CN114166105A - 焊接位置检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供焊接位置检测装置，即使是工件倾斜的情况，也能减低焊接位置的误检测。焊接位置检测装置具备搜索部(110)和倾斜算出部(120)。搜索部(110)使接触式传感器(22)移动，来取得从第1位置(P1)到第1工件(W10)的第1距离(dv1)或与工件(W10)的接触点的第1坐标值，取得从离开第1位置(P1)给定距离(dh0)设置的第2位置(P2)到第1工件(W10)的第2距离(dv2)或与工件(W10)的接触点的第2坐标值。倾斜算出部(120)基于第1距离(dv1)、给定距离(dh0)以及第2距离(dv2)，或基于第1坐标值以及第2坐标值来算出第1工件(W10)的倾斜(α)。搜索部(110)使接触式传感器(22)沿着该倾斜(α)移动，来检测第2工件(W20)。

Description

焊接位置检测装置

技术领域

本发明涉及焊接位置检测装置。

背景技术

进行电弧焊接的焊接机器人一般沿着通过示教事前设定的焊接线位置使焊炬移动，来焊接成为接合对象的工件。在由焊接机器人进行焊接的情况下，例如由于进行焊接的工件的组装误差以及焊接时的热所引起的工件的变形等，有时会在对焊接机器人设定的焊接线位置与接下来进行焊接的工件的焊接位置之间出现偏离。

为了补正这样的位置偏离，提出具备接触式传感器的作业机械手的感测动作生成方法(例如参考专利文献1)。

具体地，专利文献1记载的作业机械手的感测动作生成方法中，提取接触式传感器所接触的工件的接触面，并选择构成该接触面的一个边缘。然后，再设定作业机械手的感测姿态，使得该边缘的位置、和将对接触式传感器的基端侧设定的设定位置投影到接触面的位置一致。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2011-170522号公报

但在专利文献1记载的作业机械手的感测动作生成方法中，虽然能应对接触式传感器对工件进行深抵或进行浅抵的平行偏离，但存在不能应对工件的倾斜所引起的误检测的问题。

发明内容

为此，本发明目的在于，提供一种即使是工件倾斜的情况也能减低焊接位置的误检测的焊接位置检测装置。

本发明的一方案所涉及的焊接位置检测装置使用接触式传感器来检测焊接位置，所述焊接位置检测装置的特征在于，具备：第1搜索部，其使所述接触式传感器从第1位置向第1方向移动，来使该接触式传感器和焊接对象的第1工件接触、由此取得从该第1位置到该第1工件的第1距离或该接触点处的第1坐标值；第2搜索部，其使所述接触式传感器从第2位置向所述第1方向移动，通过使该接触式传感器和所述第1工件接触，来取得从该第2位置到该第1工件的第2距离或该接触点处的第2坐标值，其中所述第2位置从所述第1位置在与所述第1方向垂直的第2方向离开给定距离设置；倾斜算出部，其基于所述第1距离、所述给定距离以及所述第2距离，或基于所述第1坐标值以及所述第2坐标值来算出所述第1工件的倾斜；和第3搜索部，其使所述接触式传感器沿着所述第1工件的倾斜移动，来取得到与所述第1工件接合的第2工件的距离。

根据该方案，第1搜索部取得从第1位置到第1工件的第1距离或与第1工件的接触点处的第1坐标值，第2搜索部取得从离开第1位置给定距离设置的第2位置到第1工件的第2距离或与第1工件的接触点处的第2坐标值。然后，倾斜算出部基于第1距离、给定距离以及第2距离，或基于第1坐标值以及第2坐标值来算出第1工件的倾斜，第3搜索部通过使接触式传感器沿着第1工件的倾斜移动来搜索第2工件。为此，接触式传感器能避免对第1工件接触的误检测、以及不能检测第2工件这样的空跑。即，即使是工件倾斜的情况，也能减低焊接位置的误检测。

在上述方案中，也可以，第2方向是从第2工件远离的方向。

根据该方案，由于第2位置位于比第1位置更是相对于第2工件远离的方向，因此在使接触式传感器移动到第2位置时，能避免与第2工件的预想外的接触。由于能算出向相对于第1工件与第2工件的焊接线位置远离的方向(接近的方向)的第1工件的倾斜，因此接触式传感器能确实地避免与第1工件接触的误检测、以及不能检测第2工件这样的空跑。

在上述方案中，也可以，第1方向是铅垂方向或水平方向。

根据该方案，第1搜索部以及第2搜索部在铅垂方向2次或在水平方向上2次搜索第1工件，倾斜算出部算出第1工件相对于水平面的倾斜或第1工件相对于铅垂面的倾斜。然后，第3搜索部通过使接触式传感器沿着第1工件相对于水平面的倾斜或第1工件相对于铅垂面的倾斜移动来搜索第2工件。为此，不管是第1工件相对于水平面倾斜的情况，还是相对于铅垂面的情况，都能合适地检测第2工件，能减低焊接位置的误检测。

在上述方案中，也可以，第1搜索部在使接触式传感器和第1工件接触后，使该接触式传感器向与第1方向相反方的向退避。

根据该方案，由于使接触式传感器的前端即焊丝等向与接触第1工件的第1方向相反的方向退避，因此减轻了该接触导致的对焊丝等施加的负担，能防止该焊丝等弯曲。

在上述方案中，也可以，第1搜索部至少使退避第1距离。

根据该方案，由于使接触式传感器相对于第1工件离开足够的距离，因此即使第1工件倾斜相当程度，也能在使接触式传感器移动到第2位置时，避免与第1工件的预想外的接触。

在上述方案中，也可以，所述第2搜索部在使所述接触式传感器和所述第1工件接触后，基于由倾斜算出部算出的第1工件的倾斜来使该接触式传感器相对于该第1工件在垂直方向退避。

根据该方案，由于使接触式传感器的前端即焊丝等相对于第1工件在垂直方向上退避，因此减轻了该接触导致的对焊丝等施加的负担，能防止该焊丝等弯曲。

发明的效果

根据本发明，能提供即使是工件倾斜的情况也能使焊接位置的检测精度提升的焊接位置检测装置。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的焊接机器人系统10的系统概要图。

图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的焊接位置检测装置100的各功能的功能框图。

图3是表示本发明的第1实施方式所涉及的焊接位置检测装置100所执行的焊接位置检测方法300的流程图。

图4是表示在本发明的第1实施方式所涉及的焊接位置检测装置100中通过接触式传感器搜索第1工件以及第2工件的情形的图。

图5是表示在本发明的第1实施方式所涉及的焊接位置检测装置100中倾斜算出部120基于坐标值来算出第1工件的倾斜的情形的图。

图6是表示本发明的第2实施方式所涉及的焊接位置检测装置100所执行的焊接位置检测方法500的流程图。

图7是表示在本发明的第2实施方式所涉及的焊接位置检测装置100中由接触式传感器搜索第1工件以及第2工件的情形的图。

附图标记的说明

10...机器人系统、20...焊接机器人、21...焊炬、22...接触式传感器、30...示教器、40...机器人控制装置、50...电源、100...焊接位置检测装置、110...搜索部、111...接触检测部、112...电压施加指令部、120...倾斜算出部、130...控制部、300、500...焊接位置检测方法、S301～S310...焊接位置检测方法300的各步骤、S501～S510...焊接位置检测方法300的各步骤、W10、W11...第1工件、W20、W21...第2工件、P1、Q1...第1位置、P2、Q2...第2位置、dh1、dv1...第1距离、dh2、dv2...第2距离、dh0、dv0...给定距离、d1、d2...垂直方向的距离、α、β...倾斜、A、B...接触点、X、Y...矢量

具体实施方式

以下参考附图来具体说明本发明的各实施方式。另外，以下说明的各实施方式终归只是举出用于实施本发的具体的一例的实施方式，并不限定地解释本发明。另外，为了使说明的理解容易，在各附图中对相同构成要素尽可能标注相同附图标记，省略重复的说明。

<第1实施方式>

[焊接机器人系统的概要]

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的焊接机器人系统10的系统概要图。在图1中，焊接机器人系统10具备焊接机器人20、示教器30、机器人控制装置40和电源50。

焊接机器人20经由线缆与机器人控制装置40连接，基于来自机器人控制装置40的动作指令来进行电弧焊接。焊接机器人20在臂前端部具备焊炬21，从该焊炬21的前端进给焊丝，通过使与焊接对象的金属材料(工件)之间产生电弧，来进行电弧焊接。

焊炬21经由线缆与电源50连接，接受向焊丝的焊接电压、焊接电流的提供。在电弧焊接中，若使焊丝与金属材料瞬间地接触并通电，就会在焊丝与金属材料之间产生电弧放电，用产生的电弧的热使焊丝和金属材料融解，由此来进行焊接。

示教器30关于焊接机器人20的焊接关联示教信息接受来自实施焊接作业的作业者的输入。作业者确认电弧的状态，并使用示教器30来输入最佳的焊接关联示教信息。

在此，所谓焊接关联示教信息，是由焊接机器人20进行的焊接所相关的信息，包含对焊接机器人20的动作进行示教的示教信息以及焊接条件。在焊接机器人20的示教信息中包含焊接机器人20的臂的动作所相关的信息、焊接机器人20的位置以及姿态所相关的信息、从焊炬21的前端进给的焊丝的突出长度所相关的信息等。另外，在焊接条件中包含对焊丝施加的焊接电压、流过焊丝的焊接电流的值以及表征焊接中的向焊接线方向的焊炬21的移动速度的焊接速度等。

机器人控制装置40是进行焊接机器人20的控制的设备。机器人控制装置40与示教器30连接，能取得输入到该示教器30的焊接关联示教信息。机器人控制装置40基于该焊接关联示教信息来控制焊接机器人20以及电源50。

电源50经由线缆与焊接机器人20连接，基于来自机器人控制装置40的指令来向焊接机器人20中的焊炬21提供焊接电压、焊接电流。

另外，在图1中，示教器30经由线缆与机器人控制装置40连接，但也可以无线地连接。即，示教器30和机器人控制装置40可以具备进行无线通信的通信部。通过机器人控制装置40和示教器30无线地连接，作业者不用操心线缆的存在，或不受基于线缆的长度的移动范围的限制，能在自由进行移动的同时进行焊接关联示教信息的输入。

[焊接位置检测装置的结构]

在上述的焊接机器人系统10中，在焊接机器人20对工件进行电弧焊接时，该工件中的焊接位置变得重要。以下详细说明使用接触式传感器检测焊接位置的焊接位置检测装置的结构。在焊接位置检测装置中，通过使用接触式传感器与工件接触来确认该工件的位置，检测该工件中的焊接位置。

图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的焊接位置检测装置100的各功能的功能框图。在图2中，焊接机器人20具备接触式传感器22，机器人控制装置40具备焊接位置检测装置100。焊接位置检测装置100具备：包含接触检测部111以及电压施加指令部112的搜索部110；倾斜算出部120；和控制部130。

另外，焊接位置检测装置100设为机器人控制装置40中所含的结构，但这还能解释为作为焊接位置检测装置100中所具备的功能以及软件结构来包含。换言之，机器人控制装置40也可以是具备焊接位置检测装置100中所具备的各功能块的结构。

焊接机器人20中的接触式传感器22，典型地可以使用焊丝接触传感器。在对从焊接机器人20中的焊炬21的前端突出的焊丝与焊接对象的工件之间施加感测用的电压的状态下，通过控制部130的动作指令使焊接机器人20中的焊炬21移动。然后，由于若从焊炬21的前端突出的焊丝与工件接触，在这时电压就会变化，因此通过该电压的变化认识到焊丝与工件的接触。即，焊炬21以及从该焊炬21的前端突出的焊丝承担接触式传感器22的一端。

搜索部110使接触式传感器22移动，取得到焊丝和工件接触为止的距离或与工件的接触点处的坐标值。具体地，电压施加指令部112指令对焊丝与工件之间从电源50施加感测用的电压，在被施加该电压的状态下，通过控制部130的动作指令使焊接机器人20中的焊炬21移动。接触检测部111监视该电压，通过该电压的变化来检测焊丝与工件的接触。如此地，搜索部110通过检测焊丝与工件的接触，来取得焊炬21(焊丝)的移动距离或该接触点处的坐标值。

倾斜算出部120基于由搜索部110取得的到工件的距离或与工件的接触点处的坐标值来算出该工件的倾斜。关于倾斜的算出方法的详细，之后叙述。

控制部130对搜索部110以及倾斜算出部120进行各指令以及数据的送受等，控制焊接位置检测装置100中执行的处理，基于存储于存储器等存储部(未图示)的焊接关联示教信息来控制焊接机器人20以及电源50。

[工件倾斜的情况下的焊接位置检测方法]

接下来，具体地详细说明在工件的情况下算出该工件的倾斜并检测焊接位置的焊接位置检测方法。

图3是表示本发明的第1实施方式所涉及的焊接位置检测装置100所执行的焊接位置检测方法300的流程图，图4是表示在本发明的第1实施方式所涉及的焊接位置检测装置100中由接触式传感器搜索第1工件以及第2工件的情形的图。另外，以下，说明书中所示的(1)～(6)与图4所示的带圆圈数字1～6对应。

在图3中，焊接位置检测方法300包含步骤S301～S310，各步骤通过焊接位置检测装置100中所含的处理器执行。另外，在此，如图4所示那样，举出第1工件W10和第2工件W20上下重叠进行焊接的情况、所谓搭接接头为例进行说明。

在步骤S301，搜索部110使接触式传感器22(焊炬21)从第1位置P1在铅垂方向上移动，来搜索第1工件W10(1)。

在步骤S302，搜索部110中的接触检测部111检测接触式传感器22(从焊炬21的前端突出的焊丝)与第1工件W10的接触。由此，搜索部110基于接触式传感器22的移动距离来取得从第1位置P1到第1工件W10的第1距离dv1。

步骤S301以及S302是用于从第1位置P1在铅垂方向上搜索第1工件W10来取得第1距离dv1的第1搜索。

在步骤S303，搜索部110使接触式传感器22向与步骤S301中的搜索方向相反方向移动第1距离dv1(2)。更详细地，搜索部110使步骤S301以及S302中移动的接触式传感器22向与搜索方向完全相反的方向移动第1距离dv1，从而使该接触式传感器22回到第1位置P1。另外，搜索方向是铅垂方向且相对于第1工件W10接近的方向，与搜索方向相反的方向是铅垂方向且相对于第1工件W10远离的方向。

在此，搜索部110在使接触式传感器22和第1工件W10接触后，使接触式传感器22向与搜索方向相反的方向退避，作为第1搜索的后处理。实际上，与第1工件W10接触的是从焊炬21的前端突出的焊丝，在该焊丝有施加接触导致的负担的情况。为此，通过在接触后，向与接触的搜索方向完全相反方向退避，减轻了接触给焊丝等施加的负担，能防止该焊丝等弯曲。

另外，搜索部110使接触式传感器22移动第1距离dv1，从而回到第1位置P1。假设在第1工件W10倾斜相当程度的情况下，若在下一步骤S304使接触式传感器22在水平方向上移动，就有可能在第1工件W10发生预想外的接触，因此相对于第1工件W10确保足够的距离。将第1位置P1作为搜索开始位置设定在相对于第1工件W10确保足够的距离的位置，以使得不会与第1工件W10发生预想外的接触。

换言之，搜索部110也可以不使接触式传感器22回到第1位置P1，可以使其移动比第1距离dv1大的距离，从而相对于第1工件W10确保足够的距离。另外，在使接触式传感器22在水平方向上移动时，只要能避免对第1工件W10预想外的接触，则也可以使接触式传感器22移动比第1距离dv1小的距离。

在步骤S304，搜索部110使接触式传感器22在水平方向上移动到离开给定距离dh0的第2位置P2(3)。

在此，搜索部110，虽然使接触式传感器22在水平方向上移动，但这是相对于第2工件W20远离的方向(接近的方向)，典型地，是相对于第1工件W10与第2工件W20的焊接线位置远离的方向(接近的方向)。通过第1位置P1和第2位置P2位于相对于焊接线位置远离的方向(接近的方向)，能算出第1工件W10相对于该方向的倾斜。其结果，接触式传感器22能确实地避免与第1工件接触的误检测以及不能检测第2工件这样的空跑。

进而，搜索部110若使接触式传感器22向接近第2工件W20的方向移动，就有可能发生对第2工件W20预想外的接触，因此与接近第2工件W20的方向相比，更优选往远离的方向移动。

在步骤S305，搜索部110使接触式传感器22从第2位置P2再度在铅垂方向上移动，来搜索第1工件W10(4)。

在步骤S306，搜索部110中的接触检测部111检测接触式传感器22(从焊炬21的前端突出的焊丝)与第1工件W10的接触。由此，搜索部110基于接触式传感器22的移动距离来取得从第2位置P2到第1工件W10的第2距离dv2。

步骤S305以及S306，是用于从第2位置P2在铅垂方向上搜索第1工件W10并取得第2距离dv2的第2搜索。

在步骤S307，倾斜算出部120基于第1距离dv1、给定距离dh0以及第2距离dv2，来算出第1工件W10的倾斜α。在此，能通过倾斜α＝(第1距离dv1-第2距离dv2)/给定距离dh0来算出。

在步骤S308，搜索部110在使接触式传感器22和第1工件W10接触后，基于由倾斜算出部120算出的第1工件W10的倾斜α，使该接触式传感器22相对于该第1工件W10在垂直方向上移动距离d1(5)。

在此，搜索部110在使接触式传感器22和第1工件W10接触后，使接触式传感器22相对于该第1工件W10在垂直方向上退避，作为第2搜索的后处理。实际上，与第1工件W10接触的是从焊炬21的前端突出的焊丝，对于该焊丝，有施加接触导致的负担的情况。为此，在接触后，通过相对于第1工件W10在垂直方向上退避，减轻了接触导致的对焊丝等施加的负担，防止该焊丝等弯曲。

另外，搜索部110使接触式传感器22移动距离d1。在此，若距离d1过小，则若有测定误差、算出误差以及在第1工件W10的表面上有凹凸等，在后述的步骤S309，在接触式传感器22移动时，就有与第1工件W10误接触的可能性。另一方面，若距离d1过大，则在后述的步骤S310，存在接触式传感器22不能与第2工件W20接触而空跑的可能性。因此，在此，距离d1可以设定为第2工件W20的厚度的一半程度。

在步骤S309，搜索部110使接触式传感器22沿着在步骤S307中由倾斜算出部120算出的第1工件W10的倾斜α移动，来搜索第2工件W20(6)。

在步骤S310，搜索部110中的接触检测部111检测接触式传感器22(从焊炬21的前端突出的焊丝)与第2工件W20的接触。由此，搜索部110基于接触式传感器22的移动距离来取得到第2工件W20的距离。这是用于沿着第1工件W10的倾斜α搜索第2工件W20并取得到该第2工件W20的距离的第3搜索。

如此地，搜索部110在第1搜索中，取得从第1位置P1到第1工件W10的第1距离dv1，在第2搜索中取得从离开第1位置P1给定距离dh0设置的第2位置P2到第1工件W10的第2距离dy2。然后，倾斜算出部120基于第1距离dv1、给定距离dh0以及第2距离dv2，来算出第1工件W10的倾斜α。进而，搜索部110在第3搜索中，通过使接触式传感器22沿着第1工件W10的倾斜α移动来搜索第2工件W20，确实地检测该第2工件W20。

如以上那样，根据本发明的第1实施方式所涉及的焊接位置检测装置100以及焊接位置检测方法300，接触式传感器22能避免成为对第1工件W10预想外的接触的误检测、以及不能检测第2工件W20这样的空跑。即，即使是第1工件W10倾斜的情况，也能减低焊接位置的误检测。

另外，在上述的步骤S307，倾斜算出部120基于第1距离dv1、给定距离dh0以及第2距离dv2来算出第1工件W10的倾斜α，但并不限定于此，例如也可以取得接触式传感器22与第1工件W10的接触点处的坐标值，基于该坐标值来算出倾斜α。

图5是表示在本发明的第1实施方式所涉及的焊接位置检测装置100中，倾斜算出部120基于坐标值来算出第1工件的倾斜的情形的图。在图5中，搜索部110在步骤S302，取得接触式传感器22与第1工件W10的接触点A处的第1坐标值，在步骤S306，取得接触式传感器22与第1工件W10的接触点B处的第2坐标值。

在此，向搜索方向的矢量X，虽然设为是预先示教完毕，但矢量Y能通过第2坐标值-第1坐标值算出。如此一来，第1工件W10的倾斜α能使用矢量X以及矢量Y，通过α＝cos^-1((X·Y)/(|X||Y|))算出。

如此地，即使不一定要取得第1距离dv1以及第2距离dv2，倾斜算出部120也能基于接触点A处的第1坐标值以及接触点B处的第2坐标值来算出第1工件W10的倾斜α。

另外，在本实施方式中，在步骤S304，搜索部110使接触式传感器22在水平方向上移动，但准确上也可以不是水平方向。能通过在步骤S309，使接触式传感器22沿着第1工件W10的倾斜α移动，来在步骤S310，使接触式传感器22相对于第2工件W20垂直地接触，从而进行检测。换言之，由于使接触式传感器22相对于第2工件W20垂直地接触，因此只要能算出第1工件W10的倾斜α，步骤S304中的接触式传感器22的移动也可以准确上并非是水平方向。例如可以是大体的水平方向的大致水平方向。由此，作业者不需要进行用于使接触式传感器22准确地在水平方向上移动的严密的设定，减低了示教工时，结果上，能实现生产率的提升。

另外，同样地，步骤S301以及S305中的接触式传感器22的移动也可以准确地并非是铅垂方向。其中，根据第1工件W10的倾斜的程度，在使接触式传感器22移动时，有发生预想外的接触或不能准确地计算倾斜的情况，因此，也可以在不发生这些问题的情况以及范围内、是例如大体铅垂的方向即大致铅垂方向。

进而，在本实施方式中，搜索部110在步骤S302中检测到第1工件W10后，在步骤S303以及S304中，使接触式传感器22一度经过第1位置P1移动到第2位置P2，但也可以不经过该第1位置P1而直接移动到第2位置P2。在该情况下，接触式传感器22由于在与第1工件W10接触后能以最短距离移动到第2位置P2，因此能谋求处理的高速化。

另外，在本实施方式中，在步骤S308，使接触式传感器22相对于第1工件W10在垂直方向上退避，但并不限定于此，例如也可以与步骤S303同样地向与搜索方向相反的方向退避。在该情况下，不会给步骤S307中的第1工件W10的倾斜α的算出结果带来影响，能简易地进行高速处理。

另外，在本实施方式中，以搭接接头举例进行了说明，但并不限定于此，例如还能运用在角焊接头等其他焊接接头中。

<第2实施方式>

在本发明的第1实施方式中，在第1搜索以及第2搜索中，通过在铅垂方向上2次搜索工件来算出第1工件W10的倾斜α，从而合适地检测焊接位置，但在本发明的第2实施方式中，说明通过在水平方向上2次搜索工件来算出工件的倾斜、从而合适地检测焊接位置的焊接位置检测方法。另外，本发明的第2实施方式所涉及的焊接位置检测装置的结构，由于与图2所示的焊接位置检测装置100的结构相同，因此省略详细的说明。

图6是表示本发明的第2实施方式所涉及的焊接位置检测装置100所执行的焊接位置检测方法500的流程图，图7是表示在本发明的第2实施方式所涉及的焊接位置检测装置100中由接触式传感器搜索第1工件以及第2工件的情形的图。另外，以下，说明书中所示的(1)～(6)与图7所示的带圆圈数字1～6对应。

在图6中，焊接位置检测方法500包含步骤S501～S510，各步骤由焊接位置检测装置100中所含的处理器执行。另外，在此，如图7所示那样，以将第1工件W11和第2工件W21配置成正交来焊接的情况、所謂角焊接头举例来进行说明。

在步骤S501，搜索部110使接触式传感器22(焊炬21)从第1位置Q1在水平方向上移动，来搜索第1工件W11(1)。

在步骤S502，搜索部110中的接触检测部111，检索接触式传感器22(从焊炬21的前端突出的焊丝)与第1工件W11的接触。由此，搜索部110基于接触式传感器22的移动距离来取得从第1位置Q1到第1工件W11的第1距离dh1。

步骤5501以及S502是用于从第1位置Q1在水平方向上搜索第1工件W11并取得第1距离dh1的第1搜索。

在步骤S503，搜索部110使接触式传感器22向与步骤S501中的搜索方向相反方的向移动第1距离dh1(2)。更详细地，搜索部110使在步骤S501以及S502中移动的接触式传感器22向与搜索方向完全相反方向移动第1距离dh1，来使该接触式传感器22回到第1位置Q1。另外，搜索方向是水平方向且相对于第1工件W11接近的方向，与搜索方向相反的方向是水平方向且相对于第1工件W11远离的方向。

在此，搜索部110在接触式传感器22与第1工件W11接触后，使接触式传感器22向与搜索方向相反方向退避，作为第1搜索的后处理。实际上，与第1工件W11接触的是从焊炬21的前端突出的焊丝，对于该焊丝，有施加接触导致的负担的情况。为此，通过在接触的后，向与接触的搜索方向完全相反的方向退避，来减轻接触导致的对焊丝等施加的负担，防止该焊丝等弯曲。

另外，搜索部110，使接触式传感器22移动第1距离dh1，回到第1位置Q1。假设在第1工件W11倾斜相当程度的情况下，若在下一步骤S504使接触式传感器22在铅垂方向上移动，就有可能在第1工件W11发生预想外的接触，因此相对于第1工件W11确保了足够的距离。第1位置Q1，作为搜索开始位置，设定在相对于第1工件W11确保了足够的距离的位置，使得不会与第1工件W11发生预想外的接触。

换言之，搜索部110也可以不使接触式传感器22返回第1位置Q1，也可以移动比第1距离dh1大的距离来相对于第1工件W11确保足够的距离。另外，在使接触式传感器22在铅垂方向上移动时，只要能避免对第1工件W11预想外的接触，就也可以使接触式传感器22移动比第1距离dh1小的距离。

在步骤S504，搜索部110使接触式传感器22移动到在铅垂方向上离开给定距离dv0的第2位置Q2(3)。

在此，搜索部110使接触式传感器22在铅垂方向上移动，这是相对于第2工件W21远离的方向(接近的方向)，典型地，是相对于第1工件W11与第2工件W21的焊接线位置远离的方向(接近的方向)。通过第1位置Q1和第2位置Q2位于相对于焊接线位置远离的方向(接近的方向)，能算出第1工件W11相对于该方向的倾斜。其结果，接触式传感器22能确实地避免与第1工件接触的误检测、以及不能检测第2工件这样的空跑。

进而，搜索部110由于若使接触式传感器22向接近第2工件W21的方向移动，就有可能发生对第2工件W21预想外的接触，因此与接近第2工件W21的方向相比，更优选向远离的方向移动。

在步骤S505，搜索部110使接触式传感器22从第2位置Q2再度在水平方向上移动，来搜索第1工件W11(4)。

在步骤S506，搜索部110中的接触检测部111检测接触式传感器22(从焊炬21的前端突出的焊丝)与第1工件W11的接触。由此，搜索部110基于接触式传感器22的移动距离来取得从第2位置Q2到第1工件W11的第2距离dh2。

步骤S505以及S506，是用于从第2位置Q2在水平方向上搜索第1工件W11并取得第2距离dh2的第2搜索。

在步骤S507，倾斜算出部120基于第1距离dh1、给定距离dv0以及第2距离dh2来算出第1工件W11的倾斜β。在此，能通过倾斜β＝(第1距离dh1-第2距离dh2)/给定距离dv0算出。

在步骤S508，搜索部110在使接触式传感器22和第1工件W11接触后，基于由倾斜算出部120算出的第1工件W11的倾斜β，使该接触式传感器22相对于该第1工件W11在垂直方向上移动距离d2(5)。

在此，搜索部110在使接触式传感器22和第1工件W11接触后，使接触式传感器22相对于该第1工件W11在垂直方向上退避，作为第2搜索的后处理。实际上，与第1工件W11接触的是从焊炬21的前端突出的焊丝，对于该焊丝，有施加接触导致的负担的情况。为此，通过在接触后，相对于第1工件W11在垂直方向退避，减轻了接触导致的对焊丝等施加的负担，防止该焊丝等弯曲。

另外，搜索部110使接触式传感器22移动距离d2。在此，距离d2若过小，若有测定误差、算出误差以及在第1工件W11的表面上有凹凸等，则在后述的步骤S509中接触式传感器22移动时，存在与第1工件W11误接触的可能性。另一方面，若距离d2过大，则在后述的步骤S510中，存在接触式传感器22不与第2工件W21接触而空跑的可能性。因此，在此，距离d2是不从第2工件W21的端伸出的范围，可以设定成在步骤S509中在接触式传感器22移动时，能保持不与第1工件W11误接触程度的距离。

在步骤S509，搜索部110在步骤S507使接触式传感器22沿着由倾斜算出部120算出的第1工件W11的倾斜β移动，来搜索第2工件W21(6)。

在步骤S510，搜索部110中的接触检测部111检测接触式传感器22(从焊炬21的前端突出的焊丝)与第2工件W21的接触。由此，搜索部110基于接触式传感器22的移动距离来取得到第2工件W21的距离。这是用于沿着第1工件W11的倾斜β搜索第2工件W21并取得到该第2工件W21的距离的第3搜索。

如此地，搜索部110在第1搜索中取得从第1位置Q1到第1工件W11的第1距离dh1，在第2搜索中取得从离开第1位置Q1给定距离dv0设置的第2位置Q2到第1工件W11的第2距离dh2。然后，倾斜算出部120基于第1距离dh1、给定距离dv0以及第2距离dh2来算出第1工件W11的倾斜β。进而，搜索部110在第3搜索中，通过使接触式传感器22沿着第1工件W11的倾斜β移动来搜索第2工件W21，从而确实地检测该第2工件W21。

如以上那样，根据本发明的第2实施方式所涉及的焊接位置检测装置100以及焊接位置检测方法500，接触式传感器22能避免成为对第1工件W11预想外的接触的误检测、以及不能检测第2工件W21这样的空跑。即，即使是第1工件W11倾斜的情况，也能减低焊接位置的误检测。

另外，如第1实施方式中使用图5说明的那样，在本实施方式中也是，倾斜算出部120，可以在步骤S502以及步骤S506分别取得接触式传感器22与第1工件W11的接触点处的坐标值，基于该坐标值来算出倾斜β。由此，即使不一定取得第1距离dh1以及第2距离dh2，倾斜算出部120也能基于接触式传感器22与第1工件W11的接触点处的坐标值来算出第1工件W11的倾斜β。

另外，在本实施方式中，在步骤S504，搜索部110使接触式传感器22在铅垂方向上移动，但也可以并非准确地是铅垂方向。能通过在步骤S509，使接触式传感器22沿着第1工件W11的倾斜β移动，来在步骤S510，使接触式传感器22相对于第2工件W21垂直地接触，从而进行检测。换言之，由于使接触式传感器22相对于第2工件W21垂直地接触，因此只要能算出第1工件W11的倾斜β，步骤S504中的接触式传感器22的移动也可以并非准确地是铅垂方向。例如可以是大体铅垂方向即大致铅垂方向。由此，作业者不需要进行用于使接触式传感器22准确地在铅垂方向上移动的严密的设定，减低了示教工时，结果上，实现生产率的提升。

另外，同样地，步骤S501以及S505中的接触式传感器22的移动也可以并非准确地是水平方向。其中，根据第1工件W11的倾斜的程度，在使接触式传感器22移动时，存在发生预想外的接触或不能准确地算出倾斜的情况，因此也可以在不发生这些问题的情况以及范围内，例如是大体水平方向即大致水平方向。

进而，在本实施方式中，搜索部110在步骤S502检测到第1工件W11后，在步骤S503以及S504中，使接触式传感器22一度经由第1位置Q1移动到第2位置Q2，但也可以不经由该第1位置Q1而直接移动到第2位置Q2。在该情况下，接触式传感器22由于能在与第1工件W11接触后以最短距离移动到第2位置Q2，因此能谋求处理的高速化。

另外，在本实施方式中，在步骤S508，使接触式传感器22相对于第1工件W11在垂直方向上退避，但并不限定于此，例如，也可以与步骤S503同样地，向与搜索方向相反的方向退避。在该情况下，不会给步骤S507中的第1工件W11的倾斜β的算出结果带来影响，能简易地进行高速处理。

另外，在本实施方式中，举出角焊接头为例进行了说明，但并不限定于此，例如能运用在搭接接头等其他焊接接头中。

<其他>

在本发明的第1实施方式中，搜索部110使接触式传感器22在铅垂方向上移动来2次搜索第1工件W10，在本发明的第2实施方式中，搜索部110使接触式传感器22在水平方向上移动来2次搜索第1工件W11。由此，即使以水平面以及铅垂面为基准从而第1工件W10以及第1工件W11倾斜，也会合适地检测第2工件W20以及第2工件W21。在此，搜索方向典型地是铅垂方向和水平方向，但并不限定于此，例如还能将大致铅垂方向以及大致水平方向等也包括在内的任意的方向设定为搜索方向，进行运用。

另外，一直以来，使用接触式传感器检测焊接位置的焊接位置检测装置难以运用为应对工件的倾斜，但根据本发明，即使是工件倾斜的情况也能运用，可以说实现了运用范围的扩大。

以上说明的各实施方式用于使本发明的理解容易，并不是用来限定解释本发明。各实施方式所具备的各要素和其配置、材料、条件、形状以及尺寸等并不限定于例示，能适宜变更。另外，能将不同的实施方式中示出的结构彼此部分地进行置换或组合。

Claims (6)

1.一种焊接位置检测装置，使用接触式传感器来检测焊接位置，所述焊接位置检测装置的特征在于，具备：

第1搜索部，其使所述接触式传感器从第1位置向第1方向移动，来使该接触式传感器和作为焊接对象的第1工件接触、由此取得从该第1位置到该第1工件的第1距离或该接触点处的第1坐标值；

第2搜索部，其使所述接触式传感器从第2位置向所述第1方向移动，通过使该接触式传感器和所述第1工件接触，来取得从该第2位置到该第1工件的第2距离或该接触点处的第2坐标值，其中所述第2位置从所述第1位置在与所述第1方向垂直的第2方向离开给定距离设置；

倾斜算出部，其基于所述第1距离、所述给定距离以及所述第2距离，或基于所述第1坐标值以及所述第2坐标值来算出所述第1工件的倾斜；和

第3搜索部，其使所述接触式传感器沿着所述第1工件的倾斜移动，来取得到与所述第1工件接合的第2工件的距离。

2.根据权利要求1所述的焊接位置检测装置，其特征在于，

所述第2方向是从所述第2工件远离的方向。

3.根据权利要求1所述的焊接位置检测装置，其特征在于，

所述第1方向是铅垂方向或水平方向。

4.根据权利要求1所述的焊接位置检测装置，其特征在于，

所述第1搜索部在使所述接触式传感器和所述第1工件接触后，使该接触式传感器向与所述第1方向相反的方向退避。

5.根据权利要求4所述的焊接位置检测装置，其特征在于，

所述第1搜索部至少使该接触式传感器退避所述第1距离。

6.根据权利要求1所述的焊接位置检测装置，其特征在于，

所述第2搜索部在使所述接触式传感器和所述第1工件接触后，基于由所述倾斜算出部算出的所述第1工件的倾斜来使该接触式传感器相对于该第1工件向垂直方向退避。

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