JPH055588B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、溶接トーチに所定突き出し長さに
設定された溶接ワイヤを支持させた状態で、溶接
トーチ・ワーク間にセンシング電圧を印加し、溶
接ワイヤとワークとの接触による通電があつたと
きのワーク位置を検知するセンシング手段を備え
た記憶・再生型アーク溶接ロボツトを用いて開先
の開先ルートギヤツプを検出する、記憶・再生型
アーク溶接ロボツトによる開先ルートギヤツプ検
出方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、板厚が５mm程度以上のワーク（溶接対
象物）の開先は、開先ルートギヤツプ（開先ルー
ト間隙幅）を有するＶ形、レ形などの対向する開
先面と、開先ルート底面とによつて形成されてな
るものが採用されている。ところで、このような
開先の開先ルートギヤツプは、開先を構成する部
材の加工精度や組立誤差により設計値に対し変動
するのが常である。

このような開先ルートギヤツプを有する開先を
記憶・再生型アーク溶接ロボツトにより自動溶接
するときは、溶接開始に先立ち開先ルートギヤツ
プを検出し、この検出した開先ルートギヤツプの
値に応じて、予め教示された溶接条件のうちウイ
ービング幅や溶接速度等を変更する必要がある。
そのため、本出願人は、溶接ワイヤ（以下、ワイ
ヤという。）を支持する溶接トーチ（以下、トー
チという。）にセンシング電圧を印加し、このト
ーチをセンサとして用いて開先ルートギヤツプを
検出するようにした、自動溶接装置の開先ギヤツ
プ検出方法を先に提案した（特願昭63−240719
号）。

以下、Ｖ形開先を具体的例として、この従来の
開先ルートギヤツプ検出方法を、第７図の従来の
方法に係る教示動作の説明図と第８図に示す従来
の方法の説明図とを参照しながら説明する。第７
図に示すように、トーチ８からのワイヤ８ａの突
き出し長さを所定長さに設定し、まず、はじめの
ワークに対し次の手順で、後述するセンシングを
するための教示が行われる。

第１部材Aaの部材表面Acの近くにセンシン
グ開始点PS１を教示したのち、トーチ８を下
降させてワイヤ８ａの先端をこの部材表面Ac
上に接触させ教示点Ｐ１Ｔを教示する。同様に
して、部材表面Ac近くのセンシング開始点PS
２と部材表面Ac上の教示点Ｐ２Ｔとが教示さ
れる。

次に、第１部材Aaの開先面Adの近くにセン
シング開始点PS３を教示し、トーチ８を下降
させてこの開先面Ad上に教示点Ｐ３Ｔを教示
し、同様に、第１部材Aaの開先面Adに対向す
る第２部材Abの開先面Afの近くにセンシング
開始点PS４と、この開先面Af上に教示点Ｐ４
Ｔを教示する。

予めこのような教示作業を行つたのち、以下
の手順により以後のワークにおける開先ルート
ギヤツプを検出するようにしている（第８図参
照）。ここで、トーチ８にセンシング電圧を印
加してこれを移動させ、このトーチ８から突き
出したワイヤ８ａと開先を構成する部材Aa，
Abとの接触により通電を検出してその部材位
置を検知することをセンシングという。

まず、センシング開始点PS１に位置決めし
たトーチ８のセンシング電圧を印加し、この開
始点PS１から教示点Ｐ１Ｔに向く方向にトー
チ８を移動させ、センシングにより第１部材
Aaの部材表面Ac上の点Ｐ１を検知し、この点
Ｐ１の位置情報を記憶する。同様にして、セン
シング開始点PS２から教示点Ｐ２Ｔに向く方
向にトーチ８を移動させ、センシングにより第
１部材Aaの部材表面Ac上の点Ｐ２を検知し、
これの位置情報を記憶する。

次に、センシング開始点PS３から教示点Ｐ
３Ｔに向く方向にセンシングを行い、第１部材
Aaの開先面Ad上の点Ｐ３を検知しこの位置情
報を記憶すると共に、さらに、センシング開始
点PS４から教示点Ｐ４Ｔに向く方向にセンシ
ングを行い、第２部材Abの開先面Af上の点Ｐ
４を検知し、この位置情報を記憶する。

これらの位置情報を得たのち、まず、上記の
２点Ｐ１，Ｐ２の位置情報と、予め入力されて
いる第１部材Aaの板厚寸法ｔとに基づき、第
８図に示すように、２点Ｐ１′，Ｐ２′を求め、
部材表面Acの裏側表面に沿う上記２点Ｐ１′，
Ｐ２′を通過するギヤツプ位置直線Ｌ１を演算
し求める。

次に、開先面Ad上の点Ｐ３の位置情報と予
め入力されている第１部材Aaの開先設計角度
θ_Rとに基づいて第１部材Aaの開先面Adに沿う
開先直線Ｌ２を演算し求めると共に、第２部材
Abの開先面Af上の点Ｐ４の位置情報と予め入
力されているこの部材Abの開先設計角度θ_Lと
に基づき第２部材Abの開先面Afに沿う開先直
線Ｌ３を演算し求める。

そして、ギヤツプ位置直線Ｌ１と第１部材
Aaの開先直線Ｌ２との交点Ｂ１を第１部材Aa
のルート位置（開先ルート位置）として演算す
ると共に、ギヤツプ位置直線Ｌ１と第２部材
Abの開先直線Ｌ３との交点Ｂ２を第２部材Ab
のルート位置（開先ルート位置）として演算し
求める。

従来の開先ルートギヤツプ検出方法では、この
ような手順により、第１部材Aaのルート位置Ｂ
１と第２部材Abのルート位置Ｂ２とを求め、求
めたルート位置Ｂ１，Ｂ２間の距離を演算するこ
とで開先ルートギヤツプを検出するようにしてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、開先ルートギヤツプの検出過程にお
いて演算のために用いられる開先情報として上記
予め入力されている部材Aa，Abの開先設計角度
θ_R，θ_Lと、これに対応する実際の開先角度との間
に、開先加工精度等に起因する誤差が生じること
がしばしばあることから、上記従来の方法には、
以下に説明するように、開先ルートギヤツプの検
出精度が悪くなるという問題点がある。

すなわち、第１部材Aaのルート位置Ｂ１を求
める場合について説明すると、第１部材Aaの開
先面Ad上の検知点Ｐ３は、先に説明したように
教示動作により予め定めた方向にセンシングを行
うことによつて検知される位置である。したがつ
て、教示動作を行つたはじめのワークとそれ以後
のワークとの間にはポジシヨナへの取り付け誤差
があることから、開先面Ad上における検知点Ｐ
３の位置は各ワーク毎に異なるものとなる。

そのため、予め入力されている第１部材Aaの
開先設計角度θ_Rと実際の開先角度との間に誤差が
あつて、しかも、開先面Ad上の検知点Ｐ３の位
置が第１部材Aa（開先面Ad）の求めるべきルー
ト位置から部材表面Ac方向に離れたところにあ
る場合には、上記検知点Ｐ３の位置情報と上記開
先設計角度θ_Rとに基づいて演算される、開先面
Adに沿う直線としての開先直線Ｌ２は、実際の
開先面に沿う直線に対してずれたものとなる。そ
の結果、ギヤツプ位置直線Ｌ１との交点として演
算されるルート位置と実際のルート位置との間に
誤差（位置ずれ）が生じることになる。

そして上記と同様にして、第２部材Ab（開先面
Af）について演算により求められたそのルート
位置と実際のルート位置との間に位置ずれが生じ
ることになる。その結果、第１部材Aaのルート
位置と第２部材Abのルート位置との距離として
得られる開先ルートギヤツプは、その検出精度が
悪くなる。

この発明は、上記従来の問題点を解消するため
になされたものであつて、溶接トーチに所定突き
出し長さに設定された溶接ワイヤを支持させた状
態で、溶接トーチ・ワーク間にセンシング電圧を
印加し、溶接ワイヤとワークとの接触による通電
があつたときのワーク位置を検知するセンシング
手段を備えた記憶・再生型アーク溶接ロボツトを
用いて開先の開先ルートギヤツプを検出するに際
し、開先ルートギヤツプの検出過程において演算
のために用いられる開先情報として予め入力され
た対向する開先面の開先設計角度と、各ワークに
おける実際の開先角度との間に開先加工精度など
による誤差がある場合においても、開先ルートギ
ヤツプの検出精度に及ぼす開先角度誤差による悪
影響を極力なくして、溶接に支障のない精度にて
開先ルートギヤツプを検出することができる、記
憶・再生型アーク溶接ロボツトによる開先ルート
ギヤツプ検出方法の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、この発明による
方法は、溶接トーチに所定突き出し長さに設定さ
れた溶接ワイヤを支持させた状態で、溶接トーチ
とワークとの間にセンシング電圧を印加し、溶接
ワイヤとワークとの接触による通電があつたとき
のワーク位置を検知するセンシング手段を備えた
記憶・再生型アーク溶接ロボツトを用い、対向す
る開先面と、開先ルート底面とによつて開先が形
成されてなる同種のワークについてその開先の開
先ルートギヤツプを検出する方法であつて、上記
同種のワークのうち最初のワークについて予めそ
の開先ルート底面位置を教示しておき、少なくと
も最初のワーク以後のワークについてその開先の
開先ルートギヤツプを検出するに際して、 次の各ステツプ、すなわち、（ａ）最初のワー
クに対して教示された開先ルート底面位置を示す
教示位置データに基づいて、溶接トーチを移動さ
せ、開先ルートギヤツプを検出すべき開先の、対
向するいずれかの開先面、もしくは開先ルート底
面を上記センシング手段によつて検知し、しかる
後、溶接トーチを予め定めた距離引き戻し溶接ワ
イヤ先端部を開先内に位置させること、（ｂ）次
いで開先幅方向に溶接トーチを移動させ、上記セ
ンシング手段によつて対向する開先面それぞれの
開先面位置を検知し、それら開先面位置データを
求めること、（ｃ）この両開先面位置データから
開先幅の中央位置を示す開先幅等分位置を演算し
て求め、溶接トーチを移動させて溶接ワイヤ先端
部を上記開先幅等分位置に位置させること、（ｄ）
次いで開先ルート底面方向に溶接トーチを移動さ
せ、上記センシング手段によつて開先ルート底面
を検知した後、溶接トーチを予め定めた距離引き
戻し溶接ワイヤ先端部を開先ルート底面に近接さ
せて位置させること、（ｅ）しかる後、溶接トー
チを再び開先幅方向に移動させ、上記センシング
手段によつて対向する開先面それぞれの開先面位
置を検知し、それら開先面位置データを求めるこ
と、（ｆ）上記（ｅ）のステツプで求めた両開先
面位置データと、上記（ｄ）のステツプの引き戻
し距離と、予め入力されている対向する開先面の
開先設計角度とから対向する開先面のそれぞれの
開先ルート位置を演算して求めること、（ｇ）こ
の両開先ルート位置間の距離を開先ルートギヤツ
プとして演算し検出すること、を行うことを特徴
とする。

〔作用〕

まず、最初のワークに対して予め教示された開
先ルート底面位置を示す教示位置データに基づい
て、弐溶接トーチが移動され、センシング手段に
より、開先ルートギヤツプを検出すべき開先の、
対向するいずれかの開先面、もしくは開先ルート
底面が検知される。しかる後、溶接トーチが予め
定めた距離引き戻されて、溶接ワイヤ先端部が開
先内に位置される。次いで、開先幅方向に溶接ト
ーチが移動されて、センシング手段によつて対向
する開先面それぞれの開先面位置が検知され、そ
の両開先面位置データが求められる。

この両開先面位置データから開先幅中央位置を
示す開先幅等分位置が演算され、溶接トーチは、
その溶接ワイヤ先端部が開先幅等分位置に位置し
た状態で位置決めされた後、開先ルート底面方向
に移動される。

これにより、ワークごとにポジシヨナへの取り
付け誤差が異なる場合においても、確実に開先ル
ート底面を、センシング手段によつて検知するこ
とができる。

このようにして開先ルート底面が検知される
と、溶接トーチが予め定められた距離引き戻され
て、その溶接ワイヤ先端部が開先ルート底面に近
接した位置に位置される。次いで、溶接トーチが
再び開先幅方向に移動されて、センシング手段に
より、開先ルート底面に近接する高さにおける対
向する開先面の開先面位置がそれぞれ検知され
る。そしてその両開先面位置の位置データと、前
記引き戻し距離と、対向する開先面の予め入力さ
れている開先設計角度とから、演算により対向す
る開先面それぞれの開先ルート位置が求められ、
開先ルートギヤツプはこの両開先ルート位置間の
距離を演算することで求められる。

このように、開先ルート底面に近接する高さに
おける対向する開先面の開先面位置を検知し、そ
の開先面位置データに基づき開先ルートギヤツプ
を検出するようにしたので、開先ルートギヤツプ
の検出過程において演算のために用いられる開先
情報として予め入力された対向する開先面の開先
設計角度と、各ワークにおける実際の開先角度と
の間に開先加工精度などによる誤差がある場合に
おいても、開先ルートギヤツプの検出精度に及ぼ
す開先角度誤差による悪影響を極力なくして、溶
接に支障のない精度にて開先ルートギヤツプを検
出することができる。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図乃至第６図に基づ
いて以下に説明する。

第６図はこの発明による方法を実施する記憶・
再生型アーク溶接ロボツトの一例を示す斜視図で
ある。同図に示すように、記憶・再生型アーク溶
接ロボツト１は、多関節型のアーク溶接ロボツト
本体２、ロボツト制御装置３、溶接電源４および
テイーチングボツクス５から構成されている。６
はポジシヨナで、ポジシヨナ６には開先ルートギ
ヤツプが設けられた開先を有するワーク７がセツ
トされる。また、アーク溶接ロボツト本体２の手
首部には、ワイヤ８ａを支持・案内するトーチ８
が取り付けられている。そして、マイクロコンピ
ユータを備えたロボツト制御装置３には、トーチ
８の位置・姿勢などを制御するロボツト本体駆動
制御部、溶接電源４の出力を制御する溶接条件制
御部、テイーチングボツクス５により入力・教示
されるトーチ８の位置や姿勢、溶接条件等の教示
データ、及びこの発明に係る方法を含む所定の制
御を実行するための制御プログラムなどが記憶さ
れる記憶部等が備えられている。

上記溶接電源４内には、ワイヤ８ａを支持する
トーチ８とワーク７との間にセンシング電圧をセ
ンシング時に印加するセンシング用電源（図示省
略）が設けられ、また、ロボツト制御装置３内に
は、センシング電圧の印加時にワイヤ８ａとワー
ク７との接触による通電状態を検出し、通電があ
つたときにワーク位置データの取り込み指令やト
ーチ８の停止・移動方向変更等の動作制御のため
の信号を出力する通電検出装置（図示省略）が設
けられており、このセンシング用電源と通電検出
装置とによりワーク位置を検知するセンシング手
段が構成されている。

以下、上記記憶・再生型アーク溶接ロボツト１
を用いて実施されるこの発明による開先ルートギ
ヤツプ検出方法について説明する。

まず、Ｖ形開先における開先ルートギヤツプ検
出方法を第１図乃至第３図に基づいて以下に説明
する。

第２図はＶ形開先における開先及び教示動作の
説明図である。同図において、９ａ，９ｂは対向
する開先めんであり、９ａはその開先設計角度が
θ₁に設定された第１開先面、９ｂはその開先設計
角度θ₂に設定された第２開先面である。また、１
０は開先ルート底面、Ｑ１は第１開先面９ａの開
先ルート位置、Ｑ２は第２開先面９ｂの開先ルー
ト位置である。対向する開先面９ａ，９ｂと開先
ルート底面１０とにより開先ルートギヤツプＷを
有するＶ形開先が形成されている。

そして、このようなＶ形開先を有する最初のワ
ークに対して以下のような教示動作が施される。
すなわち、所定突き出し長さに設定されたワイヤ
８ａを支持するトーチ８のトーチ角度を開先ルー
ト底面１０に対し略90°、つまりトーチ８を開先
ルート底面１０に対し略垂直となるトーチ姿勢に
定めて、第２図に示すように、トーチ８を−Ｙ方
向へ垂直移動（下降）させ、Ｖ形開先内でワイヤ
８ａ先端部にてセンシング開始位置PSを教示す
る。さらに、トーチ８を−Ｙ方向へ垂直移動させ
てワイヤ８ａ先端部を開先ルート底面１０上に位
置決めし、この開先ルート底面の位置PTを教示
する。

次に、このような教示動作を行つたのち行う以
後の同種のワークにおけるＶ形開先の開先ルート
ギヤツプ検出方法について、第１図及び第３図ａ
〜ｃを参照しつつ以下に説明する。第１図はこの
発明による方法のフローチヤート、第３図ａ〜ｃ
は、Ｖ形開先におけるこの発明による方法の説明
図である。なお、第１図に示すフローチヤートの
説明中、N1，N2，……は処理手順（ステツプ）
の番号を示す。

まず、所定突き出し長さに設定されたワイヤ８
ａを支持するとともに、上記トーチ姿勢が与えら
れたトーチ８にセンシング電圧を印加する（ステ
ツプＮ１）。そして、第３図ａに示すように、上
記センシング開始位置PSから上記開先ルート底
面教示位置PTに向けトーチ８を−Ｙ方向に垂直
移動させると、センシング手段によつてこの実施
例では第１開先面９ａが検知される（ステツプ
N2）。

この場合、第３図ａは、ワークのポジシヨナ６
への取り付け誤差のため、最初のワークに対して
教示された上記開先ルート底面教示位置PTに基
づいてトーチ８を移動させたとき、開先ルート底
面１０ではなく第１開先面９ａが検知される様子
を示している。

さて次に、トーチ８を予め定められた所定距
離、例えば２mm引き戻し、そのワイヤ８ａ先端部
を開先内に位置させる（ステツプN3）。そして、
トーチ８を開先幅方向に移動させる。すなわち、
トーチ８を予め教示された−Ｘ方向に水平移動
（左行移動）させ、センシング手段によつて第１
開先面９ａの開先面位置Ｐ１を検知し、その位置
データを記憶する（ステツプN4）。続いて、トー
チ８を予め教示された＋Ｘ方向に水平移動（右行
移動）させ、センシング手段によつて第２開先面
９ｂの開先面位置Ｐ２を検知し、その位置データ
を記憶する（ステツプN5）。

そして、第３図ｂに示すように、上記記憶した
両開先面位置Ｐ１，Ｐ２の位置データから開先幅
中央位置を示す開先幅等分位置Ｐ３を演算して求
め、トーチ８を移動させてこの開先幅等分位置Ｐ
３にワイヤ８ａ先端部を位置させる（ステツプ
N6）。ここで、位置Ｐ３は、Ｐ３＝Ｐ１＋（Ｐ２
−Ｐ１）／２により演算される。

次いで、トーチ８を予め教示された−Ｙ方向に
垂直移動させ、センシング手段によつて開先ルー
ト底面１０を検知する（ステツプN7）。このよう
に、開先幅等分位置Ｐ３を求め、この位置Ｐ３か
らトーチ８を開先ルート底面１０に対し開先の形
状に対応して予め定めた角度（この場合はほぼ
90°）をなす直線上を予め教示された開先ルート
底面１０方向に移動させることにより、ワークご
とにポジシヨナ６への取り付け誤差が異なるよう
な場合にも、確実に開先ルート底面１０を、セン
シング手段によつて検知することができる。

そして、ステツプN7で開先ルート底面１０を
検知した後、第３図ｃに示すように、トーチ８を
予め定めた所定距離Ｌ（同図にて上向き矢印で示
す）、例えばＬ＝２mm引き戻し、トーチ８のワイ
ヤ先端部を開先ルート底面１０に近接させて位置
させる（ステツプN8）。次に、トーチ８を、再
度、開先幅方向に移動させる。すなわち、トーチ
８を予め教示された−Ｘ方向に水平移動させ、セ
ンシング手段により、開先ルート底面１０に近接
する高さ（Ｌ）における第１開先面９の開先面位
置Ｐ４を検知し、その位置データを記憶する（ス
テツプN9）。続いて、トーチ８を予め教示された
＋Ｘ方向に水平移動させ、センシング手段によ
り、同様にして開先ルート底面１０に近接する高
さ（Ｌ）における第２開先面９ｂの開先面位置Ｐ
５を検知し、その位置データを記憶する（ステツ
プN10）。

しかる後、ステツプN9で求めた第１開先面９
ａの開先面位置Ｐ４と、ステツプN8における引
き戻し距離Ｌと、予め入力されている第１開先面
９ａの開先設計角度θ₁とから、演算により、第１
開先面９ａの開先ルート位置Ｑ１を求める（ステ
ツプN11）。

すなわち、第３図に示すXY平面において、上
記開先面位置Ｐ４の座標値をＰ４（Ｘ４，Ｙ４）、
求める開先ルート位置Ｑ１の座標値をＱ１（XQ
１，YQ１）とすると、開先ルート位置Ｑ１は次
式により求められる。

XQ1＝X4＋（Ｌ／tanθ₁） ……式(1) YQ1＝Y4−Ｌ また、ステツプN10で求めた第２開先面９ｂの
開先面位置Ｐ５と、上記引き戻し距離Ｌと、予め
入力されている第２開先面９ｂの開先設計角度θ₂
とから、演算により、第２開先面９ｂの開先ルー
ト位置Ｑ２を求める（ステツプN12）。上記開先
面位置Ｐ５の座標値をＰ５（Ｘ５，Ｙ５）、開先
ルート位置Ｑ２の座標値をＱ２（XQ２，YQ２）
とすると、開先ルート位置Ｑ２は次式により求め
られる。

XQ2＝X5−（Ｌ／tanθ₂） ……式(2) YQ2＝Y5−Ｌ そして、上記両開先ルート位置Ｑ１，Ｑ２間の
距離を開先ルートギヤツプＷとして演算により求
める（ステツプN13）。この場合、位置Ｑ１のＹ
標値YQ１と位置Ｑ２のＹ座標値YQ２とは同じ
であるから、Ｘ座標値だけを考えればよい。した
がつて、開先ルートギヤツプＷは次式により求め
られる。

Ｗ｜XQ2−XQ1｜ ……式(3) この式(3)に上記式(2)および式(1)を代入すること
によつて開先ルートギヤツプＷを求めることがで
きる。

このように開先ルートギヤツプＷを演算により
求めるに際し、開先ルート底面１０に近接する高
さにおける対向する開先面９ａ，９ｂの開先面位
置データを用いるようにしたので、開先ルートギ
ヤツプＷの演算に用いられる開先情報として予め
入力された対向する開先面９ａ，９ｂの開先設計
角度θ₁，θ₂と、各ワークにおける実際の開先角度
との間に開先加工精度などによる誤差がある場合
においても、得られる開先ルートギヤツプＷの検
出精度に及ぼす開先角度誤差による悪影響を極力
なくして、溶接に支障のない精度にて開先ルート
ギヤツプＷを検出することができる。

なお、上記実施例では、理解を容易にするため
に、開先ルート底面位置を教示した最初のワーク
ではなく、同種の次のワークにおける例について
述べたが、この発明方法は、当然ながら上記教示
を施した最初のワークにも適用できる。

次に、レ形開先におけるこの発明による開先ル
ートギヤツプ検出方法について、第４図及び第５
図ａ〜ｃを参照しつつ以下に説明する。第４図は
レ形開先における開先及び教示動作の説明図、第
５図ａ〜ｃはレ形開先におけるこの発明による方
法の説明図である。

すなわち、第４図に示すように、開先ルート底
面１０と、この開先ルート底面１０に垂直な第１
開先面９ａと、この第１開先面９ａに対向し、そ
の開先設計角度がθ₂に設定された第２開先面９ｂ
とによつて開先ルートギヤツプＷを有するレ形開
先が形成されている。なお、θは第１開先面９ａ
と第２開先面９ｂとのなす角である。このような
レ形開先を有する最初のワークに対して、所定突
き出し長さに設定されたワイヤ８ａを支持するト
ーチ８を、第４図に示すように、そのトーチ角度
が開先ルート底面１０に対しほぼθ_t＝（θ₂＋θ／
２）となるトーチ姿勢に定めて、このトーチ８を
角度θ_tをなす直線上を−Ｙ方向へ移動させ、レ形
開先内のセンシング開始位置PSと開先ルート底
面１０上の教示位置をPTを教示する。

そして、第５図ａ〜ｃに示すように、先に説明
した手順と同様にして、開先ルート底面１０に近
接する高さ（Ｌ）において検知・記憶した第１開
先面９ａの開先面位置Ｐ４の位置データと、開先
ルート底面１０に近接する高さ（Ｌ）において検
知・記憶した第２開先面９ｂの開先面位置Ｐ５の
位置データと、トーチ８の引き戻し距離Ｌと、予
め入力されている対向する開先面９ａ，９ｂの各
開先角度θ₁，θ₂とから開先ルートギヤツプＷを求
めることができる。すなわち、第１開先面９ａの
開先ルート位置Ｑ１のＸ座標値は、θ₁＝90°であ
るから，上記式(1)によつてXQ１＝Ｘ４となり、
また、第２開先面９ｂの開先ルート位置Ｑ２のＸ
座標値は、上記式(2)により得られる値となるの
で、これらの値を上記式(3)に代入することによつ
て開先ルートギヤツプＷを求めることができる。

このようにして開先ルートギヤツプＷを検出す
るようにしたので、先の例と同様にして、開先ル
ートギヤツプＷの演算に用いられる予め入力され
た対向する開先面９ａ，９ｂの開先設計角度θ₁，
θ₂と、各ワークにおける実際の開先角度との間に
開先加工精度などによる誤差がある場合において
も、得られる開先ルートギヤツプＷの検出精度に
及ぼす開先角度誤差による悪影響を極力なくし
て、溶接に支障のない精度にて開先ルートギヤツ
プＷを検出することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明に係る記憶・再生
型アーク溶接ロボツトによる開先ルートギヤツプ
検出方法によると、溶接ワイヤを支持した溶接ト
ーチをセンサとしてワーク位置を検知するセンシ
ング手段によつて開先ルート底面を検知した後、
溶接トーチを予め定めた距離引き戻しその溶接ワ
イヤ先端部を前記開先ルート底面に近接させて位
置させ、次いで溶接トーチを開先幅方向に移動さ
せ、センシング手段によつて前記開先ルート底面
に近接する高さにおける対向する開先面の開先面
位置を検知し、その開先面位置データに基づき開
先ルートギヤツプを検出するようにしたものであ
るから、開先ルートギヤツプの検出過程において
演算のために用いられる開先情報として予め入力
された対向する開先面の開先設計角度と、各ワー
クにおける実際の開先角度との間に開先加工精度
などによる誤差がある場合においても、開先ルー
トギヤツプの検出精度に及ぼす開先角度誤差によ
る悪影響を極力なくして、溶接に支障のない精度
にて開先ルートギヤツプを検出することができ
る。これにより、検出された開先ルートギヤツプ
寸法に基づいて、その開先に対し適正な溶接条件
にてアーク溶接を行うことができる。

また、開先ルートギヤツプを検出するため前記
開先ルート底面を検知するに際し、溶接トーチを
一定の順序に従つて移動させて、センシング手段
によつて対向する開先面それぞれの開先面位置を
検知し、その両開先面位置データから開先幅中央
位置を示す開先幅等分位置を演算し、溶接トーチ
を移動させてその溶接ワイヤ先端部を前記開先幅
等分位置に位置させ、しかる後、開先ルート底面
方向に溶接トーチを移動させるようにしたもので
あるから、ワークごとにポジシヨナへの取り付け
誤差が異なる場合においても、確実に開先ルート
底面を、センシング手段によつて検知することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による方法のフローチヤー
ト、第２図はＶ形開先における開先及びこの発明
による方法に係る教示動作の説明図、第３図ａ，
ｂ及びｃはＶ形開先におけるこの発明による方法
の説明図、第４図はレ形開先における開先及びこ
の発明による方法に係る教示動作の説明図、第５
図ａ，ｂ及びｃはレ形開先におけるこの発明によ
る方法の説明図、第６図はこの発明による方法を
実施する記憶・再生型アーク溶接ロボツトの一例
を示す斜視図、第７図はＶ形開先における従来の
開先ルートギヤツプ検出方法に係る教示動作の説
明図、第８図はＶ形開先における従来の開先ルー
トギヤツプ検出方法の説明図である。 １……記憶・再生型アーク溶接ロボツト、２…
…アーク溶接ロボツト本体、３……ロボツト制御
装置、４……溶接電源、５……テイーチングボツ
クス、６……ポジシヨナ、７……ワーク、８……
溶接トーチ、８ａ……溶接ワイヤ、９ａ……第１
開先面、９ｂ……第２開先面、１０……開先ルー
ト底面、Ｗ……開先ルートギヤツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶接トーチに所定突き出し長さに設定された
   溶接ワイヤを支持させた状態で、溶接トーチとワ
   ークとの間にセンシング電圧を印加し、溶接ワイ
   ヤとワークとの接触による通電があつたときのワ
   ーク位置を検知するセンシング手段を備えた記
   憶・再生型アーク溶接ロボツトを用い、対向する
   開先面と、開先ルート底面とによつて開先が形成
   されてなる同種のワークについてその開先の開先
   ルートギヤツプを検出する方法であつて、上記同
   種のワークのうちの最初のワークについて予めそ
   の開先ルート底面位置を教示しておき、少なくと
   も最初のワーク以後のワークについてその開先の
   開先ルートギヤツプを検出するに際して、次のス
   テツプを行うことを特徴とする記憶・再生型アー
   ク溶接ロボツトによる開先ルートギヤツプ検出方
   法。 (a) 最初のワークに対して教示された開先ルート
   底面位置を示す教示位置データに基づいて、溶
   接トーチを移動させ、開先ルートギヤツプを検
   出すべき開先の、対向するいずれかの開先面、
   もしくは開先ルート底面を上記センシング手段
   によつて検知し、しかる後、溶接トーチを予め
   定めた距離引き戻し溶接ワイヤ先端部を開先内
   に位置させるステツプ (b) 次いで開先幅方向に溶接トーチを移動させ、
   上記センシング手段によつて対向する開先面そ
   れぞれの開先面位置を検知し、それら開先面位
   置データを求めるステツプ (c) この両開先面位置データから開先幅の中央位
   置を示す開先幅等分位置を演算して求め、溶接
   トーチを移動させて溶接ワイヤ先端部を上記開
   先幅等分位置に位置させるステツプ (d) 次いで開先ルート底面方向に溶接トーチを移
   動させ、上記センシング手段によつて開先ルー
   ト底面を検知した後、溶接トーチを予め定めた
   距離引き戻し溶接ワイヤ先端部を開先ルート底
   面に近接させて位置させるステツプ (e) しかる後、溶接トーチを再び開先幅方向に移
   動させ、上記センシング手段によつて対向する
   開先面それぞれの開先面位置を検知し、それら
   開先面位置データを求めるステツプ (f) 上記(e)のステツプで求めた両開先面位置デー
   タと、上記(d)のステツプの引き戻し距離と、予
   め入力されている対向する開先面の開先設計角
   度とから対向する開先面のそれぞれの開先ルー
   ト位置を演算して求めるステツプ (g) この両開先ルート位置間の距離を開先ルート
   ギヤツプとして演算し検出するステツプ。