JP2001113371A - 溶接用開先部の検出装置 - Google Patents
溶接用開先部の検出装置Info
- Publication number
- JP2001113371A JP2001113371A JP29427699A JP29427699A JP2001113371A JP 2001113371 A JP2001113371 A JP 2001113371A JP 29427699 A JP29427699 A JP 29427699A JP 29427699 A JP29427699 A JP 29427699A JP 2001113371 A JP2001113371 A JP 2001113371A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- groove
- welding groove
- cross
- coordinates
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶接用開先部の各断面形状を迅速に検出す
る。 【解決手段】 投影手段９から溶接用開先部７の断面方
向に線状の投影映像を投影し、その投影映像を撮像手段
１０で撮像する。その撮像された画像情報は予め制御装
置３で記憶されている溶接用開先部７の屈曲部形状の基
本パターンとパターンマッチングされ、一致した部分を
屈曲部の座標として検出する。そして、所望によりそれ
らの座標を結んで疑似断面図形状として検出する。これ
ら屈曲部の座標や疑似断面図形状により、溶接制御部が
溶接トーチ部４の位置制御を行う。
る。 【解決手段】 投影手段９から溶接用開先部７の断面方
向に線状の投影映像を投影し、その投影映像を撮像手段
１０で撮像する。その撮像された画像情報は予め制御装
置３で記憶されている溶接用開先部７の屈曲部形状の基
本パターンとパターンマッチングされ、一致した部分を
屈曲部の座標として検出する。そして、所望によりそれ
らの座標を結んで疑似断面図形状として検出する。これ
ら屈曲部の座標や疑似断面図形状により、溶接制御部が
溶接トーチ部４の位置制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は溶接用開先部に溶接
トーチを正確に位置決めするための情報として使用され
る溶接用開先部の検出装置に関するものである。
トーチを正確に位置決めするための情報として使用され
る溶接用開先部の検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から数値制御ロボット等のコンピュ
ータ制御された駆動装置を使用した自動溶接機が広い分
野で活用されている。例えば自動溶接機により被溶接体
を突合せ溶接する場合は、溶接用開先部に沿って溶接ト
ーチを正確に位置決めしながら溶接する必要がある。溶
接用開先部の断面形状が常に一定の場合は、予め記憶さ
れたその断面形状によりプログラム制御される。しかし
溶接用開先部の断面形状が変化する場合やより高精度の
位置制御を行わせるためには、検出装置によって溶接用
開先部の断面形状を検出し、その検出値により溶接トー
チを駆動するロボットの位置制御を行う。
ータ制御された駆動装置を使用した自動溶接機が広い分
野で活用されている。例えば自動溶接機により被溶接体
を突合せ溶接する場合は、溶接用開先部に沿って溶接ト
ーチを正確に位置決めしながら溶接する必要がある。溶
接用開先部の断面形状が常に一定の場合は、予め記憶さ
れたその断面形状によりプログラム制御される。しかし
溶接用開先部の断面形状が変化する場合やより高精度の
位置制御を行わせるためには、検出装置によって溶接用
開先部の断面形状を検出し、その検出値により溶接トー
チを駆動するロボットの位置制御を行う。
【０００３】溶接用開先部の検出方法として半導体レー
ザのスリット光を開先部に投影し、その投影映像をＣＣ
Ｄカメラで撮像する方法が知られている（特開平５−７
７０４６号公報）。この方法はスリット光の投影軸とＣ
ＣＤカメラの撮像軸の間に所定の角度をもたせ、その画
像信号から溶接用開先部の高さ方向の位置変化を演算し
ようとするものである。また溶接用開先部の他の検出方
法として、スポット状のレーザ光を溶接用開先部に照射
する発光部と、その反射光を受光する受光部を設け、受
光した光の光路差や反射強度等から溶接体までの距離を
演算して検出する方法が知られている（特開平５−２１
２５４０号公報）。
ザのスリット光を開先部に投影し、その投影映像をＣＣ
Ｄカメラで撮像する方法が知られている（特開平５−７
７０４６号公報）。この方法はスリット光の投影軸とＣ
ＣＤカメラの撮像軸の間に所定の角度をもたせ、その画
像信号から溶接用開先部の高さ方向の位置変化を演算し
ようとするものである。また溶接用開先部の他の検出方
法として、スポット状のレーザ光を溶接用開先部に照射
する発光部と、その反射光を受光する受光部を設け、受
光した光の光路差や反射強度等から溶接体までの距離を
演算して検出する方法が知られている（特開平５−２１
２５４０号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし特開平５−７７
０４６号公報には溶接開始点の位置検出は開示されてい
るが、溶接用開先の断面状態の検出方法は開示されてい
ない。また特開平５−２１２５４０号公報の方法によっ
て受光部の出力信号から開先部の断面状態を検出するた
めには、コンピュータによる複雑な解析処理が必要にな
る。また、スポット状レーザ光をライン状に走査するた
めの機構ならびに制御装置が別途必要となり装置が複雑
化する。そこで本発明はこのような問題を解決すること
を課題とし、溶接用開先部を簡単な装置で迅速且つ確実
に検出することを目的とするものである。
０４６号公報には溶接開始点の位置検出は開示されてい
るが、溶接用開先の断面状態の検出方法は開示されてい
ない。また特開平５−２１２５４０号公報の方法によっ
て受光部の出力信号から開先部の断面状態を検出するた
めには、コンピュータによる複雑な解析処理が必要にな
る。また、スポット状レーザ光をライン状に走査するた
めの機構ならびに制御装置が別途必要となり装置が複雑
化する。そこで本発明はこのような問題を解決すること
を課題とし、溶接用開先部を簡単な装置で迅速且つ確実
に検出することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は溶接用
開先部を検出する装置であって、所定の投影映像を溶接
用開先部に投影する投影手段と、前記投影映像を撮像す
る撮像手段と、撮像手段からの画像信号を断面形状とし
て記憶する第１の記憶手段と、溶接用開先部の断面形状
を構成する複数の屈曲部形状を基本パターンとして予め
記憶する第２の記憶手段と、第１の記憶手段に記憶され
た画像を第２の記憶手段に記憶された複数の基本パター
ンと順次比較し、両者のパターンが一致する部分の断面
形状の座標を屈曲部座標として検出するパターンマッチ
ング手段を備えていることを特徴とするものである。
（請求項１）
開先部を検出する装置であって、所定の投影映像を溶接
用開先部に投影する投影手段と、前記投影映像を撮像す
る撮像手段と、撮像手段からの画像信号を断面形状とし
て記憶する第１の記憶手段と、溶接用開先部の断面形状
を構成する複数の屈曲部形状を基本パターンとして予め
記憶する第２の記憶手段と、第１の記憶手段に記憶され
た画像を第２の記憶手段に記憶された複数の基本パター
ンと順次比較し、両者のパターンが一致する部分の断面
形状の座標を屈曲部座標として検出するパターンマッチ
ング手段を備えていることを特徴とするものである。
（請求項１）
【０００６】上記装置は、屈曲部座標を結んで疑似断面
図形状を演算するようにすることもできる。（請求項
２） 上記装置において、第２の記憶手段に記憶される複数の
屈曲部形状が、先立って撮像した溶接用開先部の断面形
状から抽出したものとすることができる。（請求項３） 上記装置において、溶接用開先部の溶接方向に沿って移
動する移動手段に投影手段と撮像手段が設けられ、該移
動手段の移動中に溶接用開先部の断面形状を検出するよ
うにすることもできる。（請求項４）
図形状を演算するようにすることもできる。（請求項
２） 上記装置において、第２の記憶手段に記憶される複数の
屈曲部形状が、先立って撮像した溶接用開先部の断面形
状から抽出したものとすることができる。（請求項３） 上記装置において、溶接用開先部の溶接方向に沿って移
動する移動手段に投影手段と撮像手段が設けられ、該移
動手段の移動中に溶接用開先部の断面形状を検出するよ
うにすることもできる。（請求項４）
【０００７】本発明は溶接装置の制御に使用される溶接
用開先部の断面情報として、パターンマッチング手段に
よって溶接用開先部の屈曲部座標またはそれらを結んだ
疑似断面図形状を検出することに特徴がある。このよう
にすると溶接用開先部の断面形状をそのまま検出する場
合のように複雑な演算動作をオンラインで行う必要がな
いので、検出速度を大幅に向上させることができる。そ
のため溶接用開先部の検出情報によって溶接装置のフイ
ードバック制御をして連続溶接する際に、その溶接速度
を大幅に増大させることができる。
用開先部の断面情報として、パターンマッチング手段に
よって溶接用開先部の屈曲部座標またはそれらを結んだ
疑似断面図形状を検出することに特徴がある。このよう
にすると溶接用開先部の断面形状をそのまま検出する場
合のように複雑な演算動作をオンラインで行う必要がな
いので、検出速度を大幅に向上させることができる。そ
のため溶接用開先部の検出情報によって溶接装置のフイ
ードバック制御をして連続溶接する際に、その溶接速度
を大幅に増大させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
より説明する。図１は本発明の検出装置の１例を示す斜
視図、図２は溶接用開先部の拡大斜視図、図３は図２の
断面図である。先ず図１において、検出装置１は検出部
２と制御装置３を有しており、溶接装置を構成する溶接
トーチ部４が移動手段５に設けられている。移動手段５
は被溶接体６における溶接用開先部７の長手方向に沿っ
て延長する走行軸レール８上を一定速度で往復走行でき
るように駆動装置（図示せず）を有している。
より説明する。図１は本発明の検出装置の１例を示す斜
視図、図２は溶接用開先部の拡大斜視図、図３は図２の
断面図である。先ず図１において、検出装置１は検出部
２と制御装置３を有しており、溶接装置を構成する溶接
トーチ部４が移動手段５に設けられている。移動手段５
は被溶接体６における溶接用開先部７の長手方向に沿っ
て延長する走行軸レール８上を一定速度で往復走行でき
るように駆動装置（図示せず）を有している。
【０００９】溶接トーチ部４は移動手段５内に設けた図
示しない駆動手段により駆動される駆動部４ａにより溶
接用開先部７の横断方向に往復駆動可能とされる。ま
た、図示しない上下方向駆動装置により溶接用開先部７
の上下方向にも駆動される。なお該駆動手段は後述する
溶接制御部２０（図４）により制御される。検出部２に
は溶接用開先部７に所定の投影映像、例えば溶接用開先
部７の断面方向に線状（もしくはスリット状）の投影映
像を投影する半導体レーザ等の投影手段９と、その投影
映像を撮像するためのＣＣＤカメラ等の撮像手段１０が
設けられる。なお、投影手段９の半導体レーザは好まし
くは投影位置の真上に配置される。また撮像手段１０の
撮像軸はレーザの投影面に対して好ましくは４５°の角
度に配置される。それによって撮像手段１０の撮像コン
トラストを増大させると共に、より正確に開先部形状を
検出できる。この投影手段９として半導体レーザを使用
する場合には、いわゆるラインレーザとして市販されて
いる簡易なものを使用できる。これは、スポットレーザ
光を棒状レンズでライン状に偏光させたものである。図
３に示す溶接用開先部７の断面は、４つの屈曲部Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄと２つの斜面Ｅ，Ｆおよび底面Ｇからなる台
形状とされ、図２の如くその断面方向にレーザにより線
状の投影映像１１が投影される。なお１２は所望により
使用される溶接部の裏当である。
示しない駆動手段により駆動される駆動部４ａにより溶
接用開先部７の横断方向に往復駆動可能とされる。ま
た、図示しない上下方向駆動装置により溶接用開先部７
の上下方向にも駆動される。なお該駆動手段は後述する
溶接制御部２０（図４）により制御される。検出部２に
は溶接用開先部７に所定の投影映像、例えば溶接用開先
部７の断面方向に線状（もしくはスリット状）の投影映
像を投影する半導体レーザ等の投影手段９と、その投影
映像を撮像するためのＣＣＤカメラ等の撮像手段１０が
設けられる。なお、投影手段９の半導体レーザは好まし
くは投影位置の真上に配置される。また撮像手段１０の
撮像軸はレーザの投影面に対して好ましくは４５°の角
度に配置される。それによって撮像手段１０の撮像コン
トラストを増大させると共に、より正確に開先部形状を
検出できる。この投影手段９として半導体レーザを使用
する場合には、いわゆるラインレーザとして市販されて
いる簡易なものを使用できる。これは、スポットレーザ
光を棒状レンズでライン状に偏光させたものである。図
３に示す溶接用開先部７の断面は、４つの屈曲部Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄと２つの斜面Ｅ，Ｆおよび底面Ｇからなる台
形状とされ、図２の如くその断面方向にレーザにより線
状の投影映像１１が投影される。なお１２は所望により
使用される溶接部の裏当である。
【００１０】図４は制御装置３のブロック構成図であ
る。制御装置３はコンピュータ装置を使用して構成さ
れ、ＣＰＵ（中央演算装置）１３、Ｉ／Ｏ部（入出力
部）１４、撮像手段１０からの画像信号を溶接用開先部
７の断面形状として記憶する第１の記憶手段１５、溶接
用開先部７の断面形状を構成する複数の屈曲部形状を基
本パターンとして予め記憶する第２の記憶手段１６、キ
ーボード等の入力手段１７、ＣＲＴや液晶等によるモニ
タ１８および磁気ディスク装置等の外部ファイル１９を
有している。なお制御装置３には前記投影手段９および
撮像手段１０が接続され、該制御装置３は投影手段９と
撮像手段１０に制御信号を送ると共に、撮像手段１０か
らの画像情報を取り込む。また制御装置３は溶接トーチ
部４の位置制御等を行うための制御信号を溶接制御部２
０に出力する。
る。制御装置３はコンピュータ装置を使用して構成さ
れ、ＣＰＵ（中央演算装置）１３、Ｉ／Ｏ部（入出力
部）１４、撮像手段１０からの画像信号を溶接用開先部
７の断面形状として記憶する第１の記憶手段１５、溶接
用開先部７の断面形状を構成する複数の屈曲部形状を基
本パターンとして予め記憶する第２の記憶手段１６、キ
ーボード等の入力手段１７、ＣＲＴや液晶等によるモニ
タ１８および磁気ディスク装置等の外部ファイル１９を
有している。なお制御装置３には前記投影手段９および
撮像手段１０が接続され、該制御装置３は投影手段９と
撮像手段１０に制御信号を送ると共に、撮像手段１０か
らの画像情報を取り込む。また制御装置３は溶接トーチ
部４の位置制御等を行うための制御信号を溶接制御部２
０に出力する。
【００１１】図５は溶接用開先部の屈曲部の座標検出方
法を説明する図である。同図（ａ）は溶接用開先部にお
ける４つの屈曲部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ相互の位置関係を示
し、同図（ｂ）は屈曲部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応する４つ
の基本パターンａ，ｂ，ｃ，ｄを記憶した第２の記憶手
段１６の内容を示し、同図（ｃ）は撮像手段１０から取
り込み第１の記憶手段１５に溶接用開先部の断面形状と
して記憶された画像情報と、上記第２の記憶手段１６の
４つの基本パターンａ，ｂ，ｃ，ｄをパターンマッチン
グし、屈曲部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの座標（Ｘ1 ，Ｙ1 ），
（Ｘ2 ，Ｙ2 ），（Ｘ3 ，Ｙ3 ），（Ｘ4 ，Ｙ4 ）を検
出した状態を示す図である。
法を説明する図である。同図（ａ）は溶接用開先部にお
ける４つの屈曲部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ相互の位置関係を示
し、同図（ｂ）は屈曲部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応する４つ
の基本パターンａ，ｂ，ｃ，ｄを記憶した第２の記憶手
段１６の内容を示し、同図（ｃ）は撮像手段１０から取
り込み第１の記憶手段１５に溶接用開先部の断面形状と
して記憶された画像情報と、上記第２の記憶手段１６の
４つの基本パターンａ，ｂ，ｃ，ｄをパターンマッチン
グし、屈曲部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの座標（Ｘ1 ，Ｙ1 ），
（Ｘ2 ，Ｙ2 ），（Ｘ3 ，Ｙ3 ），（Ｘ4 ，Ｙ4 ）を検
出した状態を示す図である。
【００１２】座標を検出するには、先ず第２の記憶手段
１６のパターンａをキャッシュレジスタ（図示せず）等
に読み出しておいて、第１の記憶手段１５に溶接用開先
部の断面形状として記憶された画像情報をスキャニング
しながらパターンマッチングし、基本パターンａに一致
もしくは近似した部分の位置を座標（Ｘ1 ，Ｙ1 ）とす
る。引き続き基本パターンｂ、ｃ，ｄについても同様に
パターンマッチングして各座標すべてを検出する。この
ようにして検出された４つの座標から溶接用開先部７の
断面形状が推定できるので、その座標情報により溶接ト
ーチ部４（図１）を最適位置に駆動することができる。
図６は図５（ｃ）の４つの座標を結んで得られた溶接用
開先部の疑似断面図形状である。この疑似断面図形状は
座標零点からの４つの座標の距離をＣＰＵ１３で演算す
ることによって容易に得られる。疑似断面図形状の情報
によっても溶接トーチ部４を最適位置に駆動することが
できる。
１６のパターンａをキャッシュレジスタ（図示せず）等
に読み出しておいて、第１の記憶手段１５に溶接用開先
部の断面形状として記憶された画像情報をスキャニング
しながらパターンマッチングし、基本パターンａに一致
もしくは近似した部分の位置を座標（Ｘ1 ，Ｙ1 ）とす
る。引き続き基本パターンｂ、ｃ，ｄについても同様に
パターンマッチングして各座標すべてを検出する。この
ようにして検出された４つの座標から溶接用開先部７の
断面形状が推定できるので、その座標情報により溶接ト
ーチ部４（図１）を最適位置に駆動することができる。
図６は図５（ｃ）の４つの座標を結んで得られた溶接用
開先部の疑似断面図形状である。この疑似断面図形状は
座標零点からの４つの座標の距離をＣＰＵ１３で演算す
ることによって容易に得られる。疑似断面図形状の情報
によっても溶接トーチ部４を最適位置に駆動することが
できる。
【００１３】図７は制御装置３の動作を説明するフロー
チャート図である。先ずステップＳ１において基本パタ
ーンの登録方法を選択する。基本パターンの登録方法に
は外部ファイル１９を使用する方法、入力手段１７（図
４）を使用して手動設定する方法および撮像手段１０か
ら溶接用開先部７の断面形状を初期画像情報として入力
する方法がある。外部ファイル１９を使用する場合はス
テップＳ２に移り、外部ファイル１９から４つの基本パ
ターンを読み出した後、ステップＳ６に飛んで第２の記
憶手段１６にそれを記憶し基本パターンの登録をする。
外部ファイル１９を使用しない場合はステップＳ３に移
り手動設定と初期画像入力（自動設定）のいずれかを選
択し、手動設定の場合はステップＳ４で入力手段１７か
ら手動設定した後、ステップＳ６に飛んで基本パターン
の登録をする。自動設定の場合はステップＳ５で撮像手
段１０から溶接用開先部７の断面形状を初期画像情報と
して入力し、ステップＳ５−２で自動設定を行い、ステ
ップＳ６で基本パターンの登録をする。
チャート図である。先ずステップＳ１において基本パタ
ーンの登録方法を選択する。基本パターンの登録方法に
は外部ファイル１９を使用する方法、入力手段１７（図
４）を使用して手動設定する方法および撮像手段１０か
ら溶接用開先部７の断面形状を初期画像情報として入力
する方法がある。外部ファイル１９を使用する場合はス
テップＳ２に移り、外部ファイル１９から４つの基本パ
ターンを読み出した後、ステップＳ６に飛んで第２の記
憶手段１６にそれを記憶し基本パターンの登録をする。
外部ファイル１９を使用しない場合はステップＳ３に移
り手動設定と初期画像入力（自動設定）のいずれかを選
択し、手動設定の場合はステップＳ４で入力手段１７か
ら手動設定した後、ステップＳ６に飛んで基本パターン
の登録をする。自動設定の場合はステップＳ５で撮像手
段１０から溶接用開先部７の断面形状を初期画像情報と
して入力し、ステップＳ５−２で自動設定を行い、ステ
ップＳ６で基本パターンの登録をする。
【００１４】なお自動設定の場合は図５（ａ）のような
画像情報を読み込んで、予め標準パターンとして登録さ
れているパターンを用いて、４つの屈曲部Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄの各形状をそれぞれ切り出し、それを同図（ｂ）のよ
うな４つの基本パターンａ，ｂ，ｃ，ｄとして登録す
る。次に実際の溶接用開先部の検出動作に移る。先ずス
テップＳ７で最初の画像情報を撮像手段１０から取り込
んで第１の記憶手段１５に記憶し、ステップＳ８で登録
された基本パターンａとその画像情報をパターンマッチ
ングし、ステップＳ９で両者が概略一致した部分を最初
の座標（Ｘ1 ，Ｙ1 ）として検出する。次にステップＳ
１０でパターンの数分（この例では４つ）パターンマッ
チングを繰り返したか否かを判断し、繰り返していない
場合はステップＳ１１で次の基本パターンｂに切り換
え、ステップＳ７に戻る。すべてのパターンマッチング
を繰り返したときはステップＳ１２で疑似形状の演算を
行う。次にステップＳ１３で疑似形状データを出力す
る。（疑似形状の演算を必要としない場合はステップＳ
１３に飛んで座標データを出力する。）なお座標データ
または疑似形状データは前述のように溶接トーチ部４の
位置制御等を行うために溶接制御部２０（図４）に出力
される。
画像情報を読み込んで、予め標準パターンとして登録さ
れているパターンを用いて、４つの屈曲部Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄの各形状をそれぞれ切り出し、それを同図（ｂ）のよ
うな４つの基本パターンａ，ｂ，ｃ，ｄとして登録す
る。次に実際の溶接用開先部の検出動作に移る。先ずス
テップＳ７で最初の画像情報を撮像手段１０から取り込
んで第１の記憶手段１５に記憶し、ステップＳ８で登録
された基本パターンａとその画像情報をパターンマッチ
ングし、ステップＳ９で両者が概略一致した部分を最初
の座標（Ｘ1 ，Ｙ1 ）として検出する。次にステップＳ
１０でパターンの数分（この例では４つ）パターンマッ
チングを繰り返したか否かを判断し、繰り返していない
場合はステップＳ１１で次の基本パターンｂに切り換
え、ステップＳ７に戻る。すべてのパターンマッチング
を繰り返したときはステップＳ１２で疑似形状の演算を
行う。次にステップＳ１３で疑似形状データを出力す
る。（疑似形状の演算を必要としない場合はステップＳ
１３に飛んで座標データを出力する。）なお座標データ
または疑似形状データは前述のように溶接トーチ部４の
位置制御等を行うために溶接制御部２０（図４）に出力
される。
【００１５】最初の検出動作がステップＳ１３まで終了
すると、溶接トーチ部４は溶接開始位置において正しく
位置決めされる。すると制御装置３から図１に示す移動
手段５に起動信号が出力され、溶接用開先部７の溶接動
作およびそれに必要な溶接用開先部の検出動作が開始さ
れる。そして溶接トーチ部４はそのオンライン検出され
る溶接用開先部に追従するようにフイードバック制御さ
れ、常に最適位置に位置決めされて連続的に溶接動作を
行う。次にステップＳ１４で溶接用開先部に沿ってすべ
て検出操作が終了したか否かを判断し、終了していない
場合はステップＳ７に戻り、終了している場合は終了ス
テップに移る。
すると、溶接トーチ部４は溶接開始位置において正しく
位置決めされる。すると制御装置３から図１に示す移動
手段５に起動信号が出力され、溶接用開先部７の溶接動
作およびそれに必要な溶接用開先部の検出動作が開始さ
れる。そして溶接トーチ部４はそのオンライン検出され
る溶接用開先部に追従するようにフイードバック制御さ
れ、常に最適位置に位置決めされて連続的に溶接動作を
行う。次にステップＳ１４で溶接用開先部に沿ってすべ
て検出操作が終了したか否かを判断し、終了していない
場合はステップＳ７に戻り、終了している場合は終了ス
テップに移る。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明は、溶接装置の制御
に使用される溶接用開先部の断面情報として、パターン
マッチング手段によって溶接用開先部の屈曲部座標また
はそれらを結んだ疑似断面図形状を検出することを特徴
とし、複雑な演算動作をオンラインで行う必要がないの
で検出速度を大幅に向上させることができる。そのため
溶接用開先部の検出情報によって溶接装置のフイードバ
ック制御を可能にし、連続溶接の際の溶接安定性ならび
に溶接品質を大幅に向上させることができる。
に使用される溶接用開先部の断面情報として、パターン
マッチング手段によって溶接用開先部の屈曲部座標また
はそれらを結んだ疑似断面図形状を検出することを特徴
とし、複雑な演算動作をオンラインで行う必要がないの
で検出速度を大幅に向上させることができる。そのため
溶接用開先部の検出情報によって溶接装置のフイードバ
ック制御を可能にし、連続溶接の際の溶接安定性ならび
に溶接品質を大幅に向上させることができる。
【図１】本発明の検出装置の１例を示す斜視図。
【図２】本発明の溶接用開先部の拡大斜視図。
【図３】図２の断面図。
【図４】図１に示す制御装置３のブロック構成図。
【図５】本発明の溶接用開先部の屈曲部の座標検出方法
を説明する図。
を説明する図。
【図６】本発明の溶接用開先部の疑似断面図形状を示す
説明図。
説明図。
【図７】本発明の制御装置３の動作を説明するフローチ
ャート図。
ャート図。
１ 検出装置 ２ 検出部 ３ 制御装置 ４ 溶接トーチ部 ４ａ 駆動部 ５ 移動手段 ６ 被溶接体 ７ 溶接用開先部 ８ 走行軸レール ９ 投影手段 １０ 撮像手段 １１ 投影映像 １２ うら当 １３ ＣＰＵ １４ Ｉ／Ｏ部 １５ 第１の記憶手段 １６ 第２の記憶手段 １７ 入力手段 １８ モニタ １９ 外部ファイル ２０ 溶接制御部 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 屈曲部 Ｅ，Ｆ 斜面 Ｇ 座面 ａ，ｂ，ｃ，ｄ 基礎パターン
Claims (4)
- 【請求項１】 溶接用開先部を検出する装置において、
所定の投影映像を溶接用開先部７に投影する投影手段９
と、前記投影映像を撮像する撮像手段１０と、撮像手段
１０からの画像信号を溶接用開先部７の断面形状として
記憶する第１の記憶手段１５と、溶接用開先部７の断面
形状を構成する複数の屈曲部形状を基本パターンとして
予め記憶する第２の記憶手段１６と、第１の記憶手段１
５に記憶された画像を第２の記憶手段１６に記憶された
複数の基本パターンと順次比較し、両者のパターンが一
致する部分の断面形状の座標を屈曲部座標として検出す
るパターンマッチング手段を備えていることを特徴とす
る溶接用開先部の検出装置。 - 【請求項２】 屈曲部座標を結んで疑似断面図形状を演
算するようにした請求項１に記載の溶接用開先部の検出
装置。 - 【請求項３】 第２の記憶手段１６に記憶される複数の
屈曲部形状が、先立って撮像した溶接用開先部７の断面
形状から抽出したものである請求項１または請求項２に
記載の溶接用開先部の検出装置。 - 【請求項４】 溶接用開先部７の溶接方向に沿って移動
する移動手段５に投影手段９および撮像手段１０が設け
られ、該移動手段５の移動中に溶接用開先部７の断面形
状を検出するようにした請求項１〜請求項３のいずれか
に記載の溶接用開先部の検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29427699A JP2001113371A (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | 溶接用開先部の検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29427699A JP2001113371A (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | 溶接用開先部の検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001113371A true JP2001113371A (ja) | 2001-04-24 |
Family
ID=17805621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29427699A Pending JP2001113371A (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | 溶接用開先部の検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001113371A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007222909A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd | 開先倣いアーク溶接方法および装置 |
| CN107755937A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-03-06 | 中建钢构有限公司 | 变幅摆动焊接方法、装置及焊接机器人 |
| WO2019108040A1 (ko) * | 2017-11-30 | 2019-06-06 | 오성규 | 용접부위 형상과 3d 좌표 측정을 이용한 용접 자동화시스템 및 이를 이용한 용접 방법 |
-
1999
- 1999-10-15 JP JP29427699A patent/JP2001113371A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007222909A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd | 開先倣いアーク溶接方法および装置 |
| CN107755937A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-03-06 | 中建钢构有限公司 | 变幅摆动焊接方法、装置及焊接机器人 |
| WO2019041984A1 (zh) * | 2017-08-31 | 2019-03-07 | 中建钢构有限公司 | 变幅摆动焊接方法、装置及焊接机器人 |
| WO2019108040A1 (ko) * | 2017-11-30 | 2019-06-06 | 오성규 | 용접부위 형상과 3d 좌표 측정을 이용한 용접 자동화시스템 및 이를 이용한 용접 방법 |
| KR20190064204A (ko) * | 2017-11-30 | 2019-06-10 | 오성규 | 용접부위 형상과 3d 좌표 측정을 이용한 용접 자동화시스템 및 이를 이용한 용접 방법 |
| KR102120414B1 (ko) * | 2017-11-30 | 2020-06-08 | 오성규 | 용접부위 형상과 3d 좌표 측정을 이용한 용접 자동화시스템 및 이를 이용한 용접 방법 |
| CN111405957A (zh) * | 2017-11-30 | 2020-07-10 | 吴圣圭 | 利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统及利用其的焊接方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1059609A2 (en) | Measurement procedure file creating method, measuring system and storage medium | |
| US7502504B2 (en) | Three-dimensional visual sensor | |
| JPH06254691A (ja) | レーザ加工機およびレーザ加工機の焦点設定方法 | |
| US20020018216A1 (en) | Scanning wide-area surface shape analyzer | |
| JP2000250626A (ja) | 無人搬送車の位置補正方法及び位置補正装置 | |
| JP2001319219A (ja) | 画像測定装置用パートプログラム生成装置及び方法、並びに画像測定装置及びその測定結果表示方法 | |
| JPH11351858A (ja) | 非接触三次元測定装置 | |
| US7420588B2 (en) | Measuring method, measuring system and storage medium | |
| JP5218479B2 (ja) | 移動体システム | |
| JP2002331383A (ja) | 切断監視装置 | |
| JPH0618224A (ja) | 組付精度測定方法及び組付精度測定装置 | |
| CN110893525B (zh) | 焊接工件的焊接区域识别方法、计算机装置及计算机可读存储介质 | |
| JP2001113371A (ja) | 溶接用開先部の検出装置 | |
| JPH0914921A (ja) | 非接触三次元測定装置 | |
| JP3257924B2 (ja) | 三次元レーザ加工機における法線検出方法およびその装置 | |
| JP6572117B2 (ja) | 顕微鏡、画像貼り合わせ方法、プログラム | |
| JP3263631B2 (ja) | 初層溶接方法 | |
| JP2008260043A (ja) | 溶接方法、および段差部の検出装置 | |
| JPH10193148A (ja) | 溶接位置の決定方法及び装置並びに溶接管の製造方法及び装置 | |
| JPH09103873A (ja) | 溶接装置 | |
| JP2023006501A (ja) | レーザ加工装置、レーザ加工システム、及びレーザ加工方法 | |
| JP2009034685A (ja) | 自動溶接方法及び装置 | |
| JP3203507B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
| JP2596564B2 (ja) | レーザ溶接装置 | |
| JP3464902B2 (ja) | 開先倣い装置 |