JPS6277178A - Detecting method for seam line - Google Patents
Detecting method for seam lineInfo
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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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Abstract
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.
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)
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.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21609285A JPS6277178A (en) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | Detecting method for seam line |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21609285A JPS6277178A (en) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | Detecting method for seam line |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6277178A true JPS6277178A (en) | 1987-04-09 |
| JPH0569636B2 JPH0569636B2 (en) | 1993-10-01 |
Family
ID=16683122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21609285A Granted JPS6277178A (en) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | Detecting method for seam line |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6277178A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0753717A2 (en) * | 1995-07-13 | 1997-01-15 | Carl Zeiss | Method for measuring coordinates of workpieces |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100208175B1 (en) * | 1996-02-05 | 1999-07-15 | 구자홍 | The overflow preventing apparatus of a washing machine |
-
1985
- 1985-10-01 JP JP21609285A patent/JPS6277178A/en active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0753717A2 (en) * | 1995-07-13 | 1997-01-15 | Carl Zeiss | Method for measuring coordinates of workpieces |
| EP0753717A3 (en) * | 1995-07-13 | 1998-03-04 | Carl Zeiss | Method for measuring coordinates of workpieces |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0569636B2 (en) | 1993-10-01 |
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