JP5946680B2 - アーク溶接用プログラムのプログラム変換方法、及びアーク溶接用プログラムのプログラム変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、アーク溶接用プログラムのプログラム変換方法、及びアーク溶接用プログラムのプログラム変換装置に関する。

溶接トーチを支持したマニピュレータによる溶接作業を、アーク溶接用プログラムの再生運転によって実行する場合、マニピュレータの移動中に溶接トーチの先端位置（３次元位置）とともに、溶接区間では、溶接トーチの姿勢（以下、溶接トーチ姿勢という）を適正に保つ必要がある。溶接トーチ姿勢が適正に保たれない場合、溶接品質に大きく影響するため、溶接品質を最適な状態とするためにアーク溶接用プログラム（以下、作業プログラムという）内のロボット姿勢を一括で調整するためのプログラム変換機能が利用されている。

なお、溶接時の溶接トーチ姿勢を数値的に表現するために、溶接線に対してロボットが把持しているトーチの姿勢は一般的に狙い角と前進後退角で表現されている。狙い角は予め指定された基準平面に対する角度である。

特許文献１では、溶接トーチ姿勢を示す狙い角、及び前進後退角（特許文献１では前進角と称する）を数値で入力することを可能にするとともに、上述したプログラム変換によって溶接トーチ姿勢を一括して調整することを可能とした溶接トーチ姿勢の教示方法が開示されている。特許文献１では、溶接トーチ姿勢を任意の狙い角と前進後退角に調整するためにプログラム変換を行う場合、基準平面の法線ベクトルを教示するようにしている。

上述のように、溶接トーチ姿勢を任意の狙い角と前進後退角によって教示する場合、基準平面の設定を必要とする。基準平面は、溶接線の方向や角度に応じて変更する必要があるために、１つの作業プログラム内に複数設定されるのが一般的である。

特開平８−１２３５３６号公報 段落００６７、図１２

しかしながら、特許文献１の従来技術では、プログラム変換する際に基準平面を１つしか指定できないために、作業プログラム全体を、基準平面が共通の複数の区間に区切り、区間毎に変換操作を行う必要があり、作業性が悪い問題がある。

本発明の目的は、溶接トーチ姿勢が、基準平面に基づいた角度指定（狙い角や前進後退角等）により教示されている場合において、溶接トーチ姿勢を変換操作により一括して調整する際に、複数の基準平面が存在している場合でも、基準平面が変わる度に変換操作を行う必要がなく、１回の変換操作だけで所望の狙い角と前進後退角を持つ溶接トーチ姿勢に変換することができるアーク溶接用プログラムのプログラム変換方法、アーク溶接用プログラムのプログラム変換装置、プログラム、及び記憶媒体を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１の発明は、溶接ロボットが備える溶接トーチの姿勢（以下、溶接トーチ姿勢という）を規定する狙い角及び前進後退角、並びに、前記狙い角の基準となるデフォルトの基準平面（以下、第１基準平面という）を入力する段階と、前記溶接トーチの動作命令が少なくとも記述されたステップを含むアーク溶接用プログラムの変換対象ステップを選択する段階と、前記変換対象ステップの溶接線を演算する段階と、前記変換対象ステップより以前であって最も近いステップに前記デフォルトの基準平面とは異なる基準平面（以下、第２基準平面という）を指定する命令があるか否かを検索する段階と、前記第２基準平面を指定する命令があった場合、前記第２基準平面に基づいた前記狙い角及び前進後退角になるように前記溶接トーチ姿勢を変換し、前記第２基準平面を指定する命令がない場合、前記第１基準平面に基づいた前記狙い角及び前進後退角になるように前記溶接トーチ姿勢を変換することを特徴とするアーク溶接用プログラムのプログラム変換方法を要旨としている。

請求項２の発明は、請求項１において、前記第２基準平面が、直交座標系の座標平面であることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１において、前記第２基準平面は、前記変換対象ステップの溶接線を演算する段階で算出された溶接線と参照点を含む平面であり、前記参照点は、前記変換対象ステップより以前であって最も近いステップに、前記基準平面（以下、第２基準平面という）を指定する命令とともに記述された位置情報であることを特徴とする。

請求項４の発明は、溶接ロボットが備える溶接トーチの姿勢（以下、溶接トーチ姿勢という）を規定する狙い角及び前進後退角、並びに、前記狙い角の基準となるデフォルトの基準平面（以下、第１基準平面という）を入力する入力部と、
前記溶接トーチの動作命令が少なくとも記述されたステップを含むアーク溶接用プログラムの変換対象ステップを選択する選択部と、前記変換対象ステップの溶接線を演算する溶接線演算部と、前記変換対象ステップより以前であって最も近いステップに前記デフォルトの基準平面とは異なる基準平面（以下、第２基準平面という）を指定する命令があるか否かを検索する検索部と、前記第２基準平面を指定する命令があった場合、前記第２基準平面に基づいた前記狙い角及び前進後退角になるように前記溶接トーチ姿勢を変換し、前記第２基準平面を指定する命令がない場合、前記第１基準平面に基づいた前記狙い角及び前進後退角になるように前記溶接トーチ姿勢を変換する変換部を有するアーク溶接用プログラムのプログラム変換装置を要旨としている。

請求項１の発明によれば、プログラム変換を実行するたびに基準平面を指定する必要がなく、１回のプログラム変換だけで所望の狙い角と前進後退角を持つ溶接トーチ姿勢に変換することができるアーク溶接用プログラムのプログラム変換方法を提供できる。

請求項２の発明によれば、第２基準平面として、任意の直交座標系の任意の座標平面を指定できるようにした。すなわち、請求項１の効果に加えて、第２基準平面の指定を簡単に行うことができる。

請求項３の発明によれば、第２基準平面は、変換対象ステップの溶接線を演算する段階で算出された溶接線と参照点を含む平面であり、参照点は、前記第２基準平面を指定する命令とともに記述された位置情報としている。すなわち、請求項１の効果に加えて、ワークに応じた任意の平面を第２基準平面として指定することができる。

請求項４の発明によれば、プログラム変換を実行するたびに基準平面を指定する必要がなく、１回のプログラム変換だけで所望の狙い角と前進後退角を持つ溶接トーチ姿勢に変換することができるアーク溶接用プログラムのプログラム変換装置を提供できる。

一実施形態のプログラム変換装置であるアーク溶接ロボット制御装置の構成図。 第１実施形態のロボット制御装置のブロック図。 第１実施形態のプログラム変換のフローチャート。 （ａ）は前進後退角の説明図、（ｂ）は狙い角の説明図。 第１実施形態の作業プログラムの説明図。 第１実施形態の記憶部の説明図。 第２実施形態の基準平面（第２基準平面）の説明図。 第２実施形態の作業プログラムの説明図。 第２実施形態の記憶部の説明図。 第２実施形態のプログラム変換のフローチャート。

（第１実施形態）
以下、本発明のアーク溶接用プログラムのプログラム変換方法、アーク溶接用プログラムのプログラム変換装置、プログラム、及び記憶媒体を具体化した一実施形態を、図１〜図６を参照して説明する。

図１に示す、アーク溶接ロボット制御装置（以下、単にロボット制御装置という）ＲＣは、作業台１６上のワークＷに対してアーク溶接を自動で行うように溶接作業を行う６軸（すなわち、６個の関節軸）のマニピュレータ１０を制御する。ここで、本実施形態のロボット制御装置ＲＣは、コンピュータからなり、プログラム変換装置に相当する。

マニピュレータ１０は、フロア等に固定されるベース部材１２と、ベース部材１２上に設けられるとともに前記複数の関節軸を介して連結された複数のアーム２０を備える。
マニピュレータ１０の最も先端側に位置するアーム２０の先端部には、溶接トーチＴが設けられている。溶接トーチＴは、溶加材としてのワイヤ１５を内装し、図示しない送給装置によって送り出されたワイヤ１５の先端とワークＷとの間にアークを発生させ、その熱でワイヤ１５を溶着させることによりワークＷに対して溶接を施す。各アーム２０は図示しない各駆動モータの駆動によって溶接トーチＴを並進、回転自在に移動できるように構成されている。前記図示しない駆動モータに直結された図示しないエンコーダから各アームの関節角度が検出される。

ロボット制御装置ＲＣには、可搬式操作手段としてのティーチペンダントＴＰが通信可能に接続されている。ティーチペンダントＴＰの操作面には液晶ディスプレイ等からなる表示装置３０及び各種キーが設けられている。ティーチペンダントＴＰは、マニピュレータ１０の動作を作業者が教示するための装置である。

前記キーには、マニピュレータ１０を動作させるための複数の軸キー４０、登録キー４１、実行キー４２、テンキー等の各種の文字入力キー４３及びプログラムを選択するため選択キー４５等を含む。これらのキーの操作により、入力されたデータ、或いは、各種情報をロボット制御装置ＲＣが備える記憶部５６（図２参照）に格納可能である。また、選択キー４５の選択操作により、プログラム変換を行うための後述する変換プログラム６５の選択が可能である。

また、図１に示すように軸キー４０は、座標系の方向（±Ｘ，±Ｙ，±Ｚ）及び姿勢（±ＲＸ，±ＲＹ，±ＲＺ）に応じた複数の軸キーが装備されている。軸キー４０のいずれかの押下により、その軸キーに対応した座標系の方向又は回転方向にマニピュレータ１０が移動又は姿勢変化する。

図２に示すようにロボット制御装置ＲＣは、ＣＰＵ（中央処理装置）５０、マニピュレータ１０を制御するための制御ソフトウェアを記憶する書換可能なＥＥＰＲＯＭ５２、作業メモリとなるＲＡＭ５４、及び複数の作業プログラム６０〜６２、溶接トーチファイル、各種座標系の定義パラメータ等、及び、前記作業プログラムのプログラム変換を行うための変換プログラム６５を記憶する書換可能な不揮発性メモリからなる記憶部５６を備える。前記記憶部５６は、記憶媒体に相当する。また、作業プログラムは、アーク溶接用プログラムに相当する。

又、ロボット制御装置ＲＣは、マニピュレータ１０の前記駆動モータを制御するサーボドライバ５８を備え、前記作業プログラムに従って図示しない前記エンコーダからの現在位置情報（すなわち、関節角度）等に基づいて、マニピュレータ１０の駆動モータを駆動制御して、溶接トーチＴを教示点に移動させるとともに姿勢を変えることが可能である。

前記ＣＰＵ５０は、選択部、溶接線演算部、検索部、及び変換部に相当する。また、ティーチペンダントＴＰは入力部に相当する。
（第１実施形態の作用）
次に、上記のように構成されたロボット制御装置ＲＣを使用して、記憶部５６に記憶した作業プログラムをプログラム変換する場合の作用を図３〜図９を参照して説明する。

図３は、変換プログラム６５を起動したときの、フローチャートである。作業者がティーチペンダントＴＰの選択キー４５により変換プログラム６５を選択すると、その操作（選択）に基づいてＣＰＵ５０は、記憶部５６から、変換プログラム６５を読み出して起動する。また、表示装置３０は、選択キー４５による前記変換プログラム６５の選択操作に基づいてプログラム変換条件の設定入力を促す設定条件入力画面（図示しない）を表示する。

（Ｓ１０）
Ｓ１０では、作業者は、前記設定条件入力画面（図示しない）の下でティーチペンダントＴＰの各種キーの操作により、プログラム変換条件の設定入力を行う。具体的には、プログラム変換条件の設定としては、例えば、変換対象である作業プログラムのプログラム番号、デフォルト基準平面、狙い角θ及び前進後退角αの入力である。

なお、基準平面、狙い角θ及び前進後退角αについては後述する。
作業プログラムのプログラム番号は、記憶部５６に記憶されている作業プログラムを特定するための識別番号である。デフォルト基準平面は、狙い角θの基準平面であり、狙い角θのデフォルトの基準平面、すなわち、第１基準平面に相当する。Ｓ１０でのプログラム変換条件の設定入力を作業者が終了して実行キー４２が押下されると、ＣＰＵ５０は、入力された各種データを記憶部５６に記憶する。

例えば、図６に示すように前記入力された狙い角θ、及び前進後退角αは、記憶部５６において溶接トーチファイルＴＲ０１に格納される。溶接トーチファイルＴＲ０１は、当該作業プログラムと関連付けられて読み出し可能となっている。また、デフォルト基準平面は、記憶部５６においてデフォルト基準平面ファイルＦ０内に格納される。デフォルト基準平面は、特定の座標系のＸＹ平面、或いはＹＺ平面、或いは、ＸＺ平面というように定義されている。本実施形態では、デフォルト基準平面は、ベース部材１２の特定の部位を原点とするベース座標系のＸＹ平面で設定されている。

（Ｓ２０）
Ｓ１０において、入力された各種データを記憶部５６に記憶すると、次にＣＰＵ５０は、Ｓ２０に移行して、Ｓ２０において、設定入力されたプログラム番号に基づいて変換対象の作業プログラムを記憶部５６から読込みして、変換プログラム６５に従って変換対象ステップの自動選択を行う。

すなわち、作業プログラムのステップを読込して、変換対象ステップを選択する。具体的には、ＣＰＵ５０は、当該作業プログラムにおいて、溶接を開始する位置から終了する位置までの間に教示されているステップの中で、溶接トーチＴの「移動命令」である「直線補間命令」、または「円弧補間命令」が記述されたステップを変換対象ステップとし、リストアップする。前記「移動命令」は、動作命令に相当する。

なお、溶接トーチＴの「移動命令」が記述されたステップでは、教示点が教示されており、該教示点はこの作業プログラムの識別番号（作業プログラムのプログラム番号）と当該ステップ番号と関連付けられて記憶部５６に記憶されている。

前記「移動命令」は、「位置決め命令」、「直線補間命令」、「円弧補間命令」等がある。ここで、「位置決め命令」は、溶接トーチＴの姿勢制御が行われないで、単に溶接トーチＴを教示点に移動させるコマンドである。また、「直線補間命令」は、後述する教示されている溶接トーチをとるようにして、補間演算を行いながら教示点まで溶接トーチＴを直線状に移動させるコマンドである。又、「円弧補間命令」は、後述する教示されている溶接トーチをとるようにして、補間演算を行いながら教示点まで溶接トーチＴを、円弧を描くように移動させるコマンドである。

図５の作業プログラム６０を例にして説明する。ＣＰＵ５０は、当該作業プログラムの「溶接開始命令」ＡＳのステップよりも前に記述された移動命令のステップ１（以下、溶接開始点という）と、このステップ１よりも後の移動命令であるステップ４（以下、中間点という）と、ステップ６（以下、溶接終了点という）を変換対象ステップとしてリストアップする。

（Ｓ３０）
次に、ＣＰＵ５０は、Ｓ３０において、見つけ出した変換対象ステップに関する溶接線の計算を行う。すなわち、ＣＰＵ５０は、見つけ出した当該変換対象ステップで教示された教示点と、当該変換対象ステップの前または後のステップであって、溶接トーチＴの「移動命令」である「直線補間命令」、または「円弧補間命令」が記述されたステップの教示点に基づいて溶接線計算を行い、記憶部５６にその計算結果を記憶する。

なお、溶接線計算とは、今回の変換対象ステップの教示点と、今回の変換対象ステップよりも前または後に教示されたステップの教示点とに基づく溶接線（溶接線ベクトル）の計算である。一般的に、図５で示したステップ１の溶接開始点が変換対象ステップである場合は、溶接開始点（ステップ１）と次の中間点（ステップ４）とに基づいて溶接線ベクトルを計算する。溶接区間（溶接開始命令と溶接終了命令との間）に教示されている中間点（ステップ４）が変換対象ステップである場合は、当該中間点（ステップ４）と１つ前の溶接開始点（ステップ１）とに基づいて計算する。ステップ６の溶接終了点が変換対象ステップである場合は、当該溶接終了点（ステップ６）と１つ前の中間点（ステップ４）とに基づいて計算する。このように、溶接線ベクトルを算出するために、変換対象ステップとその前後のステップの教示点を利用しているが、前後どちらのステップを利用するかは、任意に設定できるようにしておけばよい。

ここで、変換対象ステップの「移動命令」が「直線補間命令」の場合には、当該「直線補間命令」に関しての直線の溶接線を演算する。また、変換対象ステップの「移動命令」が「円弧補間命令」の場合には、当該「円弧補間命令」に関しての円弧状の溶接線を演算する。

（Ｓ４０）
次に、ＣＰＵ５０は、Ｓ４０において、前記変換対象ステップより前のステップであって、基準平面を指定する命令、すなわち、「基準平面指定命令」がある最近位のステップを検索する。ここで、前記変換対象ステップより前のステップに基準平面を指定する命令がない場合は、Ｓ９０に移行する。また、前記変換対象ステップより前のステップに基準平面を指定する命令がある場合は、Ｓ５０に移行する。

（Ｓ５０）
Ｓ５０に移行した場合、ＣＰＵ５０は、当該変換対象ステップでの溶接トーチの基準平面は、当該変換対象ステップより前のステップであって、基準平面を指定する命令、すなわち、「基準平面指定命令」がある最近位のステップに記述されている基準平面をセットし、Ｓ６０に移行する。

（Ｓ９０）
Ｓ９０に移行した場合、ＣＰＵ５０は、前記変換対象ステップより前のステップに基準平面を指定する命令がないため、Ｓ１０でデフォルト基準平面ファイルＦ０に記述されたデフォルト基準平面を基準平面としてセットし、Ｓ６０に移行する。

ここで、図５で示した作業プログラム６０を例に、基準平面が選択される様子を説明すると、以下のようになる。すなわち、変換対象ステップがステップ１（溶接開始点）の場合、ステップ１の前には「基準平面指定命令」が教示されていないので、デフォルトの基準平面が選択される。

変換対象ステップがステップ４（中間点）の場合、ステップ４の前であって「基準平面指定命令」が教示されている最近位のステップを検索すると、ステップ２が検索結果として得られる。すなわち、ステップ２に記述されている基準平面をセットする。この例では、基準平面を、ワーク座標系のＸＹ平面とするものである。なお、ワーク座標系は、デフォルト基準平面を表した前記ベース座標系とは異なる座標系であって、図１で示したワークＷの特定の部位を原点とする座標系である。ここで、前記ワーク座標系のＸＹ平面は、デフォルト基準平面とは異なる基準平面、すなわち、第２基準平面に相当する。また、ワーク座標系のＸＹ平面は、直交座標系の座標平面に相当する。

変換対象ステップがステップ６（溶接終了点）である場合、ステップ６の前であって「基準平面指定命令」が教示されている最近位のステップを検索すると、ステップ５が検索結果として得られる。すなわち、ステップ６に記述されている基準平面をセットする。この例では、基準平面を、ワーク座標系のＹＺ平面とするとものである。

（Ｓ６０）
Ｓ６０に移行すると、ＣＰＵ５０は、Ｓ５０またはＳ９０でセットした基準平面を基準として、図６に示す溶接トーチファイルＴＲ０１に記述された狙い角θ及び前進後退角αを取るように、マニピュレータ１０の関節角度を算出する。すなわち、溶接トーチＴの姿勢を変換する。

（前進後退角αと狙い角θについて）
ここで、溶接トーチ姿勢である前進後退角α、及び狙い角θについて説明する。
前進後退角は、図４（ａ）に示すように、教示点Ａ１，Ａ２間の溶接線ＹＳの接線に対する垂線Ｌａ（すなわち、法線）を立てた際に同垂線Ｌａに対して溶接トーチＴの長手方向軸線を表わす直線Ｌ１、Ｌ２がなす角度である。垂線Ｌａに対して、Ｌ１のように０°を越える場合（＋）には、前進角といい、Ｌ２のように０°を下回る場合（すなわち、「−」）場合には、後退角という。ここで、溶接トーチＴの長手方向軸線は、ワイヤ送給方向に向く軸に相当する。本明細書では、この前進角、後退角を合わせて前進後退角という。なお、図４（ａ）では、説明の便宜上、任意のＺ座標軸上に溶接線ＹＳを合致させるとともに、垂線Ｌａを同任意のＸ座標軸上に合致させている。また、教示点Ａ１から教示点Ａ２に向かう方向を溶接時の進行方向としている。

又、図４（ｂ）に示すように、基準平面ＰＬに含まれる溶接線ＹＳ上において、前記基準平面ＰＬに対して、溶接トーチＴの長手方向軸線Ｌ１と溶接線ＹＳとが共に乗る平面Ｈのなす角が狙い角θである。なお、狙い角θ、及び前進後退角αの変換のための算出は、公知であるため、説明を省略する。

（Ｓ７０）
Ｓ７０では、ＣＰＵ５０は、次の変換対象ステップはあるか否かを判定する。この判定は、Ｓ２０でリストアップした変換対象ステップの変換が全て終了したか否かにより行われる。全て終了していなければ、ＣＰＵ５０はＳ８０に移行して、次の変換対象ステップを処理対象として移動して、Ｓ３０以降の処理を繰り返す。

また、ＣＰＵ５０は、Ｓ２０でリストアップした変換対象ステップについて全て終了した場合には、この変換プログラムの処理を終了し、変換後の作業プログラムを新たな作業プログラムとして、記憶部５６に更新して記憶する。

さて、本実施形態によれば、以下のような特徴がある。
（１） 本実施形態のアーク溶接用プログラムのプログラム変換方法は、溶接トーチ姿勢を規定する狙い角θ及び前進後退角α、並びに、狙い角θの基準となるデフォルトの基準平面（第１基準平面）を入力する段階（Ｓ１０）と、溶接トーチＴの移動命令（動作命令）が少なくとも記述されたステップを含む作業プログラム（アーク溶接用プログラム）の変換対象ステップを選択する段階（Ｓ２０）を備える。また、本実施形態のプログラム変換方法は、変換対象ステップの溶接線を演算する段階（Ｓ３０）と、変換対象ステップより以前であって最近位のステップにデフォルト基準平面（第１基準平面）とは異なる基準平面（第２基準平面）を指定する命令（基準平面指定命令）があるか否かを検索する段階（Ｓ４０）と、第２基準平面を指定する命令があった場合、前記第２基準平面に基づいた狙い角及び前進後退角になるように溶接トーチ姿勢を変換し（Ｓ６０）、第２基準平面を指定する命令がない場合、第１基準平面に基づいた前記狙い角及び前進後退角になるように溶接トーチ姿勢を変換する段階（Ｓ６０）を備える。この結果、本実施形態のプログラム変換方法によれば、プログラム変換を実行するたびに基準平面を指定する必要がないので、１回のプログラム変換だけで所望の狙い角と前進後退角を持つ溶接トーチ姿勢に変換することができるアーク溶接用プログラムのプログラム変換方法を提供できる。

（２） 本実施形態のアーク溶接用プログラムのプログラム変換方法は、第２基準平面として、任意の直交座標系の任意の座標平面を指定できるようにしている。例えば、機械座標系のＸＹ平面を第２基準平面として指定することができる。すなわち、第２基準平面の指定を簡単にしたことによって上記（１）の効果を容易に実現できる。

（３） 本実施形態のロボット制御装置ＲＣは、プログラム変換装置として、溶接トーチ姿勢を規定する狙い角θ及び前進後退角α、並びに、狙い角θの基準となるデフォルト基準平面（第１基準平面）を入力するティーチペンダントＴＰ（入力部）と、溶接トーチＴの移動命令（動作命令）が少なくとも記述されたステップを含む作業プログラム（アーク溶接用プログラム）の変換対象ステップを選択するＣＰＵ５０（選択部）を備える。また、ロボット制御装置ＲＣのＣＰＵ５０は、検索部として、変換対象ステップの溶接線ＹＳを演算する溶接線演算部として機能するとともに、変換対象ステップより以前であって最も近いステップに前記デフォルト基準平面（第１基準平面）とは異なる第２基準平面を指定する命令があるか否かを検索する検索部として機能する。

さらに、ロボット制御装置ＲＣのＣＰＵ５０は、変換部として、第２基準平面を指定する命令（基準平面指定命令）があった場合、第２基準平面に基づいた狙い角θ及び前進後退角αになるように溶接トーチ姿勢を変換し、第２基準平面を指定する命令がない場合、デフォルト基準平面（第１基準平面）に基づいた狙い角θ及び前進後退角αになるように溶接トーチ姿勢を変換する。この結果、本実施形態のロボット制御装置ＲＣは、プログラム変換を実行するたびに基準平面を指定する必要がないので、１回のプログラム変換だけで所望の狙い角と前進後退角を持つ溶接トーチ姿勢に変換することができるアーク溶接用プログラムのプログラム変換装置を提供できる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を、図７〜図１０を参照して説明する。なお、第１実施形態とはロボット制御装置ＲＣ、ティーチペンダントＴＰ等のハード構成は同一のための、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。

以下では、第１実施形態と異なる構成について説明する。
第１実施形態では、作業プログラムにおいて、「基準平面指定命令」が記述されたステップでは、第２基準平面として任意の直交座標系の任意の座標平面を記述するようにしたが、本実施形態では、「基準平面指定命令」の代わりに、「参照点指定命令」が記述されるとともに、当該「参照点指定命令」が記述されたステップには、さらに、参照点ファイル名が記述されている。

図８は、記憶部５６に記憶した作業プログラム６０中、ステップ２、及びステップ５に「参照点指定命令」が記述されるとともに、当該「参照点指定命令」が記述されたステップには、さらに、参照点ファイルＳ０１，Ｓ０２が記述された例が示されている。

（第２実施形態の作用）
次に、第２実施形態の作用を説明する。図１０は、変換プログラム６５を起動したときの、フローチャートである。なお、第１実施形態の図３のフローチャートとは、Ｓ４０及びＳ５０の代わりにＳ４０Ａ及びＳ５０Ａの処理が行われることなるだけであるため、以下では、Ｓ４０ＡとＳ５０Ａについて説明し、他の処理の説明は、第１実施形態と同様であるため、省略する。

（Ｓ４０Ａ）
Ｓ４０Ａでは、ＣＰＵ５０は、前記変換対象ステップより前のステップであって、基準平面を指定する命令として、すなわち、「参照点指定命令」がある最近位のステップを検索する。ここで、前記変換対象ステップより前のステップであって、「参照点指定命令」がない場合は、Ｓ９０に移行する。また、前記変換対象ステップより前のステップであって、「参照点指定命令」がある場合は、Ｓ５０Ａに移行する。

図８の作業プログラム６０の例では、変換対象ステップがステップ１（溶接開始点）の場合、ステップ１の前には「基準平面指定命令」が教示されていないので、デフォルトの基準平面が選択される。また、Ｓ４０Ａ、Ｓ５０Ａ、Ｓ６０〜Ｓ８０を経て、再度Ｓ３０からＳ４０Ａに戻り、変換対象ステップがステップ４（中間点）である場合、ステップ４の前であって、「基準平面指定命令」がある最近位のステップとして、ステップ２が検索結果として得られる。変換対象ステップがステップ６（溶接終了点）である場合、ステップ６の前であって、「基準平面指定命令」がある最近位のステップとして、ステップ５が検索結果として得られる。

（Ｓ５０Ａ）
Ｓ５０Ａでは、ＣＰＵ５０は、当該変換対象ステップでの溶接トーチの基準平面は、当該変換対象ステップより前のステップであって、基準平面を指定する命令、すなわち、「参照点指定命令」がある最近位のステップに記述されている参照点ファイルを読込み、その参照点ファイルに記述されている参照点の座標値に基づいて、基準平面を算出した後、その基準平面をセットする。

（基準平面の算出）
ここで、第２基準平面としての基準平面の算出を図７を参照して説明する。
教示点Ａ１，Ａ２及び参照点Ｐｒの３点が既知の場合、教示点Ａ１から教示点Ａ２へのベクトルＰと、教示点Ａ１から参照点Ｐｒ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７に示すように、基準平面ＰＬに垂直な法線ベクトルＶｐである。基準平面ＰＬに垂直な法線ベクトルＶｐが決まれば、基準平面ＰＬが一意に決められる。例えば、図８の作業プログラム６０の例では、当該変換対象ステップ（この場合、ステップ４）での溶接トーチの基準平面は、当該変換対象ステップより前のステップであって、基準平面を指定する命令、すなわち、「参照点指定命令」がある最近位のステップ２に記述されている参照点ファイルＳ０１を、図９に示す記憶部５６からＣＰＵ５０は読込し、基準平面を算出する。このときの座標系は、参照点の座標値（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）の座標系である。参照点の座標値（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）は位置情報に相当する。

この座標系は、前記ベース座標系とは異なる座標系である。ここで、算出された基準平面は、デフォルト基準平面とは異なる基準平面、すなわち、第２基準平面に相当する。なお、教示点Ａ１，Ａ２を結ぶ線は溶接線ＹＳである。

さて、本実施形態によれば、第１実施形態の（１）、（３）〜（５）の効果の他以下の特徴がある。
（１） 本実施形態のアーク溶接用プログラムのプログラム変換方法によれば、第２基準平面は、変換対象ステップの溶接線を演算する段階で算出された溶接線ＹＳと参照点Ｐｒを含む平面であり、参照点Ｐｒは、変換対象ステップより以前であって最も近いステップに、第２基準平面を指定する命令とともに記述された位置情報となることにより、第１実施形態の（１）と同様の効果を容易に実現できる。

なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 前記実施形態では、ロボット制御装置ＲＣをプログラム変換装置としたが、ロボット制御装置ＲＣに限定されるものではない、例えばロボット制御装置ＲＣの上位のコントローラをプログラム変換装置としてもよい。

・ 第２実施形態では、参照点の座標値をファイル化して記憶部５６に記憶するようにしたが、作業プログラムのステップに直接記述するようにしてもよい。

ＲＣ…ロボット制御装置、ＴＰ…ティーチペンダント（入力部）、
３０…表示装置、５０…ＣＰＵ（選択部、溶接線演算部、検索部、変換部）、
５６…記憶部（記憶媒体）、
Ｔ…溶接トーチ、ＰＬ…基準平面、Ｐｒ…参照点、ＹＳ…溶接線。

Claims (4)

1. 溶接ロボットが備える溶接トーチの姿勢（以下、溶接トーチ姿勢という）を規定する狙い角及び前進後退角、並びに、前記狙い角の基準となるデフォルトの基準平面（以下、第１基準平面という）を入力する段階と、
   前記溶接トーチの動作命令が少なくとも記述されたステップを含むアーク溶接用プログラムの変換対象ステップを選択する段階と、
   前記変換対象ステップの溶接線を演算する段階と、
   前記変換対象ステップより以前であって最も近いステップに前記デフォルトの基準平面とは異なる基準平面（以下、第２基準平面という）を指定する命令があるか否かを検索する段階と、
   前記第２基準平面を指定する命令があった場合、前記第２基準平面に基づいた前記狙い角及び前進後退角になるように前記溶接トーチ姿勢を変換し、
   前記第２基準平面を指定する命令がない場合、前記第１基準平面に基づいた前記狙い角及び前進後退角になるように前記溶接トーチ姿勢を変換することを特徴とするアーク溶接用プログラムのプログラム変換方法。
2. 前記第２基準平面が、直交座標系の座標平面であることを特徴とする請求項１に記載のアーク溶接用プログラムのプログラム変換方法。
3. 前記第２基準平面は、前記変換対象ステップの溶接線を演算する段階で算出された溶接線と参照点を含む平面であり、
   前記参照点は、前記第２基準平面を指定する命令とともに記述された位置情報であることを特徴とする請求項１に記載のアーク溶接用プログラムのプログラム変換方法。
4. 溶接ロボットが備える溶接トーチの姿勢（以下、溶接トーチ姿勢という）を規定する狙い角及び前進後退角、並びに、前記狙い角の基準となるデフォルトの基準平面（以下、第１基準平面という）を入力する入力部と、
   前記溶接トーチの動作命令が少なくとも記述されたステップを含むアーク溶接用プログラムの変換対象ステップを選択する選択部と、
   前記変換対象ステップの溶接線を演算する溶接線演算部と、
   前記変換対象ステップより以前であって最も近いステップに前記デフォルトの基準平面とは異なる基準平面（以下、第２基準平面という）を指定する命令があるか否かを検索する検索部と、
   前記第２基準平面を指定する命令があった場合、前記第２基準平面に基づいた前記狙い角及び前進後退角になるように前記溶接トーチ姿勢を変換し、前記第２基準平面を指定する命令がない場合、前記第１基準平面に基づいた前記狙い角及び前進後退角になるように前記溶接トーチ姿勢を変換する変換部を有するアーク溶接用プログラムのプログラム変換装置。