JPS6144595B2 - - Google Patents

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JPS6144595B2
JPS6144595B2 JP15560277A JP15560277A JPS6144595B2 JP S6144595 B2 JPS6144595 B2 JP S6144595B2 JP 15560277 A JP15560277 A JP 15560277A JP 15560277 A JP15560277 A JP 15560277A JP S6144595 B2 JPS6144595 B2 JP S6144595B2
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JP
Japan
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welding
parameter group
weaving
groove
speed
Prior art date
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Expired
Application number
JP15560277A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS5487654A (en
Inventor
Satoshi Ogura
Tomio Iizuka
Koichi Koyama
Kazuhiro Yoshida
Masayasu Nihei
Juzo Kozono
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS5487654A publication Critical patent/JPS5487654A/en
Publication of JPS6144595B2 publication Critical patent/JPS6144595B2/ja
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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
    • B23K9/0216Seam profiling, e.g. weaving, multilayer
    • 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
    • B23K15/00Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0013Positioning or observing workpieces, e.g. with respect to the impact; Aligning, aiming or focusing electronbeams
    • 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
    • B23K15/00Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0046Welding
    • B23K15/0053Seam welding
    • 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
    • B23K9/095Monitoring or automatic control of welding parameters
    • B23K9/0956Monitoring or automatic control of welding parameters using sensing means, e.g. optical

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な自動溶接方法に係り、とくに対
象とする配管などの被溶接部が放射線、有害ガス
あるいは高温等の人体にとつて有害な環境あるい
は狭隘な場所にあるため作業者が接近できないと
か、溶接が真空容器内で行われるため作業者が溶
接場所に入れないなどの問題がある溶接に適した
遠隔操作式自動溶接方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a new automatic welding method, especially when the target parts to be welded, such as piping, are in environments harmful to the human body such as radiation, harmful gases, high temperatures, etc., or in confined spaces. The present invention relates to a remote-controlled automatic welding method that is suitable for welding where there are problems such as the operator being unable to access the welding area, or the operator not being able to enter the welding area because the welding is performed in a vacuum vessel.

従来の自動溶接方法は単純な開先形状で積層数
が少ない場合はあらかじめ定められた溶接条件と
トーチの位置の制御で十分満足する溶接が行ない
えた。また大径で厚肉の固定配管の溶接では積層
数が数十層となり、しかも溶接位置が配管の円周
にそつて変化し、溶接向きもそれに応じて変化す
るので、自動化は難かしく、熟練した作業者によ
る監視のもとに溶接作業を行なつている。しか
し、溶接場所が有害な環境あるいは狭隘な場所
で、作業者が接近できない場合は作業者による監
視ができず、溶接品質を保障できない欠点があつ
た。
With conventional automatic welding methods, when the groove shape is simple and the number of laminated layers is small, satisfactory welding can be achieved by controlling the welding conditions and torch position set in advance. Furthermore, when welding large-diameter, thick-walled fixed pipes, the number of laminated layers is several tens of layers, and the welding position changes along the circumference of the pipe, and the welding direction changes accordingly, making automation difficult and difficult for skilled workers. Welding work is carried out under the supervision of trained workers. However, if the welding location is in a hazardous environment or in a narrow space and cannot be accessed by the worker, there is a drawback that the worker cannot monitor the welding location and cannot guarantee welding quality.

最近コンピユータに各種溶接条件をプログラム
して、被溶接部の状況の変化に応じて溶接条件を
適合させて遠隔自動溶接を行なう研究が盛んに行
わわれている。また、かかる自動溶接においてテ
レビカメラおよびテレビ受像機を利用して、溶接
状態を監視したり、記録することも行われるよう
になつた(特開昭50−159446号公報、特開昭52−
90442号公報参照)。
Recently, research has been actively conducted on performing remote automatic welding by programming various welding conditions into a computer and adapting the welding conditions in response to changes in the conditions of the welded part. In addition, during such automatic welding, television cameras and television receivers have come to be used to monitor and record the welding state (Japanese Patent Laid-Open No. 159446/1983, Japanese Patent Laid-Open No. 159446/1983
(See Publication No. 90442).

ところが従来の方法では、各種溶接条件をプロ
グラム設定しても、電極先端位置やウイービング
幅は、被溶接材の成分の変化などによつて、本来
の正しい条件からずれることが多かつた。即ち、
これらの2つの条件は、プログラム設定だけに頼
れないことがわかつた。
However, in conventional methods, even if various welding conditions are programmed, the electrode tip position and weaving width often deviate from the original correct conditions due to changes in the composition of the material to be welded. That is,
It has been found that these two conditions cannot be determined solely by program settings.

本発明の目的はテレビ画像に写される溶接開先
とトーチ位置に関する情報に基づいて、例えば電
極の開先幅方向の位置及びウイービング幅又は電
子ビームの照射位置と開先幅方向との位置及びウ
イービング幅を補正することによつて良好な溶接
品質を得る遠隔操作式自動溶接方法を提供するに
ある。
An object of the present invention is to determine, for example, the position of the electrode in the groove width direction and the weaving width, or the position of the electron beam irradiation position and the groove width direction, based on information about the welding groove and the torch position shown on the TV image. An object of the present invention is to provide a remote-controlled automatic welding method that obtains good welding quality by correcting the weaving width.

本発明は溶接中に監視を必要としない言い換え
れば変動幅が予測し得、予め入力したプログラム
通りに運行することができるパラメータ群〔A〕
として溶接電圧、溶接電流、溶接速度、フイラー
ワイヤ送給速度およびウイービング速度をプログ
ラム制御装置によつて自動的に設定させる一方、
溶接開先とトーチとの溶接開先幅方向の相対位置
に関するパラメータ群〔B〕として電極先端の溶
接開先幅方向の位置及びウイービング幅をプログ
ラム制御するとともに溶接ヘツドに取付けられた
テレビカメラから送られてくる受像機上の画像に
よつて前述のパラメータ群〔B〕を手動により修
正しながら溶接することによつて溶接部の品質を
保証するようにしたものである。
The present invention does not require monitoring during welding.In other words, the range of fluctuation can be predicted, and the parameter group [A] can be operated according to a pre-input program.
As a result, the welding voltage, welding current, welding speed, filler wire feeding speed and weaving speed are automatically set by the program control device,
As a parameter group [B] related to the relative position of the welding groove and the torch in the width direction of the welding groove, the position of the electrode tip in the width direction of the welding groove and the weaving width are program-controlled, and the parameters are transmitted from a television camera attached to the welding head. The quality of the welded part is guaranteed by performing welding while manually correcting the above-mentioned parameter group [B] using the received image on the receiver.

パラメータ群〔A〕は、予備実験で予め決めら
れる溶接電流、溶接電圧、溶接速度、溶接ワイヤ
送給速度及びウイービング速度である。これらの
パラメータ群〔A〕は溶接の途中変更する必要が
ないのでプログラムとして設定されている。
Parameter group [A] includes welding current, welding voltage, welding speed, welding wire feeding speed, and weaving speed that are determined in advance in preliminary experiments. These parameter group [A] are set as a program since there is no need to change them during welding.

パラメータ群〔B〕は、溶接が行なわれていく
過程で配管のセツテイングの狂い、溶接熱による
配管の歪、溶接条件の変化等によつて開先間隔、
溶接金属の高さ、幅が溶接中に変動し多少の変動
でも溶接結果に重大な影響を与えるので、トーチ
のウイービング幅、位置はITV画像によつて常に
修正する必要がある。そこでトーチのウイービン
グ幅、溶接開先幅方向の位置をパラメータ群
〔B〕として、自動溶接が不可能の場合は手動に
よつてITV画像を見ながら補正する。
Parameter group [B] is the groove spacing, which changes due to missetting of the piping, distortion of the piping due to welding heat, changes in welding conditions, etc. during the welding process.
The height and width of the weld metal fluctuate during welding, and even slight variations can have a significant effect on the welding result, so the weaving width and position of the torch must be constantly corrected using ITV images. Therefore, the weaving width of the torch and the position in the width direction of the welding groove are set as parameter group [B], and if automatic welding is impossible, they are corrected manually while looking at the ITV image.

以上のように、MIG又はTIG溶接の場合には、
被溶接部の内的要因、例えば開先の加熱による熱
膨張、変形、被溶接材内の巣などの欠陥の有無に
よつて本質的な影響を受ける溶接条件、即ちプロ
グラムされた条件からの変動幅が予測し得ないパ
ラメータである電極先端の開先幅方向の位置及び
ウイービング幅をテレビ画像情報をもとに、視覚
又はコンピユータ処理によつて補正する。他のパ
ラメータであるアーク電圧、溶接電流、溶接速
度、フイラーワイヤ送給速度及びウイービング速
度は、被溶接材の内的要因により影響を受けない
ので、コンピユータにプログラムした条件で溶接
を行う。
As mentioned above, in the case of MIG or TIG welding,
Welding conditions that are essentially affected by internal factors of the welded part, such as thermal expansion and deformation due to heating of the groove, and the presence or absence of defects such as cavities in the welded material, that is, fluctuations from the programmed conditions The position of the electrode tip in the groove width direction and the weaving width, which are parameters whose width cannot be predicted, are corrected visually or by computer processing based on television image information. Other parameters such as arc voltage, welding current, welding speed, filler wire feeding speed, and weaving speed are not affected by internal factors of the material to be welded, so welding is performed under conditions programmed in the computer.

一方、電子ビーム溶接に本発明を適用する場合
には、被溶接材の内的要因の変動によつて影響を
受けるパラメータ群〔B〕として電子ビームの照
射位置と開先幅方向の位置との関係又はウイービ
ング幅を予めプログラム設定されるとともにテレ
ビ画像情報によつて手動で補正しながら溶接し、
他のパラメータ群〔A〕は、コンピユータにプロ
グラムした所定の条件で溶接をする。
On the other hand, when the present invention is applied to electron beam welding, the parameter group [B] that is affected by fluctuations in internal factors of the material to be welded is the relationship between the electron beam irradiation position and the position in the groove width direction. Welding is performed while the relationship or weaving width is preprogrammed and manually corrected based on television image information,
For the other parameter group [A], welding is performed under predetermined conditions programmed into the computer.

即ち、電子ビーム溶接ではパラメータ群〔A〕
としてビーム電流加速電圧、溶接速度及びビーム
の深さ方向の焦点位置とし、パラメータ群〔B〕
はビーム照射位置と開先幅方向の位置との相対位
置又はウイービング幅とするものである。
That is, in electron beam welding, parameter group [A]
Parameter group [B] is the beam current accelerating voltage, welding speed, and focal position in the depth direction of the beam.
is the relative position between the beam irradiation position and the position in the groove width direction or the weaving width.

以下、図面に従つて説明する。 This will be explained below with reference to the drawings.

第1図は本発明の全体構成を示したもので、配
管9の周囲にウイービング、AVC(アーク電圧
コントロール)ヘツド4、ITV(工業用テレビ)
受光部1、ワイヤ送給、台車走行ヘツド10、お
よび開先センサ11が取付けられている。
Figure 1 shows the overall configuration of the present invention, including weaving around the pipe 9, an AVC (arc voltage control) head 4, and an ITV (industrial television).
A light receiving section 1, a wire feeder, a truck traveling head 10, and a groove sensor 11 are attached.

ウイービング・AVCヘツド4は、溶接用のト
ーチを溶接線に直垂に左右にウイービングしトー
チ(電極)の高さが溶接電圧が一定になるように
自動的に調整される。
The weaving/AVC head 4 weaves a welding torch from side to side perpendicular to the welding line, and the height of the torch (electrode) is automatically adjusted so that the welding voltage is constant.

ワイヤ送給・台車走行ヘツド10は、ウイービ
ング・AVCヘツド4と開先センサ11を駆動す
るものであり、更に溶接用フイラーワイヤ7の送
給装置が組込まれている。
The wire feeding/truck running head 10 drives the weaving/AVC head 4 and the groove sensor 11, and further includes a feeding device for welding filler wire 7.

開先センサ11は、溶接開先の位置と溶接金属
の高さを磁気センサ等によつて検出するものであ
る。
The groove sensor 11 detects the position of the welding groove and the height of the weld metal using a magnetic sensor or the like.

これらのウイービング・AVCヘツド4、ワイ
ヤ送給・台車走行ヘツド10および開先センサ1
1は一体に連結され、管9の円周に配置されたガ
イドレールの上を周囲方向に移動する。
These weaving/AVC head 4, wire feeding/truck running head 10, and groove sensor 1
1 are connected together and move circumferentially on guide rails arranged around the circumference of the tube 9.

プログラム回路12には図の白丸印に示される
各回路の設定ダイヤルが設けられており、このダ
イヤルによつてAVC回路13、ワイヤ送給回路
14、台車走行回路15、溶接電流制御回路16
を予めプログラム設定することができる。図の黒
丸印は溶接の長手方向の位置を示したものであ
り、各位置において対応する白丸印の設定ダイヤ
ルで各溶接条件が設定される。ウイービング回路
5はウイービング幅を予めプログラム設定された
通り開先センサ11の信号により自動的に動作さ
せるものである。電極位置修正回路6はITV受光
部1によるITV画像部2の情報により溶接トーチ
3の開先幅方向の位置およびウイービング幅をマ
ニユアルによつて補正するようにしたものであ
る。
The program circuit 12 is provided with setting dials for each circuit indicated by the white circles in the figure, and these dials are used to control the AVC circuit 13, wire feeding circuit 14, trolley running circuit 15, and welding current control circuit 16.
can be programmed in advance. The black circles in the figure indicate the positions in the longitudinal direction of welding, and each welding condition is set at each position using the corresponding white circle setting dial. The weaving circuit 5 automatically operates the weaving width according to a preset program based on a signal from the groove sensor 11. The electrode position correction circuit 6 is configured to manually correct the position of the welding torch 3 in the groove width direction and the weaving width based on information from the ITV image section 2 obtained by the ITV light receiving section 1.

第2図はパラメータ群〔B〕のウイービング回
路5及び電極位置修正回路6の詳細を示したもの
である。トーチ移動用のDCモータ19はタコジ
エネレータ20の出力、増幅器22およびトラン
ジスタパワー回路21の出力によつて速度のサー
ボがかけられ、さらにトーチ位置ポテンシヨメー
タ18の出力と第1図のITV画像部の情報によつ
て得られる左端設定ポテンシヨメータ28、中央
設定ポテンシヨメータ29および右端設定ポテン
シヨメータ30の設定値との差によりトーチ3の
位置がプログラムに従つて設定される。
FIG. 2 shows details of the weaving circuit 5 and electrode position correction circuit 6 of parameter group [B]. The speed of the DC motor 19 for moving the torch is servoed by the output of the tachogenerator 20, the amplifier 22, and the transistor power circuit 21, and the output of the torch position potentiometer 18 and the ITV image section of FIG. The position of the torch 3 is set according to the program based on the difference between the set values of the left end setting potentiometer 28, the center setting potentiometer 29 and the right end setting potentiometer 30 obtained by the information.

切換回路24はトーチ3を開先幅方向の位置を
左右に切換えるため左端設定スイツチ25、中央
26、右端27のトランジスタに信号を送るもの
である。左端設定スイツチ25は、開先内の溶接
金属の左端に電極34を止める回路スイツチ、中
央設定スイツチ26は中央及び右端設定スイツチ
27は右端に各々電極34を止める回路スイツチ
である。
The switching circuit 24 sends signals to the left end setting switch 25, the center 26, and the right end 27 transistors in order to switch the position of the torch 3 in the groove width direction to the left or right. The left end setting switch 25 is a circuit switch that stops the electrode 34 at the left end of the weld metal in the groove, the center setting switch 26 is a circuit switch that stops the electrode 34 at the center, and the right end setting switch 27 is a circuit switch that stops the electrode 34 at the right end.

溶接の開始時で電極34のウイービングの必要
が無い場合、中央設定スイツチ26で設定した位
置で溶接が行なわれる。2層以降で電極34が左
右にウイービングする必要がある場合、左右の位
置は左端設定スイツチ25及び右端設定スイツチ
27で設定され、その間をウイービングする。上
記の設定は本来ITV受光部(テレビカメラ)1で
撮影した画像を自動的に解析した信号によつて自
動的に設定されるが、開先の変形、溶接金属の形
成が不安定になつた場合は手動で各位置設定のポ
テンシヨメータの設定ダイヤルによつて修正さ
れ、上記設定スイツチ25〜27の信号によつて
溶接される。
When there is no need to weave the electrode 34 at the start of welding, welding is performed at the position set by the central setting switch 26. When the electrode 34 needs to weave left and right in the second and subsequent layers, the left and right positions are set by the left end setting switch 25 and the right end setting switch 27, and weaving is performed between them. The above settings were originally set automatically based on a signal that was automatically analyzed from the image taken by the ITV receiver (TV camera) 1, but the deformation of the groove and the formation of the weld metal became unstable. In this case, each position is manually adjusted using the setting dial of the potentiometer, and welding is performed by the signals from the setting switches 25 to 27.

左端設定ポテンシヨメータ28は開先内の溶接
金属の左端を設定するポテンシヨメータ、中央設
定ポテンシヨメータ29は中央及び右端設定ポテ
ンシヨメータ30は右端を設定するポテンシヨメ
ータである。
The left end setting potentiometer 28 is a potentiometer that sets the left end of the weld metal in the groove, the center setting potentiometer 29 is a center setting potentiometer, and the right end setting potentiometer 30 is a potentiometer that sets the right end.

ウイービングの必要の無い場合は、中央設定ポ
テンシヨメータ29によつて電極34の開先方向
の位置が設定される。2層以上でウイービングを
必要とする場合、ウイービングの左端は左端設定
ポテンシヨメータ28で、右端は右端設定ポテン
シヨメータ30で設定される。
When weaving is not necessary, the position of the electrode 34 in the groove direction is set by the central setting potentiometer 29. When weaving is required for two or more layers, the left end of the weaving is set by the left end setting potentiometer 28, and the right end is set by the right end setting potentiometer 30.

本来、安定な溶接が行なわれている場合はこの
パラメータ群〔B〕はTIV受光部1及び開先セン
サ11で自動的にプログラムに従つて設定される
が、配管の変形、溶接が不安定で自動溶接が不可
能の時、パラメータ群〔B〕は手動に切換えられ
オペレータがテレビ画像を見ながら手動で設定し
信頼性の高い溶接が遠隔で行なえる。
Normally, when stable welding is being performed, this parameter group [B] is automatically set by the TIV light receiving unit 1 and groove sensor 11 according to the program, but if the piping is deformed or the welding is unstable. When automatic welding is not possible, parameter group [B] is switched to manual and the operator can manually set it while viewing the television image, allowing highly reliable welding to be performed remotely.

第3図は溶接トーチ付近の配置を示す構成図
で、電極34の先端における位置は溶接方向の後
部のトーチホルダー32より供給されるフイラー
ワイヤの逆方向より反射鏡31によりITV受光部
1に導かれITV画像部2に像が電送される。電極
34と配管の開先内でアークが発生し溶接が行な
われる。溶接トーチ3からはAr、He等の不活性
ガスが噴出し、溶接部の酸化を防止する。溶接ト
ーチ3は、トーチホルダ33によつてウイービン
グ・AVCヘツド4に固定される。溶接トーチ3
は左右にウイービングし電極34の高さはAVC
回路によつて溶接電圧を検出し自動的に高さが設
定される。溶接部へのフイラーワイヤ7はワイヤ
送給チツプ32を通して自動的に送給される。溶
接状況は反射鏡31で反射されたITV受光部に導
かれ画像となる。
FIG. 3 is a configuration diagram showing the arrangement near the welding torch, and the position at the tip of the electrode 34 is guided to the ITV light receiving part 1 by the reflector 31 from the opposite direction of the filler wire supplied from the torch holder 32 at the rear in the welding direction. The image is then electronically transmitted to the ITV image section 2. An arc is generated between the electrode 34 and the pipe groove, and welding is performed. Inert gas such as Ar and He is ejected from the welding torch 3 to prevent oxidation of the welded part. The welding torch 3 is fixed to the weaving/AVC head 4 by a torch holder 33. welding torch 3
is weaved left and right, and the height of electrode 34 is AVC.
The welding voltage is detected by the circuit and the height is automatically set. The filler wire 7 to the weld is automatically fed through a wire feeding tip 32. The welding situation is reflected by the reflecting mirror 31 and guided to the ITV light receiving section, and becomes an image.

第4図はITV画像部2の画像の説明図で、配管
9の開先35を示したものであるが、初層溶接で
は位置P0を電極34の先端が正確に追従するよう
に、また多層溶接の場合は、ウイービング幅P1
P2を正確に追従するように電極位置修正回路6に
より調整することができる。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the image of the ITV image unit 2, which shows the groove 35 of the pipe 9. In the first layer welding, the tip of the electrode 34 should accurately follow the position P0 , and For multilayer welding, weaving width P 1 ~
Adjustment can be made by the electrode position correction circuit 6 so as to accurately track P 2 .

第5図は第1図の全体構成の内、光学系につい
てパラメータ群〔B〕をコンピユータで制御する
構成図である。ITV受光部1より信号は信号処理
部38で2値化等の処理を行ない、コンピユータ
の中央処理部40により記憶部39、プログラム
41によりITV画像部2の走査線a−b上で開
先、ビード等の位置を計算しウイービング回路5
に指示しトーチ3を移動する。
FIG. 5 is a configuration diagram in which the parameter group [B] for the optical system in the overall configuration of FIG. 1 is controlled by a computer. The signal from the ITV light receiving unit 1 is subjected to processing such as binarization in the signal processing unit 38, and then processed by the central processing unit 40 of the computer into the storage unit 39, and by the program 41 on the scanning line a-b of the ITV image unit 2. Weaving circuit 5 calculates the position of beads etc.
to move torch 3.

第5図では、ITV受光部1で得られたITV画像
部2の内でab線上の画像信号を処理し、開先位
置、溶接金属幅を解析し、ウイービング回路5に
信号を送り、溶接を自動的に行なう回路を示した
ものである。
In FIG. 5, the image signal on the ab line obtained by the ITV light receiving section 1 is processed in the ITV image section 2, the groove position and the weld metal width are analyzed, and a signal is sent to the weaving circuit 5 to start welding. This shows a circuit that does this automatically.

以上のように、本発明によれば溶接作業者が監
視する必要のないパラメータ群〔A〕としてアー
ク溶接においては、アーク電圧、溶接電流、溶接
速度、フイラワイヤ送給速度、ウイービング速度
は自動的にプログラムより設定する一方、溶接中
に監視が必要な電極先端の開先幅方向の位置およ
びウイービング幅はテレビによる画像を監視しな
がら、またはコンピユータ処理によりサーボ機構
を駆動して電極位置修正機構によつて調整を行な
い、遠隔操作でも正確に溶接が行なうことができ
るので、溶接欠陥(例えば溶け込み不良)のない
溶接部の品質を保証するすぐれた効果を発揮する
ことができる。
As described above, according to the present invention, in arc welding, arc voltage, welding current, welding speed, filler wire feeding speed, and weaving speed are automatically set as parameter group [A] that does not need to be monitored by the welding operator. While setting from a program, the position of the electrode tip in the groove width direction and the weaving width, which need to be monitored during welding, are determined by the electrode position correction mechanism while monitoring images on a TV or by driving a servo mechanism using computer processing. Since it is possible to perform accurate welding even by remote control by making adjustments, it is possible to exhibit an excellent effect of guaranteeing the quality of the welded part without welding defects (for example, poor penetration).

本発明によれば、更に次のような顕著な効果が
得られる。
According to the present invention, the following remarkable effects can also be obtained.

(1) 調整すべき溶接条件、言い換えれば調整つま
みの数を著しく少なくすることができ、溶接装
置の操作が容易である。
(1) The welding conditions to be adjusted, in other words, the number of adjustment knobs, can be significantly reduced, and the welding equipment can be easily operated.

(2) 調整するつまみの数を少なくし、かつ調整幅
を小さくしたので(プログラムとのずれ分を調
整するだけでよい)、溶接機が暴走することが
ない。
(2) Since the number of knobs to be adjusted is reduced and the adjustment width is narrowed (you only need to adjust the deviation from the program), the welding machine will not run out of control.

(3) 変動幅の予測が可能なパラメータをプログラ
ム通りに運行し、一定の溶接作業中は操作者が
そのパラメータを変更しないようにしたので、
溶接機が暴走することがない。
(3) Parameters whose fluctuation range can be predicted are operated according to the program, and the operator is prevented from changing the parameters during certain welding operations.
The welding machine will not run out of control.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の全体構成を示す図、第2図は
トーチ位置を調整するウイービング回路図、第3
図は溶接ヘツド部分の構成図、第4図はITV画像
および第5図は画像解析の構成図の説明図であ
る。 1……ITV受光部、2……ITV画像部、3……
溶接トーチ、4……ウイービング・AVCヘツ
ド、5……ウイービング回路、6……電極位置修
正回路、7……フイラーワイヤ、8……クラン
プ、9……配管、10……ワイヤ送給・台車走行
ヘツド、11……閉先センサ、12……プログラ
ム回路、13……AVC回路、14……ワイヤ送
給回路、15……台車走行回路、16……溶接電
流制御回路、17……溶接電源、18……トーチ
位置ポテンシヨメータ、19……DCモータ、2
0……タコジエネレータ、21……トランジスタ
パワー回路、22,23……増幅器、24……切
換回路、25……左端設定スイツチ、26……中
央設定スイツチ、27……右端設定スイツチ、2
8……左端設定ポテンシヨメータ、29……中央
設定ポテンシヨメータ、30……右端設定ポテン
シヨメータ、31……反射鏡、32……ワイヤ送
給チツプ、33……トーチホルダー、34……電
極、35……開先、36……ビード、37……ア
ーク、38……信号処理部、39……記憶部、4
0……中央処理部、41……プログラム。
Fig. 1 is a diagram showing the overall configuration of the present invention, Fig. 2 is a weaving circuit diagram for adjusting the torch position, and Fig. 3 is a weaving circuit diagram for adjusting the torch position.
4 is an explanatory diagram of the ITV image and FIG. 5 is a diagram of the configuration of the image analysis. 1...ITV light receiving section, 2...ITV image section, 3...
Welding torch, 4... Weaving/AVC head, 5... Weaving circuit, 6... Electrode position correction circuit, 7... Filler wire, 8... Clamp, 9... Piping, 10... Wire feeding/truck running Head, 11...Closed tip sensor, 12...Program circuit, 13...AVC circuit, 14...Wire feeding circuit, 15...Bolly running circuit, 16...Welding current control circuit, 17...Welding power source, 18...Torch position potentiometer, 19...DC motor, 2
0...Tachometer generator, 21...Transistor power circuit, 22, 23...Amplifier, 24...Switching circuit, 25...Left end setting switch, 26...Center setting switch, 27...Right end setting switch, 2
8...Left end setting potentiometer, 29...Center setting potentiometer, 30...Right end setting potentiometer, 31...Reflector, 32...Wire feeding chip, 33...Torch holder, 34... Electrode, 35... Groove, 36... Bead, 37... Arc, 38... Signal processing section, 39... Storage section, 4
0...Central processing unit, 41...Program.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 溶接電流、溶接電圧、溶接速度及びその他必
要な溶接条件のパラメータ群〔A〕及び溶接開先
とトーチとの溶接開先幅方向に対する相対位置に
関するパラメータ群〔B〕をプログラム設定し
て、その信号により被溶接部の各位置に適合した
溶接条件を決定しながら自動溶接する方法におい
て、溶接中、前記パラメータ群〔A〕をプログラ
ムされた条件に保ち、かつテレビカメラによつて
取り込まれる溶接開先とトーチとの相対位置に関
する情報に基づいて、前記パラメータ群〔B〕を
手動で補正しながら溶接することを特徴とする遠
隔操作式自動溶接方法。 2 上記パラメータ群〔A〕を溶接電圧、溶接電
流、溶接速度、フイラワイヤ送給速度及びウイー
ビング速度とし、パラメータ群〔B〕を溶接開先
幅方向に対する電極先端位置又はウイービング幅
とするTIG又はMIG溶接で上記自動溶接を行うこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の遠隔
操作式自動溶接方法。 3 上記パラメータ群〔A〕をビーム電流加速電
圧、溶接速度及びビームの深さ方向の焦点位置と
し、上記パラメータ群〔B〕をビーム照射位置と
溶接開先との溶接開発幅方向に対する相対位置又
はウイービング幅とする電子ビーム溶接で上記自
動溶接を行うことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の遠隔操作式自動溶接方法。
[Claims] 1. Parameter group [A] of welding current, welding voltage, welding speed, and other necessary welding conditions, and parameter group [B] regarding the relative position of the weld groove and torch in the weld groove width direction. In a method of automatically welding by setting a program and determining welding conditions suitable for each position of the welded part based on the signal, the parameter group [A] is maintained at the programmed conditions during welding, and the television camera is A remote-controlled automatic welding method, characterized in that welding is performed while manually correcting the parameter group [B] based on the information regarding the relative position of the welding groove and the torch that is thus captured. 2 TIG or MIG welding in which the above parameter group [A] is welding voltage, welding current, welding speed, filler wire feeding speed, and weaving speed, and parameter group [B] is the electrode tip position or weaving width in the welding groove width direction. 2. The remote-controlled automatic welding method according to claim 1, wherein said automatic welding is carried out at a remote control automatic welding method. 3 The above parameter group [A] is the beam current accelerating voltage, welding speed, and the focus position of the beam in the depth direction, and the above parameter group [B] is the relative position of the beam irradiation position and the weld groove in the weld development width direction or 2. The remote-controlled automatic welding method according to claim 1, wherein the automatic welding is performed by electron beam welding with a weaving width.
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