JP2824145B2 - 溶接方法 - Google Patents
溶接方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は溶接線に対し対称な溶接継手（突合せ継手、
Ｔ継手、十字継手、角継手等）のアーク溶接法に関す
る。
Ｔ継手、十字継手、角継手等）のアーク溶接法に関す
る。
（従来の技術） 従来、自動溶接機を用いてアーク溶接を行うには、被
溶接部に対する溶接トーチ位置をあらかじめ設定してお
く方式と、各種センサーを用いたセンシング溶接方式が
ある。
溶接部に対する溶接トーチ位置をあらかじめ設定してお
く方式と、各種センサーを用いたセンシング溶接方式が
ある。
近年では、各種センサーを有する自動溶接機が主流と
なり、そのセンシング方法および制御方法にも多くの案
が提出されている。
なり、そのセンシング方法および制御方法にも多くの案
が提出されている。
例えば、撮像装置を用いたセンシング溶接法による
と、アーク光形状を撮像しこの撮像されたアーク光形状
を２値化し、アーク光形状の輪郭部の特異点を解析する
ことによって溶接位置検出を行っている。（特開昭63−
20179）。
と、アーク光形状を撮像しこの撮像されたアーク光形状
を２値化し、アーク光形状の輪郭部の特異点を解析する
ことによって溶接位置検出を行っている。（特開昭63−
20179）。
（発明が解決しようとする課題） しかし、従来のアーク光形状の解析による溶接制御方
法では、溶接時のアーク光を撮像装置で撮像し、その画
像を２値化してアーク光形状の特異点を抽出することに
していたが、特異点を抽出することは容易ではないとい
う課題があった。
法では、溶接時のアーク光を撮像装置で撮像し、その画
像を２値化してアーク光形状の特異点を抽出することに
していたが、特異点を抽出することは容易ではないとい
う課題があった。
なお、アークの特異点を抽出することなく、溶接位置
を制御する方法が、特開昭57−168780号公報に開示され
ている。その概要は以下の通りである。
を制御する方法が、特開昭57−168780号公報に開示され
ている。その概要は以下の通りである。
すなわち、溶接アークの形状から溶接ワイヤの位置を
検出し、この溶接ワイヤの位置で溶接アークの形状を２
分し、この２分したそれぞれの形状が占める面積を比較
することにより所定溶接位置と溶接ワイヤの溶接位置と
の誤差補正量データを算出し、このデータに基づいて、
溶接トーチを制御するというものである。
検出し、この溶接ワイヤの位置で溶接アークの形状を２
分し、この２分したそれぞれの形状が占める面積を比較
することにより所定溶接位置と溶接ワイヤの溶接位置と
の誤差補正量データを算出し、このデータに基づいて、
溶接トーチを制御するというものである。
しかしながら、上記の方法では、アーク光形状を２分
する直線の位置を溶接ワイヤにより生じる暗い部分から
求める必要があるため、溶接ワイヤを用いない溶接方法
には適用できないという不都合がある。
する直線の位置を溶接ワイヤにより生じる暗い部分から
求める必要があるため、溶接ワイヤを用いない溶接方法
には適用できないという不都合がある。
また、溶接ワイヤにより生じる暗い部分を撮影する必
要があるため、カメラを設置する位置に制限があるとい
う不都合がある。
要があるため、カメラを設置する位置に制限があるとい
う不都合がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので
あり、その目的とするところは、特異点を抽出すること
なしにアーク光の対称性から溶接開先位置を検出するこ
とにより、溶接位置を制御できると共に、溶接ワイヤを
用いない溶接方法にも適用できる溶接方法を提供するこ
とにある。
あり、その目的とするところは、特異点を抽出すること
なしにアーク光の対称性から溶接開先位置を検出するこ
とにより、溶接位置を制御できると共に、溶接ワイヤを
用いない溶接方法にも適用できる溶接方法を提供するこ
とにある。
（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明方法は、突合せ継
手、Ｔ継手、十字継手、角継手等のように溶接線に対し
対称な溶接継手のアーク溶接法であって、溶接時のアー
ク光を撮像装置で撮像しその画像を２値化すると共に、
そのアーク光形状の対称性から溶接開先位置を検出し、
溶接位置を制御する方法において、 トーチ（アーク）の進行方向に平行なｙ軸と、ｙ軸に
垂直なｘ軸を画像上に設定し、アーク光形状の頂点
（Ｐ）を通り、トーチ（アーク）の進行方向に平行な直
線（Ｌ）で分割されるアーク光の面積（S1とS2）の比率
が１に近づくように、前記ｘ軸方向へのトーチ位置の制
御を行うことを特徴とする（図５、図６）。
手、Ｔ継手、十字継手、角継手等のように溶接線に対し
対称な溶接継手のアーク溶接法であって、溶接時のアー
ク光を撮像装置で撮像しその画像を２値化すると共に、
そのアーク光形状の対称性から溶接開先位置を検出し、
溶接位置を制御する方法において、 トーチ（アーク）の進行方向に平行なｙ軸と、ｙ軸に
垂直なｘ軸を画像上に設定し、アーク光形状の頂点
（Ｐ）を通り、トーチ（アーク）の進行方向に平行な直
線（Ｌ）で分割されるアーク光の面積（S1とS2）の比率
が１に近づくように、前記ｘ軸方向へのトーチ位置の制
御を行うことを特徴とする（図５、図６）。
また、突合せ継手、Ｔ継手、十字継手、角継手等のよ
うに溶接線に対し対称な溶接継手のアーク溶接法であっ
て、溶接時のアーク光を撮像装置で撮像しその画像を２
値化すると共に、そのアーク光形状の対称性から溶接開
先位置を検出し、溶接位置を制御する方法において、 トーチ（アーク）の進行方向に平行なｙ軸と、ｙ軸に
垂直なｘ軸を画像上に設定し、アーク光形状の頂点
（Ｐ）を通り、トーチ（アーク）の進行方向に平行な直
線（Ｌ）に平行でかつアーク光の輪郭に接する２直線
（Ｍ、Ｎ）と、上記直線（Ｌ）とのそれぞれの距離（D
1,D2）の比率が１に近づくように、前記ｘ軸方向へのト
ーチ位置の制御を行うことを特徴とする（図７、図
８）。
うに溶接線に対し対称な溶接継手のアーク溶接法であっ
て、溶接時のアーク光を撮像装置で撮像しその画像を２
値化すると共に、そのアーク光形状の対称性から溶接開
先位置を検出し、溶接位置を制御する方法において、 トーチ（アーク）の進行方向に平行なｙ軸と、ｙ軸に
垂直なｘ軸を画像上に設定し、アーク光形状の頂点
（Ｐ）を通り、トーチ（アーク）の進行方向に平行な直
線（Ｌ）に平行でかつアーク光の輪郭に接する２直線
（Ｍ、Ｎ）と、上記直線（Ｌ）とのそれぞれの距離（D
1,D2）の比率が１に近づくように、前記ｘ軸方向へのト
ーチ位置の制御を行うことを特徴とする（図７、図
８）。
更に、突合せ継手、Ｔ継手、十字継手、角継手等のよ
うに溶接線に対し対称な溶接継手のアーク溶接法であっ
て、溶接時のアーク光を撮像装置で撮像しその画像を２
値化すると共に、そのアーク光形状の対称性から溶接開
先位置を検出し、溶接位置を制御する方法において、 トーチ（アーク）の進行方向に平行なｙ軸と、ｙ軸に
垂直なｘ軸を画像上に設定し、アーク光形状の頂点
（Ｐ）を通り、トーチ（アーク）の進行方向に平行な直
線（Ｌ）に平行でかつアーク光の輪郭に接する２直線
（M,N）とアーク光の輪郭とのそれぞれの接点（Ｑ、
Ｒ）とアーク光形状の頂点（Ｐ）を結ぶ直線が上記直線
（Ｌ）となす角度（θ１、θ２）の比率が１に近づくよ
うに前記ｘ軸方向へのトーチ位置の制御を行うことを特
徴とする（図９、図10）。
うに溶接線に対し対称な溶接継手のアーク溶接法であっ
て、溶接時のアーク光を撮像装置で撮像しその画像を２
値化すると共に、そのアーク光形状の対称性から溶接開
先位置を検出し、溶接位置を制御する方法において、 トーチ（アーク）の進行方向に平行なｙ軸と、ｙ軸に
垂直なｘ軸を画像上に設定し、アーク光形状の頂点
（Ｐ）を通り、トーチ（アーク）の進行方向に平行な直
線（Ｌ）に平行でかつアーク光の輪郭に接する２直線
（M,N）とアーク光の輪郭とのそれぞれの接点（Ｑ、
Ｒ）とアーク光形状の頂点（Ｐ）を結ぶ直線が上記直線
（Ｌ）となす角度（θ１、θ２）の比率が１に近づくよ
うに前記ｘ軸方向へのトーチ位置の制御を行うことを特
徴とする（図９、図10）。
更にまた、突合せ継手、Ｔ継手、十字継手、角継手等
のように溶接線に対し対称な溶接継手のアーク溶接法で
あって、溶接時のアーク光を撮像装置で撮像しその画像
を２値化すると共に、そのアーク光形状の対称性から溶
接開先位置を検出し、溶接位置を制御する方法におい
て、 アーク光の重心（Ｇ）を通り、トーチ（アーク）の進
行方向に平行な直線（Ｌ）に平行でかつアーク光の輪郭
に接する２直線（M,N）と上記直線（Ｌ）とのそれぞれ
の距離（D1,D2）の比率が１に近づくように前記ｘ軸方
向へのトーチ位置の制御を行うことを特徴とする（図1
1、図12）。
のように溶接線に対し対称な溶接継手のアーク溶接法で
あって、溶接時のアーク光を撮像装置で撮像しその画像
を２値化すると共に、そのアーク光形状の対称性から溶
接開先位置を検出し、溶接位置を制御する方法におい
て、 アーク光の重心（Ｇ）を通り、トーチ（アーク）の進
行方向に平行な直線（Ｌ）に平行でかつアーク光の輪郭
に接する２直線（M,N）と上記直線（Ｌ）とのそれぞれ
の距離（D1,D2）の比率が１に近づくように前記ｘ軸方
向へのトーチ位置の制御を行うことを特徴とする（図1
1、図12）。
また、突合せ継手、Ｔ継手、十字継手、角継手等のよ
うに溶接線に対し対称な溶接継手のアーク溶接法であっ
て、溶接時のアーク光を撮像装置で撮像しその画像を２
値化すると共に、そのアーク光形状の対称性から溶接開
先位置を検出し、溶接位置を制御する方法において、 トーチ（アーク）の進行方向に平行なｙ軸と、ｙ軸に
垂直なｘ軸を画像上に設定し、トーチ（アーク）の進行
方向に垂直である適当な直線（Ｌ）とアーク光の輪郭と
の交点（P,Q,R,S）を検出すると共に、線分（▲
▼）と線分（▲▼）の比率が１に近づくように前記
ｘ軸方向へのトーチ位置の制御を行うことを特徴とする
（図13、図14）。
うに溶接線に対し対称な溶接継手のアーク溶接法であっ
て、溶接時のアーク光を撮像装置で撮像しその画像を２
値化すると共に、そのアーク光形状の対称性から溶接開
先位置を検出し、溶接位置を制御する方法において、 トーチ（アーク）の進行方向に平行なｙ軸と、ｙ軸に
垂直なｘ軸を画像上に設定し、トーチ（アーク）の進行
方向に垂直である適当な直線（Ｌ）とアーク光の輪郭と
の交点（P,Q,R,S）を検出すると共に、線分（▲
▼）と線分（▲▼）の比率が１に近づくように前記
ｘ軸方向へのトーチ位置の制御を行うことを特徴とする
（図13、図14）。
（作用） 第３図は、角継手溶接の例を示すものであって、符号
１および２は板材である。この板材１、２を撮像装置３
を具備した溶接トーチ４を用いて溶接を行い、そのアー
ク光形状を撮像装置３によって撮像して２値化する。
１および２は板材である。この板材１、２を撮像装置３
を具備した溶接トーチ４を用いて溶接を行い、そのアー
ク光形状を撮像装置３によって撮像して２値化する。
なお、溶接トーチ４はアークを飛ばしながら進行方向
へ移動しているものとするが、このときのアーク光形状
は、第４図（ａ）（ｂ）に示されるように、溶接トーチ
の電極位置A,B,Cによって異なっていることが判明し
た。
へ移動しているものとするが、このときのアーク光形状
は、第４図（ａ）（ｂ）に示されるように、溶接トーチ
の電極位置A,B,Cによって異なっていることが判明し
た。
これにより、アーク光形状の対称性によって、溶接ト
ーチの電極位置を検出することができる。
ーチの電極位置を検出することができる。
また、本発明方法は、角継手溶接に限らず溶接線に対
し対称な溶接継手にあれば、同様に電極位置を検出する
ことが可能である。
し対称な溶接継手にあれば、同様に電極位置を検出する
ことが可能である。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面によって説明する。
第１図には本発明方法を実施するための装置の構成例
が、また、第２図にはそのフローチャートの一例が示さ
れている。
が、また、第２図にはそのフローチャートの一例が示さ
れている。
すなわち、装置構成としては、溶接ロボット５と溶接
電源６及び溶接ロボット５を制御するロボットコントロ
ーラ７、アーク光を撮像する撮像装置３、更にこの撮像
装置３から画像信号を入力し演算処理して、ロボットコ
ントローラ７との間で信号のやりとりを行う検出制御装
置８を備えている。
電源６及び溶接ロボット５を制御するロボットコントロ
ーラ７、アーク光を撮像する撮像装置３、更にこの撮像
装置３から画像信号を入力し演算処理して、ロボットコ
ントローラ７との間で信号のやりとりを行う検出制御装
置８を備えている。
また、全体の制御の流れは、第２図に示されるよう
に、溶接開始後アーク光を撮像してその画像信号の２値
化を行うと共に、画像処理部において演算処理を行うこ
とにより、アーク光の頂点や直線の設定等を行い、電極
位置を制御する。
に、溶接開始後アーク光を撮像してその画像信号の２値
化を行うと共に、画像処理部において演算処理を行うこ
とにより、アーク光の頂点や直線の設定等を行い、電極
位置を制御する。
第３図は角継手溶接の例を示すものであって、図中１
および２は板材である。この板材１、２を撮像装置３を
具備した溶接トーチ４を用いて溶接を行い、そのアーク
光形状を撮像装置３により撮像して２値化する。
および２は板材である。この板材１、２を撮像装置３を
具備した溶接トーチ４を用いて溶接を行い、そのアーク
光形状を撮像装置３により撮像して２値化する。
このときのアーク光形状は、第４図（ａ）（ｂ）に示
されるように、溶接トーチの電極位置A,B,Cにより異な
ることが判明した。すなわち、トーチ電極が図４（ａ）
に示す適正位置Ａにある場合には、図４（ｂ）の左側Ａ
に示す如く、アーク光形状が左右対称となり、適正位置
Ａからずれた位置Ｂ、Ｃにあるときには、各々図４
（ｂ）中央及び右側に示す如く、アーク光形状が左右非
対称になる。
されるように、溶接トーチの電極位置A,B,Cにより異な
ることが判明した。すなわち、トーチ電極が図４（ａ）
に示す適正位置Ａにある場合には、図４（ｂ）の左側Ａ
に示す如く、アーク光形状が左右対称となり、適正位置
Ａからずれた位置Ｂ、Ｃにあるときには、各々図４
（ｂ）中央及び右側に示す如く、アーク光形状が左右非
対称になる。
（実施例１） 第５図及び第６図には、本発明の実施例１の溶接工程
とアーク光形状の拡大図が示されている。
とアーク光形状の拡大図が示されている。
本実施例では、第５図のように、画像上にｘ軸、ｙ軸
を設定し、次に第６図の頂点Ｐを検出し、このＰ点を通
る直線Ｌを設定することにより、アーク光の面積の比S1
/S2を求める。
を設定し、次に第６図の頂点Ｐを検出し、このＰ点を通
る直線Ｌを設定することにより、アーク光の面積の比S1
/S2を求める。
すなわち、第６図において、前記により２値化された
アーク光形状の頂点Ｐ（トーチ進行方向の正反対側）を
通り、トーチ（アーク）の進行方向に平行な直線をＬと
する。そして、この直線Ｌで分割されるアーク光の面積
S1とS2を検出し、この面積の比率S1/S2が１に近づくよ
うに、すなわち、アーク光形状が対称となるように、図
６に示すｘ軸方向へのトーチ位置の制御を行う。これに
より、溶接トーチ４を図４（ａ）に示す適正位置Ａを至
らしめることが可能となる。
アーク光形状の頂点Ｐ（トーチ進行方向の正反対側）を
通り、トーチ（アーク）の進行方向に平行な直線をＬと
する。そして、この直線Ｌで分割されるアーク光の面積
S1とS2を検出し、この面積の比率S1/S2が１に近づくよ
うに、すなわち、アーク光形状が対称となるように、図
６に示すｘ軸方向へのトーチ位置の制御を行う。これに
より、溶接トーチ４を図４（ａ）に示す適正位置Ａを至
らしめることが可能となる。
なお、図６において、ｙ軸はトーチ（アーク）の進行
方向に対して平行となっており、ｘ軸はアーク光の画像
面内においてｙ軸に対して垂直となっている。
方向に対して平行となっており、ｘ軸はアーク光の画像
面内においてｙ軸に対して垂直となっている。
（実施例２） 第７図及び第８図には、本発明の実施例２の溶接工程
とアーク光形状の拡大図が示されている。なお、図８に
おいて、ｙ軸はトーチ（アーク）の進行方向に対して平
行となっており、ｘ軸はアーク光の画像面内においてｙ
軸に対して垂直となっている。
とアーク光形状の拡大図が示されている。なお、図８に
おいて、ｙ軸はトーチ（アーク）の進行方向に対して平
行となっており、ｘ軸はアーク光の画像面内においてｙ
軸に対して垂直となっている。
本実施例では、第７図のように、実施例１における直
線Ｌを設定した後、２直線M,Nを設定し、距離の比D1/D2
を求める。
線Ｌを設定した後、２直線M,Nを設定し、距離の比D1/D2
を求める。
すなわち、第８図のように、前記直線Ｌに平行でアー
ク光の輪郭に接する２直線をそれぞれM,Nとし、これら
の直線M,Nと直線Ｌとのそれぞれの間の距離D1,D2を検出
する。そして、この距離の比率D1/D2が１に近づくよう
に、すなわち、アーク光形状が対称となるように、図８
に示すｘ軸方向への溶接トーチ位置の制御を行う。これ
により、溶接トーチ４を図４（ａ）に示す適正位置Ａに
至らしめることが可能となる。
ク光の輪郭に接する２直線をそれぞれM,Nとし、これら
の直線M,Nと直線Ｌとのそれぞれの間の距離D1,D2を検出
する。そして、この距離の比率D1/D2が１に近づくよう
に、すなわち、アーク光形状が対称となるように、図８
に示すｘ軸方向への溶接トーチ位置の制御を行う。これ
により、溶接トーチ４を図４（ａ）に示す適正位置Ａに
至らしめることが可能となる。
（実施例３） 第９図及び第10図には、本発明の実施例３の溶接工程
とアーク光形状の拡大図が示されている。なお、図10に
おいて、ｙ軸はトーチ（アーク）の進行方向に対して平
行となっており、ｘ軸はアーク光の画像面内においてｙ
軸に対して垂直となっている。
とアーク光形状の拡大図が示されている。なお、図10に
おいて、ｙ軸はトーチ（アーク）の進行方向に対して平
行となっており、ｘ軸はアーク光の画像面内においてｙ
軸に対して垂直となっている。
本発明では、第９図のように、実施例２における２直
線M,Nの設定後、アーク光の輪郭との接点Q,Rを求め、こ
の接点Q,Rと点Ｐを結ぶ直線が直線Ｌとなす角度θ１、
θ２を求める。
線M,Nの設定後、アーク光の輪郭との接点Q,Rを求め、こ
の接点Q,Rと点Ｐを結ぶ直線が直線Ｌとなす角度θ１、
θ２を求める。
すなわち、第10図において、前記の２直線M,Nとアー
ク光の輪郭とのそれぞれの接点をQ,Rとし、この接点Q,R
とアーク光の頂点Ｐを結ぶ直線が直線Ｌとなす角度θ
１、θ２を検出する。そして、この角度の比率θ1/θ２
が１に近づくように、すなわち、アーク光形状が対称と
なるように、図10に示すｘ軸方向へのトーチ位置の制御
を行う。これにより、溶接トーチ４を図４（ａ）に示す
適正位置Ａに至らしめることが可能となる。
ク光の輪郭とのそれぞれの接点をQ,Rとし、この接点Q,R
とアーク光の頂点Ｐを結ぶ直線が直線Ｌとなす角度θ
１、θ２を検出する。そして、この角度の比率θ1/θ２
が１に近づくように、すなわち、アーク光形状が対称と
なるように、図10に示すｘ軸方向へのトーチ位置の制御
を行う。これにより、溶接トーチ４を図４（ａ）に示す
適正位置Ａに至らしめることが可能となる。
（実施例４） 第11図及び第12図には、本発明の実施例４の溶接工程
とアーク光形状の拡大図が示されている。なお、図12に
おいて、ｙ軸はトーチ（アーク）の進行方向に平行とな
っており、ｘ軸はアーク光の画像面内においてｙ軸に垂
直となっている。
とアーク光形状の拡大図が示されている。なお、図12に
おいて、ｙ軸はトーチ（アーク）の進行方向に平行とな
っており、ｘ軸はアーク光の画像面内においてｙ軸に垂
直となっている。
本実施例では、第11図のように、画像上にｘ軸、ｙ軸
を設定した後、アーク光の重心Ｇを検出し、次にこの重
心Ｇを通る直線Ｌを設定し、更に２直線M,Nを設定して
この２直線M,Nと前記直線Ｌとの距離の比D1/D2を求め
る。
を設定した後、アーク光の重心Ｇを検出し、次にこの重
心Ｇを通る直線Ｌを設定し、更に２直線M,Nを設定して
この２直線M,Nと前記直線Ｌとの距離の比D1/D2を求め
る。
すなわち、第12図において、前記により２値化された
アーク光形状の重心Ｇを通り、トーチ（アーク）の進行
方向に平行な直線Ｌに平行でアーク光の輪郭に接する２
直線をM,Nとする。これらの直線M,Nと直線Ｌとのそれぞ
れの間の距離D1,D2を検出する。そして、この距離の比
率D1/D2が１に近づくように、すなわち、アーク光形状
が対称になるように、図12に示すｘ軸方向へのトーチ位
置の制御を行う。これにより、溶接トーチ４を図４
（ａ）に示すように適正位置Ａに至らしめることが可能
となる。
アーク光形状の重心Ｇを通り、トーチ（アーク）の進行
方向に平行な直線Ｌに平行でアーク光の輪郭に接する２
直線をM,Nとする。これらの直線M,Nと直線Ｌとのそれぞ
れの間の距離D1,D2を検出する。そして、この距離の比
率D1/D2が１に近づくように、すなわち、アーク光形状
が対称になるように、図12に示すｘ軸方向へのトーチ位
置の制御を行う。これにより、溶接トーチ４を図４
（ａ）に示すように適正位置Ａに至らしめることが可能
となる。
（実施例５） 第13図及び第14図には、本発明の実施例５の溶接工程
とアーク光形状の拡大図が示されている。なお、図14に
おいて、ｙ軸はトーチ（アーク）の進行方向に対して平
行となっており、ｘ軸はアーク光の画像面内においてｙ
軸に対して垂直となっている。
とアーク光形状の拡大図が示されている。なお、図14に
おいて、ｙ軸はトーチ（アーク）の進行方向に対して平
行となっており、ｘ軸はアーク光の画像面内においてｙ
軸に対して垂直となっている。
本実施例では、第13図のように画像上にｘ軸、ｙ軸を
設定した後、適当な直線Ｌを設定し、この直線Ｌとアー
ク光の輪郭の交点P,Q,R,Sを検出し、線分▲▼と線
分▲▼との比を求める。
設定した後、適当な直線Ｌを設定し、この直線Ｌとアー
ク光の輪郭の交点P,Q,R,Sを検出し、線分▲▼と線
分▲▼との比を求める。
すなわち、第14図において、トーチ（アーク）の進行
方向に垂直である適当な直線Ｌとアーク光の輪郭の交点
をP,Q,R,Sとする。これらの点を結んだ線分▲▼と
線分▲▼の長さを検出する。そして、これらの長さ
の比率▲▼／▲▼が１に近づくように、すなわ
ち、アーク光形状が対称となるように、図14に示すｘ軸
方向への溶接トーチ位置の制御を行う。これにより、溶
接トーチ４を図４（ａ）に示す適正位置Ａに至らしめる
ことが可能となる。
方向に垂直である適当な直線Ｌとアーク光の輪郭の交点
をP,Q,R,Sとする。これらの点を結んだ線分▲▼と
線分▲▼の長さを検出する。そして、これらの長さ
の比率▲▼／▲▼が１に近づくように、すなわ
ち、アーク光形状が対称となるように、図14に示すｘ軸
方向への溶接トーチ位置の制御を行う。これにより、溶
接トーチ４を図４（ａ）に示す適正位置Ａに至らしめる
ことが可能となる。
（発明の効果） 以上のように、本発明方法によれば、溶接時のアーク
光を撮像装置で撮像しその画像を２値化して、アーク光
形状の特異点を抽出したり、また開先幅を検出すること
なしにそのアーク光形状の対称性から溶接開先位置を検
出することにより、溶接位置を制御することができると
共に、溶接ワイヤを用いない溶接方法にも適用できる溶
接方法を提供できる。さらに、本発明では、溶接ワイヤ
により生じる暗い部分を検出する必要がないため、撮像
装置を設置する位置が制限されることはない。
光を撮像装置で撮像しその画像を２値化して、アーク光
形状の特異点を抽出したり、また開先幅を検出すること
なしにそのアーク光形状の対称性から溶接開先位置を検
出することにより、溶接位置を制御することができると
共に、溶接ワイヤを用いない溶接方法にも適用できる溶
接方法を提供できる。さらに、本発明では、溶接ワイヤ
により生じる暗い部分を検出する必要がないため、撮像
装置を設置する位置が制限されることはない。
第１図は本発明方法を実施するための装置構成を示す
図、第２図は全体のフローチャートを示す図、第３図は
角継手溶接例を示す図、第４図（ａ）（ｂ）はそれぞれ
トーチの電極位置によるアーク光形状を示す図、第５図
及び第６図は本発明の実施例１の溶接工程とアーク光形
状の拡大を示す図、第７図及び第８図は本発明の実施例
２の溶接工程とアーク光形状の拡大を示す図、第９図及
び第10図は本発明の実施例３の溶接工程とアーク光形状
の拡大を示す図、第11図及び第12図は本発明の実施例４
の溶接工程とアーク光形状の拡大を示す図、第13図及び
第14図は本発明の実施例５の溶接工程とアーク光形状の
拡大を示す図である。 １、２……板材 ３……撮像装置 ４……トーチ ５……溶接ロボット ６……溶接電源 ７……ロボットコントローラ ８……検出制御装置
図、第２図は全体のフローチャートを示す図、第３図は
角継手溶接例を示す図、第４図（ａ）（ｂ）はそれぞれ
トーチの電極位置によるアーク光形状を示す図、第５図
及び第６図は本発明の実施例１の溶接工程とアーク光形
状の拡大を示す図、第７図及び第８図は本発明の実施例
２の溶接工程とアーク光形状の拡大を示す図、第９図及
び第10図は本発明の実施例３の溶接工程とアーク光形状
の拡大を示す図、第11図及び第12図は本発明の実施例４
の溶接工程とアーク光形状の拡大を示す図、第13図及び
第14図は本発明の実施例５の溶接工程とアーク光形状の
拡大を示す図である。 １、２……板材 ３……撮像装置 ４……トーチ ５……溶接ロボット ６……溶接電源 ７……ロボットコントローラ ８……検出制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 9/127 508
Claims (5)
- 【請求項１】突合せ継手、Ｔ継手、十字継手、角継手等
のように溶接線に対し対称な溶接継手のアーク溶接法で
あって、溶接時のアーク光を撮像装置で撮像しその画像
を２値化すると共に、そのアーク光形状の対称性から溶
接開先位置を検出し、溶接位置を制御する方法におい
て、 トーチ（アーク）の進行方向に平行なｙ軸と、ｙ軸に垂
直なｘ軸を画像上に設定し、アーク光形状の頂点（Ｐ）
を通り、トーチ（アーク）の進行方向に平行な直線
（Ｌ）で分割されるアーク光の面積（S1とS2）の比率が
１に近づくように、前記ｘ軸方向へのトーチ位置の制御
を行うことを特徴とする溶接方法。 - 【請求項２】突合せ継手、Ｔ継手、十字継手、角継手等
のように溶接線に対し対称な溶接継手のアーク溶接法で
あって、溶接時のアーク光を撮像装置で撮像しその画像
を２値化すると共に、そのアーク光形状の対称性から溶
接開先位置を検出し、溶接位置を制御する方法におい
て、 トーチ（アーク）の進行方向に平行なｙ軸と、ｙ軸に垂
直なｘ軸を画像上に設定し、アーク光形状の頂点（Ｐ）
を通り、トーチ（アーク）の進行方向に平行な直線
（Ｌ）に平行でかつアーク光の輪郭に接する２直線
（Ｍ、Ｎ）と、上記直線（Ｌ）とのそれぞれの距離（D
1,D2）の比率が１に近づくように、前記ｘ軸方向へのト
ーチ位置の制御を行うことを特徴とする溶接方法。 - 【請求項３】突合せ継手、Ｔ継手、十字継手、角継手等
のように溶接線に対し対称な溶接継手のアーク溶接法で
あって、溶接時のアーク光を撮像装置で撮像しその画像
を２値化すると共に、そのアーク光形状の対称性から溶
接開先位置を検出し、溶接位置を制御する方法におい
て、 トーチ（アーク）の進行方向に平行なｙ軸と、ｙ軸に垂
直なｘ軸を画像上に設定し、アーク光形状の頂点（Ｐ）
を通り、トーチ（アーク）の進行方向に平行な直線
（Ｌ）に平行でかつアーク光の輪郭に接する２直線（M,
N）とアーク光の輪郭とのそれぞれの接点（Ｑ、Ｒ）と
アーク光形状の頂点（Ｐ）を結ぶ直線が上記直線（Ｌ）
となす角度（θ1,θ２）の比率が１に近づくように前記
ｘ軸方向へのトーチ位置の制御を行うことを特徴とする
溶接方法。 - 【請求項４】突合せ継手、Ｔ継手、十字継手、角継手等
のように溶接線に対し対称な溶接継手のアーク溶接法で
あって、溶接時のアーク光を撮像装置で撮像しその画像
を２値化すると共に、そのアーク光形状の対称性から溶
接開先位置を検出し、溶接位置を制御する方法におい
て、 トーチ（アーク）の進行方向に平行なｙ軸と、ｙ軸に垂
直なｘ軸を画像上に設定し、アーク光の重心（Ｇ）を通
り、トーチ（アーク）の進行方向に平行な直線（Ｌ）に
平行でかつアーク光の輪郭に接する２直線（M,N）と上
記直線（Ｌ）とのそれぞれの距離（D1,D2）の比率が１
に近づくように前記ｘ軸方向へのトーチ位置の制御を行
うことを特徴とする溶接方法。 - 【請求項５】突合せ継手、Ｔ継手、十字継手、角継手等
のように溶接線に対し対称な溶接継手のアーク溶接法で
あって、溶接時のアーク光を撮像装置で撮像しその画像
を２値化すると共に、そのアーク光形状の対称性から溶
接開先位置を検出し、溶接位置を制御する方法におい
て、 トーチ（アーク）の進行方向に平行なｙ軸と、ｙ軸に垂
直なｘ軸を画像上に設定し、トーチ（アーク）の進行方
向に垂直である適当な直線（Ｌ）とアーク光の輪郭との
交点（P,Q,R,S）を検出すると共に、線分（▲▼）
と線分（▲▼）の比率が１に近づくように前記ｘ軸
方向へのトーチ位置の制御を行うことを特徴とする溶接
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2313459A JP2824145B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2313459A JP2824145B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04187379A JPH04187379A (ja) | 1992-07-06 |
| JP2824145B2 true JP2824145B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=18041559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2313459A Expired - Fee Related JP2824145B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2824145B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4647914B2 (ja) * | 2004-01-07 | 2011-03-09 | 川崎重工業株式会社 | アーク溶接方法およびアーク溶接装置 |
| JP4701655B2 (ja) * | 2004-08-17 | 2011-06-15 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | 溶接制御方法及び溶接装置 |
| JP5609848B2 (ja) * | 2011-11-24 | 2014-10-22 | トヨタ自動車株式会社 | アーク放電評価方法 |
| CN112975060B (zh) * | 2021-02-26 | 2022-07-01 | 宁波博视达焊接机器人有限公司 | 一种焊接起弧前自动对缝系统 |
| CN114260547B (zh) * | 2021-12-23 | 2022-07-01 | 山东大学 | 一种基于深度学习算法的窄间隙旋转电弧gtaw钨极位置纠偏方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57168780A (en) * | 1981-04-10 | 1982-10-18 | Komatsu Ltd | Method and device for detecting error in welding position |
-
1990
- 1990-11-19 JP JP2313459A patent/JP2824145B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04187379A (ja) | 1992-07-06 |
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