JPH08103870A

JPH08103870A - 溶接ロボット

Info

Publication number: JPH08103870A
Application number: JP6239979A
Authority: JP
Inventors: Kotaro Nagai; 高太郎永井
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1994-10-04
Filing date: 1994-10-04
Publication date: 1996-04-23
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: JP3550191B2

Abstract

(57)【要約】【目的】センシングエラー時に対処できるようにす
る。【構成】溶接トーチ２０とレーザセンサ２１を備えた
ロボット本体１１と、ロボット本体１１を制御するロボ
ットコントローラ１２と、センサデータに基づいて教示
データを補正する補正部１３ｅとを備え、ロボットコン
トローラ１２がこの補正部１３ｅの出力に応じてロボッ
ト本体１１を制御する溶接ロボット１０において、レー
ザセンサ２１のデータの異常を判定するエラー判定部１
３ｆと、このエラー判定部１３ｆがエラーと判定した場
合、センシング駆動回路１３ａに再度センシング命令を
送出するセンシングリトライ指令部１３ｇとを備えるよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、動腕部の先端手首に
溶接トーチと共にセンサを配設し、このセンサで溶接予
定部位の形状（位置も含む）をセンシングして、そのセ
ンシングデータにより予め教示したデータを補正しなが
ら溶接を行うティーチングプレイバック方式のアーク溶
接ロボット（以下、単に溶接ロボットという）に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の溶接ロボットとしては、
例えば、特開平５−２１２５４０号公報や特願平６−１
６２９３号公報に記載のものが存在する。このような溶
接ロボット１では、図９に示すように、台座２上に配設
された可動アーム３の先端手首に、レーザセンサ４及び
溶接トーチ５が配設されている。上記レーザセンサ４
は、溶接部位の近傍において、溶接予定線の方向に直交
する方向の検出線に沿ってレーザビームで走査可能に配
備され、走査中に被溶接物の表面で乱反射するレーザ拡
散光の一部を受光して溶接予定部位の位置等の形状を検
出する。

【０００３】この溶接ロボット１では、同図に示すよう
に、まず、教示（ティーチング）モードにして、可動ア
ーム３を被溶接物７と同形同大の教示物７’に向け、ロ
ボット本体（マニピュレータ）を制御するコントローラ
６に、溶接を行う溶接基準位置と、レーザセンサ４で走
査して計測を行うセンサ計測位置とを予め学習記憶させ
る。この後、再生（プレイバック）モードにして可動ア
ーム３を送りラインＬ上の被溶接物７に向け、記憶され
た溶接基準位置とセンサ計測位置とに基づいて、被溶接
物７の溶接予定位置からのずれを検出して位置補正デー
タを作成し、この位置補正データに基づいて、上記記憶
された溶接基準位置と検出した溶接予定位置との位置差
をコントローラ６で補正して、被溶接物７の溶接予定部
位８に対して溶接トーチ５が溶接を行う。このような構
成の溶接ロボットによれば、繰り返し正確な位置に位置
決めすることの難しい被溶接物に対して、常に正確な溶
接位置で、教示内容に忠実な溶接を行うことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、レーザセン
サで被溶接物の溶接予定部位をセンシングした場合、何
らかの原因で誤ったデータがコントローラに送られてし
まうことがある。この場合そのままレーザセンサからの
データに基づいて教示データを補正して溶接を実行して
しまうと、溶接不良を起こしたり、被溶接物に溶接トー
チをぶつけてしまう可能性がある。しかし、レーザセン
サのデータが使用できない場合（これをエラーという）
のうち、時間的な経過によって自然にエラー原因が解消
されるような場合、例えば被溶接物を固定治具等にセッ
トした時点で発生した振動がエラー原因であるような場
合は、何度かセンシングを繰り返すことによりエラーが
解消され、正しい検知データを得ることができる。そこ
で、エラーが発生したと分かった場合は、操作者が再度
センシングを実行するようにプログラムを戻す操作を行
う必要があるが、そうした場合、人手による操作である
ため作業が面倒であった。

【０００５】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、センシングエラーが発生した場合、自動的に再
度のセンシングを実行させることのできる溶接ロボット
を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、動腕部の先端に溶接トーチ
と溶接予定部位の表面位置を測定するセンサとを備えた
ロボット本体と、このロボット本体の動腕部の動作及び
溶接動作を制御するロボット制御手段と、センシング命
令が入力されたとき上記動腕部をセンシング位置に位置
決めすべく上記ロボット制御手段に移動指令を発し、動
腕部がセンシング位置に位置決めされた状態で上記セン
サを溶接予定部位の溶接予定線と直交する方向に走査さ
せるセンシング制御手段と、上記センサのデータに基づ
いて予め教示されたデータを補正する補正手段とを備
え、上記ロボット制御手段がこの補正手段の出力に応じ
て上記ロボット本体を制御する溶接ロボットにおいて、
上記センサのデータ又はそれを処理して得たデータの異
常を判定するエラー判定手段と、このエラー判定手段が
エラーと判定した場合、上記センシング制御手段に再度
センシング命令を送出するセンシングリトライ指令手段
とを備えたことを特徴としている。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の溶
接ロボットであって、上記センシングリトライ指令手段
が所定回数センシング命令を発しても上記エラー判定手
段がエラーと判定する場合、エラー信号を上記ロボット
制御手段に送出するエラー信号発生手段を設けたことを
特徴としている。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項２記載の溶
接ロボットであって、上記エラー判定手段が、予め与え
られた複数のエラー条件のいずれのエラー条件に該当す
るかを判定し、上記エラー信号発生手段が、上記各エラ
ー条件毎に対応したそれぞれ異なるエラー信号のうち、
該当するエラー条件に対応するエラー信号を上記ロボッ
ト制御手段に送出することを特徴としている。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明では、センシング命令（初
回）が入力されたときセンシング制御手段が移動命令を
ロボット制御手段に送り、ロボット制御手段がこの移動
命令に応答して動腕部を動かし、センサをセンシング位
置に位置決めする。位置決めすると、センシング制御手
段がセンサを溶接予定線と直交する方向に走査させ、そ
れに応じてセンサが溶接予定部の形状を検出する。そし
て、この形状データにより補正手段が予め教示されたデ
ータを補正する。補正した教示データはロボット制御手
段に送られ、ロボット制御手段がこの補正した教示デー
タに基づいてロボット本体を制御し、溶接を実行する。
この場合、センシング時にセンサのデータ又はそれを処
理したデータの異常が確認されると、センシングリトラ
イ指令手段からセンシング命令が再度自動的に出され、
それに応じてセンシング制御手段が再度のセンシングを
行うよう処理する。

【００１０】請求項２記載の発明では、所定回数、再度
のセンシングを実行してもセンシングエラーが解消され
ない場合、その時点で初めて、エラー信号がロボット制
御手段に送出される。

【００１１】請求項３記載の発明では、正式のエラーと
認められた場合、エラーの内容に応じて異なるエラー信
号がロボット制御手段に送られるので、ロボット制御手
段側で各エラーに対処できる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。図１は、この発明の一実施例である溶接
ロボットのシステム全体の構成を示す概略図、また、図
２は、同システムに適用されるセンサコントローラの電
気的構成を示すブロック図である。この例の溶接ロボッ
トは、鉄骨系の建物ユニットの組立工場に配備され、送
りライン上で仮組立された構造体の鋼製の梁と柱とをジ
ョイントピースを介してアーク溶接する作業を行うもの
で、図１に示すように、ロボット本体１１と、ロボット
コントローラ（ロボット制御装置）１２と、センサコン
トローラ１３と、表示装置（モニタ）１４と、教示ボッ
クス１５とからなり、必要に応じて、パソコンやホスト
コンピュータが接続されるようになっている。

【００１３】ロボット本体１１は、モータと減速機が直
接各関節に取り付けられた多関節構造のもので、台座２
の上に３次元的に駆動すると共に所望の姿勢をとり得る
動腕部１６が設けられている。動腕部１６は、２つのア
ーム（第１アーム１７ａと第２アーム１７ｂと）で構成
され、所定方向に駆動可能な可動アーム１７と、この可
動アーム１７の先端に設けられた手首部１８と、可動ア
ーム１７の基端部を台座２上で回動自在に軸支して、可
動アーム１７を被溶接物と教示物との間で往復駆動する
基動部１９とからなっている。上記手首部１８には、溶
接トーチ２０及び溶接予定部位の形状や溶接予定線の位
置を検出するためのレーザセンサ２１が配設されてい
る。

【００１４】図３は、構造体である被溶接物５０の一例
を示す部分斜視図である。この例において、被溶接物５
０は、建物ユニットの鉄骨躯体の一部分であって、角に
Ｒ部がついた角形鋼管からなる柱５１と、柱５１の上端
部又は下端部に接近して配置されたジョイントピース５
２とからなり、ジョイントピース５２のエッジ部５２ａ
が、柱５１の角部に数ｍｍ程度のギャップを持って予め
仮付けされている。そして、このジョイントピース５２
のエッジ部５２ａと柱５１の角部とを接合すべく、エッ
ジ部５２ａに沿ってアーク溶接のための溶接予定線Ｐが
設定されている。

【００１５】ジョイントピース５２は、梁を柱５１に接
合して架設するための断面コ字型の接合用部材であり、
ジョイントピース５２と柱５１とをアーク溶接する際に
は、既に、ジョイントピースのコ字型の凹部に梁が挿入
され、２重構造部分となった所がスポット溶接されて両
者は互いに固定されている。つまり、建物ユニットの鉄
骨躯体が送りライン上で仮組立された後、当該鉄骨躯体
の隅部（柱５１の上下端部とジョイントピース５１との
接合部位）がこの例の溶接ロボットによって本溶接され
ることとなる。

【００１６】上記レーザセンサ２１は、半導体レーザや
投光レンズ等からなる発光部と、結像レンズや位置検出
素子（ＰＳＤ）等からなる受光部とを備え、半導体レー
ザからの射出光が、投光レンズで絞られ、被測定物上に
ビームスポットを作ると、このビームスポットが、被測
定物の表面で乱反射（拡散反射）し、その一部が戻って
きて結像レンズによって位置検出素子上に像となって結
ばれることで、スポット光の位置やレーザセンサ２１の
前面から被測定物の表面までの距離が計測されるように
なっている。このレーザセンサ２１は、溶接予定線Ｐの
近傍において、検出線Ｓの方向に走査可能に備えられ、
検出線Ｓに沿う被溶接物５０の表面位置を検出する。な
お、レーザセンサ２１の走査機構としては、レーザセン
サ２１自体を全体的に駆動するものであっても良いし、
レーザセンサ２１の内部においてミラー等を用いて発光
部からの光の照射方向を変更するものであっても良い。

【００１７】このレーザセンサ２１には、センサコント
ローラ１３が接続されている。このセンサコントローラ
１３は、図２に示すように、センシング駆動回路１３ａ
と、形状解析部１３ｂと、記憶部１３ｃと、ずれ量算出
部１３ｄと、補正部１３ｅと、エラー判定部１３ｆと、
センシングリトライ指令部１３ｇと、エラー信号発生部
１３ｈと、さらには、教示データ作成部、最適条件選択
部、送信回路及び制御部（いずれも図示略）とから電気
的に構成されている。

【００１８】センサコントローラ１３において、センシ
ング駆動回路１３ａは、スタート操作に応じて入力され
るセンシング命令によりセンシング位置にレーザセンサ
２１前面を移動する命令がロボットコントローラ１２に
発せられ、レーザセンサ２１前面がセンシング位置に位
置決めされた状態で、レーザ光（スポット光）を溶接予
定部位の溶接予定線と直交する方向に走査させるための
回路である。形状解析部１３ｂは、レーザセンサ２１か
ら送出されてくる検出信号に基づいて、かつ、所定のア
ルゴリズムに従って、被溶接物５０の溶接部位のギャッ
プ、段差等の寸法やエッジ部５２ａの位置（この例で
は、このエッジ部の位置が溶接予定位置となる）等の形
状データを算出する。教示データ作成部（図示略）は、
教示モードのとき、レーザセンサ２１を走査させて、模
擬溶接部位の形状データを含む教示データを作成して、
ＲＡＭやＥＥＰＲＯＭ等からなる記憶部１３ｂに格納す
る。

【００１９】記憶部１３ｃは、上記教示データを格納す
る他、レーザセンサ２１を走査して、各計測点毎に測定
された受光量を記憶する。また、ずれ量算出部１３ｄ
は、教示データに含まれる基準位置（教示物５０’で教
示したエッジ部５２ａ’の位置）と形状解析部１３ｂが
解析した被溶接物５０の溶接予定位置（エッジ部５２ａ
の位置）とのずれ量を算出する。補正部１３ｅは、ずれ
量算出部１３ｄの出力に基づいて、教示データを補正す
る。最適条件選択部（図示略）は、ロボットコントロー
ラ１２が予め保管している最適溶接条件データベースか
らこの補正した教示データに応じた最適な溶接条件を選
択する。

【００２０】また、エラー判定部１３ｆは、レーザセン
サ２１又はずれ量算出部１３ｄからの信号が予め定めら
れたエラー条件に該当するか否かを判定する。また、セ
ンシングリトライ指令部１３ｇは、このエラー判定部１
３ｆがエラーと判定した場合、上記センシング駆動回路
に再度センシング命令を送出する。エラー信号発生部１
３ｈは、センシングリトライ指令部が所定回数センシン
グ命令を発してもエラー判定部がエラーと判定する場合
に、エラー信号を発生する。また、送信回路（図示略）
は、ロボットコントローラ１２へ溶接予定部位の座標値
（補正された教示データ）、最適溶接条件信号、及びエ
ラー信号を送信する。また、制御部は、ＣＰＵ（中央処
理装置）及びＲＯＭやＲＡＭ等の内部メモリを備え、Ｒ
ＯＭに記憶された処理プログラムを、ＲＡＭを用いて実
行することによりセンサコントローラ１３の構成各部を
制御する。

【００２１】なお、この例のエラー判定部１３ｆは、予
め与えられた複数のエラー条件のいずれのエラー条件に
該当するかを判定できるようになっている。そして、エ
ラー信号発生部１３ｈは、該当するエラー条件に対応す
るエラー番号（エラー条件毎に異なる）を発生する。特
に、エラー判定部１３ｆが複数のエラー条件に該当する
と判定した場合、エラー信号発生部１３ｈは、予め定め
た優先順位の上位のエラー条件に応じたエラー番号のみ
を発生するようになっている。具体的なエラー条件とエ
ラー番号の関係については、作用の説明のところで述べ
る。

【００２２】このセンサコントローラ１３は、ロボット
コントローラ１２に接続されている。ロボットコントロ
ーラ１２は、センサコントローラ１３からセンシング位
置への移動命令を受けたときは、動腕部１６を動かして
レーザセンサ２１をセンシング位置へ位置決めする。ま
た、ロボットコントローラ１２は、センサコントローラ
１３から送られてきた補正された教示データ（溶接予定
部位の補正された座標値）、最適溶接条件信号等に基づ
いてロボット本体１１の動作制御を行い、溶接を実行す
る。また、エラー信号が送られてきたときには、そのエ
ラー信号を表示装置１４に表示させ、必要に応じてロボ
ット本体１１の動作を停止する。なお、このロボットコ
ントローラ１２内の最適溶接条件データベースには、熟
練工の知識や経験に基づいて、溶接条件決定のための電
流、電圧、速度、トーチ角度、狙い角度等の情報が記憶
されている。

【００２３】次に、この例の作用について説明する。建
物ユニットの組立工場において、この溶接ロボットによ
り、構造体である被溶接物５０の溶接予定部位（柱５１
とジョイントピース５２との間）に対して溶接を実行す
るには、まず、ロボット本体１１に対する相対位置が送
りライン上の被溶接物と同じ関係になるように送りライ
ン外に教示物を配置する。教示物は被溶接物と同じも
の、あるいはモデル化したものである。そして、この教
示物にロボット本体１１を向けて教示を行う。すなわ
ち、まず、教示物の基準座標を、可動アーム１７の先端
を動かすことで溶接ロボット１０に教示する。ついで、
教示物の模擬溶接予定線に沿って溶接トーチ２０の先端
を手動で動かすことにより、動腕部１６の座標値を検出
して溶接基準線を算出させる。

【００２４】次に、センシング位置（レーザセンサ２１
の測定位置）を定め、その位置でレーザセンサ２１を走
査させて、その計測データにより模擬溶接部位の形状を
解析させる。この解析データの中には教示物のエッジ部
（溶接基準位置）の座標値や溶接基準線の座標値が含ま
れている。センシング位置は、この例の場合、上下に間
隔をおいた２点である（３点以上でも勿論良い）。次
に、ロボット本体１１の可動アーム１７を送りライン上
の被溶接物５０に戻して再生モードとし、自動溶接処理
をスタートさせる。スタート操作すると、まず、スター
ト信号と共にセンシング命令がセンサコントローラ１３
に入力され、センサコントローラ１３側が、図５に示す
ような自身の処理を開始する。同時にロボットコントロ
ーラ１２側も、図４に示すような自身の処理を開始す
る。

【００２５】以下、図４乃至図７に示すフローチャート
に従って動作を説明する。図４はロボットコントローラ
１２側の処理の流れ、図５はセンサコントローラ１３側
の処理の流れを示す。センサコントローラ１３は、適当
に移動指令をロボットコントローラ１２側に送りなが
ら、図３に示すように、上下２つのセンシング位置ＳＰ
１、ＳＰ２にレーザセンサ２１を位置決めさせ、それぞ
れのセンシング位置ＳＰ１、ＳＰ２でレーザセンサ２１
を走査させて（図中ｈが走査範囲を示す）、被溶接物５
０のエッジ部（溶接予定位置）５２ａの位置Ｓ１、Ｓ２
を解析する。

【００２６】すなわち、センサコントローラ１３側は、
図５に示すように、ステップＳ２０１でセンシング位置
ＳＰ１への移動命令を送信する。このとき、教示物に向
けて教示を行った際の座標値のうち、可動アーム１８及
び手首部１９の座標値のみを用いて、ワーク空間上の座
標値を算出するようにしているので、教示物と被溶接物
５０との間の往復動に用いられる基動部２０の座標値は
除かれて、レーザセンサ２１は、送りライン上の被溶接
物５０のセンシング位置ＳＰ１に移動させられる。つい
で、ステップＳ２０２でセンシング位置ＳＰ１にレーザ
センサ２１が到着したか否かを確認し、到着したことを
確認したら、ステップＳ２０３においてレーザセンサ２
１を検査線Ｓに沿って走査させて、センシングを実行す
る。ついで、ステップＳ２０４においてセンシング位置
ＳＰ２への移動命令を送信し、同様にステップＳ２０５
においてセンシング位置ＳＰ２へレーザセンサ２１が到
着ことを確認したら、ステップＳ２０６においてセンシ
ングを実行する。そして、２箇所でのセンシングが終了
したら、ステップＳ２０７において、採取したレーザセ
ンサ２１のデータに基づき、被溶接物５０の溶接データ
（溶接予定部位の座標値、溶接条件等を含む）を計算す
る。

【００２７】溶接データを算出するステップＳ２０７で
は、図８に示すように、教示物５０’で解析したエッジ
部５２ａ’の位置と、被溶接物５０で解析したエッジ部
５２ａの位置とのずれ量δを算出し、上下のセンシング
位置ＳＰ１、ＳＰ２でのずれ量δの大きい方を選択し
て、そのずれ量δに応じて教示データの内容を補正し、
補正したデータを正式な溶接予定部位の座標データとす
る。また、形状データ等により最適溶接条件を決定す
る。一方、ロボットコントローラ１２側は図４に示すよ
うに、センシング位置ＳＰ１への移動命令が来たら、動
腕部１６を動かしてレーザセンサ２１をセンシング位置
ＳＰ１に位置決めし、位置決めしたら到着信号をセンサ
コントローラ１３へ送信する。

【００２８】同様にセンシング位置ＳＰ２への移動命令
が来たら、動腕部１６を動かしてレーザセンサ２１をセ
ンシング位置ＳＰ２に位置決めし、位置決めしたら到着
信号をセンサコントローラ１３へ送信する。センサコン
トローラ１３側では、ステップＳ２０７での溶接データ
の計算が終了したら、ステップＳ２０８に進んで、算出
した溶接データにエラーがあるか否かを判断する。ここ
では、レーザセンサ２１による計測が不可能な場合もエ
ラーと判断する。

【００２９】このセンシングエラーは、センサコントロ
ーラ１３に備わったエラー診断機能により、下記のエラ
ー条件（診断条件）に合致するか否かで判断する。（１）センシング位置ＳＰ１でのエッジ部の位置Ｓ１が
計測不可能である。（２）センシング位置ＳＰ２でのエッジ部の位置Ｓ２が
計測不可能である。（３）教示データのエッジ部の位置と被溶接物のエッジ
部の位置Ｓ１との差（ずれ量δ）が所定値Ｌ１以上であ
る。（４）教示データのエッジ部の位置と被溶接物のエッジ
部の位置Ｓ２との差（ずれ量δ）が所定値Ｌ１以上であ
る。（５）Ｓ１とＳ２の差が所定値Ｌ２を超えている。

【００３０】以上のエラー条件に該当しない場合は、エ
ラー無しと判断してステップＳ２０９で溶接判定信号を
送信し、ステップＳ２１０で溶接データを送信し、ステ
ップＳ２１１で溶接開始命令を送信する。そして、ステ
ップＳ２１２において溶接終了信号を受信したことを確
認するまで待って処理を終える。

【００３１】一方、上述したエラー条件に該当する場合
は、ステップＳ２０８においてエラー有りと判断して、
ステップＳ２１３に進み、ここでセンシングリトライ判
定信号をロボットコントローラ１２に送信する。センシ
ングリトライ回数が３回以内ならばステップＳ２４１の
判断がＮＯとなって最初のステップＳ２０１に戻り、セ
ンシング動作を再実行する。また、センシングリトライ
回数が３回を超えた場合は、ステップＳ２４１の判断が
ＹＥＳとなって、ステップＳ２１５で溶接不可判定信号
を送信し、ステップＳ２１６でエラー番号を送信し、処
理を終える。

【００３２】この場合のエラー番号は、各エラー条件に
対応して設定され、各エラー条件毎に下記のように対応
付けされている。エラー番号 … エラー内容３１ … （１）３２ … （２）３３（※） … （３）３４（※） … （４）３５（※） … （５）

【００３３】したがって、上記の（２）の条件に該当す
るエラーが発生した場合は、エラー番号「３２」がロボ
ットコントローラ１２に送信される。また、複数のエラ
ーが同時に起こった場合は、同時にエラー番号が送信さ
れる。但し、優先順位のあるものの場合は、優先順位の
上位のエラー番号のみが送信される。ここでは、※印の
番号のエラーに対して、※印のない番号のエラーが優先
順位の上位にある。したがって、※印のエラーが検出さ
れても、エラー番号「３１」又は「３２」が発生した場
合には、※印の番号は送信されない。

【００３４】ロボットコントローラ１２側では、センシ
ングリトライ判定信号が送信されてくると、ステップＳ
１０７の判断がＹＥＳとなってステップＳ１０１に戻
り、センシング動作受け入れ状態となる。センシングリ
トライ判定信号が送信されて来ない場合は、ステップＳ
１０７からステップＳ１０８に進み、溶接判定信号が送
信されて来たか否かを判断する。溶接判定信号が送信さ
れて来た場合はステップＳ１０９にて溶接データが送信
されて来るのを待つ。溶接データが送信されて来た場合
は、ステップＳ１１０でそれを受信する。ついで、ステ
ップＳ１１１で溶接開始命令が送信されてくるのを待
ち、溶接開始信号が送信されてきたら、ステップＳ１１
２で溶接を実行し、溶接が終了したら、ステップＳ１１
３で溶接終了信号をセンサコントローラ１３に送信す
る。

【００３５】ステップＳ１０８で溶接判定信号が送信さ
れていないと判断した場合は、ステップＳ１１４に進
み、ここで溶接不可判定信号が送信されたか否かを判断
する。ＮＯの場合はステップＳ１０７に戻る。溶接不可
判定信号が送信されて来た場合は、ステップＳ１１４の
判断がＹＥＳとなり、ステップＳ１１５でエラー番号を
受信する。ロボットコントローラ１２は、エラー番号が
送信されてきた場合は、その番号を表示装置に表示さ
せ、ロボット本体の運転を停止させる。

【００３６】このように、センシングエラーが発生した
場合、再度センシング動作が実行されるので、人手によ
って再度のセンシングを実行させる必要がなくなる。し
たがって、被溶接物のセット時の振動のように、時間の
経過とともに解消される振動などが原因でセンシングエ
ラーが発生した場合は、振動が収まった後での再度のセ
ンシングにより自動的にエラーが解消され、レーザセン
サ２１によって正しく検出されたデータに基づき教示デ
ータが補正されて、正確な溶接予定位置での溶接が行わ
れる。

【００３７】また、何回かセンシングを再実行し、それ
でもエラーが解消されない場合に初めてエラー信号をロ
ボットコントローラ１２側に送信するので、時間の経過
に応じてエラー原因が解消するような場合は、正式のエ
ラーとならずに処理が進行する。また、エラー信号がロ
ボットコントローラ１２に送られてくるので、ロボット
コントローラ１２側ですぐそれに対処することができ
る。したがって、誤ったセンシングデータにより溶接を
実行してしまう心配がなく、溶接不良を生じたり、被溶
接物５０に溶接トーチ１８をぶつけたりするおそれがな
い。また、表示画面を見ることで、何のエラーが発生し
たかが分かるので、即座にそのエラーに対処することが
できる。特に、優先順位の上位のエラーのみが表示され
るので、表示内容に沿って対処すれば、効率良くエラー
を解消できる。

【００３８】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、図５のフ
ローチャートにおいては、エラー番号の発生をステップ
Ｓ２１６で送信に先立って同時に行うようにしている
が、エラー番号の発生自体は、ステップＳ２０７の溶接
データの計算時に行い、この時点で溶接データの代わり
にエラー番号をセットしておき、ステップＳ２０８でエ
ラー番号の有無をチェックし、ステップＳ２１６ではセ
ンシングリトライを３回行ってもエラー番号が消えない
場合、ロボットコントローラ１２に送信するように構成
しても良い。

【００３９】また、エラー条件は上記の例に限らず、種
々設定することができる。エラー番号も任意の文番号に
設定し得る。センシングリトライ回数も３回に限らず、
任意に設定し得る。また、センサコントローラは、ソフ
トウェア構成であるとハードウェア構成であるとを問わ
ない。また、上述の実施例では、センサコントローラと
ロボットコントローラとが互いに別体である場合につい
て述べたが、例えば、ロボットコントローラがセンサコ
ントローラの機能を兼ね備えるようにしても良い。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、センシングエラーが検出された場合、再度
センシング動作が実行されるので、人手によって再度の
センシングを実行させる必要がなくなる。したがって、
特に被溶接物のセット時の振動のように、時間の経過と
ともに解消される振動などが原因でセンシングエラーが
発生した場合は、振動が収まった後での再度のセンシン
グにより自動的にエラーが解消され、センサによって正
しく検出されたデータに基づき教示データが補正され
て、正確な溶接予定位置で溶接が行われる。

【００４１】請求項２記載の発明によれば、センシング
エラーが発生した場合、何回かセンシングを再実行し、
それでもエラーが解消されない場合に初めてエラー信号
を発生するので、時間の経過に応じてエラー原因が解消
するような場合は、正式のエラーとならずに処理が進行
する。したがって、被溶接物のセット時の振動によるエ
ラーのような場合は、振動が収まるに従い自動的に解消
され、そのまま溶接が実行される。また、時間の経過に
よっても原因が解消されないようなエラーの場合はエラ
ー信号が発生するので、それによりエラーの発生を知る
ことができる。

【００４２】請求項３記載の発明によれば、該当するエ
ラー条件に応じた信号がロボット制御手段に送られるの
で、ロボット制御手段側では、エラーの内容に応じた対
処の仕方を実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である溶接ロボットのシス
テム全体の構成を示す概略図である。

【図２】同システムに適用されるセンサコントローラの
電気的構成を示すブロック図である。

【図３】同溶接ロボットに搭載されるセンサで被溶接物
の溶接予定部位をセンシングする様子を説明するための
図である。

【図４】同実施例のロボットコントローラ側の制御処理
手順を示すためのフローチャートである。

【図５】同実施例のロボットコントローラ側の制御処理
手順を示すためのフローチャートである。

【図６】同実施例のセンサコントローラ側の制御処理手
順を示すためのフローチャートである。

【図７】同実施例のセンサコントローラ側の制御処理手
順を示すためのフローチャートである。

【図８】同実施例による教示物と被溶接物とのエッジ部
の位置のずれを説明するための平面図である。

【図９】従来の溶接ロボットの概略構成を示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１０溶接ロボット１１ロボット本体１２ロボットコントローラ（ロボット制御手段）１３センサコントローラ１３ａセンシング駆動回路１３ｂ形状解析部１３ｃ記憶部１３ｄずれ量算出部１３ｅ補正部１３ｆエラー判定部１３ｇセンシングリトライ指令部１３ｈエラー信号発生部１４表示装置１５教示ボックス１６動腕部２０溶接トーチ２１レーザセンサ５０被溶接物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０５Ｂ 19/42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】動腕部の先端に溶接トーチと溶接予定部
位の表面位置を測定するセンサとを備えたロボット本体
と、このロボット本体の動腕部の動作及び溶接動作を制
御するロボット制御手段と、センシング命令が入力され
たとき前記動腕部をセンシング位置に位置決めすべく前
記ロボット制御手段に移動指令を発し、動腕部がセンシ
ング位置に位置決めされた状態で前記センサを溶接予定
部位の溶接予定線と直交する方向に走査させるセンシン
グ制御手段と、前記センサのデータに基づいて予め教示
されたデータを補正する補正手段とを備え、前記ロボッ
ト制御手段がこの補正手段の出力に応じて前記ロボット
本体を制御する溶接ロボットにおいて、前記センサのデータ又はそれを処理して得たデータの異
常を判定するエラー判定手段と、このエラー判定手段がエラーと判定した場合、前記セン
シング制御手段に再度センシング命令を送出するセンシ
ングリトライ指令手段とを備えたことを特徴とする溶接
ロボット。
【請求項２】請求項１記載の溶接ロボットであって、前記センシングリトライ指令手段が所定回数センシング
命令を発しても前記エラー判定手段がエラーと判定する
場合、エラー信号を前記ロボット制御手段に送出するエ
ラー信号発生手段を設けたことを特徴とする溶接ロボッ
ト。
【請求項３】請求項２記載の溶接ロボットであって、前記エラー判定手段が、予め与えられた複数のエラー条
件のいずれのエラー条件に該当するかを判定し、前記エラー信号発生手段が、前記各エラー条件毎に対応
したそれぞれ異なるエラー信号のうち、該当するエラー
条件に対応するエラー信号を前記ロボット制御手段に送
出することを特徴とする溶接ロボット。