JPS5947068A - 視覚装置付き溶接ト−チ - Google Patents
視覚装置付き溶接ト−チInfo
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- JPS5947068A JPS5947068A JP58135275A JP13527583A JPS5947068A JP S5947068 A JPS5947068 A JP S5947068A JP 58135275 A JP58135275 A JP 58135275A JP 13527583 A JP13527583 A JP 13527583A JP S5947068 A JPS5947068 A JP S5947068A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- welding
- arc
- optical
- image
- 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
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
- B23K9/0956—Monitoring or automatic control of welding parameters using sensing means, e.g. optical
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Arc Welding Control (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】
発 明 の 背 B4
本発明は、電気アーク溶接、1jjに溶接領域の実時間
像を形成りる改良されIC一体の光学装置をイ1りるア
ーク溶接I〜−ヂに関りる。
像を形成りる改良されIC一体の光学装置をイ1りるア
ーク溶接I〜−ヂに関りる。
良brなj)−り溶接を達成りるには、溶接電流、溶込
み、溶Mil池のシーl\への心合わせ、シームビー1
へ設置(lay)速度などを制御しな()ればなら41
い。溶接パラメータを過去の経験に見ついl i’fl
沢りるA−ブンルーゾ形機械溶接Cは、良好な溶接部が
151ら札ない。富時良好’cLは械溶接をtjうに+
、J、溶接領域および溶FAI池の特性を感知し、この
情報をフィードバックどじで用い(溶接ブII tス合
制御する必要がある。米国AハイΔ州立人゛ン、溶接1
01究レンター(Otrio 3 tale jJ
n1vcrsity(Eenter For Wcld
ing 1.:esaarcb ) Hiねれ/j実
験Cは、溶接電極を上から児おるJ ;j6架光学装置
ilに」、り溶用;池を観察しlζ。この実験く゛は、
l+’! IIIの溶接1〜−ヂ、A−シン光学具i#
I J3 J、びビーj” A力メシが実用的な溶接イ
′1業に適用覆るに(,1不向さな人形ゾラッ1−ホー
ム上に設置されている。この実験については、(/ W
RI’ (IClllllCal R(!11(I
II529613−81−3. S、 H,Rao、
Scptemlrcrl 981 、27−33真を参
照されたい。
み、溶Mil池のシーl\への心合わせ、シームビー1
へ設置(lay)速度などを制御しな()ればなら41
い。溶接パラメータを過去の経験に見ついl i’fl
沢りるA−ブンルーゾ形機械溶接Cは、良好な溶接部が
151ら札ない。富時良好’cLは械溶接をtjうに+
、J、溶接領域および溶FAI池の特性を感知し、この
情報をフィードバックどじで用い(溶接ブII tス合
制御する必要がある。米国AハイΔ州立人゛ン、溶接1
01究レンター(Otrio 3 tale jJ
n1vcrsity(Eenter For Wcld
ing 1.:esaarcb ) Hiねれ/j実
験Cは、溶接電極を上から児おるJ ;j6架光学装置
ilに」、り溶用;池を観察しlζ。この実験く゛は、
l+’! IIIの溶接1〜−ヂ、A−シン光学具i#
I J3 J、びビーj” A力メシが実用的な溶接イ
′1業に適用覆るに(,1不向さな人形ゾラッ1−ホー
ム上に設置されている。この実験については、(/ W
RI’ (IClllllCal R(!11(I
II529613−81−3. S、 H,Rao、
Scptemlrcrl 981 、27−33真を参
照されたい。
19ε32年7月26日出に111の米国1jT ii
’l出斯1第401471号には、光学装置イー」き1
〜−−fを工業的溶接に適した形状にりることか記載さ
れ(いる。
’l出斯1第401471号には、光学装置イー」き1
〜−−fを工業的溶接に適した形状にりることか記載さ
れ(いる。
この1・−チの中心は邪廣なしのが除かれ−C1光学レ
ンス゛への光通路にλ・]する障害物が最小請しか存在
し% Ir・。そしで細身の電極ホルダが焦点外にあっ
て溶F、iii曲a3 J:び溶接領域の像中C′はは
()るJ、うになっている。i全し信じデAカメラd3
よ0」ン1−(1−シ(、二接続すれは、イの1−−1
視覚装置により1〜−ブ操作おJ、び溶接ブ1−ルスの
制御をiJうことかできる。この1−−チの1例が第1
,2JLJ:びり [<1に小され、詳)ホされCいる
。
ンス゛への光通路にλ・]する障害物が最小請しか存在
し% Ir・。そしで細身の電極ホルダが焦点外にあっ
て溶F、iii曲a3 J:び溶接領域の像中C′はは
()るJ、うになっている。i全し信じデAカメラd3
よ0」ン1−(1−シ(、二接続すれは、イの1−−1
視覚装置により1〜−ブ操作おJ、び溶接ブ1−ルスの
制御をiJうことかできる。この1−−チの1例が第1
,2JLJ:びり [<1に小され、詳)ホされCいる
。
タングステン電極によるアークからの光が完全にtXl
l止されていないので、71 M!jイ]近tこllJ
、過飽和曲がl(シる。これは電気アークの明るさがア
ークC−照らされlこl−11間区域の明るさの教化あ
るから(ある。アークを聞む区j或の像を作るのが望ま
しいの(゛、アークの存Y1はレンリに局部的過1’i
rriiを′]える。
l止されていないので、71 M!jイ]近tこllJ
、過飽和曲がl(シる。これは電気アークの明るさがア
ークC−照らされlこl−11間区域の明るさの教化あ
るから(ある。アークを聞む区j或の像を作るのが望ま
しいの(゛、アークの存Y1はレンリに局部的過1’i
rriiを′]える。
lB 明 の IIIR要
過当4f形状の光1ull止装T/Jを電気アークの近
くに設4することにJ、す、非常(ご明るい)l−り部
分の(jtjにJ、る像のゆがみを41<りことが(き
る。Fit +1装置(、L 7’−りが像に入るのを
遮蔽し、 体の視覚jj4 i、%’1をイj?lるカ
ス・タンゲスノン・)J−り<Fil* l−一ブから
l−fられる像を改良りる。i’jA IMI +I表
装置、1、代表的にIJ、モリーノデン製スリーブC゛
、これを電極上ttL 7tz lv先端から一1分ニ
、即ら電1k ij’j q’f) 0) 4〜(3イ
B ’+@ W ’ca uテ%% ’Wt L/ (
、j”、/ カ)、 ’J 17 (7) (j イ
lにJニリ妨害されないJ、うにりる。Lリ−/)゛ン
!jスリーブは円形J、たは楕円形1υi面を石し、1
・−1か加工品の継目に沿つ(移動し、金属のiP/
tA’l!池が電極の下流ツノ向に卵形をなし、)7−
り1ネルV−かコ1円形区域に広がるの?: lf4円
形IUi It!が!II’ :I、しい。
くに設4することにJ、す、非常(ご明るい)l−り部
分の(jtjにJ、る像のゆがみを41<りことが(き
る。Fit +1装置(、L 7’−りが像に入るのを
遮蔽し、 体の視覚jj4 i、%’1をイj?lるカ
ス・タンゲスノン・)J−り<Fil* l−一ブから
l−fられる像を改良りる。i’jA IMI +I表
装置、1、代表的にIJ、モリーノデン製スリーブC゛
、これを電極上ttL 7tz lv先端から一1分ニ
、即ら電1k ij’j q’f) 0) 4〜(3イ
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・−1か加工品の継目に沿つ(移動し、金属のiP/
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形IUi It!が!II’ :I、しい。
別の例(゛は、像阻11装置1“1が電極を(′Ai
4Ji Uるしすブノン製」レッ1〜て、この−」レッ
hを突出アームの形態の細身の銅電極ホルダに1幾械的
に固定づる。
4Ji Uるしすブノン製」レッ1〜て、この−」レッ
hを突出アームの形態の細身の銅電極ホルダに1幾械的
に固定づる。
この日1止装首には、溶f、1lli D J3J、び
溶接区域の像を改良し、光学装買内に余計な光が入るの
を防ぐ以外に幾つかの利点がある。像を作ろうどりる場
面には他の漂遊光また(、1反射光の源があるかししれ
ないから、阻止装置の[171面はアークd3A、びア
ーチ−/ 7’ りh (artiract)の顕著な
出現を1![1止りるにうに成形J−る。
溶接区域の像を改良し、光学装買内に余計な光が入るの
を防ぐ以外に幾つかの利点がある。像を作ろうどりる場
面には他の漂遊光また(、1反射光の源があるかししれ
ないから、阻止装置の[171面はアークd3A、びア
ーチ−/ 7’ りh (artiract)の顕著な
出現を1![1止りるにうに成形J−る。
発明の具体的【吐
第1図に、光学装置の内蔵された電気アーク溶接1−−
ヂ12を用いて、加工品10および11をシーl−溶接
づる状態を承り。溶融池13、再溶L;11領域14の
一部および隣接溶接領域の像を光ファイバフ1−ゾル1
5の端面に形成し、この像を1I8II ttた位置に
ある遠トb1システム1Gに伝jXりる。像をレンズ系
17により拡大し、ビデΔカメ′、71B、例えばげネ
ラル・土しク1−リック社製1− N 2 !i 00
t(i ai!注入注入デバイ方形カメラ継し、従つ
CJレビジョンモニタに中継し、ここでa!を眼で見る
ことができる。ビデA出力を」ノビ1−タ型−1ン1−
11−ラ19に供給し、フィードバックIj式C゛用い
(1−−ブの移動および溶接ブ1ルスを制御しく常11
.1良りfな品質の溶接を達成覆る。
ヂ12を用いて、加工品10および11をシーl−溶接
づる状態を承り。溶融池13、再溶L;11領域14の
一部および隣接溶接領域の像を光ファイバフ1−ゾル1
5の端面に形成し、この像を1I8II ttた位置に
ある遠トb1システム1Gに伝jXりる。像をレンズ系
17により拡大し、ビデΔカメ′、71B、例えばげネ
ラル・土しク1−リック社製1− N 2 !i 00
t(i ai!注入注入デバイ方形カメラ継し、従つ
CJレビジョンモニタに中継し、ここでa!を眼で見る
ことができる。ビデA出力を」ノビ1−タ型−1ン1−
11−ラ19に供給し、フィードバックIj式C゛用い
(1−−ブの移動および溶接ブ1ルスを制御しく常11
.1良りfな品質の溶接を達成覆る。
改良されIこ一体の光学視覚装置をイIりるカス・タン
グステン・アーク溶接(G−1−△WH−−ブの1実施
例4第2〜0図に示り。この1・−チは、通常のカス・
タングステン溶接1〜−すを使用リイ)はどんどリベC
の用途の溶接に用いるこ−とが(さる。
グステン・アーク溶接(G−1−△WH−−ブの1実施
例4第2〜0図に示り。この1・−チは、通常のカス・
タングステン溶接1〜−すを使用リイ)はどんどリベC
の用途の溶接に用いるこ−とが(さる。
1・−ヂは水冷式の銅1ヘーブ本体を右し、これに体の
細身の電極ホルダおJ、び溶接領域にカバーカスの流れ
を送る手段が付属しCいる。光学レンズが電極の真上に
イ装置し溶接領域の像を光ファイバ束の端面に結像りる
。1・−チd3よび光学的構成シン素はコンバク1−な
外被内に支持されCいる。
細身の電極ホルダおJ、び溶接領域にカバーカスの流れ
を送る手段が付属しCいる。光学レンズが電極の真上に
イ装置し溶接領域の像を光ファイバ束の端面に結像りる
。1・−チd3よび光学的構成シン素はコンバク1−な
外被内に支持されCいる。
第2図においC1金属ハ「クジング20の小端に円1す
;]形レしミツク製ガスカップまた(Jノズル21が位
置し、このカスカツノ゛21は環状金属力スノノツゾ2
2で囲まれCいる。取換式タンゲスアン電4銅23が刀
スカップ21の中心に、は)゛光学的中心線上に位置り
る。ツノバーカスの流れを矢印24C゛示り、1このガ
スシールドにJ、り電極、溶FA1!池、電気アーク2
5 (is 1図)、および隣接りる加工品の加熱区域
を外気の汚染から保1りる。ツノバーカスは4電通不活
性ガス、例えはアルゴンまたは不活141刀スの混合1
勿Cある。
;]形レしミツク製ガスカップまた(Jノズル21が位
置し、このカスカツノ゛21は環状金属力スノノツゾ2
2で囲まれCいる。取換式タンゲスアン電4銅23が刀
スカップ21の中心に、は)゛光学的中心線上に位置り
る。ツノバーカスの流れを矢印24C゛示り、1このガ
スシールドにJ、り電極、溶FA1!池、電気アーク2
5 (is 1図)、および隣接りる加工品の加熱区域
を外気の汚染から保1りる。ツノバーカスは4電通不活
性ガス、例えはアルゴンまたは不活141刀スの混合1
勿Cある。
lK+ l引止またはス1〜ツバ装置をアークの近傍の
電極の近くに取イー]りる。この装置は強力に明るいノ
′−り部分(イの明るさはアークC照用された周囲区域
の明るざの数倍となる)の存在による像のゆがみをなく
す作用をなり。第2図に示り■止具;192(3はモリ
ブデン製C゛、スリーブの形Cある。1このスリーブ2
6をタングステン電極23に沿−)CJべらせて電極n
径の4〜6倍の間の必要なFljIRIIまcl退さU
て、電気ノ7−りがスリーブの存イ1により妨害されな
いようにりる。第3図に示rJ’ J、うに、割スリー
ブ26の直径は3/16インチC1標[ψの3/32イ
ンチのタングステン電極の直径の約218である。長さ
は1/2イン=f Cあるが、電1Φ上にとまつ′Cい
さえづればもつとXO< T:もよい。モリブデンは1
蔑械加土が容易C、タンゲスノンの物理的特性のtiL
と/υどとしつとしj、く)釣合りる。モリブデンは溶
81(渦電がタングステンと同じ位で、熱膨服係数がタ
ングステンより僅かに11′モい。
電極の近くに取イー]りる。この装置は強力に明るいノ
′−り部分(イの明るさはアークC照用された周囲区域
の明るざの数倍となる)の存在による像のゆがみをなく
す作用をなり。第2図に示り■止具;192(3はモリ
ブデン製C゛、スリーブの形Cある。1このスリーブ2
6をタングステン電極23に沿−)CJべらせて電極n
径の4〜6倍の間の必要なFljIRIIまcl退さU
て、電気ノ7−りがスリーブの存イ1により妨害されな
いようにりる。第3図に示rJ’ J、うに、割スリー
ブ26の直径は3/16インチC1標[ψの3/32イ
ンチのタングステン電極の直径の約218である。長さ
は1/2イン=f Cあるが、電1Φ上にとまつ′Cい
さえづればもつとXO< T:もよい。モリブデンは1
蔑械加土が容易C、タンゲスノンの物理的特性のtiL
と/υどとしつとしj、く)釣合りる。モリブデンは溶
81(渦電がタングステンと同じ位で、熱膨服係数がタ
ングステンより僅かに11′モい。
従って高熱の電(4”Qも1:リブデン製スリーブは割
れない。第4図に示1、うな楕円形117i面の阻止装
置が9(ましい。1ヘーチ12がシームをjβ跡移動り
るにつれ−(−1電(へ先端の先の金属溶rail池1
33が電極先端より下流に卵形または楕円形をとる。こ
れがためのアーク上ネルギーがr9 )’Isのうしろ
に現われる非円形1;v Ii4に広げられる。代表的
には、惰円形内1止装[釦27の長軸がり、0軸の1.
55〜2− J (t’jである。
れない。第4図に示1、うな楕円形117i面の阻止装
置が9(ましい。1ヘーチ12がシームをjβ跡移動り
るにつれ−(−1電(へ先端の先の金属溶rail池1
33が電極先端より下流に卵形または楕円形をとる。こ
れがためのアーク上ネルギーがr9 )’Isのうしろ
に現われる非円形1;v Ii4に広げられる。代表的
には、惰円形内1止装[釦27の長軸がり、0軸の1.
55〜2− J (t’jである。
第2おj、び5電図に示りにうに、jl・41〜−1木
14V28は一体の電極ホルダ29並びにガス、水おJ
、び電力用接続部月30へ・3)2をイ1りる。−1ン
バクトな構成どりるために、t−−チ本体おJ、ひ細身
の電極ホルダにJ:り電極23を光学系中心線上tこ1
11′さ、またガス、水おJ、び電気用接続部月30〜
32を光学視覚装置iイに近接!〕り平管うに延在さけ
る。通1′:5の電極コレットが電(−のJわりに大き
な領域を占めるのと相違しく゛、この1ヘーチの電極ホ
ルダ29は光学軸に直角な断面が最小で、しかも電+4
7をしつかり保持し、また、例えば200アンペアの電
極電流を流りのに適切な埒通面稍を−5える。円筒形1
ヘー・ブ本体28はその内部水室33に中心バラ−ノル
が設番)られ、水の1〜−チ本体との接触を最大にし−
Cアレンシリの最適冷月1を達成りる。ねじ切り管31
を通つC室33に入っ°(くる水または池の冷J1(1
材はバッフルの下側をくぐらなけれ1よ、管32を経て
出てtjす4にい。管332は電力用=lネクタどして
の二重O1!能を有し、電力を導通づる金属編絹ジレケ
ッ1〜をイjりるホースを取f=J具に連結し、このボ
ースに水を流り。カバーガスはねじ切り鋼管ζ30から
別の通路34に流入し、さらにAリフイス35を通り抜
t、−j−7:溶接1・−チの内部に進む。
14V28は一体の電極ホルダ29並びにガス、水おJ
、び電力用接続部月30へ・3)2をイ1りる。−1ン
バクトな構成どりるために、t−−チ本体おJ、ひ細身
の電極ホルダにJ:り電極23を光学系中心線上tこ1
11′さ、またガス、水おJ、び電気用接続部月30〜
32を光学視覚装置iイに近接!〕り平管うに延在さけ
る。通1′:5の電極コレットが電(−のJわりに大き
な領域を占めるのと相違しく゛、この1ヘーチの電極ホ
ルダ29は光学軸に直角な断面が最小で、しかも電+4
7をしつかり保持し、また、例えば200アンペアの電
極電流を流りのに適切な埒通面稍を−5える。円筒形1
ヘー・ブ本体28はその内部水室33に中心バラ−ノル
が設番)られ、水の1〜−チ本体との接触を最大にし−
Cアレンシリの最適冷月1を達成りる。ねじ切り管31
を通つC室33に入っ°(くる水または池の冷J1(1
材はバッフルの下側をくぐらなけれ1よ、管32を経て
出てtjす4にい。管332は電力用=lネクタどして
の二重O1!能を有し、電力を導通づる金属編絹ジレケ
ッ1〜をイjりるホースを取f=J具に連結し、このボ
ースに水を流り。カバーガスはねじ切り鋼管ζ30から
別の通路34に流入し、さらにAリフイス35を通り抜
t、−j−7:溶接1・−チの内部に進む。
〕Jバーカスの流れは1・−チホ(本2ε3から電(私
ホルり29の両側tこ進ん(゛、ガスカップ21を経(
]・向きに流れるガス流にはと/Vど撹乱を与えない3
、良IIrな遮蔽を実現りるには層流がりrましい。
ホルり29の両側tこ進ん(゛、ガスカップ21を経(
]・向きに流れるガス流にはと/Vど撹乱を与えない3
、良IIrな遮蔽を実現りるには層流がりrましい。
細身の銅電極ホルダ2つは突出アームJ:た(まチルl
ツクぐあり、3つの部品j、りなる。ホルダの静止アー
ム36および37はlヘーヂ本体28ど一体Cあり、中
火アーム338は可動である。これら33つのアームは
リベ(〕7−ム端にリング39をイ1し、このリング3
9にタングステン棒電II23が挿入される。可動アー
ム38は、クランプねじ40を締イ」りるどきこのねじ
の作用で電極23を静」1j′−ム36,37にしつか
り押イ」りるのに用いられる。このクランプねじ40は
1・−ブ支持枠兼ハウジング20の側面にあ【ノた穴を
通しCまわりことができ、電極の簡単な取替えを可能に
しCいる、。
ツクぐあり、3つの部品j、りなる。ホルダの静止アー
ム36および37はlヘーヂ本体28ど一体Cあり、中
火アーム338は可動である。これら33つのアームは
リベ(〕7−ム端にリング39をイ1し、このリング3
9にタングステン棒電II23が挿入される。可動アー
ム38は、クランプねじ40を締イ」りるどきこのねじ
の作用で電極23を静」1j′−ム36,37にしつか
り押イ」りるのに用いられる。このクランプねじ40は
1・−ブ支持枠兼ハウジング20の側面にあ【ノた穴を
通しCまわりことができ、電極の簡単な取替えを可能に
しCいる、。
絶縁スリーブ41は1〜−1本体28を金属ハウジング
20から電気絶縁し、高電圧溶接ノl−りな(i動中に
銅1〜−チ木休から金属製枠へのアークの光I4[を防
止するの(こ十分41フラッジA−バ距帥を保つ。
20から電気絶縁し、高電圧溶接ノl−りな(i動中に
銅1〜−チ木休から金属製枠へのアークの光I4[を防
止するの(こ十分41フラッジA−バ距帥を保つ。
絶縁管42はガス、水a3よび°4乃接続部1Aを包囲
する。ガス供給ライン30′、水供給ライン3′1′お
よび水/電カケープル32′ (第1図参照)と光フア
イバケーブル15は溶接1g域から蓮ムかるJ、うに導
びか机る。ハウジング20に取(=Jけられた装着用ブ
シクツト43は、光学的溶接1〜−ブ12を任意の利用
可能な構造、例えばロボツ1−の手首またはアームに装
着覆ることを01能に−4る。
する。ガス供給ライン30′、水供給ライン3′1′お
よび水/電カケープル32′ (第1図参照)と光フア
イバケーブル15は溶接1g域から蓮ムかるJ、うに導
びか机る。ハウジング20に取(=Jけられた装着用ブ
シクツト43は、光学的溶接1〜−ブ12を任意の利用
可能な構造、例えばロボツ1−の手首またはアームに装
着覆ることを01能に−4る。
44はトーチど一体の光学視覚3買を承り。図示の複合
レンズ系45.46(焦点距PJf25mm。
レンズ系45.46(焦点距PJf25mm。
fl:1.4)は、溶fJ1!池を見るための物理的寸
法、間口聞きおよび被写界深度に適するようになつCい
る。レンズ系は可動レンズハウジング47の内側にあり
、ハウジング47を軸線方向に移動しC−、カスカップ
21を越え(電極から延長りる妥当な範1川(1/2イ
ンチ)にわたって、溶1砂スボッ1−に焦点を合わUる
ことができる。光学軸48はガスカップ21の中心a>
よびタングステン電極23とばず心合わけされている。
法、間口聞きおよび被写界深度に適するようになつCい
る。レンズ系は可動レンズハウジング47の内側にあり
、ハウジング47を軸線方向に移動しC−、カスカップ
21を越え(電極から延長りる妥当な範1川(1/2イ
ンチ)にわたって、溶1砂スボッ1−に焦点を合わUる
ことができる。光学軸48はガスカップ21の中心a>
よびタングステン電極23とばず心合わけされている。
光通路は光学装h゛をカバーカスか−ら諒断りる石英窓
49を透過づる。この透明な熱反則窓49はリング50
によりハウジング20内に固定されCいる。フィルり領
域に1個以上の光フィルタ151を収容−りる。フィル
タ51は選択的透過フィルタまた(ま中性フィルタいず
れでもよい。フィルタを通過りる一■−ネルギーはレン
リー特性および仕事に適当Cある。レンズハウジング4
7の内面形空膣には、光ファイノ\//−プル15)の
端面が光学軸ににかつ所望の(K+ Iii小を!うえ
る間隔に℃保15iされる。商業経路℃)\・(できる
コーヒーレン1〜な光フッフィバグーフルロ1ビ〕を使
用りることにより、光フ1イノ\束の一@−η・′とら
えられIC像が他端に忠実に伝)スされる。
49を透過づる。この透明な熱反則窓49はリング50
によりハウジング20内に固定されCいる。フィルり領
域に1個以上の光フィルタ151を収容−りる。フィル
タ51は選択的透過フィルタまた(ま中性フィルタいず
れでもよい。フィルタを通過りる一■−ネルギーはレン
リー特性および仕事に適当Cある。レンズハウジング4
7の内面形空膣には、光ファイノ\//−プル15)の
端面が光学軸ににかつ所望の(K+ Iii小を!うえ
る間隔に℃保15iされる。商業経路℃)\・(できる
コーヒーレン1〜な光フッフィバグーフルロ1ビ〕を使
用りることにより、光フ1イノ\束の一@−η・′とら
えられIC像が他端に忠実に伝)スされる。
第6図は石英窓49を通して兄Iこ溶接頭IIi、の図
である。この6芙窓を通しじトを覗くと、)Rht)也
13、タングステン電極23おまひ細身σ)電(41l
l;ルダ29、そしCおそらく制御循δ26ンt、Iこ
(、(27の一部(断面形状に依存Jる)が見えるJご
イ)う。
である。この6芙窓を通しじトを覗くと、)Rht)也
13、タングステン電極23おまひ細身σ)電(41l
l;ルダ29、そしCおそらく制御循δ26ンt、Iこ
(、(27の一部(断面形状に依存Jる)が見えるJご
イ)う。
溶接用溶融区域および加工品間の継[−1σ) ’ f
all ’b ’tJhえるひあろうが、図示していな
I/X、IILj;Iζルり′20は溶融池の光学的焦
点領域から十分遠く(こI’ll! ii’iされく、
光)Iイバ束15の端面上の溶格1()也σ)(C9の
光学的ゆがみを最小にりる。即ら、7h極;l< /レ
タは焦点からはずれてd5す、像σ)中r C14Jて
しXるlン鬼、またはほとんど見えない。阻止装置if
! 26L、L?け気ノ7−クが像に入るのを遮蔽lノ
、l−−−ff−視覚装置が形成りる像を改良づる。光
陽14−装置2(3がイイいど。
all ’b ’tJhえるひあろうが、図示していな
I/X、IILj;Iζルり′20は溶融池の光学的焦
点領域から十分遠く(こI’ll! ii’iされく、
光)Iイバ束15の端面上の溶格1()也σ)(C9の
光学的ゆがみを最小にりる。即ら、7h極;l< /レ
タは焦点からはずれてd5す、像σ)中r C14Jて
しXるlン鬼、またはほとんど見えない。阻止装置if
! 26L、L?け気ノ7−クが像に入るのを遮蔽lノ
、l−−−ff−視覚装置が形成りる像を改良づる。光
陽14−装置2(3がイイいど。
電極(=J近の像が過飽和像ど’Jつ−Cしよう。アー
クを取囲む区域を像にしたいので、アークの存右はセン
リに局部的に過負何をL3える。この余h1な光は光ノ
アイバクーJル15内でプラ々に反04され、ソリッド
スラー1へ・ビデオカメラに中継される像の」ン[〜ラ
ス1−を低める。像ストッパ2Gの使用により伝)ス端
でのこの余計な光を遮断し、像の゛」ントラス1−を改
良り−る。
クを取囲む区域を像にしたいので、アークの存右はセン
リに局部的に過負何をL3える。この余h1な光は光ノ
アイバクーJル15内でプラ々に反04され、ソリッド
スラー1へ・ビデオカメラに中継される像の」ン[〜ラ
ス1−を低める。像ストッパ2Gの使用により伝)ス端
でのこの余計な光を遮断し、像の゛」ントラス1−を改
良り−る。
第7図に承り光N1止装置の第2実施例はタンゲス−j
ン電極23を保持りるモリブデン製」レット52C゛あ
る。M止装置C゛ある工すブj′ン製二!レツh 52
ど細身輪郭の11・1電極ホルダ29どの間(、−は適
当な(幾械的接わ°、を<−jう。この構造には、取外
した後の電イ4メの装填が容易で・あり、銅(・−チ木
(71t 2E3 j13よび電極ホルタ29か水冷さ
れCいるのC7u極からの熱除去が一層良好℃あり、電
極の長さくこ沿っ(の電圧降【・が少ないという追1ノ
11の利点がある。二ルット52の底部は電極先端から
電極li′I径04〜G(11の距離にあっ(’ 7)
−り←二妨害を′−ノえイlいようになつ′ζいる1、
しリノデン製ルツI−F) 2は断面円形でも(f′4
円形でもよい。
ン電極23を保持りるモリブデン製」レット52C゛あ
る。M止装置C゛ある工すブj′ン製二!レツh 52
ど細身輪郭の11・1電極ホルダ29どの間(、−は適
当な(幾械的接わ°、を<−jう。この構造には、取外
した後の電イ4メの装填が容易で・あり、銅(・−チ木
(71t 2E3 j13よび電極ホルタ29か水冷さ
れCいるのC7u極からの熱除去が一層良好℃あり、電
極の長さくこ沿っ(の電圧降【・が少ないという追1ノ
11の利点がある。二ルット52の底部は電極先端から
電極li′I径04〜G(11の距離にあっ(’ 7)
−り←二妨害を′−ノえイlいようになつ′ζいる1、
しリノデン製ルツI−F) 2は断面円形でも(f′4
円形でもよい。
像を形成しJ、うどりる溶接区域の場面には他の漂遊光
または反射光源がある。電気j)−り(ljJ、び反射
光のようなアーヂファク1〜が特に出現りる場合には、
阻止装置の断面を改変しl’ 1114を改良しイのJ
、うなアークヤ)アーヂノ、7り1〜を;兎蔽すること
がて゛きる。さらに、一体の視覚レン1すを石りる溶接
1〜〜チの他の例が、前掲の未口、I Q:+ i’+
出IQ(iに記載されている。ぞの1例は同心構造(′
、リング払l・−ヂ本体a3.J: U一体の半径1〕
向アーム形の市(〜ホルダを右し、また光学シスツムの
外側1v31 /IXつ同)し的にカス、水d3 J、
び電力接続部何をイJりる。t ”fレンズが電極の直
上に62首し、1・−チ本体の中心を通し−C溶接領域
を見る。この光学的淫f接1〜−fは全長が約フインチ
C,視野が1インチ(ある。
または反射光源がある。電気j)−り(ljJ、び反射
光のようなアーヂファク1〜が特に出現りる場合には、
阻止装置の断面を改変しl’ 1114を改良しイのJ
、うなアークヤ)アーヂノ、7り1〜を;兎蔽すること
がて゛きる。さらに、一体の視覚レン1すを石りる溶接
1〜〜チの他の例が、前掲の未口、I Q:+ i’+
出IQ(iに記載されている。ぞの1例は同心構造(′
、リング払l・−ヂ本体a3.J: U一体の半径1〕
向アーム形の市(〜ホルダを右し、また光学シスツムの
外側1v31 /IXつ同)し的にカス、水d3 J、
び電力接続部何をイJりる。t ”fレンズが電極の直
上に62首し、1・−チ本体の中心を通し−C溶接領域
を見る。この光学的淫f接1〜−fは全長が約フインチ
C,視野が1インチ(ある。
別の例は第2図に類似し4いるが、折曲IJられた視覚
装置を有し、原子力上葉にお(プるパイ1の軌)白状ア
ーク溶接Cしばしば遭遇りるJ、う41、接近路の限定
され1.L溶接用途に使用り−ることが(・きる。
装置を有し、原子力上葉にお(プるパイ1の軌)白状ア
ーク溶接Cしばしば遭遇りるJ、う41、接近路の限定
され1.L溶接用途に使用り−ることが(・きる。
折曲げ光学装置は溶接領1.J!−1=の装置全体のI
Jざを最小に、具体的には4インチにりる。本発明の像
阻りに装置はこれらの1−−ヂ構造のいす゛れに61史
川でさ、1〜−ヂの視覚装置により作られる像を改良す
る。
Jざを最小に、具体的には4インチにりる。本発明の像
阻りに装置はこれらの1−−ヂ構造のいす゛れに61史
川でさ、1〜−ヂの視覚装置により作られる像を改良す
る。
本発明をその9f滴な実施例に関しく具体的に図示し説
明したが、当業者(・あれば形状おJ、び細部の十)ホ
したまた他の艮史が本発明の要旨のイ・口囲内て川面で
あることが理解CきるQあろう。
明したが、当業者(・あれば形状おJ、び細部の十)ホ
したまた他の艮史が本発明の要旨のイ・口囲内て川面で
あることが理解CきるQあろう。
4、図面の筒中’X FJJ明
第1図は視覚装置をイラするカス・タンゲス−7−ン・
))−り溶接i・−ヂを・シーム溶接中の状態C”小り
斜視図、 第2図は1−一層おJ、び一体の視覚訣11Sのlit
凹而図面 第33図はタンゲス−iン電4(! に J、ひ[す/
デン製スリーブの形態の阻止装置の拡大斜?児図、第4
図は4+5円形阻庄装置の断面図、第5図は1・−y不
休djよひ一体の電極ホルダならびに電(へおJ、び楕
円形スリー1を示り側1fi図、第6図は1−−ヂの窓
を通しく見た溶接領域の゛11面図、そして 第7図は電441、ホルダa3よびホルダに固定された
アーク遮蔽田七リゾデン製」レットの側面図(ある。
))−り溶接i・−ヂを・シーム溶接中の状態C”小り
斜視図、 第2図は1−一層おJ、び一体の視覚訣11Sのlit
凹而図面 第33図はタンゲス−iン電4(! に J、ひ[す/
デン製スリーブの形態の阻止装置の拡大斜?児図、第4
図は4+5円形阻庄装置の断面図、第5図は1・−y不
休djよひ一体の電極ホルダならびに電(へおJ、び楕
円形スリー1を示り側1fi図、第6図は1−−ヂの窓
を通しく見た溶接領域の゛11面図、そして 第7図は電441、ホルダa3よびホルダに固定された
アーク遮蔽田七リゾデン製」レットの側面図(ある。
10.11・・・・・・加工品、
′12・・・・・・アーク溶1& l・−ヂ、」33・
・・・・・溶ハ11池、 15・・・・・・光ファイバヶーゾル、′16・・・・
・・速隔シスγム、 ′1B・・・・・・ビデオカメラ、 20・・・・・・ハウジング、 21.22・・・・・・ガスカップ、 23・・・・・・タングステン゛fi; J4j、2
5 ・・・ ・・・ 電 気 フッ − り 、2(
5,27・・・・・・1寸1止装置、28・・・・・何
〜−チ本体、 2ε〕・・・・・・電極ホルタ、 30〜32・・・・・・ガス、水および電気接続部拐、
336〜3 E! ・・・ ・・・ シフ −ム
、41・・・・・・絶縁スリーブ、 /I/l・・・・・・視覚装置、 ’15.46・・・・・・レンズ系、 /I7・・・・・・ハウジング、 /18・・・・・・光学軸、 49)・・・・・・窓、 52・・・・・・七すゾデン製」レッド。
・・・・・溶ハ11池、 15・・・・・・光ファイバヶーゾル、′16・・・・
・・速隔シスγム、 ′1B・・・・・・ビデオカメラ、 20・・・・・・ハウジング、 21.22・・・・・・ガスカップ、 23・・・・・・タングステン゛fi; J4j、2
5 ・・・ ・・・ 電 気 フッ − り 、2(
5,27・・・・・・1寸1止装置、28・・・・・何
〜−チ本体、 2ε〕・・・・・・電極ホルタ、 30〜32・・・・・・ガス、水および電気接続部拐、
336〜3 E! ・・・ ・・・ シフ −ム
、41・・・・・・絶縁スリーブ、 /I/l・・・・・・視覚装置、 ’15.46・・・・・・レンズ系、 /I7・・・・・・ハウジング、 /18・・・・・・光学軸、 49)・・・・・・窓、 52・・・・・・七すゾデン製」レッド。
特W1出願人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、作動時に電極と加工品との間に電気アークを形成づ
るアーク溶接[・−ヂにおい(、ガスノズルど光学軸が
電極および前記ガスノズルの中心とはメ′心合わせされ
た光学的視覚装置とを支持りるハウジングと、前記ハウ
ジング内に収容され、カバーガス、電力a3よび冷却材
接続部祠をイラ゛づるどどもに、光学軸に直交づる取「
而が仕較的小さい一体の電極ホルダを右する1−−ヂ本
体とを具え、前記光学的視覚装置は加工品の溶融池A3
.J、び溶接領域の像を、前記ホルタがば(プた状態(
゛形成するものであり、ざらに、アークの像ができない
J:うにアークを遮蔽1ノ(、明るいアークの存イ1に
よる像のゆがみをなくり成形きれた光1ノ1止手段と、
前記像を遠隔システムに伝送りる手段とを具えることを
特徴とする一体の視覚Cン′す(=Jきアーク溶接トー
ヂ。 2、前記阻止手段が前記電極に取4=J(Jられ(いる
特i!1請求の範囲第11j′l記載の溶接1〜−ヂ。 3、前記N1止手段がアークを乱さないように小′極先
端から11 W シて配回されlこ円筒形スリーICあ
る特許請求の範囲第2珀記載の溶接1〜−チ。 4、前記阻止手段が断面が楕円形のスリーブであって、
アークを乱さないように電(41先端から後退して配置
されている特許請求の範囲第2項記載の溶接1−−チ。 5、前記1引止手段が前【111電極ボルダに固定され
た、電極を保持づるコレットであつC、アークを乱さな
いように電極先端から後退しく配置され(いる特許請求
の範171J第11f1記載の溶接1〜−ブ。 6、作動時に電極と加工品どの間に電気アークを形成づ
るガス・タングステン・アーク溶接1−一ブにJ3いて
、ガスカップと光学軸が前記11スカツプを通過づる光
学的視覚装置■とを支持りるハウジングと、前記ハウジ
ング内に収容され、カバーカス、電力および冷却材接続
部祠を右り゛るとともに、タングステン’a 1!IJ
をほり光学軸上にかつ前記ガスカツノ内に保持りる突出
アームの形態の一体の細身電極ホルダをイjづる金属1
〜−ヂ本体とを具え、前1.ピ光学的視覚装[1−は光
フッフィバ−束の端面に加工品の溶用1池および溶接領
域の像を、前記ホルタが焦点外でぼりた状態ぐ形成づる
ものであり、さら(ご、前記電極上に装るされ、アーク
の像かて゛きないJ、うにアークを遮蔽しC1明るい7
/−りa3 J、びアーチファクl−の(r在による像
のゆがみをなくEl、l、うに形成した断面を右りる阻
止W置を具えることを特徴どづる−(l[、の視覚レン
リーイ−]きアーク溶接1〜−ザ。 7、前記11J]止装置が楕円形断面を右する1カ9′
[^1)求の9・11囲第6 Jji記載の溶接1−−
V−。 ε3.前記N1止装置″が電極先端から電極直径の4〜
(3、lFHだり後jUシて配置された七すブフ゛ン製
7i’lスリーブである特晶′1請求の範囲第6項記載
の溶接1・−ブ。 0、前記団1]L装置が前記゛電極ボルタに固定された
tリブデン製]レツl−t−1その端部が電極先端から
電極直径の4へ・6 (Qたり後退しくいる特^’l
n11
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US401473 | 1982-07-26 | ||
US06/401,473 US4450339A (en) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | Welding torch with vision attachment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5947068A true JPS5947068A (ja) | 1984-03-16 |
JPH0118830B2 JPH0118830B2 (ja) | 1989-04-07 |
Family
ID=23587909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58135275A Granted JPS5947068A (ja) | 1982-07-26 | 1983-07-26 | 視覚装置付き溶接ト−チ |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4450339A (ja) |
EP (1) | EP0100034B1 (ja) |
JP (1) | JPS5947068A (ja) |
CA (1) | CA1197571A (ja) |
DE (1) | DE3378961D1 (ja) |
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KR101542750B1 (ko) * | 2014-07-21 | 2015-08-10 | 주식회사 우석에스티에스 | 스텐레스 소구경 관 제조방법 |
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- 1983-07-15 EP EP83106943A patent/EP0100034B1/en not_active Expired
- 1983-07-15 DE DE8383106943T patent/DE3378961D1/de not_active Expired
- 1983-07-26 JP JP58135275A patent/JPS5947068A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6277670U (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-18 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0100034A2 (en) | 1984-02-08 |
EP0100034A3 (en) | 1986-05-21 |
EP0100034B1 (en) | 1989-01-18 |
US4450339A (en) | 1984-05-22 |
DE3378961D1 (en) | 1989-02-23 |
CA1197571A (en) | 1985-12-03 |
JPH0118830B2 (ja) | 1989-04-07 |
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