JPS58184071A - 溶接線検出装置 - Google Patents
溶接線検出装置Info
- Publication number
- JPS58184071A JPS58184071A JP6758382A JP6758382A JPS58184071A JP S58184071 A JPS58184071 A JP S58184071A JP 6758382 A JP6758382 A JP 6758382A JP 6758382 A JP6758382 A JP 6758382A JP S58184071 A JPS58184071 A JP S58184071A
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- JP
- Japan
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- welding
- section
- annular light
- welding torch
- torch
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Classifications
-
- 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
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
- B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
- B23K9/1272—Geometry oriented, e.g. beam optical trading
- B23K9/1274—Using non-contact, optical means, e.g. laser means
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- Physics & Mathematics (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、アーク溶接を自動化する装置、例えばアーク
溶接用ロボットや専用機等の視覚センサとして、溶接線
の検出を行い、溶接線の位置情報を自動機に提供する装
置に関するものである。
溶接用ロボットや専用機等の視覚センサとして、溶接線
の検出を行い、溶接線の位置情報を自動機に提供する装
置に関するものである。
従来より、アーク溶接の自動′化を図るために、溶接線
の自動検出は大きな課題の一つであった。
の自動検出は大きな課題の一つであった。
溶接線検出装置（以下溶接岬センサ）としては、接触式
と罪接触式の二つに大別される。
と罪接触式の二つに大別される。
接触式の溶接線センサは溶接トーチの前方に位置し、溶
接線近傍を探索するものであるが、センサ先端部の摩耗
や耐熱性および耐塵性に問題があるとともに大電流から
の絶縁、応答性の欠如等から実用上、制限を受ける。
接線近傍を探索するものであるが、センサ先端部の摩耗
や耐熱性および耐塵性に問題があるとともに大電流から
の絶縁、応答性の欠如等から実用上、制限を受ける。
一方、非接触式の溶接線センサには原理的に分類すると
、電磁気型、静電容量型、背圧型および光学型等がある
。電磁気型、静電容量型を利用した溶接線センサは被溶
接物からセンサヘッドまでの距離が短かい（２０１１１
以下）とともに、センサヘッド径が大きいため、分解能
に劣り、そのため実用上制約を受ける。背圧型の溶接線
センサは溶接スパッタによる目づまりおよびノズル部の
信頼性に問題があり、真の実用化は遠い。光学的に溶接
線を検出する代表的なものとして、第１図に示すように
、スリット光と撮像装置によるものかある。この装置は
Ｖ型の開先を有する被溶接物１１１′に投光器２よりス
リット状の光３を照射し、そのスリット光の開先形状像
を撮像装置４にょシ撮像し、画像処理にょシ第２図に示
すように撮像装置４の視野６の中のスリット光３に゛よ
る開先形状イメージ３ａから溶接線６に対応する６ａを
視野６の端からの距離Ｉとして求めるものである。
、電磁気型、静電容量型、背圧型および光学型等がある
。電磁気型、静電容量型を利用した溶接線センサは被溶
接物からセンサヘッドまでの距離が短かい（２０１１１
以下）とともに、センサヘッド径が大きいため、分解能
に劣り、そのため実用上制約を受ける。背圧型の溶接線
センサは溶接スパッタによる目づまりおよびノズル部の
信頼性に問題があり、真の実用化は遠い。光学的に溶接
線を検出する代表的なものとして、第１図に示すように
、スリット光と撮像装置によるものかある。この装置は
Ｖ型の開先を有する被溶接物１１１′に投光器２よりス
リット状の光３を照射し、そのスリット光の開先形状像
を撮像装置４にょシ撮像し、画像処理にょシ第２図に示
すように撮像装置４の視野６の中のスリット光３に゛よ
る開先形状イメージ３ａから溶接線６に対応する６ａを
視野６の端からの距離Ｉとして求めるものである。
また光学部２，４と溶接トーチとの位置関係は光学部２
゛、４が溶接トーチよシ数薗前方にあシ、前方センシン
グを行うものである。このスリット光を利用した溶接線
センサは溶接線６に対しはソ直角にスリット光３を照射
せねばならず、いわゆる方向性をもつ。ゆえに、直線を
なす溶接線を有する被溶接物に適用が限定されるととも
に溶接姿勢も制限される。また光学部２，４が溶接トー
チの前方にあるため前方に壁がある場合および立体的（
三次元的）な被溶接物例えば節動等への適用は無理アあ
、。 Ｉ′曽 以上のように、従来においては９実用上の制限が多く、
一部の特定の被溶接物への適用にとりまっていた。
゛、４が溶接トーチよシ数薗前方にあシ、前方センシン
グを行うものである。このスリット光を利用した溶接線
センサは溶接線６に対しはソ直角にスリット光３を照射
せねばならず、いわゆる方向性をもつ。ゆえに、直線を
なす溶接線を有する被溶接物に適用が限定されるととも
に溶接姿勢も制限される。また光学部２，４が溶接トー
チの前方にあるため前方に壁がある場合および立体的（
三次元的）な被溶接物例えば節動等への適用は無理アあ
、。 Ｉ′曽 以上のように、従来においては９実用上の制限が多く、
一部の特定の被溶接物への適用にとりまっていた。
本発明は、前記従来の欠点を解消し、種々の被溶接物の
溶接線を検出可能とするとともに溶接姿勢の制限を大巾
に緩和しうる溶接線検出装置である。
溶接線を検出可能とするとともに溶接姿勢の制限を大巾
に緩和しうる溶接線検出装置である。
以下に本発明の実施例を示すとともにその効果について
、第３図〜第６図を用いて説明する。
、第３図〜第６図を用いて説明する。
る径りの環状の光９を発する投光部１０と、被溶接物７
・７′上の環状光９を撮像する撮像部１１とを有し、第
４図に示すように投光部１ｏおよび撮像部１１はそれぞ
れの中心軸の延長線が溶接トー・チ１２の溶接ワイヤ１
３の先端Ｐで交わるように固定され、また投光部１ｏお
よび撮像部１１はケして取付けられている。ム方、溶接
トーチ１２はトーチ固定治具１８を介し溶接トーチ１２
を矢印方向に退避させるトーチスライダ１９に取付けら
れるとともに固定棒２ｏにより固定軸１６に接合されて
おり、溶接トーチ１２と光学部１０．１１は一体化され
ている。
・７′上の環状光９を撮像する撮像部１１とを有し、第
４図に示すように投光部１ｏおよび撮像部１１はそれぞ
れの中心軸の延長線が溶接トー・チ１２の溶接ワイヤ１
３の先端Ｐで交わるように固定され、また投光部１ｏお
よび撮像部１１はケして取付けられている。ム方、溶接
トーチ１２はトーチ固定治具１８を介し溶接トーチ１２
を矢印方向に退避させるトーチスライダ１９に取付けら
れるとともに固定棒２ｏにより固定軸１６に接合されて
おり、溶接トーチ１２と光学部１０．１１は一体化され
ている。
次に本装置の動作について説明する。投光部１゜より発
生した環状光９を被溶接物７，７′の継手近傍に照射し
、その環状光９を撮像部１１で撮像し画像処理により、
第６図に示す撮像部の視野２１内の環状光イメージ９ａ
から溶接点８ａの座標（、ｒｌ、ｙｌ）および溶接点８
ｂの座標（１２；！’２’）を求め、溶接ロボットのテ
ィーチデータを修正する。センシングは被溶接物の数カ
所、すなわちロボットのティーチ点のみを高速で行い、
ティーチデータ修正後、溶接を開始する。センシング時
においては、溶接トーチ１２はトーチスライダ１９によ
シ撮像部の視野外へ矢印方向ムへ退避し、センシングの
妨げとなることを防止する。
生した環状光９を被溶接物７，７′の継手近傍に照射し
、その環状光９を撮像部１１で撮像し画像処理により、
第６図に示す撮像部の視野２１内の環状光イメージ９ａ
から溶接点８ａの座標（、ｒｌ、ｙｌ）および溶接点８
ｂの座標（１２；！’２’）を求め、溶接ロボットのテ
ィーチデータを修正する。センシングは被溶接物の数カ
所、すなわちロボットのティーチ点のみを高速で行い、
ティーチデータ修正後、溶接を開始する。センシング時
においては、溶接トーチ１２はトーチスライダ１９によ
シ撮像部の視野外へ矢印方向ムへ退避し、センシングの
妨げとなることを防止する。
第６図に各種継手における環状光の照射パターンを示す
。（ム）が重ね継手、（Ｂ）がＶ開先、（Ｃ）が隅肉の
場合である、 次に本装置の効果について述べる。
。（ム）が重ね継手、（Ｂ）がＶ開先、（Ｃ）が隅肉の
場合である、 次に本装置の効果について述べる。
−
投光部１０、撮像部１１のそれぞれの中心軸の延長線が
溶接ワイヤ先端Ｐすなわち溶接位置で交わっているため
゛、溶接トーチ１２の進行方向は前後左右すなわち３６
０度の自由度を有すること、また、進行方向の障壁に無
関係であシ、立体物（三次元）、例えば節動等の被溶接
物に対しても適用可能である。また照射光が環状で、あ
るため方向性がなく、あらゆる角度からのセンシングが
可能であるとともに角部および大曲率部は勿論、小曲率
部でのセンシングも可能である。
溶接ワイヤ先端Ｐすなわち溶接位置で交わっているため
゛、溶接トーチ１２の進行方向は前後左右すなわち３６
０度の自由度を有すること、また、進行方向の障壁に無
関係であシ、立体物（三次元）、例えば節動等の被溶接
物に対しても適用可能である。また照射光が環状で、あ
るため方向性がなく、あらゆる角度からのセンシングが
可能であるとともに角部および大曲率部は勿論、小曲率
部でのセンシングも可能である。
以上のように本発明の溶接線検出装置は種々の被溶接物
に対し広く適用可能であるとともに、溶接姿勢および方
向に制約を受けることなく溶接線検出を可能にするもの
であり、その工業的価値は大きいものである。
に対し広く適用可能であるとともに、溶接姿勢および方
向に制約を受けることなく溶接線検出を可能にするもの
であり、その工業的価値は大きいものである。
第１図は従来の溶接線検出方法を説明するための図、第
２図は同方法を実施した際における撮像装置の視野内の
図、第３図は本発明の溶接線検出装置による溶接線検出
方法を説明するだめの図、第４図は本発明の溶接線検出
装置の一実施例の正面図、第５図は本発明の装置に基づ
く溶接線検出方法を実施した際における撮像部の視野内
の図、第６図（ム）（Ｂ）（Ｃ）は各種被溶接物におけ
る環状光の照射パターンを示す図である。 ７．７′・・・・・・被溶接物、８・・・・・・溶接線
部、９・・・・・・環状の光、１ｏ・・・・・・投光部
、１１・・・・・・撮像部、１２・・・・・・溶接トー
チ、１３・・・・・・溶接ワイヤ、１８・・・・・・ト
ーチ固定治具、１９・・・・・・トーチヌライダ、２０
・・・・・・固定棒。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名す 第 ２ 図 ５ 図 う 図 ｒｃ）
２図は同方法を実施した際における撮像装置の視野内の
図、第３図は本発明の溶接線検出装置による溶接線検出
方法を説明するだめの図、第４図は本発明の溶接線検出
装置の一実施例の正面図、第５図は本発明の装置に基づ
く溶接線検出方法を実施した際における撮像部の視野内
の図、第６図（ム）（Ｂ）（Ｃ）は各種被溶接物におけ
る環状光の照射パターンを示す図である。 ７．７′・・・・・・被溶接物、８・・・・・・溶接線
部、９・・・・・・環状の光、１ｏ・・・・・・投光部
、１１・・・・・・撮像部、１２・・・・・・溶接トー
チ、１３・・・・・・溶接ワイヤ、１８・・・・・・ト
ーチ固定治具、１９・・・・・・トーチヌライダ、２０
・・・・・・固定棒。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名す 第 ２ 図 ５ 図 う 図 ｒｃ）
Claims (1)
- （１）任意の巾で、かつ溶接線巾を十分に包含する径の
環状の光を発する投光部と、被溶接物上の前記環状の光
を撮像する撮像部とを有し、前記投光部および撮像部は
それぞれの中心軸の延長線が溶接トーチの溶接ワイヤ先
端位置で交わるように溶接トーチ近傍に固定されている
ことを特徴とする溶接線検出装置。 ＠）溶接線検出時においては溶接トーチが撮像部の視野
外に退避する手段を有していることを特徴とする特許請
求の範囲第０）項に記載の溶接線検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6758382A JPS58184071A (ja) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | 溶接線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6758382A JPS58184071A (ja) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | 溶接線検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58184071A true JPS58184071A (ja) | 1983-10-27 |
| JPH0367792B2 JPH0367792B2 (ja) | 1991-10-24 |
Family
ID=13349079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6758382A Granted JPS58184071A (ja) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | 溶接線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58184071A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59223817A (ja) * | 1983-03-07 | 1984-12-15 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | 縁及び継目追従用マイクロベクトル制御方法 |
| JPH0437476A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-07 | Kawasaki Steel Corp | 全姿勢自動溶接装置 |
| CN109986171A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-07-09 | 广东工业大学 | 一种焊缝定位方法、设备及系统 |
| CN110385551A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-10-29 | 唐山英莱科技有限公司 | 用于焊接变压器用波纹油箱的激光视觉焊缝跟踪使用方法 |
-
1982
- 1982-04-21 JP JP6758382A patent/JPS58184071A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59223817A (ja) * | 1983-03-07 | 1984-12-15 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | 縁及び継目追従用マイクロベクトル制御方法 |
| JPH0437476A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-07 | Kawasaki Steel Corp | 全姿勢自動溶接装置 |
| CN109986171A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-07-09 | 广东工业大学 | 一种焊缝定位方法、设备及系统 |
| CN110385551A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-10-29 | 唐山英莱科技有限公司 | 用于焊接变压器用波纹油箱的激光视觉焊缝跟踪使用方法 |
| CN110385551B (zh) * | 2019-08-09 | 2021-06-25 | 唐山英莱科技有限公司 | 用于焊接变压器用波纹油箱的激光视觉焊缝跟踪使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0367792B2 (ja) | 1991-10-24 |
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