JP2641469B2 - 溶接ロボットの制御方法 - Google Patents
溶接ロボットの制御方法Info
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- JP2641469B2 JP2641469B2 JP62329431A JP32943187A JP2641469B2 JP 2641469 B2 JP2641469 B2 JP 2641469B2 JP 62329431 A JP62329431 A JP 62329431A JP 32943187 A JP32943187 A JP 32943187A JP 2641469 B2 JP2641469 B2 JP 2641469B2
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ティーチング・プレイバック方式で２点シ
フト変換機能を有する溶接ロボットの制御方法に関する
ものである。
フト変換機能を有する溶接ロボットの制御方法に関する
ものである。
［従来の技術］ 鉄骨橋梁等の大型溶接構造物をティーチング・プレイ
バック方式の溶接ロボットにて溶接作業を行い自動化
し、作業効率を向上させることを、本発明者等が特願昭
61−70923号「溶接ロボットによる溶接方法」として提
案している。同溶接方法による装置の一例としてのツイ
ン形ガスシールド溶接ロボット装置では、第３図に示す
溶接ステージＡ上の両側に平行に敷設したガイドレール
1,1と直交する向き（左右向き）に水平に伸びるガータ
２、このガータ２の両端をそれぞれ支持して垂下するガ
ータ支柱3,3、長手方向ほぼ中央にガータ支柱3,3がそれ
ぞれ立設され長手方向がガイドレール１方向である長方
形のサドル4,4からなる門形のロボット支持機構を有
し、このロボット支持機構はサドル4,4の下面部に設け
られた図示しない駆動モータにより駆動されるレール走
行用車輪を介してガイドレール1,1上をＸ軸方向として
走行自在に載置されている。
バック方式の溶接ロボットにて溶接作業を行い自動化
し、作業効率を向上させることを、本発明者等が特願昭
61−70923号「溶接ロボットによる溶接方法」として提
案している。同溶接方法による装置の一例としてのツイ
ン形ガスシールド溶接ロボット装置では、第３図に示す
溶接ステージＡ上の両側に平行に敷設したガイドレール
1,1と直交する向き（左右向き）に水平に伸びるガータ
２、このガータ２の両端をそれぞれ支持して垂下するガ
ータ支柱3,3、長手方向ほぼ中央にガータ支柱3,3がそれ
ぞれ立設され長手方向がガイドレール１方向である長方
形のサドル4,4からなる門形のロボット支持機構を有
し、このロボット支持機構はサドル4,4の下面部に設け
られた図示しない駆動モータにより駆動されるレール走
行用車輪を介してガイドレール1,1上をＸ軸方向として
走行自在に載置されている。
上記ロボット支持機構のガータ２には、上下面ほぼ全
長に伸びるガイド５を有し、そのガイド５により上記Ｘ
軸と直交する方向（Ｙ軸）に走行する横行台車６を支持
（横行台車６の駆動機構は図示を省略）し、縦軸（上下
動軸）のガイドを兼ねる部材７が取付けられ、この部材
７に縦軸８が垂直の向きに（Ｚ軸方向）スライド可能に
貫挿（縦軸８の駆動機構も図示を省略）されている。こ
の縦軸８の下部には、縦軸８と同軸の回動座部９が縦軸
８の下端部に収納保持された図示しない駆動モータと減
速装置からなるθ軸駆動機構（旋回機構）により回動可
能に連結され、この回動座部９をはさむ取付け面を有
し、一方の取付け面には支持機構10Aを介してNo.1トー
チ11Aが、他方の取付け面には支持機構10Bを介しNo.2ト
ーチ11Bが支持されている。
長に伸びるガイド５を有し、そのガイド５により上記Ｘ
軸と直交する方向（Ｙ軸）に走行する横行台車６を支持
（横行台車６の駆動機構は図示を省略）し、縦軸（上下
動軸）のガイドを兼ねる部材７が取付けられ、この部材
７に縦軸８が垂直の向きに（Ｚ軸方向）スライド可能に
貫挿（縦軸８の駆動機構も図示を省略）されている。こ
の縦軸８の下部には、縦軸８と同軸の回動座部９が縦軸
８の下端部に収納保持された図示しない駆動モータと減
速装置からなるθ軸駆動機構（旋回機構）により回動可
能に連結され、この回動座部９をはさむ取付け面を有
し、一方の取付け面には支持機構10Aを介してNo.1トー
チ11Aが、他方の取付け面には支持機構10Bを介しNo.2ト
ーチ11Bが支持されている。
12はテレビカメラであって、部材７の前面に、光軸を
垂直下向きに取付けられ、テレビ信号は図示しないケー
ブルを介して、第４図に示す如く、オペレータエリアに
設置されたテレビ受像機13に導かれる。このオペレータ
エリアには、上記テレビ受像機13の他、制御装置（NC制
御装置）14、CRT16およびテンキーやボタンスィッチ等
を有する操作盤17が設けられている。
垂直下向きに取付けられ、テレビ信号は図示しないケー
ブルを介して、第４図に示す如く、オペレータエリアに
設置されたテレビ受像機13に導かれる。このオペレータ
エリアには、上記テレビ受像機13の他、制御装置（NC制
御装置）14、CRT16およびテンキーやボタンスィッチ等
を有する操作盤17が設けられている。
今、第５図に示すように溶接ステージＡ上に主材（Ｉ
形鋼材）200に第１横補強材211、第２横補強材212、縦
補強材213を隅肉溶接する構造物のワークが、破線で示
す基準姿勢に対してずれた姿勢で搬入されたものとし、 （１）オペレータはティーチングされたワーク座標（図
中２点破線で示すもの）、溶接条件等のデータの他、各
ワークの図形情報等の教示プログラムを制御装置14にセ
ットする。教示プログラムがセットされると、ワークＷ
の図形（平面図）がCRT16画面上に映像される。
形鋼材）200に第１横補強材211、第２横補強材212、縦
補強材213を隅肉溶接する構造物のワークが、破線で示
す基準姿勢に対してずれた姿勢で搬入されたものとし、 （１）オペレータはティーチングされたワーク座標（図
中２点破線で示すもの）、溶接条件等のデータの他、各
ワークの図形情報等の教示プログラムを制御装置14にセ
ットする。教示プログラムがセットされると、ワークＷ
の図形（平面図）がCRT16画面上に映像される。
（２）オペレータは、操作盤17上のボタン操作により、
溶接ロボットをロボット原点座標BooからＸ軸または／
およびＹ軸方向に移動させて、テレビカメラ12により、
第５図に示すワークＷの第１所定点Zoaをサーチする。
この操作により溶接ロボットのロボット座標系における
原点座標Booから上記第１所定点ZoaまでのＸ軸方向、Ｙ
軸方向移動軌跡に基づき第１所定点Zoaのロボット座標
系上の座標Boaを演算し記憶する。
溶接ロボットをロボット原点座標BooからＸ軸または／
およびＹ軸方向に移動させて、テレビカメラ12により、
第５図に示すワークＷの第１所定点Zoaをサーチする。
この操作により溶接ロボットのロボット座標系における
原点座標Booから上記第１所定点ZoaまでのＸ軸方向、Ｙ
軸方向移動軌跡に基づき第１所定点Zoaのロボット座標
系上の座標Boaを演算し記憶する。
（３）次に、オペレータは、同じく、第２所定点Zobの
直上方にテレビカメラ12が位置するまで溶接ロボットを
移動し、テレビ受像機13の照準に映像を合わせて、サー
チする。同じく溶接ロボットの原点座標Booから上記第
２所定点ZobまでのＸ軸方向、Ｙ軸方向移動軌跡に基づ
き第２所定点Zobのロボット座標系上の座標Bobを演算し
記憶する。
直上方にテレビカメラ12が位置するまで溶接ロボットを
移動し、テレビ受像機13の照準に映像を合わせて、サー
チする。同じく溶接ロボットの原点座標Booから上記第
２所定点ZobまでのＸ軸方向、Ｙ軸方向移動軌跡に基づ
き第２所定点Zobのロボット座標系上の座標Bobを演算し
記憶する。
（４）上記所定点サーチ操作が終ると、教示プログラム
の位置データを、上記第１所定点Zoaのティーチングさ
れたときの座標Aoaからロボット座標系上での座標Boaま
でのベクトル相当分平行移動させ、さらに同Boaを中心
としてベクトルBoa BobとベクトルAoa Aobとの角度差だ
け回転させたものとして座標変換される。
の位置データを、上記第１所定点Zoaのティーチングさ
れたときの座標Aoaからロボット座標系上での座標Boaま
でのベクトル相当分平行移動させ、さらに同Boaを中心
としてベクトルBoa BobとベクトルAoa Aobとの角度差だ
け回転させたものとして座標変換される。
以後は、溶接ロボットは制御データが指定する移動経
路に沿って、指定された順次に従い、指定された溶接条
件で溶接作業を自動的に遂行する。
路に沿って、指定された順次に従い、指定された溶接条
件で溶接作業を自動的に遂行する。
以上によって被溶接物が正規の位置、角度に置かれて
いないときでも、所定の溶接ができるようにしている。
いないときでも、所定の溶接ができるようにしている。
［解決しようとする問題点］ しかしながら、上述のような２点シフト変換方法を用
いた従来の溶接ロボットによる溶接方法では、ティーチ
ングデータと実際のワークとの組立誤差ならびにテレビ
カメラでの所定２点のサーチにも誤差が発生して、その
結果、２点シフト変換後の位置データと、実物のワーク
の位置との誤差が必然的に大きくなり、溶接開始点を検
知するセンシングが機能しない事態が発生し、これが自
動溶接を一時中断させ、作業効率を下げていた。
いた従来の溶接ロボットによる溶接方法では、ティーチ
ングデータと実際のワークとの組立誤差ならびにテレビ
カメラでの所定２点のサーチにも誤差が発生して、その
結果、２点シフト変換後の位置データと、実物のワーク
の位置との誤差が必然的に大きくなり、溶接開始点を検
知するセンシングが機能しない事態が発生し、これが自
動溶接を一時中断させ、作業効率を下げていた。
本発明は、このような問題点を解消しようとするもの
で、上述の教示誤差があってもその影響を最小限に抑制
するような教示プログラムを自動的に作成する、溶接ロ
ボットによる制御方法を得ることを目的とする。
で、上述の教示誤差があってもその影響を最小限に抑制
するような教示プログラムを自動的に作成する、溶接ロ
ボットによる制御方法を得ることを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明の溶接ロボットの制御方法は、所定の２点とし
てワークのXY座標上の最も離れた２点を採用し、教示プ
ログラム内対象ワークの姿勢を、前記教示プログラム内
対象ワークの所定２点の中点を実ワークに教示して得ら
れた所定２点の中点に一致するように平行移動させ、前
記一致した中点で前記実ワークの所定２点から得られた
ベクトルと前記対象ワークの所定２点から得られたベク
トルとの角度差だけ回転移動して、実ワークの姿勢に座
標変換することを特徴としている。
てワークのXY座標上の最も離れた２点を採用し、教示プ
ログラム内対象ワークの姿勢を、前記教示プログラム内
対象ワークの所定２点の中点を実ワークに教示して得ら
れた所定２点の中点に一致するように平行移動させ、前
記一致した中点で前記実ワークの所定２点から得られた
ベクトルと前記対象ワークの所定２点から得られたベク
トルとの角度差だけ回転移動して、実ワークの姿勢に座
標変換することを特徴としている。
［作用］ 所定の２点としてワーク上の最も離れた２点を採用
し、２点シフト変換における変換元と変換先での回転中
心の座標を、変換元では２点シフトの２つの代表点の中
点とし、変換先では教示された２点の中点として、教示
データを２点シフト変換により、溶接ロボットのセンシ
ング機能の範囲内に納められる変換誤差内とし、２点の
教示データに入り込む誤差の影響の抑制を計っている。
し、２点シフト変換における変換元と変換先での回転中
心の座標を、変換元では２点シフトの２つの代表点の中
点とし、変換先では教示された２点の中点として、教示
データを２点シフト変換により、溶接ロボットのセンシ
ング機能の範囲内に納められる変換誤差内とし、２点の
教示データに入り込む誤差の影響の抑制を計っている。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を、図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は本発明の溶接ロボットの溶接方法の一実施例
としての２点シフト変換のフローチャートで、第２図は
同実施例において実ワークに対しての２点教示が許容内
の誤差で行われたかをチェックする場合のフローチャー
トである。なお、本実施例の方法が適用される溶接ロボ
ットは前述第3,4図に示したものと同様に構成される。
としての２点シフト変換のフローチャートで、第２図は
同実施例において実ワークに対しての２点教示が許容内
の誤差で行われたかをチェックする場合のフローチャー
トである。なお、本実施例の方法が適用される溶接ロボ
ットは前述第3,4図に示したものと同様に構成される。
まず、２点シフト教示での教示誤差の２点シフト変換
への影響を少なくする手段についての詳細を述べる。数
値演算の前提として、次のように仮定する。
への影響を少なくする手段についての詳細を述べる。数
値演算の前提として、次のように仮定する。
（１）実物のワークは、教示プログラムの設定された位
置と一致しているものとする。
置と一致しているものとする。
（２）２点シフト教示による２点の教示では、実際の位
置と教示された位置との誤差はどの点においても同程度
とする。
置と教示された位置との誤差はどの点においても同程度
とする。
（３）２点シフト前と２点シフト後の教示プログラムの
変化分を教示誤差による影響とする。
変化分を教示誤差による影響とする。
通常、２点シフト変換は、次のような変換式で実現さ
れる。
れる。
教示プログラム中の位置データを（X,Y）、２点シフ
ト変換後の位置データを（x,y）、教示プログラム中の
２点シフトの代表点を（X1,Y1）および（X2,Y2）、実際
に教示された２点を（x1,y1）および（x2,y2）、２点シ
フト変換における変換元の回転中心を（X3,Y3）、２点
シフト変換における変換先の回転中心を（x3,y3）、た
だし、 は変換における平行移動成分として定まるとすると、 θ＝tan-1〔（y2−y1）／（x2−x1）〕 −tan-1〔（Y2−Y1）／（X2−X1）〕 ……（２） ここで、さきほどの条件に適合させるため、 x1＝X1＋Δa,x2＝X2＋Δｃ y1＝Y1＋Δb,y2＝Y2＋Δｄ とする。ここで、Δａ、Δｂ、Δｃ、Δｄは教示誤差
で、｜Δa|≒｜Δb|≒｜Δc|≒｜Δd|となる。また、回
転中心が、X3＝x3,Y3＝y3とし、前記（１），（２）式
は、 となる。ここで、教示誤差による影響は（Ｘ−ｘ、Ｙ−
ｙ）とみなすことができるが、その影響を小さくする方
法は（３）式の左辺から求められる。
ト変換後の位置データを（x,y）、教示プログラム中の
２点シフトの代表点を（X1,Y1）および（X2,Y2）、実際
に教示された２点を（x1,y1）および（x2,y2）、２点シ
フト変換における変換元の回転中心を（X3,Y3）、２点
シフト変換における変換先の回転中心を（x3,y3）、た
だし、 は変換における平行移動成分として定まるとすると、 θ＝tan-1〔（y2−y1）／（x2−x1）〕 −tan-1〔（Y2−Y1）／（X2−X1）〕 ……（２） ここで、さきほどの条件に適合させるため、 x1＝X1＋Δa,x2＝X2＋Δｃ y1＝Y1＋Δb,y2＝Y2＋Δｄ とする。ここで、Δａ、Δｂ、Δｃ、Δｄは教示誤差
で、｜Δa|≒｜Δb|≒｜Δc|≒｜Δd|となる。また、回
転中心が、X3＝x3,Y3＝y3とし、前記（１），（２）式
は、 となる。ここで、教示誤差による影響は（Ｘ−ｘ、Ｙ−
ｙ）とみなすことができるが、その影響を小さくする方
法は（３）式の左辺から求められる。
一つは、αの絶対値を小さくする方法である。（４）
式より（Y2−Y1）や（X2−X1）の絶対値が（Δｃ−Δ
ａ）や（Δｄ−Δｂ）の絶対値より大きくできれば大き
くできるほどαは小さくなる。
式より（Y2−Y1）や（X2−X1）の絶対値が（Δｃ−Δ
ａ）や（Δｄ−Δｂ）の絶対値より大きくできれば大き
くできるほどαは小さくなる。
従って、２点シフトの代表点２点の距離を大きく設定
すればするほど、教示誤差による影響は小さくなること
になる。従って、２点シフトの代表点の設定は、ワーク
上の最も離れた２点を採用して設定する方法が最良であ
る。
すればするほど、教示誤差による影響は小さくなること
になる。従って、２点シフトの代表点の設定は、ワーク
上の最も離れた２点を採用して設定する方法が最良であ
る。
もう一つは、 の値を小さくする方法である。つまり、回転の中心位置
の設定方法にかかわっている。変換される位置データは
多数存在し、位置データのすべてにおいて の値をゼロにするような回転の中心位置の選択は不可能
である。ところが、ロボットにはセンサーが備わってい
る。そして、教示プログラムの位置と実物の位置とで誤
差があっても、ある程度の範囲内でおさまっていれば問
題なく補正を行ってくれる。したがって、 の値をゼロにしないまでも、ロボットのセンシングを阻
害するような位置への変換を、なるべく少なくするよう
な回転の中心位置の選択をすればよい。この選択方法に
は、位置データの座標値の平均値を採用する。つまり、
位置データのx,y座標値を（Xp1,Yp1），（Xp2,Yp2），
……，（Xpn,Ypn）とすれば、 X3＝（Xp1＋Xp2＋……＋Xpn）/n Y3＝（Yp1＋Yp2＋……＋Ypn）/n ……（５） と定めるのが最良となる。
の設定方法にかかわっている。変換される位置データは
多数存在し、位置データのすべてにおいて の値をゼロにするような回転の中心位置の選択は不可能
である。ところが、ロボットにはセンサーが備わってい
る。そして、教示プログラムの位置と実物の位置とで誤
差があっても、ある程度の範囲内でおさまっていれば問
題なく補正を行ってくれる。したがって、 の値をゼロにしないまでも、ロボットのセンシングを阻
害するような位置への変換を、なるべく少なくするよう
な回転の中心位置の選択をすればよい。この選択方法に
は、位置データの座標値の平均値を採用する。つまり、
位置データのx,y座標値を（Xp1,Yp1），（Xp2,Yp2），
……，（Xpn,Ypn）とすれば、 X3＝（Xp1＋Xp2＋……＋Xpn）/n Y3＝（Yp1＋Yp2＋……＋Ypn）/n ……（５） と定めるのが最良となる。
ところで、位置データはワーク上の１ケ所に偏在する
ことは少ないし、また、代表点の２点はワーク上の最も
離れた位置を選定すれば、ほぼ、（６）式が成立する。
ことは少ないし、また、代表点の２点はワーク上の最も
離れた位置を選定すれば、ほぼ、（６）式が成立する。
（Xp1＋Xp2＋…＋Xpn）/n≒（X1＋X2）/2 （Yp1＋Yp2＋…＋Ypn）/n≒（Y1＋Y2）/2 ……（６） 従って、（１），（２）式の２点シフト変換におい
て、回転中心の座標を X3＝（X1＋X2）/2,Y3＝（Y1＋Y2）/2 x3＝（x1＋x2）/2,y3＝（y1＋y2）/2 ……（７） と採用するのが最良である。
て、回転中心の座標を X3＝（X1＋X2）/2,Y3＝（Y1＋Y2）/2 x3＝（x1＋x2）/2,y3＝（y1＋y2）/2 ……（７） と採用するのが最良である。
この方法によって、２点シフトにおける教示された２
点の教示誤差の２点シフト変換への影響を最少にするこ
とができる。
点の教示誤差の２点シフト変換への影響を最少にするこ
とができる。
以上に述べた、本発明の溶接ロボットの制御方法を実
施する装置を説明する。なお、溶接ロボット本体ならび
に制御装置は前述した第3,4図のものと同じのために、
説明を省略し、前述の溶接ロボット本体の回動座部９に
設けられているトーチ部を説明する。
施する装置を説明する。なお、溶接ロボット本体ならび
に制御装置は前述した第3,4図のものと同じのために、
説明を省略し、前述の溶接ロボット本体の回動座部９に
設けられているトーチ部を説明する。
第６図において、前述の縦軸８の下部には、同軸の補
助軸系支持座部（回転座部）９が回動可能に連結されて
いる。この回動座部９は、縦軸８の下端部に収納保持さ
れた駆動モータ18（θ軸駆動モータ）と減速装置（図示
しない）からなるθ軸駆動機構（旋回機構）により水平
旋回駆動される。このθ軸は、後述するツイントーチの
移動時、ツイントーチの姿勢が溶接方向と直角となるよ
うに姿勢制御するためのものである。前記Ｘ軸、Ｙ軸お
よびＺ軸、θ軸を総称して、以下、主軸系という。
助軸系支持座部（回転座部）９が回動可能に連結されて
いる。この回動座部９は、縦軸８の下端部に収納保持さ
れた駆動モータ18（θ軸駆動モータ）と減速装置（図示
しない）からなるθ軸駆動機構（旋回機構）により水平
旋回駆動される。このθ軸は、後述するツイントーチの
移動時、ツイントーチの姿勢が溶接方向と直角となるよ
うに姿勢制御するためのものである。前記Ｘ軸、Ｙ軸お
よびＺ軸、θ軸を総称して、以下、主軸系という。
回動座部９は、第６図、第７図（ａ）および（ｂ）に
示すように、Ｚ軸の軸線をはさんでＸ軸に直角で互いに
平行な取付け面19A、19Bを有し、一方の取付け面19AにN
o.1トーチ用の電動横向きスライダ装置20Aが固着されて
いる。このスライダ装置20Aのスライダ（Ｔ軸スライ
ダ）21Aは左右方向（前記ガーダ２上のガイド５と同方
向、このスライダ軸の移動方向を以下Ｔ軸という）に水
平移動可能であって、装置固定部に指示された駆動モー
タ22A（Ｔ軸駆動モータ）により駆動される。このＴ軸
スライダ21Aの先端部には、該Ｔ軸スライダ21Aと横Ｔ字
形をなすように、No.1トーチ用の電動縦向き倣いスライ
ダ装置23Aが固着されている。この倣いスライダ装置23A
のスライダ（Ｕ軸スライダ）24Aは上下向き（前記縦軸1
8の向き）であって、装置上面に取着された駆動モータ
（Ｕ軸駆動モータ）25Aにより駆動される。以下、この
スライダ25Aの移動方向をＵ軸方向という。スライダ25A
の下端部には、No.1トーチ用の電動横向き倣いスライダ
装置26Aが取付けられている。このスライダ装置26Aのス
ライダ（Ｖ軸スライダ）27Aは前後方向（前記ガイドレ
ール１方向）に向いており、駆動モータ（Ｖ軸駆動モー
タ）28Aにより駆動される。スライダ27Aの移動方向軸
を、以下、Ｖ軸という。上記Ｔ軸、Ｕ軸、Ｖ軸を総称し
て、以下、第１の補助軸系という。
示すように、Ｚ軸の軸線をはさんでＸ軸に直角で互いに
平行な取付け面19A、19Bを有し、一方の取付け面19AにN
o.1トーチ用の電動横向きスライダ装置20Aが固着されて
いる。このスライダ装置20Aのスライダ（Ｔ軸スライ
ダ）21Aは左右方向（前記ガーダ２上のガイド５と同方
向、このスライダ軸の移動方向を以下Ｔ軸という）に水
平移動可能であって、装置固定部に指示された駆動モー
タ22A（Ｔ軸駆動モータ）により駆動される。このＴ軸
スライダ21Aの先端部には、該Ｔ軸スライダ21Aと横Ｔ字
形をなすように、No.1トーチ用の電動縦向き倣いスライ
ダ装置23Aが固着されている。この倣いスライダ装置23A
のスライダ（Ｕ軸スライダ）24Aは上下向き（前記縦軸1
8の向き）であって、装置上面に取着された駆動モータ
（Ｕ軸駆動モータ）25Aにより駆動される。以下、この
スライダ25Aの移動方向をＵ軸方向という。スライダ25A
の下端部には、No.1トーチ用の電動横向き倣いスライダ
装置26Aが取付けられている。このスライダ装置26Aのス
ライダ（Ｖ軸スライダ）27Aは前後方向（前記ガイドレ
ール１方向）に向いており、駆動モータ（Ｖ軸駆動モー
タ）28Aにより駆動される。スライダ27Aの移動方向軸
を、以下、Ｖ軸という。上記Ｔ軸、Ｕ軸、Ｖ軸を総称し
て、以下、第１の補助軸系という。
上記Ｖ軸スライダ27Aからは垂直軸29Aが垂下してお
り、該垂直軸29Aの下端部にNo.1トーチ支持機構30Aが設
けられている。このトーチ支持機構30Aはウィービング
装置であって、第７図（ｂ）に示すように、指示枠31
A、揺動可能な揺動軸部材32A、該揺動軸部材32Aを左右
方向に往復駆動させるための駆動モータ33a、揺動幅調
整用モータ33bを有している。この揺動軸部材32Aはその
下端がピン34Aで支持枠31Aの下部に軸支されるととも
に、上部に設けたローラ32aを支持枠31Aに形成した横方
向の長孔31aに転動可能に係合して該支持枠31Aに揺動可
能に保持されている。上記支持枠31Aの下部および揺動
軸部材32Aの上部に、それぞれ、No.1トーチ35Aを把持す
る把持枠36A、37Aが取着されている。トーチは揺動軸部
材32Aに前記Ｚ軸の延長線と平行する向きに保持され、
且つ、先端部がすみ肉部材方向に折曲して支持されてい
る。
り、該垂直軸29Aの下端部にNo.1トーチ支持機構30Aが設
けられている。このトーチ支持機構30Aはウィービング
装置であって、第７図（ｂ）に示すように、指示枠31
A、揺動可能な揺動軸部材32A、該揺動軸部材32Aを左右
方向に往復駆動させるための駆動モータ33a、揺動幅調
整用モータ33bを有している。この揺動軸部材32Aはその
下端がピン34Aで支持枠31Aの下部に軸支されるととも
に、上部に設けたローラ32aを支持枠31Aに形成した横方
向の長孔31aに転動可能に係合して該支持枠31Aに揺動可
能に保持されている。上記支持枠31Aの下部および揺動
軸部材32Aの上部に、それぞれ、No.1トーチ35Aを把持す
る把持枠36A、37Aが取着されている。トーチは揺動軸部
材32Aに前記Ｚ軸の延長線と平行する向きに保持され、
且つ、先端部がすみ肉部材方向に折曲して支持されてい
る。
上記揺動軸部材32Aの下端部には、始端検知装置38aが
設けられている。この始端検知装置は、第８図に示すよ
うに、ロッド端に光電式の始端検知器39aを取着したシ
リンダ40aを有し、シリンダ40aは、ロッド下端を下向き
にして、トーチ支持機構30Aの下端に設けられてNo.1ト
ーチ35A側に突出するブロック41Aのトーチ側面に固着さ
れた台枠42Aに、前後揺動可能に軸支されてあり、常時
は、弾性装置43aにより後方に付勢されて、始端検知器3
9AがNo.1トーチ35A高さより所定高さ上方に位置する待
避傾斜姿勢にあり、ロッド伸長時、始端検知器39aがNo.
1トーチ35Aの先端部高さにほぼ近い位置まで降下しNo.1
トーチ35Aに対して所定距離Lxだけ後行する。
設けられている。この始端検知装置は、第８図に示すよ
うに、ロッド端に光電式の始端検知器39aを取着したシ
リンダ40aを有し、シリンダ40aは、ロッド下端を下向き
にして、トーチ支持機構30Aの下端に設けられてNo.1ト
ーチ35A側に突出するブロック41Aのトーチ側面に固着さ
れた台枠42Aに、前後揺動可能に軸支されてあり、常時
は、弾性装置43aにより後方に付勢されて、始端検知器3
9AがNo.1トーチ35A高さより所定高さ上方に位置する待
避傾斜姿勢にあり、ロッド伸長時、始端検知器39aがNo.
1トーチ35Aの先端部高さにほぼ近い位置まで降下しNo.1
トーチ35Aに対して所定距離Lxだけ後行する。
また、本実施例の溶接ロボットはツイントーチ形であ
るので、上記した電動前後向きスライダ装置、電動縦向
き倣いスライダ装置、電動横向き倣いスライダ装置、ウ
ィービング装置がNo.2トーチ35B用にもう１台づつ設け
られており、No.2トーチ35B用のものには数字符号に添
字Ｂを付して示してあり、これらは第１の補助軸系を構
成する。No.2トーチ35BはＺ軸を含む平面内で該Ｚ軸の
延長線をはさんでNo.1トーチ35Aと対向している。
るので、上記した電動前後向きスライダ装置、電動縦向
き倣いスライダ装置、電動横向き倣いスライダ装置、ウ
ィービング装置がNo.2トーチ35B用にもう１台づつ設け
られており、No.2トーチ35B用のものには数字符号に添
字Ｂを付して示してあり、これらは第１の補助軸系を構
成する。No.2トーチ35BはＺ軸を含む平面内で該Ｚ軸の
延長線をはさんでNo.1トーチ35Aと対向している。
また、No.2トーチ35B側の揺動軸部材32Bの下端部に
は、始端検知装置38aと同じ構成を持つ終端検知装置38b
が設けられている。この終端検知装置38bのシリンダ40b
は弾性装置により前方に付勢され、ロッド伸長時、終端
検知器39bはNo.2トーチ35Bに対して所定距離Lxだけ先行
する。
は、始端検知装置38aと同じ構成を持つ終端検知装置38b
が設けられている。この終端検知装置38bのシリンダ40b
は弾性装置により前方に付勢され、ロッド伸長時、終端
検知器39bはNo.2トーチ35Bに対して所定距離Lxだけ先行
する。
No.1トーチ35AとNo.2トーチ35Bに導かれるワイヤは、
一方のサドル４上に載置されたパックワイヤから、プッ
シュ側ワイヤ送給装置、コンジットケーブル、プル側ワ
イヤ送給装置、コンジットケーブルを通じて導かれる。
他方のサドル４上には、No.1トーチ用溶接電源、No.2ト
ーチ用溶接電源、数値制御装置（NC制御装置）、自動倣
い制御装置が設けられている。
一方のサドル４上に載置されたパックワイヤから、プッ
シュ側ワイヤ送給装置、コンジットケーブル、プル側ワ
イヤ送給装置、コンジットケーブルを通じて導かれる。
他方のサドル４上には、No.1トーチ用溶接電源、No.2ト
ーチ用溶接電源、数値制御装置（NC制御装置）、自動倣
い制御装置が設けられている。
以下、第１図に示す教示誤差の影響を小さくする２点
シフトを応用した制御方法のフローチャートをもとに、
本実施例の方法の動作説明を行う。
シフトを応用した制御方法のフローチャートをもとに、
本実施例の方法の動作説明を行う。
ステップ１で、溶接に先立ち、オペレータはティーチ
ングされたワーク座標（このワーク座標は上記基準姿勢
で与えられている）、溶接条件等のデータの他、各ワー
クの図形情報（寸法データを帯有する）の教示プログラ
ムデータが格納されているバブルカセットＣを制御装置
14にセットし、ロボットにロードする。
ングされたワーク座標（このワーク座標は上記基準姿勢
で与えられている）、溶接条件等のデータの他、各ワー
クの図形情報（寸法データを帯有する）の教示プログラ
ムデータが格納されているバブルカセットＣを制御装置
14にセットし、ロボットにロードする。
ステップ２では、バブルカセットＣがセットされる
と、以後、溶接準備作業が主コンピュータCPU14Aと溶接
オペレータとの対話形式で進められる。オペレータが操
作盤17上の所定キーの操作により、ワークNoを指定する
と、バブルカセットＣに格納されている上記ワークＷの
ワークNoの図形（平面図）がCRT画面上に映像される。
と、以後、溶接準備作業が主コンピュータCPU14Aと溶接
オペレータとの対話形式で進められる。オペレータが操
作盤17上の所定キーの操作により、ワークNoを指定する
と、バブルカセットＣに格納されている上記ワークＷの
ワークNoの図形（平面図）がCRT画面上に映像される。
ステップ３で、オペレータは、搬入・据付されたワー
クＷが指定したワークNoのワークであることを確認し、
操作盤17上のCPU14Aが指定するキーを操作して確認操作
したのち、操作盤17上のボタン操作によるインチング制
御により、溶接ロボットをロボット原点座標BooからＸ
軸または／およびＹ軸方向に移動させて、テレビカメラ
12により、第５図に示すワークＷの第１所定点Zoaをサ
ーチする。この第１所定点は、２点シフト用に予め定め
られた点であり、例えば、第５図に示すごとく、ワーク
Ｗの主材200の一つの角部が選定される。なお、第１所
定点のワーク座標AoaはバブルカセットＣに格納されて
いる。第１所定点Zoaの直上方に移動しテレビ受像機13
の照準に映像を合わせることにより溶接ロボットが第１
所定点Zoaに達したことを確認した後、オペレータは操
作盤17上の所定のキーを操作する。これにより、CPU14A
は、上記インチング制御中に読み込んだ溶接ロボットの
ロボット座標系における原点座標Booから上記第１所定
点ZoaまでのＸ軸方向、Ｙ軸方向移動軌跡に基づき第１
所定点Zoaのロボット座標系の座標Boaを演算し記憶す
る。
クＷが指定したワークNoのワークであることを確認し、
操作盤17上のCPU14Aが指定するキーを操作して確認操作
したのち、操作盤17上のボタン操作によるインチング制
御により、溶接ロボットをロボット原点座標BooからＸ
軸または／およびＹ軸方向に移動させて、テレビカメラ
12により、第５図に示すワークＷの第１所定点Zoaをサ
ーチする。この第１所定点は、２点シフト用に予め定め
られた点であり、例えば、第５図に示すごとく、ワーク
Ｗの主材200の一つの角部が選定される。なお、第１所
定点のワーク座標AoaはバブルカセットＣに格納されて
いる。第１所定点Zoaの直上方に移動しテレビ受像機13
の照準に映像を合わせることにより溶接ロボットが第１
所定点Zoaに達したことを確認した後、オペレータは操
作盤17上の所定のキーを操作する。これにより、CPU14A
は、上記インチング制御中に読み込んだ溶接ロボットの
ロボット座標系における原点座標Booから上記第１所定
点ZoaまでのＸ軸方向、Ｙ軸方向移動軌跡に基づき第１
所定点Zoaのロボット座標系の座標Boaを演算し記憶す
る。
次に、オペレータは、第５図に示す第２所定点Zobを
サーチするために、同じく、手動インチング制御によ
り、第２所定点Zobを求めて溶接ロボットをＸ軸・Ｙ軸
方向に移動させる。同様に、この第２所定点Zobは、２
点シフト用に予め定められた点であり、例えば、第５図
に示すように、上記角部と対角をなす角部が選定され
る。なお、この第２所定点のワーク座標Aobもバブルカ
セットＣに格納されている。第２所定点Zobの直上方に
テレビカメラ12が位置するまで溶接ロボットを移動し、
テレビ受像機13の照準に映像を合わせたならばオペレー
タは所定のキーを操作する。これにより、CPU14Aは溶接
ロボットの原点座標Booから上記第２所定点ZobまでのＸ
軸方向、Ｙ軸方向移動軌跡に基づき第２所定点Zobのロ
ボット座標系上の座標Bobを演算し記憶する。
サーチするために、同じく、手動インチング制御によ
り、第２所定点Zobを求めて溶接ロボットをＸ軸・Ｙ軸
方向に移動させる。同様に、この第２所定点Zobは、２
点シフト用に予め定められた点であり、例えば、第５図
に示すように、上記角部と対角をなす角部が選定され
る。なお、この第２所定点のワーク座標Aobもバブルカ
セットＣに格納されている。第２所定点Zobの直上方に
テレビカメラ12が位置するまで溶接ロボットを移動し、
テレビ受像機13の照準に映像を合わせたならばオペレー
タは所定のキーを操作する。これにより、CPU14Aは溶接
ロボットの原点座標Booから上記第２所定点ZobまでのＸ
軸方向、Ｙ軸方向移動軌跡に基づき第２所定点Zobのロ
ボット座標系上の座標Bobを演算し記憶する。
ステップ４では、上記所定点サーチ操作が終ると、該
CPUは、予めティーチングされているワーク座標上の上
記第１所定点に対応する点の座標Aoaと上記第２所定点
に対応する点の座標Aobの回転移動の中心（X3,Y3）およ
び、ロボット座標系上での第１所定点の座標Boaと第２
所定点の座標Bobのデータを用いて座標変換後の回転移
動中心（x3,y3）ならびに座標回転角度αを演算する。
CPUは、予めティーチングされているワーク座標上の上
記第１所定点に対応する点の座標Aoaと上記第２所定点
に対応する点の座標Aobの回転移動の中心（X3,Y3）およ
び、ロボット座標系上での第１所定点の座標Boaと第２
所定点の座標Bobのデータを用いて座標変換後の回転移
動中心（x3,y3）ならびに座標回転角度αを演算する。
ステップ５で、上記X3,Y3,x3,y3,αを代入して変換式
を確定する。
を確定する。
ステップ６で、溶接手順に従い順次教示プログラムを
読みだし２点シフト変換して、ワークの軌跡制御を行
う。
読みだし２点シフト変換して、ワークの軌跡制御を行
う。
以上によって被溶接物が正規の位置、角度に置かれて
いないときでも、所定の溶接ができる状態となる。
いないときでも、所定の溶接ができる状態となる。
座標変換の完了後に、溶接オペレータは、定盤Ａ上の
ワークがCRTディスプレイ16の画面上に映像しているワ
ークと実ワークが一致していることを確認後、操作盤17
上の溶接開始スイッチをオン側に入れる。溶接開始スイ
ッチがオン投入されると、第９図に示すフローチャート
に従い、下記のステップを進行させる。なお、溶接は、
第10図（ａ）〜（ｃ）において、第１横補強材212aでは
左端（座標Psa）から右端（座標Pea）へ、次いで、第２
横補強材212bでは左端（座標Psb）から右端（座標Peb）
へ、次いで、縦補強材213では上端（座標Psc）から下端
（Pec）へ、という順序で行われるものとする。この溶
接順序はユーザティーチングとしてバブルカセットＣに
上記各座標を書込むことにより指定される。また、ユー
ザティーチングとしては、これらの座標（ティーチング
座標）間の脚長が書込まれる。
ワークがCRTディスプレイ16の画面上に映像しているワ
ークと実ワークが一致していることを確認後、操作盤17
上の溶接開始スイッチをオン側に入れる。溶接開始スイ
ッチがオン投入されると、第９図に示すフローチャート
に従い、下記のステップを進行させる。なお、溶接は、
第10図（ａ）〜（ｃ）において、第１横補強材212aでは
左端（座標Psa）から右端（座標Pea）へ、次いで、第２
横補強材212bでは左端（座標Psb）から右端（座標Peb）
へ、次いで、縦補強材213では上端（座標Psc）から下端
（Pec）へ、という順序で行われるものとする。この溶
接順序はユーザティーチングとしてバブルカセットＣに
上記各座標を書込むことにより指定される。また、ユー
ザティーチングとしては、これらの座標（ティーチング
座標）間の脚長が書込まれる。
Ｉ 溶接始端への位置決め（主軸制御） ステップ10で、コンピュータは、ワークのティーチン
グ溶接線WLa,WLbの始点座標Psa（xs,ys,zs）と、トーチ
向き（角度）θｆのNCデータを読込んで、座標xsをＸ軸
サーボユニットに、座標ysをＹ軸サーボユニットに、ト
ーチ角度θｆをθ軸サーボユニットにそれぞれ指令す
る。これにより、ロボット支持機構がＸ軸駆動機構によ
り駆動されてガイドレール上を走行し、横行台車11がＹ
軸駆動機構によりガーダ上２を走行し、トーチは原点座
標Po（xo,yo,zo）から座標（xs,ys,zo）に移動する。な
お、トーチ角度θｆは、No.1トーチ35AとNo.2トーチ35B
がガーダ２方向に並ぶ姿勢にある時の角度（θｆ＝０）
であるとする。次に、主コンピュータは座標zoをＺ軸サ
ーボユニットに指令する。これにより、縦軸８が下降し
てトーチは座標Psa（xs,ys,zs）へ位置制御される。
グ溶接線WLa,WLbの始点座標Psa（xs,ys,zs）と、トーチ
向き（角度）θｆのNCデータを読込んで、座標xsをＸ軸
サーボユニットに、座標ysをＹ軸サーボユニットに、ト
ーチ角度θｆをθ軸サーボユニットにそれぞれ指令す
る。これにより、ロボット支持機構がＸ軸駆動機構によ
り駆動されてガイドレール上を走行し、横行台車11がＹ
軸駆動機構によりガーダ上２を走行し、トーチは原点座
標Po（xo,yo,zo）から座標（xs,ys,zo）に移動する。な
お、トーチ角度θｆは、No.1トーチ35AとNo.2トーチ35B
がガーダ２方向に並ぶ姿勢にある時の角度（θｆ＝０）
であるとする。次に、主コンピュータは座標zoをＺ軸サ
ーボユニットに指令する。これにより、縦軸８が下降し
てトーチは座標Psa（xs,ys,zs）へ位置制御される。
II 溶接開始端の位置決め（補助軸制御） （ａ）ワイヤセンシングによるトーチ位置修正 オフラインティーチングによる始点座標Psへの主軸に
よる位置制御が終了すると、ステップ11で、ワイヤセン
シング法によるトーチ位置修正動作が開始される。この
ワイヤセンシングは、例えば、特開昭54−124850号公報
に記載されている技術が応用される。即ち、No.1トーチ
35Aにおいて、Ｕ軸スライダ24Aが下降し、ワイヤ先端が
Ｉ型桁200に接触する位置まで下降した後規定垂直距離L
zだけ上昇する動作を行い、次に、Ｖ軸スライダ27Aが第
１横補強材212aに向かって移動しワイヤ先端が該第１横
補強材212aに接触する位置まで移動した後規定距離Lyだ
け後退する動作を行う。この規定距離LzおよびLyはワイ
ヤ先端が溶接線に対して確保すべき最適垂直距離および
最適水平距離である。No.2トーチ35Bについても、同様
の修正制御が実行される。
よる位置制御が終了すると、ステップ11で、ワイヤセン
シング法によるトーチ位置修正動作が開始される。この
ワイヤセンシングは、例えば、特開昭54−124850号公報
に記載されている技術が応用される。即ち、No.1トーチ
35Aにおいて、Ｕ軸スライダ24Aが下降し、ワイヤ先端が
Ｉ型桁200に接触する位置まで下降した後規定垂直距離L
zだけ上昇する動作を行い、次に、Ｖ軸スライダ27Aが第
１横補強材212aに向かって移動しワイヤ先端が該第１横
補強材212aに接触する位置まで移動した後規定距離Lyだ
け後退する動作を行う。この規定距離LzおよびLyはワイ
ヤ先端が溶接線に対して確保すべき最適垂直距離および
最適水平距離である。No.2トーチ35Bについても、同様
の修正制御が実行される。
（ｂ）始端検知によるトーチ溶接開始位置へ修正 上記ワイヤセンシングによる位置修正が終了すると、
ステップ12で、Ｔ軸サーボユニットにＴ軸スライダ21A,
21Bの前進指令が与えられると共に始端検出装置38aに動
作開始指令が与えられ、Ｔ軸スライダ21A、21BがＴ軸駆
動機構により前進駆動されるとともに始端検知装置38a
のシリンダ40aのロッドが下降し、始端検知器39aが第１
横補強材212aの前端側へ移動しながら該横補強材212aの
下縁部分を走査する。始端検知器45aが第１横補強材212
aの前端を検出すると、ステップ13で、始端検知装置38a
は待避命令を受けて始端検知器39aを待避位置に戻す。
ステップ14で、Ｔ軸スライダ21bは上記前端検出後更に
始端検知器39aのNo.1トーチ35Aに対する後行距離Lx＋Δ
Lxの位置へ後進駆動され、同時に縦軸８は、No.1トーチ
35Aが横補強材212aの前端からΔLxだけＸ軸方向に後行
する位置になるように位置決めされる。No.2トーチ35B
も同様に制御される。
ステップ12で、Ｔ軸サーボユニットにＴ軸スライダ21A,
21Bの前進指令が与えられると共に始端検出装置38aに動
作開始指令が与えられ、Ｔ軸スライダ21A、21BがＴ軸駆
動機構により前進駆動されるとともに始端検知装置38a
のシリンダ40aのロッドが下降し、始端検知器39aが第１
横補強材212aの前端側へ移動しながら該横補強材212aの
下縁部分を走査する。始端検知器45aが第１横補強材212
aの前端を検出すると、ステップ13で、始端検知装置38a
は待避命令を受けて始端検知器39aを待避位置に戻す。
ステップ14で、Ｔ軸スライダ21bは上記前端検出後更に
始端検知器39aのNo.1トーチ35Aに対する後行距離Lx＋Δ
Lxの位置へ後進駆動され、同時に縦軸８は、No.1トーチ
35Aが横補強材212aの前端からΔLxだけＸ軸方向に後行
する位置になるように位置決めされる。No.2トーチ35B
も同様に制御される。
III 溶接作業−始端角巻き溶接 上記した補助軸系による位置修正が終了すると、ステ
ップ15で、溶接電源がワイヤへの給電を開始し、第１横
補強材212aの先端部に対して角巻き溶接が施される。こ
の間にＸ軸駆動モータが駆動され、ステップ16で、No.1
トーチ35A、No.2トーチ35Bは一定距離（前記ΔLx＋Lx）
だけ前方に移動する。
ップ15で、溶接電源がワイヤへの給電を開始し、第１横
補強材212aの先端部に対して角巻き溶接が施される。こ
の間にＸ軸駆動モータが駆動され、ステップ16で、No.1
トーチ35A、No.2トーチ35Bは一定距離（前記ΔLx＋Lx）
だけ前方に移動する。
IV 溶接作業−すみ肉溶接 No.1トーチ35Aが上記一定距離だけ移動して、ステッ
プ17で、上記始端の角巻き溶接が終了すると、ステップ
18で、Ｘ軸サーボユニットがコンピュータからの指令に
よりＸ軸駆動モータを駆動し、ステップ19で、溶接ロボ
ットはガイドレール上を溶接方向前方（第１補強材212a
の後端側）へ向かって走行を開始する。同時に、ステッ
プ20で、ウィービング装置30Aが作動開始してNo.1トー
チ35Aが揺動を開始し、アークセンシング法によるトー
チ位置修正動作が始まる。このアークセンシングには、
例えば、特開昭58−53375号公報に記載されている技術
を応用する。アークセンシングユニットによりNo.1トー
チ35A、35Bが対応する実際の溶接線を指向した時の左右
揺動角時の溶接電流を演算し、その演算結果に基づき副
コンピュータがトーチ位置修正をＵ軸サーボユニット、
Ｖ軸サーボユニットに指令する。
プ17で、上記始端の角巻き溶接が終了すると、ステップ
18で、Ｘ軸サーボユニットがコンピュータからの指令に
よりＸ軸駆動モータを駆動し、ステップ19で、溶接ロボ
ットはガイドレール上を溶接方向前方（第１補強材212a
の後端側）へ向かって走行を開始する。同時に、ステッ
プ20で、ウィービング装置30Aが作動開始してNo.1トー
チ35Aが揺動を開始し、アークセンシング法によるトー
チ位置修正動作が始まる。このアークセンシングには、
例えば、特開昭58−53375号公報に記載されている技術
を応用する。アークセンシングユニットによりNo.1トー
チ35A、35Bが対応する実際の溶接線を指向した時の左右
揺動角時の溶接電流を演算し、その演算結果に基づき副
コンピュータがトーチ位置修正をＵ軸サーボユニット、
Ｖ軸サーボユニットに指令する。
従って、No.1トーチ35A、No.2トーチ35Bは、ティーチ
ング溶接線に基づく移動経路に対して、リアルタイムで
検知される実溶接線に基づく位置修正を受けながら、Ｘ
軸方向に所定速度で移動し、溶接ロボットは第１横補強
材212aの両側に、倣い溶接によるすみ肉溶接を施しなが
ら走行する。
ング溶接線に基づく移動経路に対して、リアルタイムで
検知される実溶接線に基づく位置修正を受けながら、Ｘ
軸方向に所定速度で移動し、溶接ロボットは第１横補強
材212aの両側に、倣い溶接によるすみ肉溶接を施しなが
ら走行する。
Ｖ 溶接作業−後端角巻き溶接 ステップ21で、トーチ35A、35Bが第１横補強材212aの
後端近傍まで移動すると、即ち、ティーチング終点座標
Pea（xe,ye,ze）近傍に達すると、ステップ22で、終端
検知装置44aが作動指令を受けてシリンダ40bのロッドを
伸長する。終端検知器39bが第１横補強材212aの後端を
検出すると、ステップ23で、Ｘ軸サーボユニットに減速
停止指令が、また、Ｔ軸サーボユニットに起動加速指令
が与えられ、Ｘ軸駆動モータとＴ軸駆動モータとが一定
期間だけ併動したのち、前者は停止し後者の２つは定速
駆動に移り、トーチ35A、35Bの駆動を担う主体が主軸系
のＸ軸から補助軸系のＴ軸に切換わる。この駆動主体の
切換わり区間の間、トーチ35A、35Bを定速に維持するた
め上記併動制御が行われる。終端検知後、ステップ25
で、トーチ35A、35Bが所定距離（トーチと終端検知器間
距離Lx＋ΔLx）だけ移動すると、ウィービング装置30
A、30Bが動作を停止してアークセンシング動作が停止さ
れる。ステップ26で、Ｔ軸スライダ21A、21Bが一定距離
（ΔLx）だけ後進駆動され、この間に、ステップ27およ
び28で、後端の角巻き溶接が終了する。
後端近傍まで移動すると、即ち、ティーチング終点座標
Pea（xe,ye,ze）近傍に達すると、ステップ22で、終端
検知装置44aが作動指令を受けてシリンダ40bのロッドを
伸長する。終端検知器39bが第１横補強材212aの後端を
検出すると、ステップ23で、Ｘ軸サーボユニットに減速
停止指令が、また、Ｔ軸サーボユニットに起動加速指令
が与えられ、Ｘ軸駆動モータとＴ軸駆動モータとが一定
期間だけ併動したのち、前者は停止し後者の２つは定速
駆動に移り、トーチ35A、35Bの駆動を担う主体が主軸系
のＸ軸から補助軸系のＴ軸に切換わる。この駆動主体の
切換わり区間の間、トーチ35A、35Bを定速に維持するた
め上記併動制御が行われる。終端検知後、ステップ25
で、トーチ35A、35Bが所定距離（トーチと終端検知器間
距離Lx＋ΔLx）だけ移動すると、ウィービング装置30
A、30Bが動作を停止してアークセンシング動作が停止さ
れる。ステップ26で、Ｔ軸スライダ21A、21Bが一定距離
（ΔLx）だけ後進駆動され、この間に、ステップ27およ
び28で、後端の角巻き溶接が終了する。
以上のシーケンスが終了すると、No.1トーチ35A、No.
2トーチ35Bは原点座標Poaへ復帰制御され、第２横補強
材212bに対して上記Ｉ〜Ｖのシーケンスが実行される。
2トーチ35Bは原点座標Poaへ復帰制御され、第２横補強
材212bに対して上記Ｉ〜Ｖのシーケンスが実行される。
第２図は、実ワークに対しての２点教示が許容内の誤
差で行われたかをチェックする場合のフローチャートで
あり、第１図のステップ３とステップ４との間に挿入さ
れ実行されるものであり、 ステップ７で、実ワークに対しての教示値２点間の距
離と教示プログラム２点間の距離との差Ｌを計算すると
同時に、ロボットのセンサの補正の可能な範囲長lsを入
力する。
差で行われたかをチェックする場合のフローチャートで
あり、第１図のステップ３とステップ４との間に挿入さ
れ実行されるものであり、 ステップ７で、実ワークに対しての教示値２点間の距
離と教示プログラム２点間の距離との差Ｌを計算すると
同時に、ロボットのセンサの補正の可能な範囲長lsを入
力する。
ステップ８で、前記L,lsの比較を行い、Ｌがls/2より
小さければ本プログラムを終了してステップ４へ行き、
大きければ、 ステップ９で、２点シフト不可能としてエラーメッセ
ージを出して、本プログラムを終了する。
小さければ本プログラムを終了してステップ４へ行き、
大きければ、 ステップ９で、２点シフト不可能としてエラーメッセ
ージを出して、本プログラムを終了する。
なお、第１図における２点シフト変換式の作成処理
と、第２図における２点シフト変換の可否のチェック処
理については、２点シフトの教示後に、そして、２点シ
フト変換処理の前に両方とも行うが、その実行する順序
はいずれが先でもよい。
と、第２図における２点シフト変換の可否のチェック処
理については、２点シフトの教示後に、そして、２点シ
フト変換処理の前に両方とも行うが、その実行する順序
はいずれが先でもよい。
このようにして、本実施例の方法により、なんらかの
理由で２点シフト教示データに大きな誤差が含まれたと
き、従来であればワークの位置演算値が甚だしく偏位し
センサの作動範囲外となって溶接続行が不可能となる場
合でもワークの位置演算値の誤差が抑制でき、正常に溶
接することができた。
理由で２点シフト教示データに大きな誤差が含まれたと
き、従来であればワークの位置演算値が甚だしく偏位し
センサの作動範囲外となって溶接続行が不可能となる場
合でもワークの位置演算値の誤差が抑制でき、正常に溶
接することができた。
また、著しく教示データに誤差が含まれたときは警報
が発せられるようにして、速やかに対策をとることがで
きる。
が発せられるようにして、速やかに対策をとることがで
きる。
［発明の効果］ 本発明の溶接ロボットによる制御方法は、教示プログ
ラム内対象ワークの所定２点の中点を実ワークに教示し
て得られた所定２点の中点に一致するように平行移動さ
せ、前記一致した中点で前記実ワークの所定２点から得
られたベクトルと前記対象ワークの所定２点から得られ
たベクトルとの角度差だけ回転移動して、実ワークの姿
勢に座標変換するので、２点シフト変換後に行う自動溶
接の途中で、２点シフトの教示誤差によって溶接開始点
を検出するセンシング動作の具合による自動溶接の一時
中段がなくなり、作業効率が向上して、ロボットによる
省人化を効果的に推進し、大きな経済的利益を上げるこ
とができる。とくに、２点シフト変換において、回転中
心を前記所定の２点の中点にする構成によって、２点シ
フトにおける教示された２点の教示誤差の２点シフト変
換への影響を最小にすることができる。また、２点シフ
トの所定２点の距離を大きく設定しているので、教示誤
差による影響は少なくなる。
ラム内対象ワークの所定２点の中点を実ワークに教示し
て得られた所定２点の中点に一致するように平行移動さ
せ、前記一致した中点で前記実ワークの所定２点から得
られたベクトルと前記対象ワークの所定２点から得られ
たベクトルとの角度差だけ回転移動して、実ワークの姿
勢に座標変換するので、２点シフト変換後に行う自動溶
接の途中で、２点シフトの教示誤差によって溶接開始点
を検出するセンシング動作の具合による自動溶接の一時
中段がなくなり、作業効率が向上して、ロボットによる
省人化を効果的に推進し、大きな経済的利益を上げるこ
とができる。とくに、２点シフト変換において、回転中
心を前記所定の２点の中点にする構成によって、２点シ
フトにおける教示された２点の教示誤差の２点シフト変
換への影響を最小にすることができる。また、２点シフ
トの所定２点の距離を大きく設定しているので、教示誤
差による影響は少なくなる。
第１図は本発明の一実施例の方法としての２点シフト変
換のフローチャート、第２図は同実施例の方法の誤差チ
ェックのフローチャート、第３図は一般的な溶接ロボッ
トの斜視図、第４図は同一般的な溶接ロボットの制御装
置ユニットを示すブロック図、第５図は同一般的な溶接
ワークを示す平面図、第６図は同一般的な溶接トーチの
前面図、第７図（ａ）は同一般的な溶接トーチの詳細側
面図、第７図（ｂ）は同一般的な溶接トーチの詳細前面
図、第８図は同一般的な始端検知装置の前面図、第９図
は同一般的な溶接作業を示すフローチャート、第10図
（ａ）〜（ｃ）は同一般的な溶接ワークの詳細の平面
図，前面図および側面図である。
換のフローチャート、第２図は同実施例の方法の誤差チ
ェックのフローチャート、第３図は一般的な溶接ロボッ
トの斜視図、第４図は同一般的な溶接ロボットの制御装
置ユニットを示すブロック図、第５図は同一般的な溶接
ワークを示す平面図、第６図は同一般的な溶接トーチの
前面図、第７図（ａ）は同一般的な溶接トーチの詳細側
面図、第７図（ｂ）は同一般的な溶接トーチの詳細前面
図、第８図は同一般的な始端検知装置の前面図、第９図
は同一般的な溶接作業を示すフローチャート、第10図
（ａ）〜（ｃ）は同一般的な溶接ワークの詳細の平面
図，前面図および側面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−32504（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−298806（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−97873（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】溶接ロボットの制御装置に予めロードされ
ている教示プログラム内対象ワークの所定２点の座標と
実ワークでの対応した所定２点の座標とから、前記教示
プログラム内対象ワークの姿勢を実ワークの姿勢に対応
した座標に変換するティーチング・プレイバック方式の
溶接ロボットの制御方法であって、前記所定の２点とし
て前記ワークのXY座標上の最も離れた２点を採用し、前
記教示プログラム内対象ワークの姿勢を、前記教示プロ
グラム内対象ワークの所定２点の中点を実ワークに教示
して得られた所定２点の中点に一致するように平行移動
させ、前記一致した中点で前記実ワークの所定２点から
得られたベクトルと前記対象ワークの所定２点から得ら
れたベクトルとの角度差だけ回転移動し、実ワークの姿
勢に座標変換することを特徴とする溶接ロボットの制御
方法。 - 【請求項２】前記教示プログラム内対象ワークの所定２
点の中点を実ワークに教示して得られた所定２点の中点
に一致するように平行移動させるにあたり、前記対象ワ
ークの所定２点の間の距離と前記実ワークに教示して得
られた所定２点の間の距離との差が所定の値以上である
とき警報を出力することを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の溶接ロボットの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62329431A JP2641469B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 溶接ロボットの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62329431A JP2641469B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 溶接ロボットの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01173106A JPH01173106A (ja) | 1989-07-07 |
| JP2641469B2 true JP2641469B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=18221310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62329431A Expired - Fee Related JP2641469B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 溶接ロボットの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2641469B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023008062A1 (ja) * | 2021-07-28 | 2023-02-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 造形装置の制御方法、造形装置及びプログラム |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010082729A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Daihen Corp | ロボットにおける作業プログラム修正方法及び作業プログラム修正装置 |
| CN104647380A (zh) * | 2013-11-25 | 2015-05-27 | 珠海格力电器股份有限公司 | 内锅提放装置 |
| CN107984463A (zh) * | 2017-11-05 | 2018-05-04 | 安徽康乐机械科技有限公司 | 龙门式机械手 |
| CN108127652A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-06-08 | 宁夏巨能机器人股份有限公司 | 一种重型桁架机械手 |
| CN110480610A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-11-22 | 北京戴纳实验科技有限公司 | 一种全覆盖式的实验室辅助四轴机械手 |
| CN110871434B (zh) * | 2019-11-25 | 2021-06-29 | 清华大学 | 一种并联加工装备的运动学标定方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5997873A (ja) * | 1982-11-26 | 1984-06-05 | 株式会社東芝 | ロボツトにおけるワ−クの位置ずれ補正方法 |
| JPH0756602B2 (ja) * | 1985-08-05 | 1995-06-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 産業用ロボツトの制御システム |
| JPS62298806A (ja) * | 1986-06-18 | 1987-12-25 | Tokico Ltd | 工業用ロボツトの教示デ−タ変換方法 |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP62329431A patent/JP2641469B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023008062A1 (ja) * | 2021-07-28 | 2023-02-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 造形装置の制御方法、造形装置及びプログラム |
| JP7469264B2 (ja) | 2021-07-28 | 2024-04-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 造形装置の制御方法、造形装置及びプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01173106A (ja) | 1989-07-07 |
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|---|---|---|---|
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