JP3269149B2 - タック溶接方法 - Google Patents
タック溶接方法Info
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- JP3269149B2 JP3269149B2 JP35055192A JP35055192A JP3269149B2 JP 3269149 B2 JP3269149 B2 JP 3269149B2 JP 35055192 A JP35055192 A JP 35055192A JP 35055192 A JP35055192 A JP 35055192A JP 3269149 B2 JP3269149 B2 JP 3269149B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ティーチングプレイバ
ック方式の溶接用ロボットを用いてタック溶接をする際
自動的にタック溶接を行う事のできる方法を提案したも
のである。
ック方式の溶接用ロボットを用いてタック溶接をする際
自動的にタック溶接を行う事のできる方法を提案したも
のである。
【０００２】
【従来の技術】（従来技術１） ティーチングプレイバック方式のロボットでタック溶接
を行う場合、従来は教示を行う作業者が図１のように、
溶接部分ごとに溶接するための命令を教示していた。図
１（ａ）はＴ継手ワークにタック溶接をする時の外観図
であり、図１（ｂ）は同図（ａ）の溶接をする時に必要
な教示点を示す図である。図１（ｂ）においてＡ点は溶
接開始位置であり、教示時にはすべての溶接開始位置
（Ａ点）毎にそれぞれ次のような項目を教示しなければ
ならない。 （１）ロボットマニピュレータの位置を決める命令 （２）溶接電流 （３）溶接電圧 （４）溶接速度 （５）プリフロー時間 （６）フィラワイヤ送給速度（ＴＩＧ溶接の場合） Ｂ点は溶接終了位置であり、教示時にはすべての溶接終
了位置（Ｂ点）毎にそれぞれ次のような項目を教示しな
ければならない。 （７）ロボットマニピュレータの位置を決める命令 （８）溶接終了電流 （９）溶接終了電圧 （１０）アフターフロー時間 （１１）クレーター時間 また、Ａ点とＢ点との間では （１２）溶接開始点（Ａ点）から溶接終了点（Ｂ点）の
間の移動経路および速度および （１３）溶接終了点（Ｂ点）から次の溶接開始点（Ａ
点）の間の移動経路および速度 を教示により設定しなければならない。上記例でわかる
ように溶接の数が多くなれば、その数だけ上記の（１）
ないし（１３）の教示を繰り返すことが必要となり膨大
な項目を教示することが必要であった。
を行う場合、従来は教示を行う作業者が図１のように、
溶接部分ごとに溶接するための命令を教示していた。図
１（ａ）はＴ継手ワークにタック溶接をする時の外観図
であり、図１（ｂ）は同図（ａ）の溶接をする時に必要
な教示点を示す図である。図１（ｂ）においてＡ点は溶
接開始位置であり、教示時にはすべての溶接開始位置
（Ａ点）毎にそれぞれ次のような項目を教示しなければ
ならない。 （１）ロボットマニピュレータの位置を決める命令 （２）溶接電流 （３）溶接電圧 （４）溶接速度 （５）プリフロー時間 （６）フィラワイヤ送給速度（ＴＩＧ溶接の場合） Ｂ点は溶接終了位置であり、教示時にはすべての溶接終
了位置（Ｂ点）毎にそれぞれ次のような項目を教示しな
ければならない。 （７）ロボットマニピュレータの位置を決める命令 （８）溶接終了電流 （９）溶接終了電圧 （１０）アフターフロー時間 （１１）クレーター時間 また、Ａ点とＢ点との間では （１２）溶接開始点（Ａ点）から溶接終了点（Ｂ点）の
間の移動経路および速度および （１３）溶接終了点（Ｂ点）から次の溶接開始点（Ａ
点）の間の移動経路および速度 を教示により設定しなければならない。上記例でわかる
ように溶接の数が多くなれば、その数だけ上記の（１）
ないし（１３）の教示を繰り返すことが必要となり膨大
な項目を教示することが必要であった。
【０００３】（従来技術２） 図２は、自走する台車に装着されたトーチよりの溶接ア
ークを、あらかじめ設定された第１回目の溶接区間の長
さ、第２回目以降の溶接区間の長さ、溶接休止区間の長
さおよび溶接電流・溶接電圧・溶接速度等の溶接条件に
より制御し、タック溶接を自動的に行う自動タック溶接
方法でタック溶接を行う時のワーク断面図である。作業
者はタック溶接区間開始点Ｔs に自走する台車をセット
し、タック溶接を開始する。その後台車は、タック溶接
区間終了位置Ｔe が台車に装着されたリミットスイッチ
によって検出されるまで、予め設定された１回目の溶接
区間の長さＬ１、２回目以降の溶接区間の長さＬ3 、溶
接休止区間の長さＬ2及び設定された溶接条件に従って
タック溶接を行う。 （例えば、特開昭５９−１５３５７３号）
ークを、あらかじめ設定された第１回目の溶接区間の長
さ、第２回目以降の溶接区間の長さ、溶接休止区間の長
さおよび溶接電流・溶接電圧・溶接速度等の溶接条件に
より制御し、タック溶接を自動的に行う自動タック溶接
方法でタック溶接を行う時のワーク断面図である。作業
者はタック溶接区間開始点Ｔs に自走する台車をセット
し、タック溶接を開始する。その後台車は、タック溶接
区間終了位置Ｔe が台車に装着されたリミットスイッチ
によって検出されるまで、予め設定された１回目の溶接
区間の長さＬ１、２回目以降の溶接区間の長さＬ3 、溶
接休止区間の長さＬ2及び設定された溶接条件に従って
タック溶接を行う。 （例えば、特開昭５９−１５３５７３号）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術１にお
いては、図１に示したように、溶接部分が多いほど教示
回数が多くなり、たいへん多くの時間と労力を必要とし
ていた。また、この方法では命令数が多くなるためプロ
グラムメモリを多く使用していた。また、これまでは教
示を行う作業者が目視で溶接部分での溶接長を教示して
おり、各溶接部分を均一な溶接長で教示する事は困難で
あった。特に、図３のように曲線の溶接線でタック溶接
を行う場合、各溶接部分の長さを等しく教示する事は極
めて困難であり、その精度は作業者の技量に左右されて
いた。また、従来技術２においては、自走する台車がリ
ミットスイッチによりタック溶接区間終了位置を検出し
た時に、タック溶接を終了する方法であるため、タック
溶接区間終了位置では溶接中の時も溶接休止区間を移動
中の時もある。そのため、タック溶接区間終了位置での
溶接状態が一定せず、タック溶接区間終了位置で必ず溶
接する必要がある場合に不都合が生じる。
いては、図１に示したように、溶接部分が多いほど教示
回数が多くなり、たいへん多くの時間と労力を必要とし
ていた。また、この方法では命令数が多くなるためプロ
グラムメモリを多く使用していた。また、これまでは教
示を行う作業者が目視で溶接部分での溶接長を教示して
おり、各溶接部分を均一な溶接長で教示する事は困難で
あった。特に、図３のように曲線の溶接線でタック溶接
を行う場合、各溶接部分の長さを等しく教示する事は極
めて困難であり、その精度は作業者の技量に左右されて
いた。また、従来技術２においては、自走する台車がリ
ミットスイッチによりタック溶接区間終了位置を検出し
た時に、タック溶接を終了する方法であるため、タック
溶接区間終了位置では溶接中の時も溶接休止区間を移動
中の時もある。そのため、タック溶接区間終了位置での
溶接状態が一定せず、タック溶接区間終了位置で必ず溶
接する必要がある場合に不都合が生じる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のタック溶接方法
は、ティーチングプレイバック方式のロボットを用いて
タック溶接をする方法において、図４のように溶接区間
と溶接休止区間とが交互になるようにロボットマニピュ
レータの動作をロボットに教示する際、次の項目を１回
だけ教示し、教示プログラムにより設定された溶接経路
とタック溶接区間Ａtwからタック溶接区間の長さＬtwを
演算し、タック溶接区間Ａtw内の溶接区間部と溶接休止
区間部との位置データを、タック溶接区間の長さＬtw、
１回の溶接区間の長さＬwon 、１回の溶接休止区間の長
さＬwoff又はタック溶接区間Ａtw中の溶接区間の回数Ｋ
1から演算し、演算結果に従ってタック溶接部を自動割
り付けする事によってタック溶接を行う方法である。 （１）タック溶接区間Ａtw（タック溶接を開始する位置
Ｐtsとタック溶接を終了する位置Ｐteとを教示する。Ｐ
tsとＰteとの間の区間がタック溶接区間になる） （２）１回の溶接区間の長さＬwon （３）溶接休止区間の長さＬwoff（溶接する部分と溶接
する部分の間の長さ）又はタック溶接区間Ａtw中の溶接
区間の回数Ｋ1 （４）溶接電流Ｉt （５）溶接電圧Ｖt （６）溶接速度Ｓtw （７）プリフロー時間Ｔpf （８）溶接終了電流Ｉte （９）溶接終了電圧Ｖte （１０）アフターフロー時間Ｔaf （１１）クレータ時間Ｔc （１２）溶接休止区間の移動速度Ｓm
は、ティーチングプレイバック方式のロボットを用いて
タック溶接をする方法において、図４のように溶接区間
と溶接休止区間とが交互になるようにロボットマニピュ
レータの動作をロボットに教示する際、次の項目を１回
だけ教示し、教示プログラムにより設定された溶接経路
とタック溶接区間Ａtwからタック溶接区間の長さＬtwを
演算し、タック溶接区間Ａtw内の溶接区間部と溶接休止
区間部との位置データを、タック溶接区間の長さＬtw、
１回の溶接区間の長さＬwon 、１回の溶接休止区間の長
さＬwoff又はタック溶接区間Ａtw中の溶接区間の回数Ｋ
1から演算し、演算結果に従ってタック溶接部を自動割
り付けする事によってタック溶接を行う方法である。 （１）タック溶接区間Ａtw（タック溶接を開始する位置
Ｐtsとタック溶接を終了する位置Ｐteとを教示する。Ｐ
tsとＰteとの間の区間がタック溶接区間になる） （２）１回の溶接区間の長さＬwon （３）溶接休止区間の長さＬwoff（溶接する部分と溶接
する部分の間の長さ）又はタック溶接区間Ａtw中の溶接
区間の回数Ｋ1 （４）溶接電流Ｉt （５）溶接電圧Ｖt （６）溶接速度Ｓtw （７）プリフロー時間Ｔpf （８）溶接終了電流Ｉte （９）溶接終了電圧Ｖte （１０）アフターフロー時間Ｔaf （１１）クレータ時間Ｔc （１２）溶接休止区間の移動速度Ｓm
【０００６】また本発明のタック溶接方法は、教示プロ
グラムにより求まるロボットマニピュレータの溶接経路
とタック溶接区間開始位置Ｐtsおよびタック溶接区間終
了位置Ｐteとから計算により求められるタック溶接区間
Ａtwの長さＬtw（タック溶接区間Ａtw内で実際にロボッ
トマニピュレータが動作する溶接経路の長さ）よりも、
教示した１回の溶接区間の長さＬwon の設定値の方が長
い場合は、警報を発するようにしたタック溶接方法であ
る。
グラムにより求まるロボットマニピュレータの溶接経路
とタック溶接区間開始位置Ｐtsおよびタック溶接区間終
了位置Ｐteとから計算により求められるタック溶接区間
Ａtwの長さＬtw（タック溶接区間Ａtw内で実際にロボッ
トマニピュレータが動作する溶接経路の長さ）よりも、
教示した１回の溶接区間の長さＬwon の設定値の方が長
い場合は、警報を発するようにしたタック溶接方法であ
る。
【０００７】また本発明のタック溶接方法は、上述した
方法でタック溶接を行う場合、タック溶接区間終了位置
Ｐteで必ず溶接する必要がある時、Ｌtw、Ｌwon 、Ｌwo
ffから演算により１回の溶接区間の長さＬwon、あるい
は（及び）１回の溶接休止区間の長さＬwoffの設定値を
自動的に変更する事で、タック溶接区間終了位置Ｐteで
溶接区間を終了するようにしたタック溶接方法である。
方法でタック溶接を行う場合、タック溶接区間終了位置
Ｐteで必ず溶接する必要がある時、Ｌtw、Ｌwon 、Ｌwo
ffから演算により１回の溶接区間の長さＬwon、あるい
は（及び）１回の溶接休止区間の長さＬwoffの設定値を
自動的に変更する事で、タック溶接区間終了位置Ｐteで
溶接区間を終了するようにしたタック溶接方法である。
【０００８】
【実施例】図５に本発明のタック溶接方法を実施する装
置の例を示す。図５の装置は、溶接トーチを装着するロ
ボットマニピュレータＲm と、溶接電源を有しロボット
コントローラＲcとのインターフェイス機能を有する溶
接機Ｗm と、ロボットマニピュレータ及び溶接機を制御
するためのＣＰＵ・記憶装置・動作制御部を有するロボ
ットコントローラＲc から構成されている。ロボットコ
ントローラ部Ｒc はさらに （ａ）あらかじめ教示された溶接経路の途中において、
タック溶接区間開始位置Ｐtsとタック溶接区間終了位置
Ｐteが教示されると、その間のロボットマニピュレータ
の動作区間は、タック溶接区間Ａtwと判断する。 （ｂ）タック溶接区間開始位置Ｐtsとタック溶接区間終
了位置Ｐteが教示されると、その間の溶接線の実際の経
路の長さ（タック溶接区間の長さ）Ｌtwを計算する。 （ｃ）タック溶接区間Ａtw中の、１回の溶接区間の長さ
Ｌwon 及び１回の溶接休止区間の長さＬwoff又はタック
溶接区間Ａtw中の溶接区間の回数Ｋ1の設定値が教示さ
れると、タック溶接区間Ａtw中、教示された溶接経路上
で、溶接区間と溶接休止区間の位置を演算により求め
る。（１回の溶接休止区間の長さＬwoffではなくタック
溶接区間Ａtw中の溶接区間の回数Ｋ1が選択されて設定
値が教示されたときは、タック溶接区間Ａtw中の溶接区
間の回数がＫ1になるようにＬwoffを Ｌwoff＝（Ｌtw−Ｌwon*Ｋ1）／（Ｋ1−１） によって演算した後、溶接区間と溶接休止区間の位置を
演算により求める。） （ｄ）教示した１回の溶接区間の長さＬwonの設定値
が、計算により求められたタック溶接区間の長さＬtwよ
りも長い時は、警報を発する。 （ｅ）タック溶接区間終了位置Ｐteが、溶接区間と溶接
休止区間のどちらであるかを判断する。 （ｆ）タック溶接区間終了位置Ｐteが溶接休止区間の
時、この溶接休止区間の長さＸを演算する。 （ｇ）タック溶接区間Ａtw中の溶接区間の回数Ｋ1 、溶
接休止区間の回数Ｋ2 を演算する。 （ｈ）タック溶接区間終了位置Ｐteで必ず溶接するよう
に設定された時、タック溶接終了位置Ｐteが溶接休止区
間にならないように、１回の溶接区間の長さＬwon 、あ
るいは（及び）１回の溶接休止区間の長さＬwoffの設定
値をＬtw、Ｌwon、Ｌwoffから演算して自動的に変更す
る。ようにプログラムされている。
置の例を示す。図５の装置は、溶接トーチを装着するロ
ボットマニピュレータＲm と、溶接電源を有しロボット
コントローラＲcとのインターフェイス機能を有する溶
接機Ｗm と、ロボットマニピュレータ及び溶接機を制御
するためのＣＰＵ・記憶装置・動作制御部を有するロボ
ットコントローラＲc から構成されている。ロボットコ
ントローラ部Ｒc はさらに （ａ）あらかじめ教示された溶接経路の途中において、
タック溶接区間開始位置Ｐtsとタック溶接区間終了位置
Ｐteが教示されると、その間のロボットマニピュレータ
の動作区間は、タック溶接区間Ａtwと判断する。 （ｂ）タック溶接区間開始位置Ｐtsとタック溶接区間終
了位置Ｐteが教示されると、その間の溶接線の実際の経
路の長さ（タック溶接区間の長さ）Ｌtwを計算する。 （ｃ）タック溶接区間Ａtw中の、１回の溶接区間の長さ
Ｌwon 及び１回の溶接休止区間の長さＬwoff又はタック
溶接区間Ａtw中の溶接区間の回数Ｋ1の設定値が教示さ
れると、タック溶接区間Ａtw中、教示された溶接経路上
で、溶接区間と溶接休止区間の位置を演算により求め
る。（１回の溶接休止区間の長さＬwoffではなくタック
溶接区間Ａtw中の溶接区間の回数Ｋ1が選択されて設定
値が教示されたときは、タック溶接区間Ａtw中の溶接区
間の回数がＫ1になるようにＬwoffを Ｌwoff＝（Ｌtw−Ｌwon*Ｋ1）／（Ｋ1−１） によって演算した後、溶接区間と溶接休止区間の位置を
演算により求める。） （ｄ）教示した１回の溶接区間の長さＬwonの設定値
が、計算により求められたタック溶接区間の長さＬtwよ
りも長い時は、警報を発する。 （ｅ）タック溶接区間終了位置Ｐteが、溶接区間と溶接
休止区間のどちらであるかを判断する。 （ｆ）タック溶接区間終了位置Ｐteが溶接休止区間の
時、この溶接休止区間の長さＸを演算する。 （ｇ）タック溶接区間Ａtw中の溶接区間の回数Ｋ1 、溶
接休止区間の回数Ｋ2 を演算する。 （ｈ）タック溶接区間終了位置Ｐteで必ず溶接するよう
に設定された時、タック溶接終了位置Ｐteが溶接休止区
間にならないように、１回の溶接区間の長さＬwon 、あ
るいは（及び）１回の溶接休止区間の長さＬwoffの設定
値をＬtw、Ｌwon、Ｌwoffから演算して自動的に変更す
る。ようにプログラムされている。
【０００９】
【作用】図６は、図５の装置によって本発明のタック溶
接方法を実施する時のタック溶接ロボットシステムの処
理の流れを示すフローチャートでありつぎの通りの各ス
テップを実行する。 （１）ロボットマニピュレータＲmを、タック溶接開始
位置に移動させるか、又はオフラインで溶接経路を画面
に表示させる。 （２）タック溶接区間開始位置でタック溶接区間開始位
置Ｐtsの位置データと溶接電流Ｉt、溶接電圧Ｖt、溶接
速度Ｓtw等の溶接条件を教示する。 （３）タック溶接区間終了位置までの溶接線を教示して
ロボットマニピュレータＲmの溶接経路を設定する。 （４）タック溶接区間終了位置でタック溶接区間終了位
置Ｐteを教示する。 （５）タック溶接区間開始位置Ｐts、タック溶接区間終
了位置Ｐteおよび溶接経路から、ロボットコントローラ
Ｒcはタック溶接区間Ａtwの長さＬtwを演算する。 （６）演算されたタック溶接区間の長さＬtwよりも、１
回の溶接区間の長さＬwon が大きければ、警報を発し作
業者に知らせるとともにステップ７に移る。Ｌtwよりも
Ｌwon の方が小さい場合はステップ１０の処理を実行す
る。 （７）タック溶接区間の長さＬtwより１回の溶接区間の
長さＬwon の方が長い場合、１回の溶接区間の長さＬwo
n を「変更する／しない」のいずれかを選択するように
要求する。 （８）１回の溶接区間の長さＬwon を「変更する」に選
択した場合、作業者がＬwon の設定値を変更する。変更
後ステップ６の処理に戻り再び１回の溶接区間の長さＬ
won とタック溶接区間の長さＬtwを比較する （９）１回の溶接区間の長さＬwon を「変更しない」に
選択した場合、１回の溶接区間の長さＬwon の設定値
を、タック溶接区間の長さＬtwと同じ長さに自動変更す
る。 （１０）自動プレイバック時、ロボットマニピュレータ
Ｒm は教示プログラムによって設定された溶接経路上を
動作し、タック溶接区間Ａtwでは、タック溶接条件に従
い図７および図８に示す順序で溶接する。
接方法を実施する時のタック溶接ロボットシステムの処
理の流れを示すフローチャートでありつぎの通りの各ス
テップを実行する。 （１）ロボットマニピュレータＲmを、タック溶接開始
位置に移動させるか、又はオフラインで溶接経路を画面
に表示させる。 （２）タック溶接区間開始位置でタック溶接区間開始位
置Ｐtsの位置データと溶接電流Ｉt、溶接電圧Ｖt、溶接
速度Ｓtw等の溶接条件を教示する。 （３）タック溶接区間終了位置までの溶接線を教示して
ロボットマニピュレータＲmの溶接経路を設定する。 （４）タック溶接区間終了位置でタック溶接区間終了位
置Ｐteを教示する。 （５）タック溶接区間開始位置Ｐts、タック溶接区間終
了位置Ｐteおよび溶接経路から、ロボットコントローラ
Ｒcはタック溶接区間Ａtwの長さＬtwを演算する。 （６）演算されたタック溶接区間の長さＬtwよりも、１
回の溶接区間の長さＬwon が大きければ、警報を発し作
業者に知らせるとともにステップ７に移る。Ｌtwよりも
Ｌwon の方が小さい場合はステップ１０の処理を実行す
る。 （７）タック溶接区間の長さＬtwより１回の溶接区間の
長さＬwon の方が長い場合、１回の溶接区間の長さＬwo
n を「変更する／しない」のいずれかを選択するように
要求する。 （８）１回の溶接区間の長さＬwon を「変更する」に選
択した場合、作業者がＬwon の設定値を変更する。変更
後ステップ６の処理に戻り再び１回の溶接区間の長さＬ
won とタック溶接区間の長さＬtwを比較する （９）１回の溶接区間の長さＬwon を「変更しない」に
選択した場合、１回の溶接区間の長さＬwon の設定値
を、タック溶接区間の長さＬtwと同じ長さに自動変更す
る。 （１０）自動プレイバック時、ロボットマニピュレータ
Ｒm は教示プログラムによって設定された溶接経路上を
動作し、タック溶接区間Ａtwでは、タック溶接条件に従
い図７および図８に示す順序で溶接する。
【００１０】（図７の説明） 図７は、本発明のタック溶接方法が、溶接時にどのよう
に動作するかを説明する図である。同図は、タック溶接
区間開始位置Ｐtsを第１番目の溶接区間Ａwon1の溶接開
始位置Ｐs1として、第１番目の溶接区間Ａwon1を溶接
後、第１番目の溶接休止区間Ａwoff1 を通過して、第２
番目の溶接区間Ａwon2の溶接開始位置Ｐs2に至るまでの
動作であり、次の順序で動作する。 （１）自動プレイバック時、タック溶接区間開始位置Ｐ
tsに至ると、第１番目の溶接区間Ａwon1の溶接開始点Ｐ
s1になったと判断し、シールドガスを放出し、教示時に
設定した溶接電流Ｉt ，溶接電圧Ｖt ，溶接速度Ｓtwで
溶接を開始する。 （２）溶接経路上を１回の溶接区間の長さＬwon だけ進
むと第１番目の溶接区間の終了位置Ｐe1に達したと判断
して、溶接トーチは停止し教示時に設定した溶接終了電
流Ｉte，溶接終了電圧Ｖte，アフターフロー時間Ｔaf，
クレーター時間Ｔc で溶接終了の処理を行う。 （３）第１番目の溶接区間の終了位置Ｐe1以降は第１番
目の溶接休止区間Ａwoff1 になるため、溶接経路上を移
動速度Ｓm で１回の溶接休止区間の長さＬwoffだけ溶接
せずに移動する。 （４）溶接休止区間が終了すると、第２番目の溶接区間
Ａwon2の開始位置Ｐs2になり、（１）と同様の処理を実
行し溶接を開始する。 （５）その後、タック溶接区間終了位置Ｐteに至るま
で、（１）ないし（３）の動作を繰り返して溶接区間と
溶接休止区間の処理を交互に実行する。
に動作するかを説明する図である。同図は、タック溶接
区間開始位置Ｐtsを第１番目の溶接区間Ａwon1の溶接開
始位置Ｐs1として、第１番目の溶接区間Ａwon1を溶接
後、第１番目の溶接休止区間Ａwoff1 を通過して、第２
番目の溶接区間Ａwon2の溶接開始位置Ｐs2に至るまでの
動作であり、次の順序で動作する。 （１）自動プレイバック時、タック溶接区間開始位置Ｐ
tsに至ると、第１番目の溶接区間Ａwon1の溶接開始点Ｐ
s1になったと判断し、シールドガスを放出し、教示時に
設定した溶接電流Ｉt ，溶接電圧Ｖt ，溶接速度Ｓtwで
溶接を開始する。 （２）溶接経路上を１回の溶接区間の長さＬwon だけ進
むと第１番目の溶接区間の終了位置Ｐe1に達したと判断
して、溶接トーチは停止し教示時に設定した溶接終了電
流Ｉte，溶接終了電圧Ｖte，アフターフロー時間Ｔaf，
クレーター時間Ｔc で溶接終了の処理を行う。 （３）第１番目の溶接区間の終了位置Ｐe1以降は第１番
目の溶接休止区間Ａwoff1 になるため、溶接経路上を移
動速度Ｓm で１回の溶接休止区間の長さＬwoffだけ溶接
せずに移動する。 （４）溶接休止区間が終了すると、第２番目の溶接区間
Ａwon2の開始位置Ｐs2になり、（１）と同様の処理を実
行し溶接を開始する。 （５）その後、タック溶接区間終了位置Ｐteに至るま
で、（１）ないし（３）の動作を繰り返して溶接区間と
溶接休止区間の処理を交互に実行する。
【００１１】（図８の説明） 図８は、タック溶接区間終了位置Ｐteになった時の動作
を説明する図である。タック溶接区間Ａtw中は、設定さ
れた１回の溶接区間の長さＬwon および１回の溶接休止
区間の長さＬwoffに従って、溶接をＯＮ、ＯＦＦするた
め、図８（ａ）に示すようにタック溶接区間終了位置Ｐ
teでは溶接している時と、図８（ｂ）に示すように溶接
していない時の２通りがある。 （１）図８（ａ）に示すようにタック溶接を実行中、タ
ック溶接区間終了位置Ｐteになると、それまでの各溶接
区間終了位置と同様に溶接終了の処理を行い、タック溶
接区間Ａtwを終了する。 （２）図８（ｂ）に示すように溶接休止区間を移動中
に、タック溶接区間終了位置Ｐteになると、タック溶接
区間Ａtwを終了する。
を説明する図である。タック溶接区間Ａtw中は、設定さ
れた１回の溶接区間の長さＬwon および１回の溶接休止
区間の長さＬwoffに従って、溶接をＯＮ、ＯＦＦするた
め、図８（ａ）に示すようにタック溶接区間終了位置Ｐ
teでは溶接している時と、図８（ｂ）に示すように溶接
していない時の２通りがある。 （１）図８（ａ）に示すようにタック溶接を実行中、タ
ック溶接区間終了位置Ｐteになると、それまでの各溶接
区間終了位置と同様に溶接終了の処理を行い、タック溶
接区間Ａtwを終了する。 （２）図８（ｂ）に示すように溶接休止区間を移動中
に、タック溶接区間終了位置Ｐteになると、タック溶接
区間Ａtwを終了する。
【００１２】なお、タック溶接区間終了位置Ｐteで必ず
溶接する必要がある場合、次の２通りのいずれかの方法
で解決する。 （１）タック溶接区間終了位置Ｐteが、溶接休止区間に
なる時には、この溶接休止区間も溶接する部分に含め処
理する方法。 （２）タック溶接区間終了位置Ｐteが、溶接休止区間に
なる時には、この溶接休止区間の長さ分だけを他の溶接
休止区間あるいは（及び）溶接区間の長さを変更する事
により、タック溶接区間終了位置Ｐteと溶接区間の終了
位置とを一致させる方法。この場合、作業者が手動で設
定値を変更しても良いが、どの部分の長さの設定値を変
更するかを指定する事でロボットコントローラに自動的
に変更させる事ができる。
溶接する必要がある場合、次の２通りのいずれかの方法
で解決する。 （１）タック溶接区間終了位置Ｐteが、溶接休止区間に
なる時には、この溶接休止区間も溶接する部分に含め処
理する方法。 （２）タック溶接区間終了位置Ｐteが、溶接休止区間に
なる時には、この溶接休止区間の長さ分だけを他の溶接
休止区間あるいは（及び）溶接区間の長さを変更する事
により、タック溶接区間終了位置Ｐteと溶接区間の終了
位置とを一致させる方法。この場合、作業者が手動で設
定値を変更しても良いが、どの部分の長さの設定値を変
更するかを指定する事でロボットコントローラに自動的
に変更させる事ができる。
【００１３】この場合は、図６のフローチャートのステ
ップ６と１０の間（Ａ−Ｂ間）に図９のフローチャート
に示す処理を追加すればよい。 （図９の説明） （１）タック溶接区間終了位置Ｐteを「溶接する／しな
い」の選択。 （２）タック溶接区間終了位置Ｐteを「溶接しない」と
したときは、図６のＢ点以降の処理を実行し、タック溶
接区間終了位置Ｐteを「溶接する」としたときはつぎの
（３）以降を実行する。 （３）タック溶接区間の長さＬtwを１回の溶接区間の長
さＬwon と１回の溶接休止区間の長さＬwoffをたした長
さで割った時の、剰余Ｗを求める。 （４）剰余Ｗと１回の溶接区間の長さＬwon を比較し、
Ｗ＞Ｌwon ならばタック溶接区間終了位置Ｐteが溶接休
止区間になると判断し、Ｗ≦Ｌwon ならば、タック溶接
区間終了位置Ｐteは溶接区間であると判断する。 （５）タック溶接区間終了位置Ｐteが溶接区間の時は、
図６のＢ点以降の処理を実行する。 （６）タック溶接区間終了位置Ｐteが溶接休止区間にな
る時は、ステップ７の（処理１）またはステップ８の
（処理２）を選択するよう要求する。 （７）（処理１）を選択した場合、タック溶接区間Ａtw
の最後の溶接休止区間も溶接区間とし、自動プレイバッ
ク時には最後の溶接区間に含めて溶接する。 （８）（処理２）を選択した場合、タック溶接区間Ａtw
の最後の溶接休止区間の長さＸ、タック溶接区間Ａtw中
の溶接区間の回数Ｋ1 と溶接休止区間の回数Ｋ2を演算
する。 （９）タック溶接区間Ａtwの最後の溶接休止区間の長さ
Ｘだけ他の溶接休止区間あるいは（及び）各溶接区間の
長さを変更する事により、タック溶接区間終了位置Ｐte
で溶接を終了させる。この時、長さを変更する部分を、
（イ）溶接区間、（ロ）溶接休止区間、（ハ）溶接休止
区間と溶接区間の両区間のいずれにするかを選択するよ
う要求する。 （１０）選択された結果に従い１回の溶接区間の長さＬ
won あるいは１回の溶接休止区間の長さＬwoffを次の式
によって変更する。 （イ）１回の溶接区間の長さＬwon を変更すると選択し
た場合、 Ｌwon ＝Ｌwon ＋Ｘ／Ｋ1 （ロ）１回の溶接休止区間の長さＬwoffを変更すると選
択した場合、 Ｌwoff＝Ｌwoff＋Ｘ／（Ｋ2 −１） （ハ）１回の溶接区間の長さＬwon と１回の溶接休止区
間の長さＬwoffを変更すると選択した場合、 Ｌwon ＝Ｌwon ＋Ｘ／（Ｋ1 ＋Ｋ2 −１） Ｌwoff＝Ｌwoff＋Ｘ／（Ｋ1 ＋Ｋ2 −１） （１１）上記変更後、図６のＢ点以降の処理を実行す
る。
ップ６と１０の間（Ａ−Ｂ間）に図９のフローチャート
に示す処理を追加すればよい。 （図９の説明） （１）タック溶接区間終了位置Ｐteを「溶接する／しな
い」の選択。 （２）タック溶接区間終了位置Ｐteを「溶接しない」と
したときは、図６のＢ点以降の処理を実行し、タック溶
接区間終了位置Ｐteを「溶接する」としたときはつぎの
（３）以降を実行する。 （３）タック溶接区間の長さＬtwを１回の溶接区間の長
さＬwon と１回の溶接休止区間の長さＬwoffをたした長
さで割った時の、剰余Ｗを求める。 （４）剰余Ｗと１回の溶接区間の長さＬwon を比較し、
Ｗ＞Ｌwon ならばタック溶接区間終了位置Ｐteが溶接休
止区間になると判断し、Ｗ≦Ｌwon ならば、タック溶接
区間終了位置Ｐteは溶接区間であると判断する。 （５）タック溶接区間終了位置Ｐteが溶接区間の時は、
図６のＢ点以降の処理を実行する。 （６）タック溶接区間終了位置Ｐteが溶接休止区間にな
る時は、ステップ７の（処理１）またはステップ８の
（処理２）を選択するよう要求する。 （７）（処理１）を選択した場合、タック溶接区間Ａtw
の最後の溶接休止区間も溶接区間とし、自動プレイバッ
ク時には最後の溶接区間に含めて溶接する。 （８）（処理２）を選択した場合、タック溶接区間Ａtw
の最後の溶接休止区間の長さＸ、タック溶接区間Ａtw中
の溶接区間の回数Ｋ1 と溶接休止区間の回数Ｋ2を演算
する。 （９）タック溶接区間Ａtwの最後の溶接休止区間の長さ
Ｘだけ他の溶接休止区間あるいは（及び）各溶接区間の
長さを変更する事により、タック溶接区間終了位置Ｐte
で溶接を終了させる。この時、長さを変更する部分を、
（イ）溶接区間、（ロ）溶接休止区間、（ハ）溶接休止
区間と溶接区間の両区間のいずれにするかを選択するよ
う要求する。 （１０）選択された結果に従い１回の溶接区間の長さＬ
won あるいは１回の溶接休止区間の長さＬwoffを次の式
によって変更する。 （イ）１回の溶接区間の長さＬwon を変更すると選択し
た場合、 Ｌwon ＝Ｌwon ＋Ｘ／Ｋ1 （ロ）１回の溶接休止区間の長さＬwoffを変更すると選
択した場合、 Ｌwoff＝Ｌwoff＋Ｘ／（Ｋ2 −１） （ハ）１回の溶接区間の長さＬwon と１回の溶接休止区
間の長さＬwoffを変更すると選択した場合、 Ｌwon ＝Ｌwon ＋Ｘ／（Ｋ1 ＋Ｋ2 −１） Ｌwoff＝Ｌwoff＋Ｘ／（Ｋ1 ＋Ｋ2 −１） （１１）上記変更後、図６のＢ点以降の処理を実行す
る。
【００１４】
【本発明の効果】本発明のタック溶接方法においては、
ティーチングプレイバック方式のロボットを用いてタッ
ク溶接を行う場合、タック溶接するための溶接経路を教
示する時に、タック溶接区間Ａtw、１回の溶接区間の長
さＬwon 、１回の溶接休止区間の長さＬwoffまたはタッ
ク溶接区間Ａtw中の溶接区間の回数Ｋ1 、溶接電流Ｉt
・溶接電圧Ｖt ・溶接速度Ｓtwなどの溶接条件、溶接休
止区間の移動速度Ｓm からなる１回分のタック溶接条件
を設定するだけで、プレイバック時にタック溶接条件で
設定された条件に従ってタック溶接部を自動割り付け
し、タック溶接を行う事ができる。そのため、タック溶
接する時の教示命令数が減るので、教示に必要な時間と
労力を少なくし、プログラムメモリの節約が可能にな
る。また、実際のロボットの溶接経路によって溶接長さ
を分割するので各溶接区間の長さや各溶接休止区間の長
さを毎回教示する従来方法に比べて均一な溶接結果が得
られる。
ティーチングプレイバック方式のロボットを用いてタッ
ク溶接を行う場合、タック溶接するための溶接経路を教
示する時に、タック溶接区間Ａtw、１回の溶接区間の長
さＬwon 、１回の溶接休止区間の長さＬwoffまたはタッ
ク溶接区間Ａtw中の溶接区間の回数Ｋ1 、溶接電流Ｉt
・溶接電圧Ｖt ・溶接速度Ｓtwなどの溶接条件、溶接休
止区間の移動速度Ｓm からなる１回分のタック溶接条件
を設定するだけで、プレイバック時にタック溶接条件で
設定された条件に従ってタック溶接部を自動割り付け
し、タック溶接を行う事ができる。そのため、タック溶
接する時の教示命令数が減るので、教示に必要な時間と
労力を少なくし、プログラムメモリの節約が可能にな
る。また、実際のロボットの溶接経路によって溶接長さ
を分割するので各溶接区間の長さや各溶接休止区間の長
さを毎回教示する従来方法に比べて均一な溶接結果が得
られる。
【００１５】また本発明のタック溶接方法は、タック溶
接区間の長さＬtwよりも教示した１回の溶接区間の長さ
Ｌwonの設定値 の方が長い場合は、警報を発する事によ
って、設定ミスを防止できる。
接区間の長さＬtwよりも教示した１回の溶接区間の長さ
Ｌwonの設定値 の方が長い場合は、警報を発する事によ
って、設定ミスを防止できる。
【００１６】また本発明のタック溶接方法は、溶接品質
上の要求からタック溶接区間終了位置Ｐteを必ず溶接す
る必要がある時、選択により１回の溶接区間の長さＬwo
n 、あるいは（及び）１回の溶接休止区間の長さＬwoff
の設定値を自動的に変更する事で、さらに教示作業を簡
単にしたものである。
上の要求からタック溶接区間終了位置Ｐteを必ず溶接す
る必要がある時、選択により１回の溶接区間の長さＬwo
n 、あるいは（及び）１回の溶接休止区間の長さＬwoff
の設定値を自動的に変更する事で、さらに教示作業を簡
単にしたものである。
【図１】従来技術１におけるタック溶接を行う時の、教
示方法を示す図。
示方法を示す図。
【図２】従来技術２のタック溶接方法で溶接を行う時
の、動作を説明する図。
の、動作を説明する図。
【図３】従来技術１で曲線のタック溶接を行う時の、教
示方法を示す図。
示方法を示す図。
【図４】タック溶接の説明図。
【図５】本発明のタック溶接方法を実現するために使用
するタック溶接ロボットシステムの構成を示す図。
するタック溶接ロボットシステムの構成を示す図。
【図６】本発明のタック溶接方法の例を示すフローチャ
ート。
ート。
【図７】本発明のタック溶接方法の溶接時の動作を説明
するための図。
するための図。
【図８】タック溶接区間終了位置での動作を説明するた
めの図。
めの図。
【図９】タック溶接区間終了位置で必ず溶接する必要が
ある時の処理の流れを示すフローチャート。
ある時の処理の流れを示すフローチャート。
Ａtw タック溶接区間 Ｐts タック溶接区間開始位置 Ｐte タック溶接区間終了位置 Ｌtw タック溶接区間の長さ Ｌwon １回の溶接区間の長さ Ｌwoff １回の溶接休止区間の長さ Ｓtw 溶接区間の溶接速度 Ｓm 溶接休止区間の移動速度 Ｒm ロボットマニピュレータ Ｒc ロボットコントローラ Ｗm 溶接機 Ｐs1 タック溶接区間中の第１番目の溶接区間開始位置 Ｐs2 タック溶接区間中の第２番目の溶接区間開始位置 Ｐe1 タック溶接区間中の第１番目の溶接区間終了位置 Ｐe2 タック溶接区間中の第２番目の溶接区間終了位置 Ａwon1 タック溶接区間中の第１番目の溶接区間 Ａwon2 タック溶接区間中の第２番目の溶接区間 Ａwoff1 タック溶接区間中の第１番目の溶接休止区間 Ｌtw タック溶接区間の長さ Ｗ Ｌtw／（Ｌtwon＋Ｌtwoff ）を計算した剰余 Ｋ1 タック溶接区間中の溶接区間の回数 Ｋ2 タック溶接区間中の溶接休止区間の回数 Ｘ Ｐteが溶接休止区間の場合の最後の溶接休止区間の
長さ Ｉt 溶接電流 Ｖt 溶接電圧 Ｔpf プリフロー時間 Ｉte 溶接終了電流 Ｖte 溶接終了電圧 Ｔaf アフターフロー時間 Ｔc クレータ時間
長さ Ｉt 溶接電流 Ｖt 溶接電圧 Ｔpf プリフロー時間 Ｉte 溶接終了電流 Ｖte 溶接終了電圧 Ｔaf アフターフロー時間 Ｔc クレータ時間
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−5083（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−203368（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−153573（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−106569（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−53075（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/127 B23K 9/12
Claims (5)
- 【請求項１】 ティーチングプレイバック方式のロボッ
トを用いて溶接経路を含む位置データと溶接電流値、溶
接電圧値、溶接区間及び溶接休止区間の溶接トーチの移
動速度などの溶接条件とを教示して溶接区間と溶接休止
区間とを繰り返して溶接するタック溶接方法において、
前記溶接経路の全部又は一部にタック溶接するタック溶
接区間の開始位置及びタック溶接区間の終了位置を教示
してタック溶接区間を設定した後、順次にタック溶接す
る各溶接区間の溶接開始位置及び溶接終了位置を決定す
るデータを教示し、前記タック溶接区間と前記順次にタ
ック溶接する各溶接区間の溶接開始位置及び溶接終了位
置を決定するデータとから、順次にタック溶接する各溶
接区間の溶接開始位置及び溶接終了位置が定まるデータ
を演算して、前記演算によって算出したデータを使用し
て各溶接区間を順次に溶接するタック溶接方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のタック溶接区間の長さ
よりも溶接区間の長さの方が長い場合は、警報を発する
タック溶接方法。 - 【請求項３】 ティーチングプレイバック方式のロボッ
トを用いて溶接経路を含む位置データと溶接電流値、溶
接電圧値、溶接区間又は溶接休止区間の溶接トーチの移
動速度などの溶接条件とを教示して溶接区間と溶接休止
区間とを繰り返して溶接するタック溶接方法において、
前記溶接経路の全部又は一部にタック溶接するタック溶
接区間の開始位置及びタック溶接区間の終了位置を教示
してタック溶接区間を設定した後、順次にタック溶接す
る各溶接区間の溶接開始位置及び溶接終了位置を決定す
るデータを教示し、前記タック溶接区間と前記順次にタ
ック溶接する各溶接区間の溶接開始位置及び溶接終了位
置を決定するデータとから、順次にタック溶接する各溶
接区間の溶接開始位置及び溶接終了位置が定まるデータ
を演算すると共に、前記演算した順次にタック溶接する
各溶接区間の溶接開始位置及び溶接終了位置が定まるデ
ータから前記タック溶接区間の終了位置が溶接区間であ
るか溶接休止区間であるかを判別して、前記タック溶接
区間の終了位置が溶接区間でないときは、前記順次にタ
ック溶接する各溶接区間の溶接開始位置及び溶接終了位
置を決定するデータの少なくとも一つを予め定めた手順
から 選択するか又は対話入力によって増減させて、前記
タック溶接区間の終了位置が溶接区間であると判別され
るまで、前記順次にタック溶接する各溶接区間の溶接開
始位置及び溶接終了位置が定まるデータを演算して、前
記演算によって算出したデータを使用して各溶接区間を
順次に溶接するタック溶接方法。 - 【請求項４】 請求項１又は請求項３に記載の順次にタ
ック溶接する各溶接区間の溶接開始位置及び溶接終了位
置を決定するデータが、 １回の溶接区間の長さと１回の溶接休止区間の長さ又は
１回の溶接区間の長さとタック溶接区間内の溶接区間の
回数又は１回の溶接休止区間の長さとタック溶接区間内
の溶接区間の回数又は順次にタック溶接する各溶接区間
の溶接開始位置と１回の溶接区間の長さとであるタック
溶接方法。 - 【請求項５】 請求項１又は請求項３に記載の順次にタ
ック溶接する各溶接区間の溶接開始位置及び溶接終了位
置が定まるデータが、 順次にタック溶接する各溶接区間の溶接開始位置と１回
の溶接区間の長さ又は順次にタック溶接する各溶接区間
の溶接開始位置と各溶接終了位置又は１回の溶接区間の
長さと１回の溶接休止区間の長さとタック溶接区間内の
溶接区間の回数とであるタック溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35055192A JP3269149B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | タック溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35055192A JP3269149B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | タック溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06170546A JPH06170546A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3269149B2 true JP3269149B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=18411257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35055192A Expired - Lifetime JP3269149B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | タック溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3269149B2 (ja) |
-
1992
- 1992-12-03 JP JP35055192A patent/JP3269149B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06170546A (ja) | 1994-06-21 |
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