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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- welding point
- angle
- steering
- output
- 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 - Lifetime
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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
- B23K9/24—Features related to electrodes
- B23K9/28—Supporting devices for electrodes
- B23K9/287—Supporting devices for electrode holders
Landscapes
- 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。
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。
（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。
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。
（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。
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。
（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。
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。
（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。
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。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
源スイツチおよび原点位置決めスイツチをONに
する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
(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）。
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）。
(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。
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。
（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。
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。
（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。
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。
（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。
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。
（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。
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。
(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。
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。
（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。
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。
（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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- １ 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、ならい
溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12254683A JPS6015073A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | ならい溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12254683A JPS6015073A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | ならい溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6015073A JPS6015073A (ja) | 1985-01-25 |
| JPH0366992B2 true JPH0366992B2 (ja) | 1991-10-21 |
Family
ID=14838546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12254683A Granted JPS6015073A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | ならい溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6015073A (ja) |
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/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6015073A (ja) | 1985-01-25 |
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