JPH0461751B2

JPH0461751B2 -

Info

Publication number: JPH0461751B2
Application number: JP24072088A
Authority: JP
Inventors: Akyuki Sekino; Kazunobu Kojo; Yoshiaki Munezane; Tadashi Muneyuki
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1988-09-28
Filing date: 1988-09-28
Publication date: 1992-10-01
Also published as: JPH0292458A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、予め定めた作業内容を再生動作する
自動溶接装置における消耗電極式溶接トーチにセ
ンシング電圧を印加し、この溶接トーチをセンサ
として用いて溶接線の開先を検出する自動溶接装
置の開先検出方法に関するものである。

［従来の技術］開先溶接線を溶接ロボツト等の自動溶接装置に
て溶接する場合、その開先溶接線の位置はワーク
により必ずしも一定しないので、開先の位置を正
確に検出することは良好な溶接結果を得るために
重要な事項である。

そこで、従来、特公昭58−39029号公報に示す
ような開先検出方法が提案されている。この従来
技術は、溶接トーチにセンシング電圧を印加しこ
の溶接トーチをセンサとして使用し、その出力を
コンピユータに入力して短時間で開先を検出しよ
うとするもので、溶接トーチにより開先近辺の部
材の表面位置z₁を検出し、その表面位置z₁から開
先よりに一定距離だけ近接した表面位置z₂を検出
し、z₁−z₂＜zc（常数）であれば、z₂をz₁に置き
換えて同様の検出動作を繰り返す一方、z₁−z₂≧
zcになれば溶接トーチが開先内に到達したと判断
して、開先内の溶接線位置を検出するものであ
る。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上述した従来の開先検出方法で
は、開先内／開先外の検知を、開先外から間欠的
に検知した２点のｚ位置データ（開先の深さ方向
の位置）を常数zcと比較することにより行なつて
いるが、開先幅、開先深さおよび間欠検知距離に
基づいて常数zcを設定するのは極めて困難であ
り、この設定を誤ると開先を検知できなくなる場
合があるほか、常数によつてはロボツトの前方に
ワークが略水平にセツトされない時に開先外にて
開先内に到達したと誤判断する場合もある。

本発明は、上述した課題を解決するためになさ
れたもので、２点のｚ位置データを常数と比較す
ることなく、また、ワークが略水平にセツトされ
なくても、開先内外の判断を確実に行なえ、ワー
クの開先位置を正確に検出できるようにした自動
溶接装置の開先検出方法を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明の自動溶接
装置の開先検出方法は、ワークと位置センサとし
ての溶接トーチとを空間３軸で位置制御されるべ
くした自動溶接装置を用いて溶接線の開先を検出
する方法であつて、前記ワークは、その部材表面
もしくは開先交線を前記３軸のうちの１軸と略直
交させるように配置し、この１軸方向に設けた前
記溶接トーチによる位置センサの出力をコンピユ
ータに入力して前記開先を検出する際に、開先近辺の前記ワークの表面位置P₁を前記
溶接トーチにより検出し、前記溶接トーチを、前記位置P₁から所定距
離だけ引き上げてから、予め定めた距離ｌだけ
開先方向へ移動させ、前記ステツプにおける前記溶接トーチの移
動中に、前記溶接トーチが前記ワークの表面を
検知したか否かを判断し、前記ステツプにおいてワーク表面を検知し
なかつたと判断された場合には、前記溶接トー
チが到達した位置からこの溶接トーチを開先深
さ方向へ移動させ、前記ワークの表面位置P₂
を前記溶接トーチにより検出し、前記溶接トーチを、前記位置P₂から所定距
離だけ引き上げてから、ベクトルＰ_１Ｐ_２―――→方向
へ距離₁ ₂だけ移動させ、前記ステツプにおける前記溶接トーチの移
動中に、前記溶接トーチが前記ワークの表面を
検知したか否かを判断し、前記ステツプにおいてワーク表面を検知し
なかつたと判断された場合には、位置P₂を位
置P₁に置き換えるとともに、前記溶接トーチ
が到達した位置からこの溶接トーチを溶接深さ
方向へ移動させ、新たに検出された前記ワーク
の表面位置をP₂として、前記ステツプ、
を繰り返す一方、前記ステツプもしくはにおいてワーク表
面を検知したと判断された場合には、前記溶接
トーチが前記開先内に到達したと判断し、検知
された表面位置から、開先形状に応じた所定の
開先位置センシング動作を実行して開先線の交
点を検出することを特徴としている。

［作用］上述した本発明の自動溶接装置の開先検出方法
では、一定間隔ｌをあけたワーク表面上の２点
P₁，P₂が溶接トーチにより検出され、その検出
後、溶接トーチは、ベクトルＰ_１Ｐ_２―――→方向へ移
動
する。従つて、２番目の検出位置P₂がワークの
開先内にあれば、位置P₁，P₂の開先深さ方向位
置z₁，z₂がz₁＜z₂となり、溶接トーチは、確実に
開先内へ向かつて移動することになる。また、２
番目の検出位置P₂がワークの開先内になくても、
溶接トーチを前記ベクトルＰ_１Ｐ_２―――→方向へ移動
さ
せることになり、ワークが略水平にセツトされて
いなかつた場合に、溶接トーチをワーク表面に沿
つて移動させることができるようになる。

［発明の実施例］以下、図面により本発明の一実施例としての自
動溶接装置の開先検出方法について説明する。

まず、第４図により、本発明の方法に適用され
る自動溶接装置の１種であるアーク溶接ロボツト
の構成を説明する。第４図に示すように、多関節
型のアーク溶接ロボツト１の手首部１ａには、消
耗電極式溶接トーチ２が取り付けられその位置と
姿勢とが空間３軸で制御されるようになつてい
る。この制御は、ロボツト制御盤３もしくはこの
ロボツト制御盤３に付属するテイーチングボツク
ス４にて行なわれる。また、溶接トーチ２には、
ワイヤ（消耗電極）が送給され、このワイヤが、
常時、溶接トーチ２から適当量だけ突出するよう
になつている。

そして、溶接トーチ２をセンサとして用いるべ
く、溶接トーチ２とワーク７との間に溶接電圧と
センシング電圧とを選択的に印加できるように、
溶接電源６にはセンシング用電源（図示せず）が
そなえられる。

なお、ワーク７は、ポジシヨナ８により適当な
位置に適当な姿勢で固定・支持される。また、ア
ーク溶接ロボツト１によるワーク７の溶接作業
は、予めその溶接作業内容を教示しておき、ロボ
ツト制御盤３の記憶装置に記憶されたプログラム
に従つて行なわれる。

以下に、本実施例によるワーク７における開先
の検出方法を、上述のようなアーク溶接ロボツト
１を用いて行なう場合の手順について、第１〜３
図により説明する。特に、本実施例では、本発明
の方法をＶ型開先突合せの溶接継手に適用した場
合について説明する。

まず、開先検出のために必要な諸データを教示
する。第一に、溶接トーチ２から突出したワイヤ
の突出長を予め定めた長さにしてから、ワーク７
を所定位置に所定の姿勢でセツトし、退避位置
POおよび検出すべき開先線の交点位置Pfへ溶接
トーチ２を移動させて位置決めする。そして、交
点位置Pfへの位置決め時に、以下の命令コード、
諸データを入力・設定する。

(a) ステツキセンシング（後述する第１図のステ
ツプＳ５〜Ｓ２３により開先内に到達したこと
を検出する本発明の特徴的なセンシング動作を
いう）開始指令を入力する。

(b) ワーク７の予測されるｘ，ｙ，ｚ方向のセツ
トずれを加味して、交点位置Pfに対してどの
位置Ｐ１からステツキセンシングを開始するか
を、ｘ，ｙ，ｚ方向の距離として設定する。

(c) ステツキセンシング開始位置Ｐ１から検知動
作を行なう方向（開先のある方向；つまり本実
施例では第２図に示すように＋ｘの方向）を設
定する。

(d) 検知する溶接継手の形状を入力する。なお、
本方法により開先線交点を検知できる継手形状
は、Ｖ型開先突合せ、レ型開先突合せ、下向す
み肉である。

(e) ステツキセンシングのトーチ移動距離ｌ（第
２図参照）を設定する。この距離ｌは、開先幅
変動に対応すべく適当に与えられる。

(f) ステツキセンシングにて開先内に到達したこ
とを検知した後に、開先線交点Pfを検知する
ための、溶接継手形状に応じたワイヤセンシン
グ指令を入力する。

(g) 溶接条件および溶接電源オン指令を入力す
る。

そして、その溶接継手の溶接終了位置まで通常
の教示を行ない、ステツキセンシング解除指令を
入力する。なお、ｘ，ｙ，ｚ座標系は、第２図に
示すように、ｘ軸を開先線と直交する方向、ｙ軸
を開先線方向、ｚ軸を開先深さ方向として設定し
ている。

上述のごとく教示操作を終えた後、ワーク７が
セツトされる度に作成された教示プログラムを再
生し、ワーク７の開先線の交点位置Pfを検出す
る。このときの再生動作を、第１図に示すフロー
チヤートおよび第２，３図により説明する。

まず、ワーク７をセツトした後、溶接トーチ２
を教示した退避位置POに位置決めし（ステツプ
Ｓ１）、教示されている継手形状の姿勢が下向の
もの（Ｖ型開先突合せ、レ型開先突合せ、下向す
み肉）であるか否かを判定する（ステツプＳ２）。

継手姿勢が下向でない場合（例えば、水平すみ
肉、重ねすみ肉の場合）、ステツキセンシング開
始指令、前記教示時のデータｅ，ｆの命令コード
はすべて無視し、その継手形状（水平すみ肉もし
くは重ねすみ肉）に応じた所定のワイヤセンシン
グ動作を実行して、開先および開先線の交点を検
知する（ステツプＳ３）。このステツプＳ２，Ｓ
３による動作内容は、教示時にステツキセンシン
グ開始指令を誤つて入力した場合に対応するため
のもので、本来は、オペレータが下向継手姿勢の
ときにのみステツキセンシング開始指令を入力す
るものである。

ここで、ステツキセンシングでは、ステツプＳ
５〜Ｓ２３にて後述するように、効率よく開先内
に到達すべく、第２図に示すような＋ｘ成分およ
び＋ｚ成分をもつベクトルＰ_１Ｐ_２―――→を得る必要
が
あるので、本発明の方法は、ｘ軸もしくはｚ軸に
対して傾斜した開先面をもつ継手（継手形状が下
向きのもの）に適用される。つまり、ｘ軸、ｚ軸
に直交する開先面のみからなる継手形状、例えば
水平すみ肉継手や重ねすみ肉継手では、上述のよ
うなベクトルＰ_１Ｐ_２―――→を得ることができないた
め、本実施例のようなステツキセンシングを行な
えない。従つて、水平すみ肉継手や重ねすみ肉継
手等に対しては、周知の方法により、継手形状に
応じた所定のセンシングを行なうものとする。

ステツキＳ２において継手姿勢が下向（本実施
例ではＶ型開先突合せ）であると判定された場合
には、教示した開先線の交点Pfで入力されたｘ，
ｙ，ｚ方向の距離を合成したステツキセンシング
開始位置Ｐ１へ溶接トーチ２を位置決めして、ス
テツキセンシング動作を開始する（ステツプＳ
４）。

つまり、溶接トーチ２にセンシング電圧を印加
して、溶接トーチ２を＋ｚ方向にワーク７へ向け
て第１移動速度S_Hで移動させる（ステツプＳ５）。
このときの第１移動速度S_Hとしては、ワーク７接
触時にワイヤが塑性変形しない程度の高速、例え
ば300cm／分程度を選択する。ステツプＳ５によ
る移動は、ワイヤがワーク７に接触し溶接トーチ
２とワーク７との間が通電状態になるまで続けら
れる（ステツプＳ６）。ステツプＳ６にてワーク
７との接触が検知されると溶接トーチ２を停止さ
せるが、この停止時点で、溶接トーチ２は、高速
で移動していたため、第２図の点P₀₁で示すよう
に正確なワーク７の表面位置よりもワーク７側へ
行き過ぎて、ワイヤが弾性変形した状態で停止す
ることになる。

そこで、溶接トーチ２の停止に続いて、溶接ト
ーチ２を、ワーク７から離反する方向（−ｚ方向
へ）へ第２移動速度S_Lで引き上げる（ステツプＳ
７）。このときの第２移動速度S_Lとしては、第１
移動速度S_Hよりも遅い例えば30cm／分程度を選択
する。そして、ステツプＳ７による移動は、ワイ
ヤがワーク７から離反し溶接トーチ２とワーク７
との間が非通電状態にななるまで続けられ（ステ
ツプＳ８）、ワイヤがワーク７から離反した時点
の位置をワーク表面位置P₁として検出・記憶す
る（ステツプＳ９）。このようにワイヤがワーク
７から離反して非通電状態となつた時点では、溶
接トーチ２が低速で移動しているので、ワイヤの
ワーク接触による弾性変形が徐々に復元され、溶
接トーチ２は、ワイヤがワーク７にほとんど接し
うる正確なワーク表面位置P₁を検知したことに
なる。

ワーク表面位置P₁を検知した後、溶接トーチ
を位置P₁から第１移動速度S_Hで−ｚ方向へ距離zl
だけ引き上げる（ステツプＳ１０；第２図の位置
P₀₂）。このときの距離nlは、溶接ロボツト１にて
決まつているもので、教示は不要であり、通常、
2.0mm程度である。続いて、溶接トーチ２を、教
示した検知動作方向（＋ｘ方向）へ、教示したス
テツキセンシングのトーチ移動距離ｌだけ第１移
動速度S_Hで移動させる（ステツプＳ１１）。なお、
このステツプＳ１１でのトーチ移動距離ｌを教示
した距離の例えば1/2に自動的に切り換えるよう
に予め決めておき、ワーク表面の傾斜をまず把握
するようにしてもよい。

このステツプＳ１１による溶接トーチ２の移動
中には、常時、ワーク検知の有無、つまりワイヤ
がワーク７と接触して通電状態になつたか否かを
判断している（ステツプＳ１２）。ワーク７が検
知されなければ、溶接トーチ２がトーチ移動距離
ｌだけ移動するまで（ステツプＳ１３）、ステツ
プＳ１１，Ｓ１２が繰り返されて、溶接トーチ２
は、＋ｘ方向へ距離ｌだけ移動され位置P₀₃まで到
達することになる。位置P₀₃に到達後、前述した
ステツプＳ５〜Ｓ９と同様の手順により、ワーク
表面位置P₂（本実施例ではワーク７の開先面７ａ
上の点）を検出・記憶する（ステツプＳ１４）。

なお、ステツプＳ１２にてワーク７が検知され
た場合には、溶接トーチ２がワーク７の開先内に
到達したと判断し、後述するステツプＳ２４へ移
行する。また、本実施例では、ステツプＳ１２で
はワーク７は検知されずに、ステツプＳ１４へ進
んだ場合について説明する。

以上のようにしてワーク表面上の２点P₁，P₂
の位置データを得てから、その位置データに基づ
き位置P₁，P₂のｚ方向位置z₁，z₂の差zc（＝z₁−
z₂）を演算し（ステツプＳ１５）、また、第１移
動速度S_Hでステツキセンシング移動量ｌだけ移動
する際に、所定制御周期で行なうCP制御の回数
ｎを、ｌ／Δlとして演算する（ステツプＳ１
６）。ここで、Δlは、第１移動速度S_Hを得るため
に１制御周期で溶接トーチ２を移動させるべき距
離である。そして、ステツプＳ１５にて得た差zc
を、ステツプＳ１６にて得た回数ｎで除算するこ
とにより、1CP制御でのｚ方向移動量Δz（＝zc／
ｎ）を演算する（ステツプＳ１７）。

ついで、溶接トーチ２を位置P₂から第１移動
速度S_Hで−ｚ方向へ前記距離zlだけ引き上げた後
（ステツプＳ１８）、第３図に示すように、1CP制
御で、ｘ，ｙ方向への距離Δlと、ｚ方向への距
離Δzとを合成した位置へ溶接トーチ２を第１移
動速度S_Hで移動させる（ステツプＳ１９）。これ
により、溶接トーチ２は、位置P₂からの引き上
げ位置P₀₄から、ベクトルＰ_１Ｐ_２―――→の方向へ移
動
することになる。ステツプＳ１７による移動中に
は、常時、ワーク検知の有無、つまりワイヤがワ
ーク７と接触して通電状態になつたか否かを判断
している（ステツプＳ２０）。ワーク７が検知さ
れなければ、ｎ回のCP制御が行なわれるまで
（ステツプＳ２１）、ステツプＳ１９，Ｓ２０が繰
り返されて、溶接トーチ２は、ベクトルＰ_１Ｐ_２―――
→
の方向へ距離₁ ₂だけ移動されることになる。
ｎ回のCP制御が行なわれてもワーク７が検知さ
れなければ、溶接トーチ２が到達した位置におい
て、再び、ステツプＳ５〜Ｓ９と同様の手順によ
りワーク表面位置を検出・記憶し（ステツプＳ２
２）、その検出位置を前記位置P₂に置き換えると
ともに、前記位置P₂を前記位置P₁に置き換えて
（ステツプＳ２３）、ステツプＳ２０にてワーク７
が検知されるまでステツプＳ１５〜Ｓ２３を繰り
返し行なう。

なお、本実施例でいうCP制御とは、第３図に
おいて、位置P₁，P₂を検出し、その傾きで次の
水平距離ｌ間を動かす制御のことである。通常、
ロボツトは、予め教示された教示点間を制御上さ
らに分割し、その分割点毎の目標位置をつくつて
制御されており、このような制御をCP制御と称
するが、本実施例では、次の水平距離ｌ間を動か
す目標位置は、予め教示されておらず、位置P₁，
P₂の検出結果次第であるので、敢えて上述のご
とくCP制御を定義している。従つて、1CP制御
とは、各分割点間（Δl）を動かす制御のことを
いう。

さて、ステツプＳ２０にてワーク７が検知され
ると（本実施例では、第２図に示すように、位置
P₀₄からのベクトルＰ_１Ｐ_２―――→方向への移動中に
ワ
ーク７の開先面７ｂ上の位置Pkが検知されたも
のとする）、溶接トーチ２がワーク７の開先内に
到達したと判断し、検知された表面位置Pkから、
開先形状（本実施例ではＶ型開先突合せ）に応じ
た所定のワイヤセンシングを行なう（ステツプＳ
２４〜Ｓ３０）。

即ち、溶接トーチ２を、到達した位置Pkから
予め定めた距離zsだけ−ｚ方向へ引き上げ（ステ
ツプＳ２４）、＋ｘ方向へ第１移動速度S_Hで移動さ
せ（ステツプＳ２５）、ステツプＳ５〜Ｓ９と同
様の手順にて一方の開先面７ｂ上の位置P₃を検
出・記憶する（ステツプＳ２６）。位置P₃の検出
後、溶接トーチ２を−ｘ方向へ第１移動速度S_Hで
移動させ（ステツプＳ２７）、やはりステツプＳ
５〜Ｓ９と同様の手順にて他方の開先面７ａ上の
位置P₄を検出・記憶する（ステツプＳ２８）。そ
して、検出した位置P₃，P₄間の距離₃ ₄を演算
し、この距離の２分の１、₃ ₄／２だけ溶接ト
ーチ２を第１移動速度S_Hで移動させる（ステツプ
Ｓ２９）。このとき、溶接トーチ２が到達した位
置Pcは、開先線の交点Pfの直上方となり、この
位置Pcから溶接トーチ２を＋ｚ方向へ第１移動
速度S_Hで移動させ、ステツプＳ５〜Ｓ９と同様の
手順により開先線の交点Pfを検出した後（ステ
ツプＳ３０）、溶接トーチ２を２mmだけ引き上げ
て（ステツプＳ３１）、この位置を溶接開始位置
として取り込んで、開先の検出を終了する。

このようにして開先線の交点Pfを検出してか
ら、溶接トーチ２には溶接電圧が印加され、予め
教示された溶接条件に従つて溶接が行なわれるこ
とになる。

なお、上述の説明では、溶接継手の形状がＶ型
開先突合せの場合について説明しているが、その
形状がレ型開先突合せであれば、第５図に示すよ
うに、第１図のステツプＳ１〜Ｓ２３の手順によ
りワーク７上の位置Pkを検知した後、次のよう
にして、開先線の交点Pfが検出される。即ち、
レ型開先突合せの場合、第５図に示すように、第
１図のステツプＳ１〜Ｓ２３の手順により検知し
た位置Pkはレ型開先の立板表面７ｃ上にあり、
溶接トーチ２を、位置Pk到達後、この位置Pkか
ら予め定めた距離だけ−ｚ方向へ引き上げ、−ｘ
方向へ第１移動速度S_Hで移動させ（位置P₅）、ス
テツプＳ５〜Ｓ９と同様の手順にて開先面７ａ上
の位置P₆を検出する。そして、位置P₆の検出後、
溶接トーチ２を＋ｘ方向へ第１移動速度S_Hで開先
中央位置P₇まで移動させてから、この位置P₇か
ら溶接トーチ２を所定の角度（∠P₇PfP₅）にて
開先面７ｃ方向へ第１移動速度S_Hで移動させ、ス
テツプＳ５〜Ｓ９と同様の手順を用いることによ
り、開先線の交点Pfが検出される。ここで、所
定の角度∠P₇PfP₅は、開先中央位置P₇から開先
線の交点Pfへ向かうのに必要な角度であり、既
知であるレ型開先の角度∠P₆PfP₅から容易に算
出されるものである。

以上のように、本実施例の開先検出方法によれ
ば、一定間隔ｌをあけたワーク表面上の２点P₁，
P₂を溶接トーチ２により検出し、その検出後、
溶接トーチ２を、ベクトルＰ_１Ｐ_２―――→方向へ移動
さ
せるので、２番目の検出位置P₂がワーク７の開
先内にあれば、位置P₁，P₂の開先深さ方向位置
z₁，z₂がz₁＜z₂となり、溶接トーチ２は、確実に
開先内へ向かつて移動するほか、２番目の検出位
置P₂がワーク７の開先内になくても、溶接トー
チ２を上述のようにベクトルＰ_１Ｐ_２―――→方向へ移
動
させることで、ワーク７を略水平にセツトできな
かつた場合に、溶接トーチ２をワーク表面に沿つ
て移動させることができる。従つて、従来のよう
に２点P₁，P₂のｚ位置データを常数と比較する
ことなく、また、ワーク７が略水平にセツトされ
なくても、開先内外の判断を確実に行なえ、ワー
ク７の開先線交点Pfが正確に検出されるのであ
る。

また、本実施例では、溶接トーチ２によりワー
ク７面上の点を検出する際に、第１図のステツプ
Ｓ５〜Ｓ９に示す手順を使用するので、本来所望
の正確なワーク表面位置を検知できるとともに、
センシング動作速度を極めて速くすることがで
き、センシング時間を大幅に短縮できる。

さらに、本実施例では、開先線の交点Pfを検
出した後、溶接トーチ２を所定距離（２mm）だけ
引き上げその位置でのワイヤの先端の位置情報を
溶接開始位置として取り込むので、ワイヤの先端
とワーク７との間が、アークスタートに際して良
好な所定間隔だけあけられるとともに、ワイヤの
曲がり（たわみ）による検知誤差も発生しなくな
る。

なお、上記実施例では、ワーク表面上の位置
P₁，P₂を検出してベクトルＰ_１Ｐ_２―――→を求めてい
るが、ワーク表面上の位置P₁，P₂から溶接トー
チ２を引き上げた位置P₀₂，P₀₄を検出してベクト
ルＰ_０２Ｐ_０４―――→を求め、このベクトル
Ｐ_０２Ｐ_０４――――→をＰ_１Ｐ_２―――→に代えて用
いてもよい。
このとき、ベクトルＰ_０２Ｐ_０４―――→は、Ｐ_１Ｐ_２―――→と
実質的に同一である。

また、上記実施例では、アーク溶接ロボツト１
側を動かして検出する場合を示したが、本発明の
方法は、ポジシヨナ８によりワーク７側を動かし
て検知する場合にも同様に利用できる。

さらに、上記実施例では、溶接継手の形状がＶ
型開先、レ型開先の場合について説明したが、本
発明の方法は、下向きすみ肉にも、第１〜３図に
より説明したＶ型開先の場合と同様にして適用さ
れる。ただし、下向きすみ肉の場合、第２，３図
に対応する位置P₁，P₂は、下向きすみ肉を形成
する一方の開先面上にて検出されることになる。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明の自動溶接装置の
開先検出方法によれば、一定間隔ｌをあけたワー
ク表面上の２点P₁，P₂を溶接トーチにより検出
した後、溶接トーチをベクトルＰ_１Ｐ_２―――→方向へ
移
動させるので、２番目の検出位置P₂が開先内に
あれば、溶接トーチは確実に開先内へ向かつて移
動するほか、２番目の検出位置P₂が開先内にな
くても、ワークを略水平にセツトできなかつた場
合に溶接トーチをワーク表面に沿つて移動させる
ことができるのであり、従来のように２点P₁，
P₂のｚ位置データを常数と比較することなく、
また、ワークが略水平にセツトされなくても、開
先内外の判断を確実に行なえるようになり、ワー
クの開先線交点を正確に検出できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての自動溶接装
置の開先検出方法の手順を説明するためのフロー
チヤート、第２，３図は本発明の方法をＶ型開先
突合せの溶接継手に適用した場合における溶接ト
ーチの移動状態の例を示すための図、第４図は本
発明の方法の適用を受けるアーク溶接ロボツトを
示す斜視図、第５図は本発明の方法をレ型開先突
合せの溶接継手に適用した場合における溶接トー
チの移動状態の例を示すための図である。図において、１…アーク溶接ロボツト（自動溶
接装置）、１ａ…手首部、２…溶接トーチ、３…
ロボツト制御盤、４…テイーチングボツクス、６
…溶接電源、７…ワーク、７ａ，７ｂ…開先面、
７ｃ…立板表面、８…ポジシヨナ。

Claims

【特許請求の範囲】１ワークと位置センサとしての溶接トーチとを
空間３軸で位置制御されるべくした自動溶接装置
を用いて溶接線の開先を検出する方法であつて、
前記ワークは、その部材表面もしくは開先交線を
前記３軸のうちの１軸と略直交させるように配置
し、この１軸方向に設けた前記溶接トーチによる
位置センサの出力をコンピユータに入力して、下
記のステツプ順のプログラムにより前記開先を検
出することを特徴とする自動溶接装置の開先検出
方法。 (A) 開先近辺の前記ワークの表面位置P₁を前記
溶接トーチにより検出するステツプ。 (B) 前記溶接トーチを、前記位置P₁から所定距
離だけ引き上げてから、予め定めた距離ｌだけ
開先方向へ移動させるステツプ。 (C) 前記ステツプ(B)における前記溶接トーチの移
動中に、前記溶接トーチが前記ワークの表面を
検知したか否かを判断するステツプ。 (D) 前記ステツプ(C)においてワーク表面を検知し
なかつたと判断された場合には、前記溶接トー
チが到達した位置からこの溶接トーチを開先深
さ方向へ移動させ、前記ワークの表面位置P₂
を前記溶接トーチにより検出するステツプ。 (E) 前記溶接トーチを、前記位置P₂から所定距
離だけ引き上げてから、ベクトルＰ_１Ｐ_２――→方向
へ距離₁ ₂だけ移動させるステツプ。 (F) 前記ステツプ(E)における前記溶接トーチの移
動中に、前記溶接トーチが前記ワークの表面を
検知したか否かを判断するステツプ。 (G) 前記ステツプ(F)においてワーク表面を検知し
なかつたと判断された場合には、位置P₂を位
置P₁に置き換えるとともに、前記溶接トーチ
が到達した位置からこの溶接トーチを溶接深さ
方向へ移動させ、新たに検出された前記ワーク
の表面位置をP₂として、前記ステツプ(E)、(F)
を繰り返すステツプ。 (H) 前記ステツプ(C)もしくは(F)においてワーク表
面を検知したと判断された場合には、前記溶接
トーチが前記開先内に到達したと判断し、検知
された表面位置から、開先形状に応じた所定の
開先位置センシング動作を実行して開先線の交
点を検出するステツプ。