JPS6316228B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6316228B2
JPS6316228B2 JP57183232A JP18323282A JPS6316228B2 JP S6316228 B2 JPS6316228 B2 JP S6316228B2 JP 57183232 A JP57183232 A JP 57183232A JP 18323282 A JP18323282 A JP 18323282A JP S6316228 B2 JPS6316228 B2 JP S6316228B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torch
welding
signal frame
intersection
arc
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.)
Expired
Application number
JP57183232A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5973183A (ja
Inventor
Tsutomu Fujita
Yukio Hioki
Kaoru Matsumura
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 Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Zosen Corp filed Critical Hitachi Zosen Corp
Priority to JP18323282A priority Critical patent/JPS5973183A/ja
Publication of JPS5973183A publication Critical patent/JPS5973183A/ja
Publication of JPS6316228B2 publication Critical patent/JPS6316228B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、I型狭開先を有する管相貫継手な
どの溶接継手の溶接線に対する倣い位置に溶接ト
ーチを制御する溶接線倣い制御方法に関し、溶接
トーチを溶接線に対する倣い位置に容易にかつ正
確に制御し、良好な溶接を行なえるようにするこ
とを目的とする。
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、しかも開先
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つたり、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
くなつたりし、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I型狭開先内を往
復移動する短冊状の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、前記両フアイバにより前記狭開先内に発生す
るアークの近辺を該アークの両側から同時に上方
より監視するとともに、前記両フアイバにそれぞ
れ接続された赤外領域に感度を有する第1、第2
工業用テレビジヨンカメラにより、それぞれの前
記フアイバを介して前記アークの近辺を同時に撮
像し、第1、第2モニタ用テレビジヨン受像機に
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、前記狭開先の方向が画面の左
右方向になるよう同時にそれぞれ表示するととも
に、処理部により、前記両受像機の画面に表示さ
れた前記狭開先の両内側面と開先底との交線付近
の明るい領域を含む両映像の前記アーク側の端部
に、所定幅で上下方向に長尺の信号枠をそれぞれ
重ね、前記処理部により、一方の前記信号枠の前
記画面の水平走査線番号ごとに、該信号枠内にお
ける該信号枠の幅方向への各点の輝度に応じた信
号を積分して数値化し、前記走査線番号ごとの各
輝度数値を演算部に入力し、該演算部により、前
記信号枠の幅方向の中心線と前記両交線との交点
に対応する前記走査線番号を、該交点の前記画面
上の位置として算出し、前記演算部により前記と
同様にして他方の前記信号枠の幅方向の中心線と
前記両交線との交点の前記画面上における位置を
算出し、前記両交線上の各点の位置および前記両
フアイバを介した前記両カメラの視野間の距離に
基づき、前記両画面上の前記両交線の中間線を導
出し、前記中間線が、前記両画面の上下の中心線
に一致し、かつ前記両画面の左右方向に平行にな
るように、制御部により、前記トーチを、前記狭
開先の幅方向に移動し、かつ前記トーチの中心軸
のまわりに回転することを特徴とする溶接線倣い
制御方法である。
したがつて、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、該
アークの両側からそれぞれ第1、第2オプテイカ
ルフアイバを介して第1、第2工業用テレビジヨ
ンカメラにより同時に撮像し、第1、第2モニタ
用テレビジヨン受像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、処理部により、前
記両モニタ用テレビジヨン受像機の両画面上にお
ける狭開先の両内側面と開先底との両交線上の点
の位置を算出し、演算部により、溶接線として前
記両交線の中間線を導出し、導出した前記中間線
が、前記画面の上下の中心線に一致し、かつ前記
画面の左右方向に平行になるように、制御部によ
り、溶接トーチを、前記狭開先の幅方向に移動
し、かつ前記トーチの中心軸のまわりに回転する
ようにしたため、溶接トーチの中心軸が狭開先の
中心線である前記溶接線上に位置するとともに、
溶接トーチが狭開先の内側面に平行になり、管相
貫継手に形成されたI型狭開先のような狭開先で
あつても、狭開先の中心線である溶接線に対する
倣い位置に、溶接トーチを容易にかつ正確に制御
することができ、良好な溶接を行なうことが可能
になる。
さらに、処理部により、両モニタ用テレビジヨ
ン受像機の画面に表示されるアーク近辺の映像の
アーク側の端部に、それぞれ信号枠を重ねるよう
にしたため、両信号枠それぞれにおける狭開先の
両内側面と開先底との交線付近の明るい領域が、
両画面の信号枠と反対側の端部に比べてより明確
になり、両画面に表示されるそれぞれの映像の輝
度の不均一さによる溶接線の導出時の誤差の発生
を防止することができる。
つぎに、この発明を、その1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、1,2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3に形成された
I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
内を往復移動する短冊状の溶接トーチ、8,8′
はトーチ6の移動方向の両側に取付けられた第
1、第2オプテイカルフアイバ、9,9′は第1、
第2赤外線フイルタ、10,10′はそれぞれ両
フイルタ9,9′を介して両フアイバ8,8′に接
続され両フアイバ8,8′および両フイルタ9,
9′を介しそれぞれ前記アークの近辺を同時に撮
像して第1、第2撮像信号を出力する赤外領域に
感度を有する第1、第2工業用テレビジヨンカメ
ラ(以下第1、第2カメラという)、11,1
1′はそれぞれ両カメラ10,10′に接続され両
カメラ10,10′からの両撮像信号を増幅する
第1、第2増幅部、12は両増幅部11,11′
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13を導出して導出信号を出力す
る処理部、14,14′は処理部12を介して前
記両撮像信号がそれぞれ入力され画面15,1
5′上に前記アークの近辺の映像を、狭開先4の
方向が左右方向になるように同時にそれぞれ表示
する第1、第2モニタ用テレビジヨン受像機(以
下第1、第2モニタという)、16は前記両映像
に基づき開先4の両内側面と開先底との両画面1
5,15′上の交線4′,4″の各点の位置および
トーチ6と溶接線13とのずれ角を算出して処理
部12に演算信号を出力する演算部、17はトー
チ6の狭開先4の幅方向への移動用第1操作信号
およびトーチ6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12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の中心軸の先端、すなわちワイヤ7の先端が
狭開先の中心線である溶接線13上に位置するよ
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に平行になるようにトーチ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、前記と同様にトーチ6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、
両フアイバ8,8′により開先4内に発生するア
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10,10′
により前記アークの近辺を同時にそれぞれ撮像す
ると、両カメラ10,10′から両アンプ11,
11′をそれぞれ介して第1、第2撮像信号が出
力され、前記両撮像信号により、たとえば第4図
a,bにそれぞれ示すように、温度のやや低い狭
開先4の底部の裏当て材5に相当する左傾斜の粗
目のハツチングを施こした画面15,15′の中
央部がやや暗く、さらに温度の低い狭開先4の両
内側面の上端部に相当する右傾斜の密目のハツチ
ングを施こした画面15,15′の上端部および
下端部が暗く、温度の高い狭開先4の両内側面と
開先底の裏当て材5との交線4′,4″付近に相当
する斜線を施こしていない画面15,15′上の
交線4′,4″付近のハツチングを施さない部分が
明るい映像が、両モニタ14,14′の画面15,
15′上にそれぞれ表示されるとともに、第4図
に示すように、処理部12により、表示された両
映像のアーク側の端部の所定位置に、所定幅で上
下方向に長尺の第1、第2信号枠S1,S2がそ
れぞれ重ねて設定される。
さらに、処理部12により、第1信号枠S1の
画面15の水平走査線番号ごとに、第1信号枠S
1内における該信号枠S1の幅方向、すなわち左
右方向への各点の明るさを示す各輝度信号が積分
され、第1信号枠S1内における前記各水平走査
線番号ごとの輝度が数値化されるとともに、第5
図に示すような第1信号枠S1における前記各水
平走査線番号ごとの輝度データである輝度曲線が
得られ、処理部12より演算部16に入力され
る。
このとき、第4図aに示すように、第1信号枠
S1における前記交線4′,4″の外側が他に比べ
て明るいため、第5図に示す曲線において、前記
交線4′,4″付近の輝度の値は高くなり、第4図
aに示す画面15上の信号枠S1の幅方向の中心
線と交線4′,4″との交点X,X′に対応する第
5図中の点A,B間で一定値となる。
つぎに、演算部16により、画面15上の交点
X,X′に対応する第4図に示す曲線上の前記両
点A,Bの水平走査線番号が両点A,Bの画面1
5上の位置として算出され、第1信号枠S1にお
ける画面15での前記両交線4′,4″上の点X,
X′の位置M、M′が算出されるとともに、演算部
16により、前記と同様にして第2信号枠S2の
幅方向の中心線と交線4′,4″との交点Y,
Y′の画面15における位置N、N′が算出される。
そして、演算部16により算出された画面15
上の両信号枠S1,S2における前記両交線4′,
4″上の各点X,X′,Y,Y′の位置M、M′、N、
N′および両カメラ10,10′の視野間の距離に
基づき、処理部12により、第4図a,bに示す
両画面15,15′上の両交線4′,4″の中間線、
すなわち狭開先4の中心線である溶接線13が導
出され、前記溶接線13が両画面15,15′の
上下中心線に一致し、かつ両画面15,15′の
左右方向に平行になるように、制御部18によ
り、トーチ6が狭開先4の幅方向に移動され、か
つトーチ6の中心軸のまわりに回転される。
ところで第3図に示すように、トーチ6が前記
溶接線13に対して角度θだけずれ、処理部12
により導出された溶接線13が、両画面15,1
5′の左右方向に対して角度θだけずれている場
合、たとえば両フアイバ8,8′間の距離Lが両
カメラ10,10′の視野間の距離に等しいとす
ると、前記したようにして処理部12により算出
された画面15,15′上の点の位置MおよびN
と、前記距離Lとから、 θ=tan-1M−N/L の式に従つて前記ずれ角の角度θが演算部16に
より算出されるとともに、算出された前記角度θ
に基づく演算信号が処理部12を介して制御部1
8に出力され、制御部18により、前記角度θが
零になつて両画面15,15′において溶接線1
3が両画面15,15′の左右方向に平行になる
ように、トーチ6が中心軸のまわりを第3図中の
破線矢印方向に回転され、トーチ6が狭開先4の
両内側面に平行に配設されたのち、制御部18に
よりトーチ6が狭開先4の幅方向に移動され、ト
ーチ6の中心軸が狭開先4の中心線である溶接線
13上に配設される。
そして、このようにしてトーチ6の中心軸の先
端であるワイヤ7の先端が狭開先4の中心線上に
位置し、かつトーチ6が狭開先4の内側面に平行
になり、狭開先4の中心線である溶接線13に対
する倣い位置に、溶接トーチ6が正確に制御さ
れ、狭開先4の溶接が行なわれる。
したがつて、前記実施例によると、狭開先4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8,8′を介して第1、第
2カメラ10,10′により同時に撮像し、第1、
第2モニタ14,14′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、狭開先4の中心
線である溶接線13を導出してトーチ6を溶接線
13に対する倣い位置に移動させるようにしたこ
とにより、溶接トーチ6の中心軸が狭開先4の中
心線である前記溶接線13上に位置するととも
に、溶接トーチ6が狭開先4の内側面に平行にな
り、管相貫継手に形成されたI型狭開先のような
狭開先であつても、狭開先4の中心線である溶接
線13に対する倣い位置に、溶接トーチ6を容易
にかつ正確に制御することができ、良好な溶接を
行なうことが可能になる。
また、処理部12により、両モニタ14,1
4′の画面15,15′に表示されるアーク近辺の
映像のアーク側の端部に、それぞれ第1、第2信
号枠S1,S2を重ねるようにしたため、両信号
枠S1,S2それぞれにおける狭開先4の両内側
面と開先底との交線4′,4″付近の明るい領域
が、両画面15,15′の信号枠S1,S2と反
対側の端部に比べてより明確になり、両画面1
5,15′に表示されるそれぞれの映像の輝度の
不均一さによる溶接線13の導出時の誤差の発生
を防止することができる。
さらに、遠隔地点から開先4の溶接状況を監視
することができるため、高所等の危険度の高い溶
接箇所の溶接時にも適用することができ、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の右側面図、第2図はブロツク構成図、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はそれぞれ第1、第2モニタ用
テレビジヨ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値と走査
線番号との関係図である。 3……突合せ継手、4……狭開先、6……溶接
トーチ、8,8′……第1、第2オプテイカルフ
アイバ、10,10′……第1、第2工業用テレ
ビジヨンカメラ、12……処理部、13……溶接
線、14,14′……第1、第2モニタ用テレビ
ジヨン受像機、18……制御部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 溶接継手に形成されたI型狭開先内を往復移
    動する短冊状の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
    記両フアイバにより前記狭開先内に発生するアー
    クの近辺を該アークの両側から同時に上方より監
    視するとともに、前記両フアイバにそれぞれ接続
    された赤外領域に感度を有する第1、第2工業用
    テレビジヨンカメラにより、それぞれの前記フア
    イバを介して前記アークの近辺を同時に撮像し、
    第1、第2モニタ用テレビジヨン受像機に前記両
    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、前記狭開先の方向が画面の左右方向
    になるよう同時にそれぞれ表示するとともに、処
    理部により、前記両受像機の画面に表示された前
    記狭開先の両内側面と開先底との交線付近の明る
    い領域を含む両映像の前記アーク側の端部に、所
    定幅で上下方向に長尺の信号枠をそれぞれ重ね、
    前記処理部により、一方の前記信号枠の前記画面
    の水平走査線番号ごとに、該信号枠内における該
    信号枠の幅方向への各点の輝度に応じた信号を積
    分して数値化し、前記走査線番号ごとの各輝度数
    値を演算部に入力し、該演算部により、前記信号
    枠の幅方向の中心線と前記両交線との交点に対応
    する前記走査線番号を、該交点の前記画面上の位
    置として算出し、前記演算部により前記と同様に
    して他方の前記信号枠の幅方向の中心線と前記両
    交線との交点の前記画面上における位置を算出
    し、前記両交線上の各点の位置および前記両フア
    イバを介した前記両カメラの視野間の距離に基づ
    き、前記両画面上の前記両交線の中間線を導出
    し、前記中間線が、前記両画面の上下の中心線に
    一致し、かつ前記両画面の左右方向に平行になる
    ように、制御部により、前記トーチを、前記狭開
    先の幅方向に移動し、かつ前記トーチの中心軸の
    まわりに回転することを特徴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)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18323282A JPS5973183A (ja) 1982-10-18 1982-10-18 溶接線倣い制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18323282A JPS5973183A (ja) 1982-10-18 1982-10-18 溶接線倣い制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5973183A JPS5973183A (ja) 1984-04-25
JPS6316228B2 true JPS6316228B2 (ja) 1988-04-07

Family

ID=16132088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18323282A Granted JPS5973183A (ja) 1982-10-18 1982-10-18 溶接線倣い制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5973183A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01132414U (ja) * 1988-03-04 1989-09-08

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0632862B2 (ja) * 1988-10-08 1994-05-02 日本鋼管株式会社 狭開先溶接における開先倣い方法
JPH04356367A (ja) * 1991-06-03 1992-12-10 Kubota Corp 溶接装置
JPH0718671U (ja) * 1993-09-20 1995-04-04 タキゲン製造株式会社 食卓用ナプキン

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50159446A (ja) * 1974-06-14 1975-12-24
JPS53115644A (en) * 1977-03-18 1978-10-09 Kobe Steel Ltd Profiling method in visible arc welding
JPS5411860A (en) * 1977-06-29 1979-01-29 Kobe Steel Ltd Method of profiling weld line

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50159446A (ja) * 1974-06-14 1975-12-24
JPS53115644A (en) * 1977-03-18 1978-10-09 Kobe Steel Ltd Profiling method in visible arc welding
JPS5411860A (en) * 1977-06-29 1979-01-29 Kobe Steel Ltd Method of profiling weld line

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01132414U (ja) * 1988-03-04 1989-09-08

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5973183A (ja) 1984-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6345911B2 (ja)
JP2005347790A (ja) 台形歪み補正装置を備えたプロジェクタ
CN107505808B (zh) 振镜调整方法、装置及显示设备
US5422673A (en) Video camera with automatic focus control
JPS6316228B2 (ja)
US4183055A (en) Beam/seam alignment control for electron beam welding
JP3579788B2 (ja) 裏波溶接制御方法及びその装置
JP4551990B2 (ja) パノラマ映像作成方法と作成装置
JPS6316227B2 (ja)
JPS6316226B2 (ja)
Li et al. Machine vision analysis of welding region and its application to seam tracking in arc welding
JPS58157588A (ja) 溶接線位置変化検出方法
JP3342773B2 (ja) 物体の位置計測方法
JP2003153303A (ja) 撮像カメラの光軸測定装置及び撮像カメラの光軸測定方法
JPH0730927A (ja) 立体視映像表示方法
JPH08118023A (ja) 溶接位置検出装置並びに自動溶接ロボットシステム
JP2003033874A (ja) 溶接自動倣い制御装置
JPH0128675B2 (ja)
JPH05318142A (ja) 電縫管溶接の監視方法およびその装置および電縫管溶接制御装置
JPS59232671A (ja) 開先倣い制御方法
JPH06105211B2 (ja) ヘツドライトの位置検出方法
JPS58132370A (ja) 溶接ア−ク位置の制御方法
JPH07214322A (ja) 溶接部材開先倣い制御方法
JPS63123570A (ja) 溶接位置制御方法
JP2003048070A (ja) 溶接自動倣い制御装置