JPH0342181A - 溶接線倣い制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は溶接線倣い制御方法に関するもので、特に溶
接ロボットにウィービング溶接を行わせるに際しての溶
接線倣い制御方法に関する。

（従来の技術とその課題） 溶接ロボットの重要な機能のひとつにウィービング溶接
がある。このウィービング溶接は、周知のように、溶接
トーチを溶接線に対してほぼ直角方向に揺動させつつ、
溶接線に沿って移動せしめる溶接方法である。

ところで、溶接の対象となるワーク（この明細書では「
被溶接体」と呼び、相互に溶接すべき２つの被溶接体を
「第１」と「第２ｊとによってそれぞれ表現する。）は
、切断精度１曲げ精度、および材料の曲りや歪による組
立精度の各々のバラツキとその集積誤差により、第１と
第２の被溶接体の間の突き合わせ間隔や開先幅など（こ
の明細書ではこれらを総称して、被溶接体の「…ＪＬ間
隔」と称する。）が、溶接線方向において不均一となる
ことか多い。したがって、上記のように１１］互間隔か
不均一であるにちかかわかず、溶接１・−チの揺動幅、
すなわちウィービング幅を一定に保ちＺからウィービン
グ溶接を行うと、場所によって溶接の過不足が生して溶
接品質か著しく低下する。

そこでこの問題を解決するために、ウィービング溶接に
際しては、…互間隔の変化に応じて自動的に応答し、常
に良好な溶接を行うことができる清接倣い制御方法（例
えば、特開昭６２−２５４９７９号等）が従来より提案
されている。

これらの１是案例によれば、第８図に示すように、溶接
トーチ４の先端部４ａと開先面との距離を一定に保ちな
から溶接トーチ４を左右方向に移動させてウィービング
溶接を行うとともに、溶接電流を同時に３１潤し、溶接
電流の変化に越づいてウィービング端点を検出している
。すなわち、溶接トーチ４が開先底面に対応する位置に
ある（同図（ａ）の実線）ときには溶接トーチ４の先端
部４ａと開先面との距離は距離りてあり、溶接トーチ４
か、例えば左方向に移動すると、開先端部においてその
距離が挟まり、同図（ｂ）に示すように溶接電流が増大
する。そして、溶接電流が距離りに対応して予め設定さ
れているスレシホールド値を超えると、その位置Ｐ　が
ウィービング端点として検出される。また同様にして、
位置Ｐ５もライビング端点として検出される。

以上のように提案例では、距離りに対応するスレシホー
ルド値に基づいてウィービング端点が検出されるので、
溶接トーチ４の先端部４ａと開先面との距離は當に一定
（距離ｈ）に保つ必要かある。したがって例えば同図（
ａ）の点線に示すように、被溶接体が高さ方向（同図（
ａ）の上下方向）にすれた場合には、溶接トーチ４の先
端部４ａと開先面との距離が距Ｒｈとなるように、ｌ３
接トチ４を上方向に移動させる必要がある。

そこで、ウィービング溶接を行いなから、トーチ高さを
一定に保つための制御（以下ｒ　ｌ−−チ高さ制御」と
いう）が以下のようにして行われている。すなわち、１
サイクル動作（例えばある右側ウィービング端点から次
の右側ウィービング端点までのウィービング溶接）が完
了する毎に、その間の溶接電流（あるいは溶接電圧）の
平均値を求め、予め設定しておいた基準値と比較して１
・−チ高さが補正される。

しかしなから、上記溶接方法では、ウィービング溶接中
にトーチ高さ制御が行われるため、制御アルゴリズムか
複雑となるという問題がある。また、溶接電流の計測に
際してはノイズ等の外乱を受けやすく、ノイズ等の影響
で溶接電流の平均値か真の平均値からずれ、誤ったトー
チ高さ制御を行う可能性かある。そのため、トーチ高さ
が一定に保たれないままウィービング溶接が実行されて
、ウィービング端点を誤検出することかあり、ウィービ
ング溶接の信頼性が低下する。

（発明の目的） この発明の目的は、上記従来技術の課題を解消し、高信
頼性のウィービング溶接を間車な制御アルゴリズムで行
うことかできる溶接線倣い制御方法を提供することであ
る。

（「１的を達成するための手段） この発明は、被溶接体に対する溶接！・−チの距離を一
定に保ちながらティーチングデータに括づき前記被溶接
体を溶接線に沿ってウィービング溶接するための溶接線
（にい制御方法であって、上記目的を達成するために、
前記被溶接体のウィービング溶接に先立って、前記溶接
トーチと前記被溶接体間の距離を求め、その距離とティ
ーチング時における前記溶接トーチと基準溶接体間の距
離との差に基づいて前記ティーチングデータを補正し、
その補ｉＥされたデータに基づいて前記被溶接体に対し
てウィービング溶接を実行する。

（丈施例） 第１図は本発明の背景となる溶接ロボットとして採用し
た（Ｘ、Ｙ、Ｚ）直角座標系溶接ロボットＲＯの全体概
要図である。

この溶接ロボットＲＯ（詳細は図示せず）の端末に構成
した垂直軸１には、該軸１まわり（矢印α方向）に旋回
可能に、第１腕２を支承しである。

また、この第１腕２の先端には、斜軸３ａまわり（矢印
β方向）に旋回可能に支承した第２腕３を設けである。

この第２腕３の先端にはエンドエフニクタとしての溶接
１・−チ４（この尖１１例ではＮＩＩＧ溶接トーチ）を
取付けている。

そして輔１、輔３ａおよびトーチ４の中心？ｌｈ　線は
−点Ｐにおいて交差するように構成しである。

さらにトーチ４は、その溶接作動点が点Ｐと一致しうる
ように設定しである。この様な構成において、矢印αお
よびβ方向への回転角を制御することにより、トーチ４
の垂直軸１に対する姿勢角θおよび旋回角ψ（いわゆる
オイラー角）を点Ｐを固定して制御可能となっている。

装置５は溶接電源装置である。この装置５は、トーチ４
の消耗電極（溶接ワイヤ）４ａを巻き取ったスプール６
を具備し、詳細は図示しないが送りローラを回転してＮ
　ｔＪＸ　４　ａをくり出し可能であり、さらに電ｔｊ
４ａとワークＷＫ間に溶接用電源５ａを接続しうるよう
に構成しである。溶接用電源５ａには通電状態検出器（
電流センサ）５ｅが直列に接続されている。装置５はま
た、検出用電源５ｂを備えている。この検出用電源５ｂ
は例えば、電圧的１００ないし２０００Ｖ、Ｘ流は小電
流に制限されたものを使用する。検出用電源５ｂには通
電状態検出器（電流センサ）５ｃが直列に接続されてお
り、これらと電？１．５　ａ　、電流センサ５ｅとは、
切換手段５ｄにより・切換え可能としである。

この実施例全体の制御装置としての公知のコンピュータ
７は、ＣＰＵおよびメモリを含んでおり、このコンピュ
ータ７のパスラインＢには、電流センサ５ｃ、５ｅおよ
び切換手段５ｄが接続されている。

パスラインＢ１こはざら（こ、ロボットＲＯのＸｆ山の
サーボ系ＳＸが接続してあり、このサーボ系ＳＸはＸ輔
の動力ＭＸ、並びにその位置情報を出力するエンコーダ
ＥＸを含んでいる。同様にして、パスラインＢには、同
様に構成したＹ軸のサーボ系ｓｙ、ｚ軸のサーボ系ＳＺ
１α軸のサーボ系Ｓαおよびβ軸のサーボ系Ｓβを接続
しである。

また、遠隔操作盤８かパスラインＢに接続されている。

この操作盤８は、「０」〜「９」の数字穴カキ−の他、
予め割当てられた種々の情報を入力するためのキー群な
らびに、対話型式にてティーチング作業を行なえるよう
に逐次必要なメツセージおよびキー操作に応じた情報を
表示するためのデイスプレー８ａを具備して構成されて
いる。

後述するティーチングのための所定の手順は、コンピュ
ータ７のメモリ内に予−めプログラムされており、コン
ピュータ７はこのプログラムとオペレーダのキー操作と
に基づいて、デイスプレー８ａを表示制御する。なお、
キー数を変えることなく容易に機能の追加や削除ができ
るように、ソフトラベル選択キーを用いており、かつこ
のソフトラベル選択キーは、「０」〜「９」の数字穴カ
キ−と兼用される。どちらのキーとして使うかは、上記
予めプログラムされた所定の処理手順に従ってコンピュ
ータ７かｔ’ｌ＋定して決め、オペレータに対してデイ
スプレー８ａ上にて明確に示すように（ｎ威されている
。すなわち例えば、上記所定の処理手順がソフトラベル
選択手順のところに来て、デイスプレー８ａ上にソフト
キーラベルが表示されているときには、ソフトラベル選
択キーとして用い、デイスプレー８ａ上にソフトキーラ
ベルで無くカーソルが剥えばブリンクしていれば、数字
穴カキ−として用いるようにすることができる。

オペレータによりティーチングされたデータは、ユーザ
プログラムとしてコンピュータ７のメモリ内に格納され
、溶接実行時には、コンピュータ７は、このユーザプロ
グラムに従って溶接ロボットを制御する。

一方、この実施例にわけるワークＷＫは、第１図に示す
ように、第１と第２の被溶接体としての２枚の水平板材
Ｗｌ、Ｗ２のそれぞれに開先Ｂ１Ｂ２をそれぞれ設けた
ものであり、この水平板材Ｗｌ、Ｗ２を突き合わせて溶
接すると考える。ただし、同図および第２図に示すよう
に、突き合わせの間隔が何らかの原因によって不均一と
なっており、図中の下端においては互いに接触している
ものの、上方（遠方）に向かって若干量いてしまってい
るものとする。なお第２図は、第１図のワークＷ　Ｋの
開先部分を上から見た状態を示すものである。

次に、この発明の実施例における処理を、この発明の特
徴に関連する部分を中心にして説明する。

このう２、最ン刀の処理はティーチングであって、上記
第１図のほか、ティーチング点などの位置関係を示す第
２図と、プログラムのステップを示す第３図とを参照し
て説明する。ティーチング処理は、以下に説明するよう
に、デイスプレー８ａ上に表示されるメツセージにした
がってオペレータか抛作盤８の数字人力キー等を操作す
ることにより進められる。

（１）　　まずこの装置に電源が投入されると、コンピ
ュータ７のメモリ内に予め記憶されているプロクラムに
したかって、デイスプレー８ａ上に図示を省略する初期
画面が表示される。そして、この画面を見たオペレータ
は、「０」〜「９」の数字穴カキ−を操作して、３種類
のモード（マニュアルモードＭ、テストモードＴＥおよ
びオートモードＡ）のうちからマニュアルモードＭを選
択する。これに対応して、デイスプレー８ａ上にマニュ
アルモードおよびオートモード峙のトーチ４の移動速度
Ｖ　　、Ｖｏの設定を促す旨のメツセージおよび直線補
間ｒＬＪと内袖間「ｃ」のうちいずれを選択するかのメ
ツセージがそれぞれ表示される。オペレータは二のメツ
セージ（こした力（って「０」〜「９」の数字穴カキ−
を操作して、移動速度■　をコンピュータ７のメモリに
記憶させるとともに、移動速度Ｖ。および直線補間ｒＬ
Ｊをそれぞれ設定する。その後、溶接ロボットＲＯの各
部の動作に対応したキー群（以下「オペレートキー群８
ｂＪという）を操作して、トーチ４の電極出口端をある
定められた導電体の面Ｇに対して、ｐの寸法の位置（第
１図における１点鎖線のＰ。

位置）に移動させる。そのうえて「ティーチ」キー８ｃ
を操作すれば、コンピュータ７は点Ｐｏの位置情報（Ｘ
、Ｙ、Ｚ、　　θ　およびψ。）、０　　　　０　　　
　０　　　　０ 直線補間ｒＬＪおよび速度Ｖ。の各情報をプログラムの
最初のステップの内容として取り込む。なおトーチ４の
点Ｐ。への移動は、点Ｐ。の位置情報をあらかじめコン
ピュータ７に記憶させておき、これを呼び出して自動的
に位置制御するようにしてもよい。

（２）　　次にデイスプレー８ａ上に表示されているメ
ツセージにしたがって、オペレータは、「０」〜「９」
の数字穴カキ−を操作して、センシング指令「Ｓ」を設
定し、さらにセンサメニュ一番号Ｓ　Ｅ　Ｍ　Ｎｎ、と
して「９つ」を選択する。そして「ティーチ」キー８Ｃ
を操作すれば、点Ｐ。の位置情報、センシング「Ｓ」お
よびＳ　ＥＭＮｏ、ｒ９９Ｊがステップ＼ｏ、　２に関
するデータとして取り込まれる。

それと」（に、コンピュータ７はＳ　ＥＭＮｏ、　ｒ９
９Ｊによって指令を出力して、切換手段５ｄを切り換え
（図示実線）、電ＩＭ４ａをくり出す。くり出された電
ｈ５４ａの先端が面Ｇと電気的に接触すれば、１１！１
路か閉してセンサ５ｃから検知信号が出力され、コンピ
ュータ７はこれを受けてｆｉ　極４　ａのくり出しを１
ｒ、′−止する（この処理をエクステンション合わせと
称する）。この状態で、トーチ４に対してその溶接作動
点かその電極４ａの先端位置となるものである。そして
ＵＪ換手段５ｄは元に戻される。

（３）　　次にオペレートキー群８ｂをｔｉ作して、１
・−チ４を適当な位置（例えば、第２図の点Ｐ１）に移
動させる。そしてメニュ一番号Ｓ　Ｅ　ＭＮｆｌ、　ｒ
　９９」をクリヤし、「０」〜「９」の数字穴カキを操
作して直線補間ｒＬＪを設定する。そして「ティーチ」
キー８０を操作すれば、点Ｐ１の位置情報、直線補間「
Ｌ」、および速度Ｖ。がステップＮＯ，３に関する情報
として取り込まれる。

（４）　　次にデイスプレー８ａ上に表示されているメ
ツセージにしたがって、オペレータは、ｒＯＪ〜「９」
の数字穴カキ−を操作して、センシング指令ｒＳＪを設
定し、さらにセンサメニュ一番号Ｓ　Ｅ　Ｍ　Ｎｏ、と
して「９０」を設定する。そして「ティーチ」キー８０
を操作すれば、コンピュータ７はＳ　Ｅ　Ｍ　Ｎｏ、　
ｒ　９０　ｊによるセンシングの情報をステップＮ０１
４に関するデータとして取り込む。このセンシングにつ
いては後述する。

（５）　　次にオペレートキーｎＪ８ｂを操作して、ト
ーチ４を適当に、例えば溶接線ＷＬに対して平行に第２
図の点Ｐ２に移動させる。そしてメニュ一番号Ｓ　Ｅ　
ＭＮｏ、　ｒ９０Ｊをクリヤし、「ｏ」〜「９」の数字
穴カキ−を七作して直線補間「Ｌ」を設定する。そして
「ティーチ」キー８０を１−■作すれば１．「汽Ｐ２の
位置情報、直線？ｉＤＩ明「Ｌ」、および速度Ｖｏがス
テップＮ０１５に関する情報として取り込まれる。

（６）　　次にデイスプレー８ａ上に表示されているメ
ツセージにしたがって、オペレータは、「Ｏ」〜「９」
の数字穴カキ−を操作して、センシング指令ｒＳＪを設
定し、さらにセンサメニュ一番号ＳＥＭ１１１ａとして
「９０」を設定する。そして「ティーチ」キー８０を操
作すれば、コンピュータ７はＳＥＭＮｏ、ｒ９０Ｊによ
るセンシングの情報をステップＮＯ，６に関するデータ
として取り込む。このセンシングについてもステップＮ
ｏ、　４に関するセンシングと同様に後述する。

（７）　　オペレートキー群８ｂを操作して、トーチ４
を溶接開始点Ｐ５に近い任意の地点Ｐ３に位置決めする
。次にメニュ一番号Ｓ　Ｅ　ＭＮｏ、　ｒ　９０Ｊをク
リアし、「０」〜「９」の数字穴カキ−の操作により直
線補間「Ｌ」を設定する。そして「ティーチ」キー８０
を操作すれば、コンピュータ７は、点Ｐ３の位置情報と
直線補間ｒＬＪの情報とを、ステップＮ０．７に関する
データとして取り込む。

（８）　　オペレートキー群８ｂを操作して、トーチ４
を溶接開始点Ｐ５に近いセンシング開始点Ｐ４に移動さ
せる。そして「０」〜「９」の数字穴カキ−を操作して
直線補間ｒＬＪを設定する。そして「ティーチ」キー８
０を操作すれば、点Ｐ４の位置情報、直線補間「Ｌ」、
および速度Ｖ。かステップＮｏ、　８に関する情報とし
て取り込まれる。

（９）　　次にデイスプレー８ａ上に表示されているメ
ツセージにしたがって、オペレータは、「０」〜「９」
の数字穴カキ−を操作して、センシング指令ｒＳＪを設
定し、さらにセンサメニュ一番号Ｓ　Ｅ　Ｍ　Ｎｏ、と
じて「０１」を設定する。そして「ティーチ」キー８ｃ
を操作すれば、コンビニ−タフはＳＥＭＮｏ、ｒｏｌＪ
によるセンシングの情報をステップＮＱ、９に関するデ
ータとして取り込む。このセンシングについては後述す
る。

（ｌＯ〉　　次にオペレートキー群８ｂの操作により、
トーチ４を溶接に適した姿勢で、溶接開始点Ｐ５に位置
決めする。そして「０」〜「９」の数字穴カキ−によっ
て、アークセンシング「Ａ」、ｓＥＭＮｏ、「０１」、
溶接条件「０１」および補正方式「９８」を選択する。

このうち、溶接条件を示す「０１」は、ウィービングに
適当な条件に対応して設定された番号であるものとする
。またアークセンシングｒＡ　　Ｊおよび補正方式「９
８」を設定することによって、以後の溶接がアークセン
シングを利用した振幅可変ウィービングのモードて行な
われることを教示したことを意味する。ＳＥ　Ｍ　Ｎｏ
、　ｒ　０１Ｊは、処置実行時に、前述のごとくしてウ
ィービング端点を求めることを意味する。

そして、これらのｔ簀作によって、ステップＮｏ、　１
０に関するデータが人力されたことになる。

（１１）オペレートキー群８ｂの操作により、トーチ４
をｆｒ：意の中間地点Ｐ６　（ダミー点と称呼）に位置
決めする。次いて「０」〜「９」の数字穴カキ−により
アークセンシングｒＡＪ、５ｌｌｌｌ＼、’ｏ、　ｒ　
０１　Ｊ　、Ｆ　＞、’ｏ、　ｒ　７　Ｊおよび補ｉ［
方式「０２」を設定する。このうちＦ　Ｎｏ、　ｒ　７
　Ｊはダミー点の指定であり、補正方式「０２」は溶接
継手形状として下向部内の指定である。そして「ティー
チ」キー８ｃを操作すれば、コンピュータ７はダミー点
Ｐ６の位置情報、アークセンシング「Ａ、」、ｓＥＭＮ
ｏ、　ｒｏ　１Ｊ　、ＦＮｏ、　ｒ　７Ｊおよび補正方
式「０２」をステップＮｏ、　１１に関するデータとし
て取り込む。

（１２）オペレートキー群８ｂの操作により、トーチ４
を溶接終了点Ｐ７に溶接に適した姿勢で位置決めする。

次いで、「０」〜「９」の数字穴カキ−により、アーク
センシング「Ａ　」、および補正方式ｒ９８Ｊを選択す
る。このうちアークセンシングｒＡ　　Ｊおよび補正方
式「９８」の設定の意味については上述した通りである
。そして、「ティーチ」キー８０を操作すれば、コンビ
エータ７は溶接終了点Ｐ７の位置情報、アークセ〉シン
グ「Ａ　」、補正方式「９８」をステップ＼ｏ、　Ｉ２
に関するデータとして取り込む。

（１３）最後にオペレート千−Ｆ！ｌ’　８　ｂの１．
に作により、トーチ４を溶接終了点Ｐ７から直１９的に
移行てきる（Ｉ意の退避点Ｐ８に位置決めする。次いで
「０」〜「９」の数字穴カキ−により直線補間ｒＬＪを
設定した上で「ティーチ」キー８０を操作すれば、点Ｐ
８の位置情報および直線補間ｒＬＪがステップＮｏ、　
１３に関するデータとして取り込まれる。

以上でティーチングを終了する。次にオペークが「０」
〜「９」の数字穴カキ−を操作して、マニュアルモード
ＭからテストモードＴＥに切換え、「スタート」キー８
ｄを操作すると、溶接ロボットＲＯは後述する溶接時の
動作と同様の動作を、溶接を行なわずに実行する。オペ
レータはその動作を監視して、ティーチング時のデータ
などに誤りかあれば、Ｆｉ　ｊＦ−を施しておく。

上記のようにして、ティーチングおよびそのデータの修
正が完了し、溶接の前ｆＩ＠が完了する。

そして、実際に溶接を行う場合、オペレータはオペレー
トキー群８ｂを操作して、トーチ４を新たに位置決めし
た後、「○」〜「９」の数字穴カキを（榮作して、テス
トモードＴＥからオートモードＡに切換え、「スタート
」キー８ｄを操作する。

これに応して、コンピュータ７から種々の指令信号が出
力され、溶接ロボットＲＯ本体によるｍ　１１か実行さ
れる。ここで、実際のウィービング溶接動作の説明に先
立って、コンピュータ７の実行する処理および、コンピ
ュータ７からの指令出力に剋づく冶接ロボッ）ＲＯ本体
の動作について、第４図のフローチャートを参照しつつ
以下に説明する。

コンピュータ７はまず処理１０１において、当該ステッ
プ（第３図の該当ステップ）がセンシング「Ｓ」である
かどうかを判断し、ＹＥＳのときは処理１０２、Ｎｏの
ときは処理１０３へと処理を進める。処理１０３では当
該ステップがアークセンシングｒＡ　　Ｊであるかどう
かを判断し、ＹＥＳのときは処理１０４、ＮＯのときは
処理１０５へと処理を進める。処理１０５においてはセ
ンシング「Ｓ」およびアークセンシングｒＡ　　Ｊ以外
の処理が実行されるが、第３図のプログラミング（ティ
ーチング）の内容に従えば、ここては直線補間ｒＬＪに
よるトーチ４の移動（ステップＮｏ。

１．３，５，７，８．１３）が実行される。一方、処理
１０４では補正方式Ａ　Ｕ　Ｘ　Ｎｏ、が「９８」であ
るか否かが判定され、処理１０４における判定かＹＥＳ
のとき処理１０９、Ｎｏのとき処理１．１０へと進む。

処理１］０ては通常のアークセンシンクを実行する。一
方、処理１０９ては前述の振幅Ｊ　ｇウィービングを実
行する。すなわち、一方方向、例えば第２図における左
方向に溶接を実行しつつ、溶接７ｒＳ流を同時に計測し
、溶接電流の変化に基づいてウィービング端点を検出す
る。そして、ウィービング端点の検出と同時に、溶接方
向を左方向から（〒方向に変え、溶接を継続する。以上
の動作を縁り返し行うことにより、被溶接体の杆１１１
７間隔にぐ・１応した溶接が実行される。

処ｃ！］、　＋３２では、センサメニュ一番号Ｓ　Ｅ　
Ｍ　Ｎｏ。

か何番であるか１＋１断される。そしてＳ　Ｅ　Ｍ　Ｎ
ｏ、か「９つ」であるとｉり断されたときは処ｆ！Ｉ！
　１０６、Ｓ　Ｅ　Ｍ”：ｏ、か「９０」であると１′
１１断されたときは処Ｐν１０７、よたＳ　Ｅ　Ｍ：、
’ｏρ・それら以外の番号であると判１折されたときは
処理１０８へと進む。’８　Ｐｔ！１０６てはエクステ
ンンヨン合わせか実行され、トーチ４の電極４ａ突出長
さが所定長さ２に規制される。また、処理１０７では後
で詳説する高さ方向のセンシングが実行される。また、
処理］０８ては幅方向のセンシングか実行される。すな
わち、まず切換手段５ｄか電流センサ５ｃの側に切り換
えられ、次にトーチ４の７［ｉ　ｔｉ　４　ａの先端と
ワークＷＫとの電気的接触を利用したセンシングが実行
される。例えばトーチ４はセンシング開始点Ｐ４から水
平方向（第２図左右方向）に振られ、左側の水平板材Ｗ
１との接触点（ＳＰ、とする）および右側の水平ｔｆｉ
２　＋４Ｗ２との接触点（ＳＰ２とする）の位置情報が
取り込まれる。そしてコンピュータ７は、上記取り込ん
だＳＰｌおよびＳＰ２の１立置↑１１Ｉ報に延づいて雨
水平板材Ｗｌ、ｗ２の）ＩＩ７７間隔Ｄ　、及びこれら
の中点Ｐ　′の位置情報２４ をｌ重箱し、点Ｐ４の０置情報との差ΔＰ　、及びを容
接条件「０１」に含まれる振幅情報との差ΔＤ１２を求
める。センンング位置？ｉ報ΔＰ　、センシング振情↑
＋’ｆ報ΔＤ１２はそれぞれＳＥＭＮｏ、（１１に関す
るデータとして記憶すれる。そして処理１０８に続く処
理において、このようにしてｎたセンシング位置情報Δ
Ｐ　、センシング振幅ｔ＋’ｆ報ΔＤ１□により、ティ
ーチングデータを補ｆ［する。すなわちＳ　Ｅ　Ｍ　Ｎ
ｏ、　０１の指定された点Ｐ　、Ｐ　の位ｉｄ６ 情報が上記センシング位置情報ΔＰ４により補ＩＥされ
るとともに、ウィービング第１サイクル目の振幅情報が
センシング振幅情報ΔＤ１゜により補正される。このセ
ンシング補正は、被溶接体の四体差や、個別の取付けご
；差などの補正に’Ｈ効である。

上記処理１０５，１０６，１０７，１０８，１０９また
は１１０が完了すると、処理１１１において当該ステッ
プが最註ステップであるか否かが↑り定される。そして
最終ステップであれば一連の処理を完了するが、最終ス
テップでない場合には処理１１２においてステップを更
新し、処理１０１に戻って上述の処理を繰り返す。

次に、第３図のティーチングデータに基づき第４図のフ
ローチャートに従って行なわれる実際のウィービング溶
接動作について順を追って説明する。上記のような処理
フローに対して第３図のステップデータが適用された場
合、トーチ４の先端は第２図中の軌跡Ｆ（センシング部
分を除く）を倣って行く。すなわち、トーチ４の先端は
まず、ステップＮｏ、　１のデータに応じて点Ｐ。（第
１図）に位置決めされ、そこでステップＮ００２のデー
タに裁づき上述したエクステンション合わせが実行され
る。次にトーチ４の先端はステップＮ００３のデータに
応じて点Ｐ１へ直線補間によって移動し、そこでステッ
プＮ０１４のデータに基づき後で詳説する高さ方向のセ
ンシングが実行される。

次にトーチ４の先端は、ステップＮｏ、　５のデータに
応じて点Ｐ２へと直線補間によって移動してから、ステ
ップＮｏ、　６のデータに応じて高さ方向のセンシング
が実行される。そしてトーチ４の先端は、ステップＮ０
１７のデータに基づき退避点Ｐ３へと直線補間で移動し
た後、ステップＮ００８のデータに応じて幅方向のセン
シングを実行する点Ｐ４へ直線補間で移動し、そこでス
テップＮｏ、　９のデータに県づき上記した幅方向のセ
ンシングが実行される。

次にトーチ４の先端は、ステップＮＯ，１０のデータに
応して点Ｐ５へと直線補間によって移動し、そして点Ｐ
５からはステップＮｏ、　１０〜Ｎｏ、　１．２のデー
タに基づき溶接を開姑し、水平板材Ｗ１．．Ｗ２の相互
間隔の溶接袢方向における変化に追従して前述したよう
にして（５ε輻を変化させ９つウィービング溶接を行な
うつ点Ｐ６はＦ　Ｎｏ、　ｒ　７　Ｊによりダミー点の
指定か行Ｇわれているので、トーチ４はこの点を無視し
て進行される。このようにしてトーチ４の先端は、第２
図中において顆次振幅を広げつつウィービング溶接を行
ない、点Ｐ７においてウィービング溶接を完了すると、
ステップＮｏ、　１３のデータに基づき退避点Ｐ８へと
直線補間て移動し、一連の溶接処理を終了する。

次に、上記処理１０７において行われる高さ方向のセン
シンクについて第５図を参ｊ１Ｇしつつ詳細に説明する
。第５図はこの場合の高さ方向のセンシングの手；′泊
を示すフローチャートである。１・−−！−４の先こ’
Ｈａが点ｐ、あるいは１．＼Ｐ、にｆ−７，動されると
、コンピュータ７（よメモリ１こ３己ｆ０ざｔｈている
所定のプログラムにしたかって処ｆ’ｌ！　２０１ない
し２０７を実行する。まず、処理２０１においてトーチ
４の先端が点ＰＩに移動されているのか、あるいは点Ｐ
２に移動されているのかを判断する。そして、第６図の
実線に示すようにトーチ４が〕Ｐｌに移動されていると
１′す断された場合には、コンピュータ７からの指令に
応答してｔ、ＩＪ　Ｆ５Ａ手段５ｄが切り換られ（第１
図の実線）、電ｔ！ｉｉ！４ａがくり出される。くり出
された電ｔＭ４ａの先端がワークＷ１と電気的に接触す
れば、回路が閉じてセンサ５Ｃから検知信号か出力され
、コンピュータ７はこれを受けて電極４ａのくり出しを
停止りするとともに、電ｔ−１４ａのくり出し量から点
Ｐ１とワークＷ］との間隔、すなわち点Ｐ１に対応する
位置でのワークＷ１の高さ情報（トーチ先端とワーク前
１間の距離）Ｈ′を求め（処理２０２）、メモリに記憶
する（処理２０３）。

方、第６塁の１点鉛線に示すようにトーチ４ａ・「、”
ｊ　Ｐ　、、にＦ２動されているとｔｉ　Ｉｆｒ＝れた
場合には、コンピュータ７から所定の指令か出力され、
上記と同様にして、点Ｐ２に対応する位置でのワークＷ
ｌの高さ情報（トーチ先端とワーク前１間の距離）Ｈ′
を求める（処理２０４）。そして、ティーチング時（第
６図の点線）に検出された（立置情報（トーチ先端と旦
準ワークＷｌ’間の距離））（、Ｈ２および処理２０２
において求められた（立置情報Ｈをメモリから読み出し
て、次の式にしたがってずれ量ΔＨ、ΔＨ２を求める（
処理２０５）。

ΔＨ，＝Ｈ，−Ｈ１ ΔＨ２−Ｈ２−Ｈ２ 処理２０６ては、ずれ量ΔＨ、ΔＨ２および点ｐｌ、ｐ
　　の間隔Ｌ１２（第６図）に基づいてワりの高さ方向
におけるずれ量およびワークの傾きが幾何学的に求めら
れる。そして、処理２０６に続く処理２０７では、この
ようにして得た高さ方向のセンシング位置情報（ずれ量
、傾き）により、ウィービング溶接時において溶接トー
チ４の先端部４ａと溶接を行うとしているワークＷＫの
開先底面との距離が一定（距離ｈ）となるように、ティ
ーチングデータを補正する。

以上のように実際の溶接に先立って、高さ方向のセンシ
ンクを行い、ティーチングデータを補ｉ［しているので
、溶接トーチ４の先端部４ａと開先面との間隔が′畠に
一定に保たれる。そのため、従来のようにウィービング
溶接最中にトーチ高さ４＋制御を行う必要がなく、制御
アルゴリズムかｌｉｔ純になる。また、高さ方向のセン
シング位置情報は以上のようにして求められているため
、ノイズ等の影響はほとんどなく、情度良くトーチ高さ
を一定に保つことができる。その結果、可変振輻つ（−
ピングにおいてウィービング端点を誤検出することがな
く、ウィービング溶接の信頼性が向上する。

なお、ワークＷ１の高さ情報を求める手段は上記のもの
に限定されず、例えば溶接トーチ４に圧カセンサ、磁気
センサや視覚センサ等を別１′Ｉ・Ｍ設け、これらによ
り求めるようにしてもよい。

また上記実施例においては、ワークＷ１の高さ情報を２
点Ｐ　　、Ｐ　　について求めたが、３点以２ 上について高さ情報を求め、それらの情報からティーチ
ングデータを補正するようにしてもよいことは言うまで
しない。

さらに、第７図に示すように、ワークか傾いておらず、
単に高さ方向にのみずれている場合には、ワークＷ１の
高さ情報を１点、１ｆすえば点Ｐ１についてのみ高さ情
報を求め、この１１１報に是づいてティーチングデータ
を？ｉｆｉ　ｉＥしてちよい。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、波１・容接体
のウィービング溶接に先立って、溶１妾トーチと被溶接
体間の距離を求め、その距離とティーチング時における
溶接トーチと込準冶接体聞の炬、１１との差に基づいて
ティーチングデータを補１［シ、その補正されたデータ
に基づいて被溶接体に対してウィービング溶接を実行す
るので、被溶接体のウィービング溶接最中に溶接トーチ
と被溶接ｆドとの距離を調整する必要がなく、ウィービ
ング溶接の制御アルゴリズムを簡素化することができる
。

また、上記と同（１の押出の）ら、ｉｆ：　ｉＤ　Ｉ・
−チと肢１１接体間の距離を求めるに際してノイス寺Ｏ
；Ｉ１．／　”；’ｌ’Ｐをはとんと受けないため、（
１′ｉ度良く前記溶接１・−テの高さを一定に保つこと
ができる。その帖果、ウィービング端点を正確に検出す
ることかてさ、ウィービング溶接の信頼性を向上させる
ことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発１す！の実施例の背景となる溶接ロボッ
トの全体図、第２図はこの発明の実ＳΩ例におけるティ
ーチング点の取り方とトーチの軌跡とを示す図、第３図
はこの発明の実鴇例で使用されるプログラムのステップ
図、第４図はこの発明の実帷例の動作を示すフローチャ
ー１・、第５図ｊよこの発明による高さ方向のセンンン
グ手順の一門を示すフローチャー１・、第６図は高さ方
向のセンシンク下順を説明するための説明型、第７図は
この発明による高さ方向のセンシング手ｊ項の他のｆ；
′Ｉを説明するための説明図、第８図はｉ’ｉＪ変振幅
）ｆ−ピングｆ８接方法の説明塁である。 、１　・溶接１・−チ、 ’ｔＶＩ、Ｗ２　　・・　水下、仮４イ　、　　　Ｗ　
Ｌ　・・　ｌ容接￥９、第 ３ 図 第 図 第 ５ 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被溶接体に対する溶接トーチの距離を一定に保ち
   ながらティーチングデータに基づき前記被溶接体を溶接
   線に沿ってウィービング溶接するための溶接線倣い制御
   方法であって、 前記被溶接体のウィービング溶接に先立って、前記溶接
   トーチと前記被溶接体間の距離を求め、その距離とティ
   ーチング時における前記溶接トーチと基準溶接体間の距
   離との差に基づいて前記ティーチングデータを補正し、
   その補正されたデータに基づき前記被溶接体に対してウ
   ィービング溶接を実行することを特徴とする溶接線倣い
   制御方法。