JPH052424B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH052424B2
JPH052424B2 JP59147191A JP14719184A JPH052424B2 JP H052424 B2 JPH052424 B2 JP H052424B2 JP 59147191 A JP59147191 A JP 59147191A JP 14719184 A JP14719184 A JP 14719184A JP H052424 B2 JPH052424 B2 JP H052424B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
groove
slit
light
signal
signal processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59147191A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6127178A (ja
Inventor
Masayoshi Usuki
Mikio Okada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP14719184A priority Critical patent/JPS6127178A/ja
Publication of JPS6127178A publication Critical patent/JPS6127178A/ja
Publication of JPH052424B2 publication Critical patent/JPH052424B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q35/00Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
    • B23Q35/04Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
    • B23Q35/08Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work
    • B23Q35/12Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means
    • B23Q35/127Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using non-mechanical sensing
    • B23Q35/128Sensing by using optical means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Machine Tool Copy Controls (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は溶接あるいは溶接前の開先クリーニン
グ等の前処理において、溶接トーチ等を開先に沿
つて倣わす開先倣い装置の開先のエツジ位置を精
度良く検出する方法に関する。
(従来技術) 従来、開先倣い装置として最も良く使用されて
いる装置に、機械式の倣いロールや電磁プローブ
が知られている。第6図は機械式の倣いロールに
よる開先倣い装置の一構成例を示したものであ
る。1は開先aを有する被溶接材(母材)であ
る。この開先a内面に沿つて移動する倣いロール
2の軸に取付けられたポテンシヨメータ3により
倣いロール2の位置を電気信号4に変換し、溶接
トーチ駆動装置5に入力することにより開先aを
倣うものである。本方式は機械的にも電気的にも
非常に簡易な装置構造で実施可能であるが、幾つ
かの欠点を有している。第1に多層溶接において
は、層を重ねる毎に開先aが浅くなつて行く為、
倣いロール2が開先aを外れる危険性があるこ
と、第2に被溶接材にオフセツトが生じた時トー
チのセンターずれが起きることである。第7図は
この状況を示したもので、オフセツトΔhが存在
する時倣いロール2のセンサーがWずれることを
表わしている。
次に電磁プローブ方式の一構成例を第8図に示
す。2つのコイルを有する電磁プローブ7を揺動
装置8により開先aと直角方向に揺動させると共
に、2つのコイルのインピーダンス差がある閾値
以上に大きくなつたことをインピーダンス差検出
装置9により検出し、その検出点におけるプロー
ブ位置を揺動装置8に取り付けたポテンシヨメー
タ3により検出する。4はプローブ位置信号であ
る。本方式の原理は開先エツジ6を検出するもの
であるが、エツジ検出の分解能はコイル径によつ
て決定され限界が存在する。又、被溶接材1にオ
フセツトが存在するとプローブ7と被溶接材1の
距離11が変化する為、インピーダンスが変動す
る。この為、開先エツジ6の検出精度に限界が発
生し、例えば±0.5mmといつた検出精度を満足す
ることは難しい。
従つて溶接技術の進歩に伴い高精度な倣いが要
求されて来るに伴つて、最近では特開昭55−
50984号に示される光切断法のような光学的開先
検出方法が採用されるに至つた。この光切断法の
一構成例を第9図に示す。開先aを有する被溶接
材1上に斜め上方よりレーザー等の投光器12で
投影されたスリツト光13を直上に設けたテレビ
カメラ14により検出する。テレビカメラ14で
得た画像信号はA/Dコンバータ15、2値化処
理装置16を通り、2値画像20として計算機1
7に入力される。該計算機17は入力された画像
のソフトウエア処理により、開先エツジ位置6を
計算し、D/Aコンバータ18を通つて開先位置
検出信号19を出力するものである。
かかる高精度な倣い方式に於ては、2次元情報
が取り込み可能な検出器を用い、得た2次元情報
を計算機17により画像処理して開先を検出する
という方法を採用している。画像という大量の情
報から開先部を求める為、精度の良い検出が可能
であり、分解能もスリツト幅及びテレビの分解能
といつた光学的な因子により決定される為、非常
に高くすることができる。反面、本方式に於て
は、信号処理装置が複雑で高価なものとなる為、
タンデム溶接の各トーチ1本毎に倣い位置を設け
る等の要求には応えられないものとなつていた。
(発明の目的) 本発明は光学的な検出原理にもとずいた精度の
良い開先検出方式でありながら、信号処理系とし
て1次元の処理が可能なようにスリツトを採用し
前記の光切断法の欠点である信号処理装置の煩雑
さを大幅に軽減した開先エツジ部の検出方法を提
供するものである。
(発明の概要) 上記目的を達成するための本発明方法の特徴は
開先長手方向の斜め上方よりスリツト光又は走査
されたスポツト光を開先長手方向に対して直角に
照射し、その開先面上及び母材面上の反射光を、
該反射光上方に設けた対物レンズにより結像さ
せ、母材面上の反射光の結像面上に開先長手方向
と直角方向に細長いスリツトが位置するようにス
リツト板を配置し、該スリツト内を通過した反射
光のみを検出器にて検出し、該検出信号を信号処
理装置で1次元の信号処理をすることにより開先
エツジ部の位置を検出する開先エツジ部の検出方
法にある。
(発明の構成、作用) 以下、本発明の開先エツジ検出原理を第1図に
示す。第1図に於て光源12は斜め上方より走査
されたスポツト光又はスリツト光(以下スポツト
光等と称する)をθの角度で投影するものであ
る。θには30゜〜60゜の範囲の角度が用いられる。
このスポツト光等は、被溶接材1の上で、母材表
面上の場合は21の位置に、開先面内の底の部分
の場合は22の位置に投影される。従つて、開先
面内22に於てはΔXだけX方向(開先長手方
向)に位置が変化する。この母材表面21上に投
影された光を直上に設けた像倍率mをもつ対物レ
ンズ23により結像させ、その結像面上に開先長
手方向と直角方向に細長いスリツト24を持つス
リツト板26を設ける。スリツト巾は例えば0.5
m/mのものが用いられる。この細長いスリツト
24を通過する光のみを検出器25で受け、その
出力信号を信号処理回路31で処理して、母材表
面上にスポツト光等が存在する時のみエツジ位置
の信号出力が出る装置を構成したものである。こ
の図でWSはスリツト巾、ΔXmはスポツト光2
1,22の結像点のずれの長さ、±Δhは被溶接材
1の上下変動量である。ΔX等には、ΔX=
ΔYcotθ、ΔXm=m・ΔXの関係があり、またWS
=2Δh/mとする。
第2図は、結像面上に設けたスリツト板26の
スリツト24の働きを表わしたもので、被溶接材
1上のスポツト光等21が直上の対物レンズ23
により結像28するが、開先面27上のスポツト
光22等は、基本的にはスリツト24の外に結像
する為検出器には入らない。又、開先面27上の
スポツト22等の部分像29も開先面27が有す
る角度による反射率の低下及び開先エツジ6によ
る乱反射による反射光の光量低下により検出器2
5への入光量が低下する為、スレシユホールド処
理によつて容易に除去可能である。
(実施例) 第3図に本発明の実施例としてスポツト光を使
用したものを示す。被溶接材はUO鋼管で開先の
角度は60゜、スポツト光の投影角は45゜、スリツト
巾は0.5m/m、対物レンズの像倍率5倍のもの
を用いた。スポツト光源12により投影されたス
ポツト光は回転ミラー又は振動ミラー30により
走査され、開先面を有する被溶接材1上に斜め上
方より開先長手方向と直角方向に投影される。そ
の反射光21及び22を対物レンズ23、スリツ
ト24を通して検出器25に取込み、信号処理装
置31で処理して開先信号19を得る。
第4図イは、この検出器25の出力波形を図示
したもので横軸は時間t、縦軸は光量を示す。4
2,44は母材部の信号、43は開先部の信号で
あり、47は被溶接材の開先形状を示す。この検
出器25からの信号イはヘに詳しく図示する信号
処理装置31に送られ、こゝでは先ず閾値処理回
路311に入力されて、スレシユホールド処理さ
れる。311からは開先面上の部分スポツト光像
である信号は除去されて、矩形波に整形された信
号が出力され、エツジ位置検出回路312に送ら
れる。該検出回路312にはエツジ位置検出用ゲ
ート回路313からハの信号が入力され、ここで
矩形波の立上り信号ニ、立下り信号ホのうち、ハ
の位置にある、が出力され、時間差検出回路
315に入力される。該検出回路315には基準
タイミング信号検出回路314からのロの基準信
号が入力され、該検出回路315からは信号19
として左側開先エツジ位置WL、右側開先エツジ
位置WRが出力される。この出力値をもとに溶接
トーチをWLとWRの中央にくるように倣わせるも
のである。尚、基準タイミング信号検出回路31
4への入力は回転ミラー30の設定された角度の
検出により容易に得られる。
第5図はスリツト光の実施例であり、開先の斜
め上方のスリツト光投影装置12により投影され
たスリツト光の像21を対物レンズ23、スリツ
ト24を通し、検出器であるアレイセンサー25
にて検出し、該アレイセンサー25の電子的スキ
ヤンにより、それぞれ時間領域の信号に置きかえ
られて、信号処理装置31に送られて上記3,4
図と同様に処理され、左右のエツジ部が検出され
る。
上記の実施例においては、いずれも開先長手方
向と直角方向に設けられた細長いスリツト24に
より1次元の信号処理(時間)のみで開先エツジ
部位置が精度よく検出可能となつた。
(効果) 本発明方法は簡易で安価な装置の採用により1
次元の信号処理を可能とし、精度の良い開先エツ
ジ部の検出が出来、多層溶接においてもタンデム
に設けられた各トーチ毎に倣い装置を設けること
が容易となり、溶接品質向上にもたらす影響は極
めて多大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本構成を示す説明図、第2
図はスリツトの働きを説明する図、第3図は本発
明の実施例の説明図、第4図は信号処理要領を説
明するタイムチヤート及びブロツク図、第5図は
本発明の他の実施例の説明図、第6図〜第9図は
従来法の説明図である。 図面でaは開先、21,22はスリツト光又は
スポツト光、1は被溶接材(母材)、23は対物
レンズ、24はスリツト、26はスリツト板、2
5は検出器、31は信号処理装置である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 開先長手方向の斜め上方よりスリツト光又は
    走査されたスポツト光を開先長手方向に対して直
    角に照射し、その開先面上及び母材面上の反射光
    を、該反射光上方に設けた対物レンズにより結像
    させ、母材面上の反射光の結像面上に開先長手方
    向と直角方向に細長いスリツトが位置するように
    スリツト板を配置し、該スリツト内を通過した反
    射光のみを検出器にて検出し、該検出信号を信号
    処理装置で1次元の信号処理をすることにより開
    先エツジ部の位置を検出する開先エツジ部の検出
    方法。
JP14719184A 1984-07-16 1984-07-16 開先エツジ部の検出方法 Granted JPS6127178A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14719184A JPS6127178A (ja) 1984-07-16 1984-07-16 開先エツジ部の検出方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14719184A JPS6127178A (ja) 1984-07-16 1984-07-16 開先エツジ部の検出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6127178A JPS6127178A (ja) 1986-02-06
JPH052424B2 true JPH052424B2 (ja) 1993-01-12

Family

ID=15424622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14719184A Granted JPS6127178A (ja) 1984-07-16 1984-07-16 開先エツジ部の検出方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6127178A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107339933A (zh) * 2017-02-09 2017-11-10 山西迪迈沃科光电工业有限公司 一种槽式太阳能聚光反射镜的安装检测方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02182376A (ja) * 1989-01-10 1990-07-17 Fanuc Ltd アークセンサーの対物透光窓保護構造
JPH081364B2 (ja) * 1990-06-25 1996-01-10 新日本製鐵株式会社 ギャップ検出装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6039964B2 (ja) * 1980-02-22 1985-09-09 日本鋼管株式会社 溶接開先中心位置検出装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107339933A (zh) * 2017-02-09 2017-11-10 山西迪迈沃科光电工业有限公司 一种槽式太阳能聚光反射镜的安装检测方法
CN107339933B (zh) * 2017-02-09 2019-07-09 山西迪迈沃科光电工业有限公司 一种槽式太阳能聚光反射镜的安装检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6127178A (ja) 1986-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6339841B2 (ja)
JPH052424B2 (ja)
JPH0156682B2 (ja)
JPH0511573B2 (ja)
JP2641552B2 (ja) 物体の位置検出装置およびロボット制御システム
JP3340879B2 (ja) 表面欠陥検出方法および装置
JPH10185514A (ja) コイル位置検出装置
JPH08323477A (ja) 溶接管製造用シームセンター検出装置および溶接管の製造方法
JP2768053B2 (ja) 電縫鋼管のシーム部位置検出装置
JPS63180810A (ja) 高さ検出方式
JPH11344321A (ja) 非接触三次元物体形状測定方法および装置
JPH0610607B2 (ja) 微小間隔測定方法
JPS61205808A (ja) 形状検出装置
JPH10185515A (ja) コイル位置検出装置
JPS61149814A (ja) 熱間金属材料の表面欠陥検出用の照明方法
JPH05215528A (ja) 三次元形状測定装置
JPH05337668A (ja) レーザ溶接装置
JP3112537B2 (ja) 光学的三次元形状測定方法と測定装置
JPH08220001A (ja) 表面疵検査方法
JPH06294748A (ja) Uo鋼管の溶接部表面疵検査方法
JP3201297B2 (ja) コイル位置検出装置
JPS57168384A (en) Detecting method for shape of object
JP2698696B2 (ja) 表面疵検査方法
JPH10185519A (ja) コイル位置検出装置
JPH0235306A (ja) 形状検出方法