JP2012223859A - Welding robot system, and portable teaching operation device - Google Patents
Welding robot system, and portable teaching operation device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012223859A JP2012223859A JP2011094081A JP2011094081A JP2012223859A JP 2012223859 A JP2012223859 A JP 2012223859A JP 2011094081 A JP2011094081 A JP 2011094081A JP 2011094081 A JP2011094081 A JP 2011094081A JP 2012223859 A JP2012223859 A JP 2012223859A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weld bead
- welding
- width
- image
- bead width
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
本発明は、溶接ロボットシステム及び可搬式教示操作装置に関する。 The present invention relates to a welding robot system and a portable teaching operation device.
従来、特許文献１のロボットシステムが公知である。特許文献１では、溶接条件をデータベース化しておき、このデータベースに基づいて所望の溶接結果を得るための溶接条件を算出することが行われている。より詳細には、過去の溶接結果記録データに対して相関分析等を行い、溶接前に所望する溶接結果を得るための溶接条件を導出するようにしている。 Conventionally, the robot system of Patent Document 1 is known. In Patent Document 1, a welding condition is stored in a database, and a welding condition for obtaining a desired welding result is calculated based on the database. More specifically, correlation analysis or the like is performed on past welding result record data, and welding conditions for obtaining a desired welding result before welding are derived.
又、特許文献２では、特許文献１と同様に、溶接条件をデータベース化することが行われている。特許文献２が特許文献１と異なる点は、溶接施工時に収集した条件（トーチ角度、溶接電流、溶接電圧）と共に、溶接を行った際の様子、ワーク状態、溶接結果などを静止画像又は動画として視覚的にも記録してデータベース化している点である。 In Patent Document 2, as in Patent Document 1, a database of welding conditions is performed. The difference between Patent Document 2 and Patent Document 1 is that the conditions (torch angle, welding current, welding voltage) collected at the time of welding construction, as well as the state when the welding is performed, the work state, the welding result, etc., are taken as still images or moving images. It is also a point of visual recording and creating a database.
特許文献２では、溶接施工時に収集した条件（トーチ角度、溶接電流、溶接電圧）と共に、撮像した画像をデータベース化することによって、溶接を行った際の様子、ワーク状態、溶接結果などを視覚的に表示確認することができる利点を有する。 In Patent Document 2, by visualizing the state of the welding, the work state, the welding result, etc. by creating a database of the captured images together with the conditions (torch angle, welding current, welding voltage) collected at the time of welding construction The display can be confirmed.
しかしながら、特許文献２では、溶接施工時に収集した施工条件は、数値で記録されるが、溶接結果の状態となる画像からは数値化、定量化はされておらず、特許文献１とは異なり、溶接前に所望する溶接結果を推定することには使用できない。 However, in Patent Document 2, the construction conditions collected at the time of welding construction are recorded numerically, but are not quantified or quantified from the image that results in the welding result. It cannot be used to estimate the desired welding result before welding.
なお、特許文献１は、過去の溶接結果記録データに関してどのような手段にて取得するかの技術は提案されていない。
本発明の目的は、溶接時の施工条件と溶接結果の溶接ビードの外観検査の分析結果で構成されるデータベースを容易に構築できる溶接ロボットシステムを提供することにある。又、本発明の他の目的は、上記システムに使用可能な可搬式操作装置を提供することにある。
Note that Patent Document 1 does not propose a technique for acquiring the past welding result record data by any means.
An object of the present invention is to provide a welding robot system capable of easily constructing a database composed of analysis conditions of welding bead appearance inspection as a result of welding and welding results. Another object of the present invention is to provide a portable operating device that can be used in the above system.
上記問題点を解決するために、請求項１の発明は、可搬式教示操作装置とロボット制御装置を含む溶接ロボットシステムであって、前記可搬式教示操作装置は、溶接ロボットの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像手段と、前記溶接ビードの画像を表示する表示手段と、前記表示された前記溶接ビードの幅（以下、溶接ビード幅という）を算出するための幅算出パラメータを取得するパラメータ取得手段と、前記パラメータ取得手段が取得した幅算出パラメータを使用して前記溶接ビード幅を算出する溶接ビード幅算出手段を備え、前記ロボット制御装置は、溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶する作業プログラム記憶手段と、前記作業プログラムに従って前記溶接ロボットが施工した前記溶接ビードの施工条件と、前記溶接ビード幅を関連付けしてデータベースとして記憶するデータベース記憶手段とを備えることを特徴とする溶接ロボットシステムを要旨としている。 In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is a welding robot system including a portable teaching operation device and a robot control device, wherein the portable teaching operation device is formed by welding of a welding robot. Imaging means for imaging a weld bead and acquiring an image; display means for displaying an image of the weld bead; and width calculation for calculating a width of the displayed weld bead (hereinafter referred to as a weld bead width). Parameter acquisition means for acquiring a parameter, and welding bead width calculation means for calculating the weld bead width using the width calculation parameter acquired by the parameter acquisition means, wherein the robot control device includes welding construction conditions Work program storage means for storing a work program, and application of the welding bead constructed by the welding robot according to the work program Conditions and, are summarized as welding robot system, characterized in that it comprises a database storage means for storing a database associating the weld bead width.
請求項２の発明は、請求項１において、測距対象物に対してスポット光を照射する投光手段を備え、前記パラメータ取得手段は、前記投光手段から投光されたスポット光により指定された溶接ビードのエッジまでの距離を測距する測距手段であることを特徴とする。 The invention of claim 2 comprises the light projecting means for irradiating the object to be measured with spot light according to claim 1, wherein the parameter obtaining means is designated by the spot light projected from the light projecting means. Further, the distance measuring means measures the distance to the edge of the weld bead.
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２において、前記可搬式教示操作装置は、教示データを入力する教示データ入力手段を備える教示操作装置本体と、前記教示操作装置本体に対して有線接続されて移動自在にされた分離体を備え、前記撮像手段及び測距手段が前記分離体に設けられていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the portable teaching operation device includes a teaching operation device main body including teaching data input means for inputting teaching data, and is wired to the teaching operation device main body. It is provided with a separated body that is connected and movable, and the imaging means and the distance measuring means are provided on the separated body.
請求項４の発明は、可搬式教示操作装置とロボット制御装置と画像処理装置を含む溶接ロボットシステムであって、前記可搬式教示操作装置は、溶接ロボットの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像手段と、前記画像を表示する表示手段を備え、前記画像処理装置は、前記画像から二値化画像処理を行う画像処理手段と、二値化画像から、前記溶接ビードの幅（以下、溶接ビード幅という）を算出する溶接ビード幅算出手段を備え、前記ロボット制御装置は、溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶する作業プログラム記憶手段と、前記作業プログラムに従って前記溶接ロボットが施工した前記溶接ビードの施工条件と、前記溶接ビード幅を関連付けしてデータベースとして記憶するデータベース記憶手段とを備えることを特徴とする溶接ロボットシステムを要旨としている。 The invention of claim 4 is a welding robot system including a portable teaching operation device, a robot control device, and an image processing device, wherein the portable teaching operation device images a weld bead formed by welding of a welding robot. Imaging means for acquiring an image; and display means for displaying the image. The image processing device includes: an image processing means for performing binarized image processing from the image; a binarized image; A welding bead width calculating unit configured to calculate a width (hereinafter referred to as a welding bead width), wherein the robot control device stores a work program storage unit storing a work program including welding operation conditions, and the welding robot according to the work program. Database storage means for associating and storing the welding bead construction condition constructed by the welding bead width as a database. It is summarized as welding robot system characterized by obtaining.
請求項５の発明は、請求項４において、前記表示手段は、前記溶接ビードの画像を表示するとともに、前記溶接ビード幅算出手段が算出した前記溶接ビード幅を示すスケールを表示するものであり、又、前記可搬式教示操作装置は、前記表示手段に表示された前記スケールが示す幅を手動で調整する調整手段を備え、前記データベース記憶手段は、前記調整手段により調整した後の幅を前記施工条件と関連付けして記憶することを特徴とする。 The invention of claim 5 is the display device according to claim 4, wherein the display means displays an image of the weld bead and a scale indicating the weld bead width calculated by the weld bead width calculation means. In addition, the portable teaching operation device includes an adjusting unit that manually adjusts a width indicated by the scale displayed on the display unit, and the database storage unit sets the width after the adjustment by the adjusting unit. It is characterized by being stored in association with a condition.
請求項６の発明は、溶接ロボットの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像手段と、前記溶接ビードの画像を表示する表示手段と、前記表示された前記溶接ビードの幅（以下、溶接ビード幅という）を算出するための幅算出パラメータを取得するパラメータ取得手段と、前記パラメータ取得手段が取得した幅算出パラメータを使用して前記溶接ビード幅を算出する溶接ビード幅算出手段を備えることを特徴とする可搬式教示操作装置を要旨としている。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image pickup means for picking up an image of a weld bead formed by welding of a welding robot, acquiring the image, a display means for displaying an image of the weld bead, and a width of the displayed weld bead. Parameter acquisition means for acquiring a width calculation parameter for calculating (hereinafter referred to as weld bead width), and weld bead width calculation means for calculating the weld bead width using the width calculation parameter acquired by the parameter acquisition means The gist of the present invention is a portable teaching operation device comprising:
請求項７の発明は、請求項６において、測距対象物に対してスポット光を照射する投光手段を備え、前記パラメータ取得手段は、前記投光手段から投光されたスポット光により指定された溶接ビードのエッジまでの距離を測距する測距手段であることを特徴とする。 The invention of claim 7 comprises the light projecting means for irradiating the object to be measured with spot light according to claim 6, wherein the parameter obtaining means is designated by the spot light projected from the light projecting means. Further, the distance measuring means measures the distance to the edge of the weld bead.
請求項８の発明は、請求項６又は請求項７において、教示データを入力する教示データ入力手段を備える教示操作装置本体と、前記教示操作装置本体に対して有線接続されて移動自在にされた分離体を備え、前記撮像手段及び測距手段が前記分離体に設けられていることを特徴とする。 The invention of claim 8 is the teaching operation device main body comprising teaching data input means for inputting teaching data according to claim 6 or claim 7, and is connected to the teaching operation device main body by wire connection and is movable. A separating body is provided, and the imaging means and the distance measuring means are provided on the separating body.
請求項１及び請求項４の発明によれば、溶接時の施工条件と溶接結果の溶接ビードの外観検査の分析結果で構成されるデータベースを容易に構築できる効果を奏する。
請求項２の発明によれば、請求項１の効果に加えて、スポット光により投光された溶接ビードのエッジ（側縁）を指定するだけで、溶接ビード幅が算出されて、該溶接ビード幅と溶接の施工条件とで構成されるデータベースを容易に構築できる効果を奏する。
According to invention of Claim 1 and Claim 4, there exists an effect which can construct | assemble the database comprised easily by the construction condition at the time of welding, and the analysis result of the external appearance inspection of the weld bead of a welding result.
According to the invention of claim 2, in addition to the effect of claim 1, the weld bead width is calculated only by designating the edge (side edge) of the weld bead projected by the spot light. There is an effect that a database composed of the width and the welding conditions can be easily constructed.
請求項３の発明によれば、撮像手段及び測距手段が分離体に設けられていることにより、教示装置本体から分離体を自由に移動させることができ、溶接ビードを撮像及び測距する際の撮像位置及び測定点の自由度を上げることができる。 According to the third aspect of the present invention, since the imaging means and the distance measuring means are provided on the separating body, the separating body can be freely moved from the teaching device body, and when the welding bead is imaged and measured. The degree of freedom of the imaging position and the measurement point can be increased.
請求項５の発明によれば、表示手段に表示されたスケールが示す幅を手動で調整して、調整後の溶接ビード幅を前記施工条件と関連付けしてデータベース記憶手段に記憶することができる。 According to the invention of claim 5, the width indicated by the scale displayed on the display means can be manually adjusted, and the adjusted weld bead width can be associated with the construction condition and stored in the database storage means.
請求項６の発明によれば、請求項１の溶接ロボットシステムに使用することができる可搬式教示操作装置を提供できる。
請求項７の発明によれば、請求項２の溶接ロボットシステムに使用することができる可搬式教示操作装置を提供できる。
According to invention of Claim 6, the portable teaching operation apparatus which can be used for the welding robot system of Claim 1 can be provided.
According to the invention of claim 7, a portable teaching operation device that can be used in the welding robot system of claim 2 can be provided.
請求項８の発明によれば、請求項３の溶接ロボットシステムに使用することができる可搬式教示操作装置を提供できる。 According to invention of Claim 8, the portable teaching operation apparatus which can be used for the welding robot system of Claim 3 can be provided.
（第１実施形態）
以下、本発明の溶接ロボットシステム（以下、単にシステムという）を具体化した第１実施形態を図１〜図５を参照して説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment embodying a welding robot system (hereinafter simply referred to as a system) of the present invention will be described with reference to FIGS.
図１（ａ）に示すように、システムは、可搬式教示操作装置としてのティーチペンダント１０と、溶接トーチＲａを備えた関節が６軸の溶接ロボットマニピュレータ（以下、単に溶接ロボットという）Ｒを制御するロボット制御装置（以下、コントローラという）４０を備える。
As shown in FIG. 1A, the system controls a
（１． ティーチペンダント１０）
図２に示すようにティーチペンダント１０はＣＰＵ（中央処理装置）１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ハードディスク１４、通信Ｉ／Ｆ（通信インターフェイス）１５、キーボード１６、及びディスプレイ１７の各部を備えているとともに各部はバス１９を介して接続されている。ディスプレイ１７は表示手段に相当する。
(1. Teach pendant 10)
As shown in FIG. 2, the
図１（ａ）に示すようにティーチペンダント１０の表面に、前記キーボード１６、ディスプレイ１７及び非常停止スイッチ３８が設けられているとともにティーチペンダント１０の裏面には、図１（ｂ）に示すように撮像装置３０の撮像レンズ３４ａ、補助光源としてのフラッシュライト３５及び測距センサ３７が設けられている。
As shown in FIG. 1 (a), the
図２に示すように、撮像手段としての撮像装置３０は、撮像光学系駆動部３３、撮像素子部３４、フラッシュライト３５及び撮像信号処理部３６を有する。
撮像光学系駆動部３３は、撮像レンズ３４ａや、絞り、ズームレンズ、フォーカスレンズなどを備えて構成されるレンズ系、及びレンズ系に対してフォーカス動作やズーム動作を行わせるための駆動系等を有する。
As illustrated in FIG. 2, the
The imaging optical system drive unit 33 includes an
撮像素子部３４は、撮像光学系で得られる撮像光を検出し、光電変換を行うことで撮像信号を生成する固体撮像素子アレイを有する。前記固体撮像素子アレイとしては、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサアレイや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサアレイがある。
The
フラッシュライト３５は、例えば、ＬＥＤ等からなり、撮像対象及びその周囲が暗い場合に、コントローラ４０の撮像装置制御部５２からの制御信号に基づいて発光する。
撮像信号処理部３６は、固体撮像素子によって得られる撮像信号に対して、公知のゲイン調整や波形整形を行うサンプルホールド／ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路や、ビデオＡ／Ｄコンバータ等を備え、デジタルデータである画像を得る。
The
The imaging
測距センサ３７は、赤外線のスポット光を投光する投光手段としての投光部３７ａと、受光部３７ｂを備える。なお、赤外線の代わりにレーザ光であってもよい。測距センサ３７は、投光部３７ａからスポット光を射出して、物体からの反射光を前記受光部に設けてあるＰＤＳ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｖｉｃｅ）で受光することにより、ＰＤＳ上の入射光の位置に基づいて、測距センサ３７（すなわち、ティーチペンダント１０）から前記物体までの距離を計測するものである。測距センサ３７は、パラメータ取得手段に相当し、前記距離は溶接ビード幅を算出するためのパラメータに相当する。
The
ＲＯＭ１２は、ティーチペンダント１０からの溶接ロボットＲの操作、通信を実行するための各種プログラム、並びに、ディスプレイ１７に各種のデータを表示するための表示処理プログラム、及び通信処理プログラム、キーボード１６のキー入力を監視するキー入力監視プログラム、測距データ演算処理プログラム等の各種プログラムを記憶する。
The
前記表示処理プログラムは、コントローラ４０から送出されて取得した画像、及び、撮像装置３０での撮像時に取得された静止画を表示制御するため、並びに後述する作業プログラムが、コントローラ４０のＣＰＵ４１に読み込まれた際にその作業プログラム（教示データ）等の画面データをディスプレイ１７に表示制御するためのものである。
The display processing program controls the display of the image transmitted and acquired from the
通信処理プログラムには、ティーチペンダント１０とコントローラ４０とのデータ通信等の通信処理プログラム及び接続／切断処理プログラムが含まれる。
又、ＲＯＭ１２には、ＣＰＵ１１をパソコンとして機能させるための各種プログラムが格納されている。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１のワーキングエリアとして用いられ、計算途中のデータが一時的に格納されている。
The communication processing program includes a communication processing program such as data communication between the
The
ハードディスク１４には、前記各種のプログラムの実行変数が格納されている。ティーチペンダント１０はケーブル２１を介してコントローラ４０に接続されており、通信Ｉ／Ｆ１５は、そのコントローラ４０との接続に使用される通信機である。
The
ディスプレイ１７は、例えば液晶表示装置からなり、作業者が溶接ロボットＲの操作条件や動作状態を確認するための表示機、並びに、撮像装置３０が起動された際に、撮像素子部３４から得られた画像をリアルタイムに映し出す電子ビューファインダーとして使用される。
The
ＣＰＵ１１は、前記通信処理プログラム、接続／切断処理プログラムを実行する通信制御部２２、前記表示処理プログラムに従ってディスプレイ１７を表示制御する表示制御部２３、キー入力監視プログラムを実行するキー入力監視部２４、測距センサ３７が測定した測距データ（距離）を使用して溶接ビード幅を演算する溶接ビード幅演算部２５、及びデータ合成部２６を備えている。
The
溶接ビード幅演算部２５は、測距センサ３７が測定した、ティーチペンダント１０から物体までの距離に基づいて、溶接ビード幅を算出する。
ここで、溶接ビード幅の測定について説明する。
The weld
Here, the measurement of the weld bead width will be described.
図４に示すように、ティーチペンダント１０を溶接ビードの上方に位置する測定点Ｐから溶接ビードＧの幅方向の一方の側縁（エッジ）Ｐ１までの距離ｂと、測定点Ｐから他方の側縁（エッジ）Ｐ２までの距離ｃを計測することにより、溶接ビード幅ａは、√（ｃ＾２−ｂ＾２）で求められる。なお、「＾」はべき乗を示す。距離ｂ，ｃは、幅算出パラメータに相当する。
As shown in FIG. 4, the distance b from the measurement point P where the
なお、距離ｂの測定の場合、ワーク面Ｗの境界に位置する側縁Ｐ１に対して測定点Ｐはワーク面Ｗから直交する直線上に位置するようにする。
溶接ビード幅演算部２５は、上記のようにして溶接ビード幅ａを算出する。
In the case of measuring the distance b, the measurement point P is positioned on a straight line perpendicular to the work surface W with respect to the side edge P1 located at the boundary of the work surface W.
The weld bead
前記溶接ビード幅演算部２５は、溶接ビード幅算出手段に相当する。
データ合成部２６は、コントローラ４０のハードディスク４４に格納されている作業プログラムに書き込まれた溶接の施工条件と溶接ビード幅演算部２５が算出した前記溶接ビード幅とをデータ合成し、すなわち、関連付けする。関連付けされた合成データは、コントローラ４０に送信されハードディスク４４のデータベースＤＢに記憶される。ここで、溶接の施工条件は、加工作業を行う際のトーチの位置、トーチ角度、溶接条件（溶接電圧、溶接電流）等を含み、溶接を実行する際に作業プログラムに書き込まれる。
The weld bead
The
キーボード１６はティーチペンダント１０の操作者（すなわち、作業者）が溶接ロボットＲの動作を示す教示データを入力するためのインターフェイスとして使用される。キーボード１６は、教示データ入力手段に相当する。
The
又、キーボード１６は、図１（ａ）に示すように撮像装置３０を起動するための、起動スイッチ１６ａが設けられている。起動スイッチ１６ａがオン操作されると、前記キー入力監視部２４は、起動要求信号を、通信Ｉ／Ｆ１５、ケーブル２１を介してコントローラ４０に送信する。なお、ティーチペンダント１０とコントローラ４０間の通信は、通信Ｉ／Ｆ１５，ケーブル２１，通信Ｉ／Ｆ４５を介して行われるため、以下では、説明の便宜上、単にティーチペンダント１０とコントローラ４０間の通信（或いは送信、又は受信）という。
Further, the
又、前記キーボード１６は、ディスプレイ１７に映し出された画像を静止画として取得するためのシャッターとして機能するシャッターキー１６ｂ、絞り調整のための絞り調整キー１６ｃ、ズームを行うためのズーム操作キー１６ｄを備えている。
The
これらのキーの操作（すなわち、撮像操作）に基づいてキー入力監視部２４は、シャッターキー１６ｂの操作では、シャッター要求信号を、絞り調整キー１６ｃの操作では、絞り要求信号を、ズーム操作キー１６ｄの操作では、ズーム要求信号を、それぞれコントローラ４０に送信する。
Based on the operation of these keys (that is, the imaging operation), the key
これら各種要求信号は操作信号に相当する。又、前記撮像装置３０を撮像操作するための前記キーを備えるキーボード１６は、操作手段に相当する。
又、前記キーボード１６は、撮像装置３０で撮像して取得した画像を作業プログラムと関連付けするために手動入力するためのキー（以下、関連付け入力キー１６ｅという）を備えている。関連付け入力キー１６ｅの操作がされると、前記キー入力監視部２４は、そのキー操作に応じて、関連付け要求信号を、コントローラ４０に送信する。
These various request signals correspond to operation signals. The
The
前記関連付けするために手動入力するためのキーを備える前記キーボード１６は、関連付け入力手段に相当する。
又、キーボード１６には、測定スイッチ１６ｆが設けられている。前記キー入力監視部２４は、測定スイッチ１６ｆの操作状態（すなわち、半押し状態か全押し状態）に応じて、測距センサ３７を作動する。すなわち、測定スイッチ１６ｆが半押しされると、測距センサ３７の投光部３７ａから赤外線のスポット光が投光され、測定スイッチ１６ｆが全押しされると、測距センサ３７により、ティーチペンダント１０から物体までの距離が測定される。
The
The
又、前記非常停止スイッチ３８がオン操作されると、ＣＰＵ１１は、そのオン操作に基づいて、コントローラ４０に非常停止信号を送信する。コントローラ４０は、前記非常停止信号を受信すると、動作中の溶接ロボットＲを停止制御する。
When the
（２．コントローラ４０）
コントローラ４０は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、ハードディスク４４、通信Ｉ／Ｆ４５、及び動作制御部４６（サーボドライバ）の各部を備えているとともに各部はバス４７を介して接続されている。
(2. Controller 40)
The
前記ＲＯＭ４２には、コントローラ４０とティーチペンダント１０との通信を行うための通信処理プログラム、接続／切断処理プログラム、表示処理プログラム、撮像装置制御プログラム等の各種プログラムを記憶する。ＲＡＭ４３は、ＣＰＵ４１のワーキングエリアとして用いられ、計算途中のデータが一時的に格納される。
The
前記ハードディスク４４は、不揮発性の記憶手段である。又、不揮発性の記憶手段として、ハードディスク４４に代えて、半導体メモリ等の他の書換可能な記憶装置であってもよい。ハードディスク４４は、作業プログラム記憶手段に相当する。
The
ハードディスク４４には、溶接ロボットＲの作業が教示されたデータ（教示データＳ、すなわち、作業プログラム）、データベースＤＢ、及び、撮像装置３０で取得されて、ティーチペンダント１０から送信された複数の静止画が画像データＧＤとして格納される。前記教示データＳは、複数の作業プログラムを含む。データベースＤＢは、前記複数の静止画と、前記作業プログラムとが関連付けされたデータ群である。
In the
ハードディスク４４は、データベース記憶手段に相当する。
通信Ｉ／Ｆ４５は、ティーチペンダント１０との接続に使用される通信機である。
動作制御部４６は、溶接ロボットＲの各関節を駆動する図示しないモータに接続され、該モータに通電させる電流を制御する。
The
The communication I /
The
ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２に格納された前記通信処理プログラム、及び接続／切断処理プログラムを実行する通信処理部５０、表示処理プログラムを実行する表示処理部５１、及び撮像装置制御プログラムを実行する撮像装置制御部５２を備えている。
The
撮像装置制御部５２は、ティーチペンダント１０から操作信号（前記各種要求信号）を入力すると、撮像装置制御プログラムに従ってその操作信号に応じた撮像装置３０の制御信号をティーチペンダント１０に対して送信する。前記制御信号には、後述する起動信号、シャッター信号、ズーム信号等を含む。
When an operation signal (the various request signals) is input from the
（第１実施形態の作用）
上記のように構成されたシステムの作用を説明する。
作業者は、ティーチペンダント１０を使って、前記キーボード１６の起動スイッチ１６ａをオン操作する。この起動スイッチ１６ａのオン操作により、キー入力監視部２４は、起動要求信号をコントローラ４０に送信する。
(Operation of the first embodiment)
The operation of the system configured as described above will be described.
The operator turns on the
コントローラ４０の撮像装置制御部５２は、入力した起動要求信号に基づいて、起動信号をティーチペンダント１０に送信する。ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、この起動信号を撮像光学系駆動部３３に出力する。これにより、内蔵された撮像装置３０が起動されて、撮像素子部３４を介して入力される画像がディスプレイ１７に表示される。
The imaging
作業者が、キーボード１６のシャッターキー１６ｂのシャッター操作を行うと、キー入力監視部２４がシャッター要求信号をコントローラ４０に送信する。
撮像装置制御部５２は、シャッター要求信号を入力すると、シャッター要求信号に基づいて、シャッター信号をティーチペンダント１０に送信する。ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、このシャッター信号を撮像光学系駆動部３３に出力する。これにより撮像光学系駆動部３３は、被写体を静止画の画像データを得る。
When the operator performs a shutter operation of the shutter key 16 b of the
When receiving the shutter request signal, the imaging
得た静止画は、表示制御部２３によりデジタルカメラと同じようにディスプレイ１７の表示画面１８に表示される。
又、ＣＰＵ１１は、静止画をコントローラ４０に送信する。コントローラ４０では、受信した静止画をハードディスク４４に取り込んで保存（記憶）する。
The obtained still image is displayed on the display screen 18 of the
Further, the
又、被写体の撮像時に、ズーム操作キー１６ｄが操作されると、ズーム要求信号が、コントローラ４０に送信される。撮像装置制御部５２は、前記ズーム要求信号に応じて、ズーム信号をティーチペンダント１０に送信する。ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、このズーム信号を撮像光学系駆動部３３に出力する。撮像光学系駆動部３３は、ズーム信号に基づいてズーム動作する。
Further, when the zoom operation key 16d is operated during imaging of the subject, a zoom request signal is transmitted to the
上記のようにして、撮像装置３０によって被写体を撮像して静止画がハードディスク４４に保存される。
（溶接ビード幅の測距）
前記ディスプレイ１７が電子ビューファインダーとして機能している状態で、ワークに施工された溶接ビードの溶接ビード幅を測距する場合について説明する。
As described above, a subject is imaged by the
(Weld bead width measurement)
A case will be described in which the weld bead width of a weld bead applied to a workpiece is measured in a state where the
図４に示すように、ティーチペンダント１０（測距センサ３７）を測定点Ｐに位置させて溶接ビードＧに向けた状態で、図１に示す測定スイッチ１６ｆが半押されると、測距センサ３７の投光部３７ａから赤外線のスポット光が投光される。このスポット光を、溶接ビードＧの幅方向の側縁Ｐ１に当てて、測定スイッチ１６ｆが全押しされると、測距センサ３７により、ティーチペンダント１０から側縁Ｐ１までの距離ｂが測定される。
As shown in FIG. 4, when the
次に、図１に示す測定スイッチ１６ｆが半押しされて、測距センサ３７の投光部３７ａからのスポット光を、溶接ビードＧの幅方向の側縁Ｐ２に当て、この後、測定スイッチ１６ｆが全押しされると、測距センサ３７により、ティーチペンダント１０から側縁Ｐ２までの距離ｃが測定される。
Next, when the
この両距離ｂ，ｃが取得されると、溶接ビード幅演算部２５は、溶接ビード幅ａを、√（ｃ＾２−ｂ＾２）で算出することにより得る。
（手動による関連付け）
測距センサ３７による前記溶接ビードの側縁までの距離の測距時期が、前記溶接ビードを形成した作業プログラムの全ステップの実行を終了した後の場合は、前記作業プログラムと手動で関連付けする。
When both the distances b and c are acquired, the weld bead
(Manual association)
When the distance measurement timing of the distance to the side edge of the weld bead by the
この場合、一旦、前記作業プログラムのファイル名をＣＰＵ４１に読み込ませた状態にする。この状態は、後述する自動関連付けとは異なり、作業プログラムのファイル名が読み込まれた状態である。この状態で、作業者は、関連付け入力キー１６ｅを操作する。すると、ティーチペンダント１０のキー入力監視部２４は、関連付け要求信号をコントローラ４０に送信する。
In this case, the
コントローラ４０は、前記関連付け要求信号が入力されると、図３に示すように読み込まれている作業プログラムの施工条件（トーチの位置、トーチ角度、溶接条件（溶接電圧、溶接電流等）を、ティーチペンダント１０に送信する。
When the association request signal is input, the
ティーチペンダント１０のデータ合成部２６（ＣＰＵ１１）は、送信された作業プログラムの施工条件と前記溶接ビード幅ａとをデータ合成し、すなわち、関連付けする。関連付けされた合成データは、コントローラ４０に送信されてハードディスク４４のデータベースＤＢ（溶接条件データベース）に記憶される。
The data synthesizer 26 (CPU 11) of the
なお、溶接ビードの静止画と作業プログラムの手動による関連付けは、測距センサ３７を使用する代わりに、シャッターキー１６ｂが操作されて、静止画が取得された際、前記溶接ビード幅ａが取得されたときと同様の方法により行われる。
The manual association between the still image of the weld bead and the work program is performed by acquiring the weld bead width a when the still image is acquired by operating the shutter key 16b instead of using the
すなわち、コントローラ４０に送信された際、ＣＰＵ４１は、その静止画をハードディスク４４に記憶するとともに前記静止画と関連付けた記録データをデータベースＤＢに記憶する。
That is, when transmitted to the
（自動関連付け）
次に、自動関連付けについて説明する。
自動関連付けは、関連付けしたい作業プログラム（すなわち、ファイル）が、ＣＰＵ４１に読み込まれて、開いた状態、すなわち、ディスプレイ１７に作業プログラムのステップが表示された状態、又は溶接区間を選択した状態で、測距センサ３７により距離ｂ，ｃを測距して溶接ビード幅ａを算出すると、関連付けを、自動的に行う。すなわち、溶接ビード幅ａは、現在選択されている教示データ（作業プログラム）に関連付けられる。
(Automatic association)
Next, automatic association will be described.
In automatic association, measurement is performed in a state in which a work program (that is, a file) to be associated is read by the
又、溶接区間を選択した状態で、作業プログラムの溶接区間に対して自動的に関連付けを行う場合を具体的に説明する。
図５は、４つの溶接区間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが作業プログラムに含まれる場合を示している。この作業プログラムでは、各溶接区間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの開始位置及び終了位置に、それぞれ溶接開始命令ＡＳ、溶接終了命令ＡＥがそれぞれ教示されている。
A case will be specifically described in which the welding section is automatically associated with the welding section of the work program while the welding section is selected.
FIG. 5 shows a case where four welding sections A, B, C, and D are included in the work program. In this work program, a welding start command AS and a welding end command AE are taught at the start position and end position of each welding section A, B, C, D, respectively.
そして、作業者は、作業プログラムを実行して溶接ロボットＲによる１つの溶接区間の溶接が終了する毎に、すなわち、溶接終了命令ＡＥが実行された後、作業プログラムの実行をティーチペンダント１０を操作して、一旦停止する。
Then, the operator operates the
この後、作業者は測距センサ３７により、当該溶接区間の溶接ビードのエッジまでの距離ｂ，ｃを測距し、溶接ビード幅演算部２５により溶接ビード幅ａを算出させる。この溶接ビード幅ａの算出が終了すると、ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、関連付け要求信号をコントローラ４０に送信する。
Thereafter, the operator measures the distances b and c to the edge of the weld bead in the welding section with the
コントローラ４０は、前記関連付け要求信号が入力されると、当該作業プログラムの当該溶接区間の施工条件（トーチの位置、トーチ角度、溶接条件（溶接電圧、溶接電流等）を、ティーチペンダント１０に送信する。
When the association request signal is input, the
ティーチペンダント１０のデータ合成部２６（ＣＰＵ１１）は、送信された作業プログラムの当該溶接区間の施工条件と前記溶接ビード幅ａとをデータ合成し、すなわち、関連付けする。関連付けされた合成データは、コントローラ４０に送信されてハードディスク４４のデータベースＤＢ（溶接条件データベース）に記憶される。
The data synthesizer 26 (CPU 11) of the
この後、作業者はティーチペンダント１０を操作して、次の溶接区間の溶接を開始させる。
以後、同様に、各溶接区間の溶接が終了する毎に、作業プログラムの実行を停止して、撮像装置３０にその溶接区間における溶接結果の溶接ビード幅ａを取得し、各溶接区間の施工条件と。取得した溶接ビード幅ａを自動的に関連付けする。
Thereafter, the operator operates the
Thereafter, similarly, every time the welding of each welding section is completed, the execution of the work program is stopped, and the welding bead width a of the welding result in the welding section is acquired by the
なお、静止画と、作業プログラムの溶接区間との自動関連付けは、上記のように溶接区間の溶接が終了する毎に、測距センサ３７による距離ｂ，ｃ及び溶接ビード幅ａの取得の代わりに、シャッターキー１６ｂが操作されて、静止画が取得された際、前記溶接ビード幅ａが取得されたときと同様の方法により行われる。
The automatic association between the still image and the welding section of the work program is performed instead of acquiring the distances b and c and the weld bead width a by the
上記のようにして、前記溶接ビード幅ａが、作業プログラムの施工条件と手動関連付け又は自動関連付けされてデータベースＤＢに記録された後、作業者は、ティーチペンダント１０のキーボード１６を操作することにより、作業プログラムの施工条件とその施工条件で行われた溶接ビード幅ａを、ディスプレイ１７に表示することにより、新たなワークに対して溶接を行う場合に、参考にすることが可能となる。
As described above, after the weld bead width a is manually or automatically associated with the work program construction conditions and recorded in the database DB, the operator operates the
なお、本実施形態では、作業プログラムの施工条件、溶接ビード幅ａ及び溶接ビードの静止画も合わせてデータベースとして容易に構築できるとともに、新たなワークに対して溶接を行う場合に、参考にすることが可能となる。 In this embodiment, the construction conditions of the work program, the weld bead width a and the still image of the weld bead can be easily constructed as a database, and should be referred to when welding a new workpiece. Is possible.
本実施形態は、下記の特徴がある。
（１） 本実施形態のシステムでは、ティーチペンダント１０（可搬式教示操作装置）は、溶接ロボットＲの溶接により形成された溶接ビードＧを撮像し、画像を取得する撮像装置３０（撮像手段）と、溶接ビードＧの画像を表示するディスプレイ１７（表示手段）を備える。又、ティーチペンダント１０は、ディスプレイ１７に表示された溶接ビードの幅を算出するために、ティーチペンダント１０の測定点Ｐから溶接ビードＧの幅方向の側縁Ｐ１，Ｐ２までの距離ｂ，ｃ（幅算出パラメータ）を取得する測距センサ３７（パラメータ取得手段）と、測距センサ３７が取得した距離ｂ，ｃを使用して溶接ビード幅ａを算出する溶接ビード幅演算部２５（溶接ビード幅算出手段）を備える。
This embodiment has the following features.
(1) In the system of the present embodiment, the teach pendant 10 (portable teaching operation device) captures an image of the weld bead G formed by welding of the welding robot R, and acquires an image. The display 17 (display means) which displays the image of the welding bead G is provided. The
一方、コントローラ４０（ロボット制御装置）は、ハードディスク４４を備え、該ハードディスク４４は、溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶する作業プログラム記憶手段と、作業プログラムに従って溶接ロボットＲが施工した溶接ビードＧの施工条件と、溶接ビード幅ａを関連付けしてデータベースとして記憶するデータベース記憶手段として機能する。この結果、本実施形態のシステムによれば、溶接時の施工条件と溶接結果の溶接ビードの外観検査の分析結果で構成されるデータベースを容易に構築できる。
On the other hand, the controller 40 (robot control device) includes a
（２） 本実施形態のシステムでは、ティーチペンダント１０は、測距対象物である溶接ビードＧに対してスポット光を照射する投光部３７ａ（投光手段）を備える。又、ティーチペンダント１０は、測距センサ３７は、投光部３７ａから投光されたスポット光により指定された溶接ビードＧの側縁Ｐ１，Ｐ２（エッジ）までの距離を測距する測距手段として機能する。この結果、本実施形態のシステムによれば、上記（１）の効果に加えて、スポット光により投光された溶接ビードＧの側縁Ｐ１，Ｐ２を指定するだけで、溶接ビード幅ａが算出されて、該溶接ビード幅ａと溶接の施工条件とで構成されるデータベースを容易に構築できる効果を奏する。
(2) In the system of the present embodiment, the
（３） 本実施形態のティーチペンダント１０（可搬式教示操作装置）は、溶接ロボットＲの溶接により形成された溶接ビードＧを撮像し、画像を取得する撮像装置３０（撮像手段）と、溶接ビードＧの画像を表示するディスプレイ１７（表示手段）を備える。又、ティーチペンダント１０は、ディスプレイ１７に表示された溶接ビードの幅を算出するために、ティーチペンダント１０の測定点Ｐから溶接ビードＧの幅方向の側縁Ｐ１，Ｐ２までの距離ｂ，ｃ（幅算出パラメータ）を取得する測距センサ３７（パラメータ取得手段）と、測距センサ３７が取得した距離ｂ，ｃを使用して溶接ビード幅ａを算出する溶接ビード幅演算部２５（溶接ビード幅算出手段）を備える。この結果、本実施形態によれば、上記（１）の溶接ロボットシステムに使用することができるティーチペンダント１０を提供できる。
(3) The teach pendant 10 (portable teaching operation device) of the present embodiment captures an image of the weld bead G formed by welding of the welding robot R and acquires the image, and the weld bead. A display 17 (display means) for displaying the G image is provided. The
（４） 本実施形態のティーチペンダント１０は、測距対象物である溶接ビードＧに対してスポット光を照射する投光部３７ａ（投光手段）を備える。又、ティーチペンダント１０は、測距センサ３７は、投光部３７ａから投光されたスポット光により指定された溶接ビードＧの側縁Ｐ１，Ｐ２（エッジ）までの距離を測距する測距手段として機能する。この結果、上記（２）の溶接ロボットシステムに使用することができるティーチペンダント１０を提供できる。
(4) The
（第２実施形態）
次に第２実施形態のシステムを図６〜図８を参照して説明する。
なお、第１実施形態のシステムと同一又は相当する構成については、同一符号を付してその説明を省略し、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a system according to a second embodiment will be described with reference to FIGS.
In addition, about the structure which is the same as that of the system of 1st Embodiment, or equivalent, the same code | symbol is attached | subjected, the description is abbreviate | omitted, and it demonstrates centering around a structure different from 1st Embodiment.
本実施形態のシステムは、図６に示すように、ティーチペンダント１０と、溶接ロボットＲを制御するコントローラ４０と、ティーチペンダント１０とコントローラ４０間にケーブル２１（通信ケーブル）で接続された画像処理装置２０を備える。
As shown in FIG. 6, the system according to this embodiment includes a
第２実施形態では、第１実施形態のティーチペンダント１０の構成中、図６（ａ）、（ｂ）に示すように溶接ビード幅演算部２５、測距センサ３７、測定スイッチ１６ｆが省略されるとともに、前記画像処理装置２０が設けられているところが第１実施形態と異なっている。
In the second embodiment, in the configuration of the
又、ティーチペンダント１０には、図６（ａ）に示すように、調整手段としてのジョグダイヤル１６ｇが設けられている。調整手段は、ジョグダイヤル１６ｇの代わりにスライドキーとしてもよい。ジョグダイヤル１６ｇはディスプレイ１７に表示される後述のスケールＳＫの大きさを調整するためのものである。
Further, as shown in FIG. 6A, the
画像処理装置２０は、コンピュータからなり、図７に示すように、画像処理手段としての画像処理部２７、溶接ビード幅算出手段としての溶接ビード幅演算部２８及び通信Ｉ／Ｆ１５、４５に対してケーブル２１を介して接続された図示しない通信Ｉ／Ｆを備えている。ティーチペンダント１０とコントローラ４０間の通信は、画像処理装置２０の図示しない前記通信Ｉ／Ｆによりを介して行われる。
The
そして、第２実施形態では、撮像装置３０にて撮像した静止画を画像処理装置２０で画像処理を行って、溶接ビード幅を算出するところが第１実施形態と主に異なっている。
（第２実施形態の作用）
上記のように構成されたシステムの作用を説明する。
The second embodiment is mainly different from the first embodiment in that the still image captured by the
(Operation of Second Embodiment)
The operation of the system configured as described above will be described.
なお、シャッターキー１６ｂの操作により、静止画をティーチペンダント１０が取得する場合は、第１実施形態と同じであるため、ここでは、溶接ビードの静止画を取得した時点から説明する。
Note that, when the
ティーチペンダント１０の撮像信号処理部３６は取得した静止画を、画像処理装置２０に送信する。
画像処理装置２０の画像処理部２７は、前記静止画を二値化処理する。この二値化処理は、ワーク面上の溶接ビードＧと、前記ワーク面とを区画するための処理であり、画像に応じて決定された閾値に基づいて行う。この閾値の決定は公知であるため、説明を省略する。二値化処理の後、画像処理部２７は、二値化画像を膨張、収縮処理によりノイズ除去を行う。この後、溶接ビードＧとワーク面との境界部分、すなわち、溶接ビードＧのエッジ検出を行う。このエッジ検出は、画像の画素列毎に行うことにより、二値化画像に関する溶接ビードのエッジを検出する。
The imaging
The
このエッジが検出された二値化画像において、幅方向に位置するエッジ間のセンサ画素数に基づいて、溶接ビード幅演算部２８は、溶接ビードＧの幅（溶接ビード幅ａ）の算出を行う。
In the binarized image in which the edge is detected, the weld bead
溶接ビード幅の算出は、下記のようにして行う。
溶接ビード幅演算部２８は、撮像時のティーチペンダント１０から溶接ビードＧ迄の距離（高さ）、レンズ焦点距離、撮像素子部３４のセンサ幅、センサ画素数から、１画素［ｐｉｘ］に対する実寸法［ｍｍ］の度合いである画像分解能［ｍｍ／ｐｉｘ］を計算するとともに、溶接ビード部分の画像上の幅と画像分解能との乗算を行うことで、各画素列の溶接ビード幅を算出する。
The calculation of the weld bead width is performed as follows.
The weld bead
そして、溶接ビード幅演算部２８は、当該二値化画像で画素列毎に算出した各溶接ビード幅を全合計した後、全画素列数で割った平均値を、当該二値化画像における溶接ビード幅ａとする。
Then, the weld bead
なお、ティーチペンダント１０と溶接ビードＧ迄の距離（高さ）は、予め定められた距離（高さ）の位置でティーチペンダント１０を位置させて、その値を、予めティーチペンダント１０に計算で使用する固定値としてキーボード１６により入力するといった方法で行う。
Note that the distance (height) between the
この算出結果である溶接ビード幅ａ、及び算出の根拠となったニ値化画像を、溶接ビード幅演算部２８は、ティーチペンダント１０に送信する。
ティーチペンダント１０の表示制御部２３は、このニ値化画像をディスプレイ１７に表示するとともに、算出された溶接ビード幅ａに基づいてスケールＳＫ（図）をディスプレイ１７に表示する。図６（ａ）には、ディスプレイ１７に表示したニ値化画像である画像中、Ｇａが溶接ビードの表示領域を示し、ＳＫが２本の平行な点線で示されている。この平行な２本の点線間が、スケールＳＫの大きさ（長さ）を示している。
The weld bead width a that is the calculation result and the binary image that is the basis for the calculation are transmitted to the
The
作業者は、このスケールＳＫの大きさと、画面上の溶接ビードＧａの幅（溶接ビード幅）とを比較して、スケールＳＫの大きさが妥当であれば、作業者はキーボード１６の決定キー１６ｈをオン操作することにより、溶接ビード幅が決定される。
The operator compares the size of the scale SK with the width of the weld bead Ga (weld bead width) on the screen, and if the scale SK is appropriate, the operator can determine the key 16h on the
又、作業者は、このスケールＳＫの大きさと、画面上の溶接ビードＧａの幅（溶接ビード幅）とを比較して、スケールＳＫの大きさが妥当ではないと判断した場合には、ジョグダイヤル１６ｇを回して、スケールＳＫの長さを長く、或いは短くするようにして、すなわち、２本の点線で示す平行線の間隔を変更して適切な長さとする。変更した後、作業者がキーボード１６の決定キー１６ｈをオン操作することにより、溶接ビード幅が決定される（図８参照）。
When the operator compares the size of the scale SK with the width of the weld bead Ga on the screen (weld bead width) and determines that the size of the scale SK is not appropriate, the jog dial 16g. To increase or decrease the length of the scale SK, that is, change the interval between the parallel lines indicated by the two dotted lines to an appropriate length. After the change, the operator turns on the determination key 16h of the
上記のようにして、適切な溶接ビード幅が得られる。
なお、溶接ビード幅を手動で作業プログラムと関連付けする場合、或いは溶接ビード幅を自動で作業プログラムと関連付けする場合、第１実施形態と同様に行う。
As described above, an appropriate weld bead width can be obtained.
Note that, when manually associating the weld bead width with the work program, or when automatically associating the weld bead width with the work program, the same operation as in the first embodiment is performed.
本実施形態は、下記の特徴がある。
（１） 本実施形態のシステムは、ティーチペンダント１０（可搬式教示操作装置）とコントローラ４０（ロボット制御装置）と画像処理装置２０により構成されている。又、ティーチペンダント１０は、溶接ロボットＲの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する３０（撮像手段）と、画像を表示するディスプレイ１７（表示手段）を備える。画像処理装置２０は、前記画像から二値化画像処理を行う画像処理部２７（画像処理手段）と、二値化画像から溶接ビード幅を算出する溶接ビード幅演算部２８（溶接ビード幅算出手段）を備える。又、コントローラ４０（ロボット制御装置）は、ハードディスク４４を備え、該ハードディスク４４は、溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶する作業プログラム記憶手段と、作業プログラムに従って溶接ロボットＲが施工した溶接ビードＧの施工条件と、溶接ビード幅ａを関連付けしてデータベースとして記憶するデータベース記憶手段として機能する。この結果、本実施形態のシステムによれば、溶接時の施工条件と溶接結果の溶接ビードの外観検査の分析結果で構成されるデータベースを容易に構築できる。
This embodiment has the following features.
(1) The system of the present embodiment includes a teach pendant 10 (portable teaching operation device), a controller 40 (robot control device), and an
（２） 本実施形態のシステムでは、ディスプレイ１７（表示手段）は、溶接ビードの画像を表示するとともに、溶接ビード幅演算部２８（溶接ビード幅算出手段）が算出した溶接ビード幅を示すスケールＳＫを表示する。ティーチペンダント１０は、ディスプレイ１７に表示されたスケールＳＫが示す溶接ビード幅を手動で調整するジョグダイヤル１６ｇ（調整手段）を備える。そして、ハードディスク４４（データベース記憶手段）は、ジョグダイヤル１６ｇ（調整手段）により調整した後の溶接ビード幅を施工条件と関連付けして記憶するようにした。
(2) In the system of this embodiment, the display 17 (display unit) displays an image of the weld bead and a scale SK indicating the weld bead width calculated by the weld bead width calculation unit 28 (weld bead width calculation unit). Is displayed. The
この結果、本実施形態のシステムによれば、ディスプレイ１７に表示されたスケールＳＫが示す幅（長さ）を手動で調整して、調整後の溶接ビード幅を施工条件と関連付けしてハードディスク４４に記憶することができる。このため、溶接ビード幅を作業者が視認した結果の溶接ビード幅をデータベースに記憶することができる。
As a result, according to the system of the present embodiment, the width (length) indicated by the scale SK displayed on the
なお、本発明の実施形態は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように変更しても良い。
・ 前記実施形態では、溶接ロボットＲは、関節を６軸としたが、６軸に限定するものではない。例えば、５軸、或いは、７軸以上であってもよい。また、アーク溶接ロボットに限らず、スポット溶接ロボットでもよい。この場合、溶接ビード幅に代えてナゲットと呼ばれる溶接痕の直径値等をデータベースに記憶するようにする。
In addition, embodiment of this invention is not limited to the said embodiment, You may change as follows.
In the above embodiment, the welding robot R has six axes of joints, but is not limited to six axes. For example, it may be 5 axes or 7 axes or more. Moreover, not only an arc welding robot but a spot welding robot may be used. In this case, instead of the weld bead width, the diameter value of the weld mark called a nugget is stored in the database.
・ 第１実施形態では、図４に示すように、距離ｂを測定する場合、ワーク面Ｗの境界に位置する側縁Ｐ１に対して測定点Ｐをワーク面Ｗから直交する直線上に位置するようにするとともに、溶接ビード幅ａを、√（ｃ＾２−ｂ＾２）で求めるようにした。 In the first embodiment, as shown in FIG. 4, when measuring the distance b, the measurement point P is located on a straight line orthogonal to the work surface W with respect to the side edge P1 located at the boundary of the work surface W. In addition, the weld bead width a was obtained by √ (c ^ 2-b ^ 2).
この代わりに、図９（ａ）、（ｂ）に示す下記の方法により溶接ビード幅ａを求めてもよい。
すなわち、溶接ビード幅演算部２５は、測定点Ｐから溶接ビードＧの側縁Ｐ１までの距離ｂと、測定点Ｐから溶接ビード幅方向の他方の側縁Ｐ２までの距離ｃ、測定点Ｐと側縁Ｐ１と側縁Ｐ２とで構成する角度θを算出した後、溶接ビード幅ａを√（ｂ＾２＋ｃ＾２−２ｂｃｃｏｓθ）で求めることができる。
Instead, the weld bead width a may be obtained by the following method shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b).
That is, the weld bead
測定点Ｐと側縁Ｐ１間の距離ｂ、及び測定点Ｐと側縁Ｐ２間の距離ｃ並びに角度θは、溶接ビード幅を算出するための幅算出パラメータに相当する。この場合、溶接ビード幅演算部２５は、測距センサ３７とともにパラメータ取得手段に相当する。
The distance b between the measurement point P and the side edge P1, the distance c between the measurement point P and the side edge P2, and the angle θ correspond to width calculation parameters for calculating the weld bead width. In this case, the weld bead
前記角度θについては、溶接ビード幅演算部２５は、図９（ａ）に示すディスプレイ１７（電子ピューファインダ）の幅ｒとディスプレイ１７に写された溶接ビードＧの幅ｔとの比率ｔ／ｒと、撮像素子部３４の画角を使用して、ｔ／ｒ＊画角を算出することにより求める。なお、広角側端或いは望遠側端を基点とすることにより撮像光学系駆動部３３のズーム信号に基づいて現在の画角を求めることができる。
With respect to the angle θ, the weld
又、図９（ａ）では、溶接ビードは左右方向に延びているが、溶接ビードが図９（ａ）において上下方向に延びている場合は、溶接ビード幅ａの幅方向は、図９（ａ）において左右方向になる。この場合は、幅ｒは、ディスプレイ１７の上下幅にし、幅ｔはディスプレイ１７の左右方向とする。
9A, the weld bead extends in the left-right direction, but when the weld bead extends in the vertical direction in FIG. 9A, the width direction of the weld bead width a is as shown in FIG. In a), it becomes the left-right direction. In this case, the width r is the vertical width of the
なお、撮像装置３０がズーム機能を有しない場合は、撮像装置３０の画角は変化しないため、固有値としての画角の値を採用すればよい。
なお、上記の方法以外に、角度θは、周知の角度センサを用いて測定してもよい。この場合、角度センサは、ティーチペンダント１０に設けられて、測定点Ｐから溶接ビードＧの側縁Ｐ１までの距離ｂを測定する状態から、測定点Ｐから溶接ビードＧの側縁Ｐ２を測定する状態のときの角度θを測定する。
Note that when the
In addition to the above method, the angle θ may be measured using a known angle sensor. In this case, the angle sensor is provided on the
この場合、角度センサは、測距センサ３７とともにパラメータ取得手段に相当する。
・ 第１実施形態及び第２実施形態では、撮像装置３０及びフラッシュライト３５、又は撮像装置３０、測距センサ３７及びフラッシュライト３５は、ティーチペンダント１０の裏面側に設けた構成とした。この代わりに、図１０に示すように、ティーチペンダント１０を、教示データを入力するキーボード１６を有する教示操作装置本体としてのティーチペンダント本体１０Ａと、ティーチペンダント本体１０Ａから分離した分離体１０Ｂを備える構成としてもよい。この場合、分離体１０Ｂには、撮像装置３０（又は撮像装置３０、測距センサ３７）、フラッシュライト３５を設ける。又、分離体１０Ｂは、ティーチペンダント本体１０Ａに対して、可撓性を有する通信線２９（ケーブル）で接続する。分離体１０Ｂとティーチペンダント本体１０Ａとの接続は、例えば、ＵＳＢ接続でもよい。分離体１０Ｂを使用する場合のみ通信線２９でティーチペンダント本体１０Ａに対して接続し、使用しない場合には、外してティーチペンダント本体１０Ａのみを使用する。
In this case, the angle sensor together with the
In the first embodiment and the second embodiment, the
上記のように構成されたティーチペンダント１０では、分離体１０Ｂをティーチペンダント本体１０Ａに通信線２９で接続した状態で、溶接ビードの画像を取得したり、或いは、測距センサ３７で溶接ビード幅ａを算出するための幅算出パラメータである測定点Ｐと側縁Ｐ１間の距離ｂ、及び測定点Ｐと側縁Ｐ２間の距離ｃを測距する。
In the
測距センサ３７を分離体１０Ｂに設けると、ティーチペンダント本体１０Ａから分離体１０Ｂを自由に移動させることができ、溶接ビード迄の距離を測距する際の測定点の位置の自由度を上げることができる。
When the
又、撮像装置３０を分離体１０Ｂに設けると、ティーチペンダント本体１０Ａから分離体１０Ｂを自由に移動させることができ、溶接ビードを撮像する際の撮像位置の自由度を上げることができる。
Further, when the
なお、各実施形態においては、フラッシュライト３５は、必ずしも必要な構成ではなく、省略してもよい。
・前記第２実施形態において、ティーチペンダント１０と溶接ビードＧ迄の距離（高さ）は、第１実施形態で説明した測距センサ３７を使用するようにしてもよい。
In each embodiment, the
In the second embodiment, the
・前記第２実施形態において、画像処理装置２０をコントローラ４０とは別体としたが、これに代えて、画像処理装置２０の各部（画像処理部２７、溶接ビード幅演算部２８）の機能をコントローラ４０に内蔵し、画像処理装置２０を省略してもよい。
In the second embodiment, the
Ｒ…溶接ロボット、
１０…ティーチペンダント（可搬式教示操作装置）、
１０Ａ…ティーチペンダント本体、１０Ｂ…分離体、
１６…キーボード（教示データ入力手段）、
１６ｇ…ジョグダイヤル（調整手段）、
２５…溶接ビード幅演算部（溶接ビード幅算出手段）、
２６…データ合成部、
２７…画像処理部（画像処理手段）、
２８…溶接ビード幅演算部（溶接ビード幅算出手段）、
３０…撮像装置（撮像手段）、
３７…測距センサ（パラメータ取得手段、測距手段）、
４０…コントローラ（ロボット制御装置）、
４１…ＣＰＵ、
４４…ハードディスク（作業プログラム記憶手段、データベース記憶手段）。
R ... welding robot,
10 ... Teach pendant (portable teaching device),
10A ... Teach pendant body, 10B ... Separated body,
16 ... Keyboard (teaching data input means),
16g ... Jog dial (adjustment means)
25 ... Weld bead width calculation section (weld bead width calculation means),
26: Data composition unit,
27: Image processing unit (image processing means),
28 ... Weld bead width calculation unit (weld bead width calculation means),
30 ... Imaging device (imaging means),
37. Distance sensor (parameter acquisition means, distance measurement means),
40: Controller (robot control device),
41 ... CPU,
44. Hard disk (work program storage means, database storage means).
Claims (8)
前記可搬式教示操作装置は、溶接ロボットの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像手段と、前記溶接ビードの画像を表示する表示手段と、前記表示された前記溶接ビードの幅（以下、溶接ビード幅という）を算出するための幅算出パラメータを取得するパラメータ取得手段と、前記パラメータ取得手段が取得した幅算出パラメータを使用して前記溶接ビード幅を算出する溶接ビード幅算出手段を備え、
前記ロボット制御装置は、溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶する作業プログラム記憶手段と、前記作業プログラムに従って前記溶接ロボットが施工した前記溶接ビードの施工条件と、前記溶接ビード幅を関連付けしてデータベースとして記憶するデータベース記憶手段とを備えることを特徴とする溶接ロボットシステム。 A welding robot system including a portable teaching operation device and a robot control device,
The portable teaching operation device is configured to capture an image of a weld bead formed by welding of a welding robot, acquire an image, a display unit to display an image of the weld bead, and the displayed weld bead. Parameter acquisition means for acquiring a width calculation parameter for calculating a width (hereinafter referred to as a weld bead width), and weld bead width calculation for calculating the weld bead width using the width calculation parameter acquired by the parameter acquisition means With means,
The robot control apparatus associates a work program storage means for storing a work program including welding work conditions, a construction condition of the welding beads constructed by the welding robot according to the work program, and the welding bead width. And a database storage means for storing the welding robot system.
前記パラメータ取得手段は、前記投光手段から投光されたスポット光により指定された溶接ビードのエッジまでの距離を測距する測距手段であることを特徴とする請求項１に記載の溶接ロボットシステム。 Provided with light projecting means for irradiating a distance measuring object with spot light,
2. The welding robot according to claim 1, wherein the parameter obtaining unit is a distance measuring unit that measures a distance to an edge of a weld bead designated by the spot light projected from the light projecting unit. 3. system.
教示データを入力する教示データ入力手段を備える教示操作装置本体と、前記教示操作装置本体に対して有線接続されて移動自在にされた分離体を備え、前記撮像手段及び測距手段が前記分離体に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の溶接ロボットシステム。 The portable teaching operation device includes:
A teaching operation device main body provided with teaching data input means for inputting teaching data, and a separation body that is connected to the teaching operation device main body by wire to be movable, and the imaging means and the distance measurement means are the separation body. The welding robot system according to claim 1, wherein the welding robot system is provided on the welding robot system.
前記可搬式教示操作装置は、溶接ロボットの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像手段と、前記画像を表示する表示手段を備え、
前記画像処理装置は、前記画像から二値化画像処理を行う画像処理手段と、二値化画像から、前記溶接ビードの幅（以下、溶接ビード幅という）を算出する溶接ビード幅算出手段を備え、
前記ロボット制御装置は、
溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶する作業プログラム記憶手段と、
前記作業プログラムに従って前記溶接ロボットが施工した前記溶接ビードの施工条件と前記溶接ビード幅を関連付けしてデータベースとして記憶するデータベース記憶手段とを備えることを特徴とする溶接ロボットシステム。 A welding robot system including a portable teaching operation device, a robot control device, and an image processing device,
The portable teaching operation device includes an imaging unit that captures an image of a weld bead formed by welding of a welding robot, acquires the image, and a display unit that displays the image.
The image processing apparatus includes image processing means for performing binarized image processing from the image, and weld bead width calculating means for calculating the width of the weld bead (hereinafter referred to as weld bead width) from the binarized image. ,
The robot controller is
Work program storage means for storing a work program including welding conditions;
A welding robot system comprising: database storage means for associating and storing as a database the construction conditions of the welding beads constructed by the welding robot according to the work program and the welding bead width.
又、前記可搬式教示操作装置は、前記表示手段に表示された前記スケールが示す溶接ビード幅を手動で調整する調整手段を備え、
前記データベース記憶手段は、前記調整手段により調整した後の溶接ビード幅を前記施工条件と関連付けして記憶することを特徴とする請求項４に記載の溶接ロボットシステム。 The display means displays an image of the weld bead and displays a scale indicating the weld bead width calculated by the weld bead width calculation means.
In addition, the portable teaching operation device includes an adjusting means for manually adjusting a weld bead width indicated by the scale displayed on the display means,
The welding robot system according to claim 4, wherein the database storage unit stores a weld bead width adjusted by the adjustment unit in association with the construction condition.
前記パラメータ取得手段は、前記投光手段から投光されたスポット光により指定された溶接ビードのエッジまでの距離を測距する測距手段であることを特徴とする請求項６に記載の可搬式教示操作装置。 Provided with a light projecting means for irradiating a distance measuring object with spot light,
7. The portable type according to claim 6, wherein the parameter obtaining means is a distance measuring means for measuring a distance to an edge of the weld bead designated by the spot light projected from the light projecting means. Teaching operation device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011094081A JP2012223859A (en) | 2011-04-20 | 2011-04-20 | Welding robot system, and portable teaching operation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011094081A JP2012223859A (en) | 2011-04-20 | 2011-04-20 | Welding robot system, and portable teaching operation device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012223859A true JP2012223859A (en) | 2012-11-15 |
Family
ID=47274615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011094081A Withdrawn JP2012223859A (en) | 2011-04-20 | 2011-04-20 | Welding robot system, and portable teaching operation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012223859A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019093535A (en) * | 2017-11-28 | 2019-06-20 | ファナック株式会社 | Teaching operation board and robot control system |
| KR102155053B1 (en) * | 2019-05-30 | 2020-09-11 | 한국생산기술연구원 | Weld penetration control device |
| CN112355437A (en) * | 2020-02-25 | 2021-02-12 | 上万清源智动车有限公司 | Automatic welding method of total assembly robot for complex space structural part |
| KR102221526B1 (en) * | 2019-09-06 | 2021-03-02 | 한국생산기술연구원 | Melt pool width and deflection measurement method through melt pool image processing |
| WO2023105979A1 (en) * | 2021-12-08 | 2023-06-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Offline teaching device and offline teaching method |
-
2011
- 2011-04-20 JP JP2011094081A patent/JP2012223859A/en not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019093535A (en) * | 2017-11-28 | 2019-06-20 | ファナック株式会社 | Teaching operation board and robot control system |
| US10766135B2 (en) | 2017-11-28 | 2020-09-08 | Fanuc Corporation | Teach pendant and robot control system |
| DE102018129292B4 (en) | 2017-11-28 | 2022-04-28 | Fanuc Corporation | handheld programmer and robot control system |
| KR102155053B1 (en) * | 2019-05-30 | 2020-09-11 | 한국생산기술연구원 | Weld penetration control device |
| KR102221526B1 (en) * | 2019-09-06 | 2021-03-02 | 한국생산기술연구원 | Melt pool width and deflection measurement method through melt pool image processing |
| CN112355437A (en) * | 2020-02-25 | 2021-02-12 | 上万清源智动车有限公司 | Automatic welding method of total assembly robot for complex space structural part |
| CN112355437B (en) * | 2020-02-25 | 2022-03-11 | 上万清源智动车有限公司 | Automatic welding method of total assembly robot for complex space structural part |
| WO2023105979A1 (en) * | 2021-12-08 | 2023-06-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Offline teaching device and offline teaching method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4933785B2 (en) | Video tool control method for image inspection system | |
| CN103024265B (en) | The image capture method of camera head and camera head | |
| CN108700408B (en) | Three-dimensional shape data and texture information generation system, method and shooting control method | |
| US20100321470A1 (en) | Imaging apparatus and control method therefor | |
| JP2012223859A (en) | Welding robot system, and portable teaching operation device | |
| WO2011118066A1 (en) | Imaging device and control method therefor | |
| JP4813628B1 (en) | Imaging apparatus, control method therefor, and three-dimensional information measuring apparatus | |
| JP2006234545A (en) | Apparatus for photographing still image | |
| CN102449549A (en) | Camera device with rotary base | |
| JP2005037366A (en) | Infrared structure-diagnosis system, and method for infrared structure-diagnosis | |
| JP2008132525A (en) | Teaching-position correcting system of welding-robot and teaching-position correcting method of welding-robot | |
| JP2009141475A (en) | Camera | |
| JP2006330272A5 (en) | ||
| JP2017203744A (en) | Aircraft panel appearance inspection method | |
| JP2006105771A (en) | Imaging device and topographical map preparing apparatus | |
| JP2020075327A (en) | Control system | |
| JP2017227725A5 (en) | ||
| JP4661269B2 (en) | Imaging apparatus and program | |
| JP2010187184A (en) | Object tracking device and imaging device | |
| KR102159353B1 (en) | Operating method of around view system | |
| CN109313333B (en) | Method and system for engaging a visual inspection device | |
| JP5296624B2 (en) | Welding method in which branch pipe is arranged on mother pipe and welded and arrangement method in which branch pipe is arranged on mother pipe | |
| JP2012206200A (en) | Robot system, and portable teaching operation apparatus | |
| JP2013003773A (en) | Image discrimination device, image specification device, work process management system including the image specification device, and program | |
| JP2007010419A (en) | Three-dimensional shape of object verifying system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140701 |