JPH0292457A - Root gap detecting method for automatic welding equipment - Google Patents

Root gap detecting method for automatic welding equipment

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JPH0292457A
JPH0292457A JP24071988A JP24071988A JPH0292457A JP H0292457 A JPH0292457 A JP H0292457A JP 24071988 A JP24071988 A JP 24071988A JP 24071988 A JP24071988 A JP 24071988A JP H0292457 A JPH0292457 A JP H0292457A
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groove
gap
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points
welding torch
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Akiyuki Sekino
関野 昭幸
Tsudoi Murakami
村上 集
Tadashi Muneyuki
正 宗行
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Abstract

PURPOSE:To automatically, easily and surely detect a root gap by using positional information of points on the surfaces and the groove face of joint members to be welded and detected by a welding torch to operate intersections between a straight line of the gap position and groove straight lines. CONSTITUTION:At the time of performing automatic welding on a groove of the first and second joint members 9a and 9b to be welded, a consumable electrode of the welding torch is used to impress the sensing voltage and detect the work position. The positions of two points P1 and P2 on the surface 9c of the first member 9a are first detected. Further, two points P1' and P2' on the rear are calculated from the plate thickness (t) thereof and the straight line L1 of the gap position in parallel with the changing direction of the root gap is operated from the above points P1' and P2'. The positions of points P3 and P5 on the groove faces 9d and 9f are then detected and the groove lines L2 and L3 along the respective groove faces 9d and 9f are operated from groove angles thetaR and thetaL of the respective members 9a and 9b. The intersections Q1 and Q2 between the straight line L1 of the gap position and the groove straight lines L2 and L3 mentioned above are operated and then, the distance between both intersections Q1 and Q2 mentioned above is operated and detected as the root gap between the above-mentioned joints to be welded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、予め定めた作業内容を再生動作する自動溶接
装置における消耗電極式溶接トーチにセンシング電圧を
印加し、この溶接トーチをセンサとして用いて溶接継手
の開先ギャップを検出する自動溶接装置の開先ギャップ
検出方法に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention applies a sensing voltage to a consumable electrode type welding torch in an automatic welding device that reproduces predetermined work contents, and uses this welding torch as a sensor. The present invention relates to a groove gap detection method for automatic welding equipment that detects the groove gap of a welded joint.

[従来の技術] 一般に、溶接すべき溶接継手の開先には、溶接時の溶は
込み不足を防止するために、溶接部材の板厚に応じて4
〜10mm程度の開先ギャップを予め設定する場合があ
る。このギャップは、被溶接物の組立誤差によりどうし
ても±2〜4mm程度変動する。また、開先ギャップを
設定しなかった場合であっても、前述の組立誤差により
ギャップが生じて変動する。
[Prior Art] In general, the groove of a welded joint to be welded has a groove of 4 mm depending on the plate thickness of the welding member in order to prevent insufficient penetration during welding.
A groove gap of about 10 mm may be set in advance. This gap inevitably fluctuates by about ±2 to 4 mm due to assembly errors of the objects to be welded. Further, even if a groove gap is not set, a gap is generated due to the above-mentioned assembly error and changes.

このような溶接継手を、溶接作業にて記憶・再生式の自
動溶接装!(以下、溶接ロボットという)を用い、例え
ば、ウィービング溶接する場合、溶接ロボットは、ギャ
ップの変動にかかわりなく。
Automatic welding equipment that stores and reproduces such welded joints during welding work! (hereinafter referred to as a welding robot), for example, when performing weaving welding, the welding robot is used regardless of gap fluctuations.

教示されたウィービング条件にて溶接を行なう。Perform welding under the taught weaving conditions.

このため、溶接ロボットによる溶接終了後、後工程で作
業員により修正溶接を行なっている。
For this reason, after the welding robot completes welding, a worker performs correction welding in a subsequent process.

この修正溶接も、あまりにもギャップ変動が激しいと作
業員による手直し溶接を必ず行なうことになり、特に組
立誤差の発生しやすい板厚の厚い溶接構造物に適用され
る溶接ロボットに、ギャップを検出しウィービング条件
を修正する機能をそなえることが望まれていた。
Even in this correction welding, if the gap fluctuation is too large, the worker will have to carry out rework welding, so welding robots that are used for welding structures with thick plates that are particularly prone to assembly errors are required to detect gaps. It was desired to have a function to modify the weaving conditions.

[発明が解決しようとする課題] そこで、溶接ロボットの記憶・演算装置を利用して、溶
接作業の前に、各溶接継手ごとにウィービング条件を教
示するとともに、各溶接継手ごとの溶接線方向でギャッ
プ変動のある位置の開先エツジ両端に溶接トーチを移動
させ位置決め教示した位置データにて、開先エツジ両端
幅すなわちギャップ変動を検知してウィービング幅を変
更するようにした技術も提案されている(特開昭61−
172678号公報)。
[Problems to be Solved by the Invention] Therefore, by using the memory and calculation device of the welding robot, the weaving conditions are taught for each welded joint before welding work, and the weaving conditions are taught for each welded joint in the welding line direction. A technique has also been proposed in which the welding torch is moved to both ends of the groove edge at a position where there is gap variation, and the width at both ends of the groove edge, that is, the gap variation, is detected and the weaving width is changed using the position data taught. (Unexamined Japanese Patent Publication No. 1986-
172678).

この技術では、予め溶接継手の溶接線方向でのギャップ
変動のある開先エツジ位置に溶接トーチを位置決めし、
その位置データからギャップ変動を演算して求める点で
は、他の検出装置を設けることなく、ギャップ変動を検
出することができる。
In this technology, the welding torch is positioned in advance at the groove edge position where there is gap variation in the welding line direction of the welded joint,
In that the gap variation is calculated and determined from the position data, the gap variation can be detected without providing any other detection device.

しかしながら、ギャップ変動が溶接線方向の略同じ位置
で発生する傾向があるにしても、その変動量は一定では
なく溶接する度に、ギャップ変動のある開先エツジに位
置決め作業することは、溶接作業上、極めて非効率的で
あるとともに、その精度が教示のために不安定である。
However, even though gap fluctuations tend to occur at approximately the same position in the welding line direction, the amount of fluctuation is not constant, and it is difficult to position the groove edges with gap fluctuations every time weld. Moreover, it is extremely inefficient and its accuracy is unstable due to the teaching.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされた
もので、溶接開始時にセンシング電圧を印加した溶接ト
ーチを用い、溶接トーチに他装置を付加することなく、
開先ギャップを自動的にまた確実に検出できるようにし
て、溶接作業を効率的に且つ精度よく行なえる自動溶接
装置の開先ギャップ検出方法を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and uses a welding torch to which a sensing voltage is applied at the start of welding, without adding any other equipment to the welding torch.
It is an object of the present invention to provide a groove gap detection method for an automatic welding device that can automatically and reliably detect the groove gap and perform welding work efficiently and accurately.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために1本発明の自動溶接装置の開
先ギャップ検出方法は、 ■消耗電極の溶接トーチからの突出量を所定の長さに設
定するかもしくは溶接トーチの先端に所定の長さのダミ
ーチップを取り付けるかしてから、溶接トーチにセンシ
ング電圧を印加し、■第1部材の表面上の少なくとも2
点と、同第1部材の開先面上の少なくとも1点と、第2
部材の開先面上もしくは開先を形成する部材表面上の少
なくとも1点とをそれぞれ溶接トーチにより検知してそ
の位置情報を記憶した後。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the method for detecting a groove gap in an automatic welding device of the present invention includes: (1) setting the amount of protrusion of the consumable electrode from the welding torch to a predetermined length; Alternatively, attach a dummy tip of a predetermined length to the tip of the welding torch, apply a sensing voltage to the welding torch, and
a point, at least one point on the groove surface of the first member, and a second point.
After detecting with a welding torch at least one point on the groove surface of the member or on the surface of the member forming the groove and storing the position information.

■第1部材の表面上の検知点の位置情報と予め入力記憶
した第1部材の所定板厚寸法とに基づいて溶接継手の開
先に生じるギャップの変動方向と平行なギャップ位置直
線を演算し、第1部材の開先面上の検知点の位置情報と
第1部材の開先角度とに基づいて又は第1部材の開先面
上の複数の検知点の位置情報に基づいて第1部材の開先
直線を演算するとともに、第2部材の開先面上もしくは
部材表面上の検知点の位置情報と第2部材の開先角度と
に基づいて又は第2部材の開先面上もしくは部材表面上
の複数の検知点の位置情報に基づいて第2部材の開先直
線を演算し。
■ Calculates a gap position straight line parallel to the direction of variation of the gap that occurs in the groove of the welded joint based on the position information of the detection point on the surface of the first member and the predetermined plate thickness dimension of the first member that has been input and stored in advance. , based on the position information of the detection point on the groove surface of the first member and the groove angle of the first member, or based on the position information of a plurality of detection points on the groove surface of the first member. Based on the position information of the detection point on the groove surface of the second member or the surface of the member and the groove angle of the second member, or on the groove surface of the second member or the member A groove straight line of the second member is calculated based on position information of a plurality of detection points on the surface.

■上記ギャップ位置直線と上記第1部材の開先直線との
交点と、上記ギャップ位置直線と上記第2部材の開先直
線との交点とをそれぞれ演算してから。
(2) After calculating the intersection between the gap position straight line and the groove straight line of the first member, and the intersection between the gap position straight line and the groove straight line of the second member.

■得られた2つの交点間の距離を溶接継手のギャップと
して演算し検出する ことを特徴としている。
(1) The distance between the two obtained intersection points is calculated and detected as the gap of the welded joint.

[作   用] 上述した本発明の自動溶接装置の開先ギャップ検出方法
では、自動溶接装置における記憶・演算装置とセンシン
グ電圧を印加した溶接トーチとを用いることにより、溶
接継手の開先ギャップが検出されるので、溶接トーチ以
外にギャップ検出用の特別な装置を自動溶接装置の先端
の溶接トーチ付近に設ける必要がない、また、溶接すべ
き溶接継手の形状に応じて予め第1部材、第2部材上の
各点の検知動作を教示しておくことにより、溶接継手ご
とにギャップ変動量が異なっていても自動的にギャップ
を演算・検出できるので、WI接雄継手とにその開先エ
ツジに溶接トーチを位置決めしてギャップ検出操作を行
なう必要もない。
[Function] In the groove gap detection method for an automatic welding device of the present invention described above, the groove gap of a welded joint is detected by using a memory/calculation device in the automatic welding device and a welding torch to which a sensing voltage is applied. Therefore, there is no need to provide a special device for gap detection other than the welding torch near the welding torch at the tip of the automatic welding device. By teaching the detection operation at each point on the member, it is possible to automatically calculate and detect the gap even if the amount of gap variation differs for each welded joint, so it is possible to automatically calculate and detect the gap even if the amount of gap fluctuation differs for each welded joint. There is no need to position the welding torch and perform gap detection operations.

[発明の実施例] 以下、図面により本発明の一実施例としての自動溶接装
置の開先ギャップ検出方法を説明する。
[Embodiments of the Invention] Hereinafter, a method for detecting a groove gap in an automatic welding apparatus as an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、第3図により1本発明の方法に適用される自動溶
接装置の1種であるアーク溶接ロボットの構成を説明す
る。第3図に示すように、多関節型のアーク溶接ロボッ
ト1の手首部1aには、消耗電極式溶接トーチ2が取り
付けられその位置と姿勢とが制御されるようになってい
る。この制御は、ロボット制御盤3もしくはこのロボッ
ト制御盤3に付属するティーチングボックス4にて行な
われる。また、溶接トーチ2には、ワイヤ(消耗電極)
が送給され、このワイヤが、常時、溶接トーチ2から適
当量だけ突出するようになっている。
First, the configuration of an arc welding robot, which is one type of automatic welding apparatus applied to the method of the present invention, will be explained with reference to FIG. As shown in FIG. 3, a consumable electrode type welding torch 2 is attached to a wrist portion 1a of an articulated arc welding robot 1, and its position and posture are controlled. This control is performed by the robot control panel 3 or the teaching box 4 attached to the robot control panel 3. In addition, the welding torch 2 has a wire (consumable electrode)
is fed, and this wire always protrudes from the welding torch 2 by an appropriate amount.

そして、溶接トーチ2をセンサとして用いるべく、溶接
トーチ2とワーク7との間に溶接電圧とセンシング電圧
とを選択的に印加できるように、溶接電源6にはセンシ
ング用電源(図示せず)がそなえられている。
In order to use the welding torch 2 as a sensor, the welding power source 6 includes a sensing power source (not shown) so that a welding voltage and a sensing voltage can be selectively applied between the welding torch 2 and the workpiece 7. It is provided.

なお、ワーク7は、ポジショナ8により適当な位置に適
当な姿勢で固定・支持される。また、アーク溶接ロボッ
ト1によるワーク7の溶接作業は、予めその溶接作業内
容を教示しておき、ロボット制御盤3の記憶装置に記憶
されたプログラムに従って行なわれる。
Note that the workpiece 7 is fixed and supported at a suitable position and in a suitable posture by a positioner 8. Further, the welding work of the workpiece 7 by the arc welding robot 1 is performed in accordance with a program stored in the storage device of the robot control panel 3 after the contents of the welding work are taught in advance.

以下に、本発明によるワーク7における開先ギャップの
検出方法を、上述のようなアーク溶接ロボット1を用い
て行なう場合の基本的な手順および動作について、第1
図および第2図(a)〜(e)に基づき説明する。なお
、第1図は基本的な動作を説明するためのフローチャー
ト、第2図(a)〜(e)は本発明の方法を適用できる
溶接継手の形状を示す図である。ここで、第2図(a)
〜(e)はそれぞれし型開先突合せ、V型開先突合せ、
X型開先突合せ、X型開先突合せ、に型開先突合せを示
しており、各回において、符号は共通に用いられ。
Below, the basic procedure and operation when performing the groove gap detection method in the workpiece 7 according to the present invention using the above-mentioned arc welding robot 1 will be explained in the first part.
This will be explained based on the figure and FIGS. 2(a) to 2(e). Note that FIG. 1 is a flowchart for explaining the basic operation, and FIGS. 2(a) to 2(e) are diagrams showing the shape of a welded joint to which the method of the present invention can be applied. Here, Fig. 2(a)
- (e) are respectively a side-shaped groove butt, a V-shaped groove butt,
X-type groove butt, X-type groove butt, and mold groove butt are shown, and the same reference numerals are used in each case.

9a、9bはそれぞれ溶接継手を構成する第1部材、第
2部材、9cは溶接継手の開先に生じるギャップ変動方
向と平行な第1部材9aの部材表面。
9a and 9b are the first and second members constituting the welded joint, respectively; 9c is the surface of the first member 9a that is parallel to the direction of gap variation occurring in the groove of the welded joint.

9dは第1部材の開先面、9eは第2部材の部材表面、
9fは第2部材の開先面である。
9d is the groove surface of the first member, 9e is the member surface of the second member,
9f is the groove surface of the second member.

第1図に示すように、開先ギャップの検出にあたり、ま
ず、溶接トーチ2からのワイヤの突出量を所定の長さに
設定してから、溶接トーチ2にセンシング電圧を印加す
る(ステップSl)。なお、ワイヤの突出長さを調整す
る代わりに、ギャップ検出時のみ所定長さのダミーチッ
プ等を取り付け。
As shown in FIG. 1, in detecting the groove gap, first, the amount of wire protrusion from the welding torch 2 is set to a predetermined length, and then a sensing voltage is applied to the welding torch 2 (step Sl). . In addition, instead of adjusting the protruding length of the wire, a dummy chip of a predetermined length is attached only when detecting a gap.

これを、ギャップ検出後の溶接時に自動的に取り外すよ
うにしてもよい。
This may be automatically removed during welding after detecting the gap.

そして、予め行なわれた教示動作(第4,5図により後
で詳述する)に従って、第2図(a)〜(e)に示す各
点Pi〜P、を溶接トーチ2により検知しその位置情報
を記憶する。
Then, according to the teaching operation performed in advance (described in detail later in FIGS. 4 and 5), each point Pi to P shown in FIGS. 2(a) to (e) is detected by the welding torch 2, and its position is Remember information.

つまり、まず、溶接継手を形成する2つの部材9a、9
bのうちで、開先ギャップの変動方向と平行な部材表面
9cを有する第1部材9aについて、その部材表面9c
上の2点p1. p、を溶接トーチ2により検知しその
位置情報を記憶する(ステップS2)、なお、第2図(
a)〜(e)に示す溶接継手のうち、第2図(a)、(
e)に示す継手では、一方の部材9aのみが第1部材と
なり得(開先ギャップの変動方向と平行な部材表面をも
つから)、第2図(b)〜(d)に示す継手では、左右
対称であり部材9a、9bのいずれを第1部材としもよ
い。
That is, first, the two members 9a and 9 forming the welded joint are
b, for the first member 9a having a member surface 9c parallel to the fluctuating direction of the groove gap, the member surface 9c
Above two points p1. p, is detected by the welding torch 2 and its position information is stored (step S2).
Among the welded joints shown in a) to (e), Fig. 2 (a) and (
In the joint shown in e), only one member 9a can be the first member (because it has a member surface parallel to the fluctuating direction of the groove gap), and in the joint shown in FIGS. 2(b) to 2(d), It is bilaterally symmetrical, and either of the members 9a and 9b may be the first member.

また、ここでは、第1部材9aの部材表面9c上の2点
P□、P2を検知しているが、この2点検知は後述する
直線p1’p、″(Ll)を演算するためのものである
から、2点以上を検知してもよい。
In addition, here, two points P□, P2 on the member surface 9c of the first member 9a are detected, but these two points detection is for calculating the straight line p1'p,'' (Ll), which will be described later. Therefore, two or more points may be detected.

ついで、第1部材9aの開先面9d上の1点P、もしく
は2点p、、p4を溶接トーチ2により検知しその位置
情報を記憶する(ステップS3)。
Next, one point P or two points p, p4 on the groove surface 9d of the first member 9a is detected by the welding torch 2, and the position information is stored (step S3).

ここで、第1部材9aの開先面9d上の点を検知するの
は後述する開先直線L2を演算するためであり、開先角
度θkが既知であれば、1点P、のみを検知すればよい
、なお、第1部材9aの板厚が厚くその開先面長さが長
いため、その開先面9d上で複数点の検知が可能であれ
ば、2点P3.P。
Here, the point on the groove surface 9d of the first member 9a is detected in order to calculate the groove straight line L2, which will be described later.If the groove angle θk is known, only one point P is detected. However, since the first member 9a is thick and the length of its groove surface is long, if it is possible to detect multiple points on the groove surface 9d, two points P3. P.

(2点以上でもよい)を検知し、開先角度ORを用いる
ことなく開先直線L2を演算するようにしてもよい、一
方、第1部材9a(7j板厚が薄くその開先面長さがあ
まりない場合には、ステップS2における2点P□、P
2の検知でもまだ溶接継手全体のズレ方向を検知できな
いので、開先面9d上の点P、を誤検知する可能性が高
い、そこで、ステップS2における2点Pユ、P2の検
知を含めて、特公昭58−39029号公報ならびに特
願昭63−30832号公報に記載された既知の技術を
適用することが望ましい。
(two or more points may be used) and calculate the groove straight line L2 without using the groove angle OR. If there is not much, the two points P□, P in step S2
Even with the detection of step S2, the direction of deviation of the entire welded joint cannot be detected yet, so there is a high possibility that the point P on the groove surface 9d will be falsely detected. It is desirable to apply the known techniques described in Japanese Patent Publication No. 58-39029 and Japanese Patent Application No. 63-30832.

そして、第2部材9bの部材表面9eまたは開先面9f
上の1点P、もしくは2点P、、 Psを溶接トーチ2
により検知しその位置情報を記憶する(ステップS4)
、ここで、第2部材9bの部材表面9eまたは開先面9
f上の点を検知するのは後述する開先直線L1を演算す
るためであり、第2図(b)〜(d)に示す継手では開
先角度θしが既知であり、第2図(a)、(e)に示す
継手では部材9a、9bが相互に直角に組み立てられて
いると想定されれば、1点P5のみを検知すればよい、
また、第2図(b)〜(d)に示す継手において、開先
角度θLが不明もしくは開先加工が一定でなければ、2
点ps、 p、を検知する。
Then, the member surface 9e or groove surface 9f of the second member 9b
Welding torch 2 at 1 point P or 2 points P, Ps on the top
Detect and store the position information (step S4)
, here, the member surface 9e or groove surface 9 of the second member 9b
The purpose of detecting the point on f is to calculate the groove straight line L1, which will be described later.In the joints shown in FIGS. 2(b) to 2(d), the groove angle θ is known, and as shown in FIG. In the joints shown in a) and (e), if it is assumed that the members 9a and 9b are assembled at right angles to each other, it is only necessary to detect one point P5.
In addition, in the joints shown in FIGS. 2(b) to (d), if the groove angle θL is unknown or the groove processing is not constant, 2
Detect the point ps, p.

なお、各点P1〜P、の検知順序は上述した順序に限定
されるものではなく、ギャップ演算に必要な各点の位置
情報がどの面上のものであるかが分かれば、どのような
順序であってもよい。
Note that the order in which the points P1 to P are detected is not limited to the order described above. It may be.

さて、以上のようにして検知点pL−p、の位置情報を
得てから、まず、第1部材9aの部材表面9c上の2点
p、、p、の位置情報と、予め入力記憶されている第1
部材9aの板厚に関する寸法tとに基づき、2点p t
’s p、tを求め、これらの2点P、’、P、″を通
過するギャップ位置直線(開先に生じるギャップの変動
方向と平行な直線)L、を演算する(ステップS5)、
ここで、第2図(a)〜(c)に示す継手では、寸法t
は第1部材9aの板厚に相当し、ギャップ位置直線L1
は、第1部材9aの部材表面9cの裏側表面に沿う直線
となる。
Now, after obtaining the positional information of the detection point pL-p as described above, first, the positional information of the two points p, , p on the member surface 9c of the first member 9a and the previously input and memorized The first
Based on the dimension t regarding the plate thickness of the member 9a, two points p t
's p, t are determined, and a gap position straight line (a straight line parallel to the direction of variation of the gap occurring in the groove) L passing through these two points P, ', P,'' is calculated (step S5).
Here, in the joints shown in FIGS. 2(a) to (c), the dimension t
corresponds to the thickness of the first member 9a, and the gap position straight line L1
is a straight line along the back surface of the member surface 9c of the first member 9a.

また、第2図(d)、(e)に示す継手では1寸法tは
、第1部材9aの既知の設計寸法し□、Qに基づきtz
−(fl/2)として与えられ、ギヤツブ位置直線L工
は、第1部材9aの部材表面9cから寸法tたけ部材内
側の、部材9a、Qb間の距離が最小となる位置を通過
する直線となる。
In addition, in the joints shown in FIGS. 2(d) and (e), one dimension t is the known design dimension of the first member 9a, and based on Q, tz
-(fl/2), and the gear position straight line L is a straight line that passes through the position where the distance between members 9a and Qb is the minimum, which is inside the member by a dimension t from the member surface 9c of the first member 9a. Become.

また、第1部材9aの開先面9d上の1点P。Also, one point P on the groove surface 9d of the first member 9a.

の位置情報と予め入力記憶されている第1部材9aの開
先角度θRとに基づいて、または、第1部材9aの開先
面9d上の2点PJおよびP4の位置情報を得ている場
合にはこれら2点p、、 p4の位置情報に基づいて、
開先面9dに沿う開先直線L3を演算する(ステップS
6)。
or when the position information of two points PJ and P4 on the groove surface 9d of the first member 9a is obtained based on the position information of and the groove angle θR of the first member 9a that is input and stored in advance. Based on the position information of these two points p, p4,
Calculate the groove straight line L3 along the groove surface 9d (step S
6).

同様に、第2部材9bの開先面9fもしくは部材表面9
e上の1点P、の位置情報と予め入力記憶されている第
2部材9bの開先角度、θLとに基づいて、または、第
2部材9bの開先面9fもしくは部材表面9e上の2点
PsおよびP6の位置情報を得ている場合にはこれら2
点p、、pGの位置情報に基づいて、開先面9fもしく
は部材表面9eに沿う開先直線L□を演算する(ステッ
プS7)。
Similarly, the groove surface 9f or the member surface 9 of the second member 9b
2 on the groove surface 9f of the second member 9b or the member surface 9e based on the positional information of one point P on e and the groove angle θL of the second member 9b that has been input and stored in advance. If the position information of points Ps and P6 is obtained, these two
A groove straight line L□ along the groove surface 9f or the member surface 9e is calculated based on the positional information of points p, , pG (step S7).

そして、ステップS5にて演算したギャップ位置直線り
、と、ステップS6にて演算した開先直線L2との交点
Q□を演算するとともに、ギャップ位置直線L1と、ス
テップS7にて演算した開先直線り、との交点Q2を演
算する(ステップS8)。
Then, the intersection point Q□ of the gap position straight line L1 calculated in step S5 and the groove straight line L2 calculated in step S6 is calculated, and the gap position straight line L1 and the groove straight line calculated in step S7 are calculated. An intersection point Q2 between and is calculated (step S8).

これらの交点Q、、 Q、はギャップの両端点に位置す
るもので、これらの交点Q、、Q、間の距離σスgを演
算することで開先ギャップが検出される(ステップS9
)。
These intersection points Q, , Q are located at both end points of the gap, and the groove gap is detected by calculating the distance σ g between these intersection points Q, , Q (step S9).
).

次に、本発明の開先ギャップ検出方法を第2図(a)に
示すし型開先突合せの溶接継手に適用した具体例につい
て、第4〜8図により詳細に説明する。なお、第1部材
9aの開先角度θRは既知であり、開先面9d上では1
点のみ検知するものとする。
Next, a specific example in which the groove gap detection method of the present invention is applied to a welded joint with groove butts shown in FIG. 2(a) will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 8. Note that the groove angle θR of the first member 9a is known, and is 1 on the groove surface 9d.
It is assumed that only points are detected.

まず、開先ギャップ検出のために必要な各点P1〜P5
のセンシングによる検知動作を教示する。つまり、第4
図に示すように、溶接トーチ2からのワイヤ2aの突出
長さを予め定められた長さとして、開先面9dを有する
第1部材9aの部材表面9c上の2点PL、P2と、開
先面9d上の1点P3と、第1部材9aに対して略垂直
に組み立てられる第2部材9bの部材表面9e上の2点
P4.P5とをセンシングにより検知するための動作を
教示する。なお、各点P1〜P5は、溶接線に対して垂
直(ギャップ変動方向と平行)な所定断面にできるだけ
近くなるように設定して教示を行なう。
First, each point P1 to P5 necessary for groove gap detection
Detection operations using sensing will be taught. In other words, the fourth
As shown in the figure, the protruding length of the wire 2a from the welding torch 2 is set to a predetermined length, and the two points PL and P2 on the member surface 9c of the first member 9a having the groove surface 9d are One point P3 on the front surface 9d and two points P4 on the member surface 9e of the second member 9b assembled substantially perpendicularly to the first member 9a. We will teach you the operation for detecting P5 by sensing. Note that each point P1 to P5 is set and taught so as to be as close as possible to a predetermined cross section perpendicular to the weld line (parallel to the gap variation direction).

そして、教示時には、再生時に各点P i (i =1
〜5)を検知するために、各点Piごとに第4図に示す
ような近傍の点Psi(i=1〜5)を教示する。つま
り、第5図に示すように、各点Pi(i=1〜5)ごと
に、溶接トーチ2の先端を点Psi(i=1〜5)に位
置決めしてその位置情報を記憶してから(ステップA2
)、センシング開始の命令コードや教示点がどの面9 
c、9 d、9 e上にあるかを所定のアドレスにコー
ド入力する(ステップA3)、ついで、溶接トーチ2の
先端を点Pi(i=1τ5)に位置決めしその位置情報
を記憶する(ステップA4)、ここで1点Pi(i=1
〜5)の位置情報を取り入れるのは、再生動作時におけ
る点Psiからの溶接トーチ2の移動方向ベクトルを設
定するためであるので、この移動方向ベクトルが設定さ
れるのであれば、ステップA4では点Pi自体の位置情
報を記憶しなくてもよい。このような教示操作は、各点
P1〜P5について行なわれ(ステップAI、A5.A
6)、教示プログラムが作成される。
Then, during teaching, each point P i (i = 1
5), the neighboring points Psi (i=1 to 5) as shown in FIG. 4 are taught for each point Pi. That is, as shown in FIG. 5, for each point Pi (i=1 to 5), the tip of the welding torch 2 is positioned at the point Psi (i=1 to 5), and the position information is memorized. (Step A2
), which side 9 is the sensing start command code and teaching point?
c, 9 d, 9 e is input in a code to a predetermined address (step A3), then the tip of the welding torch 2 is positioned at point Pi (i=1τ5) and the position information is memorized (step A4), where 1 point Pi (i=1
The purpose of incorporating the position information in ~5) is to set the moving direction vector of the welding torch 2 from the point Psi during the regeneration operation, so if this moving direction vector is set, the point It is not necessary to store the position information of Pi itself. Such a teaching operation is performed for each point P1 to P5 (steps AI, A5.A
6) A teaching program is created.

上述の教示操作後1作成された教示プログラムを再生す
る。このときのフローチャートを第6図に示す、再生時
の点P1を検知するために、まず、溶接トーチ2を点P
slに位置決めしくステップBl、B2)、溶接トーチ
2にセンシング電圧を印加する(ステップB3)0次に
、点P1へ向けて溶接トーチ2を移動させ(ステップB
4)、ワイヤ2aが第1部材9aの部材表面9cと接触
して通電状態になったとき(ステップB5)、その溶接
トーチ2先端の位置情報を再生時の点P1の位置情報と
して指定アドレスに格納・記憶する(ステップB6)、
同様にして、再生時の点P2〜P5の位置情報を検知し
てその位置情報を記憶する(ステップB7.B8)。
After the teaching operation described above, the created teaching program is reproduced. The flowchart at this time is shown in FIG. 6. In order to detect point P1 during regeneration, first, the welding torch 2 is
Step Bl, B2) to position the welding torch 2), apply a sensing voltage to the welding torch 2 (step B3), then move the welding torch 2 toward the point P1 (step B
4) When the wire 2a comes into contact with the member surface 9c of the first member 9a and becomes energized (step B5), the positional information of the tip of the welding torch 2 is sent to the specified address as the positional information of the point P1 at the time of reproduction. Storing/memorizing (step B6)
Similarly, the positional information of points P2 to P5 during reproduction is detected and stored (steps B7 and B8).

なお、第6図には図示していないが、溶接トーチ2を点
Piへ向けて移動させている場合に、溶接トーチ2が教
示時の点Piを通過しである距離に達しても通電状態に
ならないときには、センシングエラーを発する。
Although not shown in FIG. 6, when the welding torch 2 is moved toward the point Pi, even if the welding torch 2 passes the point Pi at the time of teaching and reaches a certain distance, the energization state remains. If this is not the case, a sensing error will be generated.

以上のようにして各点P1〜P5の位置情報を記憶して
から、以下のような演算手順にて開先ギャップWを求め
る。
After storing the positional information of each point P1 to P5 as described above, the groove gap W is determined by the following calculation procedure.

まず、演算を行なう上で開先断面における座標系を第7
図(a)もしくは第7図(b)に示すように設定する。
First, when performing calculations, the coordinate system at the groove cross section is
Settings are made as shown in FIG. 7(a) or FIG. 7(b).

開先断面は、点Pi、P2.P3の3点にて定められる
平面とし、ベクトルP2P1の方向をX軸の正方向、外
積PT7′yXP2P1の方向を2軸の正方向、外積(
rYrix P 2 P L )x p’T’i”Tt
t y軸の正方向とする!−7−Z座標系を定め、点P
L、P2.P3の座標値をそれぞれ(Xx*yz+O)
t (XzyyayO)y CX5e’/s*o)とす
る、また、点P4.P5は、一般には厳密に上記開先断
面上に位置することはあり得ないが、この開先断面の極
近傍にはあるので、各点P4.P5を上記開先断面上に
投影して得られる点P4”(Xn+y4+O)y P 
5”(Xs+ysyO)を用いる。なお、上述した各座
標値を得るには、検知動作によって記憶した各点P1〜
P5の位置情報(ロボット1自体の座標系の座標値)を
、上述したx−y−2座標系の座標値に座標変換する必
要がある。
The groove cross section includes points Pi, P2. A plane defined by the three points P3, the direction of the vector P2P1 is the positive direction of the X axis, the direction of the cross product PT7'yXP2P1 is the positive direction of the two axes, and the cross product (
rYrix P 2 P L )x p'T'i”Tt
ty Positive direction of the y-axis! -7-Define the Z coordinate system and point P
L, P2. Each coordinate value of P3 is (Xx*yz+O)
t (XzyyayO)y CX5e'/s*o), and point P4. Although P5 cannot generally be located strictly on the groove cross section, it is located very close to this groove cross section, so each point P4. Point P4” (Xn+y4+O)y P obtained by projecting P5 onto the groove cross section
5" (Xs+ysyO). In order to obtain each coordinate value mentioned above, each point P1 to P1 stored by the detection operation is used.
It is necessary to coordinate transform the position information of P5 (coordinate values in the coordinate system of the robot 1 itself) into coordinate values in the xy-2 coordinate system described above.

上述したx−y−z座標系は、点P2が点P1よりも開
先側に近い場合、第7図(a)に示すようになり(これ
をA座標系という)1点P1が点P2よりも開先側に近
い場合、第7図(b)に示すようになる(これをB座標
系という)。
In the x-y-z coordinate system described above, when point P2 is closer to the groove side than point P1, it becomes as shown in FIG. 7(a) (this is called the A coordinate system), and one point P1 becomes point P2. If it is closer to the groove side, the result will be as shown in FIG. 7(b) (this is referred to as the B coordinate system).

A座標系にて開先ギャップWを演算する場合について第
7図(a)および第8図により説明する。
The case of calculating the groove gap W in the A coordinate system will be explained with reference to FIG. 7(a) and FIG. 8.

点P4”、P5”を通る開先直線(部材表面9eに沿う
直線)L3の方程式は。
The equation of the groove straight line (straight line along the member surface 9e) L3 passing through the points P4'' and P5'' is as follows.

5−X4 となる。また、X軸から第1部材9aの板厚tだけ−y
力方向あるギャップ位置直線L1の方程式%式%(2) となる。また、点P3を通りX軸に対して開先角度OR
を成す開先直線(開先面9dに沿う直線)L2は。
5-X4. Also, from the X axis, the thickness t of the first member 9a is -y
The equation for the gap position straight line L1 in the force direction is as follows. Also, the groove angle OR with respect to the X axis through point P3
The groove straight line (straight line along the groove surface 9d) L2 that forms the following.

y−y3=(X−x、)・tanθR−(3)となる。y−y3=(X−x,)·tanθR−(3).

第8図において、点Q1は直線L1とL2との交点、点
Q2は直線L1とL3との交点であり。
In FIG. 8, point Q1 is the intersection of straight lines L1 and L2, and point Q2 is the intersection of straight lines L1 and L3.

開先ギャップWは5点Ql、02間の距離である。The groove gap W is the distance between the five points Ql and 02.

ここで、点Ql、Q2のy座標はいずれも同じ−tであ
るから、X座標値だけを考えればよい。
Here, since the y-coordinates of points Ql and Q2 are both the same -t, it is only necessary to consider the x-coordinate value.

従って1点Q1のX座標値XQiは、(2) 、 (3
)式より、 となり1点Q2のX座標値XQzは、(1)、(2)式
より、 ys−y4 となる、これらの(4)、(5)式を用いて、開先ギャ
ップWは、下式(6)により演算される。
Therefore, the X coordinate value XQi of one point Q1 is (2), (3
), and the X coordinate value XQz of one point Q2 is ys-y4 from equations (1) and (2). Using these equations (4) and (5), the groove gap W is , is calculated by the following equation (6).

w=lXez  Xol         ・・・(6
)一方、B座標系にて開先ギャップWを演算する場合に
ついて第7図(b)により説明する。第7図(b)にお
いて、直線L1の方程式は(2)式と同様に表わされる
。また、直線L3の方程式は(1)式と同じである。一
方、直線L2の方程式は、y−ya=(x  x3)・
(−janOB)   ・−・(7)となるから、点Q
1のX座標値xQユは、(2) 、 (7)式より。
w=lXez Xol...(6
) On the other hand, the case of calculating the groove gap W in the B coordinate system will be explained with reference to FIG. 7(b). In FIG. 7(b), the equation of the straight line L1 is expressed in the same way as equation (2). Further, the equation of the straight line L3 is the same as equation (1). On the other hand, the equation of straight line L2 is y-ya=(x x3)・
(-janOB) ・-・(7) Therefore, point Q
The X coordinate value xQ of 1 is from equations (2) and (7).

tanθR と表わされる一方、点Q2のX座標値XQ2は(5)式
で表わされ、(8)式および(5)式を(6)式に代入
することによって、開先ギャップWが演算される。
On the other hand, the X coordinate value XQ2 of point Q2 is expressed by equation (5), and groove gap W is calculated by substituting equations (8) and (5) into equation (6). Ru.

このように、点P1と点P2との位置関係により直線L
2の方程式は異なる。このとき、第7図(a)、(b)
より明らかなように、例えば、x3が負値であればA座
標系、X、が正値であればB座標系と判断できることか
ら、これ′を利用して、直線L2に関する(3)式と(
7)式をまとめることができる。
In this way, due to the positional relationship between points P1 and P2, the straight line L
The equations for 2 are different. At this time, Fig. 7 (a), (b)
As is clearer, for example, if x3 is a negative value, it can be determined that the A coordinate system is used, and if X is a positive value, it can be determined that the B coordinate system is used. (
7) Formulas can be summarized.

y−ys = (X−X3 )’ [−sign (x
a )) ’ (tanθR)   −(9)従って、
上記(9)式を用いることで1点P1゜P2の位置関係
に係わらず、同一の演算手順により開先ギャップWを演
算することができる。また。
y-ys = (X-X3)' [-sign (x
a))' (tanθR) −(9) Therefore,
By using the above equation (9), the groove gap W can be calculated by the same calculation procedure regardless of the positional relationship between the points P1 and P2. Also.

同様に点P4”、P5°のX座標値を利用して、(9)
式におけるsign (xa )を、sign(x、)
やsign (xs )としてもよい。
Similarly, using the X coordinate values of points P4'' and P5°, (9)
sign (xa) in the expression, sign (x,)
or sign (xs).

上述の説明では、第2部材9bの部材表面9e上の2点
P4.P5を検知し、部材表面9eに沿う直線L3の傾
きを求めるようにしているが、部材9a、9bが互いに
直交するように配置されるという前提があれば、開先ギ
ャップWを演算するに際して検知すべき点は、P4.P
5のいずれか一方を省略して4個にすることができる。
In the above description, two points P4. on the member surface 9e of the second member 9b. P5 is detected and the slope of the straight line L3 along the member surface 9e is determined. However, if the members 9a and 9b are arranged perpendicularly to each other, the detection is performed when calculating the groove gap W. The point to be made is P4. P
Either one of 5 can be omitted to make 4.

従って、教示時には4点P1〜P4を検知するプログラ
ムを作成すればよい、このとき、点Q2のX座標値XQ
aはx4であり、この値と(2)、(9)式より求めら
れる点Q1のX座標値XQzとを(6)式に代入して開
先ギャップWが演算される。
Therefore, when teaching, it is only necessary to create a program that detects the four points P1 to P4. At this time, the X coordinate value XQ of point Q2
a is x4, and the groove gap W is calculated by substituting this value and the X coordinate value XQz of point Q1 obtained from equations (2) and (9) into equation (6).

次に、本発明の開先ギャップ検出方法を第2図(b)に
示すV型開先突合せの溶接継手に適用した具体例につい
て、第9,1o図面の簡単な説明する。なお、部材9a
、9bの開先角度θR9θLは既知であり、開先面9d
、9f上では各1点のみ検知するものとする。
Next, a specific example in which the groove gap detection method of the present invention is applied to a welded joint with a V-shaped groove butt shown in FIG. 2(b) will be briefly described in drawings 9 and 1o. In addition, member 9a
, 9b, the groove angle θR9θL is known, and the groove surface 9d
, 9f, only one point is detected each.

まず、開先ギャップ検出のために必要な各点PL−P4
のセンシングによる検知動作を第5図と同様にして教示
する。ここでは、第9図に示すように、第1部材9aの
部材表面9c上の2点P1、P2と、開先面9d上の1
点P3と、第2部材9bの開先面9f上の1点P4とを
センシングにより検知するための動作を教示し、教示プ
ログラムを作成する。
First, each point PL-P4 necessary for groove gap detection
The detection operation by sensing will be taught in the same way as in FIG. Here, as shown in FIG. 9, two points P1 and P2 on the member surface 9c of the first member 9a, and one point on the groove surface 9d.
An operation for detecting the point P3 and one point P4 on the groove surface 9f of the second member 9b by sensing is taught, and a teaching program is created.

上述の教示操作後、作成された教示プログラムを第6図
と同様にして再生し、再生時の各点P1〜P4の位置情
報を検知してその位置情報を記憶し、各点P1〜P4の
位置情報に基づき、V型開光のギャップWを下式により
演算する。
After the above-mentioned teaching operation, the created teaching program is played back in the same manner as shown in FIG. Based on the position information, the gap W of the V-shaped opening is calculated using the following formula.

このとき、ギャップ位置直線L1および開先直線L2は
、それぞれ(2)、(9)式と全く同様になる一方、第
2部材9bの開先面9fに沿う開先直線L3は。
At this time, the gap position line L1 and the groove line L2 are exactly the same as equations (2) and (9), respectively, while the groove line L3 along the groove surface 9f of the second member 9b is.

y −y4=(X  x、)・sign(x、)・ta
nθL   ・・・(10)となる、従って、直線L1
とL2との交点Q1のX座標値XQ□は次式になる。
y − y4=(X x,)・sign(x,)・ta
nθL...(10), therefore, straight line L1
The X coordinate value XQ□ of the intersection Q1 between and L2 is expressed by the following equation.

また、直線L1とL3との交点Q2のX座標値XQaは
、(2)、 (10)式より、となり、(4)、(12
)式を(6)式に代入することによってV型開光のギャ
ップWが演算される。
Also, the X coordinate value XQa of the intersection Q2 between straight lines L1 and L3 is as follows from equations (2) and (10), and (4) and (12
) is substituted into equation (6) to calculate the gap W of the V-type aperture.

なお、第2図(c)〜(e)に示す継手についても同様
にしてギャップWを演算することができる。
Note that the gap W can be similarly calculated for the joints shown in FIGS. 2(c) to 2(e).

このように1本実施例の開先ギャップ検出方法によれば
、アーク溶接ロボット1における記憶・演算装置とセン
シング電圧を印加した溶接トーチ2とを用い溶接継手を
形成する部材9a、9b上の所定の点を検知し、その位
置情報に基づき前述した演算手順に従うことによって、
溶接継手の開先ギャップWが演算・検出される。従って
、溶接トーチ2以外にギャップ検出用の特別な装置をロ
ボット1の手首部1a近傍の溶接トーチ2付近に設ける
必要がなくなる。また、溶接すべき溶接継手の形状に応
じて予め部材9a、9b上の各点の検知動作を1回教示
するだけで、同種の溶接継手に対しては、その継手ごと
にギャップ変動量が異なっても自動的にギャップWを検
出でき、継手ごとにその開先エツジに溶接トーチ2を位
置決めしてギャップ検出操作を行なう必要がなくなる。
As described above, according to the groove gap detection method of the present embodiment, a predetermined position on members 9a, 9b forming a welded joint is detected using the storage/computation device in the arc welding robot 1 and the welding torch 2 to which a sensing voltage is applied. By detecting the point and following the calculation procedure described above based on the position information,
The groove gap W of the welded joint is calculated and detected. Therefore, there is no need to provide a special device for detecting the gap other than the welding torch 2 near the welding torch 2 near the wrist portion 1a of the robot 1. In addition, by simply teaching the detection operation at each point on the members 9a and 9b once in advance according to the shape of the welded joint to be welded, the gap fluctuation amount will be different for each welded joint of the same type. The gap W can be automatically detected even when the welding torch 2 is positioned at the groove edge of each joint, and there is no need to perform a gap detection operation for each joint.

これにより、溶接トーチ2に他装置を付加することなく
、開先ギャップWを自動的に且つ確実に検出でき、溶接
作業を極めて効率的に精度よく行なえるのである。
Thereby, the groove gap W can be automatically and reliably detected without adding any other device to the welding torch 2, and the welding work can be performed extremely efficiently and accurately.

また、第2図(a)、(e)に示すような溶接継手にお
けるギャップは、開先エツジに溶接トーチ2を位置決め
してギャップ検出操作を行なう従来手段によっては検出
することができなかったが1本発明の方法によれば、こ
のタイプの溶接継手についても容易にギャップを検出す
ることができる。
Furthermore, gaps in welded joints such as those shown in FIGS. 2(a) and 2(e) could not be detected by the conventional means of positioning the welding torch 2 at the groove edge and performing the gap detection operation. 1. According to the method of the present invention, gaps can be easily detected even in this type of welded joint.

[発明の効果] 以上詳述したように、本発明の自動溶接装置の開先ギャ
ップ検出方法によれば、自動溶接装置における記憶・演
算装置とセンシング電圧を印加した溶接トーチとを用い
て溶接継手を構成する部材上の所定点を検知し、その位
置情報に基づき溶接継手の開先ギャップを演算・検出で
きるように構成したので、溶接トーチ以外にギャップ検
出用の他装置を溶接トーチ付近に設ける必要がなく、ま
た、溶接継手の形状に応じ予め第1部材、第2部材上の
各点の検知動作を1回教示するだけで同種の溶接継手で
あれば自動的にギャップを演算・検出でき、溶接作業を
極めて効率的に且つ精度よく行なえる効果がある。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the groove gap detection method for an automatic welding device of the present invention, welding joints can be welded using the memory/calculation device in the automatic welding device and the welding torch to which a sensing voltage is applied. Since the structure is configured so that a predetermined point on the members constituting the welding torch can be detected and the groove gap of the weld joint can be calculated and detected based on the position information, other devices for detecting the gap in addition to the welding torch can be installed near the welding torch. In addition, gaps can be automatically calculated and detected for welded joints of the same type by simply teaching the detection operation at each point on the first and second members once according to the shape of the welded joint. This has the effect of allowing welding work to be performed extremely efficiently and accurately.

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

第1図は本発明の一実施例としての自動溶接装置の開先
ギャップ検出方法の基本的な手順を説明するためのフロ
ーチャート、第2図(a)〜(,15)はそれぞれ本発
明の方法を適用できる溶接継手の形状を示す図、第3図
は本発明の方法の適用を受けるアーク溶接ロボットを示
す斜視図、第4〜8図は本発明の方法をし型開先突合せ
の溶接継手に適用した場合の具体例を示すもので、第4
図はその教示動作を説明するための継手斜視図、第5図
はその教示動作を説明するためのフローチャート、第6
図はその再生動作を説明するためのフローチャート、第
7図(a)、(b)はそれぞれギャップ演算時に用いら
れる座標系を説明するための図、第8図はその演算手順
を具体的に説明するための図、第9,10図は本発明の
方法を■型開先突合せの溶接継手に適用した場合の具体
例を示すもので。 第9図はその教示動作を説明するための継手斜視図、第
10図はその演算手順を具体的に説明するための図であ
る。 図において、1・・−アーク溶接ロボット(自動溶接装
置)、la−手首部、2−溶接トーチ、2a−ワイヤ(
消耗電極)、3−ロボット制御盤、4−ティーチングボ
ックス、6−溶接電源、7・・−ワーク、8−ポジショ
ナ、9a−第1部材、9b−第2部材、9cm第1部材
の部材表面、9d−第1部材の開先面、9e−第2部材
の部材表面、9f−第2部材の開先面。 特許出願人 株式会社 神戸製鋼所
Fig. 1 is a flowchart for explaining the basic procedure of a groove gap detection method for an automatic welding device as an embodiment of the present invention, and Fig. 2 (a) to (, 15) respectively show the method of the present invention. Fig. 3 is a perspective view showing an arc welding robot to which the method of the present invention is applied, and Figs. It shows a specific example when applied to
The figure is a perspective view of the joint for explaining the teaching operation, FIG. 5 is a flowchart for explaining the teaching operation, and FIG.
The figure is a flowchart to explain the playback operation, Figures 7(a) and (b) are diagrams to explain the coordinate systems used during gap calculation, and Figure 8 specifically explains the calculation procedure. Figures 9 and 10 show a specific example in which the method of the present invention is applied to a welded joint with a butt type groove. FIG. 9 is a perspective view of the joint for explaining the teaching operation, and FIG. 10 is a diagram for specifically explaining the calculation procedure. In the figure, 1... - arc welding robot (automatic welding device), la - wrist, 2 - welding torch, 2a - wire (
consumable electrode), 3-robot control panel, 4-teaching box, 6-welding power source, 7...-work, 8-positioner, 9a-first member, 9b-second member, 9cm member surface of first member, 9d - groove surface of the first member, 9e - member surface of the second member, 9f - groove surface of the second member. Patent applicant: Kobe Steel, Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 消耗電極を支持する溶接トーチにセンシング電圧を印加
し通電状態を検知することによりワーク位置を検出する
機能を有する自動溶接装置を用い、第1部材および第2
部材からなる溶接継手の開先の溶接を開始するに際して
、 まず、上記溶接トーチからの上記消耗電極の突出量を所
定の長さに設定するかもしくは上記溶接トーチの先端に
所定の長さのダミーチップを取り付けてから、上記溶接
トーチにセンシング電圧を印加し、 上記第1部材の表面上の少なくとも2点と、上記第1部
材の開先面上の少なくとも1点と、上記第2部材の開先
面上もしくは開先を形成する部材表面上の少なくとも1
点とをそれぞれ上記溶接トーチにより検知してその位置
情報を記憶した後、上記第1部材の表面上の検知点の位
置情報と予め入力記憶した上記第1部材の所定板厚寸法
とに基づいて上記溶接継手の開先に生じるギャップの変
動方向と平行なギャップ位置直線を演算し、上記第1部
材の開先面上の検知点の位置情報と予め入力記憶した上
記第1部材の開先角度とに基づいて又は上記第1部材の
開先面上の複数の検知点の位置情報に基づいて上記第1
部材の開先面に沿う開先直線を演算するとともに、上記
第2部材の開先面上もしくは部材表面上の検知点の位置
情報と予め入力記憶した上記第2部材の開先角度とに基
づいて又は上記第2部材の開先面上もしくは部材表面上
の複数の検知点の位置情報に基づいて上記第2部材の開
先面もしくは部材表面に沿う開先直線を演算し、 ついで、上記ギャップ位置直線と上記第1部材の開先直
線との交点と、上記ギャップ位置直線と上記第2部材の
開先直線との交点とをそれぞれ演算してから、 上記の2つの交点間の距離を上記溶接継手のギャップと
して演算し検出することを特徴とする自動溶接装置の開
先ギャップ検出方法。
[Claims] Using an automatic welding device having a function of detecting the position of a workpiece by applying a sensing voltage to a welding torch that supports a consumable electrode and detecting the energized state,
When starting to weld the groove of a welded joint made of parts, first, the amount of protrusion of the consumable electrode from the welding torch is set to a predetermined length, or a dummy of a predetermined length is placed at the tip of the welding torch. After attaching the tip, a sensing voltage is applied to the welding torch to apply a sensing voltage to at least two points on the surface of the first member, at least one point on the groove surface of the first member, and to the groove surface of the second member. At least one on the leading edge or on the surface of the member forming the groove
After detecting the points with the welding torch and storing their position information, based on the position information of the detection points on the surface of the first member and the predetermined plate thickness dimension of the first member input and stored in advance, A gap position straight line parallel to the direction of variation of the gap occurring in the groove of the welded joint is calculated, and the position information of the detection point on the groove surface of the first member and the groove angle of the first member input and stored in advance are calculated. or based on positional information of a plurality of detection points on the groove surface of the first member.
Calculate the groove straight line along the groove surface of the member, and based on the position information of the detection point on the groove surface of the second member or the member surface and the groove angle of the second member input and stored in advance. or calculate a groove straight line along the groove surface of the second member or the member surface based on position information of a plurality of detection points on the groove surface or the member surface of the second member, and then calculate the groove straight line along the groove surface of the second member or the member surface; After calculating the intersection between the position straight line and the groove straight line of the first member, and the intersection between the gap position straight line and the groove straight line of the second member, calculate the distance between the two intersection points as described above. A groove gap detection method for an automatic welding device, characterized by calculating and detecting a gap in a welded joint.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011245536A (en) * 2010-05-28 2011-12-08 Kobe Steel Ltd Electrode position control method for tandem arc welding, robot controller for tandem arc welding system, and tandem arc welding system
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CN113118655A (en) * 2021-03-17 2021-07-16 南京东斯达机电科技有限公司 Welding method and device for single-side V-shaped groove weldment with uneven groove gap
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