JPS60257976A - 自動溶接機 - Google Patents

自動溶接機

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JPS60257976A
JPS60257976A JP11313684A JP11313684A JPS60257976A JP S60257976 A JPS60257976 A JP S60257976A JP 11313684 A JP11313684 A JP 11313684A JP 11313684 A JP11313684 A JP 11313684A JP S60257976 A JPS60257976 A JP S60257976A
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JP
Japan
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magnetic
welding machine
welding
gap
container
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JP11313684A
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Masakazu Taki
正和 滝
Susumu Maeda
進 前田
Kenji Yoshizawa
憲治 吉沢
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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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
    • B23K9/12Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/127Means for tracking lines during arc welding or cutting

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えば自動アーク溶接機において、溶接線ギ
ャップから洩れ出る磁気分布の強弱を間接的に検出して
、溶接線ギャップを追尾しながら自動的に溶接する自動
溶接機に関するものである。
〔従来技術〕
第8図は従来の自動溶接機を示す斜視図である。
図において(1)はレール、(2)はレール(1)にX
軸方向に移動自在に搭載された台車、(3)は台車(2
)の前面に設けられY軸方向に駆動しうる腕、(4)は
腕(3)の先端に部材を介して取付けられた溶接トーチ
で、レール(1)および腕(3)によりX−Y軸方向へ
移動可能となっている。(5)は一端が台車(2)の側
面に固定され途中からL字状に曲げられた支持棒、(6
)はその支持棒(5)の他端に取付けたビジョンセンサ
であり、光の強弱に対応した電気信号と光の明暗部分の
位置関係を出力信号として出力する。(7)は溶接トー
チ(4)の下方に溶接トーチ(4)と対向して配置した
被溶接物、(8)は被溶接物(7)の溶接線、(9)は
溶接線ギャップである。
従来の自動溶接機は上記のように構成され、たとえばビ
ジョンセンサ(6)が光の暗い部分である溶接線ギャッ
プ(9)を識別すると共に、その位置情報を出力信号と
して出力し、その特定された溶接線に沿って溶接トーチ
(4)を移動させ、アーク溶接を行なっていた。
しかしながら、アーク溶接は溶接中に発生するアーク光
のため、ビジョンセンサ(6)の光の明暗部分を識別す
る機能が作用しなくなり、溶接線ギャップ(9)を識別
することが困難であるため、溶接トーチ(4)近傍の溶
接線ギャップ(9)上にビジョンセンサ(6)を配置す
ることができなかった。
一方、アーク光の影響を受けない溶接トーチ(4)から
離れた位置にビジョンセンサ(6)を設けると、溶接ト
ーチ(4)近傍の溶接線ギャップ(9)の位置が特定で
きず、リアルタイムのアーク溶接が不可能となる等種々
の欠点があった。
〔発明の概要〕
本発明は上記のような欠点を解決するためなされたもの
で、溶接線ギャップから洩れ出る磁気分布の強弱を、そ
の強弱に応じて分布状態を形成する磁性流粒体の状態を
、視覚的に確認して検出するビジョンセンサ等の手段に
より、溶接トーチに、・(、:。
近接した溶接線ギャップを検出し、これを追尾しながら
自動溶接することにより、溶接精度、特に倣い精度の高
い自動溶接機を提供するものである。
〔発明の実施例〕
第1図は本発明の一実施例を示す斜視図である。
図において(1)〜(4)、(力〜(9)は従来の装置
と同一のものである。翰は台車(2)の側面に一端を固
定し、途中で水平線上でL字状に曲げたのち更に下方に
垂直に曲げた支持棒、CI)は支持棒−の他端に固定し
たセンサ取付容器、(2暖はセンサ取付容器0υの下に
固定した磁気分布検出器、(ハ)はセンサ取付容器0υ
に取付けられているビジョンセンサである。
第2図は本発明の要部であるセンサ取付容器Qυ、磁気
分布検出器(2功及びビジョンセンサ(ハ)部分を示す
断面図である。センサ取付容器c2I)は非磁性体で構
成され、かつ遮光性、耐熱性を有する銅、アルミニウム
等から成る材料で、下方が開放され内部は円筒状に形成
された箱状のもので、内部には発光器(至)が取付けら
れており、発光器(至)の発光により磁気分布検出器(
2z内の磁性粉流体C32の分布を視覚的に確認するビ
ジョンセンサ(ハ)が取付けられている。
またセンサ取付容器(2秒の下部には磁気分布検出器(
2りが固定されている。磁気分布検出器(2渇はセンサ
取付容器(21)を同様に遮光性、耐熱性を有する銅ア
ルミニウム等の非磁性材料からなり、内部が平面の有底
円筒状に形成されたケース(31)と、ケース01)に
収容された磁性粉流体C3擾とケース(2+)とセンサ
取付容器(2功の間に設けた非磁性体であり、かつ光透
過性のガラス等から形成されている蓋03)とから構成
されている。蓋(ハ)を光透過性としたのは、磁性粉流
体(3湯の分布の状態をビジョンセンサ(2□□□で視
覚的に確認する際に観測面となるからである。又発光器
(至)とビジョンセンサ(ハ)は、磁性粉流体Oツの分
布の状態を正確に観測するため、観測面である蓋(ハ)
に対向した配置となっている。
このように構成された磁気分布検出器(2つは、その内
部に磁性粉流体C33が収容されているため、磁石の上
に紙を置きその上に鉄粉を散布すると磁石の位置に応じ
て鉄粉が粗密状態を形成するのと同様に、磁気分布によ
り磁性粉流体02が粗密状態を形成する。
この現象をアーク溶接に適用すると、溶接中に溶接トー
チ(3)を流れる電流の周囲に磁束が発生し、この磁束
は被溶接物(力が鉄等の磁性体であれば、溶接ギャップ
(9)中における磁束密度が高くなっており、この溶接
線ギャップ(9)中の磁束が外部に洩れ出て、溶接線ギ
ャップ(9)近辺の磁束を高めることになる。
第6図は、その溶接線ギャップ(9)近辺の磁束密度お
よび磁束の流れを示す説明図である。この図から明らか
なように溶接線ギャップ(9)の中心部Cにおいて磁束
密度が最大となる。このような状態にある溶接線ギャッ
プ(9)の上に磁気分布検出器Q3が位置すると、第4
図に示すように、磁性粉流体(3つは、溶接線ギャップ
(9)上の磁束密度の強弱に対応して、密度が粗の部分
(4Gと密の部分0υを形成し、この密の部分(411
が溶接線ギャップ(9)の位置に対応することになる。
そしてこの磁性粉流体0擾の分布の粗密は光をあてると
明暗として認識できるため、発光器(至)がら発光させ
て磁性粉流体02の分布の状態を明暗としてビジョンセ
ンサ(ハ)により視覚的に確認し、溶接線ギャップ(9
)を検出して追尾し自動アーク溶接がなされる。
なお、上記実施例ではセンサ取付容器(21)の上部に
ビジョンセンサ(ハ)を直接設けて磁性粉流体03の分
布の粗密の状態を検出する場合を示したが、第5図に示
すようにオプティカルファイバー60)の端部をセンサ
取付容器(2I)中に挿入して固定し、ビジョンセンサ
(ハ)は離れた位置に置いてオプティカルファイバー6
0で連結してもよい。このようにビジョンセンサ(2□
□□を分離することにより、磁気分布検出器C鴎、セン
サ取付容器L2ηを小形、軽量化することができる利点
がある。
更に、上記実施例では磁気分布検出器(22)およびセ
ンサ取付容器(2t+の検出部を円筒状のものとしてい
たが、第6図、第7図に示すように、磁気分布検出器(
2りおよびセンサ取付容器Qυの形状を溶接線ギャップ
(9)方向の長さが短く、溶接線ギャップ(9)と直交
する方向の長さが長い長方形の箱状とする、。
こともできる。このような長方形にすると、第4図に示
すように溶接線ギャップ(9)が曲線であっても、その
長方形の短辺の部分で曲線を検出することになり、その
結果短い直線、つまり一次元の位置として溶接線ギャッ
プ(9)を検出することになる。。
そのため短い直線状の磁性粉流体Gツの密度の粗密、つ
まり明暗を検出すればよく、−次元の光の明暗位置を検
出できる半導体装置検出器(P8D等)で溶接線ギャッ
プ(9)の位置を特定できる。したがってビジョンセン
サ123は不要となり簡単で小型の装置で溶接線ギャッ
プ(9)を特定しうる利点がある。
〔発明の効果〕
本発明は以上説明したとおり、溶接線ギャップから洩れ
出る磁気分布の強弱をその強弱に対応して生ずる磁性粉
流体の分布の粗密を介して検出することにより、アーク
光の影1を受けることなく、溶接トーチ近傍の今まさに
溶接しようとする溶接線ギャップを検出して、アーク溶
接することができ、倣い溶接線等複雑な溶接線において
も精度の高い溶接をすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の斜視図、第2図は本発明の
要部を示す部分断面図、第3図は溶液線ギャップの磁束
密度および磁束の流れの説明図、第4図は磁性粉流体の
密度の粗密を示す説明図、第5図は、他の実施例を示す
部分断面図、第6図は更に他の実施例を示す部分断面図
、第7図は第6図のA−A/に沿った断面図、第8図は
従来例を示す斜視図である。 図において(1)はレール、(2)は台車、(3)は腕
、(4)は溶接アーチ、(7)は被溶接物、(8)は溶
接線、(9)は溶接線ギャップ、(20)は支持棒、(
2I)はセンサ取付容器、(23は磁気分布検出器、0
13)はビジョンセンサ、(ト)は発光器、031)は
ケース、CIは磁性粉流体、(3濠は蓋、l!5〔はオ
プティカルファイバー、(60)は半導体位1置検出器
である。 なお各図中同一符号は同一または相当部分を示すものと
する。 代理人弁理士木村三朗 丁続補正書(自発) 昭和60年7月20 特許庁長官殿 1、事flの表示特願昭59−113135号2、発明
の名称自動溶接機 3、補正をする者 4、代理人志岐守哉 5゜ ヰ、補正のよ・1象 (1)明細書の特許請求の範囲の欄 (2)明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (1)明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり補正する
。 (2)明細書第5頁〜第9頁を次のとおり補正する。 (3)明細書第9頁第12行〜第19行に「本発明は〜
効果がある。」とあるのを次のように補正する。 「本発明は以上説明したとおり、溶接線ギャップから洩
れ出る磁気分布の強弱をその強弱に対応して生ずる磁性
粉粒体の分布の粗密を介して検出することにより、アー
ク光の影響を受けることなく、溶接ギャップを知ること
ができる効果がある。」別紙 特許請求の範囲 1、自動アーク溶接機において、非磁性材料より形の自
動溶接機。 6、前記磁性粉粒体に生じた分布の状態を光の明暗とし
て検出する手段が光の明暗によシ対象を視覚的に確認す
るビジョンセンサである特許請求の範、・1:1 囲第1項記載の自動溶接機。 4、前記磁性粉粒体に生じた分布の状態を光の明暗とし
て検出する手段がオプティカルファイバーの端部全、前
記センサ取付容器内に挿入して固定し、離れた位置でオ
プティカルファイバーに連結したビジョンセンサにより
視覚的に確認する手段である特許請求の範囲第1項記載
の自動溶接機。 5、前記、磁気分布検出器が溶接機ギャップ方向の長さ
が短く、溶接線ギャップと直交する方向が長い形状の容
器から成る特許請求の範囲第1項記載の自動溶接機。 6、前記磁気分布検出器が溶接線ギャップ方向の長さが
短く、溶接線ギャップと直交する方向が長い形状の容器
から成ると共にセンサ伺容器に設けた検出手段が半導体
装置検出器である特許請求の範囲第1項記載の自動溶接
機。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1自動アーク溶接機において、 非磁性材料より形成され上部に開口部を有する容器とそ
    の容器に収容されている磁性粉流体と上記開口部に設け
    た透明性の材料で形成された蓋を有する磁気分布検出器
    と、 \ 前記磁気分布検出器の上に固定されており、下部に開口
    部を有し、内部に発光器が取付けられている容器であっ
    て、前記磁性粉流体の分布の状態を光の明暗として検出
    する手段を有するセンサ取付容器とを有し、溶接線ギャ
    ップを検出して追尾しながら溶接することを特徴とする
    自動溶接機。 2前記磁性筒粒体に生じた分布の状態を光の明暗として
    検出する手段が光の明暗により対象を視覚的に確認する
    ビジョンセンサである特許請求の範囲第1項記載の自動
    溶接機。 6前記磁性粉粒体に生じた分布の状態を光の明暗として
    検出する手段がオプティカルファイバーの端部を、前記
    センサ取付容器内に挿入して固定し、離れた位置でオプ
    ティカルファイバーに連結したビジョンセンサにより視
    覚的に確認する手段である特許請求の範囲第1項記載の
    自動溶接機。 4前記、磁気分布検出器が溶接機ギャップ方向の長さが
    短く、溶接線ギャップと直交する方向が長い形状の容器
    から成る特許請求の範囲第1項記載の自動溶接機。 5前記磁気分布検出器が溶接線ギャップ方向の長さが短
    く、溶接線ギャップと直交する方向が長い形状の容器か
    ら成ると共にセンサ付容器に設けた検出手段が半導体装
    置検出器である特許請求の範囲第1項記載の自動溶接機
JP11313684A 1984-06-04 1984-06-04 自動溶接機 Granted JPS60257976A (ja)

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JPS60257976A true JPS60257976A (ja) 1985-12-19
JPH0154157B2 JPH0154157B2 (ja) 1989-11-16

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109693018A (zh) * 2019-01-30 2019-04-30 湖北文理学院 自主移动机器人焊缝视觉跟踪系统及跟踪方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109693018A (zh) * 2019-01-30 2019-04-30 湖北文理学院 自主移动机器人焊缝视觉跟踪系统及跟踪方法
CN109693018B (zh) * 2019-01-30 2021-04-27 湖北文理学院 自主移动机器人焊缝视觉跟踪系统及跟踪方法

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