JPH0353071B2 - - Google Patents
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- JPH0353071B2 JPH0353071B2 JP19097484A JP19097484A JPH0353071B2 JP H0353071 B2 JPH0353071 B2 JP H0353071B2 JP 19097484 A JP19097484 A JP 19097484A JP 19097484 A JP19097484 A JP 19097484A JP H0353071 B2 JPH0353071 B2 JP H0353071B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- point
- torch
- arrival
- arc
- 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
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Classifications
-
- 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
-
- 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
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the program is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、溶接トーチをワークの開先幅方向に
揺動させながらアーク溶接を行い、この揺動中に
溶接トーチの位置ずれを検出し、この位置ずれを
修正することにより溶接トーチを溶接線に追従さ
せるようにした溶接ロボツトにおいて、アークセ
ンサー実行中に現在点が所定の目標点到着判定条
件を満たす位置に至つたか否かを判定する制御装
置に関する。
揺動させながらアーク溶接を行い、この揺動中に
溶接トーチの位置ずれを検出し、この位置ずれを
修正することにより溶接トーチを溶接線に追従さ
せるようにした溶接ロボツトにおいて、アークセ
ンサー実行中に現在点が所定の目標点到着判定条
件を満たす位置に至つたか否かを判定する制御装
置に関する。
(従来の技術)
従来、前述溶接ロボツトにおいて、溶接トーチ
が目標点に到着したと判定する方法としては、も
つぱら溶接トーチの移動距離の積算値を利用して
いた。即ち、アークセンサーの開始点から1パタ
ーンのアークセンサー実行毎に1パターンの溶接
線方向の移動距離を積算し、その積算距離Sがテ
イーチング時の開始点から終了点または中間教示
点等の目標点までの直線距離Dに等しいか、また
は初めてこの距離Dを越えた時点で、溶接トーチ
は目標点に到着したと断定し、目標点がアークセ
ンサー終了点であればアーク溶接を終了し、目標
点が中間教示点であれば積算距離Sをクリアした
上で次の目票点に向つてアーク溶接を継続するこ
とになる。
が目標点に到着したと判定する方法としては、も
つぱら溶接トーチの移動距離の積算値を利用して
いた。即ち、アークセンサーの開始点から1パタ
ーンのアークセンサー実行毎に1パターンの溶接
線方向の移動距離を積算し、その積算距離Sがテ
イーチング時の開始点から終了点または中間教示
点等の目標点までの直線距離Dに等しいか、また
は初めてこの距離Dを越えた時点で、溶接トーチ
は目標点に到着したと断定し、目標点がアークセ
ンサー終了点であればアーク溶接を終了し、目標
点が中間教示点であれば積算距離Sをクリアした
上で次の目票点に向つてアーク溶接を継続するこ
とになる。
(発明が解決しようとする問題点)
前述溶接ロボツトにおいて、揺動パターンを教
示した場合、溶接ロボツト全体を制御するコンピ
ユータは教示点間を結ぶ仮想溶接線(パターン基
準線とも呼称)を溶接線とみなして揺動パターン
を作成する。しかし、実際の溶接線は必ずしも直
線とは限らず、仔細に観察すれば途中屈曲したり
彎曲したり様々の方向に向いており、一般的に実
際の溶接線の流さは仮想溶接線の長さより長くな
る傾向にある。従つて、前述目標到着判定の方法
の場合、仮想溶接線が長くなればなるほど実際の
溶接線の積算距離は仮想溶接線の長さよりはるか
に長くなり、アークセンサー終了点は実際の目標
点から手前にずれた位置となる。さらに、薄板の
ようなワークではアーク溶接中に熱歪によりワー
ク全体が彎曲することが予想され、この熱歪も前
述アークセンサー終了点と目標点の位置ずれに大
きく影響を及ぼす。結果的には目標点付近に未溶
接部分を残し良好な溶接仕上りは期待できない。
また、目標点が中間点である場合、大きく位置ず
れした点が次の目標点に向うアークセンサー開始
点となるため、この位置ずれ量がアークセンサー
の最大補正量を越える場合、溶接トーチはもはや
溶接線に追従することができなくなる。
示した場合、溶接ロボツト全体を制御するコンピ
ユータは教示点間を結ぶ仮想溶接線(パターン基
準線とも呼称)を溶接線とみなして揺動パターン
を作成する。しかし、実際の溶接線は必ずしも直
線とは限らず、仔細に観察すれば途中屈曲したり
彎曲したり様々の方向に向いており、一般的に実
際の溶接線の流さは仮想溶接線の長さより長くな
る傾向にある。従つて、前述目標到着判定の方法
の場合、仮想溶接線が長くなればなるほど実際の
溶接線の積算距離は仮想溶接線の長さよりはるか
に長くなり、アークセンサー終了点は実際の目標
点から手前にずれた位置となる。さらに、薄板の
ようなワークではアーク溶接中に熱歪によりワー
ク全体が彎曲することが予想され、この熱歪も前
述アークセンサー終了点と目標点の位置ずれに大
きく影響を及ぼす。結果的には目標点付近に未溶
接部分を残し良好な溶接仕上りは期待できない。
また、目標点が中間点である場合、大きく位置ず
れした点が次の目標点に向うアークセンサー開始
点となるため、この位置ずれ量がアークセンサー
の最大補正量を越える場合、溶接トーチはもはや
溶接線に追従することができなくなる。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、目標点の到着判定条件を設定した複
数の到着判定方式メニユーを記憶する手段と、テ
イーチング時に前記メニユーの1つを選定する選
定手段と、アーク溶接中前記揺動パターンの実行
毎に前記選定メニユーを呼び出し溶接トーチの現
在点が前記到着判定条件を満たす位置に到着した
か否かを判定する到着判定手段とを含むことを特
徴とする。
数の到着判定方式メニユーを記憶する手段と、テ
イーチング時に前記メニユーの1つを選定する選
定手段と、アーク溶接中前記揺動パターンの実行
毎に前記選定メニユーを呼び出し溶接トーチの現
在点が前記到着判定条件を満たす位置に到着した
か否かを判定する到着判定手段とを含むことを特
徴とする。
(作用)
オペレータはテイーチング時にワークの材質、
大きさ、溶接個所および溶接線の長さ、溶接条件
に応じて各溶接線に適した到着判定方式メニユー
を選択して教示することにより、溶接実行時、溶
接トーチは実際の目標点に極く近い点でアークセ
ンサーを停止する。
大きさ、溶接個所および溶接線の長さ、溶接条件
に応じて各溶接線に適した到着判定方式メニユー
を選択して教示することにより、溶接実行時、溶
接トーチは実際の目標点に極く近い点でアークセ
ンサーを停止する。
(実施例)
以下、図面に示す実施例に基づき詳述する。
1は本発明の一実施例として採用した直角座標
(X,Y,Z)ロボツトRO(詳細は図示せず)の
端末に構成された垂直軸である。
(X,Y,Z)ロボツトRO(詳細は図示せず)の
端末に構成された垂直軸である。
2は垂直軸1の下端に軸1まわり(矢印α)に
旋回可能に支承した第1腕である。
旋回可能に支承した第1腕である。
3は腕2の先端に斜軸3aまわり(矢印β)に
旋回可能に支承した第2腕である。第2腕3先端
にはエンドエフエクタとしての溶接トーチ4(こ
の実施例ではMIG溶接トーチ)を取着している。
旋回可能に支承した第2腕である。第2腕3先端
にはエンドエフエクタとしての溶接トーチ4(こ
の実施例ではMIG溶接トーチ)を取着している。
そして軸1、軸3aおよびトーチ4の中心軸線
Mは一点Pにおいて交差するように構成してあ
る。
Mは一点Pにおいて交差するように構成してあ
る。
さらにトーチ4はその溶接作動点Pと一致しう
るように設定してある。かくして、αおよびβ方
向へ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
るオイラ角)を点Pを固定して制御可能となつて
いる。
るように設定してある。かくして、αおよびβ方
向へ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
るオイラ角)を点Pを固定して制御可能となつて
いる。
5は溶接電源装置である。装置5はトーチ4の
消耗電極6を巻き取つたスプール7を具備し、詳
細は図示しないが送りローラを回転して電極6を
くり出し可能であり、さらに電極6とワークW間
に溶接用電源8および電流センサ9を直列に接続
しうるように構成してある。
消耗電極6を巻き取つたスプール7を具備し、詳
細は図示しないが送りローラを回転して電極6を
くり出し可能であり、さらに電極6とワークW間
に溶接用電源8および電流センサ9を直列に接続
しうるように構成してある。
10はこの実施例全体の制御装置としての公知
のコンピユータである。コンピユータ10には、
CPUおよびメモリを含む。
のコンピユータである。コンピユータ10には、
CPUおよびメモリを含む。
そしてコンピユータ10のバスラインBには、
電源8および電流センサ9が接続してある。
電源8および電流センサ9が接続してある。
バスラインBにはさらに、ロボツトROのX軸
のサーボ系SXが接続してあり、このサーボ系SX
はX軸の動力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。同様にしてバス
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、α軸のサーボ系Sαおよびβ
軸のサーボ系Sβを接続してある。
のサーボ系SXが接続してあり、このサーボ系SX
はX軸の動力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。同様にしてバス
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、α軸のサーボ系Sαおよびβ
軸のサーボ系Sβを接続してある。
11は遠隔制御盤であり、トーチ4を手動で移
動させるためのマニユアル操作スナツプスイツチ
群SW、溶接時以外の速度を指令するための速度
指令ロータリスイツチSV、3種類のモード(マ
ニユアルモードM、テストモードTE、およびオ
ートモードA)に切換えるためのモード切換スイ
ツチSM、テンキーTK、テンキーTKの操作によ
り後述の各切換位置で種々の条件を設定するため
の条件設定用切換スイツチSE、並びに各モード
において動作を開始したりテイーチング内容をメ
モリに取込む際に使用するスタートスイツチ
STA等を備えている。
動させるためのマニユアル操作スナツプスイツチ
群SW、溶接時以外の速度を指令するための速度
指令ロータリスイツチSV、3種類のモード(マ
ニユアルモードM、テストモードTE、およびオ
ートモードA)に切換えるためのモード切換スイ
ツチSM、テンキーTK、テンキーTKの操作によ
り後述の各切換位置で種々の条件を設定するため
の条件設定用切換スイツチSE、並びに各モード
において動作を開始したりテイーチング内容をメ
モリに取込む際に使用するスタートスイツチ
STA等を備えている。
前記切換スイツチSEは以下に示す7つの切換
位置SE1〜SE7を有する。
位置SE1〜SE7を有する。
(1) 切換位置SE1……直線補間「L」、ウイービ
ング「W」、円補間「C」、アークセンシング
「As」の4つの表示ランプを備え、それぞれテ
ンキーTKのキー番号「1」〜「4」を押すこ
とにより各表示ランプを点灯させて選択するこ
とができる。
ング「W」、円補間「C」、アークセンシング
「As」の4つの表示ランプを備え、それぞれテ
ンキーTKのキー番号「1」〜「4」を押すこ
とにより各表示ランプを点灯させて選択するこ
とができる。
(2) 切換位置SE2……溶接条件番号W.No.の表示部
を有し、コンピユータ10のメモリには予めNo.
ごとに溶接電圧E、溶接電流I、および溶接速
度Vwをセツトとして記憶されており、所望の
セツトに対応するテンキーTKのキー番号を押
すことにより呼び出せるようになつている。
を有し、コンピユータ10のメモリには予めNo.
ごとに溶接電圧E、溶接電流I、および溶接速
度Vwをセツトとして記憶されており、所望の
セツトに対応するテンキーTKのキー番号を押
すことにより呼び出せるようになつている。
(3) 切換位置SE3……フアンクシヨン番号F.No.の
表示部を有し、本実施例ではテンキーTKのキ
ー番号「7」の操作により、溶接トーチ4の現
在位置は移動位置の教示点ではなくダミー点で
あることを教示する。
表示部を有し、本実施例ではテンキーTKのキ
ー番号「7」の操作により、溶接トーチ4の現
在位置は移動位置の教示点ではなくダミー点で
あることを教示する。
(4) 切換位置SE4……補正方式番号AUX.No.の表
示部を有し、本実施例では、テンキーTKのキ
ー番号「01」、「02」、「03」の押動により、それ
ぞれ第2図a,b,cに示すように下向隅肉、
水平隅肉、レ形開先の各溶接継手形状を選択す
るようになつている。またAUX.No.「10」は、
予め別のワークで作成した揺動パターンのデー
タに基づき位置補正することを意味する。
示部を有し、本実施例では、テンキーTKのキ
ー番号「01」、「02」、「03」の押動により、それ
ぞれ第2図a,b,cに示すように下向隅肉、
水平隅肉、レ形開先の各溶接継手形状を選択す
るようになつている。またAUX.No.「10」は、
予め別のワークで作成した揺動パターンのデー
タに基づき位置補正することを意味する。
(5) 切換位置SE5……パターン表示部を有し、本
実施例では4桁の数字で揺動パターンを設定す
るようになつている。例えば、4〜1桁目には
それぞれ、揺動パターンの振幅m(開先幅方向
の移動距離)、高さh(第2図a,b,cで示す
ように下向隅肉およびレ形開先では溶接線から
揺動面までの距離であり、水平隅肉では脚長で
ある)、ピツチPC(第3図に示すように揺動パ
ターンの半周期における溶接線の延びる方向へ
の移動距離)、きざみ数n(揺動パターンの半周
期における移動分割数でこれにより周波数が決
定)の各メニユー番号を設定するようになつて
いる。尚、水平隅肉における等脚長の場合は、
特別にh.No.「3」で設定すれば自動的に等脚長
になるようにしてある。
実施例では4桁の数字で揺動パターンを設定す
るようになつている。例えば、4〜1桁目には
それぞれ、揺動パターンの振幅m(開先幅方向
の移動距離)、高さh(第2図a,b,cで示す
ように下向隅肉およびレ形開先では溶接線から
揺動面までの距離であり、水平隅肉では脚長で
ある)、ピツチPC(第3図に示すように揺動パ
ターンの半周期における溶接線の延びる方向へ
の移動距離)、きざみ数n(揺動パターンの半周
期における移動分割数でこれにより周波数が決
定)の各メニユー番号を設定するようになつて
いる。尚、水平隅肉における等脚長の場合は、
特別にh.No.「3」で設定すれば自動的に等脚長
になるようにしてある。
(6) 切換位置SE6……タイマー表示部を有し、揺
動の左・右端での停止時間をメニユー番号で設
定できるようになつている。
動の左・右端での停止時間をメニユー番号で設
定できるようになつている。
(7) 切換位置SE7……到着判定方式番号AJM.No.
の表示部を有し、後述するように到着判定方式
のメニユー記憶手段としてコンピユータ10の
メモリにはNo.ごとにトーチ4の現在点が設定さ
れた目標点の到着判定条件を満たす位置に到着
したか否かを判定するのに必要な幾種類もの演
算のシステムプログラムがメニユーとして記憶
されており、テイーチング時にこれらのメニユ
ーの中から1つをテンキーTKの操作により選
定できるようになつている。この切換位置SE7
はテンキーTKと共に到着判定方式のメニユー
選定手段を構成している。
の表示部を有し、後述するように到着判定方式
のメニユー記憶手段としてコンピユータ10の
メモリにはNo.ごとにトーチ4の現在点が設定さ
れた目標点の到着判定条件を満たす位置に到着
したか否かを判定するのに必要な幾種類もの演
算のシステムプログラムがメニユーとして記憶
されており、テイーチング時にこれらのメニユ
ーの中から1つをテンキーTKの操作により選
定できるようになつている。この切換位置SE7
はテンキーTKと共に到着判定方式のメニユー
選定手段を構成している。
次に前記各AJM.No.に基づく到着判定方式につ
いて説明する。到着判定方式の種類は主に4種類
に分けられる。便宜上、第4図,,,に
示す到着判定方式の種類をそれぞれ第1種、第2
種、第3種、第4種と呼称する。また、以下の説
明では、始点aから目標点b(終点または中間点)
に向つてアークセンサーを実行すると仮定し、点
a・b間の直線距離(但し、3点教示による円補
間の場合は円周の長さ)をD、点aと現在点cと
の直線距離をd、点aから現在点cまでに溶接ト
ーチ4が実際に移動した積算距離(これは各揺動
パターン実行ごとにパターンの溶接線方向の移動
距離(=2×PC)を積算して得る)をSとする。
第4図において、点a・bh間の点線を仮想溶接
線L1、点a・c間の実線を実行溶接線L2と呼称
する。
いて説明する。到着判定方式の種類は主に4種類
に分けられる。便宜上、第4図,,,に
示す到着判定方式の種類をそれぞれ第1種、第2
種、第3種、第4種と呼称する。また、以下の説
明では、始点aから目標点b(終点または中間点)
に向つてアークセンサーを実行すると仮定し、点
a・b間の直線距離(但し、3点教示による円補
間の場合は円周の長さ)をD、点aと現在点cと
の直線距離をd、点aから現在点cまでに溶接ト
ーチ4が実際に移動した積算距離(これは各揺動
パターン実行ごとにパターンの溶接線方向の移動
距離(=2×PC)を積算して得る)をSとする。
第4図において、点a・bh間の点線を仮想溶接
線L1、点a・c間の実線を実行溶接線L2と呼称
する。
(1) 第1種到着判定方式(第4図、AJM.No.=
10)は、現在点cの仮想溶接線L1に対する誤
差量Δδだけ始点aを平行移動させた点をa′と
し、この点a′と現在点cとの直線距離をd′とし
た場合、到着判定条件をd′>Dとしてある。こ
の判定方式は、ワークの個体差および取付誤差
が予想されるものの目標点が固定である場合に
適用する。
10)は、現在点cの仮想溶接線L1に対する誤
差量Δδだけ始点aを平行移動させた点をa′と
し、この点a′と現在点cとの直線距離をd′とし
た場合、到着判定条件をd′>Dとしてある。こ
の判定方式は、ワークの個体差および取付誤差
が予想されるものの目標点が固定である場合に
適用する。
(2) 第2種到着判定方式(第4図、AJM.No.=
20)は、到着判定条件をd>Dとしてある。こ
の判定方式は、ワークの個体差および熱歪の恐
れはないものの取付誤差が予想られる場合に適
用する。
20)は、到着判定条件をd>Dとしてある。こ
の判定方式は、ワークの個体差および熱歪の恐
れはないものの取付誤差が予想られる場合に適
用する。
(3) 第3種到着判定方式(第4図、AJM.No.=
30番台)は、目標点bを含む所定範囲Kを
AJM.No.=30〜39によりテーブル化して設定
し、到着判定条件は「現在点cが所定範囲K内
にある」こととしてある。この判定方式は、ワ
ークの個体差が予想され目標点がほぼ固定であ
る場合に適用する。但し、第4図では範囲K
は目標点bを中心とする「球」の範囲としてあ
る。
30番台)は、目標点bを含む所定範囲Kを
AJM.No.=30〜39によりテーブル化して設定
し、到着判定条件は「現在点cが所定範囲K内
にある」こととしてある。この判定方式は、ワ
ークの個体差が予想され目標点がほぼ固定であ
る場合に適用する。但し、第4図では範囲K
は目標点bを中心とする「球」の範囲としてあ
る。
(4) 第4種到着判定方式(第4図、AJM.No.=
40)は、「従来技術」で説明した通りのもので、
到着判定条件はS>Dである。この判定方式
は、ワークの個体差がなく、取付誤差と途中に
熱歪による変形が予想されるワークに適用す
る。
40)は、「従来技術」で説明した通りのもので、
到着判定条件はS>Dである。この判定方式
は、ワークの個体差がなく、取付誤差と途中に
熱歪による変形が予想されるワークに適用す
る。
今、ワークWは第1図に示すように、水平部
材W1の上面に2個の垂直部材W2,W3をL
字形に組合せて仮付けしてあり、これらの部材
W1,W2,W3で形成される直角隅部を一端
の溶接開始点P2から部材W2,W3の交差す
る中間点P4を経て他端の溶接終了点P5まで連
続溶接せんとするものである。また、前記水平
部材W1および垂直部材W2は薄板で熱歪が生
じ易く、垂直部材W3は厚板で熱歪の影響は小
さいものとする。
材W1の上面に2個の垂直部材W2,W3をL
字形に組合せて仮付けしてあり、これらの部材
W1,W2,W3で形成される直角隅部を一端
の溶接開始点P2から部材W2,W3の交差す
る中間点P4を経て他端の溶接終了点P5まで連
続溶接せんとするものである。また、前記水平
部材W1および垂直部材W2は薄板で熱歪が生
じ易く、垂直部材W3は厚板で熱歪の影響は小
さいものとする。
以下オペレータのテイーチング操作、およびこ
れに伴いコンピユータ10が実行する処理につき
説明する。
れに伴いコンピユータ10が実行する処理につき
説明する。
(T1) スイツチSMの操作によりマニユアルモー
ドMを選択する。そしてスイツチSWの操作に
よりトーチ4を前記溶接開始点P2に近い任意
の地点P1に位置決めする。次に切換スイツチ
SEを切換位置SE1に切換え、テンキーTKの操
作により直線補間「L」を設定し、スイツチ
STAを操作すれば、コンピユータ10は点P1
の位置情報(X1、Y1、Z1、θ1、およびψ1)と
直線補間「L」を最初のステツプとして取り込
む。
ドMを選択する。そしてスイツチSWの操作に
よりトーチ4を前記溶接開始点P2に近い任意
の地点P1に位置決めする。次に切換スイツチ
SEを切換位置SE1に切換え、テンキーTKの操
作により直線補間「L」を設定し、スイツチ
STAを操作すれば、コンピユータ10は点P1
の位置情報(X1、Y1、Z1、θ1、およびψ1)と
直線補間「L」を最初のステツプとして取り込
む。
(T2) スイツチSWの操作によりトーチ4を溶接
開始点P2に溶接に適した姿勢に位置決めする。
開始点P2に溶接に適した姿勢に位置決めする。
次いで切換スイツチSEの切換位置はそのま
までテンキーTKの操作によりアークセンシン
グ「As」を設定し、スイツチSTAを操作すれ
ば、コンピユータ10は点P2の位置情報のア
ークセンシング「As」を次のステツプとして
取り込む。
までテンキーTKの操作によりアークセンシン
グ「As」を設定し、スイツチSTAを操作すれ
ば、コンピユータ10は点P2の位置情報のア
ークセンシング「As」を次のステツプとして
取り込む。
(T3) スイツチSWの操作によりトーチ4を部材
W1,W2で囲まれた座標象限内の任意の点
P3(ダミー点と呼称)に位置決めする。
W1,W2で囲まれた座標象限内の任意の点
P3(ダミー点と呼称)に位置決めする。
次いで切換スイツチSEの切換位置SE1、
SE3、SE4においてテンキーTKの操作によりそ
れぞれ「As」、「7」、「02」を設定する。この
うちF.No.「7」はダミー点の指定であり、
AUX.No.「02」は溶接継手形状として水平隅肉
の指定である(第2図参照)。さらに切換スイ
ツチSEの切換位置SE5では、テンキーTKによ
り既述の揺動パターンを構成する振幅m、高さ
h、ピツチPC、きざみ数nを4桁のメニユー
数値で設定する。その後、スイツチSTAを操
作すれば、コンピユータ10はダミー点P3の
位置情報、アークセンシング「As」、F.No.
「7」、AUX.No.「02」、並びに揺動パターンの
情報を次のステツプとして取り込む。
SE3、SE4においてテンキーTKの操作によりそ
れぞれ「As」、「7」、「02」を設定する。この
うちF.No.「7」はダミー点の指定であり、
AUX.No.「02」は溶接継手形状として水平隅肉
の指定である(第2図参照)。さらに切換スイ
ツチSEの切換位置SE5では、テンキーTKによ
り既述の揺動パターンを構成する振幅m、高さ
h、ピツチPC、きざみ数nを4桁のメニユー
数値で設定する。その後、スイツチSTAを操
作すれば、コンピユータ10はダミー点P3の
位置情報、アークセンシング「As」、F.No.
「7」、AUX.No.「02」、並びに揺動パターンの
情報を次のステツプとして取り込む。
(T4) スイツチSWの操作によりトーチ4を前記
中間点P4に溶接に適した姿勢で位置決めする。
中間点P4に溶接に適した姿勢で位置決めする。
次いで、切換スイツチSEの切換位置SE1、
SE2、SE4、SE6、SE7においてテンキーTKの
操作によりそれぞれ「As」、「01」、「1」、「10」
を設定する。
SE2、SE4、SE6、SE7においてテンキーTKの
操作によりそれぞれ「As」、「01」、「1」、「10」
を設定する。
この中で、W.No.「01」は前記溶接開始点P2
から中間点P4までの溶接条件(溶接電圧、溶
接電流等)として最適の条件を備えたメニユー
番号である。AUX.No.「10」は予め別のワーク
で得られた揺動パターンのデータで位置補正す
ることを意味する。タイマーNo.「1」は揺動の
左・右端で溶接トーチ4を一時停止させるのに
適したメニユー番号を指定している。また
EJM.No.「10」は、前述第1種到着判定方式の
指定である。薄板の部材W1・W2は溶接途中
で熱歪による変形の恐れはあるものの、厚板W
3との合流点に位置する中間点P4は固定とみ
なし得るので、中間点P4の到着判定には第1
種到着判定方式を適用する。
から中間点P4までの溶接条件(溶接電圧、溶
接電流等)として最適の条件を備えたメニユー
番号である。AUX.No.「10」は予め別のワーク
で得られた揺動パターンのデータで位置補正す
ることを意味する。タイマーNo.「1」は揺動の
左・右端で溶接トーチ4を一時停止させるのに
適したメニユー番号を指定している。また
EJM.No.「10」は、前述第1種到着判定方式の
指定である。薄板の部材W1・W2は溶接途中
で熱歪による変形の恐れはあるものの、厚板W
3との合流点に位置する中間点P4は固定とみ
なし得るので、中間点P4の到着判定には第1
種到着判定方式を適用する。
これでスイツチSTAを操作すれば、コンピ
ユータ10は中間点P4の位置情報、アークセ
ンシング「As」、W.No.「01」、AUX.No.「10」、
タイマーNo.「1」、AJM.No.「10」を次のステ
ツプとして取り込む。
ユータ10は中間点P4の位置情報、アークセ
ンシング「As」、W.No.「01」、AUX.No.「10」、
タイマーNo.「1」、AJM.No.「10」を次のステ
ツプとして取り込む。
(T5) スイツチSWの操作によりトーチ4を溶接
終了点P5に溶接に適した姿勢で位置決めする。
次いで切換スイツチSEの切換位置SE1、SE2、
SE4、SE6、SE7においてテンキーTKの操作に
よりそれぞれ「As」、「01」、「10」、「1」、「20」
を設定する。この中で、AJM.No.「20」は、前
述第2種到着判定方式の指定である。部材W3
は厚板でしかも個体差がなく全長が一定であ
り、ただ取付誤差のみが予想されるため、溶接
終了点P5の到着判定には第2種到着判定方式
を適用する。
終了点P5に溶接に適した姿勢で位置決めする。
次いで切換スイツチSEの切換位置SE1、SE2、
SE4、SE6、SE7においてテンキーTKの操作に
よりそれぞれ「As」、「01」、「10」、「1」、「20」
を設定する。この中で、AJM.No.「20」は、前
述第2種到着判定方式の指定である。部材W3
は厚板でしかも個体差がなく全長が一定であ
り、ただ取付誤差のみが予想されるため、溶接
終了点P5の到着判定には第2種到着判定方式
を適用する。
これでスイツチSTAを操作すれば、コンピ
ユータ10は溶接終了点P5の位置情報、アー
クセンシング「As」、W.No.「01」、AUX.No.
「10」、タイマーNo.「1」、AJM.No.「20」を次
のステツプとして取り込む。
ユータ10は溶接終了点P5の位置情報、アー
クセンシング「As」、W.No.「01」、AUX.No.
「10」、タイマーNo.「1」、AJM.No.「20」を次
のステツプとして取り込む。
(T6) スイツチSWの操作によりトーチ4を前記
溶接終了点P5から直線的に移行できる任意の
退避点P6に位置決めする。そして切換スイツ
チSEを切換位置SE1に切換え、テンキーTKの
操作により直線補間「L」を設定し、スイツチ
STAを操作すれば、コンピユータ10は点P6
の位置情報と直線補間「L」を最後のステツプ
として取り込む。
溶接終了点P5から直線的に移行できる任意の
退避点P6に位置決めする。そして切換スイツ
チSEを切換位置SE1に切換え、テンキーTKの
操作により直線補間「L」を設定し、スイツチ
STAを操作すれば、コンピユータ10は点P6
の位置情報と直線補間「L」を最後のステツプ
として取り込む。
以上でテイーチングを終了する。第5図に前述
一連のユーザプログラムの内容を示す。
一連のユーザプログラムの内容を示す。
次にオペレータがスイツチSMをテストモード
TEとし、スイツチSTAを操作すれば、前述プロ
グラムの1ステツプずつが実行(但し溶接は実行
されずに)され、誤りがあれば修正する。
TEとし、スイツチSTAを操作すれば、前述プロ
グラムの1ステツプずつが実行(但し溶接は実行
されずに)され、誤りがあれば修正する。
続いてスイツチSMをオートモードAとし、ス
イツチSTAを操作すれば、前述プログラムが連
続して実行される。このときコンピユータ10が
実行する処理の流れを第6図のフローチヤートを
参照しながら説明する。
イツチSTAを操作すれば、前述プログラムが連
続して実行される。このときコンピユータ10が
実行する処理の流れを第6図のフローチヤートを
参照しながら説明する。
(A1) コンピユータ10はユーザプログラムのス
テツプ中に指令「As」があるか、否か判断す
る(処理PR1)。
テツプ中に指令「As」があるか、否か判断す
る(処理PR1)。
(A2) 指令「As」が無ければ、このステツプの
内容を実行する(処理PR2)。
内容を実行する(処理PR2)。
(A3) 前記処理PR1で指令「As」があれば、さ
らにパターン作成は自動設定か否か判断する
(処理PR3)。
らにパターン作成は自動設定か否か判断する
(処理PR3)。
(A4) F.No.が「7」であれば自動設定と判断し、
ダミー点P3にテイーチングされた情報に基づ
き振幅m、高さh、ピツチPCよりアークウイ
ービングの揺動パターンを作成し、きざみ数n
から与えられる速度(周波数)でアークセンサ
ーを実行する(処理PR4)。
ダミー点P3にテイーチングされた情報に基づ
き振幅m、高さh、ピツチPCよりアークウイ
ービングの揺動パターンを作成し、きざみ数n
から与えられる速度(周波数)でアークセンサ
ーを実行する(処理PR4)。
(A5) 処理PR4で、F.No.が「7」でなければ手
動判定と判断し、ここでは説明を省略したが、
実際に溶接トーチ4を開先に位置決めしてテイ
ーチングされた通りの揺動パターンでアークセ
ンサーを実行する(処理PR5)。尚、本実施例
ではこの処理PR5は適用されない。
動判定と判断し、ここでは説明を省略したが、
実際に溶接トーチ4を開先に位置決めしてテイ
ーチングされた通りの揺動パターンでアークセ
ンサーを実行する(処理PR5)。尚、本実施例
ではこの処理PR5は適用されない。
(A6) 前記処理PR2,PR4,PR5のいずれに
おいてもそれぞれの処理が終了したならば、そ
のステツプがエンドであつたか否か判断する
(処理PR6)。
おいてもそれぞれの処理が終了したならば、そ
のステツプがエンドであつたか否か判断する
(処理PR6)。
(A7) エンドであればオートモードにおける一連
の実行を終了するが、そうでないならば、ステ
ツプを更新し(処理PR7)、前記処理PR1の
手前に戻る。
の実行を終了するが、そうでないならば、ステ
ツプを更新し(処理PR7)、前記処理PR1の
手前に戻る。
次に前述処理PR4またはPR5におけるアーク
センサー実行モードの処理の流れを説明する。
センサー実行モードの処理の流れを説明する。
(A100) 初期状態として積算距離Sをクリアする
(処理PR100)。
(処理PR100)。
(A101) テイーチングした開始点aと目標点bと
の距離Dを演算して記憶する(処理PR10
1)。
の距離Dを演算して記憶する(処理PR10
1)。
(A102) 前記処理PR4またはPR5の中で作成さ
れた1パターンのアークセンサーを実行する
(処理PR102)。
れた1パターンのアークセンサーを実行する
(処理PR102)。
(A103) 積算距離Sに1パターンの移動距離(=
2PC)を加える(処理PR103) (A104) 到着判定方式番号AJM.No.が「10」であ
るか否か判断する(処理PR104)。
2PC)を加える(処理PR103) (A104) 到着判定方式番号AJM.No.が「10」であ
るか否か判断する(処理PR104)。
(A105) 「YES」であれば、始点aを現在の誤
差量だけ平行移動した点a′と現在点cとの距離
d′を求め(処理PR105)、それからd′>Dか
否か判断する(処理PR106)。
差量だけ平行移動した点a′と現在点cとの距離
d′を求め(処理PR105)、それからd′>Dか
否か判断する(処理PR106)。
(A106) 処理PR104の判断が「NO」であれ
ば、AJM.No.が「20」であるか否か判断する
(処理PR107)。
ば、AJM.No.が「20」であるか否か判断する
(処理PR107)。
(A107) 「YES」であれば、始点aと現在点c
との距離dを求め(処理PR108)、それから
d>Dか否か判断する(処理PR109)。
との距離dを求め(処理PR108)、それから
d>Dか否か判断する(処理PR109)。
(A108) 処理PR107の判断が「NO」であれ
ば、AJM.No.が「30番台」であるか否か判断す
る(処理PR110)。
ば、AJM.No.が「30番台」であるか否か判断す
る(処理PR110)。
(A109) 「YES」であれば、AJM.No.について設
定された範囲設定条件と目標点bから範囲Kを
求め(処理PR111)、それから現在点cが範
囲K内にあるか否か判断する(処理PR11
2)。
定された範囲設定条件と目標点bから範囲Kを
求め(処理PR111)、それから現在点cが範
囲K内にあるか否か判断する(処理PR11
2)。
(A110) 処理PR110の判断が「NO」であれ
ば、AJM.No.=40みなし、直ちにS>Dか否か
判断する(処理PR113)。
ば、AJM.No.=40みなし、直ちにS>Dか否か
判断する(処理PR113)。
(A111) 処理PR106,PR109,PR112,
PR113のいずれにおいても「NO」の判断
であれば、現在点cは未だ目標点bに達してい
ないとみなし、前記処理PR101とPR102
の間に戻り、また「YES」の判断であれば、
現在点cは目標点bに達したとみなし、前記処
理PR4とPR6の間に移行する。
PR113のいずれにおいても「NO」の判断
であれば、現在点cは未だ目標点bに達してい
ないとみなし、前記処理PR101とPR102
の間に戻り、また「YES」の判断であれば、
現在点cは目標点bに達したとみなし、前記処
理PR4とPR6の間に移行する。
しかして、溶接ロボツトROはコンピユータ
10からの指令出力に基づき以下の動作を行
う。第7図において先ずトーチ4を点P1に位
置決めし、該トーチ4は直線補間で溶接開始点
P2に向つて移動する。トーチ4は点P2に達す
ると、前記処理PR4によりアークウイークビ
ングを開始し、溶接条件No.「01」に基づき中間
点P4に向つて水平隅肉溶接を実行する。そし
てコンピユータ10は溶接実行中絶えずアーク
センシングを行い、予め格納されているデータ
AUX.No.「10」を用いて位置ずれを補正した上
で揺動パターンを作成し出力する。即ち、揺動
パターンは毎回補正分だけ開先幅方向および高
さ方向に平行移動させられ、トーチ4は常に溶
接線に追従することになる。前記揺動パターン
が毎回実行されアークセンサーにより位置修正
されるとそのトーチ4の現在点が毎回の到着判
定点となる。従つて、コンピユータ10は処理
PR105においてAJM.No.=10に従い現在点
が中間点P4に到着したか否か、既述の通り演
算して判定する。処理PR106の判定結果が
「NO」であれば、次の揺動パターン実行に移
る。
10からの指令出力に基づき以下の動作を行
う。第7図において先ずトーチ4を点P1に位
置決めし、該トーチ4は直線補間で溶接開始点
P2に向つて移動する。トーチ4は点P2に達す
ると、前記処理PR4によりアークウイークビ
ングを開始し、溶接条件No.「01」に基づき中間
点P4に向つて水平隅肉溶接を実行する。そし
てコンピユータ10は溶接実行中絶えずアーク
センシングを行い、予め格納されているデータ
AUX.No.「10」を用いて位置ずれを補正した上
で揺動パターンを作成し出力する。即ち、揺動
パターンは毎回補正分だけ開先幅方向および高
さ方向に平行移動させられ、トーチ4は常に溶
接線に追従することになる。前記揺動パターン
が毎回実行されアークセンサーにより位置修正
されるとそのトーチ4の現在点が毎回の到着判
定点となる。従つて、コンピユータ10は処理
PR105においてAJM.No.=10に従い現在点
が中間点P4に到着したか否か、既述の通り演
算して判定する。処理PR106の判定結果が
「NO」であれば、次の揺動パターン実行に移
る。
こうしてアークウイービングを進めていく間
に前記処理PR106の判定結果が「YES」と
なれば、溶接トーチ4は現在点P4′が中間点P4
に一致していなくても中間点P4に到着したと
みなされる。そしてパターン基準線が現在点
P4′と溶接終了点P5を結ぶ線に変更されるとと
もにAJM.No.20に変更され、トーチ4は溶接終
了点P5に向つて水平隅肉溶接のアークセンサ
ーを続行する。
に前記処理PR106の判定結果が「YES」と
なれば、溶接トーチ4は現在点P4′が中間点P4
に一致していなくても中間点P4に到着したと
みなされる。そしてパターン基準線が現在点
P4′と溶接終了点P5を結ぶ線に変更されるとと
もにAJM.No.20に変更され、トーチ4は溶接終
了点P5に向つて水平隅肉溶接のアークセンサ
ーを続行する。
溶接トーチ4は溶接終了点P5に向つてアー
クセンサーを実行し、揺動パターン1回終了毎
に処理PR108,109においてAJM.No.20
に基づく判定を受け、処理109の判定結果が
「YES」となつたところで、現在点P5′が溶接終
了点P5に一致していなくても溶接終了点P5に
到着したとみなされ、溶接を終了し、直線補間
で退避点P6に移動する。
クセンサーを実行し、揺動パターン1回終了毎
に処理PR108,109においてAJM.No.20
に基づく判定を受け、処理109の判定結果が
「YES」となつたところで、現在点P5′が溶接終
了点P5に一致していなくても溶接終了点P5に
到着したとみなされ、溶接を終了し、直線補間
で退避点P6に移動する。
本発明は前述実施例以外に下記する変形もまた
可能である。
可能である。
() 前述実施例では、アークセンシングによる
位置補正は予め作成されたデータ(AUX.No.
「10」)を用いて行うようにしたが、溶接実行の
初期においてサンプリングデータを作成し、そ
れに基づいて位置補正してもよい。
位置補正は予め作成されたデータ(AUX.No.
「10」)を用いて行うようにしたが、溶接実行の
初期においてサンプリングデータを作成し、そ
れに基づいて位置補正してもよい。
() 前述実施例では、第4図で各到着判定方式
に使用する距離や範囲を二次元の平面で示した
が、三次元の立体的なものでもよい。例えば、
第4図の第3種到着判定方式において、範囲
Kは目標点bを中心とする「球」としたがパタ
ーン基準線L1に直交し且つ目標点bを通過す
る円筒空間としてもよい。
に使用する距離や範囲を二次元の平面で示した
が、三次元の立体的なものでもよい。例えば、
第4図の第3種到着判定方式において、範囲
Kは目標点bを中心とする「球」としたがパタ
ーン基準線L1に直交し且つ目標点bを通過す
る円筒空間としてもよい。
() 前述第1〜第4種到着判定方式以外のもの
としては、第8図に示すように円の中心角ωを
判定条件とするものが考えられる。即ち、この
方式は円または円弧の溶接線をもち、始点a、
中心Q、終点bで決まる中心角ωのみが一定で
あることが保証され、個体差(円の大きさや円
弧形状に誤差有り)や取付誤差が予想されるワ
ークに適用できる。
としては、第8図に示すように円の中心角ωを
判定条件とするものが考えられる。即ち、この
方式は円または円弧の溶接線をもち、始点a、
中心Q、終点bで決まる中心角ωのみが一定で
あることが保証され、個体差(円の大きさや円
弧形状に誤差有り)や取付誤差が予想されるワ
ークに適用できる。
() ロボツトは直角座標形以外のメカ構成のも
のでも実施できる。
のでも実施できる。
(発明の効果)
本発明によるときは、幾種類もの到着判定方式
のメニユーを記憶する手段を設けたため、オペレ
ータはテイーチング時にワークの材質、大きさ、
溶接条件に応じて各溶接線に適した到着判定方式
メニユーを教示するだけで、溶接中に生じる熱歪
によつてアークセンサーによる補正量が大きくな
つてもそのワークの溶接個所に即した目標点の到
着判定が可能となり、溶接仕上りも良くなる等多
くの特有且つ顕著な効果を奏するものである。
のメニユーを記憶する手段を設けたため、オペレ
ータはテイーチング時にワークの材質、大きさ、
溶接条件に応じて各溶接線に適した到着判定方式
メニユーを教示するだけで、溶接中に生じる熱歪
によつてアークセンサーによる補正量が大きくな
つてもそのワークの溶接個所に即した目標点の到
着判定が可能となり、溶接仕上りも良くなる等多
くの特有且つ顕著な効果を奏するものである。
図面はいずれも本発明の実施例を示すもので、
第1図は本発明の制御装置を備えた溶接ロボツト
の全体図、第2図は各種溶接継手形状を示す略
図、第3図は揺動パターンの説明図、第4図は各
種到着判定方式を示す説明図、第5図はプログラ
ムのステツプ図、第6図はフローチヤート、第7
図は作用説明図、第8図は他の到着判定方式の一
例を示す説明図である。 図中、ROはロボツト、4は溶接トーチ、10
はコンピユータ、11は遠隔制御盤、Wはワーク
である。
第1図は本発明の制御装置を備えた溶接ロボツト
の全体図、第2図は各種溶接継手形状を示す略
図、第3図は揺動パターンの説明図、第4図は各
種到着判定方式を示す説明図、第5図はプログラ
ムのステツプ図、第6図はフローチヤート、第7
図は作用説明図、第8図は他の到着判定方式の一
例を示す説明図である。 図中、ROはロボツト、4は溶接トーチ、10
はコンピユータ、11は遠隔制御盤、Wはワーク
である。
Claims (1)
- 1 揺動パターン作成手段を含み、溶接トーチを
開先幅方向に揺動させながらアーク溶接を行い、
該揺動中に溶接トーチの位置ずれを検出し、この
位置ずれを修正することにより溶接トーチを溶接
線に追従させるようにした溶接ロボツトにおい
て、目標点の到着判定条件を設定した複数の到着
判定方式メニユーを記憶する手段と、テイーチン
グ時に前記メニユーの1つを選定する選定手段
と、アーク溶接中前記揺動パターンの実行毎に前
記選定メニユーを呼び出し溶接トーチの現在点が
前記到着判定条件を満たす位置に至つたか否かを
判定する到着判定手段とを含むことを特徴とす
る、溶接ロボツトにおける制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19097484A JPS6171183A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 溶接ロボットにおける制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19097484A JPS6171183A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 溶接ロボットにおける制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6171183A JPS6171183A (ja) | 1986-04-12 |
| JPH0353071B2 true JPH0353071B2 (ja) | 1991-08-13 |
Family
ID=16266766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19097484A Granted JPS6171183A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 溶接ロボットにおける制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6171183A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2026042528A1 (ja) * | 2024-08-19 | 2026-02-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | アーク溶接装置 |
-
1984
- 1984-09-12 JP JP19097484A patent/JPS6171183A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6171183A (ja) | 1986-04-12 |
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