JP2836281B2 - Data creation method for welding robot - Google Patents

Data creation method for welding robot

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JP2836281B2
JP2836281B2 JP9948291A JP9948291A JP2836281B2 JP 2836281 B2 JP2836281 B2 JP 2836281B2 JP 9948291 A JP9948291 A JP 9948291A JP 9948291 A JP9948291 A JP 9948291A JP 2836281 B2 JP2836281 B2 JP 2836281B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は溶接ロボットのためのデ
ータ作成方法に関するものであり、特に、データの作成
時間を短縮するとともにデータの作成精度を向上させる
技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data creation method for a welding robot, and more particularly to a technique for shortening data creation time and improving data creation accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】溶接ロボットの一つに、それが保持する
トーチを被溶接物上の溶接線に沿って移動させて溶接を
行うものが既に知られている。この種の溶接ロボット
は、トーチがたどるべき溶接線上に設定された複数の教
示点の位置とそれら各教示点において設定されたトーチ
の角度とが溶接線に沿って順次記憶させられた後、それ
ら教示点情報に基づき、PTP(point to point)制御
方式に従って、トーチに直線,折れ線または曲線である
溶接線を追従させるのである。
2. Description of the Related Art As one of welding robots, there has been known a welding robot which moves a torch held by the robot along a welding line on a workpiece to perform welding. This type of welding robot stores the positions of a plurality of teaching points set on a welding line to be followed by a torch and the angle of the torch set at each of the teaching points sequentially after being stored along the welding line. Based on the teaching point information, the torch is made to follow a welding line that is a straight line, a broken line, or a curve according to a PTP (point to point) control method.

【0003】溶接ロボットの分野においては従来、例え
ば文献『改訂3版 溶接便覧(昭和57年9月20日
丸善株式会社発行)』の第265〜266頁に記載され
ているように、溶接に先立って、人間が手動操作によっ
てトーチに予定の溶接線を追従させて、溶接ロボットが
為すべき動作を教示することが行われていた。具体的に
は、溶接線上に想定された複数の教示点の各々にトーチ
を順次移動させ、各教示点においてトーチに、被溶接物
の表面の各教示点から垂直に延びる基準線から前後方向
(溶接線の進行方向)および左右方向にそれぞれ傾斜す
る角度である進行角および狙い角を与えることによって
溶接ロボットの教示が行われていたのである。
[0003] In the field of welding robots, for example, the literature "Revision 3 Welding Handbook (September 20, 1982)"
As described on pages 265 to 266 of Maruzen Co., Ltd.), prior to welding, a human manually makes a torch follow a predetermined welding line by a manual operation to teach an operation to be performed by a welding robot. That was being done. Specifically, the torch is sequentially moved to each of a plurality of teaching points assumed on the welding line, and at each teaching point, the torch is moved forward and backward from a reference line extending vertically from each teaching point on the surface of the workpiece to be welded ( The welding robot was taught by giving a traveling angle and a target angle, which are angles inclined in the left-right direction and the traveling direction of the welding line, respectively.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、そのように人
間が手動操作によって溶接ロボットの為すべき動作を順
次教示することは、面倒であって時間がかかる上、トー
チの進行角および狙い角を十分には高い精度で教示する
ことができないという問題があった。本発明はこの問題
を解決することを課題として為されたものである。
However, it is troublesome and time-consuming to manually teach the operation to be performed by the welding robot by a manual operation, and the traveling angle and the aiming angle of the torch are sufficiently set. Has a problem that teaching cannot be performed with high accuracy. The present invention has been made to solve this problem.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、溶接ロボットがトーチを、被溶接物上に想
定される溶接線に沿って移動させるのに必要なデータを
コンピュータにより作成する方法であって、(a) 被溶接
物の表面を、その表面を複数のワイヤで近似するワイヤ
フレームモデルとして画面に表示する被溶接物表面表示
工程と、(b) オペレータの操作に基づき、画面において
複数のワイヤによって規定された複数の面要素のうち溶
接線を含むものを指定する面要素指定工程と、(c) オペ
レータの操作に基づき、指定された面要素を規定する複
数の外形線のうち溶接線と一致するものの上に教示点を
指定する教示点指定工程と、(d) 指定された教示点と共
同することにより、指定された面要素の複数の外形線の
うち溶接線と一致するものを選択する外形線選択工程
と、(e) オペレータの操作に基づき、指定された面要素
について、トーチが溶接線に沿って移動させられる際に
トーチが、教示点から垂直に延びる基準線から前後方向
および左右方向にそれぞれ傾斜する角度である相対進行
角および相対狙い角を入力する相対進行角・相対狙い角
入力工程と、(f) 指定された面要素と、指定された教示
点と、選択された外形線と、入力された相対進行角およ
び相対狙い角とに基づき、教示点の、被溶接物全体に対
して設定されている座標系における絶対座標を規定する
点データと、トーチが教示点において相対進行角および
相対狙い角で傾斜するときの、座標系における絶対進行
角および絶対狙い角を規定する方向データとを作成する
データ作成工程とを含むことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve this problem, the present invention provides a welding robot in which a torch is placed on a workpiece.
Data required to move along the defined weld line
It is a method of making by computer, and (a)
A wire that approximates the surface of an object with multiple wires
Workpiece surface display displayed on the screen as a frame model
Process, and (b) on the screen based on the operation of the operator
Of the surface elements defined by the wires,
A surface element designating process for designating an object including a tangent line, and (c) an operation
Based on the operation of the
Teach points on the number of outlines that match the welding line
Specifying the teaching point designation process and (d)
By doing the same, multiple outlines of the specified surface element
Outer line selection process to select the one that matches the welding line
And (e) the specified surface element based on the operation of the operator
About when the torch is moved along the weld line
The torch moves forward and backward from a reference line extending vertically from the teaching point
And the relative travel, which is the angle of inclination in each of the left and right directions
Relative advancing angle and relative aiming angle to input angle and relative aiming angle
Input process, (f) specified surface element and specified teaching
The point, the selected outline, and the entered relative travel angle and
Of the teaching point, based on the
The absolute coordinates in the coordinate system set as
The point data and the relative travel angle and
Absolute progression in the coordinate system when tilting at a relative aim angle
Create direction data that defines the angle and absolute aim angle
And a data creation step.

【0006】なお、相対進行角および相対狙い角の入力
は例えば、被溶接物の複数の教示点について一度だけ、
それら教示点に対して共通の値が設定されるように行っ
たり、各教示点ごとに行ったりすることができる。ま
た、後者の場合には、トーチ相対角の各教示点ごとの入
力を、まず、前回の値と同じか否かを入力し、同じであ
れば前回の値を利用することによって今回の値の入力を
省略し、同じでなければ今回の値の入力を行うものとす
ることができる。
The input of the relative advancing angle and the relative aiming angle is performed, for example, only once for a plurality of teaching points of the workpiece.
The operation can be performed such that a common value is set for those teaching points, or the operation can be performed for each teaching point. In the latter case, the input of the torch relative angle for each teaching point is first input as to whether or not the value is the same as the previous value. The input can be omitted, and if not the same, the current value can be input.

【0007】[0007]

【作用】本発明に係る溶接ロボットのためのデータ作成
方法においては、被溶接物の表面を複数のワイヤにより
近似的に表現するワイヤフレームモデルを用いることに
より、溶接線が特定されるとともにその溶接線上に教示
点が指定される。具体的には、(i) 被溶接物の表面が、
その表面を複数のワイヤで近似するワイヤフレームモデ
ルとして画面に表示され、(ii)オペレータの操作に基づ
き、画面において複数のワイヤによって規定された複数
の面要素のうち溶接線を含むものが指定され、(iii) オ
ペレータの操作に基づき、指定された面要素を規定する
複数の外形線のうち溶接線と一致するものの上に教示点
が指定され、(iv)指定された教示点と共同することによ
り、指定された面要素の複数の外形線のうち溶接線と一
致するものが選択される。 さらに、このデータ作成方法
においては、ワイヤフレームモデルとオペレータからの
情報とに基づき、教示点の、被溶接物全体に対して設定
されている座標系における絶対座標を規定する点データ
と、トーチが教示点において相対進行角および相対狙い
角で傾斜するときの、座標系における絶対進行角および
絶対狙い角を規定する方向データとが作成される。具体
的には、(i) オペレータの操作に基づき、指定された面
要素について、トーチが溶接線に沿って移動させられる
際にトーチが、教示点から垂直に延びる基準線から前後
方向および左右方向にそれぞれ傾斜する角度である相対
進行角および相対狙い角が入力され、(ii)指定された面
要素と、指定された教示点と、選択された外形線と、入
力された相対進行角および相対狙い角とに基づき、教示
点の絶対座標を規定する点データと、トーチの教示点に
おける絶対進行角および絶対狙い角を規定する方向デー
タとが作成される。
In the method for creating data for a welding robot according to the present invention, the surface of the workpiece is formed by a plurality of wires.
Using a wireframe model that is approximately represented
From the weld line and teach on the weld line
A point is specified. Specifically, (i) the surface of the workpiece is
Wireframe model that approximates the surface with multiple wires
(Ii) based on the operation of the operator.
Multiple, defined by multiple wires on the screen
Of the surface elements that include the weld line are specified, and (iii)
Specify the specified surface element based on the operation of the perlator
Teach points on the multiple outlines that match the weld line
(Iv) by cooperating with the specified teaching point.
Of one or more outlines of the specified surface element
The one that matches is selected. Furthermore, this data creation method
In, the wireframe model and the operator
Based on the information, set the teaching point for the entire workpiece
Data that specifies the absolute coordinates in the specified coordinate system
And the torch moves at the teaching point
Absolute tilt angle in the coordinate system when tilting at an angle and
Direction data defining an absolute aim angle is created. Concrete
Specifically, (i) the designated surface is specified based on the operation of the operator.
For the element, the torch is moved along the weld line
When the torch moves back and forth from a reference line extending vertically from the teaching point
Relative angle, which is the angle of inclination in the left and right directions
The advancing angle and the relative aiming angle are input, and (ii) the designated surface
The element, specified teaching point, selected outline,
Teaching based on the applied relative advance angle and relative aim angle
Point data that defines the absolute coordinates of the point and the teaching point of the torch
Direction data that defines the absolute travel angle and the absolute aim angle
Is created.

【0008】[0008]

【発明の効果】そのため、本発明に従えば、手動操作に
よっていちいちトーチを溶接線に沿って移動させなくて
も溶接ロボットのためのデータが作成されるから、溶接
ロボットの教示にかかる時間が短縮できるという効果が
得られる。また、被溶接物の表面を近似的に表現するワ
イヤフレームモデルに基づいてトーチの点データおよび
方向データが作成されるから、溶接ロボットの教示精度
が向上し、ひいては溶接品質が向上するという効果も得
られる。
As described above, according to the present invention, data for a welding robot is created without manually moving the torch along the welding line, thereby reducing the time required for teaching the welding robot. The effect that it can be obtained is obtained. Also, a wire that approximately represents the surface of the workpiece
Since the torch point data and the direction data are created based on the ear frame model , the effect of improving the teaching accuracy of the welding robot and thus the welding quality can be obtained.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の一実施例である溶接ロボット
のためのデータ作成方法を図面に基づいて詳細に説明す
る。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a method for preparing data for a welding robot according to an embodiment of the present invention.

【0010】図2に、本データ作成方法を使用する溶接
データ作成装置を示す。図示のように、溶接データ作成
装置はコンピュータ10を備えている。コンピュータ1
0はCPU12,ROM14およびRAM16を主体と
して構成されている。このコンピュータ10には補助メ
モリ20,入力手段22および表示手段24が接続され
ている。補助メモリ20には、被溶接物の表面を複数の
ワイヤ(直線素)で近似したワイヤフレームモデルを規
定するワイヤフレームデータが格納されている。入力手
段22はキーボード,マウス等を含んで構成されてお
り、表示手段24はCRT等を含んで構成されている。
ROM14には図1のフローチャートで表される溶接デ
ータ作成プログラムを始め、種々のプログラムが格納さ
れている。
FIG. 2 shows a welding data creating apparatus using the present data creating method. As illustrated, the welding data creation device includes a computer 10. Computer 1
Numeral 0 mainly includes a CPU 12, a ROM 14, and a RAM 16. The computer 10 is connected with an auxiliary memory 20, input means 22, and display means 24. The auxiliary memory 20 stores wireframe data defining a wireframe model in which the surface of the workpiece is approximated by a plurality of wires (linear elements) . The input unit 22 includes a keyboard, a mouse, and the like, and the display unit 24 includes a CRT and the like.
The ROM 14 stores various programs including the welding data creation program shown in the flowchart of FIG.

【0011】本溶接データ作成装置の作動を説明する。
なお、図3に示すように、共に容器状を成す2つの部材
40,42を互いに嵌合させ、外側の部材40の筒状端
面の内側の縁と、内側の部材42の外面の、上記縁に接
する部分とにおいて連続すみ肉溶接を行う場合を例に取
って説明する。
The operation of the welding data creation device will be described.
As shown in FIG. 3, two members 40 and 42, which together form a container, are fitted to each other, and the inner edge of the cylindrical end surface of the outer member 40 and the above-described edge of the outer surface of the inner member 42. An example in which continuous fillet welding is performed on a portion in contact with a portion will be described.

【0012】電源が投入されれば、CPU12は所定の
初期設定を行った後、図1の溶接データ作成プログラム
を実行する。まず、ステップS1(以下、単にS1とい
う。他のステップについても同じ)において、補助メモ
リ20からワイヤフレームデータがRAM16に読み込
まれ、これに基づいて被溶接物のワイヤフレームモデル
が表示手段24の画面上に表示される。例えば、図3に
おいて丸で囲む部分は図4に示すように表示される。こ
の表示結果に基づき、オペレータが入力手段22を操作
することにより、複数のワイヤの中から、今回トーチに
関する点および方向(以下、教示点情報と総称する)を
作成したいと希望する特定面要素を規定するための第一
ガイド線と第二ガイド線とが選び出される。特定面要素
を規定する4本のワイヤのうち互いに対向する2本のワ
イヤが選び出されるのである。図4の例については、第
一ガイド線50と第二ガイド線52とが選択されて、面
要素54が今回の特定面要素とされたと仮定する。
When the power is turned on, the CPU 12 performs a predetermined initial setting and then executes the welding data creation program shown in FIG. First, in step S1 (hereinafter simply referred to as S1; the same applies to other steps), wireframe data is read from the auxiliary memory 20 into the RAM 16, and based on this, the wireframe model of the workpiece is displayed on the screen of the display means 24. Displayed above. For example, the part circled in FIG. 3 is displayed as shown in FIG. On the basis of the display result, the operator operates the input means 22 to specify a specific surface element desired to create a point and a direction (hereinafter collectively referred to as “taught point information”) relating to the torch this time from a plurality of wires. A first guide line and a second guide line for defining are selected. Two wires facing each other are selected from the four wires defining the specific surface element. 4, it is assumed that the first guide line 50 and the second guide line 52 are selected, and the plane element 54 is set as the current specific plane element.

【0013】その後、S2において、入力手段22のマ
ウスの操作に応じて、特定面要素上に予定された溶接線
上の教示点Mが指定される。マウスを用いて教示点Mの
位置を指定するデータがコンピュータ10に入力される
のであり、このデータが本発明における教示点の位置に
関する入力データの一態様なのである。図4の例につい
ては、第一ガイド線50が溶接線となるが、この溶接線
は直線であるから、教示点Mは第一ガイド線50の両端
点のうち溶接開始側の端点(今回は左側の端点と仮定す
る)となる。本ステップにおいてはさらに、その教示点
Mの、被溶接物に対して設定されているワーク座標系x
−y−z上の絶対座標が決定され、それを規定する点デ
ータが溶接順序に関連付けてRAM16に格納される。
Thereafter, in S2, the teaching point M on the welding line scheduled on the specific surface element is designated according to the operation of the mouse of the input means 22. Data designating the position of the teaching point M using a mouse is input to the computer 10, and this data is one mode of the input data relating to the position of the teaching point in the present invention. In the example of FIG. 4, the first guide line 50 is a welding line. Since the welding line is a straight line, the teaching point M is an end point on the welding start side (in this case, the end point of the first guide line 50). (Assuming the left end point). In this step, the work coordinate system x of the teaching point M set for the workpiece is further set.
The absolute coordinates on -yz are determined, and the point data defining the absolute coordinates are stored in the RAM 16 in association with the welding order.

【0014】続いて、S3において、入力手段22の操
作に応じて、上記溶接線上の参照点Pであって上記教示
点Mより前方のものが指定される。図4の例について
は、第一ガイド線50が直線の溶接線であるから、参照
点Pは第一ガイド線50の他方の端点(右側の端点)と
なる。これにより、同図の例については、教示点Mから
参照点Pに向かって延びる直線が面要素54の溶接線と
してコンピュータ10に入力されるのである。すなわ
ち、本実施例においては、参照点Pの位置を指定するこ
とが溶接線の教示点Mにおける方向を指定することなの
であり、参照点Pの位置を指定するデータが本発明にお
ける溶接線の方向に関する入力データの一態様なのであ
る。S4において、教示点Mを始点として参照点Pに向
かって延び、かつ長さが1のベクトルN(向きが溶接線
の進行方向と一致する)が発生させられる。
Subsequently, in S3, a reference point P on the welding line and ahead of the teaching point M is designated according to the operation of the input means 22. In the example of FIG. 4, since the first guide line 50 is a straight welding line, the reference point P is the other end point (right end point) of the first guide line 50. Thereby, in the example of FIG. 7, a straight line extending from the teaching point M toward the reference point P is input to the computer 10 as a welding line of the surface element 54. That is, in the present embodiment, designating the position of the reference point P is designating the direction of the welding line at the teaching point M, and the data designating the position of the reference point P is the direction of the welding line in the present invention. This is one mode of the input data related to. In S4, a vector N extending from the teaching point M toward the reference point P and having a length of 1 (the direction matches the traveling direction of the welding line) is generated.

【0015】その後、S5において、入力手段22の操
作に応じて、教示点Mにおいてトーチが延びる方向が、
上記ワーク座標系x−y−zのz軸の正方向であるか負
方向であるかが入力される。図4の例については、教示
点Mにおいてトーチは図5にベクトルX(向きはトーチ
が延びる方向と一致する)で示す姿勢を取ることを予定
されたと仮定すれば、トーチの方向が負のz軸方向であ
ると入力される。続いて、S6において、特定面要素を
規定するワイヤフレームデータに基づき、特定面要素
の、教示点Mにおける法線の正方向と逆方向とが決定さ
れ、さらに、教示点Mを始点とし、上記2つの法線方向
のうちトーチの方向との成す角度が小さい方と平行に延
び、かつ、長さが1のベクトルAが発生させられる。
Thereafter, in S5, the direction in which the torch extends at the teaching point M is changed according to the operation of the input means 22.
Whether the direction is the positive direction or the negative direction of the z-axis of the work coordinate system xyz is input. For the example of FIG. 4, assuming that the torch was scheduled to take the position shown in FIG. 5 by the vector X (the direction corresponds to the direction in which the torch extends) at the teaching point M, the direction of the torch is negative z. It is entered as being in the axial direction. Subsequently, in S6, the normal direction and the reverse direction of the normal line of the specific surface element at the teaching point M are determined based on the wire frame data defining the specific surface element. A vector A is generated which extends in parallel with the smaller angle between the two normal directions and the direction of the torch and has a length of one.

【0016】その後、S7において、入力手段22の操
作に応じて、トーチの相対進行角θと相対狙い角αとが
指定される。図5に示すように、相対進行角θは、トー
チの中心線が、教示点Mを通って上記ベクトルAと平行
に延びる基準線S(これが本発明における基準線の一態
様である)から溶接線の進行方向とは反対の方向(ベク
トルNとは反対の方向)に傾斜する角度を意味し、一
方、相対狙い角αは、π/2から、トーチの中心線が上
記基準線Sから溶接線の進行方向の右方向(ベクトルN
とベクトルAとの外積であるベクトルOの方向)に傾斜
する角度を差し引いた角度を意味する。すなわち、相対
進行角θは、基準線SとベクトルXとがベクトルOに直
角な平面(図においてO方向投影面で示す)に対し、ベ
クトルOに平行に投影された2つの像の成す角度なので
あり、一方、相対狙い角αは、ベクトルOとベクトルX
とがベクトルNに直角な平面(図においてN方向投影面
で示す)に対し、ベクトルNに平行に投影された2つの
像の成す角度なのである。要するに、本実施例において
は、相対進行角θと相対狙い角αとを指定するデータが
本発明における相対進行角と相対狙い角とに関する入力
データの一態様なのである。
Thereafter, in S7, the relative advance angle θ and the relative aim angle α of the torch are designated according to the operation of the input means 22. As shown in FIG. 5, the relative advancing angle θ is determined by welding the center line of the torch from a reference line S (which is an embodiment of the reference line in the present invention) extending in parallel with the vector A through the teaching point M. Means the angle of inclination in the direction opposite to the direction of travel of the line (the direction opposite to the vector N), while the relative aiming angle α is π / 2, and the center line of the torch is welded from the reference line S To the right of the direction of travel of the line (vector N
(In the direction of the vector O which is the outer product of the vector and the vector A). That is, the relative advancing angle θ is an angle formed by two images projected in parallel to the vector O with respect to a plane (shown by an O-direction projection plane in the drawing) in which the reference line S and the vector X are perpendicular to the vector O. On the other hand, the relative aiming angle α is the vector O and the vector X
Is the angle formed by the two images projected parallel to the vector N with respect to a plane perpendicular to the vector N (shown by an N-direction projection plane in the figure). In short, in the present embodiment, the data specifying the relative advancing angle θ and the relative aiming angle α is one mode of the input data relating to the relative advancing angle and the relative aiming angle in the present invention.

【0017】続いて、S8において、ベクトルXが上記
O方向投影面に投影された像に平行であり、かつ、長さ
が1のベクトルX1 が決定される。ベクトルX1 とベク
トルAとの関係はそれらの成す角度が上記相対進行角θ
であるから、ベクトルX1 とベクトルAとの内積=ベク
トルX1 の長さ(=1)とベクトルAの長さ(=1)と
COS θとの積となる。したがって、ベクトルX1 を互い
に直交する3つの単位ベクトルN,A,Oを用いて表現
し、かつ、上記式で表される関係と、ベクトルX1 はO
方向投影面上にあることと、ベクトルX1 は単位ベクト
ルであることとを利用すれば、ベクトルX1 の特性が決
定できる。
Subsequently, in S8, a vector X 1 whose vector X is parallel to the image projected on the O-direction projection plane and whose length is 1 is determined. The relationship between the vector X 1 and the vector A is as follows:
Therefore, the inner product of the vector X 1 and the vector A = the length (= 1) of the vector X 1 and the length (= 1) of the vector A
It is the product of COS θ. Therefore, the vector X 1 is expressed by using three unit vectors N, A, and O orthogonal to each other, and the relationship expressed by the above equation and the vector X 1 are O
By utilizing the fact that it is on the directional projection plane and that the vector X 1 is a unit vector, the characteristics of the vector X 1 can be determined.

【0018】本ステップにおいてはさらに、ベクトルX
がN方向投影面に投影された像に平行であり、かつ、長
さが1のベクトルX2 が決定される。そのベクトルX2
とベクトルOとの関係はそれらの成す角度が(π−相対
狙い角α)であるから、ベクトルX2 とベクトルOとの
内積=ベクトルX2 の長さ(=1)とベクトルOの長さ
(=1)とCOS (π−α)との積 となる。したがって、ベクトルX2 も同様に、互いに直
交する3つの単位ベクトルN,A,Oを用いて表現し、
かつ、上記式で表される関係と、ベクトルX2 はN方向
投影面上にあることと、ベクトルX2 は単位ベクトルで
あることとを利用すれば、ベクトルX2 の特性が決定で
きる。本ステップにおいてはまた、それらベクトルX1
とX2との和がベクトルXとされ、このベクトルXの、
ワーク座標系x−y−xの各座標軸を基準とする3つの
傾斜角が算出され、それら傾斜角をを規定する方向デー
タが前記点データに関連付けてRAM16に格納され
る。
In this step, the vector X
Are parallel to the image projected on the N-direction projection plane, and a vector X 2 having a length of 1 is determined. The vector X 2
Since the angle between them and the vector O is (π-relative target angle α), the inner product of the vector X 2 and the vector O = the length (= 1) of the vector X 2 and the length of the vector O (= 1) and COS (π-α). Therefore, the vector X 2 is similarly expressed using three unit vectors N, A, and O orthogonal to each other,
And, a relation represented by the above formula, and that vector X 2 are on N direction projection plane, by utilizing the fact vector X 2 is a unit vector, can determine the characteristics of the vector X 2. In this step, the vectors X 1
And the sum of X 2 and X 2 is defined as a vector X.
Three inclination angles based on each coordinate axis of the workpiece coordinate system xyx are calculated, and direction data defining the inclination angles is stored in the RAM 16 in association with the point data.

【0019】その後、S9において、今回の特定面要素
について同じトーチ角で他の教示点情報を作成するか否
かが判定される。今回は特定面要素について一つの教示
点情報しか作成しないと仮定すれば、入力手段22の操
作に応じて判定がNOとなり、S10において、特定面
要素についてもはや教示点情報を作成することはないか
否か、すなわち、特定面要素についての教示点情報作成
が終了したか否かが判定される。今回は上記仮定から、
入力手段22の操作に応じて判定がYESとなり、S1
1において、被溶接物全体について教示点情報の作成が
終了したか否かが判定される。入力手段22からその作
成が終了しない旨の入力があれば、判定がNOとなり、
S1に戻って新たな特定面要素について本プログラムが
実行されるが、教示点情報の作成が終了した旨の入力が
あれば、判定がYESとなる。この場合、S12におい
て、RAM16から複数の点データと方向データとが溶
接順序に従って順次読み出され、それぞれが溶接ロボッ
トに対して設定されているロボット座標系に関して変換
され、S13において、その変換された点データと方向
データとが補助メモリ20に格納される。以上で本プロ
グラムの一回の実行が終了する。
Thereafter, in S9, it is determined whether or not other teaching point information should be created at the same torch angle for the current specific surface element. If it is assumed that only one piece of teaching point information is created this time for a specific surface element, the determination is NO in accordance with the operation of the input means 22, and in S10, is teaching data no longer created for the specific surface element? No, that is, whether or not the creation of the teaching point information for the specific surface element has been completed. This time, from the above assumption,
The determination is YES in response to the operation of the input means 22, and S1
In 1, it is determined whether or not the creation of the teaching point information has been completed for the entire workpiece. If there is an input from the input means 22 that the creation is not completed, the determination is NO, and
Returning to S1, the program is executed for a new specific surface element. If there is an input indicating that the creation of the teaching point information has been completed, the determination becomes YES. In this case, in S12, a plurality of point data and direction data are sequentially read from the RAM 16 in accordance with the welding order, and each is converted with respect to the robot coordinate system set for the welding robot. In S13, the converted data is converted. The point data and the direction data are stored in the auxiliary memory 20. This completes one execution of the program.

【0020】これに対して、今回の特定面要素について
同一トーチ角で他の教示点情報を作成する必要がある場
合には、S9の判定がYESとなり、S14において、
入力手段22の操作に応じて、他の少なくとも一つの教
示点Mの位置が指定され、S15において、前回の相対
進行角θおよび相対狙い角αを用い、かつ、前回の場合
と同様にして各教示点MについてベクトルXが発生させ
られ、その後、S11以下が実行される。
On the other hand, if it is necessary to create other teaching point information at the same torch angle for the current specific surface element, the determination in S9 becomes YES, and in S14,
According to the operation of the input means 22, the position of at least one other teaching point M is designated, and in S15, the previous relative advancing angle θ and the relative aiming angle α are used, and in the same manner as in the previous case, A vector X is generated for the teaching point M, and thereafter, S11 and the subsequent steps are executed.

【0021】このように、本実施例においては、被溶接
物のワイヤフレームデータを利用して溶接ロボットのた
めの点データおよび方向データを作成するため、それら
データが正確かつ短時間に作成されて、溶接ロボットの
教示にかかる時間が短縮できるとともに、溶接品質が向
上するという効果が得られる。
As described above, in this embodiment, since the point data and the direction data for the welding robot are created using the wire frame data of the workpiece, the data is created accurately and in a short time. In addition, the time required for teaching the welding robot can be reduced, and the effect of improving the welding quality can be obtained.

【0022】また、本実施例においては、各回のトーチ
角入力において今回の値が前回の値と同じであれば、ト
ーチ角の値の入力が省略されるから、そのことによって
も溶接ロボットの教示にかかる時間が短縮されるという
効果が得られる。
In this embodiment, if the present value is the same as the previous value in each torch angle input, the input of the torch angle value is omitted. The effect of shortening the time required for is obtained.

【0023】また、本実施例においては、被溶接物の形
状も、各教示点の絶対座標および各教示点におけるトー
チの絶対角度もデータとしてコンピュータ10において
処理可能となっているため、トーチと被溶接物との相対
的な位置関係を表示手段24に表示することが可能であ
る。したがって、溶接ロボットのアーム等の経路を被溶
接物との干渉を避けて決定することを、表示手段24を
用いたシミュレーションによって行うことが可能とな
り、このことによっても溶接ロボットのためのデータ作
成に係る時間が短縮するという効果が得られる。
In this embodiment, the computer 10 can process the shape of the workpiece and the absolute coordinates of each teaching point and the absolute angle of the torch at each teaching point as data. It is possible to display the relative positional relationship with the work on the display means 24. Therefore, it is possible to determine the path of the arm or the like of the welding robot while avoiding interference with the workpiece by simulation using the display means 24. This also makes it possible to create data for the welding robot. The effect of shortening the time is obtained.

【0024】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、図1のS1のうち、被溶接物のワイヤフレ
ームモデルを画面に表示する工程が、「被溶接物表面表
示工程」を構成し、そのS1のうち、オペレータの操作
に応じて特定面要素を指定する工程が、「面要素指定工
程」を構成し、S2のうち、オペレータの操作に応じて
教示点を指定する工程とS14とが互いに共同して、
「教示点指定工程」を構成し、S3が、「外形線選択工
程」を構成し、S7が、「相対進行角・相対狙い角入力
工程」を構成し、S2のうち、点データを作成する工
程,S4ないしS8,およびS15が互いに共同して、
「データ作成工程」を構成しているのである。以上、本
発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、そ
の他にも当業者の知識に基づいて種々の変形,改良を施
した態様で本発明を実施することが可能である。
As is apparent from the above description, the present embodiment
In FIG. 1, the wire deflection of the work to be welded in S1 of FIG.
The process of displaying the robot model on the screen is called the
And the operation of the operator in step S1.
The process of specifying a specific surface element according to
Process, and according to the operation of the operator in S2
The step of designating the teaching point and S14 cooperate with each other,
The “teach point designation process” is configured, and S3 is performed by the “outline selection process”.
Step 7 constitutes "input of relative travel angle and relative aim angle".
Process ”to create point data in S2.
Steps S4 through S8 and S15 cooperate with each other,
This constitutes the “data creation process”. Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the present invention can be implemented in various other modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例であるデータ作成方法を実施
する溶接データ作成プログラムを示すフローチャートで
ある。
FIG. 1 is a flowchart showing a welding data creation program for implementing a data creation method according to one embodiment of the present invention.

【図2】上記プログラムを用いて溶接ロボットのための
データを作成する溶接データ作成装置を示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram showing a welding data creation device that creates data for a welding robot using the program.

【図3】図1のプログラムを説明するために用いた被溶
接物の一例を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a workpiece to be used for explaining the program of FIG. 1;

【図4】図3の被溶接物のうち連続すみ肉溶接が行われ
る部分の一部をワイヤフレームモデルで示す斜視図であ
る。
FIG. 4 is a perspective view showing a part of a portion where continuous fillet welding is performed in the workpiece to be welded in FIG. 3 by a wire frame model.

【図5】図1のプログラムを説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the program of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 コンピュータ 20 補助メモリ 22 入力手段 24 表示手段 40 部材 42 部材 50 第一カイド線 52 第二ガイド線 54 特定面要素 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Computer 20 Auxiliary memory 22 Input means 24 Display means 40 Member 42 Member 50 First guide line 52 Second guide line 54 Specific surface element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05B 19/4093 B25J 9/10 B25J 9/22──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G05B 19/4093 B25J 9/10 B25J 9/22

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】溶接ロボットがトーチを被溶接物上に想
定される溶接線に沿って移動させるのに必要なデータを
コンピュータにより作成する方法であって、前記被溶接物の表面を、その表面を複数のワイヤで近似
するワイヤフレームモデルとして画面に表示する被溶接
物表面表示工程と、 オペレータの操作に基づき、前記画面において前記複数
のワイヤによって規定された複数の面要素のうち前記溶
接線を含むものを指定する面要素指定工程と、 オペレータの操作に基づき、前記指定された面要素を規
定する複数の外形線のうち前記溶接線と一致するものの
上に教示点を指定する教示点指定工程と、 指定された教示点と共同することにより、前記指定され
た面要素の前記複数の外形線のうち前記溶接線と一致す
るものを選択する外形線選択工程と、 オペレータの操作に基づき、前記指定された面要素につ
いて、前記トーチが前記溶接線に沿って移動させられる
際にトーチが、前記教示点から垂直に延びる基準線から
前後方向および左右方向にそれぞれ傾斜する角度である
相対進行角および相対狙い角を入力する相対進行角・相
対狙い角入力工程と、 前記指定された面要素と、前記指定された教示点と、前
記選択された外形線と、前記入力された相対進行角およ
び相対狙い角とに基づき、前記教示点の、 前記被溶接物
全体に対して設定されている座標系における絶対座標を
規定する点データと、前記トーチが前記教示点において
前記相対進行角および相対狙い角で傾斜するときの
記座標系における絶対進行角および絶対狙い角を規定す
る方向データとを作成するデータ作成工程と を含むこと
を特徴とする溶接ロボットのためのデータ作成方法。
1. A welding robot torch, the data required to move along a weld line which is assumed on the object to be welded
A method of creating with a computer , wherein the surface of the workpiece is approximated by a plurality of wires.
To be displayed on the screen as a wireframe model
Based on the object surface display step and the operation of the operator,
Of the plurality of surface elements defined by the wires
A surface element specifying step of specifying a surface element including a tangent line, and the specified surface element is specified based on an operation of an operator.
Out of a plurality of contour lines to be determined,
The teaching point designating step of designating the teaching point above and the designated teaching point
Coincides with the welding line among the plurality of outlines of the surface element
A contour line selecting step of selecting an object, and selecting the designated surface element based on an operation of an operator.
The torch is moved along the welding line
When the torch moves from the reference line extending vertically from the teaching point
It is an angle to incline in the front-back direction and the left-right direction respectively.
Relative advance angle / phase to input relative advance angle and relative aim angle
A target angle input step, the designated surface element, the designated teaching point,
The selected outline and the entered relative travel angle and
Point data defining absolute coordinates of the teaching point in the coordinate system set for the entire workpiece to be welded , based on the relative aiming angle and the relative aiming angle at the teaching point . when inclined at target angle, the data creation method for a welding robot, characterized in that it comprises a data creating step of creating and direction data defining the absolute movement angle and the absolute target angle in the coordinate system.
【請求項2】前記相対進行角・相対狙い角入力工程が、2. The relative advancing angle / relative aiming angle inputting step includes:
前記相対進行角および相対狙い角につき、今回入力すべThe relative travel angle and relative aim angle should be entered this time.
き値が前回入力した値と等しい場合には、前回入力したValue is equal to the previously entered value,
値を利用することによって今回入力すべき値の入力を省By using the value, the input of the value to be entered this time can be omitted.
略するものである請求項1に記載の溶接ロボットのためThe welding robot according to claim 1, which is omitted.
のデータ作成方法。How to create data.
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