JP3279552B2 - 溶接ロボット制御装置及び溶接ロボットの制御方法 - Google Patents
溶接ロボット制御装置及び溶接ロボットの制御方法Info
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- JP3279552B2 JP3279552B2 JP2001027012A JP2001027012A JP3279552B2 JP 3279552 B2 JP3279552 B2 JP 3279552B2 JP 2001027012 A JP2001027012 A JP 2001027012A JP 2001027012 A JP2001027012 A JP 2001027012A JP 3279552 B2 JP3279552 B2 JP 3279552B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶接ロボットの制
御装置と制御方法に係り、特に溶接トーチとワークの双
方を動かして溶接を行なう方式の溶接ロボットに好適な
制御装置と制御方法に関する。
御装置と制御方法に係り、特に溶接トーチとワークの双
方を動かして溶接を行なう方式の溶接ロボットに好適な
制御装置と制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アーク溶接では、ワークの溶接線に沿っ
て溶接トーチを相対移動させながら溶接ビードを形成し
てゆくので、ロボットの瞬時停止に際しては、溶接品質
保持の見地から溶接動作を停止させる必要がある。な
お、以下、このような溶接動作の停止を一時停止とい
う。
て溶接トーチを相対移動させながら溶接ビードを形成し
てゆくので、ロボットの瞬時停止に際しては、溶接品質
保持の見地から溶接動作を停止させる必要がある。な
お、以下、このような溶接動作の停止を一時停止とい
う。
【０００３】ところで、このようなロボツトによる従来
の溶接方法では、図５に示すようにワーク１上の溶接開
始点ｐ1 から溶接終了点ｐ2 に向ってロボツトの手先に
取り付けられたトーチ２により溶接を開始し、溶接途中
で一時停止した場合には、その後の再起動時、アーク切
れ等の異常を回避するため、溶接線上にあらかじめ指定
された距離Δｌ(エル)だけ後退させた溶接再実行点ｐs
を求め、トーチ２の先端が溶接再実行点ｐs に到着する
までロボツトを移動させ、トーチ２の先端が溶接再実行
点ｐs に到着後、溶接終了点ｐ2 に向け溶接を再実行さ
せている。
の溶接方法では、図５に示すようにワーク１上の溶接開
始点ｐ1 から溶接終了点ｐ2 に向ってロボツトの手先に
取り付けられたトーチ２により溶接を開始し、溶接途中
で一時停止した場合には、その後の再起動時、アーク切
れ等の異常を回避するため、溶接線上にあらかじめ指定
された距離Δｌ(エル)だけ後退させた溶接再実行点ｐs
を求め、トーチ２の先端が溶接再実行点ｐs に到着する
までロボツトを移動させ、トーチ２の先端が溶接再実行
点ｐs に到着後、溶接終了点ｐ2 に向け溶接を再実行さ
せている。
【０００４】この溶接再実行点ｐs の位置の算出は、図
６に示すように、各点の位置をロボツト原点０からのベ
クトルで表し、以下の式を用いて求める。 λ＝Δｌ／Ｌ ＝Δｌ／√(ｘt−ｘ1)2＋(ｙt−ｙ1)2＋(ｚt−z1)2 …………(1)
６に示すように、各点の位置をロボツト原点０からのベ
クトルで表し、以下の式を用いて求める。 λ＝Δｌ／Ｌ ＝Δｌ／√(ｘt−ｘ1)2＋(ｙt−ｙ1)2＋(ｚt−z1)2 …………(1)
【０００５】ロボツト原点０から溶接開始点ｐ1 へのベ
クトルをＰ１、一時停止点ｐt へのベクトルをＰｔと
し、一時停止点ｐt から溶接開始点ｐ1 方向に距離Δｌ
だけ後退した溶接再実行点ｐs のベクトルをＰｓとする
と、 Ｐｓ＝Ｐｔ＋λ（Ｐ１−Ｐｔ） ＝λＰ１＋（１−λ）Ｐｔ …… ……(2) 式(1)と(2)より、次の行列式が得られる。
クトルをＰ１、一時停止点ｐt へのベクトルをＰｔと
し、一時停止点ｐt から溶接開始点ｐ1 方向に距離Δｌ
だけ後退した溶接再実行点ｐs のベクトルをＰｓとする
と、 Ｐｓ＝Ｐｔ＋λ（Ｐ１−Ｐｔ） ＝λＰ１＋（１−λ）Ｐｔ …… ……(2) 式(1)と(2)より、次の行列式が得られる。
【０００６】
【数３】
【０００７】ここで Ｐ１＝（ｘ1，ｙ1，ｚ1） Ｐｔ＝（ｘt，ｙt，ｚt） はロボツト制御装置内部に存在するので、Δｌを与える
ことにより、溶接再実行点ｐs の算出が可能となる。
ことにより、溶接再実行点ｐs の算出が可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
ロボツトの手先の移動距離のみから溶接を再開する点の
位置を求めており、ロボツトと協調動作しているポジシ
ヨナ等の動作については何ら考慮されていなかつた。こ
のため、下記のような場合、溶接再実行点ｐs が一時停
止点ｐt と同一となり、アーク切れ等の溶接異常が発生
するという問題があつた。
ロボツトの手先の移動距離のみから溶接を再開する点の
位置を求めており、ロボツトと協調動作しているポジシ
ヨナ等の動作については何ら考慮されていなかつた。こ
のため、下記のような場合、溶接再実行点ｐs が一時停
止点ｐt と同一となり、アーク切れ等の溶接異常が発生
するという問題があつた。
【０００９】 ロボットの手先位置を変えず、ワーク
を搭載しているポジシヨナを移動させて溶接する場合。 ロボツトの手先位置を変えず、ロボツトを搭載して
いる走行台車を移動させて溶接する場合。
を搭載しているポジシヨナを移動させて溶接する場合。 ロボツトの手先位置を変えず、ロボツトを搭載して
いる走行台車を移動させて溶接する場合。
【００１０】また、従来技術においては、式(1)、(3)に
より溶接再実行点ｐs を求めているため、たとえロボツ
トの単独動作であつても、直線補間以外、たとえば円弧
補間方式の補間方式で動作していた場合には、溶接再実
行点ｐs を正しく求めることができないという問題があ
つた。
より溶接再実行点ｐs を求めているため、たとえロボツ
トの単独動作であつても、直線補間以外、たとえば円弧
補間方式の補間方式で動作していた場合には、溶接再実
行点ｐs を正しく求めることができないという問題があ
つた。
【００１１】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決し、ロボツトやポジシヨナ等の１台以上の装置の動
作による溶接途中での一時停止からの再起動時に、溶接
異常を引き起こしにくくなし得る溶接装置を提供するこ
とにある。
解決し、ロボツトやポジシヨナ等の１台以上の装置の動
作による溶接途中での一時停止からの再起動時に、溶接
異常を引き起こしにくくなし得る溶接装置を提供するこ
とにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的は、ロボットに
よる溶接作業中にロボットが一時停止した場合、既に溶
接した溶接線上に溶接再実行点を算出してその溶接再実
行点から溶接を再実行させるようにした溶接ロボット制
御装置であって、溶接線上に教示させたロボットの位置
データから溶接経路を定めて溶接を実行する手段と、溶
接経路の途中でロボットが一時停止したか否かを判断す
る手段と、該手段により一時停止したことを判断した場
合にロボットがアークＯＮの状態にあるか否かを判断す
る手段と、該手段によりアークＯＮの状態であることを
判断した場合にロボットをアークＯＦＦの状態にする手
段と、該手段によりアークＯＦＦの状態にした後に算出
された溶接再実行点へロボットを移動させる手段と、該
溶接再実行点から溶接経路を定めて溶接を実行する手段
と、前記ロボットがアークＯＮの状態にあるか否かを判
断する手段によりアークＯＦＦの状態であることを判断
した場合にロボットが起動されたら前記一時停止した点
から移動すべき目標点への動作を開始させる手段を備え
ることにより、達成される。また、前記目的は、ロボッ
トによる溶接作業中にロボットが一時停止した場合、既
に溶接した溶接線上に溶接再実行点を算出してその溶接
再実行点から溶接を再実行させるようにした溶接ロボッ
トの制御方法であって、溶接線上に教示させたロボット
の位置データから溶接経路を定めて溶接を実行させ、溶
接経路の途中でロボットが一時停止したか否かを判断
し、一時停止したことを判断した場合にロボットがアー
クＯＮの状態にあるか否かを判断し、アークＯＮの状態
であることを判断した場合にロボットをアークＯＦＦの
状態にし、その後に前記溶接再実行点へロボットを移動
させ、該溶接再実行点から溶接経路を定めて溶接を実行
し、前記ロボットがアークＯＮの状態にあるか否かを判
断する手段によりアークＯＦＦの状態であることを判断
した場合にロボットが起動されたら前記一時停止した点
から移動すべき目標点への動作を開始することによって
も、達成される。
よる溶接作業中にロボットが一時停止した場合、既に溶
接した溶接線上に溶接再実行点を算出してその溶接再実
行点から溶接を再実行させるようにした溶接ロボット制
御装置であって、溶接線上に教示させたロボットの位置
データから溶接経路を定めて溶接を実行する手段と、溶
接経路の途中でロボットが一時停止したか否かを判断す
る手段と、該手段により一時停止したことを判断した場
合にロボットがアークＯＮの状態にあるか否かを判断す
る手段と、該手段によりアークＯＮの状態であることを
判断した場合にロボットをアークＯＦＦの状態にする手
段と、該手段によりアークＯＦＦの状態にした後に算出
された溶接再実行点へロボットを移動させる手段と、該
溶接再実行点から溶接経路を定めて溶接を実行する手段
と、前記ロボットがアークＯＮの状態にあるか否かを判
断する手段によりアークＯＦＦの状態であることを判断
した場合にロボットが起動されたら前記一時停止した点
から移動すべき目標点への動作を開始させる手段を備え
ることにより、達成される。また、前記目的は、ロボッ
トによる溶接作業中にロボットが一時停止した場合、既
に溶接した溶接線上に溶接再実行点を算出してその溶接
再実行点から溶接を再実行させるようにした溶接ロボッ
トの制御方法であって、溶接線上に教示させたロボット
の位置データから溶接経路を定めて溶接を実行させ、溶
接経路の途中でロボットが一時停止したか否かを判断
し、一時停止したことを判断した場合にロボットがアー
クＯＮの状態にあるか否かを判断し、アークＯＮの状態
であることを判断した場合にロボットをアークＯＦＦの
状態にし、その後に前記溶接再実行点へロボットを移動
させ、該溶接再実行点から溶接経路を定めて溶接を実行
し、前記ロボットがアークＯＮの状態にあるか否かを判
断する手段によりアークＯＦＦの状態であることを判断
した場合にロボットが起動されたら前記一時停止した点
から移動すべき目標点への動作を開始することによって
も、達成される。
【００１３】本発明では、溶接作業中の溶接線上での位
置データを逐次保持して行く記憶手段が設けられている
ので、ロボットやポジシヨナ等の１台以上の装置の動作
による溶接途中の一時停止後、溶接線上の溶接開始点方
向に、溶接異常を起こしにくい距離分後退した溶接再実
行点が自動作成でき、このため、溶接の再起動時、トー
チ先端が前記自動作成された溶接再実行点に到着するま
でロボツト及びポジシヨナを動作させ、その溶接再実行
点から溶接を再開し、トーチ先端を溶接終了点に向かわ
せるようにロボツト及びポジシヨナを動作させることが
可能になる。
置データを逐次保持して行く記憶手段が設けられている
ので、ロボットやポジシヨナ等の１台以上の装置の動作
による溶接途中の一時停止後、溶接線上の溶接開始点方
向に、溶接異常を起こしにくい距離分後退した溶接再実
行点が自動作成でき、このため、溶接の再起動時、トー
チ先端が前記自動作成された溶接再実行点に到着するま
でロボツト及びポジシヨナを動作させ、その溶接再実行
点から溶接を再開し、トーチ先端を溶接終了点に向かわ
せるようにロボツト及びポジシヨナを動作させることが
可能になる。
【００１４】従って、本発明では、溶接途中の一時停止
からの再起動時、トーチ先端を一時停止した点からいつ
たん溶接線上の溶接開始点方向に後退させた後、その溶
接再実行点から溶接を再開するので、一時停止点から溶
接を再開するのに比べ、アーク切れ等の溶接異常を起り
難くすることができる。
からの再起動時、トーチ先端を一時停止した点からいつ
たん溶接線上の溶接開始点方向に後退させた後、その溶
接再実行点から溶接を再開するので、一時停止点から溶
接を再開するのに比べ、アーク切れ等の溶接異常を起り
難くすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明による溶接ロボット
制御装置について、図示の実施形態により詳細に説明す
る。まず、図４は、本発明の一実施形態が適用されたロ
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、２は溶接用のトーチ、３はワークを載置して回動さ
せ、位置決めするポジショナ、４はロボット、５はロボ
ットコントローラ、６は溶接機、７はリールスタンド、
８はガスボンベ、９はガス調整器、１０はガスホース、
１１は吊りスタンド、１２はワイヤ送給装置、１３はコ
ンジットケーブル、１４はポジショナコントローラ、１
５は操作パネル、そして１６は教示装置である。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。
制御装置について、図示の実施形態により詳細に説明す
る。まず、図４は、本発明の一実施形態が適用されたロ
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、２は溶接用のトーチ、３はワークを載置して回動さ
せ、位置決めするポジショナ、４はロボット、５はロボ
ットコントローラ、６は溶接機、７はリールスタンド、
８はガスボンベ、９はガス調整器、１０はガスホース、
１１は吊りスタンド、１２はワイヤ送給装置、１３はコ
ンジットケーブル、１４はポジショナコントローラ、１
５は操作パネル、そして１６は教示装置である。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。
【００１６】図１は、本発明の一実施形態における、ロ
ボツト４及びポジショナ３による溶接動作の説明図で、
この例では、ワーク１として、円板状の基材１ａに円筒
状の部材１ｂを溶接するものを示しており、これらがポ
ジシヨナ３に載置固定され、このポジシヨナ３を回転さ
せながらロボツト４の手先に取り付けられたトーチ２に
より溶接開始点Ｐ1 から溶接終了点Ｐ2 に向かつて溶接
する場合について示している。
ボツト４及びポジショナ３による溶接動作の説明図で、
この例では、ワーク１として、円板状の基材１ａに円筒
状の部材１ｂを溶接するものを示しており、これらがポ
ジシヨナ３に載置固定され、このポジシヨナ３を回転さ
せながらロボツト４の手先に取り付けられたトーチ２に
より溶接開始点Ｐ1 から溶接終了点Ｐ2 に向かつて溶接
する場合について示している。
【００１７】いま、図１(a)に示すように、溶接開始点
Ｐ1 で溶接作業を開始した後、同図(b)に示すように、
溶接開始点Ｐ1 と溶接終了点Ｐ2 の途中の点Ｐt で、何
らかの要因により、ロボット制御装置５がポジシヨナ３
を一時停止させてしまったとする。
Ｐ1 で溶接作業を開始した後、同図(b)に示すように、
溶接開始点Ｐ1 と溶接終了点Ｐ2 の途中の点Ｐt で、何
らかの要因により、ロボット制御装置５がポジシヨナ３
を一時停止させてしまったとする。
【００１８】しかして、上記した従来技術では、この
後、再起動を行った場合、ロボツトは一時停止点Ｐt で
再びアークＯＮにし、溶接終了点Ｐ2 に向かつて移動を
開始してしまう。しかして、一般に、一時停止点Ｐt に
おいては、アーク切れ等の溶接異常を起こし易く、この
ため、上記したように、従来技術では、溶接不良などを
生ずることになっていたのである。
後、再起動を行った場合、ロボツトは一時停止点Ｐt で
再びアークＯＮにし、溶接終了点Ｐ2 に向かつて移動を
開始してしまう。しかして、一般に、一時停止点Ｐt に
おいては、アーク切れ等の溶接異常を起こし易く、この
ため、上記したように、従来技術では、溶接不良などを
生ずることになっていたのである。
【００１９】そこで、この実施形態では、このように溶
接途中で一時停止した際には、アーク切れ等の溶接異常
を回避するため、図１(c)に示すように、再起動時、溶
接線上の溶接開始点Ｐ1 方向に移動させた溶接再実行点
Ｐs を求め、トーチ２が溶接再実行点Ｐs に到着するま
でポジシヨナ３を移動させ、トーチ２が溶接再実行点Ｐ
s に到着後、ここから溶接終了点Ｐ2 に向け溶接を再実
行させるようにしているのである。
接途中で一時停止した際には、アーク切れ等の溶接異常
を回避するため、図１(c)に示すように、再起動時、溶
接線上の溶接開始点Ｐ1 方向に移動させた溶接再実行点
Ｐs を求め、トーチ２が溶接再実行点Ｐs に到着するま
でポジシヨナ３を移動させ、トーチ２が溶接再実行点Ｐ
s に到着後、ここから溶接終了点Ｐ2 に向け溶接を再実
行させるようにしているのである。
【００２０】次に、この実施形態における、再起動時
に、溶接線上の溶接再実行点Ｐs にトーチ２が到着する
まで、ポジシヨナ３を移動させる機能について、図２及
び図３により説明する。図２は、本発明の一実施形態に
おけるロボツト制御装置５の内部の処理を示すフローチ
ヤートで、図において、ステツプ１０１から１０６が通
常動作時の処理で、ステツプ１１１から１２１が一時停
止時の処理である。
に、溶接線上の溶接再実行点Ｐs にトーチ２が到着する
まで、ポジシヨナ３を移動させる機能について、図２及
び図３により説明する。図２は、本発明の一実施形態に
おけるロボツト制御装置５の内部の処理を示すフローチ
ヤートで、図において、ステツプ１０１から１０６が通
常動作時の処理で、ステツプ１１１から１２１が一時停
止時の処理である。
【００２１】通常動作時には、ロボツト制御装置５はス
テツプ１０１から１０６に従つてロボツト４及びポジシ
ヨナ３を動作させる。ステツプ１０１では、ロボツト４
及びポジシヨナ３を動作させるために必要な目標点Ｐ2
の位置、補間方式、速度等のデータを記憶装置より取り
出す。ステツプ１０２では、ロボツト４及びポジシヨナ
３の現在の位置を記録する。
テツプ１０１から１０６に従つてロボツト４及びポジシ
ヨナ３を動作させる。ステツプ１０１では、ロボツト４
及びポジシヨナ３を動作させるために必要な目標点Ｐ2
の位置、補間方式、速度等のデータを記憶装置より取り
出す。ステツプ１０２では、ロボツト４及びポジシヨナ
３の現在の位置を記録する。
【００２２】ステツプ１０３では、ロボツト４及びポジ
シヨナ３が指定された補間方式に従い、指定された速度
で動作するよう次の補間点の位置を計算する。ステツプ
１０４では、一時停止状態であるか否かを調べ、もし一
時停止状態ならば一時停止時の処理ステツプ１１１に飛
ぶ。ステツプ１０５では、ステツプ１０２で求めた補間
点へロボツト４及びポジシヨナ３を動作させる。ステツ
プ１０６では、目標点と現在のロボツト４とポジシヨナ
３の位置を比較し、もし目標点に到着していれば処理を
終了し、到着していなければステツプ１０２に飛ぶ。
シヨナ３が指定された補間方式に従い、指定された速度
で動作するよう次の補間点の位置を計算する。ステツプ
１０４では、一時停止状態であるか否かを調べ、もし一
時停止状態ならば一時停止時の処理ステツプ１１１に飛
ぶ。ステツプ１０５では、ステツプ１０２で求めた補間
点へロボツト４及びポジシヨナ３を動作させる。ステツ
プ１０６では、目標点と現在のロボツト４とポジシヨナ
３の位置を比較し、もし目標点に到着していれば処理を
終了し、到着していなければステツプ１０２に飛ぶ。
【００２３】次に、一時停止時には、ロボツト制御装置
５はステツプ１１１から１２１に従つてロボツト４及び
ポジシヨナ３を動作させる。ステツプ１１１では、アー
クＯＮであつたか否かを判定し、アークＯＮであればス
テツプ１１３に飛び、アークＯＦＦであればステツプ１
１２に飛ぶ。ステツプ１１２では、起動されたか否かを
判定し、起動された場合ステツプ１０６へ飛び、一時停
止点Ｐt から目標点である溶接終了点Ｐ2 への動作を開
始する。
５はステツプ１１１から１２１に従つてロボツト４及び
ポジシヨナ３を動作させる。ステツプ１１１では、アー
クＯＮであつたか否かを判定し、アークＯＮであればス
テツプ１１３に飛び、アークＯＦＦであればステツプ１
１２に飛ぶ。ステツプ１１２では、起動されたか否かを
判定し、起動された場合ステツプ１０６へ飛び、一時停
止点Ｐt から目標点である溶接終了点Ｐ2 への動作を開
始する。
【００２４】ステツプ１１３では、アークをＯＦＦにす
る。ステツプ１１４では、ステツプ１０２で記録してお
いた現在位置データの中から所定のデータを見出し、そ
れから溶接再実行点Ｐs を決定する。ステツプ１１５で
は、ステツプ１１４で求めた溶接再実行点Ｐs と本来の
目標点である溶接終了点Ｐ2 の位置データを交換する。
る。ステツプ１１４では、ステツプ１０２で記録してお
いた現在位置データの中から所定のデータを見出し、そ
れから溶接再実行点Ｐs を決定する。ステツプ１１５で
は、ステツプ１１４で求めた溶接再実行点Ｐs と本来の
目標点である溶接終了点Ｐ2 の位置データを交換する。
【００２５】ステツプ１１６では、起動されたか否かを
判定し、起動された場合ステツプ１１７へ飛び、一時停
止点から目標点(ここでは溶接再実行点Ｐs)への動作を
開始する。ステツプ１１７では、ロボツト４及びポジシ
ヨナ３が、指定された補間方式に従い、指定された速度
で動作するよう次の補間点の位置を計算する。ステツプ
１１８では、ステツプ１１７で求めた補間点へロボツト
４及びポジシヨナ３を動作させる。
判定し、起動された場合ステツプ１１７へ飛び、一時停
止点から目標点(ここでは溶接再実行点Ｐs)への動作を
開始する。ステツプ１１７では、ロボツト４及びポジシ
ヨナ３が、指定された補間方式に従い、指定された速度
で動作するよう次の補間点の位置を計算する。ステツプ
１１８では、ステツプ１１７で求めた補間点へロボツト
４及びポジシヨナ３を動作させる。
【００２６】ステツプ１１９では、目標点(ここでは溶
接再実行点Ｐs)とロボツト４とポジシヨナ３の現在の位
置を比較し、もし目標点に到着していればステツプ１２
０に飛び、到着していなければステツプ１１７に飛ぶ。
以上のステツプ１１７から１１９までの処理を繰り返す
ことにより、ロボツト４及びポジシヨナ３は、一時停止
点Ｐt から溶接再実行点Ｐs へ移るために必要な動作を
する。
接再実行点Ｐs)とロボツト４とポジシヨナ３の現在の位
置を比較し、もし目標点に到着していればステツプ１２
０に飛び、到着していなければステツプ１１７に飛ぶ。
以上のステツプ１１７から１１９までの処理を繰り返す
ことにより、ロボツト４及びポジシヨナ３は、一時停止
点Ｐt から溶接再実行点Ｐs へ移るために必要な動作を
する。
【００２７】ステツプ１２０では、目標点の位置データ
と溶接再実行点の位置データを再度交換する。これによ
り、目標点の位置データは、本来の目標点である溶接終
了点Ｐ2 に設定される。ステツプ１２１では、アークを
ＯＮにしステツプ１０２に飛ぶ。これにより、ロボツト
４及びポジシヨナ３は、溶接再実行点Ｐs から溶接終了
点Ｐ2 への動作を開始する。
と溶接再実行点の位置データを再度交換する。これによ
り、目標点の位置データは、本来の目標点である溶接終
了点Ｐ2 に設定される。ステツプ１２１では、アークを
ＯＮにしステツプ１０２に飛ぶ。これにより、ロボツト
４及びポジシヨナ３は、溶接再実行点Ｐs から溶接終了
点Ｐ2 への動作を開始する。
【００２８】次に、溶接再実行点Ｐs の決定方法につい
て、図３により説明する。図３において、Ｐｃはロボツ
ト４及びポジシヨナ３の現在位置データ、Ｐは現在位置
来歴データ、Ｉは来歴データカウンタである。現在位置
データＰｃには、このデータを読み出した時点でのロボ
ツト４及びポジシヨナ３の位置が格納されている。
て、図３により説明する。図３において、Ｐｃはロボツ
ト４及びポジシヨナ３の現在位置データ、Ｐは現在位置
来歴データ、Ｉは来歴データカウンタである。現在位置
データＰｃには、このデータを読み出した時点でのロボ
ツト４及びポジシヨナ３の位置が格納されている。
【００２９】現在位置来歴データＰは、現在位置データ
Ｐｃを時系列順にＮ個まで記録する領域であり、先頭か
ら０，１，２，……，Ｎ−１と番号がふられており、こ
れにより、例えば、２番目のデータは、 Ｐ（２） のように参照する。一方、来歴データカウンタＩは、現
在位置来歴データＰに記録された現在位置データＰｃの
数を記録している。なお、この来歴データカウンタＩの
初期値は０である。
Ｐｃを時系列順にＮ個まで記録する領域であり、先頭か
ら０，１，２，……，Ｎ−１と番号がふられており、こ
れにより、例えば、２番目のデータは、 Ｐ（２） のように参照する。一方、来歴データカウンタＩは、現
在位置来歴データＰに記録された現在位置データＰｃの
数を記録している。なお、この来歴データカウンタＩの
初期値は０である。
【００３０】図２のステツプ１０２において、ロボツト
４及びポジシヨナ３が正常に動作している間、現在位置
データＰには、予め定められた周期Ｔごとに現在位置デ
ータＰｃのデータが現在位置来歴データＰに記録され、
来歴データカウンタＩの値に１が加算される。
４及びポジシヨナ３が正常に動作している間、現在位置
データＰには、予め定められた周期Ｔごとに現在位置デ
ータＰｃのデータが現在位置来歴データＰに記録され、
来歴データカウンタＩの値に１が加算される。
【００３１】現在位置来歴データＰのＮ−１番目 Ｐ（Ｎ−１） にデータが記録されると、次の周期には再び現在位置来
歴データＰの０番目 Ｐ（０） に記録され、以後、順に循環して現在位置来歴データＰ
に現在位置データＰｃが記録される。すなわち、 Ｐ（Ｉ ｍｏｄ Ｎ）←Ｐｃ… …(4) Ｉ←Ｉ＋１…… ……(5) ただし、 ｍｏｄ：剰余を求める演算子 ←：代入を表す
歴データＰの０番目 Ｐ（０） に記録され、以後、順に循環して現在位置来歴データＰ
に現在位置データＰｃが記録される。すなわち、 Ｐ（Ｉ ｍｏｄ Ｎ）←Ｐｃ… …(4) Ｉ←Ｉ＋１…… ……(5) ただし、 ｍｏｄ：剰余を求める演算子 ←：代入を表す
【００３２】この処理により、ロボツト４及びポジシヨ
ナ３が正常に動作している間、現在位置来歴データＰに
は、ロボツト４及びポジシヨナ３が最後に通過した最大
Ｎ個の点の位置データが記録される。そして、これらの
データの内、最後に通過した点、及び最初に通過した点
は、次のように参照することができる。
ナ３が正常に動作している間、現在位置来歴データＰに
は、ロボツト４及びポジシヨナ３が最後に通過した最大
Ｎ個の点の位置データが記録される。そして、これらの
データの内、最後に通過した点、及び最初に通過した点
は、次のように参照することができる。
【００３３】 最後に通過した点： Ｉ＝０のとき Ｐ（０）…… …… ……(6) Ｉ＞０のとき Ｐ（（Ｉ ｍｏｄ Ｎ）−１）…… ……(7) 最初に通過した点： Ｉ＜Ｎのとき Ｐ（０） …… ……(8) Ｉ≧Ｎのとき Ｐ（Ｉ ｍｏｄ Ｎ）…… …………(9)
【００３４】いま、図２において、アークＯＮで動作中
（すなわち溶接中）に一時停止となると、これらの式
(8)、(9)から明らかなように、ステツプ１１４において
は、記録されている現在位置来歴データＰのうち最初に
通過した点、すなわち、最も以前に通過した点を溶接再
実行点Ｐs として選択する。
（すなわち溶接中）に一時停止となると、これらの式
(8)、(9)から明らかなように、ステツプ１１４において
は、記録されている現在位置来歴データＰのうち最初に
通過した点、すなわち、最も以前に通過した点を溶接再
実行点Ｐs として選択する。
【００３５】従って、この処理により、溶接再実行点Ｐ
s は一時停止した時刻から、下記の式(10)、(11)で表さ
れる時間Δｔだけさかのぼった時刻に通過した点とな
る。 Ｉ＜Ｎのとき Δｔ＝ＩＴ …… ……(10) Ｉ≧Ｎのとき Δｔ＝ＮＴ …… …………(11) ただし、 Ｔ：現在位置データＰｃの記録周期
s は一時停止した時刻から、下記の式(10)、(11)で表さ
れる時間Δｔだけさかのぼった時刻に通過した点とな
る。 Ｉ＜Ｎのとき Δｔ＝ＩＴ …… ……(10) Ｉ≧Ｎのとき Δｔ＝ＮＴ …… …………(11) ただし、 Ｔ：現在位置データＰｃの記録周期
【００３６】図２のステツプ１１５から１１６におい
て、上記のようにして求めた溶接再実行点Ｐs と本来の
目標点である溶接終了点Ｐ2 の位置データを交換し、起
動を受け付けた後、ステツプ１１７から１１９で、ロボ
ツト４及びポジシヨナ３を、一時停止点Ｐt から溶接再
実行点Ｐs へ動作させ、一時停止点Ｐt 到着後、ステツ
プ１２０から１２１で、再度目標点と溶接再実行点の位
置データを交換し、アークＯＮし、ステツプ１０２に飛
ぶことにより、溶接再実行点Ｐs から本来の目標点であ
る溶接終了点Ｐ2 へ動作させることが可能となる。
て、上記のようにして求めた溶接再実行点Ｐs と本来の
目標点である溶接終了点Ｐ2 の位置データを交換し、起
動を受け付けた後、ステツプ１１７から１１９で、ロボ
ツト４及びポジシヨナ３を、一時停止点Ｐt から溶接再
実行点Ｐs へ動作させ、一時停止点Ｐt 到着後、ステツ
プ１２０から１２１で、再度目標点と溶接再実行点の位
置データを交換し、アークＯＮし、ステツプ１０２に飛
ぶことにより、溶接再実行点Ｐs から本来の目標点であ
る溶接終了点Ｐ2 へ動作させることが可能となる。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、ロボツトやポジシヨナ
等の１台以上の装置の動作により溶接を行う装置におい
て、溶接途中の一時停止からの再起動時、一時停止点か
ら溶接線上の溶接開始点方向にトーチを移動させた後、
溶接を再開するため、一時停止点から溶接を再開するの
に比べ、アーク切れ等の異常を回避することができ、ダ
ウンタイムが減少するとともに溶接品質が安定する効果
がある。
等の１台以上の装置の動作により溶接を行う装置におい
て、溶接途中の一時停止からの再起動時、一時停止点か
ら溶接線上の溶接開始点方向にトーチを移動させた後、
溶接を再開するため、一時停止点から溶接を再開するの
に比べ、アーク切れ等の異常を回避することができ、ダ
ウンタイムが減少するとともに溶接品質が安定する効果
がある。
【００３８】また、本発明は、１台以上の任意の台数の
装置の任意の組み合わせの動作による溶接に適用可能で
あり、ロボツト単独動作の他、ポジシヨナ単独動作、複
数のポジシヨナの協調動作、ロボツトとポジシヨナの協
調動作のいずれの場合にも制御可能である。
装置の任意の組み合わせの動作による溶接に適用可能で
あり、ロボツト単独動作の他、ポジシヨナ単独動作、複
数のポジシヨナの協調動作、ロボツトとポジシヨナの協
調動作のいずれの場合にも制御可能である。
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態による溶接動作の説明図で
ある。
ある。
【図２】本発明の一実施形態におけるロボツト制御装置
内部の処理を示すフローチヤートである。
内部の処理を示すフローチヤートである。
【図３】本発明の一実施形態における溶接再実行点の決
定方法の説明図である。
定方法の説明図である。
【図４】本発明の一実施形態が適用されたロボットシス
テムのハードウエア構成図である。
テムのハードウエア構成図である。
【図５】ロボツトによる溶接動作の従来技術を示す説明
図である。
図である。
【図６】従来技術における溶接再実行点の算出のための
ベクトル図である。
ベクトル図である。
１ ワーク ２ トーチ ３ ポジシヨナ ４ ロボツト ５ ロボツト制御装置 Ｐ1 溶接開始点 Ｐ2 溶接終了点 Ｐt 溶接途中での一時停止点 Ｐs 溶接再実行点 Δｌ 一時停止点から溶接再実行点までの距離 Ｐｃ 現在位置データ Ｐ 現在位置来歴データ Ｉ 来歴データカウンタ Ｔ 現在位置データＰｃの記録周期
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 霜村 来爾 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社 日立製作所 習志野工場内 (72)発明者 椎名 司 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 昭62−240163（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−44184（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−311507（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−154879（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−278675（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−78780（ＪＰ，Ａ) 実公 平５−39831（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/00 B23K 9/12 B25J 9/10 B25J 9/22
Claims (2)
- 【請求項１】 ロボットによる溶接作業中にロボットが
一時停止した場合、既に溶接した溶接線上に溶接再実行
点を算出してその溶接再実行点から溶接を再実行させる
ようにした溶接ロボット制御装置であって、 溶接線上に教示させたロボットの位置データから溶接経
路を定めて溶接を実行する手段と、溶接経路の途中でロ
ボットが一時停止したか否かを判断する手段と、該手段
により一時停止したことを判断した場合にロボットがア
ークＯＮの状態にあるか否かを判断する手段と、該手段
によりアークＯＮの状態であることを判断した場合にロ
ボットをアークＯＦＦの状態にする手段と、該手段によ
りアークＯＦＦの状態にした後に算出された溶接再実行
点へロボットを移動させる手段と、該溶接再実行点から
溶接経路を定めて溶接を実行する手段と、前記ロボット
がアークＯＮの状態にあるか否かを判断する手段により
アークＯＦＦの状態であることを判断した場合にロボッ
トが起動されたら前記一時停止した点から移動すべき目
標点への動作を開始させる手段を備えたことを特徴とす
る溶接ロボット制御装置。 - 【請求項２】 ロボットによる溶接作業中にロボットが
一時停止した場合、既に溶接した溶接線上に溶接再実行
点を算出してその溶接再実行点から溶接を再実行させる
ようにした溶接ロボットの制御方法であって、 溶接線上に教示させたロボットの位置データから溶接経
路を定めて溶接を実行させ、溶接経路の途中でロボット
が一時停止したか否かを判断し、一時停止したことを判
断した場合にロボットがアークＯＮの状態にあるか否か
を判断し、アークＯＮの状態であることを判断した場合
にロボットをアークＯＦＦの状態にし、その後に前記溶
接再実行点へロボットを移動させ、該溶接再実行点から
溶接経路を定めて溶接を実行し、前記ロボットがアーク
ＯＮの状態にあるか否かを判断する手段によりアークＯ
ＦＦの状態であることを判断した場合にロボットが起動
されたら前記一時停止した点から移動すべき目標点への
動作を開始することを特徴とする溶接ロボットの制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001027012A JP3279552B2 (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | 溶接ロボット制御装置及び溶接ロボットの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001027012A JP3279552B2 (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | 溶接ロボット制御装置及び溶接ロボットの制御方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29542498A Division JP3170570B2 (ja) | 1990-03-02 | 1998-10-16 | 溶接ロボット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001232465A JP2001232465A (ja) | 2001-08-28 |
| JP3279552B2 true JP3279552B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=18891734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001027012A Expired - Lifetime JP3279552B2 (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | 溶接ロボット制御装置及び溶接ロボットの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3279552B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025022599A1 (ja) * | 2023-07-26 | 2025-01-30 | ファナック株式会社 | 制御装置及び制御方法 |
-
2001
- 2001-02-02 JP JP2001027012A patent/JP3279552B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001232465A (ja) | 2001-08-28 |
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