JPH058603U - ロボツトの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】溶接線などのような作業線を誤りなく選択して
作業を行わせることができるようにしたロボットの制御
装置を提供する。 【構成】複数の溶接線をアーク溶接ロボットによってア
ーク溶接するにあたり、その溶接線を選択すれば、溶接
トーチを把持している作業端が、その選択された溶接線
の開始点に移動し、その選択された溶接線を終了点まで
溶接することができるようにするために、メモリに、各
溶接線と、その溶接線に含まれる教示点、たとえば前述
の溶接開始点および終了点を対応してストアしておき、
作業線がキー入力手段によって選択されることによっ
て、その選択された作業線の作業すべき溶接開始点を検
出し、溶接トーチを把持した作業端を、前記溶接開始点
に移動し、アーク溶接作業を行う。こうして溶接線の選
択によって、溶接作業を行うことができるようになる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、作業線に沿って作業などを行うロボットの制御装置に関し、たとえ ば溶接線に沿ってアーク溶接を行い、あるいはまたシールすべき作業線に沿って シール材を塗布してシーリング作業を行うロボットの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来からのロボットでは、作業端の軌跡の単位としては、ステップ間が定めら れている。たとえば図７に示されるように複数の溶接線Ｓ１，Ｓ２を複数軸のロ ボット本体を用いてアーク溶接する場合、その作業端に把持されている溶接トー チの進入点Ｐ１１から、溶接線の開始点Ｐ１２を経て終了点Ｐ１３までアーク溶 接を行い、その溶接線Ｓ１の溶接作業が終了した後には、退避点Ｐ１４に移って 一旦、退避し、次に溶接線Ｓ２の開始点Ｐ１５から終了点Ｐ１６まで溶接を行い 、その後、退避点Ｐ１７に移る。先行技術では溶接線Ｓ１のアーク溶接作業中に 、位置Ｐ１８でアーク切れが生じ、そのロボット本体の動作が停止した後には、 作業者はロボット本体を、キー入力手段などの操作によって操作し、溶接トーチ を退避点ＰＡに移動し、次にアーク溶接を行うべき溶接線Ｓ２の開始点Ｐ１５に 、その退避点ＰＡから溶接トーチを移動する必要がある。このために作業者はキ ー入力手段によって、溶接線Ｓ２の開始点Ｐ１５を入力操作して溶接トーチが移 動軌跡１を辿るようにする必要がある。このために作業者は、各溶接線Ｓ１，Ｓ ２と、各ステップである開始点および終了点Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１５，Ｐ１６と の一覧表を予め準備しておき、この一覧表を見ながら、退避点ＰＡにある溶接ト ーチを開始点Ｐ１５に移動させて溶接線Ｓ２の溶接作業を行うために、開始点で あるステップＰ１５をキー入力手段の操作によってキー入力する必要がある。こ のような作業は、面倒であり、操作の誤りを生じやすい。もしも作業者が入力操 作の誤りを生じ、開始点Ｐ１５の入力の代わりに、終了点Ｐ１６を入力してしま ったときには、溶接トーチは退避点ＰＡから軌跡２を辿って終了点Ｐ１６に移動 する。作業者は、このような軌跡２を溶接トーチが辿ることを予期していないの で、もしもこの軌跡２の途中に障害物が存在したときには、溶接トーチがその障 害物に衝突し、破損を生じるという問題がある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の目的は、溶接線などのような作業線を誤りなく選択して作業を行わせ ることができるようにしたロボットの制御装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、作業端を、複数の予め定める教示点間にわたって順次的に移動して 作業を行うロボットの制御装置において、 教示点とその教示点が属する作業線とを対応してストアするメモリと、 作業線を選択して入力する手段と、 メモリと入力手段との各出力に応答し、選択された作業線の作業すべき最初の 教示点を検出する手段と、 検出手段の出力に応答し、作業端を現在位置から検出手段によって検出された 前記最初の教示点に移動するように制御する手段とを含むことを特徴とするロボ ットの制御装置である。

【０００５】

【作用】

本考案に従えば、作業端を、複数の予め定める教示点間にわたって順次的に移 動して、それらの作業点間にわたって延びる溶接線などの作業線のアーク溶接ま たはシーリング作業などを行うことができるようにし、メモリには、教示点と、 その教示点が属する作業線とが対応してストアされており、キー入力手段などに よって作業線を選択して入力し、これによって検出手段はその選択された作業線 の作業すべき最初の教示点、たとえばアーク溶接開始点を検出し、これによって 作業端のたとえば溶接トーチは、検出手段によって検出された最初の教示点にも たらされ、その最初の教示点から、その最初の教示点が属する作業線に沿う作業 を行う。

【０００６】

【実施例】

図１は、本考案の一実施例の溶接されるべきワーク４の斜視図である。このワ ーク４は母材５に垂直に母材６，７が相互に離れて配置され、第１溶接線Ｓ１１ および第２溶接線Ｓ１２に沿って、アーク溶接が行われる。各溶接線Ｓ１１，Ｓ １２の溶接開始点Ｐ２，Ｐ５と終了点Ｐ３，Ｐ６とが定められ、また退避点Ｐ１ ，Ｐ４，Ｐ７が定められる。

【０００７】 図２は、溶接線Ｓ１１，Ｓ１２の溶接作業を行う溶接トーチ１０を備えるロボ ット本体１１の正面図である。このロボット本体１１では、ベース１２に移動体 １３が軸線１４まわりに角変位する第１軸ＪＴ１と、アーム１５が軸線１６まわ りに角変位する第２軸ＪＴ２と、移動体１７が軸線１８のまわりに角変位する第 ３軸ＪＴ３と、アーム１９が軸線２０のまわりに角変位する第４軸ＪＴ４と、移 動体２１が軸線２２のまわりに角変位する第５軸ＪＴ５と、その移動体２１の先 端部である作業端２３を軸線２４のまわりに角変位する第６軸ＪＴ６とを有し、 作業端２３には、溶接トーチ１０が取付けられる。

【０００８】 図３は、図２に示されるロボット本体１１に関連する電気的構成を示すブロッ ク図である。マイクロコンピュータなどによって実現される処理回路２６は、各 軸ＪＴ１〜ＪＴ６のための駆動源２７〜３２を制御する。この処理回路２６には 、メモリ３３と、計数機能を有するステップポインタ３４とが備えられる。また キー入力手段３５が備えられ、現在の溶接線の前および次の溶接線をそれぞれ選 択するためのキー３６，３７が備えられる。溶接実行キー３８を操作することに よって、溶接トーチ１０による溶接線Ｓ１１，Ｓ１２の溶接作業を行うことがで きるようになる。

【０００９】 図４は、メモリ３３のストア状態を示す図である。教示点、したがってステッ プである退避点Ｐ１、開始点Ｐ２、終了点Ｐ３、退避点Ｐ４、開始点Ｐ５、終了 点Ｐ６および退避点Ｐ７などに対応して溶接線Ｓ１１，Ｓ１２がストアされてお り、その種類、すなわち退避点、溶接開始点、溶接終了点、中間点などを表す情 報がストアされ、さらにまた各ステップである点Ｐ１〜Ｐ７のロボット座標系に おける位置および姿勢データがストアされ、また補助データとして各点Ｐ１〜Ｐ ７の描く軌跡が直線であるかまたは円弧であるかなどの情報がストアされ、さら に各点Ｐ２〜Ｐ３，Ｐ５〜Ｐ６間の各溶接線Ｓ１１，Ｓ１２の溶接条件データ、 たとえば溶接電圧、溶接電流、溶接速度、およびウィービング条件などがストア される。ウィービング条件というのは、溶接トーチ１０の溶接線Ｓ１１，Ｓ１２ に関して左右の振幅および周期などである。

【００１０】 図５は、処理回路２６の動作を説明するためのフローチャートである。ステッ プｎ１において、キー入力手段３５によって希望する溶接線Ｓ１１，Ｓ１２など の番号を入力し、あるいはまた前溶接線選択キー３６および次溶接線選択キー３ ７などの操作によって、溶接線を選択する。処理回路２６に備えられているステ ップポインタ３４は、溶接トーチ１０の存在している溶接線Ｓ１１の番号を読込 む。たとえば溶接トーチ１０が溶接線Ｓ１１の開始点Ｐ２から溶接を開始し、終 了点Ｐ３の手前の途中位置ＰＢでアークが飛ばなくなってしまったときには、そ の溶接電流が途中で零になったことを処理回路２６で判断し、ロボット本体１１ の動作を停止させる。このようなときにおいても、ステップポインタ３４は、溶 接トーチ１０が点ＰＢにあり、したがってその点ＰＢが属する溶接線Ｓ１１を表 している。ステップｎ２は、このようなステップポインタ３４の内容を読出し、 これによって溶接トーチ１０が位置している溶接線、たとえばＳ１１を検出する ことができる。

【００１１】 ステップｎ３では、次の溶接線の選択かを判断し、またステップｎ５では前の 溶接線の選択かを判断し、次の溶接線の選択であるときにはステップｎ４に移り 、処理回路のカウンタ３９の計数値である溶接線番号を＋１だけインクリメント し、また前の溶接線が選択されたときにはステップｎ６においてカウンタ３９の 内容を１だけデクリメントする。次または前の溶接線が選択されたものではない ときには、ステップｎ７において、そのキー入力手段３５によって入力された溶 接線の番号をカウンタ３９にセットする。

【００１２】 ステップｎ８では、ステップｎ４，ｎ６，ｎ７において設定されてカウンタ３ ９にストアされている溶接線の番号が、ステップポインタ３４においてストアさ れている現在の溶接線の番号より大であるかどうかを判断し、大であるとき、す なわち以上のときには、ステップｎ９に移り、ステップの番号を１だけインクリ メントし、ステップｎ１０では、そのステップが属する溶接線をメモリ３３から 読出す。ステップｎ１１では、ステップｎ１０において読出された溶接線の番号 が、設定された溶接線の番号に一致したかを判断し、一致していなければステッ プｎ９に戻る。

【００１３】 溶接トーチ１０が存在している現在の溶接線よりも、ステップｎ４，ｎ６，ｎ ７においてさらにおいて求められた溶接線の番号が大きくないとき、すなわち未 満であるときにはステップｎ１２に移り、ステップポインタ３４の内容を１だけ デクリメントし、ステップｎ１３では、前述のステップｎ１０と同様に、そのデ クリメントされたステップが属する溶接線の番号をメモリ３３から読出す。ステ ップｎ１４では、前述のステップｎ１１と同様に、ステップｎ１３において読出 された溶接線の番号が、ステップｎ４，ｎ６，ｎ７において求められた設定溶接 線番号に一致したかどうかが判断され、一致していなければステップｎ１２に戻 る。ステップｎ１４において一致したことが判断されると、ステップｎ１５では 、その設定された溶接線の最初の教示点であるステップＰ２またはＰ５のメモリ ３３からの読出しを行う。ステップｎ１６の後には、溶接実行キー３８を操作し 、こうして設定された溶接線Ｓ１１，Ｓ１２の溶接開始点であるステップＰ２， Ｐ５からのアーク溶接を行うことができる。このアーク溶接の溶接条件は、メモ リ３３に、図４に関連して述べたように、ストアされている。

【００１４】 本考案は、アーク溶接に関連して実施されるだけでなく、その他の溶接に関連 してもまた実施することができ、さらに溶接作業だけでなく、予め定めるシール すべき作業線に沿ってシーリング材を塗布するシーリング作業などに関連しても また実施することができる。

【００１５】 図６は、このような溶接線Ｓ１１，Ｓ１２だけでなくさらに溶接線Ｓ１３，Ｓ １４の溶接作業を説明するための図である。溶接トーチ１０がたとえば溶接線Ｓ １２の現在点ＰＢに存在するとき、前溶接線選択キー３６を操作すると、その溶 接トーチ１０は溶接開始点Ｐ１５からの溶接の設定が行われる。また次溶接線選 択キー３７を操作することによって参照符４０で示すように、溶接線Ｓ１３の溶 接開始点Ｐ１８からの溶接を行うことができるようになる。さらにまたキー入力 手段３５の操作によって溶接線Ｓ１４を選択して入力すると、溶接トーチ１０は その溶接線Ｓ１４の溶接開始点Ｐ２１に移動されてその溶接開始点Ｐ２１からア ーク溶接が行われる。

【００１６】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、ロボットの作業端を、複数の予め定める教示点 間にわたって順次的に移動して作業線の作業を行うことができるようにし、メモ リには、教示点と、その教示点が属する作業線とが対応してストアされており、 入力手段によって作業線を選択すると、メモリのストア内容に基づいて、その選 択された作業線の作業すべき最初の教示点、たとえばアーク溶接開始点が検出さ れ、その検出された最初の教示点に作業端、したがってアーク溶接時の溶接トー チが、前記最初の教示点が含まれる作業線に沿ってアーク溶接などの作業を行う ことができるようになる。したがって前述の先行技術に関連して述べたように教 示点とその教示点が属する作業線との対応して教示された一覧表を準備する必要 がなく、そのような一覧表を見ながら、作業線の選択のために、対応する最初の 教示点を探出して入力する必要がなくなり、操作性が向上されるとともに、入力 誤りがなくなり、したがって誤入力によって作業端が障害物に衝突して損傷する というおそれがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例によって溶接されるべき対象
ワーク４の斜視図である。

【図２】アーク溶接を行う溶接トーチ１０を作業端２３
に把持した状態を示すロボット本体１１の正面図であ
る。

【図３】図２に示されるロボット本体１１の制御を行う
電気的構成を示すブロック図である。

【図４】図３に示されるメモリ３３のストア内容を示す
図である。

【図５】図３に示される処理回路２６の動作を説明する
ためのフローチャートである。

【図６】溶接作業を説明するための図である。

【図７】先行技術を説明するためのアーク溶接時の状態
を示す図である。

【符号の説明】

４ 対象ワーク ５，６，７ 母材 １０ 溶接トーチ １１ ロボット本体 ２３ 作業端 ２６ 処理回路 ２７〜３２ 駆動源 ３３ メモリ ３４ ステップポインタ ３５ キー入力手段 ３６ 前溶接線選択キー ３７ 次溶接線選択キー ３８ 溶接実行キー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 北辻 博明 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)考案者 西本 恵一 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 作業端を、複数の予め定める教示点間に
   わたって順次的に移動して作業を行うロボットの制御装
   置において、 教示点とその教示点が属する作業線とを対応してストア
   するメモリと、 作業線を選択して入力する手段と、 メモリと入力手段との各出力に応答し、選択された作業
   線の作業すべき最初の教示点を検出する手段と、 検出手段の出力に応答し、作業端を現在位置から検出手
   段によって検出された前記最初の教示点に移動するよう
   に制御する手段とを含むことを特徴とするロボットの制
   御装置。