JP2001179471A - Method of feeding filler wire for laser beam welding equipment and device of feeding filler wire for laser beam welding machine - Google Patents

Method of feeding filler wire for laser beam welding equipment and device of feeding filler wire for laser beam welding machine

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JP2001179471A
JP2001179471A JP35975799A JP35975799A JP2001179471A JP 2001179471 A JP2001179471 A JP 2001179471A JP 35975799 A JP35975799 A JP 35975799A JP 35975799 A JP35975799 A JP 35975799A JP 2001179471 A JP2001179471 A JP 2001179471A
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JP
Japan
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filler wire
filler
laser
laser beam
welding machine
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Onodera
宏 小野寺
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Amada Co Ltd
Original Assignee
Amada Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of feeding a filer wire for a laser beam welding machine and a device of feeding the filler wire for the laser beam welding machine with which a weld defect is easily suppressed by feeding the filler wire automatically and to an optimum position. SOLUTION: In a welding work where a laser beam LB is used, the tip part of a filler wire 13 which is fed to a welding spot from a filler feeding device 17 via a filler nozzle 11 is picked up by an image pick-up means 27 provided at a laser beam machine 1 at the area and its vicinity irradiated by a laser beam LB, the feeding amount of and the deviation of feeding direction of the filler wire 13 are detected by processing the image of the picked-up data by an image processing means 33, and the filler feeding device 17 is automatically controlled by a filler wire controller 25 so that the tip of the filler wire 13 is located in an allowable range from the position irradiated by the laser beam LB.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、フィラー送り出
し装置によりフィラーノズルから加工位置に送り出され
たフィラーワイヤを用いて、レーザ加工ヘッドから照射
されるレーザ光により溶接加工するレーザ溶接機のフィ
ラーワイヤ供給方法およびレーザ溶接機のフィラーワイ
ヤ供給装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a filler wire supply for a laser welding machine for performing welding by laser light emitted from a laser processing head using a filler wire fed from a filler nozzle to a processing position by a filler feeding device. The present invention relates to a method and a filler wire supply device for a laser welding machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9を参照するに、多関節ロボット10
1のアーム103の先端にレーザ加工ヘッド105を取
り付けたレーザ溶接機107の、フィラーワイヤ供給装
置109においては、フィラーワイヤ111は、多関節
ロボット101の肩113の部分に設置されたフィラー
送り出し装置115によりガイドパイプ117を通って
多関節ロボット101のアーム103先端まで導かれ、
フィラーノズル119からレーザ加工ヘッド105先端
の加工点に向けて送り出される。
2. Description of the Related Art Referring to FIG.
In the filler wire supply device 109 of the laser welding machine 107 in which the laser processing head 105 is attached to the tip of one arm 103, the filler wire 111 is connected to the filler feeding device 115 installed on the shoulder 113 of the articulated robot 101. Is guided to the tip of the arm 103 of the articulated robot 101 through the guide pipe 117,
It is sent out from the filler nozzle 119 toward the processing point at the tip of the laser processing head 105.

【0003】レーザ加工ヘッド105にはCCDカメラ
121が取り付けられており、フィラーノズル119か
ら送り出されてきたフィラーワイヤ111がCCDカメ
ラ信号ケーブル123を介してモニター125に映し出
されるようになっている。
[0005] A CCD camera 121 is attached to the laser processing head 105, and a filler wire 111 sent from a filler nozzle 119 is projected on a monitor 125 via a CCD camera signal cable 123.

【0004】なお、図示はしないが、フィラー送り出し
装置115は、例えばモータと加圧ローラによりフィラ
ーワイヤ111を送り出すものである。モータはインチ
ング(正転)/リトラクト(逆転)が可能であり、フィ
ラーワイヤ111を送り出したり、あるいは引き込んだ
りすることができる。
Although not shown, the filler feeder 115 feeds the filler wire 111 by, for example, a motor and a pressure roller. The motor can perform inching (forward rotation) / retract (reverse rotation), and can feed or retract the filler wire 111.

【0005】前述のフィラー送り出し装置115には、
このフィラー送り出し装置115を制御するためのフィ
ラーワイヤコントローラ127が接続され、インチング
/リトラクト/指令速度による定速運転/停止等が制御
可能となっている。
[0005] The above-mentioned filler delivery device 115 includes:
A filler wire controller 127 for controlling the filler feeding device 115 is connected, and is capable of controlling inching / retract / constant speed operation / stop by command speed.

【0006】フィラーワイヤコントローラ127への指
令は、ロボットコントローラ129からのプレイバック
中にプログラムにより速度指令/運転/停止指令が行わ
れる。また、プログラミングペンダント131から直接
ボタン操作でロボットコントローラ129を介して、固
定速度によるインチング/リトラクト指令を行うことも
できる。
As a command to the filler wire controller 127, a speed command / run / stop command is issued by a program during playback from the robot controller 129. Also, an inching / retract command at a fixed speed can be issued from the programming pendant 131 via the robot controller 129 by direct button operation.

【0007】フィラーワイヤ111の送り出し量が足り
なくて加工点に届いていないまま加工すると、ワイヤ肉
盛不足が発生してしまう。また、送り出し量が多すぎる
と、余った分は溶けないため溶け残りとなり溶接不良を
起こしてしまう。
[0007] If the processing is performed without reaching the processing point due to the shortage of the filler wire 111, the insufficient wire build-up occurs. On the other hand, if the feeding amount is too large, the surplus portion does not melt and becomes unmelted, resulting in poor welding.

【0008】さらに、フィラーワイヤ111の送り出し
が、フィラーワイヤ111の送り出し方向と直交する方
向、あるいは上下方向にずれるとフィラーワイヤ111
にレーザ光が当たらないため溶け残りが発生してしま
う。
Further, if the delivery of the filler wire 111 is shifted in a direction perpendicular to the delivery direction of the filler wire 111 or in a vertical direction, the filler wire 111
Is not irradiated with the laser beam, so that undissolved residue is generated.

【0009】そこで、作業者は、プログラミングペンダ
ント131のインチング/リトラクトボタンを使用して
フィラーワイヤ111を引き出し、モニター125でフ
ィラーワイヤ111の先端位置を確認しながら調整して
いる。
Therefore, the operator pulls out the filler wire 111 using the inching / retract button of the programming pendant 131, and adjusts while checking the position of the tip of the filler wire 111 on the monitor 125.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の技術にあっては、一定速度で調整するため、出
しすぎたり、戻しすぎたりしながら調整しなければなら
ず、長時間を要するという問題がある。
However, in such a conventional technique, since the adjustment is performed at a constant speed, the adjustment must be performed while being excessively extended or returned, which requires a long time. There is.

【0011】また、溶接不良を無くすため、加工する前
に必ずフィラーワイヤ111の調整を行わねばならず、
面倒である。
In order to eliminate welding defects, the filler wire 111 must be adjusted before processing.
It is troublesome.

【0012】なお、画像処理によりティーチングを支援
するためのティーチングポイント修正システムがある
が、ティーチングポイントを修正するための画像にフィ
ラーワイヤ111があると溶接線が検出できなくなると
いう問題もある。
Although there is a teaching point correction system for assisting teaching by image processing, there is a problem that if a filler wire 111 is present in an image for correcting a teaching point, a welding line cannot be detected.

【0013】この発明の目的は、以上のような従来の技
術の問題点に着目してなされたものであり、フィラーワ
イヤの送り出しを自動で最適位置まで行うことにより容
易に溶接不良の発生を抑えることのできるレーザ溶接機
のフィラーワイヤ供給方法およびレーザ溶接機のフィラ
ーワイヤ供給装置を提供することにある。
An object of the present invention is to pay attention to the above-mentioned problems of the prior art, and the occurrence of defective welding can be easily suppressed by automatically feeding out a filler wire to an optimum position. It is an object of the present invention to provide a filler wire supplying method for a laser welding machine and a filler wire supplying apparatus for a laser welding machine.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1による発明のレーザ溶接機のフィラーワ
イヤ供給方法は、フィラー送り出し装置によりフィラー
ノズルから加工位置に送り出されたフィラーワイヤを用
いて、レーザ加工ヘッドから照射されるレーザ光により
溶接加工するためのレーザ溶接機のフィラーワイヤ供給
方法において、送り出されてきたフィラーワイヤの先端
を前記レーザ加工ヘッドに設けられている撮像手段によ
り撮像し、この撮像信号を画像処理手段により画像処理
して前記フィラーワイヤの送り出し量および送り出し方
向のずれを検出し、前記フィラーワイヤの先端が前記レ
ーザ光の照射位置から許容範囲内に位置するように前記
フィラー送り出し装置を自動制御すること、を特徴とす
るものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a filler wire supplying method for a laser welding machine, comprising the steps of: In a filler wire supply method of a laser welding machine for performing welding by laser light emitted from a laser processing head, an end of the fed filler wire is imaged by an imaging unit provided in the laser processing head. The imaging signal is image-processed by image processing means to detect the amount of the filler wire to be sent out and the deviation in the sending direction, so that the tip of the filler wire is located within an allowable range from the irradiation position of the laser beam. Automatically controlling the filler delivery device.

【0015】従って、フィラー送り出し装置からフィラ
ーノズルを経て溶接箇所に送り出されてくるフィラーワ
イヤの先端部分を、レーザ加工機に設けられている撮像
手段により撮像し、この撮像データを画像処理手段によ
り画像処理して、フィラーワイヤの送り出し量および送
り出し方向のずれを検出し、フィラーワイヤの先端が前
記レーザ光の照射位置から許容範囲内に位置するように
前記フィラー送り出し装置を自動制御する。
Therefore, the tip of the filler wire sent from the filler feeder to the welding location via the filler nozzle is imaged by the imaging means provided in the laser processing machine, and the image data is imaged by the image processing means. The processing is performed to detect the amount of feed of the filler wire and the deviation in the feed direction, and automatically control the filler feeder so that the tip of the filler wire is located within an allowable range from the irradiation position of the laser beam.

【0016】請求項2による発明のレーザ溶接機のフィ
ラーワイヤ供給方法は、請求項1記載のレーザ溶接機の
フィラーワイヤ供給において、前記画像処理手段により
検出された前記フィラーワイヤの送り出し方向のずれが
許容値を超える場合にはアラームを発すること、を特徴
とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a filler wire supplying method for a laser welding machine according to the first aspect, wherein the deviation of the filler wire feeding direction detected by the image processing means is suppressed. If an allowable value is exceeded, an alarm is issued.

【0017】従って、フィラーワイヤの位置がフィラー
ワイヤの送り出し方向から許容値以上ずれている場合に
は、アラーム処理して作業者に知らせる。
Therefore, when the position of the filler wire is shifted from the direction of feeding the filler wire by an allowable value or more, an alarm process is performed and the operator is notified.

【0018】請求項3による発明のレーザ溶接機のフィ
ラーワイヤ供給方法は、請求項1または2に記載のレー
ザ溶接機のフィラーワイヤ供給において、前記撮像手段
によりフィラーワイヤを最適位置に位置決めする際に
は、フィラーワイヤを一旦引き込んだ後、フィラーワイ
ヤを徐々に送り出しながら撮像すること、を特徴とする
ものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a filler wire supply method for a laser welding machine according to the first or second aspect, wherein the filler wire is positioned at an optimum position by the imaging means. Is characterized in that after the filler wire is once drawn in, imaging is performed while gradually sending out the filler wire.

【0019】従って、溶接加工を開始する際には、一旦
フィラーワイヤを引き込んでから送り出し、先端を撮像
手段により撮像して画像処理を行う。
Therefore, when starting the welding process, the filler wire is once drawn in and then sent out, and the leading end is imaged by the imaging means to perform image processing.

【0020】請求項4による発明のレーザ溶接機のフィ
ラーワイヤ供給装置は、フィラー送り出し装置によりフ
ィラーノズルから加工位置に送り出されたフィラーワイ
ヤを用いて、レーザ加工ヘッドから照射されるレーザ光
により溶接加工するためのレーザ溶接機のフィラーワイ
ヤ供給装置であって、前記レーザ加工ヘッドに設けられ
て前記レーザ光の照射位置を中心として撮像する撮像手
段と、この撮像手段からの信号により画像処理を行って
前記フィラーワイヤの送り出し量および送り出し方向の
ずれを検出する画像処理手段と、この画像処理手段によ
り検出されたフィラーワイヤの先端が前記レーザ光の照
射位置から許容範囲内に位置するように前記フィラー送
り出し装置を自動制御するフィラーワイヤ制御装置と、
を備えてなることを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a filler wire supply device for a laser welding machine, wherein a filler wire fed from a filler nozzle to a processing position by a filler delivery device is used to perform welding by laser light emitted from a laser processing head. A filler wire supply device of a laser welding machine for performing an image processing provided on the laser processing head and imaging the laser light irradiation position as a center, and performing image processing by a signal from the imaging means. Image processing means for detecting the amount of feed of the filler wire and a deviation in the feed direction; and the filler feeding means such that the tip of the filler wire detected by the image processing means is located within an allowable range from the irradiation position of the laser light. A filler wire control device for automatically controlling the device,
It is characterized by comprising.

【0021】従って、レーザ光を用いた溶接加工の際
に、フィラー送り出し装置からフィラーノズルを経て溶
接箇所に送り出されてくるフィラーワイヤの先端部分
を、レーザ加工機に設けられている撮像手段によりレー
ザ光の照射位置を中心として撮像し、この撮像データを
画像処理手段により画像処理してフィラーワイヤの送り
出し量および送り出し方向のずれを検出し、フィラーワ
イヤの先端が前記レーザ光の照射位置から許容範囲内に
位置するようにフィラーワイヤ制御装置により前記フィ
ラー送り出し装置を自動制御する。
Therefore, in the welding process using the laser beam, the tip of the filler wire sent out from the filler feeder to the welding location via the filler nozzle through the filler nozzle is scanned by the imaging means provided in the laser processing machine. An image is taken with the light irradiation position as the center, the image data is subjected to image processing by image processing means to detect the amount of feed of the filler wire and the deviation of the direction of feed, and the tip of the filler wire is within an allowable range from the irradiation position of the laser light. The filler delivery device is automatically controlled by the filler wire control device so as to be positioned inside.

【0022】請求項5による発明のレーザ溶接機のフィ
ラーワイヤ供給装置は、請求項4記載のレーザ溶接機の
フィラーワイヤ供給装置において、前記画像処理手段に
より検出された前記フィラーワイヤの送り出し方向のず
れが許容値を超える場合にはアラームを発する警報機
を、備えてなることを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a filler wire supplying apparatus for a laser welding machine according to the fourth aspect, wherein the filler wire feeding direction of the laser welding machine is detected by the image processing means. Is provided with an alarm which issues an alarm when the value exceeds the allowable value.

【0023】従って、フィラーワイヤの位置がフィラー
ワイヤの送り出し方向から許容値以上にずれている場合
には、警報機によりアラーム等を発して作業者に知らせ
る。
Therefore, when the position of the filler wire is deviated from the feed direction of the filler wire by more than an allowable value, an alarm or the like is issued by an alarm to notify the worker.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0025】図1には、この発明に係るレーザ溶接機1
のフィラーワイヤ供給装置3が示されている。このレー
ザ溶接機1では、多関節ロボット5のアーム7の先端に
レーザ加工ヘッド9が取り付けられており、レーザ光を
ワークに照射して溶接を行う。
FIG. 1 shows a laser welding machine 1 according to the present invention.
Is shown. In this laser welding machine 1, a laser processing head 9 is attached to the tip of an arm 7 of an articulated robot 5, and irradiates a laser beam to a work to perform welding.

【0026】また、フィラーワイヤ供給装置3において
は、多関節ロボット5のアーム7の先端にフィラーノズ
ル11が設けられており、フィラーワイヤ13をガイド
パイプ15を通って送り出すフィラー送り出し装置17
が、多関節ロボット5の肩19の部分に設置されてい
る。フィラー送り出し装置17では、図示しないが例え
ばモータにより回転される加圧ローラでフィラーワイヤ
13の送り出しあるいは引き込みを行う。
In the filler wire supply device 3, a filler nozzle 11 is provided at the tip of the arm 7 of the articulated robot 5, and a filler delivery device 17 for delivering the filler wire 13 through the guide pipe 15.
Is installed on the shoulder 19 of the articulated robot 5. Although not shown, the filler feeder 17 feeds or draws the filler wire 13 by a pressure roller rotated by a motor, for example.

【0027】従って、フィラーワイヤ13はフィラー送
り出し装置17によりガイドパイプ15を通って多関節
ロボット5のアーム7先端まで導かれ、フィラーノズル
11からレーザ加工ヘッド9先端の加工点に向けて送り
出し、あるいはフィラーワイヤ13を引き込む。
Therefore, the filler wire 13 is guided by the filler delivery device 17 through the guide pipe 15 to the tip of the arm 7 of the articulated robot 5, and is sent out from the filler nozzle 11 toward the processing point at the tip of the laser processing head 9, or The filler wire 13 is pulled in.

【0028】多関節ロボット5にはロボットコントロー
ラ21が接続されており、このロボットコントローラ2
1にはマンマシンインターフェースであるプログラミン
グペンダント23が接続されている。また、前述のフィ
ラー送り出し装置17は、フィラーワイヤ制御装置であ
るフィラーワイヤコントローラ25を介してロボットコ
ントローラ21に接続されている。
A robot controller 21 is connected to the articulated robot 5.
1 is connected to a programming pendant 23 which is a man-machine interface. Further, the above-described filler feeding device 17 is connected to the robot controller 21 via a filler wire controller 25 which is a filler wire control device.

【0029】従って、ロボットコントローラ21はプロ
グラムに従って多関節ロボット5に速度指令/運転/停
止命令を発して制御する。あるいは、プログラミングペ
ンダント23によりティーチングプログラムの作成や多
関節ロボット5を手動で動作させたり、フィラー送り出
し装置17に定速のインチング/リトラクトを操作した
りできる。
Therefore, the robot controller 21 issues a speed command / run / stop command to the articulated robot 5 in accordance with the program to control it. Alternatively, a teaching program can be created by the programming pendant 23, the articulated robot 5 can be manually operated, or the constant-speed inching / retract can be operated on the filler feeding device 17.

【0030】レーザ加工ヘッド9には撮像手段としての
CCDカメラ27が取り付けられており、レーザ光と同
軸上からの撮像が可能になっている。このCCDカメラ
27は、CCDカメラ信号ケーブル29および画像処理
ボード31を介して画像処理手段である画像処理システ
ムパソコン33に接続されている。また、ロボットコン
トローラ21も画像処理システムパソコン33に接続さ
れている。
The laser processing head 9 is provided with a CCD camera 27 as an image pickup means, so that an image can be picked up coaxially with the laser beam. The CCD camera 27 is connected to an image processing system personal computer 33 as image processing means via a CCD camera signal cable 29 and an image processing board 31. The robot controller 21 is also connected to the image processing system personal computer 33.

【0031】画像処理システムパソコン33では、レー
ザスリット光を利用したノズルギャップ検出/溶接線検
出等が可能で、ティーチングポイントの位置補正量を算
出することができる。さらに、以下に示すようにして、
フィラーワイヤ13の突き出し量/ずれ量を検出するこ
とができる。なお、画像処理システムパソコン33に
は、アラーム処理による警報を発する警報機35が設け
られている。
The image processing system personal computer 33 can detect the nozzle gap / weld line using the laser slit light, and can calculate the position correction amount of the teaching point. Further, as shown below,
The protrusion amount / shift amount of the filler wire 13 can be detected. The image processing system personal computer 33 is provided with an alarm 35 that issues an alarm by an alarm process.

【0032】次に、図2を参照して、レーザ溶接機にお
けるフィラーワイヤ供給方法に付いて説明する。
Next, a method of supplying a filler wire in a laser welding machine will be described with reference to FIG.

【0033】ティーチングポイント補正工程に入る際、
多関節ロボット5に例えば図3に示されているようなJ
OBを通信により指令して、まずフィラーワイヤ13引
き込み工程(リトラクト)を実施する(ステップS
1)。
When entering the teaching point correction process,
For example, as shown in FIG.
OB is instructed by communication, and the filler wire 13 drawing step (retract) is first performed (step S).
1).

【0034】通常の手順に従って、画像処理システムパ
ソコン33による画像処理により各ティーチングポイン
トを補正する(ステップS2)。そして、溶接加工の開
始前に以下のようにしてフィラーワイヤ13の自動調整
を開始する(ステップS3)。
According to the usual procedure, each teaching point is corrected by image processing by the image processing system personal computer 33 (step S2). Then, before the start of the welding process, the automatic adjustment of the filler wire 13 is started as follows (step S3).

【0035】まず、図4に示されているようなインチン
グのJOBを選択して、多関節ロボット5に通信でスタ
ート指令する(ステップS4)。画像処理システムパソ
コン33による画像処理によりフィラーワイヤ13の突
き出し量を確認する(ステップS5)。
First, an inching job as shown in FIG. 4 is selected and a start command is issued to the articulated robot 5 by communication (step S4). The amount of protrusion of the filler wire 13 is confirmed by image processing by the image processing system personal computer 33 (step S5).

【0036】すなわち、図5(A),(B)を参照する
に、画像処理では、図5(A)に示されている入力画像
を、図6に示されていような最大値演算によりフィルタ
処理して図5(B)に示されているようなフィルタ処理
画像を得る。このフィルタ処理画像を垂直方向に射影処
理すると、図7に示されているようなグラフが得られ
る。このグラフから、フィラーワイヤ13の先端位置を
検出する。
That is, referring to FIGS. 5A and 5B, in the image processing, the input image shown in FIG. 5A is filtered by a maximum value operation as shown in FIG. Processing to obtain a filtered image as shown in FIG. When this filtered image is projected in the vertical direction, a graph as shown in FIG. 7 is obtained. From this graph, the tip position of the filler wire 13 is detected.

【0037】次いで、図8(A)〜(D)に示されてい
るように、前述のようにして得られたフィラーワイヤ1
3の先端位置が、最適位置であるレーザ光の中心位置と
なるまで(ステップS6)、多関節ロボット5へのイン
チングJOB指令により徐々にフィラーワイヤ13の送
り出しを行うと共にフィラーワイヤ13突き出し量の確
認を繰り返し行って自動調整する。なお、レーザ光の中
心位置は、予めキャリブレーションにより画像上のピク
セル座標が確認されている。
Next, as shown in FIGS. 8A to 8D, the filler wire 1 obtained as described above is obtained.
Until the tip position of No. 3 becomes the center position of the laser beam which is the optimum position (step S6), the filler wire 13 is gradually sent out by the inching JOB command to the articulated robot 5, and the protrusion amount of the filler wire 13 is confirmed. Is repeated to perform automatic adjustment. The pixel position on the image of the center position of the laser beam is previously confirmed by calibration.

【0038】そして、自動調整中にフィラーワイヤ13
の先端がレーザ光の中心位置を通り過ぎた場合には(ス
テップS7)、リトラクトJOBを多関節ロボット5に
指令して、フィラーワイヤ13を引き込む(ステップS
8)。
During the automatic adjustment, the filler wire 13
When the tip of the robot has passed the center position of the laser beam (step S7), a retract JOB is commanded to the articulated robot 5 to pull in the filler wire 13 (step S7).
8).

【0039】なお、各工程でJOBを実施すると、例え
ばタイマーで0.1秒だけモータをオンとしてフィラー
ワイヤ13の送り出しまたは引き込みを行うが、例えば
移動量を大きく採る粗動用としてタイマーにより0.5
秒オンとし、最適位置に近づいたら微動用としてタイマ
ーにより0.1秒オンとするようにしてもよい。
When a job is performed in each step, the motor is turned on for 0.1 second to feed or retract the filler wire 13, for example.
The timer may be turned on for a second, and when approaching the optimum position, may be turned on for 0.1 second by a timer for fine movement.

【0040】また、突き出し量の精度は、例えばキャリ
ブレーションデータの中心に対して±0.2mm程度を
採用することができる。
Further, the accuracy of the protrusion amount may be, for example, about ± 0.2 mm with respect to the center of the calibration data.

【0041】以上のようにして、フィラーワイヤ13の
突き出し量の自動調整が完了したら、次に、画像処理に
おけるフィルタの処理方向を前述の突き出し量の検出の
場合と直交する方向に変更し(ステップS9)、射影処
理も直交方向に行って(ステップS10)、フィラーワ
イヤ13の位置(図5(B)における画面の上下位置)
の確認を行う(ステップS11)。
After the automatic adjustment of the protrusion amount of the filler wire 13 has been completed as described above, the processing direction of the filter in the image processing is changed to a direction orthogonal to the above-described detection of the protrusion amount (step). S9) The projection process is also performed in the orthogonal direction (step S10), and the position of the filler wire 13 (the vertical position of the screen in FIG. 5B)
Is confirmed (step S11).

【0042】フィラーワイヤ13の位置が、キャリブレ
ーションデータの中心位置から例えば±0.2mm以上
ずれている場合は(ステップS12)、溶け残り発生の
可能性があるとしてアラーム処理して警報機35により
作業者に警告する(ステップS13)。
If the position of the filler wire 13 deviates from the center position of the calibration data by, for example, ± 0.2 mm or more (step S12), it is determined that there is a possibility that unmelted residue may occur, and an alarm process is performed. The worker is warned (step S13).

【0043】そして、フィラーワイヤ13の自動調整が
正常に終了した場合、通常通りティーチングポイントを
補正したJOBを多関節ロボット5にダウンロードして
スタート指令を実施してレーザ溶接加工を行う(ステッ
プS14)。
When the automatic adjustment of the filler wire 13 is completed normally, the job with the teaching point corrected is downloaded to the articulated robot 5 as usual, and a start command is executed to perform laser welding (step S14). .

【0044】以上の結果から、フィラーワイヤ13の先
端の突き出し量を画像処理で検出して最適位置となるよ
うに自動調整するので、従来のように作業者がモニター
で確認しながら調整する必要がなく、作業効率を改善す
ることができる。
From the above results, the amount of protrusion of the tip end of the filler wire 13 is detected by image processing and is automatically adjusted so as to be at the optimum position. And work efficiency can be improved.

【0045】また、フィラーワイヤ13の突き出し量の
みならず突き出し位置を検出することができるので、フ
ィラーワイヤ13のずれ等によるフィラーワイヤ13の
溶け残り等の溶接不良を防止することができる。
In addition, since not only the amount of protrusion of the filler wire 13 but also the protrusion position can be detected, it is possible to prevent welding defects such as residual melting of the filler wire 13 due to displacement of the filler wire 13 and the like.

【0046】また、ティーチングポイント修正システム
等でティーチングポイントの修正を自動化する際におい
て、手動により調整を行わなければならない部分を自動
化することが可能になるので、作業効率を改善すること
ができる。
Further, when the teaching point correction system or the like automates the correction of the teaching point, it is possible to automate a portion that must be manually adjusted, so that the work efficiency can be improved.

【0047】なお、この発明は前述の発明の実施の形態
に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、
その他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述
の実施の形態においては、フィラーワイヤ13の位置が
適切でない場合にはアラーム処理を行ったが、フィラー
ワイヤ13の先端に溶融した玉が付いている場合にも正
常な溶接加工が行われないとしてアラーム処理すること
ができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment of the present invention, but by making appropriate changes,
It can be implemented in other aspects. That is, in the above-described embodiment, the alarm processing is performed when the position of the filler wire 13 is not appropriate. However, even when a molten ball is attached to the tip of the filler wire 13, normal welding processing is performed. You can handle the alarm as not.

【0048】また、フィラーワイヤ13をカットするカ
ッターを設け、専用JOBによりフィラーワイヤ13を
自動切断するようにすることもできる。
Further, a cutter for cutting the filler wire 13 may be provided, and the filler wire 13 may be automatically cut by a dedicated job.

【0049】また、フィラーワイヤ13の位置がずれて
いる場合に、アラーム処理するのではなく、フィラーノ
ズル11をモータやエアシリンダ等の駆動手段により移
動させて、位置調整を行うことも可能である。
When the position of the filler wire 13 is displaced, it is possible to adjust the position by moving the filler nozzle 11 by a driving means such as a motor or an air cylinder, instead of performing an alarm process. .

【0050】また、前述の発明の実施の形態において
は、フィラー送り出し装置17への指令をJOBを介し
て行ったが、画像処理システムパソコン33からロボッ
トコントローラ21に直接I/Oで指令することも可能
である。この場合には、画像処理システムパソコン33
においてタイマーによりオンとする時間の制御を行う必
要がある。あるいは、画像処理システムパソコン33か
らフィラー送り出し装置17に直接I/Oで指令するこ
とも可能である。
In the above-described embodiment of the present invention, the command to the filler feeding device 17 is issued via the job. However, the image processing system personal computer 33 may directly command the robot controller 21 via the I / O. It is possible. In this case, the image processing system personal computer 33
, It is necessary to control the time of turning on by a timer. Alternatively, the image processing system personal computer 33 can directly instruct the filler feeding device 17 by I / O.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よるレーザ溶接機のフィラーワイヤ供給方法では、フィ
ラー送り出し装置からフィラーノズルを経て溶接箇所に
送り出されてくるフィラーワイヤの先端部分を、レーザ
加工機に設けられている撮像手段により撮像し、この撮
像データを画像処理手段により画像処理して、フィラー
ワイヤの送り出し量および送り出し方向のずれを検出
し、フィラーワイヤの先端が前記レーザ光の照射位置か
ら許容範囲内に位置するように前記フィラー送り出し装
置を自動制御するので、従来のように作業者がモニター
で確認しながら調整する必要がなく、作業効率を改善す
ることができる。また、フィラーワイヤの突き出し量の
みならず突き出し位置を検出することができるので、フ
ィラーワイヤのずれ等により発生するフィラーワイヤの
溶け残り等の溶接不良を防止することができる。
As described above, in the filler wire supply method for a laser welding machine according to the first aspect of the present invention, the tip portion of the filler wire delivered from the filler delivery device to the welding location via the filler nozzle is formed by the laser. An image is taken by imaging means provided in the processing machine, the image data is subjected to image processing by image processing means to detect the amount of feed of the filler wire and the deviation in the direction of feed, and the tip of the filler wire is irradiated with the laser light. Since the filler feeding device is automatically controlled so as to be located within an allowable range from the position, there is no need for an operator to make adjustments while checking on a monitor as in the related art, thereby improving work efficiency. Further, since not only the protrusion amount of the filler wire but also the protrusion position can be detected, it is possible to prevent welding defects such as undissolved filler wire caused by displacement of the filler wire.

【0052】請求項2の発明によるレーザ溶接機のフィ
ラーワイヤ供給方法では、フィラーワイヤの位置がフィ
ラーワイヤの送り出し方向から許容値以上ずれている場
合には、アラーム処理して作業者に知らせるので、フィ
ラーワイヤのずれ等により発生するフィラーワイヤの溶
け残り等の溶接不良を防止することができる。
According to the filler wire supply method of the laser welding machine according to the second aspect of the present invention, if the position of the filler wire is shifted from the feed direction of the filler wire by an allowable value or more, an alarm process is performed and the operator is notified. It is possible to prevent poor welding such as undissolved filler wire caused by displacement of the filler wire.

【0053】請求項3の発明によるレーザ溶接機のフィ
ラーワイヤ供給方法では、溶接加工を開始する際には、
一旦フィラーワイヤを引き込んでから送り出し、先端を
撮像手段により撮像して画像処理を行うので、確実にフ
ィラーワイヤの先端位置を画像処理により得ることがで
きる。
In the method for supplying a filler wire for a laser welding machine according to the third aspect of the present invention, when starting welding,
Once the filler wire is drawn in and then sent out, the tip is imaged by the imaging means and image processing is performed, so that the tip position of the filler wire can be reliably obtained by image processing.

【0054】請求項4の発明によるレーザ溶接機のフィ
ラーワイヤ供給装置では、レーザ光を用いた溶接加工の
際に、フィラー送り出し装置からフィラーノズルを経て
溶接箇所に送り出されてくるフィラーワイヤの先端部分
を、レーザ加工機に設けられている撮像手段によりレー
ザ光の照射位置を中心として撮像し、この撮像データを
画像処理手段により画像処理してフィラーワイヤの送り
出し量および送り出し方向のずれを検出し、フィラーワ
イヤの先端が前記レーザ光の照射位置から許容範囲内に
位置するようにフィラーワイヤ制御装置により前記フィ
ラー送り出し装置を自動制御するので、従来のように作
業者がモニターで確認しながら調整する必要がなく、作
業効率を改善することができる。また、フィラーワイヤ
の突き出し量のみならず突き出し位置を検出することが
できるので、フィラーワイヤのずれ等により発生するフ
ィラーワイヤの溶け残り等の溶接不良を防止することが
できる。
In the filler wire supply device for a laser welding machine according to the present invention, the tip portion of the filler wire fed from the filler delivery device to the welding location via the filler nozzle during the welding process using the laser beam. Is imaged around the irradiation position of the laser beam by the imaging means provided in the laser processing machine, and image processing of this imaged data is performed by the image processing means to detect the amount of feed of the filler wire and the deviation in the direction of feed, Since the filler feeder is automatically controlled by the filler wire controller so that the tip of the filler wire is located within an allowable range from the laser beam irradiation position, it is necessary for the operator to adjust the filler wire while checking the monitor as in the conventional case. And work efficiency can be improved. Further, since not only the protrusion amount of the filler wire but also the protrusion position can be detected, it is possible to prevent welding defects such as undissolved filler wire caused by displacement of the filler wire.

【0055】請求項5の発明によるレーザ溶接機のフィ
ラーワイヤ供給装置では、フィラーワイヤの位置がフィ
ラーワイヤの送り出し方向から許容値以上にずれている
場合には、警報機によりアラームを発して作業者に知ら
せるので、フィラーワイヤのずれ等により発生するフィ
ラーワイヤの溶け残り等の溶接不良を防止することがで
きる。
In the filler wire supply device for a laser welding machine according to the fifth aspect of the present invention, when the position of the filler wire deviates from the feed direction of the filler wire by more than an allowable value, an alarm is issued by an alarm and an operator is issued. , It is possible to prevent welding defects such as undissolved filler wires caused by displacement of the filler wires and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明に係るレーザ溶接機のフィラーワイヤ
供給装置を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a filler wire supply device of a laser welding machine according to the present invention.

【図2】この発明に係るレーザ溶接機のフィラーワイヤ
供給方法を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a filler wire supply method for a laser welding machine according to the present invention.

【図3】引き込み制御のプログラムである。FIG. 3 is a drawing control program.

【図4】送り出し制御のプログラムである。FIG. 4 is a program of a delivery control.

【図5】(A)は撮像されたフィラーワイヤの入力原画
像であり、(B)はフィルタ処理された後の画像であ
る。
FIG. 5 (A) is an input original image of a captured filler wire, and FIG. 5 (B) is an image after filtering.

【図6】フィルタ処理による最大値演算を示す数式であ
る。
FIG. 6 is a mathematical expression showing a maximum value calculation by filter processing.

【図7】フィルタ処理画像をフィラー送り出し方向と直
交する方向へ射影処理した結果を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a result of projecting a filtered image in a direction orthogonal to a filler sending direction.

【図8】(A)〜(D)はこの発明に係るレーザ溶接機
のフィラーワイヤ供給方法における各段階の撮像画像で
ある。
FIGS. 8A to 8D are images taken at each stage in the filler wire supply method of the laser welding machine according to the present invention.

【図9】従来のレーザ溶接機のフィラーワイヤ供給装置
を示す構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram showing a filler wire supply device of a conventional laser welding machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ溶接機 3 フィラーワイヤ供給装置 9 レーザ加工ヘッド 11 フィラーノズル 13 フィラーワイヤ 17 フィラー送り出し装置 25 フィラーワイヤコントローラ(フィラーワイヤ制
御装置) 27 CCDカメラ(撮像手段) 33 画像処理システムパソコン(画像処理手段) 35 警報機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser welding machine 3 Filler wire supply device 9 Laser processing head 11 Filler nozzle 13 Filler wire 17 Filler sending device 25 Filler wire controller (Filler wire control device) 27 CCD camera (Imaging means) 33 Image processing system personal computer (Image processing means) 35 alarm

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フィラー送り出し装置によりフィラーノ
ズルから加工位置に送り出されたフィラーワイヤを用い
て、レーザ加工ヘッドから照射されるレーザ光により溶
接加工するためのレーザ溶接機のフィラーワイヤ供給方
法において、送り出されてきたフィラーワイヤの先端を
前記レーザ加工ヘッドに設けられている撮像手段により
撮像し、この撮像信号を画像処理手段により画像処理し
て前記フィラーワイヤの送り出し量および送り出し方向
のずれを検出し、前記フィラーワイヤの先端が前記レー
ザ光の照射位置から許容範囲内に位置するように前記フ
ィラー送り出し装置を自動制御すること、を特徴とする
レーザ溶接機のフィラーワイヤ供給方法。
1. A filler wire feeding method for a laser welding machine for performing welding by laser light emitted from a laser processing head using a filler wire fed from a filler nozzle to a processing position by a filler feeding device. The leading end of the filler wire that has been taken is imaged by an imaging means provided in the laser processing head, and the imaging signal is image-processed by an image processing means to detect the amount of the filler wire to be sent and a deviation in the sending direction, A filler wire supply method for a laser welding machine, characterized by automatically controlling the filler feeder so that the tip of the filler wire is located within an allowable range from the irradiation position of the laser beam.
【請求項2】 前記画像処理手段により検出された前記
フィラーワイヤの送り出し方向のずれが許容値を超える
場合にはアラームを発すること、を特徴とする請求項1
記載のレーザ溶接機のフィラーワイヤ供給方法。
2. The method according to claim 1, wherein an alarm is issued when the deviation in the feeding direction of the filler wire detected by the image processing means exceeds an allowable value.
A method for supplying a filler wire for a laser welding machine as described in the above.
【請求項3】 前記撮像手段によりフィラーワイヤを最
適位置に位置決めする際には、フィラーワイヤを一旦引
き込んだ後、フィラーワイヤを徐々に送り出しながら撮
像すること、を特徴とする請求項1または2記載のレー
ザ溶接機のフィラーワイヤ供給方法。
3. The image pickup device according to claim 1, wherein when the filler wire is positioned at an optimum position by the image pickup means, an image is taken while the filler wire is pulled out and then gradually fed out. Filler wire supply method for laser welding machine.
【請求項4】 フィラー送り出し装置によりフィラーノ
ズルから加工位置に送り出されたフィラーワイヤを用い
て、レーザ加工ヘッドから照射されるレーザ光により溶
接加工するためのレーザ溶接機のフィラーワイヤ供給装
置であって、前記レーザ加工ヘッドに設けられて前記レ
ーザ光の照射位置を中心として撮像する撮像手段と、こ
の撮像手段からの信号により画像処理を行って前記フィ
ラーワイヤの送り出し量および送り出し方向のずれを検
出する画像処理手段と、この画像処理手段により検出さ
れたフィラーワイヤの先端が前記レーザ光の照射位置か
ら許容範囲内に位置するように前記フィラー送り出し装
置を自動制御するフィラーワイヤ制御装置と、を備えて
なることを特徴とするレーザ溶接機のフィラーワイヤ供
給装置。
4. A filler wire supply device of a laser welding machine for performing welding by laser light emitted from a laser processing head using a filler wire sent from a filler nozzle to a processing position by a filler delivery device. An imaging unit provided on the laser processing head for imaging the irradiation position of the laser beam as a center, and performing image processing based on a signal from the imaging unit to detect a feed amount and a shift of the feed direction of the filler wire. Image processing means, and a filler wire control device for automatically controlling the filler delivery device so that the tip of the filler wire detected by the image processing means is located within an allowable range from the irradiation position of the laser light, A filler wire supply device for a laser welding machine.
【請求項5】 前記画像処理手段により検出された前記
フィラーワイヤの送り出し方向のずれが許容値を超える
場合にアラームを発する警報機を、備えてなることを特
徴とする請求項4記載のレーザ溶接機のフィラーワイヤ
供給装置。
5. The laser welding apparatus according to claim 4, further comprising an alarm which issues an alarm when a deviation of the feed direction of the filler wire detected by the image processing means exceeds an allowable value. Machine filler wire feeder.
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