JP2009142922A - Welding robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶接ロボットの手首先端軸に、ブラケットを介して溶接トーチが設けられるとともに、位置計測ユニットが設けられた溶接ロボットに関するものである。 The present invention relates to a welding robot in which a welding torch is provided on a wrist tip axis of a welding robot via a bracket and a position measurement unit is provided.
図1に示すように、溶接ロボット10の手首先端軸11には、プレート12、スペーサ13、ショックセンサ80、ブラケット14を介して溶接トーチ20が設けられている。
As shown in FIG. 1, a
溶接トーチ20にはブラケット14が固定されている。ブラケット14には、ショックセンサ80の検出部であるシャフト81が固定されている。
A
ショックセンサ80は、溶接トーチ20がワークWなどに衝突するなど、外部の部材と干渉した場合に、その干渉を検出して安全のために溶接ロボット10の動きを停止させるために設けられている。
The
図2にショックセンサ80の構成を示す。ショックセンサ80は、検出部であるシャフト81が筐体82の内部でばね83により保持され、ばね83のばね力によってシャフト81が導線84の接点84aおよび導線85の接点85aに押圧されるように構成されている。溶接トーチ20がワークWなどに衝突するなどして干渉すると、ブラケット14を介してシャフト81に一定以上の外力が加わり、ばね83が歪んで、シャフト81と接点84aあるいは接点85aが離れ、接点84aと接点85aとの電気的な接続が遮断される。この電気的な遮断が図示しない検出回路にて検出され、この電気的に遮断されたことを示す信号が図示しないコントローラに送出される。これによりコントローラは、溶接ロボット10の動作を停止させる。
FIG. 2 shows the configuration of the
一方、溶接ロボットなどの溶接ロボットの分野においては、たとえば特許文献1にみられるように、光切断法を用いて作業対象となるワークWの3次元座標位置を計測する試みがなされている。 On the other hand, in the field of welding robots such as welding robots, as seen in Patent Document 1, for example, attempts have been made to measure the three-dimensional coordinate position of a work W to be worked using an optical cutting method.
図3(a)は、光切断法により位置計測を行う位置計測ユニット30が取り付けられた溶接ロボット10の構成例を示している。
FIG. 3A shows a configuration example of the welding robot 10 to which the
同図3(a)に示すように、図1と同様に、溶接ロボット10の手首先端軸11に、プレート12、スペーサ13、ショックセンサ80、ブラケット14を介して溶接トーチ20が設けられているとともに、プレート12に、位置計測ユニット30が設けられている。位置計測ユニット30は、溶接作業に伴う熱やスパッタの影響を極力少なくするために、また溶接ロボット10の手首先端軸11周りの既存の部材を改変することを回避するために、プレート12のうち手首先端軸11の直ぐ近くに取り付けられている。
As shown in FIG. 3A, a
図3(b)に示すように、位置計測ユニット30の中には、作業対象のワークWに向けてスリット光60を投光するスリット光源40と、スリット光源40から出射されたレーザ光を反射させるミラー43と、スリット光60に対応する光切断像を含む画像を撮像するカメラ50が設けられている。
As shown in FIG. 3B, the
光切断法の原理は、図9を用いて説明される。 The principle of the light cutting method will be described with reference to FIG.
すなわち、ワークWに、スリット光60を斜めに投光して、スリット光60に対応する光切断像70Aを含む画像70をカメラ50にて撮像する。光切断像70Aは、画像70上の特徴的な点、たとえばワークWの表面の変化点Pを含んでいる。そこで、この特徴点Pの画像70上の座標位置を計算することで、ワークWのX−Z面における2次元座標位置が求められる。そして、更に図9に示すスリット光60と垂直に交差するスリット光をワークWに投光して、同様にワークWのY軸方向の座標位置が求められる。以上のようにしてワークWの3次元座標位置が求められる。
That is, the
特許文献2には、溶接ロボットの手首先端軸に撮像装置を設けるという発明が記載されている。
図5(a)、(b)はそれぞれ、図1に示す構成の溶接ロボット10、図3(a)に示す構成の溶接ロボット10を用いて、水平に配置された部材WAと立設された部材WBとが交わる溶接線Cに沿って溶接トーチ20の先端を移動させて溶接作業を行う様子を示している。
5 (a) and 5 (b) are erected with a horizontally disposed member WA using the welding robot 10 having the configuration shown in FIG. 1 and the welding robot 10 having the configuration shown in FIG. 3 (a), respectively. A state in which the welding operation is performed by moving the tip of the
図5(a)に示すように、手首先端軸11の直近に位置計測ユニット30が存在しない構成の溶接ロボット10の場合(図1)には、手首先端軸11の直近の空間V0が確保されるため、この空間V0に、立設された部材WBなどが入り込んだとしても、溶接ロボット10は部材WBなどと干渉することなく溶接作業を行うことができる。これに対して 図5(b)に示すように、手首先端軸11の直近の空間V0内に位置計測ユニット30が存在する溶接ロボット10の場合(図3(a))には、図5(a)と同じ姿勢で溶接ロボット10を動作させると、空間V0内に、立設された部材WBなどが入り込むことによって、位置計測ユニット30が立設された部材WBに干渉してしまう。このため干渉を回避するために、図5(a)に示す姿勢とは異なる姿勢で再度ティーチングを行いロボットプログラムを変更する必要がある。また、狭隘部ではロボット姿勢を如何様にしても干渉を回避できないことがある。
As shown in FIG. 5A, in the case of the welding robot 10 having a configuration in which the
さらに、図3(a)に示す構成の溶接ロボット10では、溶接作業中に位置計測ユニット30が部材WBなどに干渉したとしても、位置計測ユニット30に加えられた外力がショックセンサ80の検出部であるシャフト81に伝達されないため、溶接ロボット10の動きを停止させることができない。このため溶接ロボット10が外部の部材に干渉したまま動作を継続することになり、溶接ロボット10やワークWなどに大きな損傷を与えるおそれがある。
Further, in the welding robot 10 having the configuration shown in FIG. 3A, even if the
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、溶接ロボット等の溶接ロボット10に位置計測ユニット30が取り付けられたとしても、位置計測ユニット30が取り付けられていない従来と同様のロボット姿勢(図5(a)参照)にて干渉なく作業を行なえるようにして、既存のロボットプログラムを変更することのないようにすることを解決課題とするものである。さらに、位置計測ユニット30が外部の部材と干渉したとしても確実に溶接ロボット10の動きを停止させることができるようにすることを解決課題とするものである。
The present invention has been made in view of such circumstances, and even when the
第1発明は、
溶接ロボットの手首先端軸に、ブラケットを介して溶接トーチが設けられるとともに、カメラが内臓された位置計測ユニットが設けられた溶接ロボットであって、
溶接トーチにブラケットが固定されているとともに、
ブラケットは、位置計測ユニットの筐体を構成するように形成され、
ブラケットには、当該ブラケットを介して加わる外力を検出するショックセンサの検出部が取り付けられているとともに、位置計測ユニットが固定されていること
を特徴とする。
The first invention is
The welding robot is provided with a welding torch via a bracket on the wrist tip axis of the welding robot and a position measuring unit with a built-in camera,
A bracket is fixed to the welding torch,
The bracket is formed to constitute a housing of the position measurement unit,
The bracket is provided with a detection unit for a shock sensor that detects an external force applied via the bracket, and a position measurement unit is fixed to the bracket.
第2発明は、第1発明において、
溶接トーチと位置計測ユニットとショックセンサは、
位置計測ユニットが溶接トーチとショックセンサによって挟まれる位置関係になっていること
を特徴とする。
The second invention is the first invention,
Welding torch, position measurement unit and shock sensor
The position measurement unit is characterized by the positional relationship between the welding torch and the shock sensor.
第3発明は、第2発明において、
位置計測ユニットに内蔵されたカメラの光軸方向と、ショックセンサのシャフトの長手方向とが一致またはほぼ一致するように、位置計測ユニットとショックセンサが配置されていること
を特徴とする。
The third invention is the second invention,
The position measurement unit and the shock sensor are arranged so that the optical axis direction of the camera built in the position measurement unit and the longitudinal direction of the shaft of the shock sensor coincide with each other.
第4発明は、第2発明において、
溶接トーチの姿勢方向と、位置計測ユニットに内臓されたカメラの光軸方向とが一致またはほぼ一致するように、溶接トーチと位置計測ユニットが配置されていること
を特徴とする。
A fourth invention is the second invention,
The welding torch and the position measurement unit are arranged so that the orientation direction of the welding torch and the optical axis direction of the camera built in the position measurement unit are coincident or substantially coincide.
第1発明では、図6(a)に示すように、溶接トーチ20にブラケット14が固定されている。そして、ブラケット14は、位置計測ユニット30の筐体31を構成するように形成されている。
In the first invention, the
このため図6(a)に示すように、位置計測ユニット11は、溶接トーチ20の直近に位置され、手首先端軸11の直近の空間V1が確保される。しかも、ブラケット14は、位置計測ユニット30の筐体31を構成するように形成されているため、部品の共通化が図られ、図7(a)に示すように、位置計測ユニット30の幅d1は、位置計測ユニット30単体がプレート12に取り付けられていたときの幅d0(図7(b))
よりも小さくなる。よって、その幅の減少分だけ手首先端軸11の直近の空間V1がより大きく確保され、外部の部材との干渉を回避できる領域が拡大するとともに、装置のコンパクト化が図られる。
For this reason, as shown in FIG. 6A, the
Smaller than. As a result, the space V1 closest to the
よって、溶接ロボット10は、図8に示すように、立設された部材WBなどと干渉することなく作業を行うことができる。この場合、溶接ロボット10は、位置計測ユニット30が取り付けられていない従来の構成(図1)と同様のロボット姿勢(図5(a)参照)にて干渉なく作業を行うことができる。よって、既存のロボットプログラムを変更することを回避できる。
Therefore, as shown in FIG. 8, the welding robot 10 can perform the work without interfering with the standing member WB or the like. In this case, the welding robot 10 can work without interference in the same robot posture (see FIG. 5A) as the conventional configuration (FIG. 1) in which the
さらに、ブラケット14には、当該ブラケット14を介して加わる外力を検出するショックセンサ80の検出部81が取り付けられているとともに、位置計測ユニット30が固定されている。
Further, a detection unit 81 of a
このため作業中に位置計測ユニット30が部材WBなどに干渉すると、位置計測ユニット30に加えられた外力がショックセンサ80の検出部81に伝達されるため、溶接ロボット10の動きを停止させることができる。このため溶接ロボット10が外部の部材に干渉したまま動作を継続することが回避され、溶接ロボット10やワークWなどに損傷を与えることがない。
For this reason, if the
第2発明では、図6(a)に示すように、溶接トーチ20と位置計測ユニット30とショックセンサ80は、位置計測ユニット30が溶接トーチ20とショックセンサ80によって挟まれる位置関係になっている。よって位置計測ユニット30の周りは、溶接トーチ20とショックセンサ80に囲まれ、位置計測ユニット30が保護される。このため外部の部材が位置計測ユニット30に衝突することを防止できる。
In the second invention, as shown in FIG. 6A, the
第3発明では、図7(a)に示すように、位置計測ユニット30に内蔵されたカメラ50の光軸方向30Cと、ショックセンサ80のシャフト81の長手方向81Cとが一致またはほぼ一致するように、位置計測ユニット30とショックセンサ80が配置される。これにより手首先端軸11の直近の空間V1がより大きく確保され、外部の部材との干渉を回避できる領域が拡大するとともに、装置のコンパクト化が図られる。
In the third invention, as shown in FIG. 7A, the optical axis direction 30C of the
第4発明では、図7(a)に示すように、溶接トーチ20の姿勢方向20Cと、位置計測ユニット30に内臓されたカメラ50の光軸方向30Cとが一致またはほぼ一致するように、溶接トーチ20と位置計測ユニット30が配置される。これにより手首先端軸11の直近の空間V1がより大きく確保され、外部の部材との干渉を回避できる領域が拡大するとともに、装置のコンパクト化が図られる。さらに、本第4発明によれば、他の部材との干渉のおそれなく教示作業を行うことができる。すなわち、教示作業時には、溶接トーチ20の先端を溶接線Cに位置させつつ、位置計測ユニット30のカメラ50の視野内に溶接線Cが入るようにする必要がある。図3(a)に示す従来の構成では、溶接トーチ20の姿勢20Cと、位置計測ユニット30のカメラ50の光軸方向30Cは一致しておらず、溶接トーチ20から位置計測ユニット30が離れて設けられているため(図7(b)参照)、溶接トーチ20の先端を溶接線Cに位置させつつ、位置計測ユニット30のカメラ50の視野内に溶接線Cが入るようにしようとしても、溶接トーチ20および位置計測ユニット30の両方を干渉させることのない姿勢にすることが極めて困難となり、教示作業が非常に煩わしいものとなる。場合によってはいずれか一方が干渉してしまい教示作業が不可能となる。これに対して本第4発明では、溶接トーチ20の姿勢、つまり溶接トーチ20の長手方向20Cと、位置計測ユニット30のカメラ50の光軸方向30Cとが一致またはほぼ一致しており、溶接トーチ20に位置計測ユニット30が近接して設けられているため(図7(a)参照)、溶接トーチ20の先端を溶接線Cに位置させつつ、位置計測ユニット30のカメラ50の視野内に溶接線Cが入るようにするとき、溶接トーチ20の姿勢のみを考慮して教示作業を行えば、容易に溶接トーチ20および位置計測ユニット30の両方を干渉させることのない姿勢にすることができる。このため教示作業を確実かつ容易に行うことができる。
In the fourth invention, as shown in FIG. 7 (a), welding is performed so that the posture direction 20C of the
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
なお、実施形態では、アーク溶接作業等の溶接作業を行う溶接ロボット10を想定する。 In the embodiment, a welding robot 10 that performs a welding operation such as an arc welding operation is assumed.
図4は、実施形態の溶接ロボット10を示す。 FIG. 4 shows the welding robot 10 of the embodiment.
実施例の溶接ロボット10は、たとえば6軸の多関節ロボットであり、アーム10aを有しており、このアーム10aの先端には、手首先端軸11が設けられている。
The welding robot 10 of the embodiment is, for example, a 6-axis articulated robot, and has an
図6(a)は、図4に破線で示す溶接ロボット10の先端部、つまり手首先端軸11の周囲を拡大して示した図である。図6(b)は、位置計測ユニット30の内部構成図である。図12は、本実施例の溶接ロボット10の手首先端軸11の周囲の部品構成図を示す。
FIG. 6A is an enlarged view of the distal end portion of the welding robot 10 indicated by a broken line in FIG. 4, that is, the periphery of the wrist
溶接ロボット10の手首先端軸11には、プレート12が取り付けられている。手首先端軸11は、アーム10aに対してプレート12を相対的に回動させる駆動軸である。
A
プレート12には、スペーサ13、ショックセンサ80、ブラケット14を介して、溶接トーチ20が設けられている。
A
溶接トーチ20には、ブラケット14が固定されている。
A
ブラケット14には、当該ブラケット14を介して加わる外力を検出するショックセンサ80の検出部81が取り付けられているとともに、位置計測ユニット30が固定されている。位置計測ユニット30は、筐体31内に、光切断法により位置計測を行う機器を内臓したものとして構成されている。すなわち、図6(b)に図6(a)のA−A断面を示すように、位置計測ユニット30内には、作業対象のワークWに向けてスリット光60を投光するスリット光源40と、スリット光源40から出射されたレーザ光を反射させるミラー43と、スリット光60に対応する光切断像を含む画像を撮像するカメラ50が設けられている。
A detection unit 81 of a
溶接トーチ20と位置計測ユニット30とショックセンサ80は、位置計測ユニット30が溶接トーチ20とショックセンサ80によって挟まれる位置関係になっている。
The
ブラケット14は、位置計測ユニット30の筐体31を構成するように形成されている。
The
図12に示すように、位置計測ユニット30の筐体31は、ブラケット14とカバー32とによって構成されている。
As shown in FIG. 12, the housing 31 of the
スリット光源40、ミラー43、カメラ50などの位置計測を行う機器は、ブラケット14とカバー32からなる筐体31に内蔵されている。
A device that performs position measurement, such as the slit light source 40, the mirror 43, and the
ブラケット14には、ショックセンサ80の検出部であるシャフト81が固定されている。
A shaft 81 that is a detection part of the
ショックセンサ80は、溶接トーチ20がワークWなどに衝突するなどして外部の部材と干渉した場合に、その干渉を検出して安全のために溶接ロボット10の動きを停止させるために設けられている。
The
図2にショックセンサ80の構成を示す。ショックセンサ80は、検出部であるシャフト81が筐体82の内部でばね83により保持され、ばね83のばね力によってシャフト81が導線84の接点84aおよび導線85の接点85aに押圧されるように構成されている。溶接トーチ20がワークWなどに衝突するなどして干渉すると、ブラケット14を介してシャフト81に一定以上の外力が加わり、ばね83が歪んで、シャフト81と接点84aあるいは接点85aが離れ、接点84aと接点85aとの電気的な接続が遮断される。この電気的な遮断が図示しない検出回路にて検出され、この電気的に遮断されたことを示す信号が図示しないコントローラに送出される。これによりコントローラは、溶接ロボット10の動作を停止させる。
FIG. 2 shows the configuration of the
なお、図2に示すショックセンサ80の構成は一例であり、ブラケット14を介して加えられる外力を検出することができる機構であればよい。
The configuration of the
また、図7(a)に示すように、位置計測ユニット30に内蔵されたカメラ50の光軸方向30Cと、ショックセンサ80のシャフト81の長手方向81Cとが一致またはほぼ一致するように、位置計測ユニット30とショックセンサ80が配置されている。
Further, as shown in FIG. 7A, the position of the optical axis direction 30C of the
さらに、図7(a)に示すように、溶接トーチ20の姿勢方向20Cと、位置計測ユニット30に内臓されたカメラ50の光軸方向30Cとが一致またはほぼ一致するように、溶接トーチ20と位置計測ユニット30が配置されている。
Further, as shown in FIG. 7A, the
位置計測ユニット30では、一例として光切断法により位置計測が行われる。
In the
光切断法は、図9、図10、図11を用いて説明される。図9(a)、図10(a)、図11(a)は、ワークWおよびカメラ50を正面から見た図で、図9(b)、図10(b)、図11(b)は、ワークWおよびカメラ50を側面から見た図で、図9(c)、図10(c)、図11(c)は、カメラ50により撮像される画像70を示す。
The light cutting method will be described with reference to FIGS. 9, 10, and 11. 9 (a), 10 (a), and 11 (a) are views of the workpiece W and the
カメラ50は、レンズ51とフィルタ52を備えている。フィルタ52は、レーザ光と同じ波長の光のみを透過する。レーザ光を走査するか、レーザ光をシリンドリカルレンズを通すことで、所定の方向に一定の広がり幅を有するスリット光60が形成される。スリット光60は、図9、図10、図11では図示されていないスリット光源(図6(b)のスリット光源40)から出射される。
The
図9に示すように、ワークWに、図6(b)に示すスリット光源40からスリット光60を斜めに投光して、スリット光60に対応する光切断像70Aを含む画像70をカメラ50にて撮像する。光切断像70Aは、画像70上の特徴点、たとえばワークWの表面の変化点Pを含んでいる。そこで、この特徴点Pの画像70上の座標位置を計算することで、ワークWのX−Z面における2次元座標位置が求められる。そして、更に図9に示すスリット光60と垂直に交差するスリット光(図示せず)をワークWに投光して、同様にワークWのY軸方向の座標位置が求められる。以上のようにしてワークWの特徴点の基準となる3次元座標位置が求められる。
As shown in FIG. 9, the
図10に示すように、ワークWが上下方向、つまりZ軸方向にずれた場合には、画像70上の特徴点Pは、画像70上で同じ上下方向にずれる。
As shown in FIG. 10, when the workpiece W is shifted in the vertical direction, that is, in the Z-axis direction, the feature point P on the
図11に示すように、ワークWが左右方向、つまりX軸方向にずれた場合には、画像70上の特徴点Pは、画像70上で同じ左右方向にずれる。
As shown in FIG. 11, when the workpiece W is shifted in the left-right direction, that is, in the X-axis direction, the feature point P on the
スリット光源40は、たとえばHeNe(ヘリウムネオン)レーザ光をシリンドリカルレンズを通してスリット光として出射するものである。また、レーザ光を走査することでスリット光を形成してもよい。なお、スリット光は、必ずしもレーザ光である必要はない。 The slit light source 40 emits, for example, HeNe (helium neon) laser light as slit light through a cylindrical lens. Moreover, you may form slit light by scanning a laser beam. Note that the slit light is not necessarily laser light.
なお、図5では、位置計測ユニット30の筐体31の寸法を極力小さくするために、スリット光源40から出射されたレーザ光を反射させるミラー43を設けるようにしている。しかし、ミラー43を設けない実施も可能である。
In FIG. 5, a mirror 43 that reflects the laser light emitted from the slit light source 40 is provided in order to reduce the size of the casing 31 of the
カメラ50は、たとえばCCDカメラやCMOSカメラが用いられる。カメラ50には、レンズ51とフィルタ52が備えられている。フィルタ52は、レーザ光と同じ波長の光のみを透過する。
As the
つぎに本実施例の作用効果について説明する。 Next, the function and effect of this embodiment will be described.
図13は、図12に対応する部品構成図であり、図3(a)に示す従来技術における手首先端軸11の周囲の部品構成図を比較例として示す。図7(a)は、図6(a)に対応する図で実施例の溶接ロボット10の先端部であり、対比のために図7(b)に図3(a)に示す従来構成の溶接ロボット10の先端部を図示する。図8は、実施例の溶接ロボット10が溶接作業を行う様子を示した図であり、図5(a)、(b)に対応する図である。
FIG. 13 is a component configuration diagram corresponding to FIG. 12, and shows a component configuration diagram around the
図7(a)に示すように、位置計測ユニット11は、溶接トーチ20の直近に位置され、手首先端軸11の直近の空間V1が確保される。しかも、ブラケット14は、位置計測ユニット30の筐体31を構成するように形成されているため、部品の共通化が図られる。このため位置計測ユニット30の幅d1は、従来構成の溶接ロボット10(図3(a))における幅d0(図7(b))よりも小さくなる。位置計測ユニット30の幅d1は従来の幅d0の約77%とすることができた。
As shown in FIG. 7A, the
よって、幅が減少した分、手首先端軸11の直近の空間V1がより大きく確保され、外部の部材との干渉を回避できる領域が拡大するとともに、装置のコンパクト化が図られる。
Therefore, the space V1 closest to the
また、本実施例では、図7(a)に示すように、位置計測ユニット30に内蔵されたカメラ50の光軸方向30Cと、ショックセンサ80のシャフト81の長手方向81Cとが一致またはほぼ一致するように、位置計測ユニット30とショックセンサ80が配置されている。これにより手首先端軸11の直近の空間V1がより大きく確保され、外部の部材との干渉を回避できる領域が拡大するとともに、装置のコンパクト化が図られる。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 7A, the optical axis direction 30C of the
また、本実施例では、図7(a)に示すように、溶接トーチ20の姿勢方向20Cと、位置計測ユニット30に内臓されたカメラ50の光軸方向30Cとが一致またはほぼ一致するように、溶接トーチ20と位置計測ユニット30が配置される。これにより手首先端軸11の直近の空間V1がより大きく確保され、外部の部材との干渉を回避できる領域が拡大するとともに、装置のコンパクト化が図られる。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 7A, the orientation direction 20C of the
さらに、本実施例によれば、溶接トーチ20の姿勢、つまり溶接トーチ20の長手方向20Cと、位置計測ユニット30のカメラ50の光軸方向30Cとが一致またはほぼ一致しており、溶接トーチ20に位置計測ユニット30が近接して設けられているため、他の部材との干渉のおそれなく教示作業を行うことができる。すなわち、教示作業時には、溶接トーチ20の先端を溶接線Cに位置させつつ、位置計測ユニット30のカメラ50の視野内に溶接線Cが入るようにする必要がある。図3(a)に示す従来の構成では、溶接トーチ20の姿勢20Cと、位置計測ユニット30のカメラ50の光軸方向30Cは一致しておらず、溶接トーチ20から位置計測ユニット30が離れて設けられているため(図7(b)参照)、溶接トーチ20の先端を溶接線Cに位置させつつ、位置計測ユニット30のカメラ50の視野内に溶接線Cが入るようにしようとしても、溶接トーチ20および位置計測ユニット30の両方を干渉させることのない姿勢にすることが極めて困難となり、教示作業が非常に煩わしいものとなる。場合によってはいずれか一方が干渉してしまい教示作業が不可能となる。これに対して本実施例では、溶接トーチ20の姿勢、つまり溶接トーチ20の長手方向20Cと、位置計測ユニット30のカメラ50の光軸方向30Cとが一致またはほぼ一致しており、溶接トーチ20に位置計測ユニット30が近接して設けられているため(図7(a)参照)、溶接トーチ20の先端を溶接線Cに位置させつつ、位置計測ユニット30のカメラ50の視野内に溶接線Cが入るようにするとき、溶接トーチ20の姿勢のみを考慮して教示作業を行えば、容易に溶接トーチ20および位置計測ユニット30の両方を干渉させることのない姿勢にすることができる。このため教示作業を確実かつ容易に行うことができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the attitude of the
よって、本実施例によれば、溶接ロボット10は、図8に示すように、立設された部材WBなどと干渉することなく溶接作業を行うことができる。この場合、溶接ロボット10は、位置計測ユニット30が取り付けられていない従来構成(図1)と同様のロボット姿勢(図5(a)参照)にて干渉なく作業を行うことができる。よって、既存のロボットプログラムを変更することを回避できる。
Therefore, according to the present embodiment, as shown in FIG. 8, the welding robot 10 can perform the welding operation without interfering with the standing member WB or the like. In this case, the welding robot 10 can work without interference in the same robot posture (see FIG. 5A) as the conventional configuration (FIG. 1) to which the
また、実施例では、図6(a)に示すように、ブラケット14には、このブラケット14を介して加わる外力を検出するショックセンサ80の検出部であるシャフト81が取り付けられているとともに、位置計測ユニット30が固定されているため、溶接作業中に位置計測ユニット30が部材WBなどに干渉すると、位置計測ユニット30に加えられた外力がショックセンサ80の検出部であるシャフト81に伝達される。このため溶接ロボット10の動きを停止させることができる。よって溶接ロボット10が外部の部材に干渉したまま動作を継続することが回避され、溶接ロボット10やワークWなどに損傷を与えることがない。なお、もちろん溶接作業中に溶接トーチ20が外部の部材に干渉した場合にも、外力がショックセンサ80の検出部であるシャフト81に伝達されるため、溶接ロボット10の動きを停止させることができる。
In the embodiment, as shown in FIG. 6A, the
また、実施例では、図6(a)に示すように、溶接トーチ20と位置計測ユニット30とショックセンサ80は、位置計測ユニット30が溶接トーチ20とショックセンサ80によって挟まれる位置関係になっている。よって位置計測ユニット30の周りは、溶接トーチ20とショックセンサ80に囲まれ、位置計測ユニット30が保護される。このため外部の部材が位置計測ユニット30に衝突することを防止することができる。
In the embodiment, as shown in FIG. 6A, the
また、ブラケット14に取り付けられる位置計測ユニット30は、光切断法により位置計測を行う位置計測ユニットであることを想定しているが、カメラを内臓しているものであれば、光切断法以外の方法で位置計測を行う位置計測ユニットであってもよい。
In addition, the
10 溶接ロボット、11 手首先端軸、14 ブラケット、20 溶接トーチ、30 位置計測ユニット、40 スリット光源、50 カメラ、80 ショックセンサ 10 welding robot, 11 wrist axis, 14 bracket, 20 welding torch, 30 position measurement unit, 40 slit light source, 50 camera, 80 shock sensor
Claims (4)
溶接トーチにブラケットが固定されているとともに、
ブラケットは、位置計測ユニットの筐体を構成するように形成され、
ブラケットには、当該ブラケットを介して加わる外力を検出するショックセンサの検出部が取り付けられているとともに、位置計測ユニットが固定されていること
を特徴とする溶接ロボット。 The welding robot is provided with a welding torch via a bracket on the wrist tip axis of the welding robot and a position measuring unit with a built-in camera,
A bracket is fixed to the welding torch,
The bracket is formed to constitute a housing of the position measurement unit,
A welding robot characterized in that a detection unit of a shock sensor for detecting an external force applied via the bracket is attached to the bracket, and a position measurement unit is fixed.
位置計測ユニットが溶接トーチとショックセンサによって挟まれる位置関係になっていること
を特徴とする請求項1記載の溶接ロボット。 Welding torch, position measurement unit and shock sensor
The welding robot according to claim 1, wherein the position measuring unit is in a positional relationship between the welding torch and the shock sensor.
を特徴とする請求項2記載の溶接ロボット。 3. The position measuring unit and the shock sensor are arranged so that an optical axis direction of a camera built in the position measuring unit and a longitudinal direction of a shaft of the shock sensor coincide with each other or substantially coincide with each other. The welding robot described.
を特徴とする請求項2記載の溶接ロボット。 3. The welding torch and the position measurement unit are arranged so that a posture direction of the welding torch and an optical axis direction of a camera built in the position measurement unit coincide or substantially coincide with each other. Welding robot.
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