JP3162749B2 - Welding line detector - Google Patents
Welding line detectorInfo
- Publication number
- JP3162749B2 JP3162749B2 JP23051791A JP23051791A JP3162749B2 JP 3162749 B2 JP3162749 B2 JP 3162749B2 JP 23051791 A JP23051791 A JP 23051791A JP 23051791 A JP23051791 A JP 23051791A JP 3162749 B2 JP3162749 B2 JP 3162749B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding line
- welded
- detection
- welding
- light
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は溶接線検出装置に係
り、特に、自動溶接機や溶接ロボット等を用いた自動溶
接における溶接線の検出に好適な溶接線検出装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding line detecting device, and more particularly to a welding line detecting device suitable for detecting a welding line in automatic welding using an automatic welding machine or a welding robot.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、光学式の溶接線倣いセンサが
各種考案されており、特に、鉄骨、造船関係むけの構造
物溶接や、自動車ボディ溶接向けといった特定用途向け
のセンサは実用化されている。2. Description of the Related Art Conventionally, various types of optical welding line scanning sensors have been devised. In particular, sensors for specific applications such as welding of steel frames, structures for shipbuilding, and welding of automobile bodies have been put to practical use. I have.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、各種継手形状に広く適応で
きるセンサの実用化がなされていないため、各種の継手
形状に対する溶接が要求される一般の板金溶接分野にお
いては溶接を自動化するために特にその開発が待たれて
いる。However, in such a conventional technique, since a sensor which can be widely applied to various joint shapes has not been put into practical use, welding to various joint shapes is required. In the field of sheet metal welding, its development is particularly awaited in order to automate welding.
【0004】この発明の目的は、このような従来の技術
に着目してなされたものであり、多様な継手形状への対
応が要求される板金溶接において、自動溶接機又は溶接
ロボットを用いた自動溶接に適用できる溶接線検出装置
を提供するものである。An object of the present invention is to pay attention to such a conventional technique, and in sheet metal welding which is required to cope with various joint shapes, an automatic welding machine or an automatic welding machine using a welding robot is used. An object of the present invention is to provide a welding line detection device applicable to welding.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】前述のごとき問題に鑑み
て、本発明は、被溶接部材のX方向の溶接部位に対して
直交するY軸方向に光線を投光する投光器と、前記被溶
接部材からの反射光を受光するエリアセンサと、このエ
リアセンサの検出に基いて前記被溶接部材の突き合わせ
部に間隙がある場合に溶接線を検出する第1の検出手段
と、前記エリアセンサの検出に基いて前記被溶接部材の
突き合わせ部の間隙の下側に裏あて材がある場合に溶接
線を検出する第2の検出手段と、前記エリアセンサの検
出に基いて前記被溶接部材の突き合わせ部の間隙が非常
に狭いか又は密着した状態の場合に溶接線を検出する第
3の検出手段と、上記第1,第2又は第3の検出手段を
選択するセレクター手段とを備えた構成である。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a floodlight that emits a light beam in a Y-axis direction orthogonal to a X-direction welding portion of a member to be welded; An area sensor for receiving reflected light from the member, first detection means for detecting a welding line based on the detection of the area sensor when there is a gap in the butted portion of the member to be welded, and detection of the area sensor Second detecting means for detecting a welding line when there is a backing material below the gap between the butted portions of the members to be welded, and a butting portion of the members to be welded based on the detection of the area sensor. A third detecting means for detecting a welding line when the gap is very narrow or in close contact, and a selector means for selecting the first, second or third detecting means. .
【0006】[0006]
【実施例】以下この発明に係る溶接線検出装置の好適な
実施例を図1に基づいて説明する。この溶接線検出装置
は、光源1から発せられた光(可視光線又は赤外光線)
をレンズ3を通して被溶接部材Wの表面にスリット状の
光L1を投光する投光器5と、この被溶接部材Wの表面
からの反射光L2を受光する受光部としてのエリアセン
サ7と、このエリアセンサ7からの受光信号を受けて被
溶接部材Wの表面形状を検出すると共に溶接線WLを検
出する制御部9とを有しており、三角測量の原理を用い
て溶接部の断面形状及び溶接線WLを検出する装置であ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a welding line detecting apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIG. This welding line detection device uses light (visible light or infrared light) emitted from the light source 1.
A light projector 5 for projecting slit-shaped light L1 onto the surface of the member to be welded W through the lens 3, an area sensor 7 as a light receiving unit for receiving the reflected light L2 from the surface of the member to be welded W, A controller 9 for receiving the light receiving signal from the sensor 7 to detect the surface shape of the member W to be welded and to detect the welding line WL. This is a device for detecting the line WL.
【0007】この制御部9は、受光信号をディジタル量
に変換するA/D変換器11、メモリ13に記憶させる
さいのタイミング回路15等を有している。The control section 9 has an A / D converter 11 for converting a light receiving signal into a digital quantity, a timing circuit 15 for storing the signal in a memory 13, and the like.
【0008】このような溶接線検出装置では、投光器5
が発するスリット状の光L1がX方向の溶接線WLをY
方向に直角に横切る状態で投光し、この反射光L2をレ
ンズ17を介してエリアセンサ7が受光する。そして、
エリアセンサ7は受光信号を制御部9へ伝達する。制御
部9では、A/D変換器11が受光信号を受けてディジ
タル量に変換した後、タイミング回路15によりエリア
センサ7の図示しない転送クロックに同期してメモリ1
3に記憶される。In such a welding line detecting device, the light emitting device 5
The slit-shaped light L1 emitted from the welding line WL in the X direction is Y
The reflected light L2 is received by the area sensor 7 via the lens 17 in a state of crossing at right angles to the direction. And
The area sensor 7 transmits a light receiving signal to the control unit 9. In the control section 9, after the A / D converter 11 receives the light receiving signal and converts it into a digital amount, the timing circuit 15 synchronizes the memory 1 with the transfer clock (not shown) of the area sensor 7 in the memory 1.
3 is stored.
【0009】次に、溶接線WLの検出方法を図に基づい
て説明する。図2(A)は溶接線検出装置を示してい
る。制御部9では、図2(B)に示すように、記憶され
た信号から被溶接部材Wの断面形状を認識する。すなわ
ち、図2(C)に示すように、各走査ライン毎の反射光
L2のピーク位置がスリット状の光L1が投光されてい
る位置における断面形状に相当する。この位置を全走査
ライン毎に検出して、図2(D)に示す断面形状を得
る。Next, a method of detecting the welding line WL will be described with reference to the drawings. FIG. 2A shows a welding line detection device. The control unit 9 recognizes the cross-sectional shape of the workpiece W from the stored signal, as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 2C, the peak position of the reflected light L2 for each scanning line corresponds to the cross-sectional shape at the position where the slit-shaped light L1 is projected. This position is detected for every scanning line to obtain the cross-sectional shape shown in FIG.
【0010】以下に、突き合わせ部の形状の違う場合に
ついて、各ケース毎に溶接線WLの検出方法を図に基づ
いて説明する。A method of detecting a welding line WL for each case in which the shape of the butted portion is different will be described below with reference to the drawings.
【0011】検出ケース1 このケース1では、図3(A)に示すように、被溶接部
材Wの突き合わせ部に間隙Gがある場合について説明す
る。このように、被溶接部材Wの突き合わせ部に間隙G
がある場合には、その部分からの反射光L2は全く無い
ことになるため、図3(B)に示すように得られた断面
形状には欠除部gが生じることになる。そこで、欠除部
gの直前直後の二点P1(x1,y1) 、P2(x2,y2) の中点
Pa(xa,ya) を溶接線WL位置とみなす。ここで、この
中点Paの各座標は、xa=(x1+x2)/ 2、ya=(y1+y2)/
2 から得られる。以下の説明における便宜上、この場
合の検出方法により溶接線WLを検出する手段を”第1
の検出手段”と呼ぶ。Detection Case 1 In case 1, as shown in FIG. 3A, a case where there is a gap G at the butted portion of the member W to be welded will be described. Thus, the gap G is formed at the butted portion of the member W to be welded.
In the case where there is, since there is no reflected light L2 from that portion, a notched portion g is generated in the cross-sectional shape obtained as shown in FIG. Therefore, the middle point Pa (xa, ya) of the two points P1 (x1, y1) and P2 (x2, y2) immediately before and after the missing portion g is regarded as the welding line WL position. Here, each coordinate of this midpoint Pa is xa = (x1 + x2) / 2, ya = (y1 + y2) /
2 For the sake of convenience in the following description, the means for detecting the welding line WL by the detection method in this case is referred to as “first method”.
Of the detecting means.
【0012】検出ケース2 このケース2では、図4(A)に示すように、突き合わ
せ部の間隙Gの下側に裏あて材(治具を含む)19等が
ある場合について説明する。この場合には、被溶接部材
W表面までの距離の変化は図4(B)に示すように断面
形状は窪み形状となるので、この窪みの直前直後の二点
P3(x3,y3) 、P4(x4,y4) の中点Pb(xb,yb) を溶接
線WL位置とみなす。ここで、この中点Pbの座標は、
xb=(x1+x2)/2、yb=(y1+y2)/2 から得られる。Detection Case 2 In case 2, as shown in FIG. 4 (A), a case where a backing material (including a jig) 19 and the like are provided below the gap G of the butted portion will be described. In this case, the change in the distance to the surface of the member to be welded W is a concave shape as shown in FIG. 4B, so that two points P3 (x3, y3) and P4 immediately before and after the concave are formed. The midpoint Pb (xb, yb) of (x4, y4) is regarded as the welding line WL position. Here, the coordinates of this midpoint Pb are
xb = (x1 + x2) / 2 and yb = (y1 + y2) / 2.
【0013】そして、この窪みの直前直後の二点P3、
P4を認識するには、例えば、Y軸方向に被溶接部材W
表面までの距離の差分ΔYをとると、図4(C)に示す
ように図4(B)に示した形状と同様のグラフとなる。
このグラフのおいて、この差分値ΔYが最大となる点を
二点P3、P4とする。すなわち、MAX[x(i)−x(i+
1)]であるx(i)をx3とし、MAX[x(i+1)−x(i)]であ
るx(i)をx4とすればよい。以下の説明における便宜上、
この場合の検出方法により溶接線WLを検出する手段
を”第2の検出手段”と呼ぶ。Then, two points P3 immediately before and after the depression,
To recognize P4, for example, the member to be welded W in the Y-axis direction
When the difference ΔY of the distance to the surface is taken, a graph similar to the shape shown in FIG. 4B is obtained as shown in FIG. 4C.
In this graph, points at which the difference value ΔY is maximum are defined as two points P3 and P4. That is, MAX [x (i) −x (i +
1)], x (i) may be x3 and MAX [x (i + 1) −x (i)] may be x4. For convenience in the following description,
The means for detecting the welding line WL by the detection method in this case is referred to as "second detecting means".
【0014】検出ケース3 次に、図5(A)に示すように、突き合わせ部の間隙G
が非常に狭いか、若しくは無い場合について説明する。
この場合は、図5(B)からわかるように、特徴とする
形状の変化は見られない。すなわち、間隙Gが小さすぎ
て密着した状態となるため、図6(A)に示すように被
溶接部材W表面までの距離の変化が検出できないためで
ある。しかしながら、被溶接部材W端部には切断時等に
おける”だれ”や”かえり”が発生しており、このため
に突き合わせ部においては、図6(C)に示す様な乱反
射が発生する。すなわち、エリアセンサ7へ入射する光
の反射率が低下するので、反射光の明度は、図6(B)
に示すようにこの部分の明度が低下する。従って、この
明度分布の変化より溶接線WLを認識することができ
る。Detection Case 3 Next, as shown in FIG.
Is very narrow or absent.
In this case, as can be seen from FIG. 5B, there is no change in the characteristic shape. That is, since the gap G is too small to be in close contact, a change in the distance to the surface of the member W to be welded cannot be detected as shown in FIG. However, "burrs" and "burrs" are generated at the end of the member W to be welded at the time of cutting or the like, so that irregular reflection as shown in FIG. That is, since the reflectance of the light incident on the area sensor 7 is reduced, the brightness of the reflected light is as shown in FIG.
As shown in FIG. Therefore, the welding line WL can be recognized from the change in the brightness distribution.
【0015】そこで、図6(A)に示すように、明度の
最低位置ycを明度分布データより求め、断面形状データ
においてycに相当する断面形状位置xcを求める。これに
より、溶接線WL位置Pc(xc,yc) を検出することがで
きる。以下の説明における便宜上、この場合の検出方法
により溶接線WLを検出する手段を”第3の検出手段”
と呼ぶ。Therefore, as shown in FIG. 6A, the lowest lightness position yc is obtained from the lightness distribution data, and a cross-sectional shape position xc corresponding to yc is obtained in the cross-sectional shape data. Thereby, the welding line WL position Pc (xc, yc) can be detected. For convenience in the following description, the means for detecting the welding line WL by the detection method in this case is referred to as “third detection means”.
Call.
【0016】次に、前述の検出手段を用いた制御部9の
処理手順を、図に基づいて説明する。Next, a processing procedure of the control unit 9 using the above-described detecting means will be described with reference to the drawings.
【0017】処理ケース1 この場合には、図7に示すように制御部9はセレクター
手段SLをもち、上記三つの検出手段の内どの検出手段
を用いて溶接線WL等の検出を行うかを、オペレータが
継手形状に応じて選択することができるようになってい
る。すなわち、オペレータの判断により、被溶接部材W
の突き合わせ部に間隙Gがある場合には第1の検出手段
を選択し、突き合わせ部の間隙Gの下側に裏あて材(治
具を含む)19等がある場合には第2の検出手段を選択
する。また、突き合わせ部の間隙Gが非常に狭いか、若
しくは無い場合には第3の検出手段を選択することによ
り、各ケースに合った検出手段を採用する。ここで、こ
れらの検出手段によって検出される溶接位置は、前述の
ように各々Pa、Pb、Pcで与えられる。Processing Case 1 In this case, as shown in FIG. 7, the control unit 9 has a selector means SL, and determines which of the three detection means is used to detect the welding line WL or the like. , Can be selected by the operator according to the joint shape. That is, the member to be welded W is determined by the operator.
If there is a gap G at the butting portion, the first detecting means is selected. If there is a backing material (including a jig) 19 below the gap G at the butting portion, the second detecting means is selected. Select If the gap G between the butted portions is very small or not, the third detecting means is selected, and a detecting means suitable for each case is adopted. Here, the welding positions detected by these detecting means are given by Pa, Pb, and Pc, respectively, as described above.
【0018】これにより、オペレータの経験等を生かし
て迅速に溶接線WL等を検出することができる。This makes it possible to quickly detect the welding line WL and the like by utilizing the experience of the operator.
【0019】処理ケース2 この場合には、図8に示すように、まず、第1の検出手
段による処理を行い(ステップS21)、溶接線WLが
検出されたか否かを判断する(ステップS22)。そし
て、溶接線WLが検出された場合には溶接線WL位置と
してPaを出力する(ステップS23)。一方、ステッ
プS22において溶接線WLが検出されなかった場合に
は、第2の検出手段による処理を行い(ステップS2
4)、溶接線WLが検出されたか否かを判断する(ステ
ップS25)。そして、溶接線WLが検出された場合に
は溶接線WL位置としてPbを出力する(ステップS2
6)。一方、ステップS25において溶接線WLが検出
されなかった場合には、断面形状の明度分布データを作
成して(ステップS27)、第3の検出手段による処理
を行い(ステップS28)、溶接線WL位置としてPc
を出力する(ステップS29)。Processing case 2 In this case, as shown in FIG. 8, first, processing is performed by the first detecting means (step S21), and it is determined whether or not the welding line WL has been detected (step S22). . When the welding line WL is detected, Pa is output as the welding line WL position (step S23). On the other hand, when the welding line WL is not detected in step S22, the processing by the second detecting means is performed (step S2).
4) It is determined whether a welding line WL has been detected (step S25). When the welding line WL is detected, Pb is output as the welding line WL position (step S2).
6). On the other hand, if the welding line WL is not detected in step S25, the brightness distribution data of the cross-sectional shape is created (step S27), and the processing by the third detecting means is performed (step S28), and the position of the welding line WL is determined. As Pc
Is output (step S29).
【0020】このように、溶接線WLの検出処理が容易
な場合から処理を行い、溶接線WLの検出が達成されな
かった場合にのみ次の検出処理を行うため、処理時間の
節約につながる。また、オペレータが行う処理がないた
め、自動溶接に用いることが可能となる。As described above, the processing is performed when the detection processing of the welding line WL is easy, and the next detection processing is performed only when the detection of the welding line WL is not achieved, thereby saving processing time. Further, since there is no processing performed by the operator, it can be used for automatic welding.
【0021】処理ケース3 この場合には、図9に示すように、第1、第2、第3の
検出手段による検出処理を並行して全て行い、その内の
最も適正な溶接線WL位置を採用するものである。すな
わち、前記三つの検出手段による検出処理を並行して処
理し、これら各検出手段に対して設定した認識評価値L
a、Lb、Lcを算出する(S31、S32、S33ス
テップ)。そして、これら認識評価値La、Lb、Lc
をを比較して(S34ステップ)、この認識評価値が最
も大きくなる検出手段による処理結果を溶接線WL位置
として採用する(S35ステップ)ものである。Processing Case 3 In this case, as shown in FIG. 9, the detection processing by the first, second and third detection means is all performed in parallel, and the most appropriate welding line WL position is determined. To adopt. That is, the detection processing by the three detection means is performed in parallel, and the recognition evaluation value L set for each of these detection means is determined.
a, Lb, and Lc are calculated (Steps S31, S32, and S33). Then, these recognition evaluation values La, Lb, Lc
Are compared (step S34), and the processing result of the detecting means having the largest recognition evaluation value is adopted as the welding line WL position (step S35).
【0022】ここで、それぞれの検出処理における認識
評価値La、Lb、Lcを得るには、例えば以下のよう
にして決定することができる。Here, in order to obtain the recognition evaluation values La, Lb, Lc in the respective detection processes, for example, they can be determined as follows.
【0023】第1の検出手段の場合は、突き合わせ部の
間隙Gの大きさを評価値Laとし、これが小さければ評
価値Laが下がるように設定する( 図3参照)。例え
ば、次式のように設定することができる。In the case of the first detecting means, the size of the gap G at the butted portion is set as the evaluation value La, and if the gap G is small, the evaluation value La is set so as to decrease (see FIG. 3). For example, it can be set as in the following equation.
【0024】 La=ka・[(x1-X2)2 +(y1-y2)2 ]1/2 ここで、kaは重み係数である。La = ka · [(x1-X2) 2 + (y1-y2) 2 ] 1/2 Here, ka is a weighting coefficient.
【0025】第2の検出手段の場合は、差分値ΔYの大
きさを評価値Lbとし、窪みが小さければ差分値ΔYが
小さくなるので、評価値Lbが下がるように設定する(
図4参照)。例えば、次式のように設定することができ
る。In the case of the second detecting means, the magnitude of the difference value ΔY is used as the evaluation value Lb, and if the depression is small, the difference value ΔY becomes small, so that the evaluation value Lb is set to decrease (
(See FIG. 4). For example, it can be set as in the following equation.
【0026】 Lb=kb・[max[x(i)-X(i+1)] +max[X(i+1)-x(i)]] ここで、kbは重み係数である。Lb = kb · [max [x (i) −X (i + 1)] + max [X (i + 1) −x (i)]] Here, kb is a weight coefficient.
【0027】第3の検出手段の場合、明度分布の平均値
γと明度最下点での明度γpの差をとり、最下点のピー
クが小さいと評価値Lcが下がる下がるように設定する
〔図6(B)参照〕。In the case of the third detecting means, the difference between the average value γ of the lightness distribution and the lightness γp at the lowest point of the lightness is obtained, and the evaluation value Lc is set to be lower if the lowest point is smaller. FIG. 6 (B)].
【0028】Lc=kc・[max(r-rp)] ここで、kc は重み係数である。Lc = kc · [max (r-rp)] Here, kc is a weight coefficient.
【0029】これらLa、Lb、Lcを評価値として、
これらの値が所要値以上であれば、溶接線WLの検出が
成功であり、以下であれば不成功とする。With these La, Lb, and Lc as evaluation values,
If these values are equal to or greater than the required values, the detection of the welding line WL is successful, and if it is less than the required values, it is unsuccessful.
【0030】このように、三つの検出手段を全て並行し
て処理し、それらの検出結果を比較して最も良い結果を
与える検出手段による検出結果を溶接線WL位置として
採用するため、適正な検出処理を行うことができる。ま
た、オペレータによる作業及び判断が必要でないため、
自動溶接における溶接線WLの検出に適する。As described above, all the three detection means are processed in parallel, and the detection results obtained by comparing the detection results and adopting the best result are adopted as the welding line WL positions. Processing can be performed. In addition, since work and judgment by the operator are not required,
Suitable for detecting a welding line WL in automatic welding.
【0031】次に、本発明に係る溶接線検出装置の別の
実施例を図10に基づいて説明する。ここで、前述の実
施例と共通する構成には共通する符号を用い、説明を省
略する。この溶接線検出装置では、スポット光を発する
光源21と、モータ23により一体で往復回動する投光
ミラー25及び受光ミラー27と、ラインセンサ29
と、制御部31とから構成されている。すなわち、光源
21から発せられたスポット状の光(可視光線又は赤外
光線)L21は、モータ23によりクロックと同期して
往復回動する投光ミラー25に照射され、その反射光L
22が被溶接部材Wの表面に照射される。従って、光L
22は被溶接部材Wの表面上を直線的に往復移動するこ
とになるが、この際に溶接線WLをできるだけ直角に横
切るようにしておく。そして、被溶接部材Wの表面で反
射した光L23は、投光ミラー25と同期して往復回動
する受光ミラー27を介してラインセンサ29に受光さ
れる。このラインセンサ29は受光信号を制御部31に
伝達する。Next, another embodiment of the welding line detecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. Here, components common to those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In this welding line detecting device, a light source 21 that emits a spot light, a light projecting mirror 25 and a light receiving mirror 27 that are reciprocated integrally by a motor 23, a line sensor 29
And a control unit 31. That is, the spot-like light (visible light or infrared light) L21 emitted from the light source 21 is irradiated by the motor 23 onto the light projecting mirror 25 which reciprocates in synchronization with the clock, and the reflected light L
22 is irradiated on the surface of the workpiece W. Therefore, light L
Numeral 22 reciprocates linearly on the surface of the member W to be welded. At this time, the welding line WL should cross the welding line WL as perpendicularly as possible. Then, the light L23 reflected on the surface of the workpiece W is received by the line sensor 29 via the light receiving mirror 27 which reciprocates in synchronization with the light projecting mirror 25. The line sensor 29 transmits a light receiving signal to the control unit 31.
【0032】このような溶接線検出装置を用いても、前
述の実施例で説明したような手順により同様に溶接線W
L等を検出することができるので、同様な効果を得るこ
とができる。Even when such a welding line detecting device is used, the welding line W is similarly formed by the procedure described in the above embodiment.
Since L and the like can be detected, a similar effect can be obtained.
【0033】尚、上記二つの実施例においては、突き合
わせ継手のみについて行ったが、他の面継手や隅肉継
手、重ね継手においても認識可能である。In the above two embodiments, only the butt joint is used. However, other face joints, fillet joints and lap joints can be recognized.
【0034】また、処理ケース3における認識評価値L
a、Lb、Lcを求める式を例示したが、本発明はこれ
に限るものではなく、同様の考え方に従った種々の式を
採用することができる。The recognition evaluation value L in processing case 3
Although the equations for obtaining a, Lb, and Lc have been exemplified, the present invention is not limited to this, and various equations based on the same concept can be adopted.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、要するに本発明は、被溶接部材(W)のX方
向の溶接部位に対して直交するY軸方向に光線(L1)
を投光する投光器(5)と、前記被溶接部材(W)から
の反射光(L2)を受光するエリアセンサ(7)と、こ
のエリアセンサ(7)の検出に基いて前記被溶接部材
(W)の突き合わせ部に間隙(G)がある場合に溶接線
(WL)を検出する第1の検出手段と、前記エリアセン
サ(7)の検出に基いて前記被溶接部材(W)の突き合
わせ部の間隙(G)の下側に裏あて材(19)がある場
合に溶接線(WL)を検出する第2の検出手段と、前記
エリアセンサ(7)の検出に基いて前記被溶接部材
(W)の突き合わせ部の間隙(G)が非常に狭いか又は
密着した状態の場合に溶接線(WL)を検出する第3の
検出手段と、上記第1,第2又は第3の検出手段を選択
するセレクター手段(SL)とを備えた構成である。As can be understood from the above description of the embodiment, in short, the present invention is directed to the light beam (L1) in the Y-axis direction orthogonal to the X-direction welding portion of the member to be welded (W).
(5), an area sensor (7) for receiving the reflected light (L2) from the workpiece (W), and the workpiece ( First detecting means for detecting a welding line (WL) when there is a gap (G) in the butt portion of W), and a butt portion of the member to be welded (W) based on the detection of the area sensor (7); Second detecting means for detecting a welding line (WL) when there is a backing material (19) below the gap (G), and the member to be welded based on the detection of the area sensor (7). The third detecting means for detecting the welding line (WL) when the gap (G) of the abutting portion of W) is very narrow or in close contact, and the first, second or third detecting means And a selector means (SL) for selecting.
【0036】したがって、本発明によれば、被溶接部材
の突き合わせ部に間隙Gがある場合、上記間隙Gに裏あ
て材19がある場合、上記間隙が密着した状態の場合に
応じて溶接線WLを検出するための検出手段を選択する
ことができ、被溶接部材の突き合わせ部の種々の形状に
対応して溶接線を容易に検出することができるものであ
る。Therefore, according to the present invention, when the gap G is present at the butted portion of the members to be welded, when the backing material 19 is present in the gap G, and when the gap is in close contact with the welding line WL, Can be selected, and a welding line can be easily detected corresponding to various shapes of the butted portions of the members to be welded.
【図1】この発明に係る溶接線検出装置の一実施例を示
す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a welding line detection device according to the present invention.
【図2】(A)は、この発明に係る溶接線検出方法によ
り検出している全体の状態を示す説明図である。 (B)は、制御部が検出した被溶接部材の表面形状を示
す図である。 (C)は、被溶接部材からの反射光の状態を示すグラフ
である。 (D)は、検出された被溶接部材の表面形状を示す図で
ある。FIG. 2A is an explanatory diagram showing an overall state detected by a welding line detection method according to the present invention. (B) is a figure which shows the surface shape of the to-be-welded member which the control part detected. (C) is a graph showing a state of light reflected from the member to be welded. (D) is a figure which shows the detected surface shape of the to-be-welded member.
【図3】(A)は、被溶接部材の突き合わせ部に間隙を
有する場合の溶接線検出方法を示す説明図である。 (B)は、(A)により得られた被溶接部材の表面形状
を示す図である。FIG. 3A is an explanatory diagram showing a welding line detection method when a gap is present at a butt portion of a member to be welded. (B) is a figure which shows the surface shape of the to-be-welded member obtained by (A).
【図4】(A)は、被溶接部材の突き合わせ部の間隙の
下側に裏あて材等がある場合の溶接線検出方法を示す説
明図である。 (B)は、(A)により得られた被溶接部材の表面形状
である。 (C)は、(B)における被溶接部材の表面までの距離
の差分を示すグラフである。FIG. 4A is an explanatory diagram showing a welding line detection method when a backing material or the like is provided below a gap between butt portions of members to be welded; (B) is the surface shape of the member to be welded obtained in (A). (C) is a graph showing the difference in the distance to the surface of the member to be welded in (B).
【図5】(A)は、被溶接部材の突き合わせ部の間隙が
非常に狭いか、若しくは無い場合の溶接線検出状態を示
す説明図である。 (B)は、(A)により得られた被溶接部材の表面形状
を示す図である。FIG. 5A is an explanatory diagram showing a welding line detection state in a case where the gap between the butted portions of the members to be welded is very narrow or absent. (B) is a figure which shows the surface shape of the to-be-welded member obtained by (A).
【図6】(A)は、図5(A)により得られた被溶接部
材の表面形状を示す図である。 (B)は、図5(A)により得られた被溶接部材表面の
明度分布を示すグラフである。 (C)は、突き合わせ部分の光の反射状態を示す断面図
である。FIG. 6A is a diagram showing the surface shape of the member to be welded obtained in FIG. 5A. (B) is a graph showing the brightness distribution on the surface of the member to be welded obtained in FIG. 5 (A). (C) is a sectional view showing a light reflection state of the butted portion.
【図7】制御部がセレクター手段を有し、オペレータが
溶接形状に応じて検出手段を選択して溶接線等の検出を
行う場合のフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart in a case where the control unit has selector means, and an operator selects a detecting means according to a welding shape to detect a welding line or the like;
【図8】三つの検出手段による検出処理を順次行って溶
接線WL等の検出を行う場合のフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart in a case where detection processing by three detection means is sequentially performed to detect a welding line WL and the like.
【図9】三つの検出手段による検出処理を並行して行
い、その内最も適正な溶接線位置を採用する場合のフロ
ーチャートである。FIG. 9 is a flowchart in the case where detection processing by three detection means is performed in parallel, and the most appropriate welding line position is adopted among them.
【図10】この発明に係る溶接線検出装置の別の実施例
を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram showing another embodiment of the welding line detection device according to the present invention.
1、25 光源(投光器) 7 エリアセンサ(受光部) 9、31 制御部 29 ラインセンサ(受光部) G 間隙 WL 溶接線 W 被溶接部材 1, 25 light source (light emitter) 7 area sensor (light receiving unit) 9, 31 control unit 29 line sensor (light receiving unit) G gap WL welding line W welded member
Claims (1)
対して直交するY軸方向に光線(L1)を投光する投光
器(5)と、前記被溶接部材(W)からの反射光(L
2)を受光するエリアセンサ(7)と、このエリアセン
サ(7)の検出に基いて前記被溶接部材(W)の突き合
わせ部に間隙(G)がある場合に溶接線(WL)を検出
する第1の検出手段と、前記エリアセンサ(7)の検出
に基いて前記被溶接部材(W)の突き合わせ部の間隙
(G)の下側に裏あて材(19)がある場合に溶接線
(WL)を検出する第2の検出手段と、前記エリアセン
サ(7)の検出に基いて前記被溶接部材(W)の突き合
わせ部の間隙(G)が非常に狭いか又は密着した状態の
場合に溶接線(WL)を検出する第3の検出手段と、上
記第1,第2又は第3の検出手段を選択するセレクター
手段(SL)とを備えたことを特徴とする溶接線検出装
置。1. A light projector (5) for projecting a light beam (L1) in a Y-axis direction orthogonal to a welding portion in a X direction of a member to be welded (W), and a reflection from the member to be welded (W). Light (L
2) An area sensor (7) that receives light, and a welding line (WL) is detected based on the detection of the area sensor (7) when there is a gap (G) at the butted portion of the member to be welded (W). A first detecting means and a welding line (19) located under the gap (G) between the butted portions of the members to be welded (W) based on the detection of the area sensor (7). WL) for detecting when the gap (G) between the butted portions of the members to be welded (W) is very narrow or in close contact with each other based on the detection of the area sensor (7). A welding line detecting device comprising: a third detecting unit that detects a welding line (WL); and a selector unit (SL) that selects the first, second, or third detecting unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23051791A JP3162749B2 (en) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | Welding line detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23051791A JP3162749B2 (en) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | Welding line detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0571930A JPH0571930A (en) | 1993-03-23 |
JP3162749B2 true JP3162749B2 (en) | 2001-05-08 |
Family
ID=16908992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23051791A Expired - Fee Related JP3162749B2 (en) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | Welding line detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3162749B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2628656B1 (en) | 2010-10-15 | 2018-02-21 | NSK Ltd. | Support device for steering column |
JP2012184996A (en) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Apparatus and method for evaluating welding shape |
JP6890797B2 (en) * | 2016-12-27 | 2021-06-18 | 国立研究開発法人理化学研究所 | Measuring equipment, optical sensors, measuring methods and programs |
-
1991
- 1991-09-10 JP JP23051791A patent/JP3162749B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0571930A (en) | 1993-03-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5715375A (en) | Robot control system for executing multi-layer welding | |
EP0842725A1 (en) | Control method in multi-layer sequence welding | |
EP0554464B1 (en) | Method of diagnosing real time sensor | |
JP3162749B2 (en) | Welding line detector | |
JP4412455B2 (en) | Welding torch control device and control method | |
JP3228777B2 (en) | Recognition method of welding seam position | |
JP2007307612A (en) | Automatic welding method and automatic welding equipment, and reference tool used for automatic welding | |
KR100253132B1 (en) | A seam finding method with laser vision sensors and sensor cameras | |
JPH04307339A (en) | Replacement method of arc sensor protecting window | |
US5668628A (en) | Detection angle control method for laser sensor | |
JP3483713B2 (en) | Control method in fillet multi-layer welding robot system | |
JPH10156775A (en) | Picking system and welding robot control system | |
KR100671024B1 (en) | Method and system for conducting step welding of the welding robot by using laser vision sensor | |
JP2502533B2 (en) | Welding robot with sensor | |
JP2895289B2 (en) | Automatic welding copying machine | |
JPH07117372B2 (en) | Welding line detector | |
JPH11156577A (en) | Butt position detecting device | |
JP2000167667A (en) | Automatic welding method and equipment | |
JP3200106B2 (en) | Method and apparatus for setting torch position of welding robot | |
JP2899642B2 (en) | Processing position detection device and processing position detection method | |
JPH11245035A (en) | Welding method | |
JP3596095B2 (en) | Robot controller | |
JPH0634223B2 (en) | Image input device | |
JP2001129669A (en) | Plasma welding device | |
JPH01184403A (en) | Weld line detecting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |