JPS635880A - 作業線自動検出装置 - Google Patents
作業線自動検出装置Info
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- JPS635880A JPS635880A JP14942686A JP14942686A JPS635880A JP S635880 A JPS635880 A JP S635880A JP 14942686 A JP14942686 A JP 14942686A JP 14942686 A JP14942686 A JP 14942686A JP S635880 A JPS635880 A JP S635880A
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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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- Geometry (AREA)
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- Mechanical Engineering (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、例えば、アーク溶接ロボット等の自動溶接
機を溶接線に自動的に追従させるための溶接線自動倣い
制御装置等に用いられる作業線自動検出装置に関する。
機を溶接線に自動的に追従させるための溶接線自動倣い
制御装置等に用いられる作業線自動検出装置に関する。
この種の、作業線を自動的に検出する装置としては、例
えば、特開昭５８−７７７７６号公報に示されている如
く、視覚センサ（リニアセンサ等の撮像装置）を用いる
方法がある。
えば、特開昭５８−７７７７６号公報に示されている如
く、視覚センサ（リニアセンサ等の撮像装置）を用いる
方法がある。
短絡移行アーク溶接において、上記視覚センサ方式を採
用すると、溶接ワイヤが溶接母材側に移行する短絡時に
は、アークが消弧するために溶接線やその端点（溶接線
始点および終点）をきわめて容易に検出することができ
るが、アーク放電中は、スペクトル分布が紫外線から赤
外線までの広い範囲に亘るので、アーク光をしゃ断して
溶接線やその端点のみを検出することは極めて困難であ
る。
用すると、溶接ワイヤが溶接母材側に移行する短絡時に
は、アークが消弧するために溶接線やその端点（溶接線
始点および終点）をきわめて容易に検出することができ
るが、アーク放電中は、スペクトル分布が紫外線から赤
外線までの広い範囲に亘るので、アーク光をしゃ断して
溶接線やその端点のみを検出することは極めて困難であ
る。
上記した従来装置は、この問題を、機械的もしくは電気
的シャッタを用いることにより解消したもので、上記短
絡期間の間だけｔ最像装置に設けた上記シャッタを開い
て溶接線近傍の画像を該撮像装置に取り込み、データの
質を高めるため、取り込まれたデータのうち短絡時間す
なわち撮像時間が一定時限以上のものを溶接線画像人力
データとして画像処理装置で処理する構成としである。
的シャッタを用いることにより解消したもので、上記短
絡期間の間だけｔ最像装置に設けた上記シャッタを開い
て溶接線近傍の画像を該撮像装置に取り込み、データの
質を高めるため、取り込まれたデータのうち短絡時間す
なわち撮像時間が一定時限以上のものを溶接線画像人力
データとして画像処理装置で処理する構成としである。
この従来の装置では、短絡期間が一定時限を越えなけれ
ば画像データの取り込みが行われないため、自動溶接機
に与える位置制御データおよび関連する溶接データを一
定周期毎に作成することができず、これらのデータが不
定期的に与えられることになるので、その分、溶接線倣
い精度が低下するという問題がある。
ば画像データの取り込みが行われないため、自動溶接機
に与える位置制御データおよび関連する溶接データを一
定周期毎に作成することができず、これらのデータが不
定期的に与えられることになるので、その分、溶接線倣
い精度が低下するという問題がある。
この発明は上記した従来の問題を解消するためになされ
たもので、外乱光成分が除去された画像信号を溶接状態
等に依存することなく取り込んで処理することができ、
従来に比して作業線倣い精度を向上することができる作
業線自動検出装置を得ることを目的とする。
たもので、外乱光成分が除去された画像信号を溶接状態
等に依存することなく取り込んで処理することができ、
従来に比して作業線倣い精度を向上することができる作
業線自動検出装置を得ることを目的とする。
この発明は上記目的を達成するため、画像処理装置の前
段にパターン抽出回路を設け、該パターン抽出回路を、
画像信号から、投光されたレーザ光により作成される干
渉パターンの信号成分を抽出する帯域フィルタとしたも
のである。
段にパターン抽出回路を設け、該パターン抽出回路を、
画像信号から、投光されたレーザ光により作成される干
渉パターンの信号成分を抽出する帯域フィルタとしたも
のである。
以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図において、１は重ねすみ肉溶接される被溶接物、
２はＣＯＤカメラ（固体撮影像装置）の如き撮像装置、
３は光学フィルタ、４はレーザ投光器、５は信号分離回
路、６はスペックル・パターン抽出回路、７°は画像処
理装置である。
２はＣＯＤカメラ（固体撮影像装置）の如き撮像装置、
３は光学フィルタ、４はレーザ投光器、５は信号分離回
路、６はスペックル・パターン抽出回路、７°は画像処
理装置である。
レーザ投光器４は、図示しないトーチホルダー等に支持
されて、スリット光８を被溶接物１の溶接Ｎ１ＡＷＬと
交叉する向きに投光する。撮像装置２は被溶接物１に照
射された上記スリット光８の反射像（第２図＋ａ）に符
号８Ａで示す）を光学フィルタ３を通して受像するよう
に位置決めされており、第２図（ａ）に示すような画像
Ａを走査・撮像してその画像信号を信号分離回路５に送
出する。第２図（ａｌはスパッタ光９が混入した場合の
画像を示している。上記反射像８Ａは干渉パターン（ス
ペックル・パターンと通称される）を呈し、その画像信
号成分は、第２図（ｂ）に示す如きパターンとなる。第
２図（′ｂ）は第２図（ａｌの画像ＡのＢ部における画
像信号を示している。光学フィルタ３は、アーク光や工
場照明等の影響を除去するために設けたもので、レーザ
投光器４のレーザ発振周波数を中心通過域とする光学フ
ィルタである。
されて、スリット光８を被溶接物１の溶接Ｎ１ＡＷＬと
交叉する向きに投光する。撮像装置２は被溶接物１に照
射された上記スリット光８の反射像（第２図＋ａ）に符
号８Ａで示す）を光学フィルタ３を通して受像するよう
に位置決めされており、第２図（ａ）に示すような画像
Ａを走査・撮像してその画像信号を信号分離回路５に送
出する。第２図（ａｌはスパッタ光９が混入した場合の
画像を示している。上記反射像８Ａは干渉パターン（ス
ペックル・パターンと通称される）を呈し、その画像信
号成分は、第２図（ｂ）に示す如きパターンとなる。第
２図（′ｂ）は第２図（ａｌの画像ＡのＢ部における画
像信号を示している。光学フィルタ３は、アーク光や工
場照明等の影響を除去するために設けたもので、レーザ
投光器４のレーザ発振周波数を中心通過域とする光学フ
ィルタである。
信号分離回路５は同期信号と画像信号を分離する回路で
あって、分離された画像信号がスペックルパターン抽出
回路６に入力される。スペックル・パターン抽出回路６
は、上記したスペックル・パターンの信号周波数成分の
みを通過させる帯域フィルタ回路として構成しである。
あって、分離された画像信号がスペックルパターン抽出
回路６に入力される。スペックル・パターン抽出回路６
は、上記したスペックル・パターンの信号周波数成分の
みを通過させる帯域フィルタ回路として構成しである。
スパッタ光９の空間周波数は、通常、上記スペックル・
パターンの信号周波数域（例えば、０．５〜１．５ Ｍ
Ｈｚ ）に比してはるかに低いので、スペックル・パ
ターン抽出回路６適過した画像信号は、第２図（Ｃ１に
示すように、スパッタ光の信号成分が完全に除去された
ものとなり、スリット光８による反射像８Ａの画像信号
（スペックル・パターンの信号成分）のみが画像処理装
置７に供給されることになる。
パターンの信号周波数域（例えば、０．５〜１．５ Ｍ
Ｈｚ ）に比してはるかに低いので、スペックル・パ
ターン抽出回路６適過した画像信号は、第２図（Ｃ１に
示すように、スパッタ光の信号成分が完全に除去された
ものとなり、スリット光８による反射像８Ａの画像信号
（スペックル・パターンの信号成分）のみが画像処理装
置７に供給されることになる。
勿論、スペックル・パターンの信号周波数域よりも高域
のノイズ成分も除去される。画像処理装置７では入力さ
れた上記画像信号から第２図（ａｌに示す特徴点（すな
わち溶接線上の点）８Ｂを検出する。
のノイズ成分も除去される。画像処理装置７では入力さ
れた上記画像信号から第２図（ａｌに示す特徴点（すな
わち溶接線上の点）８Ｂを検出する。
このように、本実施例では、画像を、シャッタを開閉し
て選択的に撮像装置に取り込むことはせず、かつ、取り
込んだ画像信号を、ある時限を条件に取捨することもせ
ず、確実に所定の画像取り込み間隔で取り込むので、自
動溶接機には常に所定周期毎に確実にデータを与えるこ
とが可能となる。
て選択的に撮像装置に取り込むことはせず、かつ、取り
込んだ画像信号を、ある時限を条件に取捨することもせ
ず、確実に所定の画像取り込み間隔で取り込むので、自
動溶接機には常に所定周期毎に確実にデータを与えるこ
とが可能となる。
しかも、本実施例では、スペックル・パターン抽出回路
６を設けるだけで、従来装置におけるような電気的シャ
ッタや機械的シャッタ、計時手段を設ける必要がないの
で、従来に比し簡単な構成で上記効果を得ることができ
る。
６を設けるだけで、従来装置におけるような電気的シャ
ッタや機械的シャッタ、計時手段を設ける必要がないの
で、従来に比し簡単な構成で上記効果を得ることができ
る。
なお、上記実施例では、レーザ投光器４が投光する照射
パターンが直線状であるが、その他の照射パターン、例
えば、円形や矩形パターンである場合にも本発明を適用
することができる。
パターンが直線状であるが、その他の照射パターン、例
えば、円形や矩形パターンである場合にも本発明を適用
することができる。
また、上記実施例では、レーザ投光器を使用しているが
、光源としては、可干渉性のすぐれた光源であれば良い
。
、光源としては、可干渉性のすぐれた光源であれば良い
。
この発明は以上説明した通り、投光されたレーザ光が作
る干渉パターンの周波数域がスパッタ光等の外乱光の発
生周波数に比して相当高いことに着目して上記干渉パタ
ーンの画像信号のみを抽出するフィルタ回路を設けたこ
とにより、溶接状態等に左右されることなく溶接線等の
作業線に関する画像信号を画像処理装置に取り込むこと
ができるので、フィルタ回路を付加するだけで、従来に
比して作業線倣い精度を向上することができる。
る干渉パターンの周波数域がスパッタ光等の外乱光の発
生周波数に比して相当高いことに着目して上記干渉パタ
ーンの画像信号のみを抽出するフィルタ回路を設けたこ
とにより、溶接状態等に左右されることなく溶接線等の
作業線に関する画像信号を画像処理装置に取り込むこと
ができるので、フィルタ回路を付加するだけで、従来に
比して作業線倣い精度を向上することができる。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック構成図、第２
図（ａ）は撮像装置により撮像される画像例を示す図、
第２図ｆｂｌおよびｔｃ＋は画像信号を示す図である。 ２−・撮像装置、３−光学フィルタ、４−レーザ投光器
、６−・・スペックル・パターン抽出回路、７・−画像
処理装置。
図（ａ）は撮像装置により撮像される画像例を示す図、
第２図ｆｂｌおよびｔｃ＋は画像信号を示す図である。 ２−・撮像装置、３−光学フィルタ、４−レーザ投光器
、６−・・スペックル・パターン抽出回路、７・−画像
処理装置。
Claims (2)
- （１）被対象物上にレーザ光を投光する投光器、上記被
対象物上の上記レーザ光の投光部近傍を撮像する撮像装
置、該撮像装置が送出する画像信号を取り込んで画像処
理する画像処理装置を備える作業線自動検出装置におい
て、上記画像処理装置の前段に設けられたパターン抽出
回路を有し、該パターン抽出回路が、上記画像信号の中
の、上記投光されたレーザ光により作成される干渉パタ
ーンの信号周波数成分を通過帯域とする帯域フィルタか
らなることを特徴とする作業線自動検出装置。 - （２）撮像装置が光学フィルタを通して受像し、該光学
フィルが、レーザ投光器におけるレーザ発振周波数を中
心透過域とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の作業線自動検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14942686A JPS635880A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 作業線自動検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14942686A JPS635880A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 作業線自動検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS635880A true JPS635880A (ja) | 1988-01-11 |
Family
ID=15474846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14942686A Pending JPS635880A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 作業線自動検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS635880A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0822389A3 (de) * | 1996-07-29 | 1999-11-17 | Elpatronic Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Kantenverfolgung und Kantenprüfung |
-
1986
- 1986-06-27 JP JP14942686A patent/JPS635880A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0822389A3 (de) * | 1996-07-29 | 1999-11-17 | Elpatronic Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Kantenverfolgung und Kantenprüfung |
| US6909799B1 (en) | 1996-07-29 | 2005-06-21 | Elpatronic Ag | Method and apparatus for following and inspecting an edge or border |
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