JPH05296740A - ワーク表面形状認識装置 - Google Patents
ワーク表面形状認識装置Info
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- JPH05296740A JPH05296740A JP4097785A JP9778592A JPH05296740A JP H05296740 A JPH05296740 A JP H05296740A JP 4097785 A JP4097785 A JP 4097785A JP 9778592 A JP9778592 A JP 9778592A JP H05296740 A JPH05296740 A JP H05296740A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、被溶接部材の開先形状などのワーク
表面形状を認識するための装置に関し、斜め方向からの
センシング動作も可能にして、ワークを扱う作業現場に
おける装置の自由度を増せるようにすることを目的とす
る。 【構成】そこで、ワーク１の表面に対し所定の検出線に
沿って照射した光の反射光を受光してワーク１の表面位
置を検出する光学式位置検出手段２と、この光学式位置
検出手段２の検出結果に基づいてワーク１の表面形状を
解析して認識する解析処理手段４とをそなえてなるもの
において、光学式位置検出手段２からワーク１の表面へ
の光の照射角度を変更する照射角度変更手段５をそなえ
たことを特徴とする。
表面形状を認識するための装置に関し、斜め方向からの
センシング動作も可能にして、ワークを扱う作業現場に
おける装置の自由度を増せるようにすることを目的とす
る。 【構成】そこで、ワーク１の表面に対し所定の検出線に
沿って照射した光の反射光を受光してワーク１の表面位
置を検出する光学式位置検出手段２と、この光学式位置
検出手段２の検出結果に基づいてワーク１の表面形状を
解析して認識する解析処理手段４とをそなえてなるもの
において、光学式位置検出手段２からワーク１の表面へ
の光の照射角度を変更する照射角度変更手段５をそなえ
たことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被溶接部材の開先形状
などのワーク表面形状を認識するための装置に関する。
などのワーク表面形状を認識するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動溶接機(溶接ロボット等)や
自動切断機などにおいては、精密な作業を行なうために
その作業対象であるワークの表面形状を正確に認識・検
出する必要がある。そこで、従来、特開平３−３２４６
９号公報，特開平３−３２４７０号公報，特開平３−５
２７７４号公報などに開示されるように、光学式センサ
を用い作業対象ワークにレーザ光等を照射することによ
り画像データを得てから、その画像データに基づいてワ
ークの表面形状を認識することや、特開平３−１４２０
６９号公報などに開示されるように、タッチセンサを用
いて表面形状(被溶接部材間のギャップ)を検出するもの
など種々提案されている。が行なわれている。
自動切断機などにおいては、精密な作業を行なうために
その作業対象であるワークの表面形状を正確に認識・検
出する必要がある。そこで、従来、特開平３−３２４６
９号公報，特開平３−３２４７０号公報，特開平３−５
２７７４号公報などに開示されるように、光学式センサ
を用い作業対象ワークにレーザ光等を照射することによ
り画像データを得てから、その画像データに基づいてワ
ークの表面形状を認識することや、特開平３−１４２０
６９号公報などに開示されるように、タッチセンサを用
いて表面形状(被溶接部材間のギャップ)を検出するもの
など種々提案されている。が行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来のワーク表面形状の認識手段は、いずれもワーク
の真上からセンシング動作を行なうもので、例えば、溶
接ロボットによる溶接現場では、センサ(特開平３−３
２４６９号公報，特開平３−３２４７０号公報に開示さ
れた技術ではミラー)をワークの真上に配置させること
ができない場合があり、このような場合、ワークの表面
形状を認識することができない。
の従来のワーク表面形状の認識手段は、いずれもワーク
の真上からセンシング動作を行なうもので、例えば、溶
接ロボットによる溶接現場では、センサ(特開平３−３
２４６９号公報，特開平３−３２４７０号公報に開示さ
れた技術ではミラー)をワークの真上に配置させること
ができない場合があり、このような場合、ワークの表面
形状を認識することができない。
【０００４】本発明は、このような課題を解決しようと
するもので、斜め方向からのセンシング動作も可能にし
て、ワークを扱う作業現場における装置の自由度を増せ
るようにしたワーク表面形状認識装置を提供することを
目的とする。
するもので、斜め方向からのセンシング動作も可能にし
て、ワークを扱う作業現場における装置の自由度を増せ
るようにしたワーク表面形状認識装置を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のワーク表面形状認識装置は、ワークの表面
に対し所定の検出線に沿って照射した光の反射光を受光
して前記ワークの表面位置を検出する光学式位置検出手
段と、その検出結果に基づいて前記ワークの表面形状を
解析して認識する解析処理手段とをそなえてなるものに
おいて、前記光学式位置検出手段から前記ワークの表面
への光の照射角度を変更する照射角度変更手段をそなえ
たことを特徴としている。また、前記照射角度変更手段
を、前記光学式位置検出手段自体を回動する駆動手段と
してもよい。
に、本発明のワーク表面形状認識装置は、ワークの表面
に対し所定の検出線に沿って照射した光の反射光を受光
して前記ワークの表面位置を検出する光学式位置検出手
段と、その検出結果に基づいて前記ワークの表面形状を
解析して認識する解析処理手段とをそなえてなるものに
おいて、前記光学式位置検出手段から前記ワークの表面
への光の照射角度を変更する照射角度変更手段をそなえ
たことを特徴としている。また、前記照射角度変更手段
を、前記光学式位置検出手段自体を回動する駆動手段と
してもよい。
【０００６】
【作用】上述した本発明のワーク表面形状認識装置で
は、照射角度変更手段により、光学式位置検出手段から
ワークの表面への光の照射角度を変更して、ワークに対
して斜め方向からセンシング動作を行なうことができ
る。そして、光学式位置検出手段による検出結果に基づ
いて、解析処理手段により、ワークの表面形状が解析さ
れて認識される。また、照射角度変更手段として、光学
式位置検出手段自体を回動する駆動手段を用いること
で、光学式位置検出手段からワークの表面への光の照射
角度を容易に変更・調整することができる。
は、照射角度変更手段により、光学式位置検出手段から
ワークの表面への光の照射角度を変更して、ワークに対
して斜め方向からセンシング動作を行なうことができ
る。そして、光学式位置検出手段による検出結果に基づ
いて、解析処理手段により、ワークの表面形状が解析さ
れて認識される。また、照射角度変更手段として、光学
式位置検出手段自体を回動する駆動手段を用いること
で、光学式位置検出手段からワークの表面への光の照射
角度を容易に変更・調整することができる。
【０００７】
【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
ワーク表面形状認識装置を示すもので、図１はその構成
を示すブロック図、図２はその位置センサの回動方向の
例を説明するための斜視図である。
ワーク表面形状認識装置を示すもので、図１はその構成
を示すブロック図、図２はその位置センサの回動方向の
例を説明するための斜視図である。
【０００８】図１において、１は表面形状を認識すべき
対象のワーク、２はワーク１に対して所定の検出線に沿
ってワーク１の表面位置を検出するための光学式位置セ
ンサ(光学式位置検出手段)で、この位置センサ２は、図
１に示すように、光(例えばレーザ光)を発光してワーク
１の表面にスポット状に照射する発光部２ａと、この発
光部２ａから照射された後にワーク１の表面にて反射さ
れてきた反射光を受光する受光部２ｂとをそなえて構成
されている。受光部２ｂにて得られた受光データ、例え
ば光路差データ，反射光強度等に基づき、位置センサ２
とワーク１の表面との距離が検出データとして得られる
ようになっている。
対象のワーク、２はワーク１に対して所定の検出線に沿
ってワーク１の表面位置を検出するための光学式位置セ
ンサ(光学式位置検出手段)で、この位置センサ２は、図
１に示すように、光(例えばレーザ光)を発光してワーク
１の表面にスポット状に照射する発光部２ａと、この発
光部２ａから照射された後にワーク１の表面にて反射さ
れてきた反射光を受光する受光部２ｂとをそなえて構成
されている。受光部２ｂにて得られた受光データ、例え
ば光路差データ，反射光強度等に基づき、位置センサ２
とワーク１の表面との距離が検出データとして得られる
ようになっている。
【０００９】また、３は位置センサ２を走査駆動するた
めの走査用駆動機構３で、この駆動機構３によって、所
定の検出線に沿うワーク１の表面位置が、位置センサ２
により走査・検出されるようになっている。この駆動機
構３は、位置センサ２自体を全体的に駆動するものであ
ってもよいし、または、位置センサ２内部においてミラ
ー等を用い発光部２ａからの光の照射方向を変更するも
のであってもよい。
めの走査用駆動機構３で、この駆動機構３によって、所
定の検出線に沿うワーク１の表面位置が、位置センサ２
により走査・検出されるようになっている。この駆動機
構３は、位置センサ２自体を全体的に駆動するものであ
ってもよいし、または、位置センサ２内部においてミラ
ー等を用い発光部２ａからの光の照射方向を変更するも
のであってもよい。
【００１０】さらに、４は位置センサ２に接続されこの
位置センサ２による検出データに基づいて演算を行ない
ワーク１の表面形状を認識するためのコンピュータ、５
は位置センサ２および走査用駆動機構３を一体的に回動
する照射角度変更用駆動機構で、この駆動機構５によ
り、位置センサ２および走査用駆動機構３を一体的に回
動することで、位置センサ２からワーク１の表面への光
の照射角度が変更・調整されるようになっている。
位置センサ２による検出データに基づいて演算を行ない
ワーク１の表面形状を認識するためのコンピュータ、５
は位置センサ２および走査用駆動機構３を一体的に回動
する照射角度変更用駆動機構で、この駆動機構５によ
り、位置センサ２および走査用駆動機構３を一体的に回
動することで、位置センサ２からワーク１の表面への光
の照射角度が変更・調整されるようになっている。
【００１１】ここで、照射角度変更用駆動機構５による
位置センサ２の回動方向を、図２により説明する。図２
においては、相互に溶接されるべく対向配置された被溶
接部材１Ａ，１Ｂが、表面形状を認識する対象のワーク
であり、被溶接部材１Ａ，１Ｂ相互間の溶接線６の開先
形状(ギャップ，段差等)を認識する場合が図示されてい
る。この図２において、溶接線６の方向をｙ軸、このｙ
軸に直交し被溶接部材１Ａ，１Ｂの上面に平行な方向を
ｘ軸、被溶接部材１Ａ，１Ｂの上面に直交する方向をｚ
軸とした場合、位置センサ２は、照射角度変更用駆動機
構５によりｘ軸もしくはｙ軸周りに回転駆動されるよう
になっている。
位置センサ２の回動方向を、図２により説明する。図２
においては、相互に溶接されるべく対向配置された被溶
接部材１Ａ，１Ｂが、表面形状を認識する対象のワーク
であり、被溶接部材１Ａ，１Ｂ相互間の溶接線６の開先
形状(ギャップ，段差等)を認識する場合が図示されてい
る。この図２において、溶接線６の方向をｙ軸、このｙ
軸に直交し被溶接部材１Ａ，１Ｂの上面に平行な方向を
ｘ軸、被溶接部材１Ａ，１Ｂの上面に直交する方向をｚ
軸とした場合、位置センサ２は、照射角度変更用駆動機
構５によりｘ軸もしくはｙ軸周りに回転駆動されるよう
になっている。
【００１２】上述のごとく構成された装置を用いて行な
われるワークの表面形状認識について、図３〜図１４に
より具体的に説明する。まず、図３〜図５では、相互に
溶接されるべく対向配置されたＲ部分をもたない角柱状
被溶接部材１Ｃ，１Ｄが、表面形状を認識する対象のワ
ークであり、位置センサ２をｘ軸周りに回動し被溶接部
材１Ｃ，１Ｄの表面への光の照射角度をθ1に変更した
状態で、被溶接部材１Ｃ，１Ｄ相互間のギャップ，段差
を認識する場合が示されている。つまり、図３，図４に
示すように、照射角度変更用駆動機構５(図１参照)によ
り、位置センサ２から被溶接部材１Ｃ，１Ｄの表面への
光の照射角度を変更し、被溶接部材１Ｃ，１Ｄの表面に
対して斜め方向からセンシング動作を行なう。
われるワークの表面形状認識について、図３〜図１４に
より具体的に説明する。まず、図３〜図５では、相互に
溶接されるべく対向配置されたＲ部分をもたない角柱状
被溶接部材１Ｃ，１Ｄが、表面形状を認識する対象のワ
ークであり、位置センサ２をｘ軸周りに回動し被溶接部
材１Ｃ，１Ｄの表面への光の照射角度をθ1に変更した
状態で、被溶接部材１Ｃ，１Ｄ相互間のギャップ，段差
を認識する場合が示されている。つまり、図３，図４に
示すように、照射角度変更用駆動機構５(図１参照)によ
り、位置センサ２から被溶接部材１Ｃ，１Ｄの表面への
光の照射角度を変更し、被溶接部材１Ｃ，１Ｄの表面に
対して斜め方向からセンシング動作を行なう。
【００１３】そして、位置センサ２により、所定の検出
線(被溶接部材１Ｃ，１Ｄの長手方向に直交する方向)に
沿って被溶接部材１Ｃ，１Ｄの表面位置を検出すること
で、図５に示すような検出データを得る。このとき、被
溶接部材１Ｃ，１Ｄ相互間のギャップは、検出データに
そのまま表れるが、被溶接部材１Ｃ，１Ｄの上面の段差
は、位置センサ２からの光の照射角度がθ1となってい
るので、実際の段差に１／sinθ1を乗算した値となって
検出データに表れる。このような検出データに基づい
て、コンピュータ４によりギャップおよび段差を演算
し、被溶接部材１Ｃ，１Ｄの表面形状が認識される。
線(被溶接部材１Ｃ，１Ｄの長手方向に直交する方向)に
沿って被溶接部材１Ｃ，１Ｄの表面位置を検出すること
で、図５に示すような検出データを得る。このとき、被
溶接部材１Ｃ，１Ｄ相互間のギャップは、検出データに
そのまま表れるが、被溶接部材１Ｃ，１Ｄの上面の段差
は、位置センサ２からの光の照射角度がθ1となってい
るので、実際の段差に１／sinθ1を乗算した値となって
検出データに表れる。このような検出データに基づい
て、コンピュータ４によりギャップおよび段差を演算
し、被溶接部材１Ｃ，１Ｄの表面形状が認識される。
【００１４】図６〜図８では、図３〜図５と同様の角柱
状被溶接部材１Ｃ，１Ｄを、表面形状を認識する対象の
ワークとするが、位置センサ２をｙ軸周りに回動し被溶
接部材１Ｃ，１Ｄの表面への光の照射角度をθ2に変更
した状態で、被溶接部材１Ｃ，１Ｄ相互間のギャップ，
段差を認識する場合が示されている。つまり、図６，図
７に示すように、照射角度変更用駆動機構５(図１参照)
により、位置センサ２から被溶接部材１Ｃ，１Ｄの表面
への光の照射角度を変更し、被溶接部材１Ｃ，１Ｄの表
面に対して斜め方向からセンシング動作を行なう。
状被溶接部材１Ｃ，１Ｄを、表面形状を認識する対象の
ワークとするが、位置センサ２をｙ軸周りに回動し被溶
接部材１Ｃ，１Ｄの表面への光の照射角度をθ2に変更
した状態で、被溶接部材１Ｃ，１Ｄ相互間のギャップ，
段差を認識する場合が示されている。つまり、図６，図
７に示すように、照射角度変更用駆動機構５(図１参照)
により、位置センサ２から被溶接部材１Ｃ，１Ｄの表面
への光の照射角度を変更し、被溶接部材１Ｃ，１Ｄの表
面に対して斜め方向からセンシング動作を行なう。
【００１５】そして、位置センサ２により、所定の検出
線(被溶接部材１Ｃ，１Ｄの長手方向に直交する方向)に
沿って被溶接部材１Ｃ，１Ｄの表面位置を検出すること
で、図８に示すような検出データを得る。このとき、被
溶接部材１Ｃ，１Ｄ相互間のギャップおよび段差は、検
出データに図８に示すように表れており、このような検
出データに基づいて、コンピュータ４によりギャップお
よび段差を演算し、被溶接部材１Ｃ，１Ｄの表面形状が
認識される。
線(被溶接部材１Ｃ，１Ｄの長手方向に直交する方向)に
沿って被溶接部材１Ｃ，１Ｄの表面位置を検出すること
で、図８に示すような検出データを得る。このとき、被
溶接部材１Ｃ，１Ｄ相互間のギャップおよび段差は、検
出データに図８に示すように表れており、このような検
出データに基づいて、コンピュータ４によりギャップお
よび段差を演算し、被溶接部材１Ｃ，１Ｄの表面形状が
認識される。
【００１６】図９〜図１１では、相互に溶接されるべく
対向配置された角柱状被溶接部材１Ｅ，１Ｆが、表面形
状を認識する対象のワークで、被溶接部材１Ｅは所定半
径Ｒで湾曲するコーナー部(Ｒ部分)１ａを四隅に有する
ものであり、被溶接部材１ＦはＲ部分をもたないもので
あり、位置センサ２をｘ軸周りに回動し被溶接部材１
Ｅ，１Ｆの表面への光の照射角度をθ3に変更した状態
で、被溶接部材１Ｅ，１Ｆ相互間のギャップ，段差を認
識する場合が示されている。つまり、図９，図１０に示
すように、照射角度変更用駆動機構５(図１参照)によ
り、位置センサ２から被溶接部材１Ｅ，１Ｆの表面への
光の照射角度を変更し、被溶接部材１Ｅ，１Ｆの表面に
対して斜め方向からセンシング動作を行なう。
対向配置された角柱状被溶接部材１Ｅ，１Ｆが、表面形
状を認識する対象のワークで、被溶接部材１Ｅは所定半
径Ｒで湾曲するコーナー部(Ｒ部分)１ａを四隅に有する
ものであり、被溶接部材１ＦはＲ部分をもたないもので
あり、位置センサ２をｘ軸周りに回動し被溶接部材１
Ｅ，１Ｆの表面への光の照射角度をθ3に変更した状態
で、被溶接部材１Ｅ，１Ｆ相互間のギャップ，段差を認
識する場合が示されている。つまり、図９，図１０に示
すように、照射角度変更用駆動機構５(図１参照)によ
り、位置センサ２から被溶接部材１Ｅ，１Ｆの表面への
光の照射角度を変更し、被溶接部材１Ｅ，１Ｆの表面に
対して斜め方向からセンシング動作を行なう。
【００１７】そして、位置センサ２により、所定の検出
線(被溶接部材１Ｅ，１Ｆの長手方向に直交する方向)に
沿って被溶接部材１Ｅ，１Ｆの表面位置を検出すること
で、図１１に示すような検出データを得る。このとき、
被溶接部材１Ｅ，１Ｆ相互間のギャップは、検出データ
にそのまま表れるが、被溶接部材１Ｅ，１Ｆの上面の段
差は、位置センサ２からの光の照射角度がθ3となって
いるので、実際の段差に１／sinθ3を乗算した値となっ
て検出データに表れる。このような検出データに基づい
て、コンピュータ４によりギャップおよび段差を演算
し、被溶接部材１Ｅ，１Ｆの表面形状が認識される。
線(被溶接部材１Ｅ，１Ｆの長手方向に直交する方向)に
沿って被溶接部材１Ｅ，１Ｆの表面位置を検出すること
で、図１１に示すような検出データを得る。このとき、
被溶接部材１Ｅ，１Ｆ相互間のギャップは、検出データ
にそのまま表れるが、被溶接部材１Ｅ，１Ｆの上面の段
差は、位置センサ２からの光の照射角度がθ3となって
いるので、実際の段差に１／sinθ3を乗算した値となっ
て検出データに表れる。このような検出データに基づい
て、コンピュータ４によりギャップおよび段差を演算
し、被溶接部材１Ｅ，１Ｆの表面形状が認識される。
【００１８】図１２〜図１４では、図９〜図１１と同様
の角柱状被溶接部材１Ｅ，１Ｆを、表面形状を認識する
対象のワークとするが、位置センサ２をｙ軸周りに回動
し被溶接部材１Ｅ，１Ｆの表面への光の照射角度をθ4
に変更した状態で、被溶接部材１Ｃ，１Ｄ相互間のギャ
ップ，段差を認識する場合が示されている。つまり、図
１２，図１３に示すように、照射角度変更用駆動機構５
(図１参照)により、位置センサ２から被溶接部材１Ｅ，
１Ｆの表面への光の照射角度を変更し、被溶接部材１
Ｅ，１Ｆの表面に対して斜め方向からセンシング動作を
行なう。
の角柱状被溶接部材１Ｅ，１Ｆを、表面形状を認識する
対象のワークとするが、位置センサ２をｙ軸周りに回動
し被溶接部材１Ｅ，１Ｆの表面への光の照射角度をθ4
に変更した状態で、被溶接部材１Ｃ，１Ｄ相互間のギャ
ップ，段差を認識する場合が示されている。つまり、図
１２，図１３に示すように、照射角度変更用駆動機構５
(図１参照)により、位置センサ２から被溶接部材１Ｅ，
１Ｆの表面への光の照射角度を変更し、被溶接部材１
Ｅ，１Ｆの表面に対して斜め方向からセンシング動作を
行なう。
【００１９】そして、位置センサ２により、所定の検出
線(被溶接部材１Ｅ，１Ｆの長手方向に直交する方向)に
沿って被溶接部材１Ｅ，１Ｆの表面位置を検出すること
で、図１４に示すような検出データを得る。このとき、
被溶接部材１Ｅ，１Ｆ相互間のギャップおよび段差は、
検出データに図１４に示すように表れており、このよう
な検出データに基づいて、コンピュータ４によりギャッ
プおよび段差が以下のように演算される。
線(被溶接部材１Ｅ，１Ｆの長手方向に直交する方向)に
沿って被溶接部材１Ｅ，１Ｆの表面位置を検出すること
で、図１４に示すような検出データを得る。このとき、
被溶接部材１Ｅ，１Ｆ相互間のギャップおよび段差は、
検出データに図１４に示すように表れており、このよう
な検出データに基づいて、コンピュータ４によりギャッ
プおよび段差が以下のように演算される。
【００２０】つまり、図１４に示すように、まず、被溶
接部材１Ｅの上面に沿う直線ｌ1(肩高さ位置)から所定
高さｈだけ減じた被溶接部材１Ｅのコーナー部１ａ上の
位置Ｐ2を求める。この位置Ｐ2を通り直線ｌ1に直交す
る直線ｌ2と、コーナー部１ａの湾曲中心位置を通り直
線ｌ1に平行な直線ｌ3との交点Ｐ3を求める。この交点
Ｐ3に基づき、交点Ｐ3と位置Ｐ4(被溶接部材１Ｅの側面
におけるコーナー部１ａと直線部との交点位置)との距
離ｄが求められる。また、被溶接部材１Ｆの上面に沿う
直線ｌ4(肩高さ位置)と直線ｌ2との交点Ｐ7を求め、こ
の交点Ｐ7に基づき、交点Ｐ7と被溶接部材１Ｆの角位置
Ｐ6との距離Ｄが求められる。そして、被溶接部材１
Ｅ，１Ｆ相互間のギャップの値はＤ−ｄとして算出され
る。さらに、被溶接部材１Ｆの角位置Ｐ6を通り直線ｌ1
に直交する直線ｌ5を求め、この直線ｌ5と直線ｌ1との
交点Ｐ8を求め、この交点Ｐ8と角位置Ｐ6との距離とし
て段差が算出される。なお、Ｐ1は被溶接部材１Ｅの上
面におけるコーナー部１ａと直線部との交点位置、Ｐ5
は直線ｌ3と直線ｌ5との交点である。
接部材１Ｅの上面に沿う直線ｌ1(肩高さ位置)から所定
高さｈだけ減じた被溶接部材１Ｅのコーナー部１ａ上の
位置Ｐ2を求める。この位置Ｐ2を通り直線ｌ1に直交す
る直線ｌ2と、コーナー部１ａの湾曲中心位置を通り直
線ｌ1に平行な直線ｌ3との交点Ｐ3を求める。この交点
Ｐ3に基づき、交点Ｐ3と位置Ｐ4(被溶接部材１Ｅの側面
におけるコーナー部１ａと直線部との交点位置)との距
離ｄが求められる。また、被溶接部材１Ｆの上面に沿う
直線ｌ4(肩高さ位置)と直線ｌ2との交点Ｐ7を求め、こ
の交点Ｐ7に基づき、交点Ｐ7と被溶接部材１Ｆの角位置
Ｐ6との距離Ｄが求められる。そして、被溶接部材１
Ｅ，１Ｆ相互間のギャップの値はＤ−ｄとして算出され
る。さらに、被溶接部材１Ｆの角位置Ｐ6を通り直線ｌ1
に直交する直線ｌ5を求め、この直線ｌ5と直線ｌ1との
交点Ｐ8を求め、この交点Ｐ8と角位置Ｐ6との距離とし
て段差が算出される。なお、Ｐ1は被溶接部材１Ｅの上
面におけるコーナー部１ａと直線部との交点位置、Ｐ5
は直線ｌ3と直線ｌ5との交点である。
【００２１】上述のような演算がコンピュータ４により
行なわれて、被溶接部材１Ｅ，１Ｆ相互間のギャップお
よび段差が演算され、被溶接部材１Ｅ，１Ｆの表面形状
が認識される。
行なわれて、被溶接部材１Ｅ，１Ｆ相互間のギャップお
よび段差が演算され、被溶接部材１Ｅ，１Ｆの表面形状
が認識される。
【００２２】このように、本実施例の装置によれば、照
射角度変更用駆動機構５により、位置センサ２から被溶
接部材１，１Ａ〜１Ｆの表面への光の照射角度を変更し
て、被溶接部材１，１Ａ〜１Ｆに対して斜め方向からセ
ンシング動作を行なうことができるため、ワークを扱う
作業現場における装置の自由度を増すことができるほ
か、各種ワークの表面形状を正確に自動認識することが
でき、各種ワークについての切断，溶接，接着等の作業
の自動化を実現できるのである。
射角度変更用駆動機構５により、位置センサ２から被溶
接部材１，１Ａ〜１Ｆの表面への光の照射角度を変更し
て、被溶接部材１，１Ａ〜１Ｆに対して斜め方向からセ
ンシング動作を行なうことができるため、ワークを扱う
作業現場における装置の自由度を増すことができるほ
か、各種ワークの表面形状を正確に自動認識することが
でき、各種ワークについての切断，溶接，接着等の作業
の自動化を実現できるのである。
【００２３】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ことなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での設計変更
等があっても、本発明の範囲に含まれる。例えば、上記
実施例では、角柱状の被溶接部材１Ａ〜１Ｆからなる溶
接継手部をワークとしてこのようなワークに本発明の装
置を適用した場合について説明しているが、本発明は、
これに限定されるものではなく、他の種々の形状のワー
クや継手部にも同様に適用され、上記実施例と同様の作
用効果が得られる。
ことなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での設計変更
等があっても、本発明の範囲に含まれる。例えば、上記
実施例では、角柱状の被溶接部材１Ａ〜１Ｆからなる溶
接継手部をワークとしてこのようなワークに本発明の装
置を適用した場合について説明しているが、本発明は、
これに限定されるものではなく、他の種々の形状のワー
クや継手部にも同様に適用され、上記実施例と同様の作
用効果が得られる。
【００２４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のワーク表
面形状認識装置によれば、照射角度変更手段により、光
学式位置検出手段からワークの表面への光の照射角度を
変更して、ワークに対して斜め方向からセンシング動作
を行なうことができるように構成したので、ワークを扱
う作業現場における装置の自由度を増せる効果がある。
面形状認識装置によれば、照射角度変更手段により、光
学式位置検出手段からワークの表面への光の照射角度を
変更して、ワークに対して斜め方向からセンシング動作
を行なうことができるように構成したので、ワークを扱
う作業現場における装置の自由度を増せる効果がある。
【図１】本発明の一実施例としてのワーク表面形状認識
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施例の位置センサの回動方向の例を説明す
るための斜視図である。
るための斜視図である。
【図３】Ｒ部分をもたない角柱状被溶接部材どうしの溶
接継手部を、ｘ軸周りに回動した位置センサによりセン
シングする際の外観を模式的に示す斜視図である。
接継手部を、ｘ軸周りに回動した位置センサによりセン
シングする際の外観を模式的に示す斜視図である。
【図４】(ａ)は図３のIVａ矢視図、(ｂ)は図３のIVｂ矢
視図である。
視図である。
【図５】図３に示す装置により得られた検出データを示
す図である。
す図である。
【図６】Ｒ部分をもたない角柱状被溶接部材どうしの溶
接継手部を、ｙ軸周りに回動した位置センサによりセン
シングする際の外観を模式的に示す斜視図である。
接継手部を、ｙ軸周りに回動した位置センサによりセン
シングする際の外観を模式的に示す斜視図である。
【図７】(ａ)は図６のVIIａ矢視図、(ｂ)は図６のVIIｂ
矢視図である。
矢視図である。
【図８】図６に示す装置により得られた検出データを示
す図である。
す図である。
【図９】Ｒ部分をもつ角柱状被溶接部材とＲ部分をもた
ない角柱状被溶接部材との溶接継手部を、ｘ軸周りに回
動した位置センサによりセンシングする際の外観を模式
的に示す斜視図である。
ない角柱状被溶接部材との溶接継手部を、ｘ軸周りに回
動した位置センサによりセンシングする際の外観を模式
的に示す斜視図である。
【図１０】(ａ)は図９のＸａ矢視図、(ｂ)は図９のＸｂ
矢視図である。
矢視図である。
【図１１】図９に示す装置により得られた検出データを
示す図である。
示す図である。
【図１２】Ｒ部分をもつ角柱状被溶接部材とＲ部分をも
たない角柱状被溶接部材との溶接継手部を、ｙ軸周りに
回動した位置センサによりセンシングする際の外観を模
式的に示す斜視図である。
たない角柱状被溶接部材との溶接継手部を、ｙ軸周りに
回動した位置センサによりセンシングする際の外観を模
式的に示す斜視図である。
【図１３】(ａ)は図１２のXIIIａ矢視図、(ｂ)は図１２
のXIIIｂ矢視図である。
のXIIIｂ矢視図である。
【図１４】図１１に示す装置により得られた検出データ
を示す図である。
を示す図である。
１ ワーク １Ａ〜１Ｆ 角柱状被溶接部材(ワーク) １ａ コーナー部 ２ 光学式位置センサ(光学式位置検出手段) ２ａ 発光部 ２ｂ 受光部 ３ 走査用駆動機構 ４ コンピュータ(解析処理手段) ５ 照射各変更用駆動機構 ６ 溶接線
Claims (2)
- 【請求項１】 ワークの表面に対し所定の検出線に沿っ
て照射した光の反射光を受光して前記ワークの表面位置
を検出する光学式位置検出手段と、 前記光学式位置検出手段の検出結果に基づいて、前記ワ
ークの表面形状を解析して認識する解析処理手段とをそ
なえてなるワーク表面形状認識装置において、 前記光学式位置検出手段から前記ワークの表面への光の
照射角度を変更する照射角度変更手段がそなえられてい
ることを特徴とするワーク表面形状認識装置。 - 【請求項２】 前記照射角度変更手段が、前記光学式位
置検出手段自体を回動する駆動手段であることを特徴と
する請求項１のワーク表面形状認識装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4097785A JPH05296740A (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | ワーク表面形状認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4097785A JPH05296740A (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | ワーク表面形状認識装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05296740A true JPH05296740A (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=14201474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4097785A Pending JPH05296740A (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | ワーク表面形状認識装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05296740A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008504555A (ja) * | 2004-06-28 | 2008-02-14 | ヘキサゴン メトロロジー エービー | 座標測定器に使用するための測定用探針 |
-
1992
- 1992-04-17 JP JP4097785A patent/JPH05296740A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008504555A (ja) * | 2004-06-28 | 2008-02-14 | ヘキサゴン メトロロジー エービー | 座標測定器に使用するための測定用探針 |
| JP2008504554A (ja) * | 2004-06-28 | 2008-02-14 | ヘキサゴン メトロロジー エービー | 座標測定機に使用するための測定プローブ |
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