JPH0332721B2 - - Google Patents
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- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- groove
- welding torch
- electrode
- vertical
- detection means
- 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 - Lifetime
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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
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/0216—Seam profiling, e.g. weaving, multilayer
Landscapes
- 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
以下、この発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。
説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
３図のフローチヤートに示す手順で行なえばよ
い。
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。
５の略中央位置に位置させる。
上下ラツク２より、溶接トーチ１１を下降さ
せる。
せる。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
て、記憶演算回路１６で開先５に関する演算を
行なう。
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。
ｂの角度βはそれぞれ次式により求められる。
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。
は次式で求められる。
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。
る。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008683A JPS59145914A (ja) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | 開先の検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008683A JPS59145914A (ja) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | 開先の検知方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59145914A JPS59145914A (ja) | 1984-08-21 |
| JPH0332721B2 true JPH0332721B2 (ja) | 1991-05-14 |
Family
ID=12017290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008683A Granted JPS59145914A (ja) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | 開先の検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59145914A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02205266A (ja) * | 1989-01-31 | 1990-08-15 | Kobe Steel Ltd | 記憶・再生型アーク溶接ロボットによる開先ルートギャップ検出方法 |
| JP2566535Y2 (ja) * | 1991-05-09 | 1998-03-30 | フジオーゼックス株式会社 | 位置検知装置 |
| JP2011005536A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Jfe Engineering Corp | 底部開先幅検出システム |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4946762A (ja) * | 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/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59145914A (ja) | 1984-08-21 |
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