JPS6033874A - ア−ク溶接用ロボット - Google Patents
ア−ク溶接用ロボットInfo
- Publication number
- JPS6033874A JPS6033874A JP14277183A JP14277183A JPS6033874A JP S6033874 A JPS6033874 A JP S6033874A JP 14277183 A JP14277183 A JP 14277183A JP 14277183 A JP14277183 A JP 14277183A JP S6033874 A JPS6033874 A JP S6033874A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- camera
- torch
- weld line
- weld
- 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.)
- Pending
Links
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
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
- B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
- B23K9/1272—Geometry oriented, e.g. beam optical trading
- B23K9/1274—Using non-contact, optical means, e.g. laser means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Manipulator (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】
光することにより溶接トーチを正確にガイドするアーク
溶接用ロゴットに関する。
溶接用ロゴットに関する。
第１図は溶接対象物１に設けられたＶ形の開先２に沿っ
てアーク溶接を行なうアーク溶接用ロだットを示すもの
で、溶接ワイヤ３は溶接トーチ４を通して溶接対象物１
に対向している。
てアーク溶接を行なうアーク溶接用ロだットを示すもの
で、溶接ワイヤ３は溶接トーチ４を通して溶接対象物１
に対向している。
また溶接前に溶接線（開先２）を照明装置５によって照
光し、予め概略教示された溶接線に沿ってＴＶカメラ６
を移動する。そして予め教示した溶接線と実際の溶接線
との差を認識し、教示を修正する。そこで、溶接トーチ
４は溶接線（矢印Ａ）に対し直交する方向（矢印Ｂ）に
スイング動作しながら修正された教示に従って溶接線上
を移動し、所定の溶接ビードを得るようにしている。
光し、予め概略教示された溶接線に沿ってＴＶカメラ６
を移動する。そして予め教示した溶接線と実際の溶接線
との差を認識し、教示を修正する。そこで、溶接トーチ
４は溶接線（矢印Ａ）に対し直交する方向（矢印Ｂ）に
スイング動作しながら修正された教示に従って溶接線上
を移動し、所定の溶接ビードを得るようにしている。
なお、溶接アークからの光を直接監視せ１溶接前にＴＶ
カメラで教示された溶接線と実際の溶接線との差を認識
してその修正を行なうようにした理由は、溶接アークか
らの光が強すぎて溶接トーチ４の近傍を直接監視するこ
とができないことによる。
カメラで教示された溶接線と実際の溶接線との差を認識
してその修正を行なうようにした理由は、溶接アークか
らの光が強すぎて溶接トーチ４の近傍を直接監視するこ
とができないことによる。
ところで、最近の直接溶接法の多くは第２図に示すよう
に最大Ａ１最小８間で脈動する溶接電Ｎ、を流し、溶接
は連続的に行なわれるのではなく電流Ａの時に溶滴が一
滴落ち、電ａＢの区画ではアークが保持されるとともに
溶滴が成長し、次の電流Ａの時、再び溶滴が落下するよ
うにしている。この周期は約１７６０秒程度である。
に最大Ａ１最小８間で脈動する溶接電Ｎ、を流し、溶接
は連続的に行なわれるのではなく電流Ａの時に溶滴が一
滴落ち、電ａＢの区画ではアークが保持されるとともに
溶滴が成長し、次の電流Ａの時、再び溶滴が落下するよ
うにしている。この周期は約１７６０秒程度である。
以上のような従来装置モは、溶接トーチ５の位置を溶接
中に直接検出することができず、溶接前に一度溶接線を
倣っておく必要があるため、工程が多くなる問題があっ
た。また溶接中に検出しようとすれば、溶接アークから
の強いノイズ光を避けるために溶接トーチから離れた位
置を監視することになるので、たとえば溶接線が急激に
曲っている場合には倣いが不正確になるという問題があ
った。
中に直接検出することができず、溶接前に一度溶接線を
倣っておく必要があるため、工程が多くなる問題があっ
た。また溶接中に検出しようとすれば、溶接アークから
の強いノイズ光を避けるために溶接トーチから離れた位
置を監視することになるので、たとえば溶接線が急激に
曲っている場合には倣いが不正確になるという問題があ
った。
本発明はこのような事情にもとづいてなされたもので、
その目的は、直視監視によりしかも溶接トーチの近傍で
溶接線ｔ−認識して溶接トーチを正確にガイドすること
ができるアーク溶接用ロｄ？ットヲ提供することにある
。
その目的は、直視監視によりしかも溶接トーチの近傍で
溶接線ｔ−認識して溶接トーチを正確にガイドすること
ができるアーク溶接用ロｄ？ットヲ提供することにある
。
以下、本発明の一実施例を第３図および第４図（、）
、 （ｂ）にもとづいて説明する。なお第１図と同一部
分は同一符号で示すものとする。
、 （ｂ）にもとづいて説明する。なお第１図と同一部
分は同一符号で示すものとする。
第３図は溶接対象物１に設けられたＶ形の開先２に沿っ
てアーク溶接を行なうアーク溶接用ロボットを示すもの
で、溶接ワイヤ３は溶接トーチ４全通して溶接対象物１
に対向している。
てアーク溶接を行なうアーク溶接用ロボットを示すもの
で、溶接ワイヤ３は溶接トーチ４全通して溶接対象物１
に対向している。
また溶接トーチ４の近傍には照明用レーザ光源１１が、
溶接アーク全照明範囲に入れて配置されている。このレ
ーザ光源１１からのレーザ光は−１たとえば波長帆５１
μのアルゴンレーザである。さらに溶接トーチ４の近傍
には第１図と同様のＴＶ右カメラが配置され、前記レー
ザ光源１１によって照明されるところの溶接対象物１の
開先２を含む領域を視野内に捕えている。
溶接アーク全照明範囲に入れて配置されている。このレ
ーザ光源１１からのレーザ光は−１たとえば波長帆５１
μのアルゴンレーザである。さらに溶接トーチ４の近傍
には第１図と同様のＴＶ右カメラが配置され、前記レー
ザ光源１１によって照明されるところの溶接対象物１の
開先２を含む領域を視野内に捕えている。
そしてＴＶ右カメラの撮像レンズ前方には光学フィルタ
１２およびシャッタ機＃１を構成する孔あき円板１３が
順次配置され孔あき円板１３の中心はモータ１４の回転
軸に取付けられている。
１２およびシャッタ機＃１を構成する孔あき円板１３が
順次配置され孔あき円板１３の中心はモータ１４の回転
軸に取付けられている。
なお孔あき円板１３は一瀬所に光透過孔１５全有し、モ
ータ１４の回転によりその光透過孔１５をＴＶ右カメラ
の前方に位置させるようになるものである。前記光学フ
ィルタ１２は特定範囲の波長の光のみを透過させるもの
で、たとえば帆５１μの波長の光のみを透過させる干渉
フィルタである。また前記モータ１４は溶接電流の脈動
に同期して回転するものである。また図中１５はトーチ
位置制御手段を示し、これはＴＶ右カメラからの出力に
もとづいて溶接トーチ４の位１准修正金行なわせるもの
である。
ータ１４の回転によりその光透過孔１５をＴＶ右カメラ
の前方に位置させるようになるものである。前記光学フ
ィルタ１２は特定範囲の波長の光のみを透過させるもの
で、たとえば帆５１μの波長の光のみを透過させる干渉
フィルタである。また前記モータ１４は溶接電流の脈動
に同期して回転するものである。また図中１５はトーチ
位置制御手段を示し、これはＴＶ右カメラからの出力に
もとづいて溶接トーチ４の位１准修正金行なわせるもの
である。
次に、この笑施例の作用を説明する。
第５図は波長λと、温度’ｒｔ、’ｒ雪 ｙＴ８（ただ
しＴ＋ ＞Ｔｓ ＞Ｔｓ ）なる高温物体からの輻射強
凹との関係を示したものである。各温度ごとの曲線のピ
ークは、約１μ以上のところにある。今、波長λがλ１
の点でアルゴンレーザうｔによって溶接対象物１の表面
から反射される元と温度ＴＩの溶接対象物１からの輻射
強度とを比較すると（ただしＴ１は溶接アーク温度また
は溶接点に極く近い位置の温度とする）、溶接点−また
はその他く近傍ではし、−ザ光の反射光の方が強くなる
点がある。
しＴ＋ ＞Ｔｓ ＞Ｔｓ ）なる高温物体からの輻射強
凹との関係を示したものである。各温度ごとの曲線のピ
ークは、約１μ以上のところにある。今、波長λがλ１
の点でアルゴンレーザうｔによって溶接対象物１の表面
から反射される元と温度ＴＩの溶接対象物１からの輻射
強度とを比較すると（ただしＴ１は溶接アーク温度また
は溶接点に極く近い位置の温度とする）、溶接点−また
はその他く近傍ではし、−ザ光の反射光の方が強くなる
点がある。
溶接進行中、レーザ光源１１は溶接部近傍を照射しなが
ら溶接トーチ４および溶接ワイヤ３と共に溶接線方向（
矢印Ａ）へ移動する。また、ＴＶ右カメラおよびモータ
１４も一体に溶接線方向へ移動するが、モータ１４は溶
接電流の脈動と同期して、溶接電流が“低″（第２図の
Ｂ）になった時、孔あき円板１３の光透過孔１５をＴＶ
右カメラの撮像レンズ前方に位置させるように調整され
ている。したがって、溶接電流が“低“になったとき、
溶接点近傍の映像が″ｙｔ、透過孔１５および５を学フ
ィルタＪ２全通して、レーザ照明光の波長のみを極めて
狭帯域で通過させる（たとえば０．５μの波長に対し１
／１０００程度の幅の干渉フィルタは容易に入手できる
。）ので、前述の高温物体の輻射強度からみて、レーザ
光による反射光が大部分子Ｖカメラに入射することにな
り、良い映像が得られ、溶接線の中心位置、開先２の大
きさおよび形状変動、開先ギャップの変動等を知ること
ができる。ここで、高温部分（すなわち溶接部）の温度
によってレーザ光源１１からの照明による反射光と輻射
光との相対比は変化し、Ｓ／Ｎの劣化が考えられるが、
その場合は視野の中心を溶接点から次第に適当な位置ま
で離すようにすればよく、レーザ光の出力が十分太きけ
れば、その離間距離がち１９大きくなることはない。
ら溶接トーチ４および溶接ワイヤ３と共に溶接線方向（
矢印Ａ）へ移動する。また、ＴＶ右カメラおよびモータ
１４も一体に溶接線方向へ移動するが、モータ１４は溶
接電流の脈動と同期して、溶接電流が“低″（第２図の
Ｂ）になった時、孔あき円板１３の光透過孔１５をＴＶ
右カメラの撮像レンズ前方に位置させるように調整され
ている。したがって、溶接電流が“低“になったとき、
溶接点近傍の映像が″ｙｔ、透過孔１５および５を学フ
ィルタＪ２全通して、レーザ照明光の波長のみを極めて
狭帯域で通過させる（たとえば０．５μの波長に対し１
／１０００程度の幅の干渉フィルタは容易に入手できる
。）ので、前述の高温物体の輻射強度からみて、レーザ
光による反射光が大部分子Ｖカメラに入射することにな
り、良い映像が得られ、溶接線の中心位置、開先２の大
きさおよび形状変動、開先ギャップの変動等を知ること
ができる。ここで、高温部分（すなわち溶接部）の温度
によってレーザ光源１１からの照明による反射光と輻射
光との相対比は変化し、Ｓ／Ｎの劣化が考えられるが、
その場合は視野の中心を溶接点から次第に適当な位置ま
で離すようにすればよく、レーザ光の出力が十分太きけ
れば、その離間距離がち１９大きくなることはない。
そこで、ＴＶカメラ６では予め教示された溶接線と実際
の溶接線との差を認識し、教示全修正する。そしてトー
チ位置制御手段１５ではその修正された教示をもとに溶
接トーチ４の位置修正を行なうことができる。
の溶接線との差を認識し、教示全修正する。そしてトー
チ位置制御手段１５ではその修正された教示をもとに溶
接トーチ４の位置修正を行なうことができる。
以上詳述したように、本発明によれば、溶接部近傍にレ
ーザ光を照射してその反射光のうち特定波長のみを極め
て狭帯域で通過させる光学フィルタを設けたことにより
、溶接トーチの近傍で、しかも直接監視によｐ溶接線を
認識して溶接トーチを正確にガイドすることができる。
ーザ光を照射してその反射光のうち特定波長のみを極め
て狭帯域で通過させる光学フィルタを設けたことにより
、溶接トーチの近傍で、しかも直接監視によｐ溶接線を
認識して溶接トーチを正確にガイドすることができる。
第１図は従来例を示す斜視図、第２図は溶接電流の脈動
と溶滴の滴下との関係を示す図、第３図は本発明の一実
施例を示す斜視図、第４図（、） 、 （ｂ）は同実施
例における孔あき円板の平面図およびＴＶカメラと孔あ
き円板との関係を示す側面図、第５図は高温下における
波長と輻射強度との関係を示す図である。 １・・・溶接対象物、２・・・開先、３・・・溶接ワイ
ヤ、４ 溶接トーチ、６・・・ＴＶカメラ、１１・・・
レーザ光源、１２・・・光学フィルタ、１３・・・孔あ
き円板、１４・・・モータ、１５・・・トーチ位置制御
手段。 出願人仮代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第４図 第５図 入Ｌ 液表入
と溶滴の滴下との関係を示す図、第３図は本発明の一実
施例を示す斜視図、第４図（、） 、 （ｂ）は同実施
例における孔あき円板の平面図およびＴＶカメラと孔あ
き円板との関係を示す側面図、第５図は高温下における
波長と輻射強度との関係を示す図である。 １・・・溶接対象物、２・・・開先、３・・・溶接ワイ
ヤ、４ 溶接トーチ、６・・・ＴＶカメラ、１１・・・
レーザ光源、１２・・・光学フィルタ、１３・・・孔あ
き円板、１４・・・モータ、１５・・・トーチ位置制御
手段。 出願人仮代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第４図 第５図 入Ｌ 液表入
Claims (1)
- 浴接ワイヤを溶接対象物に向けてガイドし溶接線方向へ
移動する溶接トーチと、この溶接トーチによる溶接部近
傍にレーザ光を照射するレーザ光源と、前記溶接部に向
けて配置されたＴＶカメラと、このＴＶカメラの撮像レ
ンズ前方に配置され浴接対象部からの反射光のうち特定
波長のレーザ光のみ撮像レンズに向けて透過させる光学
フィルタと、前記ＴＶカメラの撮像レンズへのレーザ光
の入射時間を制限するシャッタ機構とを具備したことを
特徴とするアーク浴接用口ｒｌζット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14277183A JPS6033874A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | ア−ク溶接用ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14277183A JPS6033874A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | ア−ク溶接用ロボット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033874A true JPS6033874A (ja) | 1985-02-21 |
Family
ID=15323201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14277183A Pending JPS6033874A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | ア−ク溶接用ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033874A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01155828A (ja) * | 1987-12-14 | 1989-06-19 | Koorin Denshi Kk | 脈波検出装置 |
| CN103954216A (zh) * | 2014-05-13 | 2014-07-30 | 清华大学 | 基于球面光源的强镜面反射工件细窄坡口检测装置及方法 |
| CN107790853A (zh) * | 2016-08-29 | 2018-03-13 | 南京理工大学 | 船梯机器人折线角焊缝智能识别装置及方法 |
| CN109822216A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-05-31 | 清华大学 | 焊道轨迹及姿态实时跟踪检测方法、电子设备及介质 |
| EP3339824A4 (en) * | 2015-08-18 | 2019-07-03 | IHI Corporation | DEVICE FOR OBSERVING A HIGH-TEMPERATURE PART |
-
1983
- 1983-08-03 JP JP14277183A patent/JPS6033874A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01155828A (ja) * | 1987-12-14 | 1989-06-19 | Koorin Denshi Kk | 脈波検出装置 |
| CN103954216A (zh) * | 2014-05-13 | 2014-07-30 | 清华大学 | 基于球面光源的强镜面反射工件细窄坡口检测装置及方法 |
| EP3339824A4 (en) * | 2015-08-18 | 2019-07-03 | IHI Corporation | DEVICE FOR OBSERVING A HIGH-TEMPERATURE PART |
| US10412323B2 (en) | 2015-08-18 | 2019-09-10 | Ihi Corporation | High-temperature object observation device |
| CN107790853A (zh) * | 2016-08-29 | 2018-03-13 | 南京理工大学 | 船梯机器人折线角焊缝智能识别装置及方法 |
| CN109822216A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-05-31 | 清华大学 | 焊道轨迹及姿态实时跟踪检测方法、电子设备及介质 |
| WO2020147639A1 (zh) * | 2019-01-15 | 2020-07-23 | 清华大学 | 焊道轨迹及姿态实时跟踪检测方法、电子设备及介质 |
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