JPH05215510A - Welding position detecting method - Google Patents

Welding position detecting method

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JPH05215510A
JPH05215510A JP1892592A JP1892592A JPH05215510A JP H05215510 A JPH05215510 A JP H05215510A JP 1892592 A JP1892592 A JP 1892592A JP 1892592 A JP1892592 A JP 1892592A JP H05215510 A JPH05215510 A JP H05215510A
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JP
Japan
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welding line
prisms
welding
detected
detecting
Prior art date
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Application number
JP1892592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Kato
研一 加藤
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to detect the position of a weld line by providing a position detecting means, and detecting the planar positions (shoulder heights) of prism-shaped members at both sides of the weld line. CONSTITUTION:Distances between a position sensor 2 and the surfaces of prisms 1A and 1B are obtained based on the received light data obtained with a light receiving part 2b, and the detected data (the height position data of the surfaces of the prisms 1A and 1B) are obtained. The surface positions of the prisms 1A and 1B along detecting lines 5 are also scanned and detected with a driving mechanism and the sensor 2. Furthermore, a shoulder-height operating part 4a computes the height positions (shoulder heights) of planar parts 1b of the prisms 1A and 1B, which are arranged horizontally, by averaging the height- position data of the planar parts 1b of the prisms 1A and 1B, which are detected with the sensor 2. A weld-line-position operating part 4b operates the position of the weld line 6 between the prisms 1A and 1B based on a specified radius R of a preset known corner part 1a and the shoulder heights of the prisms 1A and 1B, which are operated with the shoulder-height operating part 4a.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも一方が所定
半径で湾曲するコーナー部(R部分)を有する角柱状部材
どうしを溶接する継手部において、その角柱状部材どう
し間の溶接線の位置を検出するための溶接位置検出方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a joint portion for welding prismatic members having at least one corner portion (R portion) which is curved at a predetermined radius, and determines the position of a welding line between the prismatic members. The present invention relates to a welding position detecting method for detecting.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、自動溶接機や溶接ロボット等に
おいては、精密な溶接作業を行なうために、その作業対
象であるワークの形状を認識して溶接線の位置を正確に
検出する必要がある。
2. Description of the Related Art Generally, in an automatic welding machine, a welding robot or the like, in order to carry out a precise welding operation, it is necessary to recognize the shape of a work object and to accurately detect the position of a welding line. ..

【0003】そこで、従来、特開平3−32469号公
報,特開平3−32470号公報,特開平3−2041
78号公報,特開平3−207577号公報などに開示
されるように、光学式センサを用い作業対象ワークにレ
ーザ光等を照射することにより画像データを得てから、
その画像データに基づいてワークの形状を認識し溶接線
の位置を検出することが行なわれている。また、特開平
3−221267号公報などでは、始点から終点までの
溶接線の数点を予め教示しておいて溶接線の位置を決定
している。
Therefore, heretofore, JP-A-3-32469, JP-A-3-32470, and JP-A-3-2041 have been used.
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 78, Japanese Patent Laid-Open No. 3-207577, etc., after obtaining image data by irradiating a work target work with a laser beam or the like using an optical sensor,
The shape of the work is recognized based on the image data to detect the position of the welding line. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-221267, etc., the position of the welding line is determined by teaching in advance several points of the welding line from the start point to the end point.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
溶接位置検出手段は、継手部において、いずれもワーク
の表面が略直線(略平面)で構成された場合にのみ有効な
ものであり、曲線(曲面)を有して構成されるワークの溶
接継手についての溶接線位置の検出に適用することがで
きなかった。
However, the conventional welding position detecting means is effective only when the surface of the work piece is constituted by a substantially straight line (generally flat face) at the joint portion, and the curve ( It could not be applied to the detection of the weld line position for the welded joint of a workpiece configured with a curved surface.

【0005】例えば、住宅ユニットを構築する際には、
梁,柱など鉄骨製の角柱状部材を溶接したりして枠組み
を作る必要があるほか、このような枠組みのユニットを
連結してユニット住宅等を構築する際には、梁どうし,
柱どうしあるいは梁と柱どうしの溶接が必要になるが、
通常、このような角柱状部材のコーナー部は所定半径で
湾曲している場合が多く、その溶接作業を自動化するた
めには、R部分を有する角柱の表面形状を認識して溶接
線位置を正確に検出できるようにすることが望まれてい
る。
For example, when building a housing unit,
It is necessary to make a frame by welding steel columnar members such as beams and columns, and when connecting units of such a frame to build a unit house,
We need to weld columns or beams to each other,
Usually, the corner portion of such a prismatic member is often curved with a predetermined radius, and in order to automate the welding operation, the surface shape of the prism having the R portion is recognized and the welding line position is accurately determined. It is desired to be able to detect.

【0006】本発明は、このような課題を解決しようと
するもので、R部分を有する角柱からなる溶接継手の溶
接線位置を正確に検出可能にして、R部分を有する角柱
についての溶接作業の自動化を実現できるようにした溶
接位置検出方法を提供することを目的とする。
The present invention is intended to solve such a problem, and makes it possible to accurately detect the welding line position of a welded joint made of a prism having an R portion, and to perform the welding operation for the prism having the R portion. It is an object of the present invention to provide a welding position detecting method capable of realizing automation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1発明の溶接位置検出方法(請求項1)は、隣接す
る角柱状部材どうしを溶接するに際し、前記隣接する角
柱状部材の少なくとも一方が所定半径で湾曲するコーナ
ー部を有するものである場合に、前記角柱状部材どうし
間の溶接線の位置を検出する方法であって、前記隣接す
る角柱状部材の表面位置を前記溶接線に直交する方向に
沿って検出する位置検出手段をそなえ、前記位置検出手
段により、前記溶接線の両側における前記の各角柱状部
材の平面位置をそれぞれ検出し、前記コーナー部の所定
半径と、前記位置検出手段により検出された前記の各角
柱状部材の平面位置とに基づいて、前記溶接線の位置を
検出することを特徴としている。
In order to achieve the above object, a welding position detecting method of the first invention (claim 1) is to weld adjacent prismatic members to each other. A method for detecting the position of a welding line between the prismatic members when at least one has a corner portion curved at a predetermined radius, wherein the surface position of the adjacent prismatic members is the welding line. With a position detecting means for detecting along a direction orthogonal to, by the position detecting means, respectively detects the planar position of each of the prismatic members on both sides of the welding line, a predetermined radius of the corner portion, The position of the welding line is detected based on the planar position of each prismatic member detected by the position detecting means.

【0008】また、第2発明の溶接位置検出方法(請求
項2)は、隣接する角柱状部材どうしを溶接するに際
し、前記隣接する角柱状部材の少なくとも一方が所定半
径で湾曲するコーナー部を有するものである場合に、前
記角柱状部材どうし間の溶接線の位置を検出する方法で
あって、前記隣接する角柱状部材の表面位置を検出する
位置検出手段をそなえ、前記位置検出手段により、前記
溶接線の始点側位置と終点側位置との2点の位置を検出
し、前記の始点側位置および終点側位置のそれぞれにお
いて、前記位置検出手段により、前記隣接する角柱状部
材の表面位置を前記溶接線に直交する方向に沿って検出
して前記溶接線の両側における前記の各角柱状部材の平
面位置をそれぞれ検出し、前記コーナー部の所定半径と
前記位置検出手段により検出された前記の各角柱状部材
の平面位置とに基づいて前記溶接線の位置を検出し、前
記の始点側位置および終点側位置と、これらの始点側位
置および終点側位置のそれぞれにおける前記溶接線の位
置とに基づいて、前記溶接線の位置をその全長に亘り決
定することを特徴としている。
According to the welding position detecting method of the second invention (claim 2), at the time of welding the adjacent prismatic members, at least one of the adjacent prismatic members has a corner portion curved at a predetermined radius. In the case of a method for detecting the position of the welding line between the prismatic members, the position detecting means for detecting the surface position of the adjacent prismatic members, the position detecting means, The positions of two points, that is, the starting point side position and the ending point side position of the welding line are detected, and at each of the starting point side position and the ending point side position, the position detecting means determines the surface position of the adjacent prismatic member. By detecting along the direction orthogonal to the welding line to detect the plane positions of the prismatic members on both sides of the welding line, the predetermined radius of the corner portion and the position detecting means are used. The position of the welding line is detected based on the detected planar position of each of the prismatic members, the start point side position and the end point side position, and the welding at each of the start point side position and the end point side position. It is characterized in that the position of the welding line is determined over the entire length thereof based on the position of the line.

【0009】さらに、前記位置検出手段により、前記コ
ーナー部上の少なくとも3点の位置を検出し、該3点の
位置に基づいて前記コーナー部の所定半径を求めてもよ
い。
Further, the position detecting means may detect the positions of at least three points on the corner, and the predetermined radius of the corner may be obtained based on the positions of the three points.

【0010】[0010]

【作用】上述した本発明の溶接位置検出方法(請求項1)
では、位置検出手段により、溶接線の両側における各角
柱状部材の平面位置(肩高さ)がそれぞれ検出され、その
平面位置と角柱のコーナー部の所定半径とに基づいて、
溶接線の位置が検出(自動認識)される。
The welding position detecting method of the present invention described above (Claim 1)
Then, the position detecting means detects the plane position (shoulder height) of each prismatic member on both sides of the welding line, respectively, based on the plane position and the predetermined radius of the corner portion of the prism,
The position of the welding line is detected (automatic recognition).

【0011】また、請求項2の方法では、まず、位置検
出手段により、溶接線の始点側位置と終点側位置との2
点の位置を検出する。そして、検出された始点側位置お
よび終点側位置のそれぞれの位置で、請求項1の方法と
同様にして、位置検出手段により、溶接線の両側におけ
る各角柱状部材の平面位置(肩高さ)をそれぞれ検出し、
その平面位置と角柱のコーナー部の所定半径とに基づい
て、溶接線の位置を検出(自動認識)する。この後、始点
側位置および終点側位置と、これらの各位置のそれぞれ
における溶接線の位置とに基づいて、溶接線の位置がそ
の全長に亘って検出・決定(自動認識)される。
Further, in the method of claim 2, first, the position detecting means determines whether the position of the welding line is the starting point side or the ending point side.
Detect the position of a point. Then, at the detected respective positions of the starting point side position and the ending point side position, in the same manner as in the method of claim 1, the position detecting means causes the planar position (shoulder height) of each prismatic member on both sides of the welding line. Respectively,
The position of the welding line is detected (automatic recognition) based on the plane position and the predetermined radius of the corner of the prism. After that, the position of the welding line is detected / determined (automatically recognized) over the entire length thereof based on the position of the start point side and the position of the end point side, and the position of the welding line at each of these positions.

【0012】さらに、角柱のコーナー部については、少
なくとも3点の位置が分かれば、その3点を通る円を求
めることができ、つまりはコーナー部の所定半径が求め
られる。従って、位置検出手段により、角柱のコーナー
部上の少なくとも3点の位置を検出することで、角柱の
コーナー部の所定半径を自動認識することもできる。
Further, as for the corner portion of the prism, if the positions of at least three points are known, a circle passing through the three points can be obtained, that is, a predetermined radius of the corner portion can be obtained. Therefore, it is possible to automatically recognize the predetermined radius of the corner portion of the prism by detecting the positions of at least three points on the corner portion of the prism by the position detecting means.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明すると、図1〜図6は本発明の第1実施例としての溶
接位置検出方法(請求項1に対応)を示すもので、図1は
その方法を適用された装置の構成を示すブロック図、図
2はその装置の外観を模式的に示す斜視図、図3はその
位置センサによる検出データを説明するための図、図4
は本実施例における実際のワーク断面形状を示す図、図
5はその装置の動作を説明するためのフローチャート、
図6(a),(b)はその装置における溶接線検出のための
詳細な演算手順を説明するための図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 6 show a welding position detecting method (corresponding to claim 1) as a first embodiment of the present invention. 4 is a block diagram showing a configuration of an apparatus to which the method is applied, FIG. 2 is a perspective view schematically showing an appearance of the apparatus, FIG. 3 is a diagram for explaining detection data by the position sensor, FIG.
Is a diagram showing an actual work cross-sectional shape in the present embodiment, FIG. 5 is a flow chart for explaining the operation of the apparatus,
6 (a) and 6 (b) are diagrams for explaining a detailed calculation procedure for detecting a welding line in the apparatus.

【0014】図1,図2において、1A,1Bはいずれ
も所定半径Rで湾曲するコーナー部1aを有する角柱
(四角柱;角柱状部材)で、本実施例では、これらの角柱
1A,1Bをその長手方向に沿って隣接配置して相互に
溶接する際に、これらの角柱1A,1B相互間の溶接線
6の位置を検出しようとしている。また、1bは各角柱
1A,1Bの平面部で、2つの角柱1A,1Bは、その
平面部1bの一つが水平になるように隣接配置されてい
る。
In FIGS. 1 and 2, 1A and 1B are prisms each having a corner portion 1a curved at a predetermined radius R.
In the present embodiment, when these prisms 1A and 1B are arranged adjacent to each other along their longitudinal direction and are welded to each other, a welding line between these prisms 1A and 1B is used. Attempt to detect position 6 Further, 1b is a plane portion of each prism 1A, 1B, and two prisms 1A, 1B are arranged adjacent to each other so that one of the plane portions 1b is horizontal.

【0015】なお、各角柱1A,1Bは、空洞の円柱に
対して四方から等しく圧力を加えることにより、角柱形
状に成形されたもので、四隅に所定半径Rのコーナー部
1aを有しているが、この所定半径Rは、元の円柱の板
厚が既知であれば得ることができるものであり、本実施
例では、このことを利用して所定半径Rが既知であるも
のとして、溶接線位置の検出を行なうものとする。
Each of the prisms 1A and 1B is formed into a prismatic shape by applying pressure from four directions to a hollow cylinder, and has corners 1a having a predetermined radius R at its four corners. However, the predetermined radius R can be obtained if the plate thickness of the original cylinder is known, and in this embodiment, the predetermined radius R is known to be used by taking this fact into consideration, and the welding line The position shall be detected.

【0016】また、2は角柱1A,1Bの長手方向つま
り溶接線6の方向に直交する方向の検出線5に沿って角
柱1A,1Bの表面位置(高さ位置)を検出するための光
学式位置センサ(位置検出手段)で、この位置センサ2
は、図1に示すように、光(例えばレーザ光)を発光して
角柱1A,1Bの表面にスポット状に照射する発光部2
aと、この発光部2aから照射された後に角柱1A,1
Bの表面にて反射されてきた反射光を受光する受光部2
bとをそなえて構成されている。
Reference numeral 2 is an optical system for detecting the surface position (height position) of the prisms 1A and 1B along the detection line 5 in the longitudinal direction of the prisms 1A and 1B, that is, in the direction orthogonal to the direction of the welding line 6. With the position sensor (position detecting means), the position sensor 2
Is a light emitting unit 2 that emits light (for example, laser light) and irradiates the surfaces of the prisms 1A and 1B in a spot shape as shown in FIG.
a and the prisms 1A, 1 after being irradiated from the light emitting portion 2a
Light receiving unit 2 for receiving the reflected light reflected on the surface of B
and b.

【0017】そして、受光部2bにて得られた受光デー
タ、例えば光路差データ,反射光強度等に基づき、位置
センサ2と角柱1A,1Bの表面との距離が得られ、図
3に示すような検出データ(角柱1A,1Bの表面の高
さ位置データ)が求められるようになっている。
Then, the distance between the position sensor 2 and the surfaces of the prisms 1A and 1B is obtained based on the received light data obtained by the light receiving portion 2b, for example, the optical path difference data, the reflected light intensity, etc., as shown in FIG. Various detection data (height position data of the surfaces of the prisms 1A and 1B) can be obtained.

【0018】ここで、本実施例では、実際のワーク断面
形状は図4に示すようなものであるのに対して、図3に
示すようなデータが得られている。これは、角柱1A,
1B相互間において、図3に点線で示すある深さ以上の
位置では、角柱1A,1Bの表面からの反射光の光量が
不足し、位置検出不能となるためであり、そのために位
置P4とP7との間のデータは意味をなさない。なお、角
柱1A,1B相互間の距離(開先幅)が十分に大きけれ
ば、このような位置検出不能の部分は生じることはな
く、位置センサ2により図4に示したものと同様の検出
データを得ることができる。
Here, in the present embodiment, the actual work cross-sectional shape is as shown in FIG. 4, whereas the data as shown in FIG. 3 is obtained. This is a prism 1A,
Between 1B each other, the position of more than a certain depth shown by the dotted line in FIG. 3, prism 1A, insufficient amount of light reflected from the surface of 1B, and because the position detection is impossible, and the position P 4 to the The data between P 7 does not make sense. If the distance (groove width) between the prisms 1A and 1B is sufficiently large, such a portion in which the position cannot be detected does not occur, and the position sensor 2 detects the same detection data as that shown in FIG. Can be obtained.

【0019】さらに、3は位置センサ2を駆動するため
の駆動機構3で、この駆動機構3によって、図2に示す
ような検出線5に沿う角柱1A,1Bの表面位置が、位
置センサ2により走査・検出されるようになっている。
この駆動機構3は、位置センサ2自体を全体的に駆動す
るものであってもよいし、または、位置センサ2内部に
おいてミラー等を用い発光部2aからの光の照射方向を
変更するものであってもよい。
Further, 3 is a drive mechanism 3 for driving the position sensor 2. With this drive mechanism 3, the surface position of the prisms 1A and 1B along the detection line 5 as shown in FIG. It is designed to be scanned and detected.
The drive mechanism 3 may drive the position sensor 2 itself as a whole, or may change the irradiation direction of the light from the light emitting section 2a using a mirror or the like inside the position sensor 2. May be.

【0020】一方、4は位置センサ2に接続されこの位
置センサ2による検出データに基づいて演算を行ない角
柱1A,1Bの表面形状を認識するためのコンピュータ
で、肩高さ演算部4aと溶接線位置演算部4bとを有し
て構成されている。
On the other hand, 4 is a computer which is connected to the position sensor 2 and performs a calculation based on the data detected by the position sensor 2 to recognize the surface shape of the prisms 1A and 1B, and the shoulder height calculation unit 4a and the welding line. The position calculator 4b is included.

【0021】肩高さ演算部4aは、位置センサ2にて検
出された角柱1A,1Bの平面部1bの高さ位置データ
を平均化することにより、水平に配置された各角柱1
A,1Bの平面部1bの高さ位置(肩高さ)を算出するも
のであり、溶接線位置演算部4bは、図5,図6にて詳
述するごとく、予め設定されている既知のコーナー部1
aの所定半径Rと、肩高さ演算部4aにて演算された各
角柱1A,1Bの肩高さとに基づいて、角柱1A,1B
相互間の溶接線6の位置を演算するものである。
The shoulder height calculation unit 4a averages the height position data of the plane portions 1b of the prisms 1A and 1B detected by the position sensor 2, thereby arranging the prisms 1 arranged horizontally.
The height position (shoulder height) of the flat surface portion 1b of A and 1B is calculated, and the welding line position calculation portion 4b, as will be described in detail with reference to FIGS. Corner 1
Based on the predetermined radius R of a and the shoulder height of each prism 1A, 1B calculated by the shoulder height calculator 4a, the prisms 1A, 1B.
The position of the welding line 6 between them is calculated.

【0022】次に、上述のごとく構成された本実施例の
装置による、角柱1A,1B相互間の溶接線6の演算・
検出プロセスを、図3,図5および図6により説明す
る。まず、本実施例では、角柱1A,1Bを溶接すべく
各角柱1A,1Bの平面部1bを水平にして隣接配置し
た状態で、その平面部1bに対して垂直に配置された位
置センサ2により、検出線5(溶接線6に直交する方向)
に沿って角柱1A,1Bの表面位置(高さ位置)を検出す
ることで、図3に示すような検出データを得る。ここ
で、図3に示すごとく、位置P3〜P5および位置P6
8の区間がR部分つまりコーナー部1aであり、その
他の部分は略直線の部分つまり平面部1bである。
Next, the welding line 6 between the prisms 1A and 1B is calculated by the apparatus of the present embodiment configured as described above.
The detection process will be described with reference to FIGS. 3, 5 and 6. First, in this embodiment, in order to weld the prisms 1A and 1B, the planar portions 1b of the prisms 1A and 1B are horizontally arranged adjacent to each other, and the position sensor 2 disposed vertically to the planar portion 1b is used. , Detection line 5 (direction orthogonal to welding line 6)
By detecting the surface positions (height positions) of the prisms 1A and 1B along the line, detection data as shown in FIG. 3 is obtained. Here, as shown in FIG. 3, positions P 3 to P 5 and positions P 6 to
The section P 8 is the R portion, that is, the corner portion 1a, and the other portion is the substantially straight portion, that is, the flat portion 1b.

【0023】そして、各角柱1A,1Bの平面部1b
(直線部分)である位置P1〜P2間の位置データおよび位
置P9〜P10間の位置データを、それぞれ肩高さ演算部
4aにより平均化することで、その平均値が、水平に配
置された各角柱1A,1Bの平面部1bの高さ位置(肩
高さ)として算出される(図5のステップA1)。
The flat portion 1b of each prism 1A, 1B
By averaging the position data between the positions P 1 and P 2 and the position data between the positions P 9 and P 10, which are (straight line portions), by the shoulder height calculation unit 4a, the average value becomes horizontal. It is calculated as the height position (shoulder height) of the flat surface 1b of each of the arranged prisms 1A and 1B (step A1 in FIG. 5).

【0024】この後、溶接線位置演算部4bにおいて、
図6(a)に示すように、上述のように得られた各肩高さ
からそれぞれ所定高さh,h′だけ高さを減じた角柱1
A,1Bの表面上の位置を、それぞれ図6に示すように
4,P7を求め(図5のステップA2)、図6(b)に示す
ように、位置P7の鉛直下方で位置P4と同じ高さ位置P
7′を求めてから(図5のステップA3)、これらの位置
4とP7′との水平距離Dを求める(図5のステップA
4)。
After that, in the welding line position calculation unit 4b,
As shown in FIG. 6 (a), a prism 1 having a height reduced by a predetermined height h, h ′ from each shoulder height obtained as described above.
A, the position on the surface of the 1B, respectively determine the P 4, P 7 as shown in Figure 6 (step A2 in FIG. 5), as shown in FIG. 6 (b), position vertically below the position P 7 The same height position P as P 4
'After asking (step of FIG. 5 A3), these positions P 4 and P 7' 7 Request horizontal distance D (step A in FIG. 5
4).

【0025】ここで、本実施例では、前述した通り、各
角柱1A,1Bのコーナー部1aの所定半径Rは既知で
予め溶接線位置演算部4bに設定されているので、図6
(b)に示すように、所定半径Rから位置P3とP4との水
平距離cを減算することにより、位置P4とP5との水平
距離dが演算されるとともに、所定半径Rから位置P 7
とP8との水平距離c′を減算することにより、位置P6
とP7′との水平距離d′が演算される(図5のステップ
A5)。また、ステップA5で求められた水平距離d,
d′から、角柱1A,1B相互間のギャップ(開先幅)x
の大きさは、x=D−(d+d′)として求められる(図
5のステップA6)。
Here, in this embodiment, as described above,
The predetermined radius R of the corner portion 1a of the prisms 1A and 1B is known.
Since the welding line position calculation unit 4b is set in advance,
As shown in (b), from the predetermined radius R to the position P3And PFourWith water
By subtracting the flat distance c, the position PFourAnd PFiveHorizontal with
The distance d is calculated, and the position P from the predetermined radius R is calculated. 7
And P8By subtracting the horizontal distance c ′ from6
And P7The horizontal distance d'from 'is calculated (step in FIG. 5).
A5). In addition, the horizontal distance d obtained in step A5,
From d ', the gap (groove width) between the prisms 1A and 1B x
Is calculated as x = D- (d + d ') (Fig.
5 step A6).

【0026】なお、図6(a),(b)には、左右の各角柱
1A,1Bの平面部1bの位置が異なる場合、つまり段
差が生じている場合が図示されている。また、ここで
は、各角柱1A,1Bのコーナー部1aの所定半径Rは
同じものとしているが、その所定半径は角柱1A,1B
毎に異なるものであってもよい。さらに、本実施例で
は、水平距離d,d′を、所定半径Rから水平距離c,
c′を減算して求めているが、各水平距離d,d′は、
それぞれh,h′と所定半径Rとから幾何学的に求める
こともできる。
6 (a) and 6 (b) show the case where the positions of the plane portions 1b of the right and left prisms 1A and 1B are different, that is, a step is formed. Further, here, the predetermined radius R of the corner portion 1a of each prism 1A, 1B is the same, but the predetermined radius is the prism 1A, 1B.
It may be different for each. Further, in the present embodiment, the horizontal distances d and d ′ are calculated from the predetermined radius R to the horizontal distance c,
The horizontal distances d and d ′ are calculated by subtracting c ′.
It can also be geometrically determined from h and h'and a predetermined radius R, respectively.

【0027】以上のように求められた各算出値に基づ
き、各角柱1A,1Bの肩高さ,ギャップの大きさxお
よびその位置(開先形状)が求められ、これらの値を用い
て溶接線6の位置を正確に検出し自動認識することがで
きる。従って、R部分を有する角柱1A,1Bどうしの
継手部の溶接作業を自動化できる利点がある。
Based on the calculated values obtained as described above, the shoulder height of each prism 1A, 1B, the gap size x and its position (groove shape) are obtained, and welding is performed using these values. The position of the line 6 can be accurately detected and automatically recognized. Therefore, there is an advantage that the welding work of the joint portion between the prisms 1A and 1B having the R portion can be automated.

【0028】次に、図7〜図11により本発明の第2実
施例としての溶接位置検出方法について説明すると、図
7はその方法を適用された装置の構成を示すブロック
図、図8はその装置により溶接線の始点位置(もしくは
終点位置)を検出する際の状態の外観を模式的に示す斜
視図、図9(a),(b)はそれぞれその位置センサによる
溶接線の始点位置および終点位置の検出時のデータを示
す図、図10はその装置により検出された溶接線全長を
示す模式図、図11はその装置の動作を説明するための
フローチャートである。なお、既述の符号と同一の符号
は同一部分を示しているので、その説明は省略する。
Next, a welding position detecting method as a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 11. FIG. 7 is a block diagram showing the construction of an apparatus to which the method is applied, and FIG. FIG. 9A and FIG. 9B are perspective views schematically showing the external appearance of the state when the starting point position (or the ending point position) of the welding line is detected by the device, and FIGS. 9A and 9B show the starting point position and the ending point of the welding line, respectively. FIG. 10 is a diagram showing data at the time of detecting the position, FIG. 10 is a schematic diagram showing the total length of the welding line detected by the apparatus, and FIG. 11 is a flow chart for explaining the operation of the apparatus. The same reference numerals as those used above indicate the same parts, and a description thereof will be omitted.

【0029】図7に示すように、本実施例の装置も第1
実施例の装置と略同様に構成されているが、この第2実
施例の装置では、コンピュータ4に、位置センサ2から
の検出データに基づいて溶接線6の始点(始点側位置)お
よび終点(終点側位置)を検出する始点/終点検出部4c
がそなえられている。その他の部分は第1実施例と全く
同様に構成されているので、その説明は省略する。
As shown in FIG. 7, the apparatus of this embodiment is also the first
The device of the second embodiment has substantially the same configuration as that of the device of the embodiment, but in the device of the second embodiment, the start point (start point side position) and the end point (start point side position) of the welding line 6 are displayed on the computer 4 based on the detection data from the position sensor 2. Start point / end point detection unit 4c for detecting the end point position)
Is provided. The other parts are constructed in exactly the same way as in the first embodiment, and therefore their explanations are omitted.

【0030】始点/終点検出部4cは、図8に示すよう
に、位置センサ2を角柱1B(もしくは1A)の長手方向
の全長に沿って走査することにより得られる検出データ
の変化に基づいて、溶接線6の始点および終点(本実施
例では角柱1A,1Bの端面1c,1dの位置)を検出
するもので、図9(a)に示すような検出データの立上り
を検出した場合にはその立上り部を溶接線6の始点(端
面1c)として検出する一方、図9(b)に示すような検
出データの立下りを検出した場合にはその立下り部を溶
接線6の終点(端面1d)として検出するものである。
As shown in FIG. 8, the start point / end point detecting section 4c, based on a change in detection data obtained by scanning the position sensor 2 along the entire length of the prism 1B (or 1A) in the longitudinal direction, The start point and the end point of the welding line 6 (the positions of the end faces 1c and 1d of the prisms 1A and 1B in this embodiment) are detected, and when the rising edge of the detection data as shown in FIG. While the rising portion is detected as the starting point (end surface 1c) of the welding line 6, when the falling edge of the detection data as shown in FIG. 9 (b) is detected, the falling portion is detected as the ending point of the welding line 6 (end surface 1d). ) Is detected.

【0031】そして、本実施例の装置においては、第1
実施例にて前述した肩高さ演算部4aおよび溶接線位置
演算部4bによる溶接線検出動作が、前述した始点/終
点検出部4cにより始点および終点を検出した時点でそ
れぞれ実行されるようになっている。
In the apparatus of this embodiment, the first
The welding line detection operation by the shoulder height calculation unit 4a and the welding line position calculation unit 4b described above in the embodiment is performed at each time when the start point / end point is detected by the start point / end point detection unit 4c described above. ing.

【0032】上述の構成により、本発明の第2実施例で
は、まず、図8に示すように、位置センサ2を角柱1B
の端面1c側からこの角柱1Bの長手方向に沿って走査
させ、図9(a)に示すように、角柱1Bの存在による立
上りを位置センサ2にて検出した場合、始点/終点検出
部4cにより溶接線6の始点(端面1c)を検知したもの
と判断し(図11のステップB1)、この溶接線6の始点
における開先形状の検出・認識を行なう(図11のステ
ップB2)。このステップB2による開先形状の検出・
認識は、第1実施例と全く同様の手順により行なわれ
る。
In the second embodiment of the present invention having the above-described structure, first, as shown in FIG. 8, the position sensor 2 is connected to the prism 1B.
When the rise due to the existence of the prism 1B is detected by the position sensor 2 as shown in FIG. 9 (a) by scanning from the end face 1c side along the longitudinal direction of the prism 1B, the start point / end point detection unit 4c It is determined that the starting point (end face 1c) of the welding line 6 has been detected (step B1 in FIG. 11), and the groove shape at the starting point of the welding line 6 is detected / recognized (step B2 in FIG. 11). Detection of groove shape by this step B2
The recognition is performed by the same procedure as in the first embodiment.

【0033】ついで、位置センサ2をさらに角柱1Bの
長手方向に沿って走査させ、図9(b)に示すように、角
柱1Bが無くなったことによる立下りを位置センサ2に
て検出した場合、始点/終点検出部4cにより溶接線6
の終点(端面1d)を検知したものと判断し(図11のス
テップB3)、この溶接線6の終点における開先形状の
検出・認識を行なう(図11のステップB4)。このステ
ップB4による開先形状の検出・認識も第1実施例と全
く同様の手順により行なわれる。
Next, when the position sensor 2 is further scanned along the longitudinal direction of the prism 1B, as shown in FIG. 9B, when the position sensor 2 detects a fall due to the disappearance of the prism 1B, Welding line 6 by the start point / end point detection unit 4c
It is judged that the end point (end face 1d) of the welding line 6 has been detected (step B3 in FIG. 11), and the groove shape at the end point of the welding line 6 is detected / recognized (step B4 in FIG. 11). The groove shape detection / recognition in step B4 is performed by the same procedure as in the first embodiment.

【0034】このようにして、角柱1A,1B相互間に
おける溶接線6について、図10に示すように、始点位
置における開先幅両端位置と、終点位置における開先幅
両端位置との4点が検出され、これらの点を直線近似し
て始点側と終点側とを結ぶことにより、溶接線6の位置
がその全長に亘り検出・決定される(図11のステップ
B5)。
In this way, as shown in FIG. 10, the welding line 6 between the prisms 1A and 1B has four points, that is, both ends of the groove width at the starting point and both ends of the groove width at the ending point. The positions of the welding line 6 are detected and determined over their entire length by linearly approximating these points and connecting the start point side and the end point side (step B5 in FIG. 11).

【0035】このように、本発明の第2実施例によれ
ば、第1実施例と同様に、溶接線6の位置を正確に検出
し自動認識でき、R部分を有する角柱1A,1Bどうし
の継手部の溶接作業を自動化できるほか、溶接線6の始
点と終点とを検知して、各点での開先形状を認識するこ
とにより、溶接線6の全長に亘る位置を正確に自動認識
できる利点もある。
As described above, according to the second embodiment of the present invention, similarly to the first embodiment, the position of the welding line 6 can be accurately detected and automatically recognized, and the prisms 1A and 1B having the R portion are connected to each other. In addition to automating the welding work of the joint part, by detecting the start point and the end point of the welding line 6 and recognizing the groove shape at each point, the position over the entire length of the welding line 6 can be accurately recognized automatically. There are also advantages.

【0036】なお、上記実施例では、各角柱1A,1B
のコーナー部1aの所定半径Rが既知であるものとして
いるが、角柱1A,1B相互間の距離(開先幅)が十分に
大きく、図3に示すような位置検出不能の部分が生じな
い場合には、各角柱1A,1Bのコーナー部1a上の少
なくとも3点の位置を位置センサ2により検出し、これ
らの3点の位置に基づいて、各角柱1A,1Bのコーナ
ー部1aの所定半径Rを自動認識してもよい。この場
合、コーナー部1aの所定半径Rを予め別途求めておく
必要がなくなり、作業の自動化をさらに進めることがで
きる。
In the above embodiment, each prism 1A, 1B is used.
It is assumed that the predetermined radius R of the corner portion 1a is known, but the distance (groove width) between the prisms 1A and 1B is sufficiently large, and the position undetectable portion as shown in FIG. 3 does not occur. In addition, the position sensor 2 detects the positions of at least three points on the corners 1a of the prisms 1A and 1B, and based on the positions of these three points, a predetermined radius R of the corners 1a of the prisms 1A and 1B. May be automatically recognized. In this case, it is not necessary to separately obtain the predetermined radius R of the corner portion 1a in advance, and the work can be further automated.

【0037】また、本発明は、上記実施例に限定される
ことなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での設計変更
等があっても、本発明の範囲に含まれる。例えば、上記
実施例では、溶接すべく隣接配置された2つの角柱1
A,1Bのいずれにも所定半径Rのコーナー部1aが形
成されている場合について説明したが、図12に示すよ
うに、一方の角柱1CについてはR部分が無いものであ
ってもよい。この図12に示すような溶接は、例えば、
住宅ユニットを成す柱材に梁材を連結すべく、その柱材
にジョイントピース(R部分の無い角柱状部材)を溶接す
る場合である。
Further, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and is included in the scope of the present invention even if there are design changes and the like within a range not departing from the gist of the present invention. For example, in the above embodiment, two prisms 1 that are adjacently arranged to be welded are used.
The case where the corner portion 1a having the predetermined radius R is formed in each of A and 1B has been described, but as shown in FIG. 12, one prism 1C may have no R portion. Welding as shown in FIG.
This is a case in which a joint piece (a prismatic member having no R portion) is welded to a pillar material forming a housing unit so as to connect the beam material to the pillar material.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の溶接位置
検出方法(請求項1)によれば、位置検出手段により、溶
接線の両側における各角柱状部材の平面位置をそれぞれ
検出し、その平面位置と角柱のコーナー部の所定半径と
に基づいて溶接線の位置を検出するように構成したの
で、R部分を有する角柱からなる溶接継手の溶接線位置
を正確に検出でき、その溶接作業の自動化を実現できる
効果がある。
As described in detail above, according to the welding position detecting method (Claim 1) of the present invention, the position detecting means detects the planar positions of the prismatic members on both sides of the welding line, respectively. Since the position of the welding line is detected based on the plane position and the predetermined radius of the corner portion of the prism, the position of the welding line of the welded joint made of the prism having the R portion can be accurately detected, and the welding operation can be performed. The effect is that automation of can be realized.

【0039】また、請求項2の方法によれば、溶接線の
始点側位置と終点側位置とを検知して、各点での開先形
状を請求項1と同様の方法により認識することで、溶接
線の全長に亘る位置を正確に自動認識できる効果もあ
る。
According to the method of claim 2, by detecting the starting point side position and the ending point side position of the welding line and recognizing the groove shape at each point by the same method as in claim 1. There is also an effect that the position over the entire length of the welding line can be accurately recognized automatically.

【0040】さらに、位置検出手段により角柱のコーナ
ー部上の少なくとも3点の位置を検出することで、角柱
のコーナー部の所定半径を自動認識でき、所定半径を別
途求める必要がなくなり、溶接作業のさらなる自動化を
実現できる効果もある。
Further, by detecting the positions of at least three points on the corners of the prism by the position detecting means, the predetermined radius of the corners of the prism can be automatically recognized, and it is not necessary to separately determine the predetermined radius. There is also an effect that further automation can be realized.

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

【図1】本発明の第1実施例としての溶接位置検出方法
を適用された装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an apparatus to which a welding position detecting method according to a first embodiment of the present invention is applied.

【図2】第1実施例の装置の外観を模式的に示す斜視図
である。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the external appearance of the device according to the first embodiment.

【図3】第1実施例の位置センサによる検出データを説
明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining detection data by the position sensor of the first embodiment.

【図4】第1実施例における実際のワーク断面形状を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an actual workpiece cross-sectional shape in the first embodiment.

【図5】第1実施例の装置の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
FIG. 5 is a flow chart for explaining the operation of the device of the first embodiment.

【図6】(a),(b)は第1実施例の装置における溶接線
検出のための詳細な演算手順を説明するための図であ
る。
6 (a) and 6 (b) are diagrams for explaining a detailed calculation procedure for detecting a welding line in the apparatus of the first embodiment.

【図7】本発明の第2実施例としての溶接位置検出方法
を適用された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 an apparatus to which a welding position detecting method as a second embodiment of the present invention is applied.

【図8】第2実施例の装置により溶接線の始点位置(も
しくは終点位置)を検出する際の状態の外観を模式的に
示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view schematically showing an appearance of a state in which a starting point position (or an ending point position) of a welding line is detected by the device of the second embodiment.

【図9】(a),(b)はそれぞれ第2実施例の位置センサ
による溶接線の始点位置および終点位置の検出時のデー
タを示す図である。
9 (a) and 9 (b) are diagrams showing data at the time of detecting the starting point position and the ending point position of the welding line by the position sensor of the second embodiment, respectively.

【図10】第2実施例の装置により検出された溶接線全
長を示す模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing the total welding line length detected by the device of the second embodiment.

【図11】第2実施例の装置の動作を説明するためのフ
ローチャートである。
FIG. 11 is a flow chart for explaining the operation of the apparatus of the second embodiment.

【図12】本発明の方法により溶接される角柱状部材の
形状変形例を示す斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing a modified example of the prismatic member welded by the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A〜1C 角柱(角柱状部材) 1a コーナー部 1b 平面部 1c,1d 端面 2 光学式位置センサ(位置検出手段) 2a 発光部 2b 受光部 3 駆動機構 4 コンピュータ 4a 肩高さ演算部 4b 溶接線位置演算部 4c 始点/終点検出部 5 検出線 6 溶接線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A to 1C Prismatic column (columnar member) 1a Corner part 1b Plane part 1c, 1d End face 2 Optical position sensor (position detecting means) 2a Light emitting part 2b Light receiving part 3 Driving mechanism 4 Computer 4a Shoulder height calculating part 4b Welding line position Calculation part 4c Start point / end point detection part 5 Detection line 6 Weld line

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 隣接する角柱状部材どうしを溶接するに
際し、前記隣接する角柱状部材の少なくとも一方が所定
半径で湾曲するコーナー部を有するものである場合に、
前記角柱状部材どうし間の溶接線の位置を検出する方法
であって、 前記隣接する角柱状部材の表面位置を前記溶接線に直交
する方向に沿って検出する位置検出手段をそなえ、 前記位置検出手段により、前記溶接線の両側における前
記の各角柱状部材の平面位置をそれぞれ検出し、 前記コーナー部の所定半径と、前記位置検出手段により
検出された前記の各角柱状部材の平面位置とに基づい
て、前記溶接線の位置を検出することを特徴とする溶接
位置検出方法。
1. When welding adjacent prismatic members, when at least one of the adjacent prismatic members has a corner portion curved at a predetermined radius,
A method for detecting the position of a welding line between the prismatic members, comprising position detecting means for detecting the surface position of the adjacent prismatic members along a direction orthogonal to the welding line, and the position detection By means of detecting the plane position of each of the prismatic members on both sides of the welding line, the predetermined radius of the corner portion and the plane position of each of the prismatic members detected by the position detecting means. A welding position detecting method, wherein the position of the welding line is detected based on the welding position.
【請求項2】 隣接する角柱状部材どうしを溶接するに
際し、前記隣接する角柱状部材の少なくとも一方が所定
半径で湾曲するコーナー部を有するものである場合に、
前記角柱状部材どうし間の溶接線の位置を検出する方法
であって、 前記隣接する角柱状部材の表面位置を検出する位置検出
手段をそなえ、 前記位置検出手段により、前記溶接線の始点側位置と終
点側位置との2点の位置を検出し、 前記の始点側位置および終点側位置のそれぞれにおい
て、前記位置検出手段により、前記隣接する角柱状部材
の表面位置を前記溶接線に直交する方向に沿って検出し
て前記溶接線の両側における前記の各角柱状部材の平面
位置をそれぞれ検出し、前記コーナー部の所定半径と前
記位置検出手段により検出された前記の各角柱状部材の
平面位置とに基づいて前記溶接線の位置を検出し、 前記の始点側位置および終点側位置と、これらの始点側
位置および終点側位置のそれぞれにおける前記溶接線の
位置とに基づいて、前記溶接線の位置をその全長に亘り
決定することを特徴とする溶接位置検出方法。
2. When welding adjacent prismatic members, when at least one of the adjacent prismatic members has a corner portion curved at a predetermined radius,
A method of detecting the position of a welding line between the prismatic members, comprising position detecting means for detecting the surface position of the adjacent prismatic members, the position detecting means, the starting point side position of the welding line And the end point side position are detected, and at each of the start point side position and the end point side position, the position detecting means causes the surface position of the adjacent prismatic member to be orthogonal to the welding line. Along the welding line to detect the planar position of each prismatic member, and the predetermined radius of the corner and the planar position of each prismatic member detected by the position detecting means. The position of the welding line is detected based on, and the starting point side position and the ending point side position, and the position of the welding line at each of these starting point side position and ending point side position And the position of the welding line is determined over the entire length thereof.
【請求項3】 前記位置検出手段により、前記コーナー
部上の少なくとも3点の位置を検出し、該3点の位置に
基づいて前記コーナー部の所定半径を求めることを特徴
とする請求項1または2記載の溶接位置検出方法。
3. The position detecting means detects the positions of at least three points on the corner, and calculates the predetermined radius of the corner based on the positions of the three points. 2. The welding position detecting method described in 2.
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