JPS59136606A - 溶接線の検出装置 - Google Patents
溶接線の検出装置Info
- Publication number
- JPS59136606A JPS59136606A JP1191983A JP1191983A JPS59136606A JP S59136606 A JPS59136606 A JP S59136606A JP 1191983 A JP1191983 A JP 1191983A JP 1191983 A JP1191983 A JP 1191983A JP S59136606 A JPS59136606 A JP S59136606A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light source
- dimensional
- welding
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/028—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring lateral position of a boundary of the object
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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、産業用ロボットなどを用いて浴接作業を行な
うために光学的にｆ６ｉ緑を極用する装置に関する。
うために光学的にｆ６ｉ緑を極用する装置に関する。
たとえばアーク溶接作業を行なう場合には、６接トーチ
先端を溶接箇所から所望の距離だけ離し、かつトーチを
被溶接ｔ（の表面に対して所望の姿勢に保ちながら、溶
接線に沿って動かす必要があり、これらが正しく行なわ
れて初めて高品質の溶接作業が実現される。
先端を溶接箇所から所望の距離だけ離し、かつトーチを
被溶接ｔ（の表面に対して所望の姿勢に保ちながら、溶
接線に沿って動かす必要があり、これらが正しく行なわ
れて初めて高品質の溶接作業が実現される。
光を用いる先行技術として、スリット光を被溶接材に照
射して工業用テレビなどで撮像し、溶接線の段差を検出
する装置がある。また光を用いる他の先行技術として、
ビーム光を反射鏡の角変位によって被溶接材の表面で走
査させ、受光素子で受光して溶接線を検出する装置があ
る。しかしながらこれら先行技術はいずれも、溶接線の
みの検出を行なっているにすぎない。
射して工業用テレビなどで撮像し、溶接線の段差を検出
する装置がある。また光を用いる他の先行技術として、
ビーム光を反射鏡の角変位によって被溶接材の表面で走
査させ、受光素子で受光して溶接線を検出する装置があ
る。しかしながらこれら先行技術はいずれも、溶接線の
みの検出を行なっているにすぎない。
以上のごと〈従来までの溶接線の検出装置においては、
浴接緑を高精度で検出する機能と、ｋ４］妾トーチ先端
から被習蛍材までの距離および被溶接材の姿勢を検出す
る機能の２つの懺能を同時に満足するものはなく、溶接
作業者が々すべき作業の一部を行なっているに過ぎなか
った。
浴接緑を高精度で検出する機能と、ｋ４］妾トーチ先端
から被習蛍材までの距離および被溶接材の姿勢を検出す
る機能の２つの懺能を同時に満足するものはなく、溶接
作業者が々すべき作業の一部を行なっているに過ぎなか
った。
本発明の目的は、【影諷を高精度で検出し閥品質の溶接
作業を自動開に行なうことができるようにするだめの溶
接線の検出装置を提供することである。
作業を自動開に行なうことができるようにするだめの溶
接線の検出装置を提供することである。
第１図は、本）Ａす」の一実施例のプロッタ図である。
自！１ｌｌＪ溶接ｉ１の手２の手直に設けられたセンサ
ヘッド３は被だ接材６のたとえば重ね合せ継手などの溶
［並線７を検出する。センサヘッド３からの信号は、処
理装置５に与えられる。自！ｌ１ＩＪ溶接機ｌの制御装
置４は、処理装置５と接続されており、センサヘッド３
によって検出された溶接＃７にメ接トーチ７ａｉもたら
すように制御１する。溶接トーチ７ａは、手２の先端に
設けられる。
ヘッド３は被だ接材６のたとえば重ね合せ継手などの溶
［並線７を検出する。センサヘッド３からの信号は、処
理装置５に与えられる。自！ｌ１ＩＪ溶接機ｌの制御装
置４は、処理装置５と接続されており、センサヘッド３
によって検出された溶接＃７にメ接トーチ７ａｉもたら
すように制御１する。溶接トーチ７ａは、手２の先端に
設けられる。
吊２図ｔよ、センサヘッド３の斜視図である。点光源手
段３ａは、発光ダイオードなどによって実現される３つ
の点光源１６，１７，１８を含む。
段３ａは、発光ダイオードなどによって実現される３つ
の点光源１６，１７，１８を含む。
この点光源１６，１７．１８は、第３図に不σれるよう
に周方向に間隔をあけて宏想上の単一円周上に隔置され
る。この実施例では、点光源１６゜１７．１８は周方向
に等間隔をあけて設けられているけれども、他のＸ施例
として相互の間隔が異っていてもよい。光源１６．１７
，１８は１つずつ順次的に点灯され、１つの光源たとえ
ば１６が点灯したとき残余の光量１７，１８は消灯して
いる。１つの光源たとえば１６が点灯されると、そのビ
ーム光１６ａは射接線７の近傍における被溶接材６の表
面で乱反射し、その反射光は光学フィルタ１５から集光
レンズ１４を経て２次元光点位置検出器１３の受光面に
達する。
に周方向に間隔をあけて宏想上の単一円周上に隔置され
る。この実施例では、点光源１６゜１７．１８は周方向
に等間隔をあけて設けられているけれども、他のＸ施例
として相互の間隔が異っていてもよい。光源１６．１７
，１８は１つずつ順次的に点灯され、１つの光源たとえ
ば１６が点灯したとき残余の光量１７，１８は消灯して
いる。１つの光源たとえば１６が点灯されると、そのビ
ーム光１６ａは射接線７の近傍における被溶接材６の表
面で乱反射し、その反射光は光学フィルタ１５から集光
レンズ１４を経て２次元光点位置検出器１３の受光面に
達する。
第４図は２次元光点位置検出器１３の構成を示す。この
２次元光点位置検出器１３は、仮想上の正方形の各辺に
＃！、置された４つの電極３１〜３４を頁する。電極３
１〜３４は、蛍ダイＡ−ドを構成する高抵抗半導体内に
設けられる電極３１〜３４からの電がしは、反射点に対
応した２次元光点位置検出器１３の受光面に結像される
光点位置に依存する。これらの電極３１〜３４からの軍
りを検出することによって、単一の光点の図心の２次元
座標が検出され、また２つの光点が結イ象されていると
きには、それらの図心を結ぶ直線を両者の光量に逆比例
して内分する点の２次元座標を検出することができる。
２次元光点位置検出器１３は、仮想上の正方形の各辺に
＃！、置された４つの電極３１〜３４を頁する。電極３
１〜３４は、蛍ダイＡ−ドを構成する高抵抗半導体内に
設けられる電極３１〜３４からの電がしは、反射点に対
応した２次元光点位置検出器１３の受光面に結像される
光点位置に依存する。これらの電極３１〜３４からの軍
りを検出することによって、単一の光点の図心の２次元
座標が検出され、また２つの光点が結イ象されていると
きには、それらの図心を結ぶ直線を両者の光量に逆比例
して内分する点の２次元座標を検出することができる。
％５図は、反射点の３次元挫標を検出する原理を示す図
である。レンズ１４の主点を原点Ｏとし、２次元光点位
１−検出器１３の受光面に垂直な縦の方向をＹｌｌｌｌ
ＩＩとし、横方向に互いに直交するＸ １１１Ｉ＋およ
びＺ［１ｌｌＩＩをとる。第５図（ａ）は光源１６の照
射光および反射光６ｘ−ｙ平面に投影した図である。照
射光に関しては第１式が成立する。
である。レンズ１４の主点を原点Ｏとし、２次元光点位
１−検出器１３の受光面に垂直な縦の方向をＹｌｌｌｌ
ＩＩとし、横方向に互いに直交するＸ １１１Ｉ＋およ
びＺ［１ｌｌＩＩをとる。第５図（ａ）は光源１６の照
射光および反射光６ｘ−ｙ平面に投影した図である。照
射光に関しては第１式が成立する。
ｙ＝ｔａｎＯｘ（ｘ＋ｌｘ） ＝・（１）
ここでθＸは線分ＰＱがＸ軸となす角、ｌｘは線分ＯＱ
のｋさである。
ここでθＸは線分ＰＱがＸ軸となす角、ｌｘは線分ＯＱ
のｋさである。
２次元光点位１腎検出器１３の受光面の結像位置Ｒの座
標を（ｈ、ｖ）とし、原点Ｏから受光ＩＩＩＩまでの距
離をＦとすると、これらの値と反射点Ｐ（ｘ、ｙ、Ｚ）
の座標値との間には次の間係式が成り立つ〇 ヨ￥］＝５と１ ＝ Ｚ ｅΣＫ
・・・（２）Ｆｖ − 第１式および第２式から第３式が１戎立する。
標を（ｈ、ｖ）とし、原点Ｏから受光ＩＩＩＩまでの距
離をＦとすると、これらの値と反射点Ｐ（ｘ、ｙ、Ｚ）
の座標値との間には次の間係式が成り立つ〇 ヨ￥］＝５と１ ＝ Ｚ ｅΣＫ
・・・（２）Ｆｖ − 第１式および第２式から第３式が１戎立する。
ＫＦ＝（Ｋ−ｈ−１１ｘ）ｔａｎθｘ −（３
Ｊ第３式から値Ｋを求める。
Ｊ第３式から値Ｋを求める。
Ｋ（Ｆ’−ｈ−ｔａｎθｘ）＝ｌｘ、 ｔａｎ／／ｘ
・”＜４）第５式を第２式に代入して、ｘ、ｙ、ｚ
を求めると、第６式〜第８式のようになる。
・”＜４）第５式を第２式に代入して、ｘ、ｙ、ｚ
を求めると、第６式〜第８式のようになる。
第５図（ｂ）は、光＃１６の照射光および反射光をＺ
−ｙ平曲に投影した図である。反射点Ｐ（ｘ。
−ｙ平曲に投影した図である。反射点Ｐ（ｘ。
ｙ、ｚ）は次のようにして求まる。
ｙ＝ｔａｎ Ｏｚ （Ｚ＋ｅ Ｚ ）
−（９／ここでθＺは蝋
分ＰＲがＺｌ咄となす角、ｌｚは線分ＯＲの長さである
。
−（９／ここでθＺは蝋
分ＰＲがＺｌ咄となす角、ｌｚは線分ＯＲの長さである
。
第９式を第１式の代りに用いると第１０式〜第１２式が
得られる。
得られる。
長さｌｘ、ｌｙ、は、大きい程検出精度を向上すること
ができる。したがって円形−ヒに配置された光＊ｘ１６
，１７．１８のうちｌｘ≧ｌｚのｖｇ ｖ＝が成り立つ
ものに対しては、第６式〜第８式が用いられ、／ ｘ
＜ ｌ！ Ｚの１．Ｊｌ、１々がｊ民り立っものに対し
ては、第１８式〜第２式を用いる。−ヒ述の関俤は光源
１６について導き出したものであるが、光源１７１８に
ついても同様の関係か拵き出される。
ができる。したがって円形−ヒに配置された光＊ｘ１６
，１７．１８のうちｌｘ≧ｌｚのｖｇ ｖ＝が成り立つ
ものに対しては、第６式〜第８式が用いられ、／ ｘ
＜ ｌ！ Ｚの１．Ｊｌ、１々がｊ民り立っものに対し
ては、第１８式〜第２式を用いる。−ヒ述の関俤は光源
１６について導き出したものであるが、光源１７１８に
ついても同様の関係か拵き出される。
３つの反別点から、その３点を含む千囲忙求め、センサ
ヘッド３およびｆ＆忍接伺もとの距離、ならひにセンサ
ヘッド３おまひ波格埃伺６との相対的な姿勢を求めるだ
めの原理を説明する。ただし距離は、第６図に示される
ように犀点Ｏからｙ軸が平面と交わる点までの距１４１
ｄで表わすことにする。
ヘッド３およびｆ＆忍接伺もとの距離、ならひにセンサ
ヘッド３おまひ波格埃伺６との相対的な姿勢を求めるだ
めの原理を説明する。ただし距離は、第６図に示される
ように犀点Ｏからｙ軸が平面と交わる点までの距１４１
ｄで表わすことにする。
また姿勢は第７図（ａ）〜第７図（Ｃ）に示されるよう
にＸ軸、ｙ軸およびＺＩｌｉｌＩＩまわりの回転角α、
βおよびγで表わすことにする。このうち回転角βは、
溶接作業の場合、溶接トーチの軸７尿まわりの回転に対
応させ、したがって回転角βは演算に必要なくこの実施
例では用いられない。
にＸ軸、ｙ軸およびＺＩｌｉｌＩＩまわりの回転角α、
βおよびγで表わすことにする。このうち回転角βは、
溶接作業の場合、溶接トーチの軸７尿まわりの回転に対
応させ、したがって回転角βは演算に必要なくこの実施
例では用いられない。
平面の方程式は、一般に第１３式で示される。
ａｘ＋ｂｙ＋ｃＺ＝ｄｐ °−ｕａ
今、３点Ｐ １ （ｘｌ、ｙｌ、Ｚｌ） 、 Ｐ ２
（ｘ、２．Ｋ２゜Ｋ２）、Ｐ３（Ｋ３．Ｋ３．Ｋ３）ｋ
含む平面の方程式を考えると、各係政ａ＋ｂ＋ｃ、ｄｐ
と３点ｐ１゜Ｐ２．Ｐ３の座標（ｘｉ、ｙｉ、Ｚｉ）（
ただしｉ＝１〜３）の間には次のＩＮ係がある。
今、３点Ｐ １ （ｘｌ、ｙｌ、Ｚｌ） 、 Ｐ ２
（ｘ、２．Ｋ２゜Ｋ２）、Ｐ３（Ｋ３．Ｋ３．Ｋ３）ｋ
含む平面の方程式を考えると、各係政ａ＋ｂ＋ｃ、ｄｐ
と３点ｐ１゜Ｐ２．Ｐ３の座標（ｘｉ、ｙｉ、Ｚｉ）（
ただしｉ＝１〜３）の間には次のＩＮ係がある。
この平面と、レンズ１４の主点Ｏとの距ＭＥ ａ 。
Ｘ軸に対する回転角αおよび２軸に対する回転角γ、な
らＯ・に谷イ系欽の１ｍには、第１８式〜第２゜さらに
座標（ｘｉ 、；ｙｉ 、 ｚｉ ） （ただしｉ−１
〜３）をセンサヘッド３の２次元光点位置検出器１３の
受光面の座標（ｈｉ、Ｆ、ｖ）（ただし１＝１〜３）お
よびＫｉ（ただしｉ＝１〜３）を用いて表わすと、第２
１式〜第２４式のとおりとなる。
らＯ・に谷イ系欽の１ｍには、第１８式〜第２゜さらに
座標（ｘｉ 、；ｙｉ 、 ｚｉ ） （ただしｉ−１
〜３）をセンサヘッド３の２次元光点位置検出器１３の
受光面の座標（ｈｉ、Ｆ、ｖ）（ただし１＝１〜３）お
よびＫｉ（ただしｉ＝１〜３）を用いて表わすと、第２
１式〜第２４式のとおりとなる。
ｂ＝に１−に２−に３じ±憇±脳巴μ旦に３
Ｋ２ ｈ２ｖ３−ｈ３ｖ２）、＝ ＋ Ｋ１−に２・Ｋ３・Ｋ ・・
・シηに１ ｐ ｄ＝− Ｆ（（ｈｌｖ２−ｂ２ｖｌ ） ＋（ｈ３ｖｌ −ｈｌ
ｖ３ ）＋（ｈ２ｖ３−ｈ３ｖ２月−Ｋｌ −に２−に
３に１・Ｋ２・Ｋ３・Ｋ このようにして点光源手段３ａによる被溶接（オ６から
の反射光を受光することによって、２次元光点位置検出
器１３からの出力に糸ついて反射点との距離と、その波
射接材６０表面の姿勢とを検出することができる。
Ｋ２ ｈ２ｖ３−ｈ３ｖ２）、＝ ＋ Ｋ１−に２・Ｋ３・Ｋ ・・
・シηに１ ｐ ｄ＝− Ｆ（（ｈｌｖ２−ｂ２ｖｌ ） ＋（ｈ３ｖｌ −ｈｌ
ｖ３ ）＋（ｈ２ｖ３−ｈ３ｖ２月−Ｋｌ −に２−に
３に１・Ｋ２・Ｋ３・Ｋ このようにして点光源手段３ａによる被溶接（オ６から
の反射光を受光することによって、２次元光点位置検出
器１３からの出力に糸ついて反射点との距離と、その波
射接材６０表面の姿勢とを検出することができる。
再び第２図を参照して、継接線７の位置を検出するため
にスリット光源３ｂか設けられる。このスリット光ｄＭ
３ｂは、発光ダイオードなどによって′Ａ現される光源
１１と、シリンドリカルレンス。
にスリット光源３ｂか設けられる。このスリット光ｄＭ
３ｂは、発光ダイオードなどによって′Ａ現される光源
１１と、シリンドリカルレンス。
などによって矢現されかつ光源１１からの光を細長くし
て溶接線７を交差して照射するスリット光形成部材３５
とを含む。このスリット光源３ｂからのスリット光は、
参照符３６で第２図に示されるとおり、細長い形状を有
する。スリット光３６は、溶接線７の斜め上方から照射
され、そのスリット光３６の長手方向が溶接線７に交差
する。スリット光３６は、溶接線７を横９）って波間接
材６上に照射される。このスリット光３６によって照射
された被溶接材６のｇ接線７を含む像を形成する反射光
は、光学フィルタ１ｏからレンズ９を介して１次元イメ
ージセン丈８によって受光される。
て溶接線７を交差して照射するスリット光形成部材３５
とを含む。このスリット光源３ｂからのスリット光は、
参照符３６で第２図に示されるとおり、細長い形状を有
する。スリット光３６は、溶接線７の斜め上方から照射
され、そのスリット光３６の長手方向が溶接線７に交差
する。スリット光３６は、溶接線７を横９）って波間接
材６上に照射される。このスリット光３６によって照射
された被溶接材６のｇ接線７を含む像を形成する反射光
は、光学フィルタ１ｏからレンズ９を介して１次元イメ
ージセン丈８によって受光される。
ｇ８図は、１次元イメージセンサ８の受光面を示す。１
次元イメージセンサ８の受光（６）は、長手方向（第８
図の上下方向）に、複数のホトダイオードなどによって
実現される受光セル３７が＠設して順次的に１列に配Ｉ
ｄされる。この１次元イメージセンサ８の受光面は、ス
リット光３６の長手方向に平行に咄ひており、スリット
光の光１ｌＩＩｌ］而を含む一平面内にある。
次元イメージセンサ８の受光（６）は、長手方向（第８
図の上下方向）に、複数のホトダイオードなどによって
実現される受光セル３７が＠設して順次的に１列に配Ｉ
ｄされる。この１次元イメージセンサ８の受光面は、ス
リット光３６の長手方向に平行に咄ひており、スリット
光の光１ｌＩＩｌ］而を含む一平面内にある。
第９図は、ｒ＆接１娠７の垂直方向から見た断面図であ
る。スリット光源３ｂからの光は、ｑｆＪ述のように継
接線７の斜め上方からスリット光を照射する。これによ
って恢線都に生じる陰影は、１次元イメージセンサ８に
よって検出される。スリット光Ｉｌ！＠３ｂからの光は
、明部２７．２９において明るく照射され、暗部２８で
は上側の仮溶接材６の影となっている。したかつて１次
元イメージセンサ８の６セル３７の検出レベルは、第９
図（２）で示されるとおりとなる。暗部２８では、受光
セル３７の検出レベルは最も低い。受光セル３７は全部
でｎ５ｉｌあり、耐仮緑７は第１番目の父光セル３７が
受光する。したがって１次元イメージセンサ８の各受光
セル３７からの出力３０を、弁別レベルｌでレベル弁別
することンこよって、第１番目の受光セル３７に対応し
た位置に溶接線７が４在することがわかる。刀２図では
この１次元イメージセンサ８の視野ヲ姿照符１２で示し
ている。
る。スリット光源３ｂからの光は、ｑｆＪ述のように継
接線７の斜め上方からスリット光を照射する。これによ
って恢線都に生じる陰影は、１次元イメージセンサ８に
よって検出される。スリット光Ｉｌ！＠３ｂからの光は
、明部２７．２９において明るく照射され、暗部２８で
は上側の仮溶接材６の影となっている。したかつて１次
元イメージセンサ８の６セル３７の検出レベルは、第９
図（２）で示されるとおりとなる。暗部２８では、受光
セル３７の検出レベルは最も低い。受光セル３７は全部
でｎ５ｉｌあり、耐仮緑７は第１番目の父光セル３７が
受光する。したがって１次元イメージセンサ８の各受光
セル３７からの出力３０を、弁別レベルｌでレベル弁別
することンこよって、第１番目の受光セル３７に対応し
た位置に溶接線７が４在することがわかる。刀２図では
この１次元イメージセンサ８の視野ヲ姿照符１２で示し
ている。
第１０図（１）は１次元イメージセンサ８の検出状Ｉｇ
を示す−ｒ間図であり、第１０図（幻はその乎向図であ
る。温償トーチ７ａの先４７ ｂが浴接線７の直上にあ
るときにｆ６接線７上に１俺な継接が行なわれる。
を示す−ｒ間図であり、第１０図（幻はその乎向図であ
る。温償トーチ７ａの先４７ ｂが浴接線７の直上にあ
るときにｆ６接線７上に１俺な継接が行なわれる。
第１１図は、第１０図に対に６するけれども、この第１
１凶は溶接トーチ７ａの元端７ｂが溶接尿７からはずれ
た状態を示す。１次元イメージセンサ８の第ｉ０番目の
受光セル３７を基準位置とし、これがｍｉ番目の受光セ
ル３７にずれたときのずれ量、Δ、ｄは第２５式で示さ
れるとおりである。
１凶は溶接トーチ７ａの元端７ｂが溶接尿７からはずれ
た状態を示す。１次元イメージセンサ８の第ｉ０番目の
受光セル３７を基準位置とし、これがｍｉ番目の受光セ
ル３７にずれたときのずれ量、Δ、ｄは第２５式で示さ
れるとおりである。
ここでＬは１次元イメージセンサ８の受光面の長手方向
の長さであわ、ｎは受光セル３７の素子数であり、ｆは
レンズ９を含む光学系の倍率である。このようにしてΔ
ｄが零となってトーチ先端７ｂが溶接線７上にある′よ
うに制御装置４は自動溶接機１０手２を駆動する。
の長さであわ、ｎは受光セル３７の素子数であり、ｆは
レンズ９を含む光学系の倍率である。このようにしてΔ
ｄが零となってトーチ先端７ｂが溶接線７上にある′よ
うに制御装置４は自動溶接機１０手２を駆動する。
点光源手段３ａに含まれている点光源１６，１７．１８
からの光は、２次元光点位置検出器１３によってのみ検
出され、それらの点光源１６．１７．１８からの光は、
１次元イメージセンサ８によって検出されることはない
。同様にしてスリット光源３ｂからの光は、１次元イメ
ージセンサ８によってのみ検出され、２次元光点位置検
出器１３によって検出されることはない。
からの光は、２次元光点位置検出器１３によってのみ検
出され、それらの点光源１６．１７．１８からの光は、
１次元イメージセンサ８によって検出されることはない
。同様にしてスリット光源３ｂからの光は、１次元イメ
ージセンサ８によってのみ検出され、２次元光点位置検
出器１３によって検出されることはない。
木）Ａす」の敗のメ施例として照光＝１６．ｌｒ。
１８のいずれか１つが光を゛発射しているとき１次元イ
メージセンサ８は休止しており、スリット光揮３ｂは消
灯しているように構成し、またスリット光６１１３ ｂ
が光を１は射し１仄元イメージセンサ８が逆出制作を行
なっているとき、点光源１６，１７．１８のいずれもが
消灯しており、２次元光点位ＩＩｉ検出、討１３が休止
しているように構成してもよい。
メージセンサ８は休止しており、スリット光揮３ｂは消
灯しているように構成し、またスリット光６１１３ ｂ
が光を１は射し１仄元イメージセンサ８が逆出制作を行
なっているとき、点光源１６，１７．１８のいずれもが
消灯しており、２次元光点位ＩＩｉ検出、討１３が休止
しているように構成してもよい。
２次元光点位匣検出器１３と、１次元イメージセンサ８
は、センサヘッド３内に収納されており、その４・１互
の位置間１ボは向定同に定められている。
は、センサヘッド３内に収納されており、その４・１互
の位置間１ボは向定同に定められている。
し７ｈかって２次元光点位１ｄ検出６：’ｉ １３から
付られる液浴接材６までの距離と仮癌接材６の姿勢とを
表わす情報？用いて、手２の手首をｉＪかし、１次元イ
メージセンサ８と彼俗接（オ６との間の距１・截を予め
定めたｉｌ［ｉとし、これによってレンズ９を含む光学
系の陪→くｆｆ予め尼めた１ｍｌとすることができる。
付られる液浴接材６までの距離と仮癌接材６の姿勢とを
表わす情報？用いて、手２の手首をｉＪかし、１次元イ
メージセンサ８と彼俗接（オ６との間の距１・截を予め
定めたｉｌ［ｉとし、これによってレンズ９を含む光学
系の陪→くｆｆ予め尼めた１ｍｌとすることができる。
またｌ次元イメージセン−！／′８を彼躬接材６の涙量
と平行となるように収付ける。このようにして〆接線７
の位置を間車な演算動作で検出するようにしてもよい。
と平行となるように収付ける。このようにして〆接線７
の位置を間車な演算動作で検出するようにしてもよい。
第１２図は、センサヘッド３に関連する也気回路を示す
ブロック図である。９８！ｆＭ装置ｌ１ｉＬ′５は、マ
イクロコンピュータなどによって実現される処理回ｋＳ
２５を含む。この処理ｔ！１２回路２５は、インタフェ
ース回［２３，２４に接続される。一方のインクフェー
ス回路２３からの信号は、センサヘッド３に設けられて
いる増−回路２ｏによって」１η１１１Ｍされ、１次元
イメージセン−！７′８０堂光セル３７がｆＥ ＷＪ
化される。この父光セル３７からの信号は増幅回路２１
によって増１層され、インタフェース回路２３から処理
Ｉ！ｉ回路２５に与えられる。インタフェース回路２３
からの出力は、スリット光源３ｂの点光源１１を点灯さ
せる。
ブロック図である。９８！ｆＭ装置ｌ１ｉＬ′５は、マ
イクロコンピュータなどによって実現される処理回ｋＳ
２５を含む。この処理ｔ！１２回路２５は、インタフェ
ース回［２３，２４に接続される。一方のインクフェー
ス回路２３からの信号は、センサヘッド３に設けられて
いる増−回路２ｏによって」１η１１１Ｍされ、１次元
イメージセン−！７′８０堂光セル３７がｆＥ ＷＪ
化される。この父光セル３７からの信号は増幅回路２１
によって増１層され、インタフェース回路２３から処理
Ｉ！ｉ回路２５に与えられる。インタフェース回路２３
からの出力は、スリット光源３ｂの点光源１１を点灯さ
せる。
インタフェース回路２４には、２次元光点位置検出器１
３の電極３１〜３４からの４Ｍ号が、増幅回路２２によ
って増ｊ廟されて受信される。インタフェース回に！ｒ
２４からの１ｄ８によって点光源手段３ａの点光源１６
，１７．１８が順次的に点灯される。−１処理回１１３
２５は、２次元元魚位置検出器１３からの１ｄＪｐ！ｒ
をインタフェース回路２４を介して受信するとともに、
点光？Ｍ１６，１７，１８を制御する。処理回１俗２５
にはメモリ２６が嵌脱されており、処理回路２５は俗接
裸７に耐振トーチ７ａの先端７ｂがもたらされるための
佑″’ｊ ’Ｌ ｆｉｌＪ ａｌｌ装置４に与える。
３の電極３１〜３４からの４Ｍ号が、増幅回路２２によ
って増ｊ廟されて受信される。インタフェース回に！ｒ
２４からの１ｄ８によって点光源手段３ａの点光源１６
，１７．１８が順次的に点灯される。−１処理回１１３
２５は、２次元元魚位置検出器１３からの１ｄＪｐ！ｒ
をインタフェース回路２４を介して受信するとともに、
点光？Ｍ１６，１７，１８を制御する。処理回１俗２５
にはメモリ２６が嵌脱されており、処理回路２５は俗接
裸７に耐振トーチ７ａの先端７ｂがもたらされるための
佑″’ｊ ’Ｌ ｆｉｌＪ ａｌｌ装置４に与える。
本装置は、溶接件呆時にリアルタイムに用いられるが、
また、彼鍍憎梢に対してＰｋ望の距離および姿勢を保ち
ながら、俗倣祿に沿って自動的にロボット２ｉｌ−訪得
することができるだめ、溶接作業の教示の目刺化にも用
いることかでさる。教示に用いる場合には、以下のよう
な効果が期待できる。
また、彼鍍憎梢に対してＰｋ望の距離および姿勢を保ち
ながら、俗倣祿に沿って自動的にロボット２ｉｌ−訪得
することができるだめ、溶接作業の教示の目刺化にも用
いることかでさる。教示に用いる場合には、以下のよう
な効果が期待できる。
（１）教示に要する時間を短縮できる。
（２）非接触で教示に必要な情報を検出できるので、信
頼性が旨い。
頼性が旨い。
（３ノセンサヘツドが小形Ｉ陸旬、であるので、作メミ
時の障′画にならない。
時の障′画にならない。
（４）他の化学式センサと比べて検出内聞がｙＭ ＜、
自！Ｉ！ＩＪｚ接俵ｌを高速度でνｊ作させることがで
きる。
自！Ｉ！ＩＪｚ接俵ｌを高速度でνｊ作させることがで
きる。
以上のように本発明によれば、〆接線の位置を１１精度
で検出することができるようになり、これによって高品
質の溶接作業を自動的に行なうことができるように在る
。
で検出することができるようになり、これによって高品
質の溶接作業を自動的に行なうことができるように在る
。
第１図は本発明の一夫施例の全体の系統図、第２図はセ
ンサヘッド３の構成金示す斜視図、第３図は照光Ｕ手段
３ａのｊ正面図、第４図は２次元光点位瞳検出器１３の
構成を示す図、第５図は反メｑ点の３次元座標の検出原
理葡示す図、第６凶は距離の表わし方を説明するための
図、第７図は姿勢角α、β、γの或わし方を、Ｉ兄ｒ刻
するグζめの図、第８凶は１次元イメージセンサ８の１
氏而図、第９図は１次元イメージセンダ゛８による浴接
魂７の検出原理を示す図、第１０図および第１１図は１
次元イメージセンサ８のｉｌＪ作状心を示す図、來１２
図はセンサヘッド３と処理装置５の具体的な構成を示す
ブロック図である。 １・・目動継接機、２・・・手、３・・・センサヘッド
、３ａ・・・点光源手段、３ｂ・・スリット光源、４・
ｉ（ｔｌＪ御装眩、５・・・処理装置、６・・・被溶接
（珂、７・・・溶接？赳、８・・・１次元イメージセン
サ、９．１４・・・レンズ、１０ 、１５ ・フィル
タ、１１ 、１６ 、 ｌ ７ 、。 １８・・照光Ｎ１１３・・・２次元光点位置検出器、３
７・・・受光セル 代理人 弁理士 西教圭−即 第３図 第４図 Ｙ Ｙ 第６図 ■ 第７図
ンサヘッド３の構成金示す斜視図、第３図は照光Ｕ手段
３ａのｊ正面図、第４図は２次元光点位瞳検出器１３の
構成を示す図、第５図は反メｑ点の３次元座標の検出原
理葡示す図、第６凶は距離の表わし方を説明するための
図、第７図は姿勢角α、β、γの或わし方を、Ｉ兄ｒ刻
するグζめの図、第８凶は１次元イメージセンサ８の１
氏而図、第９図は１次元イメージセンダ゛８による浴接
魂７の検出原理を示す図、第１０図および第１１図は１
次元イメージセンサ８のｉｌＪ作状心を示す図、來１２
図はセンサヘッド３と処理装置５の具体的な構成を示す
ブロック図である。 １・・目動継接機、２・・・手、３・・・センサヘッド
、３ａ・・・点光源手段、３ｂ・・スリット光源、４・
ｉ（ｔｌＪ御装眩、５・・・処理装置、６・・・被溶接
（珂、７・・・溶接？赳、８・・・１次元イメージセン
サ、９．１４・・・レンズ、１０ 、１５ ・フィル
タ、１１ 、１６ 、 ｌ ７ 、。 １８・・照光Ｎ１１３・・・２次元光点位置検出器、３
７・・・受光セル 代理人 弁理士 西教圭−即 第３図 第４図 Ｙ Ｙ 第６図 ■ 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ３個の点光源の光をＭ溶接材の俗接緑近傍の表面に順次
的に照射する点光源手段と、 この点光源手段による被溶接材からの反射光を受光する
２次元光点位置検出器と、 この２次元光点位置検出器の出力に裁ついて、反射点と
の間の距離と、Ｍ１ｊ１表面の姿勢とを検出する第１検
出手段と、 溶接線の斜め上方から、スリット光をそのスリット光の
長手力向か溶接線に交差するように照射するスリット光
ン原と、 このスリット光の長手力向に平行に延ひてスリット光の
光軸用」を含む一平曲内にあり、スリット光の反射光を
検出する１次元イメージセンサと、１次元イメージセン
サからの出力レベルを弁別して、浴＋Ｇ ｖＡの位１直
を検出する第２検出手段と、弔１および第２快出手段か
らの出力に形容して溶接線−ヒに溶接トーチをもたらす
手段とを含むことを特徴とする溶接線の検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1191983A JPS59136606A (ja) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | 溶接線の検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1191983A JPS59136606A (ja) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | 溶接線の検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59136606A true JPS59136606A (ja) | 1984-08-06 |
| JPH0474642B2 JPH0474642B2 (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=11791099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1191983A Granted JPS59136606A (ja) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | 溶接線の検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59136606A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4842413A (en) * | 1987-04-29 | 1989-06-27 | Vmi Epe Holland B.V. | Apparatus for assessing the weld in belt layers for radial pneumatic tires |
| JPH02223808A (ja) * | 1989-02-23 | 1990-09-06 | Mitsubishi Electric Corp | ワーク間の幅および段差検出装置 |
| WO2005093368A1 (en) * | 2004-03-27 | 2005-10-06 | Firma Texmag Gmbh Vertriebsgesellschaft | Apparatus for detecting joints in rubber sheets |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5476179A (en) * | 1977-11-29 | 1979-06-18 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Method of optically detecting angle |
| JPS54161962A (en) * | 1978-06-12 | 1979-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | Size measuring apparatus |
-
1983
- 1983-01-26 JP JP1191983A patent/JPS59136606A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5476179A (en) * | 1977-11-29 | 1979-06-18 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Method of optically detecting angle |
| JPS54161962A (en) * | 1978-06-12 | 1979-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | Size measuring apparatus |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4842413A (en) * | 1987-04-29 | 1989-06-27 | Vmi Epe Holland B.V. | Apparatus for assessing the weld in belt layers for radial pneumatic tires |
| JPH02223808A (ja) * | 1989-02-23 | 1990-09-06 | Mitsubishi Electric Corp | ワーク間の幅および段差検出装置 |
| WO2005093368A1 (en) * | 2004-03-27 | 2005-10-06 | Firma Texmag Gmbh Vertriebsgesellschaft | Apparatus for detecting joints in rubber sheets |
| EA009923B1 (ru) * | 2004-03-27 | 2008-04-28 | Тексмаг Гмбх | Устройство детектирования соединения листов резины |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0474642B2 (ja) | 1992-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3556589B2 (ja) | 位置姿勢認識装置 | |
| CN109676243A (zh) | 基于双线激光结构光的焊缝识别与跟踪系统及方法 | |
| JP2004504586A (ja) | 物体の幾何学的形状の無接触測定のための方法 | |
| US7502504B2 (en) | Three-dimensional visual sensor | |
| CN108225190A (zh) | 测量系统 | |
| US5363185A (en) | Method and apparatus for identifying three-dimensional coordinates and orientation to a robot | |
| JP4743598B2 (ja) | 物体の表面形状を観察測定する装置 | |
| EP0262646A2 (en) | Shape measuring instrument | |
| JP2020032423A (ja) | レーザマーキング装置 | |
| JPS59136606A (ja) | 溶接線の検出装置 | |
| US5104216A (en) | Process for determining the position and the geometry of workpiece surfaces | |
| US5612785A (en) | Twin sensor laser probe | |
| JP2015152381A (ja) | 表面形状測定装置およびそれを備えた工作機械 | |
| JPH01274954A (ja) | 自動化された追跡ならびに輪郭形状測定装置 | |
| Bamba et al. | A visual sensor for arc-welding robots | |
| JPH06207812A (ja) | 三次元測定用測定点指示具 | |
| JPS581120A (ja) | テレセントリツク光線を発生する装置および物体の寸法または位置を測定する方法 | |
| JPH0282106A (ja) | 光学的３次元位置計測方法 | |
| JPS59203906A (ja) | 平面の傾斜検出装置 | |
| JPS5999203A (ja) | 光学距離計による段差点検出方法 | |
| JPS63222202A (ja) | 距離・傾斜角測定装置 | |
| JPH0324603B2 (ja) | ||
| JPH0334563B2 (ja) | ||
| JPS6129704A (ja) | 計測方法 | |
| JPS62222117A (ja) | 多点距離計測センサ |