JP2011045898A - 溶接ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＣＤカメラ１３で撮影した画像に存在する不要情報、及び光の乱反射等の影響を受けることなく、高精度に溶接位置の位置ずれを補正することが可能な溶接ロボットを提供する。
【解決手段】自動補正制御装置１８により、ＣＣＤカメラ１３で撮影した溶接位置画像に対応する輪郭画像を生成し、これを基準画像として設定する。そして、教示操作を実行して作成された基準溶接プログラムにより設定される溶接開始位置と、基準画像を画像処理して得られる溶接開始位置を比較し、両者の位置ずれ量を求めこの位置ずれ量がゼロとなるように、基準溶接プログラムを補正して修正溶接プログラムを作成する。その後、この修正溶接プログラムに基づいて溶接操作を実行する。この場合、溶接対象となる加工品の輪郭線で記述される輪郭画像が基準画像として設定されるので、ゴミや汚れ、キズ、光の乱反射等の影響を受けることなく、高精度に位置ずれを補正できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、加工品を溶接する溶接ロボットに係り、特に、溶接位置の位置ずれを高精度に補正する技術に関する。

従来における溶接ロボットは、ロボット操作盤で溶接位置の教示操作（「ティーチング」ともいう）を行い、このときの移動経路及び座標に基づいて溶接プログラムを作成し、作成した溶接プログラムに従って溶接を行う。

また、リピート加工を行う場合、即ち、同一種類の加工品の同一溶接位置を連続して溶接加工する場合には、上記の教示操作で作成した溶接プログラムを用いて溶接加工を行う。この場合、加工品が入れ替わると同一種類の加工品とはいえ、加工品の組立精度、固定精度等に起因して位置ずれが発生することが多々あり、溶接トーチの先端部と加工品の溶接位置が一致しないことがある。よって、この位置ずれを補正する必要がある。

位置ずれを補正する方法として、操作者が手動操作で個々に行うことが考えられるが、教示点が多数存在する場合には、位置ずれを補正する操作に多くの手間がかかり作業の効率が著しく低下する。

そこで、従来より、加工品の溶接位置をＣＣＤカメラで撮影し、撮影した画像に基づいて溶接位置を補正する方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この補正方法では、教示操作により作成した溶接プログラムに基づいて、溶接開始点（溶接位置）に溶接トーチを移動させ、且つ、この溶接開始点近傍の画像をＣＣＤカメラで撮影する。更に、ＣＣＤカメラで撮影された画像を画像処理して溶接線を抽出し、更にこの溶接線から溶接開始点を抽出する。

そして、ＣＣＤで撮影された画像から抽出される溶接開始点と、溶接プログラムにて設定される溶接開始点とを比較し、両者の間に位置ずれが発生している場合には、この位置ずれ量を測定し、上記の溶接プログラムをこの位置ずれ量分だけ補正する。例えば、Ｘ−Ｙの２次元座標で、Ｘ軸方向にΔｘだけ位置ずれが生じ、Ｙ軸方向にΔｙだけ位置ずれが生じている場合には、溶接プログラムで設定されている溶接開始点の座標を（Δｘ，Δｙ）だけ変位させた位置に変更すれば、所望する溶接位置に合わせることが可能になる。

しかしながら、上述した従来例では、ＣＣＤカメラで撮影した画像を用いて溶接開始点を抽出し、抽出した溶接開始点と溶接プログラムに設定されている溶接開始点との間の位置ずれを検出するので、加工品にキズ、孔、汚れ、仮止め用の溶接点等の、加工品の輪郭を示す情報以外の画像情報が含まれる場合には、これらの不要な画像情報の影響を受けることにより、溶接開始点の抽出処理が高精度に行われないことが多々あり得る。更に、ＣＣＤカメラにより加工品の対象となる領域を撮影する際に、この領域に照明用の光を照射した場合に、加工品の金属表面で光が乱反射する場合があり、この乱反射した光がＣＣＤカメラで撮影されると、加工品の輪郭線の位置を誤って検出する場合がある。従って、このような状況下では、溶接開始点を高精度に抽出することができない。

以下、図８，図９を参照して、溶接開始点の抽出が正常に行われない場合の例について説明する。図８は２枚のフラットバー１０１，１０２を直角に突き当ててその内側の接合線を溶接する場合の例を示す説明図であり、（ａ）は溶接操作を模式的に示す説明図、（ｂ）は正常に溶接が行われる場合の例を模式的に示す説明図、（ｃ）は光の乱反射により溶接線が特定できない場合の例を示す説明図である。

図８（ａ）に示すように、レーザ照射部１０３から加工品の溶接線１０５の近傍に向けて直線形状のレーザマーカを照射し、加工品に投影されたレーザマーカを撮影すると、図８（ｂ）に示すように、２枚のフラットバー１０１，１０２の接合点が頂点となるＶ字形状の線１０４が取得される。従って、このＶ字形状の線１０４の頂点の軌跡が溶接線１０５であることが認識され、この溶接線１０５の端点が溶接開始点であると認識される。ところが、光の乱反射により図８（ｃ）に示すように、加工品の金属表面に線１０６が検出されると、溶接線１０５の位置を認識することができなくなる。

図９は２枚の板材１１１，１１２の端面どうしを突き当てて、この接合線を溶接する場合の例を示す説明図であり、（ａ）は溶接操作を模式的に示す説明図、（ｂ）は正常に溶接が行われる場合の例を模式的に示す説明図、（ｃ）は溶接線が認識できない場合の例を示す説明図である。

図９（ａ）に示すように、レーザ照射部１０３から加工品の溶接線１１３の近傍に向けて直線形状のレーザマーカを照射し、加工品に投影されたレーザマーカを撮影すると、図９（ｂ）に示すように、２枚の板材１１１，１１２の接合点で凹状溝が形成される線１１４が得られる。従って、この線１１４の凹状溝（符号ｇ１）の軌跡が溶接線１１３であることが認識され、この端点が溶接開始点であると認識される。ところが、２枚の板材１１１，１１２が整然と且つ隙間無く突き合わされている場合には、図９（ｃ）に示すように、接合部が平坦となってしまい、検出される線１１４に凹状溝が存在せず（符号ｇ２）、溶接線１１３の位置を認識することができなくなる。

特開平１０−１８４４７１号公報

上述したように、従来における溶接位置の補正方法では、ＣＣＤカメラで撮影された画像を画像処理して溶接開始点を抽出し、この溶接開始点に基づいて溶接プログラムに設定されている溶接開始点の位置ずれを補正するようにしているので、画像上にゴミ、汚れ等の不要情報が含まれることや、光の乱反射等に起因して、溶接開始位置を特定できない場合があり、このような場合には高精度な溶接ができなくなるという問題が発生していた。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、撮影手段で撮影した画像に存在する不要情報、及び光の乱反射等の影響を受けることなく、高精度に溶接位置の位置ずれを補正することが可能な溶接ロボットを提供することにある。

上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、一の加工品について教示操作により基準溶接プログラムを作成し、この基準溶接プログラムに基づいて、複数の同一種類の加工品の溶接位置を溶接手段により溶接する溶接ロボットにおいて、前記加工品における少なくとも一部の輪郭画像を作成する輪郭画像作成手段と、前記加工品の溶接位置の近傍の画像を撮影し、前記溶接手段による溶接加工位置との相対的な位置関係を対応付けた溶接位置画像を作成する撮影手段と、前記撮影手段で作成された溶接位置画像に基づき、この溶接位置画像に対応する輪郭画像を、前記輪郭画像作成手段にて作成された輪郭画像から抽出し、抽出した輪郭画像を基準画像として設定する基準画像設定手段と、前記基準溶接プログラムにより指示された溶接位置と、前記基準画像を画像処理して認識される溶接位置との位置ずれ量を検出する位置ずれ検出手段と、前記位置ずれ検出手段で検出された位置ずれ量に基づいて前記基準溶接プログラムを補正して、修正溶接プログラムを作成するプログラム補正手段と、を有し、前記溶接手段は、前記修正溶接プログラムにより指示される溶接位置を溶接することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、前記位置ずれ量の大きさの閾値を設定する位置ずれ閾値設定手段と、前記位置ずれ検出手段にて検出される位置ずれ量の大きさが前記閾値を超えるか否かを判定する位置ずれ量判定手段と、前記位置ずれ量判定手段にて、位置ずれ量の大きさが前記閾値を超えたと判定された場合に、これを操作者に通知する通知手段と、を更に備えたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記輪郭画像作成手段は、外部より入力される加工品の輪郭線データに基づいて、前記輪郭画像を作成することを特徴とする。

請求項１の発明では、撮影手段で撮影された溶接位置画像に基づいて、この溶接位置画像に対応する輪郭画像を抽出し、抽出した輪郭画像を基準画像として設定する。そして、この基準画像を画像処理して溶接位置を抽出し、教示操作により設定された基準溶接プログラムを補正して修正溶接プログラムを作成し、この修正溶接プログラムに基づいて溶接操作を実行する。この場合、溶接対象となる加工品の輪郭線で記述される輪郭画像が基準画像として設定されるので、ゴミや汚れ、キズ、光の乱反射等の影響を受けることなく、高精度に位置ずれを補正することができる。

請求項２の発明では、位置ずれ検出手段にて検出される位置ずれ量の大きさが閾値を超えたと判断された場合には、これが操作者に通知される。従って、例えば、セットする加工品或いは材料を間違えたことに起因して位置ずれ量が極めて大きくなった場合には、操作者はこれをいち早く認識することができ、溶接操作の不具合や溶接操作の遅れを招くというトラブルの発生を回避することができる。

請求項３の発明では、例えば溶接ＣＡＭ等の外部機器より入力される輪郭線データに基づいて輪郭画像を作成するので、簡単な処理で輪郭画像を作成することができ、装置の演算負荷を軽減することができる。

本発明の一実施形態に係る溶接ロボットの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る溶接ロボットの、溶接制御装置の詳細な構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る溶接ロボットの、自動補正制御装置の詳細な構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る溶接ロボットの、処理動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る溶接ロボットによる溶接操作を行う際の、ＣＣＤカメラで撮影した画像、及び輪郭画像を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る溶接ロボットによる溶接操作を行う際の、ディスプレイに表示される基準画像を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る溶接ロボットによる溶接操作を行う際の、溶接開始点の表示位置の変更前と変更後の表示例を示す説明図である。 従来における溶接ロボットで、溶接位置を正確に検出できない第一の例を示す説明図である。 従来における溶接ロボットで、溶接位置を正確に検出できない第二の例を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る溶接ロボットの構成を示す説明図である。図１に示すように、本実施形態に係る溶接ロボット１０は、３次元空間の任意の方向に屈曲可能な溶接アーム１１と、該溶接アーム１１の先端部に取り付けられた溶接トーチ（溶接手段）１２と、溶接アーム１１を操作して溶接トーチ１２の先端部が加工品の溶接位置にくるように制御し、且つ、溶接の実行、停止信号を出力する溶接制御装置１６と、該溶接制御装置１６から出力される溶接の実行、停止信号に基づいて、溶接トーチ１２からのレーザの照射を制御する溶接機１５と、自動補正制御装置１８と、を備えている。また、自動補正制御装置１８はネットワーク等を介して溶接ＣＡＭ１７（コンピュータ支援製造；Computer Aided Manufacturing）に接続されている。

溶接トーチ１２の近傍には、加工品の溶接位置近傍の画像を撮影するＣＣＤカメラ（撮影手段）１３、及び照明用のライト１４が設けられている。

溶接トーチ１２は、アーク、炎等の熱を放射して対象物を溶融し接合するための火口となるトーチ、或いはレーザを放射するための集光機能と溶接ガスを放射する機能を有する溶接ヘッド等であり、溶接機１５により制御される。

ＣＣＤカメラ１３は、溶接トーチ１２による溶接位置近傍の画像を撮影し、撮影した画像を自動補正制御装置１８に出力する。

溶接ＣＡＭ１７は、加工品の加工データをに基づいて該加工品の輪郭線データを作成し、更にこの輪郭線データを記憶しており、自動補正制御装置１８から読み取り要求が発生した場合には、対象となる加工品の輪郭線データをネットワークを介して送信する。

次に、溶接制御装置１６の詳細な構成について説明する。図２は溶接制御装置１６の構成を示すブロック図である。図示のように、溶接制御装置１６は、溶接制御装置１６全体を総括的に制御するＣＰＵ１６１を備える。特に、該ＣＰＵ１６１は、溶接位置の教示操作が行われた場合の溶接アーム１１の移動情報、位置座標情報に基づいて溶接プログラム（以下、「基準溶接プログラム」と称する）を作成する。また、後述する自動補正制御装置１８でこの基準溶接プログラムを補正して得られるプログラム（修正溶接プログラム）を取得し、取得した修正溶接プログラムに基づいて、溶接指令信号を溶接機１５（図１参照）に出力する制御を行う。

また、溶接制御装置１６は、操作者による入力を受け付けるキーボード、タッチパネル等の入力デバイス１６４と、当該溶接制御装置１６を作動させるためのシステムプログラムが記憶されるＲＯＭ１６３と、ＣＰＵ１６１で実行される演算処理に用いられる各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１６２と、各種プログラムデータが記憶されるハードディスク１６６と、通信部１６７、及び各種画像を表示するディスプレイ１６５を備えている。

ハードディスク１６６は、溶接アーム１１に教示操作を実行させるための教示プログラム、教示操作にて取得されたデータに基づいて作成された基準溶接プログラム、溶接アーム１１の動作を制御するための溶接アーム制御プログラム、ライト１４の点灯、消灯を制御する照明制御プログラム、及び通信部１６７による通信制御プログラム等の各種のプログラムデータが記憶されている。これらの各プログラムはＣＰＵ１６１により実行される。

通信部１６７は、自動補正制御装置１８との間のデータの送受信、溶接機１５への制御信号の送信、溶接アーム１１との間での制御信号及び教示データの送受信、及びライト１４への制御信号の送信を行う。

次に、自動補正制御装置１８の詳細な構成について説明する。図３は自動補正制御装置１８の構成を示すブロック図である。図示のように、自動補正制御装置１８は、当該自動補正制御装置１８全体を総括的に制御するＣＰＵ１８１を備える。特に、該ＣＰＵ１８１は、ネットワークを介して接続された溶接ＣＡＭ１７より送信される加工品の輪郭線データを取得して該加工品の輪郭画像を作成し、更にＣＣＤカメラ１３で撮影された溶接位置近傍の画像との間でパターンマッチング処理を行って溶接位置近傍の画像に対応する輪郭画像を抽出し、抽出した輪郭画像を溶接位置を補正するために用いる基準画像に設定する処理を行う。即ち、ＣＰＵ１８１は、加工品における少なくとも一部の輪郭画像を作成する輪郭画像作成手段としての機能を備え、ＣＣＤカメラ１３で撮影された溶接位置画像に基づき、この溶接位置画像に対応する輪郭画像を、輪郭画像作成手段にて作成された輪郭画像から抽出し、抽出した輪郭画像を基準画像として設定する基準画像設定手段としての機能を備える。

また、ＣＰＵ１８１はこの基準画像を参照して、溶接制御装置１６で作成された基準溶接プログラムに基づく溶接位置の位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量がゼロとなるように基準溶接プログラムを補正した修正溶接プログラムを作成する処理を行う。

即ち、ＣＰＵ１８１は、基準溶接プログラムにより指示された溶接位置と、基準画像を画像処理して認識される溶接位置との位置ずれ量を検出する位置ずれ検出手段としての機能を備え、更に、上記の位置ずれ量に基づいて基準溶接プログラムを補正して、修正溶接プログラムを作成するプログラム補正手段としての機能を備える。

また、自動補正制御装置１８は、操作者による入力を受け付けるキーボード、タッチパネル等の入力デバイス１８４と、当該自動補正制御装置１８を作動させるためのシステムプログラムが記憶されるＲＯＭ１８３と、ＣＰＵ１８１で実行される演算処理に用いられる各種データを一時記憶するＲＡＭ１８２と、各種プログラムデータが記憶されるハードディスク１８６と、通信部１８７、及び各種の画像を表示するディスプレイ１８５を備えている。

ハードディスク１８６は、溶接ＣＡＭ１７より送信される輪郭線データに基づいて作成される輪郭画像とＣＣＤカメラ１３で撮影される画像とをパターンマッチング処理して基準画像を設定するためパターンマッチングプログラム、基準画像を画像処理して溶接開始点を抽出するための画像処理プログラム、基準画像から取得された溶接開始点と、溶接制御装置１６で作成された基準溶接プログラムにて設定された溶接開始点とを比較し、両者間に位置ずれが発生している場合に、この位置ずれをゼロとするための位置自動補正パラメータ、及びこの位置自動補正パラメータにより基準溶接プログラムを補正して作成される溶接位置修正プログラムを記憶している。更に、ハードディスク１８６は、通信部１８７による通信制御プログラムを記憶している。これらの各プログラムはＣＰＵ１８１により実行される。

通信部１８７は、溶接ＣＡＭ１７との間のデータの送受信、ＣＣＤカメラ１３で撮影された画像データの受信、溶接制御装置１６との間の各種データの送受信を行う。

図４は、本実施形態に係る溶接ロボットの動作を示すフローチャートであり、以下このフローチャートを参照して、本実施形態の作用について説明する。

始めに、ステップＳ１１において、溶接制御装置１６のＣＰＵ１６１は教示操作を実行することにより、基準溶接プログラムを作成する。この処理では、操作者の手動操作により溶接アーム１１を移動させ、該溶接アーム１１の先端に搭載した溶接トーチ１２が加工品の溶接位置にくるように変動させ、このときのＮＣデータを取り込んで、基準溶接プログラムを作成する。

ステップＳ１２において、ＣＰＵ１６１は作成した基準溶接プログラムを自動補正制御装置１８に転送する。

ステップＳ１３において、自動補正制御装置１８のＣＰＵ１８１は操作者により加工品が所定の加工位置にセットされたか否かを確認する。なお、最初の１個の加工品については教示操作を実行しているので、加工品のセット状態を確認する必要はない。

ステップＳ１４において、ＣＰＵ１８１は補正制限値を設定する。この処理では、後述する処理により、基準溶接プログラムにより設定された溶接位置と実際の加工品の溶接位置との間に位置ずれが発生し、この位置ずれ量が極めて大きい場合に異常が発生していると見なすための基準となる補正制限値を設定する。即ち、ＣＰＵ１８１は、位置ずれ量の大きさの閾値を設定する位置ずれ閾値設定手段としての機能を備える。

ステップＳ１５において、ＣＰＵ１８１は基準画像の設定を行う。この処理では、溶接ＣＡＭ１７より取得した加工品全体の輪郭線データに基づいて加工品全体の輪郭画像を作成し、更に、パターンマッチング処理によりＣＣＤカメラ１３で撮影された溶接位置近傍の画像に対応する輪郭画像を抽出し、抽出した輪郭画像を基準画像とする。

この処理を図５を参照して説明する。図５（ａ）はＣＣＤカメラ１３で撮影された溶接位置近傍の画像（溶接位置画像）を示す図であり、２枚の金属製の板材３１，３２が互いに直角に接して組み付けられた画像が表示されている。そして、この画像上の中心位置が溶接トーチ１２による溶接操作位置に対応している。また、図５（ａ）に示す画像上の溶接位置は、符号ｑ１に示す溶接線である。また、図５（ｂ）は同図（ａ）に示した画像に対してパターンマッチング処理により抽出された輪郭画像を示す説明図である。図５（ｂ）についても図５（ａ）に示す画像と同様に、画像上の中心位置が溶接トーチ１２による溶接操作位置に対応している。

そして、両画像を比較するとＣＣＤカメラ１３で撮影した図５（ａ）では、画像上にゴミｐ１、汚れｐ２、キズｐ３、点溶接ｐ４等が存在する場合があり、画像処理による溶接位置の抽出が正確に行われない場合がある。これに対して、図５（ｂ）では、部品材料の輪郭線のみが表示されるので、画像処理により高精度に溶接位置を抽出することができる。従って、ステップＳ１５の処理では、ＣＣＤカメラ１３で撮影された画像を使用せずに、図５（ｂ）に示す輪郭画像を基準画像として設定する。

次いで、ステップＳ１６において、ＣＰＵ１８１は基準画像に基づいて認識される溶接位置と、基準溶接プログラムにより設定されている溶接位置との間の位置ずれ量を算出する。上述したように、基準画像の中心位置が溶接トーチ１２による溶接操作位置に対応しているので、溶接開始点の座標と基準溶接プログラムにて設定されている溶接開始点の座標とを比較することができ、両座標の位置ずれ量を算出する。ここで、基準画像から溶接位置を抽出する処理は、周知の画像処理を用いて行うことができ、詳細な処理動作については説明を省略する。

ステップＳ１７において、ＣＰＵ１８１はステップＳ１６の処理で算出した位置ずれ量が、ステップＳ１４の処理で設定した補正制限値以内であるか否かを判断する。そして、位置ずれ量の大きさが補正制限値を超えていると判断された場合には（ステップＳ１７でＮＯ）、ステップＳ２５の処理で異常の発生を操作者に報知し、本処理を終了する。即ち、位置ずれ量が補正制限値よりも大きい場合には、単なる位置ずれではなく、これ以外の何らかの問題が発生しているものと判断して、異常の発生を報知し、操作者に通知する。即ち、ＣＰＵ１８１は、位置ずれ量の大きさが閾値（補正制限値）を超えるか否かを判定する位置ずれ量判定手段としての機能を備え、更に、位置ずれ量の大きさが閾値（補正制限値）を超えたと判定された場合に、これを操作者に通知する通知手段としての機能を備える。

他方、位置ずれ量が補正制限値以内であると判定された場合には、ステップＳ１８において、ＣＰＵ１８１は基準画像上で溶接開始点を設定する。この処理では、例えば図６に示すような基準画像が設定されている場合に、画像処理により２枚の板材３１，３２を接合する線を認識し、この線の先端部分である点ｐ１１を溶接開始点として設定する。また、この処理で設定された溶接開始点の座標に基づいて、基準溶接プログラムを補正する。その後、上述したステップＳ１５〜Ｓ１８の処理を繰り返して、セットした加工品に対する全ての溶接開始点を設定する。従って、全ての溶接開始点が補正された修正溶接プログラムが作成されることになる。

ステップＳ１９において、ＣＰＵ１８１は、セットした加工品の全ての溶接開始点が設定されたか否かを判定し、全ての溶接開始点が設定されたと判断した場合には（ステップＳ１９でＹＥＳ）、ステップＳ２０において、ＣＰＵ１８１は上記の処理で設定された各溶接開始点の画像位置を補正する。

この処理では、まず図７（ａ）に示すように、溶接制御装置１６より送信された基準溶接プログラム（補正前のプログラム）に基づく溶接開始点の座標（Ｘ１，Ｙ１）が画像の中心位置（溶接トーチ１２による溶接操作位置）にくるように、基準画像を表示する。更に、この画像上に前述のステップＳ１８の処理で設定された溶接開始点を表示する。この例では、上述した画像処理により抽出された溶接開始点の座標は（Ｘ１＋ｘ，Ｙ１−ｙ）である。換言すれば、溶接開始点の位置ずれ量は（ｘ，−ｙ）である。そして、この位置ずれを補正するために、溶接制御装置１６は、溶接トーチ１２の位置を（ｘ，−ｙ）だけ移動させるための命令信号を溶接機１５に出力する。その結果、溶接トーチ１２はこの座標（ｘ，−ｙ）分の距離だけ移動する。これに伴って、ディスプレイ１８５に表示される画像は、図７（ｂ）に示すように、溶接トーチ１２の位置と溶接開始点が画面の中心位置で一致することになる。

ステップＳ２１において、ＣＰＵ１８１は、全ての溶接開始点に対して画像位置を補正する処理が終了したか否かを判断し、全ての溶接開始点で画像位置を補正する処理が終了したと判断した場合には、ステップＳ２２において、この補正した後のプログラムである修正溶接プログラムを溶接制御装置１６に送信する。

ステップＳ２３において、溶接制御装置１６のＣＰＵ１６１は、受信した修正溶接プログラムに基づいて、溶接操作を実行する。この溶接操作では、溶接位置の位置ずれが補正されているので、所望する溶接位置を確実に溶接することができる。

その後、ステップＳ２４において、全ての溶接操作が終了したと判定された場合には、この加工品についての溶接処理を終了し、次の加工品に対する処理が行われることになる。

このようにして、本実施形態に係る溶接ロボット１０では、教示操作により作成された基準溶接プログラムを、溶接位置周辺の画像に基づいて補正する場合に、ＣＣＤカメラ１３で撮影した画像ではなく、この画像に対応する輪郭線データより作成される基準画像を用いるので、撮影した画像に含まれるゴミ、汚れ、キズ等に影響されることなく、確実に溶接線を認識することができるので、高精度な溶接操作が可能となる。

また、位置ずれ量が大きく、制限値を超える場合には位置ずれ以外の問題が生じていると判断するので、セットする加工品が相違している場合や材料が相違している場合等には、これを操作者に報知することができ、誤動作の発生を未然に防ぐことができる。

以上、本発明の溶接ロボットを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。

例えば、上述した実施形態では、溶接ＣＡＭ１７より送信される加工品の輪郭線データに基づいて、自動補正制御装置１８が輪郭線画像を作成する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、溶接ＣＡＭ１７に記憶保存されている加工品の３次元データを自動補正制御装置１８が取得し、この３次元データに基づいて、自動補正制御装置１８が輪郭線データを作成し且つ輪郭画像を作成する構成としても良い。

本発明は、位置ずれを補正して所望する溶接位置を高精度に溶接する上で極めて有用である。

１１ 溶接アーム
１２ 溶接トーチ
１３ ＣＣＤカメラ（撮影手段）
１４ ライト（照明手段）
１５ 溶接機
１６ 溶接制御装置
１７ 溶接ＣＡＭ
１８ 自動補正制御装置
１６１ ＣＰＵ
１６２ ＲＡＭ
１６３ ＲＯＭ
１６４ 入力デバイス
１６５ ディスプレイ
１６６ ハードディスク
１６７ 通信部
１８１ ＣＰＵ
１８２ ＲＡＭ
１８３ ＲＯＭ
１８４ 入力デバイス
１８５ ディスプレイ
１８６ ハードディスク
１８７ 通信部

Claims (3)

1. 一の加工品について教示操作により基準溶接プログラムを作成し、この基準溶接プログラムに基づいて、複数の同一種類の加工品の溶接位置を溶接手段により溶接する溶接ロボットにおいて、
   前記加工品における少なくとも一部の輪郭画像を作成する輪郭画像作成手段と、
   前記加工品の溶接位置の近傍の画像を撮影し、前記溶接手段による溶接加工位置との相対的な位置関係を対応付けた溶接位置画像を作成する撮影手段と、
   前記撮影手段で作成された溶接位置画像に基づき、この溶接位置画像に対応する輪郭画像を、前記輪郭画像作成手段にて作成された輪郭画像から抽出し、抽出した輪郭画像を基準画像として設定する基準画像設定手段と、
   前記基準溶接プログラムにより指示された溶接位置と、前記基準画像を画像処理して認識される溶接位置との位置ずれ量を検出する位置ずれ検出手段と、
   前記位置ずれ検出手段で検出された位置ずれ量に基づいて前記基準溶接プログラムを補正して、修正溶接プログラムを作成するプログラム補正手段と、を有し、
   前記溶接手段は、前記修正溶接プログラムにより指示される溶接位置を溶接することを特徴とする溶接ロボット。
2. 前記位置ずれ量の大きさの閾値を設定する位置ずれ閾値設定手段と、
   前記位置ずれ検出手段にて検出される位置ずれ量の大きさが前記閾値を超えるか否かを判定する位置ずれ量判定手段と、
   前記位置ずれ量判定手段にて、位置ずれ量の大きさが前記閾値を超えたと判定された場合に、これを操作者に通知する通知手段と、
   を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の溶接ロボット。
3. 前記輪郭画像作成手段は、外部より入力される加工品の輪郭線データに基づいて、前記輪郭画像を作成することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の溶接ロボット。

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