JPH062318B2 - Welding method by welding robot - Google Patents
Welding method by welding robotInfo
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- JPH062318B2 JPH062318B2 JP4768584A JP4768584A JPH062318B2 JP H062318 B2 JPH062318 B2 JP H062318B2 JP 4768584 A JP4768584 A JP 4768584A JP 4768584 A JP4768584 A JP 4768584A JP H062318 B2 JPH062318 B2 JP H062318B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、ポジショナ作動させながら溶接ロボットによ
って多層盛溶接を行う方法に関する。The present invention relates to a method for performing multi-layer welding by a welding robot while operating a positioner.
溶接ロボットは、第1図に例示するようなロボット本体
1とロボット制御装置2とを備え、上記ロボット本体1
の各軸(X,Y,Z,S,B)を上記制御装置2でプロ
グラム制御することによって溶接トーチ3を移動させる
作用をなす。なお、溶接電源4は、上記ロボット制御装
置2の指令に基づいて溶接ワイヤ5に対する溶接電流と
溶接電圧の設定等を行うものである。The welding robot includes a robot body 1 and a robot controller 2 as illustrated in FIG.
Each axis (X, Y, Z, S, B) of (1) is programmed by the control device 2 to move the welding torch 3. The welding power source 4 sets a welding current and a welding voltage for the welding wire 5 based on a command from the robot controller 2.
一方、上記ワークをロボット本体1に対して位置決めす
るポジショナは、同図に例示するようなポジショナ本体
6と、このポジショナ本体6の駆動源8,8′(サーボ
モータ等)を制御するポジショナ制御装置9とを備え、
上記ポジショナ本体6に配設された円盤状の支持具10,
11により上記ワークを挟持回転して該ワークの位置決め
を行う作用をなす。なお、このポジショナ本体6は一軸
構成であるが、ワークの形状によっては多軸構成のもの
も適用される。On the other hand, the positioner for positioning the work with respect to the robot main body 1 is a positioner main body 6 as illustrated in the figure, and a positioner control device for controlling the drive sources 8, 8 '(servo motor etc.) of the positioner main body 6. 9 and
A disk-shaped support tool 10 arranged on the positioner body 6,
11 serves to clamp and rotate the work to position the work. The positioner body 6 has a uniaxial structure, but a multiaxial structure may be used depending on the shape of the work.
上記ロボットは、ティーチングののち自動運転される
が、そのさい以下に示すような溶接線追従制御(倣い制
御)が実施される。The above-mentioned robot is automatically operated after teaching, but the following welding line tracking control (copying control) is executed.
すなわち、第2図(b)に示す態様で溶接が行われている
さいに、たとえばワーク12(継手)のセッティング誤差
等によって第2図(a)に示す如く、トーチ3の中心線に
対しワーク12の溶接線13が右側にaだけずれた場合、あ
るいは同図(c)に示す如く左側にa′だけずれた場合、
ウィービング両端でのアーク電流に差が生じるので、こ
の電流差をいわゆるアークセンサで検出して上記ずれの
大きさと方向を求め、上記ずれが無くなる方向にトーチ
3の位置を補正する。この結果、トーチ3が溶接線に倣
って移動される。That is, when welding is performed in the manner shown in FIG. 2 (b), for example, due to a setting error of the work 12 (joint), as shown in FIG. If the welding line 13 of 12 is displaced to the right by a, or if it is displaced to the left by a ', as shown in FIG.
Since a difference occurs in the arc current at both ends of the weaving, the current difference is detected by a so-called arc sensor to obtain the magnitude and direction of the deviation, and the position of the torch 3 is corrected in the direction in which the deviation disappears. As a result, the torch 3 is moved along the welding line.
また、上記ティーチングデータに基づいて第3図(a)に
示す態様で溶接が行われている場合において、ワーク12
の溶接線13の高さが該ワークのセッティングずれ等によ
って同図(b)に示すように高さbだけZ軸方向にずれた
とすると、溶接電流が増加し該電流と予設定溶接電流と
の間に上記ずれの大きさに対応した電流偏差が生じる。
そこで上記アークセンサによりこの電流偏差を求めて同
図(c)に示すようにトーチ3を距離bだけZ軸方向に移
動させる。Further, in the case where welding is performed in the manner shown in FIG. 3 (a) based on the teaching data, the work 12
Assuming that the height of the welding line 13 of FIG. 1 is shifted in the Z-axis direction by the height b as shown in FIG. 6B due to the setting deviation of the work, the welding current increases and the current and the preset welding current A current deviation corresponding to the magnitude of the deviation is generated between them.
Therefore, the current deviation is obtained by the arc sensor and the torch 3 is moved in the Z-axis direction by the distance b as shown in FIG.
ところで、上記ポジショナ本体6によってたとえば第4
図に示すような円筒状ワーク14を固定支持し、その円周
溶接線15を上記ロボットによって溶接する場合、該ロボ
ットの機構上の制約から上記溶接線15の一部に対しての
溶接が困難となる。そこで従来、ロボットのトーチ3を
溶接線位置に固定させた状態で、前記ポジショナ本体の
支持具10,11を回転させるという方法が実施されている
が、その実施にさいし以下のような問題を生じていた。By the way, by the positioner body 6, for example, the fourth
When the cylindrical work 14 as shown in the figure is fixedly supported and the circumferential welding line 15 is welded by the robot, it is difficult to weld a part of the welding line 15 due to the mechanical limitation of the robot. Becomes Therefore, conventionally, a method of rotating the support tools 10 and 11 of the positioner main body with the torch 3 of the robot being fixed at the welding line position has been implemented, but the following problems occur in the implementation. Was there.
すなわち従来の溶接ロボットのプログラムは、トーチ3
がティーチング時の移動軌跡に沿って移動されるときの
み前記アークセンサに基づく溶接追従制御を行うように
作成されている。したがって上記の方法は上記溶接線追
従制御を伴なわない状態、つまりトーチ3の位置が不変
な状態で実施され、そのため質の高い溶接結果が得られ
なかった。このため本出願人は、先願として溶接ロボッ
トに上記溶接線追従制御を付与した状態下で上記ポジシ
ョナを回動させて溶接を行うという方法を提案し、もっ
て問題点を解決した。That is, the conventional welding robot program is the torch 3
Is designed to perform the welding follow-up control based on the arc sensor only when is moved along the movement trajectory during teaching. Therefore, the above method was carried out in a state without the above-mentioned welding line follow-up control, that is, in a state in which the position of the torch 3 was invariable, and therefore high quality welding results were not obtained. Therefore, the applicant of the present invention proposed, as a prior application, a method in which welding is performed by rotating the positioner under the condition that the welding robot is provided with the welding line tracking control, thereby solving the problem.
本発明は、この先願に係る方法を利用して、ポジショナ
を作動させながら良好な多層盛溶接を行うことができる
溶接ロボットによる溶接方法を提供しようとするもので
ある。The present invention intends to provide a welding method by a welding robot capable of performing favorable multi-layer welding while operating a positioner by utilizing the method according to this prior application.
本発明では、この目的を達成するため、上記ワークの溶
接開始位置に上記トーチを位置決めしたのち、上記ロボ
ットに上記溶接線追従機能を付与した状態でポジショナ
を作動して溶接を実行し、かつこの溶接中における上記
トーチの追従軌跡をメモリ手段に記憶させ、該メモリ手
段の記憶内容を多層盛溶接時における上記トーチの位置
制御に使用するようにしている。In the present invention, in order to achieve this object, after positioning the torch at the welding start position of the work, the positioner is operated to perform welding in a state where the welding line tracking function is provided to the robot, and The following trajectory of the torch during welding is stored in the memory means, and the stored content of the memory means is used for position control of the torch during multi-layer welding.
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第4図に示したワーク14の溶接線15を前記ポジショナ本
体6の支持具10,11を回動させながら多層盛溶接する場
合において、本発明ではロボット制御プログラムを第5
図に例示するように作成している。In the case where the welding line 15 of the work 14 shown in FIG. 4 is subjected to the multi-layer welding while rotating the support tools 10 and 11 of the positioner main body 6, the robot control program according to the fifth embodiment of the present invention is used.
It is created as illustrated in the figure.
このようなプログラムを作成しておけば、第1図に示し
たロボット制御装置2が該プログラム中に示すロボット
言語の内容に対応して指令を前記ロボット本体2および
ポジショナ制御装置9に出力し、これによって下記する
態様で上記溶接線15の多層盛溶接が実行される。If such a program is created, the robot controller 2 shown in FIG. 1 outputs a command to the robot body 2 and the positioner controller 9 in accordance with the contents of the robot language shown in the program, Thereby, the multi-layer welding of the welding line 15 is performed in the manner described below.
すなわち、まず上記プログラムの行番号(1)の命令に従
って、前記トーチ3が第6図(a)に示す如く、予めティ
チングされた溶接開始位置P105に位置決めされる。つ
いで、行番号(2)の命令SARC(スタートアーク)に
従って、同図(b)に示すようにトーチ3の先端よりアー
クが放出され、ついで行番号(3)の命令に従って第1図
に示したポジショナ本体9の回転軸の回動方向Aおよび
該回転軸の回転速度B、つまり前記支持具11の回転方
向とその回転速度が設定される。That is, first, the torch 3 is positioned at the welding start position P105 pre-teached as shown in FIG. 6 (a) in accordance with the instruction of the line number (1) of the above program. Then, in accordance with the command SARC (start arc) in line number (2), an arc is emitted from the tip of the torch 3 as shown in FIG. 2 (b), and then in accordance with the command in line number (3) as shown in FIG. The rotation direction A of the rotation shaft of the positioner main body 9 and the rotation speed B of the rotation shaft, that is, the rotation direction of the support tool 11 and its rotation speed are set.
そして行番号(4)の命令に従ってプログラムの流れが行
番号(10)に移行され、この行番号(10)の命令が実行され
る。すなわち、上記ポジショナが予めティーチングした
回転位置Anに向けて(3)の命令で指定した軸回転速度
で回転され、かつ、前記アークセンサによる溶接線追従
制御が行われる。Then, the flow of the program is shifted to the line number (10) according to the command of the line number (4), and the command of this line number (10) is executed. That is, the positioner is rotated at a specified axis rotation speed at a pre-teaching was toward the rotational position A n (3) instruction, and the weld line tracking control by the arc sensor is performed.
この結果、第6図(c)に示す如く、トーチ3がウィービ
ングしながら上記溶接線15をポジショナの回転速度で溶
接し、そのさいトーチ3は上記追従制御によりウィービ
ング中心が常に溶接線15に向けられるように位置補正さ
れる。また前記行番号(4)に“PMEMO”(位置記
憶)という命令が記されていることから、この溶接中に
おいて上記ロボット制御装置2内のメモリにトーチ3の
追従軌跡が逐時記憶される。なお行番号(10)における命
令“SENCE”は、上記溶接線追従制御を行わせるこ
とを示唆している。As a result, as shown in FIG. 6 (c), the torch 3 welds the welding line 15 at the rotational speed of the positioner while weaving, and the torch 3 always has its weaving center directed toward the welding line 15 by the follow-up control. The position is corrected as described above. Further, since the command "PMEMO" (position storage) is written in the line number (4), the following trajectory of the torch 3 is stored in the memory in the robot controller 2 during this welding. The command "SENCE" in the line number (10) indicates that the welding line follow-up control is performed.
上記ポジショナが第6図(d)に示すAn点まで回転する
と、プログラムの流れが行番号(5)に移行して命令EA
RC(エンドアーク)が実行される。つまり、アークの
放出が停止されて1層目の溶接が終了する。When the positioner rotates to the point A n shown in FIG. 6 (d), the program flow shifts to the line number (5) and the command EA is issued.
RC (End Arc) is executed. That is, the arc emission is stopped and the welding of the first layer is completed.
つぎに、行番号(6)のプログラム内容が実行される前に
トーチ3の先端を第7図に示した位置P105′に位置さ
せる処理が実行される。なお、この位置P105′は前記
一層目の溶接開始時におけるトーチ3の位置P105をワ
ーク14の長手方向および径方向に距離l1およびl2だけ
各々シフトした位置であり、この位置は予め設定され
る。かかるトーチ3の移動が完了したのち、行番号(6)
の命令SARC(スタートアーク)が実行されてトーチ
3よりアークが放出され、ついで行番号(7)の命令が実
行されてポジショナの回転方向A′および回転速度B′
が新たに設定される。この実施例の場合、上記回転方向
A′は一層目溶接時の回転方向Aと同一となるが、回転
速度は2層目の溶接に適した速度に変更(B≠B′)さ
れることがある。Next, before the program content of line number (6) is executed, the process of positioning the tip of the torch 3 at the position P105 'shown in FIG. 7 is executed. The position P105 'is a position obtained by shifting the position P105 of the torch 3 at the start of the welding of the first layer by the distances l 1 and l 2 in the longitudinal direction and the radial direction of the work 14, and this position is preset. It After completing the movement of the torch 3, line number (6)
Command SARC (start arc) is executed, the arc is emitted from the torch 3, and then the command in line number (7) is executed to rotate the positioner in the rotational direction A ′ and the rotational speed B ′.
Is newly set. In the case of this embodiment, the rotation direction A'is the same as the rotation direction A at the time of the first layer welding, but the rotation speed can be changed to a speed suitable for the second layer welding (B ≠ B '). is there.
ついで行番号(8)の命令によりプログラムの流れが行番
号(10)に移行し、同番号の命令によってポジショナが回
転されて2層目の溶接が開始される。ところで上記行番
号(10)の命令は行番号(8)の命令PLAYによって修飾
されている。この命令PLAYは、第1層目の溶接時に
前記メモリにストアされたトーチ3の追従軌跡を用いて
該トーチ3の位置制御を行うことを示唆しており、した
がって上記2層目の溶接においては、上記メモリの内容
に第7図(a)に示したシフト量l1,l2を付加した位置
データによりトーチ3が制御される。Then, the command of the line number (8) shifts the program flow to the line number (10), and the command of the same number rotates the positioner to start the welding of the second layer. By the way, the instruction of the line number (10) is modified by the instruction PLAY of the line number (8). This command PLAY suggests that the position of the torch 3 is controlled by using the follow-up trajectory of the torch 3 stored in the memory at the time of welding the first layer. The torch 3 is controlled by the position data obtained by adding the shift amounts l 1 and l 2 shown in FIG. 7 (a) to the contents of the memory.
なお、上記PLAYの命令下においては前記アークセン
サによる溶接線追従制御が行われない。また、上記2層
目の溶接中におけるトーチのウィービング幅、ウィービ
ング周期等はソフトによって指定することができる。さ
らに行番号(8)に示すAn′は、一層目におけるポジショ
ナの最終回動位置Anを変化させることを意味してお
り、n=n′とすれば一層目におけるポジショナの回動位
置Anと2層目におけるそれとが同じになる。Under the PLAY command, the welding line follow-up control by the arc sensor is not performed. Further, the weaving width of the torch, the weaving period, etc. during the welding of the second layer can be specified by software. Further, An'shown in the line number (8) means that the final rotation position An of the positioner in the first layer is changed. If n = n ', the rotation positions An and 2 of the positioner in the first layer are changed. It becomes the same as that in the layer.
行番号(10)の命令によりポジショナが位置An′まで回動
すると、(9)の命令が実行されてアークの放出が止めら
れ、この時点で2層目の溶接が終了する。When the positioner is rotated to the position An'by the command of the line number (10), the command of (9) is executed to stop the arc emission, and the welding of the second layer is completed at this point.
なお、ワークの種類によっては第7図(b)に示すような
3層盛溶接を行う場合があるが、この場合も上記2層目
と同様な態様で実施することができる。Depending on the type of work, three-layer welding as shown in FIG. 7 (b) may be performed, but in this case as well, it can be carried out in the same manner as the second layer.
上述するように本発明においては、上記溶接線追従制御
をロボットに行わせながら第1層目の溶接を行ってい
る。そしてこの第1層目の溶接を行っている間にトーチ
の追従軌跡をメモリ手段に記憶させ、かつこのメモリ手
段の記憶内容を多層盛溶接時の上記トーチの位置制御に
用いるようにしている。したがって本発明によれば、ト
ーチと溶接線との位置ずれのない良品質の多層盛溶接結
果を得ることができる。As described above, in the present invention, the welding of the first layer is performed while causing the robot to perform the welding line tracking control. While the welding of the first layer is being performed, the following trajectory of the torch is stored in the memory means, and the stored contents of this memory means are used for the position control of the torch during the multi-layer welding. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a good quality multi-layer welding result without the positional deviation between the torch and the welding line.
もちろん本発明は、円周溶接線の溶接に限定されず、ポ
ジション自体がX方向、XY方向またはXYZ方向に移
動しうる機能を有している場合には、曲線または直線溶
接線の溶接に対しても適用可能である。Of course, the present invention is not limited to the welding of a circumferential welding line, and when the position itself has a function capable of moving in the X direction, the XY direction or the XYZ direction, the welding of a curved or straight welding line is performed. However, it is applicable.
第1図は溶接ロボットとポジショナの一例を概念的に示
した斜視図、第2図および第3図は各々アークセンサに
よる溶接線追従制御の態様を示した概念図、第4図はポ
ジショナを回転させながら溶接を行う場合の態様を示し
た斜視図、第5図は本発明の方法を実施するための制御
プログラムの一例を示した図、第6図(a)〜(d)は本発明
に係る方法の実施態様を概念的に示した斜視図、第7図
(a),(b)は各々多層盛溶接の態様を概念的に例示した断
面図である。 1…ロボット本体、2…ロボット制御装置、3…溶接ト
ーチ、9…ポジショナ本体、10,11…支持具、12,14…
ワーク、15…溶接線。FIG. 1 is a perspective view conceptually showing an example of a welding robot and a positioner, FIGS. 2 and 3 are conceptual diagrams showing a mode of welding line tracking control by an arc sensor, and FIG. 4 is a rotation of the positioner. Fig. 5 is a perspective view showing an embodiment in which welding is performed while performing the welding, Fig. 5 is a view showing an example of a control program for carrying out the method of the present invention, and Figs. 6 (a) to (d) are the present invention. FIG. 7 is a perspective view conceptually showing an embodiment of such a method.
(a), (b) is sectional drawing which each conceptually illustrated the aspect of multi-layer welding. 1 ... Robot main body, 2 ... Robot control device, 3 ... Welding torch, 9 ... Positioner main body, 10, 11 ... Supporting tool, 12, 14 ...
Work, 15… Welding line.
Claims (1)
のずれを検出し、その検出結果に基づいて上記ずれが無
くなる方向に上記トーチの位置を補正する溶接線追従制
御機能を備えた溶接ロボットにおいて、上記ワークの溶
接開始位置に上記トーチを位置決めしたのち、上記ロボ
ットに上記溶接線追従制御機能を付与した状態でボジシ
ョナを作動して上記ワークに対する一層目の溶接を実行
し、かつこの溶接中における上記トーチの追従軌跡をメ
モリ手段に記憶させ、該メモリ手段の記憶内容の多層盛
溶接時における上記トーチの位置制御に使用することを
特徴とする溶接ロボットによる溶接方法。1. A welding having a welding line follow-up control function for detecting a deviation between a position of a welding torch and a welding line position of a work and correcting the position of the torch in a direction in which the deviation disappears based on the detection result. In the robot, after positioning the torch at the welding start position of the work, the positioner is operated with the robot having the welding line tracking control function to perform the first welding on the work, and A welding method by a welding robot, characterized in that the following trajectory of the torch therein is stored in a memory means and is used for position control of the torch during multi-layer welding of the stored contents of the memory means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4768584A JPH062318B2 (en) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | Welding method by welding robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4768584A JPH062318B2 (en) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | Welding method by welding robot |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60191672A JPS60191672A (en) | 1985-09-30 |
JPH062318B2 true JPH062318B2 (en) | 1994-01-12 |
Family
ID=12782132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4768584A Expired - Lifetime JPH062318B2 (en) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | Welding method by welding robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH062318B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6289575A (en) * | 1985-10-15 | 1987-04-24 | Kobe Steel Ltd | Arc welding method |
JP2824914B2 (en) * | 1989-07-28 | 1998-11-18 | 日本鋼管株式会社 | Control method of welding torch for welding robot |
-
1984
- 1984-03-13 JP JP4768584A patent/JPH062318B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60191672A (en) | 1985-09-30 |
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