JPS59169672A - 溶接ロボツトの制御方法および装置 - Google Patents

溶接ロボツトの制御方法および装置

Info

Publication number
JPS59169672A
JPS59169672A JP4581983A JP4581983A JPS59169672A JP S59169672 A JPS59169672 A JP S59169672A JP 4581983 A JP4581983 A JP 4581983A JP 4581983 A JP4581983 A JP 4581983A JP S59169672 A JPS59169672 A JP S59169672A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
torch
attitude angle
arc sensor
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4581983A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Takagi
啓行 高木
Sakae Tanahashi
棚橋 栄
Nobuaki Kido
木戸 信明
Satoshi Nishida
智 西田
Masakazu Kozono
小園 正和
Toshiichi Hotta
堀田 敏一
Hitoshi Nakagawa
均 中川
Akira Matsuda
松田 昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP4581983A priority Critical patent/JPS59169672A/ja
Publication of JPS59169672A publication Critical patent/JPS59169672A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶接ロボットの制御力法および装置に関する
。
第1図は、溶接ロボットの一例を示したもので/ ある。この溶接ロボットは、溶接トーチ′の姿勢を変化
させる手首2と、走行(Xl、前後(ylおよび上下(
2)の直又3軸を有するアーム3とからなるロボクト本
体、溶接ロボット制御装置4、ティーチングボックス5
、溶接電源供給装置6および溶接ワイヤボックス7から
構成されている。
上記手首2は、第2図(a)、(b)Kその平面、側面
形状を各々示すように、上記溶接トーチ】を角度Qs力
向に振らせるためのB軸8と、溶接トーチ1を角度Qn
y5向に曲げるためのB軸9とを有し−いわゆるウィー
ビングは上記トーチ1を角度QI+方向に所定同期で曲
げ作動させることにより行なわれる。
従来、かかる溶接ロボットにおいて、ティーチングを行
なう場合には、前記ティーチングボックス5からの指示
によって溶接トーチ1をx、 y。
Z軸力向に移動させながら溶接トーチ1の先端を順々所
望のティーチング点1で移動させ、それらのティーチン
グ点のxly、z軸の位置およびB軸、B軸の角度θs
1 θB をテーチングデータとして溶接ロボット制御
装置4のメモリに書き込むようにしている。
上記ティーチングののち、該ティーチングデータに基づ
いてロボットをプレイパックさせると、溶接トーチ1か
溶接線(図示せず)に沿って移動され、そのさい、歩下
に示すようなアークセンサによる倣い制御が実施される
。
すなわち、たとえば継手のセットライング誤差等によっ
て第9図(a)に示す如くトーチ1の中心紗に対し継手
10が右仰にaだけずれている場合、あるいは同図(c
)に示す如く左側にa′だけずれている場合、上記アー
クセンサがウィービング両端でのアーク電流の差に基づ
いて上記すれの大きさと方向を検出し、その検出結果に
よってティーチングデータを補正する。この結果、同図
(b)に示す如く上記トーチlの中心線が溶接線11に
向けられ、これによって該トーチ1が溶接線に倣って移
動される(y軸についての倣い制御)。
また、上記ティーチングデータに基づいて第4図(a)
に示す態様で溶接が行なわれている場合において、継手
10の溶接線11の高さが該継手のセツティングずれ等
によって同図(b)に示すように高さbだけZ軸力向に
ずれたとすると、溶接ワイヤ12の突出長が短かくなる
ことから溶接電流が増差が生じる。しかして上記アーク
センサは、この偏差を用いて同図(c)に示すようにト
ーチ1の高さをhだけ上昇させる作用をなし、この結果
溶接トーチ3がプレイパック時の溶接線11に倣うこと
になる(y軸についての倣い制御)。
上記アークセンサは、上記するようにトーチ1を溶接線
1】に倣わせる機能をもつが、この機能は溶接線11に
対す6 トーチ1の姿勢角がある範囲内にあるときにお
いて有効であり、該姿勢角が一定以上のときにはこの、
アークセンサによるトーチ1の倣い制御が不確実になる
。
そこで従来は、上記トーチ1の姿勢角が倣い制御不可能
な角度にならないようにティーチングを行なっているが
、 上記アークセンサの作用により、プレイパック時に
上記姿勢角が許容範囲以上になることが多々生じる。
すなわち、第5図に示すように、プレイパック時の溶接
線】1が溶接対象のセツティング誤差等によってティー
チング時の溶接線11′からずれている場合、たとえテ
ィーチング時におけるトーチ1の姿勢角がθS、であっ
たとしても、実際の溶接線11に対してはトーチlがθ
S+△θB の姿勢角をもつことになり、したがって上
記姿勢角θBが倣い制御(Y軸方向についての倣い制御
)可能な最大姿勢角であった場合、プレイパック時にち
゛・I?−倣い制御が不確実となる。なお、上記姿勢角
θ81は第2図に示しfcS軸8の振れ角θBのある大
きさを示している。また第5図はトーチ1の先端が溶接
線進行方向に向けられたいわゆる前進角の場合を示して
いるが、第6図に示す如くトーチ1が後退角をもつ場合
においても画然上記と同様にトーチ1の姿勢角が許容範
囲外になることがある。
一力、第11図に示す如くプレイパック時の溶接線11
がティーチング時の溶接線11′に対しZ軸方向(筒さ
方向ンに傾斜している場合、Y軸より見たティーチング
時のトーチ傾き角がθB2であってもプレイパック時の
実際の溶接線11に対すル傾き角はθ3.−△θs、 
K変化する。そしてこの傾き角変化△θ8.は、第5図
に示しfcz軸よりみたトーチ姿勢角に影響を与え、こ
の傾き角変化△θs2の大きさによってFi第5図にお
ける溶接線11.11′間のずれが無い場合でもトーチ
1が倣い制御不可能な姿勢角をもつことになる。
従来の溶接ロボットの制御装置は、プレイバック時にお
ける実際のトーチ姿勢角を検出する機能を有していなか
ったので、倣い制御不可能な姿勢角をトーチがもつ場合
でもそのまま倣い制御を続行し、その結果、溶接の品質
を低下させることがあった。
本発明の目的は、トーチ姿勢角が倣い制御不用能な場合
であっても該制御を継続させるという従来装置の問題点
を解消することにある。
そのため本発明では、ティーチングデータとアークセン
サの出力信号とに基づいて溶接線に対する溶接トーチの
姿勢角を求め、この姿勢角が予設定角以上になった場合
にアークセンサの機能を停止させるようにしている。
本発明によれば、アークセンサによるトーチの倣い制御
が不可能となった場合に該センサの機能が停止されるの
で、倣い制御の不確実性に伴なう溶接品質の低下を防止
することができる。
また本発明の実施例では、種々の継手形状についてのト
ーチ姿勢角基準値を記憶手段に記憶させておき、それら
の基準値を個々の継手形状に応じて選択使用するように
して諭る。
かくすれば、個々の継手形状に応じた適正なアークセン
サ機能の停止が可能となるので、装置の適用性をより向
上することができる。
以下、9面を参照して本発明の詳細な説明する。
本発明に係る溶接ロボットの制御方法は第8図に例示す
る装置を用いて実施される。
同図番の制御装置において、メモリ20はティーチング
データを記憶させておくものであり、このメモリより出
力されるティーチングデータは減算器21を介して各軸
指令演算回路22に入力され、ここでロボットの各軸を
制御する指令信号に変換される。
アークセンサ23は、第3区および第4図を参照して既
述したように、第3図に示す溶接#11のY軸方向のズ
レa、a’を検出し、このズレに対応した補正信号を出
力する作用と、第4図に示す溶接線11の2軸力向のず
れbを検出してこのずれbに対応した補正信号を出力す
る作用とをなすものであシ、上記各補正信号は常閉スイ
ッチ素子24を介して上記減算器21に入力される。し
たがって該減算器21からは上記アークセンサnより出
力される補正信号によって補正されたティーチングデー
タが出力される。
姿勢角演算回路25#′i、上記メモリ20より出力さ
れるティーチングデ〜りと上記アークセンサ23より出
力される補正信号とを入力して、溶接トーチ1の溶接線
に対する姿勢角(第5図参照)を演算するものである。
すなわちこの演算回路25は、上記テーチングテータと
上記補正信号とに基づいてトーチ1が所定距離移動する
毎に実際の溶接線11(第5図参照)を演算し、ついで
この溶接線】1とティーチングデータに基づく溶接線1
1′とのなす角度(この角度は第5図における角度△θ
、[[当) e−[算し1この角度と上記ティーチング
データに基づくトーチ姿勢角θ8 (第5図参照ンとか
らプレイバック時の溶接線]jに対するトーチ姿勢角θ
□=6s+△θ8.を演算する。
比較回路27は、上記演算回路25で演算されたトーチ
の姿勢角θえとメモリ27に記憶させであるこの姿勢角
に対する基準値、つまり倣い制御が可能な限度姿勢角θ
8とを比較するものであり、θ。〉θ8のとき信号S、
を出力して前記常閉スイッチ素子24を開成させ、かつ
θ□−θ、が一定値以上になった場合に信号S!を出力
して後記する常閉スイッチ素子28を開成させる作用を
なす。
なお上記メモリ27には、個々の継手形状(溶接対象)
 VCついての限贋姿勢角θ、 θ3、・・・を記憶さ
せそれらの継手形状に応じて各限度姿勢角を選択的に読
出すようにしている。なお上記メモリ27およびメモリ
20は、図示していない中央処理!置(CPU)の指令
によりデータの読出しを行なう。
いま上記メモリ20よりティーチングデータを出力させ
、各軸指令回路22よりロボットの各軸についての指令
を出力させると、この各軸指令は第8図に示した減算器
29を介してD/A変換器30に入力さnlここでアナ
ログ指令信号に変換されたのち減算器31を介して増幅
器32に入力される。しかして増幅器32の出力信号が
前記常閉スイッチ素子28′ft介して各軸についての
アクチュエータ33(たとえはサーボモータ)を駆動し
、これによってトーチ1が各軸力向に作動される。
上記アクチュエータ33の作動位置は、このアクチュエ
ータに付設したエンコーダ34および該エンコーダの出
力パルスを計数するカウンタ35によって検出される。
イして上記カウンタ35の計数値は上記減算器29にフ
ィードバックされ、こ九によって上記トーチは各軸指令
に対応した位置に移動される。なお、速波検出器36は
アクチュエータ33の速度を検出して上記減算器31に
フィードバックさせるものであり、この速度フィードバ
ックによってトーチ1が安定に速度制御される。
一力、上記溶接中においては、アークセンするが溶接ト
ーチ1を流れるアーク電流に基づいて前記倣い補正信号
な出力し、この補正信号は上記減算器21および姿勢角
演算回路25に各々入力される。この結果前記YIII
ll]刀向およびz軸方向につイテノトーチ】の倣い動
作が行なわれかつ上記姿勢角演算回路25が上記補正信
号とティーチングデータに基づいて現在溶接中の溶接線
に対するトーチ1の姿勢角θAを演算する。そして演算
された姿勢角θ、が比較回路26において前記基準値θ
、と比較さn、θ、〉θBのとき、つまシトーチが倣い
制御不可能な姿勢角になったとき、比較回路26が上6
ピ常閉スイッチ素子24を開成させてアークセンサ23
によるトーチ1の倣い制御を停止させる、、また姿勢角
θAが溶接の実行不可能な角度になった場合には比較回
路26が前記常閉スイッチ素子28を開成させてロボッ
トのアクチュエータおを停止させる。なお、よ6ピスイ
ツチ素子24に連動する図示していないスイッチ素子に
よって、アークセンサ23の機能が停止されたびを外部
に表示することができる。
渣た上記実施例では、説明を容易にするため第5図に示
した姿勢角変化角度△θS とティーチングデータに基
づく姿勢角θ8とからトーチの姿勢角θ□を演算してい
るが、演算回路25に第7図に示した角度変化△θ6.
を演算させるとともに、この角度θIliヲ第59にお
けるトーチ姿勢角変化に換算させ、この換算値を上記姿
勢角θ、に加算するようにすればアークセンサの停止な
らびにロボットの停止をよシ精度よく行なうことができ
る。
さらにまた本発明は、上記トーチの溶接線からのずれに
基づく姿勢角変化だけでなく、つぎのような場合にも有
効に適用しうる。
すなわち、第9図に示すような溶接対象を溶接する場合
、溶接線】1の直線部から円弧部に移行する区間でのト
ーチ姿勢角082′が直線部におけるそれよりも大きく
なるようにティーチングされる。
この場合、同区間においてアークセンサによるトーチの
倣い制御を行なうと該制御が不確実となるが、本発明に
よれば上記メモリ27に上記角度θs2′に対応する角
度基準値を記憶させておくことによシ、同区間でのアー
クセンサ機能を停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用される溶接ロボットのシステム構
成例を概念的に示した斜視図、第2図(a)および第2
図(b)はそれぞれ溶接ロボットの手首部分の平面図お
よび側面図、第3図1(a)、(b)、(C)および第
4図(a)、(b)、(C)はそれぞれ溶接トーチの倣
い動作の態様を示した概念図、第5図、第6図および第
7必は各々溶接トーチの姿勢角を説明する概念図、第8
図は本発明に係るロボット制御装置の一実施例を示すブ
ロック図、第9図は、特定の溶接対象におけるトーチの
姿勢角変化の態様を示した平面図である。 1・・・溶接トーチ、12  ・・・溶接ワイヤ、  
2・・・手首、 10・・・継手、 11,11’・・
・溶接線、20.27・−・メモリ、  22・・・各
軸指令演算回路、23・・・アークセンサ、  24.
28・・・常閉スイッチ素子、  25−・・姿勢角演
算回路、  26・・・比較回路。 第3図 (0)         (b)        (C
)第4図 (G、)        (b)        (C
)第5図 第6図 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  アークセンサの出力信号に基づいて溶接トー
    チの倣い制御を行なう溶接ロボットにおいて、ティーチ
    ングデータと上記アークセンサの出力信号とに基づいて
    溶接線に対する溶接トーチの姿勢角を求め、この姿勢角
    が予設定角以上になった場合に上記アークセンサの機能
    を停止させることを特徴とする溶接ロボットの制御方法
    。 Q) アークセンサの出力信号に基づいて溶接トーチの
    倣い制御を行なう溶接ロボットにオイて、ティーチング
    データとアークセンサの検出結果とに基づいて溶接線に
    対する溶接トーチの姿勢角を演算する手段と、上6ピ溶
    接トーチの姿勢角についての基準値を予め記憶させてお
    く手段と、上記演算手段の演算結果が上記基準値よりも
    大きくなった場合に上記アークセンサの機能を停止させ
    る手段とを設けたことを特徴とする溶接ロボットの制御
    装置。 (3)上記記憶手段に、種々の継手形状についての姿勢
    角基準値を記憶させ、それらの基準値を個々の継手形状
    に応じて選択使用することを特徴とする特許請求の卸囲
    第(2)項記載の溶接ロボットの制御装置。
JP4581983A 1983-03-18 1983-03-18 溶接ロボツトの制御方法および装置 Pending JPS59169672A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4581983A JPS59169672A (ja) 1983-03-18 1983-03-18 溶接ロボツトの制御方法および装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4581983A JPS59169672A (ja) 1983-03-18 1983-03-18 溶接ロボツトの制御方法および装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59169672A true JPS59169672A (ja) 1984-09-25

Family

ID=12729852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4581983A Pending JPS59169672A (ja) 1983-03-18 1983-03-18 溶接ロボツトの制御方法および装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59169672A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102189313A (zh) * 2010-02-18 2011-09-21 株式会社神户制钢所 弧焊系统的焊嘴-母材间距离的控制方法及弧焊系统
CN105665885A (zh) * 2016-04-07 2016-06-15 湘潭大学 一种自适应调节焊枪倾角的立焊焊缝跟踪系统和方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5736373U (ja) * 1980-08-12 1982-02-25
JPS57165179A (en) * 1981-04-03 1982-10-12 Nippon Kokan Kk <Nkk> Controller for electrode angle of narrow gap welding

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5736373U (ja) * 1980-08-12 1982-02-25
JPS57165179A (en) * 1981-04-03 1982-10-12 Nippon Kokan Kk <Nkk> Controller for electrode angle of narrow gap welding

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102189313A (zh) * 2010-02-18 2011-09-21 株式会社神户制钢所 弧焊系统的焊嘴-母材间距离的控制方法及弧焊系统
CN105665885A (zh) * 2016-04-07 2016-06-15 湘潭大学 一种自适应调节焊枪倾角的立焊焊缝跟踪系统和方法
CN105665885B (zh) * 2016-04-07 2018-05-25 湘潭大学 一种自适应调节焊枪倾角的立焊焊缝跟踪方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4448342A (en) Method and device for tracer correction in a welding robot
JP2766290B2 (ja) 溶接ロボット
US5907229A (en) Method and device for calibration of movement axes of an industrial robot
JP3207409B2 (ja) ロボットのツール姿勢制御方法
US5003237A (en) Method of correcting and playing back positional instruction data in a robot
JPH11134012A (ja) 軌跡誤差補正機能を有するロボット
JPH0661626B2 (ja) 溶接ロボットの制御方法
JPH0434604A (ja) ロボットの位置補正方法及び位置補正装置
JPS60118478A (ja) 関節形ロボツトの位置制御装置
JPH0222401B2 (ja)
JPS6038721B2 (ja) 工業用ロボットの制後方法
JPS618236A (ja) 移動体制御装置
JP2734258B2 (ja) ロボットの軌跡補正装置
JPS6054275A (ja) 溶接ト−チの駆動制御方法
JPS625709B2 (ja)
JPS59220806A (ja) 工業用ロボツトの制御方法
JP2713656B2 (ja) 産業用ロボットの同期コンベアデータ入力方法
JPH048489A (ja) 産業用ロボット
Baeten et al. Combined vision/force control at corners in planar robotic contour following
JPH0530552B2 (ja)
JPS6246003B2 (ja)
JPH0346272B2 (ja)
JPH04123884A (ja) 三次元レーザ加工機の追従制御装置
JPS58176705A (ja) 工業用ロボツトの経路記憶方法及び記憶装置
JPH02137005A (ja) 学習制御方法