JPH0724575A - 隙間の距離計測方法 - Google Patents
隙間の距離計測方法Info
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- JPH0724575A JPH0724575A JP17321793A JP17321793A JPH0724575A JP H0724575 A JPH0724575 A JP H0724575A JP 17321793 A JP17321793 A JP 17321793A JP 17321793 A JP17321793 A JP 17321793A JP H0724575 A JPH0724575 A JP H0724575A
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- Japan
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- distance
- measured
- gap
- optical sensor
- measuring
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶接箇所の隙間寸法を高い精度で計測する。
【構成】 凸片１１と筒状体１０とが溶接された被測定
体の溶接箇所の隙間寸法を２個の光学センサー１，２に
より計測する。２個の光学センサー１，２はビームを被
測定体の凸片１１のＡ面および筒状体１０のＢ面へ照射
して被測定体の表面部との距離を計測する。距離方向を
縦軸Ｚ、被計測体に対し左右方向を横軸Ｘとして計測距
離の変化を調べる。一方の光学センサー１はＡ面からＢ
面へかけてＡ表面から縦軸方向へ所定の距離変化した位
置と計測表面の変化グラフと交差した位置Ｘ１ を計測
し、他方の光学センサー２はＢ表面から同様の手順でＢ
面の溶接面と反対側の面の端部の位置Ｘ３ を計測す
る。溶接面の幅寸法ｄと位置Ｘ３ とからギャップ寸法
ｇを式，ｇ＝｜Ｘ３−ｄ−Ｘ１｜，から得る。
体の溶接箇所の隙間寸法を２個の光学センサー１，２に
より計測する。２個の光学センサー１，２はビームを被
測定体の凸片１１のＡ面および筒状体１０のＢ面へ照射
して被測定体の表面部との距離を計測する。距離方向を
縦軸Ｚ、被計測体に対し左右方向を横軸Ｘとして計測距
離の変化を調べる。一方の光学センサー１はＡ面からＢ
面へかけてＡ表面から縦軸方向へ所定の距離変化した位
置と計測表面の変化グラフと交差した位置Ｘ１ を計測
し、他方の光学センサー２はＢ表面から同様の手順でＢ
面の溶接面と反対側の面の端部の位置Ｘ３ を計測す
る。溶接面の幅寸法ｄと位置Ｘ３ とからギャップ寸法
ｇを式，ｇ＝｜Ｘ３−ｄ−Ｘ１｜，から得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、隙間の距離計測方法に
係わり、より詳細には、自動溶接機や溶接ロボット等に
より自動溶接を行う際に光学センサーを用いて被溶接物
体間の隙間の距離を計測する隙間の距離計測方法に関す
る。
係わり、より詳細には、自動溶接機や溶接ロボット等に
より自動溶接を行う際に光学センサーを用いて被溶接物
体間の隙間の距離を計測する隙間の距離計測方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動溶接機や溶接ロボット等に
より自動溶接を行う際には、精密な作業を行うために、
溶接される被溶接物相互間のギャップ寸法を正確に計測
する必要がある。従来、このギャップ寸法の計測に特開
平３−３２４７０号公報，特開平３−２０７５７７号公
報，特開平３−１４２０６９号公報等、画像処理による
手法が多く用いられている。しかし、画像処理による計
測は装置が複雑で高価となるため、光学センサー等の単
純な機器を用いた位置検出による計測方法が提案されて
いる。
より自動溶接を行う際には、精密な作業を行うために、
溶接される被溶接物相互間のギャップ寸法を正確に計測
する必要がある。従来、このギャップ寸法の計測に特開
平３−３２４７０号公報，特開平３−２０７５７７号公
報，特開平３−１４２０６９号公報等、画像処理による
手法が多く用いられている。しかし、画像処理による計
測は装置が複雑で高価となるため、光学センサー等の単
純な機器を用いた位置検出による計測方法が提案されて
いる。
【０００３】図９〜図１１は、隙間の距離計測方法の従
来方法例を説明するための図である。図９に示すアール
形状部分を有する被計測体には図１０で拡大して示した
隙間がある。この隙間の距離を光学センサーによって計
測する場合、図１１に示すようにセンシング形状から隙
間の距離を計算する。図１１は、横軸が被計測物体に対
して左右方向の位置であり、縦軸が光学センサーから見
た被計測体表面までの距離である。つまり、被計測体の
Ａ面およびＢ面までの正面からの距離、つまり表面の凹
凸状態を、左右の位置関係において示したグラフであ
る。このグラフにおいて、Ａ面から所定の距離ｐ１変化
した縦軸線上Ｚ２（Ｚ２＝Ｚ１＋ｐ１）の地点（Ｘ１，
Ｚ２）を一方の計測点とし、Ｂ面Ｚ３からの所定の距離
Ｐ２変化した縦軸線上Ｚ７（Ｚ７＝Ｚ３＋ｐ２）の地点
（Ｘ７，Ｚ７）を他方の計測点として求める。横軸上の
計測点Ｘ１と計測点Ｘ７との差に補正値を足して隙間の
距離を計算している。
来方法例を説明するための図である。図９に示すアール
形状部分を有する被計測体には図１０で拡大して示した
隙間がある。この隙間の距離を光学センサーによって計
測する場合、図１１に示すようにセンシング形状から隙
間の距離を計算する。図１１は、横軸が被計測物体に対
して左右方向の位置であり、縦軸が光学センサーから見
た被計測体表面までの距離である。つまり、被計測体の
Ａ面およびＢ面までの正面からの距離、つまり表面の凹
凸状態を、左右の位置関係において示したグラフであ
る。このグラフにおいて、Ａ面から所定の距離ｐ１変化
した縦軸線上Ｚ２（Ｚ２＝Ｚ１＋ｐ１）の地点（Ｘ１，
Ｚ２）を一方の計測点とし、Ｂ面Ｚ３からの所定の距離
Ｐ２変化した縦軸線上Ｚ７（Ｚ７＝Ｚ３＋ｐ２）の地点
（Ｘ７，Ｚ７）を他方の計測点として求める。横軸上の
計測点Ｘ１と計測点Ｘ７との差に補正値を足して隙間の
距離を計算している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１１
のグラフが示すように、距離計測器の被計測体の端部の
計測は鈍感であり、被計測体端部の形状が丸みをおびて
いなくても、計測されたグラフの形状は端部が少しだれ
た状態となる。この計測の鈍化によって、端部の計測位
置に±０．２ｍｍ程度の誤差が生じることが経験的に知
られている。また、小さな隙間の計測は困難である。
のグラフが示すように、距離計測器の被計測体の端部の
計測は鈍感であり、被計測体端部の形状が丸みをおびて
いなくても、計測されたグラフの形状は端部が少しだれ
た状態となる。この計測の鈍化によって、端部の計測位
置に±０．２ｍｍ程度の誤差が生じることが経験的に知
られている。また、小さな隙間の計測は困難である。
【０００５】本発明は、簡単な手法により溶接箇所の隙
間の寸法を高い精度で計測可能とする隙間の距離計測方
法を提供することを目的とする。
間の寸法を高い精度で計測可能とする隙間の距離計測方
法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、第１の本発明の物体Ａと物体Ｂとが溶接される被計
測体の溶接箇所の隙間の寸法を計測する隙間の距離計測
方法は、光ビームを被計測体の表面に照射してその表面
との距離を計測し、計測した距離の変化により被計測体
の端部を検出する光学センサーを用い、光学センサーに
より物体Ａの溶接側の端部であって、物体Ｂの溶接箇所
の面に対する垂直線と略平行方向の位置Ｘ１ を計測す
る第１の端部計測工程と、光学センサーにより物体Ｂの
溶接箇所と異なる箇所の端部の略平行方向の位置Ｘ２
を計測する第２の端部計測工程とを有し、物体Ｂの溶接
箇所と位置Ｘ２ との略平行方向の機械的距離ｄを知
り、位置Ｘ１ と位置Ｘ２ と機械的距離ｄとにより隙
間の距離を演算により求めることを特徴としている。
め、第１の本発明の物体Ａと物体Ｂとが溶接される被計
測体の溶接箇所の隙間の寸法を計測する隙間の距離計測
方法は、光ビームを被計測体の表面に照射してその表面
との距離を計測し、計測した距離の変化により被計測体
の端部を検出する光学センサーを用い、光学センサーに
より物体Ａの溶接側の端部であって、物体Ｂの溶接箇所
の面に対する垂直線と略平行方向の位置Ｘ１ を計測す
る第１の端部計測工程と、光学センサーにより物体Ｂの
溶接箇所と異なる箇所の端部の略平行方向の位置Ｘ２
を計測する第２の端部計測工程とを有し、物体Ｂの溶接
箇所と位置Ｘ２ との略平行方向の機械的距離ｄを知
り、位置Ｘ１ と位置Ｘ２ と機械的距離ｄとにより隙
間の距離を演算により求めることを特徴としている。
【０００７】第２の発明の物体Ａの一の端部と物体Ｂの
一の面とが溶接される被計測体の溶接箇所の隙間の寸法
を計測する隙間の距離計測方法は、光ビームを被計測体
の表面に照射して物体Ａの一の端部の位置と物体Ｂの所
定の面であり一の面との距離ｄが知られている所定の面
の位置を計測する光学センサーを用い、光学センサーに
より物体Ａの一の端部であって物体Ｂの一の面に対する
垂直線と略平行方向の位置Ｘ１を計測する第１の端部計
測工程と、光学センサーにより物体Ｂの所定の面の位置
であり、光学センサーと所定の面の位置との距離ｘを計
測する距離計測工程と、位置Ｘ１と距離ｘの略平行方向
の相関関係を求める工程とを有し、位置Ｘ１と距離ｘと
距離ｄに相関関係の補正を加え隙間の距離の寸法を演算
により求めることを特徴としている。
一の面とが溶接される被計測体の溶接箇所の隙間の寸法
を計測する隙間の距離計測方法は、光ビームを被計測体
の表面に照射して物体Ａの一の端部の位置と物体Ｂの所
定の面であり一の面との距離ｄが知られている所定の面
の位置を計測する光学センサーを用い、光学センサーに
より物体Ａの一の端部であって物体Ｂの一の面に対する
垂直線と略平行方向の位置Ｘ１を計測する第１の端部計
測工程と、光学センサーにより物体Ｂの所定の面の位置
であり、光学センサーと所定の面の位置との距離ｘを計
測する距離計測工程と、位置Ｘ１と距離ｘの略平行方向
の相関関係を求める工程とを有し、位置Ｘ１と距離ｘと
距離ｄに相関関係の補正を加え隙間の距離の寸法を演算
により求めることを特徴としている。
【０００８】
【作用】第１の発明の隙間の距離計測方法によれば、光
学センサーを用いて物体Ａの溶接箇所側の端部であって
物体Ｂの溶接箇所の面に対する垂直線と略平行方向の位
置Ｘ１を、また、光学センサーを用いて物体Ｂの溶接箇
所と異なる箇所の端部の上記の略平行方向の位置Ｘ２を
計測することとしているため、物体Ｂの溶接箇所と位置
Ｘ２との略平行方向の機械的距離ｄを知ることにより、
隙間の距離を演算により求めることができる。
学センサーを用いて物体Ａの溶接箇所側の端部であって
物体Ｂの溶接箇所の面に対する垂直線と略平行方向の位
置Ｘ１を、また、光学センサーを用いて物体Ｂの溶接箇
所と異なる箇所の端部の上記の略平行方向の位置Ｘ２を
計測することとしているため、物体Ｂの溶接箇所と位置
Ｘ２との略平行方向の機械的距離ｄを知ることにより、
隙間の距離を演算により求めることができる。
【０００９】第２の発明の隙間の距離計測方法によれ
ば、光学センサーを用いて物体Ａの一の端部であって物
体Ｂの一の面に対する垂直線と略平行方向の位置Ｘ１
を、また、物体Ｂの所定の面の位置であり、光学センサ
ーと所定の面の位置との距離ｘを計測し、位置Ｘ１と距
離ｘの略平行方向の相関関係を求め、位置Ｘ１と距離ｘ
と予め知られている物体Ｂの所定の面と一の面との距離
ｄに相関関係の補正を加えることにより、隙間の距離を
演算により求めることができる。
ば、光学センサーを用いて物体Ａの一の端部であって物
体Ｂの一の面に対する垂直線と略平行方向の位置Ｘ１
を、また、物体Ｂの所定の面の位置であり、光学センサ
ーと所定の面の位置との距離ｘを計測し、位置Ｘ１と距
離ｘの略平行方向の相関関係を求め、位置Ｘ１と距離ｘ
と予め知られている物体Ｂの所定の面と一の面との距離
ｄに相関関係の補正を加えることにより、隙間の距離を
演算により求めることができる。
【００１０】
【実施例】次に添付図面を参照して本発明による隙間の
距離計測方法の実施例を詳細に説明する。図１〜図９を
参照すると本発明の隙間の距離計測方法が適用される計
測の実施例および計測手順を説明するための図が示され
ている。以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基づ
いて詳細に説明する。なお、以下の説明において、被測
定体の被測定対象である隙間に対して平行方向を横軸
Ｘ、直角方向を縦軸Ｚとしている。又、特に識別を必要
としない同一機能部には、同一番号または符号を付して
いる。
距離計測方法の実施例を詳細に説明する。図１〜図９を
参照すると本発明の隙間の距離計測方法が適用される計
測の実施例および計測手順を説明するための図が示され
ている。以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基づ
いて詳細に説明する。なお、以下の説明において、被測
定体の被測定対象である隙間に対して平行方向を横軸
Ｘ、直角方向を縦軸Ｚとしている。又、特に識別を必要
としない同一機能部には、同一番号または符号を付して
いる。
【００１１】（第１の発明の第１の実施例）図１〜図４
は第１の発明の第１の実施例に関する図であり、図１は
第１の実施例の計測手順を示す概念図である。本実施例
の被計測体は、幅ｄの筒状体１０に凸片１１をこれから
溶接する直前の状態を示している。今、被計測体の溶接
箇所の隙間を計測するための、２個の光学センサー１，
２が間隔ｄを有して被計測体の表面に対向して配置され
ている。２個の光学センサー１，２は、光学センサー１
が被溶接体である凸片の平面の端部を、また、光学セン
サー２が筒状体の溶接面と反対側の端部を計測すること
を目的としている。
は第１の発明の第１の実施例に関する図であり、図１は
第１の実施例の計測手順を示す概念図である。本実施例
の被計測体は、幅ｄの筒状体１０に凸片１１をこれから
溶接する直前の状態を示している。今、被計測体の溶接
箇所の隙間を計測するための、２個の光学センサー１，
２が間隔ｄを有して被計測体の表面に対向して配置され
ている。２個の光学センサー１，２は、光学センサー１
が被溶接体である凸片の平面の端部を、また、光学セン
サー２が筒状体の溶接面と反対側の端部を計測すること
を目的としている。
【００１２】本計測方法の実施に用いる距離を計測する
光学センサー１，２は、一般に、レーザ光を変調素子に
より変調し、変調したレーザ光を被計測体へ照射し、被
計測体から反射されたレーザ光と発射レーザ光との位相
差によって被計測体との距離を計測する。なお、レーザ
を変調せず、いわゆる三角法により距離の計測を行って
も良いことは言うまでもない。
光学センサー１，２は、一般に、レーザ光を変調素子に
より変調し、変調したレーザ光を被計測体へ照射し、被
計測体から反射されたレーザ光と発射レーザ光との位相
差によって被計測体との距離を計測する。なお、レーザ
を変調せず、いわゆる三角法により距離の計測を行って
も良いことは言うまでもない。
【００１３】上記の構成に成る構成において、図１の筒
状体１０と凸片１１の溶接箇所は図１０の拡大図と同様
であり、不特定の隙間を有している。この溶接箇所の光
学センサー１による計測結果は、例えば図３のグラフと
なり、凸片１１の平面部Ａの距離計測グラフの平坦部Ｚ
１から縦軸方向へ所定距離ｐ１変化した位置Ｚ２（Ｚ２
＝Ｚ１＋ｐ１）の地点（Ｘ１，Ｚ２）を凸片１１の端部
として計測する。
状体１０と凸片１１の溶接箇所は図１０の拡大図と同様
であり、不特定の隙間を有している。この溶接箇所の光
学センサー１による計測結果は、例えば図３のグラフと
なり、凸片１１の平面部Ａの距離計測グラフの平坦部Ｚ
１から縦軸方向へ所定距離ｐ１変化した位置Ｚ２（Ｚ２
＝Ｚ１＋ｐ１）の地点（Ｘ１，Ｚ２）を凸片１１の端部
として計測する。
【００１４】また、他方の光学センサー２による計測位
置の概念図が図２に、また、計測結果のグラフが図４に
示されている。図４のグラフには、筒状態１０の表面Ｂ
の距離計測グラフＺ４と被計測体が無い無反射部のグラ
フがあり、筒状体表面Ｂの距離計測結果で縦軸Ｚ方向に
略平坦なグラフ位置Ｚ３より所定の距離ｐ２分＋側の位
置Ｚ４（Ｚ４＝Ｚ３＋ｐ２）とグラフが交差した地点
（Ｘ３，Ｚ４）を被計測体の溶接面と反対方向の端部位
置として計測する。また、筒状体１０の溶接面の横軸Ｘ
上の位置は、上記で計測した位置Ｚ４より筒状体１０の
幅寸法ｄ分−側となる。これらの関係より隙間長ｇは計
算式，ｇ＝｜Ｘ４−ｄ−Ｘ１｜，から求めることができ
る。
置の概念図が図２に、また、計測結果のグラフが図４に
示されている。図４のグラフには、筒状態１０の表面Ｂ
の距離計測グラフＺ４と被計測体が無い無反射部のグラ
フがあり、筒状体表面Ｂの距離計測結果で縦軸Ｚ方向に
略平坦なグラフ位置Ｚ３より所定の距離ｐ２分＋側の位
置Ｚ４（Ｚ４＝Ｚ３＋ｐ２）とグラフが交差した地点
（Ｘ３，Ｚ４）を被計測体の溶接面と反対方向の端部位
置として計測する。また、筒状体１０の溶接面の横軸Ｘ
上の位置は、上記で計測した位置Ｚ４より筒状体１０の
幅寸法ｄ分−側となる。これらの関係より隙間長ｇは計
算式，ｇ＝｜Ｘ４−ｄ−Ｘ１｜，から求めることができ
る。
【００１５】上記の関係によれば端部の計測に影響を及
ぼし易い溶接物の無い他方の一の端面位置を計測し、機
械的な寸法から隙間長を算出するため、高い計測精度が
得られる。特に、隙間長が略２ｍｍ以下の場合には光学
センサーでのギャップの検出が困難であるが、本方法に
よれば光学センサーの上述の様な欠点に係わらず、小さ
な隙間寸法をも計測が可能となる。
ぼし易い溶接物の無い他方の一の端面位置を計測し、機
械的な寸法から隙間長を算出するため、高い計測精度が
得られる。特に、隙間長が略２ｍｍ以下の場合には光学
センサーでのギャップの検出が困難であるが、本方法に
よれば光学センサーの上述の様な欠点に係わらず、小さ
な隙間寸法をも計測が可能となる。
【００１６】（第１の発明の第２の実施例）図５は第１
の発明の第２の実施例の計測状態を示す概念図である。
本実施例の被計測体は第１の実施例の被計測体と同一で
あるが、光学センサー１，３の配置が被計測体に対し上
下とされている。上側の光学センサー１は凸片１１の端
部を計測し、下側の光学センサー３は筒状体１０の溶接
側の端部を計測することを目的としている。この目的に
おいて、上側の光学センサー１は第１の実施例の一方の
光学センサーと同一の位置に配置され、下側の光学セン
サー３はビームが凸片１１の溶接箇所に当たらない位置
とされる。
の発明の第２の実施例の計測状態を示す概念図である。
本実施例の被計測体は第１の実施例の被計測体と同一で
あるが、光学センサー１，３の配置が被計測体に対し上
下とされている。上側の光学センサー１は凸片１１の端
部を計測し、下側の光学センサー３は筒状体１０の溶接
側の端部を計測することを目的としている。この目的に
おいて、上側の光学センサー１は第１の実施例の一方の
光学センサーと同一の位置に配置され、下側の光学セン
サー３はビームが凸片１１の溶接箇所に当たらない位置
とされる。
【００１７】上記の構成において、上側の光学センサー
１による凸片１１の端部の計測手順は第１の実施例と同
一手順で地点（Ｘ１，Ｚ２）が計測される。また、下方
の光学センサー３のセンシングは例えば図６のグラフと
なり、筒状体１０の無い無反射部から筒状体１０の表面
Ｂへかけてのグラフの変化点において、筒状体１０の表
面Ｂの距離計測結果で縦軸Ｚ方向に略平坦なグラフ位置
Ｚ３より所定の距離ｐ２分＋側の位置Ｚ４（Ｚ４＝Ｚ３
＋ｐ２）とグラフが交差した地点（Ｘ４，Ｚ４）を被計
測体の溶接面と反対方向の端部位置として計測する。
１による凸片１１の端部の計測手順は第１の実施例と同
一手順で地点（Ｘ１，Ｚ２）が計測される。また、下方
の光学センサー３のセンシングは例えば図６のグラフと
なり、筒状体１０の無い無反射部から筒状体１０の表面
Ｂへかけてのグラフの変化点において、筒状体１０の表
面Ｂの距離計測結果で縦軸Ｚ方向に略平坦なグラフ位置
Ｚ３より所定の距離ｐ２分＋側の位置Ｚ４（Ｚ４＝Ｚ３
＋ｐ２）とグラフが交差した地点（Ｘ４，Ｚ４）を被計
測体の溶接面と反対方向の端部位置として計測する。
【００１８】上記の２つの計測点Ｘ１およびＸ４より隙
間の寸法ｇを式，ｇ＝｜Ｘ１−Ｘ４｜，より求める。
間の寸法ｇを式，ｇ＝｜Ｘ１−Ｘ４｜，より求める。
【００１９】第２の実施例の特徴は、被計測体の幅寸
法，実施例では筒状体の幅寸法，に係わり無く計測が可
能となる。よって、被計測体の幅が変更されても演算式
の変更が不要である。また、被計測体の溶接面と反対側
の空間部が何らかの理由で利用できない場合に本実施例
は対応が可能である。
法，実施例では筒状体の幅寸法，に係わり無く計測が可
能となる。よって、被計測体の幅が変更されても演算式
の変更が不要である。また、被計測体の溶接面と反対側
の空間部が何らかの理由で利用できない場合に本実施例
は対応が可能である。
【００２０】（第２の発明の実施例）図７は第２の発明
の実施例の計測手順を示す概念図である。本実施例の被
計測体は第１の発明の第１および第２の実施例の被計測
体と同一である。光学センサーの配置において、一方の
光学センサー１は、上記第１の発明の第１および第２の
実施例の一方の光学センサー１と同一の配置位置とされ
る。他方の光学センサー４または５は、被計測体に対し
左右の内の何れか一方の側面側とされる。しかし、第１
の発明の第２の実施例と同一理由により溶接面側の側面
が優位である。但し、何らかの事情によって溶接面と反
対側の側面としても計測は可能である。
の実施例の計測手順を示す概念図である。本実施例の被
計測体は第１の発明の第１および第２の実施例の被計測
体と同一である。光学センサーの配置において、一方の
光学センサー１は、上記第１の発明の第１および第２の
実施例の一方の光学センサー１と同一の配置位置とされ
る。他方の光学センサー４または５は、被計測体に対し
左右の内の何れか一方の側面側とされる。しかし、第１
の発明の第２の実施例と同一理由により溶接面側の側面
が優位である。但し、何らかの事情によって溶接面と反
対側の側面としても計測は可能である。
【００２１】上記の２個の光学センサーの一方の光学セ
ンサー１は凸片１１の端部位置を、また、他方の光学セ
ンサー４は溶接面の端部位置を計測することが目的であ
る。この目的において、一方の光学センサー１は第１の
発明の第１および第２の実施例の光学センサーと同一の
位置に配置され、他方の光学センサー４は被計測体のビ
ームの照射位置が角のアール部でなく平面部の位置とな
るように選択される。
ンサー１は凸片１１の端部位置を、また、他方の光学セ
ンサー４は溶接面の端部位置を計測することが目的であ
る。この目的において、一方の光学センサー１は第１の
発明の第１および第２の実施例の光学センサーと同一の
位置に配置され、他方の光学センサー４は被計測体のビ
ームの照射位置が角のアール部でなく平面部の位置とな
るように選択される。
【００２２】上記の構成において、一方の光学センサー
１による凸片１１の端部の計測手順は、第１の発明の第
１および第２の実施例と同一手順で地点（Ｘ１，Ｚ２）
が計測される。また、他方の光学センサー４により筒状
体Ｂの光学センサー４からの距離が計測されるが、この
計測距離と横軸Ｘとの位置合わせを予め行う必要があ
る。この位置合わせの手順を図８に基づいて説明する。
今、基準位置を光学センサー１で計測しその位置をＸ０
とする。同一の位置Ｘ０を光学センサー４で計測し計測
距離をｘ０とする。これらの数値より、光学センサー４
で計測した不特定の計測値ｘ５と横軸Ｘとの相関位置Ｘ
５′は、Ｘ５′＝ｘ５＋Ｘ０−ｘ０，となる。よって、
一方の光学センサー１の計測位置Ｘ１、および、他方の
光学センサー４による計測距離ｘ５とによる隙間の間隔
は（Ｘ５′−Ｘ１）であり、隙間寸法ｇは式，ｇ＝｜ｘ
５＋Ｘ０−ｘ０−Ｘ１｜，により得ることができる。な
お、他方の光学センサー５を溶接面と反対側とした場合
の計測寸法をｘ６とし、基準位置をセンサー４の場合と
同様に求めて相関位置Ｘ６′は、Ｘ６′＝Ｘ０＋ｘ０−
ｘ６，となる。光学センサー５による不特定の計測距離
ｘ６と、これに筒状体１０の幅寸法ｄの補正を加えて、
隙間寸法ｇを求める式は，ｇ＝｜Ｘ０＋ｘ０−ｘ６−Ｘ
１−ｄ｜，となる。
１による凸片１１の端部の計測手順は、第１の発明の第
１および第２の実施例と同一手順で地点（Ｘ１，Ｚ２）
が計測される。また、他方の光学センサー４により筒状
体Ｂの光学センサー４からの距離が計測されるが、この
計測距離と横軸Ｘとの位置合わせを予め行う必要があ
る。この位置合わせの手順を図８に基づいて説明する。
今、基準位置を光学センサー１で計測しその位置をＸ０
とする。同一の位置Ｘ０を光学センサー４で計測し計測
距離をｘ０とする。これらの数値より、光学センサー４
で計測した不特定の計測値ｘ５と横軸Ｘとの相関位置Ｘ
５′は、Ｘ５′＝ｘ５＋Ｘ０−ｘ０，となる。よって、
一方の光学センサー１の計測位置Ｘ１、および、他方の
光学センサー４による計測距離ｘ５とによる隙間の間隔
は（Ｘ５′−Ｘ１）であり、隙間寸法ｇは式，ｇ＝｜ｘ
５＋Ｘ０−ｘ０−Ｘ１｜，により得ることができる。な
お、他方の光学センサー５を溶接面と反対側とした場合
の計測寸法をｘ６とし、基準位置をセンサー４の場合と
同様に求めて相関位置Ｘ６′は、Ｘ６′＝Ｘ０＋ｘ０−
ｘ６，となる。光学センサー５による不特定の計測距離
ｘ６と、これに筒状体１０の幅寸法ｄの補正を加えて、
隙間寸法ｇを求める式は，ｇ＝｜Ｘ０＋ｘ０−ｘ６−Ｘ
１−ｄ｜，となる。
【００２３】第２の発明の特徴は、他方の端部の位置の
計測に平面部を用いており、アールを含んだ部分にての
計測を行わないため高精度での計測が可能となる。
計測に平面部を用いており、アールを含んだ部分にての
計測を行わないため高精度での計測が可能となる。
【００２４】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、被計測体を凸片と筒状体との溶接物とした
がこれらの形状に限られない。また、光学センサーを複
数用いたが１個の光学センサーで光学センサー位置また
は被計測体の位置を変え測定することも可能である。
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、被計測体を凸片と筒状体との溶接物とした
がこれらの形状に限られない。また、光学センサーを複
数用いたが１個の光学センサーで光学センサー位置また
は被計測体の位置を変え測定することも可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明より明かなように、第１の発
明の一の隙間の距離計測方法によれば、光学センサーを
用いて物体Ａの溶接箇所側の端部の位置Ｘ１を、また、
光学センサーを用いて物体Ｂの溶接箇所と異なる箇所の
端部の位置Ｘ２を計測することとしているため、高精度
で計測できる２箇所の端部の位置の計測により隙間の寸
法を間接的に高精度での計測が可能となる。また、小さ
な隙間寸法の測定も可能となる。
明の一の隙間の距離計測方法によれば、光学センサーを
用いて物体Ａの溶接箇所側の端部の位置Ｘ１を、また、
光学センサーを用いて物体Ｂの溶接箇所と異なる箇所の
端部の位置Ｘ２を計測することとしているため、高精度
で計測できる２箇所の端部の位置の計測により隙間の寸
法を間接的に高精度での計測が可能となる。また、小さ
な隙間寸法の測定も可能となる。
【００２６】第２の発明の隙間の距離計測方法によれ
ば、光学センサーを用いて物体Ａの一の端部であって物
体Ｂの一の面に対する垂直線と略平行方向の位置Ｘ１
を、また、物体Ｂの所定の面の位置であり、光学センサ
ーと所定の面の位置との距離ｘを計測し、位置Ｘ１と距
離ｘの略平行方向の相関関係を求め、位置Ｘ１と距離ｘ
と予め知られている物体Ｂの所定の面と一の面との距離
ｄに相関関係の補正を加えることにより、隙間の距離を
間接的に高精度で求めることが可能となる。また、小さ
な隙間寸法の測定も可能となる。
ば、光学センサーを用いて物体Ａの一の端部であって物
体Ｂの一の面に対する垂直線と略平行方向の位置Ｘ１
を、また、物体Ｂの所定の面の位置であり、光学センサ
ーと所定の面の位置との距離ｘを計測し、位置Ｘ１と距
離ｘの略平行方向の相関関係を求め、位置Ｘ１と距離ｘ
と予め知られている物体Ｂの所定の面と一の面との距離
ｄに相関関係の補正を加えることにより、隙間の距離を
間接的に高精度で求めることが可能となる。また、小さ
な隙間寸法の測定も可能となる。
【図１】第１の発明の隙間の距離計測方法の第１の実施
例を説明するための計測の形態を表した斜視図である。
例を説明するための計測の形態を表した斜視図である。
【図２】図１の物体Ｂの端部の位置の計測手順を説明す
るための概念図である。
るための概念図である。
【図３】図１の光学センサー１による計測値のグラフで
あり、物体Ａの端部の計測手順を説明するための図であ
る。
あり、物体Ａの端部の計測手順を説明するための図であ
る。
【図４】図１の光学センサー２による計測値のグラフで
あり、物体Ｂの端部の計測手順を説明するための図であ
る。
あり、物体Ｂの端部の計測手順を説明するための図であ
る。
【図５】第１の発明の隙間の距離計測方法の第２の実施
例を説明するための計測の形態を表した斜視図である。
例を説明するための計測の形態を表した斜視図である。
【図６】図５の光学センサー３による計測値のグラフで
あり、物体Ｂの端部の計測手順を説明するための図であ
る。
あり、物体Ｂの端部の計測手順を説明するための図であ
る。
【図７】第２の発明の隙間の距離計測方法の実施例を説
明するための計測の形態を表した斜視図である。
明するための計測の形態を表した斜視図である。
【図８】図７に示した光学センサー１と光学センサー４
の位置合わせの手順を説明するための概念図である。
の位置合わせの手順を説明するための概念図である。
【図９】従来技術の隙間の距離計測方法を説明するため
の計測の形態を表した斜視図である。
の計測の形態を表した斜視図である。
【図１０】従来技術の隙間の距離を計測する手順を説明
するための概念図である。
するための概念図である。
【図１１】図９の光学センサー６による計測値のグラフ
であり、隙間の距離の計測手順を説明するための図であ
る。
であり、隙間の距離の計測手順を説明するための図であ
る。
１、２ 光学センサー １０ 筒状体 １１ 凸片 ｄ 筒状体の幅および光学センサー１と光学センサー２
の間隔距離
の間隔距離
Claims (6)
- 【請求項１】 物体Ａと物体Ｂとが溶接される被計測体
の溶接箇所の隙間の寸法を計測する隙間の距離計測方法
において、該方法は、 光ビームを前記被計測体の表面に照射してその表面との
距離を計測し、計測した距離の変化により該被計測体の
端部を検出する光学センサーを用い、 前記光学センサーにより前記物体Ａの前記溶接側の端部
であって、前記物体Ｂの溶接箇所の面に対する垂直線と
略平行方向の位置Ｘ１を計測する第１の端部計測工程
と、 前記光学センサーにより前記物体Ｂの前記溶接箇所と異
なる箇所の端部の前記略平行方向の位置Ｘ２を計測する
第２の端部計測工程とを有し、 前記物体Ｂの前記溶接箇所と前記位置Ｘ２との前記略平
行方向の機械的距離ｄを知り、前記位置Ｘ１と前記位置
Ｘ２ と前記機械的距離ｄとにより前記隙間の距離を演
算により求めることを特徴とする隙間の距離計測方法。 - 【請求項２】 前記溶接箇所と異なる箇所の端部は、
前記物体Ｂの溶接箇所の面と平行する反対側の面の一端
部であることを特徴とする請求項１記載の隙間の距離計
測方法。 - 【請求項３】 前記溶接箇所と異なる箇所の端部は、
前記物体Ｂの溶接箇所の面と同一面であり前記略平行方
向において前記溶接箇所を外した一端部であることを特
徴とする請求項１記載の隙間の距離計測方法。 - 【請求項４】 物体Ａの一の端部と物体Ｂの一の面とが
溶接される被計測体の溶接箇所の隙間の寸法を計測する
隙間の距離計測方法において、該方法は、 光ビームを前記被計測体の表面に照射して前記物体Ａの
一の端部の位置と前記物体Ｂの所定の面であり前記一の
面との距離ｄが知られている前記所定の面の位置を計測
する光学センサーを用い、 前記光学センサーにより前記物体Ａの一の端部であって
前記物体Ｂの一の面に対する垂直線と略平行方向の位置
Ｘ１を計測する第１の端部計測工程と、 前記光学センサーにより前記物体Ｂの所定の面の位置で
あり、前記光学センサーと前記所定の面の位置との距離
ｘを計測する距離計測工程と、 前記位置Ｘ１と前記距離ｘの前記略平行方向の相関関係
を求める工程とを有し、 前記位置Ｘ１と前記距離ｘと前記距離ｄに前記相関関係
の補正を加え前記隙間の距離の寸法を演算により求める
ことを特徴とする隙間の距離計測方法。 - 【請求項５】 前記所定の面は前記物体Ｂの一の面内
であり、且つ前記略平行方向において前記溶接がされな
い面であることを特徴とする請求項４記載の隙間の距離
計測方法。 - 【請求項６】 前記所定の面は前記物体Ｂの一の面と
平行する反対側の面であることを特徴とする請求項４記
載の隙間の距離計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17321793A JPH0724575A (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 隙間の距離計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17321793A JPH0724575A (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 隙間の距離計測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0724575A true JPH0724575A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=15956306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17321793A Pending JPH0724575A (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 隙間の距離計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724575A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020042032A1 (zh) * | 2018-08-29 | 2020-03-05 | 深圳配天智能技术研究院有限公司 | 视觉焊接系统的缝隙检测方法以及系统 |
-
1993
- 1993-07-13 JP JP17321793A patent/JPH0724575A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020042032A1 (zh) * | 2018-08-29 | 2020-03-05 | 深圳配天智能技术研究院有限公司 | 视觉焊接系统的缝隙检测方法以及系统 |
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