JP2001340966A - Automatic welding method and it's apparatus - Google Patents

Automatic welding method and it's apparatus

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JP2001340966A
JP2001340966A JP2000160698A JP2000160698A JP2001340966A JP 2001340966 A JP2001340966 A JP 2001340966A JP 2000160698 A JP2000160698 A JP 2000160698A JP 2000160698 A JP2000160698 A JP 2000160698A JP 2001340966 A JP2001340966 A JP 2001340966A
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JP
Japan
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welding
bead
layer
groove
height
Prior art date
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Application number
JP2000160698A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Yokogawa
知之 横川
Masatake Miyahira
正剛 宮平
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic welding method which is able to perform automatic copy welding along a groove without an operator watching. SOLUTION: In the apparatus, when the second layer is formed by MAG welding, the second camera 15 taking an image of the shape of bead to find a remaining lamination layer height at the groove 2, corresponding to the lamination layer height, as a groove copy position and the height position to be formed in the following layer are corrected a welding position, a welding current.speed, and a weaving width can be decided, corresponding to that, automatic copy welding can be performed. Accordingly it's not needed that an operator watches always the welding position, the welding current.speed, and the weaving width of the welding apparatus such as in conventional method, so that working efficiency can be improved highly.

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】本発明は、MAG溶接(Meta
l Active Gas溶接、以下、MAG溶接と呼ぶ)による自
動倣い溶接を可能とした溶接方法と、その溶接方法を実
施するための自動溶接装置とに係り、特に被溶接物間に
形成された開先をMAG溶接するのに好適なものに関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to MAG welding (Meta
l Active Gas Welding (hereinafter referred to as MAG Welding), which relates to a welding method that enables automatic profile welding and an automatic welding device for performing the welding method, particularly a groove formed between workpieces Suitable for MAG welding.

【0002】[0002]

【従来の技術】MAG,TIG(Tungsten Inert Gas、
以下、TIGと呼ぶ),MIG(Met-al Inert Gas、以
下、MIGと呼ぶ)溶接においては、ビードを形成しつ
つ溶接が進行し、溶け込み不良のない健全な溶接継手を
得るには適正なビード形状を確保することが不可欠であ
る。ところが、ビード形状は、溶接電流,アーク電圧,
電極位置等のような多くの因子に影響を受けて形成され
るため、場合によっては、条件が崩れて適正なビード形
状を維持することができないことがある。そこで、従来
においては、溶接オペレータが常に溶接位置,溶接電流
・電圧,溶接速度,ウィービング幅を監視し、また不良
の場合には溶接条件をそれぞれ調整することによりMA
G溶接装置を運転させていた。
2. Description of the Related Art MAG, TIG (Tungsten Inert Gas,
In MIG (Met-al Inert Gas, hereinafter referred to as MIG) welding, the welding proceeds while forming a bead, and an appropriate bead is required to obtain a sound weld joint free from poor penetration. It is essential to secure the shape. However, the bead shape depends on the welding current, arc voltage,
Since it is formed by being influenced by many factors such as an electrode position and the like, in some cases, conditions may be broken and a proper bead shape may not be maintained. Therefore, conventionally, a welding operator constantly monitors the welding position, welding current / voltage, welding speed, and weaving width, and when defective, adjusts the welding conditions to adjust the welding conditions.
The G welding equipment was operating.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術においては上述の如く、溶接オペレータがMAG溶接
装置を監視しなければならないので、即ち、オペレータ
が溶接位置,溶接電流・電圧,溶接速度等を常に監視し
なければならないので、それだけ作業効率が低下すると
いう問題があった。
However, in the prior art, as described above, the welding operator must monitor the MAG welding apparatus, that is, the operator always determines the welding position, welding current / voltage, welding speed, and the like. Since monitoring must be performed, there has been a problem that the work efficiency is reduced accordingly.

【0004】本発明は、上記従来技術の事情に鑑み、オ
ペレータが監視しなくとも、開先に沿い自動溶接倣いを
行わせることができる自動溶接方法を提供するのを課題
とし、また上記方法を的確に実施し得る自動溶接装置を
提供するのを課題とする。
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances of the related art, and has as its object to provide an automatic welding method that can perform automatic welding copying along a groove without monitoring by an operator. An object of the present invention is to provide an automatic welding device that can be implemented accurately.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては、以下の手段を採用した。
Means for Solving the Problems To solve the above problems, the present invention employs the following means.

【0006】請求項1記載の発明では、互いに接合すべ
き被溶接物間に形成された開先に、MAG溶接(Metal
Active Gas溶接、以下、MAG溶接と呼ぶ)によってビ
ードを順次積層させてなる自動溶接法において、MAG
溶接により1層目のビードを形成したとき、そのビード
の形状を撮像すると共に、その撮像データに基づいて開
先における残りの積層高さを求め、この求めた積層高さ
に基づいて次層に形成すべき開先倣い位置及びワイヤ高
さ位置をそれぞれ補正し、その補正した内容に応じて溶
接トーチを制御することを特徴とする自動溶接方法。
According to the first aspect of the present invention, MAG welding (Metal Welding) is performed on the groove formed between the workpieces to be joined to each other.
Active gas welding (hereinafter, referred to as MAG welding))
When the first layer bead is formed by welding, the shape of the bead is imaged, the remaining stack height at the groove is determined based on the image data, and the next layer is determined based on the determined stack height. An automatic welding method, wherein a groove copying position to be formed and a wire height position are respectively corrected, and a welding torch is controlled according to the corrected contents.

【0007】上述の如く、MAG溶接により1層目のビ
ードを形成したとき、そのビードの撮像データに基づい
て開先における残りの積層高さを求め、その積層高さに
基づいて次層に形成すべき開先倣い位置及びワイヤ高さ
位置をそれぞれ補正するようにしたので、開先にMAG
溶接によってビードを多段に形成することが可能とな
る。従って、次層に形成すべき開先倣い位置及びワイヤ
高さ位置をそれぞれ補正することにより、溶接位置,溶
接電流・速度,ウィービング幅を決定することができ、
それに応じて自動倣い溶接が可能となる結果、従来技術
のように、オペレータが溶接装置の溶接位置,溶接電流
・速度,ウィービング幅を常に監視することが不要にな
り、作業効率を大幅に高めることができる。
As described above, when the first layer bead is formed by MAG welding, the remaining layer height at the groove is obtained based on the image data of the bead, and the next layer is formed based on the layer height. Since the groove following position and the wire height position to be corrected are corrected respectively,
It becomes possible to form beads in multiple stages by welding. Therefore, the welding position, welding current / speed, and weaving width can be determined by correcting the groove following position and the wire height position to be formed in the next layer, respectively.
As a result, automatic copy welding becomes possible, and as a result, the operator does not need to constantly monitor the welding position, welding current / speed, and weaving width of the welding device as in the prior art, greatly improving work efficiency. Can be.

【0008】請求項2記載の本発明では、MAG溶接に
より一層目のビードを形成したとき、 イ)その形成したビードの形状を撮像すると共に、その
撮像データに基づいて開先における残りの積層高さを求
め、この求めた積層高さに応じて次層に形成すべき開先
倣い位置及びワイヤ高さ位置をそれぞれ補正し、 ロ)その補正した内容に応じて溶接トーチを制御して次
層のビードを形成し、 ハ)以下、前記イ)及びロ)を順次繰り返して所望層の
ビードを形成した後、 ニ)その最も上層のビードと余盛りの前の層との間にお
いて、最も上層のビード形状の撮像データに基づいて得
られた開先倣い位置及びワイヤ高さ位置をそれぞれ補正
すると共に、ビードの溶着量を制御して溶接条件を補正
し、 ホ)それら補正した内容が良好な場合、該補正内容に応
じて次層のビードを形成し、 ヘ)以下、前記ニ)及びホ)を余盛りの前の層まで順次
繰り返してビード層を形成することを特徴とする。
According to the second aspect of the present invention, when the first bead is formed by MAG welding, a) the shape of the formed bead is imaged, and the remaining stack height at the groove is determined based on the imaged data. The groove following position and the wire height position to be formed in the next layer are respectively corrected in accordance with the obtained lamination height, and b) the welding torch is controlled in accordance with the corrected contents to control the next layer. C) After the above steps a) and b) are sequentially repeated to form a bead of the desired layer, d) between the uppermost bead and the layer before the extra layer, the uppermost bead In addition to correcting the groove tracing position and the wire height position obtained based on the imaging data of the bead shape, the welding conditions are corrected by controlling the welding amount of the bead, and e) the corrected contents are satisfactory. If so, Depending on what form the bead of the next layer, f) below, and forming said d) and e) successively repeating bead layer to the previous layer of excess prime.

【0009】このように、所望層のビードを形成した
後、それ以後から余盛りの前の層までの間で、前記ニ)
及びホ)を順次繰り返して次層のビードを形成するの
で、余盛りに至る前の全ビードの高さを調節することが
できる。
After the bead of the desired layer has been formed in this way, after the bead of the desired layer is formed, the bead is formed between the bead and the layer just before the extra layer.
And e) are sequentially repeated to form a bead of the next layer, so that the height of all the beads before reaching the extra height can be adjusted.

【0010】請求項3記載の本発明では、余盛りの前の
層のビードが形成された後、その前の層のビードと同一
溶接条件により余盛りを形成することを特徴とする。
According to the third aspect of the present invention, after the bead of the layer before the extra layer is formed, the extra layer is formed under the same welding conditions as the beads of the preceding layer.

【0011】このように、余盛りの形成に際しては、そ
の前の層のビードと同一溶接条件により余盛りを形成す
るので、余盛りを容易にかつ確実に形成することがで
き、全てをMAG溶接によりオペレータが監視すること
なく行うことができる。
As described above, when forming the extra bank, the extra bank is formed under the same welding conditions as the bead of the previous layer, so that the extra bank can be formed easily and reliably, and all the MAG welding is performed. Can be performed without monitoring by the operator.

【0012】請求項4記載の本発明では、互いに接合す
べき被溶接物間に形成された開先に、MAG溶接によっ
てビードを順次積層させる自動溶接装置において、溶接
時に、溶接トーチによる開先内の溶接状況を撮像する第
1撮像手段と、開先内にビードが形成される毎に、この
形成された各ビードにビームスリット光を照射するビー
ムスリット光照射部と、該ビームスリット光照射部から
の反射光を取り込み、前記各ビードの形状を撮像する第
2撮像手段と、該第2撮像手段からの撮像データに基づ
き、溶接トーチを制御する制御部とを備えている。そし
て、該制御部は、第2撮像手段からの撮像データに基づ
き、開先における残りの積層高さを求め、この求めた積
層高さに基づいて次層に形成すべき開先倣い位置及びワ
イヤ高さ位置をそれぞれ補正し、その補正した内容に応
じて溶接トーチを制御する手段を有することを特徴とす
る。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an automatic welding apparatus for sequentially laminating beads by MAG welding on a groove formed between workpieces to be joined to each other. A first imaging means for imaging the welding condition of the beam, a beam slit light irradiating unit for irradiating each formed bead with a beam slit light every time a bead is formed in the groove, and a beam slit light irradiating unit And a control unit for controlling the welding torch based on the image data from the second image capturing means, which captures the reflected light from the camera and captures the shape of each bead. The control unit obtains the remaining stack height at the groove based on the image data from the second imaging unit, and based on the obtained stack height, the groove copying position and the wire to be formed on the next layer. It is characterized by having means for correcting the height position and controlling the welding torch according to the corrected content.

【0013】このように、制御部が、第2撮像手段から
の撮像データに基づき、開先における残りの積層高さを
求め、この求めた積層高さに基づいて次層に形成すべき
開先倣い位置及びワイヤ高さ位置をそれぞれ補正し、そ
の補正した内容に応じて溶接トーチを制御する手段を有
しているので、請求項1の方法を的確に実施することが
できる。
As described above, the control unit obtains the remaining stack height at the groove based on the image data from the second image pickup means, and based on the obtained stack height, the groove to be formed in the next layer. Since there are means for correcting the scanning position and the wire height position, respectively, and controlling the welding torch according to the corrected contents, the method of claim 1 can be carried out accurately.

【0014】請求項5記載の本発明では、前記制御部
は、形成したビードの形状を撮像すると共に、その撮像
データに基づいて開先における残りの積層高さを求め、
この求めた積層高さに応じて、次層に形成すべき開先倣
い位置及びワイヤ高さ位置をそれぞれ補正し、その補正
した内容が良好な場合のみ、補正内容に応じて溶接トー
チを制御して所望層のビードを順次形成する第1手段
と、その最も上層のビードと余盛りの前の層との間の所
望層において、最も上層のビードの撮像データに基づい
て得られた開先倣い位置及びワイヤ高さ位置をそれぞれ
補正すると共に、ビードの溶着量を制御して溶接条件を
補正し、それら補正した内容に応じて、余盛りの前の層
まで順次繰り返してビード層を順次形成する手段とを有
することを特徴とする。
According to the present invention, the control unit captures an image of the shape of the formed bead, and obtains the remaining stack height at the groove based on the captured data.
In accordance with the obtained lamination height, the groove copying position to be formed in the next layer and the wire height position are respectively corrected, and only when the corrected contents are good, the welding torch is controlled in accordance with the corrected contents. Means for sequentially forming a bead of a desired layer, and a groove pattern obtained based on image data of the bead of the uppermost layer in a desired layer between the uppermost bead and the layer immediately before the surplus. In addition to correcting the position and the wire height position, the welding conditions are corrected by controlling the amount of welding of the beads, and the bead layers are sequentially formed in order according to the corrected contents, until the layer before the extra pile is sequentially repeated. Means.

【0015】このように、第1手段によって形成された
最も上層のビードと余盛りの前との間の所望層におい
て、余盛り前の所望層の溶接時に、その前の層のビード
形状に基づいて開先倣い位置,ワイヤ高さ位置,溶着量
をそれぞれ補正すると共に、その補正した内容に応じて
溶接トーチを制御して、余盛り前の所望層を順次形成す
るようにしたので、余盛りに至る前の全ビードの高さを
的確に調節することができ、請求項2を実施することが
できる。
As described above, in the desired layer between the uppermost bead formed by the first means and the front of the extra layer, when the desired layer before the extra layer is welded, based on the bead shape of the preceding layer. The groove tracing position, wire height position, and welding amount were each corrected, and the welding torch was controlled in accordance with the corrected details to sequentially form the desired layers before the swelling. The height of all the beads before reaching can be adjusted accurately, and the second aspect can be implemented.

【0016】請求項6記載の本発明では、前記制御部
は、余盛りの前のビード層が形成された時点で、そのビ
ード層と同一溶接条件により余盛りを形成する手段を有
することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, when the bead layer is formed before the extra layer, the control section has means for forming the extra layer under the same welding conditions as the bead layer. And

【0017】このように、余盛りの前のビード層が形成
された時点で、そのビード層と同一溶接条件により余盛
りを形成する手段を有しているので、請求項3の方法を
的確に実施することができる。
As described above, when the bead layer before the extra layer is formed, there is provided a means for forming the extra layer under the same welding conditions as that of the bead layer. Can be implemented.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
1〜図9に基づいて説明する。図1は本発明の自動溶接
方法を示す原理説明図、図2は本発明の自動溶接方法を
適用する開先を示す断面説明図、図3は本発明の自動溶
接方法を実施するための自動溶接装置を示す概略図、図
4は開先における溶接トーチの動作を示す説明図、図5
は第2撮像手段による撮像画像を示す説明図、図6は本
発明の自動溶接方法を実施するための自動溶接装置の一
実施形態を示す全体斜視図、図7は同じく図6のブロッ
ク図、図8及び図9は本発明の自動溶接方法の一実施形
態を示すフローチャートである。本発明の自動溶接方法
は、図1に示すように、溶接すべき二つの配管用パイプ
1の両端部に開先2が形成され、その開先2内に最下層
3が手動にて溶接された後、その最下層3の上に順次次
層のビード4a〜4nがMAG溶接(Metal Act-ive Ga
s溶接(メタルアクティブガス溶接)。以下、MAG溶
接と呼ぶ)によって形成され、しかも最終層としての余
盛り4nもMAG溶接し、かくして二層目4aから最終
層の余盛り4nまでを自動溶接できるようにしたもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory view of the principle showing the automatic welding method of the present invention, FIG. 2 is a sectional explanatory view showing a groove to which the automatic welding method of the present invention is applied, and FIG. 3 is an automatic view for carrying out the automatic welding method of the present invention. FIG. 4 is a schematic view showing a welding apparatus, FIG. 4 is an explanatory view showing the operation of a welding torch at a groove, FIG.
Is an explanatory view showing an image picked up by the second image pickup means, FIG. 6 is an overall perspective view showing an embodiment of an automatic welding apparatus for carrying out the automatic welding method of the present invention, FIG. 7 is a block diagram of FIG. 8 and 9 are flowcharts showing one embodiment of the automatic welding method of the present invention. In the automatic welding method of the present invention, as shown in FIG. 1, grooves 2 are formed at both ends of two pipes 1 to be welded, and the lowermost layer 3 is manually welded in the grooves 2. After that, beads 4a to 4n of the next layer are sequentially formed on the lowermost layer 3 by MAG welding (Metal Act-ive Ga
s welding (metal active gas welding). (Hereinafter referred to as MAG welding), and furthermore, the extra layer 4n as the final layer is also subjected to MAG welding, so that the second layer 4a to the extra layer 4n of the final layer can be automatically welded.

【0019】本発明の自動溶接方法を適用する開先2
は、例えば図2に示すように、底部が45°程度の角度
で開口された後、それに続き20〜25°程度の角度を
もって形成されると共に、さらにそれに続き0〜5°程
度の角度に形成された形状をなし、いわゆる狭開先をな
している。
Groove 2 to which the automatic welding method of the present invention is applied
For example, as shown in FIG. 2, after the bottom is opened at an angle of about 45 °, it is formed at an angle of about 20 to 25 °, and further formed at an angle of about 0 to 5 °. It has a narrowed groove.

【0020】そして、上記本発明の自動溶接方法を実施
するための自動溶接装置10は、図3に示すように、溶
接すべき二つのパイプ間1に形成された開先2の溶接部
位に溶接トーチ11によってビードが形成されていると
き、その溶接トーチ11による溶接状況を撮像する第1
撮像手段12と、溶接トーチ11によって溶接された部
位にレーザスリット光14を照射するレーザスリット光
照射部13と、照射されたレーザスリット光14の反射
光を取り込む第2撮像手段15と、そして、第1撮像手
段12,第2撮像手段15からの撮像データに基づき、
開先2中に前記多層のビード4a〜4nを順次形成させ
る制御装置16とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 3, the automatic welding apparatus 10 for carrying out the above-described automatic welding method of the present invention performs welding on a welding portion of a groove 2 formed between two pipes 1 to be welded. When a bead is formed by the torch 11, a first image of a welding state by the welding torch 11 is taken.
Imaging means 12, a laser slit light irradiating section 13 for irradiating a laser slit light 14 to a portion welded by the welding torch 11, a second imaging means 15 for capturing reflected light of the irradiated laser slit light 14, and Based on the imaging data from the first imaging unit 12 and the second imaging unit 15,
And a controller 16 for sequentially forming the multilayer beads 4a to 4n in the groove 2.

【0021】第1撮像手段12は、図4に示すように、
各パイプ1間の開先2に溶接トーチ11によって溶接が
実行されているときに、その溶接トーチ11の真下の溶
接部位にある開先面,及び溶接トーチ11のワイヤ挿入
位置からなる溶接状況を撮像し、前記制御装置16に出
力するようにしている。この第1撮像手段12は、本例
では、CCDカメラが採用され、開先2において溶接ト
ーチ11によって溶接されている部位を撮像するように
している。なお、第1撮像手段12のカメラレンズに
は、溶接トーチ11によるアーク光に遮られることな
く、開先面,ワイヤ挿入位置を的確に撮像できるよう、
所望の波長を透過させるフィルタが装着されている。
The first image pickup means 12, as shown in FIG.
When welding is being performed on the groove 2 between the pipes 1 by the welding torch 11, the welding condition consisting of the groove surface at the welding portion immediately below the welding torch 11 and the wire insertion position of the welding torch 11 is described. An image is taken and output to the control device 16. In this example, the first imaging means 12 employs a CCD camera, and captures an image of a portion of the groove 2 that is being welded by the welding torch 11. Note that the camera lens of the first imaging unit 12 can accurately image the groove surface and the wire insertion position without being interrupted by the arc light from the welding torch 11.
A filter that transmits a desired wavelength is mounted.

【0022】レーザスリット光照射部13は、図3に示
すように、パイプ1の開先2に溶接トーチ11によって
形成されたビードに対し、レーザスリット光14を照射
させるためのものであり、本例では、波長が780nm
のレーザスリット光を照射するレーザ光源を採用してい
る。
As shown in FIG. 3, the laser slit light irradiating section 13 irradiates a bead formed by the welding torch 11 to the groove 2 of the pipe 1 with a laser slit light 14, In the example, the wavelength is 780 nm
A laser light source for irradiating the laser slit light is adopted.

【0023】第2撮像手段15は、図3に示すように、
開先2に溶接トーチ11によって形成されたビードに対
し、レーザスリット光照射部13からレーザスリット光
14の反射光を取り込むためのものであり、本例では、
CCDカメラが採用されている。従って、第2撮像手段
15及びレーザスリット光照射部13は、各パイプ1間
の開先2において溶接トーチ11及び第1撮像手段12
より若干(本例では溶接位置から数cm〜十センチ前
後)離れた位置に設置され、溶接トーチ11によって形
成されたビードを撮像する。なお、第2撮像手段15と
してのカメラレンズにもフィルタが装着され、アーク光
などに影響されることなく、所望の波長を透過させて所
望の画像を撮像できるようにしている。
The second imaging means 15, as shown in FIG.
This is for taking in the reflected light of the laser slit light 14 from the laser slit light irradiator 13 into the bead formed by the welding torch 11 in the groove 2. In this example,
A CCD camera is employed. Accordingly, the second imaging means 15 and the laser slit light irradiating unit 13 are provided with the welding torch 11 and the first imaging means 12 at the groove 2 between the pipes 1.
An image of the bead formed by the welding torch 11 is installed at a position slightly more distant (in this example, about several cm to about 10 cm from the welding position). Note that a filter is also attached to the camera lens as the second imaging unit 15 so that a desired image can be captured by transmitting a desired wavelength without being affected by arc light or the like.

【0024】一方、制御装置16は、第1撮像手段12
からの撮像データに基づき、開先面,溶接トーチ11の
ワイヤ挿入位置を制御すると共に、図4に示すように、
開先2の幅方向における溶接トーチ11と両端面間の距
離WL,WRが一定距離以下になった時点で、開先2の
両端側の開先壁が溶融したと判断することにより、溶接
トーチ11のウィービング幅を制御するようにしてい
る。その際、制御装置16は、後述するアークセンサ1
7の検出に基づき、溶接トーチ11のワイヤとパイプ1
間のアーク長が一定となるよう溶接電流・電圧を制御す
るようにもしている。
On the other hand, the control device 16
Based on the imaging data from, the groove surface and the wire insertion position of the welding torch 11 are controlled, and as shown in FIG.
When the distance WL, WR between the welding torch 11 and both end faces in the width direction of the groove 2 becomes equal to or less than a predetermined distance, it is determined that the groove walls on both ends of the groove 2 have been melted, so that the welding torch is provided. Eleven weaving widths are controlled. At that time, the control device 16 controls the arc sensor 1 described later.
7 and the wire and pipe 1 of the welding torch 11
The welding current and voltage are controlled so that the arc length between them is constant.

【0025】また、制御装置16は、前記第2撮像手段
15からの撮像データに基づき、図5に示すように、前
記溶接トーチ11によって形成されたビード4を認識す
ると共に、そのビード形状に基づき、同図太線にて示す
ように、開先2において残りの積層高さ形状2Aを求
め、その求めた高さ形状2Aに応じて、次層に形成すべ
きビードの溶接条件に利用する他、溶接トーチ11によ
る開先倣い溶接のエラーチェックにも利用するようにし
ている。
The control device 16 recognizes the bead 4 formed by the welding torch 11 based on the image data from the second image pickup means 15 as shown in FIG. As shown by the thick line in the figure, the remaining lamination height shape 2A is obtained at the groove 2, and according to the obtained height shape 2A, bead welding conditions to be formed on the next layer are used. It is also used for an error check of groove profiling welding by the welding torch 11.

【0026】さらに、制御装置16は、第1撮像手段1
2,第2撮像手段15,アークセンサからの出力に基づ
いて溶接トーチ11を制御する他、これらを有する複数
のMAG溶接装置20,30をも制御するようにしてい
る。例えば図6に示すように、一台目のMAG溶接装置
20は、マニピュレータ21がサイドテーブル22,タ
ーニングローラ23間に回転可能に支持されたパイプ1
を溶接するために設置され、もう一台目のMAG溶接装
置30は、マニピュレータ31がサイドテーブル32,
オープンチャック33,ターニングローラ34間に回転
可能に支持されたパイプ1を溶接するために設置されて
いる。
Further, the control device 16 controls the first image pickup means 1
2. In addition to controlling the welding torch 11 based on outputs from the second imaging means 15 and the arc sensor, a plurality of MAG welding devices 20 and 30 having these are controlled. For example, as shown in FIG. 6, a first MAG welding device 20 includes a pipe 1 in which a manipulator 21 is rotatably supported between a side table 22 and a turning roller 23.
The other MAG welding apparatus 30 includes a manipulator 31 and a side table 32.
It is provided for welding the pipe 1 rotatably supported between the open chuck 33 and the turning roller 34.

【0027】これら各MAG溶接装置20,30のマニ
ピュレータ21,31と、サイドテーブル22,32
と、オープンチャック33と、それぞれの溶接電源2
4,35とが制御装置16に各々接続され、制御装置1
6が各MAG溶接装置20及び30をそれぞれ独立的に
制御するようにしている。その際、MAG溶接装置2
0,30は、マニピュレータ21,31による溶接時
に、溶接トーチ11が開先2に対して任意の層を全周に
亘り形成できるよう、パイプ1を予め定められた速度に
よってその軸周りに回転させるようにしている。従っ
て、制御装置16と各MAG溶接装置30A,30Bと
は、図7に示す如き関係となっている。
The manipulators 21 and 31 of these MAG welding devices 20 and 30 and the side tables 22 and 32
, Open chuck 33 and respective welding power source 2
4 and 35 are respectively connected to the control device 16 and the control device 1
6 controls each of the MAG welding devices 20 and 30 independently. At that time, the MAG welding equipment 2
Numerals 0 and 30 rotate the pipe 1 around its axis at a predetermined speed so that the welding torch 11 can form an arbitrary layer on the groove 2 over the entire circumference during welding by the manipulators 21 and 31. Like that. Therefore, the control device 16 and the MAG welding devices 30A and 30B have a relationship as shown in FIG.

【0028】即ち、制御装置16は、ワイヤ挿入位置判
定部16aと、上下倣い制御部16bと、開先倣い制御
部16cと、溶着量制御部16dと、余盛り制御部16
eとを有している。
That is, the control device 16 includes a wire insertion position determination unit 16a, a vertical scanning control unit 16b, a groove scanning control unit 16c, a welding amount control unit 16d, and a surplus control unit 16
e.

【0029】そして、ワイヤ挿入位置判定部16aは、
第1撮像手段12からの撮像データに基づき、開先2に
おける溶融池のワイヤ挿入位置を検出し、その位置が異
常であるか否かを判定する。上下倣い制御部16bは、
アークセンサ17からの検出に基づき、開先2における
溶接トーチ11と母材間の高さ位置を制御する。開先倣
い制御部16cは、第2撮像手段15による撮像データ
に基づいてビード形状を認識し、そのビード形状から、
開先2における残りの積層高さを求め、この求めた残り
積層高さに基づき次層の開先倣い位置,ワイヤ高さ位置
を補正するようにしている。
Then, the wire insertion position determining section 16a
Based on the imaging data from the first imaging means 12, the wire insertion position of the molten pool in the groove 2 is detected, and it is determined whether or not the position is abnormal. The vertical scanning control unit 16b
Based on the detection from the arc sensor 17, the height position between the welding torch 11 and the base material at the groove 2 is controlled. The groove following control unit 16c recognizes the bead shape based on the image data obtained by the second imaging unit 15, and calculates the bead shape based on the bead shape.
The remaining stack height at the groove 2 is determined, and the groove following position and the wire height position of the next layer are corrected based on the determined remaining stack height.

【0030】そして、開先倣い位置,ワイヤ高さ位置が
補正されることにより、次層に形成すべきビードの溶接
位置,溶接電流・速度,ウィービング幅を決定するよう
にしている。その際、ワイヤ高さ位置の補正に際して
は、前述の如く上下倣い制御部16bによって行われ
る。また、上下倣い制御部16bは、認識したビード形
状から開先幅も認識し、溶接トーチ11による倣い制御
動作のエラーチェックを行うようにもなっている。
Then, the welding position, welding current / speed, and weaving width of the bead to be formed in the next layer are determined by correcting the groove following position and the wire height position. At this time, the correction of the wire height position is performed by the vertical scanning control unit 16b as described above. The vertical scanning control unit 16b also recognizes the groove width from the recognized bead shape, and performs an error check of the scanning control operation by the welding torch 11.

【0031】溶着量制御部16dは、ビード厚を厚くし
たり、逆に薄くすることによりビードの形成量を制御す
る。余盛り制御部16eは、前記余盛り4nを溶接トー
チ11によって形成するとき、その前のビード層の溶接
条件と同一条件で溶接トーチ11を制御動作させること
により、余盛り4nを形成するようにしている。
The welding amount control section 16d controls the amount of bead formation by increasing the thickness of the bead or, conversely, by reducing the thickness. When forming the extra bank 4n with the welding torch 11, the extra bank controller 16e controls the welding torch 11 under the same conditions as the welding conditions of the previous bead layer to form the extra bank 4n. ing.

【0032】このような第1撮像手段12,レーザスリ
ット光照射部13,第2撮像手段15,アークセンサ1
7と、制御装置16の各部16a〜16eとの関係は、
MAG溶接装置20のみならず、MAG溶接装置30も
同様の構成となっている。
The first image pickup means 12, the laser slit light irradiating section 13, the second image pickup means 15, the arc sensor 1
7 and the respective parts 16a to 16e of the control device 16,
Not only the MAG welding device 20 but also the MAG welding device 30 has the same configuration.

【0033】次に、制御装置16の制御動作に関連し
て、本発明の自動溶接方法の一実施形態を図8及び図9
に基づき説明する。以下の説明は、制御装置16が一方
のMAG溶接装置20を制御する場合について述べる
が、他のMAG溶接装置30も同様に制御するものであ
る。図8において、まず、ステップS80にて溶接すべ
き配管用のパイプ1がMAG溶接装置20の所定位置に
セットされ、またオペレータにより溶接条件が種々設定
されると、ステップS81にて溶接が実行される。
Next, an embodiment of the automatic welding method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
It will be described based on. In the following description, the case where the control device 16 controls one MAG welding device 20 will be described, but the other MAG welding device 30 is similarly controlled. 8, first, in step S80, the pipe 1 to be welded is set at a predetermined position of the MAG welding apparatus 20, and when various welding conditions are set by the operator, welding is performed in step S81. You.

【0034】この場合、パイプ1の開先2では1層目
が、予め人手により溶接されることによって形成されて
いるので、MAG溶接装置20のマニピュレータ21が
開先2に対し2層目から溶接トーチ11によって溶接す
ることとなる。なお、ステップS81の溶接条件として
は、予めMAG溶接に必要なデータベースとして設定さ
れており、溶接トーチ11がパイプ1の開先2における
溶接位置,溶接電流・速度,ウィービング幅が定められ
ている他、開先2に対し2層〜余盛り1層前目までのビ
ード層を順次溶接した後、最終層の前記余盛り4nを溶
接するように定められている。
In this case, since the first layer of the groove 2 of the pipe 1 is formed by manual welding in advance, the manipulator 21 of the MAG welding apparatus 20 welds the groove 2 to the groove 2 from the second layer. The welding is performed by the torch 11. The welding conditions in step S81 are set in advance as a database necessary for MAG welding, and the welding position, welding current / speed, and weaving width of the welding torch 11 at the groove 2 of the pipe 1 are defined. It is set so that bead layers from the second layer to the first layer of the extra bank are sequentially welded to the groove 2, and then the extra bank 4n of the final layer is welded.

【0035】上記ステップS81によって溶接が実行さ
れると、開先倣い制御部16cが溶接トーチ11を制御
することにより2層目のビードが形成される。その場
合、第1撮像手段12がその溶接トーチ11直下の開先
面,及びワイヤ挿入位置からなる溶接状況を撮像すると
共に、その溶接部位がレーザスリット光照射部13のレ
ーザスリット光14の位置に到達すると、そのレーザス
リット光14の反射光を第2撮像手段15が撮像する。
When the welding is performed in step S81, the groove tracing control unit 16c controls the welding torch 11 to form a second-layer bead. In this case, the first imaging unit 12 captures an image of the welding condition including the groove surface immediately below the welding torch 11 and the wire insertion position, and the welded part is located at the position of the laser slit light 14 of the laser slit light irradiation unit 13. Upon arrival, the reflected light of the laser slit light 14 is imaged by the second imaging means 15.

【0036】こうして溶接トーチ11により2層目のビ
ードが形成されると、3層目の溶接を行うこととなる
が、その際、制御装置16は、第2撮像手段15から得
られた撮像データから2層目のビード形状を認識すると
共に、そのビード形状から残りの積層高さを求め、この
求めた積層高さに基づいて次の3層目の開先倣い位置及
びワイヤ高さ位置の補正データを算出しているので、そ
のデータに基づき、ステップS82にて、開先倣い制御
部16cにより開先倣い位置を補正すると共に、ステッ
プS83にて、上下倣い制御部16bを介しワイヤ高さ
位置を補正する。
When the second-layer bead is formed by the welding torch 11 in this manner, the third-layer welding is performed. At this time, the control device 16 controls the imaging data obtained from the second imaging means 15. , The bead shape of the second layer is recognized, and the remaining lamination height is determined from the bead shape. Based on the determined lamination height, the groove tracing position of the next third layer and the wire height position are corrected. Since the data is calculated, in step S82, the groove copying position is corrected by the groove copying control unit 16c in step S82, and in step S83, the wire height position is adjusted via the vertical copying control unit 16b. Is corrected.

【0037】次いで、ステップS84にて、補正された
ワイヤ高さ位置が溶接条件として異常であるか否かが判
定され、またステップS85にて、補正された開先倣い
位置におけるワイヤ挿入位置も、溶接条件として異常で
あるか否かが判定される。この場合、ステップS84及
びステップS85の双方が異常でないと判断すると、ス
テップS87の如く、補正された開先倣い位置及びワイ
ヤ高さ位置に基づき、3層目のビードが溶接されるが、
何れか一方が異常であると判断した場合には、ステップ
S86にて停止することとなる。
Next, in step S84, it is determined whether or not the corrected wire height position is abnormal as a welding condition. In step S85, the wire insertion position in the corrected groove copying position is also determined. It is determined whether the welding condition is abnormal. In this case, if it is determined that both steps S84 and S85 are not abnormal, the third-layer bead is welded based on the corrected groove follow-up position and the wire height position as in step S87.
If it is determined that one of them is abnormal, the operation stops in step S86.

【0038】このように、2層目のビード層4aが形成
された後、それに基づいて開先倣い位置及びワイヤ高さ
位置を補正して溶接トーチ11が制御されることによ
り、3層目のビード層4bが形成され、これが余盛り前
3層目まで、即ち、図1に示すビード層4eが形成され
るまで順次繰り返される。そして、余盛り前3層目であ
るビード層4eが形成されると、続いて図9に示す処理
が実行される。
After the second bead layer 4a is thus formed, the welding torch 11 is controlled by correcting the groove tracing position and the wire height position based on the bead layer 4a. The bead layer 4b is formed, and this is sequentially repeated until the third layer before the extra layer, that is, until the bead layer 4e shown in FIG. 1 is formed. Then, when the bead layer 4e which is the third layer before the extra bank is formed, the processing shown in FIG. 9 is subsequently executed.

【0039】即ち、図9に示すように、ステップS90
にて、余盛り前2層目及び余盛り前の層の溶接が実行さ
れる。この場合、まず、余盛り前2層目の溶接に際して
は、ステップS91にて、先の余盛り前3層目の溶接に
よって得られた第2撮像手段15の撮像データに基づ
き、開先倣い位置を補正すると共に、ステップS92に
て、溶着量制御部16dによって溶着量を制御するため
の溶接条件を補正し、またステップS93にて、ワイヤ
高さ位置も補正する。
That is, as shown in FIG.
, The welding of the second layer before the extra bank and the layer before the extra bank is executed. In this case, first, at the time of welding the second layer before the extra bank, in step S91, the groove copying position is obtained based on the image data of the second imaging unit 15 obtained by welding the third layer before the extra bank. In step S92, the welding condition for controlling the welding amount is corrected by the welding amount control unit 16d, and in step S93, the wire height position is also corrected.

【0040】その後、ステップS94にて、補正された
ワイヤ高さ位置が溶接条件として異常であるか否かが判
定され、またステップS95にて、補正された開先倣い
位置におけるワイヤ挿入位置も、溶接条件として異常で
あるか否かも判定される。この場合、ステップS94及
びステップS95の双方が異常でないと判断すると、ス
テップS97に示す如く、補正された開先倣い位置及び
ワイヤ高さ位置に基づき、余盛り前2層目が溶接される
が、何れか一方が異常であると判断した場合には、ステ
ップS96にて停止することとなる。
Thereafter, in step S94, it is determined whether or not the corrected wire height position is abnormal as a welding condition. In step S95, the wire insertion position in the corrected groove following position is also determined. It is also determined whether the welding condition is abnormal. In this case, when it is determined that both Step S94 and Step S95 are not abnormal, as shown in Step S97, the second layer before the extra bank is welded based on the corrected groove copying position and the wire height position. If it is determined that one of them is abnormal, the operation stops at step S96.

【0041】このようにして余盛り前2層目のビードが
形成され、またステップS91〜ステップS95の処理
が再び繰り返されることにより、余盛り前の層が形成さ
れる。
In this manner, a bead of the second layer before the extra bank is formed, and the processing of steps S91 to S95 is repeated again to form the layer before the extra bank.

【0042】さらに、ステップS97にて余盛り前の層
が形成されると、今度はステップS99の処理に至り、
ステップS99にて、余盛り前の層の溶接データと全く
同様のデータに基づき、溶接を実行することにより、最
終層である余盛り4nを形成し、これにより、溶接を終
了する。
Further, when the layer before the extra height is formed in step S97, the process proceeds to step S99.
In step S99, welding is performed based on the data exactly the same as the welding data of the layer before the extra layer to form the extra layer 4n as the final layer, thereby ending the welding.

【0043】本発明の自動溶接方法では、上述の如く、
人手によって一層目のビード3が形成された後、MAG
溶接により2層目のビード4aを形成したとき、そのビ
ードの形状を第2撮像手段15によって撮像すると共
に、その撮像データに基づいて開先2における残りの積
層高さを求め、その積層高さに基づいて次層に形成すべ
き開先倣い位置及びワイヤ高さ位置をそれぞれ補正する
ようにしたので、開先2にMAG溶接によってビードを
多段に形成することが可能となる。
In the automatic welding method of the present invention, as described above,
After the first bead 3 is formed manually, the MAG
When the second-layer bead 4a is formed by welding, the shape of the bead is imaged by the second imaging means 15, and the remaining stack height in the groove 2 is determined based on the image data, and the stack height is determined. , The groove following position and the wire height position to be formed in the next layer are respectively corrected, so that beads can be formed in multiple steps on the groove 2 by MAG welding.

【0044】従って、第2撮像手段15によって得られ
た撮像データに基づき、次層に形成すべき開先倣い位置
及びワイヤ高さ位置をそれぞれ補正することにより、溶
接位置,溶接電流・速度,ウィービング幅を決定するこ
とができ、それに応じMAG溶接することが可能となる
結果、従来技術のように、オペレータが溶接装置の溶接
位置,溶接電流・速度,ウィービング幅を常に監視する
ことが不要になり、作業効率を大幅に高めることができ
る。この作業効率は、制御装置16がそれぞれのMAG
溶接装置20,30を制御するので、即ち、複数台のM
AG溶接装置をそれぞれ独立的に制御するので、いっそ
う顕著となる。
Therefore, based on the image data obtained by the second image pickup means 15, the groove copying position to be formed in the next layer and the wire height position are respectively corrected to obtain the welding position, welding current / speed, weaving. The width can be determined, and MAG welding can be performed accordingly. As a result, the operator does not need to constantly monitor the welding position, welding current / speed, and weaving width of the welding device as in the related art. , Work efficiency can be greatly increased. This work efficiency is determined by the control device 16
Since the welding devices 20 and 30 are controlled, that is, a plurality of M
Since the AG welding devices are controlled independently of each other, it becomes more remarkable.

【0045】また、本発明の自動溶接方法においては、
余盛り前2層目と余盛り前の層との溶接時には、開先倣
い位置,ワイヤ高さ位置を補正するばかりでなく、溶着
量を制御することにより溶接条件を補正し、これによ
り、余盛りに至る前の全ビードの高さを調節することが
できる。
In the automatic welding method according to the present invention,
When welding the second layer before the extra layer and the layer before the extra layer, not only the groove tracing position and the wire height position are corrected, but also the welding conditions are corrected by controlling the welding amount. It is possible to adjust the height of all beads before reaching the height.

【0046】しかも、その後の余盛りの形成に際して
は、その前のビード層の溶接条件と同一内容でMAG溶
接により形成するので、余盛りを容易にかつ確実に形成
することができ、二層目4a〜余盛り4nまでの全てを
MAG溶接で行うことができる。
In addition, when forming the extra layer thereafter, since the MAG welding is performed under the same conditions as the welding conditions of the preceding bead layer, the extra layer can be easily and reliably formed, and the second layer can be formed easily. All the steps from 4a to 4n can be performed by MAG welding.

【0047】さらに、制御装置16が第2撮像手段15
によるビード層の撮像データに基づいて開先幅を認識
し、溶接トーチ11による倣い制御動作のエラーチェッ
クを行うようにしているので、溶接トーチ11による倣
い制御動作をそれだけ精密に行うことができ、溶接作業
の信頼性を高めることができる。
Further, the control device 16 controls the second image pickup means 15
Since the groove width is recognized based on the image data of the bead layer and the error check of the copying control operation by the welding torch 11 is performed, the copying control operation by the welding torch 11 can be performed more precisely. The reliability of the welding operation can be improved.

【0048】また、本実施形態の自動溶接装置は、開先
2において溶接トーチ11によって溶接された部位にレ
ーザスリット光14を照射するレーザスリット光照射部
13と、そのレーザスリット光14の反射光を取り込
み、今形成されたばかりのビード形状を撮像する第2撮
像手段15と、そのビード形状に基づき溶接トーチ11
を制御する制御装置16とを備えた構成を採用した。そ
して、制御装置16は、ワイヤ挿入位置判定部16a,
上下倣い制御部16b,開先倣い制御部16cを有し、
2層目として形成されたビード形状に基づき、開先2に
おける残りの積層高さを求め、この求めた積層高さに基
づいて次層に形成すべき開先倣い位置及びワイヤ高さ位
置をそれぞれ補正すると共に、その補正内容の溶接条件
の良否を判定し、溶接条件が良好なとき、その補正した
内容に応じて溶接トーチ11を制御するようにしたの
で、上記自動溶接方法を的確に実施することができる。
The automatic welding apparatus according to the present embodiment includes a laser slit light irradiating section 13 for irradiating a portion of the groove 2 welded by the welding torch 11 with a laser slit light 14, and a reflected light of the laser slit light 14. Second imaging means 15 for capturing the bead shape just formed, and welding torch 11 based on the bead shape.
And a control device 16 for controlling the control. Then, the control device 16 controls the wire insertion position determination unit 16a,
It has a vertical scanning control unit 16b and a groove scanning control unit 16c,
Based on the bead shape formed as the second layer, the remaining stacking height in the groove 2 is determined, and based on the determined stacking height, the groove copying position and the wire height position to be formed in the next layer are respectively determined. In addition to the correction, it is determined whether the welding condition of the correction content is good or not, and when the welding condition is good, the welding torch 11 is controlled in accordance with the corrected content. be able to.

【0049】また、制御装置16は、上記ワイヤ挿入位
置判定部16a,上下倣い制御部16b,開先倣い制御
部16cに加え、溶着量制御部16dを有し、余盛り前
の所望層の溶接時に、その前の層のビード形状に基づい
て開先倣い位置,ワイヤ高さ位置,溶着量をそれぞれ補
正すると共に、その補正内容の溶接条件の良否を判定
し、溶接条件が良好なとき、その補正した内容に応じて
溶接トーチ11を制御し、余盛り前の所望層を順次形成
するようにしたので、余盛りに至る前の全ビードの高さ
を的確に調節することができる。
The control device 16 has a welding amount control unit 16d in addition to the wire insertion position determination unit 16a, the vertical scanning control unit 16b, and the groove scanning control unit 16c. Sometimes, based on the bead shape of the previous layer, the groove tracing position, the wire height position, and the amount of welding are each corrected, and whether the welding conditions of the correction contents are good or not is determined. Since the welding torch 11 is controlled in accordance with the corrected contents to sequentially form the desired layers before the extra build, the height of all the beads before reaching the extra build can be accurately adjusted.

【0050】しかも、制御装置16は、余盛り制御部1
6eを有し、余盛り前のビード層の溶接条件と同一内容
でMAG溶接により形成するので、余盛りを容易にかつ
確実に形成することができる。
Further, the control device 16 is provided with
6e, which is formed by MAG welding under the same conditions as the welding conditions of the bead layer before the extra stake, so that the extra stake can be easily and reliably formed.

【0051】なお本実施形態においては、余盛りを含
め、全体として9層ものビードをMAG溶接により形成
する例を示したので、溶着量制御部16dにより、余盛
りに至るまでの間の高さを調節するため、余盛り前2層
目と余盛り前の層目との間で溶着量を制御するようにし
た例を示したが、これに限らず、全体の層数が多けれ
ば、それより前の層から溶着量を制御してもよく、反対
に全体の層数が少なければ、余盛りの前の層の溶着量だ
けを制御してもよいのは勿論である。
In the present embodiment, an example is shown in which as many as nine layers of beads, including the extra bank, are formed by MAG welding, so that the welding amount control unit 16d controls the height up to the extra bank. In order to adjust the amount of welding, an example was shown in which the amount of welding was controlled between the second layer before the extra layer and the layer before the extra layer. However, the present invention is not limited to this. The welding amount may be controlled from the earlier layer. Conversely, if the total number of layers is small, it is needless to say that only the welding amount of the layer before the extra layer may be controlled.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項1に
よれば、MAG溶接により1層目のビードを形成したと
き、そのビードの撮像データに基づいて開先における残
りの積層高さを求め、その積層高さに基づいて次層に形
成すべき開先倣い位置及びワイヤ高さ位置をそれぞれ補
正するように構成し、溶接位置,溶接電流・速度,ウィ
ービング幅を決定することができると共に、それに応じ
て自動倣い溶接が可能となる結果、従来技術のように、
オペレータが溶接装置の溶接位置,溶接電流・速度,ウ
ィービング幅を常に監視することが不要になり、作業効
率を大幅に高めることができる効果がある。
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the first layer bead is formed by MAG welding, the remaining stack height at the groove is determined based on the image data of the bead. Is obtained, and the groove copying position to be formed in the next layer and the wire height position to be formed on the next layer are corrected based on the lamination height, and the welding position, welding current / speed, and weaving width can be determined. In addition, as a result, automatic copy welding becomes possible, as in the prior art,
This eliminates the need for the operator to constantly monitor the welding position, welding current / speed, and weaving width of the welding device, and has the effect of greatly improving work efficiency.

【0053】請求項2によれば、余盛りに至る前の全ビ
ードの高さを調節することができる効果がある。
According to the second aspect, there is an effect that the height of all the beads before reaching the extra height can be adjusted.

【0054】請求項3によれば、余盛りの前の層のビー
ドが形成された後、その前の層のビードと同一溶接条件
により余盛りを形成し、余盛りを容易にかつ確実に形成
することができ、全てをMAG溶接でオペレータが監視
することなく行うことができる効果がある。
According to the third aspect, after the bead of the layer before the extra layer is formed, the extra layer is formed under the same welding conditions as the bead of the previous layer, and the extra layer is easily and reliably formed. Therefore, there is an effect that all operations can be performed by MAG welding without monitoring by an operator.

【0055】請求項4記載の本発明では、制御部が、第
2撮像手段からの撮像データに基づき、開先における残
りの積層高さを求め、この求めた積層高さに基づいて次
層に形成すべき開先倣い位置及びワイヤ高さ位置をそれ
ぞれ補正し、その補正した内容に応じて溶接トーチを制
御する手段を有しているので、請求項1の方法を的確に
実施することができる効果があり、特に、複数台のMA
G溶接装置を制御することにより、作業効率の向上がい
っそう顕著となる効果がある。
According to the fourth aspect of the present invention, the control unit obtains the remaining stack height at the groove based on the image data from the second image pickup means, and based on the obtained stack height, determines the next stack height. Since there is provided means for correcting the groove copying position to be formed and the wire height position, and controlling the welding torch in accordance with the corrected contents, the method of claim 1 can be carried out accurately. Effective, especially for multiple MAs
By controlling the G welding device, there is an effect that the improvement in working efficiency becomes more remarkable.

【0056】請求項5によれば、余盛り前の所望層の溶
接時に、その前の層のビード形状に基づいて開先倣い位
置,ワイヤ高さ位置,溶着量をそれぞれ補正すると共
に、その補正した内容に応じて溶接トーチを制御し、余
盛り前の所望層を順次形成するようにしたので、余盛り
に至る前の全ビードの高さを的確に調節することがで
き、請求項2を実施できる効果がある。
According to the fifth aspect, at the time of welding the desired layer before the extra layer, the groove copying position, the wire height position, and the welding amount are respectively corrected based on the bead shape of the previous layer, and the correction is performed. Since the welding torch is controlled in accordance with the contents thus formed and the desired layers before the extra height are sequentially formed, the height of all the beads before reaching the extra height can be accurately adjusted. There is an effect that can be implemented.

【0057】請求項6によれば、余盛りの前のビード層
が形成された時点で、そのビード層と同一溶接条件によ
り余盛りを形成する手段を有しているので、請求項3の
方法を的確に実施できる効果がある。
According to the sixth aspect, when the bead layer before the extra layer is formed, there is provided a means for forming the extra layer under the same welding conditions as the bead layer. Has the effect of being able to carry out exactly.

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

【図1】 本発明の自動溶接方法を説明するための原理
説明図である。
FIG. 1 is a principle explanatory view for explaining an automatic welding method of the present invention.

【図2】 本発明の自動溶接方法を適用する開先を示す
断面説明図である。
FIG. 2 is an explanatory sectional view showing a groove to which the automatic welding method of the present invention is applied.

【図3】 本発明の自動溶接方法を実施するための自動
溶接装置を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an automatic welding device for performing the automatic welding method of the present invention.

【図4】 開先における溶接トーチの動作を示す説明図
である。
FIG. 4 is an explanatory view showing an operation of a welding torch at a groove.

【図5】 第2撮像手段による撮像画像を示す説明図で
ある。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an image captured by a second imaging unit.

【図6】 本発明の自動溶接方法を実施するための自動
溶接装置の一実施形態を示す全体斜視図である。
FIG. 6 is an overall perspective view showing one embodiment of an automatic welding device for performing the automatic welding method of the present invention.

【図7】 同自動溶接装置の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the automatic welding device.

【図8】 本発明の自動溶接方法の一実施形態を示すフ
ローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing one embodiment of the automatic welding method of the present invention.

【図9】 図8に続くフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart following FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…被溶接物としての配管用パイプ、2…開先、4a〜
4n…MAG溶接によるビード層、10…自動溶接装
置、11…溶接トーチ、12…第1撮像手段、13…レ
ーザスリット光照射部(ビームスリット光照射部)、1
4…レーザスリット光(ビームスリット光)、15…第
2撮像手段、16…制御装置、16a…ワイヤ挿入位置
判定部、16b…上下倣い制御部、16c…開先倣い制
御部、16d…溶着量制御部、16e…余盛り制御部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Piping pipe as an object to be welded 2 ... Bevel 4a-
4n: Bead layer by MAG welding, 10: Automatic welding device, 11: Welding torch, 12: First imaging means, 13: Laser slit light irradiation unit (beam slit light irradiation unit), 1
4: laser slit light (beam slit light), 15: second imaging means, 16: control device, 16a: wire insertion position determining unit, 16b: vertical scanning control unit, 16c: groove scanning control unit, 16d: welding amount Control unit, 16e ... Excess control unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B23K 9/095 510 B23K 9/095 510E 510D 9/173 9/173 A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B23K 9/095 510 B23K 9/095 510E 510D 9/173 9/173 A

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに接合すべき被溶接物間に形成され
た開先に、MAG溶接によってビードを順次積層させて
なる自動溶接法において、MAG溶接により一層目のビ
ードを形成したとき、そのビードの形状を撮像すると共
に、その撮像データに基づいて開先における残りの積層
高さを求め、この求めた積層高さに基づいて次層に形成
すべき開先倣い位置及びワイヤ高さ位置をそれぞれ補正
し、その補正した内容に応じて溶接トーチを制御するこ
とを特徴とする自動溶接方法。
In an automatic welding method in which beads are successively laminated by MAG welding on grooves formed between workpieces to be joined to each other, a first bead is formed by MAG welding. And the remaining stacking height in the groove is determined based on the imaging data, and the groove copying position and the wire height position to be formed in the next layer are determined based on the determined stacking height, respectively. An automatic welding method, comprising correcting and controlling a welding torch according to the corrected content.
【請求項2】 互いに接合すべき被溶接物間に形成され
た開先に、MAG溶接によってビードを順次積層させて
なる自動溶接法において、MAG溶接により一層目のビ
ードを形成したとき、 イ)その形成したビードの形状を撮像すると共に、その
撮像データに基づいて開先における残りの積層高さを求
め、この求めた積層高さに応じて次層に形成すべき開先
倣い位置及びワイヤ高さ位置をそれぞれ補正し、 ロ)その補正した内容に応じて溶接トーチを制御して次
のビード層を形成し、 ハ)以下、前記イ)及びロ)を順次繰り返して所望層の
ビードを形成した後、 ニ)その最も上層のビードと余盛りの前の層との間の所
望層において、最も上層のビード形状の撮像データに基
づいて得られた開先倣い位置及びワイヤ高さ位置をそれ
ぞれ補正すると共に、ビードの溶着量を制御して溶接条
件を補正し、 ホ)それら補正した内容に応じて次層のビードを形成
し、 ヘ)以下、前記ニ)及びホ)を余盛りの前のビード層ま
で順次繰り返してビード層を形成することを特徴とする
自動溶接方法。
2. In an automatic welding method in which beads are sequentially laminated by MAG welding on grooves formed between workpieces to be joined to each other, a first bead is formed by MAG welding. The shape of the formed bead is imaged, and the remaining stack height at the groove is obtained based on the image data, and the groove copying position and the wire height to be formed on the next layer according to the obtained stack height. B) forming the next bead layer by controlling the welding torch according to the corrected contents; c) forming the desired layer bead by repeating the above steps a) and b) sequentially. D) In the desired layer between the uppermost bead and the layer before the extra layer, the groove tracing position and the wire height position obtained based on the imaging data of the uppermost bead shape are respectively determined. Correct At the same time, the welding conditions are corrected by controlling the welding amount of the bead, and e) a bead of the next layer is formed in accordance with the corrected contents. An automatic welding method characterized by sequentially forming a bead layer up to a layer.
【請求項3】 余盛りの前のビード層が形成された後、
そのビード層と同一溶接条件により余盛りを形成するこ
とを特徴とする請求項2に記載の自動溶接方法。
3. After the bead layer before the excess is formed,
3. The automatic welding method according to claim 2, wherein a margin is formed under the same welding conditions as the bead layer.
【請求項4】 互いに接合すべき被溶接物間に形成され
た開先に、MAG溶接によってビードを順次積層させて
なる自動溶接装置において、溶接時に、溶接トーチによ
る開先内の溶接状況を撮像する第1撮像手段と、開先内
にビードが形成される毎に、この形成された各ビードに
ビームスリット光を照射するビームスリット光照射部
と、該ビームスリット光照射部からの反射光を取り込
み、前記各ビードの形状を撮像する第2撮像手段と、該
第2撮像手段からの撮像データに基づき、溶接トーチを
制御する制御部とを備え、かつ該制御部は、第2撮像手
段からの撮像データに基づき、開先における残りの積層
高さを求め、この求めた積層高さに基づいて次層に形成
すべき開先倣い位置及びワイヤ高さ位置をそれぞれ補正
し、その補正した内容に応じて溶接トーチを制御する手
段を有することを特徴とする自動溶接装置。
4. An automatic welding apparatus in which beads are sequentially laminated by MAG welding on a groove formed between workpieces to be joined to each other, and an image of a welding state in the groove by a welding torch at the time of welding. A first image pickup means for performing, each time a bead is formed in the groove, a beam slit light irradiating unit for irradiating each formed bead with a beam slit light, and a reflected light from the beam slit light irradiating unit. A second imaging unit that captures and captures the shape of each bead, and a control unit that controls the welding torch based on the imaging data from the second imaging unit, Based on the imaging data of the above, the remaining stack height at the groove is obtained, and based on the obtained stack height, the groove copying position and the wire height position to be formed on the next layer are respectively corrected, and the corrected contents To An automatic welding apparatus, comprising: means for controlling a welding torch in response.
【請求項5】 前記制御部は、形成したビードの形状を
撮像すると共に、その撮像データに基づいて開先におけ
る残りの積層高さを求め、この求めた積層高さに応じ
て、次層に形成すべき開先倣い位置及びワイヤ高さ位置
をそれぞれ補正し、その補正した内容に応じて溶接トー
チを制御して所望層のビードを順次形成する第1手段
と、その最も上層のビードと余盛りの前の層との間の所
望層において、最も上層のビードの撮像データに基づい
て得られた開先倣い位置及びワイヤ高さ位置をそれぞれ
補正すると共に、ビードの溶着量を制御して溶接条件を
補正し、それら補正した内容に応じて、余盛りの前の層
まで順次繰り返してビード層を順次形成する第2手段と
を有することを特徴とする請求項4に記載の自動溶接装
置。
5. The control unit captures an image of the shape of the formed bead, obtains the remaining stack height at the groove based on the image data, and determines the remaining stack height in the next layer according to the obtained stack height. A first means for correcting a groove contour position to be formed and a wire height position, and controlling a welding torch according to the corrected contents to sequentially form a bead of a desired layer; In the desired layer between the layer before the ascending and the bevel scanning position and the wire height position obtained based on the imaging data of the uppermost bead, and controlling the welding amount of the bead, welding 5. The automatic welding apparatus according to claim 4, further comprising: second means for correcting a condition and sequentially forming a bead layer by sequentially repeating the layers up to the layer before the extra bank in accordance with the corrected contents.
【請求項6】 前記制御部は、余盛りの前の層のビード
が形成された時点で、その前の層のビードと同一溶接条
件により余盛りを形成する手段を有することを特徴とす
る請求項5に記載の自動溶接装置。
6. The control device according to claim 1, wherein the control unit has a means for forming a surplus under the same welding conditions as the bead of the preceding layer when the bead of the preceding layer is formed. Item 6. The automatic welding device according to Item 5.
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