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公開番号2025073669
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-13
出願番号2023184645
出願日2023-10-27
発明の名称3次元位置検出装置およびそれを用いた溶接機
出願人システムエルエスアイ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B23K 9/127 20060101AFI20250502BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】より簡易に位置を検出する3次元位置検出装置および溶接機を提供する。
【解決手段】溶接機10の第1照射部11は、マークを可視化することを可能とする第1光線17を、マークが付与された部分のワーク31に対して照射する。第2照射部12は、第2光線18をワーク31に対して照射する。撮影部13は、マークが付与された部分のワーク31を撮影することで第1画像19を生成し、第2光線18が照射されている状態のワーク31を撮影することで第2画像20を生成する。溶接部14は、ワーク31を溶接する。駆動部15は、溶接部14の3次元位置および姿勢を変化させる。演算制御部16は、溶接位置情報21に基づき、溶接部14を用いて、マークが付与された部分のワーク31を溶接する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
マークが付与された物体に対して位置検出を行う３次元位置検出装置であり、
第１照射部と、第２照射部と、撮影部と、演算制御部と、を具備し、
前記第１照射部は、前記マークを可視化することを可能とする第１光線を、前記マークが付与された部分の前記物体に対して照射し、
前記第２照射部は、前記第１照射部とは波長が異なる第２光線を、前記物体に対して照射し、
前記撮影部は、前記マークが付与された部分の前記物体を撮影することで第１画像を生成し、前記第２光線が照射されている状態の前記物体を撮影することで第２画像を生成し、
前記演算制御部は、
前記第１画像から、前記マークの位置を検出し、
前記第２画像から、前記マークの３次元位置を算出し、
前記マークの３次元位置に基づき、位置情報を算出することを特徴とする３次元位置検出装置。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
マークが付与されたワークに対して溶接作業を行う溶接機であり、
第１照射部と、第２照射部と、撮影部と、溶接部と、駆動部と、演算制御部と、を具備し、
前記第１照射部は、前記マークを可視化することを可能とする第１光線を、前記マークが付与された部分の前記ワークに対して照射し、
前記第２照射部は、前記第１照射部とは波長が異なる第２光線を、前記ワークに対して照射し、
前記撮影部は、前記マークが付与された部分の前記ワークを撮影することで第１画像を生成し、前記第２光線が照射されている状態の前記ワークを撮影することで第２画像を生成し、
前記溶接部は、前記ワークを溶接できるように構成され、
前記駆動部は、前記溶接部の３次元位置および姿勢を変化できるように構成され、
前記演算制御部は、
前記第１画像から、前記マークの位置を検出し、
前記第２画像から、前記マークの３次元位置を算出し、
前記マークの３次元位置に基づき、溶接位置情報を算出し、
前記溶接位置情報に基づき、前記溶接部を用いて、前記マークが付与された部分の前記ワークを溶接することを特徴とする溶接機。
【請求項３】
前記第１光線は、ＵＶ光線であり、
前記マークは、前記第１光線を照射することで可視光線により視認することができることを特徴とする請求項２に記載の溶接機。
【請求項４】
前記溶接位置情報は、溶接開始位置、溶接ルートおよび溶接終了位置を含むことを特徴とする請求項２に記載の溶接機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元位置検出装置およびそれを用いた溶接機に関し、特に、溶接箇所の特定を容易に行うことができる溶接機に関する。
続きを表示（約 980 文字）【背景技術】
【０００２】
３次元位置検出装置を適用する分野の１つとして溶接がある。ここで、溶接とは、部材の接合部に熱を加えることで、部材同士を一体化する方法である。
【０００３】
近年、車両等の製造工程において、ロボットを用いて溶接を行う方法も開発されている。特許文献１に記載された発明では、多関節ロボットの先端に溶接トーチを配設し、所定箇所に配設された溶接対象物、例えば車体に対して溶接作業を実行していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－０９４５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した画像処理技術を用いた３次元位置検出装置および溶接機では、より簡易に溶接を行う観点から改善の余地があった。
【０００６】
一例として、自動車工場等の工場の内部で溶接を行う場合には、ワークおよび溶接機の位置は予め決められているため、両者の相対位置を特定することは容易である。
【０００７】
一方、溶接は様々な状況で行われる。例えば、土木現場や建築現場等において、鉄筋の溶接に際して溶接機を導入した場合、溶接機に対する鉄筋の相対位置を特定する必要がある。しかしながら、たかだか一回のための溶接のために、溶接機に対する鉄筋を測定して特定するとなると、その測定作業が非常に煩雑である課題があった。また、建設現場で作業する作業員が、係る測定作業に不慣れであると、溶接機の導入事態が難しくなる課題があった。
【０００８】
更に、少子高齢化に伴い、土木現場や建築現場等において熟練溶接工を確保することが困難になっており、係る事項を解決するための溶接ロボットが切望されている。
【０００９】
また、３次元位置の検出に伴う課題は、溶接のみならず、外観品質検査等の他の分野においても発生し得る。
【００１０】
本発明は、このような問題点を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、より簡易に位置を検出する３次元位置検出装置および溶接機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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