JP2007237220A - Method of controlling welding robot, material welded thereby, and control program of welding robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属製の開先継手の端部溶接を行う溶接ロボットの制御方法およびこれにより溶接された被溶接材、溶接ロボットの制御プログラムに関する。 The present invention relates to a method for controlling a welding robot that performs end welding of a metal groove joint, a welded material welded by the welding robot, and a control program for the welding robot.
従来より、金属材料同士の接合方法として、溶接ロボットを用いた溶接方法が実施されている。この溶接ロボットを用いた溶接方法の中には、例えば、特許文献1,2に開示されているように、鋼製やセラミックスによって形成されたエンドタブを溶接端部に装着して溶接を行うものがある。
このように、溶接端部にエンドタブを装着して溶接を行うことで、溶接端部から溶接金属が外部へと流れ出すことを防止しつつ、端部まで溶接を完了させることができる。
Thus, welding can be completed up to the end while preventing the weld metal from flowing out from the weld end by attaching the end tab to the weld end.
しかしながら、上記従来の溶接ロボットの制御方法では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、溶接端部からの溶接材料の流れ出しを防止するために溶接端部に取り付けられるエンドタブは、溶接後には不要な物体となる。このため、このエンドタブを溶接部分から取り外すために、エンドタブを叩き落したり削ったりする作業が必要となり、生産性を低下させてしまう。この結果、エンドタブが消耗品であることも考え合わせると、エンドタブを用いた溶接方法は、溶接に要するコストを上昇させる要因となる。
However, the conventional welding robot control method has the following problems.
That is, the end tab attached to the weld end in order to prevent the welding material from flowing out from the weld end becomes an unnecessary object after welding. For this reason, in order to remove this end tab from a welding part, the operation | work which knocks off or scrapes an end tab is needed, and productivity will fall. As a result, considering that the end tab is a consumable item, the welding method using the end tab becomes a factor that increases the cost required for welding.
本発明の課題は、開先継手の溶接を行う際にエンドタブを使用することなく溶接を行うことで、溶接工程を簡素化してコストダウンを図ることが可能な溶接ロボットの制御方法およびこれにより溶接された被溶接材、溶接ロボットの制御プログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a welding robot control method capable of simplifying the welding process and reducing the cost by performing welding without using an end tab when welding a groove joint, and the welding It is to provide a control program for a welded material and a welding robot.
第1の発明に係る溶接ロボットの制御方法は、端部が開放された開先継手の溶接を行う溶接ロボットの制御方法であって、第1から第3のステップを備えた溶接方法を溶接ロボットに実行させる。第1のステップでは、開先継手の端部に溶接ビードを形成する。第2のステップでは、溶接ビードが所定の高さ以上になるまで、溶接ビード上にさらに溶接ビードを形成する。第3のステップでは、溶接ビードの内側において溶接を開始する。 A method for controlling a welding robot according to a first aspect of the present invention is a method for controlling a welding robot that welds a groove joint with an open end, and includes a welding method including first to third steps. To run. In the first step, a weld bead is formed at the end of the groove joint. In the second step, a weld bead is further formed on the weld bead until the weld bead is equal to or higher than a predetermined height. In the third step, welding is started inside the weld bead.
ここでは、端部が開放された開先継手を溶接する溶接ロボットの制御方法において、端部が開放された開先継手の溶接を行う際には、溶接を開始する前に、まずは溶接ビードを複数回積層して堰を形成する。
ここで、溶接ビードとは、溶接金属を溶かして溶接部分に形成される帯状の盛り上がった部分を意味する。また、溶接ビードを積層して形成される堰は、溶接部分の端部から溶接金属が流れ出すことを防止する機能を有する。さらに、溶接ビードの内側とは、開先継手における溶接を行う部分側を意味する。
Here, in the control method of the welding robot that welds the groove joint with the open end, when welding the groove joint with the open end, the welding bead is first set before starting the welding. A weir is formed by laminating a plurality of times.
Here, the weld bead means a belt-like raised portion formed in the welded portion by melting the weld metal. Further, the weir formed by laminating the weld beads has a function of preventing the weld metal from flowing out from the end of the welded portion. Furthermore, the inner side of the weld bead means the side of the groove joint where welding is performed.
通常、このような端部が開放された開先継手の溶接を行う際には、開放端側から溶接金属が漏れ出すことを防止するために、金属製あるいはセラミックス製のエンドタブを取り付けて溶接を開始する。しかし、このようなエンドタブを用いた従来の溶接方法では、溶接完了後に溶接部分からエンドタブを除去するための仕上げ処理が必要となり、エンドタブの材料費がかかることや溶接工程が増加すること等からコストアップの要因となっていた。 Usually, when welding a groove joint with such an open end, a metal or ceramic end tab is attached to prevent welding metal from leaking from the open end side. Start. However, the conventional welding method using such an end tab requires a finishing process for removing the end tab from the welded portion after the welding is completed, which increases the material cost of the end tab and increases the welding process. It was a factor of up.
本発明の溶接ロボットの制御方法では、以上のように、開先継手の開放端に、従来のエンドタブの替わりに、溶接ビードを積層して形成される堰を用いている。
これにより、端部が開放された開先継手の溶接を行う際にエンドタブを使用しなくても、溶接を端部まで正確に行うことができるとともに、溶接完了後にエンドタブを除去するための仕上げ処理が不要となり、溶接作業の工程を簡略化することができる。この結果、エンドタブの材料費やエンドタブを除去するための仕上げ処理を省くことにより、コストダウンを図ることができる。
As described above, the welding robot control method of the present invention uses a weir formed by laminating weld beads instead of the conventional end tabs at the open end of the groove joint.
As a result, welding can be accurately performed to the end without using the end tab when welding the groove joint with the open end, and the finishing process for removing the end tab after the welding is completed. Is eliminated, and the welding process can be simplified. As a result, the cost can be reduced by omitting the material cost of the end tab and the finishing process for removing the end tab.
第2の発明に係る溶接ロボットの制御方法は、第1の発明に係る溶接ロボットの制御方法であって、溶接ビードを形成する第1のステップの前に、センサを用いて開先継手における開先の位置および幅を検出する第4のステップを、さらに備えている。
ここでは、溶接ビードを積層して堰を形成する前に、センサによって開先継手における開先部分の位置および開先の幅を検出する。
A welding robot control method according to a second aspect of the invention is a welding robot control method according to the first aspect of the present invention, in which a groove is opened in a groove joint using a sensor before the first step of forming a weld bead. A fourth step of detecting the previous position and width is further provided.
Here, before the weld beads are stacked to form the weir, the position of the groove portion and the width of the groove in the groove joint are detected by a sensor.
ここで、開先継手の位置等を検出するセンサとしては、例えば、溶接金属に電圧を印加して開先部分に当接した際の短絡を検出することで、開先の位置等を検出するタッチセンサ等が含まれる。
これにより、例えば、溶接ロボットに予め登録された開先位置からずれた位置に開先を有する開先継手の端部に溶接ビードを積層して堰を形成する場合でも、実際の開先の位置およびその幅を検出して、溶接ロボットに登録された開先の位置を補正しながら堰を形成することができる。よって、開先継手の精度がばらついている場合でも、高精度に堰を形成して溶接欠陥の発生を回避することができる。
Here, as a sensor for detecting the position or the like of the groove joint, for example, the position of the groove or the like is detected by detecting a short circuit when a voltage is applied to the weld metal and the groove is brought into contact with the groove portion. A touch sensor or the like is included.
Thus, for example, even when a weld bead is stacked on the end of a groove joint having a groove at a position shifted from a groove position registered in advance in the welding robot, the actual groove position is formed. The weir can be formed while detecting the width and correcting the position of the groove registered in the welding robot. Therefore, even when the accuracy of the groove joint varies, the weir can be formed with high accuracy and the occurrence of welding defects can be avoided.
第3の発明に係る溶接ロボットの制御方法は、第1または第2の発明に係る溶接ロボットの制御方法であって、第3のステップにおいて溶接を開始する際には、溶接ビードが形成された位置から離間した位置において溶接を開始する。
ここでは、開先継手の端部に溶接ビードを積層して堰を形成した後、溶接を開始する際には、開先継手の端部に形成された上記堰の部分からではなく、堰から離間した位置において溶接を開始する。
A welding robot control method according to a third invention is a welding robot control method according to the first or second invention, wherein a welding bead is formed when welding is started in the third step. Welding is started at a position spaced from the position.
Here, after welding beads are stacked on the end of the groove joint to form a weir, when starting welding, not from the above weir part formed at the end of the groove joint, but from the weir Welding is started at a spaced position.
通常、溶接を開始した当初は溶接金属の溶融が不安定であり、被溶接材と溶接金属との融合不良が発生しやすいという問題がある。
本発明の溶接ロボットの制御方法では、溶接の開始位置として、溶接ビードを積層した堰の位置を外して、この堰よりも内側における任意の位置から溶接を開始するように、溶接ロボットを制御する。
これにより、堰を形成した金属と溶接金属との融合不良が発生することを回避して高精度な溶接を実施することができる。
Usually, at the beginning of welding, melting of the weld metal is unstable, and there is a problem that poor fusion between the welded material and the weld metal is likely to occur.
In the welding robot control method of the present invention, the welding robot is controlled so that welding is started from an arbitrary position inside the weir by removing the position of the weir on which the weld beads are stacked as the welding starting position. .
Thereby, it is possible to avoid the occurrence of poor fusion between the metal forming the weir and the weld metal and perform high-precision welding.
第4の発明に係る溶接ロボットの制御方法は、第1から第3の発明のいずれか1つに係る溶接ロボットの制御方法であって、開先継手は、溶接部分の四面に開先を有している。
ここでは、溶接を行う開先継手として、溶接部分の四面に開先が形成された継手を用いる。
A welding robot control method according to a fourth invention is the welding robot control method according to any one of the first to third inventions, wherein the groove joint has a groove on four surfaces of the welded portion. is doing.
Here, as a groove joint for welding, a joint in which grooves are formed on four surfaces of the welded portion is used.
通常、このように溶接部分に四面の開先が形成された継手の溶接では、エンドタブを用いて溶接を行った場合には、エンドタブが邪魔になって溶接できない箇所が発生する。
本発明の溶接ロボットの制御方法では、エンドタブの替わりに、溶接ビードを積層した堰を用い、溶接部分の四面に開先が形成された開先継手の溶接を行う。
このため、従来の溶接方法のようにエンドタブが邪魔になって溶接できない箇所が発生することを回避することができる。この結果、溶接部分の四面に開先が形成された開先継手を精度よく溶接することができる。
Usually, in the welding of a joint in which four grooves are formed in the welded portion as described above, when the end tab is used for welding, there are places where the end tab becomes an obstacle and cannot be welded.
In the method for controlling a welding robot of the present invention, a groove joint in which grooves are formed on four surfaces of a welded portion is welded using a weir in which weld beads are stacked instead of the end tab.
For this reason, it can avoid that the end tab becomes obstructive and the location which cannot be welded like the conventional welding method generate | occur | produces. As a result, it is possible to accurately weld the groove joint in which the groove is formed on the four surfaces of the welded portion.
第5の発明に係る溶接ロボットの制御方法は、第1から第4の発明のいずれか1つに係る溶接ロボットの制御方法であって、溶接ビードの形成と溶接とを、同一材料を用いて行う。
ここでは、開先部分の端部にエンドタブの替わりに形成される溶接ビードを、溶接に用いられる材料を用いて形成する。
これにより、溶接ビードを形成した後で溶接を開始する際に、溶接材料を変更することなく、溶接ビードを積層する工程と溶接を行う工程とを連続して実施することができる。この結果、溶接工程を従来よりも大幅に効率化して実施することが可能になる。
A control method for a welding robot according to a fifth invention is a control method for a welding robot according to any one of the first to fourth inventions, wherein the formation of a weld bead and welding are performed using the same material. Do.
Here, a weld bead formed at the end of the groove portion instead of the end tab is formed using a material used for welding.
Thereby, when starting welding after forming a weld bead, the process of laminating a weld bead and the process of welding can be carried out continuously without changing the welding material. As a result, the welding process can be carried out with much higher efficiency than before.
第6の発明に係る溶接ロボットの制御プログラムは、第1から第5の発明のいずれか1つに係る溶接ロボットの制御方法を、コンピュータに実行させる。
ここでは、端部が開放された開先継手を溶接する溶接ロボットを制御する際に、端部が開放された開先継手の溶接を行う場合には、溶接を開始する前に、まずは溶接ビードを複数回積層して堰を形成する溶接ロボットの制御方法を、コンピュータに実行させる。
A welding robot control program according to a sixth invention causes a computer to execute the welding robot control method according to any one of the first to fifth inventions.
Here, when controlling a welding robot that welds a groove joint with an open end, when welding a groove joint with an open end, first start the welding bead before starting welding. A computer executes a control method of a welding robot that forms a weir by laminating a plurality of times.
これにより、端部が開放された開先継手の溶接を行う際にエンドタブを使用しなくても、溶接を端部まで正確に行うことができるとともに、溶接完了後にエンドタブを除去するための仕上げ処理が不要となり、溶接作業の工程を簡略化することができる。
この結果、エンドタブの材料費やエンドタブを除去するための仕上げ処理を省くことにより、コストダウンを図ることができる。
As a result, welding can be accurately performed to the end without using the end tab when welding the groove joint with the open end, and the finishing process for removing the end tab after the welding is completed. Is eliminated, and the welding process can be simplified.
As a result, the cost can be reduced by omitting the material cost of the end tab and the finishing process for removing the end tab.
第7の発明に係る被溶接材は、第1から第5の発明のいずれか1つに係る溶接ロボットの制御方法によって溶接されている。
これにより、端部が開放された開先継手の溶接を行う際にエンドタブを使用しなくても、溶接を端部まで正確に行うことができるとともに、溶接完了後にエンドタブを除去するための仕上げ処理が不要となり、溶接作業の工程を簡略化することができる。
A welded material according to a seventh aspect of the invention is welded by the welding robot control method according to any one of the first to fifth aspects of the invention.
As a result, welding can be accurately performed to the end without using the end tab when welding the groove joint with the open end, and the finishing process for removing the end tab after the welding is completed. Is eliminated, and the welding process can be simplified.
この結果、エンドタブの材料費やエンドタブを除去するための仕上げ処理を省くことにより、コストダウンを図ることが可能な被溶接材を提供できる。 As a result, it is possible to provide a welded material capable of reducing costs by omitting the material cost of the end tab and the finishing process for removing the end tab.
本発明に係る溶接ロボットの制御方法によれば、溶接工程を簡素化してコストダウンを図ることができる。 According to the welding robot control method of the present invention, the welding process can be simplified and the cost can be reduced.
本発明の一実施形態に係る溶接ロボットの制御方法およびこれにより溶接された被溶接材、溶接ロボットの制御プログラムを含む溶接ロボットシステムについて、図1〜図13を用いて説明すれば以下の通りである。
[溶接ロボットシステム10全体の構成]
本実施形態に係る溶接ロボットシステム10は、端部に開先部分を有するワーク(被溶接材)W1(図3参照)およびワークW2(図10(a)等参照)の開先継手の溶接を溶接ロボット20を制御して自動的に行うシステムであって、図1に示すように、溶接ロボット20と、ポジショナ30と、コントローラ40と、溶接電源装置50と、を備えている。
A welding robot control method, a welded material welded by the welding robot control method according to the embodiment of the present invention, and a welding robot system including a welding robot control program will be described with reference to FIGS. is there.
[Configuration of
The
なお、本実施形態では、図3に示す、ワークWaとワークWbとを接合する部分に形成される溶接部分に1つの開先を有するワークW1と、図10(a)および図10(b)に示す、ワークWaとワークWcとを接合する部分に形成される溶接部分に4つの開先を有するワークW2とを、溶接ロボットシステム10において溶接される被溶接材の一例として挙げて説明する。
In the present embodiment, the workpiece W1 having one groove at the welded portion formed at the portion where the workpiece Wa and the workpiece Wb are joined as shown in FIG. 3, and FIGS. 10 (a) and 10 (b). A workpiece W2 having four grooves at a welded portion formed at a portion where the workpiece Wa and the workpiece Wc are joined will be described as an example of a workpiece to be welded in the
(溶接ロボット20)
溶接ロボット20は、図1に示すように、ロボットアーム21の先端に設けられた溶接トーチ部分から溶接ワイヤ22を送り出しながらワークWの溶接を行う装置であって、ロボットアーム21、走行梁23、天吊り走行台車24、走行台25を有している。
ロボットアーム21は、その先端に設けられた溶接トーチ部分から溶接ワイヤ22を送り出しながら、溶接ワイヤ22を溶融させて、ワークWの溶接部分の溶接や、溶接ビードs1,s2,・・・または溶接ビードe1,e2,・・・を積層した堰S、または堰E(図3参照)を形成する。また、ロボットアーム21は、後述するポジショナ30の保持部31,32によって保持されたワークW1,W2の溶接位置を正確に把握して堰S,Eの形成や溶接を行うために、溶接トーチから送り出した溶接ワイヤ22に電圧を印加して開先部分に当接した際に生じる短絡を検出する。これにより、溶接トーチから送り出した溶接ワイヤ22を、開先部分の位置や幅、形状等を検出するためのワイヤタッチセンサとして使用することができる。
(Welding robot 20)
As shown in FIG. 1, the
The
走行梁23は、ポジショナ30の長手方向に対して略垂直方向に延伸する梁部材である。溶接ロボット20は、この走行梁23に沿って走行することで、ポジショナ30に対して略垂直な方向に移動する。
天吊り走行台車24は、ポジショナ30の長手方向に平行な走行台25に沿って走行することで、ポジショナ30において保持されたワークW1,W2に対する任意の位置へと溶接ロボット20を移動させる。
The traveling
The ceiling
(ポジショナ30)
ポジショナ30は、図1に示すように、溶接ロボット20の前方に配置されており、一対の保持部31,32の間にワークWを保持する。そして、ポジショナ30は、保持部31,32を長手方向に移動させることで保持部31,32の間に保持されたワークW1,W2を任意の位置へ移動させるとともに、保持部31,32を回転させることでワークW1,W2の向きを変えることができる。
(Positioner 30)
As shown in FIG. 1, the
これにより、溶接ロボット20の移動範囲内における溶接可能な位置に、ポジショナ30において保持されたワークWの開先部分を移動させることができる。
(コントローラ40)
コントローラ40は、図2に示すように、溶接ロボット20、ポジショナ30および溶接電源装置50と接続されている。そして、コントローラ40は、上述した溶接ロボット20に含まれる駆動可能な各部材21,24や、ポジショナ30の保持部31,32の駆動を制御する。
Thereby, the groove part of the workpiece | work W hold | maintained in the
(Controller 40)
As shown in FIG. 2, the
また、コントローラ40は、ワークW1,W2に対応する開先位置データおよび開先幅データを内部の記憶部40aに格納している。溶接ロボット20は、この記憶部40aに格納されている開先位置データおよび開先幅データに基づいて開先の位置や形状等を把握している。そして、溶接ビードe1,e2,・・・等を積層して堰E等を形成する際には、後述する開先位置の補正を行って正確に開先の位置や形状等を認識した上で、堰E等を高精度に形成することができる。
The
(溶接電源装置50)
溶接電源装置50は、溶接ロボット20に含まれる走行台25上に載置されている溶接ワイヤ22を送給し、高電流を流してアーク溶接を行う。
<溶接ロボットシステム10における溶接ロボットの制御>
本実施形態の溶接ロボットシステム10では、以上のように、溶接ロボット20の動作をコントローラ40によって制御しながら、図3に示すワークW1および図10(a)等に示すワークW2の溶接を行う。
(Welding power supply 50)
The welding
<Control of welding robot in
In the
(1面開先を有するワークW1の溶接)
ワークW1は、図3に示すように、2つの板材であるワークWa,Wbの端部同士を接合して得られる被溶接材であって、ワークWb側の端部に一面の開先が形成されている。そして、このワークW1の溶接を行う際には、コントローラ40が、ワークW1における溶接部分の両端に、それぞれ溶接ビードs1〜s4,e1〜e4を積層して堰S,Eを形成するように溶接ロボット20を制御する。
(Welding of workpiece W1 with one groove)
As shown in FIG. 3, the workpiece W1 is a workpiece to be welded obtained by joining the ends of the workpieces Wa and Wb, which are two plate members, and a groove on one surface is formed at the end on the workpiece Wb side. Has been. And when welding this workpiece | work W1, the
具体的には、まず、ポジショナ30が有する保持部31,32の間に、ワークWa,Wbにおける溶接部分同士が対向するように配置した状態で裏当て材Zを仮止めされたワークWa,Wbを保持する。
その後、堰S,Eを形成する前に実施される、堰S,Eを形成する開先部分の位置や形状等を正確に検出するための基準点の補正について、図4(a),図4(b)の側面図および図5に示すフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。
Specifically, first, the workpieces Wa and Wb temporarily fixed with the backing material Z in a state where the welded portions of the workpieces Wa and Wb are opposed to each other between the holding
Thereafter, correction of the reference point for accurately detecting the position and shape of the groove portion forming the weirs S and E, which is performed before forming the weirs S and E, is shown in FIGS. It will be as follows if it demonstrates using the side view of 4 (b), and the flowchart shown in FIG.
すなわち、ステップS1では、コントローラ40の記憶部40aに記憶されている開先部分を形成する4つのポイントP1,P2,P3,P4および高さhにおける開先幅w、その中間位置P0(図4(a)参照)に対して、実際の開先の位置や形状等を正確に検出するために、図4(b)に示すように、ロボットアーム21の溶接トーチから送り出される溶接ワイヤ22を用いたワイヤタッチセンサによって、実際に溶接される開先部分の開先中央位置P0’と開先幅w’とを検出する。より詳細には、コントローラ40が、溶接ワイヤ22の先端が開先部分における底面に当接するまでロボットアーム21を下向きに移動させ、そこから高さhだけ上昇させる。その後、その高さhの位置を維持した状態で開先の幅w方向にロボットアーム21を往復移動させて、幅方向における溶接ワイヤ22と開先部分(壁面P1’,P3’および壁面P2’,P4’)との当接位置を検出する。そして、検出された幅方向における両側の当接位置に基づいて、その中間地点である開先中央位置P0’を検出する。
That is, in step S1, four points P1, P2, P3, and P4 that form groove portions stored in the
次に、ステップS2では、コントローラ40が、記憶部40aに予め記憶されている開先中央位置P0と開先幅wとを読み出す。
ステップS3では、上記開先中央位置P0,P0’を結ぶ、開先中央位置を実際の位置へ補正するための補正ベクトルVsを算出する。
ステップS4では、開先幅の補正量dWを、以下の関係式(1)に基づいて算出する。
Next, in step S2, the
In step S3, a correction vector Vs for correcting the groove center position to the actual position connecting the groove center positions P0 and P0 ′ is calculated.
In step S4, the groove width correction amount dW is calculated based on the following relational expression (1).
dW=(w’−w)/2 ・・・・・(1)
ステップS5では、ポイントP1,P2の開先幅方向における補正単位ベクトルVk1を算出する。なお、この補正単位ベクトルVk1は、ポイントP1,P2を結ぶベクトルをその長さで割ることで算出される。
ステップS6では、上記補正ベクトルVsと開先幅の補正量dWと補正単位ベクトルVk1とに基づいて、以下の関係式(2),(3)によって、記憶部40aに記憶されたポイントP1,P2を補正したポイントP1’,P2’を算出する。
dW = (w′−w) / 2 (1)
In step S5, a correction unit vector Vk1 in the groove width direction of points P1 and P2 is calculated. The correction unit vector Vk1 is calculated by dividing the vector connecting the points P1 and P2 by the length.
In step S6, based on the correction vector Vs, the groove width correction amount dW, and the correction unit vector Vk1, the points P1, P2 stored in the
P1’=P1+Vs−dw・Vk1 ・・・・・(2)
P2’=P2+Vs+dw・Vk1 ・・・・・(3)
ステップS7では、ステップS5と同様に、ポイントP3,P4の開先幅方向における補正単位ベクトルVk2を算出する。なお、この補正単位ベクトルVk2は、ポイントP3,P4を結ぶベクトルをその長さで除することで算出される。
P1 ′ = P1 + Vs−dw · Vk1 (2)
P2 ′ = P2 + Vs + dw · Vk1 (3)
In step S7, as in step S5, a correction unit vector Vk2 in the groove width direction of points P3 and P4 is calculated. This correction unit vector Vk2 is calculated by dividing a vector connecting points P3 and P4 by its length.
ステップS8では、ステップS6と同様に、上記補正ベクトルVsと開先幅の補正量dWと補正単位ベクトルVk2とに基づいて、以下の関係式(4),(5)によって、記憶部40aに記憶されたポイントP3,P4を補正したポイントP3’,P4’を算出する。
P3’=P3+Vs−dw・Vk2 ・・・・・(4)
P4’=P4+Vs+dw・Vk2 ・・・・・(5)
ここでは、以上のようなステップS1〜S8において、開先の基準点となるポイントP1〜P4を、実際の開先の位置に応じて補正して補正後のポイントP1’〜P4’を取得する。
In step S8, as in step S6, based on the correction vector Vs, the groove width correction amount dW, and the correction unit vector Vk2, the following relational expressions (4) and (5) are stored in the
P3 ′ = P3 + Vs−dw · Vk2 (4)
P4 ′ = P4 + Vs + dw · Vk2 (5)
Here, in steps S1 to S8 as described above, the points P1 to P4 which are the reference points of the grooves are corrected according to the actual groove positions to obtain corrected points P1 ′ to P4 ′. .
さらに、本実施形態の溶接ロボットシステム10では、 上述した基準点を補正した後で、ワークW1における溶接部分の両端に、溶融した溶接ワイヤ22等が開放された開先の両端部分から流れ出さないようにするための堰S,Eを形成する。ここで、この堰S,Eの形成について、図4(c)の側面図および図6に示すフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。
Furthermore, in the
すなわち、ステップS11では、補正されたポイントP1’,P2’の中点とポイントP3’,P4’の中点とを結ぶベクトルV0を算出する。なお、このベクトルV0は、ポイントP1’とポイントP3’とを結ぶベクトルと、ポイントP2’とポイントP4’とを結ぶベクトルとを加算し、2で割ることにより算出される。
ステップS12では、ポイントP3’とポイントP1’とを結ぶベクトルと、ポイントP4’とポイントP2’とをそれぞれV0の長さで割ったベクトルを、V1,V2として算出する。
That is, in step S11, a vector V0 that connects the midpoint of the corrected points P1 ′ and P2 ′ and the midpoint of the points P3 ′ and P4 ′ is calculated. The vector V0 is calculated by adding a vector connecting the points P1 ′ and P3 ′ and a vector connecting the points P2 ′ and P4 ′ and dividing by two.
In step S12, vectors connecting point P3 ′ and point P1 ′ and vectors obtained by dividing point P4 ′ and point P2 ′ by the length of V0 are calculated as V1 and V2.
ステップS13では、図4(c)に示すように、開先底から順次、溶接ビードe1,s1を積層していくために、開先底からの高さdを0とする。
ステップS14では、以下の関係式(6),(7),(8)に基づいて、溶接位置Q0,Q1,Q2を算出する。
Q1=P1’+d・V1 ・・・・・(6)
Q2=P2’+d・V2 ・・・・・(7)
Q0=(Q1+Q2)/2 ・・・・(8)
ステップS15では、コントローラ40が、開先の幅方向における両端ポイントQ1,Q2の中央のポイントQ0からポイントQ1、ポイントQ2、ポイントQ0の順に、溶接ロボット20によって溶接を行う。
In step S13, as shown in FIG. 4C, the height d from the groove bottom is set to 0 in order to sequentially stack the weld beads e1, s1 from the groove bottom.
In step S14, welding positions Q0, Q1, and Q2 are calculated based on the following relational expressions (6), (7), and (8).
Q1 = P1 ′ + d · V1 (6)
Q2 = P2 ′ + d · V2 (7)
Q0 = (Q1 + Q2) / 2 (8)
In step S15, the
ステップS16では、高さdがV0の絶対値よりも大きくなっているか否かを判定し、高さdがV0よりも小さい場合には、ステップS17へ進む。一方、高さdがV0の絶対値を超えている場合には、開先の端部を覆うだけの十分な高さの堰S,Eが形成されたことを意味するため、堰S,Eを形成する処理を終了する。
ステップS17では、dを1層分ΔD(溶接ビードの厚さ)だけ積み上げて、ステップS14からステップS17までの処理を繰り返し行う。
In step S16, it is determined whether or not the height d is larger than the absolute value of V0. If the height d is smaller than V0, the process proceeds to step S17. On the other hand, when the height d exceeds the absolute value of V0, it means that the weirs S and E having a height high enough to cover the end of the groove are formed. The process of forming is terminated.
In step S17, d is accumulated by one layer ΔD (the thickness of the weld bead), and the processes from step S14 to step S17 are repeated.
最後に、本実施形態の溶接ロボットシステム10では、 上述したステップS11からステップS17による処理を経て、開放されていた開先の両端の部分に堰S,Eを形成した後、この堰S,Eの間の開先部分を溶接する。ここで、この堰S,E間の溶接について、図7(a)および図7(b)の側面図および図8に示すフローチャート、図9に示す平面図を用いて説明すれば以下の通りである。
Finally, in the
なお、この堰S,E間の溶接作業は、堰S,Eの形成と同じ溶接ワイヤ22を使用して実施される。
すなわち、ステップS21では、溶接パスの数を1、開先底からの高さdを0として設定する。
ステップS22では、図7(a)に示すように、補正後の開先基準点Ps1’〜Ps4’を基準として、堰Sの高さdにおける溶接位置Qs0,Qs1,Qs2、および図7(b)に示すように、補正後の開先基準点Pe1’〜Pe4’を基準として、堰Eの高さdにおける溶接位置Qe0,Qe1,Qe2を算出する。
The welding operation between the weirs S and E is performed using the
That is, in step S21, the number of welding passes is set to 1, and the height d from the groove bottom is set to 0.
In step S22, as shown in FIG. 7A, with reference to the corrected groove reference points Ps1 ′ to Ps4 ′, the welding positions Qs0, Qs1, Qs2 at the height d of the weir S and FIG. ), The welding positions Qe0, Qe1, and Qe2 at the height d of the weir E are calculated on the basis of the corrected groove reference points Pe1 ′ to Pe4 ′.
ステップS23では、溶接位置Qs0と溶接位置Qe0とを結ぶ線上において、溶接位置Qs0から距離Lだけ内側の位置Qs3、そして、Qe0から距離Lだけ内側の位置Qe3を算出する(図9参照)。なお、上記溶接位置Qs0、Qe0から内側とは、図9に示すように、堰S,Eに挟まれる溶接部分における内側を意味する。
ステップS24では、図9に示すように、位置Qs3から溶接を開始し、Qs1,Qs2,Qs3の順に、堰S近傍の溶接を行う。
In step S23, on the line connecting the welding position Qs0 and the welding position Qe0, a position Qs3 that is inside by a distance L from the welding position Qs0 and a position Qe3 that is inside by a distance L from Qe0 are calculated (see FIG. 9). The inner side from the welding positions Qs0 and Qe0 means the inner side of the welded portion sandwiched between the weirs S and E as shown in FIG.
In step S24, as shown in FIG. 9, welding is started from position Qs3, and welding in the vicinity of weir S is performed in the order of Qs1, Qs2, and Qs3.
ステップS25では、図9に示すように、位置Qs3から反対側の位置Qe3へ溶接ロボット20をウィービングさせながら、堰S,E間における溶接を行う。
ステップS26では、溶接ロボット20によって位置Qe3からQe1,Qe2,Qe3の順に溶接を行い、クレータを終了する。
ステップS27では、溶接パスの数が予め指定された数に達しているか否かの判定を行う。ここで、溶接パス数が指定パス数に達している場合には、処理を終了する。一方、溶接パス数が指定パス数に達していない場合には、ステップS28へと進む。
In step S25, as shown in FIG. 9, welding is performed between the weirs S and E while the
In step S26, welding is performed by welding
In step S27, it is determined whether or not the number of welding passes has reached a predetermined number. Here, when the number of welding passes has reached the designated number of passes, the processing is terminated. On the other hand, if the number of welding passes has not reached the specified number of passes, the process proceeds to step S28.
ステップS28では、溶接パス数を+1とし、高さdを1層分ΔDだけ積み上げて、再度ステップS22からステップS28までの処理を繰り返し行う。
本実施形態の溶接ロボットシステム10では、以上のように、両端が解放された開先部分を有するワークW1の溶接を行う際には、まず、開放された開先の両端部分に溶接ビードs1,s2,・・・を複数回積層して堰S、溶接ビードe1,e2,・・・を複数回積層して堰Eを形成する。そして、堰S,Eの形成後に、その間の溶接部分の溶接を行う。
In step S28, the number of welding passes is set to +1, the height d is accumulated by one layer ΔD, and the processing from step S22 to step S28 is repeated again.
In the
これにより、両端に開放部分を有する開先を溶接する際に従来用いられていたエンドタブを使用することなく、開放部分からの溶融した溶接材(溶接ワイヤ22およびワークW1の溶融部分)の漏れ出しを防止して、高精度な溶接を行うことができる。さらに、エンドタブを使用せずに溶接を行うため、溶接後にエンドタブを溶接箇所から除去するための処理が不要となって、溶接処理の効率化を図ることができる。
Accordingly, the welded material (the
そして、堰S,Eを形成する際には、実際の開先部分の位置や幅をワイヤタッチセンサを用いて検出してから堰S,Eの形成を開始する。
これにより、ワークW1ごとに開先の位置や形状等にばらつきがある場合でも、正確に開先の位置等を認識した上で堰S,Eを形成することができる。
さらに、堰S,Eの形成と、堰S,Eの間の溶接作業とを、同じ溶接ワイヤ22を用いて実施することで、さらに効率よくワークW1の溶接を実施することができる。
And when forming the weirs S and E, formation of the weirs S and E is started after detecting the position and width of an actual groove part using a wire touch sensor.
Thereby, even when the position and shape of the groove vary for each workpiece W1, the weirs S and E can be formed after accurately recognizing the position of the groove.
Furthermore, by performing the formation of the weirs S and E and the welding operation between the weirs S and E using the
(4面開先を有するワークW2の溶接)
ワークW2は、図10(a)および図10(b)に示すように、2つの板材であるワークWa,Wcの端部同士を接合して得られる被溶接材であって、ワークWc側の端部に四面の開先が形成されている。そして、このワークW2の溶接を行う際には、コントローラ40が、ワークW2における溶接部分の両端に、それぞれ溶接ビードs1〜s4,e1〜e4を積層して堰S1,S2および堰E1,E2を形成するように溶接ロボット20を制御する。
(Welding of workpiece W2 with 4 groove)
As shown in FIGS. 10A and 10B, the workpiece W2 is a workpiece to be welded obtained by joining the ends of the workpieces Wa and Wc, which are two plate members, and is provided on the workpiece Wc side. A four-sided groove is formed at the end. When welding the workpiece W2, the
なお、ワークW2に対する、堰を形成するための基準位置の補正や、堰の形成、堰の間の溶接作業については、基本的に上述したワークW1に対する処理と同様である。このため、ここでは上述したワークW1に対する処理とは異なる処理の部分について説明する。
具体的には、図11に示すように、まず、溶接ロボット20による溶接位置に合わせて、ポジショナ30によってワークW2(ワークWaおよびワークWc)を挟み込むように保持する。そして、ポジショナ30を回転させることでワークW2の向きを変更して、堰S1,S2および堰E1,E2を形成する。
The correction of the reference position for forming the weir, the formation of the weir, and the welding work between the weirs for the workpiece W2 are basically the same as the processing for the workpiece W1 described above. For this reason, the process part different from the process with respect to the workpiece | work W1 mentioned above is demonstrated here.
Specifically, as shown in FIG. 11, first, the workpiece W <b> 2 (work Wa and workpiece Wc) is held by the
このとき、ワークW2には、溶接部分の四面に開先が形成されていることから、開放された溶接部分の端部に、溶融材の漏れ出しに有効な堰を形成するためには、図12(a)〜図12(d)に示すように、各開先部分の間に堰S1,S2および堰E1,E2をそれぞれ形成する必要がある。
このため、ワークW2を溶接する際には、図11に示すように、溶接ロボット20のロボットアーム21の先端から送り出される溶接ワイヤ22を用いた溶接位置に対して、ポジショナ30によってワークW2の角度を変更しながら、図12(a)〜図12(d)に示すように、2つの開先面の間の角度45度で傾斜させた状態で、溶接ビードを積層して4つの堰S1,S2,E1,E2を1つずつ形成していく。なお、ここでの各堰S1,S2,E1,E2の形成方法については、上述した図4(c)等に示す形成方法と同様である。
At this time, since the groove is formed on the four surfaces of the welded portion in the workpiece W2, in order to form an effective weir for the leakage of the molten material at the end of the opened welded portion, As shown in FIGS. 12 (a) to 12 (d), it is necessary to form weirs S1, S2 and weirs E1, E2 between the groove portions.
For this reason, when welding the workpiece W2, as shown in FIG. 11, the angle of the workpiece W2 by the
そして、堰S1,S2,E1,E2を形成した後には、図13(a)〜図13(d)に示すように、溶接ロボット20のロボットアーム21を移動させて、各堰の間の溶接部分の溶接を行う。なお、ここでの各堰間の溶接方法については、上述した図9等に示す溶接方法と同様である。
これにより、溶接部分に4つの開先を有するワークW2の溶接を行う場合でも、従来のエンドタブを使用することなく、溶接作業を実施することができる。この結果、溶接作業完了後にエンドタブを除去するための作業が不要になるため、溶接作業の作業性を向上させつつ、高精度な溶接を実施することができる。
After forming the weirs S1, S2, E1, and E2, as shown in FIGS. 13 (a) to 13 (d), the
Thereby, even when welding the workpiece | work W2 which has four groove | channels in a welding part, welding work can be implemented, without using the conventional end tab. As a result, an operation for removing the end tab after the welding operation is completed becomes unnecessary, so that highly accurate welding can be performed while improving the workability of the welding operation.
[溶接ロボットシステム10における溶接ロボット20の制御方法の特徴]
(1)
本実施形態の溶接ロボットシステム10では、開先部分の端部が開放されたワークW1の溶接を行う際には、ワークW1における開先部分の端部に対して、コントローラ40が、図3および図4(a)〜図4(c)に示すように、溶接ビードs1,s2,・・・等を積層して堰Sを、溶接ビードe1,e2,・・・を積層して堰Eを、それぞれ形成するように溶接ロボット20を制御する。
[Features of Control Method of
(1)
In the
これにより、従来の溶接ロボットを用いた溶接方法において開放端部に取り付けられていたエンドタブを、ワークの開先部分における開放端側に取り付けることなく、溶融した溶接材の漏れ出しを防止しつつ、溶接を行うことができる。この結果、溶接完了後に、溶接部分からエンドタブを除去するための作業が不要となるため、従来よりも大幅に溶接作業の効率を向上させることができる。さらに、エンドタブを使用しないことにより、消耗品であるエンドタブの費用を削減して、コストダウンを図ることができる。 Thereby, without attaching the end tab attached to the open end in the welding method using the conventional welding robot to the open end side in the groove portion of the workpiece, while preventing leakage of the molten welding material, Welding can be performed. As a result, since the operation for removing the end tab from the welded portion is not required after the welding is completed, the efficiency of the welding operation can be greatly improved as compared with the conventional case. Furthermore, by not using the end tab, the cost of the end tab, which is a consumable item, can be reduced and the cost can be reduced.
(2)
本実施形態の溶接ロボットシステム10では、上述した開先端部からの溶接材の漏れ出しを防止するために堰S,Eを形成する際には、図4(a)および図4(b)に示すように、溶接ロボット20のロボットアーム21の先端から送り出される溶接ワイヤ22に電圧を印加したワイヤタッチセンサを用いて、実際の開先部分の位置や開先幅等を検出するように、コントローラ40が溶接ロボット20を制御する。
(2)
In the
これにより、予め記憶部40a等に登録されている開先位置等と実際のワークW1,W2の開先位置等にずれがある場合でも、ワイヤタッチセンサによって正確に開先位置等の情報を取得してから堰S,Eの形成や堰S,E間の溶接作業を行うことができる。この結果、ワークW1,W2の開先の位置や形状にばらつきがある場合でも、高精度に堰S,Eを形成し、溶接作業を行うことで、溶接不良の発生を防止して、製品歩留りを向上させることができる。
As a result, even when there is a deviation between the groove position and the like registered in advance in the
(3)
本実施形態の溶接ロボットシステム10では、上述したように、開先の開放端に堰S,Eを形成した後、溶接作業を開始する際には、図9に示すように、堰S,Eの形成位置から離間した位置において溶接を開始し、堰S,Eから離間した位置において溶接作業を終了させるように、コントローラ40が溶接ロボット20を制御する。
(3)
In the
通常、溶接開始時および溶接終了時には、ロボットアームの先端の溶接トーチから送り出される溶接ワイヤの溶融状態が不安定となり、溶接不良が発生するおそれがある。
このため、本実施形態では、この溶融が不安定となりやすい溶接開始位置および溶接終了位置を、溶接前段階において形成した堰S,Eから離間した位置に設定している。
これにより、堰S,Eの近傍から溶接を開始した場合と比較して、堰S,E部分における溶融不良によって溶接欠陥が発生することを効果的に防止することができる。
Normally, at the start of welding and at the end of welding, the molten state of the welding wire sent out from the welding torch at the tip of the robot arm becomes unstable, and there is a possibility that welding failure may occur.
For this reason, in this embodiment, the welding start position and the welding end position at which this melting tends to become unstable are set at positions separated from the weirs S and E formed in the pre-welding stage.
Thereby, compared with the case where welding is started from the vicinity of the weirs S and E, it is possible to effectively prevent the occurrence of welding defects due to poor melting in the portions of the weirs S and E.
(4)
本実施形態の溶接ロボットシステム10では、図10(a)および図10(b)に示すように、溶接部分の四面に開先が形成されたワークW2の溶接を行うように、コントローラ40が溶接ロボット20を制御する。
ここで、従来のエンドタブを用いた溶接方法では、溶接部分の四面に開先が形成されたワークを溶接する際にエンドタブが邪魔になって溶接不能な箇所が発生してしまう。
(4)
In the
Here, in the welding method using the conventional end tab, when welding the workpiece | work with which the groove | channel was formed in the four surfaces of a welding part, an end tab will become obstructive and the location which cannot be welded will generate | occur | produce.
これに対して、本実施形態では、図11および図12(a)〜図12(d)に示すように、ワークW2をポジショナ30によって回転させながら、堰S1,S2,E1,E2を1つずつ形成するため、堰S1,S2,E1,E2間における4面の開先部分を全て溶接することができる。この結果、本実施形態にかかる溶接ロボット20の制御方法を、図10(a)等に示す溶接部分の4面に開先を有するワークW2の溶接に適用することが特に有効である。
In contrast, in the present embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12A to 12D, one weir S1, S2, E1, and E2 is provided while the workpiece W2 is rotated by the
(5)
本実施形態の溶接ロボットシステム10では、上述した堰S,Eの形成と、堰S,E間の溶接作業とを、同じ溶接ワイヤ22を用いて行う。
これにより、堰S,Eを形成した後でその間の溶接を行う際でも、溶接材料を変更する必要はなく、すぐに溶接作業に移行することができる。この結果、さらに効率よく高精度な溶接作業を実施することができる。
(5)
In the
As a result, even when welding between the weirs S and E is performed, there is no need to change the welding material, and the welding operation can be immediately performed. As a result, it is possible to carry out the welding work more efficiently and accurately.
(6)
本実施形態の溶接ロボットシステム10によるワーク(被溶接材)W1,W2は、上述した溶接ロボットシステム10による溶接ロボット20の制御方法によって溶接される。
これにより、上述したように、従来のエンドタブを使用した溶接方法と比較して、作業効率を向上させるとともに、エンドタブの費用分のコストを削減して、安価に高精度に溶接されたワークW1,W2を得ることができる。
(6)
Workpieces (materials to be welded) W1 and W2 by the
Thus, as described above, the work efficiency is improved compared with the conventional welding method using the end tab, and the cost of the end tab is reduced, and the workpiece W1, which is welded with high accuracy at low cost, is reduced. W2 can be obtained.
[他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)
上記実施形態では、図4(a)等に示すように、溶接ロボット20のロボットアーム21の先端部分から送り出される溶接ワイヤ22に電圧を印加したワイヤタッチセンサを用いて、開先部分の位置や形状等を検出した後、溶接ビードs1,s2,・・・または溶接ビードe1,e2,・・・を積層して堰S,E等を形成する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of invention.
(A)
In the above embodiment, as shown in FIG. 4A and the like, the position of the groove portion is determined using a wire touch sensor that applies a voltage to the
例えば、開先継手が精密に成形されている場合には、開先部分の位置や形状等にばらつきがないと思われることから、最初に溶接ロボットの制御装置側に所定の位置等を入力しておけば、上記実施形態のように溶接ビードを積層して堰を形成する前に、毎回開先位置等の検出を行う必要はない。
ただし、開先継手を高精度に成形する際には製品歩留りの低下を招くことを考慮すれば、上記実施形態のように、各開先継手ごとに開先部分の位置等を検出した後で溶接ビードの積層を実施することがより好ましい。
For example, when the groove joint is precisely formed, it seems that there is no variation in the position, shape, etc. of the groove portion. First, a predetermined position, etc. is input to the control unit side of the welding robot. In this case, it is not necessary to detect the groove position or the like every time before the welding beads are stacked and the weir is formed as in the above embodiment.
However, considering the fact that the yield of the product is reduced when forming the groove joint with high accuracy, after detecting the position of the groove portion for each groove joint as in the above embodiment, More preferably, the welding beads are stacked.
(B)
上記実施形態では、開先部分の端部に溶接ビードs1,s2,・・・および溶接ビードe1,e2,・・・を積層して堰S,E等を形成した後、図9に示すように、この堰S,Eの形成部分の距離Lだけ内側から溶接を開始し、堰S,Eの形成部分の距離Lだけ内側で溶接を終了する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
(B)
In the above embodiment, the weld beads s1, s2,... And the weld beads e1, e2,. In the above description, the welding is started from the inside by the distance L between the formation portions of the weirs S and E, and the welding is finished at the inside by the distance L between the formation portions of the weirs S and E. However, the present invention is not limited to this.
溶接を開始、終了する位置としては、堰S,Eの少し内側に限定されるものではなく、例えば、堰と堰との間の中央部分において溶接を開始、終了してもよい。
ただし、堰Sと堰Eとの間の中央部分から溶接を開始した場合には、溶接工程の効率を低下させるおそれがあることから、上記実施形態のように、堰S,Eのそれぞれ少し内側から溶接を開始することがより好ましい。
The position where the welding is started and ended is not limited to a little inside of the weirs S and E. For example, the welding may be started and ended at a central portion between the weirs and the weirs.
However, when welding is started from the central portion between the weir S and the weir E, the efficiency of the welding process may be reduced. Therefore, as in the above embodiment, the weirs S and E are slightly inside. More preferably, welding is started from the beginning.
(C)
上記実施形態では、図4(a)等に示すように、開先継手の開先部分の位置および開先幅を検知するセンサとして、溶接ロボット20のロボットアーム21の先端部分から送り出される溶接ワイヤ22に電圧を印加して開先部分との当接に伴う短絡を検出することで開先部分との当接位置を検出するワイヤタッチセンサを用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
(C)
In the above embodiment, as shown in FIG. 4A and the like, a welding wire sent out from the tip portion of the
例えば、開先部分の位置や形状等を検知するセンサとして、赤外線センサを含む非接触型のセンサ等のような他のセンサを用いることもできる。
ただし、赤外線センサ等の部品点数を増やすことなく、開先部分の位置等を検出できるという点では、上記実施形態のように、溶接ワイヤをセンサとして用いることがより好ましい。
For example, other sensors such as a non-contact type sensor including an infrared sensor can be used as a sensor for detecting the position and shape of the groove portion.
However, it is more preferable to use a welding wire as a sensor as in the above embodiment in that the position of the groove portion and the like can be detected without increasing the number of components such as an infrared sensor.
(D)
上記実施形態では、溶接ビードs1,s2,・・・または溶接ビードe1,e2,・・・を積層して堰S,Eを形成する工程と、堰S,E間を溶接する溶接工程とで、同じ溶接材料(溶接ワイヤ22)を用いて処理を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
(D)
In the above embodiment, the welding beads s1, s2, ... or the welding beads e1, e2, ... are stacked to form the weirs S, E, and the welding process of welding the weirs S, E. An example in which processing is performed using the same welding material (welding wire 22) has been described. However, the present invention is not limited to this.
例えば、溶接ビードの積層工程と溶接工程とで、異なる材料を用いて処理を行ってもよい。
この場合でも、エンドタブを使用することなく、効率よく開先継手の溶接を行うことができるという、上記と同様の効果を得ることができる。
ただし、上記2つの工程を異なる材料で実施する場合には、溶接開始時に材料の交換作業等の作業が必要となり、作業効率が低下してしまうことから、作業性の面を考慮すれば、上記実施形態のように同じ材料で実施することがより好ましい。
For example, different materials may be used in the welding bead laminating process and the welding process.
Even in this case, it is possible to obtain the same effect as described above that the groove joint can be efficiently welded without using an end tab.
However, when the above two steps are performed with different materials, work such as material replacement work is required at the start of welding, and work efficiency is reduced. More preferably, the same material is used as in the embodiment.
(E)
上記実施形態では、図3、図10(a)および図10(b)に示すように、開先継手の端部における1面に開先が形成されているワークW1、あるいは4面に開先が形成されているワークW2を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
(E)
In the said embodiment, as shown in FIG.3, FIG.10 (a) and FIG.10 (b), the workpiece | work W1 in which the groove | channel was formed in 1 surface in the edge part of a groove joint, or groove | channel on 4 surfaces. An example using the workpiece W2 formed with the above has been described. However, the present invention is not limited to this.
例えば、開先継手の端部に2面だけあるいは3面に開先が形成されている被溶接材の溶接に対しても本発明を適用することは、当然に可能である。
ただし、エンドタブを使用した従来の溶接方法では、4面に開先が形成された被溶接材を溶接すると、エンドタブが邪魔になって溶接できない部分が生じてしまう。このため、上記実施形態のように、4面に開先が形成された開先継手の溶接に本発明を適用することが、従来の溶接方法との比較において特に有効である。
For example, it is naturally possible to apply the present invention to welding of a material to be welded in which a groove is formed on only two surfaces or three surfaces at the end of the groove joint.
However, in the conventional welding method using the end tab, when welding a material to be welded having four grooves formed on the four surfaces, a portion that cannot be welded occurs because the end tab becomes an obstacle. For this reason, it is particularly effective in comparison with the conventional welding method to apply the present invention to welding of a groove joint having grooves formed on four surfaces as in the above embodiment.
(F)
上記実施形態では、溶接部分に4つの開先を有するワークW2の溶接を行う際には、ワークW2を45度傾けた状態で略鉛直方向に堰S,Eを形成していく例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ワークW2を傾けずに、各開先を略水平に保持した状態でその開放端にそれぞれ堰S,Eを形成してもよい。
(F)
In the said embodiment, when welding the workpiece | work W2 which has four groove | channels in a welding part, the example which forms the weirs S and E in the substantially perpendicular direction in the state which inclined the workpiece | work W2 45 degree | times is given. explained. However, the present invention is not limited to this.
For example, the weirs S and E may be formed at the open ends of the workpieces W2 without tilting the workpieces with the grooves held substantially horizontally.
ただし、4面に開先を有するワークW2については、上述したように各開先に対して45度に堰を形成することで必要な堰S,Eの数を最小限の4つとすることができる点で、上記実施形態のように堰を形成することがより好ましい。
(G)
上記実施形態では、開先の両端が解放されたワークW1,W2に対して溶接を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
However, for the workpiece W2 having grooves on four sides, the number of necessary weirs S and E may be set to a minimum of four by forming a weir at 45 degrees with respect to each groove as described above. It is more preferable to form a weir as in the above-described embodiment.
(G)
In the said embodiment, the example which welds with respect to the workpiece | work W1, W2 from which the both ends of groove | channel were open | released was given and demonstrated. However, the present invention is not limited to this.
例えば、開先の一方の端部のみが開放されたワークに対して、本発明を適用して溶接を行うことも可能である。
この場合でも、開先端部からの溶融材の漏れ出しを防止しつつ、高精度な溶接作業を実施することができる。
(H)
上記実施形態では、溶接ロボットの制御方法を実行する溶接ロボットシステム10に対して、本発明を適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
For example, it is possible to perform welding by applying the present invention to a workpiece in which only one end of the groove is opened.
Even in this case, it is possible to perform a highly accurate welding operation while preventing the molten material from leaking from the open end portion.
(H)
In the said embodiment, the example which applied this invention with respect to the
例えば、上記実施形態において説明した溶接ロボットの制御方法をコンピュータに実行させる溶接ロボットの制御プログラムに対して本発明を適用することも可能である。 For example, the present invention can also be applied to a welding robot control program that causes a computer to execute the welding robot control method described in the above embodiment.
本発明の溶接ロボットの制御方法は、開先継手の溶接を行う際にエンドタブを使用することなく溶接を行うことで、溶接工程を簡素化してコストダウンを図ることができるという効果を奏することから、開先継手の溶接を行う各種溶接装置や溶接ロボットに対して広く適用可能である。 Since the welding robot control method of the present invention performs welding without using an end tab when welding a groove joint, the welding process can be simplified and the cost can be reduced. It can be widely applied to various welding apparatuses and welding robots for welding groove joints.
10 溶接ロボットシステム
20 溶接ロボット
21 ロボットアーム
22 溶接ワイヤ(溶接材料)
23 走行梁
24 天吊り走行台車
25 走行台
30 ポジショナ
31,32 保持部
40 コントローラ
50 溶接電源装置
e,s 溶接ビード
E,S 堰
W ワーク(被溶接材)
Z 裏当て材
DESCRIPTION OF
23 traveling
Z backing material
Claims (7)
前記開先継手の端部に溶接ビードを形成する第1のステップと、
前記溶接ビードが所定の高さ以上になるまで、前記溶接ビード上にさらに溶接ビードを形成する第2のステップと、
前記溶接ビードの内側において溶接を開始する第3のステップと、
を備えた溶接方法を溶接ロボットに実行させる溶接ロボットの制御方法。 A method for controlling a welding robot for welding a groove joint whose end is opened,
A first step of forming a weld bead at an end of the groove joint;
A second step of further forming a weld bead on the weld bead until the weld bead is greater than or equal to a predetermined height;
A third step of starting welding inside the weld bead;
A welding robot control method for causing a welding robot to execute a welding method including:
請求項1に記載の溶接ロボットの制御方法。 Before the first step of forming the weld bead, further comprising a fourth step of detecting the position and width of the groove in the groove joint using a sensor;
The method for controlling a welding robot according to claim 1.
請求項1または2に記載の溶接ロボットの制御方法。 When starting welding in the third step, welding is started at a position spaced from the position where the weld bead is formed.
The method for controlling a welding robot according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれか1項に記載の溶接ロボットの制御方法。 The groove joint has a groove on four sides of the welded portion,
The control method of the welding robot of any one of Claim 1 to 3.
請求項1から4のいずれか1項に記載の溶接ロボットの制御方法。 The welding bead formation and the welding are performed using the same material.
The control method of the welding robot of any one of Claim 1 to 4.
コンピュータに実行させる溶接ロボットの制御プログラム。 The control method of the welding robot according to any one of claims 1 to 5,
A welding robot control program to be executed by a computer.
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