JP5583549B2 - アーク溶接ロボット制御装置 - Google Patents
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Description
前記溶接線を規定する教示点が位置修正されたときは、位置修正された教示点と対の関係にある補助点を、前記位置修正された教示点の修正分を補正して自動算出する算出手段と、を備えることを特徴とするアーク溶接ロボット制御装置を要旨としている。
以下、本発明を具体化したアーク溶接ロボット制御装置の一実施形態を図1〜図8に従って説明する。
前記CPU50は、算出手段及び設定手段に相当する。前記記憶部56は、記憶手段に相当する。
次に、基準面の設定について、図3を参照して説明する。基準面の基本情報の入力は、教示時にティーチペンダントTPをオペレータが操作することで行う。
開始点Ps、目標点Pe、及び補助点Pr1の3点が決定されると、開始点Psから目標点PeへのベクトルPと、開始点Psから補助点Pr1へのベクトルQの外積を求める。この外積で求められるベクトルは、図3に示すように、基準面PLに垂直な法線ベクトルVpである。基準面PLに垂直な法線ベクトルVpが決まれば、基準面PLが一意に決められる。
狙い角、前進後退角、すなわち、トーチ姿勢(トーチ角ともいう)について説明する。図4に示すように、通常のロボット溶接は、作業経路に含まれる溶接経路(溶接が行われる経路)に沿って、例えば記録点a〜bの溶接区間A、記録点b〜cの溶接区間B、記録点c〜dの溶接区間Cの各教示点を予め教示していく。この記録点間を繋ぐようにしてロボットが動作する。
又、前記溶接区間(溶接経路)の開始点、目標点、並びに補助点の基準座標系は、ワーク座標系やワールド座標系、或いはベース座標系が適宜選択される。基準座標系が何であるかは本発明の内容には影響しないので、ここでは特定はしない。
図2に示すCPU50では、サーボドライバ58への位置指令となるロボットの関節角度が逐次定期的に計算されている。そして、CPU50では、前記位置指令の前記関節角度が更新される毎に、順演算と呼ばれる計算手順により基準座標系から見た、トーチTのツール座標系の位置姿勢を表す同次変換行列lが求められている。前記同次変換行列、前記基準面PL、並びに前記トーチ角の計算を行うことにより、常に最新のロボット姿勢に対応したトーチ角を計算する。このように算出されたトーチ角は、RAM54に一旦格納された後、ティーチペンダントTPに送信されることによりティーチペンダントTPの表示装置30に表示される。
さて、上記のように構成されたロボット制御装置RCの作用を説明する。
前述したように、記憶部56には各溶接区間の教示点である開始点及び目標点に対して、それぞれ補助点が対になって記憶されている。
図6に示すように、溶接区間Aの開始点である記録点aを、記録点a1に変更した場合、CPU50は、記録点aから記録点a1に向かうベクトル(以下、修正ベクトルという)を算出する。そして、CPU50は、算出した前記修正ベクトルを記録点aと対となっている補助点Praに加算することにより、補助点Pra1を得る。この結果、記録点a、記録点b、補助点Praで形成される面を含む平面を基準面としていた場合、教示修正後は、基準面は記録点a1、記録点b、補助点Pra1で形成される面を含む平面に自動的に修正されることになる。
さて、本実施形態によれば、以下のような特徴がある。
次に第2実施形態を説明する。
第1実施形態では、すべての溶接区間の開始点、及び目標点に対して対になる補助点を記憶部56に記憶するようにし、開始点又は目標点の位置修正が行われたときに、この位置修正結果に応じて補助点を自動的に修正するように構成した。言い換えると、位置修正時に補助点は修正しなくても良いように、補助点を全ての開始点及び目標点と対にして教示するようにした。しかしながら、この対にして教示する行為自体が、工数を要する作業である。これに対して、本実施形態では、開始点又は目標点と補助点とを対にして教示していない場合を想定している。
すると、CPU50は、作業プログラム中において、記録点bの前後、すなわち、記録点bを基準にして溶接進行方向及び反溶接進行方向に存在する記録点の中から、補助点が対となって教示されている記録点をサーチする。同図の場合、反溶接進行方向に位置する記録点aと、溶接進行方向に位置する記録点cとが見つかることになる。さらに、CPU50は、記録点aの補助点Praと、記録点cの補助点Prcのそれぞれの位置データを読み出す。さらに、記録点aから記録点bに向かうベクトルおよび記録点cから記録点bに向かうベクトルを算出する。これらの2つのベクトルを、補助点Praおよび補助点Prcを始点として重ね合わせる。そして、2つのベクトルが交わった位置を算出すべき補助点Prbとし、位置データを算出する。そして、この補助点Prbと記録点bを対の関係に設定しなおして、記憶部56に記憶された作業プログラムを更新する。
(1) 本実施形態のロボット制御装置によれば、CPU50は、設定手段として、複数連結された溶接線(溶接区間)の中で、対となる補助点Pra,Prcが設定された記録点a,c(第1教示点)と、対となる補助点が設定されていない記録点b(第2教示点)とが混在する場合、記録点bを基準として反溶接進行方向及び溶接進行方向において存在する記録点a,cと対となっている補助点Pra,Prcに基づいて、記録点bと対の関係となる補助点Prbを自動的に設定する。
・ 第1実施形態では、溶接線YSを、開始点Psと目標点Peの2点で規定したが、溶接線の規定は2点に限定されるものではない。例えば、開始点Psと目標点Peの2点の間に、1点以上の教示点を教示するようにしても良い。
RC…アーク溶接ロボット制御装置、YS…溶接線、
Pr1,Pr2,Pr2,Pra,Prb,Prc,Pra1,Prb1…補助点、
10…マニピュレータ、50…CPU(算出手段、設定手段)、
56…記憶部(記憶手段)。
Claims (2)
- 溶接線を規定する少なくとも2点の教示点と前記溶接線を規定しない1点の補助点とに基づいて前記溶接線を含む基準面を算出し、この基準面に対する溶接トーチのトーチ姿勢を、数値入力により教示可能又は数値により表示可能にしたアーク溶接ロボット制御装置において、
前記補助点を、前記教示点と対にして記憶する記憶手段と、
前記溶接線を規定する教示点が位置修正されたときは、位置修正された教示点と対の関係にある補助点を、前記位置修正された教示点の修正分を補正して自動算出する算出手段と、
を備えることを特徴とするアーク溶接ロボット制御装置。 - 複数連結された溶接線の中で、対となる補助点が設定された教示点(以下、第1教示点という)と、対となる補助点が設定されていない教示点(以下、第2教示点という)とが混在する場合は、第2教示点の溶接進行方向及び反溶接進行方向においてそれぞれ存在する第1教示点と対となっている補助点に基づいて、前記第2教示点と対の関係となる前記補助点を自動的に設定する設定手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載のアーク溶接ロボット制御装置。
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010240713A JP5583549B2 (ja) | 2010-10-27 | 2010-10-27 | アーク溶接ロボット制御装置 |
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