JPS607309A - 高温物体用位置センサ− - 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】 本発明は高温物体用位置センサーに関する。

例えば、アーク溶接ロボットにおいては、従来、第１図
斜視図に示すように、その先端部、すなわち溶接ワイヤ
ー３及びトーチ４は、通常溶接線の方向Ａ’に溶接ロボ
ットの操作者により教示さ−ｎ、Ｘ点からＹ点まで例え
ばＡ方向に溶接しながら移動する。

しかし、溶接さｎるべき対象物ｌが常に教示さｎたＸ−
Ｙの位置に正確にセントさｆるとは限らず、また開先２
は通常は機械加工で一足の傾斜と精度で作らＴ′Ｌゐが
、時として溶接の始点Ｘと終点Ｙで幅が異なる場合が発
生する。

そこで、このような状況に対応させるために各対家物ご
とに溶接ロボット操作者が教示を修正しなけｎばならｌ
いが、そｊでは手数がか＼δ＼ ｐすぎて例のためのロボットがわ力・らなくなってしま
り。

そこで、溶接前にＴＶカメラ７があらかじめ概略教示さ
ｌｒした溶接線Ｘ−Ｙに沿って！ＩＪき、教示し＊　Ｘ
−Ｙ　（Ｄ溶接線と実際の溶接線の差を検出し、教示を
修正させる作用を行なうロボットも知らｎている。

この方法については画像をどのように分析し、教示勝？
修正するかについて多くの手段が提案さ几ているが、こ
の場合、溶接中のアークから発生する元は極めて強いの
でＴＶカメラ７は、溶接トーチ４近傍を見ることはでき
ないから、溶接ヲ行なう前に、ＴＶカメラ７に対して適
当な照度の倚らｎる光源５１に：用いてあらかじめ溶接
＃金なぞるという動作？することか必要になる。

しかしながら、このような手段では、溶接点付近を溶接
中に検出できないため、溶接前に溶接線を倣う必要がら
シ、工程が一つ増加し、また溶接中に実施しようとすｎ
ば、強い溶接アークからのノイズ元を避けなけｎｏｄな
らず、必然的にトーチ先Ｓ１８部から離ｎ九位置を見る
ことになｐ、急角度の曲υ等に対して倣いが不正確にな
る等の欠点がある。

本発明はこのような事情に鑑みて提案さｆＬ友もので、
溶接中の溶接ワイヤーの位ｌｉ！：　？検出し、トーチ
の倣いを正確に行なう高温物体用位置センサーを提供す
ることを目的とする口 そのために本発明は、被検高温物体にレーザ光を照射す
るレーザ光源と、上記レーザ光の被検高温物体からの反
射光？受光するＴＶカメ２とよりなること１ｃ％徴とす
る。

本発明をアーク溶接ロボットに適用した一実施例′に図
面について説明すると、第２図にその斜視図、第３図は
第２図における溶接点近傍力）らの輻射強度を示す線図
である。

まず第２図において、第１図と同一の記号は七１しぞｎ
同図と同一の部材を示し、５ａに適当な波長と出力とを
有する照明用レーザ光源で、本実施例では波長０．５１
μのアルゴンレーザを使用する。９ａは適当な波長のみ
を透過する光学フィルタで本実施例では０．５１μの干
渉フィルタを使用する。

Ｃのような装置において、溶接進行中４Ｃ１／　−ザ光
源５ａは連続的に照射角６で溶接部近傍全照射しながら
溶接トーチ４、溶接ワイヤー３とともに溶接線方向沼の
方へ移動するのであるカニ、同時に移動するＴＶカメラ
７は、レンズの前に置かｒ′Ｌπレーザ照明元による反
射光のみを通過せしめる極めて狭帯域の光学フィルタ９
ａ全通して、溶接点近傍の映像”ｘ　４＋４；える。

ここで、０．５１μの波長に対し１／１０００程度の透
過帯域幅金有する干渉フィルタは容易に入手することが
できる。

溶接点近傍からの輻射光の強度は溶接点近傍の温［Ｔに
よって異なり、第３図に示すよりに波長によって異なる
分布１示す。ここで、ＴＩ＞Ｔｚ＞Ｔｚである。

しかしながら、アルゴンレーザによる照明によって溶接
対象物の表面から反射さｎる元の強度はλ１＝　０．５
１μとして同図のＡに示す強度となり、高温度Ｔ１にあ
る溶接点近傍の溶接対象物からの輻射強度Ｂに比べてか
なり強い。

したがって、前述の高温物体からの輻射強度特性からみ
て、レーザ光による反射光が主としてＴＶ左カメラ入射
することになシ、良い映像が得らｎる。

たｙしこの場付、高温部分（溶接点）の温度によって輻
射光強度とレーザ反射光強度の相対比′ｊなわちＳ／Ｎ
が変化するが、その場付は視野中心を溶接点から若干遠
ざけるか、あるいはレーザ照明元強度ケ増加せしめ扛は
よい。

このようにして、不実施例では、ノイズ党による影響？
受けることなく、＃接点近傍の溶接ワイヤーの位置を検
出することができるので、トーチ會溶接線に沿って正し
く制御子ゐことが可能となる。

本発明はアーク溶接ロボットのほか、ストーカ燃焼炉の
燃焼状況監視装置、回収ボイツー、ゴミ焼却炉等の燃焼
中の地積一監視装置にもこｎ’ｌｋ適用することができ
る。

要するに本発明によｔば、被検高温物体にレーザ元ケ照
射するレーザ元隙と、上記レーザ光の被検高温物体から
の反射光ケ受光するＴＶ左カメラよりなることにより、
高性能の高温物体用位置センサー１得るから、本発明は
産業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知のアーク溶接ロボットの溶接センサーを示
す斜視図、第２図は不発明會アーク溶接ロボットに適用
した一実施例を示す斜視図、第３図は第２図における溶
接点近傍からの輻射強度特性す線図である。 １・・・溶接対象物、２・・・開先、３・・・浴接ワイ
ヤー、４・・・トーチ、５日・・・レーザ光源、６・・
・照射角、７・・・ＴＶ左カメラ８・・・視野勝、９ａ
・・・元学フィルタ。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検高温物体にレーザ光全照射するレーザ光源と、上記
   レーザ光の被検高温物体からの反射元金受光するＴＶ左
   カメラよシなること？特徴とする高温物体用位置センサ
   ー。