JPH0332721B2 - - Google Patents
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- JPH0332721B2 JPH0332721B2 JP58020086A JP2008683A JPH0332721B2 JP H0332721 B2 JPH0332721 B2 JP H0332721B2 JP 58020086 A JP58020086 A JP 58020086A JP 2008683 A JP2008683 A JP 2008683A JP H0332721 B2 JPH0332721 B2 JP H0332721B2
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- groove
- welding torch
- electrode
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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
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/0216—Seam profiling, e.g. weaving, multilayer
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はアーク溶接により開先の自動溶接を
行なう場合において溶接に先立つて開先の位置・
形状を検知するための方法に関する。[Detailed Description of the Invention] This invention provides a method for automatically welding a groove by arc welding.
The present invention relates to a method for detecting shapes.
開先の自動溶接においては、一般に、開先の位
置、形状等を検知して溶接が行なわれる。従来に
おける開先の検知はマイクロスイツチによる開先
面の接触検知やテレビカメラによる開先画像の解
析による検知が行なわれていた。このような方法
では溶接トーチの周囲の構造が複雑になる欠点が
あつた。 In automatic groove welding, welding is generally performed by detecting the position, shape, etc. of the groove. Conventionally, grooves have been detected by detecting contact with the groove surface using a microswitch or by analyzing groove images using a television camera. This method has the disadvantage that the structure around the welding torch becomes complicated.
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
別個にセンサを設けることなく開先の位置・形状
を検知することができる開先検知方法を提供しよ
うとするものである。 This invention was made in view of the above points,
The present invention aims to provide a groove detection method that can detect the position and shape of a groove without providing a separate sensor.
この発明によれば、溶接トーチを上下方向に変
位させる上下方向変位手段と、溶接トーチを左右
方向に変位させる左右方向変位手段と、溶接トー
チの上下方向の位置を検知する上下方向位置検知
手段と、溶接トーチの左右方向の位置を検知する
左右方向位置検知手段と、溶接トーチの電極と母
材との間に検知用電源を接続して、その電気量の
変化により電極と母材との接触を検知する接触検
知手段とを配し、開先内において、前記上下方向
変位手段を駆動して溶接トーチを下降させ、前記
接触検知手段により電極が開先底に接触したこと
を検知した時に下降を停止して、その時前記上下
方向位置検知手段で検知される上下方向位置を記
憶し、その後前記上下方向変位手段を駆動して溶
接トーチを適宜の高さ位置に上昇させて、その高
さ位置で前記左右方向変位手段を駆動して溶接ト
ーチを左および右に平行移動させ、前記接触検知
手段により電極が左および右開先壁に接触したこ
とを検知した時にそれぞれ平行移動を停止して、
そと時前記左右方向位置検知手段で検知される左
右方法位置をそれぞれ記憶し、その後にさらに別
の少なくとも１以上の高さ位置に溶接トーチを移
動して、各高さ位置で前記同様に溶接トーチを左
右に平行移動して、電極が左右開先壁に接触した
時の左右方向位置を検知してそれぞれ記憶し、こ
れら検知された開先底の上下方向位置および複数
の高さ位置での開先壁の左右方向位置に基づい
て、開先の位置・形状の検知を行なうようにした
ものである。 According to this invention, the vertical displacement means displaces the welding torch in the vertical direction, the horizontal displacement means displaces the welding torch in the horizontal direction, and the vertical position detection means detects the vertical position of the welding torch. , A detection power source is connected between the horizontal position detection means for detecting the horizontal position of the welding torch and the electrode of the welding torch and the base metal, and the change in the amount of electricity causes contact between the electrode and the base metal. The welding torch is lowered by driving the vertical displacement means within the groove, and the welding torch is lowered when the contact detection means detects that the electrode has contacted the bottom of the groove. , the vertical position detected by the vertical position detection means at that time is memorized, and the vertical displacement means is then driven to raise the welding torch to an appropriate height position. drive the left-right displacement means to move the welding torch in parallel to the left and right, and stop the parallel movement when the contact detection means detects that the electrode has contacted the left and right groove walls, respectively;
At that time, the left and right positions detected by the left and right position detection means are memorized, and then the welding torch is further moved to at least one other height position, and welding is performed in the same manner as described above at each height position. The torch is moved parallel to the left and right, the left and right positions when the electrode contacts the left and right groove walls are detected and memorized, and the detected vertical positions of the bottom of the groove and multiple height positions are detected. The position and shape of the groove are detected based on the lateral position of the groove wall.
以下、この発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第１図において、上下ラツク２、上下モータ
３、上下ピニオン４は上下方向変位手段を構成す
る。溶接トーチ１は上下ラツク２に取付けられ、
上下モータ３に連結された上下ピニオン４によつ
て、開先５の上下方向に移動される。上下ラツク
２には上下ポテンシヨメータ６（上下方向位置検
知手段）が取付けられており、この上下ポテンシ
ヨメータ６からは第２図ｂに示すように、溶接ト
ーチ１の上下方向の位置に対応してリニアに変化
する電圧信号が得られる。 In FIG. 1, a vertical rack 2, a vertical motor 3, and a vertical pinion 4 constitute vertical displacement means. Welding torch 1 is attached to upper and lower racks 2,
The groove 5 is moved in the vertical direction by a vertical pinion 4 connected to a vertical motor 3. A vertical potentiometer 6 (vertical position detection means) is attached to the vertical rack 2, and the vertical potentiometer 6 corresponds to the vertical position of the welding torch 1, as shown in FIG. 2b. A voltage signal that changes linearly can be obtained.
左右ラツク７、左右モータ８、左右ピニオン９
は左右方向変位手段を構成する。すなわち、上下
ラツク２は左右ラツク７上に設置されており、左
右モータ８に連結された左右ピニオン９によつて
駆動されて、溶接トーチ１を開先５の左右方向に
移動させる。左右ラツク７には左右ポテンシヨメ
ータ１０（左右方向位置検知手段）が取付けられ
ており、この左右ポテンシヨメータ１０からは第
２図ｃに示すように、溶接トーチ１の左右方向の
位置に対応してリニアに変化する電圧信号が得ら
れる。 Left and right racks 7, left and right motors 8, left and right pinions 9
constitutes a left-right displacement means. That is, the upper and lower racks 2 are installed on the left and right racks 7, and are driven by left and right pinions 9 connected to left and right motors 8 to move the welding torch 1 in the left and right direction of the groove 5. Left and right potentiometers 10 (horizontal position detection means) are attached to the left and right racks 7, and the left and right potentiometers 10 correspond to the lateral position of the welding torch 1, as shown in FIG. A voltage signal that changes linearly can be obtained.
溶接トーチ１の電極１１と母材１２との間には
検知用電源１３が抵抗１４を介して接続されてい
る。接触検知回路１５（接触検知手段）は電極１
１と母材１２との間の電圧が低下した状態を検出
して、電極１１が母材１２のいずれかの部分に接
触したことを検知するものである。記憶演算回路
１６は電極１１と母材１２との接触を接触検知回
路１５が検知したときに、各ポテンシヨメータ
６，１０の出力電圧値をそれぞれ記憶して、これ
らの値により開先壁５ａ，５ｂの角度、開先幅、
開先中心位置等を演算して求めるものである。 A detection power source 13 is connected between the electrode 11 of the welding torch 1 and the base material 12 via a resistor 14. The contact detection circuit 15 (contact detection means) is connected to the electrode 1
The contact between the electrode 11 and any part of the base material 12 is detected by detecting a state in which the voltage between the electrode 1 and the base material 12 has decreased. When the contact detection circuit 15 detects contact between the electrode 11 and the base material 12, the memory calculation circuit 16 stores the output voltage values of each potentiometer 6 and 10, and uses these values to adjust the output voltage of the groove wall 5a. , 5b angle, groove width,
This is determined by calculating the groove center position, etc.
上記の装置によつて開先５を検出するには、第
３図のフローチヤートに示す手順で行なえばよ
い。 In order to detect the groove 5 using the above-mentioned apparatus, the procedure shown in the flowchart of FIG. 3 may be followed.
すなわち、
左右ラツク７により、溶接トーチ１１を開先
５の略中央位置に位置させる。 That is, the welding torch 11 is positioned approximately at the center of the groove 5 using the left and right racks 7.
上下ラツク２より、溶接トーチ１１を下降さ
せる。 The welding torch 11 is lowered from the upper and lower racks 2.
接触検知回路１５により電極１１が開先底５
ｃに接触したことを検知したら、溶接トーチ１
の下降を停止するとともに、そのときの上下ポ
テンシヨメータ６の電圧値V0を記憶演算回路
１２に記憶する。 The contact detection circuit 15 causes the electrode 11 to detect the groove bottom 5.
When it detects contact with c, welding torch 1
At the same time, the voltage value V 0 of the upper and lower potentiometers 6 at that time is stored in the memory calculation circuit 12.
次に、溶接トーチ１を一定距離ｌ１上昇させ
て、その高さｈ１における上下ポテンシヨメー
タ６の電圧値Veを記憶する。 Next, the welding torch 1 is raised by a certain distance l1, and the voltage value Ve of the upper and lower potentiometers 6 at the height h1 is stored.
この高さｈ１で、左右モータ８を駆動して、
溶接トーチ１をはじめに例えば左方向に平行移
動させて、電極１１が左開先壁５ａに接触した
ときの左右ポテンシヨメータ１０の電圧値Vb
を記憶する。 Drive the left and right motors 8 at this height h1,
The voltage value Vb of the left and right potentiometers 10 when the welding torch 1 is first moved in parallel to the left, for example, and the electrode 11 contacts the left groove wall 5a.
Remember.
高さｈ１のままで、左右モータ８を逆方向に
駆動して、溶接トーチ１を右方向に平行移動さ
せて、電極１１が右開先壁５ｂに接触したとき
の左右ポテンシヨメータ１０の電圧値Vcを記
憶する。 While maintaining the height h1, the left and right motors 8 are driven in opposite directions to move the welding torch 1 in parallel to the right, and the voltage of the left and right potentiometers 10 when the electrode 11 contacts the right groove wall 5b. Store the value Vc.
溶接トーチ１を更に一定距離ｌ２を上昇させ
て、その高さｈ２における上下ポテンシヨメー
タ６の電圧値Vfを記憶する。 The welding torch 1 is further raised by a certain distance l2, and the voltage value Vf of the upper and lower potentiometers 6 at that height h2 is memorized.
この高さｈ２で、左右モータ８を駆動して、
溶接トーチ１を左方向に移動させて、電極１１
が左開先壁５ａに接触したときの左右ポテンシ
ヨメータ１０の電圧値Vaを記憶する。 Drive the left and right motors 8 at this height h2,
Move the welding torch 1 to the left and touch the electrode 11.
The voltage value Va of the left and right potentiometers 10 when the left groove wall 5a comes into contact with the left groove wall 5a is stored.
高さｈ２のままで、左右モータ８を逆方向に
駆動して、溶接トーチ１を右方向に平行移動さ
せて、電極１１が右開先壁５ａに接触したとき
の左右ポテンシヨメータ１０の電圧値Vdを記
憶する。 While maintaining the height h2, the left and right motors 8 are driven in opposite directions to move the welding torch 1 in parallel to the right, and the voltage of the left and right potentiometers 10 when the electrode 11 contacts the right groove wall 5a. Store the value Vd.
以上の操作により得られたデータに基づい
て、記憶演算回路１６で開先５に関する演算を
行なう。 Based on the data obtained through the above operations, the storage calculation circuit 16 performs calculations regarding the groove 5.
すなわち、左開先壁５ａの各度α、右開先壁５
ｂの角度βはそれぞれ次式により求められる。 That is, each degree α of the left groove wall 5a, the right groove wall 5
The angle β of b is determined by the following equations.
tanα＝h2−h1／Xb−Xa＝Vf−Ve／Vb−Va
tanβ＝h2−h1／Xd−Xc＝Vf−Ve／Vd−Vc
また、各高さｈ１，ｈ２での開先幅Ｗ１，Ｗ２
は次式で求められる。 tanα=h2-h1/Xb-Xa=Vf-Ve/Vb-Va tanβ=h2-h1/Xd-Xc=Vf-Ve/Vd-Vc Also, groove width W1, W2 at each height h1, h2
is calculated using the following formula.
W1＝Xc−Xb＝Ｋ（Vc−Vb）
W1＝Xd−Xa＝Ｋ（Vd−Va）
（Ｋは定数）
また、開先５の中心位置Xeは次式で求められ
る。 W1=Xc-Xb=K(Vc-Vb) W1=Xd-Xa=K(Vd-Va) (K is a constant) Moreover, the center position Xe of the groove 5 is determined by the following equation.
Xe＝Xa＋Xd／２＝Xb＋Xc／２＝
Ｋ（Va＋Vd）／２＝Ｋ（Vb＋Vc）／２
溶接を行なう開始位置から終了位置まで開先
５の各位置について以上の開先検知を行なうに
は、上記第工程に引き続いて、前記求められ
た開先５の中央位置Xeに溶接トーチ１を位置
決めし、そこから溶接トーチ１を開先５に沿つ
て所定距離前進させて、前記第工程以下の操
作を行なつていけばよい。 Xe=Xa+Xd/2=Xb+Xc/2=
K (Va + Vd) / 2 = K (Vb + Vc) / 2 In order to perform the above groove detection for each position of the groove 5 from the welding start position to the end position, following the above-mentioned first step, the above-determined The welding torch 1 may be positioned at the center position Xe of the groove 5, the welding torch 1 may be advanced a predetermined distance along the groove 5 from there, and the operations following the first step may be performed.
以上の操作により、開先５の前後方向各位置
での開先底５ｃの高さh0、開先角度α、β、開
先幅Ｗ１，Ｗ２、開先中央位置Xe等が求めら
れて、開先５の検知が終了したら、これに基づ
いて、溶接を行なえばよい。 Through the above operations, the height h 0 of the groove bottom 5c, groove angles α, β, groove widths W1, W2, groove center position Xe, etc. at each position in the longitudinal direction of the groove 5 are determined. Once the detection of the groove 5 is completed, welding may be performed based on this detection.
なお、開先５の上端部の高さｈ３を検知する必
要がある場合は、開先５の外部で電極１１を母材
１２の上面に接触させて、そのときの上下ポテン
シヨメータの電圧値Vgを検出すればよい。 If it is necessary to detect the height h3 of the upper end of the groove 5, contact the electrode 11 with the upper surface of the base material 12 outside the groove 5, and check the voltage values of the upper and lower potentiometers at that time. All you have to do is detect Vg.
また、上記実施例では、第工程および第工
程における溶接トーチ１の上昇は、上昇距離ｌ
１，ｌ２を制御目標値として設定したが、上昇高
さ位置を制御目標値として設定して制御するよう
にしてもよい。 Further, in the above embodiment, the welding torch 1 rises by a rising distance l in the first step and the second step.
1 and l2 are set as the control target value, however, control may be performed by setting the rising height position as the control target value.
また、上記実施例では左右各開先壁５ａ，５ｂ
における検知点数をそれぞれ２点としてが、これ
は開先角度α、βを知るためには少なくとも２点
あればよいということであり、開先壁５ａ，５ｂ
の形状をより厳密に知る必要がある場合には、検
知点数を増やせばよい。 Further, in the above embodiment, each of the left and right groove walls 5a, 5b
The number of detection points in each of the groove walls 5a and 5b is assumed to be two, which means that at least two detection points are required to know the groove angles α and β.
If it is necessary to know the shape more precisely, the number of detection points can be increased.
また、この発明は、電極１１が非消耗電極であ
る場合（テイグ溶接）、消耗電極である場合（ミ
イグ溶接）のいずれにも適用することができるも
のである。 Further, the present invention can be applied both when the electrode 11 is a non-consumable electrode (Teig welding) and when it is a consumable electrode (Miig welding).
以上説明したようにこの発明によれば、電極を
利用して開先の位置・形状を検知することができ
るので、別個にセンサが不要になり、溶接トーチ
の周囲の構造を簡略化することができる。 As explained above, according to the present invention, the position and shape of the groove can be detected using electrodes, which eliminates the need for a separate sensor and simplifies the structure around the welding torch. can.
第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク
図、第２図は第１図の装置による開先中心位置の
検出原理を説明するための図、第３図はこの発明
の一実施例を示すフローチヤートである。
１……溶接トーチ、２，３，４……上下方向変
位手段、（２……上下ラツク、３…上下モータ、
４……上下ピニオン）、５……開先、５ａ……左
開先壁、５ｂ……右開先壁、６……上下ポテンシ
ヨメータ（上下方向位置検知手段）、７，８，９
……左右方向変位手段（７……左右ラツク、８…
…左右モータ、９……左右ピニオン）、１０……
左右ポテンシヨメータ（左右方向位置検知手段）、
１１……電極、１２……母材、１３……検出用電
源、１４……抵抗、１５……接触検知回路（接触
検知手段）、１６……記憶演算回路。
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram for explaining the principle of detection of the groove center position by the device shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a block diagram showing an embodiment of the invention. This is a flowchart. 1... Welding torch, 2, 3, 4... Vertical displacement means, (2... Vertical rack, 3... Vertical motor,
4... Upper and lower pinion), 5... Groove, 5a... Left groove wall, 5b... Right groove wall, 6... Vertical potentiometer (vertical position detection means), 7, 8, 9
...Left and right displacement means (7...Left and right rack, 8...
...Left and right motor, 9...Left and right pinion), 10...
Left and right potentiometers (left and right position detection means),
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Electrode, 12... Base material, 13... Power supply for detection, 14... Resistor, 15... Contact detection circuit (contact detection means), 16... Memory calculation circuit.
Claims (1)
変位手段と、溶接トーチを左右方向に変位させる
左右方向変位手段と、溶接トーチの上下方向の位
置を検知する上下方向位置検知手段と、溶接トー
チの左右方向の位置を検知する左右方向位置検知
手段と、溶接トーチの電極と母材との間に検知用
電源を接続して、その電気量の変化により電極と
母材との接触を検知する接触検知手段とを配し、 開先内において、前記上下方向変位手段を駆動
して溶接トーチを下降させ、前記接触検知手段に
より電極が開先底に接触したことを検知した時に
下降を停止して、その時前記上下方向位置検知手
段で検知される上下方法位置を記憶し、 その後前記上下方向変位手段を駆動して溶接ト
ーチを適宜の高さ位置に上昇させて、その高さ位
置で前記左右方向変位手段を駆動して溶接トーチ
を左および右に平行移動させ、前記接触検知手段
により電極が左および右開先壁に接触したことを
検知した時にそれぞれ平行移動を停止して、その
時前記左右方向位置検知手段で検知される左右方
向位置をそれぞれ記憶し、 その後にさらに別の少くとも１以上の高さ位置
に溶接トーチを移動して、各高さ位置で前記同様
に溶接トーチを左右に平行移動して、電極が左右
開先壁に接触した時の左右方向位置を検知してそ
れぞれ記憶し、 これら検知された開先底の上下方向位置および
複数の高さ位置での開先壁の左右方向位置に基づ
いて、開先の位置・形状の検知を行なうようにし
た開先の検知方法。[Scope of Claims] 1. Vertical displacement means for vertically displacing the welding torch, horizontal displacement means for horizontally displacing the welding torch, and vertical position detection means for detecting the vertical position of the welding torch. , a lateral position detection means for detecting the lateral position of the welding torch, and a detection power source connected between the electrode of the welding torch and the base metal, and a detection power source is connected between the electrode of the welding torch and the base metal, and the change in the amount of electricity is used to detect the relationship between the electrode and the base metal. a contact detection means for detecting contact, the welding torch is lowered by driving the vertical displacement means within the groove, and when the contact detection means detects that the electrode has contacted the bottom of the groove; Stopping the lowering, the vertical position detected by the vertical position detection means at that time is memorized, and then the vertical displacement means is driven to raise the welding torch to an appropriate height position. The welding torch is moved in parallel to the left and right by driving the left-right displacement means at the position, and the parallel movement is stopped when the contact detection means detects that the electrode has contacted the left and right groove walls, respectively. At that time, the lateral positions detected by the lateral position detection means are memorized, and then the welding torch is further moved to at least one other height position, and welding is performed in the same manner as described above at each height position. The torch is moved horizontally in parallel to detect and memorize the horizontal position when the electrode contacts the left and right groove walls, and the detected vertical positions of the groove bottom and multiple height positions are detected. A groove detection method that detects the position and shape of the groove based on the horizontal position of the groove wall.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008683A JPS59145914A (en) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | Groove detection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008683A JPS59145914A (en) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | Groove detection method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59145914A JPS59145914A (en) | 1984-08-21 |
| JPH0332721B2 true JPH0332721B2 (en) | 1991-05-14 |
Family
ID=12017290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008683A Granted JPS59145914A (en) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | Groove detection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59145914A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02205266A (en) * | 1989-01-31 | 1990-08-15 | Kobe Steel Ltd | Detection of groove route gap by memory and reproduction type arc welding robot |
| JP2566535Y2 (en) * | 1991-05-09 | 1998-03-30 | フジオーゼックス株式会社 | Position detection device |
| JP2011005536A (en) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Jfe Engineering Corp | System for detecting root groove-width |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4946762A (en) * | 1972-09-07 | 1974-05-04 | ||
| JPS52102060A (en) * | 1976-02-24 | 1977-08-26 | Hitachi Ltd | Method and device for detecting shapes of beveling and bead |
| JPS5719603A (en) * | 1980-07-11 | 1982-02-01 | Hitachi Ltd | Device for measuring corner |
-
1983
- 1983-02-09 JP JP2008683A patent/JPS59145914A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59145914A (en) | 1984-08-21 |
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