JPH03282202A - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、レーザ光をワークに照射して溶接線を検出す
る溶接線検出装置に関する。

（従来の技術） 従来の溶接線検出装置の前面図を示す第５図とその右側
面図を示す第６図において、内部に設けられた集光レン
ズ４ａがレーザ光３と直交方向に移動自在に収納された
加工ヘッド４の後面には、溶接線検出部６が取付けられ
、この溶接線検出部６の内部には、加工へノド４側に電
荷結合素子を使ったカメラ（以下、ＣＣＤカメラという
）２が収納され、このＣＣＤカメラ２の後方にはワーク
１３の溶接線１４とその隣接面に撮像用の照射光を照射
する光源５が収納されている。

また、加工ヘッド４の左側面には、詳細省略する駆動機
構９を介して集光レンズ４ａをレーザ光３と直交方向に
駆動する駆動用の電動機８が取付けられている。

更に、ＣＣＤカメラ２の出力側には、画像処理装置１０
の入力側が接続され、この画像処理装置１゜の出力側に
は、モニタテレビ１１と電動機制御装置１２の入力側が
接続され、電動機制御装置１２の出力側には電動機８が
接続されている。

このように構成された溶接線検出装置においては、第５
〜６図の動作説明図を示す第７図のように光源５から帯
状の扇状光ｆをワーク１３の溶接線１４とその隣接面に
照射すると、その反射光を検出したＣＣＤカメラ２の出
力を画像処理装置１０で処理・演算することで、第８図
に示すような切断像を得ることができる。

そして、その結果、溶接線１４の位置が溶接進行方向に
対して直交方向にもしずれたときには、そのずれ量に比
例した補正信号が画像処理装置１０から電動機制御装置
１２に出力されて電動機８が駆動され、集光レンズ４ａ
が駆動機構９を介して移動されて、レーザ光３の照射位
置が溶接線１４に補正される。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このように構成された溶接線検出装置におい
ては、加工ヘッド４の左側面に取付けられた電動機８及
びその駆動機構９と、加工ヘッド４の後部に設けられた
溶接線検出部６で加工ヘッド４の周りが大形となる。

すると、例えば、第９図のような溶接線１４の周りに凹
部１３ｂと凸部１３ａが形成されたワーク１３では、溶
接線検出部６の下部が凸部１３ａに干渉したり、もしそ
れを避けるためには、溶接線１４がＣＣＤカメラ２の被
写界深度に入らなくなって溶接線１４が検出できなくな
るおそれがある。

そこで本発明の目的は、ワークの溶接線の周りの形状の
如何にかかわらず、溶接線を検出することのできる溶接
線検出装置を得ることである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段と作用） 本発明は、ワークの溶接線にレーザ光を照射しその反射
光を検出して溶接線の位置を検出する溶接線検出装置に
おいて、検出した反射光から溶接線とその隣接面との距
離の差で溶接線の位置を検出する光学式距離センサと、
この光学式距離センサから入力された距離信号をアナロ
グ信号で出力する演算装置と、このアナログ信号が入力
されあらかじめ設定された値を超えるとトリガ信号を出
力する比較器と、トリガ信号が位置決め制御装置を介し
て入力されトリガ信号が入力されたときのワークの座標
値を検出する検出器を設けて溶接線を検出することで、
ワークの溶接線隣接部の形状の如何にかかわらず溶接線
を検出することのできる溶接線検出装置である。

（実施例） 以下、本発明の溶接線検出装置の一実施例を図面を参照
して説明する。

第１図は、本発明の溶接線検出装置を示す図である。

同図において、加工テーブル１５は電動機１８Ａで紙面
直交方向（Ｘ軸方向）に駆動されて、その位置は電動機
１８Ａに連結された位置検出器２５Ａで検出され、また
、加工テーブル１５は電動機１８Ｂで矢印Ｙ方向に駆動
されてその位置は電動機１８Ｂに直結された位置検出器
２５Ｂで検出されている。

更に、加工ヘッド４の右側面には、その詳細を第２図で
示す光学式距離センサ１９が後述するように投光部と受
光部を下側にした取り付けられ、この距離センサ１９の
出力側には演算処理装置２０の入力側が接続されてる。

一方、位置検出器２５Ａ、　２５Ｂの出力側と電動機１
８Ａ、　１８Ｂの入力側は位置決め制御装置１６にそれ
ぞれ接続されている。

また、演算装置２０の出力側には比較器２１が接続され
、この比較器２１の出力側は位置決め制御装置１６に接
続され、加工ヘット４は図示しない駆動機構で矢印２の
ように上下に移動自在となっている。

このように構成された溶接線検出装置においては、半導
体レーザ発振器１９ａから出射されたレーザ光２２は、
投光レンズ１９ｂで所定の形状に絞られてワーク１３の
溶接線１４とその周りに照射され、その結果ワーク１３
から反射された反射光は、第２図に示すように受光レン
ズ１９ｃで集光されて光位置検出素子１９ｄで結像する
。

そして、溶接線１４を検出するときには、光学式距離セ
ンサ１９は、あらかじめ加工ヘット４が２方向に移動さ
れて、ワーク１３に対して所定の距離に位置決めされた
後、電動機１８Ｂでワーク１３が載置された加工テーブ
ル１５をＹ方向に移動させながら光学式距離センサ１９
でワーク１３との距離が測定される。

このとき、第３図に示すような突き合せ溶接されるワー
ク１３の溶接線１４のワークを対象としたときには、演
算装置２０から出力されたアナログ信号は、第４図のよ
うに光学式距離センサ１９とワーク１３の表面との距離
を示す平担部２４ａと、突き合せ溶接線１４の間隙で光
学式距離センサ１９とワーク１９との距離が離れている
ことを示す尖頭波部２４ｂのようになる。

このアナログ信号は比較器２１に入力され、この比較器
２１では、予め設定された第４図に示すレベル２４ｃを
超えたアナログ信号が入力されると、トリガ信号を位置
決め制御装置１６に出力する。すると、このトリガ信号
が入力された位置決め制御袋！１６では、位置検出器２
５Ｂでトリガ信号が入力された時点でのＹ軸の座標値を
検出することができる。

このように光学式距離センサ１９を使って、光学式距離
センサ１９とワーク１３との距離を測定して、溶接線１
４の座標位置を検出することで、例えば第９図のように
ワーク１３の溶接線１４の周りに凹凸が形成されたワー
クにおいても、検出部の下端がワークに干渉することな
くワークの溶接線を検出することのできる溶接線検出装
置となる。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、ワークの溶接線にレーザ光を照
射し、その反射光を検出して溶接線を検出する溶接線検
出装置において、検出した反射光から求めた溶接線とそ
の隣接面との距離の差から溶接線の位置を検出する光学
式距離センサと、この光学式距離センサから入力された
距離信号をアンログ信号で出力する演算装置と、アナロ
グ信号が入力されあらかじめ設定された値を超えるとト
リガ信号を出力する比較器と、トリガ信号が位置決め制
御装置を介して入力されトリガ信号が入力されたときの
ワークの座標位置を検出する検出器を設けて溶接線を検
出したので、ワークの溶接線隣接部の形状の如何にかか
わらず、溶接線を検出することのできる溶接線検出装置
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の溶接線検出装置一実施例を示す図、第
２図は本発明の溶接線検出装置の要部を示す詳細図、第
３図と第４図は本発明の溶接線検出装置の作用を示す説
明図、第５図は従来の溶接線検出装置の正面図、第６図
は従来の溶接線検出装置の右側面図、第７図は従来の溶
接線検出装置の作用を示す斜視図、第８図と第９図は従
来の溶接線検出装置の作用を示す説明図である。 １３・・ワーク　　　　　　　１４・・溶接線１６・位
置決め制御装置　１８Ａ、　１８Ｂ・電動機１９・・光
学式距離センサ　２０・・・演算装置２１・比較器　　
　　　　２５Ａ　、　２５Ｂ・・・位置検出器（８７３
３）　　代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほか１名）
第 図 第 図 第 ４ 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ワークの溶接線にレーザ光を照射しその反射光を検出
   して前記溶接線の位置を検出する溶接線検出装置におい
   て、前記検出した反射光から求めた前記溶接線とその隣
   接面との距離の差から前記溶接線の位置を検出する光学
   式距離センサと、この光厚式距離センサから入力された
   前記距離信号をアナログ信号で出力する演算装置と、前
   記アナログ信号が入力されあらかじめ設定された値を超
   えるとトリガ信号を出力する比較器と、前記トリガ信号
   が位置決め制御装置を介して入力され前記トリガ信号が
   入力されたときの前記ワークの座標位置を検出する検出
   器を設けたことを特徴とする溶接線検出装置。