レーザ溶接のためのビジョンセンサの開発 (第三報)―ビジョンセンサによる溶接位置の自動検出の精度

摘要

レーザ溶接は深溶け込み，低ひずみなど多くのメリットが認められているが，溶接ヘッドの高さ，位置，レーザ光の照射方向などの高精度な位置決めが必要である．多品種少量生産の比較的に大型部品の場合には，レーザスポット径が直径1mmに満たないため，溶接位置決めとその作業の効率化が問題となっている．これを解決する手段として溶接ヘッドの位置·姿勢を画像処理により求めるビジョンセンサを開発した．前報まではビジョンセンサの画像から，視覚判断で溶接位置を決定し，平面及び曲面の突合せ溶接実験を行って，十分精度が得られることを確認した．本報では，ビジョンセンサで得た画像を画像処理し，加工ヘッドの三次元位置·姿勢を求め，加工ヘッドを適切な位置に移動させるプログラムを開発し，曲面及び平面の突合せ部分で位置決めを行い，スポット溶接実験,連続溶接実験により溶接位置決め精度を定量的に評価した．