JPS5973183A - 溶接線倣い制御方法 - Google Patents

溶接線倣い制御方法

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JPS5973183A
JPS5973183A JP18323282A JP18323282A JPS5973183A JP S5973183 A JPS5973183 A JP S5973183A JP 18323282 A JP18323282 A JP 18323282A JP 18323282 A JP18323282 A JP 18323282A JP S5973183 A JPS5973183 A JP S5973183A
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JP
Japan
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torch
welding
line
optical fibers
fibers
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JP18323282A
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JPS6316228B2 (ja
Inventor
Tsutomu Fujita
勉 藤田
Yukio Hioki
幸男 日置
Kaoru Matsumura
薫 松村
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Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/0213Narrow gap welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Copy Controls (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、狭開先を有する溶接継手の溶接線の倣い位
置に溶接トーチを移動させる溶接線倣い制御方法開開し
、溶接線に対する倣い位置を容易かつ正確に導出して良
好な溶接を行なえるようにするこ七を目的とする。
一般に、溶接継手に形成された狭開先をアーク溶接する
場合、前記開先の幅が狭く、シかも開先深さが深いため
、溶接トーチが開先壁に接触して溶接を行なうことがで
きなくなったり、前記狭開先内に発生するアークを直接
監視して溶接状況を監視することができず、安定した溶
接を行なえなくなったりし、良好な溶接を行なうことが
できないという不都合が生じる。
この発明は、前記の点に留意してなされたものであり、
溶接継手に形成された狭開先内を往復移動する溶接トー
チの前記移動方向の両側に第1゜第2オプテイカルフア
イバを取付け、前記両ファイバにより前記狭開先内に発
生するアークの近辺を上方から同時に監視するとさもに
、前記両ファイバにそれぞれ接続された第1.第2工業
用テレビジョンカメラによりそれぞれの@記ファイバを
介して前記アークの近辺を同時に撮像し、¥J1+弔2
モニタ用テレビジョン受像機に前記両カメラによりそれ
ぞれ撮像された前記アークの近辺の映像を同時にそれぞ
れ表示するとともに、処理部により前記両受像磯VCよ
る映像に基つき前記狭開先の中心線である溶接線を導出
し、制御、1(により前記トーチを前記m接線の倣い位
1fK移動さt、5ことを特徴とする溶接線倣い制御方
法を提供するものである。
したがって、この発明の溶接線倣い制御方法によると、
狭開先内に発生するアークの近辺を、それぞれ第1.第
2オプテイカルフアイバを介して第1.第2工業用テl
/ビジヨンカメラにより同時にj載置1−1第1.第2
モニタ用テレビジヨン受イゆ機に表示される前記アーク
近辺のそれぞれの映像に基づき前記狭開先の中心線であ
る溶接線を導出して溶接トーチを前記溶接線に対する倣
い位置に移動させるようにしたことにより、溶接線に対
する倣い位置を容易かつ正確に導出することができ良好
な溶接を行なうことができる。
つぎに、この発明を、そのI実施例を示した図面ととも
に詳細に説明する。
図面において、(11,(2)は溶接継手である突合せ
継手(3)を構成する母材、(4)は継手+31に形成
された■型狭開先、(5)は開先(4)の底部に設けら
れた裏当て材、(6)は内部を溶接ワイヤ(7)が送給
され開先(4)内を往後移動する短冊状の溶接トーチ+
 (8)、 (8丹まトーチ(6)の移動方向の両側に
取付けられた第1゜弔2オプティカルファイバ、(9L
 (9Jは第1.第2赤外線フイルタ、ua、aiはそ
れぞれ両フィルタ(9)。
(9)′を介して両ファイバ(8)、 (8,1’に接
続され両ファイバ(8)、 (8)′および両フィルタ
(9L (9)を介しそれぞれ前記アークの近辺を同時
に撮1家して第1.第2撮1ψ信号を出力する赤外領域
に感度と有する第1゜第2工業用テレビジヨンカメラ(
以下第1.Ig2カメラという)、till、 (II
IFJそれぞれ両カメラ四。
四′に接続され両カメラu1.叫からの研掃縁信号を増
幅する第1.第2増幅郡、(j2)は両増幅都ti11
.111丁に接続され後述の両演算信号により開先(4
)の中心線である溶接線(131を導出して導出信号を
出力する処理部1141i矧′は処理部t121を介し
て前記研掃像信号がそれぞれ入力され画面+151. 
+isr上に前記アークの近辺の挟置を同時にそれぞれ
表示する第1.第2モニタ用テレビジョン党像機(以下
第1.第2モニタという)、(16jは前記両映像に基
つき開先(4)の面内側面と開先底との両画面+151
 、 +i51’上の交線<d 。
(4f′の各点の位置およびトーチ(6)と溶接線(1
3)とのずれ角を算出して処理部叩に演算信号を出力す
る演′#−都、(1°0はトーチ(6)の溶接線(13
]に直角方向への移動用第1操r「信号およびトーチ(
6)の上下方向の中心軸まわりの回転用第2操作信号を
出力する手動操作部、 (18]は処理部(1zを介し
て前記導出信号および前記両操作信号が入力される制御
部であり、前記導出信号により、トーチ(6)の上下方
向の中心軸の先端、すなわちワイヤ(7)の先端が溶接
線4131 K直交叉するようにトーチ(6)を移動さ
せるとともに、トーチ(6)が溶接線(13)に平行に
々るようにトーチ(6)を前記中心軸まわりに回転移動
させ、手動制御時に、前記両操作信号により、#J記と
同様にトーチ16)を移動させる。
そして、第3図に示すように、溶接線(13)に対して
トーチ(6)がずれ角度θで配設された状態で、両ファ
イバ<s)、 (8)により開先(4)内に発生ずるア
ークの左方および右方の近辺を上方からそれぞれ同時に
監視するとともに、両カメラ(jQ + IIQによジ
前記アークの近辺を同時にそれぞれ撮1ゆすると、両カ
メラ(1(1,(lりから両アンプ(iil、 til
lをそれぞれ介して第1.第2撮像信号が出力され、前
記研掃像信号により、たとえば*4図(a) 、 (1
1)にそれぞれ示すように、温度のやや低い開先(4)
の底部に相当する画面1151 、1151の中央部が
粗目の・・ンチングで示すようにやや暗いとともに、温
度の低い開先(4ンの面内側面の上端部に相当する画面
f151 、 +151の」二、下端部が密目のハンチ
ングで示すように暗く、温度の高い開先(4)の両内側
面吉開先底との交線付近に相当する画面+151 、 
+151上の交線(4)、 (4)付近のハンチングを
施さない部分が明るい映像が、両モニタua+、uaの
画面+151 、 ft5r上にそれぞれ表示されると
七もに、第4図に示すように、処理部1121Kよシ、
表示された両映像Vこ重ねてノ5+’定幅で」二下方向
に長尺の@1゜第2悟号枠(Sl)、(S2)がそれぞ
れ両ファイバ(8)。
(8)に村L6する位1Hに設定される。
つきVC,%m部(j2)により、! 11M号枠(S
l)ノ上ドカ向へのルコ’を線番号ごとに、第1信号枠
(Sl)における該信号棒(Sl)の幅方向への各点の
明るさを示す谷輝度信号か積分されて数値化され、第5
図に示すような輝度曲線か得られるとともに、前記走査
線番号ごとの各輝度数値が、演算?jlI II[il
に入力され、演算部(1G)により、第1信号枠(Sl
)の幅方向の中心線と交絨(4)′、(4)”七の交点
(x)、(x)’に対応する第5図に示す曲線」−の点
(A)、(B)における走査線管号が算出されるととも
に、交@(4)、 (4)上の点(X) 、 (X)’
 (D −而t751 K オける位+171vU’、
 、 iA’7’);算出サレる。
さらに、/Astel≦t161により、前記上向様に
して第2信号枠(S2)の幅方向の中心線と交線(4)
、 (4)との父点(Y) 、 (’Y)’の画面1j
51’における位置N、N’が算出され、両う占号枠(
Sl)、(82)が両ファイバ(8)、 (8)に対応
する位置に設冗されていることから、両7アイパ(8J
、 (8)’間の距離をLとするさ、1M−N θ =珈1  □ の式に従って前記ずれ角の角度θか演算部(16jによ
り算1」]されるとともに、算出された前記角度θに基
つく演算信号が処理部(12)を介して開側)部(18
jに出力され、制XI )4f電18)により、前記角
度θが零になるように、トーチ(6)が」二下方向の中
心軸のまわりを第3図中の破線矢印方向に回転移動され
、トーチ(6)か溶接線03)に平行に配設される。
また、演算部(16)により算出された前記各点(X)
(x)’、(Y)、(Y)の画面+151 、 +15
1における位置IJLJN、lJ/に基づき、% 理f
HI (121K ヨリ5両画面1151 、1151
」二の溶接線が導出されて実際の溶接線(13)が導出
され、導出された溶接線(13)とワイヤ(7)の先端
との前記溶接線(13)に直角方向への偏差が横用され
、制御部(18)により、前ml偏差が零になるように
、1・−チ(6)が前記直角方向に移動され、ワイヤ(
7)の先端が溶接線03)K直交叉されるおともに、こ
れらの動作が繰り返され、トーチ(6ンが溶接線(13
1に対する倣い位置K 11多勤されて開先(4)が溶
接きれる。
し7ヒがって、前d己実施例によると、狭開先(4)内
Vc光生するアークの近辺2、それぞれ第1.第2オプ
テイカルフアイバL8L (sfを介して第1 、第2
カメラυす、(1す′により同時に撮像し、第1.第2
モニタt141 、 +141’に表示される前記アー
ク近辺のそれぞれの映像Vご基つき開先(4)の中心線
である溶4汐線(13)を導出してトーチ(6)を溶接
線+131 K対する倣い位置に移動させるようにした
ことにより、両モニタ114I。
+441’に表示されるそれぞれの映像の輝度の不均一
さによる′#i接線(131の導出時の誤差の定住を防
止して溶接線(13)に対する倣い位置を答易かつ正確
に導出するこ七がでさ、トーチ(6)が開先壁に接触す
るこさもなく、良好な溶接を行なうこ七ができる。
さらに、遠隔地点から開先(4)の溶接状況を監視する
ことかてきるため、高1タテ等の危険度の高い溶接両所
の溶接時にも廂用するこ七ができ、有用である。
【図面の簡単な説明】
図面は、この発明の溶接線倣い制御方法の1実施例を示
し、第1図(a)は一部の正面図、同図(b)は同図(
a)の右lI41IUIIJ図、第2図はブロック構成
図、第3図は狭開先内の溶接トーチの状態を示す平面図
。 第4図(a)、(b)はそれぞれ゛午1.第2モニタ用
テレビジョン受像機に表示される映像を示す図、第5図
は演算部により算出された輝度数煩さ走査線番号との関
係図である。 (3)・・・咲合せ継手、(4)・・・狭開先、(6)
・・・溶接1・−チ。 <8) 、 (8)・・・第1.第2オプテイカルフア
イバ、(直り。 uQ・・・第1.第2工業用テ1ノビンヨンカメラ、 
+121・・・処理部、 +431・・・溶接線、 1
141. +141・・・第1.第2モニタ用テレビジ
ョン党像4%%、(18)・・制1iI4j部。 代理人 弁理士  藤L13服太部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ■ 溶接継手に形成された狭開先内を往復移動する溶接
    トーチの前記移動方向の両側に第1.第2オプテイカル
    フアイバを収付け、前記両ファイバにより前記狭開先内
    に発生するアークの近辺を上方から同時に監視するとと
    もに、前記両ファイバにそれぞれ接続された第1.第2
    工業用テレビジヨンカメラによりそれぞれの前記ファイ
    バを介して前記アークの近辺を同時に撮霞し、第1.第
    2モニタ用テレビジヨン父1ユ機に前記両カメラにより
    それぞれ据置された前記アークの近辺の映像を同時にそ
    れぞれ表示するとともに、処、18!部により前記両9
     i’A’磯による映像に基つき前記狭開先の中心線で
    ある溶接線を導出し、制御部により前記トーチを前記溶
    ]¥線の倣い位1dに移動させるこ七を特許とする溶接
    線倣い制御方法。
JP18323282A 1982-10-18 1982-10-18 溶接線倣い制御方法 Granted JPS5973183A (ja)

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JPS6316228B2 JPS6316228B2 (ja) 1988-04-07

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JPH02104476A (ja) * 1988-10-08 1990-04-17 Nkk Corp 狭開先溶接における開先倣い方法
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