JP4727106B2 - Automatic operation method of welding robot - Google Patents
Automatic operation method of welding robot Download PDFInfo
- Publication number
- JP4727106B2 JP4727106B2 JP2001397322A JP2001397322A JP4727106B2 JP 4727106 B2 JP4727106 B2 JP 4727106B2 JP 2001397322 A JP2001397322 A JP 2001397322A JP 2001397322 A JP2001397322 A JP 2001397322A JP 4727106 B2 JP4727106 B2 JP 4727106B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- inclination
- welded joint
- joint
- root gap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接不良となる溶接継手の形成を未然に防ぐ溶接ロボットの自動運転方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、溶接継手の所定箇所(溶接開始・終了位置)で開先形状データをタッチセンサー機能により取込み、この取込んだ両開先形状データから開先断面積を演算し、この演算した開先断面積から溶接パス数を演算すると共に、各溶接パスの開先断面積に相当する溶接条件を演算する溶接ロボットが知られている(特開平09−10939号公報)。
【0003】
この従来技術では、溶接継手の開先断面積の変動に応じて最適な溶接パス数を演算すると共に、各溶接パス毎の最適な溶接条件を演算して溶接実行することにより、高品質な溶接継手を形成できる。
【0004】
【発明の解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術では、ワーク組立て誤差やワーク取付誤差等により溶接継手が溶接長手方向に傾斜している場合、上り下り溶接となって溶接ビートが偏肉して溶込不足等の溶接不良が発生するという問題がある。
【0005】
そこで、本発明は、溶接不良となる溶接継手の形成を未然に防ぐ溶接ロボットの自動運転方法を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の請求項1は、溶接線が直線状で、且つ、水平面に対して上り又は下りの傾きを有する溶接継手の下向き溶接に当たり、溶接実行前のセンシング動作により、溶接長手方向に少なくとも溶接開始側及び溶接終了側の2個所の溶接継手の開先形状データを取込み、これらの溶接継手の開先形状データから演算されるルートギャップ中心位置情報に基づいて、溶接長手方向の少なくとも前記溶接開始側及び前記溶接終了側の2個所のルートギャップ中心位置を結ぶ直線が前記溶接開始側のルートギャップ中心位置を含む水平面に投射されて形成される水平な直線と、溶接長手方向の少なくとも前記溶接開始側及び前記溶接終了側の前記2個所のルートギャップ中心位置を結ぶ直線と、で形成されるルートギャップ上下方向の傾斜角度として、溶接継手の傾きを演算し、この演算した溶接継手の傾きが許容範囲内であれば、前記開先形状データから演算した開先断面積に基づいた適正な溶接条件で溶接を実行し、前記溶接継手の傾きが許容範囲外であれば、次の溶接継手に移行することを特徴としている。
そして、本発明の請求項2は、前記ルートギャップ中心位置情報は、溶接長手方向の前記溶接開始側及び前記溶接終了側の前記2個所のルートギャップ中心位置を結ぶ直線が水平面に投射されて形成される水平な方向をX方向、前記センシング動作を行うルートギャップ幅方向の直線が水平面に投射されて形成される水平な方向をY方向、前記センシング動作を行うルートギャップ上下方向をZ方向として、前記センシング動作により、溶接長手方向の溶接開始側及び溶接終了側の2個所の溶接継手の開先形状データを取込み、前記溶接開始側の溶接継手のルートギャップ中心位置Ps(XPs, YPs, ZPs)及び前記溶接終了側の溶接継手のルートギャップ中心位置Pe(XPe, YPe, ZPe)として演算し、
前記溶接継手の傾きは、下記の式によって演算することを特徴としている。
(ZPe−ZPs)/SQRT((XPe−XPs)↑2+(YPe−YPs)↑2+(ZPe−ZPs)↑2)
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を図1乃至図3に基づいて説明する。
本発明の実施の形態に係わる自動運転方法を実施する溶接ロボットは、図1に示すように、ロボット本体1と、溶接電源2と、ロボット制御装置10とからなっている。
【0008】
ロボット本体1は、例えば、6軸の垂直多関節型のもので、図示省略の各アーム(以下、「各アーム」と略する。)を揺動等させる図示省略の直流モータと位置検出器が設けられているとともに、図示省略の手首部先端(以下、「手首部先端」と略する。)に溶接トーチ3が設けられている。また、ロボット本体1は、後述するロボット制御装置10のロボット本体制御部41からの位置制御信号を受けて各アームが動作され、図示省略の溶接トーチ3先端を教示プログラム実行データに基づいて再生動作するようになっている。
【0009】
溶接電源2は、例えば、炭酸ガスシールド消耗電極溶接方式のもので、図示省略の溶接電力供給部と図示省略のセンシング電源部とからなっている。溶接電源2は、後述するロボット制御装置10の溶接電源制御部43からの溶接開始・終了指令や溶接電圧・電流の溶接条件指令等を受け、この溶接条件指令の溶接電力を溶接トーチ3と図示省略のワーク(以下、「ワーク」と略する。)とに供給するようになっている。溶接トーチ3から繰出されるワイヤ4は図示省略のワイヤ送給装置から供給されるようになっている。また、ワークは、例えば、図2(a)に示すルートギャップ下向突合せ溶接継手5(以下、「ルートギャップ溶接継手」という)で形成される建設機械部品や図示省略のレ型開先溶接継手で形成される鉄骨仕口部材等が対象となっている。
【0010】
ロボット制御装置10は、演算処理装置20と、記憶装置30と、ロボット本体1や溶接電源2等の制御装置40と、入力装置50とからなっている。
【0011】
演算処理装置20は、ロボット動作演算部21と、ルートギャップ演算部22と、溶接継手傾き演算部23と、溶接条件演算部24とからなっている。
【0012】
ロボット動作演算部21は、後述する記憶装置30の教示プログラム記憶部31に記憶された教示プログラム実行データを順次読み出し、各実行データの遂行に関連する各装置に演算指令を出力するようになっている。
【0013】
本実施の形態では、ロボット動作演算部21は、例えば、ワークのルートギャップ溶接継手5の溶接開始・終了側でのギャップセンシング指令によりルートギャップ演算部22に溶接開始・終了側でのギャップセンシング位置情報から溶接開始・終了側の開先中央位置情報Ps、Pe(図2(a)参照)を演算させると共に、溶接継手傾き演算部23でルートギャップ溶接継手5の溶接長手方向Xの傾き(以下、「溶接継手の傾き」という)を演算させるようになっている。また。ロボット動作演算部21は、溶接継手傾き演算部23に演算されたルートギャップ溶接継手5の傾きが後述する制御装置40の許容溶接継手傾き設定部44で設定されていた許容傾き角度の許容値内か判定させるようになっている。そして、ロボット動作演算部21は、溶接継手傾き演算部23の許容角度の内との判定結果により溶接条件演算部24にルートギャップ溶接継手5の開先断面積の変動に応じた最適な溶接パス数と演算した各溶接パス毎の最適な溶接条件を演算させて溶接実行するようになっている。ロボット動作演算部21は、溶接継手傾き演算部23の許容角度の外との判定結果により教示プログラム記憶部31に記憶された教示プログラム実行データから次の溶接継手の有無を確認し、次の溶接継手が無い場合、教示プログラムを終了処理するようになつている。また、ロボット動作演算部21は、溶接継手が有る場合、次の溶接継手の教示プログラム実行データを順次読み出し、各実行データを実行するようになっている。
【0014】
ルートギャップ演算部22は、例えば、特開平05−329644号の記載技術のように、所定センシング動作をロボット動作演算部21に指令してロボット本体1にギャップセンシング動作を行わせると共に、後述する制御装置40のキャップセンシング検出制御部42からの検出信号に基づくロボット座標系での位置情報から溶接開始・終了側のルートギャップ幅Ws、Weとルートギャップ中心位置Ps、Peとを演算するようになっている。
【0015】
即ち、ルートギャップ演算部22は、図2(b)に示す溶接開始側のキャップセンシング動作による左右溶接継手形成部材6、7の開先6b、7b表面の検出位置P7、P8と、設定された左溶接継手6の板厚tおよび開先6b、7b角度θ1、θ2とから左右開先6b、7bのルートフェイス部位置情報Ps1(XPs1,YPS1,ZPs1)、Ps2(XPs2,YPS2,ZPs2)とを演算し、両ルートフェイス部位置情報Ps1、Ps2のY軸位置情報(YPS1,YPS2)からY方向(図2(b)参照)となるルートギャップ幅Wsを演算するようになっている。また、ルートギャップ演算部22は、両ルートフェイス部位置情報Ps1、Ps2のY軸位置情報(YPS1,YPS2)を等分(YPS1−YPS2/2)したルートギャップ中心位置Ps(XPs,YPS,ZPs)を演算するようになっている。ルートギャップ演算部22は、同様にして溶接開始側のルートギャップ幅Wsとルートギャップ中心位置Pe(XPe,YPe,ZPe)を演算するようになっている。
【0016】
溶接継手傾き演算部23は、ルートギャップ演算部22で演算された両ルートギャップ中心位置情報Ps、Peから溶接長手方向X(図2(a)参照)の溶接継手の傾き角度[K]を下記の(1)式によって演算するようになっている。
[K]=(ZPe−ZPs)/SQRT((XPe−XPs)↑2+(YPe−YPs)↑2+
(ZPe−ZPs)↑2 …(1)
また、溶接継手傾き演算部23は、演算した溶接継手の傾き角度[K]と後述する制御装置40の許容溶接継手傾き設定部44で設定されていた許容傾き角度[Ks]の許容値内か判定するようになっている。
【0017】
溶接条件演算部24は、例えば、後述する記憶装置30の開先条件記憶部32で設定された左溶接継手構成部材6の板厚tおよび開先6b、7bの開先角度θ1、θ2と、溶接開始側のルートギャップ幅Wsおよび/または溶接終了側のルートギャップ幅Weとから開先断面積を演算し、自身で記憶している各種溶接継手毎で開先角度、ルートギャップ幅範囲に合致する最適な溶接パスと各溶接パスの溶接条件からなる溶接条件アルゴリズムから合致もしくは近いものを選択するようになっている。
【0018】
記憶装置30は、教示プログラム記憶部31と、開先条件記憶部32と、一次記憶部33とからなっている。
【0019】
教示プログラム記憶部31は、オペレータにより教示された各ワークの教示プログラム実行データを記憶し、オペレータによる教示プログラムNoの設定入力によってロボット動作演算部21に教示プログラム実行データを読み出すようになっている。
【0020】
開先条件記憶部32は、例えば、設定入力されたルートギャップ溶接継手5の継手構成部材6(7)の板厚tと、開先6b、7bの開先角度θ1、θ2とを記憶し、ロボット動作演算部21の指令により各設定値をルートギャップ演算部22に出力されるようになっている。
【0021】
一次記憶部33は、演算処理装置20の各演算部で演算する際に使用される各種データを一時的に記憶するようになっている。
【0022】
制御装置40は、ロボット本体制御部41と、ギャップセンシング検出制御部42と、溶接電源制御部43と、許容溶接継手傾き設定部44とからなっている。
【0023】
ロボット本体制御部41は、入力装置50からの指令やロボット動作演算部21からの教示プログラム実行データによりロボット本体1の各アーム等を各軸動作もしくは再生動作制御するようになっている。
【0024】
ギャップセンシング検出制御部42は、例えば、特開平05−329644号の記載技術のように、ロボット本体1、即ち、溶接トーチ3による所定センシング動作(図2(b)参照)に伴って、溶接トーチ3から突出したワイヤ先端部4aによる左溶接継手形成部材6の表面6aおよび左右溶接継手形成部材6、7の開先6b、7b表面の検出位置P7、P8との接触を検出するようになっている。なお、ワイヤ先端部4aの接触は、溶接電源2の図示省略のセンシング電源部からたワークと溶接トーチ3とに印加されたセンシング電圧が略零ボルトになることにより確認されるようになっている。
【0025】
溶接電源制御部43は、教示プログラム実行データにより溶接電源2に溶接開始・終了指令や溶接電圧・電流の溶接条件指令等を受け、この溶接条件指令の溶接電力を溶接トーチ3とワークとに供給するようになっている。また、溶接電源制御部43は、溶接条件演算部24で選択された最適な溶接パスの各溶接パスの溶接条件を溶接電源2に出力するようになっている。
【0026】
許容溶接継手傾き設定部44は、ロボット動作演算部21の指令により予め設定された許容傾き角度[Ks]の±5度を溶接継手傾き演算部23に出力するようになっている。この許容傾き角度[Ks]の設定理由は、まず、溶接開始側Psに対して溶接終了側Peが+5度以上傾いて上り溶接になると、アーク後方に溶融池が偏った状態で溶接進行するためにアークが後方に偏向することによりアーク熱や溶融池の熱量等により溶け込みが深くなるものの、溶接ビードが凸ビートとなって両開先6b、7bとに溶融池が馴染まず溶込み不足が発生をしてしまう。反対に、−5度以上傾いた下り溶接になると、アーク前方に溶融池が偏った状態で溶接進行するためにアークが前方に偏向することによりアーク熱や溶融池の熱量等により溶接ビードが偏平傾向な凹ビートとなって両開先6b、7bとに馴染むものの、溶接長手方向へアーク力も加え溶融池が先行することにより、溶接ビードの溶込み不足が発生してしまう。
【0027】
入力装置50は、例えば、教示ペンダントであり、この入力装置50によりオペレータがロボット本体1の各アームを各軸動作入力するとともに、各ワークの教示動作を教示操作できるようになっている。この入力装置50からオペレータによる教示プログラムNo等が設定入力されるようになっている。
【0028】
次に、このような構成の溶接ロボットの自動運転方法を説明する。
【0029】
まず、オペレータにより複数のルートギャップ溶接継手5からなるワークが所定位置にセットされ、そのワークの教示プログラムNoがオペレータにより入力装置50から設定入力されると共に、起動操作される(S1)。
【0030】
すると、ロボット動作演算部21により設定された教示プログラムNoの教示プログラム実行データを教示プログラム記憶部31から順次読み出し、ロボット本体制御部41を介して教示プログラム実行データに基づく順序でロボット本体1を再生動作(実行)させる(S2)。
【0031】
教示プログラムの実行が進み、ルートギャップ溶接継手5の溶接開始側でのギャップセンシング実行データによりルートギャップ演算部22からロボット動作演算部21を介してロボット本体1に所定センシング動作を行わせ(S3)、ギャップセンシング検出制御部42からの検出信号に基づくロボット座標系での個々の位置情報と、開先条件記憶部32から入力されたルートギャップ溶接継手5の継手構成部材6(7)の板厚tと、開先6b、7bの開先角度θ1、θ2とから溶接開始側のルートギャップ幅Wsを演算すると共に(S4)、演算したルートギャップ幅Wsからルートギャップ中心位置Psを演算し(S5)、両演算値を一次記憶部33に記憶する。
【0032】
続いて、ルートギャップ溶接継手5の溶接終了側でのギャップセンシング実行データにより同様にしてロボット本体1に所定センシング動作を行わせ(S6)、ギャップセンシング検出制御部42からの検出信号に基づくロボット座標系での個々の位置情報と、開先条件記憶部32から入力されたルートギャップ溶接継手5の継手構成部材6(7)の板厚tと、開先6b、7bの開先角度θ1、θ2とから溶接開始側のルートギャップ幅Weを演算すると共に(S7)、演算したルートギャップ幅Weからルートギャップ中心位置Peを演算し(S8)、両演算値を一次記憶部33に記憶する。
【0033】
そして、一次記憶部33から読み出した両ルートギャップ中心位置Ps、Peとで溶接継手傾き演算部23により溶接長手方向X(図2(a)参照)の溶接継手の傾き角度[K]を演算し(S9)、この演算された溶接継手の傾き角度[K]と許容溶接継手傾き設定部44から入力した許容傾き角度[Ks]とでルートギャップ溶接継手5の傾きが許容範囲内かどうか判定される(S10)。
【0034】
判定の結果、ルートギャップ溶接継手5の傾きが許容範囲内の場合(Yes)、溶接条件演算部24によりルートギャップ溶接継手5の開先断面積を演算すると共に、その演算したルートギャップ溶接継手5の開先断面積から最適な溶接パスと各溶接パスの溶接条件を選択し(S11)、ロボット動作演算部21からの指令により溶接電源制御部43を介して溶接電源2に最適な溶接条件を出力すると共に、ロボット本体1によるルートギャップ溶接継手5への溶接トーチ3の再生動作に伴い、溶接トーチ3とワークとに供給される溶接電力によりルートギャップ溶接継手5の溶接が実行される(12)。このことにより、ルートギャップ溶接継手5の開先断面積の変動に応じて最適な溶接パス数が選択されると共に、各溶接パスを最適な溶接条件で溶接されて欠陥の無いルートギャップ溶接継手が形成できる。溶接終了後、次の溶接継手の有無を確認するステップS13に進む。
【0035】
一方、ルートギャップ溶接継手5の傾きが許容範囲外の場合(No)、ロボット動作演算部21により教示プログラム実行データから次の溶接継手の有無を確認し(S13)、次の溶接継手が無い場合(Yes)、この教示プログラム実行データを終了して溶接作業が終了される。このことにより、溶接したルートギャップ溶接継手5を良好な溶接継手に形成でき、次の溶接補修工程での溶接済みルートギャップ溶接継手5の補修溶接を必要とせず、最後のルートギャップ溶接継手5を次の溶接補修工程でガウジング切削に続くグライダ等による開先形成作業を必要とせず、正常な開先での補修溶接が可能で補修溶接作業員の補修溶接作業を軽減できる。
【0036】
ただし、次の溶接継手が有る場合(No)、継続してロボット動作演算部21により次の溶接継手に移行し(S14)、次の溶接継手での教示プログラム実行データがあれば、溶接開始側でのギャップセンシングを実行する。このことにより、このワークの溶接作業終了後で未溶接のルートギャップ溶接継手5を次の溶接補修工程でガウジング切削に続くグライダ等による開先形成作業を必要とせず、正常な開先での補修溶接が可能で補修溶接作業員の補修溶接作業を軽減できる。
【0037】
上述の実施の形態での溶接ロボットの自動運転方法では、ルートギャップ溶接継手5のルートギャップセンシングをタッチセンサー機能のものを用いたが、センシング位置での開先断面積と両ルートギャップ幅Ws、Weの演算位置情報を得られる方法であれば、タッチセンサー機能以外のものでも良い。さらに、センシング位置も溶接開始・終了側Ps、Peに留まらず、ワークの個体差や組立誤差によるルートフェイス部の変動が同じ傾向である場合、例えば、溶接開始側Psからルートフェイス部が溶接長手方向の略中心に向かって末広がって、今度は溶接終了側Peに向かって縮小していくときには、センシング位置を溶接開始・終了側Ps、Peに加え、溶接長手方向の略中心とすることも必要である。
【0038】
また、上述の実施の形態での溶接ロボットには、ロボット本体1の動作範囲内の溶接姿勢にワークを位置決めするポジショナやロボット本体1の動作範囲を拡大するロボット本体1の移動装置・上下昇降装置を備えても良い。
【0039】
そして、上述の実施の形態での入力装置50に変えて別途コンピュータ等の例えばパソコンを利用したオフライン教示装置を用いた形態でも良い。
【0040】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項1の発明は、溶接線が直線状で、且つ、水平面に対して上り又は下りの傾きを有する溶接継手の下向き溶接に当たり、溶接実行前のセンシング動作により、溶接長手方向に少なくとも溶接開始側及び溶接終了側の2個所の溶接継手の開先形状データを取込み、これらの溶接継手の開先形状データから演算されるルートギャップ中心位置情報に基づいて、溶接長手方向の少なくとも前記溶接開始側及び前記溶接終了側の2個所のルートギャップ中心位置を結ぶ直線が前記溶接開始側のルートギャップ中心位置を含む水平面に投射されて形成される水平な直線と、溶接長手方向の少なくとも前記溶接開始側及び前記溶接終了側の前記2個所のルートギャップ中心位置を結ぶ直線と、で形成されるルートギャップ上下方向の傾斜角度として、溶接継手の傾きを演算し、この演算した溶接継手の傾きが許容範囲内であれば、前記開先形状データから演算した開先断面積に基づいた適正な溶接条件で溶接を実行し、前記溶接継手の傾きが許容範囲外であれば、次の溶接継手に移行するので、開先形状データから演算した溶接継手傾きが許容傾き外であれば、次の溶接継手に移行することにより、溶接不良となる溶接継手の形成を未然に防ぐことができると共に、溶接継手の傾きが許容範囲外の溶接継手を溶接しないことから、次の溶接補修工程でガウジング切削に続くグライダ等による開先形成作業を必要とせず、正常な開先での補修溶接が可能で補修溶接作業員の補修溶接作業を軽減できる。
そして、本発明の請求項2は、前記ルートギャップ中心位置情報は、溶接長手方向の前記溶接開始側及び前記溶接終了側の前記2個所のルートギャップ中心位置を結ぶ直線が水平面に投射されて形成される水平な方向をX方向、前記センシング動作を行うルートギャップ幅方向の直線が水平面に投射されて形成される水平な方向をY方向、前記センシング動作を行うルートギャップ上下方向をZ方向として、前記センシング動作により、溶接長手方向の溶接開始側及び溶接終了側の2個所の溶接継手の開先形状データを取込み、前記溶接開始側の溶接継手のルートギャップ中心位置Ps(XPs, YPs, ZPs)及び前記溶接終了側の溶接継手のルートギャップ中心位置Pe(XPe, YPe, ZPe)として演算し、前記溶接継手の傾きは、下記の式によって演算することにより、溶接継手の傾きの演算を実現することができる。
(ZPe−ZPs)/SQRT((XPe−XPs)↑2+(YPe−YPs)↑2+(ZPe−ZPs)↑2)
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る実施の形態での溶接ロボットの制御ブロック図である。
【図2】 同じく、実施の形態での溶接継手図で、(a)は斜投影図、(b)は溶接開始側位置でのギャップセンシング動作説明図である。
【図3】 同じく、実施の形態での溶接ロボットの自動運転方法を説明するフローチャート図である。
【符号の説明】
1 ロボット本体
5 溶接継手(ルートギャップ溶接継手)
21 ロボット動作演算部
22 ルートギャップ演算部
23 溶接継手傾き演算部
24 溶接条件演算部
X 溶接長手方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for automatically operating a welding robot that prevents the formation of a weld joint that results in poor welding.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the groove shape data is taken in by a touch sensor function at a predetermined location (welding start / end position) of the welded joint, and the groove sectional area is calculated from the both groove shape data thus obtained, and the calculated groove cutting is performed. There is known a welding robot that calculates the number of welding passes from the area and calculates welding conditions corresponding to the groove cross-sectional area of each welding pass (Japanese Patent Laid-Open No. 09-10939).
[0003]
In this prior art, the optimum number of welding passes is calculated according to the fluctuation of the groove cross-sectional area of the welded joint, and the optimum welding conditions for each welding pass are calculated and welded to perform high-quality welding. A joint can be formed.
[0004]
[Problem to be Solved by the Invention]
However, in the conventional technology, when the welded joint is inclined in the longitudinal direction of the weld due to workpiece assembly error or workpiece mounting error, the welding beat becomes uneven due to up-down welding, resulting in poor welding such as insufficient penetration. There is a problem that occurs.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an automatic operation method of a welding robot that prevents the formation of a weld joint that causes poor welding.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Therefore,
According to a second aspect of the present invention, the route gap center position information is formed by projecting a straight line connecting the two root gap center positions on the welding start side and the welding end side in the welding longitudinal direction onto a horizontal plane. X direction is a horizontal direction to be performed, a Y direction is a horizontal direction formed by projecting a straight line in a width direction of a route gap for performing the sensing operation on a horizontal plane, and a vertical direction of the root gap for performing the sensing operation is a Z direction. By the sensing operation, the groove shape data of the weld joint at the two weld start sides and the weld end side in the longitudinal direction of the weld are taken in, and the root gap center position Ps (XPs, YPs, ZPs) of the weld joint on the weld start side And the root gap center position Pe (XPe, YPe, ZPe) of the weld joint on the welding end side,
The inclination of the weld joint is calculated by the following equation.
(ZPe−ZPs) / SQRT ((XPe−XPs) ↑ 2 ++ (YPe−YPs) ↑ 2 + (ZPe−ZPs) ↑ 2)
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.
As shown in FIG. 1, a welding robot that performs an automatic driving method according to an embodiment of the present invention includes a
[0008]
The
[0009]
The
[0010]
The
[0011]
The
[0012]
The robot
[0013]
In the present embodiment, for example, the robot
[0014]
The route gap calculation unit 22 instructs the robot
[0015]
That is, the route gap calculating unit 22 is set to the detection positions P7 and P8 on the surfaces of the grooves 6b and 7b of the left and right welded joint forming
[0016]
The weld joint inclination calculation unit 23 calculates the inclination angle [K] of the weld joint in the weld longitudinal direction X (see FIG. 2 (a)) from both the root gap center position information Ps and Pe calculated by the route gap calculation unit 22. The calculation is performed according to equation (1).
[K] = (ZPe-ZPs) / SQRT ((XPe-XPs) ↑ 2 + 2 + (YPe-YPs) ↑ 2 +
(ZPe-ZPs) ↑ 2 (1)
Further, the weld joint inclination calculation unit 23 is within the allowable value of the calculated weld joint inclination angle [K] and the allowable inclination angle [Ks] set by the allowable weld joint inclination setting unit 44 of the
[0017]
The welding
[0018]
The
[0019]
The teaching program storage unit 31 stores teaching program execution data of each workpiece taught by the operator, and reads the teaching program execution data to the robot
[0020]
The groove condition storage unit 32 stores, for example, the plate thickness t of the joint component 6 (7) of the root gap weld joint 5 and the groove angles θ1 and θ2 of the grooves 6b and 7b that are set and input. Each set value is output to the route gap calculation unit 22 according to a command from the robot
[0021]
The primary storage unit 33 is configured to temporarily store various data used when performing computations in each computation unit of the
[0022]
The
[0023]
The robot body control unit 41 controls each arm or the like of the
[0024]
The gap sensing detection control unit 42 is, for example, a welding torch according to a predetermined sensing operation (see FIG. 2B) by the
[0025]
The welding power
[0026]
The allowable weld joint inclination setting unit 44 outputs ± 5 degrees of an allowable inclination angle [Ks] set in advance by a command from the robot
[0027]
The input device 50 is, for example, a teaching pendant. With this input device 50, the operator can input the motion of each arm of the
[0028]
Next, an automatic operation method of the welding robot having such a configuration will be described.
[0029]
First, a work composed of a plurality of root gap welded
[0030]
Then, the teaching program execution data of the teaching program No set by the robot
[0031]
Execution of the teaching program proceeds, and the
[0032]
Subsequently, the
[0033]
Then, the weld joint inclination calculation unit 23 calculates the weld joint inclination angle [K] in the longitudinal direction X of the weld (see FIG. 2 (a)) based on the root gap center positions Ps and Pe read from the primary storage unit 33. (S9) It is determined whether the inclination of the root gap welded joint 5 is within an allowable range based on the calculated inclination angle [K] of the welded joint and the allowable inclination angle [Ks] input from the allowable weld joint inclination setting unit 44. (S10).
[0034]
As a result of the determination, when the inclination of the root gap welded joint 5 is within the allowable range (Yes), the welding
[0035]
On the other hand, when the inclination of the root gap welded joint 5 is outside the allowable range (No), the robot
[0036]
However, if there is a next welded joint (No), the robot
[0037]
In the automatic operation method of the welding robot in the above-described embodiment, the root gap sensing of the root gap welded joint 5 uses a touch sensor function, but the groove cross-sectional area at the sensing position and both root gap widths Ws, Any method other than the touch sensor function may be used as long as the calculation position information of We can be obtained. Further, when the sensing position is not limited to the welding start / end sides Ps and Pe, and the variation of the root face portion due to individual differences in workpieces and assembly errors is the same, for example, the root face portion extends from the welding start side Ps to the welding longitudinal direction. When expanding toward the approximate center of the direction and then reducing toward the welding end side Pe, in addition to the welding start / end sides Ps and Pe, the sensing position may be set to the approximate center in the welding longitudinal direction. is necessary.
[0038]
In addition, the welding robot in the above-described embodiment includes a positioner that positions a workpiece in a welding posture within the operation range of the
[0039]
Further, instead of the input device 50 in the above-described embodiment, an off-line teaching device using a personal computer such as a computer may be used.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, the invention of
According to a second aspect of the present invention, the route gap center position information is formed by projecting a straight line connecting the two root gap center positions on the welding start side and the welding end side in the welding longitudinal direction onto a horizontal plane. X direction is a horizontal direction to be performed, a Y direction is a horizontal direction formed by projecting a straight line in a width direction of a route gap for performing the sensing operation on a horizontal plane, and a vertical direction of the root gap for performing the sensing operation is a Z direction. By the sensing operation, the groove shape data of the weld joint at the two weld start sides and the weld end side in the longitudinal direction of the weld are taken in, and the root gap center position Ps (XPs, YPs, ZPs) of the weld joint on the weld start side And a root gap center position Pe (XPe, YPe, ZPe) of the weld joint on the welding end side, and the inclination of the weld joint is calculated by the following formula: The calculation of the tilt of the weld joint can be realized.
(ZPe−ZPs) / SQRT ((XPe−XPs) ↑ 2 ++ (YPe−YPs) ↑ 2 + (ZPe−ZPs) ↑ 2)
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control block diagram of a welding robot according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are weld joint diagrams in the embodiment, in which FIG. 2A is an oblique projection view, and FIG. 2B is an explanatory diagram of a gap sensing operation at a welding start side position;
FIG. 3 is also a flow chart for explaining an automatic operation method of the welding robot in the embodiment.
[Explanation of symbols]
1
21 Robot Operation Calculation Unit 22 Route Gap Calculation Unit 23 Weld Joint
X welding longitudinal direction
Claims (2)
前記溶接継手の傾きは、下記の式によって演算することを特徴とする請求項1に記載の溶接ロボットの自動運転方法。
(ZPe−ZPs)/SQRT((XPe−XPs)↑2+(YPe−YPs)↑2+(ZPe−ZPs)↑2)The route gap center position information is a horizontal direction formed by projecting a straight line connecting the two route gap center positions on the welding start side and the welding end side in the welding longitudinal direction to the horizontal plane in the X direction, The horizontal direction formed by projecting a straight line in the width direction of the root gap for performing the sensing operation onto the horizontal plane is defined as the Y direction, and the vertical direction of the root gap for performing the sensing operation is defined as the Z direction. initiator and takes in the groove shape data of the welded joint of the two positions of welding end side, the welding start side of the welded joint of the root gap center position Ps (XPs, YPs, ZPs) and the root of the welded joint of the welding end side Calculate as gap center position Pe (XPe, YPe, ZPe)
The automatic operation method of the welding robot according to claim 1, wherein the inclination of the weld joint is calculated by the following equation.
(ZPe−ZPs) / SQRT ((XPe−XPs) ↑ 2 ++ (YPe−YPs) ↑ 2 + (ZPe−ZPs) ↑ 2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001397322A JP4727106B2 (en) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | Automatic operation method of welding robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001397322A JP4727106B2 (en) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | Automatic operation method of welding robot |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003200263A JP2003200263A (en) | 2003-07-15 |
JP4727106B2 true JP4727106B2 (en) | 2011-07-20 |
Family
ID=27639574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001397322A Expired - Fee Related JP4727106B2 (en) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | Automatic operation method of welding robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4727106B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4658767B2 (en) * | 2005-10-11 | 2011-03-23 | 株式会社神戸製鋼所 | Multilayer prime welding method and multilayer prime welding apparatus |
JP6341370B2 (en) * | 2014-06-30 | 2018-06-13 | 株式会社Ihi | Automatic welding equipment |
EP3991901A4 (en) * | 2019-06-28 | 2022-09-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Repair welding system, repair welding method, inspection device, and robot control device |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05329644A (en) * | 1992-05-27 | 1993-12-14 | Kobe Steel Ltd | Root gap detecting method by arc welding robot |
JPH07241674A (en) * | 1994-03-07 | 1995-09-19 | Toshiba Corp | Method and equipment for automatic welding |
JPH07314137A (en) * | 1994-05-30 | 1995-12-05 | Kawasaki Steel Corp | Vertical upward welding method for work having inclination in groove |
JPH1024370A (en) * | 1996-07-09 | 1998-01-27 | Nkk Corp | Automatic butt welding equipment |
JPH11197830A (en) * | 1998-01-19 | 1999-07-27 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | Welding equipment |
-
2001
- 2001-12-27 JP JP2001397322A patent/JP4727106B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003200263A (en) | 2003-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5715809B2 (en) | Robot work program creation method, robot work program creation device, and robot control system | |
KR20180037114A (en) | User interface with real time pictograph representation of parameter settings | |
JP2009166076A (en) | Welding robot | |
KR20070066061A (en) | The continuous automatic welding device for horizontal and vertical fillet welding groove | |
KR100900856B1 (en) | The control system and control method of an automatic welding device for vertical and horizontal fillet joint welding | |
JP2008238248A (en) | One-side welding equipment and method | |
TW201446391A (en) | Robot control apparatus and method for teaching offset value in multi-pass welding robot | |
JP4727106B2 (en) | Automatic operation method of welding robot | |
JP4615779B2 (en) | Tandem arc automatic welding system | |
JP3555612B2 (en) | Laser brazing processing method and processing apparatus | |
JP4322431B2 (en) | Consumable electrode arc welding method | |
JP4090933B2 (en) | Automatic welding control method | |
JP2023090359A (en) | Movement control method, control device, and welding apparatus | |
JP3326716B2 (en) | Bead lap welding method and its automatic welding device | |
JP4758019B2 (en) | Automatic operation method of welding robot apparatus | |
JP3913614B2 (en) | Automatic welding method and automatic welding robot controller | |
JP3323784B2 (en) | Control method of bead lap welding | |
JP5149526B2 (en) | Single-side welding equipment | |
JPS58221672A (en) | Copying control system of welding robot | |
JPH0632860B2 (en) | Welding robot equipment | |
JP2003225765A (en) | Position detecting method in automatic welding machine | |
KR102250332B1 (en) | Welding torch with variable electrode | |
JP4038043B2 (en) | Arc start method for automatic welding equipment | |
JP4571346B2 (en) | Tandem arc welding method | |
JP3682637B2 (en) | Groove detection method in automatic welding machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040922 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080304 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080430 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091006 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20091204 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091207 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20091204 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100706 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100825 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110412 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110413 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4727106 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140422 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |