JPH0134716B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0134716B2 JPH0134716B2 JP21007284A JP21007284A JPH0134716B2 JP H0134716 B2 JPH0134716 B2 JP H0134716B2 JP 21007284 A JP21007284 A JP 21007284A JP 21007284 A JP21007284 A JP 21007284A JP H0134716 B2 JPH0134716 B2 JP H0134716B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- torch
- deviation
- arc
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
- G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by monitoring or safety
- G05B19/4063—Monitoring general control system
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
- B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
- B23K9/1272—Geometry oriented, e.g. beam optical trading
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アークセンサ法を適用した溶接用ロ
ボツトにおいて、軌道修正のために、ロボツトが
教示された溶接線を逸脱したことを検出する方法
に関するものである。
ボツトにおいて、軌道修正のために、ロボツトが
教示された溶接線を逸脱したことを検出する方法
に関するものである。
テイーチングプレイバツク方式の溶接ロボツト
は、精度良く位置決めされワーク自体にもバラツ
キの少ないものに対しては、教示された溶接線に
沿つて溶接を行うが、ワーク精度、位置決め精度
の悪いものにはアークセンサを用いて溶接の軌跡
を修正するようにしている。
は、精度良く位置決めされワーク自体にもバラツ
キの少ないものに対しては、教示された溶接線に
沿つて溶接を行うが、ワーク精度、位置決め精度
の悪いものにはアークセンサを用いて溶接の軌跡
を修正するようにしている。
このアークセンサによる溶接方法として、特開
昭51−91851号公報において記載されたものがあ
る。この溶接方法は、消耗電極式アーク溶接法に
従つて消耗電極をウイービングさせながら溶接
し、そのウイービングの左右両端のアーク電流を
検出し、その両端のアーク電流がほぼ等しくなる
ようにウイービング運動源の保持部を移動させる
ものである。
昭51−91851号公報において記載されたものがあ
る。この溶接方法は、消耗電極式アーク溶接法に
従つて消耗電極をウイービングさせながら溶接
し、そのウイービングの左右両端のアーク電流を
検出し、その両端のアーク電流がほぼ等しくなる
ようにウイービング運動源の保持部を移動させる
ものである。
このアーク電流に基づく溶接方法はアークセン
サ溶接法と呼ばれ、溶接時の電流を検出し修正信
号をロボツトに与え、外部センサを必要としない
点で有利な方法であるが、修正信号とロボツトの
修正方向とは必ずしも一致せず、溶接線を外れる
ことがある。
サ溶接法と呼ばれ、溶接時の電流を検出し修正信
号をロボツトに与え、外部センサを必要としない
点で有利な方法であるが、修正信号とロボツトの
修正方向とは必ずしも一致せず、溶接線を外れる
ことがある。
このようなアークセンサ溶接法における異常状
態の原因としては、 アーク切れ、ワイヤ切れ、ガス切れ 溶接条件が不安定（電流、電圧、速度のアン
バランス） ビード垂れによるアーク電流の不安定 破れによるアーク電流の不安定 電流検出器の異常 が挙げられる。
態の原因としては、 アーク切れ、ワイヤ切れ、ガス切れ 溶接条件が不安定（電流、電圧、速度のアン
バランス） ビード垂れによるアーク電流の不安定 破れによるアーク電流の不安定 電流検出器の異常 が挙げられる。
及びのケースについては、TVカメラ等の
外部センサシステム（例えば特開昭55−5109号公
報参照）と同様に、外部からの異常信号を受け取
ることによつて異常検出が可能である。しかし、
溶接電流そのものを情報源とするアークセンサに
おいては、、、については検出が困難であ
る。特に、については、位置ずれ情報なのか条
件の不安定からくる現象なのか、区別がつかな
い。また、については、一旦ビードが垂れ落ち
ると、アークセンサの前提条件である開先内のウ
イービング溶接でなくなるため、誤修正を行つて
異常状態に陥つてしまう。については、〓間に
よつて開先部分でアーク電流が乱れるという要因
で誤修正がかかり、結果として破れてしまうこと
がほとんどである。
外部センサシステム（例えば特開昭55−5109号公
報参照）と同様に、外部からの異常信号を受け取
ることによつて異常検出が可能である。しかし、
溶接電流そのものを情報源とするアークセンサに
おいては、、、については検出が困難であ
る。特に、については、位置ずれ情報なのか条
件の不安定からくる現象なのか、区別がつかな
い。また、については、一旦ビードが垂れ落ち
ると、アークセンサの前提条件である開先内のウ
イービング溶接でなくなるため、誤修正を行つて
異常状態に陥つてしまう。については、〓間に
よつて開先部分でアーク電流が乱れるという要因
で誤修正がかかり、結果として破れてしまうこと
がほとんどである。
これを検出する方法として、従来はソフトウエ
アによるものはなく、トーチのカツプ短絡による
方法が一部に採用されている。しかしながら、こ
れではワーク又は周辺のものにトーチのカツプが
触れないと検出できない。
アによるものはなく、トーチのカツプ短絡による
方法が一部に採用されている。しかしながら、こ
れではワーク又は周辺のものにトーチのカツプが
触れないと検出できない。
本発明は、軌道の修正を行うために、トーチの
カツプ等がワーク又は周辺に触れないでロボツト
が軌道を逸脱したことを検出することを目的とす
るものである。
カツプ等がワーク又は周辺に触れないでロボツト
が軌道を逸脱したことを検出することを目的とす
るものである。
この目的を達成するため、本発明は、アーク電
流から位置ずれ情報を収集してトーチの修正動作
を行う溶接方法において、教示された溶接線と溶
接中のトーチの現在位置との距離を監視し、その
距離が予め設定された許容値を超えたときに逸脱
信号を発生させることを特徴とする。
流から位置ずれ情報を収集してトーチの修正動作
を行う溶接方法において、教示された溶接線と溶
接中のトーチの現在位置との距離を監視し、その
距離が予め設定された許容値を超えたときに逸脱
信号を発生させることを特徴とする。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説
明する。
明する。
第１図において、溶接線Ｐ１Ｐ２――→を溶接しなけ
ればならないのに、実際はズレてPNの点を溶接
しているものとする。
ればならないのに、実際はズレてPNの点を溶接
しているものとする。
なお、ロボツトのトーチの現在位置ｘ，ｙ，ｚ
はRPGクロツク、つまりロボツトを動作させる
ためのパルスを払い出す時間毎に、既に別なルー
チンで求められている。
はRPGクロツク、つまりロボツトを動作させる
ためのパルスを払い出す時間毎に、既に別なルー
チンで求められている。
第２図は教示された溶接線Ｐ１Ｐ２――→に対する実
際の溶接点PNのズレの量を計算するための幾何
学的説明図である。
際の溶接点PNのズレの量を計算するための幾何
学的説明図である。
まず、ロボツトがP1（x1、y1、z1）に到達した
時点でＰ１Ｐ２――→の方向余弦Ａ，Ｂ，Ｃを下記の手
順により求める。但しP2は予め教示された次の
座標点であり、座標はx2，y2，z2である。
時点でＰ１Ｐ２――→の方向余弦Ａ，Ｂ，Ｃを下記の手
順により求める。但しP2は予め教示された次の
座標点であり、座標はx2，y2，z2である。
Δx1＝x2−x1
Δy1＝y2−y1
Δz1＝z2−z1
DP＝√1 2＋1 2＋1 2
Ａ＝Δx1／DP
Ｂ＝Δy1／DP
Ｃ＝Δz1／DP
次に、溶接中のトーチの現在位置PN（xN、yN、
zN）とP1の方向余弦Ｌ，Ｍ，Ｎを求める。
zN）とP1の方向余弦Ｌ，Ｍ，Ｎを求める。
ΔxN＝xN−x1
ΔyN＝yN−y1
ΔzN＝zN−z1
DL＝√N 2＋N 2＋N 2
Ｌ＝ΔxN／DL
Ｍ＝ΔyN／DL
Ｎ＝ΔzN／DL
このＰ１Ｐ２――→の方向余弦とＰ１ＰN――→の方
向余弦
から、溶接線P1P2とトーチの現在位置PNのなす
角度∠PNＰ１Ｐ２――→（θ）を求め、θとＰ１ＰN―
―→の
長さDLによつて、トーチの現在位置から溶接線
P1P2に下ろした垂線の長さＨを求める。
向余弦
から、溶接線P1P2とトーチの現在位置PNのなす
角度∠PNＰ１Ｐ２――→（θ）を求め、θとＰ１ＰN―
―→の
長さDLによつて、トーチの現在位置から溶接線
P1P2に下ろした垂線の長さＨを求める。
cosθ＝Ｌ・Ａ＋Ｍ・Ｂ＋Ｎ・Ｃ
θ＝cos-1（Ｌ・Ａ＋Ｍ・Ｂ＋Ｎ・Ｃ）
Ｈ＝DL・sinθ
このＨとパラメータで設定された許容値PRM
とをRPGクロツク毎に比較し、Ｈの値が許容値
をオーバーしたことにより、溶接トーチが溶接線
を逸脱したことを検出する。
とをRPGクロツク毎に比較し、Ｈの値が許容値
をオーバーしたことにより、溶接トーチが溶接線
を逸脱したことを検出する。
逸脱検出により、ロボツトは溶接を停止し、ア
ラームを発生する。また、許容値PRMとしては、
パラメータとして０〜65000μmの任意の数値を設
定することができる。
ラームを発生する。また、許容値PRMとしては、
パラメータとして０〜65000μmの任意の数値を設
定することができる。
第３図は上記の演算を行うためのマイクロコン
ピユータによる処理フローチヤートである。
ピユータによる処理フローチヤートである。
上述したように、本発明によれば、教示された
溶接線と溶接中のトーチの現在位置との距離を監
視し、その距離が予め設定された許容値を超えた
ときに逸脱信号を発生させることとしている。こ
のように溶接中のトーチの現在位置を監視してい
るため、従来のカツプ短絡検出に見られるような
不確実さがなく、精度良く逸脱を検出できる。ま
た、許容値はパラメータで設定できるため、ズレ
の範囲を任意に設定できる。
溶接線と溶接中のトーチの現在位置との距離を監
視し、その距離が予め設定された許容値を超えた
ときに逸脱信号を発生させることとしている。こ
のように溶接中のトーチの現在位置を監視してい
るため、従来のカツプ短絡検出に見られるような
不確実さがなく、精度良く逸脱を検出できる。ま
た、許容値はパラメータで設定できるため、ズレ
の範囲を任意に設定できる。
第１図は本発明により検出する溶接トーチの軌
跡ずれの例を説明するための斜視図、第２図は本
発明による演算を説明するための図、第３図は演
算処理を示すフローチヤートである。
跡ずれの例を説明するための斜視図、第２図は本
発明による演算を説明するための図、第３図は演
算処理を示すフローチヤートである。
Claims (1)
- １ アーク電流から位置ずれ情報を収集してトー
チの修正動作を行う溶接方法において、教示され
た溶接線と溶接中のトーチの現在位置との距離を
監視し、その距離が予め設定された許容値を超え
たときに逸脱信号を発生させることを特徴とする
センシング逸脱検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21007284A JPS6188978A (ja) | 1984-10-06 | 1984-10-06 | センシング逸脱検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21007284A JPS6188978A (ja) | 1984-10-06 | 1984-10-06 | センシング逸脱検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6188978A JPS6188978A (ja) | 1986-05-07 |
| JPH0134716B2 true JPH0134716B2 (ja) | 1989-07-20 |
Family
ID=16583352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21007284A Granted JPS6188978A (ja) | 1984-10-06 | 1984-10-06 | センシング逸脱検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6188978A (ja) |
-
1984
- 1984-10-06 JP JP21007284A patent/JPS6188978A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6188978A (ja) | 1986-05-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |