JPH0366992B2 - - Google Patents
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- JPH0366992B2 JPH0366992B2 JP58122546A JP12254683A JPH0366992B2 JP H0366992 B2 JPH0366992 B2 JP H0366992B2 JP 58122546 A JP58122546 A JP 58122546A JP 12254683 A JP12254683 A JP 12254683A JP H0366992 B2 JPH0366992 B2 JP H0366992B2
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- welding point
- angle
- steering
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- 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
- B23K9/24—Features related to electrodes
- B23K9/28—Supporting devices for electrodes
- B23K9/287—Supporting devices for electrode holders
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、舵取機構を有する走行台車に少な
くとも左右移動可能な移動体を支持し、この移動
体の先端部に溶接用トーチおよびならいセンサを
装着したならい溶接装置に関するものである。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) This invention supports a moving body capable of at least left and right movement on a traveling truck having a steering mechanism, and a welding torch and a profiling sensor are attached to the tip of the moving body. This relates to a tracing welding device equipped with a.
(従来技術)
前述のようなならい溶接装置は種々提案されて
いる。例えば前記ならいセンサの出力に応じて舵
取角度を変化させることにより舵取り制御し、前
記走行台車を溶接線に沿つて走行させつつ該溶接
線をならい溶接するべくしたものがある。ところ
で前記舵取角度は前記センサの出力に比例するも
のであり、舵取速度までは制御していない。その
ため走行台車の走行速度は一定でも溶接速度が大
きく変化することがあり、溶接結果に影響を及ぼ
す。(Prior Art) Various profile welding devices as described above have been proposed. For example, there is a system in which the steering is controlled by changing the steering angle according to the output of the profiling sensor, and the traveling truck is made to travel along the welding line while welding the welding line. By the way, the steering angle is proportional to the output of the sensor, and the steering speed is not controlled. Therefore, even if the traveling speed of the traveling truck is constant, the welding speed may vary greatly, which affects the welding result.
(解決しようとする課題)
この発明は前述事情に鑑みなされたものであ
り、前記センサからの出力に基いて前記舵取り制
御するにあたり、舵取速度も制御するべくして、
溶接速度に大きな変化が生じないようにしたなら
い溶接装置を提供せんとするものである。(Problems to be Solved) This invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and in performing the steering control based on the output from the sensor, the steering speed is also controlled.
It is an object of the present invention to provide a tracing welding device that prevents large changes in welding speed.
(課題を解決するための手段)
この発明は舵取機構を有する走行台車と、この
走行台車に支持され、その走行台車の左右方向に
移動可能の移動体と、この移動体の先端部に設け
た溶接用トーチの保持部材と、この保持部材に支
持した溶接線ならいセンサと、このセンサの出力
により前記移動体を位置制御して、溶接線を溶接
するべくした制御装置とを備え、この制御装置に
は、前記走行台車の現在の位置を基準とする現在
の溶接点の位置および過去の2つの溶接点の位置
の各位置情報から、それら3位置を通る2次曲線
を求める手段と、前記曲線上で、一定時間経過後
または一定距離走行後に到達するであろう次期溶
接仮想点の位置を演算する手段と、この次期溶接
仮想点の位置と現在の前記溶接点の位置とを通る
直線の方向を求め、さらにその直線の、現在の舵
取方向に対する角度を演算する手段とを含み、こ
の角度を前記一定時間で除算した速度で前記舵取
機構を舵取り制御するべくしたことを特徴とする
ものである。(Means for Solving the Problems) The present invention includes a traveling truck having a steering mechanism, a moving body supported by the traveling truck and movable in the left and right direction of the traveling truck, and a vehicle provided at the tip of the moving body. A welding torch holding member, a welding line tracing sensor supported by the holding member, and a control device configured to control the position of the movable body based on the output of the sensor to weld the welding line. The device includes means for determining a quadratic curve passing through the three positions from each position information of the current welding point position and the past two welding point positions based on the current position of the traveling trolley; Means for calculating the position of the next virtual welding point that will be reached after a certain period of time or after traveling a certain distance on the curve, and a straight line that passes through the position of this next virtual welding point and the current position of the welding point. It is characterized by comprising means for determining the direction and further calculating an angle of the straight line with respect to the current steering direction, and controlling the steering mechanism at a speed obtained by dividing this angle by the certain time. It is something.
(作用)
前記ならいセンサの出力により前記移動体を左
右方向に位置制御する一方、前記走行台車の現在
の位置を基準とする、現在の溶接点の位置および
過去の2つの溶接点の位置の計3点からこれら3
点を通る2次曲線を求め、さらにはこの2次曲線
上で一定時間経過後または一定距離走行後に到達
するであろう次期溶接仮想点の位置と前記現在の
溶接点の位置とを結ぶ直線に対する現在の舵取方
向との角度を求め、さらにはまたこの角度を前記
一定時間で除した速度で前記舵取機構を舵取制御
する。(Function) While controlling the position of the movable body in the left-right direction by the output of the profiling sensor, the position of the current welding point and the positions of two past welding points are calculated based on the current position of the traveling trolley. These 3 from 3 points
Find a quadratic curve that passes through the point, and then calculate a straight line that connects the current welding point and the position of the next virtual welding point that will be reached after a certain amount of time or a certain distance has passed on this quadratic curve. The angle with respect to the current steering direction is determined, and furthermore, the steering mechanism is controlled at a speed obtained by dividing this angle by the predetermined time.
(実施例)
W1,W2は、それぞれワークであり、W1は水
平ワーク、W2は垂直ワークである。両ワーク
W1,W2は、第1図のように相互に位置決めされ
て予め仮付溶接が施されている。WL(WL1,
WL2)は、両ワークW1,W2で形成され、90度に
屈折された溶接線(水平すみ肉溶接線)である。(Example) W 1 and W 2 are workpieces, W 1 is a horizontal workpiece, and W 2 is a vertical workpiece. Both works
W 1 and W 2 are mutually positioned and tack welded in advance as shown in FIG. WL(WL 1 ,
WL 2 ) is a weld line (horizontal fillet weld line) formed by both workpieces W 1 and W 2 and bent at 90 degrees.
1は、平面形状がほぼ四辺形(実施例ではほぼ
正方形)の走行台車であり、計4個の車輪2が装
着されている。なお全車輪2は、台車1底部に取
付けた電動機M1により、チエーン3aおよびス
プロケツト3b,3cと、かさ歯車3d,3eと
からなる動力伝達機構3を介して同方向に駆動さ
れるべく構成されている。E1は、詳細を図示し
ていないが、車輪2に接続した車輪回転量検出用
エンコーダである。S1は、電動機M1およびエ
ンコーダE1を含むサーボ系である。 Reference numeral 1 denotes a traveling trolley whose planar shape is approximately quadrilateral (approximately square in the embodiment), and a total of four wheels 2 are mounted thereon. All wheels 2 are configured to be driven in the same direction by an electric motor M1 attached to the bottom of the truck 1 via a power transmission mechanism 3 consisting of a chain 3a, sprockets 3b, 3c, and bevel gears 3d, 3e. ing. Although E1 is not shown in detail, it is an encoder for detecting the amount of wheel rotation connected to the wheel 2. S1 is a servo system including an electric motor M1 and an encoder E1 .
4は、舵取機構であり、台車1底部に取付けた
電動機M2により、チエーン4aおよびスプロケ
ツト4b,4cを介して、全車輪2を同時に同方
向に同一角度舵取りし得るべく構成されている。
E2は、詳細を図示していないが機構4の舵取角
検出用エンコーダである。S2は、電動機M2お
よびエンコーダE2を含むサーボ系である。 Reference numeral 4 denotes a steering mechanism, which is configured to be able to simultaneously steer all wheels 2 in the same direction and at the same angle via a chain 4a and sprockets 4b , 4c by an electric motor M2 attached to the bottom of the truck 1.
E 2 is a steering angle detection encoder of the mechanism 4, although its details are not shown. S2 is a servo system including electric motor M2 and encoder E2 .
5は、台車1の中央上部に垂直軸支5aされ、
電動機M3により回動する回動体である。E3は、
詳細を図示していないが、回動体5の回動角検出
用エンコーダである。S3は、電動機M3および
エンコーダE3を含むサーボ系である。5bは、
回動体5上部に固設した取手である。 5 is vertically supported 5a at the upper center of the trolley 1,
It is a rotating body rotated by electric motor M3 . E3 is
Although not shown in detail, it is an encoder for detecting the rotation angle of the rotating body 5. S3 is a servo system including electric motor M3 and encoder E3 . 5b is
This is a handle fixed to the upper part of the rotating body 5.
6は、回動体5に支持され、電動機M4により
水平方向に移動可能の移動体である。E4は、移
動体6の位置検出用エンコーダである。S4は、
電動機M4およびエンコーダE4を含むサーボ系で
ある。 6 is a movable body supported by the rotating body 5 and movable in the horizontal direction by an electric motor M4 . E4 is an encoder for detecting the position of the moving body 6. S4 is
This is a servo system including electric motor M4 and encoder E4 .
7は、移動体6に支持され、電動機M5により
上下に傾動可能の傾動部材である。E5は、部材
7の傾動角検出用エンコーダである。S5は、電
動機M5およびエンコーダE5を含むサーボ系であ
る。 7 is a tilting member supported by the movable body 6 and tiltable up and down by an electric motor M5 . E5 is an encoder for detecting the tilt angle of the member 7. S5 is a servo system including electric motor M5 and encoder E5 .
8は、部材7に支持され、電動機M6により図
示しない公知の平行四辺形リンク機構を介して軸
8aを中心としてほぼ水平回動するべくした溶接
用トーチ支持部材である。E6は、部材8の回動
角検出用エンコーダである。S6は、電動機M6
およびエンコーダE6を含むサーボ系である。 Reference numeral 8 denotes a welding torch support member which is supported by member 7 and is designed to be rotated approximately horizontally about an axis 8a by an electric motor M6 via a known parallelogram link mechanism (not shown). E6 is an encoder for detecting the rotation angle of the member 8. S6 is electric motor M6
and a servo system including encoder E6 .
SHは、部材8に支持され、溶接線WLの左右
方向ならいセンサ(実施例では接触式)であり、
図示しないばねにより突出付勢された接触子9
と、この接触子9に連結された差動トランスTR1
とを含む。なおセンサSHは、予め設定したその
基準出力値における接触子9の突出位置におい
て、軸8aが接触子9先端を通過するように設定
されている。また接触子9の突出は、図示しない
ストツパにより制限されている。 SH is supported by the member 8, and is a horizontal direction tracing sensor (contact type in the embodiment) for the welding line WL;
Contactor 9 urged to protrude by a spring (not shown)
and a differential transformer TR 1 connected to this contactor 9.
including. Note that the sensor SH is set so that the shaft 8a passes through the tip of the contact 9 at the protruding position of the contact 9 at a preset reference output value. Furthermore, the protrusion of the contactor 9 is limited by a stopper (not shown).
SVは、部材7に支持され、溶接線WLの上下
方向ならいセンサ(実施例では接触式)であり、
図示しないばねにより突出付勢された接触子10
と、この接触子10に連結された差動トランス
TR2とを含む。なおセンサSVは、予め設定した
その基準出力値における接触子10の突出位置に
おいて、部材7が水平位置となるように設定され
ている。 SV is supported by member 7 and is a vertical tracing sensor (contact type in the embodiment) for welding line WL;
Contactor 10 urged to protrude by a spring (not shown)
and a differential transformer connected to this contactor 10.
Including TR 2 . Note that the sensor SV is set so that the member 7 is in a horizontal position at the protruding position of the contactor 10 at a preset reference output value.
Tは、部材8に取付けた溶接用トーチである。
トーチTの取付位置は、センサSH,SVの前記基
準出力値における接触子9,10の突出位置にお
いて、トーチTの溶接点の位置Pが、接触子9先
端下方で、かつ接触子10先端を通る水平面上に
位置するように設定されている。 T is a welding torch attached to the member 8.
The mounting position of the torch T is such that the welding point P of the torch T is below the tip of the contact 9 and above the tip of the contact 10 at the protruding position of the contacts 9 and 10 at the reference output values of the sensors SH and SV. It is set to be located on the horizontal plane that passes through it.
11は、信号ケーブル、動力ケーブル、トーチ
Tへの給電ケーブルなどを含むコンジツトケーブ
ルである。 11 is a conduit cable including a signal cable, a power cable, a power supply cable to the torch T, and the like.
SWは、台車1の各辺の側壁に2個ずつ(SW1
とSW2)計8個突設した垂直ワークW2検出セン
サ(実施例ではリミツトスイツチ)である。 There are two SWs on each side wall of the trolley 1 (SW 1
and SW 2 ), a total of eight vertical workpiece W 2 detection sensors (limit switches in the embodiment) are installed protrudingly.
Cは、中央処理装置CPUとメモリMEMを含む
コンピユータを主体とした制御装置である。制御
装置Cには、各サーボ系S1〜S6、操作盤
RB、溶接電源WS、トランスTR1,TR2、スイ
ツチSW1,SW2が、バスラインBLを介して接続
されている。 C is a control device mainly composed of a computer including a central processing unit CPU and a memory MEM. The control device C includes each servo system S1 to S6 and an operation panel.
RB, welding power source WS, transformers TR 1 , TR 2 , switches SW 1 , SW 2 are connected via bus line BL.
なお制御装置Cには、
(1) 現在の溶接点の位置Pi+1と、過去の2つの溶
接点の位置(実施例ではこれより一定時間t前
の溶接点の位置Pi、およびさらにPiより一定時
間t前の溶接点の位置Pi-1)との計3点の位置
情報から、それら3位置Pi-1,Pi,Pi+1を通る
2次曲線R(実施例では放物線)を求める手段
(後述するステツプST16)と、曲線R上で、一
定時間t経過後または一定距離走行後(実施例
では時間t経過後)に到達するであろう次期溶
接仮想点の位置Pi+2を演算する手段(後述する
ステツプST17)と、Pi+2位置から左右方向かつ
台車1側へ一定距離(予め設定した移動体6の
基準位置におけるトーチTの溶接点の位置と台
車1との距離)だけ離なれた台車1の次期仮想
位置Oi+2を演算する手段(後述するステツプ
ST18)と、Oi+2位置と現在の台車1の位置Oi+1
とを通る直線H3の方向を求め、さらにその直
線H3の、現在の全車輪2の舵取方向(Xi+1軸
に対する角度φを演算する手段(後述するステ
ツプST21)とを有する、舵取り制御手段PR1
が含まれている。 Note that the control device C contains (1) the current welding point position P i+1 , the past two welding point positions (in the example, the welding point position Pi a certain time t before this, and also Pi From the position information of a total of three points, including the position P i-1 ) of the welding point a certain time t earlier, a quadratic curve R (in the example, a parabola) passing through those three positions P i-1 , Pi, P i+1 ) (step ST 16 described later), and the position P of the next virtual welding point that will be reached on the curve R after a certain time t or after traveling a certain distance (in the example, after time t has elapsed). A means for calculating i+2 (step ST 17 to be described later) and a fixed distance from the P i+2 position in the left-right direction and towards the trolley 1 side (the position of the welding point of the torch T at the preset reference position of the moving body 6). Means for calculating the next virtual position O
ST 18 ), O i+2 position and current position of trolley 1 O i+1
, and further includes a means (step ST 21 to be described later) for calculating the angle φ of the straight line H 3 with respect to the current steering direction of all wheels 2 (X i+1 axis) . , steering control means PR 1
It is included.
(2) また前記Oi+1位置とOi+2位置との間の距離l
を演算し、さらにその距離lを時間tで除算す
る手段(後述するステツプST19)を有する、
溶接速度制御手段PR2が含まれている。(2) Also, the distance l between the O i+1 position and O i+2 position
and further divides the distance l by the time t (step ST 19 described later),
Welding speed control means PR 2 are included.
(3) さらには台車1の進行方向前辺における2個
のスイツチSW1,SW2のうち少なくとも一方が
信号を出力したか否かを判定する手段(後述す
るステツプST5,ST6)と、この判定で前記信
号の出力があつたときに、台車1に停止指令を
出力する手段(後述するステツプST25)、この
台車1の停止後、回動体5に一定角度αだけ右
回動指令を出力する手段(後述するステツプ
ST26)と、この回動体5の角度α回動後、回
動体5に停止指令を出力する手段(後述するス
テツプST29)、および溶接電源WSにOFF指令
を出力する手段(後述するステツプST30)と
を有する、溶接線WLの屈折個所終端部の溶接
制御手段PR3が含まれている。(3) Furthermore, means for determining whether at least one of the two switches SW 1 and SW 2 on the front side in the traveling direction of the truck 1 has output a signal (steps ST 5 and ST 6 to be described later); When the signal is output in this judgment, a means for outputting a stop command to the trolley 1 (step ST 25 to be described later), after the trolley 1 has stopped, commands the rotating body 5 to rotate by a certain angle α to the right. Output method (steps described later)
ST 26 ), means for outputting a stop command to the rotating body 5 after the rotation by angle α of the rotating body 5 (step ST 29 described later), and means for outputting an OFF command to the welding power source WS (step ST described later) 30 ) and a welding control means PR 3 for the end portion of the bending point of the welding line WL.
さらにこの実施例の作用を、第4,5図を参照
しつつ第6図イ,ロのフローチヤートに基づいて
説明する。 Further, the operation of this embodiment will be explained based on the flowchart of FIGS. 6A and 6B with reference to FIGS. 4 and 5.
まずオペレータは、操作盤RBの図示しない電
源スイツチおよび原点位置決めスイツチをONに
する。 First, the operator turns on a power switch and a home positioning switch (not shown) on the operation panel RB.
このとき車輪2の舵取角は、全車輪2が前後方
向(第1図図示X方向)となる角度に、また回動
体5は、移動体6の移動方向が台車1に対して左
右方向(第1図図示Y方向)となる位置に、さら
には移動体6は、トランスTR1の出力値が予め設
定した基準出力値に一致する位置に、さらにはま
た部材7は、トランスTR2の出力値が予め設定し
た基準出力値に一致する位置に、さらにはまた部
材8は、X方向に対するトーチ角が最適となる位
置に、それぞれ原点位置決めされる。 At this time, the steering angle of the wheels 2 is such that all the wheels 2 are in the front-rear direction (the X direction shown in FIG. (Y direction shown in FIG . The origin of the member 8 is determined at a position where the value matches a preset reference output value, and furthermore at a position where the torch angle with respect to the X direction is optimal.
そしてオペレータは、取手5bを把持し、台車
1を持上げて、第1図のように、台車1をワーク
W1上に載せる。なおこの載せる位置は、溶接線
WL1の始端部(第1図において右下端部)近辺
が望ましい。 Then, the operator grasps the handle 5b, lifts the trolley 1, and moves the trolley 1 to the workpiece as shown in FIG.
Place it on W 1 . Note that this placement position is the welding line.
A location near the starting end of WL 1 (lower right end in Figure 1) is preferable.
このとき台車1の前後方向が溶接線WL1の方
向とほぼ一致するように、さらにはセンサSH,
SVの接触子9,10が、それぞれワークW1,
W2に接触するように、スタート位置を決定して
おく。 At this time, the sensor SH ,
The contacts 9 and 10 of the SV are connected to the workpieces W 1 and 10 , respectively.
Determine the starting position so that it touches W 2 .
そこで操作盤RBの図示しないスタートスイツ
チをONにすると、
(ア) まず溶接電源WSをONにするべく指令が
出力される。(ステツプST1)
(イ) また軸5a中心位置を原点Oiとし、舵取
方向をXi軸として、溶接点の位置Piの位置
情報がコンピユータCに取込まれる。(ステ
ツプST2)
(ウ) さらには台車1を最初に設定した溶接速度
で前進(第1図においては左上進、第5図に
おいては上進)させるべく電動機M1に指令
が出力される。(ステツプST3)
(エ) しかもセンサSHによる移動体6の左右方
向ならい制御、およびセンサSVによる傾動
部材7のならい制御も開始される。(ステツ
プST4)
すなわちトランスTR1からの出力値と基準
値とをCPUで比較し、その差に応じた速度
で、その差がゼロとなるように、移動体6は
ワークW2から遠隔あるいは接近し、トーチ
Tの溶接線WL1に対する左右方向位置が制
御され、またトランスTR2からの出力値と基
準値とをCPUで比較し、その差に応じた速
度で、その差がゼロとなるように、部材7は
ワークW1から遠隔あるいは接近し、トーチ
Tの溶接線WL1に対する上下方向位置が制
御される。 Then, when a start switch (not shown) on the operation panel RB is turned on, (a) a command is output to turn on the welding power source WS; (Step ST 1 ) (a) Also, the positional information of the welding point Pi is taken into the computer C, with the center position of the shaft 5a as the origin Oi and the steering direction as the Xi axis. (Step ST 2 ) (c) Furthermore, a command is output to the electric motor M 1 to move the cart 1 forward at the initially set welding speed (upwards to the left in FIG. 1, upwards in FIG. 5). (Step ST 3 ) (d) Moreover, the horizontal direction tracing control of the movable body 6 by the sensor SH and the tracing control of the tilting member 7 by the sensor SV are also started. (Step ST 4 ) In other words, the output value from the transformer TR 1 and the reference value are compared by the CPU, and the moving body 6 is moved remotely or from the workpiece W 2 at a speed corresponding to the difference, so that the difference becomes zero. As they approach, the horizontal position of the torch T with respect to the welding line WL 1 is controlled, and the CPU compares the output value from the transformer TR 2 with the reference value, and the difference becomes zero at a speed corresponding to the difference. As such, the member 7 moves away from or approaches the workpiece W1 , and the vertical position of the torch T with respect to the welding line WL1 is controlled.
(オ) さらには台車1前辺のスイツチSW1,SW2
の少なくとも一方から信号の出力があつたか
否か、すなわち台車1が溶接線WL2を形成
するワークW2に衝突してスイツチSW1が
ONになつたか否か、スイツチSW2がONに
なつたか否か、が判定される。(ステツプ
ST5およびST6)
(カ) そしてもしスイツチSW1,SW2のいずれか
らも信号の出力がなければ、一定時間t(例
えば0.1秒)が経過したか否かが判定される。
(ステツプST7)
この判定結果、もし時間tが経過していな
ければ、ステツプST5にもどる。 (E) Furthermore, switches SW 1 and SW 2 on the front side of trolley 1
In other words , whether or not a signal is output from at least one of the
It is determined whether the switch SW 2 is turned ON or not. (step
ST 5 and ST 6 ) (F) If there is no signal output from either switch SW 1 or SW 2 , it is determined whether a certain period of time t (for example, 0.1 seconds) has elapsed.
(Step ST7 ) As a result of this determination, if the time t has not elapsed, the process returns to step ST5 .
(キ) そして時間tが経過したならば、Piの位置
情報およびエンコーダE1,E2,E4の出力値
から現在の溶接点の位置Pi+1が演算され、そ
のPi+1の位置情報がコンピユータCに取込ま
れる。(ステツプST8)。 (g) When time t has elapsed, the current welding point position P i+1 is calculated from the position information of Pi and the output values of encoders E 1 , E 2 , and E 4 , and Position information is taken into computer C. (Step ST 8 ).
(ク) さらにエンコーダE2の出力値から現在の
舵取角度を演算し、その舵取方向をXi+1軸と
し、現在の垂直軸5a中心位置を原点Oi+1と
する座標に置換される。(ステツプST9)
(ケ) その置換された新たな座標系におい
て、Pi,Pi+1位置が座標変換される。(ステ
ツプST10)
(コ) さらにはPi,Pi+1位置を通る直線H1の
方向が求められる。(ステツプST11)
(サ) ワークW1面上で、直線H1に対して最
適角となるトーチTの方向H2を求める。(ス
テツプST12)
(シ) そのH2方向に対する現在のトーチT
角度θを演算する。(ステツプST13)
(ス) さらにトーチ角度θを時間tで除算す
る。(ステツプST14)
(セ) そしてその除算値の速度でトーチTを
軸8aまわりに回動させるべく電動機M6に
指令が出力される。(ステツプST15)
この(セ)の結果、トーチTは溶接線
WL1に対して常に最適角度に制御されるこ
とになる。 (h) Furthermore, calculate the current steering angle from the output value of encoder E 2 , set the steering direction as the X i+1 axis, and replace it with coordinates where the current center position of the vertical axis 5a is the origin O i+1. be done. (Step ST 9 ) (i) In the replaced new coordinate system, the positions Pi and P i+1 are subjected to coordinate transformation. (Step ST 10 ) (j) Furthermore, the direction of the straight line H1 passing through the positions Pi and P i+1 is determined. (Step ST11 ) (S) Find the direction H2 of the torch T that is the optimal angle with respect to the straight line H1 on one surface of the workpiece W. (Step ST 12 ) (C) Current torch T for that H2 direction
Calculate the angle θ. (Step ST13 ) (S) Furthermore, the torch angle θ is divided by the time t. (Step ST14 ) (Se) Then, a command is output to the electric motor M6 to rotate the torch T around the shaft 8a at a speed equal to the divided value. (Step ST 15 ) As a result of this (C), the torch T is at the welding line.
The angle is always controlled to be optimal for WL 1 .
(ソ) 次に過去の2溶接点の位置Pi-1,Piと
現在の溶接点の位置Pi+1との3点を通る2次
曲線Rを求める。(ステツプST16)
なお曲線Rは、原点Oi+1を中心とするXi+1
方向、およびこれと直交するyi+1方向を座標
軸として求められる。 (S) Next, find a quadratic curve R passing through three points: the past two welding point positions P i-1 and Pi and the current welding point position P i+1 . (Step ST 16 ) The curve R is centered at the origin O i+ 1
direction and the y i+1 direction perpendicular to this direction as the coordinate axes.
(タ) さらに溶接速度と時間tとを乗算し、
曲線R上において、Pi+1位置から前記乗算値
(距離L1)だけ離なれた次期溶接仮想点の位
置Pi+2を演算する。(ステツプST17)
なおPi+2位置は、Pi+1位置を中心とする半
径L1の円と曲線Rとの交点としているが、
実質的に曲線R上での距離L1離なれた位置
であつてもよい。 (T) Furthermore, multiply the welding speed and time t,
On the curve R, a position P i+2 of the next virtual welding point that is separated from the P i+ 1 position by the multiplication value (distance L 1 ) is calculated. (Step ST 17 ) The P i+2 position is the intersection of the curve R and a circle with a radius L 1 centered at the P i+1 position.
The positions may be substantially separated by a distance L1 on the curve R.
(チ) さらにはPi+2位置から台車1の左右方
向かつ台車1側へ一定距離L2(予め設定した
移動体6の基準位置におけるトーチTの溶接
点の位置と垂直軸5a中心位置との距離)だ
け離なれた次期垂直軸5aの仮想点の位置
Oi+2を演算する。(ステツプST18)
(ツ) さらにはOi+1とOi+2との間の距離lを
演算し、さらに距離lを時間tで除算する。
(ステツプST19)
(テ) 前述(ツ)の除算値の速度で、台車1
を走行させるべく電動機M1に指令が出力さ
れる。(ステツプST20)
この(テ)の結果、溶接線WLがカーブし
ていても溶接速度が一定となるように車輪2
の回転速度が制御されることになる。 (h) Furthermore, a certain distance L 2 from the P i+2 position to the left and right direction of the cart 1 and to the cart 1 side (the position of the welding point of the torch T at the preset reference position of the moving body 6 and the center position of the vertical axis 5a) The position of the virtual point of the next vertical axis 5a separated by a distance of
Calculate O i+2 . (Step ST 18 ) (T) Furthermore, the distance l between O i+1 and O i+2 is calculated, and the distance l is further divided by the time t.
(Step ST 19 ) (Te) Carriage 1 moves at the speed of the division value of (T) above.
A command is output to electric motor M1 to make it run. (Step ST 20 ) As a result of (TE), the wheel 2 is adjusted so that the welding speed remains constant even if the welding line WL is curved.
The rotation speed of is controlled.
(ト) 次にOi+1とOi+2とを通る直線H3の方向
を求め、その直線H3のXi+1軸に対する角度
φを演算する。(ステツプST21)
(ナ) 角度φを時間tで除算する。(ステツ
プST22)
(ニ) その除算値の速度で、全車輪2を舵取
りすべく電動機M2に指令が出力される。(ス
テツプST23)
この(ニ)の結果、台車1と溶接線WL1
との距離がほぼ一定となるように、車輪2は
舵取り制御されることになる。 (g) Next, find the direction of the straight line H 3 passing through O i+1 and O i+2 , and calculate the angle φ of the straight line H 3 with respect to the X i+1 axis. (Step ST 21 ) (Na) Divide the angle φ by the time t. (Step ST22 ) (d) A command is output to the electric motor M2 to steer all wheels 2 at the speed of the divided value. (Step ST 23 ) As a result of (d), trolley 1 and welding line WL 1
The wheels 2 will be steered and controlled so that the distance from the vehicle to the vehicle is approximately constant.
(ヌ) そしてPiの位置情報はPi-1に、またPi+1の
位置情報はPiにそれぞれ置換される。(ステ
ツプST24)
その後ステツプST5にもどり、前回同のス
テツプを繰返し、結局、溶接線WL1はなら
い溶接されることになる。 (J) Then, the position information of Pi is replaced with P i-1 , and the position information of P i+1 is replaced with Pi. (Step ST 24 ) After that, the process returns to step ST 5 , and the same steps as before are repeated, and in the end, welding line WL 1 is traced and welded.
(ネ) ところでステツプST5,ST6で、もし
スイツチSW1,SW2から信号が出力されたな
らば、台車1の前辺が第5図のように溶接線
WL2を形成するワークW2に衝突したという
ことであるので、台車1を停止させるべく電
動機M1に停止指令が出力される。(ステツプ
ST25)
(ノ) しかも回動体5を右回動させるべく電
動機M3にも指令が出力される。(ステツプ
ST26)
(ハ) そしてその右回動指令出力と同時に、エン
コーダE3によるカウントが開始される。(ス
テツプST27)
(ヒ) そのカウント量がK値になつたか否か
が判定される。(ステツプST28)
すなわち回動体5が一定角度αだけ右回動
し、トーチTが第5図2点鎖線T′位置(ト
ーチTの溶接点の位置が溶接線WL1とWL2
との屈折個所に一致した位置)に到達したか
どうかが判定される。 (N) By the way, if signals are output from switches SW 1 and SW 2 in steps ST 5 and ST 6 , the front side of truck 1 will be aligned with the weld line as shown in Figure 5.
Since it has collided with the work W 2 forming WL 2 , a stop command is output to the electric motor M 1 to stop the cart 1. (step
( ST25 ) (n) Furthermore, a command is also output to the electric motor M3 to rotate the rotating body 5 to the right. (step
ST26 ) (c) Simultaneously with the clockwise rotation command output, counting by the encoder E3 is started. (Step ST27 ) (H) It is determined whether the count amount has reached the K value. (Step ST 28 ) That is, the rotating body 5 rotates to the right by a certain angle α, and the torch T moves to the position shown by the two-dot chain line T ' in FIG .
It is determined whether the position coincides with the refraction point).
(フ) そしてカウント量がK値になれば、回
動体5を停止させるべく電動機M3に停止指
令が出力される。(ステツプST29)
(ヘ) しかも電源WSをOFFにするべく指令が出
力される。(ステツプST30)
よつて前述(ネ)〜(ヘ)のステツプにより、
溶接線WL屈折個所近辺における溶接線WL1
終端部のならい溶接が行なわれることにな
る。 (F) When the count reaches the K value, a stop command is output to the electric motor M3 to stop the rotating body 5. (Step ST 29 ) (F) Moreover, a command is output to turn off the power supply WS. (Step ST 30 ) Therefore, by following steps (N) to (F) above,
Welding line WL 1 near the bending point of welding line WL
Profile welding of the end portion will be performed.
前述説明は実施例であり、例えば前記溶接線
WL屈折個所近辺をならい溶接する必要がないな
ら、回動体5を廃してもよい。またワークW1が
正確に水平であるなら、傾動部材7、センサSV
を廃してもよい。さらには溶接線WLがほぼ直線
状であるなら、支持部材8は移動体6先端部に固
定してもよい。さらには曲線Rは円や双曲線やだ
円であつてもよい。その他各構成の均等物との置
換もこの発明の技術範囲に含まれるとはもちろん
である。 The above description is an example, for example, the welding line
If there is no need to weld the area near the WL bending point, the rotating body 5 may be omitted. Also, if the workpiece W 1 is accurately horizontal, the tilting member 7 and the sensor SV
may be abolished. Furthermore, if the welding line WL is substantially straight, the support member 8 may be fixed to the tip of the movable body 6. Furthermore, the curve R may be a circle, a hyperbola, or an ellipse. It goes without saying that the technical scope of the present invention also includes the replacement of each component with equivalents.
(効果)
この発明は前述したように、ならいセンサSH
の出力により移動体6を位置制御しつつ、走行台
車1の現在位置を基準とした現在の溶接点の位置
Pi+1およびこの点Pi+1を含む過去の2点Pi,Pi-1
を通る2次曲線R上で一定時間t後に到達するで
あろう次期溶接仮想点Pi+2を求め、さらに両点
Pi+1,Pi+2を通る直線に対する現在の舵取方向と
の角度差Φを求めるとともに、この角度Φを時間
tで除算し、この除算した値(速度)で舵取り制
御するべくしたので、すなわち舵取速度も制御し
ているので、従来のように単にならいセンサの出
力に応じて舵取角度を変化させるようにしたもの
に比し、舵取りの変化量が急に大となることはな
く、よつて溶接速度の変化もほとんどない。すな
わち溶接結果は良好となる。(Effect) As mentioned above, this invention has a profile sensor SH.
While controlling the position of the moving body 6 using the output of
P i+1 and the past two points Pi, P i-1 including this point P i+1
Find the next virtual welding point P i+2 that will be reached after a certain time t on the quadratic curve R passing through
Calculate the angle difference Φ between the current steering direction and the straight line passing through P i+1 and P i+2 , divide this angle Φ by time t, and use this divided value (speed) to perform steering control. Therefore, since the steering speed is also controlled, the amount of change in steering suddenly becomes large compared to the conventional system where the steering angle is simply changed according to the output of the tracking sensor. Therefore, there is almost no change in welding speed. In other words, the welding result is good.
図はいずれもこの発明ならい溶接装置の実施例
を示し、第1図は全体斜視図、第2図は走行台車
の底面図、第3図は制御装置のブロツク図、第
4,5図は作用説明図、第6図イ,ロはフローチ
ヤートである。
図において、W1…水平ワーク、W2…垂直ワー
ク、WL(WL1,WL2)…溶接線、1…走行台車、
2…車輪、4…舵取機構、6…移動体、8…保持
部材、T…溶接用トーチ、SH…溶接線ならいセ
ンサ、C…制御装置、t…一定時間、Pi+1…現在
の溶接点の位置、Pi…現在より時間t前の溶接点
の位置、Pi-1…現在より時間2t前の溶接点の位
置、R…2次曲線、Pi+2…現在から時間t後の次
期溶接仮想点の位置、L2…一定距離、Oi+1…現在
の台車1の位置、Oi+2…現在から時間t後の台車
1の次期仮想位置、H3…Oi+1とOi+2とを通る直
線、Xi+1…現在の車輪2の舵取方向、φ…直線
H3のXi+1軸方向に対する角度、ST16…2次曲線
Rを求める手段、ST17…次期溶接仮想点の位置
Pi+2を演算する手段、ST18…台車1の次期仮想位
置Oi+2を演算する手段、ST21…角度φを演算す
る手段、PR1…舵取り制御手段、である。
The drawings all show an embodiment of the pattern welding device of the present invention, with Fig. 1 being an overall perspective view, Fig. 2 being a bottom view of the traveling truck, Fig. 3 being a block diagram of the control device, and Figs. 4 and 5 showing the operation. The explanatory diagram and FIGS. 6A and 6B are flowcharts. In the figure, W 1 ... horizontal workpiece, W 2 ... vertical workpiece, WL (WL 1 , WL 2 ) ... welding line, 1 ... traveling trolley,
2... Wheels, 4... Steering mechanism, 6... Moving body, 8... Holding member, T... Welding torch, SH... Welding line tracing sensor, C... Control device, t... Fixed time, P i+1 ... Current Position of the welding point, Pi...Position of the welding point time t before the present, P i-1 ...Position of the welding point 2t before the present, R...Quadratic curve, P i+2 ...Time t after the present position of the next virtual welding point, L 2 ... constant distance, O i+1 ... current position of truck 1, O i+2 ... next virtual position of truck 1 after time t from now, H 3 ... O i+ 1 and O i+2 , X i+1 ... Current steering direction of wheel 2, φ... Straight line
Angle of H 3 with respect to the X i+1 axis direction, ST 16 ...Means for determining the quadratic curve R, ST 17 ...Position of the next virtual welding point
ST 18 . . . means for calculating the next virtual position O i + 2 of the bogie 1; ST 21 . . . means for calculating the angle φ; PR 1 . . . steering control means.
Claims (1)
に支持され、その走行台車の左右方向に移動可能
の移動体と、この移動体の先端部に設けた溶接用
トーチの保持部材と、この保持部材に支持した溶
接線ならいセンサと、このセンサの出力により前
記移動体を位置制御して、溶接線を溶接するべく
した制御装置とを備え、この制御装置には、前記
走行台車の現在の位置を基準とする現在の溶接点
の位置および過去の2つの溶接点の位置の各位置
情報から、それら3位置を通る2次曲線を求める
手段と、前記曲線上で、一定時間経過後または一
定距離走行後に到達するであろう次期溶接仮想点
の位置を演算する手段と、この次期溶接仮想点の
位置と現在の前記溶接点の位置とを通る直線の方
向を求め、さらにその直線の、現在の舵取方向に
対する角度を演算する手段とを含み、この角度を
前記一定時間で除算した速度で前記舵取機構を舵
取り制御するべくしたことを特徴とする、ならい
溶接装置。1. A traveling truck having a steering mechanism, a moving body supported by the traveling truck and movable in the left-right direction of the traveling truck, a welding torch holding member provided at the tip of the moving body, and a holding member for the welding torch provided at the tip of the moving body, It is equipped with a welding line tracing sensor supported on a member, and a control device configured to control the position of the movable body based on the output of this sensor to weld the welding line. Means for determining a quadratic curve passing through these three positions from each position information of the current welding point position and the past two welding point positions based on Means for calculating the position of the next virtual welding point that will be reached after traveling, determining the direction of a straight line passing through the position of this next virtual welding point and the current position of the welding point, and further calculating the current direction of the straight line. A profile welding device comprising means for calculating an angle with respect to a steering direction, and the steering mechanism is controlled to steer at a speed obtained by dividing this angle by the certain time.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12254683A JPS6015073A (en) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | Profile welding equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12254683A JPS6015073A (en) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | Profile welding equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6015073A JPS6015073A (en) | 1985-01-25 |
| JPH0366992B2 true JPH0366992B2 (en) | 1991-10-21 |
Family
ID=14838546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12254683A Granted JPS6015073A (en) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | Profile welding equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6015073A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57149067A (en) * | 1981-03-10 | 1982-09-14 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Copying welding device |
-
1983
- 1983-07-05 JP JP12254683A patent/JPS6015073A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6015073A (en) | 1985-01-25 |
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