JP2863298B2 - Welding robot controller - Google Patents

Welding robot controller

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JP2863298B2
JP2863298B2 JP28187590A JP28187590A JP2863298B2 JP 2863298 B2 JP2863298 B2 JP 2863298B2 JP 28187590 A JP28187590 A JP 28187590A JP 28187590 A JP28187590 A JP 28187590A JP 2863298 B2 JP2863298 B2 JP 2863298B2
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  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (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・プレイバック方式のロボッ
トを用いた自動溶接装置に係り、特にH形鋼に厚板状の
部材を溶接する場合などの段違い平行形状を呈する開先
を有するワークを対象とした溶接に好適な溶接ロボット
制御装置に関する。
The present invention relates to an automatic welding apparatus using a teaching / playback type robot, and particularly to a case where a thick plate-shaped member is welded to an H-section steel. The present invention relates to a welding robot control device suitable for welding a work having a groove having a step parallel shape.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ロボットを用いた自動溶接装置が対象とするワークの
例として、第2図に示すように、H形鋼1の凹形開口端
部に帯板状の部材2を図示の位置関係を保って溶接する
ワークがあり、このようなワークでは、H形鋼1の凹部
開口端部の内面1′と帯板状の部材2の側面2′の間に
溶接線となる開先3が形成されることになる。なお、こ
の第2図で(a)は上面から見た図、(b)は端部から
見た図、そして(c)は側面から見た図である。
As an example of a workpiece to which an automatic welding apparatus using a robot is applied, as shown in FIG. 2, a strip-shaped member 2 is welded to a concave opening end of an H-section steel 1 while maintaining the illustrated positional relationship. In such a work, a groove 3 serving as a welding line is formed between the inner surface 1 'of the opening end of the concave portion of the H-section steel 1 and the side surface 2' of the strip-shaped member 2. become. In FIG. 2, (a) is a view from the top, (b) is a view from the end, and (c) is a view from the side.

ここで、この開先3についてみると、内面1′と側面
2′とは、ほぼ平行で、且つ段違いになっているので、
ここでは、このような開先を“段違い平行開先”と呼ぶ
ことにする。
Here, regarding the groove 3, since the inner surface 1 'and the side surface 2' are substantially parallel and are stepped,
Here, such a groove is referred to as a "step parallel groove".

ところで、このような段違い平行開先度を有するワー
クをロボットに溶接させる際、ワークの制度が良く、且
つ開先幅が溶接線に沿って常に一定寸法に保たれている
場合には、常に一定の溶接条件でよいため、従来技術で
も容易に溶接することができた。
By the way, when welding a workpiece having such a step parallel groove to a robot, the accuracy of the workpiece is good, and if the groove width is always kept constant along the welding line, it is always constant. Since the welding conditions described above were sufficient, welding could be easily performed using the conventional technique.

しかしながら、開先幅が変化しているワークでは、溶
接条件を一定にしたままで溶接を行なわせてしまうと、
溶接品質の保持や溶接施工の面で問題があり、且つ使用
するロボットによっては溶接作業が行えないこともあっ
た。
However, in the case of a work with a variable groove width, if welding is performed with the welding conditions kept constant,
There is a problem in terms of maintenance of welding quality and welding work, and welding operation may not be performed depending on a robot used.

そこで、このような開先幅が変化しているワークで
も、ロボットによる溶接を可能にする装置として、以下
のような従来技術が知られている。すなわち、この従来
技術では、外部装置としてリニア接近センサを用い、こ
れによりワークの開先幅を検出してアナログ値に変え、
これをアナログモジュールによりA/D変換し、ディジタ
ル値を演算処理して距離データを求め、これをロボット
に入力して溶接条件を設定し、溶接を行なうのである。
Therefore, the following prior art is known as an apparatus that enables welding by a robot even for such a work in which the groove width is changed. In other words, in this conventional technique, a linear approach sensor is used as an external device, which detects the groove width of the work and converts it to an analog value.
This is A / D converted by an analog module, and a digital value is arithmetically processed to obtain distance data, which is input to a robot to set welding conditions and perform welding.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

従来技術は、以下の問題があった。 The prior art has the following problems.

外部装置により開先幅を検出し、それをロボットの入
力信号に変換しているため、検出タクトについて配慮が
されておらず、システム全体のタクトタイムが増加して
しまうという問題があった。
Since the groove width is detected by an external device and converted into an input signal of the robot, no consideration is given to the detected tact, and there is a problem that the tact time of the entire system increases.

ワークの設定位置とロボットの位置(ロボット座標
系)との関係について配慮がされておらず、開先幅の方
向ベクトルを常にロボット座標系のいずれかの軸に一致
させる必要があり、このためワークの設置に高い精度が
必要になり、作業が極めて困難になるという問題があっ
た。
No consideration is given to the relationship between the set position of the work and the position of the robot (robot coordinate system), and the direction vector of the groove width must always match one of the axes of the robot coordinate system. There is a problem in that high accuracy is required for installation of the device, and the operation becomes extremely difficult.

1本の溶接線に対して一義的に開先幅を設定している
ため、開先幅の変化について配慮がされておらず、開先
幅が一定でない溶接線に対しては適切な溶接条件が選択
できないという問題があった。
Since the groove width is uniquely set for one welding line, no consideration is given to changes in groove width, and appropriate welding conditions are used for welding lines with an irregular groove width. There was a problem that cannot be selected.

溶接条件の決定に際して、入力信号による選択をとっ
ているため、開先幅検出についての分解能について配慮
がされておらず、開先幅変化に対応した木目細かな溶接
条件が選択が得られないという問題があった。
When determining welding conditions, selection is made by input signals, so no consideration is given to the resolution of groove width detection, and it is not possible to select fine-grained welding conditions corresponding to changes in groove width. There was a problem.

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、開
先幅が一定でない段違い平行開先を有するワークを対象
として、その開先幅の検出を充分迅速に、且つ精度良く
行なえ、常に適切な溶接条件選択が容易に得られるよう
にした溶接ロボット制御装置の提供にある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems of the related art, and to detect a groove width sufficiently quickly and accurately with respect to a work having a stepped parallel groove in which the groove width is not constant. It is an object of the present invention to provide a welding robot control device capable of easily selecting appropriate welding conditions.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的は、ワーク位置検出用センサを備えたティー
チング・プレイバック方式のロボットを用い、H形鋼と
帯板状部材をワークとし、このワークのH形鋼の凹部開
口端部の内面と帯板状部材の側面との間を開先として、
自動アーク熔接するようにした熔接ロボット制御装置に
おいて、ティーチング時、予め設定してある複数のワー
ク位置検出開始点に上記ロボットを順次移動させ、上記
センサにより、上記H形鋼の凹部開口端部の外面位置と
上記帯板状部材の側面位置を各検出開始点毎に検出する
手段と、上記センサによる各外面位置及び各側面位置の
検出結果と、予め設定してある上記H形鋼の凹部開口端
部の厚さとに基づいて、各検出開始点毎に上記開先の幅
を計算する手段と、上記各検出開始点をインデックスデ
ータI部とし、上記H形鋼の凹部開口端部の外面位置の
検出結果と上記帯板状部材の側面位置の検出結果をデー
タJ部とし、上記開先幅の計算結果をデータA部とし
て、それぞれ格納した開先幅検出ベクトルテーブルを順
次作成する手段とを設け、プレイバック時、上記開先幅
検出ベクトルテーブルに基づいて上記ロボットの位置が
制御され、熔接条件が選定されるようにして達成され
る。
The above object is achieved by using a teaching / playback type robot equipped with a work position detection sensor, using an H-shaped steel and a strip-shaped member as a work, and forming an inner surface of the recessed opening end of the H-shaped steel of the work and a strip. With a groove between the side of the shaped member,
In a welding robot controller configured to perform automatic arc welding, at the time of teaching, the robot is sequentially moved to a plurality of work position detection start points that are set in advance, and the sensor is used to detect the end of the concave opening of the H-shaped steel. Means for detecting the outer surface position and the side surface position of the strip-shaped member at each detection start point, detection results of the outer surface position and each side position by the sensor, and a preset recess opening of the H-section steel A means for calculating the width of the groove for each detection start point based on the thickness of the end, and an outer surface position of the concave opening end of the H-section steel, wherein each of the detection start points is an index data I portion. Means for sequentially creating a groove width detection vector table in which stored results of the detection of the above and the side surface position of the strip-shaped member are set as data J and the calculation results of the groove width are set as data A. Only, during playback, the position of the robot is controlled based on the groove width detection vector table is achieved as welding conditions are selected.

これを実施例に即していえば、まず、或る実施例で
は、開先を形成するワークの2面に対して、ロボットに
より各々センシング(位置検出)を行ない、各々センシ
ング開始点位置とセンシング終了点位置の計4種の位置
データをロボット内部に取り込む。ここで、位置データ
を取り込むタイミングはロボットのコマンドから得られ
る。そして、センシング開始点位置はロボットの教示位
置データとなるが、センシング終了点位置はロボットの
トーチ先端が対応するワークの面に接触したときの位置
データとなる。次に、この取り込んだ位置データの各面
に対するセンシング終了点位置データにより、開先幅成
分を含む偏差ベクトル(開先幅ベクトル)と、1の面に
ついてのセンシング位置データから、この偏差ベクトル
から開先成分を取り出すための方向ベクトルとなる開先
方向ベクトルをそれぞれ計算し、この開先方向ベクトル
に対して上記開先幅ベクトルを投影することにより開先
幅を算定するようになっている。
According to this embodiment, first, in one embodiment, a robot performs sensing (position detection) on two surfaces of a work forming a groove, and performs a sensing start point position and a sensing end position, respectively. A total of four kinds of position data of the point position are taken into the robot. Here, the timing for taking in the position data is obtained from the command of the robot. The sensing start point position becomes the teaching position data of the robot, while the sensing end point position becomes the position data when the tip of the torch of the robot comes into contact with the surface of the corresponding work. Next, based on the sensing end point position data for each surface of the captured position data, a deviation vector including a groove width component (a groove width vector) and the sensing position data for one surface are used to open the deviation vector. The groove width vector is calculated by calculating a groove direction vector as a direction vector for extracting a tip component, and projecting the groove width vector onto the groove direction vector.

また、他の或る実施例では、上記の開先幅検出を対象
とする溶接線に沿って複数回行ない、その都度、求めた
開先幅を記憶し、これらの記憶した複数個の開先幅算定
値を平均化し、その溶接線の開先幅値としてロボット内
部の開先幅記憶レジスタに記憶するようになっている。
In another embodiment, the above-described groove width detection is performed a plurality of times along the target welding line, and each time the obtained groove width is stored, these stored groove widths are stored. The calculated width values are averaged and stored in a groove width register inside the robot as a groove width value of the welding line.

さらに、また、或る実施例では、上記開先幅レジスタ
に比較コマンドを設け、この比較コマンドにより開先幅
に対応した溶接条件テーブルを参照し、溶接電流、電
圧、溶接速度などの溶接条件の選択を行なうようになっ
ている。
Further, in one embodiment, a comparison command is provided in the groove width register, and the comparison command refers to a welding condition table corresponding to the groove width, and determines welding conditions such as welding current, voltage, and welding speed. A selection is made.

〔作用〕[Action]

開先幅検出手段は、対象としているワークがロボット
の位置に対してどのような位置に設置されていても、ロ
ボット座標系においての開先幅を算定できるので、ワー
クの設置についての制約を少なくすることができる。
The groove width detecting means can calculate the groove width in the robot coordinate system regardless of the position of the target work at any position with respect to the robot position. can do.

また、この結果、開先幅が一定に保たれていない場合
でも常に適切な溶接条件が設定でき、ロボットによる自
動溶接を精度良く実行することができる。
In addition, as a result, even when the groove width is not kept constant, appropriate welding conditions can always be set, and automatic welding by the robot can be performed with high accuracy.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明による溶接ロボット制御装置について、
図示の実施例により詳細に説明する。
Hereinafter, the welding robot control device according to the present invention,
This will be described in detail with reference to the illustrated embodiment.

まず、第3図は本発明の一実施例が適用されたロボッ
トシステムのハード構成を示したもので、図において、
10はロボット、11は溶接用のトーチ、12は溶接ワイヤ、
14はワーク1を載置した作業台、16はワイヤ送給装置、
18はリールスタンド、20はロボット制御装置、22は溶接
機、23は教示装置(PBC)、24は操作パネル(PGU)、そ
して25はガスボンベである。なお、このような構成のロ
ボットシステムは、ごく一般的なもので、動作について
も一般的な説明は省略する。
First, FIG. 3 shows a hardware configuration of a robot system to which one embodiment of the present invention is applied.
10 is a robot, 11 is a torch for welding, 12 is a welding wire,
14 is a work table on which the work 1 is placed, 16 is a wire feeder,
18 is a reel stand, 20 is a robot controller, 22 is a welding machine, 23 is a teaching device (PBC), 24 is an operation panel (PGU), and 25 is a gas cylinder. Note that the robot system having such a configuration is very general, and a general description of the operation is also omitted.

第4図は、後述するセンス終了点を検出するためのセ
ンサ機構で、トーチ11の溶接ワイヤ12と作業台14の間に
電源30を設け、ロボット10が動いて溶接ワイヤ12がワー
クとなるH形鋼1に接触すると閉回路が形成され、ワー
ク接触信号がオンになり、ロボットによる開先幅センシ
ング時でのセンス終了点を得るためのタイミングが取り
込めるようになっている。
FIG. 4 shows a sensor mechanism for detecting a sensing end point, which will be described later. A power source 30 is provided between the welding wire 12 of the torch 11 and the worktable 14, and the robot 10 moves to make the welding wire 12 work. When it comes into contact with the section steel 1, a closed circuit is formed, the work contact signal is turned on, and the timing for obtaining the sensing end point at the time of sensing the groove width by the robot can be taken.

第5図はロボット制御装置20のソフトウエア構成を示
したもので、図において、まず、201はマンマシン制御
部であり、ロボット10の起動/停止などのマンマシンイ
ンタフェースをつかさどると共に、ワークの溶接動作を
含むティーチコマンドの教示をつかさどるものであり、
これにより補助記憶装置202のティーチコマンド群がロ
ボットの記憶装置にロードされる。
FIG. 5 shows the software configuration of the robot controller 20. In the figure, reference numeral 201 denotes a man-machine control unit, which controls a man-machine interface such as start / stop of the robot 10 and welds a workpiece. It is responsible for teaching teach commands including operations,
As a result, the teach commands in the auxiliary storage device 202 are loaded into the storage device of the robot.

203はユーティリティで、各種の補助データの設定及
び内部記憶装置への記憶を行なう。なお、ここでの補助
データとしては、ワークとなるH形鋼1の板厚データS1
(第2図(b))やセンシング回数nなどがある。
A utility 203 sets various auxiliary data and stores the auxiliary data in an internal storage device. In addition, as the auxiliary data, the thickness data S 1 of the H-section steel 1 serving as a work is used.
(FIG. 2 (b)) and the number n of times of sensing.

204は動作制御系で、205のインタプリンタ系から発行
される指令値に応じてロボットを動作させる働きをし、
他方、インタプリンタ系205は、この動作制御系204を介
してロボットの現在値を取り込むようになっている。そ
して、さらにこのインタプリンタ系205は、マンマシン
制御部201からの起動要求に応じて補助記憶装置202から
教示データをロードし、教示コマンドを逐次、1コマン
ド毎に解析し、実行してゆくことにより、以下に説明す
る、本発明の一実施例による動作が得られることにな
る。
204 is an operation control system, which operates the robot in accordance with a command value issued from the interprinter system of 205,
On the other hand, the interprinter system 205 fetches the current value of the robot via the operation control system 204. Further, the interprinter system 205 loads the teaching data from the auxiliary storage device 202 in response to the activation request from the man-machine control unit 201, and sequentially analyzes and executes the teaching commands for each command. Thus, the operation according to the embodiment of the present invention described below is obtained.

第6図は、このときの教示コマンドフローの一例で、
上記実施例により、第2図に示したワークをロボットに
より溶接する場合のもので、このフローが順次、インタ
プリンタ系205により解析され実行されてゆくことにな
る。
FIG. 6 shows an example of the teaching command flow at this time.
According to the above-described embodiment, the work shown in FIG. 2 is welded by a robot. This flow is sequentially analyzed and executed by the interprinter system 205.

第7図は、このときのインタプリンタ系205のソフト
ウエア構成を示したもので、以下、これにより、この実
施例の動作について説明する。
FIG. 7 shows the software configuration of the interprinter system 205 at this time. Hereinafter, the operation of this embodiment will be described.

第7図において、71は命令フェッチ処理部で、第6図
の教示コマンドを1コマンドつづ取り出し、72の命令判
断処理部に渡す。そこで、命令判断処理部72では、その
渡された教示コマンドを判別し、その種類に応じて対応
した処理部80、90、110、120をそれぞれ起動する。
In FIG. 7, reference numeral 71 denotes an instruction fetch processing unit, which fetches the teaching commands shown in FIG. 6 one by one and transfers them to an instruction determination processing unit 72. Therefore, the instruction determination processing unit 72 determines the passed teaching command, and activates the processing units 80, 90, 110, and 120 corresponding to the type.

まず、第6図のセンス開始コマンドにより第7図のセ
ンス開始処理80が起動されると、第8図に示すように、
まずセンス開始ポイント を開先幅検出ベクトルデータテーブル群のI部に格納し
(処理81)、ついでポイントデータを動作制御系204に
渡して補間動作を実行させ(処理82)、処理83でその終
了を待つ。
First, when the sense start process 80 of FIG. 7 is started by the sense start command of FIG. 6, as shown in FIG.
First, the sense start point Is stored in the I section of the groove width detection vector data table group (process 81), and the point data is passed to the operation control system 204 to execute the interpolation operation (process 82).

次に、第6図のセンス終了コマンドにより第7図のセ
ンス終了処理90が起動すると、第9図に示す処理が開始
し、まず、センス開始ポイント とセンス終了ポイント とによりロボットの進行方向ベクトルを求め(処理9
1)、これに基づいて補間命令を動作制御系204に与え
(処理92)、その方向にロボットを動作させながら処理
93でI/O制御部206を介して上記したワーク接触信号を監
視し、それがオンになるのを待つ。そして、この信号が
オンになった時点でロボットを停止させ(処理94)、そ
れに続いて、このときのロボットの現在位置を動作制御
系204から読み取り(処理95)、それをセンス終了ポイ
ント として開先幅検出ベクトルデータテーブル群のJ部に格
納する(処理96)。
Next, when the sense end process 90 shown in FIG. 7 is started by the sense end command shown in FIG. 6, the process shown in FIG. 9 is started. And sense end point To calculate the traveling direction vector of the robot (Process 9
1) Based on this, an interpolation command is given to the motion control system 204 (process 92), and the process is performed while operating the robot in that direction.
At 93, the above-mentioned work contact signal is monitored via the I / O control unit 206, and waits until it is turned on. Then, when this signal is turned on, the robot is stopped (step 94), and subsequently, the current position of the robot at this time is read from the operation control system 204 (step 95). Is stored in the J portion of the groove width detection vector data table group (process 96).

以上の処理は、第6図に開先幅検出センシング動作と
して示すように、繰返し起動され、これにより開先幅検
出ベクトルデータテーブルが設定される。
The above processing is repeatedly started as shown in FIG. 6 as a groove width detection sensing operation, thereby setting a groove width detection vector data table.

この開先幅検出ベクトルデータテーブルは、第10図に
示すような構造を持ち、センシング回数n(ユーティリ
ティ203で設定)分、用意される。
The groove width detection vector data table has a structure as shown in FIG. 10, and is prepared for the number of times of sensing n (set by the utility 203).

ところで、ここにいうセンシング回数の1回分とは、
第1図に示すように、段違い平行開先を構成するH形鋼
1の外側面に対するセンシング動作と、帯板状の部材
2の側面2′に対するセンシング動作との2回の動作
を1組としたものであり、この1回分のセンシング動作
が終了する毎に、第10図の開先幅検出ベクトルデータテ
ーブルのデータを用い、以下の計算式により開先幅Δ
を算定し、それを開先幅検出ベクトルデータテーブルの
A部に設定する(処理97)。
By the way, one sensing count here means
As shown in FIG. 1, two operations of a sensing operation on the outer surface of the H-shaped steel 1 constituting the stepped parallel groove and a sensing operation on the side surface 2 ′ of the strip-shaped member 2 are defined as one set. Each time this one sensing operation is completed, the groove width Δ is calculated by the following formula using the data of the groove width detection vector data table of FIG.
Is calculated and set in the A portion of the groove width detection vector data table (process 97).

まず、開先幅ベクトル の単位方向ベクトルを次式により計算する。First, the groove width vector Is calculated by the following equation.

ここで、各記号の前添字12は開先幅形成面のセンス
No.を表わし、後添字のSEはセンス終了点であることを
表わす。
Here, the suffixes 1 and 2 of each symbol are the sense of the groove width forming surface.
No., and the suffix SE indicates the end point of the sense.

次に、開先幅ベクトル の大きさ は、 次に、開先幅ベクトルを投影するための開先幅方向ベ
クトル の単位方向ベクトルは、必ず第1の面に対するセンス
を基準に計算するものとし、次式により計算する。
Next, the groove width vector Size of Is Next, a groove width direction vector for projecting the groove width vector Is always calculated on the basis of the sense for the first surface, and is calculated by the following equation.

ここで、 とする。 here, And

従って、開先幅ベクトル の開先幅方向ベクトル への投影成分ΔVは、次式で求まる。Therefore, the groove width vector Groove width direction vector The projection component ΔV is calculated by the following equation.

ここで、cosθは開先幅ベクトル と開先幅方向ベクトルBとがなす角度であることから、
次式で求まる。
Where cosθ is the groove width vector And the groove width direction vector B make an angle,
It is obtained by the following equation.

cosθ=・ =(Δx2・Δx1+Δy2・Δy1+Δz2・Δz1) ……
(5) 次に、第6図の開先幅計算コマンドにより第7図の開
先幅平均算出処理110が起動し、第11図の処理が実行さ
れ、ここでは、次式により計算を行ない、開先幅平均 を求め、それを開先幅格納レジスタの 部に格納する。
cosθ = · = (Δx 2 · Δx 1 + Δy 2 · Δy 1 + Δz 2 · Δz 1) ......
(5) Next, the groove width average calculation process 110 shown in FIG. 7 is started by the groove width calculation command shown in FIG. 6, and the processing shown in FIG. 11 is executed. Groove width average And find it in the groove width storage register. Store in the department.

ここで、n:センシング回数 S1:H形鋼の板厚 である。 Here, n: sensing the number of times S 1: a plate thickness of the H-shaped steel.

この後、第6図の溶接条件選択コマンドにより第7図
の溶接条件処理120が起動し、第12図の処理が実行さ
れ、溶接条件が選択されるのであるが、この実施例で
は、開先幅平均 による溶接条件テーブルの検索により溶接条件が選択さ
れるように構成してある。
Thereafter, the welding condition selection command of FIG. 6 starts the welding condition process 120 of FIG. 7, and the process of FIG. 12 is executed to select the welding condition. In this embodiment, the groove is set. Width average The welding condition is selected by searching the welding condition table according to.

そして、この第12図では、開先幅Tについて4種類の
数値T1〜T4を設定してあり、これらの関係を以下のよう
にしてある。
In FIG. 12, four types of numerical values T 1 to T 4 are set for the groove width T, and the relationship between them is as follows.

T1<T2<T3<T4 そして、最後に第6図の溶接動作コマンドに進み、溶
接条件選択処理120で選択された溶接条件に従ってロボ
ット10による溶接動作が実行される。
T 1 <T 2 <T 3 <T 4 Finally, the process proceeds to the welding operation command in FIG. 6, and the welding operation by the robot 10 is executed according to the welding condition selected in the welding condition selection processing 120.

従って、この実施例によれば、以下に列挙した優れた
効果を得ることができる。
Therefore, according to this embodiment, the following excellent effects can be obtained.

開先幅を形成する2面の位置関係をベクトル化し、し
かもセンス方向ベクトルを上記ベクトルの投影の基準と
しているので、ワークがどのように設置されていよう
が、ロボットの座標系で容易に開先幅成分を検出するこ
とができる。
Since the positional relationship between the two surfaces forming the groove width is vectorized and the sense direction vector is used as a reference for projecting the above vector, the groove can be easily formed in the robot's coordinate system regardless of how the work is placed. The width component can be detected.

開先幅を複数回検出し、それらの平均をとっているの
で、開先幅が一定でない溶接線についても容易に開先幅
を求めることができ、且つ板厚も考慮されているので、
H形鋼などの段違いに平行開先にも容易に対応して、良
好な溶接をえることができる。
Since the groove width is detected a plurality of times and the average thereof is taken, the groove width can be easily obtained even for a welding line having a non-constant groove width, and the sheet thickness is also taken into consideration.
Good welding can be obtained by easily coping with parallel grooves in steps such as H-section steel.

開先幅により溶接条件が自動的に設定されるから、開
先幅に応じて柔軟な対応が可能な溶接ロボット制御シス
テムが容易に構築できる。
Since the welding conditions are automatically set according to the groove width, a welding robot control system capable of flexibly responding to the groove width can be easily constructed.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、開先幅は一定でない段違い平行開先
を有するワークの開先幅の検出が充分迅速に、且つ精度
良く得られ、常に適切な溶接条件のもとでのロボットに
よる自動溶接が容易に得られる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the width of a groove | channel of the workpiece | work which has a step gap parallel groove which is not constant is obtained sufficiently quickly and with sufficient accuracy, and automatic welding by a robot always under appropriate welding conditions. Can be easily obtained.

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

第1図は本発明による溶接ロボット制御装置の一実施例
による検出動作の説明図、第2図は本発明の適用対象と
なる段違い平行開先を有するワークの説明図、第3図は
本発明の一実施例が適用された溶接ロボットシステムの
ハードウエア構成図、第4図はセンサ機構の説明図、第
5図はソフトウエア構成図、第6図は教示コマンドの説
明図、第7図はインタプリンタソフトウエア構成図、第
8図はセンス開始距離のフローチャート、第9図はセン
ス終了処理のフローチャート、第10図は開先幅検出ベク
トルテーブルの説明図、第11図は開先幅平均算出処理の
フローチャート、第12図は溶接条件選択処理のフローチ
ャートである。 1……H形鋼、2……帯板状部材、3……段違い平行開
先、10……ロボット、11……溶接トーチ、12……溶接ワ
イヤ、14……作業台、16……ワイヤ送給装置、18……リ
ールスタンド、20……ロボット制御装置、22……溶接
機、23……教示装置(PBC)、24……操作パネル(PG
U)、25……ガスボンベ。
FIG. 1 is an explanatory view of a detecting operation by an embodiment of a welding robot control device according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of a work having a step parallel groove to which the present invention is applied, and FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a sensor mechanism, FIG. 5 is a diagram illustrating a software configuration, FIG. 6 is a diagram illustrating a teaching command, and FIG. 7 is a diagram illustrating a teaching command. FIG. 8 is a flowchart of the sensing start distance, FIG. 9 is a flowchart of the sensing end process, FIG. 10 is an explanatory diagram of the groove width detection vector table, and FIG. 11 is an average calculation of the groove width. FIG. 12 is a flowchart of a welding condition selection process. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... H-shaped steel, 2 ... Strip-shaped member, 3 ... Step parallel groove, 10 ... Robot, 11 ... Welding torch, 12 ... Welding wire, 14 ... Workbench, 16 ... Wire Feeding device, 18 Reel stand, 20 Robot control device, 22 Welding machine, 23 Teaching device (PBC), 24 Operation panel (PG
U), 25 ... gas cylinder.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高渕 雄二 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 日立京葉エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 市村 和之 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 日立京葉エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−83375(JP,A) 特開 昭63−126678(JP,A) 特開 昭59−82172(JP,A) 特開 昭59−147777(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23K 9/095,9/12──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yuji Takabuchi 7-1-1, Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture Inside Hitachi Keiyo Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Kazuyuki Ichimura 7-1-1, Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture No. Hitachi Keiyo Engineering Co., Ltd. (56) References JP-A-1-83375 (JP, A) JP-A-63-126678 (JP, A) JP-A-59-82172 (JP, A) JP-A-59-82172 147777 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B23K 9/095, 9/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ワーク位置検出用センサを備えたティーチ
ング・プレイバック方式のロボットを用い、H形鋼と帯
板状部材をワークとし、このワークのH形鋼の凹部開口
端部の内面と帯板状部材の側面との間を開先として、自
動アーク熔接するようにした熔接ロボット制御装置にお
いて、 ティーチング時、予め設定してある複数のワーク位置検
出開始点に上記ロボットを順次移動させ、上記センサに
より、上記H形鋼の凹部開口端部の外面位置と上記帯板
状部材の側面位置を各検出開始点毎に検出する手段と、 上記センサによる各外面位置及び各側面位置の検出結果
と、予め設定してある上記H形鋼の凹部開口端部の厚さ
とに基づいて、各検出開始点毎に上記開先の幅を計算す
る手段と、 上記各検出開始点をインデックスデータI部とし、上記
H形鋼の凹部開口端部の外面位置の検出結果と上記帯板
状部材の側面位置の検出結果をデータJ部とし、上記開
先幅の計算結果をデータA部として、それぞれ格納した
開先幅検出ベクトルテーブルを順次作成する手段とを設
け、 プレイバック時、上記開先幅検出ベクトルテーブルに基
づいて上記ロボットの位置が制御され、熔接条件が選定
されるように構成したことを特徴とする熔接ロボット制
御装置。
An H-shaped steel and a strip-shaped member are used as a work using a teaching / playback type robot equipped with a work position detection sensor. In a welding robot controller configured to perform automatic arc welding with a groove between the side surfaces of the plate-shaped member, during teaching, the robot is sequentially moved to a plurality of work position detection start points set in advance, and Means for detecting the outer surface position of the opening end of the concave portion of the H-shaped steel and the side surface position of the strip-shaped member at each detection start point by a sensor; Means for calculating the width of the groove for each detection start point based on a preset thickness of the recess opening end of the H-section steel; and setting each detection start point as an index data I section. ,Up A groove in which the detection result of the outer surface position of the opening end of the concave portion of the H-section steel and the detection result of the side surface position of the strip-shaped member are stored as data J, and the calculation result of the groove width is stored as data A. Means for sequentially creating a width detection vector table, wherein during playback, the position of the robot is controlled based on the groove width detection vector table, and welding conditions are selected. Welding robot controller.
【請求項2】請求項1の発明において、 上記熔接条件の選定が、複数の異なった開先幅のそれぞ
れに対応して予め設定記憶してある複数の熔接条件の1
種の選択で処理されるように構成したことを特徴とする
熔接ロボット制御装置。
2. The invention according to claim 1, wherein the selection of the welding condition is performed by selecting one of a plurality of welding conditions set and stored in advance corresponding to each of a plurality of different groove widths.
A welding robot control device characterized by being configured to be processed by selecting a kind.
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