JPH01182704A - 溶接線検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は重ね継手形状の被溶接物の溶接線をセンサーで
検出認識し、溶接用ロボットに教示されている位置との
差を自動的に補正して動く溶接倣いロボットにおける溶
接線検出装置に関する。

従来の技術 従来、被溶接物の形状またはその位置を求める方法は、
たとえば２本のスリット光を照射し溶接ワーク固有の形
状で歪められた像から位置関係を求める光切断法に示さ
れる様に公知の事実であるが、重ね継手形状の溶接線の
位置を求める時も、光切断法が用いられていた。

発明が解決しようとする課題 従来の光切断法を重ね継手形状の被溶接物に用いると、
被溶接物の光反射率が低い場合を除きスリット光が溶接
ワーク固有の形状で歪められる位置付近で２次反射をお
こすため、画像処理装置でスリット光の像とスリット光
の２次反射像とを識別することが困難であった。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、本発明の溶接線検出装置は、
被溶接物に略一様照度光を照射する光照射部と、被溶接
物にスリット光を照射するスリット光照射部と、略一様
照度光とスリット光の像を受ける受光部と、受光部が受
光した像の位置から溶接線の位置を求める画像処理装置
とを備えてなるものである。

作用 上記手段において、重ね継手形状の溶接線に対して１重
ね継手の端面が見える角度から、略−採熱度光を投光し
、重ね継手の端面による反射光が強い角度に受光用のカ
メラを配置すると、重ね継手の端面の位置を認識できる
。これにより溶接線を検出する。

なお、被溶接物の光反射率が低くない場合に対しても、
精度よく溶接線の位置を認識し、教示からのずれだけロ
ボットをシフトすることで、検出範囲内であれば被溶接
物の位置が教示時と異なっていても溶接線上を溶接でき
る。

実施例 以下、本発明の実施例について添付図面を参照して説明
する。

第１図は照明器と受光用のテレビカメラと溶接ワークの
位置関係を示す図である。

第１図において、１は重ね継手形状の溶接ワーク、２は
重ね継手形状の端面、３は溶接用ロボットのアーム、４
はスポット照明器、６はスリット照明器、６は受光用の
テレビカメラ、７は溶接用トーチである。

まず、第１図のように、重ね継手形状の溶接ワーク１に
対して、スリット照明器６からスリット光を、スポット
照明器４からほぼ照度が均一になるようにスポット光を
照射し、テレビカメラ６で照射部を映すと、第２図のよ
うにスリット光の像と重ね継手形状の端面２だけが強く
光る画面を得る。

第２図において、１１はテレビカメラが映した画面、１
２はスポット光により強く光っている部分、１３はスリ
ット光の像、１４はスポット光による像の重心測定範囲
、１６はスリット光のｆ象の重心測定範囲である。この
スリット光の画像と重ね継手形状の端面の反射光の画像
の重心を画像処理装置で求めることで溶接線の位置を認
識できる。

ただし、スポット照明器５やテレビカメラ６が重ね継手
形状の端面２の上部かそれより前方にセットすると端面
２の反射光を受光できないため。

溶接線を認識できなくなり、第１図のように溶接用トー
チ７の近くにセットすると溶接トーチ７の影になるため
センシング時に溶接用トーチ７を後方ヘシフトする必要
がある。

第３図にロボットで溶接トーチ方向と溶接トーチ７に対
して直角上下方向の溶接開始点位置補正を行なうフロー
チャート１示す。まず溶接開始点を教示する時に、第２
図のように強く光っている重ね継手形状の端面２の重心
を重心測定範囲１４で、スリット光の重心を重心測定範
囲１５で求めておく。つぎにその溶接開始点への運転時
にも同様に重心を求める。溶接ワーク１が教示時と運転
時に同じ位置にあればこれら重心の位置は変わらないが
、溶接ワーク１の形のばらつきやワーク固定治具の位置
のばらつきなどのために多少異なってくる。この教示時
と運転時の重心差をロボット座標（溶接トーチ方向と溶
接トーチに対して直角上下方向）に変換する。

溶接トーチ方向の位置補正量をＸ、溶接トーチに対して
直角上下方向の位置補正量をＹ、教示時と運転時のスリ
ット光の像の重心差ｉＤＸ、スポット光の像の重心差−
１ＤＹとすると１次式の関係となる。

Ｘ＝Ａ＊ＤＸ＋Ｂ＊ＤＹ Ｙ二〇＊ＤＸ−）−Ｄ＊ＤＹ ここで、ム、Ｂ、Ｃ，Ｄは係数で、照明器４゜６とカメ
ラ６の位置で決まり、実験により求められる。

ロボットの位置’ｉＸ、：Ｙだけ補正すると溶接位置と
ワークの位置関係が教示時と同じになる。そこで溶接を
開始すると、教示時と運転時において溶接ワーク１の位
置が検出範囲内で異なっていても、同じ位置関係で溶接
できる。

また溶接中の位置検出は、前述の溶接開始点検出法を定
時間ごと、あるいは定移動距離ごとに行なうとできるが
、アーク溶接の場合アーク光と照明器による反射光を識
別する必要がある。

発明の効果 以上のように本発明によれば、重ね継手５つ端面の位置
を認識することができ、これにより溶接線を検出できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す溶接線検出装置の斜視
図、第２図は同装置のカメラにより観測される画像を示
す図、第３図は同装置による溶接線検出工程を示すフロ
ーチャートである。 １・・・・・・溶接ワーク、２・・・・・・重ね継手の
端面、４・・・・・・スポット照明器、６・・・・・・
スリット照明器、６・・・・・・テレビカメラ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重ね継手形状の被溶接物に略一様な照度の略一様照度光
   を照射する光照射部と、前記被溶接物にスリット光を照
   射するスリット光照射部と、前記略一様照度光とスリッ
   ト光の像を受ける受光部と、前記受光部が受光した像の
   位置から溶接線の位置を求める画像処理装置を具備し、
   前記略一様照度光によりできる重ね継手の断面像と前記
   スリット光の像の両方の位置から重ね継手形状の溶接線
   の位置を検出することを特徴とする溶接線検出装置。