JPH0375271B2 - - Google Patents

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JPH0375271B2
JPH0375271B2 JP57072260A JP7226082A JPH0375271B2 JP H0375271 B2 JPH0375271 B2 JP H0375271B2 JP 57072260 A JP57072260 A JP 57072260A JP 7226082 A JP7226082 A JP 7226082A JP H0375271 B2 JPH0375271 B2 JP H0375271B2
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welding
torch
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teaching
axis
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/10Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、複数の軸を備え、各軸を旋回させ
るようにした関節形の溶接ロボツトのトーチ制御
方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a torch control method for an articulated welding robot having a plurality of axes, each of which is rotatable.

第1図にこの種の代表的な溶接ロボツトを示
す。旋回台1の中には旋回用モータ(図示せず)
があり、これによりθ1方向に回転する。モータに
は減速機と速度検出器(タコジエネレータ)、位
置検出器(エンコーダ又はレゾルバ)が取り付け
られて速度及び位置制御を行なう。これらの位置
決め指令、速度指令の他に最近ではサーボも含め
てマイクロコンピユータのソフトウエアで行なう
のが普通である。アーム・手首駆動部2では前述
の旋回用モータと同一構成のモータが4組内蔵さ
れている。それぞれ第1アーム4のθ2の旋回、第
2アーム5のθ3の旋回、手首機構部のθ4及びθ5
旋回に使用される。第1アーム4へは第1アーム
用リンク10a,10bと、第1アーム4と一体
のレバー4aとにより平行リンクを形成し、旋回
動作を伝達する。第2アーム5へは同様に11,
12a,12b,3の第2アーム用平行リンクに
より旋回動作を伝達する。手首機構部へは第1ア
ームに2組、第2アームに2組のチエーンを用い
た平行リンクにより旋回動作を伝達している。な
お溶接トーチの角度は手首機構部6とトーチブラ
ケツト7の旋回により制御される。
Figure 1 shows a typical welding robot of this type. Inside the swivel base 1 is a swivel motor (not shown).
, which causes rotation in the θ 1 direction. A speed reducer, a speed detector (tachogenerator), and a position detector (encoder or resolver) are attached to the motor to control speed and position. In addition to these positioning commands and speed commands, servo commands are also commonly executed using microcomputer software. The arm/wrist drive unit 2 has four built-in motors having the same configuration as the above-mentioned turning motor. These are used to rotate the first arm 4 by θ 2 , the second arm 5 by θ 3 , and the wrist mechanism by θ 4 and θ 5 , respectively. A parallel link is formed to the first arm 4 by first arm links 10a, 10b and a lever 4a integrated with the first arm 4, and the pivoting motion is transmitted. Similarly, 11,
The turning motion is transmitted by parallel links 12a, 12b, and 3 for the second arm. The turning motion is transmitted to the wrist mechanism section through parallel links using two sets of chains on the first arm and two sets on the second arm. The angle of the welding torch is controlled by the rotation of the wrist mechanism 6 and the torch bracket 7.

上記のような溶接ロボツトにおいて、溶接線の
教示は、いわゆるPTP方式と呼ばれる方式によ
り行なわれるものであつて、教示された複数点の
間を次式のような補間を行なうものである。
In the above-mentioned welding robot, the teaching of the welding line is performed by a method called the so-called PTP method, in which interpolation is performed between a plurality of taught points as shown in the following equation.

第1教示点X1,Y1,Z1,θ41,θ51(X,Y,Zは
トーチ先端座標、その添字1は第1教示点に関
し、θの第1添字は上記手首機構部の旋回角
θ4,θ5に対応し、第2添字は第1教示点に関す
ることを示している) 第2教示点X2,Y2,Z2,θ42,θ52(X,Y,Zの
添字は第2教示点に関し、θの第2添字は第2
教示点に関することを示し、その他は上記同
様) L={(X2-X1)2+(Y2-Y1)2+(Z2-Z1)21/2 分割数N、第1教示点と第2教示点との間の長
さをL、分割ピツチΔLとすると N=L/ΔL となる。
The first teaching point X 1 , Y 1 , Z 1 , θ 41 , θ 51 (X, Y, Z are the torch tip coordinates, the subscript 1 is related to the first teaching point, and the first subscript of θ is the (corresponds to the turning angles θ 4 and θ 5 , and the second subscript indicates that it relates to the first teaching point) second teaching point X 2 , Y 2 , Z 2 , θ 42 , θ 52 (X, Y, Z The subscript of θ is related to the second teaching point, and the second subscript of θ is related to the second teaching point.
( Others are the same as above ) L = {( X 2 - If the length between the first teaching point and the second teaching point is L and the division pitch ΔL, then N=L/ΔL.

第1教示点と第2教示点の間のトーチ先端座標
及び第1アーム4、第2アーム5の旋回角θ4、θ5
は Xn,Yn,Zn,θ4n,θ5n(添字mは、m番目の
分割部におけるトーチ先端座標等であることを示
している)とすると、 Xn=X1+X2−X1/N・m0<m<N, Yn=Y1+Y2−Y1/N・m, Zn=Z1+Z2−Z1/N・m, θ4n=θ41+θ42−θ41/N・m, θ5n=θ51+θ52−θ51/N・m, となる。
Torch tip coordinates between the first teaching point and the second teaching point and turning angles θ 4 and θ 5 of the first arm 4 and second arm 5
are X n , Y n , Z n , θ 4n , θ 5n (the subscript m indicates the torch tip coordinates, etc. at the m-th division), then X n =X 1 +X 2 −X 1 /N・m0<m<N, Y n =Y 1 +Y 2 −Y 1 /N・m, Z n =Z 1 +Z 2 −Z 1 /N・m, θ 4n = θ 4142 −θ 41 /N・m, θ 5n5152 −θ 51 /N・m,

第2図は従来のロボツトの制御回路であり、教
示ボツクス24から教示点の座標等の教示に必要
なデータが演算装置22に入力されるとともに、
入力されたデータは記憶装置25に記憶される。
FIG. 2 shows a conventional robot control circuit, in which data necessary for teaching, such as the coordinates of a teaching point, is input from a teaching box 24 to an arithmetic unit 22.
The input data is stored in the storage device 25.

そして運転時において、各アーム等の検出器2
0から印加される各アームの傾斜角θ1〜θ5を読み
取り、変換器21で適当な信号に変換されて演算
装置22に入力される。演算処理方法については
前述の通りである。再生時(プレイバツク時)は
演算処理されたデータを変換器23を介して各ア
ーム4,5等を駆動するモータM1〜M5に出力し
ている。
During operation, the detector 2 of each arm etc.
The inclination angles θ 1 to θ 5 of each arm applied from 0 are read, converted into appropriate signals by a converter 21, and input to an arithmetic unit 22. The calculation processing method is as described above. During playback (playback), the arithmetic-processed data is output via the converter 23 to the motors M1 to M5 that drive the arms 4, 5, etc.

そして演算装置22では、記憶装置25から読
み出される二つの第1,第2教示点P1,P2から
直線あるいは円弧による補間によつて、溶接線が
決定され、溶接トーチ8が上記溶接線に沿つて移
動するようにサーボ制御される。
Then, in the arithmetic unit 22, a welding line is determined by linear or circular interpolation from the two first and second teaching points P 1 and P 2 read out from the storage device 25, and the welding torch 8 is moved to the welding line. is servo-controlled to move along.

一方、溶接の良否を決定するフアクタとして
は、溶接電流および電圧、溶接速度の他に、溶接
トーチ狙い角がある。なお、本明細書ではトーチ
狙い角とは第3図に示すように、溶接線30に対
して直角な面31内での溶接トーチ8の投影軸の
角度βを言う。さらに、図示するように溶接線3
0に対する溶接トーチ8の角度αを傾斜角とい
う。
On the other hand, factors that determine the quality of welding include welding current, voltage, welding speed, and welding torch aiming angle. In this specification, the torch aiming angle refers to the angle β of the projection axis of the welding torch 8 within a plane 31 perpendicular to the welding line 30, as shown in FIG. Furthermore, as shown in the figure, welding line 3
The angle α of the welding torch 8 with respect to 0 is called an inclination angle.

しかるに、従来は溶接電流、溶接電圧、溶接速
度の記憶装置は教示情報として入力されるが、上
述のトーチ狙い角は従来入力されておらず、した
がつて、溶接作業時にオペレータが遠隔操作によ
つて、溶接トーチの角度αとβとを手動で設定し
ていた。
However, conventionally, the welding current, welding voltage, and welding speed are stored in a storage device as teaching information, but the above-mentioned torch aiming angle is not conventionally inputted. Therefore, the angles α and β of the welding torch were manually set.

したがつて、従来の溶接ロボツトにおいては、
正確なトーチ狙い角が設定し難く、溶接品質向上
の妨げとなつていた。
Therefore, in conventional welding robots,
It was difficult to set an accurate torch aiming angle, which was an impediment to improving welding quality.

この発明は上述の欠点を除くためになされたも
のであつて、トーチ狙い角を入力することによ
り、自動的にトーチ狙い角を制御するようにした
溶接ロボツトを提供することを目的とする。
The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks, and an object of the present invention is to provide a welding robot that automatically controls the torch aiming angle by inputting the torch aiming angle.

以下にこの発明の一実施例を図面とともに説明
する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図において、教示ボツクス24にはトーチ
狙い角βを入力するテンキーが設けられ、溶接時
における各教示点に対応して、その教示点毎にト
ーチ狙い角βを入力すると、このトーチ狙い角β
は記憶装置25に記憶される。
In FIG. 2, the teaching box 24 is provided with a numeric keypad for inputting the torch aiming angle β, and when the torch aiming angle β is inputted for each teaching point during welding, β
is stored in the storage device 25.

第4図はトーチ狙い角βを設定する制御プログ
ラムを示しており、ステツプS1でロボツトを駆
動して、第1,第2の2点を教示する。そしてス
テツプS2で各教示点のアクチユエータ角度を記
憶装置25に記憶する。
FIG. 4 shows a control program for setting the torch aiming angle β, and in step S1 the robot is driven to teach the first and second points. Then, in step S2, the actuator angle at each teaching point is stored in the storage device 25.

次にステツプS3で、第1,第2教示点でのト
ーチ先端座標(X1,Y1,Z1)(X2,Y2,Z2)を
演算する。
Next, in step S3, the torch tip coordinates (X 1 , Y 1 , Z 1 ) (X 2 , Y 2 , Z 2 ) at the first and second teaching points are calculated.

第1図のロボツトにおけるベース1、アーム
4,5、溶接トーチ8等のアクチユエータの図示
する傾斜角θ1ないしθ5の第1、第2教示点P1,P2
における各値を、それぞれ第2添字1,2で区別
して示し、 (θ11,θ21,θ31,θ41,θ51)、(θ21,θ22
θ32
θ42,θ52)とすると、 X1=(r1cosθ21+r2cosθ31)cosθ11 +{r3cosθ11・cosθ41−r4(cosθ11 ・sinθ41・sinθ51+sinθ11・cosθ51)} で表わされる。r1ないしr4は第1図に示した。
X2,Y1,Y2,Z1,Z2についても上記と同様にし
て演算される。
The first and second teaching points P 1 and P 2 of the illustrated inclination angles θ 1 to θ 5 of the actuators such as the base 1, arms 4 and 5, and the welding torch 8 in the robot shown in FIG.
The respective values in are shown separately with second subscripts 1 and 2, respectively (θ 11 , θ 21 , θ 31 , θ 41 , θ 51 ), (θ 21 , θ 22 ,
θ 32 ,
θ 42 , θ 52 ) , then , _ _ _ _ _ _ _ _ )}. r 1 to r 4 are shown in FIG.
X 2 , Y 1 , Y 2 , Z 1 , and Z 2 are also calculated in the same manner as above.

次いでステツプS4で、第1,第2教示点P1
P2におけるトーチ方向ベクトルVTT1――→,VTT2――
→を
演算する。
Next, in step S4 , the first and second teaching points P1 ,
Torch direction vector V TT1 ---→, V TT2 --- at P 2
→ is calculated.

ただし、 VTT1――→=(v1,v2,v3)とすると、 v1=−(cosθ11・sinθ41・sinθ51 +sinθ11・cosθ51) v2=−(sinθ11・sinθ41・sinθ51 −cosθ11・cosθ51) v3=cosθ41・sinθ51 と表わすことができる。 However, if V TT1 ---→= (v 1 , v 2 , v 3 ), then v 1 = -(cosθ 11・sinθ 41・sinθ 51 +sinθ 11・cosθ 51 ) v 2 =−(sinθ 11・sinθ 41・sinθ 51 −cosθ 11・cosθ 51 ) v 3 = cosθ 41・sinθ 51

第2教示点P2点におけるトーチ方向ベクトル
TT2――→についても同様に求められる。
The torch direction vector V TT2 ---→ at the second teaching point P 2 is also obtained in the same manner.

次いでステツプS5で経路方向ベクトルV→を
演算する。
Next, in step S5, the route direction vector V 1 → is calculated.

ただし、 V→={(X2-X1),(Y2-Y1),(Z2-Z1)} である。 However, V 1 →={(X 2 -X 1 ), (Y 2 -Y 1 ), (Z 2 -Z 1 )}.

次に、ステツプS6で、第1教示点P1での教示
された傾斜角α1を演算する。
Next, in step S6, the taught inclination angle α 1 at the first teaching point P 1 is calculated.

ただし、 α1=cos-1V1・VTT2/|V1|×|VTT2| である。 However, α 1 = cos -1 V 1 ·V TT2 / |V 1 |×|V TT2 |.

第2教示点P2での傾斜角α2についても同様で
ある。
The same applies to the inclination angle α 2 at the second teaching point P 2 .

次に、ステツプS7にて、トーチ狙い角βを記
憶装置から読み取り、ステツプS8に進み、α1
βとから第1教示点P1での再生方向ベクトル
TP1――→を求める。
Next, in step S7, the torch aiming angle β is read from the storage device, and the process proceeds to step S8, where the reproducing direction vector V TP1 --→ at the first teaching point P1 is determined from α1 and β.

ベクトルV→と同方向の単位ベクトルv→は v1=[X2−X1/(X2−X12+(Y
2−Y12+(Z2−Z121/2, Y2−Y1/{(X2−X12+(Y2−Y
12+(Z2−Z121/2, Z2−X1/{(X2−X12+(Y2−Y
12+(Z2−Z121/2] と表わすことができる。
The unit vector v 1 → in the same direction as the vector V 1 → is v 1 = [X 2 −X 1 /(X 2 −X 1 ) 2 + (Y
2 −Y 1 ) 2 + (Z 2 −Z 1 ) 2 } 1/2 , Y 2 −Y 1 / {(X 2 −X 1 ) 2 + (Y 2 −Y
1 ) 2 + (Z 2 −Z 1 ) 2 } 1/2 , Z 2 −X 1 / {(X 2 −X 1 ) 2 + (Y 2 −Y
1 ) 2 + (Z 2 − Z 1 ) 2 } 1/2 ].

これをv→(vx2,vy2,vz2)とする。 Let this be v 1 →(v x2 , v y2 , v z2 ).

また、アーク点から鉛直方向の単位ベクトル
は、 v→(0,0,1) である。
Further, the unit vector in the vertical direction from the arc point is v 3 →(0,0,1).

さらに、アーク点から水平に、かつ再生方向単
位ベクトルv→に対して直角な単位ベクトルv
はv→,v→の外積として求まるが、これを v→(vx3,vy3,0) とする。
Furthermore, a unit vector v 2 → horizontally from the arc point and perpendicular to the reproduction direction unit vector v 1
is found as the cross product of v 3 →, v 1 →, which is assumed to be v 2 → (v x3 , v y3 , 0).

まず、傾斜角α=90°でトーチ狙い角βのトー
チ方向ベクトルVTP1――→′を求めると、次のように

る。
First, the torch direction vector V TP1 --→' of the torch aiming angle β with the inclination angle α=90° is determined as follows.

TP1――→′=−sinβ・v→−cosβ・v
→ 次に、傾斜角αA、トーチ狙い角βのトーチ方
向ベクトルVTP1――→(単位ベクトル)を求めると次
のようになる。
V TP1 ---→'=-sinβ・v 3 →-cosβ・v 2
→ Next, the torch direction vector V TP1 ---→ (unit vector) of the inclination angle α A and the torch aiming angle β is determined as follows.

TP1――→=sinα1・VTP1――→′+cosα1・v
→ また、第2教示点P2におけるα2とβとから再
生トーチ方向ベクトルVTP2――→を同様に求める。
V TP1 ---→=sinα 1・V TP1 ---→′+cosα 1・v
1 → Also, the reproduction torch direction vector V TP2 ---> is similarly determined from α 2 and β at the second teaching point P 2 .

そして、ステツプS9で上記ベクトルVTP1――→及
び、第1教示点P1におけるトーチ先端座標(X1
Y1,Z1)が得られるように角θ11′〜θ51′を求め、
制御する。
Then, in step S9, the vector V TP1 ---→ and the torch tip coordinates (X 1 ,
Find the angles θ 11 ′ to θ 51 ′ so that Y 1 , Z 1 ) are obtained,
Control.

以下に具体的な演算方法を述べる(第7図参
照)。
A specific calculation method will be described below (see FIG. 7).

トーチ方向ベクトルVTP1――→(vp1,vp2,vp3
(VTP1――→は単位ベクトルとする。) A点を(X1,Y1,Z1), B点を(X11,Y11,Z11)(第1添字が第1教
示点に関し、第2添字がB点に関することを示し
ている)とすると、 X11=X1−r4・vp1 Y11=Y1−r4・vp2 Z11=Z1−r4・vp3u1――→(vx1,xy1,vz1) となる。
Torch direction vector V TP1 ---→ (v p1 , v p2 , v p3 )
(V TP1 ---→ is a unit vector.) Point A is (X 1 , Y 1 , Z 1 ), point B is (X 11 , Y 11 , Z 11 ) (the first subscript is related to the first teaching point). , the second subscript indicates that it relates to point B ) , then X 11 = V u1 ---→ (v x1 , x y1 , v z1 ).

ただし、ベクトルVu1――→は、O点とB点とを結
ぶベクトルを水平面に投影してできる単位ベクト
ルであり、 vX1=X1−r4vp1/{(X1−r4vp12+(Y1−r4vp22
1/2, vy1=Y1−r4vp2/{(X1−r4vp12+(Y1−r4vp22
1/2, vZ1=0である。
However, the vector V u1 ---→ is a unit vector created by projecting the vector connecting point O and point B onto the horizontal plane, and v X1 = X 1 − r 4 v p1 / {(X 1 − r 4 v p1 ) 2 + (Y 1 −r 4 v p2 ) 2
} 1/2 , v y1 = Y 1 − r 4 v p2 / {(X 1 − r 4 v p1 ) 2 + (Y 1 − r 4 v p2 ) 2
} 1/2 , v Z1 = 0.

次に、B点とC点を結ぶベクトルBCは、 r3cosθ41′(−vx1,−vy1,−tanθ41′) ……(1) と表わせる。 Next, the vector BC connecting point B and point C can be expressed as r 3 cosθ 41 ′(−v x1 , −v y1 , −tanθ 41 ′) (1).

BC→⊥VTP1――→である故、 BC→・VTP1――→=0 即ち、 −vp1・vX1−vp2 ・vY1−vp3・tanθ41′=0 となり、 θ41′=tan-1(−vp1・VX1−Vp2・vY1/vP3) となる。 Since BC→⊥V TP1 ---→, BC→・V TP1 --→=0, that is, −v p1・v X1 −v p2・v Y1 −v p3・tanθ 41 ′=0, and θ 41 ′ = tan -1 (-v p1・V X1 −V p2・v Y1 /v P3 ).

そして、これによりθ41′が求まる。 Then, θ 41 ' can be found.

このθ41′を(1)のベクトル表示部に代入すること
によつて、ベクトルBC→が求まる。
By substituting this θ 41 ′ into the vector display section of (1), the vector BC→ is found.

C点(X12,Y12,Z12)(第2添字がC点に関
することを示し、他は上記同様)の各座標は X12=X1−r4・vp1−r3・vx1 Y12=Y1−r4・vp2−r3・vy1 Z12=Z1−r4・vp3−r3・sinθ41′ から求まる。
The coordinates of point C (X 12 , Y 12 , Z 12 ) (the second subscript indicates that it relates to point C, the rest are the same as above) are X 12 = X 1 − r 4 · v p1 − r 3 · v x1 Y 12 = Y 1 −r 4・v p2 −r 3・v y1 Z 12 =Z 1 −r 4・v p3 −r 3・sinθ 41 ′.

以下、C点(X12,Y12,Z12)からθ21′,θ31′,
θ11′を求める(第8図参照)。
Below, from point C (X 12 , Y 12 , Z 12 ) θ 21 ′, θ 31 ′,
Find θ 11 ' (see Figure 8).

R=(X12 2+Y12 2+Z12 21/2 θ21″=tan-1{Z12/X12 2+Y12 21/2} θ21=cos-1(R2+r1 2−r2 2/2・r1R) θ21′=90°−θ21″−θ21 からθ21′が求まる。 R=(X 12 2 +Y 12 2 +Z 12 2 ) 1/2 θ 21 ″=tan -1 {Z 12 /X 12 2 +Y 12 2 ) 1/2 } θ 21 = cos -1 (R 2 + r 1 2 −r 2 2 /2・r 1 R) θ 21 ′=90°−θ 21 ″−θ 21 determines θ 21 ′.

また、 θ31′=sin-1(Z12−r1sinθ2/r2) からθ31′が求まる。 Also, θ 31 ′ can be found from θ 31 ′=sin −1 (Z 12 −r 1 sinθ 2 /r 2 ).

さらに、θ11′=tan-1(Y1/X1)からθ11′が求ま
る。
Furthermore, θ 11 ′ is found from θ 11 ′=tan −1 (Y 1 /X 1 ).

D点(X13,Y13,Z13)(第2添字がD点に関
することを示し、他は上記同様)は、引続いて求
めようとするθ51′が仮に0であるとした場合にお
けるトーチ先端位置であり、B点(X12,Y12
Z12)、ベクトルvu1―→(vx1,vy1,0)より(第9
図参照)、 X13=X12−r4・vx1・sinθ41′ Y13=Y12−r4・vy1・sinθ41′ Z13=Z12−r4cos41′ と表わされ、 点A,BからベクトルBA→を、点D,Bからベ
クトルBD→を求め、 |BA→×BD→|=|BA→|・|BD→|・sinθ51′ θ51′=sin-1|BA×BD|/|BA|・|BD| からθ51′が求まる。
Point D (X 13 , Y 13 , Z 13 ) (the second subscript indicates that it relates to point D, the rest is the same as above) is the case where θ 51 ', which is subsequently sought, is 0. This is the torch tip position, and point B (X 12 , Y 12 ,
Z 12 ), vector v u1 -→ (v x1 , v y1 , 0) (9th
( see figure ) , X 13 = _ _ _ _ _ _ Find the vector BA→ from points A and B, and the vector BD→ from points D and B, and get |BA→×BD→|=|BA→|・|BD→|・sinθ 51 ′ θ 51 ′=sin -1 | θ 51 ′ can be found from BA × BD | / | BA | · | BD |.

同様にステツプS9で上記ベクトルVTP2――→および
第2教示点P2におけるトーチ先端座標(X2,Y2
Z2)が得られるように角θ12′〜θ52′を求める。
Similarly, in step S9, the above vector V TP2 ---→ and the torch tip coordinates ( X 2 , Y 2 ,
Find the angles θ 12 ′ to θ 52 ′ so that Z 2 ) is obtained.

なお、傾斜角α1を計算する代わりに、テンキー
等を用いて入力しても良い。さらにテンキーで入
力する場合には、一般溶接用語で用いられる第1
0図のように移動方向と直角な線からの角度で傾
斜角α′を表す方がわかりやすい。これまでの定義
αとの関係は、 α′=90°−α なお、α′<0°は一般に後退角と呼ばれるが、例
えば後退角10°を傾斜角−10°と入力するのがわか
りやすい故、α>90°の場合には、(90°−α)を
傾斜角として採用しても良い。
Note that instead of calculating the inclination angle α 1 , it may be input using a numeric keypad or the like. Furthermore, when inputting with the numeric keypad, the first key used in general welding terminology is
It is easier to understand if the inclination angle α' is expressed as an angle from a line perpendicular to the direction of movement, as shown in Figure 0. The relationship with α defined so far is α′ = 90° − α Note that α′ < 0° is generally called a sweepback angle, but it is easier to understand by inputting a sweepback angle of 10° as an inclination angle of -10°. , when α>90°, (90°−α) may be adopted as the inclination angle.

なおトーチ狙い角βの例としては、すみ肉溶接
で、かつ多層盛溶接時には、第5図に示すように
1層目ではβ=45°、2層目ではβ=50°、3層目
ではβ=40°程度に少しずつ変えて設定するのが
溶接精度上好ましい。
As an example of the torch aiming angle β, when performing fillet welding and multi-layer welding, as shown in Figure 5, β = 45° for the first layer, β = 50° for the second layer, and β = 50° for the third layer. In terms of welding accuracy, it is preferable to change the setting gradually so that β=40°.

さらにこれまでは教示点でのトーチ先端座標と
トーチ方向ベクトルから角軸のθ1〜θ5を制御する
方法について述べたが、必要に応じて教示点間の
いわゆる補間点においても補間されたトーチ先端
座標およびトーチ角度を教示されたデータとして
同様の演算処理を行うのも良い。
Furthermore, so far we have described a method of controlling θ 1 to θ 5 of the angular axis from the torch tip coordinates and torch direction vector at the teaching point, but if necessary, the interpolated torch Similar arithmetic processing may also be performed using the tip coordinates and torch angle as taught data.

以上詳述したように、第1発明によれば、溶接
ロボツトにおいて、溶接線方向に対して直角な面
内でのトーチの狙い角を演算制御装置に入力する
ことにより各教示点での溶接トーチ角度を上記狙
い角を加味して制御するようにしたので、溶接品
質に大きな影響を与える狙い角を正確に、かつ自
動的に設定することができ、さらに溶接線毎に狙
い角を変更する方が好ましい場合においては、狙
い角を予め定めた角度に順次変更できる。また、
比較的溶接品質上その影響が少なく、それ以上に
ワークとチークとの干渉回避の目的で教示される
傾斜角については、教示データを生かし、ワーク
との干渉を防ぐことができる。即ち、教示データ
中、意味のある傾斜角を生かし、むしろ教示では
誤差をもつ狙い角については別入力データを生か
す合理的なトーチ角度制御ができ、溶接品質を向
上させることができるという効果を奏する。
As detailed above, according to the first invention, in the welding robot, the welding torch at each teaching point is controlled by inputting the aiming angle of the torch in a plane perpendicular to the welding line direction to the arithmetic and control device. Since the angle is controlled taking into account the aiming angle mentioned above, it is possible to accurately and automatically set the aiming angle, which has a great effect on welding quality, and it is also possible to change the aiming angle for each welding line. If this is preferred, the aiming angle can be sequentially changed to predetermined angles. Also,
Regarding the inclination angle, which has relatively little effect on welding quality and is taught for the purpose of avoiding interference between the workpiece and the cheek, interference with the workpiece can be prevented by making use of the taught data. In other words, it is possible to perform rational torch angle control by making use of meaningful tilt angles in the teaching data, and by using separate input data for target angles that have errors in the teaching, and this has the effect of improving welding quality. .

また、第2発明によれば、溶接線上の少なくと
も二つの教示点について教示された各軸の角度デ
ータから溶接線方向を演算させた後、この溶接線
方向に対する傾斜角、狙い角を入力するようにし
たので、オープンなスペースでの溶接に適し、さ
らに直接教示よりもオフライン教示に適した方法
となり、直接教示、オフライン教示のいずれの場
合においても、教示はトーチ先端のみのデータを
生かし、トーチ角度は溶接線に関する狙い角、傾
斜角を別途数値入力することにより、正確なトー
チ角度がとれ、溶接品質を一層向上させることが
できる。また、オフライン教示の場合には、
CRT画面からではわかりにくいトーチ角度を数
値入力により容易かつ正確に制御できるという効
果を奏する。
Further, according to the second invention, after the welding line direction is calculated from the angle data of each axis taught for at least two teaching points on the welding line, the inclination angle and aim angle with respect to the welding line direction are input. This method is suitable for welding in open spaces, and is also more suitable for offline teaching than direct teaching.In both direct teaching and offline teaching, teaching utilizes data only from the torch tip, and the torch angle is By inputting numerical values for the target angle and inclination angle regarding the welding line, accurate torch angle can be obtained and welding quality can be further improved. In addition, in the case of offline teaching,
The effect is that the torch angle, which is difficult to understand from a CRT screen, can be controlled easily and accurately by numerical input.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は軸を旋回させるようにした、複数の軸
を有する関節形の溶接ロボツトの一例を示す正面
図、第2図は第1図の溶接ロボツトの制御装置の
一例を示すブロツク図、第3図はトーチ狙い角を
説明する斜視図、第4図はこの発明の一実施例を
示すフローチヤート、第5図はトーチ狙い角の一
例を示す図、第6図ないし第9図はトーチ角度の
求め方を説明するトーチと座標とを示す図、第1
0図はトーチの移動の一例を示す図である。 8……溶接トーチ、30……溶接線、31……
溶接線に対して直角な面、β……溶接トーチの狙
い角、α……傾斜角。
Fig. 1 is a front view showing an example of an articulated welding robot having a plurality of axes that can be rotated; Fig. 2 is a block diagram showing an example of a control device for the welding robot shown in Fig. 1; 3 is a perspective view explaining the torch aiming angle, FIG. 4 is a flowchart showing an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing an example of the torch aiming angle, and FIGS. 6 to 9 show the torch angle. Figure 1 showing the torch and coordinates to explain how to find
FIG. 0 is a diagram showing an example of movement of the torch. 8...Welding torch, 30...Welding line, 31...
A plane perpendicular to the welding line, β...Aim angle of the welding torch, α...Angle of inclination.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 複数の軸を備え、各軸を旋回させるようにし
た関節形の溶接ロボツトのトーチ制御方法におい
て、演算制御装置に、溶接線上の少なくとも二つ
の教示点について教示された各軸の角度データか
ら溶接線方向を演算させ、上記教示点についての
各軸の角度データと上記溶接線方向とから溶接線
方向に対する溶接トーチの傾斜角を演算させる一
方、溶接線に直角な面内での溶接トーチの狙い角
を上記演算制御装置に入力し、上記演算制御装置
に上記演算にて求めた溶接線に対する溶接トーチ
に傾斜角と上記入力された狙い角にもとづいて、
溶接トーチ方向を求めさせ、この溶接トーチ方向
と上記教示点あるいは補間点データとから各軸の
角度データを算出させて各軸の角度を制御させる
ことを特徴とする溶接ロボツトのトーチ制御方
法。 2 複数の軸を備え、各軸を旋回させるようにし
た関節形の溶接ロボツトのトーチ制御方法におい
て、演算制御装置に、溶接線上の少なくとも二つ
の教示点について教示された各軸の角度データか
ら溶接線方向を演算させ、上記溶接線に直角な面
内での溶接トーチの狙い角、および上記溶接線方
向に対する溶接トーチの傾斜角を上記演算制御装
置に入力し、上記演算制御装置に上記演算にて求
めた溶接線方向に対して、上記入力された溶接ト
ーチの狙い角、および傾斜角にもとづいて、溶接
トーチ方向を求めさせ、この溶接トーチ方向と上
記教示点あるいは補間点データとから各軸の角度
データを算出させて各軸の角度を制御させること
を特徴とする溶接ロボツトのトーチ制御方法。
[Claims] 1. In a torch control method for an articulated welding robot having a plurality of axes and rotating each axis, an arithmetic and control unit is provided with each teaching point on at least two teaching points on a welding line. The welding line direction is calculated from the axis angle data, and the inclination angle of the welding torch with respect to the welding line direction is calculated from the angle data of each axis regarding the teaching point and the above welding line direction. The aiming angle of the welding torch at is input to the arithmetic and control device, and the arithmetic and control device inputs the inclination angle of the welding torch to the welding line obtained by the above calculation and based on the inputted aim angle,
A torch control method for a welding robot, characterized in that the direction of a welding torch is determined, and the angle data of each axis is calculated from this direction of the welding torch and the teaching point or interpolated point data to control the angle of each axis. 2. In a torch control method for an articulated welding robot that is equipped with a plurality of axes and is configured to rotate each axis, the arithmetic and control device performs welding based on the angle data of each axis taught for at least two teaching points on the welding line. The line direction is calculated, the aiming angle of the welding torch in a plane perpendicular to the welding line, and the inclination angle of the welding torch with respect to the welding line direction are input to the calculation and control device, and the calculation and control device is caused to perform the calculation. For the welding line direction determined by A torch control method for a welding robot, characterized in that the angle of each axis is controlled by calculating the angle data of.
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JP5715809B2 (en) * 2010-03-29 2015-05-13 株式会社ダイヘン Robot work program creation method, robot work program creation device, and robot control system
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JPS52109450A (en) * 1976-03-11 1977-09-13 Shin Meiwa Ind Co Ltd Apparatus for holding torch

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