JPH03193295A - 自動加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は被加工部材を移動する装置と、加工装置を移動
する装置と、を備えた自動加工装置に係り、特に溶接加
工に好適な自動加工装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置としては、特開昭６０−８２２９６号公報に
記載のように、被加工部材が予め準備台上にて組み立て
られたのち、移動可能な搬送装置により溶接合上に移動
され、自動溶接が行われるものが知られている。しかし
、被加工部材における溶接部位の位置ずれ、あるいは加
工装置と溶接合上の被加工部材の相対的位置ずれについ
ては配慮されていなかった。

また、特開昭５７−１０９５７６号公報記載の装置は、
被加工部材の加工位置を光学的手段により検出し、位置
ずれを補正し、加工するようになっていた。しかし、位
置ずれを補正するために被加工部材を移動する手段につ
いての配慮がなされておらず、前工程において予め被加
工部材を固定しておき、次の溶接作業工程で固定しなく
てもよいようにできなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

特開昭６０−８２２９６号公報に記載された技術では、
被加工部材の移動に伴う位置ずれ、あるいは被加工部材
の部品精度、組立て精度の点について配慮がされておら
ず、溶接トーチ等の加工装置が、被加工部材の溶接線な
どの加工部位からずれ、正確な溶接が行えなかった。

また、特開昭５７−１０９５７６号公報に記載された技
術では、被加工部材を移動あるいは回転させる機構につ
いて配慮がされておらず、被加工部材の前工程での固定
による作業タクトの向上、被加工部材の回転、移動によ
る被加工部材の作業部位（加工部位）の姿勢変更を行う
ことができなかった。

本発明の課題は、自動加工装置の作業タクトを向上させ
るとともに、被加工部材の作業部位の姿勢変更および加
工位置のずれの補正を可能とするにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題は、被加工部材を固定して回転、平行移動す
る部材移動装置と、被加工部材を加工する加工装置と、
該加工装置を固定して回転、平行移動する機材移動装置
と、を備えた自動加工装置に、部材移動装置上に固定さ
れた被加工部材の加工位置と機材移動装置に固定された
加工装置との相対的位置ずれを検出して相対位置ずれ量
を出力する光学式位置検出装置を設け、該相対位置ずれ
量に基づいて加工装置の加工経路を補正する手段を設け
ることにより達成される。

上記の課題は、また、被加工部材を固定して回転、平行
移動する部材移動装置と、被加工部材を加工する加工装
置と、該加工装置を固定して回転。

平行移動する機材移動装置と、を備えた自動加工装置に
、部材移動装置上に固定された被加工部材の加工位置と
機材移動装置に固定された加工装置との相対的位置ずれ
を検出して相対位置ずれ量を出力する光学式位置検出装
置を設け、該相対位置ずれ量に基づいて被加工部材の位
置及びまたは姿勢を補正する手段を設けることによって
も達成される。

上記の課題は、また、相対位置ずれ量に基づいて被加工
部材の位置及びまたは姿勢を補正する手段が設けられて
いる請求項１に記載の自動加工装置によっても達成され
る。

上記の課題は、また、光学式位置検出装置が、機材移動
装置に固定されている請求項１乃至３のいずれかに記載
の自動加工装置によっても達成される。

上記の課題は、また、光学式位置検出装置と加工装置と
の相対的位置の位置ずれである検出装置位置ずれを検出
する検出装置位置ずれ検出手段と、検出された検出装置
位置ずれ量に前記光学式位置検出装置で検出された被加
工部材の加工位置と機材移動装置に固定された加工装置
との相対的位置ずれ量を加算して補正位置ずれ量とする
手段と、が設けられている請求項１乃至４のいずれかに
記載の自動加工装置によっても達成される。

上記の課題は、また、機材移動装置に固定された加工装
置の所定固定位置からの位置ずれ量である加工装置固定
位置ずれ量を検出する加工装置固定位置ずれ検出手段と
、検出された該加工装置固定位置ずれ量に光学式位置検
出装置で検出された被加工部材の加工位置と機材移動装
置に固定された加工装置との相対的位置ずれ量を加算し
て補正位置ずれ量とする手段と、が設けられている請求
項１乃至４のいずれかに記載の自動加工装置によっても
達成される。

上記の課題は、また、光学式位置検出装置と加工装置と
の相対的位置の位置ずれである検出装置位置ずれを検出
する検出装置位置ずれ検出手段と、機材移動装置に固定
された加工装置の所定固定位置からの位置ずれ量である
加工装置固定位置ずれ量を検出する加工装置固定位置ず
れ検出手段と、検出された検出装置位置ずれ量と検出さ
れた該加工装置固定位置ずれ量と光学式位置検出装置で
検出された被加工部材の加工位置と機材移動装置に固定
された加工装置との相対的位置ずれ量を加算して補正位
置ずれ量とする手段と、が設けられている請求項１乃至
４のいずれかに記載の自動加工装置によっても達成され
る。

上記の課題は、また、部材移動装置は、動力駆動されガ
イドに沿って走行する台車と、該台車上に回転可能に装
着されて被加工部材が固定載置される回転台と、該回転
台を回転駆動する回転駆動手段と、前記回転台の回転角
を検出する回転角検出手段と、を備え、機材移動装置は
、動力駆動されガイドに沿って走行する台車と、該台車
上に装着された少なくとも５自由度のロボットと、を備
え、光学式位置検出装置は、スリット光を被加工部材に
照射する手段と、被加工部材から反射される光切断像を
画像処理して加工部位である溶接線を検出する手段と、
を備え、加工装置は溶接装置である請求項１乃至７にの
いずれか記載の自動加工装置によっても達成される。

上記の課題は、また、検出された溶接線に対する溶接ト
ーチの狙い位置オフセット量及びオフセット方向を設定
する手段を備えた請求項８に記載の自動加工装置によっ
ても達成される。

上記の課題は、また、オフセット量及びオフセット方向
を設定する手段が、オフセット方向及びオフセット量を
文字表示するオフセットテーブルを記憶する手段と、該
記憶されたオフセットテーブル上の文字を指定してオフ
セット方向及びオフセット量を設定する手段と、前記オ
フセットテーブルから設定されたオフセット方向及びオ
フセット量を読み出し、溶接トーチの狙い位置を補正す
る手段と、を備えている請求項９に記載の自動加工装置
によっても達成される。

上記の課題は、オフセット量及びオフセット方向を設定
する手段が、溶接トーチが指定された２個所の位置に動
かされた時にそれぞれの位置の差を検出して、その差を
オフセット量及びオフセット方向とするものである請求
項９に記載の自動加工装置によっても達成される。

上記の課題は、また、オフセット量及びオフセット方向
を設定する手段が、溶接条件にオフセット量及びオフセ
ット方向を対応させた参照テーブルを記憶する手段と、
溶接条件を入力する手段と、入力された溶接条件に基づ
いて前記参照テーブルからオフセット量及びオフセット
方向を読み出す手段と、を備えている請求項９に記載の
自動加工装置によっても達成される。

〔作用〕

光学式位置検出装置は、加工装置と共に移動しながら、
加工位置よりも加工装置の移動方向前方での加工部位の
、加工装置の予想位置との位置ずれを検出し、同時に加
工部位の姿勢を検出して、被加工部材の位置、姿勢の補
正量を指示する補正位置ずれ量を出力する。部材移動装
置、およびまたは機材移動装置は、該補正位置ずれ量に
基づいて被加工部材及びまたは加工装置の位置、および
または姿勢を補正する手段により、被加工部材及びまた
は加工装置の位置及びまたは姿勢を補正する。

〔実施例〕

以下、本発明の第１の実施例を第１図及び第２図により
説明する。図に示す部材移動袋ｆｉ３０は、走行レール
７をガイドとして、図示されていない電動機および制御
装置によって駆動される走行台車２Ａと、該台車２Ａ上
に固定された一対の回転台支持台２Ｃと、該回転台支持
台２Ｃに回転可能に装着され、被加工部材１を固定載置
する回転台２Ｂと、前記台車２Ａに装着され、該回転台
２Ｂに減速機４を介して連結された回転用電動機３と、
該回転用電動機３の回転角を検出する図示されていない
エンコーダと、を備えている。前記走行レール７には、
ラックが併設され、走行台車２Ａに装着されて前記電動
機により回転駆動されるピニオンが該ラックに係合して
いる。

機材移動装置４０は、前記走行レール７に平行に敷設さ
れたガイド１１Ａと、該ガイド１１Ａに沿って走行する
台車１１Ｂと、該台車１１Ｂ上に装着され、該台車１１
Ｂを走行させる電動機及び減速機と、該台車１１Ｂ上に
装置され前記ガイド１１Ａと直角の方向に図示されない
駆動装置に駆動されて移動する移動台１１Ｃと、該移動
台１１Ｃ上に固定された６自由度の溶接ロボット１０と
、前記電動機の回転数を検出する図示されていないエン
コーダと、を備えている。

溶接ロボット１０には、その手首下に治具を介して、光
学式位置検出装置である視覚センサヘッド９及び加工装
置である溶接トーチ８が固定されている。溶接トーチ８
は、第２図に示されるように、コンジットケーブル１２
を介してワイヤ送給モータ１３に接続され、該ワイヤ送
給モータ１３は、溶接電源１４に装着された供給リール
１５の溶接ワイヤ１６を溶接トーチ８に送給する。前記
コンジットケーブル１２は、ライナ、ライナガイド、銅
撚線、被覆により構成されており、銅撚線は送給モータ
１３との接続部手前で被覆から取り出され、タッチセン
サユニット１７に接続されている。タッチセンサユニッ
ト１７は前記溶接電源１４に接続されている。溶接ロボ
ット１０には、ロボット制御装置１１８が接続され、該
ロボット制御装置１８は溶接用電源１４．ティーチング
ボックス２１、部材移動装置３ｏ、機材移動装置４゜に
接続され、さらに溶接用電源１４を介してタッチセンサ
ユニット１７にも接続されている。ロボット制御装置１
８は、視覚センサヘッド９から出力される相対位置ずれ
量に基づいて加工装置と。

被加工部材１の位置、姿勢を補正する手段をなしている
。

溶接ロボット１０の手首下に治具を介して装着された視
覚センサヘッド９はスリット光を照射する光照射系と、
この特待られる光切断像（スリット光が作る平面と被加
工部材の表面との交線が形成する像）を観測して溶接線
の位置、姿勢を検出する観測用光学系とを内蔵し、セン
サインタフェース１９および画像処理装置２ｏに接続さ
れている。

ロボット制御装置１８は、溶接トーチ８の経路制御なら
びに溶接電流、溶接電圧の制御を行い、タッチセンサユ
ニット１７は、ロボット制御装置１８の指令に従って溶
接ワイヤ１６への電源供給を内部高圧電源に切換え、切
り換え後、溶接ワイヤ１６が接地側と接触し、電源が短
絡した時点で、電源供給を停止、接触信号をロボット制
御装置１８に転送するタッチセンス処理を行う。

センサインタフェース１９は、視覚センサヘッド９の光
照射系への供給電圧、供給電流を制御し、照射スリット
光の波長、光量を制御するとともに、観測用光学系への
電源の供給、画像処理装置との同期合せを行う。視覚セ
ンサヘッド９で電気信号に変えられた光切断画像は、セ
ンサインタフェース１９を経て画像処理装置２０に送ら
れて処理され、該処理によって得られた溶接線位置が、
ロボット制御装置１８に転送される。

ロボット制御装置１８は、ティーチングボックス２１を
介して入力されるデータによって溶接ロボット１０、部
材移動装置３０１機材移動装［４０を動作させ、溶接ト
ーチ８の位置、姿勢、被加工部材１の位置、姿勢と位置
、姿勢の変更速度、溶接条件、検出条件等を教示する。

上記構成の自動加工装置により、溶接を行う手順を以下
に説明する。まず、部材移動装置３０の回転台２Ｂ上に
被加工部材１が固定され１部材移動装置３０の走行台車
２Ａは図示されていない電動機等からなる走行機構によ
り１機材移動装［４０の走行範囲に移動・停止される。

この移動・停止は、操作者により手動制御される。次に
部材移動装置３０の回転台２Ｂが回転用電動機３により
回転され、該回転台２Ｂ上に固定された被加工部材１の
溶接部位が溶接に最適な姿勢になるよう、例えば、溶接
部位が被加工部材１の裏側にある場合には、被加工部材
１を回転し下向き溶接が可能となるように、被加工部材
１の姿勢が変換される。

この回転動作は、ロボット制御装置１８により制御され
る。

次に被加工部材１の溶接部位が、溶接ロボット１０の手
首に取りつけられた溶接トーチ８の稼動範囲内となるよ
うに、溶接ロボット１０が機材移動装置４０により移動
される。

制御装置１８は、予めティーチングボックス２１を介し
て教示された経路に従って溶接トーチ８を動かし、溶接
開始点の前方約３０ｍｍの位置から溶接線の検出を開始
する。視覚センサヘッド９は、溶接トーチ８の前方約３
０ｍｍの位置における溶接線位置と、教示された位置と
のずれを光切断法の原理に基づいて検出する。この際検
出される溶接線のずれは、互いに移動装置上に搭載され
た被加工部材１と、溶接トーチ８との相対的な位置ずれ
であり、ロボット制御装置１８は視覚センサヘッド９の
出力である相対位置ずれ量を補正位置ずれ量として先に
、教示された経路を補正しながら倣い動作を行い、溶接
開始点からは教示溶接条件に従い溶接を実行する。

いずれの加工部位についても、常に溶接姿勢が下向きと
なるようロボット制御装置１８に制御される部材移動装
置３０の回転台２Ｂにより被加工部材１が回転され、溶
接ロボット１０は当該加工部位が溶接ロボット１０の稼
動範囲になるように、機材移動装置４０により移動され
る。次いで、現実の加工部位と加工装置の相対的位置ず
れが光学式の視覚センサヘッド９で検出され、あらかじ
め教示されている加工経路が補正されながら、溶接が実
行される。

第３図は本発明の第２の実施例を示す。本実施例におい
ては、前記第１の実施例に示された部材移動装置の回転
台２Ｂがなく、被加工部材１は、前記第１の実施例にお
ける回転台支持台２Ｃに相当する部材把持回転台２１に
把持され、回転、上下される。また１部材把持回転台２
１は前記第１の実施例の場合と異なり、走行台車２Ａ上
において、該走行台車２Ａの走行方向および走行方向と
直角の方向に移動可能に構成されている。機材移動装置
４０および加工装置、視覚センサヘッド、制御装置等は
前記第１の実施例と同様の構成となっており、同一の符
号を付して説明は省略する。

上記構成の自動加工装置においては、被加工部材は、溶
接可能な状態に組み立てられたのち、部材把持回転台２
１に把持・固定され、加工部位の溶接姿勢が下向きとな
るようにロボット制御装置１８により制御される部材把
持回転台２１により回転される。機材移動装置４０は被
加工部材１の加工部位が溶接ロボット１０の稼動範囲と
なるように溶接ロボット１０を移動し、ロボット制御装
置１８は、あらかじめ教示された加工経路に従って溶接
を実行する。溶接ロボット１０の手首に取りつけられた
視覚センサヘッド９は、教示された溶接開始点の直前的
３０ｍ鵬の位置からロボット制御装置に制御されて溶接
線の検出を開始し、ロボット座標系に基づく検出データ
は、ロボット制御装置１８に伝達される。ロボット制御
装置１８は、溶接トーチ８と検出点との距離が最小とな
った時点で、当該時点における視覚センサヘッドの検出
データを、部材移動装置３０に転送し、部材移動装置３
０の部材把持回転台２１の上下方向、走行レール方向、
および走行レールと直角の方向（Ｘ。

ｙ、ｚの３方向）の移動を、加工装置（溶接トーチ）の
教示経路と実際の溶接経路の偏差が零となるように制御
する。

第４図は、視覚センサヘッド９の固定位置ずれ検出の概
要を示す斜視図で、図示されていない溶接ロボット１０
の手首に装着された治具２４と。

該治具２４に装着された加工装置である溶接トーチ８と
、該溶接トーチ８の周囲に回転可能に装着された光学式
視覚センサヘッド９と、該光学式視覚センサヘッド９を
回転駆動する直流モータ２３と、加工装置の基準位置検
出のための基準台におかれた基準部材２２と、を示して
いる。

この検出装置位置ずれ検出手段である基準部材２２は平
らな上面に、互いに直交する同一形状のＶ形のみぞを備
え、交点の中央では、それぞれのみぞが消滅するように
、みぞの幅と深さが、直線的に減少している。基準部材
２２はみぞの谷線が視覚センサヘッド９の理想座標系（
以下、センサ座標系という）の座標軸の方向（ｘｔｙ軸
）と−致するように基準台上に配置されている。

加工部位の溶接線検出する前に、溶接トーチ８が前記基
準部材２２の上面に垂直に、かつ前記Ｖ形みぞの交点中
心上に配置され、視覚センサヘツド９は、直流モータ２
３で、その回転軸を０゜９０’　、１８０°、２７０’
　と回転させながら。

基準部材２２みぞの検出を行う。各みぞの谷底位置のセ
ンサ座標系での検出値を（Ｘｚｙ　Ｙｘ＋　Ｚｚ）、（
Ｘｚｙ　’ｊｚｖ　Ｚ２）、ＯＣ＋＊　ｙ３？　Ｚ３）
、（Ｘ４．ｙ、。

Ｚ４）とし、センサ回転軸の回転補正に用いた先行検出
位置の回転半径（設計値）をγとすると。

検出値から、真の回転半径（実際の回転半径）Ｒ１水平
方向のセンサ座標軸からの回転角度ずれθ。

回転中心のＸ＋　ｙ方向のセンサ座標系からのずれ（す
なわち、溶接トーチ中心からのずれ）ｘｄ。

ｙｄは次式で求められる。

！３　　’／１ θ＝゛・・−”２Ｒ−Ｘ、−Ｘ、−２７・・・・・・（
２）ｘ　ｄ　＝　−（ｘ、ｃｏｓｏ＋（Ｖｚ　　ｙ＋Ｒ
）ｓｉｎθ）　−−−−・−（３）ｙ　ｄ　＝＝　−（
ｙｉｃｏｓθ＋（ｚｌ−ｙ＋Ｒ）ｓｉｎθ）　・−・−
（４）ロボット制御装置１８は、上記動作により、実際
の検出動作に入る前、あるいは、定期的に、視覚センサ
ヘッド９の固定位置ずれを検出、記憶しておき、被加工
部材１の加工部位の位置ずれ検出量に、（３）、（４）
式で求まる固定位置ずれ量（ｘｄ、ｙｄ）を加算して補
正位置ずれ量とし、溶接トーチの溶接経路を補正する。

第５図は１本発明の他の実施例を示したものである。本
実施例は、前記第４図で示した例と同様に、実際の加工
部位の溶接線の検出をする前に、基準部材２２により視
覚センサヘッド９の固定位置ずれを求め、次いで、図に
示す加工装置位置ずれ検出手段であるＴ形状部材５０に
より、溶接トーチ８の溶接ロボット手首に対する固定位
置ずれを求めるものである。このＴ形状部材５０は、導
電性材料に互いに直交する平面５０Ａ、５０Ｂ。

５０Ｇが形成されたもので、そのうちの−面、例えば５
０Ｃを水平に、他の２面５０Ａ、５０Ｂが鉛直になるよ
うに、基準台上に配置されている。

また、面５０Ａ、５０Ｂは、溶接ロボット１０の水平方
向の基準座標軸に平行に配置され、溶接ロボット１０の
基準座標軸に関する平面５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ座標値
が、正確に知られている。また、該Ｔ形状部材３０は、
前記タッチセンサユニット１７の接地側に電気的に接続
されている。

視覚センサヘッド９の固定位置すれか、前述の手順によ
り求められたのち、溶接ワイヤ１６にタッチセンサユニ
ット１７を用いて、高電圧が印加され、溶接トーチ８が
、前記Ｔ形状部材３０の。

平面５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｇに囲まれた場所に移動され
る。

次に溶接ワイヤ１６を溶接トーチ８の先端から所定量露
出させ、溶接トーチ８を上下、前後、左右、イイカえる
と、平面５０Ｃ，５０Ａ、５０Ｂ、にそれぞれ直角の方
向に動かして、溶接ワイヤ１６が、Ｔ形状部材５０と接
触する点の座標を、タッチセンス動作により求める。ロ
ボット制御装置１８は、求められた座標と、あらかじめ
知られている平面５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの座標とから
。

溶接トーチ８の溶接ロボット１０の手首に対する固定位
置ずれを算出し、先に求められた視覚センサヘッド９の
固定位置ずれ（検出装置位置ずれ）と、溶接トーチ８の
固定位置ずれ（加工装置固定位置ずれ）、とから、視覚
センサヘッド９の溶接ロボット１０に対する基準的な位
置ずれ量を求める。ロボット制御装置１８は、前記基準
的な位置ずれ量を求めたのち、視覚センサヘッド９によ
る被加工部材１の溶接線検出を行い、あらかじめ溶接ロ
ボット１０に教示された位置と検出された被加工部材１
の相対位置ずれに前記基準的な位置ずれを加算し、補正
位置ずれ量として、溶接ロボット１０の溶接経路を補正
する。

以上実施例は、溶融プール形状を保つため、下向き姿勢
が最適とされる溶接トーチを加工装置とし、被加工部材
１の姿勢を制御する部材移動装置と、前記加工装置に装
着された光学式の位置検出手段と、を備えた自動加工装
置であるが、シーリング剤の垂れ下がりが問題となるシ
ーリング作業装置、塗膜の垂れが問題となる塗装装置、
飛沫の付着が問題となるパリ取り装置についても、本発
明を適用することにより、被加工部材の姿勢を。

作業を下向きで行うことができるように制御することが
可能である。

第６Ａ図〜第６Ｃ図は、本発明の他の実施例を示す。被
溶接部材を溶接する際、溶接部材の板厚、溶接電流、溶
接電圧、溶接速度などの溶接条件に応じ、溶接トーチ８
の溶接ワイヤを、その開先位置からずらしく狙い位置オ
フセットし）で溶接する施工法が用いられる。本実施例
は、視覚センサヘッド９により検出した被溶接部材１の
開先位置に対して、狙い位置オフセットを設定するもの
であり、ロボット制御装置１８は、第６Ｂ図に示すオフ
セットテーブルを記憶する手段と、該オフセットテーブ
ルに基づいてオフセット量を設定する手段をそなえたテ
ィーチングボックスと、検出された溶接線位置に、設定
されたオフセット量を加算して、溶接トーチ位置を算出
するオフセット量補正手段とを備えている。他の構成要
素は、前記第１〜第５図により説明したものと同様であ
るので、説明は省略する。

本実施例においては、まず、第６Ｂ図に示すオフセット
テーブルに従って、ティーチングボックス２１により、
溶接ロボット１０への動作ティーチング時に、オフセッ
ト量が設定される。図に示すオフセットテーブルでは１
番号１８が、オフセット量零を示している。例えば、オ
フセット番号１２が、ティーチング時に設定されると５
０ボツト制御装置は、検出された溶接ＩＩ（すなわち実
際の溶接ＩＱ）に対し、第６Ｃ図の実線で示されるよう
に、オフセット番号１２に対応する量だけオフセットし
た位置に溶接トーチ８を位置決めし、溶接を実行する。

第７図に示す更に他の実施例においては、ロボット制御
装置１８は、オフセットテーブルの代りに、ティーチン
グボックスにより実際に溶接トーチ８を移動させて指示
される位置の座標を検出し、オフセット量を該座標に基
づいて算出、設定する手段を備えている点が前記第６Ａ
〜６Ｃ図に示す実施例と異なっている０本実施例では、
まず、溶接ロボット１０に対する動作ティーチング時に
、マスタとなる被溶接部材１を対象に、溶接ロボット１
０に固定された溶接トーチ８及び視覚センサヘッド９に
ティーチングボックス２１で移動指示が与えられながら
、溶接経路すなわち溶接開始位置と溶接終了位置が教示
される。次に溶接開始位置において、第７図点線で示さ
れるように、実際に溶接する位置に、ティーチングボッ
クス２１で溶接トーチ８及び視覚センサヘッド９が移動
され、オフセット位置が教示される。このオフセット位
置教示の信号は、ティーチングボックス２１からロボッ
ト制御装置１８に転送され、ロボット制御装置！１８は
、ロボットの各軸の角度データを用い、溶接開始位置と
オフセット位置のロボット座標系から見た絶対位置を求
め、次に溶接開始位置を基準にしたオフセット位置の距
離と方向を求め、各溶接経路ごとに、この値を記憶して
おく。

プレイバック時、すなわち再生動作時には、ロボット制
御装置は、各溶接経路において、視覚センサヘッド９に
より溶接経路の位置ずれを求め、この値にあらかじめ各
溶接経路ごとに記憶しておいたオフセット量を加算し、
教示された溶接経路を補正しつつ溶接トーチを動かす。

以上、オフセット量を１番号入力により、あるいは溶接
トーチを移動させて直接入力により、設定する方法を述
べたが、オフセット量は、溶接条件（板厚、溶接電流、
溶接電圧、溶接速度）により、一義的に決められる。こ
のため、オフセットを決める他の実施例では、溶接条件
に対応した最適オフセット量を記憶する最適オフセット
記憶手段をロボット制御装置に備え、ティーチングボッ
クスに溶接条件を入力する手段を設けた。

このような手段を備えた自動加工装置では、ティーチン
グ時に教示した溶接条件に従って、ロボット制御装置は
自動的に最適オフセット記憶手段を参照してオフセット
量を設定し、溶接時に視覚センサヘッドで検出された溶
接線位置から、オフセット量だけ溶接トーチをずらして
、溶接線の倣い動作を行う。

先に説明した実施例では、ロボット制御装置は、補正位
置ずれ量に基づいて、溶接トーチの位置、姿勢を補正す
るが、溶接トーチだけでなく、該補正位置ずれ量に基づ
いて部材移動装置を動かし、被加工部材の位置、姿勢を
制御してもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、被加工部材を回転、移動させる部材移
動装置と、加工装置を回転、移動させる機材移動装置と
、被加工部材の加工部位を検出する光学的位置検出装置
と、該光学的位置検出装置の出力に基づいて、加工装置
、被加工部材の位置・姿勢を制御する手段と、が設けら
れたので、加工部位が最適な加工姿勢となるように被加
工部材の姿勢を制御できるとともに、部品寸法誤差、組
立寸法誤差などに伴う加工部材と加工装置の相対的位置
のずれの補正ができ、加工品質が向上する効果がある。

さらに、被加工部材をあらかじめ別の場所に配置した部
材移動装置上で組み立て固定したのち、基材移動装置の
稼働範囲に移動して加工を行うことも可能となり、作業
タクトを向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である自動加工装置の斜視
図、第２図は、第１図に示される自動加工装置の主要な
構成機器を示す系統図、第３図は、本発明の実施例を示
す斜視図、第４図は視覚センサヘクトの固定位置ずれの
検出の例を示す斜視図、第５図は加工装置の固定位置ず
れの検出例を示す斜視図、第６Ａ図〜第６Ｃ図および第
７図は、溶接トーチの狙い位置オフセット量の設定の例
を示す正面図である。 １・・・被加工部材、８・・・加工装置（溶接トーチ）
、９・・・光学式位置検出装置、 １８・・・加工装置及びまたは被加工部材の位置、姿勢
を補正する手段、 ２２・・・検出装置位置ずれ検出手段、３０・・・部材
移動装置、４０・・・機材移動装置、５０・・・加工装
置固定位置ずれ検出手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被加工部材を固定して回転、平行移動する部材移動
   装置と、被加工部材を加工する加工装置と、該加工装置
   を固定して回転、平行移動する機材移動装置と、を備え
   た自動加工装置において、部材移動装置上に固定された
   被加工部材の加工位置と機材移動装置に固定された加工
   装置との相対的位置ずれを検出して相対位置ずれ量を出
   力する光学式位置検出装置が設けられていることと、該
   相対位置ずれ量に基づいて加工装置の加工経路を補正す
   る手段が設けられていることと、を特徴とする自動加工
   装置。 ２、被加工部材を固定して回転、平行移動する部材移動
   装置と、被加工部材を加工する加工装置と、該加工装置
   を固定して回転、平行移動する機材移動装置と、を備え
   た自動加工装置において、部材移動装置上に固定された
   被加工部材の加工位置と機材移動装置に固定された加工
   装置との相対的位置ずれを検出して相対位置ずれ量を出
   力する光学式位置検出装置が設けられていることと、該
   相対位置ずれ量に基づいて被加工部材の位置及びまたは
   姿勢を補正する手段が設けられていることを特徴とする
   自動加工装置。 ３、相対位置ずれ量に基づいて被加工部材の位置及びま
   たは姿勢を補正する手段が設けられていることを特徴と
   する請求項１に記載の自動加工装置。 ４、光学式位置検出装置が、機材移動装置に固定されて
   いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載
   の自動加工装置。 ５、光学式位置検出装置と加工装置との相対的位置の位
   置ずれである検出装置位置ずれを検出する検出装置位置
   ずれ検出手段と、検出された検出装置位置ずれ量に前記
   光学式位置検出装置で検出された被加工部材の加工位置
   と機材移動装置に固定された加工装置との相対的位置ず
   れ量を加算して補正位置ずれ量とする手段と、が設けら
   れていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに
   記載の自動加工装置。 ６、機材移動装置に固定された加工装置の所定固定位置
   からの位置ずれ量である加工装置固定位置ずれ量を検出
   する加工装置固定位置ずれ検出手段と、検出された該加
   工装置固定位置ずれ量に光学式位置検出装置で検出され
   た被加工部材の加工位置と機材移動装置に固定された加
   工装置との相対的位置ずれ量を加算して補正位置ずれ量
   とする手段と、が設けられていることを特徴とする請求
   項１乃至４のいずれかに記載の自動加工装置。 ７、光学式位置検出装置と加工装置との相対的位置の位
   置ずれである検出装置位置ずれを検出する検出装置位置
   ずれ検出手段と、機材移動装置に固定された加工装置の
   所定固定位置からの位置ずれ量である加工装置固定位置
   ずれ量を検出する加工装置固定位置ずれ検出手段と、検
   出された検出装置位置ずれ量と検出された該加工装置固
   定位置ずれ量と光学式位置検出装置で検出された被加工
   部材の加工位置と機材移動装置に固定された加工装置と
   の相対的位置ずれ量を加算して補正位置ずれ量とする手
   段と、が設けられていることを特徴とする請求項１乃至
   ４のいずれかに記載の自動加工装置。 ８、部材移動装置は、動力駆動されガイドに沿って走行
   する台車と、該台車上に回転可能に装着されて被加工部
   材が固定載置される回転台と、該回転台を回転駆動する
   回転駆動手段と、前記回転台の回転角を検出する回転角
   検出手段と、を備え、機材移動装置は、動力駆動されガ
   イドに沿って走行する台車と、該台車上に装着された少
   なくとも５自由度のロボットと、を備え、光学式位置検
   出装置は、スリット光を被加工部材に照射する手段と、
   被加工部材から反射される光切断像を画像処理して加工
   部位である溶接線を検出する手段と、を備え、加工装置
   は溶接装置であることを特徴とする請求項１乃至７のい
   ずれかに記載の自動加工装置。 ９、検出された溶接線に対する溶接トーチの狙い位置オ
   フセット量及びオフセット方向を設定する手段を備えた
   ことを特徴とする請求項８に記載の自動加工装置。 １０、オフセット量及びオフセット方向を設定する手段
   が、オフセット方向及びオフセット量を文字表示するオ
   フセットテーブルを記憶する手段と、該記憶されたオフ
   セットテーブル上の文字を指定してオフセット方向及び
   オフセット量を設定する手段と、前記オフセットテーブ
   ルから設定されたオフセット方向及びオフセット量を読
   み出し、溶接トーチの狙い位置を補正する手段と、を備
   えていることを特徴とする請求項９に記載の自動加工装
   置。 １１、オフセット量及びオフセット方向を設定する手段
   が、溶接トーチが指定された２個所の位置に動かされた
   時にそれぞれの位置の差を検出して、その差をオフセッ
   ト量及びオフセット方向とするものであることを特徴と
   する請求項９に記載の自動加工装置。 １２、オフセット量及びオフセット方向を設定する手段
   が、溶接条件にオフセット量及びオフセット方向を対応
   させた参照テーブルを記憶する手段と、溶接条件を入力
   する手段と、入力された溶接条件に基づいて前記参照テ
   ーブルからオフセット量及びオフセット方向を読み出す
   手段と、を備えていることを特徴とする請求項９に記載
   の自動加工装置。