(57)【要約】【課題】母材表面の状態が悪く、レーザ変位計による母材表面の計測データに欠落が生じた場合でも、再計測の必要性を最小限度にとどめ、ギャップ幅算出の迅速化、溶接作業効率の向上を可能とした自動溶接装置および方法を提供する。【解決手段】溶接線に直交する断面における母材の輪郭形状をレーザ変位計で計測して求めた母材間のギャップ幅に基づき、溶接条件を設定し、溶接トーチを制御する自動溶接方法において、計測データをグループ分けして、ギャップ幅算出に必要なグループを抽出し、抽出されたこのグループについてのみ、データ欠落度を算出し、このデータ欠落度が閾値よりもデータ欠落度が小か否か判断し、上記データ欠落度が上記閾値よりも小の場合には、上記抽出されたグループから上記ギャップ幅を算出し、上記データ欠落度が上記閾値以上の場合には、上記レーザ変位計を元の状態とは異なる配置状態にした後、再計測する構成としてある。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接線に直交する断面における母材の輪郭形状を計測するレーザ変位計と、この計測結果から母材間のギャップ幅を算出するデータ処理部と、算出された上記ギャップ幅に基づき、溶接条件を設定し、溶接トーチを制御する制御部とを備えた自動溶接装置において、
上記データ処理部により、
上記母材上の被計測点の計測データからなる点列の折れ曲がり部と見なし得る屈曲特徴点を抽出し、
上記点列を上記屈曲特徴点で区切り、グループに分けし、
予め設定された種類の継手情報に基づき、複数の上記グループの中からギャップ幅を決めるのに必要なグループを抽出し、
抽出されたこのグループに対応する上記被計測点の数に対するこの上記被計測点の計測データの欠落数の比であるデータ欠落度を算出し、
このデータ欠落度が許容限界として予め定めた閾値よりもデータ欠落度が小か否か判断し、
上記判断の結果、上記データ欠落度が上記閾値よりも小の場合には、上記抽出されたグループから上記ギャップ幅を算出し、このギャップ幅を示す信号を出力し、上記判断の結果、上記データ欠落度が上記閾値以上の場合には、上記抽出されたグループを示す信号を含むエラー信号を出力し、
上記制御部により、
上記データ処理部から上記ギャップ幅を示す信号を受けた場合には、これに基づき溶接条件を設定して溶接トーチを制御し、
上記データ処理部から上記エラー信号を受けた場合には、上記レーザ変位計を元の状態とは異なる配置状態にした後、再計測して上記計測データをとり直し、上記データ処理部での作業を繰り返すことを特徴とする自動溶接装置。
【請求項２】
上記異なる配置状態が、上記レーザ変位計を上記溶接線に沿って移動させた配置状態であることを特徴とする請求項１に記載の自動溶接装置。
【請求項３】
上記異なる配置状態が、上記レーザ変位計の傾斜角度を変化させた配置状態であることを特徴とする請求項１に記載の自動溶接装置。
【請求項４】
上記異なる配置状態が、上記レーザ変位計と上記溶接線との間の距離を変化させた配置状態であることを特徴とする請求項１に記載の自動溶接装置。
【請求項５】
溶接線に直交する断面における母材の輪郭形状をレーザ変位計で計測して求めた母材間のギャップ幅に基づき、溶接条件を設定し、溶接トーチを制御する自動溶接方法において、
上記母材上の被計測点の計測データからなる点列の折れ曲がり部と見なし得る屈曲特徴点を抽出し、
上記点列を上記屈曲特徴点で区切り、グループ分けし、
予め設定された種類の継手情報に基づき、複数の上記グループの中からギャップ幅を決めるのに必要なグループを抽出し、
抽出されたこのグループに対応する上記被計測点の数に対するこの上記被計測点の計測データの欠落数の比であるデータ欠落度を算出し、
このデータ欠落度が許容限界として予め定めた閾値よりもデータ欠落度が小か否か判断し、
上記判断の結果、上記データ欠落度が上記閾値よりも小の場合には、上記抽出されたグループから上記ギャップ幅を算出し、
上記判断の結果、上記データ欠落度が上記閾値以上の場合には、上記レーザ変位計を元の状態とは異なる配置状態にした後、再計測して上記計測データをとり直し、
上記作業を繰り返すことを特徴とする自動溶接方法。
【請求項６】
上記異なる配置状態が、上記レーザ変位計を上記溶接線に沿って移動させた配置状態であることを特徴とする請求項５に記載の自動溶接方法。
【請求項７】
上記異なる配置状態が、上記レーザ変位計の傾斜角度を変化させた配置状態であることを特徴とする請求項５に記載の自動溶接方法。
【請求項８】
上記異なる配置状態が、上記レーザ変位計と上記溶接線との間の距離を変化させた配置状態であることを特徴とする請求項５に記載の自動溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ変位計を用いた自動溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、母材の溶接される部分の溶接線に直交する断面形状をレーザ変位計により計測し、得られた断面形状のデータからギャップ幅、ギャップ中心位置を算出し、この結果に基づき溶接トーチの狙い位置および溶接条件（溶接電流、溶接電圧、溶接速度等）を選択して溶接を行う自動溶接装置は公知である（例えば、特許文献１参照。）。また、レーザ変位計により物体、或いはその特定部の位置を検出し、検出結果が正常でない場合には、再度検出し、物体、或いはその特定部の位置を求める方法は公知である（例えば、特許文献２，３および４参照。）。さらに、レーザセンサによって溶接線の位置を検出し、検出溶接線に沿って作業ツールを移動させながら作業を行う装置において、溶接線の検出ができなかった場合に、レーザ出力、センサ検出姿勢、センサ位置、或いはセンサ検出視野範囲を変更して再度検出を行うようにした装置も公知である（例えば、特許文献５参照。）。
【特許文献１】特開２００１−３３４３６６号公報
【特許文献２】特開２０００−３３５８８１号公報
【特許文献３】特開２０００−２７２８７３号公報
【特許文献４】特開平７−２０８９５５号公報
【特許文献５】特開２００１−１２９７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載の自動溶接装置では、レーザ変位計により正常な計測がなされる前提で、この計測データを基に、溶接トーチの狙い位置、溶接条件等の選択がなされている。しかしながら、母材の表面状態は様々であり、錆の発生、塗料や粉の付着などで悪い状態の場合がある。例えば、母材の溶接される部分が機械加工されていたり、グラインダにより研磨されていると溶接される部分の表面は鏡面状態になっている場合がある。一方、レーザ変位計、特に三角測距式ＣＣＤレーザ変位計は、レーザ光（スポット光）を物体表面に照射し、この物体表面からの乱反射光をＣＣＤからなる受光面で受光するとともに、受光面上において受光量のピーク（最大値）が生じる位置を検出し、この位置および三角測量式に基づきレーザ変位計と上記物体表面のレーザスポット光照射位置との間の距離を算出、出力するものである。そして、このレーザ変位計からのレーザ光が鏡面状態になっている溶接される部分、例えば開先部、特に開先角度が小さい開先部に照射されると、レーザ光の多重反射が発生し、受光面に複数のピークが生じる場合がある。この場合、どのピークが上記距離を示す真のピークかが識別できず、レーザ変位計による上記距離の算出、出力ができなくなる。
【０００４】
また、例えば、溶接される部分の表面に黒い煤が付着していると、この表面での反射率が低下し、ここに照射されたレーザ光が十分に反射しなくなり、上記受光面における受光量のピークが明確に現れない場合があり、この場合もレーザ変位計による上記距離の算出、出力ができなくなる。
【０００５】
上記のような場合が発生すると、レーザ変位計から計測値の出力からなされないため、溶接される部分の表面形状を示すデータについて、この出力がなされなかった部分ではデータ欠落となる。このデータ欠落により溶接される部分におけるギャップ幅の正確な算出が困難となり、誤ったギャップ幅の値が出力され、良好な溶接ができなくなるという問題が生じる。このようなデータ欠落が発生した場合、何等かの方法によりこの発生を検知して、自動溶接装置を停止させることも考えられるが、装置の停止は生産性の低下を招くという問題がある。
【０００６】
特許文献２に記載の方法では、検出結果が正常でない場合には、再度検出がなされるが、レーザ変位計の位置等の変更は何等考えられていないため、レーザ変位計自体はそのままで再度検出がなされるため、これにより得られる検出結果も正常でない可能性が大きいという問題がある。
【０００７】
特許文献３および４に記載の方法或いは装置では、検出結果が正常でない場合には、レーザ変位計の位置等を変更して再度検出がなされるが、再検出の際の測定点の数、即ち測定回数は前に行った検出の際の測定回数と同じで無駄が多く、不必要に生産性の低下を招くという問題がある。
【０００８】
特許文献５に記載の装置は、母材の姿勢の変化に追従してレーザ変位計の姿勢を変化させることにより検出エラーの発生を防ぐようにしたもので、この装置では、溶接される部分の表面異常による検出エラーの発生については、何等解決できないという問題がある。
【０００９】
本発明は斯かる従来の問題をなくすことを課題としてなされたもので、母材表面の状態が悪く、レーザ変位計による母材表面の計測データに欠落が生じた場合でも、再計測の必要性を最小限度にとどめ、ギャップ幅算出の迅速化、溶接作業効率の向上を可能とした自動溶接装置および方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、第１発明は、溶接線に直交する断面における母材の輪郭形状を計測するレーザ変位計と、この計測結果から母材間のギャップ幅を算出するデータ処理部と、算出された上記ギャップ幅に基づき、溶接条件を設定し、溶接トーチを制御する制御部とを備えた自動溶接装置において、上記データ処理部により、上記母材上の被計測点の計測データからなる点列の折れ曲がり部と見なし得る屈曲特徴点を抽出し、上記点列を上記屈曲特徴点で区切り、グループ分けし、予め設定された種類の継手情報に基づき、複数の上記グループの中からギャップ幅を決めるのに必要なグループを抽出し、抽出されたこのグループに対応する上記被計測点の数に対するこの上記被計測点の計測データの欠落数の比であるデータ欠落度を算出し、このデータ欠落度が許容限界として予め定めた閾値よりもデータ欠落度が小か否か判断し、上記判断の結果、上記データ欠落度が上記閾値よりも小の場合には、上記抽出されたグループから上記ギャップ幅を算出し、このギャップ幅を示す信号を出力し、上記判断の結果、上記データ欠落度が上記閾値以上の場合には、上記抽出されたグループを示す信号を含むエラー信号を出力し、上記制御部により、上記データ処理部から上記ギャップ幅を示す信号を受けた場合には、これに基づき溶接条件を設定して溶接トーチを制御し、上記データ処理部から上記エラー信号を受けた場合には、上記レーザ変位計を元の状態とは異なる配置状態にした後、再計測して上記計測データをとり直し、上記データ処理部での作業を繰り返す構成とした。
【００１１】
第２発明は、第１発明の構成に加えて、上記異なる配置状態が、上記レーザ変位計を上記溶接線に沿って移動させた配置状態である構成とした。
【００１２】
第３発明は、第１発明の構成に加えて、上記異なる配置状態が、上記レーザ変位計の傾斜角度を変化させた配置状態である構成とした。
【００１３】
第４発明は、第１発明の構成に加えて、上記異なる配置状態が、上記レーザ変位計と上記溶接線との間の距離を変化させた配置状態である構成とした。
【００１４】
第５発明は、溶接線に直交する断面における母材の輪郭形状をレーザ変位計で計測して求めた母材間のギャップ幅に基づき、溶接条件を設定し、溶接トーチを制御する自動溶接方法において、上記母材上の被計測点の計測データからなる点列の折れ曲がり部と見なし得る屈曲特徴点を抽出し、上記点列を上記屈曲特徴点で区切り、グループ分けし、
予め設定された種類の継手情報に基づき、複数の上記グループの中からギャップ幅を決めるのに必要なグループを抽出し、抽出されたこのグループに対応する上記被計測点の数に対するこの上記被計測点の計測データの欠落数の比であるデータ欠落度を算出し、このデータ欠落度が許容限界として予め定めた閾値よりもデータ欠落度が小か否か判断し、上記判断の結果、上記データ欠落度が上記閾値よりも小の場合には、上記抽出されたグループから上記ギャップ幅を算出し、上記判断の結果、上記データ欠落度が上記閾値以上の場合には、上記レーザ変位計を元の状態とは異なる配置状態にした後、再計測して上記計測データをとり直し、上記作業を繰り返す構成とした。
【００１５】
第６発明は、第５発明の構成に加えて、上記異なる配置状態が、上記レーザ変位計を上記溶接線に沿って移動させた配置状態である構成とした。
【００１６】
第７発明は、第５発明の構成に加えて、上記異なる配置状態が、上記レーザ変位計の傾斜角度を変化させた配置状態である構成とした。
【００１７】
第８発明は、第５発明の構成に加えて、上記異なる配置状態が、上記レーザ変位計と上記溶接線との間の距離を変化させた配置状態である構成とした。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、計測データからなる点列をグループ分けし、ギャップ幅を算出するのに必要な抽出されたグループに限って、データ欠落度の大小判断し、これが小さい場合にギャップ幅を算出し、そうでなければこのグループに限ってデータ欠落度が小さくなるまで、レーザ変位計の配置状態を変更したうえで、計測を繰り返すようにしているため、ギャップ幅算出に必要のないグループでのデータ欠落は問題とはならず、再計測の頻度を減少させることができ、ギャップ幅算出の迅速化、溶接作業効率の向上が可能になるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１および２は、本発明に係る自動溶接装置の一例であり、本発明に係る自動溶接方法を適用した多関節型の溶接ロボット１を示し、この溶接ロボット１はロボット本体１１とデータ処理部１２とロボット制御部１３とを備えている。
【００２０】
ロボット本体１１のアーム２１の先端部には溶接トーチ２２が設けられ、この近傍にＣＣＤを用いた三角測距式のレーザ変位計２３が配置されている。レーザ変位計２３はレーザ光を母材２４，２５の溶接部表面に照射する投光部とこの溶接部表面で乱反射したレーザ光が受光する受光部とを備え、溶接線に直交する方向に一定速度で走査され、溶接線に直交する断面における母材２４，２５の輪郭形状が計測される。そして、上述したように受光部で検出したレーザ光の受光量のピーク値が生じる位置に基づき、図示しないセンサアンプユニットにてレーザ変位計２３と照射部との間の距離が算出され、この距離を示す電圧信号が上記センサアンプユニットからデータ処理部１２に入力される。データ処理部１２では、入力された電圧信号が、ＡＤ変換、数値変換され、距離が算出され、この算出結果とロボット制御部１３から入力されたアーム先端位置情報とに基づき、母材２４，２５上の被計測点の計測データからなる点列が作成される。さらに、この点列が解析され、母材２４，２５間のギャップ幅が演算され、ロボット制御部１３によりこのギャップ幅に基づき溶接条件が設定されて、溶接トーチ２２が制御され、所望の溶接が行われる。次に、レ型開先の場合について、さらに図３以下を参照しつつ詳述する。
【００２１】
図１および２では、溶接部の継手がレ型開先の場合が示され、データ処理部１２には、予め表１に示すように継手番号と継手種別とを対応付けたテーブルが作成されており、このテーブルの継手番号１が入力されることによりデータ処理部１２では溶接部の継手種別はレ型開先であることが特定されている。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
上述したように受光部で検出したレーザ光の受光量のピーク値が生じる位置に基づき、図示しないセンサアンプユニットにてレーザ変位計２３と照射部との間の距離が算出され、この算出された距離を示す電圧信号が上記センサアンプからデータ処理部１２に入力される。また、ロボット制御部１３からデータ処理部１２にアーム先端位置情報が入力される。
【００２４】
そして、まずステップ１（Ｓ１）で、上記電圧信号がＡＤ変換されて数値データとなり、この数値データと上記アーム先端位置情報とに基づき、図４（横軸：基準点からの横方向距離、縦軸：基準点からの縦方向距離）に示すようにレーザ変位計２３により計測した箇所、即ち溶接される部分の輪郭形状についての計測に基づくデータからなる点列（Ｘｉ，Ｚｉ）（ｉ＝０，１，２……）が作成される。
【００２５】
ステップ２（Ｓ２）で、上記点列を解析し、点列の折れ曲がり部に位置する屈曲特徴点を抽出する。この屈曲特徴点の抽出方法は公知であって、これによれば、点列の一方の端点と他方の端点を通る直線と上記両端点間に位置する点との間の距離の最大値を求め、この距離の最大値が予め定めた閾値Ｌthreよりも大の時に上記距離が最大となる点を屈曲特徴点として抽出する。さらに、上記端点の各々とこの屈曲特徴点との間で上記の処理を繰り返し、閾値Ｌthreよりも大きい上記距離の最大値が生じなくなるまで続けられる。なお、閾値Ｌthreは、溶接部の特徴的な形状の分割ができる程度に大き過ぎないよう設定すべきであるが、溶接部の表面状態が悪く、凹凸が大である場合には、これに対応して閾値Ｌthre、を大き目に定めておくのが好ましい。また、レーザ変位計２３から計測データがデータ処理部１２に入力されるまでに混入してくる電気ノイズに対応して閾値Ｌthre、を大き目に定めておくのが好ましい。
【００２６】
ステップ３（Ｓ３）で、上記点列を端点および屈曲特徴点で区切って、各点間を１グループとしてグループ分けをする。図４では、点（Ｘｎ，Ｚｎ）と点（Ｘｏ，Ｚｏ）との間のグループ３も１グループとなり得るが、両点間を構成する点列データがなく、レ型開先情報に基づき、このグループ３は削除される。したがって、この場合には、グループ１，２および４の３グループに分けられている。
【００２７】
ステップ４（Ｓ４）で、上記グループ分けの結果得られたデータと上述したように特定されたレ型開先情報とに基づき、ギャップ幅算出に必要なグループが抽出される。図４では、グループ２とグループ４とが抽出される。
【００２８】
ステップ５（Ｓ５）で、抽出されたグループ２およびグループ４のみについて、点列を構成すべきデータの欠落の程度であるデータ欠落度の算出および算出されたデータ欠落度が許容される上限として予め定めた閾値Ｌthre（≦１）よりも小さいか否かの判定がなされる。なお、グループ１については、ギャップ幅算出に不要な部位とされ、グループ１についてデータ欠落があっても、何等問題とはされない。さらに詳説すれば、データの欠落がなければ点列は図４に示すようになるが、溶接部の表面の状態が悪い場合には、点列は、例えば図５（横軸：基準点からの横方向距離、縦軸：基準点からの縦方向距離）に示すように、データの欠落部ＬＬ，ＬＲを含む。そこで、図４および５と同様に、継手種別がレ型開先である場合を示す図６において左側の母材２４についてのデータ欠落度Lack-L、および右側の母材２５のデータ欠落度Lack-Rの算出にあたり、母材２４については、右端の点Ａより距離ThreLまでの点列、母材２５については、点Ａの右方に位置する点Ｂを中心として距離ThreLの間の点列が抽出される。そして、この抽出された各点列においてLack-LおよびLack-Rの値、即ち各点列における｛（得られた計測点データの数）／（データ欠落がない場合の計測点データの数）｝の値が算出される。なお、図６では、データ欠落のなく、全ての計測点データが得られた場合を示している。また、言うまでもなく、０≦Lack-L≦１，０≦Lack-R≦１である。そして、Lack-L＜Ｌthre、かつLack-R＜Ｌthreであるか否かが判断され、ＹＥＳの場合には、データ欠落なしと判定され、続くステップ６に進み、ＮＯの場合には、データ欠落ありと判定され、ロボット制御部１３にエラー信号が出力される。
【００２９】
ところで、ギャップ幅の誤計測は、溶接品質の悪化の原因となり、適切な溶接ビードとならないため、特に溶接品質についての条件が非常に厳しい箇所や、製品外観の良否に係わる箇所においては、極力避けなければならない。そのため、このような箇所では、上記閾値Ｌthre≒１に設定する。この結果、データ欠落が数点でもあれば、データ欠落ありとして上記エラー信号が出力される。これに対して、母材の表面状態が悪いため、上記のような設定では、再計測頻度が増大し、生産効率が低下が無視できない場合、レーザ光の多重反射でデータが欠落する箇所は、長くても１mm程度であるので、数mm程度欠落しない限り、データ欠落ありと判定しないように上記閾値Ｌthreを設定すればよい。
けるの
【００３０】
ステップ６（Ｓ６）で、ステップ５からのデータ欠落なしを示す信号に基づき、上記グループ２およびグループ３のみから、図４において○印で示す母材２４についての点列の端点Ａから右側の母材２５について点列までの距離（図６における点Ａ，Ｂ間の距離）がギャップ幅ＧＷとして算出され、算出されたギャップ幅ＧＷを示す信号がロボット制御部１３に出力される。
【００３１】
上記エラー信号が出力された場合、ロボット制御部１３によりレーザ変位計２３の配置状態が変えられて、再度、母材２４，２５の上記溶接部表面の計測が繰り返され、計測データが上記センサアンプユニットで処理された後、データ処理部１２で上記同様の処理がなされる。そして、この繰り返しは上述したデータ欠落なしと判定されるまで繰り返される。
【００３２】
一方、ロボット制御部１３から上記ギャップ幅を示す信号が出力された場合、算出された上記ギャップ幅ＧＷに基づき、ロボット制御部１３により溶接条件（溶接トーチ狙い位置、溶接電流、溶接電圧、溶接速度等）が設定されて、溶接トーチ２２が制御され、溶接が実施される。
【００３３】
ところで、上記エラー信号が出力された場合におけるレーザ変位計２３の配置状態の変更については、例えば図７に示すように、レーザ変位計２３を溶接線ＷＬに沿って一定距離Ｍだけ前方或いは後方に移動させた配置状態にして、母材２４，２５上に実線で示す元の計測の軌跡に代えて、母材２４，２５上の二点鎖線で示す軌跡に沿って再計測を行うようにすればよい。一定距離Ｍの大きさについては、大き過ぎると計測場所によっては、レーザ変位計２３が母材２４或いは２５に衝突する可能性があるため、母材２４および２５を含め周囲の状況を十分に考慮して決定する必要がある。
【００３４】
或いは、図８に示すように、レーザ変位計２３の傾斜角度を変化させた配置状態にして、母材２４，２５上に実線で示す元の計測の軌跡に沿って、再計測を行うようにすればよい。レーザ変位計２３の傾斜角度を変化させることにより、母材２４および２５へのレーザ光の入射角度が変わるため、レーザ変位計２３でのレーザ光の受光状況も変化する。特に、母材２４或いは２５に照射されたレーザ光が多重反射している場合は、多重反射がなくなり、レーザ変位計２３における受光素子上の受光量のピーク位置が一つになることもあり、どの方向に、どれくらい傾斜させるかについては、母材２４および２５の表面状態や形状によって異なるため、経験的に決定される。
【００３５】
この他、図９に示すように、レーザ変位計２３と溶接線ＷＬとの間の距離を変化させた配置状態にして、母材２４，２５上に実線で示す元の計測の軌跡に沿って、再計測を行うようにすればよい。特に、レーザ変位計２３でのレーザ光の受光量が不足している場合には、上記距離を短くすることによりデータ欠落の発生を抑制することができる。逆に、上記距離を長くすることにより、多重反射をなくし、レーザ変位計２３でのレーザ光の受光量のピーク発生位置を一つにし得ることもある。この場合、レーザ変位計２３の移動量については、母材２４および２５の表面状態や形状によって異なるため、経験的に決定される。
【００３６】
以上、継手種別がレ型開先である場合について記述してきたが、本発明はこの他、母材２４と母材２５との継手種別が、例えば図１０に示すＶ型開先である場合、図１１に示す隅肉である場合、図１２に示すフレアである場合のそれぞれについても適用される。
この内、Ｖ型開先については、図１３（横軸：基準点からの横方向距離、縦軸：基準点からの縦方向距離）に示すように、屈曲特徴点で区切られ、グループ１〜グループ４に分けられ、ギャップ幅算出に必要なグループとしてグループ２とグループ３とが抽出される。そして、母材２４，２５側のそれぞれにおいて、白丸で示す端点Ａ，Ｂのそれぞれから距離ThreLまで点列についてデータ欠落度の算出がなされ、上記同様にして、この端点Ａ，Ｂ間でギャップ幅ＧＷが決められる。
【００３７】
隅肉については、図１４（横軸：基準点からの横方向距離、縦軸：基準点からの縦方向距離）に示すように、白丸で示す屈曲特徴点で区切られ、この両側にグループ１とグループ２とに分けられ、それぞれがギャップ幅算出に必要なグループとして抽出される。そして、左側の母材２４において、白丸で示す端点Ａから距離ThreLまで点列、右側の母材２５について端点Ａの右方に位置する点Ｂを中心として距離ThreLの間の点列のそれぞれについてデータ欠落度の算出がなされ、上記同様にして、この端点Ａと点Ｂとの間でギャップ幅ＧＷが決められる。
【００３８】
フレアについては、図１５（横軸：基準点からの横方向距離、縦軸：基準点からの縦方向距離）に示すように、グループ１〜５に分けられ、ギャップ幅算出に必要なグループとしてグループ２とグループ３とが抽出される。そして、左側の母材２４において、白丸で示す端点Ａから距離ThreLまで点列、右側の母材２５について端点Ａの右方に位置する点Ｂを中心として距離ThreLの間の点列のそれぞれについてデータ欠落度の算出がなされ、上記同様にして、この端点Ａと点Ｂとの間でギャップ幅ＧＷが決められる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る溶接ロボットの全体構成の概略を示す図である。
【図２】図１に示す溶接ロボットにおけるレーザ変位センサによる計測状態を示す図である。
【図３】データ処理部における作業内容を示すフローチャートである。
【図４】レ型開先の場合における完全な計測データの一例を示す図である。
【図５】レ型開先の場合における不完全な計測データの一例を示す図である。
【図６】レ型開先の場合におけるデータ欠落度算出方法を説明するための図である。
【図７】図１に示す自動溶接装置におけるレーザ変位センサの配置状態の変更例を示す斜視図である。
【図８】図１に示す溶接ロボットにおけるレーザ変位センサの配置状態の別の変更例を示す斜視図である。
【図９】図１に示す溶接ロボットにおけるレーザ変位センサの配置状態のさらに別の変更例を示す斜視図である。
【図１０】継手種別がＶ型開先である場合の部分断面図である。
【図１１】継手種別が隅肉である場合の部分断面図である。
【図１２】継手種別がフレアである場合の部分断面図である。
【図１３】Ｖ型開先の場合におけるデータ欠落度算出方法を説明するための図である。
【図１４】隅肉の場合におけるデータ欠落度算出方法を説明するための図である。
【図１５】フレアの場合におけるデータ欠落度算出方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  溶接ロボット
１１  ロボット本体
１２  データ処理部
１３  ロボット制御部
２１  アーム
２２  溶接トーチ
２３  レーザ変位計
２４，２５  母材
Ａ，Ｂ  端点
ＧＷ  ギャップ幅
ThreL  距離
ＷＬ  溶接線
【図１】
2005319487.tif 000004
【図２】
2005319487.tif 000005
【図３】
2005319487.tif 000006
【図４】
2005319487.tif 000007
【図５】
2005319487.tif 000008
【図６】
2005319487.tif 000009
【図７】
2005319487.tif 000010
【図８】
2005319487.tif 000011
【図９】
2005319487.tif 000012
【図１０】
2005319487.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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