JPH0199791A - レーザ溶接装置 - Google Patents
レーザ溶接装置Info
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- JPH0199791A JPH0199791A JP62256296A JP25629687A JPH0199791A JP H0199791 A JPH0199791 A JP H0199791A JP 62256296 A JP62256296 A JP 62256296A JP 25629687 A JP25629687 A JP 25629687A JP H0199791 A JPH0199791 A JP H0199791A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 12
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は被溶接材にレーザ加工装置でレーザ溶接を施ず
レーザ溶接方法に関する。
レーザ溶接方法に関する。
（従来の技術）
従来、被溶接材にレーザ光を用いて溶接を施すレーザ溶
接方法は、熱歪の少ない溶接方法として知られ、徐々に
市場へ受は入れられつつある。
接方法は、熱歪の少ない溶接方法として知られ、徐々に
市場へ受は入れられつつある。
このレーザ溶接では微小スポットに集光されたレーザビ
ームを正確に溶接部まで導く必要があり、その位置ずれ
が問題になっていた。現状ではＨｅ−Ｎｅ等のレーザビ
ームをスキャンし、溶接位置を捜す方法が紹介されて行
なわれている。
ームを正確に溶接部まで導く必要があり、その位置ずれ
が問題になっていた。現状ではＨｅ−Ｎｅ等のレーザビ
ームをスキャンし、溶接位置を捜す方法が紹介されて行
なわれている。
（発明が解決しようとする問題点）
ところが、従来の前述した溶接位置を捜す方法では、依
然としてレーザビームと溶接位置との間には位置ずれが
生じて正確なレーザ溶接ができないという問題を抱えて
いる。
然としてレーザビームと溶接位置との間には位置ずれが
生じて正確なレーザ溶接ができないという問題を抱えて
いる。
本発明は上記問題点を改善するため、レーザ加工装置に
備えた撮像手段で被溶接材における溶接部を陽像し画像
処理装置でその画像デ゛−夕を処理して位置補正量を求
め、その位置補正量をレーザ加工装置のＮＧ装置へフィ
ードバックすることによって正確なレーザ溶接を施すよ
うにしたレーザ溶接方法を提供することにある。
備えた撮像手段で被溶接材における溶接部を陽像し画像
処理装置でその画像デ゛−夕を処理して位置補正量を求
め、その位置補正量をレーザ加工装置のＮＧ装置へフィ
ードバックすることによって正確なレーザ溶接を施すよ
うにしたレーザ溶接方法を提供することにある。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記目的を達成するために、レーザ加工装置の
所定位置に偏えられた加工ヘッドで被溶接材にレーザ溶
接を施すに際し、予め被溶接材における溶接部を前記加
工ヘッドと所定関係位置においてレーザ加工装置に備え
た撮像手段によってｂ１像してその画像データをもとに
撮像手段に接続された画像処理装置で加工ヘッドとの位
置ずれ石を検出し、その伯をもとに位置補正量を篩出し
、その位置補正量をＮＣ装置へフィードバックして修正
した後、溶接部のレーザ溶接を施すレーザ溶接方法であ
る。
所定位置に偏えられた加工ヘッドで被溶接材にレーザ溶
接を施すに際し、予め被溶接材における溶接部を前記加
工ヘッドと所定関係位置においてレーザ加工装置に備え
た撮像手段によってｂ１像してその画像データをもとに
撮像手段に接続された画像処理装置で加工ヘッドとの位
置ずれ石を検出し、その伯をもとに位置補正量を篩出し
、その位置補正量をＮＣ装置へフィードバックして修正
した後、溶接部のレーザ溶接を施すレーザ溶接方法であ
る。
（作用）
本発明のレーザ溶接方法を採用することにより、レーザ
加工装置の所定位置に備えられ加工ヘッドで被溶接材に
レーザ溶接を施すに際し、予めレーザ加工装置に備えた
撮像手段で被溶接材における溶接部を撮像し、その画像
データを画像処理装置に送る。画像処理装置ではこの画
像データをもとにして位置ずれ量が算出され、ざらに位
置補正量を求める。求めた位置補正量をレーザ加工装置
のＮＣ装置へフィードバックして修正した後、溶接部の
レーザ溶接加工が施される。而して、オペレータが介在
せずに自動的でかつ正確にレーザ溶接が行なわれて品質
が従来より一層向上される。
加工装置の所定位置に備えられ加工ヘッドで被溶接材に
レーザ溶接を施すに際し、予めレーザ加工装置に備えた
撮像手段で被溶接材における溶接部を撮像し、その画像
データを画像処理装置に送る。画像処理装置ではこの画
像データをもとにして位置ずれ量が算出され、ざらに位
置補正量を求める。求めた位置補正量をレーザ加工装置
のＮＣ装置へフィードバックして修正した後、溶接部の
レーザ溶接加工が施される。而して、オペレータが介在
せずに自動的でかつ正確にレーザ溶接が行なわれて品質
が従来より一層向上される。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第１図を参照するに、レーザ加工装置１におけるベース
３の一側部にはＸ軸方向へ延設されたＸ軸キャリッジ５
が設けられており、そのＸ軸キャリッジ５によってＸ軸
方向へ移動自在な門型形状のＹ軸キャリッジ７が設けら
れている。
３の一側部にはＸ軸方向へ延設されたＸ軸キャリッジ５
が設けられており、そのＸ軸キャリッジ５によってＸ軸
方向へ移動自在な門型形状のＹ軸キャリッジ７が設けら
れている。
そのＹ軸キャリッジ７にはＹ軸方向へ移動自在なＺ軸コ
ラム９が上下方向へ延設されている。そのＺ軸コラム９
にはＺ軸方向へ移動自在な溶接加工ヘッド１１が設けら
れている。その溶接加工ヘッド１１の近傍付近には、加
工ヘッド１１の上下方向へ平行に撮像手段としてのＣＯ
Ｄカメラ、ＩＴＶカメラ等のカメラ１３が設けられてい
る。さらに溶接加工ヘッド１１の近傍付近には、カメラ
１３で被溶接材Ｗにおける溶接部の始点や終点を撮像す
るために必要な光源１５が設けられている。
ラム９が上下方向へ延設されている。そのＺ軸コラム９
にはＺ軸方向へ移動自在な溶接加工ヘッド１１が設けら
れている。その溶接加工ヘッド１１の近傍付近には、加
工ヘッド１１の上下方向へ平行に撮像手段としてのＣＯ
Ｄカメラ、ＩＴＶカメラ等のカメラ１３が設けられてい
る。さらに溶接加工ヘッド１１の近傍付近には、カメラ
１３で被溶接材Ｗにおける溶接部の始点や終点を撮像す
るために必要な光源１５が設けられている。
前記ベース３上には被溶接材Ｗを位置決めするワークテ
ーブル１７が設けられており、そのワークテーブル１７
上に溶接すべき被溶接材Ｗが載置される。
ーブル１７が設けられており、そのワークテーブル１７
上に溶接すべき被溶接材Ｗが載置される。
前記ベース３の近傍付近にはＮＣ装置１９が配設されて
おり、そのＮＣ装置１９の近傍イ・１近には前記撮像手
段としてのカメラ１３に接続された画像処理装置２１が
配設されている。
おり、そのＮＣ装置１９の近傍イ・１近には前記撮像手
段としてのカメラ１３に接続された画像処理装置２１が
配設されている。
第１図に示したレーザ加工装置１の構成ブロック図が第
２図に示されている。第２図において、レーザ加工装置
１とＮＣ装置１９とでは、位置決め信号とマシンυ制御
用の各種信号とのやりとりが行なわれる。ＮＣ装置１９
と画像処理装置２１とでは、補正値要求信号、補正値デ
ータおよびティーチング／実行モード信号とのやりとり
が行なわれ、画像処理装置２１とカメラ１３とではビデ
オ信号、カメラ駆動用同期信号のやりとりが行なわれる
。
２図に示されている。第２図において、レーザ加工装置
１とＮＣ装置１９とでは、位置決め信号とマシンυ制御
用の各種信号とのやりとりが行なわれる。ＮＣ装置１９
と画像処理装置２１とでは、補正値要求信号、補正値デ
ータおよびティーチング／実行モード信号とのやりとり
が行なわれ、画像処理装置２１とカメラ１３とではビデ
オ信号、カメラ駆動用同期信号のやりとりが行なわれる
。
上記構成により、ワークテーブル１７上に被溶接材Ｗを
クランプし、Ｙ＠キャリッジ７をＸ ｆａ１１方向へ、
／軸コラム９をＹ軸方向へ移動せしめて被溶接材Ｗにお
ける溶接部の始点と終点の位置にカメラ１３の中心が来
るように位置決めする。
クランプし、Ｙ＠キャリッジ７をＸ ｆａ１１方向へ、
／軸コラム９をＹ軸方向へ移動せしめて被溶接材Ｗにお
ける溶接部の始点と終点の位置にカメラ１３の中心が来
るように位置決めする。
その被溶接材Ｗにおける溶接部の始点と終点の位置をカ
メラ１３で撮像して、そのＲ像された画像データを画像
処理装置２１内で処理して始点、終点の位置とカメラ１
３の中心との位置ずれＭを検出する。さらに画像処理装
置２１内で位置ずれ量から位置補正ｍを求めて、その位
置補正量をＮＣ装置１９ヘフイードバツクし、その位置
補正％−ｊをもとにしてＮＧテープを修正した後、被溶
接材Ｗにおける溶接部の始点から終点までのレーザ溶接
が行なわれることになる。
メラ１３で撮像して、そのＲ像された画像データを画像
処理装置２１内で処理して始点、終点の位置とカメラ１
３の中心との位置ずれＭを検出する。さらに画像処理装
置２１内で位置ずれ量から位置補正ｍを求めて、その位
置補正量をＮＣ装置１９ヘフイードバツクし、その位置
補正％−ｊをもとにしてＮＧテープを修正した後、被溶
接材Ｗにおける溶接部の始点から終点までのレーザ溶接
が行なわれることになる。
第３図および第４図には溶接すべき一例の被溶接材Ｗが
示されている。第３図および第４図において、被溶接材
Ｗはそれぞれ相対称的な被溶接片Ｗ＋ 、Ｗ３ ：
Ｗ２ 、Ｗ４からなり、被溶接片Ｗ１とＷ２ 、Ｗ２
とＷ３ 、Ｗ３ とＷ４ 、Ｗ４ とＷｌの溶接部を溶
接するものとする。すなわら、第４図に示されているよ
うに各溶接部の始点Ａ、Ｃ，Ｅ。
示されている。第３図および第４図において、被溶接材
Ｗはそれぞれ相対称的な被溶接片Ｗ＋ 、Ｗ３ ：
Ｗ２ 、Ｗ４からなり、被溶接片Ｗ１とＷ２ 、Ｗ２
とＷ３ 、Ｗ３ とＷ４ 、Ｗ４ とＷｌの溶接部を溶
接するものとする。すなわら、第４図に示されているよ
うに各溶接部の始点Ａ、Ｃ，Ｅ。
Ｇから終点Ｂ、ｒ）、Ｆ、Ｈまで溶接するものである。
この場合における溶接ステップを具体的に第８図、第９
図に示したｊイーチングモード、実行モードの処理フロ
ーをもとにして説明する。
図に示したｊイーチングモード、実行モードの処理フロ
ーをもとにして説明する。
■、レーザ溶接方法ではティーチングモードと実行モー
ドの２種類の動作をｉｊ ＆ｉｊ、ている。すなわら、
ティーチングモードで位置ずれ量を検出し、実行モード
でそのずれ量をもとにした位置補正値で連続位置決めし
て溶接を実施していくものである。
ドの２種類の動作をｉｊ ＆ｉｊ、ている。すなわら、
ティーチングモードで位置ずれ量を検出し、実行モード
でそのずれ量をもとにした位置補正値で連続位置決めし
て溶接を実施していくものである。
■、第４図において、まずＮＣ装置１９からレーザ加工
装置１に対してカメラ１３の中心部がＡ点に来るよう指
令を行なう。すなわち、 溶接位置決め位置＋（溶接加工ヘッド１１の中心とカメ
ラ１３の中心とのオフセットＧ）の指令が行なわれる（
ステップ２３〉。
装置１に対してカメラ１３の中心部がＡ点に来るよう指
令を行なう。すなわち、 溶接位置決め位置＋（溶接加工ヘッド１１の中心とカメ
ラ１３の中心とのオフセットＧ）の指令が行なわれる（
ステップ２３〉。
■、位置決め完了時点でカメラ１３により被溶接部材Ｗ
のＡ部を撮像する。撮像データはケーブルを経由して画
像処理装置２１内に取り込まれる（ステップ２５）。
のＡ部を撮像する。撮像データはケーブルを経由して画
像処理装置２１内に取り込まれる（ステップ２５）。
■、画像処理装置２１内では、この画像データの２ Ｉ
ｊ化およびノイズ除去を行ない（ステップ２７゜２９）
、画像のコーナを検出する（ステップ３１〉。被溶接材
Ｗが指定位置通りにセットされていれば、第５図に示し
た画像中心Ｐと被溶接材ＷにおけるニコーナＡの位置が
一致するはずであるが、現実的には第５図に示す如くΔ
Ｘ、Δｙの誤差が発生するのである。画像処理装置２１
では、この位置ずれ呈Δ×、Δｙを検出し、内部メモリ
に格納する（ステップ３３．３５＞。その後、検出終了
である旨をＮＣ装置１９へ通知する（ステップ３７）。
ｊ化およびノイズ除去を行ない（ステップ２７゜２９）
、画像のコーナを検出する（ステップ３１〉。被溶接材
Ｗが指定位置通りにセットされていれば、第５図に示し
た画像中心Ｐと被溶接材ＷにおけるニコーナＡの位置が
一致するはずであるが、現実的には第５図に示す如くΔ
Ｘ、Δｙの誤差が発生するのである。画像処理装置２１
では、この位置ずれ呈Δ×、Δｙを検出し、内部メモリ
に格納する（ステップ３３．３５＞。その後、検出終了
である旨をＮＣ装置１９へ通知する（ステップ３７）。
■、ＮＣ装置１９ではこの通知を受けて第６図に示され
ているように、Ｂ点にカメラ１３の中心がくるよう位置
決め指令を行なう。上記■と同様の処理を行なって、Ｂ
点における位置ずれ量Δ× 。
ているように、Ｂ点にカメラ１３の中心がくるよう位置
決め指令を行なう。上記■と同様の処理を行なって、Ｂ
点における位置ずれ量Δ× 。
Δｙ′を検出し画像処理装置２１の内部メモリに格納す
る。
る。
上記のステップで溶接部の始点Ａと終点Ｂの溶接線に石
のティーチングが終了する。
のティーチングが終了する。
■、上記■〜■の要領で溶接線ＣＤ、ＥＦ、ＧＨに対し
てもティーチングを実施する。
てもティーチングを実施する。
■、全点のティーチング終了後、溶接開始が行なわれる
ことになるが、ＮＣ装置１９と画像処理装置２１間のデ
ータの受は渡しは第７図に丞す如く行なわれる。すなわ
ら、ＮＣ装置１９から画像処理装置２１へ補正値要求指
令が出されて画像処理装置２１では内部メモリからＡ点
、Ｂ点の補正値をサーチする（ステップ３９’、４１）
。その補正値ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔＸ［３，ΔＹＢを画像
処理装置２１からＮＣ装置１９へ送出する（ステップ４
３．４５）。次いで第１０図に示された内部メモリでポ
インタの更新が行なわれる（ステップ４７）、ＮＣ装置
１９では、Δ点位置状め（補正後）およびＢ点へ直線補
間を行なって、始点へから終点Ｂまでのレーザ溶接が実
施される。
ことになるが、ＮＣ装置１９と画像処理装置２１間のデ
ータの受は渡しは第７図に丞す如く行なわれる。すなわ
ら、ＮＣ装置１９から画像処理装置２１へ補正値要求指
令が出されて画像処理装置２１では内部メモリからＡ点
、Ｂ点の補正値をサーチする（ステップ３９’、４１）
。その補正値ΔＸＡ、ΔＹＡ、ΔＸ［３，ΔＹＢを画像
処理装置２１からＮＣ装置１９へ送出する（ステップ４
３．４５）。次いで第１０図に示された内部メモリでポ
インタの更新が行なわれる（ステップ４７）、ＮＣ装置
１９では、Δ点位置状め（補正後）およびＢ点へ直線補
間を行なって、始点へから終点Ｂまでのレーザ溶接が実
施される。
次いで、ＮＣ装置１９から画像処理装置２１へ補正値要
求指令か出されて、上述した要領により溶接線τＤ、Ｅ
Ｆ、ＧＨに対して同様の処理が実施される。
求指令か出されて、上述した要領により溶接線τＤ、Ｅ
Ｆ、ＧＨに対して同様の処理が実施される。
而して、オペレータが介在せずに自動的でかつ正確にレ
ーザ溶接が行なわれて品質が従来より−麗向上される。
ーザ溶接が行なわれて品質が従来より−麗向上される。
なお、本発明は前述した実施例に限定されることなく、
適宜の変更を行なうことにより、その他の態様で実施し
得るものである。
適宜の変更を行なうことにより、その他の態様で実施し
得るものである。
［発明の効果］
以上のごとき実施例の説明より理解されるように、本発
明によれば、レーザ加工装置の所定位置に備えられた加
工ヘッドで被溶接材にレーザ溶接を施すに際し、予めレ
ーザ加工装置に備えた振合手段で被溶接材における溶接
部を撮像し、その画像データを画像処理装置に送る。画
像処理装置ではこの画像データをもとにして位置ずれ量
が算出され、さらに位置補正はを求める。求めた位置補
正量をレーザ加工装置のＮＣ装置へフィードバックして
修正した後、溶接部のレーザ溶接加工が施される。而し
て、オペレータが介在せずに自動的でかつ正確にレーザ
溶接を行なうことができ、従来よりも品質が一廣向上す
る。
明によれば、レーザ加工装置の所定位置に備えられた加
工ヘッドで被溶接材にレーザ溶接を施すに際し、予めレ
ーザ加工装置に備えた振合手段で被溶接材における溶接
部を撮像し、その画像データを画像処理装置に送る。画
像処理装置ではこの画像データをもとにして位置ずれ量
が算出され、さらに位置補正はを求める。求めた位置補
正量をレーザ加工装置のＮＣ装置へフィードバックして
修正した後、溶接部のレーザ溶接加工が施される。而し
て、オペレータが介在せずに自動的でかつ正確にレーザ
溶接を行なうことができ、従来よりも品質が一廣向上す
る。
第１図は本発明を実施した一実施例のレーザ＋ＪＯ工装
置の概略斜視図、第２図は第１図のレーザ加工装置によ
る構成ブロック図である。 第３図は第１図のレーザ加工装置でレーザ溶接を施す一
例の被溶接材の斜視図、第４図は第３図の平面図である
。 第５図、第６図は被溶接材の始点、終点の位置を計測す
るための説明図である。 第７図はＮＣ装置と画像処理装置との間で信号やデータ
のやりとりが行なわれる説明図である。 第８図、第９図は画像処理装置で行なわれるティーチイ
ングモード、実行モードの処理フローである。 第１０図は画像処理装置内に記憶される一例の内部テー
ブルである。 １・・・レーザ加工装置 １１・・・溶接加工ヘッド
１３・・・カメラ １９・・・ＮＣ装置２５
・・・画像処理装置 代理人 弁理士 三 好 保 男第 １ 図 蔦２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第８図 第９図 内部テーブル 第１０図
置の概略斜視図、第２図は第１図のレーザ加工装置によ
る構成ブロック図である。 第３図は第１図のレーザ加工装置でレーザ溶接を施す一
例の被溶接材の斜視図、第４図は第３図の平面図である
。 第５図、第６図は被溶接材の始点、終点の位置を計測す
るための説明図である。 第７図はＮＣ装置と画像処理装置との間で信号やデータ
のやりとりが行なわれる説明図である。 第８図、第９図は画像処理装置で行なわれるティーチイ
ングモード、実行モードの処理フローである。 第１０図は画像処理装置内に記憶される一例の内部テー
ブルである。 １・・・レーザ加工装置 １１・・・溶接加工ヘッド
１３・・・カメラ １９・・・ＮＣ装置２５
・・・画像処理装置 代理人 弁理士 三 好 保 男第 １ 図 蔦２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第８図 第９図 内部テーブル 第１０図
Claims (1)
- レーザ加工装置の所定位置に備えられた加工ヘッドで被
溶接材にレーザ溶接を施すに際し、予め被溶接材におけ
る溶接部を前記加工ヘッドと所定関係位置においてレー
ザ加工装置に備えた撮像手段によって撮像してその画像
データをもとに撮像手段に接続された画像処理装置で加
工ヘッドとの位置ずれ量を検出し、その値をもとに位置
補正量を算出し、その位置補正量をＮＣ装置へフィード
バックして修正した後、溶接部のレーザ溶接を施すこと
を特徴とするレーザ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62256296A JP2596564B2 (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | レーザ溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62256296A JP2596564B2 (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | レーザ溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0199791A true JPH0199791A (ja) | 1989-04-18 |
| JP2596564B2 JP2596564B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=17290687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62256296A Expired - Fee Related JP2596564B2 (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | レーザ溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2596564B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5818595A (en) * | 1994-10-11 | 1998-10-06 | Komatsu Ltd. | Work piece butt position detecting method for butt welding |
| WO2006005553A1 (de) * | 2004-07-13 | 2006-01-19 | Gutsch & Exner Software Gmbh | Verfahren und maschine zum verbinden eines hauptträgers mit mindestens einem anbauteil durch schweissen unter verwendung eines sensors zum vermessen des hauptträgers und des anbauteiles vor dem schweissen |
| JP2010149153A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Honda Motor Co Ltd | 精度管理方法 |
| CN102837130A (zh) * | 2011-06-24 | 2012-12-26 | 太航常青汽车安全设备(苏州)有限公司 | 弱化激光加工设备 |
| CN106735956A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-31 | 江苏盘古机器人科技有限公司 | 双向激光焊系统的控制装置和控制方法 |
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| JPS57149078A (en) * | 1981-03-12 | 1982-09-14 | Nec Corp | Follow-up device for weld line |
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-
1987
- 1987-10-13 JP JP62256296A patent/JP2596564B2/ja not_active Expired - Fee Related
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