JPS59112209A - 鋼管溶接部形状の測定方法 - Google Patents
鋼管溶接部形状の測定方法Info
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- JPS59112209A JPS59112209A JP22340882A JP22340882A JPS59112209A JP S59112209 A JPS59112209 A JP S59112209A JP 22340882 A JP22340882 A JP 22340882A JP 22340882 A JP22340882 A JP 22340882A JP S59112209 A JPS59112209 A JP S59112209A
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- steel pipe
- weld
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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
【発明の詳細な説明】
本発明は、産業用ロボットによる鋼管溶接部形状の測定
方法に関する。
方法に関する。
ＵＯ鋼管は厚鋼板を曲げてその両側縁を突合せ溶接して
なり、大径鋼管によく採用される。この種溶接鋼管の品
質管理には溶接部の形状測定が欠かさず、従来は人手に
よりビード高さ、ビード幅、オフセント量などを測定し
ていた。第１図はその概要を示し、（ａｌはビード高さ
を測定例である。１は治具、２はダイヤルゲージで、こ
れらの先端を鋼管３４の溶接部３６に図示のように当て
、ダイヤルゲージの先端が治具先端より後退する距離に
よりビード高さを測定する。（ｂ）はビード幅の測定例
で、ノギス３を溶接部３６の両側に当て幅を測定する。
なり、大径鋼管によく採用される。この種溶接鋼管の品
質管理には溶接部の形状測定が欠かさず、従来は人手に
よりビード高さ、ビード幅、オフセント量などを測定し
ていた。第１図はその概要を示し、（ａｌはビード高さ
を測定例である。１は治具、２はダイヤルゲージで、こ
れらの先端を鋼管３４の溶接部３６に図示のように当て
、ダイヤルゲージの先端が治具先端より後退する距離に
よりビード高さを測定する。（ｂ）はビード幅の測定例
で、ノギス３を溶接部３６の両側に当て幅を測定する。
（Ｃ１はオフセントの測定例で、治具１とダイヤルゲー
ジ２を実線位置において同図（ｅ）に示す点δ３の位置
く高さ）を求め、また治具１とダイヤルゲージを点線位
置において同図ｔｅ）の点δ１の位置（高さ）を求め、
これらよりオフセット量δ３−δ１を求める。＋ｄ）は
ピーキングの測定例を示す。この場合は治具１より大型
の治具４を用い、これにダイヤルゲージを２．５の２個
取付け、鋼管３４上の所定の２点に対する溶接部３６の
両側の点ｃ、ｄの高さを測定する。鋼管３４の径りは既
知であるから２点ａ、ｂを通る径りの円を同図（ｆｌの
点線６の如く画くことができ、溶接部３６は点線７で示
すように周囲の円弧を延長したものに平坦化し、これら
の円弧６．７間の６間隔の最大値Δｘ ＋ｎａｘとして
ピーキングを求める。
ジ２を実線位置において同図（ｅ）に示す点δ３の位置
く高さ）を求め、また治具１とダイヤルゲージを点線位
置において同図ｔｅ）の点δ１の位置（高さ）を求め、
これらよりオフセット量δ３−δ１を求める。＋ｄ）は
ピーキングの測定例を示す。この場合は治具１より大型
の治具４を用い、これにダイヤルゲージを２．５の２個
取付け、鋼管３４上の所定の２点に対する溶接部３６の
両側の点ｃ、ｄの高さを測定する。鋼管３４の径りは既
知であるから２点ａ、ｂを通る径りの円を同図（ｆｌの
点線６の如く画くことができ、溶接部３６は点線７で示
すように周囲の円弧を延長したものに平坦化し、これら
の円弧６．７間の６間隔の最大値Δｘ ＋ｎａｘとして
ピーキングを求める。
か＼る人手による測定は測定所要時間が比較的長く、測
定精度に個人差が入り、単調な作業であるから特に多量
の鋼管を扱うような場合は苦痛を伴なうなどの難がある
。
定精度に個人差が入り、単調な作業であるから特に多量
の鋼管を扱うような場合は苦痛を伴なうなどの難がある
。
本発明はか＼る測定はロボットにギャップセンサを取付
けて行なうようにすることにより上記諸問題を解決しよ
うとするものであり、特に該ギャップセンサの走査軌跡
、それによる誤差問題に対処しようとするものである。
けて行なうようにすることにより上記諸問題を解決しよ
うとするものであり、特に該ギャップセンサの走査軌跡
、それによる誤差問題に対処しようとするものである。
即ち本発明の鋼管溶接部形状の測定方法は多関節ロボッ
トの先端に光ギャップセンサを取付け、鋼管長手方向に
延びる溶接部を持つ溶接鋼管の端面に該ロボットを対向
させ、該ロボットを制御して該センサが、該溶接部を中
心としてその左右に延びそして鋼管表面との間隔がセン
サ測定レンジ内に収まるように非線形にされた軌跡上を
移動するようにし、この移動中に該センサに間隔測定さ
せ、その出力を鋼管軸方向の溶接部にほぼ直角で、かつ
、溶接部の設定角に対してほぼ直交する直線と鋼管表面
との間隔に変換し、その変換出力に基すいてビード高さ
、ビード幅、オフセット、ピーキングなどの溶接部形状
を算出することを特徴とするが、次に実施例を参照しな
がらこれを説明する。
トの先端に光ギャップセンサを取付け、鋼管長手方向に
延びる溶接部を持つ溶接鋼管の端面に該ロボットを対向
させ、該ロボットを制御して該センサが、該溶接部を中
心としてその左右に延びそして鋼管表面との間隔がセン
サ測定レンジ内に収まるように非線形にされた軌跡上を
移動するようにし、この移動中に該センサに間隔測定さ
せ、その出力を鋼管軸方向の溶接部にほぼ直角で、かつ
、溶接部の設定角に対してほぼ直交する直線と鋼管表面
との間隔に変換し、その変換出力に基すいてビード高さ
、ビード幅、オフセット、ピーキングなどの溶接部形状
を算出することを特徴とするが、次に実施例を参照しな
がらこれを説明する。
第２図は本発明の鋼管溶接部形状の測定法の概要を説明
する図で、１０は多関節ロボットで先端にセンサ２０を
取付けられる。ロボット１０は台座部１２、この台座部
に回動自在に取付けられた第１腕部１４、該腕部１４に
枢着された第２腕部１６、該腕部１６に枢着された第３
腕部１８などからなり、センナ２０に後述の軌跡に沿っ
た移動をさせることができる。センサ２０は光ギャップ
センサで第３図に示ずようにレーザ光源２２、レンズ２
４，２６、Ｐ−Ｎ−Ｐ半導体素子などからなる位置セン
サ２８、および信号処理回路３０などからなる。３４は
前述のＵＯ鋼管で、３６はその溶接部である。３８はタ
ーニングローラで、鋼管３４をその管中心線を中心とし
て回転させる。
する図で、１０は多関節ロボットで先端にセンサ２０を
取付けられる。ロボット１０は台座部１２、この台座部
に回動自在に取付けられた第１腕部１４、該腕部１４に
枢着された第２腕部１６、該腕部１６に枢着された第３
腕部１８などからなり、センナ２０に後述の軌跡に沿っ
た移動をさせることができる。センサ２０は光ギャップ
センサで第３図に示ずようにレーザ光源２２、レンズ２
４，２６、Ｐ−Ｎ−Ｐ半導体素子などからなる位置セン
サ２８、および信号処理回路３０などからなる。３４は
前述のＵＯ鋼管で、３６はその溶接部である。３８はタ
ーニングローラで、鋼管３４をその管中心線を中心とし
て回転させる。
ギャップセンサ２０の動作を説明すると、レーザ光源２
２より細く絞られたレーザ光３２がレンズ２４を介して
鋼管３４の表面に投射されると、レーザ光３２は該表面
で乱反射する。点線の橢円様ループ３２ａはこの乱反射
光の強度分布曲線を略示するものである。レンズ２６は
この乱反射光の一部を集めてポジションセンサ２８上に
結像させる。鋼管３４が点線で示すように後退すると乱
反射光発生位置もそれに伴って後退し、このときレンズ
２６が該乱反射光を集束してポジションセンサ２８上に
結像させる位置は点線で示すようにずれる。か＼る機能
があるのでセンサ２８上の結像位置と、センサ２０およ
び対象物３４間距離との関係を予め求めておけば、該結
像位置から該距離を知ることができる。結像位置が、セ
ンサ２８の中心であれば左右に流れる電流値が等しく、
センサ２８中心からずれた位置に結像すると左右に流れ
る電流値に差を生ずる。信号処理回路３０はその左右の
電流値の差を検出し、ギャップ距離に換算することによ
り該距離を求める。
２より細く絞られたレーザ光３２がレンズ２４を介して
鋼管３４の表面に投射されると、レーザ光３２は該表面
で乱反射する。点線の橢円様ループ３２ａはこの乱反射
光の強度分布曲線を略示するものである。レンズ２６は
この乱反射光の一部を集めてポジションセンサ２８上に
結像させる。鋼管３４が点線で示すように後退すると乱
反射光発生位置もそれに伴って後退し、このときレンズ
２６が該乱反射光を集束してポジションセンサ２８上に
結像させる位置は点線で示すようにずれる。か＼る機能
があるのでセンサ２８上の結像位置と、センサ２０およ
び対象物３４間距離との関係を予め求めておけば、該結
像位置から該距離を知ることができる。結像位置が、セ
ンサ２８の中心であれば左右に流れる電流値が等しく、
センサ２８中心からずれた位置に結像すると左右に流れ
る電流値に差を生ずる。信号処理回路３０はその左右の
電流値の差を検出し、ギャップ距離に換算することによ
り該距離を求める。
第４図はギャップセンサ２０の出力の一例を示す。鋼管
３４は突合せ溶接のため管端を開先加工されており、か
−る鋼管端に同図（ａｌに示すようにギャップセンサ２
０が配置され矢印方向に移動してセンサ、鋼管間ギャッ
プの測定を行なう。同図（ｂ）は測定出力を示し、縦軸
にはセンサ移動距離を、横軸にはセンサ・被検体間距離
をとっている図示のようにか＼る測定結果は、管端形状
を表示してもいる。なおギャップセンサ２０の測定可能
なギャップ長はそれ程大ではないので、センサ詳しくは
レーザヒームの投射光が管端を外れたりしてギヤツブ過
大となると測定不能になる。
３４は突合せ溶接のため管端を開先加工されており、か
−る鋼管端に同図（ａｌに示すようにギャップセンサ２
０が配置され矢印方向に移動してセンサ、鋼管間ギャッ
プの測定を行なう。同図（ｂ）は測定出力を示し、縦軸
にはセンサ移動距離を、横軸にはセンサ・被検体間距離
をとっている図示のようにか＼る測定結果は、管端形状
を表示してもいる。なおギャップセンサ２０の測定可能
なギャップ長はそれ程大ではないので、センサ詳しくは
レーザヒームの投射光が管端を外れたりしてギヤツブ過
大となると測定不能になる。
本発明はか＼るセンサおよびロボットを用いて溶接部形
状を測定しようとするもので、第５図にその測定要領を
示す。鋼管３４は例えば溶接部３６が設定角（位置）に
、この場合最上部にくるようにターニングローラ３８に
より回転して位置決め、か＼る状態でロボット１０を操
作してセンサ２０が直線（水平面）４０を辿るように移
動させ、この間にギャップ測定させると、第４図に示し
たと同様にセンサ出力をプロットすると鋼管３４の外表
面形状が得られ、これより前述のビード高さ、ビード幅
、オフセット、及びピーキングなどを信号処理により求
めることができる。即ち直線４０の座標位置はロボット
１０の位置指令信号またはロボットに取付けられた負帰
還制御用の位置センサの出力などによりロボット側で把
握でき、この直線と鋼管表面との間の距離はギャップセ
ンサ２０の出力により求まるから、溶接部両側の点Ｃ２
ｄを急に曲率が変る点、溶接部の頂点ｅば間隔が最も小
さい点などとして認識してビード高さはｅ−ｃｃ、ｄの
平均値：いずれもＸ座標、ビード幅はｄ−ｃ（いずれも
Ｘ座標）、オフセントはｄ−Ｃ（いずれもＸ座標）など
として求めることができる。
状を測定しようとするもので、第５図にその測定要領を
示す。鋼管３４は例えば溶接部３６が設定角（位置）に
、この場合最上部にくるようにターニングローラ３８に
より回転して位置決め、か＼る状態でロボット１０を操
作してセンサ２０が直線（水平面）４０を辿るように移
動させ、この間にギャップ測定させると、第４図に示し
たと同様にセンサ出力をプロットすると鋼管３４の外表
面形状が得られ、これより前述のビード高さ、ビード幅
、オフセット、及びピーキングなどを信号処理により求
めることができる。即ち直線４０の座標位置はロボット
１０の位置指令信号またはロボットに取付けられた負帰
還制御用の位置センサの出力などによりロボット側で把
握でき、この直線と鋼管表面との間の距離はギャップセ
ンサ２０の出力により求まるから、溶接部両側の点Ｃ２
ｄを急に曲率が変る点、溶接部の頂点ｅば間隔が最も小
さい点などとして認識してビード高さはｅ−ｃｃ、ｄの
平均値：いずれもＸ座標、ビード幅はｄ−ｃ（いずれも
Ｘ座標）、オフセントはｄ−Ｃ（いずれもＸ座標）など
として求めることができる。
しかし前述のように光ギャップセンサの測定レンジはそ
れ程広くなく （例えば中心から±１５ｍｍ以内）、鋼
管３４が相当に大径の場合はとも角、径がそれ程大きく
ない場合は曲率が大きいので、センサ走行軌跡が直線４
０であると溶接部３６から離れるに従って直線４０と鋼
管３４の表面との間隔が大になり、測定レンジを外れて
しまう。このような場合は段付き線４２または山形線４
４、あるいは図示しないが円弧として、センサ軌跡と鋼
管３４の外表面との間隔が測定レンジ内に収まるように
するとよい。しかしこのま−では、特に軌跡が４４など
のように連続的に変る場合は前記溶接部形状の演算がや
りにくい。またセンサ移動軌跡を非直線形状にするとセ
ンターずれの問題が生じる。第６図はこれを図示するも
ので、４６は円弧にしたセンサ移動軌跡で、その中心は
０′であり、鋼管３４の外表面円弧の中心Ｏとはδだけ
ずれている。このような場合はセンサ軌跡の彎曲の外に
中心ずれも考慮して前記溶接部形状演算をしなければな
らない。このような中心ずれの問題は直線（水平面）４
０以外のもの例えば軌跡４４などでも生じる。
れ程広くなく （例えば中心から±１５ｍｍ以内）、鋼
管３４が相当に大径の場合はとも角、径がそれ程大きく
ない場合は曲率が大きいので、センサ走行軌跡が直線４
０であると溶接部３６から離れるに従って直線４０と鋼
管３４の表面との間隔が大になり、測定レンジを外れて
しまう。このような場合は段付き線４２または山形線４
４、あるいは図示しないが円弧として、センサ軌跡と鋼
管３４の外表面との間隔が測定レンジ内に収まるように
するとよい。しかしこのま−では、特に軌跡が４４など
のように連続的に変る場合は前記溶接部形状の演算がや
りにくい。またセンサ移動軌跡を非直線形状にするとセ
ンターずれの問題が生じる。第６図はこれを図示するも
ので、４６は円弧にしたセンサ移動軌跡で、その中心は
０′であり、鋼管３４の外表面円弧の中心Ｏとはδだけ
ずれている。このような場合はセンサ軌跡の彎曲の外に
中心ずれも考慮して前記溶接部形状演算をしなければな
らない。このような中心ずれの問題は直線（水平面）４
０以外のもの例えば軌跡４４などでも生じる。
そこで本発明ではセンサ軌跡は間隔が測定レンジ内に入
るように非直線にし、センサ出力は直線軌跡で得られる
出力に変換する。例えば第６図の場合は、走査点Ｐにお
けるセンサ出力はＰＰ＋であるからこれを直線４０から
のセンサ出力に変換するには、走査点Ｐと直線４０との
間隔ＰＰ２をセンサ出力ＰＰ＋に加えればよい。ＰＰ２
は、軌跡４６の半径をＲ１垂線に対するＯＰ （０′は
円弧走査軌跡の中心）のなす角をθとすればＲ（１−Ｃ
Ｏ３θ）であるから、これを補正量としてセンサ出力Ｐ
Ｐ＋に対しＲ（ＩＣＯ５θ）を加える演算を行なう演算
装置を設ける。軌跡４４の場合はその傾斜角をα、頂点
からの距離をＸとしてセンサ出力にχｓｉｎθを加えれ
ばよく、軌跡４２の場合はその段部以後においてそのス
テップ高さをセンサ出力に加えればよい。センサ軌跡は
ロボット側において既知であるからこの演算は実行可能
である。
るように非直線にし、センサ出力は直線軌跡で得られる
出力に変換する。例えば第６図の場合は、走査点Ｐにお
けるセンサ出力はＰＰ＋であるからこれを直線４０から
のセンサ出力に変換するには、走査点Ｐと直線４０との
間隔ＰＰ２をセンサ出力ＰＰ＋に加えればよい。ＰＰ２
は、軌跡４６の半径をＲ１垂線に対するＯＰ （０′は
円弧走査軌跡の中心）のなす角をθとすればＲ（１−Ｃ
Ｏ３θ）であるから、これを補正量としてセンサ出力Ｐ
Ｐ＋に対しＲ（ＩＣＯ５θ）を加える演算を行なう演算
装置を設ける。軌跡４４の場合はその傾斜角をα、頂点
からの距離をＸとしてセンサ出力にχｓｉｎθを加えれ
ばよく、軌跡４２の場合はその段部以後においてそのス
テップ高さをセンサ出力に加えればよい。センサ軌跡は
ロボット側において既知であるからこの演算は実行可能
である。
尚、直線４０は鋼管軸方向の溶接部にほぼ直角で、かつ
、溶接部の設定角に対してほぼ直交する直線であり、第
６図に示すように溶接部が３６′の設定角の位置にある
場合、直線４０は４０′の位置に来る。
、溶接部の設定角に対してほぼ直交する直線であり、第
６図に示すように溶接部が３６′の設定角の位置にある
場合、直線４０は４０′の位置に来る。
第６図ではセンサは常に垂直方向で下方を向くようにロ
ボットに取付けられ、このためセンサが軌跡中心から離
れる程光入射角は大になる。しかし光ギャップセンサは
第３図で説明したように乱反射光で動作するので被検体
表面の傾斜角にはそれ程敏感では傾斜角が余りに大でな
ければ格別問題は生じない。なおセンサ移動軌跡も、溶
接部周辺をカバーするもの、ピーキング測定の場合でも
前記（第１図（ｄ））の点ａ、ｂをカバーするものであ
ればよいから（ロボットは始終端付近での位置精度がよ
くないのでこれを外すようにするから、若干の余裕は必
要）それ稈長くはない。しかしセンサが被検体表面と対
向する、従って光入射角は０である方が精度は高いから
、高精度を望むならセンサを被検体表面に対向させるの
がよい。この種の機構は既知であるからそれを利用すれ
ばよい。
ボットに取付けられ、このためセンサが軌跡中心から離
れる程光入射角は大になる。しかし光ギャップセンサは
第３図で説明したように乱反射光で動作するので被検体
表面の傾斜角にはそれ程敏感では傾斜角が余りに大でな
ければ格別問題は生じない。なおセンサ移動軌跡も、溶
接部周辺をカバーするもの、ピーキング測定の場合でも
前記（第１図（ｄ））の点ａ、ｂをカバーするものであ
ればよいから（ロボットは始終端付近での位置精度がよ
くないのでこれを外すようにするから、若干の余裕は必
要）それ稈長くはない。しかしセンサが被検体表面と対
向する、従って光入射角は０である方が精度は高いから
、高精度を望むならセンサを被検体表面に対向させるの
がよい。この種の機構は既知であるからそれを利用すれ
ばよい。
センサを被検体表面に対向させた場合の測定結果は例え
ば第６図のＰＰ３であるから、直線４０からのギャップ
を求めるには簡単にはＰＰ３をＰＰ＋へ変換すればよい
（ＰＰ ＋ ＝ＰＰ ３／ＣＯＳθ）。
ば第６図のＰＰ３であるから、直線４０からのギャップ
を求めるには簡単にはＰＰ３をＰＰ＋へ変換すればよい
（ＰＰ ＋ ＝ＰＰ ３／ＣＯＳθ）。
第７図は本発明の測定を行なう装置の概要を示すブロッ
ク図である。モータ５４はロボット１０の各関節を駆動
するモータで、図では１つしか示さないが関節の数だけ
ある。エンコーダ５６は各モータ従って各関節の移動量
を測定するもので、出力はパルスである。５０はロボッ
ト制御部で、各関節に対する移動量指令値の出力装置５
８と、エンコーダ５６からのパルスを計数して帰還量を
出力するカウンタ６０と、これらの出力を比較して偏差
出力を生じる比較器６２と、該偏差出力をアナログ量に
変換するＤ／Ａ変換器６４と、サーボアンプ６８からな
り、ロボットの各関節を指令値通りに移動させる。また
ロボット制御部５０はカウンタ６０の出力を受けてロボ
ット先端つまりセンサの位置のｘ、 ｙ、 ｚ座標
を出力する座標変換装置７０を備える。
ク図である。モータ５４はロボット１０の各関節を駆動
するモータで、図では１つしか示さないが関節の数だけ
ある。エンコーダ５６は各モータ従って各関節の移動量
を測定するもので、出力はパルスである。５０はロボッ
ト制御部で、各関節に対する移動量指令値の出力装置５
８と、エンコーダ５６からのパルスを計数して帰還量を
出力するカウンタ６０と、これらの出力を比較して偏差
出力を生じる比較器６２と、該偏差出力をアナログ量に
変換するＤ／Ａ変換器６４と、サーボアンプ６８からな
り、ロボットの各関節を指令値通りに移動させる。また
ロボット制御部５０はカウンタ６０の出力を受けてロボ
ット先端つまりセンサの位置のｘ、 ｙ、 ｚ座標
を出力する座標変換装置７０を備える。
次に５２は演算部で、センサ２０の間隔測定出力をデジ
タル値に変換するＡ／Ｄ変換器７２、該変換器の出力（
間隔、こ−ではプロフィルデークという）を記憶するメ
モリ７４、前記直線４０と走査線４２．４４、または４
６との間隔を演算する偏差値演算器７６、加算器７８等
を備える。メモリ７４も演算器７６も座標変換装置７０
の出力つまりセンサの立体座標ｘ、ｙ、ｚを基準に演算
され、格納される。この立体座標を基準（例えばアドレ
ス）にしたメモリ７４および、演算器７６の出力の和を
とると、これは前記直線４０から見た鋼管表面プロフィ
ルを示しており、これより前述のビード幅、ビード高さ
などを求めることができる。
タル値に変換するＡ／Ｄ変換器７２、該変換器の出力（
間隔、こ−ではプロフィルデークという）を記憶するメ
モリ７４、前記直線４０と走査線４２．４４、または４
６との間隔を演算する偏差値演算器７６、加算器７８等
を備える。メモリ７４も演算器７６も座標変換装置７０
の出力つまりセンサの立体座標ｘ、ｙ、ｚを基準に演算
され、格納される。この立体座標を基準（例えばアドレ
ス）にしたメモリ７４および、演算器７６の出力の和を
とると、これは前記直線４０から見た鋼管表面プロフィ
ルを示しており、これより前述のビード幅、ビード高さ
などを求めることができる。
以上説明したように、本発明ではロボットにギャップセ
ンサを取付けて溶接部上を走査することにより溶接部形
状を測定するので、人手による測定の前述の諸問題を解
決することができる。また光ギャップセンサは測定範囲
が比較的狭く、鋼管表面のような彎曲面では走査軌跡の
端部でセンサと鋼管表面との間隔が大になって測定不能
または誤差増大の問題があるが、これに対しては走査軌
跡と鋼管表面との間隔が測定範囲に収まるように該走査
軌跡を非線形とし、この際生じる中心ずれの問題に対し
てはセンサ出力を直線（水平面）からの測定出力に変換
するので中心ずれの問題もなくなり、正確な溶接部形状
測定が可能になる。
ンサを取付けて溶接部上を走査することにより溶接部形
状を測定するので、人手による測定の前述の諸問題を解
決することができる。また光ギャップセンサは測定範囲
が比較的狭く、鋼管表面のような彎曲面では走査軌跡の
端部でセンサと鋼管表面との間隔が大になって測定不能
または誤差増大の問題があるが、これに対しては走査軌
跡と鋼管表面との間隔が測定範囲に収まるように該走査
軌跡を非線形とし、この際生じる中心ずれの問題に対し
てはセンサ出力を直線（水平面）からの測定出力に変換
するので中心ずれの問題もなくなり、正確な溶接部形状
測定が可能になる。
第１図は溶接部形状測定の従来例を示す説明図、第２図
は本発明の測定の概要を示す説明図、第３図は光ギャッ
プセンサの説明図、第４図は光ギャップセンサによる測
定例を示す説明図、第５図は本発明で用いるセンサ軌跡
の説明図、第６図は中心ずれおよびその補正要領の説明
図、第７図は本発明測定法の実施例装置を示すブロック
図である。 図面で１０はロボット、２０は光ギャップセンサ、３４
は鋼管、３６は溶接部、４２，４４．４６は走査軌跡で
ある。 出 願 人 新日本製鐵株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 第１図 （α）（ｂ） ２１″Ｘ２図 ＪＯ 第８図 第４図 第５図
は本発明の測定の概要を示す説明図、第３図は光ギャッ
プセンサの説明図、第４図は光ギャップセンサによる測
定例を示す説明図、第５図は本発明で用いるセンサ軌跡
の説明図、第６図は中心ずれおよびその補正要領の説明
図、第７図は本発明測定法の実施例装置を示すブロック
図である。 図面で１０はロボット、２０は光ギャップセンサ、３４
は鋼管、３６は溶接部、４２，４４．４６は走査軌跡で
ある。 出 願 人 新日本製鐵株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 第１図 （α）（ｂ） ２１″Ｘ２図 ＪＯ 第８図 第４図 第５図
Claims (1)
- 多関節ロボットの先端に光ギャップセンサを取付け、鋼
管長手方向に延びる溶接部を持つ溶接鋼管の端面に該ロ
ボットを対向させ、該ロボットを制御して該センサが、
該溶接部を中心としてその左右に延びそして鋼管表面と
の間隔がセンサ測定レンジ内に収まるように非線形にさ
れた軌跡上を移動するようにし、この移動中に該センサ
に間隔測定させ、その出力を鋼管軸方向の溶接部にほぼ
直角で、かつ、溶接部の設定角に対してほぼ直交する直
線と鋼管表面との間隔に変換し、その変換出力に基すい
てビード高さ、ビード幅、オフセット、ピーキングなど
の溶接部形状を算出することを特徴とする鋼管溶接部形
状の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22340882A JPS59112209A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | 鋼管溶接部形状の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22340882A JPS59112209A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | 鋼管溶接部形状の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59112209A true JPS59112209A (ja) | 1984-06-28 |
| JPH0374322B2 JPH0374322B2 (ja) | 1991-11-26 |
Family
ID=16797670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22340882A Granted JPS59112209A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | 鋼管溶接部形状の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59112209A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0591111A2 (en) * | 1992-09-30 | 1994-04-06 | COMAU S.p.A. | Method for controlling the laying of a silicone string, pacticularly between the crankcase and the sump of an internal combustion engine |
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| JPS5280148A (en) * | 1975-12-26 | 1977-07-05 | Mitsubishi Motors Corp | Contactless measuring method and apparatus for same |
-
1982
- 1982-12-20 JP JP22340882A patent/JPS59112209A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103542819A (zh) * | 2012-07-17 | 2014-01-29 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种带钢焊缝表面形貌的检测和质量判定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0374322B2 (ja) | 1991-11-26 |
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