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JPH1177307A - Automatic welding method and its equipment - Google Patents

Automatic welding method and its equipment

Info

Publication number
JPH1177307A
JPH1177307A JP23855797A JP23855797A JPH1177307A JP H1177307 A JPH1177307 A JP H1177307A JP 23855797 A JP23855797 A JP 23855797A JP 23855797 A JP23855797 A JP 23855797A JP H1177307 A JPH1177307 A JP H1177307A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
image
torch
welding torch
groove
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.)
Pending
Application number
JP23855797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shozo Hirano
野 正 三 平
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP23855797A priority Critical patent/JPH1177307A/en
Publication of JPH1177307A publication Critical patent/JPH1177307A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate high-precision high-quality automatic multi-layer welding, in such cases where no lamination is possible in accordance with design conditions and where deformation is caused by welding heat, by picking up image around the tip end of a welding torch during the welding and automatically correcting welding conditions based on the detected data of a shape and position. SOLUTION: With the automatic welding operation started, a measurement starting signal is outputted from a welding torch controller 1 to an image processor 9, which fetches an image and, on the basis of these detected data, determining the deviation of the tip end position of the welding torch 3 from the center in the width direction of the groove 7a of a welding work 7. The image processor 9 also calculates a distance between the tip end of a welding pool and that of the welding torch 3, determining a difference between the distance so calculated and the optimum value stored preliminarily in the memory of the image processor 9. The controller 1, based on these data, corrects the operation of a welding head 2, modifying a position for the Y axis direction of the welding torch 3 and positioning its tip end in the center of the groove 7a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多層盛り溶接の実
施に適した自動溶接装置および自動溶接方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic welding apparatus and an automatic welding method suitable for performing multi-layer welding.

【0002】[0002]

【従来の技術】図14に従来の自動溶接装置の構成例を
示す。図14に示すように、従来の自動溶接装置は、溶
接を行う溶接トーチ3と、溶接トーチ3を保持して移動
させる溶接ヘッド2と、溶接トーチ3に溶接電流を供給
するための溶接電源4と、溶接ヘッド2及び溶接電源4
の制御を行う溶接トーチ制御装置1aと、溶接線を検出
する溶接線倣いセンサ5および倣いセンサ駆動機構6と
から構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 14 shows a configuration example of a conventional automatic welding apparatus. As shown in FIG. 14, a conventional automatic welding apparatus includes a welding torch 3 for performing welding, a welding head 2 for holding and moving the welding torch 3, and a welding power source 4 for supplying a welding current to the welding torch 3. , Welding head 2 and welding power source 4
, A welding line scanning sensor 5 for detecting a welding line, and a scanning sensor drive mechanism 6.

【0003】この従来の自動溶接装置においては、予め
設定された溶接シーケンスおよび溶接施工条件に基づい
て制御装置1aにより溶接ヘッド2の動作制御および溶
接電源4の出力制御が行われ、これにより溶接アークの
位置および出力が制御されて自動溶接が行われるように
なっている。
In this conventional automatic welding apparatus, the operation control of the welding head 2 and the output control of the welding power source 4 are performed by the control unit 1a based on a welding sequence and welding conditions set in advance. And the output is controlled to perform automatic welding.

【0004】自動溶接時における溶接トーチ3先端の動
きを制御するためのデータは、溶接箇所を溶接線倣いセ
ンサ5で検出して予め制御装置1aに記憶させるか、ま
たは、溶接線倣いセンサ5を溶接ヘッド2に先行させて
動作させることにより制御装置1aに記憶させるように
なっている。そして、溶接時にはその記憶データに基づ
いて溶接ヘッド2を再生動作させることにより溶接トー
チ3先端の動作軌跡が制御され、これにより所定の溶接
線に追従するように自動的に溶接が行われるようになっ
ている。
The data for controlling the movement of the tip of the welding torch 3 at the time of automatic welding is obtained by detecting a welding position with the welding line following sensor 5 and storing it in the control device 1a in advance, or by using the welding line following sensor 5 in advance. The operation is performed in advance of the welding head 2 so as to be stored in the control device 1a. At the time of welding, the operation trajectory of the tip of the welding torch 3 is controlled by regenerating the welding head 2 based on the stored data so that welding is automatically performed so as to follow a predetermined welding line. Has become.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の装置においては、溶接線倣いセンサにより検出された
データに基づいて、溶接トーチを単に溶接線に追従する
ように移動させることにより自動溶接を行っている。
As described above, in the conventional apparatus, automatic welding is performed by simply moving the welding torch so as to follow the welding line based on data detected by the welding line following sensor. It is carried out.

【0006】しかし、溶接ワークの開先加工精度の変化
や開先ギャップの大小変化により開先断面積が予定され
た値と異なるものとなった場合や、溶接時の熱変形によ
り開先形状が変化した場合に、溶接ワークの設計形状に
基づいて定められた溶接条件をそのまま用いて自動溶接
を行うと、開先壁面での溶融不良や溶接肉盛量の不足ま
たは過多といった不具合が発生することもある。このよ
うな場合には、その状況を作業者が判断し、溶接トーチ
位置の調整、溶接条件の調整、または、溶接を中断し条
件の修正を行わなければならない。
However, when the groove cross-sectional area is different from a predetermined value due to a change in the groove machining accuracy of the welded work or a change in the groove gap, or a change in the groove shape due to thermal deformation during welding. In the case of a change, if automatic welding is performed using the welding conditions determined based on the design shape of the welding work as it is, defects such as poor melting on the groove wall surface and insufficient or excessive weld overlay may occur. There is also. In such a case, the operator must determine the situation and adjust the welding torch position, adjust the welding conditions, or interrupt the welding and correct the conditions.

【0007】また、自動溶接装置により多層溶接を行う
場合には、溶接ビードの層数および溶接パス数を溶接条
件として予め定めなければならないが、溶接ワークの熱
変形等が発生した場合、当初に定めた層数およびパス数
のまま溶接を最後まで行うと所望の溶接結果が得られな
い場合もある。
In addition, when performing multi-layer welding with an automatic welding apparatus, the number of layers of welding beads and the number of welding passes must be determined in advance as welding conditions. If welding is performed to the end with the determined number of layers and the number of passes, a desired welding result may not be obtained.

【0008】本発明は上記問題点を解決すべくなされた
ものであり、開先形状の変化に対応した自動多層盛り溶
接が可能な自動溶接装置および溶接方法を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an automatic welding apparatus and a welding method capable of performing automatic multi-layer welding in accordance with a change in groove shape.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、自動溶接方法において、溶接中に溶接ト
ーチ先端周辺の画像を撮像し、この撮像された画像に基
づいて溶接ワークの開先位置、溶接トーチの先端位置、
溶接アークの形状および溶融池の形状を検出し、検出さ
れた形状および位置データに基づいて、溶接トーチの先
端が開先の幅方向中心に位置しかつ溶融池形状が適正形
状となるように、予め定められた溶接条件を自動修正し
て多層盛り溶接を行うことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention relates to an automatic welding method, wherein an image around the tip of a welding torch is taken during welding, and a welding work is opened based on the taken image. Tip position, tip position of welding torch,
Detecting the shape of the welding arc and the shape of the weld pool, based on the detected shape and position data, so that the tip of the welding torch is located at the center in the width direction of the groove and the weld pool shape is an appropriate shape, It is characterized in that multi-layer welding is performed by automatically correcting predetermined welding conditions.

【0010】また、本発明は、溶接トーチをウィービン
グ動作させて多層盛り溶接を行う自動溶接方法におい
て、溶接トーチのウィービング動作範囲の両端位置にお
けるウィービング動作の停止に同期して溶接トーチ先端
周辺の画像の撮像を行い、撮像された画像に基づいて、
ウィービング動作の振幅とウィービング動作の中心が予
め設定された適正範囲となるように溶接トーチの動作を
自動修正して多層盛り溶接を行うことを特徴とするもの
である。
Further, the present invention provides an automatic welding method for performing multi-layer welding by weaving a welding torch, wherein an image around the tip of the welding torch in synchronization with the stop of the weaving operation at both ends of the weaving operation range of the welding torch. Is performed, and based on the captured image,
The present invention is characterized in that the operation of the welding torch is automatically corrected such that the amplitude of the weaving operation and the center of the weaving operation fall within a predetermined appropriate range, and multi-layer welding is performed.

【0011】また、本発明は、多層盛り溶接を行うため
の自動溶接装置において、溶接トーチを保持して移動さ
せる溶接ヘッドと、前記溶接トーチに溶接アークを発生
させるための電力を供給する溶接電源と、前記溶接トー
チ先端周辺を撮像する撮像装置と、前記撮像装置により
撮像された画像に基づいて、溶接ワークの開先位置、前
記溶接トーチの先端位置、溶接アーク光の形状および溶
融池の形状を検出するとともに、検出された各データに
基づいて、溶接トーチの先端が開先の中央に位置しかつ
溶融池形状が適正形状となるような補正溶接条件を算出
する画像処理装置と、前記画像処理装置により算出され
た補正溶接条件に基づいて前記溶接ヘッドおよび前記溶
接電源を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする
ものである。
The present invention also relates to an automatic welding apparatus for performing multi-layer welding, a welding head for holding and moving a welding torch, and a welding power source for supplying electric power for generating a welding arc to the welding torch. An imaging device for imaging the periphery of the tip of the welding torch, and a groove position of the welding work, a tip position of the welding torch, a shape of the welding arc light, and a shape of the molten pool based on the image captured by the imaging device. And an image processing apparatus for calculating a correction welding condition such that the tip of the welding torch is located at the center of the groove and the shape of the molten pool is an appropriate shape, based on the detected data, and the image A control device for controlling the welding head and the welding power source based on the corrected welding conditions calculated by the processing device.

【0012】また、本発明は、溶接トーチをウィービン
グ動作させて多層盛り溶接を行うための自動溶接装置に
おいて、溶接トーチを保持して移動させる溶接ヘッド
と、前記溶接トーチに溶接アークを発生させるための電
力を供給する溶接電源と、前記溶接トーチ先端周辺を撮
像する撮像装置と、ウィービング動作範囲の両端位置に
おけるウィービング動作の停止に同期して前記撮像装置
からの画像を取り込み、この画像に基づいて溶接ワーク
の開先位置および溶接トーチの先端位置を検出するとと
もに検出された位置データに基づいてウィービング動作
の幅とウィービング動作の中心が予め設定された適正範
囲となるなるような補正溶接条件を定める画像処理装置
と、前記画像処理装置により算出された補正溶接条件に
基づいて前記溶接ヘッドおよび前記溶接電源を制御する
制御装置と、を備えたことを特徴とするものである。
Further, the present invention is directed to an automatic welding apparatus for weaving a welding torch to perform multi-layer welding, in which a welding head for holding and moving a welding torch, and for generating a welding arc in the welding torch. A welding power supply for supplying power of the welding torch, an imaging device for imaging the periphery of the welding torch tip, and an image from the imaging device captured in synchronization with the stop of the weaving operation at both ends of the weaving operation range, based on this image. The groove position of the welding work and the tip position of the welding torch are detected, and the correction welding conditions are determined based on the detected position data so that the width of the weaving operation and the center of the weaving operation are within a predetermined appropriate range. An image processing device and the welding welding condition based on the corrected welding conditions calculated by the image processing device. A controller for controlling the de-and the welding power supply, is characterized in that it comprises a.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】[第1の実施の形態]まず、第1の実施の
形態について図1乃至図5により説明する。図1に示す
ように、自動溶接装置は、溶接トーチ3を保持して移動
させる溶接ヘッド2と、溶接トーチ3に溶接アークを発
生させるための電流を供給するための溶接電源4と、溶
接ヘッド2及び溶接電源4の制御を行う制御装置1(溶
接トーチ制御装置)と、溶接トーチ先端周辺を撮像する
ための撮像装置の一例としてCCDカメラ8と、CCD
カメラにより撮像された画像を処理し各種形状寸法を検
出するための画像処理装置9とを備えている。
[First Embodiment] First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the automatic welding apparatus includes a welding head 2 for holding and moving a welding torch 3, a welding power source 4 for supplying a current for generating a welding arc to the welding torch 3, and a welding head. 2 and a control device 1 for controlling the welding power source 4 (welding torch control device); a CCD camera 8 as an example of an imaging device for imaging the periphery of the tip of the welding torch;
An image processing apparatus 9 is provided for processing images captured by the camera and detecting various shapes and dimensions.

【0015】次に、上記構成を有する第1の実施の形態
の作用について、図2乃至図4を参照しつつ図5のフロ
ーチャートにより説明する。
Next, the operation of the first embodiment having the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. 5 while referring to FIGS.

【0016】図5に示すように、自動溶接運転が開始さ
れると、制御装置1より画像処理装置9へ計測開始信号
が出力され、画像処理装置9により画像取り込みが実施
される(ステップS101)。
As shown in FIG. 5, when the automatic welding operation is started, a measurement start signal is output from the control device 1 to the image processing device 9, and an image is taken in by the image processing device 9 (step S101). .

【0017】画像処理装置9は、CCDカメラ8により
撮像された画像を取り込んで画像処理を行い、溶接ワー
ク7の開先位置(ステップS102)、溶接トーチ3先
端位置(ステップS103)、溶接アークAの形状(ス
テップS104)および溶融池Pの形状(ステップS1
05)を検出する。
The image processing device 9 captures an image picked up by the CCD camera 8 and performs image processing. The groove position of the welding work 7 (step S102), the tip position of the welding torch 3 (step S103), the welding arc A (Step S104) and the shape of the molten pool P (step S1)
05) is detected.

【0018】そして、画像処理装置9は、これら検出デ
ータに基づいて、溶接ワーク7の開先7aの幅方向(Y
軸方向)中心位置からの溶接トーチ3の先端3aの位置
のずれ量(必要とされる補正量)TY を算出する(ステ
ップS106)。
Then, the image processing device 9 determines the width (Y) of the groove 7a of the welding work 7 based on the detected data.
A deviation amount (a required correction amount) TY of the position of the tip 3a of the welding torch 3 from the center position (axial direction) is calculated (step S106).

【0019】ずれ量TY は、図2(b)に示すように、
溶接トーチ3の先端から溶接ワークの開先壁左側との距
離TPL 、溶接トーチ先端から開元壁右側との距離TP
R とすると、次式で計算される。 TY =(TPL −TPR )/2 また、図4に示すように、溶接トーチ3の進行方向に対
して溶融池Pの先端がアーク光Aの先端より進んでいる
という関係にある場合には、溶接ワーク7を十分に溶融
させることができず溶融不良を起こす可能性がある。従
って、溶融池Pの先端および溶接アークAの先端は、図
3に示すように、溶接トーチ3の進行方向(X軸方向)
に関して概ね同じ位置に維持されなければならない。
As shown in FIG. 2B, the shift amount TY is
The distance TPL from the tip of the welding torch 3 to the left side of the groove wall of the welding work, and the distance TP from the tip of the welding torch to the right side of the groove wall.
If R is calculated by the following equation. TY = (TPL-TPR) / 2 Also, as shown in FIG. 4, when the tip of the molten pool P is ahead of the tip of the arc light A with respect to the traveling direction of the welding torch 3, There is a possibility that the welding work 7 cannot be sufficiently melted, resulting in poor melting. Therefore, as shown in FIG. 3, the tip of the molten pool P and the tip of the welding arc A are in the traveling direction of the welding torch 3 (X-axis direction).
Must be maintained in approximately the same position with respect to

【0020】溶融池Pおよび溶接アークAの適切な位置
関係を維持するような運転制御を行うため、画像処理装
置9は、溶融池Pの先端と溶接トーチ3の先端3aとの
距離Lbfを算出して、求められた距離Lbfと予め画
像処理装置9のメモリに格納された最適値LbfRとの
差(必要とされる補正量)を求める(ステップS10
7)。
The image processor 9 calculates the distance Lbf between the tip of the weld pool P and the tip 3a of the welding torch 3 in order to perform operation control to maintain an appropriate positional relationship between the weld pool P and the welding arc A. Then, a difference (a required correction amount) between the obtained distance Lbf and the optimum value LbfR stored in the memory of the image processing apparatus 9 in advance is obtained (Step S10).
7).

【0021】画像処理装置9が算出した前記ずれ量TY
および前記差Lbf−LbfRのデータは制御装置1に
送信される。
The deviation amount TY calculated by the image processing device 9
The data of the difference Lbf-LbfR is transmitted to the control device 1.

【0022】制御装置1は、これらのデータに基づい
て、溶接ヘッド2の動作を修正して溶接トーチ3のY軸
方向に関する位置修正を行い、図2(a)に示すように
溶接トーチ3の先端3aが開先7aの中心に位置するよ
うにする(ステップS108)。
The controller 1 corrects the operation of the welding head 2 based on these data to correct the position of the welding torch 3 in the Y-axis direction, and as shown in FIG. The tip 3a is positioned at the center of the groove 7a (step S108).

【0023】これと合わせて制御装置1は、前記差(L
bfR−Lbf)に基づいて、溶接速度(溶接トーチ3
のX軸方向の移動速度)の補正および/または溶接電流
の補正を行い、常に溶接トーチ3先端と溶融池先端との
距離が一定になるようにする。すなわち制御装置1は、
溶接ヘッド2を制御することにより、および/または溶
接電源4を制御することにより、溶融池Pの先端と溶接
トーチ3の先端3aとの距離Lbfが最適値LbfRと
なるように制御を行う(ステップS109)。
At the same time, the control device 1 determines the difference (L
bfR-Lbf), the welding speed (welding torch 3
(The moving speed in the X-axis direction) and / or the welding current is corrected so that the distance between the tip of the welding torch 3 and the tip of the molten pool is always constant. That is, the control device 1
By controlling the welding head 2 and / or the welding power source 4, control is performed so that the distance Lbf between the tip of the molten pool P and the tip 3a of the welding torch 3 becomes the optimum value LbfR (step). S109).

【0024】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、CCDカメラ8及び画像処理装置9により溶接トー
チ3の先端3a周辺の状態が常時監視される。そして、
この監視結果に基づいて、制御装置1により、溶接トー
チ3の先端3aの位置が溶接ワーク7の開先7a内の中
央に常に位置するように制御され、かつ溶接トーチ3先
端3aと溶融地Pの先端との距離が常に一定になるよう
に制御された状態で多層盛り溶接が行われる。
As described above, according to this embodiment, the state around the tip 3a of the welding torch 3 is constantly monitored by the CCD camera 8 and the image processing device 9. And
Based on the monitoring result, the control device 1 controls the position of the tip 3a of the welding torch 3 so that it is always located at the center of the groove 7a of the welding work 7, and the welding torch 3 tip 3a and the molten metal P The multi-layer welding is performed in a state where the distance from the tip of the metal is controlled to be always constant.

【0025】このため、例えば、溶接時の熱変形により
開先形状が変化した場合でも、適正な溶接トーチ位置で
高品質の多層盛り溶接が行うことが可能となる。
For this reason, for example, even when the groove shape changes due to thermal deformation during welding, high-quality multi-layer welding can be performed at an appropriate welding torch position.

【0026】[第2の実施の形態]次に、第2の実施の
形態について図6乃至図7により説明する。第2の実施
の形態は溶接トーチをウィービング動作(揺動動作)さ
せる場合に適した制御方法を提示するものである。第2
の実施の形態において、溶接装置の構成は第1の実施の
形態と略同一であり、装置自体の詳細な説明は省略す
る。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. The second embodiment provides a control method suitable for performing a weaving operation (oscillating operation) on a welding torch. Second
In this embodiment, the configuration of the welding device is substantially the same as that of the first embodiment, and a detailed description of the welding device itself is omitted.

【0027】本実施形態において、溶接トーチ3は、溶
接トーチ3のY軸方向位置の経時変化を示した図7に示
すように、図6におけるY軸方向(開先の幅方向)にウ
ィービング動作しながらX軸方向(開先の長手方向、す
なわち溶接線の方向)に移動するようになっている。こ
の溶接トーチ3の動きは、制御装置1から溶接ヘッド2
に出力される信号に基づいて制御されるようになってお
り、溶接トーチ3のY軸方向の動きは溶接ヘッド2の揺
動軸(図示せず)の動きにより定められる。
In this embodiment, the welding torch 3 performs a weaving operation in the Y-axis direction (width direction of the groove) in FIG. 6, as shown in FIG. While moving in the X-axis direction (the longitudinal direction of the groove, ie, the direction of the welding line). The movement of the welding torch 3 is transmitted from the control device 1 to the welding head 2.
The movement of the welding torch 3 in the Y-axis direction is determined by the movement of the swing shaft (not shown) of the welding head 2.

【0028】自動溶接運転が開始されると、制御装置1
は、溶接トーチ3のウィービング動作(Y軸方向に関す
るの溶接トーチ3の位置)を制御するためのウィービン
グ位置信号を溶接ヘッド2に出力するとともに画像処理
装置9に出力する。図7に示すように、溶接トーチ3
は、Y軸方向に繰り返し一定速度で動作し、両端で所定
時間Y軸方向に関する動作を停止するようになってい
る。
When the automatic welding operation is started, the control device 1
Outputs a weaving position signal for controlling the weaving operation of the welding torch 3 (the position of the welding torch 3 in the Y-axis direction) to the welding head 2 and to the image processing device 9. As shown in FIG.
Operate repeatedly at a constant speed in the Y-axis direction, and stop the operation in the Y-axis direction at both ends for a predetermined time.

【0029】画像処理装置9は、このウィービング位置
信号に基づいて、溶接トーチ3のウィービング速度すな
わち溶接トーチ3の速度のY方向成分を検出し、速度の
Y方向成分がゼロとなる時、CCDカメラ8により撮像
された画像を取り込む。すなわち、画像処理装置9は、
溶接トーチ3がY軸方向に関して両端位置にあり、溶接
トーチ3のY軸方向についての動作が停止していること
を自動的に検出し、画像の取り込みを行う。
The image processing device 9 detects the weaving speed of the welding torch 3, that is, the Y-direction component of the speed of the welding torch 3 based on the weaving position signal, and when the Y-direction component of the speed becomes zero, the CCD camera. 8 to capture the image taken. That is, the image processing device 9
It is automatically detected that the welding torch 3 is at both ends in the Y-axis direction and the operation of the welding torch 3 in the Y-axis direction is stopped, and an image is captured.

【0030】溶接トーチ3が左端でY方向に関する動作
を停止している場合(以下、「左端停止時」という)に
得られた画像を図6(a)に、左端停止の後溶接トーチ
3が右端に移動し右端で停止している場合(以下「右端
停止時」という)に得られた画像を図6(b)に、それ
ぞれ示す。
FIG. 6A shows an image obtained when the welding torch 3 stops moving in the Y direction at the left end (hereinafter referred to as “at the time of stopping at the left end”). FIG. 6B shows images obtained when the image moves to the right end and stops at the right end (hereinafter referred to as “at the time of stopping at the right end”).

【0031】画像処理装置9は、得られた画像に基づい
て、左端停止時における開先の左側壁から溶接トーチ3
の先端3aまでの距離TPL と、右端停止時における開
先の右側壁から溶接トーチ3の先端3aまでの距離TP
R をそれぞれ検出する。
Based on the obtained image, the image processing device 9 starts the welding torch 3 from the left side wall of the groove when the left end is stopped.
TPL to the tip 3a of the welding torch 3 from the right side wall of the groove when the right end is stopped.
Detect each R.

【0032】そして画像処理装置9は、次式に基づいて
溶接トーチ3の先端3aの開先中心からのずれ量TY を
計算する。 TY =(TPL −TPR )/2 画像処理装置9は、このずれ量TY のデータを制御装置
1に転送し、制御装置1はウィービング動作における溶
接トーチ3の先端3aの軌跡の左右方向に関する(Y軸
方向に関する)中心Yc(図7参照)が常に開先中心位
置と一致するように溶接ヘッド2の動きを補正する。
The image processing device 9 calculates the displacement TY of the tip 3a of the welding torch 3 from the center of the groove based on the following equation. TY = (TPL-TPR) / 2 The image processing device 9 transfers the data of the deviation amount TY to the control device 1, and the control device 1 determines the (Y) of the locus of the tip 3a of the welding torch 3 in the weaving operation. The movement of the welding head 2 is corrected so that the center Yc (in the axial direction) (see FIG. 7) always coincides with the groove center position.

【0033】また、ウィービング動作の振幅Yw (図7
参照)が式Yw =YL −YR により計算される。
The weaving operation amplitude Yw (FIG. 7)
Is calculated by the formula Yw = YL -YR.

【0034】ここで、左端停止時における開先の左側壁
から溶接トーチ3の先端3aまでの距離の最適値YGL
および右端停止時における開先の右側壁から溶接トーチ
3の先端3aまでの距離の最適値YGR は、予め設定さ
れるとともに画像処理装置9のメモリに格納されてお
り、画像処理装置9はこれら最適値と先に検出された値
TPL ,TPR とに基づいて、溶接トーチ3のウィービ
ング動作の振幅補正量Yw hを次式に基づいて算出す
る。 Yw h=(TPL −YGL )+(TPR −YGR ) 画像処理装置9はこの振幅補正量Yw hのデータを制御
装置1に転送する。そして、制御装置1はウィービング
動作の振幅を補正し、開先壁面と両端停止時における溶
接トーチ3の先端との距離が常に一定となるように制御
する。
Here, the optimum value YGL of the distance from the left side wall of the groove to the tip 3a of the welding torch 3 when the left end is stopped.
The optimum value YGR of the distance from the right side wall of the groove to the tip 3a of the welding torch 3 when the right end is stopped is set in advance and stored in the memory of the image processing device 9, and the image processing device 9 Based on the values and the previously detected values TPL and TPR, the amplitude correction amount Ywh of the weaving operation of the welding torch 3 is calculated based on the following equation. Ywh = (TPL-YGL) + (TPR-YGR) The image processing device 9 transfers the data of the amplitude correction amount Ywh to the control device 1. Then, the control device 1 corrects the amplitude of the weaving operation and controls so that the distance between the groove wall surface and the tip of the welding torch 3 when both ends are stopped is always constant.

【0035】なお、本実施形態においても第1の実施形
態と同様にして溶接トーチの進行方向について溶接トー
チ3の先端と溶融地Pの先端との位置関係を制御するこ
とが好ましい。
In this embodiment, as in the first embodiment, it is preferable to control the positional relationship between the tip of the welding torch 3 and the tip of the molten ground P in the traveling direction of the welding torch.

【0036】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、溶接トーチ3のウィービング動作の中心が開先の中
心位置と一致し、かつ溶接トーチ3の左右端停止時にお
ける溶接トーチ3の先端と開先壁面との距離が一定かつ
最適な値となるような制御が行われるため、多層盛り溶
接を行う場合、仮に前層までの溶融量のばらつきや溶接
熱変形による開先形状が変化した場合においても、最適
の溶接が行え、高品質の自動多層盛り溶接を行うことが
可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the center of the weaving operation of the welding torch 3 coincides with the center position of the groove, and when the welding torch 3 stops at the left and right ends, Control is performed so that the distance from the groove wall surface is constant and an optimal value.When performing multi-layer welding, if the groove shape changes due to variations in the amount of fusion to the front layer or welding thermal deformation. In this case, optimal welding can be performed, and high-quality automatic multi-layer welding can be performed.

【0037】なお、本実施形態においては、画像処理装
置9がウィービング位置信号に基づいて溶接トーチ3の
左端停止時または右端停止時を検出するようにしたが、
これに限定されるものではない。すなわち、例えば、図
8に示すように、制御装置1に、溶接トーチ3の左端停
止時および右端停止時を示す信号Sw (両端停止信号)
を発生する機能を持たせ、この両端停止信号に基づいて
画像処理装置9に画像の取り込みを行わせるとともに、
補正演算処理を行わせるようにしても良い。
In the present embodiment, the image processing device 9 detects when the left end or right end of the welding torch 3 is stopped based on the weaving position signal.
It is not limited to this. That is, as shown in FIG. 8, for example, a signal Sw (both ends stop signal) indicating when the left end and the right end of the welding torch 3 are stopped is sent to the control device 1.
And causes the image processing device 9 to capture an image based on the both-ends stop signal.
Correction calculation processing may be performed.

【0038】[第3の実施の形態]次に、図9および図
10により第3の実施の形態について説明する。第3の
実施の形態は、第2の実施の形態に対してトリガ信号発
生器11が更に設けられている点が異なり、他は第2の
実施の形態と略同一である。第3の実施の形態におい
て、第2の実施の形態と同一部分については同一符号を
付し、詳細な説明は省略する。
Third Embodiment Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. The third embodiment is different from the second embodiment in that a trigger signal generator 11 is further provided, and the other configurations are substantially the same as the second embodiment. In the third embodiment, the same portions as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0039】以下、本実施形態の作用について説明す
る。
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described.

【0040】自動溶接運転が開始されると、制御装置1
は、ウィービング位置信号と前述した両端停止信号(第
2の実施形態参照)を画像処理装置9へ出力する。
When the automatic welding operation is started, the control device 1
Outputs the weaving position signal and the above-described both-ends stop signal (see the second embodiment) to the image processing apparatus 9.

【0041】一方、溶接電源4は、溶接電源4が溶接ト
ーチに供給する溶接電流(または溶接電圧)を示す信号
(溶接モニタ信号)を常時出力するようになっている。
なお、通常、溶接電流は、図10に示すようにパルス電
流の形で供給されているため、溶接モニタ信号もパルス
信号の形態をとる。
On the other hand, the welding power source 4 always outputs a signal (welding monitor signal) indicating the welding current (or welding voltage) supplied to the welding torch by the welding power source 4.
Since the welding current is usually supplied in the form of a pulse current as shown in FIG. 10, the welding monitor signal also takes the form of a pulse signal.

【0042】トリガ信号発生器11は、この溶接モニタ
信号のピーク部とベース部を検出し、ベース部でONと
なるトリガ信号Trを画像処理装置9へ出力する。な
お、ピーク部とベース部の検出は、溶接モニタ信号が予
め設定された検出レベルのしきい値Isとの大小関係に
より決定される。
The trigger signal generator 11 detects a peak portion and a base portion of the welding monitor signal, and outputs a trigger signal Tr which is turned on at the base portion to the image processing device 9. The detection of the peak portion and the base portion is determined by the magnitude relationship between the welding monitor signal and the threshold value Is of the preset detection level.

【0043】画像処理装置9は、上述した両端停止信号
およびトリガ信号の両方がONの場合にCCDカメラ8
の画像を取り込む。そして取り込まれた画像に基づい
て、前述した第3の実施形態と同様にして、溶接トーチ
のウィービング動作制御が行われる。
When both of the above-mentioned both-end stop signal and the trigger signal are ON, the image processing device 9
Capture the image of Then, the weaving operation of the welding torch is controlled based on the captured image in the same manner as in the third embodiment.

【0044】以上説明したように、本実施形態において
は、ベース電流が供給されている際に画像の取り込みが
行われるため、常に一定光量レベルの条件でCCDカメ
ラ8により溶接トーチ3の先端3a周辺の画像を撮像す
ることができる。このため、画像解析をより正確に行う
ことができる。従って、より正確に溶接条件の制御を行
うことができる。
As described above, in the present embodiment, the image is taken in while the base current is being supplied, so that the CCD camera 8 always keeps the vicinity of the tip 3a of the welding torch 3 under the condition of a constant light quantity level. Can be captured. For this reason, image analysis can be performed more accurately. Therefore, it is possible to more accurately control the welding conditions.

【0045】[第4の実施の形態]次に、図11乃至図
13により第4の実施の形態について説明する。自動溶
接装置の構成に関して言えば、第4の実施の形態は、第
2の実施の形態に対して溶接ワークの開先にスリットレ
ーザ光を照射するスリットレーザ発生器10が更に設け
られている点が異なり、他は第2の実施の形態と略同一
である。第4の実施の形態において、第2の実施の形態
と同一部分については同一符号を付し、詳細な説明は省
略する。
[Fourth Embodiment] Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. Speaking of the configuration of the automatic welding apparatus, the fourth embodiment is different from the second embodiment in that a slit laser generator 10 for irradiating a slit laser beam on a groove of a welding work is further provided. However, the rest is substantially the same as the second embodiment. In the fourth embodiment, the same parts as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0046】以下、上記構成を有する本実施形態の作用
について、図11及び図12を参照しつつ図13のフロ
ーチャートにより説明する。図12は溶接積層ビード形
状に応じた条件補正を示す開先断面形状図である。図1
3は自動溶接運転制御および計測処理、条件データ補正
を示すフローチャートである。
Hereinafter, the operation of the present embodiment having the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. 13 while referring to FIG. 11 and FIG. FIG. 12 is a groove sectional shape diagram showing the condition correction according to the shape of the welded laminated bead. FIG.
3 is a flowchart showing automatic welding operation control, measurement processing, and condition data correction.

【0047】まず、図13(a)に示すように、第nパ
ス目の溶接が終了すると、制御装置1は、溶接データベ
ース(図示せず)から次パス目(第n+1パス目)の溶
接条件を読み出す(ステップS200)。この溶接条件
は、溶接ワークの設計形状に対応して計算により予め求
められたものである。制御装置1は、この溶接条件デー
タを画像処理装置9に送信する。
First, as shown in FIG. 13 (a), when the welding of the n-th pass is completed, the control device 1 determines the welding conditions of the next pass (the (n + 1) -th pass) from the welding database (not shown). Is read (step S200). These welding conditions are obtained in advance by calculation corresponding to the design shape of the welding work. The control device 1 transmits the welding condition data to the image processing device 9.

【0048】次に画像処理装置9は、第nパス目までの
溶接工程により形成された溶接ビードの形状を計測し、
溶接データベースから読み出した溶接条件データを補正
する(ステップS210)。
Next, the image processing device 9 measures the shape of the weld bead formed in the welding process up to the n-th pass,
The welding condition data read from the welding database is corrected (step S210).

【0049】以下、ステップS210の処理について図
13(b)を参照して詳述する。
Hereinafter, the processing in step S210 will be described in detail with reference to FIG.

【0050】まず、スリットレーザ発生器10によりス
リットレーザ光が、溶接ワークの開先の幅方向(Y軸方
向)全体にかかるように開先断面方向に照射して、スリ
ットレーザ光の投影像がCCDカメラ8により撮像され
る。(ステップS211)。
First, the slit laser generator 10 irradiates the slit laser beam in the groove cross-sectional direction so as to cover the entire width direction (Y-axis direction) of the groove of the welding work, and the projected image of the slit laser beam is formed. An image is captured by the CCD camera 8. (Step S211).

【0051】次に、画像処理装置9により、スリットレ
ーザ光の投影像の形状に基づいて開先位置および開先断
面形状(開先幅、開先深さ、開先角度、前層までの溶融
部幅等)が検出される。この検出工程は、溶接ワーク7
の開先長手方向(X軸方向)のあらかじめ設定された間
隔毎に行われる。そして開先断面形状より、図12
(a)に示す開先深さT、開先角度θ、積層ビード幅W
bが検出される(ステップS212)。
Next, the image processing device 9 sets the groove position and groove cross section (groove width, groove depth, groove angle, melting to the front layer) based on the shape of the projected image of the slit laser beam. Part width) is detected. This detection step is performed by the welding work 7
Is performed at preset intervals in the groove longitudinal direction (X-axis direction). From the groove cross-sectional shape, FIG.
(A) Groove depth T, groove angle θ, lamination bead width W shown in FIG.
b is detected (step S212).

【0052】次に、画像処理装置9は順次検出される開
先位置および開先断面形状のデータを受け取り、これら
データに基づいて溶接データベースから読み出した溶接
条件データの補正を行う。
Next, the image processing device 9 receives the data of the groove position and the groove cross-section that are sequentially detected, and corrects the welding condition data read from the welding database based on these data.

【0053】図12(b)に、予め設定してある溶接条
件データによる積層パターンを示す。設定条件は、1パ
ス/層で、2層目以降のビード高さhは一定の値になっ
ているものとする。
FIG. 12B shows a lamination pattern based on welding condition data set in advance. The setting condition is 1 pass / layer, and the bead height h for the second and subsequent layers has a constant value.

【0054】検出データより、まず、残りパス数PN を
以下の式で計算する(ステップS213)。小数点以下
は四捨五入する。 PN =(T+2)/h 次に、次パスのビード高さhrを以下の式で計算する
(ステップS214)。 hr=h+{(T+2)−PN ・h} 次に、補正条件として、溶接速度Vs、ウィービング動
作の振幅W、ウィービング速度Vwを以下の式で計算す
る(ステップS215)。ただし、ワイヤ速度Vf、ワ
イヤ径d、ウィービング動作の左右端における停止時間
tsはあらかじめ溶接条件データとして設定してあるも
のとする。
Based on the detected data, first, the number of remaining paths PN is calculated by the following equation (step S213). The decimal places are rounded off. PN = (T + 2) / h Next, the bead height hr of the next pass is calculated by the following equation (step S214). hr = h + {(T + 2) -PN · h} Next, as the correction conditions, the welding speed Vs, the amplitude W of the weaving operation, and the weaving speed Vw are calculated by the following equations (step S215). However, it is assumed that the wire speed Vf, the wire diameter d, and the stop time ts at the left and right ends of the weaving operation are set in advance as welding condition data.

【0055】[0055]

【数1】 計算した補正溶接条件データは、図13(a)に示すよ
うに画像処理装置9から制御装置1に転送される(ステ
ップS220)。
(Equation 1) The calculated corrected welding condition data is transferred from the image processing device 9 to the control device 1 as shown in FIG. 13A (step S220).

【0056】制御装置1は、転送された補正溶接条件デ
ータにより、溶接ヘッド2を動作させるとともに溶接電
源4へ溶接アーク指示データを出力し、溶接を行う。
Based on the transferred corrected welding condition data, the control device 1 operates the welding head 2 and outputs welding arc instruction data to the welding power source 4 to perform welding.

【0057】溶接中は、第2の実施形態と同様にして、
溶接トーチ3の先端の周辺の画像の解析結果に基づいて
溶接トーチ3の動作範囲が常に開先中心位置に来るよう
に制御され、ウィービング動作の両端位置が常に開先壁
面から一定の距離になるように制御が行われる。
During welding, as in the second embodiment,
The operation range of the welding torch 3 is controlled based on the analysis result of the image around the tip of the welding torch 3 so as to always be at the groove center position, and both ends of the weaving operation are always at a fixed distance from the groove wall surface. The control is performed as follows.

【0058】以上のようにして全パスを同様に条件デー
タ補正を行いながら、多層盛り溶接が行われる(ステッ
プS230,S240)。なお、各パスの溶接中は第2
または第3の実施形態と同様のウィービング動作の制御
が行われる。
As described above, multi-layer welding is performed while similarly correcting the condition data for all the passes (steps S230 and S240). During the welding of each pass, the second
Alternatively, the same weaving operation control as in the third embodiment is performed.

【0059】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、溶接前または溶接後にスリットレーサ光で開先断面
形状を検出して、次パスの溶接条件を補正し、溶接中
は、CCDカメラの画像取り込みおよび画像処理を行い
溶接トーチ位置、溶接ワーク開先位置、溶融池形状を検
出し、この検出データを画像処理装置でデータ処理し、
溶接ワーク開先の中心位置からの溶接トーチ先端位置の
ずれ量を計算し、溶接トーチ動作範囲が常に開先中心位
置に来るように制御し、ウィービング両端が常に開先壁
から一定の距離になるように制御するので、溶接前の開
先加工のばらつきや溶接時の熱変形により開先形状が変
化した場合でも、適正な溶接トーチ位置で高品質の多層
盛り溶接が行うことが可能となる。
As described above, according to this embodiment, the groove cross-sectional shape is detected by the slit racer light before or after welding, and the welding conditions of the next pass are corrected. Image capturing and image processing are performed to detect the welding torch position, welding work groove position, and weld pool shape, and process the detected data with an image processing device.
Calculates the deviation of the welding torch tip position from the center position of the welding work groove, controls the welding torch operation range to always come to the groove center position, and both ends of the weaving are always at a fixed distance from the groove wall Thus, even when the groove shape changes due to variations in groove processing before welding or thermal deformation during welding, high-quality multi-layer welding at an appropriate welding torch position can be performed.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
設定条件通りに積層できない場合および溶接熱変形が生
じた場合等においても、高精度、高品質の自動多層盛り
溶接を容易に行うことができる。
As described above, according to the present invention,
Even when lamination cannot be performed according to the set conditions or when welding thermal deformation occurs, high-precision, high-quality automatic multi-layer welding can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による自動溶接装置の第1の実施形態の
構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of an automatic welding device according to the present invention.

【図2】溶接ワークの開先内における溶接トーチ位置、
溶接アーク形状、および、ビード形状を示す図であっ
て、図2(a)は正常に溶接が行われている場合を示す
図、図2(b)は溶接トーチの位置が溶接ワークの開先
の中心からずれた状態で溶接が行われている場合を示す
図。
FIG. 2 shows a welding torch position in a groove of a welding work,
It is a figure which shows a welding arc shape and a bead shape, FIG.2 (a) is a figure which shows the case where welding is performed normally, FIG.2 (b) is a position of a welding torch and the groove of a welding work. The figure which shows the case where welding is performed in the state shifted from the center of FIG.

【図3】正常に溶接が行われている場合の溶接ワークの
開先内での溶接トーチ位置、溶接アーク形状、および、
ビード形状を示す図であって、図3(a)は斜視図、図
3(b)は断面図。
FIG. 3 shows a welding torch position, a welding arc shape, and a welding arc within a groove of a welding work when welding is performed normally.
3A and 3B are views showing a bead shape, FIG. 3A is a perspective view, and FIG.

【図4】正常な溶接が行われていない場合の溶接ワーク
の開先内での溶接トーチ位置、溶接アーク形状、およ
び、ビード形状を示す図であって、図4(a)は斜視
図、図4(b)は断面図。
FIG. 4 is a diagram showing a welding torch position, a welding arc shape, and a bead shape within a groove of a welding work when normal welding is not performed; FIG. 4 (a) is a perspective view, FIG. 4B is a sectional view.

【図5】第1の実施の形態における溶接条件の補正処理
の流れ示すフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a flow of a welding condition correction process according to the first embodiment.

【図6】第2の実施の形態における溶接ワークの開先内
での溶接トーチ位置、溶接アーク形状、および、ビード
形状を示す図であって、図6(a)はウィービング動作
において溶接トーチが左端に振られた状態を示す図、図
6(b)はウィービング動作において溶接トーチが右端
に振られた状態を示す図、
FIG. 6 is a diagram showing a welding torch position, a welding arc shape, and a bead shape within a groove of a welding work according to a second embodiment, and FIG. 6 (a) shows a welding torch in a weaving operation. FIG. 6B shows a state where the welding torch is swung to the right end in the weaving operation, and FIG.

【図7】第2の実施の形態において、溶接トーチの先端
のY軸方向位置の経時変化を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a temporal change in a position of a tip end of a welding torch in a Y-axis direction in a second embodiment.

【図8】制御装置から画像処理装置に送信される両端停
止信号を説明する図。
FIG. 8 is a view for explaining a both-ends stop signal transmitted from the control device to the image processing device.

【図9】本発明による自動溶接装置の第3の実施形態の
構成を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a third embodiment of the automatic welding device according to the present invention.

【図10】図10(a)は、第3の実施の形態におい
て、溶接電源の出力電流(または電圧)波形を示す図、
図10(b)は、溶接電源の出力電流に基づいてトリガ
信号発生器が出力するトリガ信号を示す図。
FIG. 10 (a) is a view showing an output current (or voltage) waveform of a welding power source in a third embodiment;
FIG. 10B is a diagram illustrating a trigger signal output by a trigger signal generator based on an output current of a welding power source.

【図11】本発明による自動溶接装置の第4の実施形態
の構成を示すブロック図。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a fourth embodiment of the automatic welding device according to the present invention.

【図12】第4の実施の形態における溶接積層ビード形
状に応じた条件補正を説明する開先断面形状図であり、
図12(a)は開先溶接条件データを示す図、図12
(b)は予め設定してある溶接条件データによる積層パ
ターンを示す図。
FIG. 12 is a groove sectional shape diagram for explaining condition correction according to a welded lamination bead shape in the fourth embodiment;
FIG. 12A shows groove welding condition data.
(B) is a diagram showing a lamination pattern based on welding condition data set in advance.

【図13】第4の実施形態における自動溶接運転制御お
よび計測処理、条件データ補正を示すフローチャートで
あり、図13(a)は自動溶接運転制御を示すフローチ
ャート、図13(b)は図13(a)の計測処理、条件
データ補正の詳細を示すフローチャート。
FIG. 13 is a flowchart showing automatic welding operation control and measurement processing and condition data correction in the fourth embodiment. FIG. 13A is a flowchart showing automatic welding operation control, and FIG. 9 is a flowchart showing details of the measurement processing and condition data correction of a).

【図14】従来の自動溶接装置の構成を示すブロック
図。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a conventional automatic welding device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御装置 2 溶接ヘッド 3 溶接トーチ 4 溶接電源 7 溶接ワーク 8 CCDカメラ 9 画像処理装置 10 スリットレーザ光発生器 11 トリガ信号発生器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control apparatus 2 Welding head 3 Welding torch 4 Welding power supply 7 Welding work 8 CCD camera 9 Image processing device 10 Slit laser light generator 11 Trigger signal generator

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】溶接中に溶接トーチ先端周辺の画像を撮像
し、 この撮像された画像に基づいて溶接ワークの開先位置、
溶接トーチの先端位置、溶接アークの形状および溶融池
の形状を検出し、 検出された形状および位置データに基づいて、溶接トー
チの先端が開先の幅方向中心に位置しかつ溶融池形状が
適正形状となるように、予め定められた溶接条件を自動
修正して多層盛り溶接を行うことを特徴とする自動溶接
方法。
An image around the tip of a welding torch is taken during welding, and a groove position of a welding work is determined based on the taken image.
Detects the tip position of the welding torch, the shape of the welding arc and the shape of the weld pool, and based on the detected shape and position data, the tip of the welding torch is located at the center of the groove in the width direction and the weld pool shape is appropriate An automatic welding method, wherein a predetermined welding condition is automatically corrected so as to have a shape, and multi-layer welding is performed.
【請求項2】溶接トーチをウィービング動作させて多層
盛り溶接を行う自動溶接方法において、 溶接トーチのウィービング動作範囲の両端位置における
ウィービング動作の停止に同期して溶接トーチ先端周辺
の画像の撮像を行い、 撮像された画像に基づいて、ウィービング動作の振幅と
ウィービング動作の中心が予め設定された適正範囲とな
るように溶接トーチの動作を自動修正して多層盛り溶接
を行うことを特徴とする自動溶接方法。
2. An automatic welding method for performing multi-layer welding by weaving a welding torch, wherein an image around the tip of the welding torch is taken in synchronization with the stop of the weaving operation at both ends of the weaving operation range of the welding torch. Based on the captured image, the welding torch operation is automatically corrected so that the amplitude of the weaving operation and the center of the weaving operation are within a predetermined appropriate range, and the multi-layer welding is performed. Method.
【請求項3】アーク電流またはアーク電圧が低レベルと
なっている場合に、溶接トーチ先端周辺の画像の撮像が
行われることを特徴とする請求項2に記載の自動溶接方
法。
3. The automatic welding method according to claim 2, wherein when the arc current or the arc voltage is at a low level, an image around the tip of the welding torch is taken.
【請求項4】1パスの溶接が終了した後、溶接ワークの
開先位置にスリット光を照射してスリット光の投影画像
を撮像し、この投影画像に基づいて開先の断面形状を検
出し、検出された開先の断面形状に基づいて次パスの溶
接の溶接条件が定められることを特徴とする請求項1乃
至3のいずれかに記載の自動溶接方法。
4. After one-pass welding is completed, a slit light is applied to the groove position of the welding work to capture a projected image of the slit light, and a sectional shape of the groove is detected based on the projected image. 4. The automatic welding method according to claim 1, wherein welding conditions for welding in the next pass are determined based on the detected cross-sectional shape of the groove.
【請求項5】多層盛り溶接を行うための自動溶接装置に
おいて、 溶接トーチを保持して移動させる溶接ヘッドと、 前記溶接トーチに溶接アークを発生させるための電力を
供給する溶接電源と、 前記溶接トーチ先端周辺を撮像する撮像装置と、 前記撮像装置により撮像された画像に基づいて、溶接ワ
ークの開先位置、前記溶接トーチの先端位置、溶接アー
ク光の形状および溶融池の形状を検出するとともに、検
出された各データに基づいて、溶接トーチの先端が開先
の中央に位置しかつ溶融池形状が適正形状となるような
補正溶接条件を算出する画像処理装置と、 前記画像処理装置により算出された補正溶接条件に基づ
いて前記溶接ヘッドおよび前記溶接電源を制御する制御
装置と、を備えたことを特徴とする自動溶接装置。
5. An automatic welding apparatus for performing multi-layer welding, comprising: a welding head for holding and moving a welding torch; a welding power supply for supplying electric power for generating a welding arc to the welding torch; An imaging device that images the periphery of the torch tip, and based on an image taken by the imaging device, detects the groove position of the welding work, the tip position of the welding torch, the shape of the welding arc light, and the shape of the molten pool. An image processing device that calculates a correction welding condition such that the tip of the welding torch is located at the center of the groove and the shape of the molten pool is an appropriate shape, based on the detected data, And a controller for controlling the welding head and the welding power source based on the corrected welding conditions.
【請求項6】溶接トーチをウィービング動作させて多層
盛り溶接を行うための自動溶接装置において、 溶接トーチを保持して移動させる溶接ヘッドと、 前記溶接トーチに溶接アークを発生させるための電力を
供給する溶接電源と、 前記溶接トーチ先端周辺を撮像する撮像装置と、 ウィービング動作範囲の両端位置におけるウィービング
動作の停止に同期して前記撮像装置からの画像を取り込
み、この画像に基づいて溶接ワークの開先位置および溶
接トーチの先端位置を検出するとともに検出された位置
データに基づいてウィービング動作の幅とウィービング
動作の中心が予め設定された適正範囲となるなるような
補正溶接条件を定める画像処理装置と、 前記画像処理装置により算出された補正溶接条件に基づ
いて前記溶接ヘッドおよび前記溶接電源を制御する制御
装置と、を備えたことを特徴とする自動溶接装置。
6. An automatic welding device for weaving a welding torch to perform multi-layer welding, comprising: a welding head for holding and moving a welding torch; and supplying electric power for generating a welding arc to the welding torch. A welding power source, an imaging device for imaging the periphery of the welding torch tip, and an image from the imaging device taken in synchronism with the stop of the weaving operation at both ends of the weaving operation range, and the opening of the welding work is performed based on the image. An image processing device that determines a correction welding condition such that the width of the weaving operation and the center of the weaving operation are within a predetermined appropriate range based on the detected position data and the tip position of the welding torch and the tip position. The welding head and the front based on the corrected welding conditions calculated by the image processing device. Automatic welding apparatus characterized by and a control device for controlling the welding power supply.
【請求項7】前記溶接電源が出力する電流または電圧が
所定のしきい値以下となった場合に、トリガ信号を発生
するトリガ信号発生器を更に備え、 前記画像処理装置は、前記トリガ信号が出力されている
際に前記撮像装置により得られた画像に基づいて補正溶
接条件を算出することを特徴とする請求項6に記載の自
動溶接装置。
7. The image processing apparatus further comprises: a trigger signal generator for generating a trigger signal when a current or voltage output from the welding power source becomes equal to or less than a predetermined threshold value. 7. The automatic welding apparatus according to claim 6, wherein a correction welding condition is calculated based on an image obtained by the imaging device when the image is output.
【請求項8】溶接ワークの開先位置にスリット光を照射
するスリット光発生器を更に備え、 前記撮像装置は、1パスの溶接が終了した後、スリット
光発生器により照射されるスリット光の投影画像を撮像
し、 前記画像処理装置は、この投影画像に基づいて開先の断
面形状を検出するとともに、検出された断面形状に基づ
いて次パスの溶接条件を定めることを特徴とする請求項
6または7に記載の自動溶接装置。
8. A slit light generator for irradiating a slit light to a groove position of the welding work, wherein the image pickup device is configured to emit the slit light irradiated by the slit light generator after one-pass welding is completed. A projection image is taken, and the image processing device detects a cross-sectional shape of a groove based on the projected image, and determines welding conditions for a next pass based on the detected cross-sectional shape. 8. The automatic welding apparatus according to 6 or 7.
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