JPH05208272A - ロボット溶接における溶接位置検出方法 - Google Patents
ロボット溶接における溶接位置検出方法Info
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- JPH05208272A JPH05208272A JP3584492A JP3584492A JPH05208272A JP H05208272 A JPH05208272 A JP H05208272A JP 3584492 A JP3584492 A JP 3584492A JP 3584492 A JP3584492 A JP 3584492A JP H05208272 A JPH05208272 A JP H05208272A
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- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の溶接ワイヤタッチセンサを排し、外部
タッチセンサをパイプ構造物の溶接ロボットに適用し、
溶接位置検出の精度向上を図る。 【構成】 溶接ロボットの溶接ト−チヘッドに取り付け
た外部タッチセンサ１１を、まず、ワ−ク２のｚ軸方向
をタッチをさせ、タッチした点から一定距離αmmだけｚ
軸方向へ平行移動させ、次に、αmmだけｚ軸方向へ平行
移動した点からу軸方向に平行移動させてу軸方向のワ
−ク２のズレ量を算出し、予め入力しておいたサ−チ開
始点をこのу軸方向のズレ量分だけ平行移動させてх軸
方向をタッチさせることにより溶接位置を検出する。
タッチセンサをパイプ構造物の溶接ロボットに適用し、
溶接位置検出の精度向上を図る。 【構成】 溶接ロボットの溶接ト−チヘッドに取り付け
た外部タッチセンサ１１を、まず、ワ−ク２のｚ軸方向
をタッチをさせ、タッチした点から一定距離αmmだけｚ
軸方向へ平行移動させ、次に、αmmだけｚ軸方向へ平行
移動した点からу軸方向に平行移動させてу軸方向のワ
−ク２のズレ量を算出し、予め入力しておいたサ−チ開
始点をこのу軸方向のズレ量分だけ平行移動させてх軸
方向をタッチさせることにより溶接位置を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パイプを組み合わせた
構造物（以下「パイプ構造物」という）のロボット溶接
における溶接位置検出方法に関するものである。
構造物（以下「パイプ構造物」という）のロボット溶接
における溶接位置検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、パイプ構造物の溶接に溶接ロボッ
トを適用した例は少ない。その原因の一つは、溶接位置
検出精度が悪く、その精度向上が難しいことにある。従
来技術では、溶接位置検出は溶接ワイヤを用いたタッチ
センシングが行われている。この方法は、図１に示すよ
うにパイプに溶接ワイヤ１の先端でタッチして、溶接位
置を検出するものである。
トを適用した例は少ない。その原因の一つは、溶接位置
検出精度が悪く、その精度向上が難しいことにある。従
来技術では、溶接位置検出は溶接ワイヤを用いたタッチ
センシングが行われている。この方法は、図１に示すよ
うにパイプに溶接ワイヤ１の先端でタッチして、溶接位
置を検出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記方式で
は、ワイヤの巻きぐせやコンジットケ−ブルの曲がりに
よるワイヤ突出長さの変動が原因で、溶接位置検出精度
が悪かった。さらに、パイプを溶接ワイヤの先端でタッ
チする方式であるので、少しのワ−クのズレであっても
検出精度が大幅に悪くなるという問題点がある。このこ
とを図１で模式的に説明すれば、ワ−クがずれた場合、
本来ワ−クのズレ量は、ティ−チポイントＰと本来タッ
チしなければならないポイントＰ′との水平距離│Ｐ−
Ｐ′│＝х1となるはずであるが、溶接ワイヤ方式では
サ−チの結果Ｐ″をタッチすることとなるため、│Ｐ−
Ｐ″│＝х3 が実際のズレ量となる。従って、│Ｐ′−
Ｐ″│＝х2 だけ溶接開始点がズレることになる。
は、ワイヤの巻きぐせやコンジットケ−ブルの曲がりに
よるワイヤ突出長さの変動が原因で、溶接位置検出精度
が悪かった。さらに、パイプを溶接ワイヤの先端でタッ
チする方式であるので、少しのワ−クのズレであっても
検出精度が大幅に悪くなるという問題点がある。このこ
とを図１で模式的に説明すれば、ワ−クがずれた場合、
本来ワ−クのズレ量は、ティ−チポイントＰと本来タッ
チしなければならないポイントＰ′との水平距離│Ｐ−
Ｐ′│＝х1となるはずであるが、溶接ワイヤ方式では
サ−チの結果Ｐ″をタッチすることとなるため、│Ｐ−
Ｐ″│＝х3 が実際のズレ量となる。従って、│Ｐ′−
Ｐ″│＝х2 だけ溶接開始点がズレることになる。
【０００４】また、溶接ロボットの手首を回転させて溶
接ワイヤをタッチセンスすることにより、コンジットケ
−ブルが動かされるので、一方向をセンシングするだけ
でも４.５mm 程度ズレることが試験により確認されてい
る。これは、コンジットケ−ブルの中を溶接芯線が経由
して溶接ト−チの先端へ供給される構造になっているた
め、コンジットケ−ブルが動くと、曲率半径等の違いが
原因で、芯線が出たり、引込んだりすることに由来する
ものである。
接ワイヤをタッチセンスすることにより、コンジットケ
−ブルが動かされるので、一方向をセンシングするだけ
でも４.５mm 程度ズレることが試験により確認されてい
る。これは、コンジットケ−ブルの中を溶接芯線が経由
して溶接ト−チの先端へ供給される構造になっているた
め、コンジットケ−ブルが動くと、曲率半径等の違いが
原因で、芯線が出たり、引込んだりすることに由来する
ものである。
【０００５】さらに、ワ−クの製缶誤差は図２に示すよ
うに現状では±２０mm程度あるので、溶接ワイヤによる
タッチセンサが空振りする可能性が大きい。従って、ア
ラ−ムが発生しロボットの稼動ロスが多くなる。また、
溶接位置の検出ができても検出精度が悪いので溶接不良
を度々引き起こす。このため溶接手直しの時間が大とな
る。以上のような理由により従来の溶接ワイヤによるタ
ッチセンシングではロボット導入によるメリットはない
に等しいものであった。
うに現状では±２０mm程度あるので、溶接ワイヤによる
タッチセンサが空振りする可能性が大きい。従って、ア
ラ−ムが発生しロボットの稼動ロスが多くなる。また、
溶接位置の検出ができても検出精度が悪いので溶接不良
を度々引き起こす。このため溶接手直しの時間が大とな
る。以上のような理由により従来の溶接ワイヤによるタ
ッチセンシングではロボット導入によるメリットはない
に等しいものであった。
【０００６】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
従来の溶接ワイヤタッチセンサを排し、外部タッチセン
サをパイプ構造物の溶接ロボットに適用し、溶接位置検
出の精度向上を図るものである。
従来の溶接ワイヤタッチセンサを排し、外部タッチセン
サをパイプ構造物の溶接ロボットに適用し、溶接位置検
出の精度向上を図るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】‘溶接ロボットの溶接ト
−チヘッドに取り付けた外部タッチセンサを、まず、ワ
−クのｚ軸方向をタッチをさせ、タッチした点から一定
距離αmmだけｚ軸方向へ平行移動させ、次に、αmmだけ
ｚ軸方向へ平行移動した点からу軸方向に平行移動させ
てу軸方向のワ−クのズレ量を算出し、予め入力してお
いたサ−チ開始点をこのу軸方向のズレ量分だけ平行移
動させてх軸方向をタッチさせることにより溶接位置を
検出する。
−チヘッドに取り付けた外部タッチセンサを、まず、ワ
−クのｚ軸方向をタッチをさせ、タッチした点から一定
距離αmmだけｚ軸方向へ平行移動させ、次に、αmmだけ
ｚ軸方向へ平行移動した点からу軸方向に平行移動させ
てу軸方向のワ−クのズレ量を算出し、予め入力してお
いたサ−チ開始点をこのу軸方向のズレ量分だけ平行移
動させてх軸方向をタッチさせることにより溶接位置を
検出する。
【０００８】
【実施例】本発明の一実施例を図３〜図５で説明する。
図３は外部タッチセンサを取り付けた溶接ロボットの側
面図、図４はパイプ構造物の構成を示す斜視図、図５
(Ａ)〜(Ｃ)はタッチセンスの手順を説明する模式図であ
る。
図３は外部タッチセンサを取り付けた溶接ロボットの側
面図、図４はパイプ構造物の構成を示す斜視図、図５
(Ａ)〜(Ｃ)はタッチセンスの手順を説明する模式図であ
る。
【０００９】図３に示すように、外部タッチセンサ１１
は６軸ロボット１０の溶接ト−チヘッド１４に取り付け
られている。溶接ト−チ１２も溶接ト−チヘッド１４に
取り付けられており、溶接ト−チの溶接芯線及び外部タ
ッチセンサの信号線等は溶接ト−チヘッド１４近傍でコ
ンジットケ−ブル１３としてまとめられる。以下説明の
ためワ−ク（パイプ構造物）２の空間座標として図３の
ようにх軸，у軸，ｚ軸を定める。
は６軸ロボット１０の溶接ト−チヘッド１４に取り付け
られている。溶接ト−チ１２も溶接ト−チヘッド１４に
取り付けられており、溶接ト−チの溶接芯線及び外部タ
ッチセンサの信号線等は溶接ト−チヘッド１４近傍でコ
ンジットケ−ブル１３としてまとめられる。以下説明の
ためワ−ク（パイプ構造物）２の空間座標として図３の
ようにх軸，у軸，ｚ軸を定める。
【００１０】また、本実施例ではワ−クとして図４に示
すようなパイプ構造物を対象とする。図４において、2a
はメインパイプ、2bはブレ−シング、2cはピクチャ−フ
レ−ム、2dはピンコネクトラグである。
すようなパイプ構造物を対象とする。図４において、2a
はメインパイプ、2bはブレ−シング、2cはピクチャ−フ
レ−ム、2dはピンコネクトラグである。
【００１１】次に、図５でタッチセンスの手順を説明す
る。まず、前提として、６軸ロボット１０の制御用プロ
グラムにはサ−チ開始点の座標は予め入力されている。
本実施例に係る溶接位置検出は、このサ−チ開始点が実
際のワ−ク（パイプ構造物）２からどの程度ズレている
かを検出することを目的とするものである。
る。まず、前提として、６軸ロボット１０の制御用プロ
グラムにはサ−チ開始点の座標は予め入力されている。
本実施例に係る溶接位置検出は、このサ−チ開始点が実
際のワ−ク（パイプ構造物）２からどの程度ズレている
かを検出することを目的とするものである。
【００１２】まず、ワ−ク２のｚ軸方向をタッチし、タ
ッチした点から一定距離αmmだけ外部タッチセンサ１１
をｚ軸方向へ平行移動させる（図５(Ａ)）。
ッチした点から一定距離αmmだけ外部タッチセンサ１１
をｚ軸方向へ平行移動させる（図５(Ａ)）。
【００１３】次に、αmmだけｚ軸方向へ平行移動した点
からу軸方向に平行移動させてу軸方向のワ−クのズレ
量を算出する（図５(Ｂ)）。
からу軸方向に平行移動させてу軸方向のワ−クのズレ
量を算出する（図５(Ｂ)）。
【００１４】最後に予め入力しておいたサ−チ開始点を
このу軸方向のズレ量分だけ平行移動させてх軸方向を
タッチさせる(図５(Ｃ))。例えば、パイプ位置ずれがな
いときの基準値у1に対し、タッチセンスした結果у1＋
△у1であれば、△у1だけ平行移動した点でх軸方向を
サ−チすれば図１におけるх1の値を検出できる。即
ち、溶接開始の原点であるサ−チ開始点を実体に合わせ
て「平行移動させる」ことでх軸方向をタッチする。又
そこから一定距離離れた所が溶接位置でもある。
このу軸方向のズレ量分だけ平行移動させてх軸方向を
タッチさせる(図５(Ｃ))。例えば、パイプ位置ずれがな
いときの基準値у1に対し、タッチセンスした結果у1＋
△у1であれば、△у1だけ平行移動した点でх軸方向を
サ−チすれば図１におけるх1の値を検出できる。即
ち、溶接開始の原点であるサ−チ開始点を実体に合わせ
て「平行移動させる」ことでх軸方向をタッチする。又
そこから一定距離離れた所が溶接位置でもある。
【００１５】
【発明の効果】外部タッチセンサを用いて上述した手順
でタッチセンスすることとしたので、パイプ構造物のロ
ボット溶接に適用するタッチセンサとしては、検出精度
が従来のものと比して格段に優れている。実際に、х軸
方向を５mm、у軸方向を２０mm、ｚ軸方向を５mmずらし
てタッチセンスした試験結果によれば、最大０.４mm 程
度の誤差しか生じなかった。パイプ構造物の溶接は、ロ
ボットの溶接線の誤差が±１mm以内であれば溶接不良が
発生する可能性が低いと考えられるので、この結果は十
分満足しうるものである。
でタッチセンスすることとしたので、パイプ構造物のロ
ボット溶接に適用するタッチセンサとしては、検出精度
が従来のものと比して格段に優れている。実際に、х軸
方向を５mm、у軸方向を２０mm、ｚ軸方向を５mmずらし
てタッチセンスした試験結果によれば、最大０.４mm 程
度の誤差しか生じなかった。パイプ構造物の溶接は、ロ
ボットの溶接線の誤差が±１mm以内であれば溶接不良が
発生する可能性が低いと考えられるので、この結果は十
分満足しうるものである。
【００１６】以上のように、従来困難であったパイプ構
造物の溶接位置ズレを精度良く検出、補正することが可
能となり、パイプ構造物のロボット溶接の実用化が可能
となる。
造物の溶接位置ズレを精度良く検出、補正することが可
能となり、パイプ構造物のロボット溶接の実用化が可能
となる。
【図１】従来のタッチセンシング方法を示す模式図。
【図２】ワ−クの製缶誤差の現状を示す説明図。
【図３】外部タッチセンサを取り付けた溶接ロボットの
側面図。
側面図。
【図４】パイプ構造物の構成を示す斜視図。
【図５】タッチセンスの手順を説明する模式図。
１ 溶接ワイヤ ２ ワ−ク 2a メインパイプ 2b ブレ−シング 2c ピクチャ−フレ−ム 2d ピンコネクトラ
グ 10 ６軸ロボット 11 外部タッチセン
サ 12 溶接ト−チ 13 コンジットケ−
ブル 14 溶接ト−チヘッド
グ 10 ６軸ロボット 11 外部タッチセン
サ 12 溶接ト−チ 13 コンジットケ−
ブル 14 溶接ト−チヘッド
Claims (4)
- 【請求項１】 溶接ロボットの溶接ト−チヘッドに取り
付けた外部タッチセンサを、まず、ワ−クのｚ軸方向を
タッチをさせ、タッチした点から一定距離αmmだけｚ軸
方向へ平行移動させ、次に、αmmだけｚ軸方向へ平行移
動した点からу軸方向に平行移動させてу軸方向のワ−
クのズレ量を算出し、予め入力しておいたサ−チ開始点
をこのу軸方向のズレ量分だけ平行移動させてх軸方向
をタッチさせることを特徴とするロボット溶接における
溶接位置検出方法。 - 【請求項２】 外部タッチセンサが接触子である請求項
１のロボット溶接における溶接位置検出方法。 - 【請求項３】 外部タッチセンサが近接スイッチである
請求項１のロボット溶接における溶接位置検出方法。 - 【請求項４】 ワ−クがパイプ構造物である請求項１の
ロボット溶接における溶接位置検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3584492A JPH05208272A (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | ロボット溶接における溶接位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3584492A JPH05208272A (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | ロボット溶接における溶接位置検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05208272A true JPH05208272A (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=12453298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3584492A Pending JPH05208272A (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | ロボット溶接における溶接位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05208272A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117900581A (zh) * | 2024-03-20 | 2024-04-19 | 广州市市政工程试验检测有限公司 | 市政管廊供水管道焊接方法、系统、电子设备及存储介质 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57176103A (en) * | 1981-04-24 | 1982-10-29 | Hitachi Koki Haranomachi | Detecting mechanism for board thickness of woodworking machine |
| JPS59212173A (ja) * | 1983-05-18 | 1984-12-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ロボツト溶接における被溶接体組立誤差検出方法 |
| JPS60261675A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-24 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Ｎｃア−ク溶接装置 |
| JPH01102603A (ja) * | 1987-10-16 | 1989-04-20 | Mitsubishi Electric Corp | ロボットの制御装置 |
-
1992
- 1992-01-28 JP JP3584492A patent/JPH05208272A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57176103A (en) * | 1981-04-24 | 1982-10-29 | Hitachi Koki Haranomachi | Detecting mechanism for board thickness of woodworking machine |
| JPS59212173A (ja) * | 1983-05-18 | 1984-12-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ロボツト溶接における被溶接体組立誤差検出方法 |
| JPS60261675A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-24 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Ｎｃア−ク溶接装置 |
| JPH01102603A (ja) * | 1987-10-16 | 1989-04-20 | Mitsubishi Electric Corp | ロボットの制御装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117900581A (zh) * | 2024-03-20 | 2024-04-19 | 广州市市政工程试验检测有限公司 | 市政管廊供水管道焊接方法、系统、电子设备及存储介质 |
| CN117900581B (zh) * | 2024-03-20 | 2024-06-04 | 广州市市政工程试验检测有限公司 | 市政管廊供水管道焊接方法、系统、电子设备及存储介质 |
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