(57)【要約】      （修正有）【課題】個々のワークに対応できる溶接ロボットでの溶接制御方法及び溶接制御装置を提供する。【解決手段】溶接ロボットの溶接ハンド１０を予め設定された溶接手順に従って作動させ、溶接ロボットのロボットハンド１０に溶接トーチ１１と並ぶ状態に配設した撮像カメラ１２で溶接個所を映像化し、この映像化された画像情報と予め記憶されている標準画像とを対比して、標準画像とのズレ量を算出し、このズレ量に基づき溶接トーチの溶接開始位置を決定して、溶接する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク支持台に設置された溶接ワークでの複数の溶接個所を溶接ロボットで順次溶接するにあたり、
溶接ロボットのロボットハンドを予め設定された溶接手順に従って作動させ、ロボットハンドに溶接トーチと並ぶ状態に配設した撮像カメラで溶接個所を映像化し、この映像化された画像情報と予め記憶されている標準画像とを対比して、標準画像とのズレ量を算出し、このズレ量に基づき溶接トーチの溶接開始位置を決定して、溶接するようにしたことを特徴とする溶接ロボットでの溶接制御方法。
【請求項２】
ワーク支持台に設置された溶接ワークでの複数の溶接個所を溶接ロボットで順次溶接する溶接装置であって、
溶接ロボットのロボットハンドに並べて配置した溶接トーチ及び撮像カメラと、
撮像カメラからの映像を処理する画像処理装置と、
溶接ロボットの作動プログラムを格納した記憶装置と、
記憶装置に記憶されている標準ワークデータと画像処理手段からの画像データとを対比して、補正値を演算する演算装置と、
この補正値に基づきロボットアームを駆動する駆動装置とを具備していることを特徴とする溶接ロボットでの溶接制御装置。
【請求項３】
溶接ヒュームから撮像カメラを防護する防護蓋を撮像カメラの対物側に配置した請求項１に記載した溶接ロボットでの溶接制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は溶接ロボットでの溶接制御方法及び溶接装置に関し、特に、多関節型レーザ溶接ロボットでの溶接制御方法及び溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、溶接ロボットでの溶接は、同型の溶接ワークを大量に溶接する場合に適しており、特に、アーム型溶接ロボットでの溶接は、同一ワークの複数箇所で溶接する場合によく使用されている。そして、アーム型溶接ロボットで溶接を行う場合、その作動手順をティーチングによりロボット作動制御装置に記憶させ、その記憶手順に従って溶接アーム等を動かし、溶接作業を行うようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、同型のワークを対象に作業する場合でも、各ワークでの微妙な加工誤差や、溶接作業用の定盤へのワークセット時のセット誤差などが生じることから、溶接作業に当っては、個々のワークごとに微調整が必要となるが、現実には、予めティーチングされた移動方向・移動量により作業している。
【０００４】
本発明はこのような点に着目し、個々のワークに対応できる溶接ロボットでの溶接制御方法及び溶接制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、溶接ロボットのロボットハンドに溶接トーチと並ぶ状態に配設した撮像カメラで溶接個所を映像化し、この映像化された画像情報と予め記憶されている標準画像とを対比して、標準画像とのズレ量を算出し、このズレ量に基づき溶接トーチの溶接開始位置を決定して、溶接するようにしたことを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２に記載した本発明は、溶接ロボットのロボットハンドに並べて配置した溶接トーチ及び撮像カメラと、撮像カメラからの映像を処理する画像処理装置と、溶接ロボットの作動プログラムを格納した記憶装置と、記憶装置に記憶されている標準ワークデータと画像処理手段からの画像データとを対比して、補正値を演算する演算装置と、この補正値に基づきロボットアームを駆動する駆動装置とを具備していることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、溶接ロボットのアーム先端部に溶接トーチと並べて配置した撮像カメラで撮影した画像情報と、予め記憶されている標準画像とを対比してそのズレ量を演算し、算出されたズレ量に応じて溶接作動を補正するようにしていることから、ワーク個々が有する細かい誤差に迅速に対応することができ、品質の高い溶接を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図は本発明を適用したＹＡＧレーザ溶接装置を示し、図１は全体配置図、図２は溶接ロボットのロボットハンド部分の斜視図である。
【０００９】
このＹＡＧレーザ溶接装置は、多関節型溶接ロボットで構成した溶接ロボット本体(１)と、溶接ワークを保持するしワーク支持装置(２)と、溶接ロボット本体(１)の作動を制御するロボット制御盤(３)と、レーザ発振信器(４)と、ロボット制御盤(３)やレーザ発振器(４)を冷却する冷却装置(５)と、総合制御盤(６)と、操作ボックス(７)とを配置して構成してある。
【００１０】
溶接ロボット本体(１)では、ロボットアームの前腕部分(８)の先端部にステージ(９)が回転可能に装着してあり、このステージ(９)にロボットハンド(10)が二次元移動可能な状態に装着してある。このロボットハンド(10)には、溶接トーチ(11)と撮像カメラ(12)が隣り合う状態で固定してある。  
【００１１】
また、撮像カメラ(12)の対物レンズ側に溶接ヒュームから撮像カメラ(12)を防護する防護蓋(13)が溶接トーチ(11)のトーチ軸と直交する平面内で出退移動可能に配置してある。
【００１２】
次にこの構成からなる溶接ロボットで溶接ワークを溶接する場合の溶接手順を説明する。
溶接作業に先立つて、溶接ワークの図面から、溶接個所の座標値と溶接長等をロボット制御盤(３)に入力して、そのワークでの溶接トーチの移動量や移動経路を演算し、標準ワークデータとしてロボット制御盤(３)の記憶装置(図示略)に記憶させて置く。
【００１３】
次に、ワーク支持装置(２)に溶接ワークを載置し、クランパーでワーク固定台に溶接ワークを固定したのち、操作ボックス(７)のスタートボタンを操作する。このスタートボタンの押圧作動により、溶接ロボットの記憶装置に記憶されている作動プログラムに従い、溶接作動を開始する。
【００１４】
ロボットアーム(２)を伸縮移動及び旋回作動させて、予め記憶されている溶接作業データに基づきロボットハンド(10)を第１番目の溶接個所に移動させて、ロボットハンド(10)の位置を撮像カメラ(12)が溶接個所に対応する姿勢に粗決めする。ついで、撮像カメラ(12)の防護蓋(13)を開いて、第１溶接個所を撮影し、その画像データをロボット制御盤(３)の中央処理装置(ＣＰＵ)に伝送し、撮像カメラ(12)で得た画像データと、ロボット制御盤(３)の記憶装置に記憶されている標準ワークデータとを対比し、撮影した画像データ中での溶接基準マーク位置と標準ワークデータでの溶接中心位置とのずれ量をＸ軸方向でのずれ量とＹ軸方向でのずれ量として演算し(図３参照)、そのずれ量で溶接ロボットの作動量を補正して、その補正値に基づき、ロボットハンド(10)をその溶接トーチが溶接開始位置に対応する状態に移動させて、溶接を開始する。この溶接作業時には、撮像カメラ(12)に装備されている保護蓋(13)を閉じておく。
【００１５】
第１番目の溶接個所での溶接が終了すると、溶接ロボットのロボットアームを第２溶接溶接個所に移動させて、ロボットハンド(10)の位置を撮像カメラ(12)が溶接個所に対応する姿勢に粗決めし、その後前述の作動を繰り返す。
【００１６】
このように構成した本発明では、溶接ロボットでの溶接個所を溶接トーチ(11)と同行移動する撮像カメラ(12)で撮影し、その画像データと、予め記憶装置に記憶されている標準ワークデータとを対比して、そのずれ量を演算し、その演算結果に基づき、作動プログラムでの溶接ロボット作動データを補正して作動させるようにしていることから、溶接ワーク個々に生じる誤差に対して確実に対応することができ、各ワークに応じた溶接を確実に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明は、多関節型溶接ロボットのみならず、直交座標型溶接ロボットや円筒座標型溶接ロボット、水平多関節型溶接ロボット等の溶接ロボットを用いて複数箇所を溶接する溶接装置に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用したＹＡＧレーザ溶接装置を示し、図１は全体配置図である。
【図２】本発明を適用した溶接ロボットのロボットハンド部分の斜視図である。
【図３】溶接基準点のずれ量を補正する状態を示す説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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