JPS6082277A - 溶接線追尾センサ - Google Patents
溶接線追尾センサInfo
- Publication number
- JPS6082277A JPS6082277A JP18652183A JP18652183A JPS6082277A JP S6082277 A JPS6082277 A JP S6082277A JP 18652183 A JP18652183 A JP 18652183A JP 18652183 A JP18652183 A JP 18652183A JP S6082277 A JPS6082277 A JP S6082277A
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- Japan
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- sensor
- welding
- distance sensor
- weld line
- line
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-
- 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
- B23K9/1276—Using non-contact, electric or magnetic means, e.g. inductive means
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Copy Controls (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】
〔発明の技術分野〕
この発明は溶接線追尾センサ、とくに小型で高感度の溶
接線検出性能ケ有するものに関するものである。
接線検出性能ケ有するものに関するものである。
アーク溶接ロボットなどを用いた自動溶接装置僅に於て
、溶接線？自動追尾するための溶接線追尾センサとして
、従来は、第１図に示すアークセンサが多く用いられて
いる。第１図は、従来の溶接線追尾センサによる浴接線
検出の様子ン示す説明図である。
、溶接線？自動追尾するための溶接線追尾センサとして
、従来は、第１図に示すアークセンサが多く用いられて
いる。第１図は、従来の溶接線追尾センサによる浴接線
検出の様子ン示す説明図である。
アークセンサの原理は第１図に示すように、７字形の開
先形状？もつ溶接対象物（１１の溶接線（２）の溶接ケ
行う場合、溶接トーチ（３１ケ溶接線（２）に直交する
方向（矢印Ａ）に一定振巾の振動運動（ウィービング）
？加えると、電極＋４１と溶接対象物ｆｌ１間の距離変
化に伴って、アーク放電電流が変化することｙｒ利用す
るもので、ウィービング振＋１Ｊの端点Ｗｉ 、 ｗ２
でアーク電流ン検出し９画点でのｔ流値が等しくなるよ
うに溶接トーチ（３１のウィービングの中心位置ン袖正
制御することにより、溶接線（２）ン追尾するものであ
る。
先形状？もつ溶接対象物（１１の溶接線（２）の溶接ケ
行う場合、溶接トーチ（３１ケ溶接線（２）に直交する
方向（矢印Ａ）に一定振巾の振動運動（ウィービング）
？加えると、電極＋４１と溶接対象物ｆｌ１間の距離変
化に伴って、アーク放電電流が変化することｙｒ利用す
るもので、ウィービング振＋１Ｊの端点Ｗｉ 、 ｗ２
でアーク電流ン検出し９画点でのｔ流値が等しくなるよ
うに溶接トーチ（３１のウィービングの中心位置ン袖正
制御することにより、溶接線（２）ン追尾するものであ
る。
このアークセンサはアークｌＩＬ流の変化ケ用いて溶接
線（２）ヲ検出下るため、溶接トーチ（３）に特別のセ
ンサン付ける必要がなり、構成が簡単で丁む特長がある
。
線（２）ヲ検出下るため、溶接トーチ（３）に特別のセ
ンサン付ける必要がなり、構成が簡単で丁む特長がある
。
しかし、一方、溶接１１Ｊ （２）検出のためウィービ
ング運動が必要なこと、アークを発生しないと検出が出
来ないため、溶接開始点の溶接線（２）の自動検出が不
可能で、そのためには別の検出器が必要となるごと、お
よび検出感度が低く適用できる溶接対象物が限定される
こと等の欠点があった。
ング運動が必要なこと、アークを発生しないと検出が出
来ないため、溶接開始点の溶接線（２）の自動検出が不
可能で、そのためには別の検出器が必要となるごと、お
よび検出感度が低く適用できる溶接対象物が限定される
こと等の欠点があった。
この発明はこれらの欠点ケ除去するためになされたもの
で、溶接対象物までの距離ケ検出する距離センサ、この
距離センサン一定の回転軸のまわりに回転させる回転機
構、上記距離センサン周期的に加逆回転駆動する第１の
手段、及び上記距離センサの出力信号から、溶接対象物
の溶接線の位置ヲ検出する第２の手段で溶接線追尾セン
サン構成することにより、小型で高感度高性能の溶接線
追尾センサン提供しようとするものである。
で、溶接対象物までの距離ケ検出する距離センサ、この
距離センサン一定の回転軸のまわりに回転させる回転機
構、上記距離センサン周期的に加逆回転駆動する第１の
手段、及び上記距離センサの出力信号から、溶接対象物
の溶接線の位置ヲ検出する第２の手段で溶接線追尾セン
サン構成することにより、小型で高感度高性能の溶接線
追尾センサン提供しようとするものである。
〔発明の等１半り〕
以下この発明の一実施例ケ図について説′明する。
第２図はこの発明の一実施例による溶接線追尾センサを
用いた自動溶接装置の構成図であり、（５）は対向する
溶接対象物（１）までの距離ン検出する距離センサで１
例えは公知の三角ｍ１ｌ−ｊＡｌ法の原理？用いた光学
式距離センサ等が用いられる。
用いた自動溶接装置の構成図であり、（５）は対向する
溶接対象物（１）までの距離ン検出する距離センサで１
例えは公知の三角ｍ１ｌ−ｊＡｌ法の原理？用いた光学
式距離センサ等が用いられる。
（６）はパルスモータ、（７）は回転機構でこＩ７うに
より距離センサ（５）は一定の回転軸、ここでは溶接ト
ーチ（３１のまわりに矢印（８）方向に回転可能に装着
さＩ″′ｌている。（９１Ｈ走査駆動パルス発生器、ｕ
（１はパルス加算回路、 （Ｉｌｌはモータ駆動回路、
ＵＺは第２の手段で溶接線検出回路、 ［３＋はロボ
ットコントローラＱ４はロボットアームである。０りは
距離センサ（５）を周期的に可逆回転駆動する第１の手
段で，走査駆動パルス発生器（９）、パルス加算回路ａ
υ，モータ駆動回路＜Ｉｌｌ，パルスモータ（６）で構
成される。走査駆動パルス発生器（９）の出力はパルス
加算回路（ｌｌｊ７ｙ’経てモータ駆動回路ａＩｌケ伺
勢して，上記のパルスモータ（６）を連続的に可逆回転
駆動し，回転機構（７１に結合された距離センサ（５）
ヲ周期的にｂ」逆回転駆動し，距離センサ（５）に往復
回転走査運動ケ加える。
より距離センサ（５）は一定の回転軸、ここでは溶接ト
ーチ（３１のまわりに矢印（８）方向に回転可能に装着
さＩ″′ｌている。（９１Ｈ走査駆動パルス発生器、ｕ
（１はパルス加算回路、 （Ｉｌｌはモータ駆動回路、
ＵＺは第２の手段で溶接線検出回路、 ［３＋はロボ
ットコントローラＱ４はロボットアームである。０りは
距離センサ（５）を周期的に可逆回転駆動する第１の手
段で，走査駆動パルス発生器（９）、パルス加算回路ａ
υ，モータ駆動回路＜Ｉｌｌ，パルスモータ（６）で構
成される。走査駆動パルス発生器（９）の出力はパルス
加算回路（ｌｌｊ７ｙ’経てモータ駆動回路ａＩｌケ伺
勢して，上記のパルスモータ（６）を連続的に可逆回転
駆動し，回転機構（７１に結合された距離センサ（５）
ヲ周期的にｂ」逆回転駆動し，距離センサ（５）に往復
回転走査運動ケ加える。
距離センサ（５）の検出点はこの運動によって溶接線（
２）を含む溶接対象物（１）上ケ円弧ン描いて走査し。
２）を含む溶接対象物（１）上ケ円弧ン描いて走査し。
走査線上の溶接対象物（１）形状に対応した距離情報が
検出される。
検出される。
溶接線検出回路α２は距離センサ（５）の出力信号と前
記の走査信号発生器αｊの走査信号と？入力し。
記の走査信号発生器αｊの走査信号と？入力し。
距離情報のパターンから溶接線（２）の位置ン判別しこ
れを追尾してゆくための補正信号？算出する。
れを追尾してゆくための補正信号？算出する。
第３図はこの発明の一実施例に係る溶接線検出回路の動
作説明図ケ示す。第３図ａは距離センサ（５）と溶接対
象物（１１との相対位置関係ン，第３図すは距離センサ
（５）の回転走査角と距離検出値との関係を示す（走査
角とは距離センサの走査範囲の中心？ゼロとして測った
回転角をいう。）第３図ａの如く溶接線（２）？含む走
査範囲Ｂの開先上ン距離センサ（５）が回転走査する場
合，走査角に対して距離センサ（５）の出力は第３図す
のようになり，溶接線（２）は距離の最大点ｐとして検
出できる。即ち距離出力最大となる点ｐの走査角０と距
離ｄが溶接線（２）の位置として検出できる。また検出
された走査角θヶ用いて補正を行えは常に溶接線（２）
が距離センサ（５）の走査範囲Ｂの中心にくるように追
尾制御することができる。第４図はこの発明の一実施例
に係る溶接線検出回路のブロック図である。図において
， Ｑ６１は可逆カウンタ、 （１７１はＡ／Ｄ 変換
器。
作説明図ケ示す。第３図ａは距離センサ（５）と溶接対
象物（１１との相対位置関係ン，第３図すは距離センサ
（５）の回転走査角と距離検出値との関係を示す（走査
角とは距離センサの走査範囲の中心？ゼロとして測った
回転角をいう。）第３図ａの如く溶接線（２）？含む走
査範囲Ｂの開先上ン距離センサ（５）が回転走査する場
合，走査角に対して距離センサ（５）の出力は第３図す
のようになり，溶接線（２）は距離の最大点ｐとして検
出できる。即ち距離出力最大となる点ｐの走査角０と距
離ｄが溶接線（２）の位置として検出できる。また検出
された走査角θヶ用いて補正を行えは常に溶接線（２）
が距離センサ（５）の走査範囲Ｂの中心にくるように追
尾制御することができる。第４図はこの発明の一実施例
に係る溶接線検出回路のブロック図である。図において
， Ｑ６１は可逆カウンタ、 （１７１はＡ／Ｄ 変換
器。
錦はピーク検出回路， Ｑ９はメモリ２，Ｇ！１けメモ
リ１、Ｑ．Ｄは補正パルス発生回路であり，可逆カウン
タαυは走査駆動パルス発生器（９）の可逆駆動パルス
出カケそれぞれ加算／減算カウントするもので。
リ１、Ｑ．Ｄは補正パルス発生回路であり，可逆カウン
タαυは走査駆動パルス発生器（９）の可逆駆動パルス
出カケそれぞれ加算／減算カウントするもので。
初期値ケ適当に選べは，このカウント値は距離センサ（
５）の走査範囲の中心ケゼロとする走査角に対応する。
５）の走査範囲の中心ケゼロとする走査角に対応する。
一方，距離センサ（５）の検出信号はＡ／Ｄ変換器μ７
）でデジタル値に変換されると共に，ピーク検出回路ａ
植で最大値の検出７行う最大値が検出されたタイミング
で上記可逆カウンタＱｌａおよびＡ／Ｄ 変換器Ｑ７１
の化カンそイアぞれ第１のメモリ（イ）。
）でデジタル値に変換されると共に，ピーク検出回路ａ
植で最大値の検出７行う最大値が検出されたタイミング
で上記可逆カウンタＱｌａおよびＡ／Ｄ 変換器Ｑ７１
の化カンそイアぞれ第１のメモリ（イ）。
第２のメモｌ Ｑｌに格納すると，この第１のメモリ＠
および第２のメモＩＪ Ｑｉに記憶さＩ７た値はそれぞ
れ第３図ｂＶｃ示す０およびｄに対応する値となり溶接
線（２）の三次元位置ン示す。こねは、溶接トーチ（３
１の溶接線（２）追従制御に用いられる。また第１のメ
モＩＪ ［に記憶されている溶接線（２）の走査角θは
溶接線（２）が常に距離センサ（５）の走査範囲Ｂの中
心にくるよう走査角を制御するためにも用いられ第１の
手段Ｑ５１Ｋｍ２の手段０２の出力信号ケ入力し。
および第２のメモＩＪ Ｑｉに記憶さＩ７た値はそれぞ
れ第３図ｂＶｃ示す０およびｄに対応する値となり溶接
線（２）の三次元位置ン示す。こねは、溶接トーチ（３
１の溶接線（２）追従制御に用いられる。また第１のメ
モＩＪ ［に記憶されている溶接線（２）の走査角θは
溶接線（２）が常に距離センサ（５）の走査範囲Ｂの中
心にくるよう走査角を制御するためにも用いられ第１の
手段Ｑ５１Ｋｍ２の手段０２の出力信号ケ入力し。
距離センサ（５）の可逆回転の中心位置が溶接線の位置
に一致するよう上記距離センサンフィードバック制御す
る機能ケもたせることができる。即ち。
に一致するよう上記距離センサンフィードバック制御す
る機能ケもたせることができる。即ち。
補正パルス発生回路Ｃ１１）で走査角θに対応する補正
パルスン発生する。
パルスン発生する。
溶接線検出回路（１２中の補正パルス発生回路Ｃ２＋１
で発生する補正パルスは第２図に示すようにパルス加算
回路ａαに入り、走査駆動パルス発生器（９）の出力パ
ルスに加算されパルスモータＱｌｌ’！’駆動するよう
構成されておりこれにより溶接線（２）への距離センサ
（５）の自動追尾を行うことが可能となる。
で発生する補正パルスは第２図に示すようにパルス加算
回路ａαに入り、走査駆動パルス発生器（９）の出力パ
ルスに加算されパルスモータＱｌｌ’！’駆動するよう
構成されておりこれにより溶接線（２）への距離センサ
（５）の自動追尾を行うことが可能となる。
前述した。溶接トーチ（３１の溶接線（２）追従制御の
方法としては例えは、多自由度の運動機能ケもつロボッ
トアームα滲の先端に上記のような溶接線追尾センサ機
構ケ固着し、この溶接線追尾センサの検出情報に従って
ロボットアームａａｋ制御することにより、三次元の複
雑な溶接経路ケもつ溶接対象物（１）の溶接も自動化す
ることができる。即ち。
方法としては例えは、多自由度の運動機能ケもつロボッ
トアームα滲の先端に上記のような溶接線追尾センサ機
構ケ固着し、この溶接線追尾センサの検出情報に従って
ロボットアームａａｋ制御することにより、三次元の複
雑な溶接経路ケもつ溶接対象物（１）の溶接も自動化す
ることができる。即ち。
前記の溶接線検出回路Ｏ２で得られる距離センサ（５）
と溶接線（２）との位置関係及び溶接トーチ（３１と距
離センサ（５）との位置関係の情報ケロボットコントロ
ーラα３で処理することによりロボットアームＩの制御
情報ケ求め、溶接トーチ（３１の位置と姿勢？溶接線（
２）に追尾して制御することかできる。
と溶接線（２）との位置関係及び溶接トーチ（３１と距
離センサ（５）との位置関係の情報ケロボットコントロ
ーラα３で処理することによりロボットアームＩの制御
情報ケ求め、溶接トーチ（３１の位置と姿勢？溶接線（
２）に追尾して制御することかできる。
なお、上記実施例において溶接線検出回路Ｑｚは簡単な
Ｖ字形開先ケもつ溶接線（２）の例で説明したが、抽々
の形状ケもつ溶接線の検出に柔軟に対応するにはマイク
ロコンピュータケ用いて形状？判断し検出する方法が実
用的には廟効であることは明らかであり多様な用途にも
対応０Ｊ能である。
Ｖ字形開先ケもつ溶接線（２）の例で説明したが、抽々
の形状ケもつ溶接線の検出に柔軟に対応するにはマイク
ロコンピュータケ用いて形状？判断し検出する方法が実
用的には廟効であることは明らかであり多様な用途にも
対応０Ｊ能である。
以上のべたように、この発明によイアは浴接対象物まで
の距離ケ検出する距離センサ、この距離センを裂一定の
回転軸のまわりに回転させる回転機構、上記距離センサ
ケ周期的に可逆回転駆動する第１の手段、及び上記距離
センサの出力信号から。
の距離ケ検出する距離センサ、この距離センを裂一定の
回転軸のまわりに回転させる回転機構、上記距離センサ
ケ周期的に可逆回転駆動する第１の手段、及び上記距離
センサの出力信号から。
溶接対象物の溶接線の位置ン検出する第２の手段で溶接
線追尾センサン構成したので、小型で高感度の検出性能
をイｒ３−る溶接線追尾センサゲ得ることが可能となる
。
線追尾センサン構成したので、小型で高感度の検出性能
をイｒ３−る溶接線追尾センサゲ得ることが可能となる
。
第１図は従来の溶接線追尾センサによる溶接線検出の様
子を示す説明図、第２図はこσ）発明σ）一実施例によ
る溶接線追尾センサを用いた自動溶接装置の構成図、第
３図はＣの発明の一実施例に係る溶接線検出回路の動作
説明図、第４図はこの発明の一実施例に係る溶接線検出
回路のブロック図である。 ＋１１は溶接対象物、（２）は溶接線、（５）は距離セ
ンサ。 （７）は回転機オノＬ Ｑ２は第２の手段、（Ｌ５１１
を第１σ）手段なお商中、同−符号は同−又は相当部分
ン示す。 代理人大岩増雄 第１図 第２図 １１３ 図 手続補正書（目元） 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭５８−１８６５２１号２、発明
の名称 溶接線追尾センサ ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 １１１ 明細書の発明の詳細な睨ゆｊの４岡（２） 図
面 ６、補正の内容 ｆｉ＋ 明細１．第５頁第７行の［走査イき号発生器０
３」を「走査駆動パルス発生器（９）」に１止する。 （２１図面の第３図？別紙のようＶｃｉｉＪ正する。 ７、 弯≦イ寸徊・匁］の目録 （１１図面（第３図） １通 以上
子を示す説明図、第２図はこσ）発明σ）一実施例によ
る溶接線追尾センサを用いた自動溶接装置の構成図、第
３図はＣの発明の一実施例に係る溶接線検出回路の動作
説明図、第４図はこの発明の一実施例に係る溶接線検出
回路のブロック図である。 ＋１１は溶接対象物、（２）は溶接線、（５）は距離セ
ンサ。 （７）は回転機オノＬ Ｑ２は第２の手段、（Ｌ５１１
を第１σ）手段なお商中、同−符号は同−又は相当部分
ン示す。 代理人大岩増雄 第１図 第２図 １１３ 図 手続補正書（目元） 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭５８−１８６５２１号２、発明
の名称 溶接線追尾センサ ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 １１１ 明細書の発明の詳細な睨ゆｊの４岡（２） 図
面 ６、補正の内容 ｆｉ＋ 明細１．第５頁第７行の［走査イき号発生器０
３」を「走査駆動パルス発生器（９）」に１止する。 （２１図面の第３図？別紙のようＶｃｉｉＪ正する。 ７、 弯≦イ寸徊・匁］の目録 （１１図面（第３図） １通 以上
Claims (2)
- （１）溶接対象物までの距離全検出する距離センサ、こ
の距離センサＹ一定の回転軸のまわりに回転させる回転
機構、上記距離センサケ周期的に可逆回転駆動する第１
の手段、及び、上記距離センサの出力信号から上記溶接
対象物の溶接線の位置全検出する第２の手段を備えた溶
接線追尾センサ。 - （２） 第１の手段に第２の手段の出力信号ケ入力し、
距離センサの可逆回転の中心位置が溶接線の位置に一致
するよう上記距離センサをフィードバック制御する機能
を有するように構成したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の溶接線追尾センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18652183A JPS6082277A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | 溶接線追尾センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18652183A JPS6082277A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | 溶接線追尾センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6082277A true JPS6082277A (ja) | 1985-05-10 |
Family
ID=16189948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18652183A Pending JPS6082277A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | 溶接線追尾センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6082277A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6213269A (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-22 | Mitsubishi Electric Corp | 溶接開始点検出方法 |
| JPS62166949A (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-23 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 自動溶接ならい装置 |
| JPS63139644A (ja) * | 1986-12-01 | 1988-06-11 | Mitsubishi Electric Corp | 倣い装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5440224A (en) * | 1977-09-07 | 1979-03-29 | Japan Steel Works Ltd | Crrmoomn base high strength steel for pressure vessel |
| JPS5584275A (en) * | 1978-12-18 | 1980-06-25 | Komatsu Ltd | Weld line searching follow-up sensor for welding robot tracing apparatus |
| JPS5653480A (en) * | 1980-07-18 | 1981-05-13 | Kaashiyu Jiyoodan | Clock device |
| JPS56131077A (en) * | 1980-02-13 | 1981-10-14 | Commissariat Energie Atomique | Automatic fusion welding method and its device |
-
1983
- 1983-10-05 JP JP18652183A patent/JPS6082277A/ja active Pending
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