JPH0695010B2 - Groove position detector for automatic pipe welding - Google Patents

Groove position detector for automatic pipe welding

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JPH0695010B2
JPH0695010B2 JP2236099A JP23609990A JPH0695010B2 JP H0695010 B2 JPH0695010 B2 JP H0695010B2 JP 2236099 A JP2236099 A JP 2236099A JP 23609990 A JP23609990 A JP 23609990A JP H0695010 B2 JPH0695010 B2 JP H0695010B2
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JP
Japan
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welding
groove
pipe
imager
pipe surface
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JP2236099A
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守 河原
春雄 向江
秀樹 宮崎
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は平板を円筒状に曲げ、パイプとする長手方向の
継目を溶接により接合して製作するパイプ自動溶接用開
先位置検出装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a groove position detecting device for automatic pipe welding, which is manufactured by bending a flat plate into a cylindrical shape and joining longitudinal joints of a pipe by welding. Is.

〔従来技術とその問題点〕[Prior art and its problems]

パイプを溶接により生産するために従来は第11図に示す
ような装置で、次のような作業手順で行っていた。
Conventionally, in order to produce a pipe by welding, an apparatus as shown in FIG. 11 has been used in the following work procedure.

生産工程上流側からパイプ(2)の両端部にタブ板
(2a)(2a′)を取付けたパイプ(2)を搬入搬出台車
(11)で受け取る。
The pipe (2) having the tab plates (2a) (2a ') attached to both ends of the pipe (2) is received by the loading / unloading carriage (11) from the upstream side of the production process.

台車(11)を溶接機(12)の真下で一旦停止させる。Stop the dolly (11) just below the welding machine (12).

台車(11)上に設置されているパイプ回転機構(15)
を駆動し、溶接すべき線(2b)が「天」の位置になるよ
うにパイプ(2)をセットする。
Pipe rotation mechanism (15) installed on the dolly (11)
Drive and set the pipe (2) so that the wire (2b) to be welded is in the "heaven" position.

溶接トーチ駆動機構(13)により溶接トーチ(14)を
下降させ、溶接トーチ先端部を開先(3)に挿入する。
The welding torch (14) is lowered by the welding torch drive mechanism (13), and the tip of the welding torch is inserted into the groove (3).

前記タブ板(2a)上でアークをスタートさせるととも
に台車(11)を走行させ、溶接作業を開始する。
The arc is started on the tab plate (2a) and the carriage (11) is run to start welding work.

溶接中は、溶接トーチ駆動機構(13)により、溶接ト
ーチ(14)と開先(3)との相対位置が常に一定となる
ように、手動運転により左右ならい制御(X軸方向の位
置決め)とエクステンション制御(Y軸方向の位置決
め)を行う。
During welding, the welding torch drive mechanism (13) controls the lateral alignment (positioning in the X-axis direction) by manual operation so that the relative position between the welding torch (14) and the groove (3) is always constant. Extension control (positioning in the Y-axis direction) is performed.

溶接が後部タブ板(2a′)に到達したところで台車
(11)の走行とアークを停止する。
When the welding reaches the rear tab plate (2a '), the traveling of the carriage (11) and the arc are stopped.

溶接トーチ駆動機構(13)により溶接トーチ(14)を
上昇させる。
A welding torch drive mechanism (13) raises the welding torch (14).

パイプ(2)を下流側に搬出する。The pipe (2) is carried out to the downstream side.

以上の〜の作業を繰り返しながら行われている。こ
の中でも、,,,が作業者が行う重要な作業と
されている。特にの作業はパイプ自身に曲がりや捩じ
れなどがあるため、溶接していくべき加工線(溶接線)
は、実際には直線となっておらず、これまでは作業者の
目でこの溶接線を判断しており、作業者は細心の注意を
払って行っているが、経験や熟練度の違いで作業者個々
の間に技能のばらつきがあり、また長時間の連続作業と
なれば多大の労力を要し、優秀な作業者と言えども疲労
などの影響で常に良好な溶接作業を実施しているとは限
らない。このような状況の中で溶接の品質を保証し、し
かもその品質を安定化するために溶接作業の自動化が望
まれてきているが、前記の,,,項を自動化す
るのが困難であった。
It is performed while repeating the above-mentioned work. Among these ,,,, are considered to be important work performed by the worker. Especially for work, since the pipe itself has bending and twisting, the processing line (welding line) to be welded
Is not actually a straight line, and until now the worker has judged this welding line with the eyes, and the worker pays close attention, but due to differences in experience and skill level. There are variations in skills among individual workers, and it takes a lot of work to perform continuous work for a long time, and even an excellent worker always carries out good welding work due to the effects of fatigue and the like. Not necessarily. Under such circumstances, it has been desired to automate the welding work in order to guarantee the welding quality and stabilize the quality, but it was difficult to automate the above items. .

本発明はこのような問題点を解消したもので、開先位置
検出装置によって、パイプのシーム溶接工程を自動化し
て品質良好な溶接を保証できるパイプ自動溶接用開先位
置検出装置を提供するものである。
The present invention solves such a problem, and provides a groove position detecting device for automatic pipe welding which can automate a seam welding process of a pipe and guarantee good quality welding by the groove position detecting device. Is.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的を達成するため、本発明のパイプ自動溶接用開
先位置検出装置は、投光する光の方向を、溶接線の天の
位置と、溶接線ならい制御位置に変化できる1個の扇状
光投光器あるいは溶接線の天の位置と、溶接線ならい制
御位置に投光する光の方向が互いに若干異なる少なくと
も2個の扇状光投光器と、開先部の断面形状を撮像する
撮像器と、撮像器が捉えた画像からパイプ表面部分の位
置を算出するパイプ表面位置算出器と、撮像器が捉えた
画像から開先のエッジの位置を算出する開先位置算出器
からなることを特徴とするパイプ自動溶接用開先位置検
出装置。撮像器と、撮像器が捉えた画像からパイプ表面
部分の位置を算出するパイプ表面位置算出器と、撮像器
が捉えた画像から開先のエッジの位置を算出する開先位
置算出器からなるものである。
In order to achieve the above object, the groove position detecting device for automatic pipe welding of the present invention is one fan-shaped light which can change the direction of the projected light to the top position of the welding line and the welding line tracing control position. At least two fan-shaped light projectors in which the position of the top of the projector or the welding line and the direction of the light projected to the welding line tracing control position are slightly different from each other, an imager for capturing the cross-sectional shape of the groove portion, and an imager Automatic pipe characterized by a pipe surface position calculator that calculates the position of the pipe surface part from the image captured by and a groove position calculator that calculates the position of the groove edge from the image captured by the imager Groove position detector for welding. It consists of an imager, a pipe surface position calculator that calculates the position of the pipe surface from the image captured by the imager, and a groove position calculator that calculates the position of the edge of the groove from the image captured by the imager. Is.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を示す図面について説明する。第
1図は本発明の開先位置検出装置の基本構成を示してい
る。(1)は被溶接材であるパイプ(2)の溶接開先部
(3)に扇状のレーザー光束を照射する投光器である。
この投光器(1)は、第2図(イ)(ロ)に示すよう
に、撮像する面の位置が溶接線が天の位置(a)と溶接
線ならい制御の位置(b)のように撮像器からの距離が
異なる場合に対応できるように、投光器(1)側で角度
を自由に変えられて溶接線が天の位置(a),溶接線な
らい制御の位置(b)に適した照射角度の扇状光を投光
できる1つの投光器あるいは投光方向が若干異なる少な
くとも2つの投光器(1)(1′)からなっていて、撮
像器との間隔が長い位置で使用する状態を投光状態(1
a)、他の場合を(1b)とする。(4)はその投光器
(1)の光の帯による公知の光切断法によって開先部
(3)の断面形状を撮像する撮像器で、撮像された画像
をビデオ信号によってパイプ表面位置算出器(5)、開
先エッジ位置算出器(6)に転送する。
Hereinafter, drawings showing an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows the basic configuration of the groove position detecting device of the present invention. (1) is a projector for irradiating a welding laser beam (3) of a pipe (2) which is a material to be welded with a fan-shaped laser beam.
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), this floodlight (1) images the surface to be imaged such that the welding line is at the top position (a) and the welding line tracing control position (b). The irradiation angle can be freely changed on the side of the projector (1) so that the welding line is at the top position (a) and the welding line tracing control position (b) so that it can handle different distances from the device. The projector is capable of projecting a fan-shaped light or at least two projectors (1) (1 ') having slightly different projection directions, and is used at a position where the distance from the image pickup device is long ( 1
a) and (1b) in other cases. Reference numeral (4) is an image pickup device for picking up an image of the cross-sectional shape of the groove portion (3) by a known light cutting method using a band of light from the light projector (1). 5), and transfers it to the groove edge position calculator (6).

第3,4図は光切断法で開先部(3)を検出し、撮像器
(4)で捉えた画像からパイプ表面部分の位置を算出す
るための原理を示してあり、撮像器(4)とパイプ
(2)との間隔が(a),(b),(c)と時間ととも
に連続的に接近していく場合を図示していて、このとき
照射されている光がパイプ(2)に当たる位置はA点、
B点、C点である。すなわち、撮像器(4)は最初は3
図(a)の位置ではパイプ表面の映像を捉えないが、撮
像器(4)とパイプ表面との間隔が(b)、(c)と接
近するにつれて、照射されている光の当たる位置がB
点、C点となり、その位置で捉えた画像の形状が第4図
の(ロ)(ハ)のようになる。従って、パイプ表面を示
す光の帯(7)の形状が画面の中で上下方向のどの位置
にあるかを算出できれば、パイプ表面と撮像器(4)と
の間隔が測定できることになる。
3 and 4 show the principle for detecting the groove portion (3) by the light section method and calculating the position of the pipe surface portion from the image captured by the imager (4). ) And the pipe (2) are shown as (a), (b), and (c) in the case where they approach each other continuously with time. The position to hit is point A,
These are points B and C. That is, the imager (4) initially has 3
Although the image of the pipe surface is not captured at the position of FIG. 7A, as the distance between the image pickup device (4) and the pipe surface approaches (b) and (c), the irradiated position of the light is B.
The shape of the image captured at that point becomes the point C and the point C, as shown in (b) and (c) of FIG. Therefore, if it is possible to calculate the vertical position on the screen of the light band (7) indicating the pipe surface, the distance between the pipe surface and the image pickup device (4) can be measured.

第5図は、パイプ表面位置算出器(5)の回路構成を示
している。撮像器(4)が捉えた画像に対して、まず、
画面上端あるいは下端(図は上端の場合を示す)から光
の帯(7)を示す図形までの距離Yiを、画面左端から右
端にわたって計算する。次に距離Yiの積算を計算し、さ
らに平均値を計算する。次に、この平均値と予め設定さ
れている値Yoとの差を計算し、さらに絶対値を求める。
このようにして計算された最終的値は、捉えられた図形
の位置と目標とする位置とのずれの絶対値に相当する。
回路の最終段階でずれの絶対値と予め設定されているず
れの許容量△Yoとの比較を行い、ずれが許容値以内に収
まっていれば、検出された形状が目標とする位置に到達
したことを示す到達信号を出力する。
FIG. 5 shows the circuit configuration of the pipe surface position calculator (5). First, for the image captured by the imager (4),
The distance Yi from the top or bottom of the screen (the figure shows the case of the top) to the figure showing the band of light (7) is calculated from the left end to the right end of the screen. Next, the integrated value of the distance Yi is calculated, and the average value is calculated. Next, the difference between this average value and the preset value Yo is calculated, and the absolute value is obtained.
The final value calculated in this way corresponds to the absolute value of the deviation between the position of the captured figure and the target position.
At the final stage of the circuit, the absolute value of the deviation is compared with the preset deviation tolerance ΔYo, and if the deviation is within the tolerance, the detected shape has reached the target position. A reaching signal indicating that is output.

第6図は、開先エッジ位置算出器(6)の回路構成を示
している。撮像器(4)は捉えた画像に対して、まず、
画面上端あるいは下端(図は上端の場合を示す)から光
の帯(7)を示す図形までの距離Yiを、画面左端から右
端にわたって計算する。
FIG. 6 shows the circuit configuration of the groove edge position calculator (6). For the captured image, the imager (4) first
The distance Yi from the top or bottom of the screen (the figure shows the case of the top) to the figure showing the band of light (7) is calculated from the left end to the right end of the screen.

次に距離Yiの変化分がプラス、ゼロあるいはマイナスか
をチェックし、プラス(プラスに引き続くゼロ成分はプ
ラスとカウントする)からマイナスへ、またはマイナス
(マイナスに引き続くゼロ成分はマイナスとカウントす
る)からプラスへと変化した変曲点の位置を検出する。
次に、変曲点を境とした距離Yiの変化分のプラス、マイ
ナス勾配の組合せにより、予め設定されているパターン
のどれに属するかというパターン分類を実施する。
Next, check whether the change in the distance Yi is positive, zero, or negative, and change from plus (zero component following plus counts to plus) to minus or minus (zero component following minus counts as minus). The position of the inflection point changed to plus is detected.
Next, a pattern classification to which one of preset patterns belongs is carried out by a combination of plus and minus slopes of the variation of the distance Yi with the inflection point as a boundary.

第7図にそのパターンを分類する方法及び分類されたパ
ターンに対して開先のエッジ位置を算出する方法を示し
ている。
FIG. 7 shows a method of classifying the pattern and a method of calculating the edge position of the groove for the classified pattern.

例えば、同図のパターン1の場合、距離Yiの変化分を画
面の左から右方向にチェックした場合、最初は水平状態
で、次にマイナス勾配となり、続いてプラス勾配、最後
に水平状態となっている。この場合、勾配のパターンは
(↓↑)である。同様に、パターン2の場合には、勾配
のパターンは(↓↑↓↑)である。
For example, in the case of pattern 1 in the figure, when the change amount of the distance Yi is checked from the left side to the right side of the screen, the state is first horizontal, then negative slope, then positive slope, and finally horizontal. ing. In this case, the gradient pattern is (↓ ↑). Similarly, in the case of pattern 2, the gradient pattern is (↓ ↑ ↓ ↑).

パターン1の場合には、左エッジの位置は最初のマイナ
ス勾配の範囲の左端の位置、右エッジの位置はプラス勾
配の範囲の右端の位置として算出されるように予め定め
られる。同様に、パターン2の場合には、左エッジの位
置は最初のマイナス勾配の範囲の左端の位置、右エッジ
の位置は2回目のプラス勾配の範囲の右端の位置として
算出されるように予め定められる。
In the case of pattern 1, the position of the left edge is predetermined so as to be calculated as the left end position of the first minus slope range, and the right edge position is calculated as the right end position of the plus slope range. Similarly, in the case of pattern 2, the left edge position is predetermined to be calculated as the left end position in the first minus slope range, and the right edge position is calculated as the right end position in the second plus slope range. To be

パターン分類の次には、当該パターンごとに予め定めら
れている演算方式によって開先の左右エッジの座標を算
出し、次に左右エッジ位置の中間点として開先中心位置
(Xc,Yc)を算出する。こうして算出された開先中心位
置のXおよびY座標値に対して、それぞれ予め設定され
ている基準位置Xo、Yoとの偏差を計算し、サーボ駆動装
置(8)の両サーボモータ(9)(9)に、ならい制御
用信号として出力する。
Next to pattern classification, the coordinates of the left and right edges of the groove are calculated by a predetermined calculation method for each pattern, and then the groove center position (Xc, Yc) is calculated as the midpoint between the left and right edge positions. To do. With respect to the X and Y coordinate values of the groove center position thus calculated, deviations from preset reference positions Xo and Yo are calculated, and both servo motors (9) (of the servo drive device (8) ( It is output to 9) as a profile control signal.

第8図に示すのが、撮像器(4)が捉えた開先像で、同
図(a)の場合が溶接部が正規の位置にある状態、
(b)の場合が溶接部が右方向にずれている状態、
(c)の場合が撮像器(4)と溶接部との間隔が変化し
た状態を示してあり、開先エッジ位置算出器(6)は時
々刻々の開先(3)の相対的位置ずれを算出し続け、も
し位置ずれが検知されたならば、そのずれを打ち消す方
向にサーボ駆動装置(8)を介して溶接トーチ駆動機構
(13)を駆動し、溶接トーチ(14)と開先(3)との相
対位置が常に一定となるよう運転されている。
FIG. 8 shows a groove image captured by the image pickup device (4). In the case of FIG. 8A, the welded portion is in the normal position,
In the case of (b), the weld is displaced to the right,
The case of (c) shows a state in which the distance between the image pickup device (4) and the welded portion is changed, and the groove edge position calculator (6) calculates the relative positional deviation of the groove (3) from moment to moment. If the displacement is detected, the welding torch drive mechanism (13) is driven via the servo drive (8) in the direction to cancel the displacement, and the welding torch (14) and the groove (3) are calculated. ) Is always operated so that the relative position is constant.

このように構成されたパイプ自動溶接用開先位置検知装
置の使用態様を第9,10図について説明する。
The manner of use of the groove position detecting device for automatic pipe welding configured as described above will be described with reference to FIGS.

生産工程上流側からパイプ(2)の両端部にタブ板
(2a)(2a′)を取付けたパイプ(2)を搬入搬出台車
(11)で受け取る。
The pipe (2) having the tab plates (2a) (2a ') attached to both ends of the pipe (2) is received by the loading / unloading carriage (11) from the upstream side of the production process.

台車(11)を溶接機(12)直下で一旦停止させる。Stop the dolly (11) just below the welding machine (12).

扇状光投光器(1)の状態を投光状態(1a)とし(こ
のとき撮像器(4)には何も写っていない)、パイプ表
面位置算出器(5)を起動し、溶接トーチ駆動機構(1
3)によりトーチ(14)を下降させる。そのうち撮像器
(4)がパイプ表面の映像を捉え、パイプ表面位置算出
器(5)がパイプ表面が所定の位置に来たことを検知す
ると溶接トーチ駆動機構(13)を停止させる。
The state of the fan-shaped light projector (1) is set to the projection state (1a) (at this time, nothing is imaged in the imager (4)), the pipe surface position calculator (5) is activated, and the welding torch drive mechanism ( 1
Lower the torch (14) with 3). When the imager (4) captures an image of the pipe surface and the pipe surface position calculator (5) detects that the pipe surface has reached a predetermined position, the welding torch drive mechanism (13) is stopped.

扇状光投光器(1)の状態を投光状態(1a)のまま、
開先エッジ位置算出器(6)を起動し、台車(11)上に
設置されているパイプ回転機構(15)を駆動する。その
うち撮像器(4)がパイプ表面の開先映像を捉えるの
で、この開先映像のエッジ位置を時々刻々算出し、開先
中心位置が画面中央部分に到達した時点で、溶接線(2
b)が「天」の位置になったとしてパイプ回転機構(1
5)を停止させる。
The state of the fan-shaped light projector (1) remains the projection state (1a),
The groove edge position calculator (6) is activated to drive the pipe rotating mechanism (15) installed on the carriage (11). Since the imager (4) captures the groove image on the pipe surface, the edge position of this groove image is calculated every moment, and when the center position of the groove reaches the center of the screen, the welding line (2
b) is in the “heaven” position, the pipe rotation mechanism (1
5) Stop.

扇状光投光器(1)の状態を(1b)とし(このとき撮
像器(4)には何も写っていない)パイプ表面位置算出
器(5)を起動し、溶接トーチ駆動機構(13)によりト
ーチ(14)を微速で下降させる。そのうち撮像器(4)
がパイプ表面の映像を捉え、パイプ表面位置算出器
(5)がパイプ表面が所定の位置に来たことを検知する
と溶接トーチ駆動機構(13)を停止させる。このとき、
トーチ(14)の先端部は開先(3)内に挿入されてい
る。
The state of the fan-shaped light projector (1) is set to (1b) (at this time, nothing is captured in the imager (4)), the pipe surface position calculator (5) is started, and the welding torch drive mechanism (13) is used to drive the torch. Lower (14) at a slow speed. Imager (4)
Captures an image of the pipe surface, and when the pipe surface position calculator (5) detects that the pipe surface has reached a predetermined position, it stops the welding torch drive mechanism (13). At this time,
The tip of the torch (14) is inserted into the groove (3).

アークをタブ板(2a)上でスタートさせるとともに台
車(11)を走行させ、溶接作業を開始する。これは通常
のシーケンス制御装置で制御される。
The welding is started by starting the arc on the tab plate (2a) and running the carriage (11). This is controlled by a normal sequence controller.

溶接中には、開先位置検出装置(16)は自分自身と開
先(3)との相対的位置ずれを算出し続け、もし位置ず
れが検知されたならばそのずれを打ち消す方向に溶接ト
ーチ駆動機構(13)を駆動し、溶接トーチ(14)と開先
(3)との相対位置が常に一定となるように、左右なら
い制御とエクステンション制御とを実行する。
During welding, the groove position detecting device (16) continues to calculate the relative positional deviation between itself and the groove (3), and if the positional deviation is detected, the welding torch is in the direction of canceling the positional deviation. The drive mechanism (13) is driven to execute the left-right matching control and the extension control so that the relative position between the welding torch (14) and the groove (3) is always constant.

なお、前述の説明は、生産ラインの流れとしては、パイ
プが上流から下流に向けて流れていく場合について述べ
たが、パイプを溶接装置に搬入するか、溶接装置がパイ
プに沿って移動するかは相対的な問題であり、溶接装置
側がパイプに沿って移動する場合に置いても本発明の開
先位置検出装置は全く同様に適用することが出来る。
In the above description, as the flow of the production line, the pipe flows from the upstream to the downstream. However, whether the pipe is carried into the welding device or the welding device moves along the pipe. Is a relative problem, and the groove position detecting device of the present invention can be applied in the same manner even when the welding device side is moved along the pipe.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、本発明のパイプ自動溶接用開先位置検出
装置によると、投光する光の方向を、溶接線の天の位置
と、溶接線ならい制御位置に変化できる1個の扇状光投
光器あるいは溶接線の天の位置と、溶接線ならい制御位
置に投光する光の方向が互いに若干異なる少なくとも2
個の扇状光投光器と、開先部の断面形状を撮像する撮像
器と、撮像器が捉えた画像からパイプ表面部分の位置を
算出するパイプ表面位置算出器と、撮像器が捉えた画像
から開先のエッジの位置を算出する開先位置算出器から
なることを特徴とするパイプ自動溶接用開先位置検出装
置。撮像器が捉えた画像からパイプ表面部分の位置を算
出するパイプ表面位置算出器と、撮像器が捉えた画像か
ら開先のエッジの位置を算出する開先位置算出器からな
ることを特徴とするパイプ自動溶接用開先位置検出装置
に係るものであるから、従来自動化することが困難であ
った台車を溶接機直下で一旦停止させ、台車上に設置さ
れているパイプ回転機構を駆動し、溶接線が「天」の位
置になるようにパイプをセットする点、また、溶接トー
チ駆動機構によりトーチを下降させ、トーチ先端部を開
先に挿入する点、 さらに、溶接中には、溶接トーチと開先との相対位置が
常に一定となるように、溶接トーチ駆動機構により、左
右ならい制御とエクステンション制御とを実行する点が
自動化でき、溶接中の開先位置および開先形状の変動を
高精度に測定し、高精度な画像情報処理ができ、溶接品
質を保証できるものである。
As described above, according to the groove position detecting device for automatic pipe welding of the present invention, one fan-shaped light projector capable of changing the direction of the projected light to the top position of the welding line and the welding line tracing control position. Alternatively, the top position of the welding line and the direction of the light projected to the welding line tracing control position are at least slightly different from each other.
Individual fan-shaped light projectors, an imager that captures the cross-sectional shape of the groove, a pipe surface position calculator that calculates the position of the pipe surface from the image captured by the imager, and an imager captured from the image captured by the imager. A groove position detector for automatic pipe welding, comprising a groove position calculator for calculating the position of the leading edge. A pipe surface position calculator that calculates the position of the pipe surface portion from the image captured by the imager, and a groove position calculator that calculates the position of the edge of the groove from the image captured by the imager Since it relates to the groove position detection device for automatic pipe welding, the truck, which was difficult to automate in the past, is temporarily stopped immediately below the welding machine, and the pipe rotating mechanism installed on the truck is driven to perform welding. Set the pipe so that the line is in the "top" position, lower the torch by the welding torch drive mechanism, and insert the torch tip into the groove. With the welding torch drive mechanism, it is possible to automate the point where left-right tracing control and extension control are performed so that the relative position to the groove is always constant, and the changes in groove position and groove shape during welding can be highly accurately performed. The quality of the welding can be guaranteed by highly accurate image information processing.

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

図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は全体の概
略構成図、第2図は投光器と撮像器との関係を示す説明
図、第3図はパイプ表面の位置を検出する時の説明図、
第4図は撮像器に表れた状態の説明図、第5図はパイプ
表面位置算出器の回路構成図、第6図は開先エッジ位置
算出器の回路構成図、第7図は各種のパターンの分類
図、第8図は開先画像の例を示す図、第9,10図は本発明
の開先位置検出装置を適用したパイプ溶接システムを示
した簡略斜視図と簡略平面図、第11図は従来のパイプ溶
接システムを示す簡略斜視図である。 (1)…扇状投光器、(4)…撮像器、(5)…パイプ
表面位置算出器、(6)…開先エッジ位置算出器。
The drawings show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between a projector and an imager, and FIG. 3 is a diagram for detecting the position of the pipe surface. Illustration of
FIG. 4 is an explanatory diagram of a state appearing on the image pickup device, FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a pipe surface position calculator, FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a groove edge position calculator, and FIG. 7 is various patterns. Of FIG. 8, FIG. 8 is a diagram showing an example of a groove image, and FIGS. 9 and 10 are a simplified perspective view and a simplified plan view showing a pipe welding system to which the groove position detecting device of the present invention is applied. The figure is a simplified perspective view showing a conventional pipe welding system. (1) ... Fan-shaped projector, (4) ... Imager, (5) ... Pipe surface position calculator, (6) ... Groove edge position calculator.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 秀樹 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hideki Miyazaki Inventor Hideki Miyazaki 1 Kimitsu, Kimitsu-shi, Chiba Nippon Steel Corp. Kimitsu Steel Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】投光する光の方向を、溶接線の天の位置
と、溶接線ならい制御位置に変化できる1個の扇状光投
光器あるいは溶接線の天の位置と、溶接線ならい制御位
置に投光する光の方向が互いに若干異なる少なくとも2
個の扇状光投光器と、開先部の断面形状を撮像する撮像
器と、撮像器が捉えた画像からパイプ表面部分の位置を
算出するパイプ表面位置算出器と、撮像器が捉えた画像
から開先のエッジの位置を算出する開先位置算出器から
なることを特徴とするパイプ自動溶接用開先位置検出装
置。
1. A single fan-shaped light projector capable of changing the direction of the projected light to the position of the top of the welding line and the position of controlling the welding line or the position of the top of the welding line and the position of controlling the welding line. At least 2 that the directions of the projected light are slightly different from each other
Individual fan-shaped light projectors, an imager that captures the cross-sectional shape of the groove, a pipe surface position calculator that calculates the position of the pipe surface from the image captured by the imager, and an imager captured from the image captured by the imager. A groove position detector for automatic pipe welding, comprising a groove position calculator for calculating the position of the leading edge.
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