者の隔たりを補正した後に、前記コンピュータ
によって比較し、両者が一致するように前記溶接トーチ
および前記テレビカメラを前記狭開先の開先幅方向に移
動せしめ、かくして、前記溶接トーチの位置を調整する
ことに特徴を有するものである。
記狭開先の開先線方向に近接させて、前記溶接トーチと
一体的にテレビカメラを設け、且つ、前記テレビカメラ
の左右に、前記狭開先をその両側の斜め上方から照明す
るための照明器を前記テレビカメラと一体的に設け、 前記狭開先の開先線と直交する、開先中心から一定範囲
の領域を処理領域と定め、前記処理領域および開先中心
位置をコンピュータに記憶せしめ、前記溶接トーチおよ
び前記テレビカメラを、前記狭開先の開先中心に位置せ
しめた後、前記溶接トーチおよび前記テレビカメラを前
記狭開先の開先線に沿って移動せしめ、そして、前記溶
接トーチにより溶接を開始し、前記照明器によって、前
記狭開先の開先内と開先肩部との間に明暗差が生ずるよ
うに前記狭開先を照明し、そして、前記テレビカメラに
よって前記狭開先を撮影し、前記テレビカメラによって
撮影された画像中の前記処理領域に相当する領域の画像
信号を積分処理して、前記処理領域に相当する領域の輝
度分布を求め、得られた輝度分布を微分処理し、その最
大微分値に基いて、前記テレビカメラにより撮影された
時点における開先中心位置を算出し、このようにして算
出された前記開先中心位置と、前記テレビカメラでのｔ
！形影時おける溶接トーチの位置とを、溶接進行方向に
おける両者の隔たりを補正した後に、前記コンピュータ
によって比較し、両者が一致するように前記溶接トーチ
および前記テレビカメラを前記狭開先の開先幅方向に移
動せしめ、かくして、前記溶接トーチの位置を調整する
ことに特徴を有するものである。
次に、この発明を、図面を参照しながら説明する。第１
図は、この発明の一実施態様を示す説明図である。■型
の狭開先２が形成された被溶接物１．１′の狭開先２に
、溶接トーチ３が配設されている。溶接トーチ３は、図
示しない駆動機構により、狭開先２を溶接しながらその
開先線に沿って移動し、且つ、トーチ位置制御機構１２
により狭開先２の幅方向に移動可能になっている。
図は、この発明の一実施態様を示す説明図である。■型
の狭開先２が形成された被溶接物１．１′の狭開先２に
、溶接トーチ３が配設されている。溶接トーチ３は、図
示しない駆動機構により、狭開先２を溶接しながらその
開先線に沿って移動し、且つ、トーチ位置制御機構１２
により狭開先２の幅方向に移動可能になっている。
溶接トーチ３に、狭開先２の開先線方向に近接させその
移動方向前方に位置して、ＣＣＤカメラのような工業用
テレビカメラ４が設けられている。
移動方向前方に位置して、ＣＣＤカメラのような工業用
テレビカメラ４が設けられている。
テレビカメラ４は、支持腕５により溶接トーチ３に取付
けられ、狭開先２を接写して、その拡大した画像が得ら
れるようになっている。
けられ、狭開先２を接写して、その拡大した画像が得ら
れるようになっている。
テレビカメラ４の左右には、狭開先２をその両側の斜め
上方から照明するための照明器６．６′が、支持腕７．
７′によってテレビカメラ４と一体的に設けられている
。照明器６．６′は、狭開先２の開先内２ａと開先肩部
２ｂとの間に明暗差が生ずるように狭開先２を照明する
。
上方から照明するための照明器６．６′が、支持腕７．
７′によってテレビカメラ４と一体的に設けられている
。照明器６．６′は、狭開先２の開先内２ａと開先肩部
２ｂとの間に明暗差が生ずるように狭開先２を照明する
。
テレビカメラ４および照明器６．６′は、溶接トーチ３
と共に狭開先２の開先線に沿いまたは開先の幅方向に移
動自在である。
と共に狭開先２の開先線に沿いまたは開先の幅方向に移
動自在である。
第１図において、８はテレビカメラ４からの画像を処理
するためのＡ／Ｄ変換器、９は画像のメモリ、ｌＯはマ
イクロコンピュータ、１１は設定値をマイクロコンピュ
ータ１０に人力するための人力機構、１２はマイクロコ
ンピュータ１０による計算結果を受け、これに基いて溶
接トーチ３の開先幅方向の位置を制御するためのトーチ
位置制御機構、そして、１３はモニタテレビである。
するためのＡ／Ｄ変換器、９は画像のメモリ、ｌＯはマ
イクロコンピュータ、１１は設定値をマイクロコンピュ
ータ１０に人力するための人力機構、１２はマイクロコ
ンピュータ１０による計算結果を受け、これに基いて溶
接トーチ３の開先幅方向の位置を制御するためのトーチ
位置制御機構、そして、１３はモニタテレビである。
次に、この発明の方法を、第２図に示すブロンク図およ
び第３〜６図に基づいて説明する。先づ、第３図に狭開
先溶接部の平面図で示すように、狭開先２の開先線と直
交する、開先中心ＰＣから一定範囲の領域を処理領域Ｗ
と定め、開先中心位置Ｐ、および処理領域Ｗを、電気信
号として、第１図に示す人力機構１１からマイクロコン
ピュータ１０に入力し、これを記憶せしめる。
び第３〜６図に基づいて説明する。先づ、第３図に狭開
先溶接部の平面図で示すように、狭開先２の開先線と直
交する、開先中心ＰＣから一定範囲の領域を処理領域Ｗ
と定め、開先中心位置Ｐ、および処理領域Ｗを、電気信
号として、第１図に示す人力機構１１からマイクロコン
ピュータ１０に入力し、これを記憶せしめる。
溶接トーチ３およびテレビカメラ４を、狭開先２の開先
中心に位置せしめた上、狭開先２の開先線に沿って移動
せしめる。そして、溶接トーチ３によって溶接を開始し
、照明器６，６′によって、狭開先２の開先内２ａが暗
く、その開先肩部２ｂが明るくなるように狭開先２を照
明すると共に、この狭開先２をテレビカメラ４によって
撮影し、画像メモリ９に記憶させる。第４図において、
１４はこのようにして撮影されそして記憶された画像で
ある。
中心に位置せしめた上、狭開先２の開先線に沿って移動
せしめる。そして、溶接トーチ３によって溶接を開始し
、照明器６，６′によって、狭開先２の開先内２ａが暗
く、その開先肩部２ｂが明るくなるように狭開先２を照
明すると共に、この狭開先２をテレビカメラ４によって
撮影し、画像メモリ９に記憶させる。第４図において、
１４はこのようにして撮影されそして記憶された画像で
ある。
次いで、上述のようにして得られた画像１４中に、前述
の設定された処理領域Ｗに相当する領域Ｗ′を設定する
。そして、この領域Ｗ′を横切る第４図のＡ −Ａ’線
の上下一定幅の画像信号を縦積分処理し、Ａ−Ａ’線の
平均輝度分布を求める。第５図は、このようにして得ら
れた輝度分布を示すグラフである。第５図の領域Ｗ′中
から、開先内の暗部を示す最低輝度位置Ｐｃ′を検出す
る。
の設定された処理領域Ｗに相当する領域Ｗ′を設定する
。そして、この領域Ｗ′を横切る第４図のＡ −Ａ’線
の上下一定幅の画像信号を縦積分処理し、Ａ−Ａ’線の
平均輝度分布を求める。第５図は、このようにして得ら
れた輝度分布を示すグラフである。第５図の領域Ｗ′中
から、開先内の暗部を示す最低輝度位置Ｐｃ′を検出す
る。
次いで、上記により得られた輝度分布を微分処理して輝
度差を抽出する。第６図は微分処理結果を示すグラフで
ある。第６図の領域Ｗ′中から、最低輝度位置Ｐ、′の
左右における最大微分値ＰＬおよびＰ、を検出する。最
大微分値ＰＬおよびＰヮは、狭開先２における開先肩部
２ｂの線を示している。
度差を抽出する。第６図は微分処理結果を示すグラフで
ある。第６図の領域Ｗ′中から、最低輝度位置Ｐ、′の
左右における最大微分値ＰＬおよびＰ、を検出する。最
大微分値ＰＬおよびＰヮは、狭開先２における開先肩部
２ｂの線を示している。
上記により得られた最大微分値ＰＬ とＰａの和た値Ｐ
どは、テレビカメラ４によって撮影された時点での、テ
レビカメラ４に対する開先中心の相対位置を示している
。上記値Ｐどに対し、絶対基準系における位置への変換
を行ない、これを、マイクロコンピュータＩＯに記憶さ
せる。このようにして変換されそして記憶された開先中
心位置は、これが記憶された時点でのテレビカメラ４の
溶接進行」二の位置に溶接トーチ３が到達した時点で再
生させる遅延処理が施される。
どは、テレビカメラ４によって撮影された時点での、テ
レビカメラ４に対する開先中心の相対位置を示している
。上記値Ｐどに対し、絶対基準系における位置への変換
を行ない、これを、マイクロコンピュータＩＯに記憶さ
せる。このようにして変換されそして記憶された開先中
心位置は、これが記憶された時点でのテレビカメラ４の
溶接進行」二の位置に溶接トーチ３が到達した時点で再
生させる遅延処理が施される。
遅延処理によって再生された開先中心の絶対位置を示す
値と、トーチ制御機構から得られる溶接トーチの絶対位
置を示す値とを、第１図に示すマイクロコンピュータ１
０によって比較する。そして、両者に差があるときは、
その差をトーチ位置制御機構１２に伝達し、トーチ位置
制御機構１２によって両者の差が無くなるように、溶接
トーチ３およびテレビカメラ４を、狭開先２の開先幅方
向に移動せしめる。このようにして、溶接トーチ３を、
狭開先２の開先中心Ｐ、に位置せしめながら、開先線に
沿って移動させることができる。
値と、トーチ制御機構から得られる溶接トーチの絶対位
置を示す値とを、第１図に示すマイクロコンピュータ１
０によって比較する。そして、両者に差があるときは、
その差をトーチ位置制御機構１２に伝達し、トーチ位置
制御機構１２によって両者の差が無くなるように、溶接
トーチ３およびテレビカメラ４を、狭開先２の開先幅方
向に移動せしめる。このようにして、溶接トーチ３を、
狭開先２の開先中心Ｐ、に位置せしめながら、開先線に
沿って移動させることができる。
上述したテレビカメラによって撮影され、画像メモリに
記憶された画像１４に、処理領域を狭開先２の開先線に
沿って複数設けてもよく、このように複数組設ければ、
開先線上に仮付は部分があっても、適確に倣わせること
ができる。
記憶された画像１４に、処理領域を狭開先２の開先線に
沿って複数設けてもよく、このように複数組設ければ、
開先線上に仮付は部分があっても、適確に倣わせること
ができる。
以上述べたように、この発明によれば、従来のセンサで
は倣いが不可能であったｆ型の狭開先溶接に当り、溶接
トーチを開先中心位置に迅速適確に倣わせ、これによっ
て、狭開先を自動的に溶接することができる工業上有用
な効果がもたらされる。
は倣いが不可能であったｆ型の狭開先溶接に当り、溶接
トーチを開先中心位置に迅速適確に倣わせ、これによっ
て、狭開先を自動的に溶接することができる工業上有用
な効果がもたらされる。
第１図はこの発明の一実施態様を示す説明図、第２図は
この発明の倣い工程を示すブロック図、第３図は狭開先
溶接部の平面図、第４図はテレビカメラによって１！Ａ
影された狭開先溶・接部の画像を示す図、第５図は第４
図のＡ −Ａ’線における輝度分布を示す図、第６図は
その微分処理結果を示す図である。図面において、 １．１’・・・被溶接材、 ２・・・狭開先、３・・
・溶接トーチ、 ４・・・テレビカメラ、５．７
．７’・・・支持腕、 ６．６′・・・照明器、８・・
・Ａ／Ｄ変換器、 ９・・・メモリ、１０・・・コ
ンビエータ、 １１・・・入力機構、１２・・・トー
チ位置制御機構 １３・・・モニタテレビ。
この発明の倣い工程を示すブロック図、第３図は狭開先
溶接部の平面図、第４図はテレビカメラによって１！Ａ
影された狭開先溶・接部の画像を示す図、第５図は第４
図のＡ −Ａ’線における輝度分布を示す図、第６図は
その微分処理結果を示す図である。図面において、 １．１’・・・被溶接材、 ２・・・狭開先、３・・
・溶接トーチ、 ４・・・テレビカメラ、５．７
．７’・・・支持腕、 ６．６′・・・照明器、８・・
・Ａ／Ｄ変換器、 ９・・・メモリ、１０・・・コ
ンビエータ、 １１・・・入力機構、１２・・・トー
チ位置制御機構 １３・・・モニタテレビ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 狭開先を溶接するための溶接トーチに、前記狭開先
の開先線方向に近接させて、前記溶接トーチと一体的に
テレビカメラを設け、且つ、前記テレビカメラの左右に
、前記狭開先をその両側の斜め上方から照明するための
照明器を前記テレビカメラと一体的に設け、 前記狭開先の開先線と直交する、開先中心から一定範囲
の領域を処理領域と定め、前記処理領域および開先中心
位置をコンピュータに記憶せしめ、前記溶接トーチおよ
び前記テレビカメラを、前記狭開先の開先中心に位置せ
しめた後、前記溶接トーチおよび前記テレビカメラを前
記狭開先の開先線に沿って移動せしめ、そして、前記溶
接トーチにより溶接を開始し、前記照明器によって、前
記狭開先の開先内と開先肩部との間に明暗差が生ずるよ
うに前記狭開先を照明し、そして、前記テレビカメラに
よって前記狭開先を撮影し、 前記テレビカメラによって撮影された画像中の前記処理
領域に相当する領域の画像信号を積分処理して、前記処
理領域に相当する領域の輝度分布を求め、得られた輝度
分布を微分処理し、その最大微分値に基いて、前記テレ
ビカメラにより撮影された時点における開先中心位置を
算出し、このようにして算出された前記開先中心位置と
、前記テレビカメラでの撮影時における溶接トーチの位
置とを、溶接進行方向における両者の隔たりを補正した
後に、前記コンピュータによって比較し、両者が一致す
るように前記溶接トーチおよび前記テレビカメラを前記
狭開先の開先幅方向に移動せしめ、かくして、前記溶接
トーチの位置を調整することを特徴とする、狭開先溶接
における開先倣い方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63254292A JPH0632862B2 (ja) | 1988-10-08 | 1988-10-08 | 狭開先溶接における開先倣い方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63254292A JPH0632862B2 (ja) | 1988-10-08 | 1988-10-08 | 狭開先溶接における開先倣い方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02104476A true JPH02104476A (ja) | 1990-04-17 |
| JPH0632862B2 JPH0632862B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=17262943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63254292A Expired - Lifetime JPH0632862B2 (ja) | 1988-10-08 | 1988-10-08 | 狭開先溶接における開先倣い方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0632862B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090141965A1 (en) * | 2007-11-06 | 2009-06-04 | Areva Np | Method and Device for Displaying and Monitoring the Profile of a Weld Bead Inside a Groove Provided Between Two Metal Workpieces |
| JP2010155256A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Toshiba Plant Systems & Services Corp | 自動溶接装置 |
| JP4755304B1 (ja) * | 2010-09-22 | 2011-08-24 | 株式会社バンダイ | 物品販売装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5973183A (ja) * | 1982-10-18 | 1984-04-25 | Hitachi Zosen Corp | 溶接線倣い制御方法 |
| JPS59125272A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-19 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 溶接線検出装置 |
| JPS62101379A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-11 | Hitachi Ltd | 溶接線倣い検出装置 |
-
1988
- 1988-10-08 JP JP63254292A patent/JPH0632862B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5973183A (ja) * | 1982-10-18 | 1984-04-25 | Hitachi Zosen Corp | 溶接線倣い制御方法 |
| JPS59125272A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-19 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 溶接線検出装置 |
| JPS62101379A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-11 | Hitachi Ltd | 溶接線倣い検出装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090141965A1 (en) * | 2007-11-06 | 2009-06-04 | Areva Np | Method and Device for Displaying and Monitoring the Profile of a Weld Bead Inside a Groove Provided Between Two Metal Workpieces |
| US8426769B2 (en) * | 2007-11-06 | 2013-04-23 | Areva Np | Method and device for displaying and monitoring the profile of a weld bead inside a groove provided between two metal workpieces |
| JP2010155256A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Toshiba Plant Systems & Services Corp | 自動溶接装置 |
| JP4755304B1 (ja) * | 2010-09-22 | 2011-08-24 | 株式会社バンダイ | 物品販売装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0632862B2 (ja) | 1994-05-02 |
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