JPS6277178A - Detecting method for seam line - Google Patents

Detecting method for seam line

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JPS6277178A
JPS6277178A JP21609285A JP21609285A JPS6277178A JP S6277178 A JPS6277178 A JP S6277178A JP 21609285 A JP21609285 A JP 21609285A JP 21609285 A JP21609285 A JP 21609285A JP S6277178 A JPS6277178 A JP S6277178A
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seam
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sensing
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contact sensor
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工藤 統一
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川村 高明
Shigeki Tezuka
手塚 繁樹
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Abstract

PURPOSE:To detect a seam line without being effected by the surface state and vibration by moving a contact sensor by crossing the seam line of a work, by differentiating the output of after the movement starting initial period and by detecting the seam line from the coordinate by finding the coordinate of the position that the differential value becomes more than the prescribed value. CONSTITUTION:The sensing is performed by moving with contact a contact sensor 16 so as to cross a seam line 13 at plural places of a work 11. And in each sensing the output of the contact sensor 16 at the initial sensing start time is masked, the output after the lapse of masking time is differentiated and the seam detecting signal is obtd. when the differential output thereof is more than the prescribed value, and by storing the robot coordinate at the time when the seam detecting signal thereof is transmitted the weld line is detected by connecting these plural detection spots. The weld line can therefore be detected without being effected by the surface state of the bend, waviness, minute projection, etc. of the work 11, the humidity and disturbance light nor effected by the vibration of the robot 12 at the initial sensing time and the inclination of the sensing direction and work 11.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は継目線の検出方法に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a seam line detection method.

(従来の技術) 例えば、車体の組立工程においては、ワークの継目線を
ロボットにより自動的にアーク溶接することが行われて
いる。このようにロボットによりワークの継目線をアー
ク溶接するにあたっては、溶接トーチを継目線に沿って
移動させるために、継目線を位置データとしてティーチ
ングする必要があり、その−例として第8図に示すよう
に、ロボット1の溶接トーチ2を保持するブラケット3
に非可視光を発生するレーザ光源および受光素子を有す
るレーザセンサ4を取付け、このレーザセンサ4をロボ
ット1によってワーク5に対してその継目線6と交差す
るように水平に移動させながら、レーザ光線からワーク
5に非可視光を投射し、その反射光を受光素子で受光す
ることにより、その出力の変化すなわち反射光量の変化
から継目(溶接開始点および終了点)を検出し、その継
目の座標から継目線6に関する位置データを得るように
したものがある。
(Prior Art) For example, in a car body assembly process, joint lines of workpieces are automatically arc welded by a robot. When arc welding the seam line of a workpiece using a robot, it is necessary to teach the seam line as position data in order to move the welding torch along the seam line. An example of this is shown in Figure 8. Bracket 3 that holds welding torch 2 of robot 1
A laser sensor 4 having a laser light source that generates invisible light and a light receiving element is attached to the workpiece 5, and the laser sensor 4 is moved horizontally to the workpiece 5 by the robot 1 so as to intersect the seam line 6 of the workpiece 5. By projecting invisible light onto the workpiece 5 and receiving the reflected light with a light receiving element, the seam (welding start point and end point) is detected from the change in output, that is, the change in the amount of reflected light, and the coordinates of the seam are determined. There is a system in which position data regarding the seam line 6 is obtained from the seam line 6.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、第8図に示すレーザセンサ4を用いる継
目線の検出方法にあっては、非可視光を用いるためセン
シングポイントが目視できず、ティーチングが非常に実
施しにくいという問題があると共に、非接触式であるた
めワーク5の表面状態、湿度、外乱光に影響され易く、
継目を正確に検知できないという問題もある。また、レ
ーザセンサ4は高価で、取扱いが非常に制約されるとい
う問題があると共に、大形であるためトーチ姿勢が制約
されて溶接線の途中で溶接位置がずれるという問題があ
る。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the seam line detection method using the laser sensor 4 shown in FIG. In addition, since it is a non-contact type, it is easily affected by the surface condition of the workpiece 5, humidity, and ambient light.
There is also the problem that seams cannot be detected accurately. Further, the laser sensor 4 is expensive and its handling is extremely restricted, and its large size restricts the torch posture, causing the welding position to shift in the middle of the welding line.

更に第9図に示すようにレーザセンサ4を位置xoから
位置×8方向にワーク5に対して水平に移動させ、レー
ザセンサ4の出力が位置×8で得られる値d8 になっ
たときに比較器7から継目検出信号を発生させてその位
置×1 を継目として検出しているため、レーザセンサ
4の移動開始時(センシング開始時)に振動が生じたり
、ワーク5に湾曲、うねり、微小突起等があったり、セ
ンシング方向とワーク5とが平行でなかったりすると誤
検知するという問題がある。
Further, as shown in Fig. 9, the laser sensor 4 is moved horizontally to the workpiece 5 from the position Since the seam detection signal is generated from the device 7 and the position x 1 is detected as a seam, vibration may occur when the laser sensor 4 starts moving (when sensing starts), and the workpiece 5 may be curved, undulated, or have small protrusions. etc., or if the sensing direction and the workpiece 5 are not parallel, there is a problem of false detection.

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、継目線を常に正確に検出でき、しかも小形か
つ安価にでき、したがって溶接ロボット等にも支障なく
適用できてティーチングも容易にできる継目線の検出方
法を提供することを目的とする。
This invention was made by focusing on these conventional problems, and is capable of always accurately detecting seam lines, is small and inexpensive, and can therefore be easily applied to welding robots, etc., and is easy to teach. The purpose of this invention is to provide a seam line detection method that can be used to

(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するため、この発明では接触センサを継
目線を有するワークの複数箇所にてワークに接触させな
がら継目線と交差する方向に移動させ、その各々の移動
箇所において接触移動開始初期を除く接触センサの出力
を微分してその微分出力が所定値以上となるワーク位置
を継目位置としてその座標を求め、これら複数の継目位
置の座標から継目線を検出する。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, in the present invention, a contact sensor is moved in a direction intersecting the seam line while contacting the workpiece at multiple locations on the workpiece having a seam line, and each Differentiate the output of the contact sensor at the movement point except for the initial stage of contact movement, determine the coordinates of the workpiece position where the differential output exceeds a predetermined value as the joint position, and detect the joint line from the coordinates of these multiple joint positions. do.

(作 用) ここで、接触センサの各移動箇所すなわちセンシング箇
所において、接触センサのワークへの接触開始初期の出
力を除去することは、センシング開始時の振動分を除去
することになり、またその後の出力を微分して所定値以
上の微分出力を取出すことはワークの湾曲、うねり、微
小突起やセンシング方向とワークとの傾き等による影響
を除去することになる。
(Function) Here, at each moving point of the contact sensor, that is, the sensing point, removing the output of the contact sensor at the beginning of contact with the workpiece will remove the vibration component at the start of sensing, and By differentiating the output of , and obtaining a differential output of a predetermined value or more, it is possible to remove the effects of curvature, waviness, minute protrusions of the workpiece, inclination of the sensing direction and the workpiece, and the like.

(実施例) 第1図はこの発明の一実施例を示すものである。(Example) FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.

この実施例では車体(ワーク)の組立ラインにおいて、
ワーク11の所定箇所(この例ではりアクオフ−パネル
の後端部)をロボット12によって自動的にアーク溶接
するために、その継目線13を検出するものである。ロ
ボット12の先端部にはブラケット14を設け、このブ
ラケット14に溶接トーチ15とストローク変化を電気
信号として出力する差動トランス式の接触センサ16と
を所定の位置関係で取付ける。ロボット12はロボット
用ケーブル17を介してロボットコントローラ18に接
続し、溶接トーチ15は溶接用ケーブル19を介してア
ーク溶接機20に接続する。また、接触センサ16は信
号線ケーブル21、センサコントローラ22およびセン
サ情報ケーブル23を介してロボットコントローラ18
に接続する。
In this example, on the car body (work) assembly line,
The joint line 13 is detected in order to automatically arc weld a predetermined part of the workpiece 11 (in this example, the rear end of the beam-off panel) by the robot 12. A bracket 14 is provided at the tip of the robot 12, and a welding torch 15 and a differential transformer type contact sensor 16 that outputs a stroke change as an electric signal are attached to the bracket 14 in a predetermined positional relationship. The robot 12 is connected to a robot controller 18 via a robot cable 17, and the welding torch 15 is connected to an arc welder 20 via a welding cable 19. Further, the contact sensor 16 is connected to the robot controller 18 via a signal line cable 21, a sensor controller 22, and a sensor information cable 23.
Connect to.

この実施例では、ロボットコントローラ18によりロボ
ット12を制御して、第2図Aにリアクォーターパネル
後端部の拡大図を、第2図Bに第2図AのI−I線断面
図を示すように、先ず接触センサ16をワーク11に接
触させて点aから点a′に水平方向に移動させてセンシ
ングし、その出力に基づいてセンサコントローラ22に
おいてワーク11のエツジ24を検出し、その検出信号
をロボットコントローラ18に供給してロボット12の
ワーク11に対する基準位置を設定する。次に、この基
準位置をもとに予め定めたプログラムに従って、継目線
13を通る点すと点b′との間、点CとC′との間およ
び点dと点d′との間の複数箇所でそれぞれ同様にセン
ジグし、これら各センシングにおいて接触センサ16の
出力からセンサコントローラ22において継目を検出し
、その継目検出信号をロボットコントローラ18に供給
する。ロボットコントローラ18においては、各センシ
ングにおいてセンサコントローラ22から継目検出信号
が供給された時点でのロボット12の三次元座標を記憶
し、これらの検出点を継いで継目線13を合成してその
点eから点fまでの溶接線を三次元的に検出してティー
チングする。その後、ロボットコントローラ18によリ
ロボット12およびアーク溶接機20を制御しながら溶
接線の位置データと、接触センサ16および溶接トーチ
15の相対位置関係を表わすデータとに基づいて溶接ト
ーチ15にて溶接線をトレースして溶接する。
In this embodiment, the robot 12 is controlled by the robot controller 18 so that FIG. 2A shows an enlarged view of the rear end of the rear quarter panel, and FIG. First, the contact sensor 16 is brought into contact with the workpiece 11 and sensed by moving it horizontally from point a to point a'. Based on the output, the edge 24 of the workpiece 11 is detected by the sensor controller 22, and the detection signal is is supplied to the robot controller 18 to set the reference position of the robot 12 with respect to the workpiece 11. Next, according to a predetermined program based on this reference position, the points passing through the joint line 13 and point b', between point C and C', and between point d and point d' are Sensing is performed in the same way at a plurality of locations, and in each of these sensing, the sensor controller 22 detects the seam from the output of the contact sensor 16, and supplies the seam detection signal to the robot controller 18. The robot controller 18 stores the three-dimensional coordinates of the robot 12 at the time when the seam detection signal is supplied from the sensor controller 22 in each sensing, and connects these detection points to synthesize the seam line 13 and determine the point e. The welding line from to point f is three-dimensionally detected and taught. Thereafter, while controlling the robot 12 and the arc welding machine 20 by the robot controller 18, welding is performed using the welding torch 15 based on the position data of the welding line and the data representing the relative positional relationship between the contact sensor 16 and the welding torch 15. Trace and weld the lines.

第3図AおよびBはセンシングにおける接触センサ16
の動作およびその出力レベルの一例を示すものである。
FIGS. 3A and 3B show the contact sensor 16 in sensing.
This figure shows an example of the operation and its output level.

先ず、接触センサ16をロボット原点P、からワーク1
1のセンシング開始点P2に位置決めする。この時点で
は接触センサ16はワーク11に接触しておらず、この
位置決め後ロボットコントローラ18からセンサコント
ローラ22にセンシング開始信号を供給しで、該センサ
コントローラ22において接触センサ16の出力を取込
み得るようにすると共に、接触センサ16をワーク11
に対してほぼ垂直方向に突込ませる。接触センサ16が
ワーク11に接触し、その接触点P3において出力が基
準レベルSに達した時点で、センサコントローラ22か
らロボットコントローラ18に突込み完了信号を供給し
、これにより接触センサ16のワーク11への突込み動
作を終了する。その後、接触センサ16を継目線13と
交差する方向に点P、および継目点P、を経てセンシン
グ終了点P6までワーク11に接触させながらワーク1
1に対してほぼ平行に移動させ、継目点P5における出
力の変化からセンサコントローラ22からロボットコン
トローラ18に継目検知信号を供給し、これによりロボ
ットコントローラ18においてその時点の三次元的なロ
ボット座標を記憶する。接触センサ16がセンシング開
始点P6まで移動し、この間にセンサコントローラ22
から継目検知信号が出力されないときは接触センサ16
を再びセンシング開始点P2に復帰させて上記の動作を
繰返し、継目検知信号が出力されたときは、接触センサ
16を待避点P7に移動させてセンシングを終了する。
First, the contact sensor 16 is moved from the robot origin P to the workpiece 1.
Positioning is performed at the first sensing start point P2. At this point, the contact sensor 16 is not in contact with the workpiece 11, and after this positioning, the robot controller 18 supplies a sensing start signal to the sensor controller 22, so that the sensor controller 22 can receive the output of the contact sensor 16. At the same time, the contact sensor 16 is connected to the workpiece 11.
thrust in a direction almost perpendicular to the When the contact sensor 16 contacts the workpiece 11 and the output reaches the reference level S at the contact point P3, the sensor controller 22 supplies a plunge completion signal to the robot controller 18, thereby causing the contact sensor 16 to contact the workpiece 11. Ends the thrusting motion. Thereafter, while the contact sensor 16 is brought into contact with the workpiece 11 in the direction intersecting the seam line 13 through the point P and the seam point P until the sensing end point P6, the workpiece 11 is
1, and a seam detection signal is supplied from the sensor controller 22 to the robot controller 18 based on the change in output at the seam point P5, whereby the three-dimensional robot coordinates at that point are stored in the robot controller 18. do. The contact sensor 16 moves to the sensing start point P6, and during this time the sensor controller 22
When the seam detection signal is not output from the contact sensor 16
is returned to the sensing starting point P2 again and the above operation is repeated, and when the seam detection signal is output, the contact sensor 16 is moved to the retreat point P7 and the sensing is finished.

なお、継目点P5でロボットコントローラ18がセンサ
コントローラ22から継目検知信号を受は取ったら、た
だちに接触センサ16を待避点P7に移動させることも
できる。
Note that when the robot controller 18 receives the seam detection signal from the sensor controller 22 at the seam point P5, the contact sensor 16 can be immediately moved to the escape point P7.

第4図はセンサコントローラ22の一例の回路構成を示
すものである。接触センサ16の出力はフィルタ回路2
5において高周波成分を除去し、その出力をスイッチン
グ回路26を経て所定ストローク達成検出回路27およ
びセンシング開始振動除去回路28にそれぞれ供給する
。スイッチング回路26はロボットコントローラ18に
より外部入出力インターフェース回路29を介して制御
し、ロボットコントローラ18からのセンシング開始信
号によってオン、センシング終了信号でオフとする。
FIG. 4 shows a circuit configuration of an example of the sensor controller 22. As shown in FIG. The output of the contact sensor 16 is sent to the filter circuit 2
5, high frequency components are removed, and the output thereof is supplied via a switching circuit 26 to a predetermined stroke achievement detection circuit 27 and a sensing start vibration removal circuit 28, respectively. The switching circuit 26 is controlled by the robot controller 18 via an external input/output interface circuit 29, and is turned on by a sensing start signal from the robot controller 18 and turned off by a sensing end signal.

所定ストローク達成検出回路27は比較器30を有し、
ここで接触センサ16の出力が予め定めた基準ストロー
クにおける基準レベルSに達した時点で突込み完了信号
を出力させ、これを外部入出力インターフェース回路2
9を経てロボットコントローラ18に供給する。
The predetermined stroke achievement detection circuit 27 has a comparator 30,
Here, when the output of the contact sensor 16 reaches a reference level S at a predetermined reference stroke, a plunge completion signal is outputted, and this is sent to the external input/output interface circuit 2.
9 and is supplied to the robot controller 18.

センシング開始振動除去回路28はスイッチング回路3
1及びタイマー回路32を有し、タイマー回路32によ
りセンシング開始信号が発せられた時点から、接触セン
サ16の出力が設定値Sに達し、その後接触センサ16
はワーク11に対してほぼ平行に移動開始した直後まで
の予め定めた時間、スイッチング回路31をオフとして
接触センサ16の出力をマスクし、このマスク時間の経
過後スイッチング回路31をオンとして接触センサ16
の出力を微分回路33に供給する。
The sensing start vibration removal circuit 28 is the switching circuit 3
1 and a timer circuit 32, from the time when the timer circuit 32 issues a sensing start signal, the output of the contact sensor 16 reaches the set value S, and then the contact sensor 16
The switching circuit 31 is turned off to mask the output of the contact sensor 16 for a predetermined period of time immediately after starting to move approximately parallel to the workpiece 11, and after this masking time has elapsed, the switching circuit 31 is turned on to mask the output of the contact sensor 16.
The output of is supplied to the differentiating circuit 33.

微分回路33はスイッチング回路34、サンプル回路3
5、レジスタ36.37および減算器38を有し、サン
プル回路35によりスイッチング回路34を制御して所
定のサンプリング周期で接触センサ16の出力をサンプ
リングしてレジスタ36に供給する。レジスタ36の出
力はレジスタ37に供給すると共に減算器38の反転入
力端子に供給する。この減算器38の非反転入力端子に
はレジスタ37の出力を供給し、ここで順次のサンプリ
ング出力の差を求めることによって微分してワーク11
の傾きを求め、その出力を二値化回路39に供給する。
Differentiation circuit 33 includes switching circuit 34 and sample circuit 3
5. It has registers 36, 37 and a subtracter 38, and a sampling circuit 35 controls the switching circuit 34 to sample the output of the contact sensor 16 at a predetermined sampling period and supply it to the register 36. The output of register 36 is supplied to register 37 and also to the inverting input terminal of subtracter 38. The output of the register 37 is supplied to the non-inverting input terminal of the subtracter 38, and the workpiece 11 is differentiated by calculating the difference between successive sampling outputs.
The slope is determined and the output thereof is supplied to the binarization circuit 39.

二値化回路39は比較器40を有し、ここで微分回路3
Bの出力と基準レベルとを比較し、微分回路33の出力
が基準レベルを超えるときは論理「0」を、それ以外の
ときは論理「1」を出力させ、この比較器40の出力を
継目検出回路41に供給する。
The binarization circuit 39 has a comparator 40, where the differentiating circuit 3
The output of the comparator 40 is compared with the reference level, and when the output of the differentiating circuit 33 exceeds the reference level, it outputs logic "0", otherwise it outputs logic "1", and the output of this comparator 40 is The signal is supplied to the detection circuit 41.

継目検出回路41は比較器42を有し、ここで二値化回
路39の出力が論理「0」か否かを比較し、論理「O」
のときに継目検出信号を発生させて、これを外部人出力
インターフェース回路29を経てロボットコントローラ
18に供給する。
The seam detection circuit 41 has a comparator 42, which compares whether the output of the binarization circuit 39 is logic "0" or not.
At this time, a seam detection signal is generated and supplied to the robot controller 18 via the external human output interface circuit 29.

かかる構成において、第5図Aに示すように、接触セン
サ16をセンシング開始点P2からワーク11に接触さ
せ、その接触点P3から継目点P5を経てセシング終了
点P6まで移動させると、その出力レベルは例えば第5
−3に示すようになる。すなわち、ワーク11の湾曲部
11aにおいてはなだらかに変化し、したがって傾きが
小さく、継目点P、においては急激に変化し、したがっ
て傾きが大きい。なお、第5図Bにおいて符号Sには外
乱による雑音を示し、時間t。はタイマー回路32にお
けるセンシング開始からのマスク時間を示す。
In this configuration, as shown in FIG. 5A, when the contact sensor 16 is brought into contact with the workpiece 11 from the sensing start point P2 and moved from the contact point P3 to the sensing end point P6 via the joint point P5, the output level changes. For example, the fifth
-3. That is, at the curved portion 11a of the workpiece 11, the curve changes gently, and therefore the slope is small, and at the joint point P, it changes rapidly, and therefore the slope is large. In addition, in FIG. 5B, the symbol S indicates noise due to disturbance, and time t. indicates the mask time from the start of sensing in the timer circuit 32.

第5図Bに示す接触センサ16の出力は、所定ストロー
ク達成検出回路27およびセンシング開始振動除去回路
28に供給されるが、このセンシング開始振動除去回路
28においてはタイマー回路32によリセンシング開始
から接触センサ16がワーク11の点P3に所定のスト
ロークで接触してセンシング終了点P6に向けて移動を
開始した直後までのマスク時間t。の出力が除去される
。したがって、マスク時間t。経過後の出力が微分回路
33において微分され、二値化回路39において二値化
信号に交換される。このように、マスク時間t。経過後
の接触センサ16の出力を微分して二値化すると、第5
図Cに示すように、傾きの小さい雑音やワーク11の湾
曲部11aに影響されることなく、傾きの大きい継目点
P5に対応する部分においてのみ論理「0」の信号が得
られ、これにより継目検出回路41において第5図りに
示すような継目点P、に正確に対応する継目検出信号を
得ることができる。
The output of the contact sensor 16 shown in FIG. 5B is supplied to a predetermined stroke achievement detection circuit 27 and a sensing start vibration removal circuit 28. Mask time t until immediately after the contact sensor 16 contacts the point P3 of the workpiece 11 with a predetermined stroke and starts moving toward the sensing end point P6. output is removed. Therefore, the mask time t. The output after the lapse of time is differentiated in a differentiating circuit 33, and exchanged into a binary signal in a binarizing circuit 39. Thus, the mask time t. If the output of the contact sensor 16 after the elapsed time is differentiated and binarized, the fifth
As shown in FIG. The detection circuit 41 can obtain a seam detection signal that accurately corresponds to the seam point P as shown in the fifth diagram.

このように、この実施例においては接触センサ16を用
い、これをワーク11の複数箇所において継目線13と
交差するように接触移動させてセンシングし、各センシ
ングにおいてセンシング開始初期の接触センサ16の出
力をマスクし、このマスク時間経過後の出力を微分して
その微分出力が所定値以上のときに継目検出信号を得、
この継目検出信号が発せられた時点でのロボット座標を
記憶することにより、これら複数の検出点を継いで溶接
線を三次元的に検出するようにしたので、ワーク11の
湾曲、うねり、微小突起等の表面状態や湿度、外乱光等
の雲囲気に影響されることなく、またセンシング開始初
期のロボット12の振動やセンシング方向とワーク11
との傾きに影響されることなく′、溶接線を常に高精度
で検出することができる。また、接触センサ16は構造
が簡単で小形かつ安価にてき、メンテアンスも容易であ
ると共に、センシングポイントも目で確S忍できるので
ティーチングも容易にできる。更に、接触センサ16を
用いることによりセンシング角度に自由がきくので、接
触センサ16を小形にできることとも相俟って、トーチ
姿勢に影響を及ぼすことなく自由なトーチ姿勢を取るこ
とができる。したがって、検出した溶接線上を溶接トー
チ15によって常に正確にトレースすることができる。
In this way, in this embodiment, the contact sensor 16 is used and sensed by moving it into contact with the workpiece 11 at multiple locations so as to intersect the seam line 13, and in each sensing, the output of the contact sensor 16 at the initial stage of sensing is is masked, the output after the mask time has passed is differentiated, and when the differentiated output is greater than a predetermined value, a seam detection signal is obtained.
By memorizing the robot coordinates at the time when this seam detection signal is issued, weld lines can be detected three-dimensionally by connecting these multiple detection points. etc., the vibration of the robot 12 at the beginning of sensing, the sensing direction, and the workpiece 11.
The weld line can always be detected with high accuracy without being affected by the slope of the weld line. In addition, the contact sensor 16 has a simple structure, is small, inexpensive, and easy to maintain, and the sensing point can be visually confirmed, making teaching easy. Furthermore, since the use of the contact sensor 16 allows freedom in the sensing angle, the contact sensor 16 can be made smaller, and the torch can take any posture without affecting the torch posture. Therefore, the detected welding line can always be accurately traced by the welding torch 15.

第6図は上述したセンサコントローラ22の他の回路構
成を示すものである。この例では第4図に示した回路構
成において、ストローク表示回路45、センシング条件
設定回路46およびプロテクト回路47を付加したもの
である。ストローク表示回路45はフィルタ回路25の
出力から接触センサ16のストロークを演算し、これを
表示するよう構成する。
FIG. 6 shows another circuit configuration of the sensor controller 22 described above. In this example, a stroke display circuit 45, a sensing condition setting circuit 46, and a protect circuit 47 are added to the circuit configuration shown in FIG. The stroke display circuit 45 is configured to calculate the stroke of the contact sensor 16 from the output of the filter circuit 25 and display it.

また、センシング条件設定回路46は、センシング開始
振動除去回路28のタイマー回路32におけるマスク時
間を設定するマスク時間設定回路48と、微分回路33
のサンプル回路35におけるサンプリング周期を設定す
るサンプル時間設定回路49と、所定ストローク達成検
出回路27の比較器30への基準レベルSを設定するス
トローク設定回路50と、二値化回路39の比較器40
への基準レベルを設定するレベル設定回路51とを具え
、これら設定回路48〜51の作動をプロテクト回路4
7により制御してそれぞれのセンシング条件を設定し得
るよう構成する。
The sensing condition setting circuit 46 also includes a mask time setting circuit 48 that sets a mask time in the timer circuit 32 of the sensing start vibration removal circuit 28, and a differentiation circuit 33.
a sample time setting circuit 49 that sets the sampling period in the sample circuit 35; a stroke setting circuit 50 that sets the reference level S to the comparator 30 of the predetermined stroke achievement detection circuit 27; and a comparator 40 of the binarization circuit 39.
A protection circuit 4 includes a level setting circuit 51 for setting a reference level to
7 to set each sensing condition.

このように、センシング条件設定回路46を設けること
により、センシングの条件変更が容易にでき、またその
条件変更をプロテクト回路47によって制御することに
より、センシング条件変更の必要のないときの誤操作を
防止することができる。
As described above, by providing the sensing condition setting circuit 46, it is possible to easily change the sensing conditions, and by controlling the change of the conditions by the protection circuit 47, it is possible to prevent erroneous operations when there is no need to change the sensing conditions. be able to.

また、ストローク表示回路45を設けることにより、テ
ィーチング時の作業を容易に行うことができる。
Further, by providing the stroke display circuit 45, the teaching operation can be easily performed.

第7図は上述したセンサコントローラを構成する微分回
路の他の回路構成を示すもので、高速サンプラ55およ
びデータバッファ56を有する。高速サンプラ55はサ
ンプル回路35(第4図参照)あるいはサンプル時間設
定回路49(第6図参照)で設定されたサンプリング周
期1よりも速い周期で接触サンサ16からの出力をサン
プリングし、そのサンプリングしたデータをデータバッ
ファ56のアドレスBeに格納すると共に減算器38の
反転入力端子に供給する。また、データバッファ56は
設定されたサンプリング周期1前のアドレスBe−1に
格納されたデータを減算器38の非反転入力端子に供給
すると共に、高速サンプラ55によるサンプリングに同
期して格納した各アドレスのデータを(eo)←(B1
)−−−−−(Bt−+)←(Bt)−−−(B−+)
←(B@)にシフトする。
FIG. 7 shows another circuit configuration of the differential circuit constituting the above-mentioned sensor controller, which includes a high-speed sampler 55 and a data buffer 56. The high-speed sampler 55 samples the output from the contact sensor 16 at a cycle faster than the sampling cycle 1 set by the sample circuit 35 (see Figure 4) or the sample time setting circuit 49 (see Figure 6), and The data is stored at the address Be of the data buffer 56 and supplied to the inverting input terminal of the subtracter 38. Further, the data buffer 56 supplies the data stored at address Be-1 one sampling period before the set sampling period to the non-inverting input terminal of the subtracter 38, and also supplies each address stored in synchronization with sampling by the high-speed sampler 55. The data of (eo)←(B1
)−−−−−(Bt−+)←(Bt)−−−(B−+)
Shift to ←(B@).

このように高速サンプラ55を用いてサンプリングすれ
ば、ワーク11の傾きをより高精度で求めることができ
るので、継目の検出精度をより高めることができる。
By sampling using the high-speed sampler 55 in this manner, the inclination of the workpiece 11 can be determined with higher accuracy, and therefore the accuracy of seam detection can be further improved.

なお、この発明は上述だ実施例にのみ限定されるもので
はなく、幾多の変更または変形が可能である。例えば、
上述した実施例では、接触センサ16として差動トラン
ス式のものを用いたが、リニアポテンショメータ等の直
線方向の変位量を出力するものや、直線運動を回転運動
に変換するロークリポテンショメータやロークリエンコ
ーダを用いることもできる。また、継目のセンシング箇
所は継目線に応じて任意の複数箇所に設定することがで
きると共に、その検出点を継いで継目線を合成する代わ
りに座標変換を用いて継目線を三次元的に検出すること
もできる。更に、溶接トーチに代えてシーリング用ノズ
ル等を装着することにより、他の継目接合や接着用にも
適用することができる。更にまた、継目線は三次元的な
検出に限らず、ワークの形状、姿勢によっては二次元的
に検出することもできる。
Note that this invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be modified or modified in many ways. for example,
In the above-described embodiment, a differential transformer type contact sensor 16 was used, but it may also be a linear potentiometer that outputs the amount of displacement in a linear direction, or a rotary potentiometer or rotary potentiometer that converts linear motion into rotational motion. An encoder can also be used. In addition, the sensing points for the seam can be set at any number of points depending on the seam line, and instead of connecting the detection points and composing the seam line, coordinate transformation is used to three-dimensionally detect the seam line. You can also. Furthermore, by attaching a sealing nozzle or the like in place of the welding torch, it can be applied to other seam joining and bonding applications. Furthermore, the seam line is not limited to three-dimensional detection, but can also be detected two-dimensionally depending on the shape and posture of the workpiece.

(発明の効果) 以上述べたように、この発明によれば、ワークの表面状
態、雰囲気、不所望な振動に影響されることな(、ワー
クの継目線を常に高精度で検出することができ、しかも
装置を小形かつ安価にできると共に溶接ロボット等にも
支障なく適用でき、そのティーチングを容易に行うこと
ができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the seam line of the workpiece can always be detected with high precision without being affected by the surface condition of the workpiece, the atmosphere, or undesirable vibrations. In addition, the device can be made smaller and cheaper, and it can be applied to welding robots and the like without any problems, and the teaching thereof can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例を示す図、第2図Aおよび
Bは第1図の部分拡大図および断面図、 第3図AおよびBはセンシングにおける接触センサの動
作およびその出力レベルの一例を示す図、第4図はセン
サコントローラの一例の回路構成図、 第5図A−Dはその動作を説明するための図、第6図は
センサコントローラの他の例の回路構成図、 第7図はセンサコントローラ、を構成する微分回路の他
の例の回路構成図、 第8図および第9図は従来例を説明するための図である
。 11・・・ワーク       12・・・ロボット1
3・・・継目線      14・・・ブラケット15
・・・溶接トーチ    16・・・接触センサ18・
・・ロボットコントローラ 20・・・アーク溶接機 22・・・センサコントローラ 25・・・フィルタ回路   26・・・スイッチング
回路27・・・所定ストローク達成検出回路28・・・
センシング開始振動除去回路29・・・外部入出力イン
ターフェース回路30・・・比較器      31・
・・スイッチング回路32・・・タイマー回路   3
3・・・微分回路34・・・スイッチング回路 35・
・・サンプル回路36、37・・・レジスタ   38
・・・減算器39・・・二値化回路    40・・・
比較器41・・・継目検出回路   42・・・比較器
45・・・ストローク表示回路 46・・・センシング条件設定回路 47・・・プロテクト回路 48・・・マスク時間設定回路 49・・・サンプル時間設定回路 50・・・ストローク設定回路 51・・・レベル設定回路  55・・・高速サンプラ
56・・・データバッファ 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人弁理士 杉  村  暁  方 向   弁理士  杉   村   興   作第2図 第3図 A 第5図 第9図
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, FIGS. 2A and B are partially enlarged views and sectional views of FIG. 1, and FIGS. 3A and B show the operation of the contact sensor during sensing and its output level. 4 is a circuit configuration diagram of an example of the sensor controller; FIGS. 5A-D are diagrams for explaining its operation; FIG. 6 is a circuit configuration diagram of another example of the sensor controller; FIG. 7 is a circuit configuration diagram of another example of the differential circuit constituting the sensor controller, and FIGS. 8 and 9 are diagrams for explaining conventional examples. 11...Work 12...Robot 1
3... Seam line 14... Bracket 15
...Welding torch 16...Contact sensor 18.
...Robot controller 20...Arc welding machine 22...Sensor controller 25...Filter circuit 26...Switching circuit 27...Predetermined stroke achievement detection circuit 28...
Sensing start vibration removal circuit 29...External input/output interface circuit 30...Comparator 31.
...Switching circuit 32...Timer circuit 3
3...Differentiating circuit 34...Switching circuit 35.
...Sample circuits 36, 37...Register 38
...Subtractor 39...Binarization circuit 40...
Comparator 41... Seam detection circuit 42... Comparator 45... Stroke display circuit 46... Sensing condition setting circuit 47... Protect circuit 48... Mask time setting circuit 49... Sample time Setting circuit 50...Stroke setting circuit 51...Level setting circuit 55...High speed sampler 56...Data buffer Patent applicant Nissan Motor Co., Ltd. Representative Patent Attorney Akatsuki Sugimura Masashi Patent Attorney Kosuke Sugimura Figure 2 Figure 3 A Figure 5 Figure 9

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、接触センサを継目線を有するワークの複数箇所にて
ワークに接触させながら継目線と交差する方向に移動さ
せ、その各々の移動箇所において前記接触センサのワー
クへの接触移動開始初期後の出力を微分してその微分出
力が所定値以上となるワーク位置を継目位置としてその
座標を求め、これら複数の継目位置の座標から前記継目
線を検出することを特徴とする継目線の検出方法。
1. Move the contact sensor in a direction intersecting the seam line while making contact with the workpiece at multiple locations on the workpiece having a seam line, and at each of the moving locations, output after the contact movement of the contact sensor to the workpiece begins at the initial stage. A method for detecting a seam line, characterized in that the workpiece position where the differential output is equal to or greater than a predetermined value is determined as a seam position, and its coordinates are determined, and the seam line is detected from the coordinates of a plurality of seam positions.
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