JPH09126726A - 加工物の加工用ビーム又はジェット流の監視及び位置定め方法及び装置 - Google Patents
加工物の加工用ビーム又はジェット流の監視及び位置定め方法及び装置Info
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- JPH09126726A JPH09126726A JP8262077A JP26207796A JPH09126726A JP H09126726 A JPH09126726 A JP H09126726A JP 8262077 A JP8262077 A JP 8262077A JP 26207796 A JP26207796 A JP 26207796A JP H09126726 A JPH09126726 A JP H09126726A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ビーム又はジェット流、殊にレーザビームの
連続的監視及び位置定め、及び基本位置への補正を、簡
単に実施でき、且つ極めて僅かなコストで実施できる方
法及び装置を実現すること。 【構成】 ビーム又はジェット流の規定位置に関する当
該のプリセット又は第１センサ（７）により得られた検
出結果（値）を、ビーム又はジェット流（３）の実際位
置に関する第２センサ（９）の検出結果（値）とを比較
し、該比較は、ビーム又はジェット流／加工物間の速度
に依存しての相対的変位の考慮下でなされるようにし、
そして実際位置と規定位置との間に偏差がある場合、ビ
ーム又はジェット流（３）は基本位置に補正されるよう
にしたこと
連続的監視及び位置定め、及び基本位置への補正を、簡
単に実施でき、且つ極めて僅かなコストで実施できる方
法及び装置を実現すること。 【構成】 ビーム又はジェット流の規定位置に関する当
該のプリセット又は第１センサ（７）により得られた検
出結果（値）を、ビーム又はジェット流（３）の実際位
置に関する第２センサ（９）の検出結果（値）とを比較
し、該比較は、ビーム又はジェット流／加工物間の速度
に依存しての相対的変位の考慮下でなされるようにし、
そして実際位置と規定位置との間に偏差がある場合、ビ
ーム又はジェット流（３）は基本位置に補正されるよう
にしたこと
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加工物の加工用ビ
ーム又はジェット流の監視及び位置定め方法及び装置で
あって、ビーム又はジェット流がたどるべき軌跡経路
が、ビーム又はジェット流照射前の第１のセンサ（シー
ム継ぎ目検出系）により、及び／又は、プリセット値に
より定められ、そして、第２のセンサによってはビーム
又はジェット流の照射後ビーム又はジェット流の作用ア
クションが監視されるようにした方法及び装置に関す
る。
ーム又はジェット流の監視及び位置定め方法及び装置で
あって、ビーム又はジェット流がたどるべき軌跡経路
が、ビーム又はジェット流照射前の第１のセンサ（シー
ム継ぎ目検出系）により、及び／又は、プリセット値に
より定められ、そして、第２のセンサによってはビーム
又はジェット流の照射後ビーム又はジェット流の作用ア
クションが監視されるようにした方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】就中多数の産業上の加工（マシーニン
グ）プロセスにおいて、ビーム又はジェット流を監視な
いし位置定めすることが必要である。このことは例え
ば、レーザビーム又は水ジェット流による切断に就いて
成立つ。２つの場合において、通常電子的な装置によ
り、ビーム又はジェット流の経路が設定される。その場
合ビーム又はジェット流は当該のビーム又はジェット流
路（光学経路）軌跡に追従しなければならない。切断品
質は、就中、ビーム又はジェット流が精確に所定のルー
トを守るか否かに依存する。
グ）プロセスにおいて、ビーム又はジェット流を監視な
いし位置定めすることが必要である。このことは例え
ば、レーザビーム又は水ジェット流による切断に就いて
成立つ。２つの場合において、通常電子的な装置によ
り、ビーム又はジェット流の経路が設定される。その場
合ビーム又はジェット流は当該のビーム又はジェット流
路（光学経路）軌跡に追従しなければならない。切断品
質は、就中、ビーム又はジェット流が精確に所定のルー
トを守るか否かに依存する。
【０００３】同様のことは、ビームによる溶接、殊に、
レーザビームによる溶接については更に一層あてはま
る。
レーザビームによる溶接については更に一層あてはま
る。
【０００４】勿論、まさに、レーザビーム溶接にて衝合
溶接により量産において 作製される金属板パーツ、例
えば自動車組立産業にて“ｔａｉｌｏｒｅｄ ｂｌａｎ
ｋ”（オーダー仕立ての素材）として知られている）金
属板パーツの利点は、次のような場合のみ発揮される、
即ち、コンポーネントの幾何学的トレランス（許容偏
差）、切断エッジの品質及びレーザビーム特性に関して
当該のプロセスの要件が充足されるときのみ発揮され
る。
溶接により量産において 作製される金属板パーツ、例
えば自動車組立産業にて“ｔａｉｌｏｒｅｄ ｂｌａｎ
ｋ”（オーダー仕立ての素材）として知られている）金
属板パーツの利点は、次のような場合のみ発揮される、
即ち、コンポーネントの幾何学的トレランス（許容偏
差）、切断エッジの品質及びレーザビーム特性に関して
当該のプロセスの要件が充足されるときのみ発揮され
る。
【０００５】０．２〜０．４ｍｍの通常の焦点直径の場
合、高品質の溶接接合部を得るには、接合さるべき２つ
の加工物間の継ぎ目（接合）線へのレーザビームの精確
な位置定めが必要である。０．１ｍｍの技術的基準ギャ
ップの存在の場合、最大の位置（ポジション）−トレラ
ンス（許容偏差）を越えてはならない。更に溶融池
（浴）によりギャップに対してブリッジ（橋絡）を施さ
なければならない場合、当該のトレランス（許容偏差）
は更に狭くさるべきものである。
合、高品質の溶接接合部を得るには、接合さるべき２つ
の加工物間の継ぎ目（接合）線へのレーザビームの精確
な位置定めが必要である。０．１ｍｍの技術的基準ギャ
ップの存在の場合、最大の位置（ポジション）−トレラ
ンス（許容偏差）を越えてはならない。更に溶融池
（浴）によりギャップに対してブリッジ（橋絡）を施さ
なければならない場合、当該のトレランス（許容偏差）
は更に狭くさるべきものである。
【０００６】劣悪なビーム位置（ポジション）に基づき
生じる継ぎ目接合（融合）部−欠陥は特に部分的溶け込
みの場合クリティカルである、それというのは、比較的
に幅広いビードにより隠されるからである。十分な溶け
込みのある場合においても、いくらか拡げられた継ぎ目
ルート（溶接部の底部）により不可視の内部の継ぎ目接
合（融合）部−欠陥が惹起され得る。
生じる継ぎ目接合（融合）部−欠陥は特に部分的溶け込
みの場合クリティカルである、それというのは、比較的
に幅広いビードにより隠されるからである。十分な溶け
込みのある場合においても、いくらか拡げられた継ぎ目
ルート（溶接部の底部）により不可視の内部の継ぎ目接
合（融合）部−欠陥が惹起され得る。
【０００７】十分高い位置（ポジション）定め精度は、
今日光電的センサ又は画像処理システムを用いて達成さ
れ、当該のセンサ又はシステムは、継ぎ目（接合）線、
即ち、両加工物の継ぎ目（接合）線の実際の軌跡経過な
いしトラック特性経過をビーム照射前に輪郭座標の系列
として直接的に機械制御部へ伝達する。そのようにして
レーザヘッドは、ほぼ０．０５ｍｍの精度を以て継ぎ目
（接合）線に対して配向され得る。その種のシーム検出
系は例えばＤＥーＯＳ４３１２２４１に示されている。
今日光電的センサ又は画像処理システムを用いて達成さ
れ、当該のセンサ又はシステムは、継ぎ目（接合）線、
即ち、両加工物の継ぎ目（接合）線の実際の軌跡経過な
いしトラック特性経過をビーム照射前に輪郭座標の系列
として直接的に機械制御部へ伝達する。そのようにして
レーザヘッドは、ほぼ０．０５ｍｍの精度を以て継ぎ目
（接合）線に対して配向され得る。その種のシーム検出
系は例えばＤＥーＯＳ４３１２２４１に示されている。
【０００８】当該手法の基本的欠点となるのは、継ぎ目
（接合）線検出系が、固定的に設定されたレーザビーム
位置を出発点にしなければならないことである。測定さ
れた位置座標を実際の位置（ポジション）へ関連付けし
得ない。このことに対処するため、周期的に、少なくと
もビーム路（光学経路）の各調整後毎に、校正過程が実
施されるが、このことは稼働中断を前提とする。ビーム
発生器及びビームガイド（案内）において熱作用により
惹起されるレーザビームの位置変化は全く考慮されない
状態におかれる。その結果、溶接過程の精度の低減を来
す。
（接合）線検出系が、固定的に設定されたレーザビーム
位置を出発点にしなければならないことである。測定さ
れた位置座標を実際の位置（ポジション）へ関連付けし
得ない。このことに対処するため、周期的に、少なくと
もビーム路（光学経路）の各調整後毎に、校正過程が実
施されるが、このことは稼働中断を前提とする。ビーム
発生器及びビームガイド（案内）において熱作用により
惹起されるレーザビームの位置変化は全く考慮されない
状態におかれる。その結果、溶接過程の精度の低減を来
す。
【０００９】当該問題点の可能な解決策はビーム位置
（ポジション）に対するガイド系（これは既に継ぎ目検
出系内に存在している）内にビーム位置センサ系の組込
によって実現され得る。その種センサ系は概してオンラ
イン動作には適せず少なくとも相当な余分のコストを考
慮しなければならない。
（ポジション）に対するガイド系（これは既に継ぎ目検
出系内に存在している）内にビーム位置センサ系の組込
によって実現され得る。その種センサ系は概してオンラ
イン動作には適せず少なくとも相当な余分のコストを考
慮しなければならない。
【００１０】更にビーム照射後に溶接継ぎ目が監視され
得る。ここにおいて、勿論、継ぎ目シーム（接合部）線
の位置（ポジション）は考慮されず、唯、溶接継ぎ目の
品質のみが検出される。
得る。ここにおいて、勿論、継ぎ目シーム（接合部）線
の位置（ポジション）は考慮されず、唯、溶接継ぎ目の
品質のみが検出される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的ないし課
題とするところはビーム殊にレーザビームの連続的監視
及び位置定め、及び基本位置への補正を行うようにした
前記形式の方法及び装置を提供することにある。
題とするところはビーム殊にレーザビームの連続的監視
及び位置定め、及び基本位置への補正を行うようにした
前記形式の方法及び装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決のため本
発明によれば、ビーム又はジェット流の規定位置に関す
る当該のプリセット値又は第１センサにより得られた検
出結果（値）を、ビーム又はジェット流の実際位置に関
する第２センサの検出結果（値）と比較し、当該の比較
は、ビーム又はジェット流／加工物間の速度に依存して
の相対的変位の考慮下でなされるようにし、そして実際
位置と規定位置との間に偏差がある場合、ビーム又はジ
ェット流は基本位置に補正されるようにしたのである。
発明によれば、ビーム又はジェット流の規定位置に関す
る当該のプリセット値又は第１センサにより得られた検
出結果（値）を、ビーム又はジェット流の実際位置に関
する第２センサの検出結果（値）と比較し、当該の比較
は、ビーム又はジェット流／加工物間の速度に依存して
の相対的変位の考慮下でなされるようにし、そして実際
位置と規定位置との間に偏差がある場合、ビーム又はジ
ェット流は基本位置に補正されるようにしたのである。
【００１３】つまり第２センサによりシーム継ぎ目、殊
に溶接継ぎ目がビーム照射後検出され、そして照射前の
ビーム路（光学経路）軌跡ないし所望のビーム路（光学
経路）軌跡と比較される。有利には、このことは溶接継
ぎ目自体の品質監視と共に行われる。
に溶接継ぎ目がビーム照射後検出され、そして照射前の
ビーム路（光学経路）軌跡ないし所望のビーム路（光学
経路）軌跡と比較される。有利には、このことは溶接継
ぎ目自体の品質監視と共に行われる。
【００１４】当該の本発明の方法及び装置は、２つの加
工物間の溶接接合部（継手）の作製（ここでは殊にレー
ザ溶接）に限られるものでなく、殊に、すべてのビーム
又はジェット流路（光学経路）軌跡のガイドされるビー
ム又はジェット流を用いたすべてのプロセスにおいて適
用され得る。
工物間の溶接接合部（継手）の作製（ここでは殊にレー
ザ溶接）に限られるものでなく、殊に、すべてのビーム
又はジェット流路（光学経路）軌跡のガイドされるビー
ム又はジェット流を用いたすべてのプロセスにおいて適
用され得る。
【００１５】当該問題の解決策は次のようにして可能に
なる、即ち、継ぎ目シーム（接合部）線の位置ポジショ
ンの検出のための画像処理装置（システム）により基準
座標系が生成されるのである。第２の画像処理装置（シ
ステム）は、当該の基本座標系に関連付けられ得る（画
像生成センサ系は１つの共通のリジッドな取り付け面上
に固定され、相互に位置合わせされていることを前提と
する）。
なる、即ち、継ぎ目シーム（接合部）線の位置ポジショ
ンの検出のための画像処理装置（システム）により基準
座標系が生成されるのである。第２の画像処理装置（シ
ステム）は、当該の基本座標系に関連付けられ得る（画
像生成センサ系は１つの共通のリジッドな取り付け面上
に固定され、相互に位置合わせされていることを前提と
する）。
【００１６】そのような第２センサ系は例えばレーザ溶
接装置にて、多くの状況（事情）において、溶接位置ポ
ジションの直ぐ後に、いずれにしろ必要とされるので
（生成されたシームの幾何学的形状の自動的監視を行う
ため）、当該の第２センサシステムに対するコストは極
めて僅かである。光学的撮像に対する要求及び第２セン
サ系システムの測定レートは継ぎ目線の検出のための第
１システムのそれと同等である。その結果簡単にほぼ同
じ構成を実現し得る。
接装置にて、多くの状況（事情）において、溶接位置ポ
ジションの直ぐ後に、いずれにしろ必要とされるので
（生成されたシームの幾何学的形状の自動的監視を行う
ため）、当該の第２センサシステムに対するコストは極
めて僅かである。光学的撮像に対する要求及び第２セン
サ系システムの測定レートは継ぎ目線の検出のための第
１システムのそれと同等である。その結果簡単にほぼ同
じ構成を実現し得る。
【００１７】要するに、第１の画像処理システム（装
置）によっては、溶接さるべき継ぎ目の位置が連続的に
計算されるが、後続の画像処理システム（装置）によっ
ては、丁度溶接された継ぎ目が、共通の座標系における
それの位置に関しても特徴的に、表示、ないし、マーキ
ングせしめられる。精確な画像重畳を達成するには２つ
のセンサヘッドの固定的な共通の取り付けの場合、単
に、必要とされる、速度に依存する変位移動時間、即ち
第１センサ系の画像領域の座標原点（零点）から第２セ
ンサ系の画像領域における相応の位置ポジションへ、加
工物又は、ビーム又はジェット流が、変位移動するのに
必要とされる、速度に依存する変位移動時間のみが分か
っていればよい（知られていばよい）。但し、当該の変
位移動時間は、市販の測定システムにより簡単に記録さ
れ得、そして重畳さるべき画像の整合のために使用され
得る。溶接さるべき、ないし、切断さるべき部品の送り
運動が知られている場合、実際値−トラック特性経過
の、規定−トラック特性経過への対応付けを行わせ得
る。
置）によっては、溶接さるべき継ぎ目の位置が連続的に
計算されるが、後続の画像処理システム（装置）によっ
ては、丁度溶接された継ぎ目が、共通の座標系における
それの位置に関しても特徴的に、表示、ないし、マーキ
ングせしめられる。精確な画像重畳を達成するには２つ
のセンサヘッドの固定的な共通の取り付けの場合、単
に、必要とされる、速度に依存する変位移動時間、即ち
第１センサ系の画像領域の座標原点（零点）から第２セ
ンサ系の画像領域における相応の位置ポジションへ、加
工物又は、ビーム又はジェット流が、変位移動するのに
必要とされる、速度に依存する変位移動時間のみが分か
っていればよい（知られていばよい）。但し、当該の変
位移動時間は、市販の測定システムにより簡単に記録さ
れ得、そして重畳さるべき画像の整合のために使用され
得る。溶接さるべき、ないし、切断さるべき部品の送り
運動が知られている場合、実際値−トラック特性経過
の、規定−トラック特性経過への対応付けを行わせ得
る。
【００１８】上述の画像重畳を用いては画像解析プログ
ラムによりピンポイントの精確さで継ぎ目線の実際の位
置ポジションに関しての（に対しての）、焦点合わせさ
れたレーザビームの照射点を検出し得る。当該の基準値
（位置（ポジション）関係）が分かれば、一方では焦点
直径及び継ぎ目幅の知られている値の考慮下で、内部の
継ぎ目シーム（接合部）欠陥の発生確率に対する直接的
情報を得ることが可能になる。他方では、簡単にビーム
位置の補正を簡単に実施し得る（ビーム位置ポジション
の熱的に生ぜしめられたドリフトにより比較的緩慢な位
置変化が生ぜしめられるので）。
ラムによりピンポイントの精確さで継ぎ目線の実際の位
置ポジションに関しての（に対しての）、焦点合わせさ
れたレーザビームの照射点を検出し得る。当該の基準値
（位置（ポジション）関係）が分かれば、一方では焦点
直径及び継ぎ目幅の知られている値の考慮下で、内部の
継ぎ目シーム（接合部）欠陥の発生確率に対する直接的
情報を得ることが可能になる。他方では、簡単にビーム
位置の補正を簡単に実施し得る（ビーム位置ポジション
の熱的に生ぜしめられたドリフトにより比較的緩慢な位
置変化が生ぜしめられるので）。
【００１９】勿論本発明は一次元の送りに限られない。
二次元又は三次元の送りでのビーム又はジェット流の監
視装置及び位置決め同様に実現可能である。
二次元又は三次元の送りでのビーム又はジェット流の監
視装置及び位置決め同様に実現可能である。
【００２０】技術的水準からは継ぎ目シーム（接合部）
線ないし溶接継ぎ目シーム（接合部）の特性位置の検出
方法が多数公知である。それらすべての方法を本発明に
おいて適用し得る。例えば光切断方法及びグレー画像に
よる評価方法に就いて述べる。光切断法に就いては例え
ばＤＥ・ＯＳ４３１２２４１において記載がなされてお
り、グレー画像評価を用いての継ぎ目検出に就いてはＤ
ＶＳリポート、弟９４巻（１９８５）、第４４頁以降に
記載がなされている。
線ないし溶接継ぎ目シーム（接合部）の特性位置の検出
方法が多数公知である。それらすべての方法を本発明に
おいて適用し得る。例えば光切断方法及びグレー画像に
よる評価方法に就いて述べる。光切断法に就いては例え
ばＤＥ・ＯＳ４３１２２４１において記載がなされてお
り、グレー画像評価を用いての継ぎ目検出に就いてはＤ
ＶＳリポート、弟９４巻（１９８５）、第４４頁以降に
記載がなされている。
【００２１】事情に応じて、両センサは同じ又は異なっ
た方法を用いて動作し得る。ここで、どのような定性的
要求が個々の方法に対し課せられるべきかが実地上明ら
かになる。本発明の方法を、切断の際ビームを用いて適
用、使用する場合、大抵の場合において、ビーム又はジ
ェット流照射に先立つセンサは不要である。ここで、電
子的メモリ内存在するプリセット値によっては、規定位
置決定のためのセンサの役割、機能及び、亦ビーム又は
ジェット流の相応のガイドの役割、機能が果たされる。
た方法を用いて動作し得る。ここで、どのような定性的
要求が個々の方法に対し課せられるべきかが実地上明ら
かになる。本発明の方法を、切断の際ビームを用いて適
用、使用する場合、大抵の場合において、ビーム又はジ
ェット流照射に先立つセンサは不要である。ここで、電
子的メモリ内存在するプリセット値によっては、規定位
置決定のためのセンサの役割、機能及び、亦ビーム又は
ジェット流の相応のガイドの役割、機能が果たされる。
【００２２】本発明の更なる利点、特徴点及び詳細事項
は本発明の実施例の説明から明らかである。
は本発明の実施例の説明から明らかである。
【００２３】
【実施例】次に、本発明を、図示の実施例を用いて説明
する。
する。
【００２４】図１に示すように２つの加工物１，２はビ
ーム３により相互に接合されるされる。加工物３照射前
の２つの加工物の１，２間の接合部（継ぎ手）の領域は
継ぎ目線ないし、継ぎ目シーム（接合部）線、と称さ
れ、そして、ビーム３照射後の領域は溶接継ぎ目５と称
される。
ーム３により相互に接合されるされる。加工物３照射前
の２つの加工物の１，２間の接合部（継ぎ手）の領域は
継ぎ目線ないし、継ぎ目シーム（接合部）線、と称さ
れ、そして、ビーム３照射後の領域は溶接継ぎ目５と称
される。
【００２５】ビーム３は変位移動装置６における説明に
は示されていないビーム源から到来し、上記変位移動装
置は、例えばクロススライダ（横送り台）から成り得
る。この場合において、変位移動装置６は二次元に方向
ＸないしＹに移動可能である。勿論、三次元の移動可能
性も可能である。要は唯、変位移動装置６により、ビー
ム３は継ぎ目線４に沿って、それにに向けてガイドされ
得ることである。
は示されていないビーム源から到来し、上記変位移動装
置は、例えばクロススライダ（横送り台）から成り得
る。この場合において、変位移動装置６は二次元に方向
ＸないしＹに移動可能である。勿論、三次元の移動可能
性も可能である。要は唯、変位移動装置６により、ビー
ム３は継ぎ目線４に沿って、それにに向けてガイドされ
得ることである。
【００２６】ビーム３が継ぎ目線４に沿ってガイドされ
得るため、ビーム３にセンサ７が前置されており、該セ
ンサはシーム（継ぎ目）検出系と称される。当該のセン
サ７によっては継ぎ目線のトラック特性経過が連続的に
検出され、そして、加工物の速度に依存する変位（移
動）時間を用いて、（当該ビームが加工物に対して変位
移動される場合）継ぎ目線４のトラック特性経過は、制
御ユニット８を介して検出され、ここで、制御ユニット
８はセンサ７の測定結果に相応して、変位移動装置６を
動かし、それにより、ビーム３常に精確に継ぎ目線４へ
有利には継ぎ目線４の詳細には示されていない中央線へ
向けられる。
得るため、ビーム３にセンサ７が前置されており、該セ
ンサはシーム（継ぎ目）検出系と称される。当該のセン
サ７によっては継ぎ目線のトラック特性経過が連続的に
検出され、そして、加工物の速度に依存する変位（移
動）時間を用いて、（当該ビームが加工物に対して変位
移動される場合）継ぎ目線４のトラック特性経過は、制
御ユニット８を介して検出され、ここで、制御ユニット
８はセンサ７の測定結果に相応して、変位移動装置６を
動かし、それにより、ビーム３常に精確に継ぎ目線４へ
有利には継ぎ目線４の詳細には示されていない中央線へ
向けられる。
【００２７】本発明によれば、ビーム３に、さらなるセ
ンサ９を後置するとよく、この更なるセンサは同様に制
御ユニット８と接続される。当該の第２のセンサ９は溶
接継ぎ目５を観測する。
ンサ９を後置するとよく、この更なるセンサは同様に制
御ユニット８と接続される。当該の第２のセンサ９は溶
接継ぎ目５を観測する。
【００２８】本発明の動作を図２を用いて説明する。
【００２９】ビーム３に前置されるセンサ７は所謂光切
断法で動作する。ここで、センサ系の光学軸に対して斜
め方向に縞パターン（本事例では５つのパラレルな縞１
０から成る）発議目線４の領域に投影される。ここで縞
１０は溶接継ぎ目線に対して実質的に斜め方向に経過
し、種々間隔を置いて設けられ得る。継ぎ目線４の領域
において、縞は中断され、又は、ずれが起こり、該ずれ
はセンサ系により識別される。継ぎ目線のトラック特性
経過は、縞の数に相応する点の個数を用いて求められ得
る。
断法で動作する。ここで、センサ系の光学軸に対して斜
め方向に縞パターン（本事例では５つのパラレルな縞１
０から成る）発議目線４の領域に投影される。ここで縞
１０は溶接継ぎ目線に対して実質的に斜め方向に経過
し、種々間隔を置いて設けられ得る。継ぎ目線４の領域
において、縞は中断され、又は、ずれが起こり、該ずれ
はセンサ系により識別される。継ぎ目線のトラック特性
経過は、縞の数に相応する点の個数を用いて求められ得
る。
【００３０】図２に示すように、第２センサ９も、同じ
原理で動作し、ここで、溶接継ぎ目線５は相応の縞パタ
ーン１１で照明、照射される。
原理で動作し、ここで、溶接継ぎ目線５は相応の縞パタ
ーン１１で照明、照射される。
【００３１】ビーム３がその時間経過中例えば熱的に惹
起されるドリフトによりそれの実線で示す位置ポジショ
ンから破線で示す位置ポジションへずれ（偏差）を生じ
る場合、当該の位置ポジションはセンサ７によっては検
出され得ない、それというのは、当該センサ７は、常に
次のことを基礎とするからである、即ちビーム３が基本
位置に位置していることを基礎とするからである。これ
に反して、後続のセンサ９は、センサ７により検出され
るトラック特性経過からずれた（偏差のある）、溶接継
ぎ目線５のトラック特性経過を検出する、それというの
は、制御ユニット８に供給される測定結果（これは、例
えば画像解析により得られた位置（ポジション）座標系
から成る）が、もはや一致しなくなるからである。この
ことは同様に略示してある。制御ユニット８を用いて変
位（移動）装置ユニットは、得られた補正値に相応して
動かされ、その結果、ビーム３は、再び基本位置に動か
される。
起されるドリフトによりそれの実線で示す位置ポジショ
ンから破線で示す位置ポジションへずれ（偏差）を生じ
る場合、当該の位置ポジションはセンサ７によっては検
出され得ない、それというのは、当該センサ７は、常に
次のことを基礎とするからである、即ちビーム３が基本
位置に位置していることを基礎とするからである。これ
に反して、後続のセンサ９は、センサ７により検出され
るトラック特性経過からずれた（偏差のある）、溶接継
ぎ目線５のトラック特性経過を検出する、それというの
は、制御ユニット８に供給される測定結果（これは、例
えば画像解析により得られた位置（ポジション）座標系
から成る）が、もはや一致しなくなるからである。この
ことは同様に略示してある。制御ユニット８を用いて変
位（移動）装置ユニットは、得られた補正値に相応して
動かされ、その結果、ビーム３は、再び基本位置に動か
される。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、ビーム、殊にレーザビ
ームの連続的監視及び位置定め、及び基本位置への補正
を、簡単に実施でき、且つ極めて僅かなコストで実施で
きる方法及び装置を実現できたというという効果が得ら
れるのである。
ームの連続的監視及び位置定め、及び基本位置への補正
を、簡単に実施でき、且つ極めて僅かなコストで実施で
きる方法及び装置を実現できたというという効果が得ら
れるのである。
【図１】加工物の加工用ビームの監視装置を部分的にブ
ロック接続図的に示す概略図である。
ロック接続図的に示す概略図である。
【図２】ビームの位置ポジションの検出の様子を略示す
る図１の装置の概略図である。
る図１の装置の概略図である。
１ 加工物 ２ 加工物 ３ ビーム ４ 継ぎ目シーム（接合部）線 ５ 溶接継ぎ目 ６ 変位（移動）装置 ７ センサ ８ 制御ユニット ９ 更なるセンサ １０ 縞 １１ 縞
Claims (3)
- 【請求項１】 加工物の加工用ビーム又はジェット流の
監視及び位置定め方法であって、ビーム又はジェット流
（３）がたどるべき軌跡経路が、ビーム又はジェット流
照射前の第１のセンサ（７）（シーム継ぎ目検出系）に
より、及び／又は、プリセット値により定められ、そし
て、第２のセンサ（３）によってはビーム又はジェット
流（３）照射後のビーム又はジェット流の作用アクショ
ンが監視されるようにした当該方法において、 ビーム又はジェット流の規定位置に関する当該のプリセ
ット値又は第１センサ（７）により得られた検出結果
（値）を、ビーム又はジェット流（３）の実際位置に関
する第２センサ（９）の検出結果（値）と比較し、当該
の比較は、ビーム又はジェット流／加工物間の速度に依
存しての相対的変位の考慮下でなされるようにし、そし
て実際位置と規定位置との間に偏差がある場合、ビーム
又はジェット流（３）は基本位置に補正されるようにし
たことを特徴とする加工物の加工用ビーム又はジェット
流の監視及び位置定め方法。 - 【請求項２】 ビーム又はジェット流（３）の規定位置
を、光切断法にて、又は光切断ー及びグレイ画像評価法
の組合せ法にて求め、そしてビーム又はジェット流
（３）の実際位置を、光切断法にて、又は光切断ー及び
グレイ画像評価法の組合せ法にて求め、そして、前記の
求められた結果を相互に比較するようにしたことを特徴
とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 加工物の加工用ビーム又はジェット流の
監視及び位置定め装置であって、ビーム又はジェット流
（３）がたどるべき軌跡経路が、ビーム又はジェット流
照射前の第１のセンサ（７）（シーム継ぎ目検出系）に
より、及び／又は、プリセット値により定められ、そし
て、第２のセンサ（３）によってはビーム又はジェット
流（３）の照射後ビーム又はジェット流の作用アクショ
ンが監視されるように構成されている当該装置におい
て、 第１及び第２センサ（７，９）は、両センサの検出結果
（位置）の比較のため制御ユニット（８）に接続されて
おり、ここで、制御ユニット（８）はビーム又はジェッ
ト流（３）と加工物との間の相対的変位（移動）のため
の変位（移動）装置（６）と接続されていることを特徴
とする加工物の加工用ビーム又はジェット流の監視及び
位置定め装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH02823/95 | 1995-10-06 | ||
| CH282395 | 1995-10-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09126726A true JPH09126726A (ja) | 1997-05-16 |
| JP2895448B2 JP2895448B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=4242408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| EP (1) | EP0770445B1 (ja) |
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| KR (1) | KR100420722B1 (ja) |
| CN (1) | CN1089284C (ja) |
| AR (1) | AR003737A1 (ja) |
| AT (1) | ATE208243T1 (ja) |
| BR (1) | BR9605006A (ja) |
| CA (1) | CA2183779C (ja) |
| DE (1) | DE59608130D1 (ja) |
| DK (1) | DK0770445T3 (ja) |
| FI (1) | FI963937A (ja) |
| NO (1) | NO964226L (ja) |
| PL (1) | PL180628B1 (ja) |
| RU (1) | RU2155654C2 (ja) |
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| US7081599B2 (en) | 2000-10-24 | 2006-07-25 | Elpatronic Ag | Apparatus and method for processing workpieces |
| KR100889061B1 (ko) * | 2000-10-24 | 2009-03-16 | 엘파트로닉 아게 | 피가공물 가공 장치 및 방법 |
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| DE10111662A1 (de) * | 2001-03-09 | 2002-09-26 | Thyssenkrupp Stahl Ag | Verfahren und Vorrichtung zum robotergesteuerten Schneiden und Schweißen mit Laserstrahlung |
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| CA2463409A1 (en) | 2004-04-02 | 2005-10-02 | Servo-Robot Inc. | Intelligent laser joining head |
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