JPH0455703A - ギャップ検出装置 - Google Patents
ギャップ検出装置Info
- Publication number
- JPH0455703A JPH0455703A JP16640490A JP16640490A JPH0455703A JP H0455703 A JPH0455703 A JP H0455703A JP 16640490 A JP16640490 A JP 16640490A JP 16640490 A JP16640490 A JP 16640490A JP H0455703 A JPH0455703 A JP H0455703A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gap
- reflective
- detection device
- light
- front surface
- Prior art date
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- Granted
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
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］
本発明はギャップ検出装置に係り、特に円筒物の突き合
せ部溶接を行う溶接熱源を突き合せ部に誘導するのに好
適なギャップ検出装置に関する。
せ部溶接を行う溶接熱源を突き合せ部に誘導するのに好
適なギャップ検出装置に関する。
［従来の技術］
金属等の突き合せ溶接を行う場合にはギャップ検出装置
を使用して突き合せ部のギャップを検出し、この検出結
果に基づき溶接熱源を高精度に突き合せ部に誘導するこ
とが行われている。第３図は従来のギャップ検出装置を
示したもので、ギャツブ検出装置本体１には、被測定物
であるバイブ２に光束３を照射する線光源４と、このバ
イブ２からの正反射光５を受光する受光器６とが夫々取
付けられている。このバイブ２は第４図に示されたよう
にギャップ７を形成する突き合せ部を有し、線光源４は
ギャップ７よりも大きい線状の光束３を振動させながら
ギャップ７を跨ぐように斜めから照射する。この照射光
束３はギャップ７の両端のバイブ外周面で正反射され、
この正反射光５が受光器６に入射する。この正反射光５
はギャップ７によって分断され正反射光５Ａと５Ｂとし
て受光器６に入射する。第５図は受光器６に入射した正
反射光５Ａ、５Ｂのスポット５ ａ ｓ ５ ｂを示し
たものである。ギャップ検出装置は受光器６の反射光ス
ポット５ａと反射光スポット５ｂとの間隙をギャップ７
として検出する。この検出結果に基づき、溶接熱源が正
確に誘導され突き合せ部を溶接することができる。
を使用して突き合せ部のギャップを検出し、この検出結
果に基づき溶接熱源を高精度に突き合せ部に誘導するこ
とが行われている。第３図は従来のギャップ検出装置を
示したもので、ギャツブ検出装置本体１には、被測定物
であるバイブ２に光束３を照射する線光源４と、このバ
イブ２からの正反射光５を受光する受光器６とが夫々取
付けられている。このバイブ２は第４図に示されたよう
にギャップ７を形成する突き合せ部を有し、線光源４は
ギャップ７よりも大きい線状の光束３を振動させながら
ギャップ７を跨ぐように斜めから照射する。この照射光
束３はギャップ７の両端のバイブ外周面で正反射され、
この正反射光５が受光器６に入射する。この正反射光５
はギャップ７によって分断され正反射光５Ａと５Ｂとし
て受光器６に入射する。第５図は受光器６に入射した正
反射光５Ａ、５Ｂのスポット５ ａ ｓ ５ ｂを示し
たものである。ギャップ検出装置は受光器６の反射光ス
ポット５ａと反射光スポット５ｂとの間隙をギャップ７
として検出する。この検出結果に基づき、溶接熱源が正
確に誘導され突き合せ部を溶接することができる。
［発明が解決しようとする課題］
ところが、従来のギャップ検出装置では照射光束３の一
部がギャップ７を通過し、バイブ２の内周面８で正反射
し正反射光９として受光器６に入射する。従って、受光
器６には第５図に示されたように正規の反射光スポット
５ａと反射光スポラ）５ｂとの他に、反射光９による反
射光スポット９ａが形成され、この反射光スポット９ａ
が検出結果に著しい悪影響を及ぼす。このため、従来の
ギャップ検出装置はギャップを通過した照射光がギャッ
プ後方の面で反射して受光器に入射するような形状の被
測定物については高精度のギャップ検出ができないとい
う問題がある。
部がギャップ７を通過し、バイブ２の内周面８で正反射
し正反射光９として受光器６に入射する。従って、受光
器６には第５図に示されたように正規の反射光スポット
５ａと反射光スポラ）５ｂとの他に、反射光９による反
射光スポット９ａが形成され、この反射光スポット９ａ
が検出結果に著しい悪影響を及ぼす。このため、従来の
ギャップ検出装置はギャップを通過した照射光がギャッ
プ後方の面で反射して受光器に入射するような形状の被
測定物については高精度のギャップ検出ができないとい
う問題がある。
この問題の解決方法として、第５図に示されたような電
気的なソフトフィルタ１０を受光器６の出力に掛けて反
射光スポット９ａに関する電気信号を弱めてこの反射光
スポット９ａによる悪影響を除去する方法が考えられる
。しかしながら、この電気的なソフトフィルタを用いる
方法は反射光スポット９ａの強度が大きい場合には充分
な効果を発揮できず、高精度のギャップ検出は不可能で
ある。
気的なソフトフィルタ１０を受光器６の出力に掛けて反
射光スポット９ａに関する電気信号を弱めてこの反射光
スポット９ａによる悪影響を除去する方法が考えられる
。しかしながら、この電気的なソフトフィルタを用いる
方法は反射光スポット９ａの強度が大きい場合には充分
な効果を発揮できず、高精度のギャップ検出は不可能で
ある。
そこで、本発明の目的はギャップを通過した照射光がギ
ャップ後方の面で反射して受光器に入射するような形状
の被測定物についてもギャップを高精度に検出すること
ができるギャップ検出装置を提供することにある。
ャップ後方の面で反射して受光器に入射するような形状
の被測定物についてもギャップを高精度に検出すること
ができるギャップ検出装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
この目的を達成するために、本発明はギャップが形成さ
れた反射性の前方面とこの反射性前方面から所定距離離
間した反射性の後方面とを有する被測定物について上記
ギャップよりも大きい径の光束を上記反射性前方面に斜
め方向からかつ上記ギャップを跨ぐように照射する照射
手段と、上記反射性前方面で反射された上記照射光束を
受光する受光手段とを具備するギャップ検出装置におい
て、上記受光手段の前方に配置され、上記反射性前方面
で正反射された反射光束を透過すると共に、上記ギャッ
プを通過し上記反射性後方面で正反射された反射光束を
遮蔽する遮蔽板を具備することを特徴とするものである
。
れた反射性の前方面とこの反射性前方面から所定距離離
間した反射性の後方面とを有する被測定物について上記
ギャップよりも大きい径の光束を上記反射性前方面に斜
め方向からかつ上記ギャップを跨ぐように照射する照射
手段と、上記反射性前方面で反射された上記照射光束を
受光する受光手段とを具備するギャップ検出装置におい
て、上記受光手段の前方に配置され、上記反射性前方面
で正反射された反射光束を透過すると共に、上記ギャッ
プを通過し上記反射性後方面で正反射された反射光束を
遮蔽する遮蔽板を具備することを特徴とするものである
。
このような構成にあっては、上記被測定物は円筒形状物
であり、この円筒形状物は上記ギャップを形成する突き
合せ部がその軸方向に延在しており、上記反射性前方面
は上記突き合せ部を含む上記円筒の外周面であり、上記
反射性後方面は上記円筒の内周面であり、上記ギャップ
検出装置は上記突き合せ部を溶接する溶接装置の溶接熱
源を上記突き合せ部に誘導することが望ましい［作 用
］ 照射手段は光束を被測定物の前方面に斜め方向からギャ
ップを跨ぐように照射する。この照射光束はその一部が
前方面で正反射されて、残りがギャップを通過して後方
面で正反射されて、夫々受光手段に向かう。前方面で正
反射された反射光は、遮蔽板の透過部を透過して受光手
段に入射する。
であり、この円筒形状物は上記ギャップを形成する突き
合せ部がその軸方向に延在しており、上記反射性前方面
は上記突き合せ部を含む上記円筒の外周面であり、上記
反射性後方面は上記円筒の内周面であり、上記ギャップ
検出装置は上記突き合せ部を溶接する溶接装置の溶接熱
源を上記突き合せ部に誘導することが望ましい［作 用
］ 照射手段は光束を被測定物の前方面に斜め方向からギャ
ップを跨ぐように照射する。この照射光束はその一部が
前方面で正反射されて、残りがギャップを通過して後方
面で正反射されて、夫々受光手段に向かう。前方面で正
反射された反射光は、遮蔽板の透過部を透過して受光手
段に入射する。
しかしながら、後方面で正反射された反射光は遮蔽板で
遮蔽されるため受光手段に入射することはない。
遮蔽されるため受光手段に入射することはない。
こうして、後方面での正反射光は遮蔽板によって遮蔽さ
れ、前方面での正反射光のみが受光手段に入射するので
、ギャップを高精度に検出することができる。
れ、前方面での正反射光のみが受光手段に入射するので
、ギャップを高精度に検出することができる。
［実施例コ
以下に本発明によるギャップ検出装置の一実施例を第２
図乃至第４図と同部分には同一符号を付して示した第１
図及び第２図を参照して説明する。
図乃至第４図と同部分には同一符号を付して示した第１
図及び第２図を参照して説明する。
第１図及び第２図において、ギャップ検出装置本体１に
はレーザダイオード等の線光源４とＣＣＤセンサー等の
受光器６とが夫々取付けられている。線光源４の前方に
はシリンドリカルレンズ１１が配置され、このシリンド
リカルレンズ１１は線光源４からの光束３を紙面に垂直
方向に引伸ばし線状光束にする。この線状光束の大きさ
、即ち径は第２図に示されたようにバイブ２のギャップ
７よりも大きくなるように選定される。
はレーザダイオード等の線光源４とＣＣＤセンサー等の
受光器６とが夫々取付けられている。線光源４の前方に
はシリンドリカルレンズ１１が配置され、このシリンド
リカルレンズ１１は線光源４からの光束３を紙面に垂直
方向に引伸ばし線状光束にする。この線状光束の大きさ
、即ち径は第２図に示されたようにバイブ２のギャップ
７よりも大きくなるように選定される。
受光器６の前面には遮蔽板１２が配置され、この遮蔽板
１２はバイブ２の外周面からの正反射光５Ａ、５Ｂのみ
を透過するスリット１２ａを有する。このスリット１２
ａの大きさ及び位置は次のように定められている。即ち
、照射光束３がギャップ装置本体１から射出する位置を
Ｐｌとし、バイブ２の外周面からの正反射光５がギャッ
プ装置本体１に入射する位置をＰ２とし、バイブ２の内
周面８からの正反射光りがギャップ装置本体１に入射す
る位置をＰ３とし、位置Ｐ１とＰ２との距離をＣとし、
位ＷＰ１とＰ３との距離をＤとする。
１２はバイブ２の外周面からの正反射光５Ａ、５Ｂのみ
を透過するスリット１２ａを有する。このスリット１２
ａの大きさ及び位置は次のように定められている。即ち
、照射光束３がギャップ装置本体１から射出する位置を
Ｐｌとし、バイブ２の外周面からの正反射光５がギャッ
プ装置本体１に入射する位置をＰ２とし、バイブ２の内
周面８からの正反射光りがギャップ装置本体１に入射す
る位置をＰ３とし、位置Ｐ１とＰ２との距離をＣとし、
位ＷＰ１とＰ３との距離をＤとする。
また、ギャップ検出装置本体１の下面とバイブ２の上面
との距離をＥとし、バイブ２の上面からこれが対向する
バイブ内周面までの距離（即ち、バイブ２の外径からバ
イブ肉厚を引いた値）をＦとする。バイブ２の外周面及
び内周面８への照射光束３の入射角をθとする。すると
、距離ＣとＤは以下の式によって表すことができる。
との距離をＥとし、バイブ２の上面からこれが対向する
バイブ内周面までの距離（即ち、バイブ２の外径からバ
イブ肉厚を引いた値）をＦとする。バイブ２の外周面及
び内周面８への照射光束３の入射角をθとする。すると
、距離ＣとＤは以下の式によって表すことができる。
Ｃ＝２Ｅ ｔ ａ ｎθ−−−−−・（１）Ｄ＝２ （
Ｅ＋Ｆ）ｔ ａｎθ−・−（２）従って、諸値Ｅ、Ｆ、
θが特定されれば、上記の式（１）、（２）から距ＭＣ
及びＤを求めることができる。このようにして算出され
た位置Ｐ２にスリット１２ａが位置しかつ位ＷＰ３を含
めたその他の領域を遮蔽するように遮蔽板１２を配置す
る。
Ｅ＋Ｆ）ｔ ａｎθ−・−（２）従って、諸値Ｅ、Ｆ、
θが特定されれば、上記の式（１）、（２）から距ＭＣ
及びＤを求めることができる。このようにして算出され
た位置Ｐ２にスリット１２ａが位置しかつ位ＷＰ３を含
めたその他の領域を遮蔽するように遮蔽板１２を配置す
る。
次にこの実施例の作用を説明する。
線光源４からの照射光束３はシリンドリカルレンズ１１
によって線状光束に変換され、位置Ｐ１においてギャッ
プ装置本体１から射出し、バイブ外周面にギャップ７を
跨ぐように入射角θで入射する。このバイブ外周面で正
反射した反射光５は位ｆｌＰ２において遮蔽板１２のス
リット１２ａを通過し受光器６に入射する。他方、照射
光束３の一部はギャップ７を通過しバイブ２の内周面８
に入射角θで入射し、そこで正反射し正反射光９として
受光器６に向かうが、遮蔽板１２によって遮断され受光
器６への入射が阻止される。従って、ギャップ検出装置
はバイブ内周面８からの正反射光９の悪影響を受けるこ
とがなくなるため、高精度のギャップ検出が可能となる
。
によって線状光束に変換され、位置Ｐ１においてギャッ
プ装置本体１から射出し、バイブ外周面にギャップ７を
跨ぐように入射角θで入射する。このバイブ外周面で正
反射した反射光５は位ｆｌＰ２において遮蔽板１２のス
リット１２ａを通過し受光器６に入射する。他方、照射
光束３の一部はギャップ７を通過しバイブ２の内周面８
に入射角θで入射し、そこで正反射し正反射光９として
受光器６に向かうが、遮蔽板１２によって遮断され受光
器６への入射が阻止される。従って、ギャップ検出装置
はバイブ内周面８からの正反射光９の悪影響を受けるこ
とがなくなるため、高精度のギャップ検出が可能となる
。
上記実施例では被測定物がバイブであった。しかしなが
ら、本発明はバイブ等の筒体に限ることなくギャップの
後方にギャップ透過光を反射する面を有する任意の被測
定物に適用することができる。
ら、本発明はバイブ等の筒体に限ることなくギャップの
後方にギャップ透過光を反射する面を有する任意の被測
定物に適用することができる。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、受光
手段の前方に配置され、反射性前方面で正反射された反
射光束を透過すると共に、ギャップを通過し反射性後方
面で正反射された反射光束を遮蔽する遮蔽板を具備する
ため、後方面での正反射光による悪影響を受けることな
く前方面での正反射光によって高精度にギャップを検出
することができる。
手段の前方に配置され、反射性前方面で正反射された反
射光束を透過すると共に、ギャップを通過し反射性後方
面で正反射された反射光束を遮蔽する遮蔽板を具備する
ため、後方面での正反射光による悪影響を受けることな
く前方面での正反射光によって高精度にギャップを検出
することができる。
第１図は本発明によるギャップ検出装置の一実施例を示
した概略図、第２図は第１図のバイブの横断面を示した
断面図、第３図は従来のギャップ検出装置を示した概略
図、第４図は第３図のバイブの横断面を示した断面図、
第５図は従来のギャップ検出装置の受光器に入射する光
束のスポットを示した説明図である。 ２・・・被測定物、３・・・照射光束、４・・・光源、
４、１１・・・照射手段、 ５・・・正反射光、 ６・・・受光手段、 ７・・・ギャップ、 ８・・・後方面、 ９・・・正反射光、 １２・・・遮蔽板。
した概略図、第２図は第１図のバイブの横断面を示した
断面図、第３図は従来のギャップ検出装置を示した概略
図、第４図は第３図のバイブの横断面を示した断面図、
第５図は従来のギャップ検出装置の受光器に入射する光
束のスポットを示した説明図である。 ２・・・被測定物、３・・・照射光束、４・・・光源、
４、１１・・・照射手段、 ５・・・正反射光、 ６・・・受光手段、 ７・・・ギャップ、 ８・・・後方面、 ９・・・正反射光、 １２・・・遮蔽板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ギャップが形成された反射性の前方面とこの反射性
前方面から所定距離離間した反射性の後方面とを有する
被測定物について上記ギャップよりも大きい径の光束を
上記反射性前方面に斜め方向からかつ上記ギャップを跨
ぐように照射する照射手段と、上記反射性前方面で反射
された上記照射光束を受光する受光手段とを具備するギ
ャップ検出装置において、上記受光手段の前方に配置さ
れ、上記反射性前方面で正反射された反射光束を透過す
ると共に、上記ギャップを通過し上記反射性後方面で正
反射された反射光束を遮蔽する遮蔽板を具備することを
特徴とするギャップ検出装置。 ２、上記被測定物は円筒形状物であり、この円筒形状物
は上記ギャップを形成する突き合せ部がその軸方向に延
在しており、上記反射性前方面は上記突き合せ部を含む
上記円筒の外周面であり、上記反射性後方面は上記円筒
の内周面であり、上記ギャップ検出装置は上記突き合せ
部を溶接する溶接装置の溶接熱源を上記突き合せ部に誘
導することを特徴とする請求項１記載のギャップ検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2166404A JPH081364B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | ギャップ検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2166404A JPH081364B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | ギャップ検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0455703A true JPH0455703A (ja) | 1992-02-24 |
| JPH081364B2 JPH081364B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=15830794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2166404A Expired - Lifetime JPH081364B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | ギャップ検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH081364B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6127178A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-06 | Nippon Steel Corp | 開先エツジ部の検出方法 |
| JPS61186803A (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-20 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 溶接開先中心位置検出方法 |
-
1990
- 1990-06-25 JP JP2166404A patent/JPH081364B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6127178A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-06 | Nippon Steel Corp | 開先エツジ部の検出方法 |
| JPS61186803A (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-20 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 溶接開先中心位置検出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH081364B2 (ja) | 1996-01-10 |
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