JP2013184197A - 溶接ロボット及び溶接ロボットのギャップ調整方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ワークWの溶接部位をCCDカメラ13で撮像し、更に、CCDカメラ13の焦点距離または焦点位置を変化させる。そして、焦点が一定値以上外れる際の上限位置、及び下限位置を求め、更に、これらの中間点を求める。そして、この中間点に焦点が来るように、溶接ヘッド5の位置を調整する。そして、CCDカメラ13の焦点距離と溶接ヘッド5の焦点距離が同一となるように設定しているので、溶接ヘッド5をこの位置に合わせることにより、溶接加工時の焦点をワークWの所望部位に高精度に合わせることが可能となる。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の一実施形態に係るレーザ溶接ロボットの外観を示す側面図、図2は、該レーザ溶接ロボットの電気的な構成を示すブロック図である。図1に示すレーザ溶接ロボットは、6軸多関節機構ロボットであり、アーム3、及び該アーム3の先端部に設けられる溶接ヘッド5を備え、更に、6軸多関節機構11(図2参照)を備えている。そして、該6軸多関節機構11を作動させることにより、溶接ヘッド5の先端位置を3次元の任意の位置に移動させることが可能である。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態に係る溶接ロボットは、前述した第1実施形態で示したものとほぼ同一の構成であり、CCDカメラ13の焦点距離を、ロボットコントローラ16により適宜調節可能である点が相違している。即ち、第2実施形態では、外部信号によりCCDカメラ13の焦点距離を変更することができる。
次に、本発明の第3実施形態に係る溶接ロボットについて説明する。第3実施形態に係る溶接ロボットは、前述した第1実施形態と同様の構成を備えているので、構成説明を省略する。以下、第3実施形態に係る溶接ロボットにおける溶接ヘッドのギャップ調整処理について、図6に示すフローチャートを参照して説明する。この制御は、ロボットコントローラ16により行われる。そして、この処理は、ワークWに対して溶接ヘッド5を予め十分に上昇させた位置に設定した状態(図9(a)参照)で実行する。また、前述した第1と同様に、溶接ヘッド5の焦点距離とCCDカメラ13の焦点距離が一致するように設定している。
5 溶接ヘッド
5a 先端部
7 伝送用光ファイバ
11 6軸多関節機構
12 レーザ発振器
13 CCDカメラ
14 教示用モニタ
15 ガス流量コントローラ
16 ロボットコントローラ
21 教示ペンダント
22 操作画面
W ワーク
Claims (6)
- ワークに対して所定のギャップをもって配置された溶接ヘッドを有し、前記溶接ヘッドによりワークの所望部位を溶接する溶接ロボットにおいて、
前記溶接ヘッド近傍に設置され、且つ、該溶接ヘッドと同一の焦点距離に設定され、溶接ヘッドにより溶接されるワークを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像されるワーク画像の焦点が合うように、該撮像手段の焦点距離または焦点位置を設定する焦点制御手段と、
前記焦点制御手段により設定された焦点距離または焦点位置に基づいて、前記溶接ヘッドの、前記ワークに対するギャップを制御するギャップ制御手段と、
を備えたことを特徴とする溶接ロボット。 - 前記ギャップ制御手段は、前記撮像手段の焦点距離が一定の条件で、該溶接ヘッドを前記ワークに対して離間、或いは近接させ、前記ワーク画像の焦点のずれ量が所定値を超える際の上限位置、及び下限位置を求め、前記上限位置と下限位置の中間点となる位置に、前記溶接ヘッドの先端部を移動させることを特徴とする請求項1に記載の溶接ロボット。
- 前記ギャップ制御手段は、前記撮像手段の焦点距離が一定の条件で、該溶接ヘッドを前記ワークに対して離間、或いは近接させて前記ワーク画像の焦点が合う位置を求め、この位置に溶接ヘッドの先端部として設定することを特徴とする請求項1に記載の溶接ロボット。
- 前記焦点制御手段は、前記撮像手段の基準焦点距離を予め設定し、該基準焦点距離に対して、前記撮像手段の焦点距離を変化させることにより、前記ワークの画像の焦点ずれ量が所定値を超える上限焦点距離、及び下限焦点距離を求め、更に、上限焦点距離と下限焦点距離の中間点となる中間焦点距離を求め、
前記ギャップ制御手段は、前記中間焦点距離と前記基準焦点距離との差分だけ、前記溶接ヘッドの先端部を移動させることを特徴とする請求項1に記載の溶接ロボット。 - 前記ギャップ制御手段は、前記溶接ヘッドをワークから十分離間した位置を基準位置として設定し、前記溶接ヘッドを前記基準位置から徐々にワークに近接させ、前記撮像手段で撮像された画像の焦点が合う位置に達した場合に、この位置を溶接ヘッドの位置として設定することを特徴とする請求項1に記載の溶接ロボット。
- ワークに対して所定のギャップをもって配置された溶接ヘッドを有し、前記溶接ヘッドによりワークの所望部位を溶接する溶接ロボットの、前記ギャップを調整する調整方法において、
前記ワークの溶接部位を撮像する撮像手段の、焦点距離、または焦点位置を変化させるステップと、
撮像手段で撮像される前記ワークの溶接部位の画像の焦点が合うように、前記撮像手段の焦点距離、または焦点位置を変化させるステップと、
前記焦点が合った位置となるように、前記溶接ヘッドの位置を制御するステップと、
を備えたことを特徴とする溶接ロボットのギャップ調整方法。
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