JP2005021971A - アーク溶接ロボットおよびそのウィービング方法並びにそのウィービングプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 旋回軸J1、前後揺動軸J2および上下揺動軸J3からなる基本3軸を含む少なくとも6自由度を有する多関節ロボットの各軸J1〜J6を用いて溶接トーチ7のトーチ先端を溶接線に沿って移動させると共に、トーチ先端を溶接線に対して左右に揺動させ、且つ溶接トーチ7のトーチ傾斜角とトーチ前進角を変化させながらウィービング動作を行うときに、基本3軸の動きを減少させるように溶接トーチ7のトーチ回転角を変化させるウィービング方法により溶接を行う。
【選択図】図1
Description
本実施の形態に係るアーク溶接ロボットは、図1に示すように、床面に固設されたベース1と、ベース1に設けられたアーム20とを備えている。アーム20は、基台2と第1アーム3と第2アーム4と手首部材5とを有している。基台2は、旋回軸J1として機能するようにベース1上に旋回可能に設けられている。基台2の上面には、第1アーム3が縦設されており、第1アーム3は、前後揺動軸J2として機能するように揺動可能にされている。
2 基台
3 第1アーム
4 第2アーム
5 手首部材
6 溶接ワイヤ
7 溶接トーチ
8 トーチブラケット
10 制御装置
11 入力用変換部
12 出力用変換部
13 入出力部
14 記憶部
15 演算部
16 信号バス
17 教示ボックス
18 ベース
20 アーム
20a アーム先端部
21 回転円錐体
Claims (6)
- 旋回軸、前後揺動軸および上下揺動軸からなる基本3軸を含む少なくとも6自由度を有する多関節ロボットの各軸を用いて溶接トーチのトーチ先端を溶接線に沿って移動させると共に、前記トーチ先端を溶接線に対して左右に揺動させ、且つ溶接トーチのトーチ傾斜角とトーチ前進角を変化させながらウィービング動作を行うときに、前記基本3軸の動きを減少させるように前記溶接トーチのトーチ回転角を変化させることを特徴とするアーク溶接ロボットのウィービング方法。
- 旋回軸、前後揺動軸および上下揺動軸からなる基本3軸を含む少なくとも6自由度を有する多関節ロボットと、
前記多関節ロボットの各軸を用いてトーチ傾斜角とトーチ前進角とトーチ回転角とを変更可能にされると共に任意の位置に移動可能にされた溶接トーチと、
前記溶接トーチのトーチ先端を溶接線に沿って移動させると共に、前記トーチ先端を溶接線に対して左右に揺動させ、且つ前記トーチ傾斜角とトーチ前進角を変化させながらウィービング動作を行うときに、前記トーチ回転角を変化させることにより前記基本3軸の動きを減少させるように前記多関節ロボットを制御する制御装置と
を有することを特徴とするアーク溶接ロボット。 - 旋回軸、前後揺動軸および上下揺動軸からなる基本3軸を含む少なくとも6自由度を有する多関節ロボットのアーム先端部に溶接トーチを設け、前記多関節ロボットの各軸を用いて溶接トーチをウィービングさせながら溶接を行うアーク溶接ロボットのコンピュータに、
予め与えられた溶接開始点および溶接終了点に基づいて溶接線座標系と移動径路方程式とを求める第1手段と、
前記移動径路方程式に基づいて前記溶接トーチのトーチ先端が単位時間後に移動する溶接線座標系の移動点Pを求める第2手段と、
前記移動点Pにウィービング並進成分を加算する第3手段と、
前記移動点Pを座標変換することによって、前記溶接線座標系から見た前記溶接トーチの位置・姿勢を求める第4手段と、
前記位置・姿勢に含まれるトーチ傾斜角に傾斜角ウィービング成分を加算する第5手段と、
前記基本3軸の動きを減少させるようにトーチ回転角を求め、該トーチ回転角を前記位置・姿勢に含まれるトーチ回転角とする第6手段と、
前記位置・姿勢をベース座標系に座標変換し、該ベース座標系の移動点P’を求める第7手段と、
前記移動点P’から逆キネマティネマティクスにより各軸の関節角度を求め、これら関節角度に基づいて前記多関節ロボットを作動させる第8手段と
を実行させるためのウィービングプログラム。 - 前記第6手段は、
所望のウィービング幅となるようにトーチ傾斜角を変更したときのトーチ回転軸後端部の変動幅dYを記憶しておく変動幅記憶手段と、
回転角振幅Rzwidth=−Sin-1(r/dY)の計算式に、前記変動幅dYと、前記アーム先端部から前記溶接トーチのトーチ回転軸に対する垂線距離rとを代入して回転角振幅Rzwidth を求める回転角振幅算出手段と、
前記回転角振幅Rzwidthに対応したトーチ回転角を求める回転角算出手段と
有することを特徴とする請求項3に記載のウィービングプログラム。 - 前記第6手段は、
前記アーム先端部の前回の位置を記憶する前回位置記憶手段と、
ウィービング動作のための次回のトーチ傾斜角を記憶する次回傾斜角記憶手段と、
前記次回のトーチ傾斜角を維持した状態でトーチ回転角とトーチ支持姿勢とを変化させることで取り得るアーム先端部の可動軌跡の中から、前回のアーム先端部の位置に最も近い位置となるトーチ回転角を求める次回回転角取得手段と
有することを特徴とする請求項3に記載のウィービングプログラム。 - 前記第6手段は、
前記基本3軸の動きを減少させるように予め決定されたトーチ回転角を前記溶接線座標系の全移動点Pに対応して記憶する回転角記憶手段と、
次回の移動点Pに対応したトーチ回転角を前記回転角記憶手段から読み出す回転角読出手段と
有することを特徴とする請求項3に記載のウィービングプログラム。
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