JPS60229116A - 溶接ロボツトにおける円弧溶接線追従方法 - Google Patents

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、溶接トーチを開先幅方向に揺動させながらア
ーク溶接を行い、この揺動中に溶接トーチの位置ずれを
検出し、この位置ずれを修正することにより溶接トーチ
を溶接線に追従させるようにした溶接ロボットにおいて
、特に円弧溶接線にアークセンサーを適用するた応のテ
ィーチングの簡略化に関する。

前述揺動パターンをティーチングする方法としては、本
出願人による特願昭５９−４３２７５で提案したように
、数値入力による揺動パターン作成手段を具備し、ティ
ーチング時に開先を含む座標象限内で目視および位置決
めし易い任意の地点（ダミ一点と呼称）に溶接トーチを
位置決めし、このトーチを静止させたまま揺動パターン
を教示する方法、並びに同じ（本出願人が昭和５９年３
月２６日付の特許出願（発明の名称「溶接ロボットにお
ける溶接線追従方法」）で提案したように、実際に溶接
トーチの電極先端（溶接点）を開先付近に位置決めし、
揺動パターンの半周期の両端地点を教示する方法がある
。前者の自動設定、後者の手動設定のいずれにおいても
、揺動パターンを教示した場合、溶接ロボット全体を制
御するコンピュータは教示点間を結ぶ仮想溶接線（パタ
ーン基準線とも呼称）を溶接線とみなして揺動パターン
を作成する。また、コンビエータはアークセンサー実行
時に補正をかける方向はパターン基準線に対し直角方向
であり、補正量は溶接トーチ先端の揺動端点（但し、補
正をかけたときは、揺動端の位置修正点）を中心にパタ
ーン基準線に対し左・右に△δの角度範囲内に固定され
ている。

従来、円弧の溶接線に対しアークセンサーで溶接する場
合、第９図に示すように円弧溶接線ＷＬＣ上にほぼ等間
隔で多数の点ａ、　ｂ、・・・を教示していた。いま、
ティーチング時のワークと寸分違わぬワークについてア
ーク溶接を行うとすれば、コンピュータは先ず教示点ａ
−ｂを結ぶ弦をパターン基準線ｌとし、これを二等辺三
角形の底辺とする第１周期日の揺動パターンＰＴａ、を
作成し実行指令する。従って、溶接トーチ先端は＠　−
＋　ｆｉ’→ａ＃と移動し、ａ＃に達してもまだワーク
Ｗａに達しないため、それ以後はワークＷａに達するま
でａａ−１ａ＃で示すように基準線！に対し直角方向に
移動する。

そしてコンピュータは現在点ａ′を起点とする第２周期
日の揺動パターンＰ　Ｔ　ａａを作成し実行する。

この例では、点ａ７が点ａを中心としたパターン基準線
ｌに対する前記補正可能角度△δの範囲内にあるため、
トーチ先端は円弧溶接線ＷＬＣに追従できたが、教示点
の間隔を広げろ（教示点の数は減る）と、溶接線は角度
△δの範囲から外れ、もはや溶接線ＷＬｃに追従できな
くなる。言い換えると。

円弧溶接線ＷＬｃの場合、教示点の数を多くすれば追従
性は良くなるもののティーチングが煩雑で時間がかかり
、逆に教示点の数を減らせばティーチングは簡単になる
ものの追従性は保証できなくなる。このことは円弧の曲
率半径についても言える。

曲率半径の小さい円弧は曲率が大きいため、溶接線を補
正可能角度△δに収めるべ（教示点の間隔を狭める必要
がある。これは教示点数が多くなってティーチングが煩
雑になるばかりでなく、ロボットの移動精度の限界を越
えることにもなる。従って、円弧溶接線に対するアーク
センサーの適用は、ある程度大きな曲率半径をもつもの
に限られることが判る。

本発明は前述事情に鑑み１円弧溶接線に対する揺動パタ
ーン作成手段を含み、ティーチング時。

少くとも円弧開始点２円弧中間点１円弧終了点の３点を
教示し、揺動パターン作成時、前記３点より円の方程式
をめ、該方程式より揺動パターンの１周期ピッチを弦と
する中心角をめ、揺動パターン実行時、毎回揺動パター
ンを前記用の円周上を前記中心角に相当する角度ずつ回
転させるごとくしたことを特徴とし、円弧溶接線のアー
クセンサー適用に際しティーチング作業の簡略化および
追従性能の向上を図った、溶接ロボットにおける円弧溶
接線追従方法を提供せんとするものである。

以下、第１〜８図に示す実施例に基づき詳述する。

１は本発明の一実施例として採用した直角座標（Ｘ、Ｙ
、Ｚ）ロボットＲＯ（詳細は図示せず）の端末に構成さ
れた棄ｉｉ軸である。

２は垂直軸１の下端に軸１まゎり（矢印α）に旋回可能
に支承した第１腕である。

３は腕２の先端に斜軸３ａまゎり　（矢印β）に旋回可
能に支承した第２腕である。第２腕３先端にはエンドエ
フェクタとしての溶接トーチ４（この実施例ではＭＩＧ
溶接トーチ）を取着している。

そして軸１．軸３ａおよびトーチ４の中心軸線Ｍは一点
Ｐにおいて交差するように構成しである。

さらにトーチ４はその溶接作動点Ｐと一致しうるように
設定しである。がくして、αおよびβ方向への回転角を
制御することにより、トーチ４の垂直軸ＩＩζ対する姿
勢角θおよび旋回角φ（いわゆるオイラ角）を点ｐｌＪ
！固定して制御可能となっている。

５は溶接電源装置である。装置５はトーチ４の消耗電極
６を巻き取ったスプール７を具備し、詳細は図示しない
が送りローラを回転して電極６をくり出し可能であり、
さらに電極６とワークＷ間に溶接用電源８および電流セ
ンサ９を直列に接続しうるように構成しである。

１０はこの実施例全体の制御装置としての公知のコンピ
ュータである。コンピュータ１ｏには、ＣＰＵおよびメ
モリを含む。

そしてコンピュータ１ｏのパスラインＢには、電源８お
よび電流センサ９が接続しである。

パスラインＢにはさらに、ロボットＲＯのＸ軸のサーボ
系ＳＸが接続してあり、このサーボ系ｓＸはＸ軸の動力
ＭＸ、並びにその位置情報を出方するエンコーダＥＸを
含んでいる。同様にしてパスラインＢには同様に構成し
たＹ軸のサーボ系ｓＹ。

Ｚ軸のサーボ系Ｓｚ％β軸のサーボ系Ｓαおよびβ軸の
サーボ系Ｓβを接続しである。

１１は遠隔操作盤であり、トーチ４を手動で移動させる
ためのマニュアル操作スナップスイッチ群ＳＷ、溶接待
以外の速度を指令するための速度指令ロータリスイッチ
ＳＶ　、３　種類のモード（マニュアルモードＭ、テス
トモードＴＥ　、およびオートモードＡ）に切換えるた
めのモード切換スイッチＳＭ。

テンキーＴＫ、テンキーＴＫの操作により後述の各切換
位置で種々の条件を設定するための条件設定用切換スイ
ッチＳＥ、並びに各モードにおいて動作を開始したりテ
ィーチング内容をメモリに取込む際に使用するスタート
スイッチＳＴＡ等を備えている。

前記切換スイッチＳＥは以下に示す６つの切換位置ＳＥ
、〜ＳＥ６を有する。

（１）切換位置ＳＥ、・・・直線補間「Ｌ」、ライ−ビ
ン　グ「Ｗ」１円補間ｒｃＪ　ｌ直線アークセンシング
［ＡｓＪ。

円弧アークセンシング［ＣＡｓＪ、の５つの表示ランプ
を備え、それぞれテンキーＴＫのキ一番号「１」〜「５
」を押すことにより各表示ランプを点灯させて選択する
ことができる。

（２）切換位ｆｌｔｓＥ、・・・溶接条件番号ＷＮＩＩ
の表示部を有し、コンピュータ１０のメモリには予め陽
ごとに溶接電圧Ｅ、溶接電流Ｉ、および溶接速度Ｖｗを
セットとして記憶されており、所望のセットに対応する
テンキーＴＫのキ一番号を押すことにより呼び出せるよ
うになっている。

（３１切換位置ＳＥｓ・・・）１ンクシッン番号ＦＮａ
の表示部を有し、本実施例ではテンキーＴＫのキ一番号
「７」の操作により、溶接トーチ４の現在位置は移動位
置の教示点ではなくダミ一点であることを教示する。

（４１切換位置ＳＥ４・・・補正方式番号ＡＵＸＮｌｌ
の表示部を有し、本実施例では、テンキーＴＫのキ一番
号ｒ０１Ｊ。

ｒ０２Ｊ、　ｒ０３Ｊの押動により、それぞれ第２図（
ａ）。

（ｂ）、　（Ｃ）に示すように下向隅肉、水平隅肉、し
形開先の各溶接継手形状を選択するようになっている。

またＡＵＸＮｈ　ｒｌ　ＯＪは、予め別のワークで作成
した揺動パターンのデータに基づき位置補正することを
意味する。

（５）切換位置ＳＥ、・・・パターン表示部を有し、本
実施例では４桁の数字で揺動パターンを設定するように
なっている。例えば、４〜１桁目にはそれぞれ、揺動パ
ターンの振幅ｍ（開先幅言回の移動距離）。

高さｈ（第２図（ａ）・（ｂ）・（ｅ）で示すように下
向隅肉およびし形開先では溶接線から揺動面までの距離
であり、水平隅肉では脚長である）、ピッチＰＣ（第３
図に示すように揺動パターンの半周きざみ数ｎ（揺動パ
ターンの半周期における移動分割数でこれにより周波数
が決定）の各メニュ一番号を設定するようになっている
。尚、水平隅肉における等脚長の場合は、特別にｈＮａ
ｌ’−３Ｊで設定すれば自動的に等脚長になるようにし
である。

（６）切換位置ＳＥ６・・・タイマー表示部を有し％揺
動の左・右端での停止時間をメニュ一番号で設定で−き
るようになっている。

今、ワークＷは第１図に示すように、水平板材Ｗ１の上
面に２枚の垂直板材Ｗ２・Ｗ３を左右離間して載置し、
両板材Ｗ２・Ｗ３間に円弧状垂直板材Ｗ４を配置し、こ
れら４枚の板材Ｗ１〜Ｗ４を一体に仮付けしである。そ
して水平板材Ｗ１と各垂直板材Ｗ２φＷ３・Ｗ４で形成
される直角隅部の溶接線ＷＬに沿って、一端の溶接開始
点Ｐ雪から他端の溶接終了点Ｐ１までアークセンサーを
伴いながら連続溶接せんとするものである。

以下オペレータのティーチング操作、およびこれに伴い
コンピュータ１０が実行する処理につき（Ｔ１）スイッ
チＳＭの操作によりマニュアルモードＭを選択する。そ
してスイッチＳＷの操作によりトーチ４を前記溶接開始
点Ｐｔに近い任意の地点Ｐ、に位置決めする。次に切換
スイッチＳＲを切換位置ＳＦ、、に切換え、テンキーＴ
Ｋの操作により直線補間ｒＬＪを設定し、スイッチＳＴ
Ａを操作すれば、コンピュータ１０は点Ｐ１の位置情報
（Ｘ、　、　Ｙ□。

Ｚｌ、θ１．およびψ１）と直線補間ｒＬＪを最初のス
テップとして取り込む。

（Ｔ２）スイッチＳＷの操作により　トーチ４を溶接開
始点Ｐ、に溶接に適した姿勢に位置決めする。

次いで切換スイッチＳＲの切換位置はそのままでテンキ
ーＴＫの操作により直線アークセンシング「Ａｓ」を設
定し、スイッチＳＴＡを操作すれば、コンピュータ１０
は点Ｐ宜の位置情報と直線アークセンシング「八８」を
次のステップとして取り込む。

（Ｔ３）スイッチＳＷの操作によりトーチ４を板材Ｗ１
・Ｗ２で囲まれ溶接線ｗＬｌｚ：＠む座標象限内の任意
の点Ｐ、　（ダミ一点と呼称）に位置決めする。

次いで切換スイッチＳＥの切換位＠　ＳＥａ　、　ＳＥ
Ｉ　＋ＳＲ，においてテンキーＴＫの操作によりそれぞ
れｒＡＪ、　ｒ７Ｊ、　ｒ０２Ｊを設定する。このうち
ＦＮａ　ｒ７Ｊはダミ一点の指定であり、ＡＵＸ嵐ｒ０
２Ｊは溶接継手状として水平隅肉の指定である（第２図
参照）。

さらに切換スイッチＳＨの切換位ＭＳＥＩでは、テンキ
ーＴＫにより既述の揺動パターンを構成する振幅ｍ、高
さり、ビ、チＰＣ，きざみ数ｎを４桁のメニュー数値で
設定する。その後、スイッチＳＴＡを操作すれば、コン
ピュータ１０はダミ一点Ｐ、の位置情報、直線アークセ
ンシング「Ａｓ」、Ｆ陽「７Ｊ　、　ＡＵＸ隘ｒ０２Ｊ
、並びに揺動パターンの情報を次のステップとして取り
込む。

（Ｔ４）スイッチＳＷの操作により　トーチ４を板材Ｗ
２・Ｗ４の合流点（円弧開始点と呼称）Ｐ４に溶接に適
した姿勢に位置決めする。

次いで切換スイッチＳＥの切換位置ＳＥ、　、　ＳＲ，
。

ＳＥいＳ＆においてテンキーＴＫの操作によりそれぞれ
ｒｃＡｓＪ　、　ｒｏｌＪ　、１１’ＯＪ　、　ｒｌＪ
を設定する。このうち「ＣＡｓ」は円弧アークセンシン
グの開始を意味し、ＷＮＩｌｒｏ　ＩＪは溶接開始点Ｐ
！から円弧開始点Ｐ１までの溶接条件ＣＩ＠接電接電圧
接溶接電流として最適の条件を備えたメニュ一番号であ
る。またＡＵＸＮａ　ｒｌＯＪは予め別のワークで得ら
れた揺動パターンのデータで位置補正することを意味す
る。

さらにタイマー「１」は揺動の左・右端で溶接トーチ４
を一時停止させるのに適したメニュ一番号を指定してい
る。これでスイッチＳＴＡを操作すれば、コンピュータ
１０は円弧開始点Ｐ４の位置情報。

円弧アークセンシングｒｃＡｓＪ　、　ＷＮｃｉ　ｒｏ
　１Ｊ　、　ＡＵＸ　Ｎｕｒｌ　ＯＪ　、タイマー「１
」を次のステップとして取り込む。

（Ｔ５）スイッチＳＷの操作によりトーチ４を溶接線Ｗ
Ｌの円弧中間点Ｐ５に溶接に適した姿勢に位置決めする
。

以下は前記（Ｔ４）と同様に切換スイッチＳＥ、テンキ
ーＴＫ、およびスイッチＳＴＡの操作により円弧中間点
Ｐ、の位置情報１円弧アークセンシング［ＣＡｓＪ　、
　Ｗ陽ｒ０１Ｊ　、　ＡＵＸ嵐ｆｌｏｐ、タイマー「１
」を次のステップとして取り込む。

（Ｔ６）スイッチＳＷの操作により　トーチ４を板材Ｗ
４・Ｗ３の合流点（円弧終了点と呼称）　ｐｍに溶接に
適した姿勢に位置決めし、前記（Ｔ４）と同様に切換ス
イッチＳＥ、テンキーＴＫ、およびスイッチＳＴＡの操
作により円弧終了点Ｐ６の位置情報９円弧アークセンシ
ング「ＣＡ　ｓ　Ｊ　、　ＷＮＱｒｏ　ＩＪ　、　ＡＵ
Ｘ歯ｒｌ　ＯＪ　、タイマー「１」を次のステップとし
て取り込む。

（Ｔ７）スイッチＳＷの操作によりトーチ４を溶接終了
点Ｐ、に溶接に適した姿勢で位置決めする。次いで切換
スイッチＳＲの切換位置ＳＬ　、　ＳＥａ　、　ＳＥａ
　。

Ｓ＆においてテンキーＴＫの操作によりそれぞれｒＡｓ
Ｊ、　ｒｏｌＪ、　ｒｌＯＪ、　ｒｌＪを設定する。

これでスイッチＳＴＡを操作すれば、コンピュータ１０
はだ接終了点Ｐ、の位置情報、直線アークセンシング１
ＡｓＪ　、　ＷＮ［ｌｒｏ　ＩＪ　、　ＡＵＸ　Ｎａ　
ｒｌ　ｏＪ　、タイマー「１」を次のステップとして取
り込む。

（Ｔ８）スイッチＳＷの操作によりトーチ４を前記溶接
終了点Ｐ、から直線的に移行できる任意の退避ＱＰｓに
位置決めする。そして切換スイッチＳＲを切換位置ＳＥ
１に切換え、テンキーＴＫの操作により直線補間ｒＬＪ
を設定し、スイッチＳＴＡ　を操作すれば、コンピュー
タ１０は点Ｐ、の位置情報と直線補間ｒＬＪを最後のス
テップとして取り込む。

以上でティーチングを終了する。第４図に前述一連のユ
ーザプログラムの内容を示す。

次にオペレータがスイッチＳＭｔテストモードＴＥとし
、スイッチＳＴＡを操作すれば、前述プログラムの１ス
テツプずつが実行（但し溶接は実行されずに）され、誤
りがあれば修正する〇続いてスイッチＳＭをオートそ−
ドＡとし、スイッチＳＴＡを操作すれば、前述プログラ
ムが連続して実行される。このときコンピュータ１０が
実行する処理の流れを第５図のフローチャートを参照し
ながら説明する。

（Ａ１）コンピュータ１０はユーザプログラムのステッ
プ中にアークセンサーの指令があるか、否か判断する（
処理ＰＲＩ）。

（Ａ２）指令ｒＡ８Ｊ　、　ｒＣＡ８Ｊのいずれも無け
れば、このステップの内容を実行する（処理ＰＲ２）。

（Ａ３）処理ＰＲＩの判断が「ＹＥｓＪであれば％　直
線のアークセンサー［ＡｓＪか、否か判断する。（処理
ＰＲ３）。

（Ａ４）　［ＡｓＪであれば、さらにパターン作成は自
動設定か否か判断する（処理ＰＲ４）。

（Ａ５）　ＦＮｈが「７」であれば自動設定と判断し、
ダミ一点Ｐｓにティーチングされた情報に基づき振幅ｍ
、高さり、ピッチＰＣよりアークウィービングの揺動パ
ターンを作成し、きざみ数ｎから与えられる速度（周波
数）でアークセンサーを実行する（処理ＰＲ５）。

（Ａ６）処理ＰＲ４で、　Ｆ？’ｈが「７」でなければ
手動設定と判断し、ここでは説明を省略したが、実際に
溶ｉト　、チ４を開先に位置決めしてティーチングされ
た通りの揺動パターンを作成し、アークセンサーを実行
する（処理ＰＲ６）。

（Ａ７）処理ＰＲ３で「Ａ８」でなければ１円弧のアー
クセンサー「ｃＡｓＪと判断し、さらにパターン作成は
自動設定か否か判断する（処理ＰＲ？　）。

（Ａ８）　ＦＮＩｌが「７」であれば自動設定と判断し
、前記処理ＰＲ５と同様にパターンを作成し、円弧開始
点２円弧中間点２円弧終了点の３点より円の方程式をめ
、この方程式の下で毎回パターンを所定角度回転させな
がらアークセンサーを実行する（処理ＰＲ８）。

（Ａ９）処理ＰＲ７で、Ｆ嵐が「７」でなければ手動設
定と判断Ｌ／％前記処理ＰＲ６と同様にパターンを作成
し、前記処理ＰＲ８と同様に円の方程式をめ。

この方程式の下で毎回パターンを所定角度回転させなが
らアークセンサーを実行する（処理ＰＲ９）。

（ＡＩＯ）　前記処理ＰＲ２、ＰＨ１、ＰＨ１、ＰＨ１
、ＰＨ１のいずれにおいてもそれぞれの処理が終了した
ならば、そのステップがエンドであったか否か判断する
（処理ＰＲＩＯ）。

（Ａｌｌ）　エンドであればオートそ−ドにおける一連
の実行を終了するが、そうでないならば、ステップを更
新しく処理ＰＲＩＩ）、前記処理Ｐ！２１の手前に戻る
。

しかして、溶接ロボットＲＯはコンピュータ１゜からの
指令出力に基づき以下の動作を行う。先ずトーチ４を点
Ｐ、に位置決めし、該トーチ４は直線補間で溶接開始点
Ｐ２に向って移動する。　トーチ４は点Ｐ、に達すると
アークウィービングを開始し。

溶接条件ＷＩｌｈｒ０１Ｊに基づき次の目標点Ｐ４に向
って水平隅肉溶接を実行する。そしてコンピュータ１０
は溶接実行中絶えずアークセンシングを行い。

予め格納されているデータＡＵｌｈｒｌＯＪを用いて位
置ずれを補正し、その上で前記処理ＰＲ５により揺動パ
ターンを作成し出力する。即ち、揺動パターンは逐次補
正分だけ開先幅方向（厳密に言えば、点Ｐ、と点Ｐ４を
結ぶパターン基準線に対し直角方向）および高さ方向に
平行移動させられ、トーチ４は常に溶接線ＷＬに追従す
ることになる。

次にトーチ４が累積補正を施され位置修正された円弧開
始点Ｐ４’に達すると、コンピュータ　１゜はこの点Ｐ
、・と円弧中間（教示）点Ｐ、および円弧終了（教示）
点Ｐ６の３点より円の方程式をめる。

そしてこの方程式から円の中心位ｆｆＱ、および半径６
と点ｐ４１・Ｐｓ間内円弧中心角θ１１をめ、これらか
ら揺動パターンの１周期のピッチ（前記ＰＣの２倍）を
弦とする中心角θ８をめ、この角度θ１を１パターン当
りの回転角とする。そして、コンピユータ１０は、第１
周期日の揺動パターンＰＴ。

については、点Ｐ、′に対し中心角０．の円弧上の点Ｐ
１．とを結ぶ線をパターン基準線Ｌ１として作成し実行
指令する。従って、トーチ４は点ｐ、／を起点として揺
動パターンＰＴ、を描き、アークセンシングの結果によ
り位置ずれがあったとすれば、前記基準線Ｌｌに対し直
角方向に補正がかかり、点Ｐ、１′に到達する。次いで
、コンピュータ１０は現在点Ｐ４１′を起点として前記
基準線Ｌ１を角度θ１だけ回転させた基準線り、に基づ
き第２周期日の揺動パターンＰＴ、を作成し実行する（
第６・７図参照）。

こうしてトーチ４が位置修正された円弧中間点ら′に達
すると、コンピュータ１０は第８図に示すように、この
点Ｐ、′１円弧開始（教示）点Ｐ、、および円弧終了（
教示）点Ｐ、の３点より新めて円の方程式をめ、これか
ら円の中心位置Ｑｗおよび半径りと点ｐ、／・Ｐ６間円
弧の中心角θ。をめ％　前述同要領で１パターン当りの
回転角θ、をめる。

そしてコンピュータ１０は第７図について説明した通り
にパターン基準線を１パタ一ン実行毎に角度θ、宛回転
させ順次揺動パターンを作成し実行指令する。

前記トーチ４、は、アークセンサーにより位置修正され
た円弧終了点Ｐ６′（図示せず）に達すると、点Ｐ、→
点Ｐ、′と同様に直線のアークセンサーで溶接を実行し
、溶接終了点Ｐ、′（図示せず）に達すると溶接を終了
し、直線補間で退避点Ｐ、に移動する。

これらの連続溶接を通じてトーチ４の姿勢は点Ｐ２゜Ｐ
＋　、　Ｐｇ　、　Ｐｇ　、Ｐｙでティーチングした姿
勢に徐々に変換していく。

本発明は前述実施例以外に下記する変形もまた可能であ
る。

（１）前述実施例では、アークセンシングによる位置補
正は予め作成されたデータ（ＡＵｌ＆ｌ　ｒｌＯＪ　）
を用いて行うようにしたが、溶接実行の初期においてサ
ンプリングデータを作成し、それに基づいて位置補正し
てもよい。

（ＩＩ）前述実施例では、円弧開始点から円弧中間点ま
での溶接に際し、点Ｐ４’、　Ｐｓ　、　Ｐａの３つの
点から円の方程式をめたが、点Ｐ、・Ｐ４’の位置補正
量を点Ｐｓ　、　Ｐｇに平行補正し、得られた点ｐ、Ｉ
Ｉ　、　ｐ、ｌ／とｐ、Ｉで円の方程式をめてもよい。

（１）前述実施例では、円弧中間点から円弧終了点まで
の溶接に際し、点Ｐ、　、　Ｐ、’、　ｐ−の３点から
円の方程式をめたが、実際の円弧開始点ｐ、Ｉを記憶し
ておき、その点Ｐ、′と点Ｐ、’、Ｐ−の３点、あるい
は点Ｐ５・Ｐ、′の位置補正量を点Ｐ６に平行補正して
得られた点Ｐ・′および前記点Ｐ、Ｚ　Ｐ、／の３点か
ら円の方程式をめてもよい。

（ＩＶ）　前述実施例では１点Ｐ４・Ｐｓ・Ｐ、で形成
される円弧の溶接について述べたが、点Ｐ、に極く近い
点（勿論、点Ｐ、に一致してもよい）を付加して教示す
れば円のアークセンサーによる溶接ができる。

（Ｖ）　前述実施例では、回転角θ□、θ、をｘ−ｙ座
標平面で示したが、三次元の立体的な角度になることも
ある。

（ＶＩ）　ロボットは直角座標形以外のメカ構成のもの
でも実施できる。

以上詳述せるごとく本発明によるときは下記する特有且
つ顕著な効果を奏するものである。

（イ）曲率半径の大小にかかわらず円弧溶接線に対して
も円弧開始点２円弧中間点９円弧終了点の３点を教示す
るだけで、多数の中間点の教示が不要のため、ティーチ
ング作業が非常に簡単になり、従来適用できなかったよ
うな曲率半径の小さな円弧にもアークセンサーの適用が
可能となる。

（ロ）前記３点の教示点のうち、円弧中間点は円弧開始
点と円弧終了点の間の円弧上であれば任意の点でよいた
め、従来のように補正範囲に入るか否かを考慮する必要
がな（、従来はどティーチング作業に神経を使う必要が
ない。

（ハ）最初のパターンに対するパターン基準線は１周期
パターンのピッチを弦とし、それ以後の基準線はこの弦
の中心角に相当する角度宛回転補正し、アークセンサー
による平行補正は常に新たな基準線に対し直角方向に施
され、この補正方向は実際の溶接線に対しほぼ直角方向
となるため、溶接線の追従性が向上する。

（ニ）前記（ハ）の理由からも明らかなように、本発明
の場合、ワークの個体差や取付誤差が無ければ補正は零
であり、従来のようにティーチング自体に誤差を伴うこ
とがないため、補正範囲は従来より実質上大巾に広がり
、それに伴いワークの個体差が大きいものでもアークセ
ンサーが適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１〜８図は本発明の実施例を示すもので、このうち第
１図は本発明の溶接ロボットの全体図、第２図は各種溶
接継手形状を示す略図、第３図は揺動パターンの説明図
、第４図はプログラムのステップ図、第５図はフローチ
ャート、第６〜８図は円弧溶接線における揺動パターン
の実行説明図、また第９図は従来の円弧溶接線における
揺動パターンの実行説明図である。 図中、ＲＯは溶接ロボット、４は溶接トーチ１０はコン
ピュータ、１１は遠隔操作盤、Ｗはワークである。 出願人　新明和工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶接トーチを開先幅方向に揺動させながらアーク
   溶接を行い、該揺動中に溶接トーチの位置ずれを検出し
   、この位置ずれを修正することにより溶接トーチを溶接
   線に追従させるようにした溶接ロボットにおいて、円弧
   溶接線に対する揺動パターン作成手段を含み、ティーチ
   ング時、少くとも円弧開始点１円弧中間点１円弧終了点
   の３点を教示し、揺動パターン作成時、前記３点より円
   の方程式をめ、該方程式より揺動パターンの１周期ビッ
   ナを弦とする中心角をめ、揺動パターン実行時、毎回揺
   動パターンを前記円の円周に沿って前記中心角に相当す
   る角度ずつ回転させるごとくしたことを特徴とする、溶
   接ロボットにおける円弧溶接線追従方法。