JPH08215844A - 多層溶接装置 - Google Patents
多層溶接装置Info
- Publication number
- JPH08215844A JPH08215844A JP5675095A JP5675095A JPH08215844A JP H08215844 A JPH08215844 A JP H08215844A JP 5675095 A JP5675095 A JP 5675095A JP 5675095 A JP5675095 A JP 5675095A JP H08215844 A JPH08215844 A JP H08215844A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- pass
- posture
- torch posture
- paths
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- Pending
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- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】多層溶接の戻り軌跡生成時にトーチ姿勢も同時
に最適姿勢にする。 【構成】溶接開始から終了までの一連の教示点を結んだ
軌跡である第一パスとそのときのトーチ姿勢を教示し、
それを基に残りのパスを指定された量だけシフト演算を
施すことにより自動生成し、偶数パスを自動的に戻り軌
跡となるようにパスを自動生成する機能を有する多層溶
接装置において、前記戻りパスのトーチ姿勢を、隣り合
う２つの前記教示点を結んだ溶接線に垂直な平面に対し
て、予め教示している前記第１パスの溶接時のトーチ姿
勢と面対称となるように溶接制御する手段を設ける。
に最適姿勢にする。 【構成】溶接開始から終了までの一連の教示点を結んだ
軌跡である第一パスとそのときのトーチ姿勢を教示し、
それを基に残りのパスを指定された量だけシフト演算を
施すことにより自動生成し、偶数パスを自動的に戻り軌
跡となるようにパスを自動生成する機能を有する多層溶
接装置において、前記戻りパスのトーチ姿勢を、隣り合
う２つの前記教示点を結んだ溶接線に垂直な平面に対し
て、予め教示している前記第１パスの溶接時のトーチ姿
勢と面対称となるように溶接制御する手段を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接ロボットを用いる
多層溶接（多層盛溶接）装置に関する。
多層溶接（多層盛溶接）装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、多層溶接をする場合、第１パスの
教示だけ行い、残りのパスは第１パスの軌跡または、第
１パスをアークセンシング等による倣い制御により軌跡
修正された位置を記憶した軌跡（以降サンプリングパス
軌跡）を基に、第２パス以降の軌跡を指定された量だけ
スケールアップ・ダウン演算を施すことにより自動生成
する装置、または偶数軌跡（奇数回目の溶接である奇数
軌跡は開始点から終了点に向かう順行溶接であり、偶数
回目の溶接である偶数軌跡は終了点から開始点に向かう
逆行溶接となる）を自動的に第１パスもしくはサンプリ
ングパス軌跡に対して自動的に戻りパスにする装置が用
いられている（図２参照）。いずれも、自動的に戻りパ
スを生成する場合、基となる軌跡の位置データの順序を
逆に入れ換えるだけであった。
教示だけ行い、残りのパスは第１パスの軌跡または、第
１パスをアークセンシング等による倣い制御により軌跡
修正された位置を記憶した軌跡（以降サンプリングパス
軌跡）を基に、第２パス以降の軌跡を指定された量だけ
スケールアップ・ダウン演算を施すことにより自動生成
する装置、または偶数軌跡（奇数回目の溶接である奇数
軌跡は開始点から終了点に向かう順行溶接であり、偶数
回目の溶接である偶数軌跡は終了点から開始点に向かう
逆行溶接となる）を自動的に第１パスもしくはサンプリ
ングパス軌跡に対して自動的に戻りパスにする装置が用
いられている（図２参照）。いずれも、自動的に戻りパ
スを生成する場合、基となる軌跡の位置データの順序を
逆に入れ換えるだけであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】産業用ロボットで溶接
を行う場合、一般的にトーチ姿勢の移動角を若干進み姿
勢にする場合が多い。従来の方法での戻りパス自動生成
機能の場合、移動命令の順序を逆にすることによる逆軌
跡の生成及び、軌跡のシフト処理だけで実現していたた
め、移動角を前進角で教示されていた位置は結果的に後
退角になってしまい（溶接の方向が逆になるため）、溶
接に不適当な姿勢になっていた。このため第一パスを教
示時に移動角を溶接線と垂直にするか、戻りパスは自動
生成後に姿勢だけ再度教示し直すか等の方法を取ってい
たため溶接品質の劣化や溶接効率の低下を招いていた。
そこで本発明は戻り軌跡生成時にトーチ姿勢も同時に最
適姿勢にできる装置を提供することを目的とする。
を行う場合、一般的にトーチ姿勢の移動角を若干進み姿
勢にする場合が多い。従来の方法での戻りパス自動生成
機能の場合、移動命令の順序を逆にすることによる逆軌
跡の生成及び、軌跡のシフト処理だけで実現していたた
め、移動角を前進角で教示されていた位置は結果的に後
退角になってしまい（溶接の方向が逆になるため）、溶
接に不適当な姿勢になっていた。このため第一パスを教
示時に移動角を溶接線と垂直にするか、戻りパスは自動
生成後に姿勢だけ再度教示し直すか等の方法を取ってい
たため溶接品質の劣化や溶接効率の低下を招いていた。
そこで本発明は戻り軌跡生成時にトーチ姿勢も同時に最
適姿勢にできる装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】課題を解決するために本
発明は、溶接開始から終了までの一連の教示点を結んだ
軌跡である第一パスとそのときのトーチ姿勢を教示し、
それを基に残りのパスを指定された量だけシフト演算を
施すことにより自動生成し、偶数パスを自動的に戻り軌
跡となるようにパスを自動生成する機能を有する多層溶
接装置において、前記戻りパスのトーチ姿勢を、隣り合
う２つの前記教示点を結んだ溶接線に垂直な平面に対し
て、予め教示している前記第１パスの溶接時のトーチ姿
勢と面対称となるように溶接制御する手段を設けたこと
を特徴とするものである。
発明は、溶接開始から終了までの一連の教示点を結んだ
軌跡である第一パスとそのときのトーチ姿勢を教示し、
それを基に残りのパスを指定された量だけシフト演算を
施すことにより自動生成し、偶数パスを自動的に戻り軌
跡となるようにパスを自動生成する機能を有する多層溶
接装置において、前記戻りパスのトーチ姿勢を、隣り合
う２つの前記教示点を結んだ溶接線に垂直な平面に対し
て、予め教示している前記第１パスの溶接時のトーチ姿
勢と面対称となるように溶接制御する手段を設けたこと
を特徴とするものである。
【０００５】
【作用】これにより第１パスのトーチ姿勢１の移動角が
前進角で教示されていた場合、自動的に戻りパスのトー
チ姿勢２も溶接線に対するトーチ姿勢の移動角が第１パ
スと同じ前進角となり、従来必要であった戻りパス自動
生成後の姿勢の教示変更が不要となる（図１参照。図１
（ａ）において、Ｂ方向から見たものが図１（ｂ）であ
る）。
前進角で教示されていた場合、自動的に戻りパスのトー
チ姿勢２も溶接線に対するトーチ姿勢の移動角が第１パ
スと同じ前進角となり、従来必要であった戻りパス自動
生成後の姿勢の教示変更が不要となる（図１参照。図１
（ａ）において、Ｂ方向から見たものが図１（ｂ）であ
る）。
【０００６】
【実施例】以下に具体的な実施例を説明する（演算処理
フローを第５図に示す）。第１パスに対して逆軌跡にな
るように変換生成された戻りパス動作プログラムに溶接
軌跡上の教示点としてＰ1 〜Ｐn が存在する場合、次の
様な演算を行いＰ1'からＰn'を求め、教示位置Ｐn 〜Ｐ
n を置き換える。
フローを第５図に示す）。第１パスに対して逆軌跡にな
るように変換生成された戻りパス動作プログラムに溶接
軌跡上の教示点としてＰ1 〜Ｐn が存在する場合、次の
様な演算を行いＰ1'からＰn'を求め、教示位置Ｐn 〜Ｐ
n を置き換える。
【０００７】溶接軌跡上の教示点としてＰ1 〜Ｐn が
存在する場合Ｐi とＰi+1 （i は１〜ｎ-1）のロボット
座標系での直交位置をPi（Xi,Yi,Zi) としPi+1（Xi+1、
Yi+1、Zi+1）とする。
存在する場合Ｐi とＰi+1 （i は１〜ｎ-1）のロボット
座標系での直交位置をPi（Xi,Yi,Zi) としPi+1（Xi+1、
Yi+1、Zi+1）とする。
【０００８】隣あう２点（Ｐi 、Ｐi+1 ）の直交デー
タより溶接線方向単位ベクトル（Ｌ）を求める。 D=√｛（Xi+1− Xi ）2 ＋（Yi+1− Yi ）2 ＋（Zi+1−
Zi ）2 ｝ Lx= （Xi+1− Xi ）／Ｄ Ly= （Yi+1− Yi ）／Ｄ Lz= （Zi+1− Zi ）／Ｄ
タより溶接線方向単位ベクトル（Ｌ）を求める。 D=√｛（Xi+1− Xi ）2 ＋（Yi+1− Yi ）2 ＋（Zi+1−
Zi ）2 ｝ Lx= （Xi+1− Xi ）／Ｄ Ly= （Yi+1− Yi ）／Ｄ Lz= （Zi+1− Zi ）／Ｄ
【０００９】 の２点のうち動作開始点よりの点
（Ｐi ）を含み且つ、前記溶接線方向単位ベクトル
（Ｌ）に垂直な平面（Ｈ）に対し、点（Ｐi ）の教示さ
れた姿勢データ（Ｎ: ノーマルベクトル、Ｏ：オリエン
トベクトル、Ａ：アプローチベクトルから構成される）
のトーチ方向単位ベクトル（Ａ: アプローチベクトル）
と面対称な単位ベクトル（Ａ’）を求める（図３参
照）。
（Ｐi ）を含み且つ、前記溶接線方向単位ベクトル
（Ｌ）に垂直な平面（Ｈ）に対し、点（Ｐi ）の教示さ
れた姿勢データ（Ｎ: ノーマルベクトル、Ｏ：オリエン
トベクトル、Ａ：アプローチベクトルから構成される）
のトーチ方向単位ベクトル（Ａ: アプローチベクトル）
と面対称な単位ベクトル（Ａ’）を求める（図３参
照）。
【００１０】-1) ＬとＡの外積をＭとする。 Ｍ＝Ｌ×Ａ -2) ＬとＭの外積をＮとする。 Ｎ＝Ｌ×Ｍ -3) 以上で求めた単位ベクトル（Ｌ，Ｍ，Ｎ）を変換
Ｔとする。
Ｔとする。
【００１１】
【数１】
【００１２】-4) 単位ベクトルＡをＴから見たベクト
ル（Ａt ）とすると、 Ａt ＝Ｔ-1* Ａ ( Ａt ＝〔 Atx Aty Atz〕) -5) Ａｔと面（Ｈ）に対して面対称なベクトルＡt ’
は Ａt' = 〔 -Atx Aty Atz 〕 となる -6) Ａt'をロボット座標系に変換しＡ’とする。 Ａ’＝ Ｔ * Ａt' 教示点Ｐi の残りの姿勢データ（Ｎ，Ｏ）を単位ベク
トル（Ｍ）回りにＡとＡ’のなす角（θ）分回転させた
姿勢データ（Ｎ’、Ｏ’）を以下の演算にて求める（図
４参照）。 -1) θ=cos-1（AxA'x + AyA'y ＋ AzA'Z ） -2) Versθ = １- cos θ -3)
ル（Ａt ）とすると、 Ａt ＝Ｔ-1* Ａ ( Ａt ＝〔 Atx Aty Atz〕) -5) Ａｔと面（Ｈ）に対して面対称なベクトルＡt ’
は Ａt' = 〔 -Atx Aty Atz 〕 となる -6) Ａt'をロボット座標系に変換しＡ’とする。 Ａ’＝ Ｔ * Ａt' 教示点Ｐi の残りの姿勢データ（Ｎ，Ｏ）を単位ベク
トル（Ｍ）回りにＡとＡ’のなす角（θ）分回転させた
姿勢データ（Ｎ’、Ｏ’）を以下の演算にて求める（図
４参照）。 -1) θ=cos-1（AxA'x + AyA'y ＋ AzA'Z ） -2) Versθ = １- cos θ -3)
【００１３】
【数２】
【００１４】以上の演算によって求められたＮ’、
Ｏ’、Ａ’を新しい教示位置の姿勢とし置き換える。 〜までをｉ＝１〜 N-1まで繰り返す。最後の点
Ｐn に関してはＰn-1 〜Ｐn の区間の溶接線方向単位ベ
クトルをＬとおいて〜の演算を行う。 以上により、戻りパスのトーチ姿勢の移動角が第１パス
と同じ前進角となり、従来必要であった戻りパス自動生
成後が不要となる。
Ｏ’、Ａ’を新しい教示位置の姿勢とし置き換える。 〜までをｉ＝１〜 N-1まで繰り返す。最後の点
Ｐn に関してはＰn-1 〜Ｐn の区間の溶接線方向単位ベ
クトルをＬとおいて〜の演算を行う。 以上により、戻りパスのトーチ姿勢の移動角が第１パス
と同じ前進角となり、従来必要であった戻りパス自動生
成後が不要となる。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、戻り
パスのトーチ姿勢は自動的に溶接線方向に対して第１パ
スと同じ移動角をとるようになり、戻りパス姿勢の教示
修正が不要になるため、多層溶接における教示作業効率
が大幅に向上する。
パスのトーチ姿勢は自動的に溶接線方向に対して第１パ
スと同じ移動角をとるようになり、戻りパス姿勢の教示
修正が不要になるため、多層溶接における教示作業効率
が大幅に向上する。
【図１】本発明の作用説明図であり、（ａ）は斜視図、
（ｂ）は（ａ）のＢ方向から見た図である。
（ｂ）は（ａ）のＢ方向から見た図である。
【図２】多層溶接におけるパスを示す図
【図３】Ａ’の演算を説明する図
【図４】Ｎ’、Ｏ’の演算を説明する図
【図５】演算処理手順を示すフローチャート
１ 第１パスの教示姿勢 ２ 本発明により演算し求めた教示姿勢
Claims (1)
- 【請求項１】 溶接開始から終了までの一連の教示点を
結んだ軌跡である第一パスとそのときのトーチ姿勢を教
示し、それを基に残りのパスを指定された量だけシフト
演算を施すことにより自動生成し、偶数パスを自動的に
戻り軌跡となるようにパスを自動生成する機能を有する
多層溶接装置において、 前記戻りパスのトーチ姿勢を、隣り合う２つの前記教示
点を結んだ溶接線に垂直な平面に対して、予め教示して
いる前記第１パスの溶接時のトーチ姿勢と面対称となる
ように溶接制御する手段を設けたことを特徴とする多層
溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5675095A JPH08215844A (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 多層溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5675095A JPH08215844A (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 多層溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08215844A true JPH08215844A (ja) | 1996-08-27 |
Family
ID=13036208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5675095A Pending JPH08215844A (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 多層溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08215844A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140088685A (ko) * | 2013-01-03 | 2014-07-11 | 대우조선해양 주식회사 | 기억재생형 다층자동용접 장치 및 그 방법 |
| CN104423372A (zh) * | 2013-08-30 | 2015-03-18 | 株式会社神户制钢所 | 示教数据作成系统及程序 |
-
1995
- 1995-02-20 JP JP5675095A patent/JPH08215844A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140088685A (ko) * | 2013-01-03 | 2014-07-11 | 대우조선해양 주식회사 | 기억재생형 다층자동용접 장치 및 그 방법 |
| CN104423372A (zh) * | 2013-08-30 | 2015-03-18 | 株式会社神户制钢所 | 示教数据作成系统及程序 |
| CN104423372B (zh) * | 2013-08-30 | 2017-06-09 | 株式会社神户制钢所 | 示教数据作成系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040213 |