JPH0416272B2 - - Google Patents

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JPH0416272B2
JPH0416272B2 JP10948983A JP10948983A JPH0416272B2 JP H0416272 B2 JPH0416272 B2 JP H0416272B2 JP 10948983 A JP10948983 A JP 10948983A JP 10948983 A JP10948983 A JP 10948983A JP H0416272 B2 JPH0416272 B2 JP H0416272B2
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JP
Japan
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point
weaving
line
line segment
welding
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Application number
JP10948983A
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Japanese (ja)
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JPS603979A (en
Inventor
Shinobu Sato
Toyoji Hamashima
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YASUKAWA DENKI KK
Original Assignee
YASUKAWA DENKI KK
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Publication date
Application filed by YASUKAWA DENKI KK filed Critical YASUKAWA DENKI KK
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Publication of JPS603979A publication Critical patent/JPS603979A/en
Publication of JPH0416272B2 publication Critical patent/JPH0416272B2/ja
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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
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/0216Seam profiling, e.g. weaving, multilayer

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶接線をPTP方式で教示するテイー
チングプレイバツクの溶接ロボツトに係り、特に
そのウイービングパターン教示方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a teaching playback welding robot that teaches welding lines using the PTP method, and particularly to a weaving pattern teaching method.

テイーチングプレイバツクのアーク溶接ロボツ
トにおいては、(1)中厚板の広い開先を有する対象
ワークに対しては1パスで多量の溶着金属を得る
とともに開先を構成する壁面を溶融させて適正な
溶接結果を得る、(2)薄板の隙間のある対象ワーク
に対しては、その隙間を埋める、(3)対象ワーク毎
にバラツキがあり、そのために溶接線にバラツキ
がある場合にそのバラツキをある程度吸収する、
(4)アークセンシングにおけるセンシングの手段と
して用いる、等の目的のために、ロボツト手首先
端に取り付けた溶接トーチ先端を揺動させる、い
わゆるウイービング運動が広く使用されている。
Teaching Playback's arc welding robot (1) obtains a large amount of weld metal in one pass for workpieces with medium-thickness plates with wide grooves, and melts the wall surface that makes up the grooves to produce an appropriate welding process. Obtain the welding result. (2) For target workpieces with gaps between thin plates, fill the gaps. (3) If there are variations in the welding line due to variations in each target workpiece, we can reduce the variations to some extent. Absorb,
(4) So-called weaving motion, in which the tip of a welding torch attached to the tip of a robot wrist is swung, is widely used for purposes such as sensing means in arc sensing.

このロボツトのウイービング運動の方式には、
ロボツト手首に装着した専用のウイービング装置
に溶接トーチを把持させ、このウイービング装置
により溶接トーチ先端をウイービング運動させ
る、いわゆるハードウイービング方式と、ロボツ
ト手首に装着した溶接トーチ先端をロボツトの1
軸もしくは各軸の合成運動としてソフトウエア上
の手段にもとづいてウイービング運動させる、い
わゆるソフトウイービング方式とがある。ハード
ウイービング方式は、高速のウイービング運動が
可能であるが、ロボツト手首に装着した専用のウ
イービング装置が障害となつて、ワークの狭隘な
溶接線に溶接トーチがアクセスできないという欠
点を有し、さらにウイービングの方向にも制約が
ある。これに対して、ソフトウイービング方式
は、ロボツトの既存の軸をウイービング運動させ
るために、特別のウイービング装置を必要としな
い、対象ワークの溶接線に対するアクセスが容易
である、ロボツト手首の負荷重量を軽減させ、耐
久性が増す、ウイービングの方向に何ら制約がな
いという利点を有している。
This robot's weaving movement method includes:
The so-called hard weaving method involves gripping a welding torch by a special weaving device attached to the robot's wrist, and moving the tip of the welding torch in a weaving motion using this weaving device.
There is a so-called soft weaving method in which a weaving motion is performed based on software means as a combined motion of the axis or each axis. Although the hard weaving method allows for high-speed weaving motion, it has the disadvantage that the welding torch cannot access the narrow welding line of the workpiece due to the special weaving device attached to the robot's wrist. There are also restrictions on the direction of. On the other hand, the soft weaving method does not require a special weaving device to weave the robot's existing axis, provides easy access to the weld line of the target workpiece, and reduces the weight of the robot's wrist. It has the advantages of increased durability and no restrictions on the weaving direction.

従来、このソフトウイービング方式では、溶接
線をテイーチングするとともにウイービング運動
の大きさ、方向等を定義するウイービング端点を
2点もしくは3点必らず教示する必要があるた
め、ウイービング運動を必要とする溶接線に対し
てはその全てのウイービング端点の教示が必要で
あり、ウイービング端点の数だけ教示に長い時間
を要していた。さらに、ウイービングの振幅が小
さい場合にはウイービングの方向、振幅を正しく
教示することが難かしく、溶接線の近傍でウイー
ビング端点を教示しなければならないという制約
のために、構造物の内部等を溶接する場合に溶接
トーチがその内部に入ることができても作業者が
トーチ先端を目視し難く、教示個所、ウイービン
グの方向、大きさ等を教示する作業は困難を極め
ることがあつた。
Conventionally, with this soft weaving method, it is necessary to teach the welding line as well as two or three weaving end points that define the size, direction, etc. of the weaving movement. For a line, it is necessary to teach all the weaving end points, and it takes a long time to teach the number of weaving end points. Furthermore, if the amplitude of the weaving is small, it is difficult to teach the weaving direction and amplitude correctly, and due to the constraint that the weaving end point must be taught near the welding line, it is difficult to weld the inside of the structure etc. Even if the welding torch is able to enter the inside of the welding torch, it is difficult for the operator to visually see the tip of the torch, making it extremely difficult to teach the teaching location, weaving direction, size, etc.

このようにソフトウイービング方式の教示作業
は、緻密で根気のいる作業であるばかりでなく、
ウイービング運動をさせる溶接線の数が多い場合
には作業効率を低下させる要因となつていた。
In this way, the teaching work of the soft weaving method is not only a detailed and patient work, but also
When there are a large number of weld lines that undergo weaving motion, this becomes a factor that reduces work efficiency.

本発明は上記の問題点に鑑み提案されたもの
で、溶接線に対するウイービング端点を直接、教
示せず、ワークもしくはその近傍の任意の位置に
1つの補助点を教示し、ウイービング端点と溶接
線の位置関係を規定する距離、角度等を数値指定
するだけで、ウイービングパターンの各ウイービ
ング端点のロボツト空間座標系における座標を自
動的に決定する、溶接ロボツトにおけるウイービ
ングパターン教示方法を提供することを目的とす
る。
The present invention was proposed in view of the above problems, and does not directly teach the weaving end point to the weld line, but teaches one auxiliary point at an arbitrary position on or near the workpiece, and connects the weaving end point to the weld line. The purpose of the present invention is to provide a weaving pattern teaching method for a welding robot that automatically determines the coordinates in the robot space coordinate system of each weaving end point of the weaving pattern simply by numerically specifying distances, angles, etc. that define the positional relationship. do.

本発明の、溶接ロボツトにおけるウイービング
パターン教示方法は、 所定の三角形△ABCの基準パターンを予め設
定し、 治具にセツトされたワーク上もしくはその近傍
の任意の位置に、教示された溶接線の任意の線分
QoQo+1に対応して補助点Poを教示し、 前記線分o o+1上に、前記補助点Poと結ぶ補
助線o oが前記線分o o+1となす角が所定の角
度ζとなるように点Soを定め、前記基準パターン
と合同な三角形△A′B′C′の頂点A′を点Soに定め、
頂点B′を前記補助線o o上に定め、線分′′が
前記線分o o+1となす角が所定の角度αとなる
ように頂点C′を定め、 前記三角形△A′B′C′を一定ベクトル量移動さ
せた三角形△A″B″C″を前記線分o o+1に対応す
るウイービングパターンとするものである。
The weaving pattern teaching method for a welding robot according to the present invention is to set a reference pattern of a predetermined triangle △ABC in advance, and apply any of the taught welding lines to any position on or in the vicinity of a workpiece set in a jig. line segment
Q o Teach an auxiliary point P o corresponding to Q o+1 , and on the line segment o o+1 , find the angle that the auxiliary line o o connecting to the auxiliary point P o makes with the line segment o o+1. Set a point S o so that the angle ζ is a predetermined angle, and set the apex A' of a triangle △A'B'C' that is congruent with the reference pattern at the point S o ,
The vertex B' is set on the auxiliary line o o , the apex C' is set so that the angle between the line segment '' and the line segment o o+1 is a predetermined angle α, and the triangle △A'B' A triangle △A″B″C″ obtained by moving C' by a certain vector amount is used as a weaving pattern corresponding to the line segment o o+1 .

教示された溶接線の他の線分r r+1に対応す
る基準線r rが既に得られている場合には、この
基準線r rを線分o o+1上の任意の点に平行移
動させた線分を線分o o+1に対応する基準線と
することができ、新たに、補助点を教示する必要
がない。
If a reference line r r corresponding to another line segment r r+1 of the taught welding line has already been obtained, make this reference line r r parallel to any point on the line segment o o+1. The moved line segment can be used as the reference line corresponding to the line segment o o+1 , and there is no need to newly teach an auxiliary point.

基準パターンが三角形以外の多角形の場合に
は、四角形以上の所定の多角形の基準パターン□
ABCD…をロボツト空間座標系で予め設定し、 治具にセツトされたワーク上もしくはその近傍
の任意の位置に、教示された溶接線の任意の線分
QoQo+1に対応して補助点Poを教示し、 前記線分o o+1上に前記補助点Poと結ぶ補助
o oが前記線分o o+1となす角が所定の角度
ζとなるように点Soを定め、前記多角形□
ABCD…と合同な多角形□A′B′C′D′…の任意の
3頂点がなす三角形△A′B′C′の頂点A′を点So
定め、頂点B′を補助線o o上に定め、線分
A′C′が線分o o+1となす角が所定の角度αとな
るように頂点C′を定め、前記多角形□
A′B′C′D′…の他の頂点D′,…を前記三角形△
A′B′C′を基に定め、 得られた多角形□A′B′C′D′…を一定ベクトル
量移動させた多角形□A″B″C″D″…を前記線分o
Qo+1に対応するウイービングパターンとするも
のである。
If the reference pattern is a polygon other than a triangle, use the reference pattern of a predetermined polygon larger than a quadrilateral □
ABCD... is set in advance in the robot space coordinate system, and any line segment of the taught welding line is placed at any position on or near the workpiece set in the jig.
Q o Q o+1 is taught an auxiliary point P o , and the angle between the auxiliary line o o connecting the auxiliary point P o and the line segment o o+1 on the line segment o o+1 is Determine a point S o so that it forms a predetermined angle ζ, and draw the polygon □
The apex A' of the triangle △A'B'C' formed by any three vertices of the polygon □A'B'C'D'... which is congruent with ABCD... is set at the point S o , and the apex B' is set at the auxiliary line o o defined above, line segment
The vertex C' is determined so that the angle between A'C' and the line segment o o+1 is a predetermined angle α, and the polygon □
Other vertices D′,… of A′B′C′D′… are the triangle △
The polygon □A″B″C″D″… which is determined based on A′B′C′ and the obtained polygon □A′B′C′D′… is moved by a certain vector amount is the line segment o
The weaving pattern corresponds to Q o+1 .

以下、本発明を実施例の図面を参照しながら説
明する。本実施例は第1図1に示す所定の三角形
△ABC(線分=L1、線分=L2、∠BAC=
β)を基準パターンとし、第1図2に示すように
溶接線1 22 3に沿つて単振動もしくは三角
ウイービング運動させながらウエブ1とフランジ
2を溶接する。この場合、先づ、点Soを三角形△
A′B′C′の頂点A′に一致させた後、この三角形△
A′B′C′を一定ベクトル量移動させた三角形△
A″B″C″を溶接線1 22 3に対するウイービ
ングパターンとするものである。Q1は溶接開始
点である。これら溶接線1 22 3上の点Q1
Q2,Q3は教示され、ロボツトの直交座標系0−
xyzでの座標値をそれぞれ(X1、Y1、Z1)、(X2
Y2、Z2)、(X3、Y3、Z3)とする。点P1はウイー
ビング端点を定義するためにウエブ1の面上に教
示された補助点で、そのロボツトの直交座標系0
−xyzでの座標値を(X1′、Y1′、Z1′)とする。点
A′,B′,C′は算出されるべきウイービング端点
で、ウイービング端点A′は補助点P1から溶接線
Q1Q2に下した垂線と溶接線1 2の交点、ウイー
ビング端点B′は垂線′1上のウイービング単点
A′から指定された距離L1(=線分)だけ離れ
た点である。ウイービング端点A′の座標値を
XA′、YA′、ZA′とする。
Hereinafter, the present invention will be explained with reference to drawings of embodiments. This example is based on a predetermined triangle △ABC (line segment = L 1 , line segment = L 2 , ∠BAC =
Using β) as a reference pattern, the web 1 and flange 2 are welded while performing simple harmonic or triangular weaving motion along welding lines 1 2 and 2 3 as shown in FIG. In this case, first, point S o is a triangle △
After matching the vertex A′ of A′B′C′, this triangle △
Triangle △ where A′B′C′ is moved by a certain vector amount
AB ″C″ is the weaving pattern for welding lines 12 , 23.Q1 is the welding start point.Points Q1 ,
Q 2 and Q 3 are taught and the robot's Cartesian coordinate system 0-
The xyz coordinate values are (X 1 , Y 1 , Z 1 ), (X 2 ,
Y 2 , Z 2 ), (X 3 , Y 3 , Z 3 ). Point P 1 is an auxiliary point taught on the surface of web 1 to define the weaving end point, and is located in the orthogonal coordinate system 0 of the robot.
Let the coordinate values at −xyz be (X 1 ′, Y 1 ′, Z 1 ′). point
A′, B′, C′ are the weaving end points to be calculated, and weaving end point A′ is the welding line from the auxiliary point P1.
The intersection of the perpendicular line drawn to Q 1 Q 2 and welding line 1 2 , weaving end point B′ is a single weaving point on perpendicular line ′ 1
It is a point that is a specified distance L 1 (= line segment) away from A′. The coordinates of the weaving end point A′ are
Let X A ′, Y A ′, Z A ′ be.

先づ、このウイービング端点B′のロボツトの
直交座標系0−xyzでの座標値XB′、YB′、ZB′を
算出する。点Q1と点Q2の各座標値(X1、Y1
Z1)、(X2、Y2、Z2)から線分1 2の方向余弦
h、i、jが、点Q1と補助点P1の各座標値(X1
Y1、Z1)、(X1′、Y1′、Z1′)から線分1 1の方向
余弦l、′m′、n′がそれぞれ求められる。この二
つの方向余弦h、i、jとl′、m′、n′から∠
P1Q1Q2の余弦値を求め、三角関数の定理よりそ
の正弦値を算出することができる。すなわち、垂
線′1の方向余弦l、m、nは方向余弦h、i、
j、l′、m′、n′の関数、 l=f1(h、i、j、l′、m′、n′) m=f2(h、i、j、l′、m′、n′) n=f3(h、i、j、l′、m′、n′) ……(1) と表わされる。したがつて、ウイービング端点
B′の座標値XB′、YB′、ZB′は XB′=XA′+L1・l YB′=YA′+L1・m ZB′=ZA′+L1・n ……(2) となる。
First, the coordinate values X B ', Y B ', and Z B ' of this weaving end point B' in the robot's orthogonal coordinate system 0-xyz are calculated. Each coordinate value of point Q 1 and point Q 2 (X 1 , Y 1 ,
Z 1 ), (X 2 , Y 2 , Z 2 ), the direction cosines h, i, and j of line segment 1 2 are the coordinate values (X 1 ,
The direction cosines l, 'm', and n' of the line segment 11 are obtained from Y1 , Z1 ) and (X1 ' , Y1 ', Z1 '), respectively. From these two direction cosines h, i, j and l', m', n', ∠
We can find the cosine value of P 1 Q 1 Q 2 and calculate its sine value using the theorem of trigonometric functions. That is, the direction cosines l, m, n of the perpendicular ' 1 are the direction cosines h, i,
Functions of j, l′, m′, n′, l=f 1 (h, i, j, l′, m′, n′) m=f 2 (h, i, j, l′, m′, n') n=f 3 (h, i, j, l', m', n') ...(1). Therefore, the weaving end point
The coordinate values of B are X B , Y B ′, and Z B . ...(2) becomes.

次にウイービング端点C′の座標値XC′、YC′、
ZC′を算出する。ここで、線分′′と′′のな

角度は三角形△ABCの線分とのなす角度
と同じβ、溶接線1 2の線分′′のなす角度は
α、溶接線1 2と垂線′1のなす角度はζ(これ
は前述の定義により190°)である。線分′′の方
向余弦a、b、cは、方向余弦h、i、j、l、
m、n、角度α,β,ζの関数 a=g1(h、i、j、l、m、n、α、β、ζ) b=g2(h、i、j、l、m、n、α、β、ζ) c=g3(h、i、j、l、m、n、α、β、ζ) ……(3) と表わすことができる。したがつて、ウイービン
グ端点C′の座標値XC′、YC′、ZC′は XC′=XA′+L2・a YC′=YA′+L2・b ZC′=ZA′+L2・c ……(4) となる。ここで、L2は三角形△ABCの指定され
た線分に等しくとられた線分′′の距離であ
る。
Next, the coordinate values of the weaving end point C′ are X C ′, Y C ′,
Calculate Z C ′. Here, the angle between the line segments ′′ and ′′ is β, which is the same as the angle between the line segment of triangle △ABC, the angle between the line segment ′′ of weld line 1 2 is α, and the angle between weld line 1 2 and the perpendicular line ′ The angle formed by 1 is ζ (which is 190° according to the above definition). The direction cosines a, b, c of the line segment '' are the direction cosines h, i, j, l,
Function a=g 1 (h, i, j, l, m, n, α, β, ζ) b=g 2 (h, i, j, l, m, n, α, β, ζ) c=g 3 (h, i, j, l, m, n, α, β, ζ) ...(3). Therefore, the coordinate values X C ′, Y C ′, and Z C ′ of the weaving end point C′ are X C ′=X A ′+L 2・a Y C ′=Y A ′+L 2・b Z C ′=Z A ′+L 2・c ……(4). Here, L 2 is the distance of a line segment ′′ taken equal to the designated line segment of triangle ΔABC.

このようにウイービング端点A′(XA′,YA′,
ZA′)を基準点とするウイービング端点B′,C′の
座標値XB′、YB′、ZB′、XC′、YC′、ZC′が式(2)、
(4)により算出される。ウイービング各端点B′,
C′を溶接開始点Q1の周りで実現させるためには
座標値XA′、YA′、ZA′の代りに溶接開始点Q1
座標値X1、Y1、Z1を式(2)、(4)に代入して点B′,
C′の座標値XB′、YB′、ZB′、XC′、YC′、ZC′を求
めればよい。溶接線1 2に対する相対位置でウ
イービング端点A′,B′,C′を定義すると、ウイ
ービング端点A′は常に溶接線1 2上にあるため、
XA′=YA′=ZA′=0として式(2)、(4)よりウイー
ビング端点B′,C′の座標値XB′、YB′、ZB′、
XC′、YC′、ZC′を求めればよい。
In this way, weaving end point A′ (X A ′, Y A ′,
The coordinate values of the weaving end points B ′ and C′ with Z A ′) as the reference point are expressed as Equation (2 ) ,
Calculated using (4). Weaving each end point B′,
In order to realize C′ around the welding start point Q 1 , instead of the coordinate values X A ′, Y A ′, Z A ′, the coordinate values X 1 , Y 1 , Z 1 of the welding start point Q 1 are expressed as Substituting into (2) and (4), point B′,
All you have to do is find the coordinate values of C′, X B ′, Y B ′, Z B ′, X C ′, Y C ′, and Z C ′. If we define the weaving end points A', B', and C' in relative positions to weld line 1 2 , weaving end point A' is always on weld line 1 2 , so
Assuming that X A ′=Y A ′=Z A ′=0, from equations (2) and (4), the coordinate values of weaving end points B′ and C′ are X B ′, Y B ′, Z B ′,
All you have to do is find X C ′, Y C ′, and Z C ′.

次に、ウイービング端点A′,B′,C′を結ぶ三
角形△A′B′C′の重心を常に溶接線1 2が貫ぬく
ようにするための方法について述べる。先づ、ウ
イービング端点A′を溶接線1 2上にセツトして
そのときの三角形△A′B′C′の重心の座標を求め、
次にその重心の座標だけ、各ウイービング端点
A′,B′,C′を平行移動させることによつて、ウ
イービング端点A″,B″,C″の座標値を求めるこ
とができる。すなわち、式(2)、(4)でXA′=YA′=
ZA′=0とおいてXB′、YB′、ZB′、XC′、YC′、
ZC′を求め、これら座標値XB′、YB′、ZB′、XC′、
YC′、ZC′を XA″=−(XB′+XC′)/3 YA″=−(YB′+YC′)/3 ZA″=−(ZB′+ZC′)/3 ……(5) に代入して得られる座標値(XA″、XB″、XC″)
がウイービング端点A′,B′,C′を結ぶ三角形△
A′B′C′の重心を溶接線1 2が貫ぬくときのウイ
ービング端点A″の座標値である。ウイービング
端点B″,C″の座標値は算出したXA″、XB″、XC
を式(2)、(4)に代入することにより求められるウイ
ービングパターン△A″B″C″は三角ウイービング
の時に特に有効である。式(5)の右辺の分母“3”
を“2”に変更して同様の処理を行なうと、線分
B′C′の中点を溶接線1 2が貫ぬく場合の各ウイ
ービング端点A″B″C″の座標値を求めることがで
きる。この方法は、″″を往復運動させる単振
動ウイービングの時に特に有効である。
Next, a method for ensuring that the weld line 12 always penetrates the center of gravity of the triangle ΔA'B'C' connecting the weaving end points A', B', and C' will be described. First, set the weaving end point A' on the welding line 12 and find the coordinates of the center of gravity of the triangle △A'B'C'.
Next, each weaving end point only has the coordinates of its center of gravity.
By moving A′, B′, and C′ in parallel, the coordinate values of the weaving end points A″, B″, and C″ can be obtained. In other words, in equations (2) and (4), X A ′ =Y A ′=
Assuming Z A ′=0, X B ′, Y B ′, Z B ′, X C ′, Y C ′,
Find Z C ′ and calculate these coordinate values X B ′, Y B ′, Z B ′, X C ′,
Y C , Z C as _ _ _ )/3 ...Coordinate values obtained by substituting into (5) (X A ″, X B ″, X C ″)
is the triangle △ connecting weaving end points A′, B′, and C′
These are the coordinate values of weaving end point A″ when welding line 1 2 penetrates the center of gravity of A′B′C′. The coordinate values of weaving end point B″, C″ are the calculated X A ″, X B ″, X C
The weaving pattern △A″B″C″ obtained by substituting into equations (2) and (4) is particularly effective for triangular weaving.The denominator on the right side of equation (5) is “3”.
If you change “2” and perform the same process, the line segment
It is possible to find the coordinate values of each weaving end point A″B″C″ when welding line 1 2 passes through the midpoint of B′C′.This method can be used for simple harmonic weaving in which ″″ Particularly effective.

ところで、式(1)〜(5)で使用したパラメータのう
ち距離L1、L2、角度α,βは実際の溶接開先線
を見れば容易に把握できる数値であつて、操作パ
ネルのキースイツチ等で数値入力することができ
る。角度αは通常の場合、90°の角度で使用する
が、特殊の場合には任意の角度を指定できるのが
本発明の特徴である。なお、距離L1、L2、角度
βは基準パターンである三角形△ABCの頂点A,
B,Cによつて決まる特性値であるが、三角形の
定理により3辺の長さだけ、あるいは1辺と2角
の指定によつても距離L1、L2、角度βを演算で
き、それらは本発明の単なる変形例に過ぎない。
By the way, among the parameters used in equations (1) to (5), the distances L 1 , L 2 , and angles α and β are values that can be easily grasped by looking at the actual welding groove line. You can enter numerical values with etc. The angle α is normally 90°, but a feature of the present invention is that it can be specified as any angle in special cases. Note that the distances L 1 , L 2 and the angle β are the vertices A,
Although the characteristic values are determined by B and C, distances L 1 , L 2 , and angle β can be calculated by specifying only the length of three sides or one side and two angles according to the triangle theorem. is merely a variation of the invention.

次に、第1図において溶接線1 2でのウイー
ビング運動を終了して点Q2に達したものとする。
第1図のように次の溶接線2 3が溶接線1 2
延長線上にない場合、従来は新たに点Q2で各ウ
イービング端点A′,B′,C′を教示し直していた。
しかし、本発明は、線分′1の方向余弦l、m、
nが溶接線1 2の場合と殆んど同じであるとみ
なせる場合には新たに、例えばウエブ1の面上に
補助点を教示する必要がないことを特徴としてい
る。この適用例の1つとしてはフランジ2を1枚
の鉄板で構成し、それにウエブ1を構成するアン
グル材を溶接する場合であつて、実際に産業界で
最も多用されている例の1つである。このよう
に、溶接線2 3に関して前記の条件を満足する
場合には、溶接線1 2に対する垂線′1の方向
余弦l、m、nを溶接線2 3にも適用し、点Q2
の座標値X2、Y2、Z2をそれぞれX1、Y1、Z1、点
Q3の座標値X3、Y3、Z3をそれぞれX2、Y2、Z2
置き換えて式(2)〜(5)を実行することにより各ウイ
ービング端点A′,B′,C′の座標値を算出するこ
とができる。このことは、溶接線1 2に対する
三角形△ABCの線分の方向を溶接線2 3
対する線分の方向とし、溶接線1 2に対する
線分の方向を点Q2での線分を軸にして溶
接線1 22 3とのなす角度だけ回転させた方
向とすることと等価である。その際、溶接線
Q2Q3に対応する距離L1、L2と角度α,βの値は
溶接線1 2に対応するそれらの値と異なつても
何ら支障はない。溶接線1 2に対する垂線′1
の方向余弦l、m、nが溶接線2 3のそれと等
価できない場合には前述の溶接線1 2に対する
各ウイービング端点A′,B′,C′を算出する方法
を踏襲すればよい。
Next, in FIG. 1 , it is assumed that the weaving movement at weld line 12 has ended and point Q2 has been reached.
As shown in FIG. 1, when the next welding line 23 is not on the extension line of the welding line 12 , conventionally each weaving end point A', B ', C' is re - taught at a new point Q2 .
However, in the present invention, the direction cosines l, m,
If n can be considered to be almost the same as in the case of welding line 1 2 , there is no need to newly teach auxiliary points on the surface of web 1, for example. One example of this application is when the flange 2 is made of a single steel plate and the angle material that makes up the web 1 is welded to it, and this is actually one of the most frequently used examples in industry. be. In this way, if the above conditions are satisfied regarding the weld line 2 3 , the direction cosines l, m, and n of the perpendicular line ' 1 to the weld line 1 2 are also applied to the weld line 2 3 , and the point Q 2
The coordinate values of X 2 , Y 2 , Z 2 are respectively X 1 , Y 1 , Z 1 and the point
By replacing the coordinate values X 3 , Y 3 , and Z 3 of Q 3 with X 2 , Y 2 , and Z 2 and executing equations (2) to (5), each weaving end point A′, B′, C′ The coordinate values of can be calculated. This means that the direction of the line segment of triangle △ABC with respect to weld line 1 2 is the direction of the line segment with respect to weld line 2 3 , and the direction of the line segment with respect to weld line 1 2 is set with the line segment at point Q 2 as the axis. This is equivalent to rotating the direction by the angle formed by weld lines 1 2 and 2 3 . At that time, the welding line
There is no problem even if the values of distances L 1 and L 2 and angles α and β corresponding to Q 2 Q 3 are different from those values corresponding to weld line 1 2 . Perpendicular to weld line 1 21
If the direction cosines l, m, and n cannot be equivalent to those of the weld line 2 3 , the method for calculating each weaving end point A', B', C' for the weld line 1 2 described above may be followed.

第2図1は数値入力されるか、別の位置で教示
された、四角形ABCDの基準パターンを示して
いる。この基準パターンABCDを、第2図2に
ウイービングパターンA′B′C′D′で示すように、
実際の溶接線1 2に対して実現することができ
れば、ウイービング各端点A′,B′,C′,D′を一
度教示するか、ウイービング各端点A′,B′,C′,
D′の各座標値を一度、数値入力し、それらを記
憶しておけば、任意の溶接線に対し繰り返し使用
することができ、ウイービング端点の教示作業を
著しく軽減できる。この場合、基準パターン
ABCDの頂点A,B,Cの各座標値から、線分
ABの長さL1、線分の長さL2、これら両線分
AB、のなす角度βは容易に算出することが
できる。これらの算出値に線分と溶接線1 2
のなす角αを指定し、補助点P1を教示すれば、
式(1)〜(5)により基準パターンである四角形
ABCDの頂点A、B、Cをそれぞれ溶接線1 2
に対するウイービング端点A′,B′,C′に移し変
えることができる。ただし、頂点Dのウイービン
グ端点D′への移し変えは、三角形△ABCと三角
形△ACDが必ずしも同一面を形成しているとは
限らないため若干異なる。この場合、四角形
ABCDについて線分と線分のなす角度を
β、線分と線分のなす角度α、線分と
線分のなす角度ζ線分の長さをL2と再定
義すると、これらは四角形ABCDの頂点A,B,
C,D各座標値から容易に算出することができ
る。ウイービング端点D′の座標値を算出する問
題は、第1図2において、ウイービング端点、
C′の座標値を算出する問題に帰着するので、既に
算出されている線分′′の方向余弦l、m、n
を用い、線分′′の方向余弦a、b、cを方向
余弦h、i、jとして式(3)、(4)を算出し、その結
果であるXC′、YC′、ZC′をそれぞれXD′、YD′、
ZD′に置き換えることによつて溶接線1 2に対す
るウイービング端点D′の座標値XD′、YD′、ZD′を
算出することができる。五角形以上の多角形を基
準パターンとするウイービングパターンのウイー
ビング端点E′,F′、…に対しても、ウイービング
端点D′,E′,F′、…に対する前記の処理を繰り返
すことによつてウイービング端点E′,F′、…を溶
接線1 2に対するウイービング端点E′,F′、…
に移し替えることができる。
FIG. 2 1 shows a reference pattern of rectangles ABCD, either numerically entered or taught at another location. This reference pattern ABCD is used as a weaving pattern A′B′C′D′ in FIG.
If it can be realized for the actual welding line 1 2 , each weaving end point A', B', C', D' can be taught once, or each weaving end point A', B', C',
If each coordinate value of D' is numerically input once and memorized, it can be used repeatedly for any welding line, and the work of teaching weaving end points can be significantly reduced. In this case, the reference pattern
Line segment from each coordinate value of vertices A, B, and C of ABCD
The length of AB L 1 , the length of the line segment L 2 , both of these line segments
The angle β formed by AB and AB can be easily calculated. Line segment and weld line 1 2 to these calculated values
If you specify the angle α formed by and teach the auxiliary point P 1 ,
A rectangle that is a reference pattern according to equations (1) to (5)
Welding lines 1 and 2 at vertices A, B, and C of ABCD, respectively.
The weaving end points A', B', and C' can be transferred to the weaving end points A', B', and C'. However, the transfer of vertex D to weaving end point D' is slightly different because triangle ΔABC and triangle ΔACD do not necessarily form the same plane. In this case, the rectangle
For ABCD, if we redefine the angle between the line segments as β, the angle α between the line segments, the angle ζ between the line segments and the length of the line segment as L 2 , these are the Vertices A, B,
It can be easily calculated from each coordinate value of C and D. The problem of calculating the coordinate values of the weaving end point D' is as follows:
Since the problem comes down to calculating the coordinate values of C′, the direction cosines l, m, n of the line segment ″ that have already been calculated
Using , calculate equations (3) and (4) by setting direction cosines a, b, and c of line segment '' as direction cosines h, i, and j, and calculate the results X C ′, Y C ′, Z C ′ are respectively X D ′, Y D ′,
By substituting Z D ′, the coordinate values X D ′, Y D ′, and Z D ′ of the weaving end point D′ with respect to the weld line 12 can be calculated. Weaving can also be performed for weaving end points E', F', ... of a weaving pattern whose reference pattern is a polygon of pentagon or more by repeating the above process for weaving end points D', E', F', ... The end points E′, F′,… are the weaving end points E′, F′,… for the welding line 1 2
can be transferred to.

以上、本発明のウイービング端点の算出方法に
ついて説明したが、次に、実際のウイービング運
動を第1図2の場合について説明する。今、ウイ
ービング運動が点A′から出発して点C′に向い、
点C′から点B′、さらに点B′から点A′へと移動す
る三角ウイービングパターンを想定する。各線分
A′C′、′′、′′間の移動の所要時間をそれ

れTAC、TCB、TBAと指定する。一般に、出発点S
(XS,YS,ZS)から到着点E(XE,YE,ZE)への
移動の所要時間をTとすると、出発点S(XS
YS,ZS)を出発して時間tを経過したウイービ
ング運動の現在点Wの座標値XW、YW、ZWは、 XW=XS+(XE−XS)・t/T YW=YS+(YE−YS)・t/T ZW=ZS+(ZE−ZS)・t/T ……(6) である。線分′′に対しては、XS=XA′、YS
YA′、ZS=ZA′、XE=XC′、YE=YC′、ZE=ZC′で
あり、t=TのときXW=XE=XC′、YW=YE
YC′、ZW=ZE=ZC′となる。ウイービング運動の
現在点Wがウイービング終点Eに到達すると、時
間tは再び零から出発するものとし、ウイービン
グ端点間の出発点Sの座標値を(XS、YS、ZS
に、終了点Eの座標値を(XE、YE、ZE)に、ウ
イービング端点間の所要時間をTに代入すれば、
ウイービング端点C′からB′と、ウイービング端点
B′からA′の運動を式(6)により表わすことができ
る。
The method of calculating the weaving end points of the present invention has been described above, and next, the actual weaving motion will be described with reference to the case shown in FIG. 1 and 2. Now, the weaving movement starts from point A′ and moves toward point C′,
Assume a triangular weaving pattern that moves from point C' to point B' and then from point B' to point A'. each line segment
The travel times between A′C′, ′′, and ′′ are designated as T AC , T CB , and T BA , respectively. In general, the starting point S
If the time required to travel from (X S , Y S , Z S ) to the arrival point E (X E , Y E , Z E ) is T, then the starting point S (X S ,
The coordinate values X W , Y W , Z W of the current point W of the weaving motion after time t has elapsed since starting from Y S , Z S ) are: X W = X S + (X E − X S )・t/ T Y W = Y S + (Y E − Y S )・t/T Z W = Z S + (Z E − Z S )・t/T (6). For the line segment ′′, X S = X A ′, Y S =
Y A ′, Z S = Z A ′, X E = X C ′, Y E = Y C ′, Z E = Z C ′, and when t=T, X W = X E = X C ′, Y W = Y E =
Y C ′, Z W = Z E = Z C ′. When the current point W of the weaving movement reaches the weaving end point E, the time t starts from zero again, and the coordinate values of the starting point S between the weaving end points are (X S , Y S , Z S )
If we substitute the coordinate values of the end point E into (X E , Y E , Z E ) and the required time between weaving end points into T, we get
Weaving end point C′ to B′ and weaving end point
The motion from B' to A' can be expressed by equation (6).

一方、溶接線1 2に沿つて溶接開始点Q1から
Q2に向かつて移動するトーチ先端の溶接開始点
Q1を出発してからの時間t′における溶接線1 2
方向の移動成分をXP、YP、ZP、指定された移動
速度をVとすると、 XP=X1+h・V・t′ YP=Y1+i・V・t′ ZP=Z1+j・V・t′ ……(7) である。
Meanwhile, from welding starting point Q 1 along welding line 1 2
Welding starting point of the torch tip moving towards Q 2
Welding line 1 2 at time t′ after leaving Q 1
If the moving components in the directions are X P , Y P , Z P and the specified moving speed is V, then X P = X 1 + h・V・t′ Y P = Y 1 + i・V・t′ Z P = Z 1 +j・V・t′...(7).

したがつて、ロボツト軸に装着された溶接トー
チ先端の実際の現在点Gの動きを示す直交座標系
0−xyzにおける座標値XG、YG、ZGはウイービ
ング運動の座標値XW、YW、ZWと溶接線1 2
沿う座標値XP、YP、ZPをそれぞれ合成した XG=XP+XW YG=YP+XW ZG=ZP+ZW ……(8) となる。
Therefore, the coordinate values X G , Y G , Z G in the orthogonal coordinate system 0-xyz that indicate the movement of the actual current point G of the tip of the welding torch attached to the robot shaft are the coordinate values X W , Y of the weaving motion. X G = X P + X W Y G = Y P + X W Z G = Z P + Z W ……( 8 ) becomes.

ここで、ウイービング運動の開始と終了の処理
方法について述べる。ウイービング各端点A′,
B′,C′を結ぶ三角形ΔA′B′C′の重心もしくは線分
の中点などの溶接線1 2が貫ぬく場合、ウイー
ビング運動の開始にあたつては溶接開始点Q1
らウイービング端点、例えば点A′へ移動させな
ければならない。もともとウイービング各端点
A′,B′,C′は溶接線1 2に対する相対位置の座
標値で定義しているので、XS=YS=ZS=0、XE
=XA′、YE=YA′、ZE=ZA′、T=T1とおいて式
(6)〜(8)を実行させる。ここで、T1は線分1′間
を移動する妥当な時間である。一方、溶接線
Q1Q2に沿う運動が進行して溶接トーチ先端の溶
接線1 2方向の移動成分XP、YP、ZPが各々X2
Y2、Z2に位置したときウイービング運動の現在
点XWの座標値XW、YW、ZWはXW=YW=ZW=0
とはかぎらない。このときはウイービング運動の
現在点W(XW、YW、ZW)から点Q2(X2,Y2,Z2
に向う動作が追加されなければならない。この場
合は点Q2に到着した瞬間の現在点Wの各座標値
XW、YW、ZWをそれぞれXW′、YW′、ZW′とする
とXS=XW′、YS=YW′、ZS=ZW′、XE=YE=ZE
=0とおき、妥当な時間T2を指定して式(6)を解
き、これを式(8)に代入すればこのときの動作が実
現できる。
Here, a method for processing the start and end of the weaving motion will be described. Weaving each end point A′,
When welding line 1 2 passes through the center of gravity or the midpoint of the line segment of triangle ΔA′B′C′ connecting B′ and C′, the weaving movement starts from the welding start point Q 1 to the weaving end point. , for example, to point A'. Originally weaving each end point
Since A', B', and C' are defined by the coordinate values of relative positions to welding line 1 2 , X S = Y S = Z S = 0, X E
= X A ′, Y E = Y A ′, Z E = Z A ′, and T = T 1 , the formula
Execute (6) to (8). Here, T 1 is a reasonable time to travel between line segments 1 '. On the other hand, welding line
As the motion along Q 1 Q 2 progresses, the moving components of the welding torch tip in the two directions of welding line 1 X P , Y P , and Z P become X 2 ,
When positioned at Y 2 , Z 2 , the coordinate values of the current point X W of the weaving motion are X W , Y W , and Z W = X W = Y W = Z W = 0
Not necessarily. At this time, from the current point W (X W , Y W , Z W ) of the weaving motion to the point Q 2 (X 2 , Y 2 , Z 2 )
An action directed toward must be added. In this case, each coordinate value of the current point W at the moment of arrival at point Q 2
If X W , Y W , and Z W are respectively X W ′, Y W ′, and Z W ′, then X S = X W ′, Y S = Y W ′, Z S = Z W , Z E
= 0, specifying a reasonable time T2 , solving equation (6), and substituting this into equation (8), the operation at this time can be realized.

また、ウイービング運動がウイービング端点
B′,C′間を往復する単振動の場合には点Q1から、
例えばウイービング端点B′に移動した後、ウイ
ービング端点B′からウイービング端点C′への移動
とウイービング端点C′からウイービング端点B′へ
の移動を繰り返せばよく、これは前述の説明の中
に含まれる。同様のことは、ウイービング運動が
多角形A′B′C′D′…上を移動する場合にもあては
まり、点A′→点B′→点C′→点D′→…、…点D′→
点C′→点B′→点A′の運動を繰り返すことになる。
なお、このような多角形A′B′C′D′…上を移動さ
せる場合に、多角形を形成するウイービング端点
A′,B′,C′,D′…のうち、例えば点B′への運動
と点B′からの運動を除外するといつたウイービ
ング端点の選択、および点A′から必ず点C′に移
動するのではなく点A′から点D′に移動し、次に
点C′に向かうといつた移動順序の指定などが可能
なことはいうまでもない。
In addition, the weaving motion is the weaving end point.
In the case of simple harmonic motion reciprocating between B′ and C′, from point Q 1 ,
For example, after moving to weaving end point B', it is sufficient to repeat the movement from weaving end point B' to weaving end point C' and from weaving end point C' to weaving end point B', and this is included in the above explanation. . The same thing applies when the weaving motion moves on the polygon A′B′C′D′…, point A′→point B′→point C′→point D′→…,…point D′ →
The movement from point C′ → point B′ → point A′ will be repeated.
In addition, when moving such a polygon A′B′C′D′..., the weaving end points forming the polygon
Among A', B', C', D'..., for example, select the weaving end point by excluding the movement to and from point B', and always move from point A' to point C'. Needless to say, it is possible to specify the order of movement, such as moving from point A' to point D' and then heading to point C' instead of moving from point A' to point D'.

なお式(7)は直線補間に関する定義式であるが、
ウイービング各端点は溶接線に対する相対座標値
で算出されるので円弧補間に対する式であつても
よく、本発明は、直線動作、円弧動作を問わず適
用することができる。実際にロボツトを駆動させ
る場合、直交座標型ロボツトでは点Q1,Q2,Q3
P1の座標データは直交座標値で記憶されている
ので、溶接トーチ先端の現在点Gの座標値XG
YG、ZGを軸駆動指令とすることができるが、関
節型、円筒座標型、極座標型等のロボツトでは、
先づ直交座標値を求めるために各駆動軸と直交座
標の座標変換を行なわなければならず、逆に算出
された、溶接トーチ先端の現在点Gの合成された
座標値XG、YG、ZGをロボツト手首を除く各駆動
基本3軸に逆変換しなければならない。例として
第3図に5軸の多関節ロボツトのモデルを示す。
旋回軸、下腕軸(長さL)、上腕軸(長さl)は
それぞれ回転角ψ、θ、で制御され、手首ふり
軸、ひねり軸は回転角γ、τで制御される。第4
図は、この多関節ロボツトの手首まわりと取り付
けツールの外観を示している。第3図の手首ふり
軸の回転中心Qより距離Aで、ひねり軸の回転中
心軸より距離δ離れた点Gがテイーチングされる
制御点であるから、その直交座標軸0−xyz上の
座標値は XG(L・cosθ+l・cos+A・sinγ+δ・cos
τ・cosγ)・cosψ−δ・sinτ・sinψ XG(L・cosθ+l・cos+A・sinγ+δ・cos
τ・cosγ)・cosψ−δ・sinτ・sinψ YG=(L・cosθ+l・cos+A・sinγ+δ・cosτ・
cosγ)・sinψ−δ・sinτ・sinψ XG(L・cosθ+l・cos+A・sinγ+δ・cos
τ・cosγ)・cosψ−δ・sinτ・sinψ YG=(L・cosθ+l・cos+A・sinγ+δ・cosτ・
cosγ)・sinψ−δ・sinτ・sinψ ZG=L・sinθ+l・sin−A・cosγ+δcosτ・sin
γ……(9) となる。
Note that equation (7) is a defining equation regarding linear interpolation, but
Since each end point of the weaving is calculated as a relative coordinate value with respect to the welding line, it may be a formula for circular interpolation, and the present invention can be applied to both linear motion and circular arc motion. When actually driving a robot, the points Q 1 , Q 2 , Q 3 ,
Since the coordinate data of P 1 is stored as orthogonal coordinate values, the coordinate values of the current point G at the tip of the welding torch are X G ,
Y G and Z G can be used as axis drive commands, but in joint type, cylindrical coordinate type, polar coordinate type robots, etc.
First, in order to obtain orthogonal coordinate values, it is necessary to perform coordinate transformation between each drive axis and the orthogonal coordinate, and conversely, the combined coordinate values of the current point G at the tip of the welding torch are calculated, X G , Y G , Z G must be converted back to each of the three basic driving axes except for the robot wrist. As an example, FIG. 3 shows a model of a five-axis articulated robot.
The pivot axis, lower arm axis (length L), and upper arm axis (length l) are controlled by rotation angles ψ and θ, respectively, and the wrist swing axis and twist axis are controlled by rotation angles γ and τ. Fourth
The figure shows the wrist area of this articulated robot and the external appearance of the installation tool. Since the point G located at distance A from the rotation center Q of the wrist swing axis and distance δ from the rotation center axis of the twist axis in Fig. 3 is the control point to be taught, its coordinate value on the orthogonal coordinate axis 0-xyz is X G (L・cosθ+l・cos+A・sinγ+δ・cos
τ・cosγ)・cosψ−δ・sinτ・sinψ X G (L・cosθ+l・cos+A・sinγ+δ・cos
τ・cosγ)・cosψ−δ・sinτ・sinψ Y G = (L・cosθ+l・cos+A・sinγ+δ・cosτ・
cosγ)・sinψ−δ・sinτ・sinψ X G (L・cosθ+l・cos+A・sinγ+δ・cos
τ・cosγ)・cosψ−δ・sinτ・sinψ Y G = (L・cosθ+l・cos+A・sinγ+δ・cosτ・
cosγ)・sinψ−δ・sinτ・sinψ Z G =L・sinθ+l・sin−A・cosγ+δcosτ・sin
γ...(9) becomes.

ここに、手首ぶり軸の回転角γ、τの現在値
γG、τGは γG=γ1+(γ2−γ1)・V・t1/D1 τG=τ1+(τ2−τ1)・V・t1/D1 ……(10) である。ここで、手首ふり軸は溶接線1 2の進
行に要する時間内に、溶接開始点Q1での回転角
γ1、τ1から出発して比較的に移動し、点Q2で回転
角γ2、τ2に達するものとする。D1は溶接点1 2
の距離である。溶接トーチ先端の時々刻々の現在
点G(XG,YG,ZG,γG,τG)の、例えば多関節軸
上の指令値は、既に求まつている式(9)を逆変換し
た次式 ψG=h1(XG、YG、ZG、γG、τG) θG=h2(XG、YG、ZG、γG、τGG =h3(XG、YG、ZG、γG、τG) ……(10) で求まり、ψG、θGG、γG、τGがロボツト駆動指
令となる。
Here, the current values γ G and τ G of the rotation angles γ and τ of the wrist tilt axis are γ G = γ 1 + (γ 2 − γ 1 )・V・t 1 /D 1 τ G = τ 1 + (τ 2 −τ 1 )・V・t 1 /D 1 ...(10). Here, the wrist swing axis moves relatively starting from the rotation angle γ 1 , τ 1 at the welding start point Q 1 within the time required for the welding line 1 2 to advance, and changes to the rotation angle γ at the point Q 2 . 2 , τ 2 shall be reached. D 1 is welding point 1 2
is the distance. For example, the command value on the multi-joint axis of the momentary current point G (X G , Y G , Z G , γ G , τ G ) of the tip of the welding torch is obtained by inversely converting the equation (9) that has already been found. The following equation ψ G = h 1 (X G , Y G , Z G , γ G , τ G ) θ G = h 2 (X G , Y G , Z G , γ G , τ G ) G = h 3 ( X G , Y G , Z G , γ G , τ G ) ...(10) is found, and ψ G , θ G , G , γ G , and τ G become robot drive commands.

第5図は本発明の方法を実施する溶接ロボツト
の一実施例のブロツク図である。教示ボツクス2
0で溶接線上の点Q1,Q2,Q3、補助点P1の座標
値を教示する。操作パネル30で距離L1、L2
角度α,β、移動速度V等のデータを入力する。
これら教示され、入力された点Q1,Q2,Q3、補
助点P1の位置データ、距離L1、L2、角度α、β、
移動速度Vのデータは教示データ記憶装置40に
記憶される。全体制御ブロツク10はオペレータ
の操作パネル30上の操作を受けつけ、プレイバ
ツクモードとして全体の制御を統括する。軌跡制
御器50は本発明のウイービングパターン教示方
法を実現するための回路である。70〜74は各
軸毎に設けられた軸駆動制御部である。
FIG. 5 is a block diagram of one embodiment of a welding robot implementing the method of the present invention. teaching box 2
0, the coordinate values of points Q 1 , Q 2 , Q 3 and auxiliary point P 1 on the welding line are taught. Distances L 1 , L 2 ,
Input data such as angles α and β, moving speed V, etc.
These taught and input points Q 1 , Q 2 , Q 3 , position data of auxiliary point P 1 , distances L 1 , L 2 , angles α, β,
The data of the moving speed V is stored in the teaching data storage device 40. The overall control block 10 accepts the operator's operations on the operation panel 30 and centralizes the overall control as a playback mode. The trajectory controller 50 is a circuit for implementing the weaving pattern teaching method of the present invention. Reference numerals 70 to 74 indicate shaft drive control units provided for each axis.

第6図は軌跡制御器50の詳細を示すブロツク
図である。先づ、教示データ記憶装置40に格納
されている教示点データは座標変換器51にセツ
トされて、式(9)により直交座標に座標変換され
る。座標変換された教示点データX1、Y1、Z1
γ1、τ1はラツチ回路52に、X2、Y2、Z2、γ2
τ2はラツチ回路53に、X1′、Y1′、Z1′はラツチ
回路54に制御信号発生器60から出力される制
御信号S5によりそれぞれセツトされる。距離L1
L2、角度α,βはウイービング位置発生器55
に、移動の所定時間TAC、TCB、TBA、T1、T2
ウイービング発生器56、移動速度Vは進行現在
値発生器57にそれぞれ教示データ記憶装置40
から出力され、セツトされる。ウイービング位置
発生器55は、ラツチ回路52,53,54にそ
れぞれラツチされた座標値X1、Y1、Z1、γ1、τ1
X2、Y2、Z2、γ2、τ2、X1、Y1、Z1から各ウイー
ビング端点A′,B′,C′の座標値を算出する。
FIG. 6 is a block diagram showing details of the trajectory controller 50. First, the teaching point data stored in the teaching data storage device 40 is set in the coordinate converter 51, and is converted into orthogonal coordinates according to equation (9). Coordinate-converted teaching point data X 1 , Y 1 , Z 1 ,
γ 1 , τ 1 are connected to the latch circuit 52, X 2 , Y 2 , Z 2 , γ 2 ,
τ 2 is set in the latch circuit 53, and X 1 ', Y 1 ', Z 1 ' are set in the latch circuit 54 by the control signal S 5 output from the control signal generator 60, respectively. distance L 1 ,
L 2 , angles α and β are the weaving position generator 55
Then, the predetermined travel times T AC , T CB , T BA , T 1 , T 2 are stored in the weaving generator 56, and the travel speed V is stored in the current progress value generator 57 in the teaching data storage device 40.
is output from and set. The weaving position generator 55 outputs the coordinate values X 1 , Y 1 , Z 1 , γ 1 , τ 1 , latched by the latch circuits 52 , 53 , 54 , respectively.
The coordinate values of each weaving end point A′, B′, and C′ are calculated from X 2 , Y 2 , Z 2 , γ 2 , τ 2 , X 1 , Y 1 , and Z 1 .

第7図はウイービング位置発生器55の詳細を
示すブロツク図である。方向余弦発生器101
は、座標値X1、Y1、Z1およびX2、Y2、Z2から溶
接線1 2の方向余弦h、i、jと溶接線1
距離D1を算出する。同様に、方向余弦発生器1
02は、座標値X1、Y1、Z1およびX1′、Y1′、
Z1′から線分1 1の方向余弦l′、m′、n′を算出す
る。第1方向発生器103は方向余弦発生器10
1,102でそれぞれ算出した方向余弦h、i、
j、l′、m′、n′に基づいて式(1)を実行し、垂線
A′P1の方向余弦l、m、nを算出する。ウイー
ビング端点B′演算器104は、第1方向発生器
103で算出した垂線′1の方向余弦l、m、
nと入力された距離L1により、式(2)の右辺の
l・L1、m、L1、n・L1つまりウイービング端
点B′の座標値XB′、YB′、ZB′を算出する。第2方
向発生器105は、方向余弦発生器101,10
2で算出した方向余弦(h、i、j)、(l′、m′、
n′)、第1方向発生器103で算出したl・L1
m・L1、n・L1、入力された角度α、βとから
式(3)を実行し、線分′′の方向余弦a、b、c
を算出する。ウイービング端点C′演算器106
は、第2方向発生器105で算出した方向余弦
a、b、cと入力された距離L2とから式(4)の
L2・a、L2・b、L2・c、つまりウイービング
端点C′の座標値XC′、YC′、ZC′を算出する。ウイ
ービング端点A′演算器107はウイービング端
点B′演算器104の出力XB′、YB′、ZB′とウイー
ビング端点C′演算器106の出力Xc′、ZC′から
式(5)を実行して、ウイービング端点A′、B′、
C′を結ぶ分三角形ΔA′B′C′の重心を溶接線1 2
が貫ぬくときのウイービング端点A′の座標値の
(XA′、YA′、ZA′)を算出する。全体制御ブロツ
ク10はこの演算、すなわち式(5)の分母の制御を
軌跡制御器50の制御信号発生器60に行なわせ
る。マルチプレクサ108は、制御信号発生器6
0からの選択制御信号S1により、ウイービング端
点B′演算器104の出力XB′、YB′、ZB′、ウイー
ビング端点C′演算器106の出力XC′、YC′、
ZC′、そして零からなる一組のデータと、ウイー
ビング端点A′演算器107の出力XA′、YA′、
ZA′、ウイービング端点A′演算器107の出力
XA′、YA′、ZA′プラスウイービング端点B′演算
器104の出力XB′、YB′、ZB′、ウイービング端
点A′演算器107の出力XA′、YA′、ZA′プラス
ウイービング端点C′演算器106の出力XC′、
YC′、ZC′からなる一組のデータのいずれかの組
のデータを入力し、出力する。
FIG. 7 is a block diagram showing details of the weaving position generator 55. Directional cosine generator 101
calculates the direction cosine h, i, j of the weld line 1 2 and the distance D 1 of the weld line 1 from the coordinate values X 1 , Y 1 , Z 1 and X 2 , Y 2 , Z 2 . Similarly, direction cosine generator 1
02 is the coordinate value X 1 , Y 1 , Z 1 and X 1 ′, Y 1 ′,
Calculate the direction cosines l′, m′, and n′ of line segment 1 1 from Z 1 ′. The first direction generator 103 is the direction cosine generator 10
Direction cosine h, i, calculated at 1,102, respectively
Execute equation (1) based on j, l′, m′, n′ and find the perpendicular line
Calculate the direction cosines l, m, and n of A′P 1 . The weaving end point B' calculator 104 calculates the direction cosines l , m,
Based on the input distance L 1 as n, the coordinate values of l・L 1 , m, L 1 , n・L 1 on the right side of equation (2), that is, the weaving end point B′, are X B ′, Y B ′, Z B ′ Calculate. The second direction generator 105 includes direction cosine generators 101 and 10.
Direction cosine (h, i, j), (l′, m′,
n'), l·L 1 calculated by the first direction generator 103,
Execute equation (3) from m・L 1 , n・L 1 and the input angles α and β, and calculate the direction cosines a, b, c of the line segment ''
Calculate. Weaving end point C′ operator 106
is the equation (4) from the direction cosines a, b, and c calculated by the second direction generator 105 and the input distance L2 .
L 2 ·a, L 2 ·b, L 2 ·c, that is, the coordinate values X C ', Y C ', and Z C ' of the weaving end point C' are calculated. The weaving end point A' calculator 107 calculates equation (5) from the outputs X B ′, Y B ′, Z B ′ of the weaving end point B′ calculator 104 and the outputs Xc′, Z C ′ of the weaving end point C′ calculator 106. Execute the weaving end points A′, B′,
Welding line 1 2 The center of gravity of the triangle ΔA′B′C′ connecting C
Calculate the coordinate values (X A ′, Y A ′, Z A ′) of the weaving end point A′ when the weaving passes through. The overall control block 10 causes the control signal generator 60 of the trajectory controller 50 to perform this calculation, that is, to control the denominator of equation (5). The multiplexer 108 is connected to the control signal generator 6
According to the selection control signal S 1 from 0, the outputs X B ′, Y B ′, Z B ′ of the weaving end point B′ calculator 104, the outputs X C ′, Y C ′,
Z C ′, a set of data consisting of zero, and the outputs of the weaving end point A′ calculator 107 X A ′, Y A ′,
Z A ′, output of weaving end point A′ calculator 107
X A ′, Y A ′, Z A ′ plus the outputs of the weaving end point B′ calculator 104 X B ′, Y B ′, Z B ′, the outputs of the weaving end point A′ calculator 107 X A ′, Y A ′, Z A ′ plus weaving end point C′ output of the calculator 106 X C ′,
Data of either one of a set of data consisting of Y C ′ and Z C ′ is input and output.

第8図は第6図のウイービング発生器56の詳
細を示すブロツク図である。マルチプレクサ20
1はウイービング各端点A′,B′,C′の間の所要
時間TAC、TCB、TBA、T1、T2のいずれかを、全
体制御ブロツク10の指示のもとに制御信号発生
器60から出力される選択制御信号S2により選択
して出力する。マルチプレクサ202はウイービ
ング運動の開始点XS,YS,ZSおよび終了点XE
YE,ZEを、全体制御ブロツク10の指示のもと
に制御信号発生器60から出力される選択制御信
号S3により選択して出力する。今、ウイービング
運動が点Q1からウイービング端点A′に向かうも
のとすると、マルチプレクサ201,202はそ
れぞれ指定時間T=T1と開始点XS=0、YS=0、
ZS=0、終了点XE=XA′、YE=YA′、ZE=ZA′の
信号を選択し、出力する。ウイービング現在値発
生器203は、制御信号発生器60からの開始点
からの時間経過を示す信号tと、マルチプレクサ
201,202から出力された指定時間T、ウイ
ービング運動の開始点、終了点の座標値XS、YS
ZS、XE、YE、ZEをもとに式(6)を実行し、ウイー
ビング運動の現在値XW、YW、ZWを算出する。時
間経過を示す信号tが指定時間Tに達すると、比
較器204は信号S4を制御信号発生器60に出力
し、制御信号発生器60はこの信号S4により信号
tを初期化するとともにマルチプレクサ201,
202は選択制御信号S2、S3により指定時間T=
T1、開始点XS=XA′、YS=YA′、ZS=ZA′、終了
点XE=XC′、ZE=ZC′を選択する。制御信号発生
器60は選択制御信号S2、S3により指定時間T毎
に、ウイービング運動の開始点XS,YS,ZS、終
了点XE,YE,ZEを順次切換える。ラツチ回路2
05は溶接線1 2の進行が終了した瞬間のウイ
ービング運動の現在値XW′、YW′、ZW′を記憶し
ておき、点Q2にセツトするために設けられてい
る。
FIG. 8 is a block diagram showing details of the weaving generator 56 of FIG. 6. multiplexer 20
1 generates a control signal under the instruction of the overall control block 10 to determine the required time T AC , T CB , T BA , T 1 , T 2 between each weaving end point A', B', C'. The selection control signal S2 outputted from the device 60 selects and outputs the selected signal. The multiplexer 202 controls the starting points X S , Y S , Z S and the ending points X E ,
Y E and Z E are selected and output by the selection control signal S 3 output from the control signal generator 60 under the direction of the overall control block 10 . Now, assuming that the weaving motion is directed from point Q 1 to weaving end point A', multiplexers 201 and 202 are set to the specified time T = T 1 and the starting point X S = 0, Y S = 0, respectively.
The signals with Z S = 0, end point X E = X A ′, Y E = Y A ′, and Z E = Z A ′ are selected and output. The weaving current value generator 203 receives a signal t indicating the passage of time from the start point from the control signal generator 60, a specified time T output from the multiplexers 201 and 202, and coordinate values of the start point and end point of the weaving motion. XS , YS ,
Equation (6) is executed based on Z S , X E , Y E , and Z E to calculate the current values of weaving motion X W , Y W , and Z W . When the signal t indicating the passage of time reaches the specified time T, the comparator 204 outputs the signal S 4 to the control signal generator 60, and the control signal generator 60 initializes the signal t with this signal S 4 and also outputs the signal S 4 to the multiplexer. 201,
202 is specified time T= by selection control signals S 2 and S 3
Select T 1 , starting point X S =X A ′, Y S =Y A ′, Z S =Z A ′, ending point X E =X C ′, Z E =Z C ′. The control signal generator 60 sequentially switches the start points X S , Y S , Z S and the end points X E , Y E , Z E of the weaving motion at specified time intervals T using the selection control signals S 2 and S 3 . Latch circuit 2
05 is provided to store the current values of weaving motion X W ', Y W ', Z W ' at the moment when the welding line 12 has finished advancing, and to set them at point Q2 .

第6図の進行現在値発生器57は、制御信号発
生器60から溶接開始点を出発してからの経過時
間Σtを示す信号を受け取り、入力した指定速度
V、ウイービング位置発生器55で算出した方向
余弦h、i、j、ラツチ回路52にラツチされた
座標値X1、Y1、Z1とから式(7)を実行し、トーチ
先端の溶接線1 2方向の移動成分の座標値XP
YP、ZPを算出する。この算出した座標値XP
YP、ZPがそれぞれXP=X2、YP=Y2、ZP=Z2、つ
まりトーチ先端が点Q2に達すると、信号T0を制
御信号発生器60に出力し、制御信号発生器60
はこれによつてウイービング発生器56のラツチ
回路205にそのときのウイービング運動の現在
値XW′、YW′、ZW′を記憶させ、現在点Gが点Q2
に向かうようにシーケンス制御する。進行現在値
発生器57は、本実施例では、直線補間のもので
あるが、円弧補間動作用のものであつてもよい。
ウイービング発生器56の出力である座標値XW
YW、ZWと進行現在値発生器57の出力である座
標値XP、YP、ZPは加算器で加算され、加算値で
ある座標値XG、YG、ZGが逆座標変換器59に入
力する。他方、手首現在値発生器58は点Q1
Q2におけるそれぞれ手首座標値γ1、τ1およびγ2
τ2、ウイービング位置発生器55の出力D1、入
力された速度Vとから式(10)を実行して手首ふり軸
の現在値γG、τGを算出し、これらを逆座標変換器
59に出力する。逆座標変換器59はこれらの入
力値γG、τGと座標値XG、YG、ZGとから式(11)
を実行して、各駆動軸ψ、θ、の現在値ψG
θGGを算出する。
The progress current value generator 57 in FIG. Equation (7) is executed from the direction cosines h, i, and j, and the coordinate values X 1 , Y 1 , and Z 1 latched in the latch circuit 52, and the coordinate value X of the moving component in two directions of the welding line 1 at the tip of the torch is P ,
Calculate Y P and Z P. This calculated coordinate value X P ,
When Y P and Z P respectively reach X P = X 2 , Y P = Y 2 , and Z P = Z 2 , that is, when the torch tip reaches point Q 2 , a signal T 0 is output to the control signal generator 60 to control signal generator 60
As a result, the latch circuit 205 of the weaving generator 56 stores the current values of the weaving motion X W ′, Y W ′, Z W ′, and the current point G changes to the point Q 2
Sequence control is performed to move toward . Although the progressing current value generator 57 is for linear interpolation in this embodiment, it may be for circular interpolation.
The coordinate value X W which is the output of the weaving generator 56,
Y W , Z W and the coordinate values X P , Y P , Z P which are the outputs of the progress current value generator 57 are added by an adder, and the coordinate values X G , Y G , Z G which are the added values are the inverse coordinates. input to converter 59; On the other hand, the wrist current value generator 58 is at the point Q 1 ,
Wrist coordinate values γ 1 , τ 1 and γ 2 at Q 2 , respectively,
τ 2 , the output D 1 of the weaving position generator 55, and the input velocity V, execute equation (10) to calculate the current values γ G and τ G of the wrist swing axis, and convert these to the inverse coordinate converter 59. Output to. The inverse coordinate converter 59 converts these input values γ G , τ G and coordinate values X G , Y G , Z G into equation (11)
Execute and calculate the current value ψ G of each drive axis ψ, θ,
Calculate θ G and G.

さて、第1図において、溶接線1 2に対する
動作が完了したときに、引き続く溶接線2 3
対して方向余弦l、m、nが有効な場合には点
Q2に達した瞬間にこの方向余弦l、m、nのデ
ータをラツチする(図示せず)ことによりこれが
溶接線2 3に対する方向余弦となる。そして、
ラツチ回路52に座標値X1、Y1、Z1として点Q2
の座標値X2、Y2、Z2を、ラツチ回路53に座標
値X2、Y2、Z2として点Q3の座標値X3、Y3、Z3
ラツチすれば、溶接線2 3に対する各ウイービ
ング端点A′,B′,C′の座標値を算出することが
できる。
Now, in Fig. 1, when the operation for welding line 1 2 is completed, if the direction cosines l, m, and n are valid for the subsequent welding line 2 3 , then the point
By latching the data of the direction cosines l, m, and n (not shown) at the moment Q2 is reached, this becomes the direction cosine for the weld line 23 . and,
The point Q 2 is input to the latch circuit 52 as the coordinate values X 1 , Y 1 , Z 1 .
If the coordinate values X 2 , Y 2 , Z 2 of the point Q 3 are latched to the latch circuit 53 as the coordinate values X 2 , Y 2 , Z 2 of the point Q 3 , the weld line 2 The coordinate values of each weaving end point A', B', and C' for 3 can be calculated.

数値入力座標値か、任意の位置で教示されたウ
イービング各端点(第2図1)に対し、再度β、
距離L1、L2は2つの方向余弦器と若干の演算器
を使用することにより算出する。これらの算出値
をウイービング位置発生器55に代入すれば第2
図2のウイービング端点A′,B′,C′として実現
できることが容易に推察される。同様にして、距
離L2=、角度β=∠BAD、α=∠CAD、γ
=∠BAC等も算出することができる。これらの
値をウイービング位置発生器55に入力する。方
向余弦発生器101の出力h、i、jを記憶され
た線分の方向余弦a、b、cに切換スイツチ
(図示せず)に切換え、第2方向発生器105に
入力させる。第2方向発生器105は線分
A′B′の方向余弦l、m、nと線分′′の方向余
弦a、b、cとから線分′′の方向余弦a、b、
cを算出し、ウイービング端点C′演算器106に
その結果XD″、YD″、ZD″がそれぞれXC′、YC′、
ZC′として出力される。
Again, β,
The distances L 1 and L 2 are calculated by using two direction cosine generators and some arithmetic units. By substituting these calculated values into the weaving position generator 55, the second
It is easily inferred that this can be realized as the weaving end points A', B', and C' in FIG. Similarly, distance L 2 =, angle β = ∠BAD, α = ∠CAD, γ
=∠BAC etc. can also be calculated. These values are input to the weaving position generator 55. The outputs h, i, and j of the direction cosine generator 101 are switched to the stored direction cosines a, b, and c of the line segment by a changeover switch (not shown), and are input to the second direction generator 105. The second direction generator 105 is a line segment
From the direction cosines l, m, n of A'B' and the direction cosines a, b, c of line segment '', the direction cosines a, b of line segment '',
c is calculated, and the results X D ″, Y D ″, and Z D ″ are sent to the weaving end point C′ calculator 106 as X C ′, Y C ′, and
It is output as Z C ′.

なお、軌跡制御器50で使用している加減算
器、乗・除算器、三角関数器、逆三角関数発生器
等の各種演算器は汎用性のあるものである。第9
図に、これらの演算器の実施例として、方向余弦
発生器101,102の回路図を示す。301,
302,303は乗算器、304は平方根器、3
05,306,307は除算器、308,30
9,310は減算器、311,312は加算器で
ある。
Note that the various arithmetic units used in the trajectory controller 50, such as an adder/subtractor, a multiplier/divider, a trigonometric function unit, and an inverse trigonometric function generator, are versatile. 9th
The figure shows a circuit diagram of direction cosine generators 101 and 102 as an example of these arithmetic units. 301,
302 and 303 are multipliers, 304 is a square rooter, 3
05, 306, 307 are dividers, 308, 30
9 and 310 are subtracters, and 311 and 312 are adders.

説明が第6図に戻るが、逆座標変換器59で算
出された各軸駆動現在値τG、γG、θG、ψGGは制
御信号発生器60が発生する信号Δtごとにラツ
チ回路61に記憶され前回値となる。各軸駆動現
在値と前回値の差がΔt時間内におけるロボツト
の実際の各軸駆動指令となる。信号Δtは信号t、
Σtとともに制御信号発生器60内の、三つのカ
ウンタで基準クロツクに基づいて計数されてい
る。
The explanation will return to FIG. 6, but the current driving values of each axis τ G , γ G , θ G , ψ G , G calculated by the inverse coordinate converter 59 are latched for each signal Δt generated by the control signal generator 60. It is stored in the circuit 61 and becomes the previous value. The difference between the current drive value of each axis and the previous value becomes the actual drive command for each axis of the robot within time Δt. The signal Δt is the signal t,
Along with Σt, three counters in the control signal generator 60 are counted based on a reference clock.

第10図は1軸分の駆動軸制御のブロツク図で
ある。軌跡制御器50(第5図)の軸駆動指令は
指令回路401によつてΔt時間内で一様に払い
出される各軸指令パルスとなる。この各軸指令パ
ルスとパルスゼネレータPGからのパルスとの差
が偏差カウンタ402から出力され、D/A変換
器403でD/A変換される。モータMはサーボ
増幅器404により偏差カウンタ402の出力が
零となる方向に回転駆動されるが、点Q2までの
パルス数が指令回路402に払い出されるのが終
つて、引き続く指令パルスがない場合には偏差カ
ウンタ402の出力は零となつてモータMは停止
する。以上の動作は、各軸同時に行なわれる。
FIG. 10 is a block diagram of drive shaft control for one axis. The axis drive command of the trajectory controller 50 (FIG. 5) becomes each axis command pulse uniformly delivered by the command circuit 401 within a time period Δt. The difference between each axis command pulse and the pulse from the pulse generator PG is output from the deviation counter 402, and is D/A converted by the D/A converter 403. The motor M is rotationally driven by the servo amplifier 404 in the direction in which the output of the deviation counter 402 becomes zero, but when the number of pulses up to point Q 2 has been delivered to the command circuit 402 and there is no subsequent command pulse. The output of the deviation counter 402 becomes zero and the motor M stops. The above operations are performed simultaneously on each axis.

本発明は、ワークもしくはその近傍の任意の位
置にただ1つの補助点を教示し、ウイービングパ
ターンと溶接線の位置関係を示す角度、距離等を
数値指定するだけウイービングパターンの各ウイ
ービング端点のロボツト空間座標系における座標
を自動的に算出するもので、従来のように溶接線
毎にウイービング端点を教示する必要がないの
で、ソフトウイービング方式の教示作業が極めて
効率化される。また、補助点の教示も溶接線毎に
必要とせず、ウイービング端点を継続させること
ができる上、1度設定されたウイービングパター
ンを登録しておいて、任意の溶接線に対してそれ
を再現させることができる。さらに、本発明は、
従来の、ウイービング各端点を溶接線の近傍でし
か教示できないという場所の制約、ウイービング
の振幅、方向を正確に教示することの困難さを克
服して作業性が著しく向上する。
The present invention teaches a single auxiliary point at any position on or near the workpiece, and allows robot space at each weaving end point of the weaving pattern simply by numerically specifying the angle, distance, etc. that indicates the positional relationship between the weaving pattern and the welding line. Coordinates in the coordinate system are automatically calculated, and there is no need to teach the weaving end point for each welding line as in the conventional method, making the teaching work of the soft weaving method extremely efficient. In addition, there is no need to teach auxiliary points for each welding line, and weaving end points can be continued, and once a weaving pattern has been set, it can be registered and reproduced for any welding line. be able to. Furthermore, the present invention
Workability is significantly improved by overcoming the conventional location restriction in which each end point of the weaving can only be taught near the welding line and the difficulty in accurately teaching the amplitude and direction of the weaving.

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

第1図は三角形ΔABCを基準パターンとして
ウイービング運動させる場合の本発明の原理を説
明するための図、第2図は四角形ABCDを基準
パターンとしてウイービング運動させる場合の本
発明の説明図、第3図は本発明の方法を適用する
5軸の多関節ロボツトの斜視図、第4図はその溶
接トーチおよび手首ふり軸、ひねり軸の部分を示
す平面図、第5図は本発明の方法を適用した第3
図のロボツトのブロツク図、第6図は軌跡制御器
50のブロツク図、第7図はウイービング位置発
生器55のブロツク図、第8図はウイービング発
生器56のブロツク図、第9図は方向余弦発生器
101,102のブロツク図、第10図は1軸分
の駆動軸制御ブロツク図である。 51……座標変換器、52,53,54,61
……ラツチ回路、55……ウイービング位置発生
器、56……ウイービング発生器、57……進行
現在値発生器、58……手首現在値発生器、59
……逆座標変換器、60……制御信号発生器。
Fig. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention when performing weaving motion using triangle ΔABC as a reference pattern, Fig. 2 is an explanatory diagram of the present invention when performing weaving motion using rectangle ABCD as a reference pattern, and Fig. 3 4 is a perspective view of a five-axis articulated robot to which the method of the present invention is applied, FIG. 4 is a plan view showing the welding torch, wrist swing axis, and twist axis, and FIG. 5 is a perspective view of a five-axis articulated robot to which the method of the present invention is applied. Third
6 is a block diagram of the trajectory controller 50, FIG. 7 is a block diagram of the weaving position generator 55, FIG. 8 is a block diagram of the weaving generator 56, and FIG. 9 is a direction cosine diagram. A block diagram of the generators 101 and 102, and FIG. 10 is a drive shaft control block diagram for one axis. 51...Coordinate converter, 52, 53, 54, 61
... Latch circuit, 55 ... Weaving position generator, 56 ... Weaving generator, 57 ... Progress current value generator, 58 ... Wrist current value generator, 59
... Inverse coordinate transformer, 60 ... Control signal generator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 溶接線をPTP方式で教示するテイーチング
プレイバツクの溶接ロボツトにおいて、 所定の三角形△ABCの基準パターンを予め設
定し、 治具にセツトされたワーク上もしくはその近傍
の任意の位置に、教示された溶接線の任意の線分
QoQo+1に対応して補助点Poを教示し、 前記線分o o+1上に、前記補助点Poと結ぶ補
助線o oが前記線分o o+1となす角が所定の角
度ζとなるように点Soを定め、前記基準パターン
と合同な三角形△A′B′C′の頂点A′を点Soに定め、
頂点B′を前記補助線o o上に定め、線分′′が
前記線分o o+1となす角が所定の角度αとなる
ように頂点C′を定め、 前記三角形△A′B′C′を一定ベクトル量移動さ
せた三角形△A″B″C″を前記線分o o+1に対応す
るウイービングパターンとする、溶接ロボツトに
おけるウイービングパターン教示方法。 2 教示された溶接線の他の線分r r+1に対応
する基準線r rを前記線分o o+1上の任意の点
に平行移動させた線分を、前記線分o o+1に対
応する基準線とする特許請求の範囲第1項記載の
溶接ロボツトにおけるウイービングパターン教示
方法。 3 溶接線をPTP方式で教示するテイーチング
プレイバツクの溶接ロボツトにおいて、 四角形以上の所定の多角形□ABCD…の基準
パターンをロボツト空間座標系で予め設定し、 治具にセツトされたワーク上もしくはその近傍
の任意の位置に、教示された溶接線の任意の線分
QoQo+1に対応して補助点Poを教示し、 前記線分o o+1上に前記補助点Poと結ぶ補助
o oが前記線分o o+1となす角が所定の角度
ζとなるように点Soを定め、前記多角形□
ABCD…と合同な多角形□A′B′C′D′…の任意の
3頂点がなす三角形△A′B′C′の頂点A′を点So
定め、頂点B′を補助線o o上に定め、線分
A′C′が線分o o+1となす角が所定の角度αとな
るように頂点C′を定め、前記多角形□
A′B′C′D′…の他の頂点D′,…を前記三角形△
A′B′C′を基に定め、 得られた多角形□A′B′C′D′…を一定ベクトル
量移動させた多角形□A″B″C″D″…を前記線分o
Qo+1に対応するウイービングパターンとする、
溶接ロボツトにおけるウイービングパターン教示
方法。
[Claims] 1. In a teaching playback welding robot that teaches welding lines using the PTP method, a reference pattern of a predetermined triangle △ABC is set in advance, and any arbitrary point on or near a workpiece set in a jig is set in advance. Any line segment of the taught weld line at the position
Q o Teach an auxiliary point P o corresponding to Q o+1 , and on the line segment o o+1 , find the angle that the auxiliary line o o connecting to the auxiliary point P o makes with the line segment o o+1. Set a point S o so that the angle ζ is a predetermined angle, and set the apex A' of a triangle △A'B'C' that is congruent with the reference pattern at the point S o ,
The vertex B' is set on the auxiliary line o o , the apex C' is set so that the angle between the line segment '' and the line segment o o+1 is a predetermined angle α, and the triangle △A'B' A weaving pattern teaching method for a welding robot in which a triangle △A″B″C″ in which C′ is moved by a certain vector amount is a weaving pattern corresponding to the line segment o o+1 . 2 Other than the taught welding line A patent in which a line segment obtained by translating the reference line r r corresponding to the line segment r r +1 to an arbitrary point on the line segment o o+ 1 is set as the reference line corresponding to the line segment o o+1 A method for teaching a weaving pattern in a welding robot according to claim 1. 3. In a teaching playback welding robot that teaches welding lines using the PTP method, a reference pattern of a predetermined polygon □ABCD... that is more than a quadrangle is set in robot space coordinates. Any line segment of the taught welding line can be set in advance in the system and placed at any position on or near the workpiece set in the jig.
Q o Q o+1 is taught an auxiliary point P o , and the angle between the auxiliary line o o connecting the auxiliary point P o and the line segment o o+1 on the line segment o o+1 is Determine a point S o so that it forms a predetermined angle ζ, and draw the polygon □
The apex A' of the triangle △A'B'C' formed by any three vertices of the polygon □A'B'C'D'... which is congruent with ABCD... is set at the point S o , and the apex B' is set at the auxiliary line o o defined above, line segment
The vertex C' is determined so that the angle between A'C' and the line segment o o+1 is a predetermined angle α, and the polygon □
Other vertices D′,… of A′B′C′D′… are the triangle △
The polygon □A″B″C″D″… which is determined based on A′B′C′ and the obtained polygon □A′B′C′D′… is moved by a certain vector amount is the line segment o
The weaving pattern corresponds to Q o+1 ,
A weaving pattern teaching method for a welding robot.
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