JPH04187379A - 溶接方法 - Google Patents
溶接方法Info
- Publication number
- JPH04187379A JPH04187379A JP31345990A JP31345990A JPH04187379A JP H04187379 A JPH04187379 A JP H04187379A JP 31345990 A JP31345990 A JP 31345990A JP 31345990 A JP31345990 A JP 31345990A JP H04187379 A JPH04187379 A JP H04187379A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arc light
- welding
- torch
- arc
- straight line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 146
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 80
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 25
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 9
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 abstract description 14
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 29
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 241000973887 Takayama Species 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
（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）のアーク溶接方法に関する
。 （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！をあらかしめ設定しておく
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、各種センサーをを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。 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６３−２０
１７９） 。 （発明が解決しようとする謀ｌり 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、溶接時のアーク鼻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とし
ているが、特異点を抽出することは容５ではないという
課題があった。 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し、溶接
位置を制御する方法を提供することにある。 （ＩＩ！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、 アーク光形状の頂点（Ｐ）を遺り、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（Ｓｌと５２）の比率を検出することによって、トー
チ位置の制御を行うことを特徴としく第５図、第６図）
、 上記直線（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ｊ
！Ｉ（Ｄ１、Ｄ２）の比率を検出することによって、ト
ーチ位置の＠御を行うことを特徴としく第７図、第８図
）、 上記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（θ１１θ２）の比率を検
出することによって、トーチ位置の制御を行うことを特
徴としく第９図、第１Ｏ図）、 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ＩＩ（Ｄ１、Ｄ２）の比率を検出することによって
、トーチ位置の制御を行うことを特徴としく第１１図、
第１２図）、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（ＰＱ）と線分（ＲＳ
）の比率を検出することによって、トーチ位置の制御を
行うことを特徴とする（第１３図、第１４図）。 （作用） 第３図は、角継手溶接の例を示すものであって、符号ｌ
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。 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。 また、本発明方法は、角継手溶接に限らず溶接線に対し
対称な溶接継手であれば、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。 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袋ｗ３、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二値化を
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。 このときのアーク光形状は、第４図（ａｌ （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。 （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。 本実施例では、第５図のように、画像上にｙ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
直線りを設定することにより、アーク光の面積の比Ｓ＋
／Ｓｔ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、この直線して分割されるアーク光の面積Ｓ
１と５２を検出し、この面積の比率Ｓ＋／Ｓｔから溶接
トーチ位１の制御を行う。 （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。 本実施例では、第７図のように、実施例１における直線
りを設定した後、２直線Ｍ、 Ｎを設定し、距離の比Ｄ
＋ ／ Ｄ ｓを求める。 すなわち、第８図のように、前記直線りに平行でアーク
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と直線りとのそれぞれの間の距ｊｌＤ１、
Ｄ２を検出する。そして、この距離の比率Ｄ Ｉ ／
Ｄ Ｉから溶接トーチ位置の制御を行う。 （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。 本実施例では、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を結ぶ直線が直線りとな
す角度θ１．θ、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を結ぶ直線が直線りと
なす角度θ１、θ２を検出する。 そして、この角度の比率θ１／θ８から溶接トー′チ位
置の制御を行う。 （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。 本実施例では、第１１図のように、画像上にｙ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を逼る直線りを設定し、更に２直線Ｍ、Ｎを設定し
てこの２直線Ｍ、Ｎと前記直線りとの距離の比ＤＩ／Ｄ
！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
方向に平行な直線り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と直線りとの
それぞれの間の距！ｌＤ１、Ｄ２を検出する。そして、
この距離の比率Ｄ１／ Ｄ ｚから溶接トーチ位置の制
御を行う。 （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。 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、適当な直線りを設定し、この直線りとアー
ク光の輪郭の交点Ｐ、Ｑ、Ｒ，Ｓを検出し、線分ＰＱと
線分Ｒ３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り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ＰＱ
と線分Ｒ３の長さを検出する。 そして、これらの長さの比率Ｐ Ｑ／ＲＳから溶接トー
チ位置の制御を行う。 （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。
継手、十字継手、角継手等）のアーク溶接方法に関する
。 （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！をあらかしめ設定しておく
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、各種センサーをを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。 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６３−２０
１７９） 。 （発明が解決しようとする謀ｌり 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、溶接時のアーク鼻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とし
ているが、特異点を抽出することは容５ではないという
課題があった。 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し、溶接
位置を制御する方法を提供することにある。 （ＩＩ！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、 アーク光形状の頂点（Ｐ）を遺り、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（Ｓｌと５２）の比率を検出することによって、トー
チ位置の制御を行うことを特徴としく第５図、第６図）
、 上記直線（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ｊ
！Ｉ（Ｄ１、Ｄ２）の比率を検出することによって、ト
ーチ位置の＠御を行うことを特徴としく第７図、第８図
）、 上記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（θ１１θ２）の比率を検
出することによって、トーチ位置の制御を行うことを特
徴としく第９図、第１Ｏ図）、 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ＩＩ（Ｄ１、Ｄ２）の比率を検出することによって
、トーチ位置の制御を行うことを特徴としく第１１図、
第１２図）、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（ＰＱ）と線分（ＲＳ
）の比率を検出することによって、トーチ位置の制御を
行うことを特徴とする（第１３図、第１４図）。 （作用） 第３図は、角継手溶接の例を示すものであって、符号ｌ
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。 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。 また、本発明方法は、角継手溶接に限らず溶接線に対し
対称な溶接継手であれば、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。 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袋ｗ３、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二値化を
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。 このときのアーク光形状は、第４図（ａｌ （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。 （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。 本実施例では、第５図のように、画像上にｙ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
直線りを設定することにより、アーク光の面積の比Ｓ＋
／Ｓｔ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、この直線して分割されるアーク光の面積Ｓ
１と５２を検出し、この面積の比率Ｓ＋／Ｓｔから溶接
トーチ位１の制御を行う。 （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。 本実施例では、第７図のように、実施例１における直線
りを設定した後、２直線Ｍ、 Ｎを設定し、距離の比Ｄ
＋ ／ Ｄ ｓを求める。 すなわち、第８図のように、前記直線りに平行でアーク
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と直線りとのそれぞれの間の距ｊｌＤ１、
Ｄ２を検出する。そして、この距離の比率Ｄ Ｉ ／
Ｄ Ｉから溶接トーチ位置の制御を行う。 （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。 本実施例では、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を結ぶ直線が直線りとな
す角度θ１．θ、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を結ぶ直線が直線りと
なす角度θ１、θ２を検出する。 そして、この角度の比率θ１／θ８から溶接トー′チ位
置の制御を行う。 （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。 本実施例では、第１１図のように、画像上にｙ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を逼る直線りを設定し、更に２直線Ｍ、Ｎを設定し
てこの２直線Ｍ、Ｎと前記直線りとの距離の比ＤＩ／Ｄ
！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
方向に平行な直線り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と直線りとの
それぞれの間の距！ｌＤ１、Ｄ２を検出する。そして、
この距離の比率Ｄ１／ Ｄ ｚから溶接トーチ位置の制
御を行う。 （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。 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、適当な直線りを設定し、この直線りとアー
ク光の輪郭の交点Ｐ、Ｑ、Ｒ，Ｓを検出し、線分ＰＱと
線分Ｒ３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り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ＰＱ
と線分Ｒ３の長さを検出する。 そして、これらの長さの比率Ｐ Ｑ／ＲＳから溶接トー
チ位置の制御を行う。 （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。
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）（ロ）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図は一本発明の実施例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１
３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。 ［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 特許出願人 松下電工株式会社 代理人 弁理士 高 山 道 夫（ほか
１名） 図１ 図２ 図３ 図４ （Ｏ）′ （ｂ） Ａ Ｂ Ｃ 図１３ 図１４ トーナ創Ｌ４１５間 ＼− 手続補正書１発） １．事件の表示 平成２年 特許願 第３１３４５９号 ２、発明の名称 溶接方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許 出 願人 名 称 （５８３）松下電工株式会社 ４、代理人〒１５１ 氏名 （８１２５）弁理士 高 山 這 夫＝５、補正
の対象 明細書の「特許請求の範囲」、「発明の詳細な説明」の
欄 ６、補正の内容 ■第５頁第４行の「特徴としく第５図、第６図）、」を
「特徴とする（第５図、第６図）。 」と補正する。 ■第５頁第７行〜第８行の「特徴としく第７図、第８図
）、」を「特徴とする（第７図、第８図）、」と補正す
る。 ■第５頁第１３行〜第１４行の「特徴としく第９図、第
１Ｏ図）、」を［特徴とする（第９図、第１０図）、」
と補正する。 ■第６頁第１行の「特徴としく第１１図、第１２図）、
Ｊを「特徴とする（第１１図、第１２図）、」と補正す
る。 ■第８頁第１５行、第９頁第１行のｒＳ、／Ｓ、」をｒ
ｓ１／Ｓ２」と補正する。 ■第９頁第８行、同頁第１ＨＴ、第１Ｏ頁第１５行、第
１１頁第１行〜第２行の’Ｄｔ／Ｄｘ」をｒ Ｄ １
／ Ｄ ２ Ｊと補正する。 ■第１０頁第１行の「θ１．θ８」を「θ１．θ２」と
補正する。 ■第１０頁第６行の「θＩ／θ２」を、「θ１／θ２」
と補正する。 以上 ２、特許請求の範囲 （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、 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（ＳＬとＳ２）の比率を検出することによって、トー
チ位置の制御を行うことを特徴とする溶接方法。 （２）請求項１記戦の溶接方法において、上記直線（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ａｌｌ（Ｄ１、
Ｄ２）の比率を検出することによって、トーチ位置の制
御を行うことを特徴とする溶接方法。 （３）請求項１．２記載の溶接方法にお歓で、上記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）の比率を検出するこ
とによって、トーチ位置の制御を行うことを特徴とする
溶接方法。 （４）請求項１．２記載の溶接方法において、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１
（Ｄ１、Ｄ２）の比率を検出することによって、トーチ
位置の制御を行うことを特徴とする溶接方法。 （５）請求項１記載の溶接方法において、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
光の輪郭との交点（Ｐ、Ｑ、Ｒ１５）を検出すると共に
、線分（７’Ｔ）と線分０「Ｋ）の比率を検出すること
によって、トーチ位置の制御を行うことを特徴とする溶
接方法。 手続争甫正書（自発） １、事件の表示 平成−２年 特許願 第３１３４５９号２゜発明の名称 一溶接方法 ３、補正をする者 事件との関係 特 許 出 願人 名 称 （５８３）松下電工株式会社 ４、代理人〒１５１ ５、補正の対象 明細書の全文 全文補正明細書 １、発明の名称 溶接方法 ２、特許請求の範囲 （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、 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（Ｓｌと３２）の比率を検出することによって、トー
チ位置の制御を行うことを特徴とする溶接方法。 ノ の 、 、＋＋、 Ｌ′ １
′ に゛いて Ｎ）と、上記直線（Ｌ）とのそれぞれの距離（Ｄ１、Ｄ
２）の比率を検出することによって、トーチ位置の制御
を行うことを特徴とする溶接方法。 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）の比率を検出すること
によって、トーチ位置の制御を行うことを特徴とする溶
接方法。 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＃（Ｄ１、Ｄ２）の比率を検出することによって、
トーチ位置の制御を行うことを特徴とする溶接方法。 ″ る 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）とアーク光の輪郭との交点（Ｐ。 Ｑ、Ｒ，Ｓ）を検出すると共に、線分（ＰＱ）と線分（
ＲＳ）の比率を検出することによって、トーチ位置の制
御を行うことを特徴とする溶接方法。 ３、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）のアーク溶接方法に関する
。 （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。 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（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６３−２
０１７９） 。 （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１題があった。 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し、溶接
位置を制御する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、 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（Ｓｌと３２）の比率を検出することによって、トー
チ位置の制御を行うことを特徴とする（第５図、第６図
）。 また、上記室＊ （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（、Ｄｌ、Ｄ２）の比率を検出することによっ
て、トーチ位置の制御を行うことを特徴とする（第７図
、第８図）。 更に、上記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
比率を検出することによって、トーチ位置の制御を行う
ことを特徴とする（第９図、第１０図）。 更にまた、アーク光の重心（Ｇ）を通り、ト一チ（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（ＤＩ。 Ｄ２）の比率を検出することによって、トーチ位置の制
御を行うことを特徴とする（第１１図、第１２図）。 また、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（ＰＱ）と線分（Ｒ３）の比
率を検出することによって、トーチ位置の制御を行うこ
とを特徴とする（第１３図、第１４図）。 （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ｌ、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。 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。 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。 （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。 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。 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。 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。 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。 （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。 本実施例では、第５図のように、画像上にｙ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
直線りを設定することにより、アーク光の面積の比ＳＬ
／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、この直線りで分割されるアーク光の面積Ｓ
１と３２を検出し、この面積の比率Ｓｌ／３２から溶接
トーチ位置の制御を行う。 （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。 本実施例では、第７図のように、実施例１における直線
りを設定した後、２直線Ｍ、Ｎを設定し、距離の比ＤＩ
／Ｄ２を求める。 すなわち、第８図のように、前記直線りに平行でアーク
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と直線りとのそれぞれの間
の距離Ｄ１．Ｄ２を検出する。そして、この距離の比率
Ｄｉ／Ｄ２から溶接トーチ位置の制御を行う。 （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。 本発明例では、第９図のように、実施例２における２直
ＪｉＭ、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を結ぶ直線が直線り
となす角度θ１、θ２を求める。 すなわち、第１θ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
が直線りとなす角度θ１、θ２を検出する。 そして、この角度の比率θ１／θ２から溶接トーチ位置
の制御を行う。 （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。 本実施例では、第１１図のように、画像上にｙ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を通る直線りを設定し、更に２直線Ｍ、 Ｎを設定
してこの２直線Ｍ、Ｎと前記直線りとの距離の比Ｄｉ／
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
方向に平行な直線り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と直線りとの
それぞれの間の距１ｆＤ１、Ｄ２を検出する。そして、
この距離の比率Ｄｌ／Ｄ２から溶接トーチ位置の制御を
行う。 （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。 本実施例では、第１３図のように画像上にｙ軸、ｙ軸を
設定した後、適当な直線りを設定し、この直線りとアー
ク光の輪郭の交点Ｐ、 Ｑ、 Ｒ，Ｓを検出し、線分Ｐ
Ｑと線分Ｒ３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り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ＰＱ
と線分Ｒ３の長さを検出する。 そして、これらの長さの比率Ｐ Ｑ／ＲＳから溶接トー
チ位置の制御を行う。 （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。
、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）（ロ）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図は一本発明の実施例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１
３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。 ［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 特許出願人 松下電工株式会社 代理人 弁理士 高 山 道 夫（ほか
１名） 図１ 図２ 図３ 図４ （Ｏ）′ （ｂ） Ａ Ｂ Ｃ 図１３ 図１４ トーナ創Ｌ４１５間 ＼− 手続補正書１発） １．事件の表示 平成２年 特許願 第３１３４５９号 ２、発明の名称 溶接方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許 出 願人 名 称 （５８３）松下電工株式会社 ４、代理人〒１５１ 氏名 （８１２５）弁理士 高 山 這 夫＝５、補正
の対象 明細書の「特許請求の範囲」、「発明の詳細な説明」の
欄 ６、補正の内容 ■第５頁第４行の「特徴としく第５図、第６図）、」を
「特徴とする（第５図、第６図）。 」と補正する。 ■第５頁第７行〜第８行の「特徴としく第７図、第８図
）、」を「特徴とする（第７図、第８図）、」と補正す
る。 ■第５頁第１３行〜第１４行の「特徴としく第９図、第
１Ｏ図）、」を［特徴とする（第９図、第１０図）、」
と補正する。 ■第６頁第１行の「特徴としく第１１図、第１２図）、
Ｊを「特徴とする（第１１図、第１２図）、」と補正す
る。 ■第８頁第１５行、第９頁第１行のｒＳ、／Ｓ、」をｒ
ｓ１／Ｓ２」と補正する。 ■第９頁第８行、同頁第１ＨＴ、第１Ｏ頁第１５行、第
１１頁第１行〜第２行の’Ｄｔ／Ｄｘ」をｒ Ｄ １
／ Ｄ ２ Ｊと補正する。 ■第１０頁第１行の「θ１．θ８」を「θ１．θ２」と
補正する。 ■第１０頁第６行の「θＩ／θ２」を、「θ１／θ２」
と補正する。 以上 ２、特許請求の範囲 （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、 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（ＳＬとＳ２）の比率を検出することによって、トー
チ位置の制御を行うことを特徴とする溶接方法。 （２）請求項１記戦の溶接方法において、上記直線（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ａｌｌ（Ｄ１、
Ｄ２）の比率を検出することによって、トーチ位置の制
御を行うことを特徴とする溶接方法。 （３）請求項１．２記載の溶接方法にお歓で、上記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）の比率を検出するこ
とによって、トーチ位置の制御を行うことを特徴とする
溶接方法。 （４）請求項１．２記載の溶接方法において、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１
（Ｄ１、Ｄ２）の比率を検出することによって、トーチ
位置の制御を行うことを特徴とする溶接方法。 （５）請求項１記載の溶接方法において、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
光の輪郭との交点（Ｐ、Ｑ、Ｒ１５）を検出すると共に
、線分（７’Ｔ）と線分０「Ｋ）の比率を検出すること
によって、トーチ位置の制御を行うことを特徴とする溶
接方法。 手続争甫正書（自発） １、事件の表示 平成−２年 特許願 第３１３４５９号２゜発明の名称 一溶接方法 ３、補正をする者 事件との関係 特 許 出 願人 名 称 （５８３）松下電工株式会社 ４、代理人〒１５１ ５、補正の対象 明細書の全文 全文補正明細書 １、発明の名称 溶接方法 ２、特許請求の範囲 （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、 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（Ｓｌと３２）の比率を検出することによって、トー
チ位置の制御を行うことを特徴とする溶接方法。 ノ の 、 、＋＋、 Ｌ′ １
′ に゛いて Ｎ）と、上記直線（Ｌ）とのそれぞれの距離（Ｄ１、Ｄ
２）の比率を検出することによって、トーチ位置の制御
を行うことを特徴とする溶接方法。 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）の比率を検出すること
によって、トーチ位置の制御を行うことを特徴とする溶
接方法。 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＃（Ｄ１、Ｄ２）の比率を検出することによって、
トーチ位置の制御を行うことを特徴とする溶接方法。 ″ る 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）とアーク光の輪郭との交点（Ｐ。 Ｑ、Ｒ，Ｓ）を検出すると共に、線分（ＰＱ）と線分（
ＲＳ）の比率を検出することによって、トーチ位置の制
御を行うことを特徴とする溶接方法。 ３、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）のアーク溶接方法に関する
。 （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。 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（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６３−２
０１７９） 。 （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１題があった。 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し、溶接
位置を制御する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、 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（Ｓｌと３２）の比率を検出することによって、トー
チ位置の制御を行うことを特徴とする（第５図、第６図
）。 また、上記室＊ （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（、Ｄｌ、Ｄ２）の比率を検出することによっ
て、トーチ位置の制御を行うことを特徴とする（第７図
、第８図）。 更に、上記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
比率を検出することによって、トーチ位置の制御を行う
ことを特徴とする（第９図、第１０図）。 更にまた、アーク光の重心（Ｇ）を通り、ト一チ（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（ＤＩ。 Ｄ２）の比率を検出することによって、トーチ位置の制
御を行うことを特徴とする（第１１図、第１２図）。 また、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（ＰＱ）と線分（Ｒ３）の比
率を検出することによって、トーチ位置の制御を行うこ
とを特徴とする（第１３図、第１４図）。 （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ｌ、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。 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。 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。 （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。 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。 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。 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。 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。 （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。 本実施例では、第５図のように、画像上にｙ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
直線りを設定することにより、アーク光の面積の比ＳＬ
／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、この直線りで分割されるアーク光の面積Ｓ
１と３２を検出し、この面積の比率Ｓｌ／３２から溶接
トーチ位置の制御を行う。 （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。 本実施例では、第７図のように、実施例１における直線
りを設定した後、２直線Ｍ、Ｎを設定し、距離の比ＤＩ
／Ｄ２を求める。 すなわち、第８図のように、前記直線りに平行でアーク
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と直線りとのそれぞれの間
の距離Ｄ１．Ｄ２を検出する。そして、この距離の比率
Ｄｉ／Ｄ２から溶接トーチ位置の制御を行う。 （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。 本発明例では、第９図のように、実施例２における２直
ＪｉＭ、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を結ぶ直線が直線り
となす角度θ１、θ２を求める。 すなわち、第１θ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
が直線りとなす角度θ１、θ２を検出する。 そして、この角度の比率θ１／θ２から溶接トーチ位置
の制御を行う。 （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。 本実施例では、第１１図のように、画像上にｙ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を通る直線りを設定し、更に２直線Ｍ、 Ｎを設定
してこの２直線Ｍ、Ｎと前記直線りとの距離の比Ｄｉ／
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
方向に平行な直線り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と直線りとの
それぞれの間の距１ｆＤ１、Ｄ２を検出する。そして、
この距離の比率Ｄｌ／Ｄ２から溶接トーチ位置の制御を
行う。 （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。 本実施例では、第１３図のように画像上にｙ軸、ｙ軸を
設定した後、適当な直線りを設定し、この直線りとアー
ク光の輪郭の交点Ｐ、 Ｑ、 Ｒ，Ｓを検出し、線分Ｐ
Ｑと線分Ｒ３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り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ＰＱ
と線分Ｒ３の長さを検出する。 そして、これらの長さの比率Ｐ Ｑ／ＲＳから溶接トー
チ位置の制御を行う。 （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。
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 （ほか１名）
、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 （ほか１名）
Claims (5)
- （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、 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）の比率を検出することに
よって、トーチ位置の制御を行うことを特徴とする溶接
方法。 - （２）請求項１記載の溶接方法において、上記直線（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
）の比率を検出することによって、トーチ位置の制御を
行うことを特徴とする溶接方法。 - （３）請求項１、２記載の溶接方法において、上記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）の比率を検出するこ
とによって、トーチ位置の制御を行うことを特徴とする
溶接方法。 - （４）請求項１、２記載の溶接方法において、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）の比率を検出することによって、トーチ位
置の制御を行うことを特徴とする溶接方法。 - （５）請求項１記載の溶接方法において、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
光の輪郭との交点（Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ）を検出すると共に
、線分（＠ＰＱ＠）と線分（＠ＲＳ＠）の比率を検出す
ることによって、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 true JPH04187379A (ja) | 1992-07-06 |
| JP2824145B2 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) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005193277A (ja) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | アーク溶接方法およびアーク溶接装置 |
| JP2006055858A (ja) * | 2004-08-17 | 2006-03-02 | Jfe Koken Corp | 溶接制御方法及び溶接装置 |
| JP2013112822A (ja) * | 2011-11-24 | 2013-06-10 | Toyota Motor Corp | アーク放電評価方法 |
| CN112975060A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-06-18 | 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 |
| CN114260547A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-01 | 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 |
Citations (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
Patent Citations (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 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005193277A (ja) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | アーク溶接方法およびアーク溶接装置 |
| JP2006055858A (ja) * | 2004-08-17 | 2006-03-02 | Jfe Koken Corp | 溶接制御方法及び溶接装置 |
| JP2013112822A (ja) * | 2011-11-24 | 2013-06-10 | Toyota Motor Corp | アーク放電評価方法 |
| CN112975060A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-06-18 | 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 |
| 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 |
| CN114260547A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-01 | 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2824145B2 (ja) | 1998-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xu et al. | Real‐time image capturing and processing of seam and pool during robotic welding process | |
| JPH04187379A (ja) | 溶接方法 | |
| Wang et al. | Vision-based seam tracking in robotic welding: A review of recent research | |
| JP3080842B2 (ja) | 多層盛自動溶接方法 | |
| JP2001208523A (ja) | 溶接ビード形状の検出方法および装置 | |
| JP2821260B2 (ja) | 溶接方法 | |
| JPH10193148A (ja) | 溶接位置の決定方法及び装置並びに溶接管の製造方法及び装置 | |
| KR20000045563A (ko) | 코러게이션이 형성된 용접물의 용접방법 및 그 장치 | |
| JPS6325871B2 (ja) | ||
| JP2005230860A (ja) | 画像センサーを使用した倣い方法及びその装置 | |
| JPH06161523A (ja) | 切巾補正方法 | |
| JP3243590B2 (ja) | 開先検出方法 | |
| JP2006023151A (ja) | 環状測定物の寸法測定方法とその装置 | |
| KR102591186B1 (ko) | 바른 용접비드가 형성되는 동시에 열변형이 발생하지 않도록 적정 헤르츠로 위빙 동작을 수행하며 한 쌍의 강관의 이음부위의 구배의 차이에 따라 용접선과의 거리를 보정하여 정교한 용접을 수행할 수 있는 용접 로봇 | |
| JPH05277904A (ja) | 倣い方法及び倣い装置 | |
| CN106181144B (zh) | 一种凹面型焊道位置的检测方法 | |
| Raghuram et al. | For the Processing of Laser-Cut Materials, Seam Tracking Using Texture-Based Image Analysis | |
| JP2543988Y2 (ja) | 鋼片のラベル文字認識装置 | |
| JP2607691B2 (ja) | 開先倣い制御装置 | |
| Wang et al. | A robust vision based weld center finding method in automatic ultrasonic nondestructive test | |
| JPS59215277A (ja) | 自動溶接装置 | |
| JPH1076366A (ja) | 溶接位置検出装置および方法 | |
| JPH02104492A (ja) | 管の突き合わせ溶接における溶接終端部の検出方法 | |
| JPS62101379A (ja) | 溶接線倣い検出装置 | |
| JPH03180277A (ja) | 溶接鋼管タブ板の切断位置検出方法および溶接鋼管タブ板の自動切断機構 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |