JPS6340677A - センサ付溶接ロボツト - Google Patents
センサ付溶接ロボツトInfo
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- JPS6340677A JPS6340677A JP18215086A JP18215086A JPS6340677A JP S6340677 A JPS6340677 A JP S6340677A JP 18215086 A JP18215086 A JP 18215086A JP 18215086 A JP18215086 A JP 18215086A JP S6340677 A JPS6340677 A JP S6340677A
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- JP
- Japan
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- welding
- weld line
- robot
- sensor
- weaving
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- Granted
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- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000009941 weaving Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000011324 bead Substances 0.000 abstract description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
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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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Manipulator (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
本発明はセンサ付溶接ロボットに関するものである。
従来の技術
近年、溶接ロボットは位置ずれや寸法精度の出ない被溶
接物（以後、溶接ワークという）に対拠するためにセン
サを付けるようになってきた。センサとしてはアークセ
ンサと光学センサが主要なものである。アークセンサは
ウィービング溶接をしながらアーク電流や電圧の変動か
ら溶接線位置を検出して中厚板の溶接ワークの溶接線を
倣うものである。また従来の光学センサはスポット光や
スリット光を溶接ワークに投光することによって形状を
得、その形状から溶接線位置を検出するもので、薄板に
も適用できる。
接物（以後、溶接ワークという）に対拠するためにセン
サを付けるようになってきた。センサとしてはアークセ
ンサと光学センサが主要なものである。アークセンサは
ウィービング溶接をしながらアーク電流や電圧の変動か
ら溶接線位置を検出して中厚板の溶接ワークの溶接線を
倣うものである。また従来の光学センサはスポット光や
スリット光を溶接ワークに投光することによって形状を
得、その形状から溶接線位置を検出するもので、薄板に
も適用できる。
発明が解決しようとする問題点
アークセンサの場合はアーク電流や電圧の変動の小さい
薄板の溶接ワークに適用できず、また。
薄板の溶接ワークに適用できず、また。
ウィービング無しのストレートのきれいな溶接ビードを
形成できない等の問題があり、その適用範囲が狭かった
。
形成できない等の問題があり、その適用範囲が狭かった
。
また従来の光学センサの鳴合は溶接線位置を検出して倣
ってストレートの比較的幅の狭い溶接ビードを形成する
ので、ギャップ部で強度のある正常な溶接ができない場
合があり、後工程で検査をし１１手直しが必要であった
。
ってストレートの比較的幅の狭い溶接ビードを形成する
ので、ギャップ部で強度のある正常な溶接ができない場
合があり、後工程で検査をし１１手直しが必要であった
。
問題点を解決するための手段
上記の問題点を解決するために 本発明は溶接線の位置
とギャップ幅を検出する光学センサと。
とギャップ幅を検出する光学センサと。
検出したギャップ幅の大きさに対応してウィービングの
有無およびウィービング幅の大きさを決定する第１の手
段と、この第１の手段により決定したウィービング幅に
基づいてウィービングする第２の手段を備えてなるもの
である。
有無およびウィービング幅の大きさを決定する第１の手
段と、この第１の手段により決定したウィービング幅に
基づいてウィービングする第２の手段を備えてなるもの
である。
作 用
溶接線のギャップのある所はウィービングをしてビード
幅の広い溶接を行なうことにより強度のある正常な溶接
を可能とする。
幅の広い溶接を行なうことにより強度のある正常な溶接
を可能とする。
実施例
本発明の一実施例を第１図、第２図、第３図により説明
する。第１図、第２図、第３図はそれぞれ本実施例によ
るセンサ付溶接ロボットの要部斜視図、光学センサの検
出した形状図、センサデータの処理を行なう制御装置の
ブロック図である。
する。第１図、第２図、第３図はそれぞれ本実施例によ
るセンサ付溶接ロボットの要部斜視図、光学センサの検
出した形状図、センサデータの処理を行なう制御装置の
ブロック図である。
第１図において、１は光学距離計、１ａは投光部。
１ｂは受光部、２は光学センサを振るための揺動機構、
３は揺動するためのステッピングモータ。
３は揺動するためのステッピングモータ。
４は重ね継手ワーク、！５は距離測定部、５ａはスポッ
ト光、６は重ね継手ワーク４の溶接線、７は溶接トーチ
、８は溶接ビード、９は溶接トーチホルダ、１０は取付
ペース、１１はロボットの手首回転部、１２はセンサ制
御部、１３はロボット制御部、１４はロボット本体であ
る。上記のように構成されたセンサ付溶接ロボットの動
作を下記に説明する。投光部１ａからスポット光６ａを
重ね継手ワーク４の表面上に投光し、受光部１ｂでその
反射光を受光し、受光素子上ので象の結像位置から距離
を検出する光学距離計１はステッピングモータ３により
揺動機構２を介して溶接トーチ７の回りに揺動回転し、
溶接線６を横切る距離測定部６の距離データを一定間隔
０．１咽または０．２間ごとに順次得ると第２図に示す
ような形状が得られる。第２図のａはギャップのない部
分、ｂとＣはギャップのある部分の溶接線形状であり、
第３図のセンサ制御部１２の認識部１２ａでマイコンに
より溶接線位置Ｐ１′！！たはＰ２またはＰ３を走査位
置と距離の座標として得る。溶接線位置Ｐ１ とＰ３
は距離データの差分をとることにより特徴点として得ら
れ、Ｐ２はギャップ部からの反射による受光量が少ない
ために正しく距離が検出できない点であるので特徴点Ｑ
２を検出し、その後の２直線を求めてその交点として得
る。ギャップ幅はｂの場合は受′に、量の少ないデータ
数をもとに検出し、Ｃの場合は溶接線位置近傍で距離デ
ータの変化が大きいので差分の値の大きいもののデータ
数より検出できる。
ト光、６は重ね継手ワーク４の溶接線、７は溶接トーチ
、８は溶接ビード、９は溶接トーチホルダ、１０は取付
ペース、１１はロボットの手首回転部、１２はセンサ制
御部、１３はロボット制御部、１４はロボット本体であ
る。上記のように構成されたセンサ付溶接ロボットの動
作を下記に説明する。投光部１ａからスポット光６ａを
重ね継手ワーク４の表面上に投光し、受光部１ｂでその
反射光を受光し、受光素子上ので象の結像位置から距離
を検出する光学距離計１はステッピングモータ３により
揺動機構２を介して溶接トーチ７の回りに揺動回転し、
溶接線６を横切る距離測定部６の距離データを一定間隔
０．１咽または０．２間ごとに順次得ると第２図に示す
ような形状が得られる。第２図のａはギャップのない部
分、ｂとＣはギャップのある部分の溶接線形状であり、
第３図のセンサ制御部１２の認識部１２ａでマイコンに
より溶接線位置Ｐ１′！！たはＰ２またはＰ３を走査位
置と距離の座標として得る。溶接線位置Ｐ１ とＰ３
は距離データの差分をとることにより特徴点として得ら
れ、Ｐ２はギャップ部からの反射による受光量が少ない
ために正しく距離が検出できない点であるので特徴点Ｑ
２を検出し、その後の２直線を求めてその交点として得
る。ギャップ幅はｂの場合は受′に、量の少ないデータ
数をもとに検出し、Ｃの場合は溶接線位置近傍で距離デ
ータの変化が大きいので差分の値の大きいもののデータ
数より検出できる。
またｂとＣは閤じ方向に傾いた２直線の距離から得るこ
ともできる。この時、スポット光６ａのサイズ径は０．
６ｍ＋１１以下の方が検出精度が良い。第３図において
、センサ制御部１２の認識部１２ａで得た溶接線位置と
ギャップ幅をロボット制御部１３のセンサからのデータ
処理部１３ａに通信し。
ともできる。この時、スポット光６ａのサイズ径は０．
６ｍ＋１１以下の方が検出精度が良い。第３図において
、センサ制御部１２の認識部１２ａで得た溶接線位置と
ギャップ幅をロボット制御部１３のセンサからのデータ
処理部１３ａに通信し。
そこでマイコンにより溶接線位置を現在位置計算部１３
ｂからのロボットの位置データと合せてロボットの一般
座標系に変換し、さらにギャップ幅をあらかじめマイコ
ンの処理プログラムに登録した定数（−例０．５ｍｍ）
の何倍あるかでウィービング幅とウィービング速度等の
ウィービング条件をテーブルから選択してメモＩＪ １
３ ｃに格納する。
ｂからのロボットの位置データと合せてロボットの一般
座標系に変換し、さらにギャップ幅をあらかじめマイコ
ンの処理プログラムに登録した定数（−例０．５ｍｍ）
の何倍あるかでウィービング幅とウィービング速度等の
ウィービング条件をテーブルから選択してメモＩＪ １
３ ｃに格納する。
ウィービング条件のテーブルでギヤツブ幅が所定定数未
満の時はウィービング無しの条件にしておくことによっ
てギャップ幅によりウィービングの有無およびウィービ
ング幅の大きさを決める。ロボットの現在位置が、メモ
ＩＪ １３ Ｃに格納された溶接線位置と一致すれば次
の溶接線位置のデータを動作位置計算部１３ｄに現在位
置計算部１３ｂに設けたマイコンにより送る。動作位置
計算部１３ｄでは次の溶接線位置へ移動するための倣い
惜とウィービング量を計算して合成し、サーボ１０す両
部１３ｅにデータを送る。１３ｅはロボット本体１４を
動作させる。
満の時はウィービング無しの条件にしておくことによっ
てギャップ幅によりウィービングの有無およびウィービ
ング幅の大きさを決める。ロボットの現在位置が、メモ
ＩＪ １３ Ｃに格納された溶接線位置と一致すれば次
の溶接線位置のデータを動作位置計算部１３ｄに現在位
置計算部１３ｂに設けたマイコンにより送る。動作位置
計算部１３ｄでは次の溶接線位置へ移動するための倣い
惜とウィービング量を計算して合成し、サーボ１０す両
部１３ｅにデータを送る。１３ｅはロボット本体１４を
動作させる。
なお溶接ワークとしては隅肉継手ワークや突き合せ継手
ワークでも同様に行なえる。
ワークでも同様に行なえる。
また光学センサとしてはスリット光を投光しても同様に
行える。
行える。
発明の効果
以上説明したように本発明によれば、光学センサにより
溶接線位置とギャップ１幅を検出して倣いとウィービン
グを行うことができるので薄板のギャップのある溶接ワ
ークに適用でき、強度のある正常な溶接ができる。この
ため後工程での検査や手直しが非常に少なくなる。
溶接線位置とギャップ１幅を検出して倣いとウィービン
グを行うことができるので薄板のギャップのある溶接ワ
ークに適用でき、強度のある正常な溶接ができる。この
ため後工程での検査や手直しが非常に少なくなる。
従って、適用範囲が拡がる。また、ギャップ幅が大きい
場合には異常なワークとして検出することもできる。こ
のように本発明の実用効果は犬なるものがある。
場合には異常なワークとして検出することもできる。こ
のように本発明の実用効果は犬なるものがある。
第１図は本発明によるセンサ付溶接ロボットの要部斜視
図、第２図は同ロボットの光学センサの検出した形状図
、第３図はセンサデータの処理を行なう制御装置のブロ
ック図である。 １・・・・・・光学距離計ｖ２・・・・・・揺動機構、
３・・・・・・ステッピングモータ、４・・・・・・重
ね継手ワーク、６・・・・・・距離測定部ｖ６・・・・
・・溶接線１，７・・・・・・溶接トーチ、８・・・・
・・溶接ビード、１２・・・・・・セ／す制御部、１２
ａ・・・・・・認識部、１３・・・・・・ロボット制御
部、１３ａ・・・・・・センサからのデータ処理部、１
３ｂ・・・・・・現在ｒヶ置計算部、１３ｅ・・・・・
・サーボ制御部、１４・・・・・・ロボット本体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名７−
− ・ｆＹ−チ ８−−− ＝、 ３−４ｙ 第２図
図、第２図は同ロボットの光学センサの検出した形状図
、第３図はセンサデータの処理を行なう制御装置のブロ
ック図である。 １・・・・・・光学距離計ｖ２・・・・・・揺動機構、
３・・・・・・ステッピングモータ、４・・・・・・重
ね継手ワーク、６・・・・・・距離測定部ｖ６・・・・
・・溶接線１，７・・・・・・溶接トーチ、８・・・・
・・溶接ビード、１２・・・・・・セ／す制御部、１２
ａ・・・・・・認識部、１３・・・・・・ロボット制御
部、１３ａ・・・・・・センサからのデータ処理部、１
３ｂ・・・・・・現在ｒヶ置計算部、１３ｅ・・・・・
・サーボ制御部、１４・・・・・・ロボット本体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名７−
− ・ｆＹ−チ ８−−− ＝、 ３−４ｙ 第２図
Claims (1)
- 溶接線を検出するセンサとウィービング機能を備えたセ
ンサ付溶接ロボットにおいて、前記溶接線の位置とギャ
ップ幅を検出する光学センサと、検出したギャップ幅の
大きさに対応してウィービングの有無およびウィービン
グ幅の大きさを決定する第１の手段と、前記第１の手段
により決定したウィービング幅に基づいてウィービング
する第２の手段を備えたことを特徴とするセンサ付溶接
ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61182150A JP2502533B2 (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | センサ付溶接ロボツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61182150A JP2502533B2 (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | センサ付溶接ロボツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6340677A true JPS6340677A (ja) | 1988-02-22 |
| JP2502533B2 JP2502533B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=16113230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61182150A Expired - Lifetime JP2502533B2 (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | センサ付溶接ロボツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2502533B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5864115A (en) * | 1996-07-30 | 1999-01-26 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Consumable electrode type arc welding method and device |
| KR20030078133A (ko) * | 2002-03-28 | 2003-10-08 | 현대중공업 주식회사 | 갭 변화량에 대응할 수 있는 시각센서를 이용한 써스코러게이션 판넬 플라즈마 용접방법 |
| JP2020015075A (ja) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | ファナック株式会社 | 制御装置 |
| CN113664357A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-11-19 | 湘潭大学 | 一种用于两薄板电子束焊板间高低差测量的***和方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5091559A (ja) * | 1973-12-14 | 1975-07-22 | ||
| JPS513346A (ja) * | 1974-06-28 | 1976-01-12 | Hitachi Ltd | Jidoyosetsukinoseigyosochi |
| JPS6133774A (ja) * | 1984-07-26 | 1986-02-17 | Toyota Motor Corp | 自動ア−ク溶接におけるワ−クの隙間検出方法 |
| JPS61147978A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 知能型溶接装置 |
-
1986
- 1986-08-01 JP JP61182150A patent/JP2502533B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5091559A (ja) * | 1973-12-14 | 1975-07-22 | ||
| JPS513346A (ja) * | 1974-06-28 | 1976-01-12 | Hitachi Ltd | Jidoyosetsukinoseigyosochi |
| JPS6133774A (ja) * | 1984-07-26 | 1986-02-17 | Toyota Motor Corp | 自動ア−ク溶接におけるワ−クの隙間検出方法 |
| JPS61147978A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 知能型溶接装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5864115A (en) * | 1996-07-30 | 1999-01-26 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Consumable electrode type arc welding method and device |
| KR20030078133A (ko) * | 2002-03-28 | 2003-10-08 | 현대중공업 주식회사 | 갭 변화량에 대응할 수 있는 시각센서를 이용한 써스코러게이션 판넬 플라즈마 용접방법 |
| JP2020015075A (ja) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | ファナック株式会社 | 制御装置 |
| CN113664357A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-11-19 | 湘潭大学 | 一种用于两薄板电子束焊板间高低差测量的***和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2502533B2 (ja) | 1996-05-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |