JPH0641031B2 - 溶接ロボットの溶接方法 - Google Patents
溶接ロボットの溶接方法Info
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- JPH0641031B2 JPH0641031B2 JP59040984A JP4098484A JPH0641031B2 JP H0641031 B2 JPH0641031 B2 JP H0641031B2 JP 59040984 A JP59040984 A JP 59040984A JP 4098484 A JP4098484 A JP 4098484A JP H0641031 B2 JPH0641031 B2 JP H0641031B2
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- swing pattern
- point
- torch
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
- G05B19/425—Teaching successive positions by numerical control, i.e. commands being entered to control the positioning servo of the tool head or end effector
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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
- B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
- B23K9/1272—Geometry oriented, e.g. beam optical trading
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45104—Lasrobot, welding robot
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
- G05B2219/49384—Control of oscillatory movement like filling a weld, weaving
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、溶接トーチを開先幅方向に揺動パターンに従
って揺動させながらアーク溶接を行い、この揺動中に溶
接トーチの位置ずれを検出し、この位置ずれを修正する
ことにより溶接トーチを溶接線に追従させるようにした
溶接ロボツトの溶接方法の改良に関する。
って揺動させながらアーク溶接を行い、この揺動中に溶
接トーチの位置ずれを検出し、この位置ずれを修正する
ことにより溶接トーチを溶接線に追従させるようにした
溶接ロボツトの溶接方法の改良に関する。
前記揺動パターンをティーチングする方法としては実際
に溶接トーチの電極先端（溶接点）を開先付近に位置決
めし、揺動パターンの半周期の両端地点を教示するのが
理想的と言える。しかし、ワークの中には複雑でこみ入
った溶接個所もあり、溶接トーチを手動操作で開先付近
に位置決めすることが困難であるばかりでなく、他の部
材の陰になって教示すべき揺動パターンが目視できない
場合がある。
に溶接トーチの電極先端（溶接点）を開先付近に位置決
めし、揺動パターンの半周期の両端地点を教示するのが
理想的と言える。しかし、ワークの中には複雑でこみ入
った溶接個所もあり、溶接トーチを手動操作で開先付近
に位置決めすることが困難であるばかりでなく、他の部
材の陰になって教示すべき揺動パターンが目視できない
場合がある。
そこで、本発明は上記事情に鑑み、揺動パターンのティ
ーチングの簡略化を図った溶接ロボットの溶接方法を提
供することを目的とする。
ーチングの簡略化を図った溶接ロボットの溶接方法を提
供することを目的とする。
そして、上記目的を達成するための技術的手段は、溶接
トーチを互いに交差状に配設された対の部材によって形
成された開先の幅方向に揺動パターンに従って揺動させ
ながらアーク溶接を行い、該揺動中に溶接トーチの位置
ずれを検出し、この位置ずれを修正することにより溶接
トーチを溶接線に追従させるようにした溶接ロボットの
溶接方法において、溶接ロボットは溶接トーチの位置が
教示点か前記対の部材によって構成された座標象限内の
任意のダミー点かの識別情報入力設定手段、開先を形成
する溶接継手形状の識別情報入力設定手段および揺動パ
ターンの振幅（開先幅方向の移動距離）・高さ（溶接線
から揺動位置平面までの高さ距離、または脚長）・ピッ
チ（揺動の半周期または一周期における溶接線の延びる
方向への移動距離）に関する情報を数値入力するための
パターン情報入力設定手段と、前記各情報入力設定手段
により入力された各情報に基づいて前記座標象限に対応
する前記開先における溶接継手形状に応じた揺動パター
ンを作成し出力する揺動パターン作成出力手段とを備
え、溶接線のティーチング時に、前記開先を含む対の部
材によって構成された座標象限内の任意のダミー点に前
記溶接トーチを位置決めし、その位置で溶接トーチを静
止させたまま、前記各情報入力設定手段により、ダミー
点の識別情報、溶接継手形状の識別情報、揺動パターン
の振動・高さ・ピッチの情報をそれぞれ入力し、ティー
チングされた溶接線に沿って溶接を実行する際に、揺動
パターン作成出力手段により、前記入力された各情報に
基づいて作成し出力される前記開先における揺動パター
ンに従って溶接トーチを揺動させながら溶接を行う点に
ある。
トーチを互いに交差状に配設された対の部材によって形
成された開先の幅方向に揺動パターンに従って揺動させ
ながらアーク溶接を行い、該揺動中に溶接トーチの位置
ずれを検出し、この位置ずれを修正することにより溶接
トーチを溶接線に追従させるようにした溶接ロボットの
溶接方法において、溶接ロボットは溶接トーチの位置が
教示点か前記対の部材によって構成された座標象限内の
任意のダミー点かの識別情報入力設定手段、開先を形成
する溶接継手形状の識別情報入力設定手段および揺動パ
ターンの振幅（開先幅方向の移動距離）・高さ（溶接線
から揺動位置平面までの高さ距離、または脚長）・ピッ
チ（揺動の半周期または一周期における溶接線の延びる
方向への移動距離）に関する情報を数値入力するための
パターン情報入力設定手段と、前記各情報入力設定手段
により入力された各情報に基づいて前記座標象限に対応
する前記開先における溶接継手形状に応じた揺動パター
ンを作成し出力する揺動パターン作成出力手段とを備
え、溶接線のティーチング時に、前記開先を含む対の部
材によって構成された座標象限内の任意のダミー点に前
記溶接トーチを位置決めし、その位置で溶接トーチを静
止させたまま、前記各情報入力設定手段により、ダミー
点の識別情報、溶接継手形状の識別情報、揺動パターン
の振動・高さ・ピッチの情報をそれぞれ入力し、ティー
チングされた溶接線に沿って溶接を実行する際に、揺動
パターン作成出力手段により、前記入力された各情報に
基づいて作成し出力される前記開先における揺動パター
ンに従って溶接トーチを揺動させながら溶接を行う点に
ある。
以下、図面に示す実施例に基づき詳述する。
１は本発明の方法を実施するための一実施例として採用
した直角座標（ｘ，ｙ，ｚ）ロボットＲＯ（詳細は図示
せず）の端末に構成された垂直軸である。
した直角座標（ｘ，ｙ，ｚ）ロボットＲＯ（詳細は図示
せず）の端末に構成された垂直軸である。
２は垂直軸１の下端に軸１まわり（矢印α）に旋回可能
に支承した第１腕である。
に支承した第１腕である。
３は腕２の先端に斜軸３ａまわり（矢印β）に旋回可能
に支承した第２腕である。第２腕３先端にはエンドエフ
ェクタとしての溶接トーチＴ（この実施例ではＭＩＧ溶
接トーチ）を把持する把持具３ｂを備えている。
に支承した第２腕である。第２腕３先端にはエンドエフ
ェクタとしての溶接トーチＴ（この実施例ではＭＩＧ溶
接トーチ）を把持する把持具３ｂを備えている。
そして軸１，軸３ａおよびトーチＴの中心軸ＴＣは一点
Ｐにおいて交差するように構成してある。
Ｐにおいて交差するように構成してある。
さらにトーチＴはその溶接作動点Ｐと一致しうるように
設定してある。かくしてαおよびβ方向への回転角を制
御することにより、トーチＴの垂直軸１に対する姿勢角
θおよび旋回角ψ（いわゆるオイラ角）を点Ｐを固定し
て制御可能となっている。
設定してある。かくしてαおよびβ方向への回転角を制
御することにより、トーチＴの垂直軸１に対する姿勢角
θおよび旋回角ψ（いわゆるオイラ角）を点Ｐを固定し
て制御可能となっている。
４は溶接電源装置である。装置４はトーチＴの消耗電極
ＴＷを巻き取ったスプール４ａを具備し、詳細は図示し
ないが送りローラを回転して電極ＴＷをくり出し可能で
あり、さらに電極ＴＷとワークＷ間に溶接用電源４ｂを
接続しうるように構成してある。装置４はまた、検出用
電源４ｃを備えている。電源４ｃは、例えば電圧約１０
０ないし２，０００Ｖ、電流は小電流に制限されたもの
を使用する。前記電源４ｂ・４ｃにはそれぞれ通電状態
検出器４ｄ・４ｅを直列に接続し、さらに電源４ｂ・４
ｃは、切換手段４ｆにより切換え可能としてある。
ＴＷを巻き取ったスプール４ａを具備し、詳細は図示し
ないが送りローラを回転して電極ＴＷをくり出し可能で
あり、さらに電極ＴＷとワークＷ間に溶接用電源４ｂを
接続しうるように構成してある。装置４はまた、検出用
電源４ｃを備えている。電源４ｃは、例えば電圧約１０
０ないし２，０００Ｖ、電流は小電流に制限されたもの
を使用する。前記電源４ｂ・４ｃにはそれぞれ通電状態
検出器４ｄ・４ｅを直列に接続し、さらに電源４ｂ・４
ｃは、切換手段４ｆにより切換え可能としてある。
５はこの実施例全体の制御装置としての公知のコンピユ
ータである。コンピユータ５には、ＣＰＵおよびメモリ
を含む。
ータである。コンピユータ５には、ＣＰＵおよびメモリ
を含む。
そしてコンピユータ５のバスラインＢには、電源４ｂ，
通電状態検出器４ｄ・４ｅおよび切換手段４ｆが接続し
てある。
通電状態検出器４ｄ・４ｅおよび切換手段４ｆが接続し
てある。
バスラインＢにはさらに、ロボットＲＯのｘ軸のサーボ
系Ｓｘが接続してあり、このサーボ系Ｓｘはｘ軸の動力
Ｍｘ、並びにその位置情報を出力するエンコーダＥｘを
含んでいる。同様にしてバスラインＢには同様に構成し
たｙ軸のサーボ系Ｓｙ、ｚ軸のサーボ系Ｓｚ、α軸のサ
ーボ系Ｓαおよびβ軸のサーボ系Ｓβを接続してある。
系Ｓｘが接続してあり、このサーボ系Ｓｘはｘ軸の動力
Ｍｘ、並びにその位置情報を出力するエンコーダＥｘを
含んでいる。同様にしてバスラインＢには同様に構成し
たｙ軸のサーボ系Ｓｙ、ｚ軸のサーボ系Ｓｚ、α軸のサ
ーボ系Ｓαおよびβ軸のサーボ系Ｓβを接続してある。
ＲＥは遠隔操作盤であり、トーチＴを手動で移動させる
ためのマニュアル操作スナップスイッチ群ＳＷ，溶接時
以外の速度を指令するための速度指令ロータリスイッチ
ＳＶ，３種類のモード（マニュアルモードＭ，テストモ
ードＴＥ，およびオートモードＡ）に切換えるためのモ
ード切換スイッチＳＭ，テンキーＴＫ，テンキーＴＫの
操作により後述の各種態様ごとに条件を設定するための
条件設定用切換スイッチＳＥ，並びに各モードにおいて
動作を開始したりティーチング内容をメモリに取込む際
に使用するスタートスイッチＳＴＡ等を備えている。
ためのマニュアル操作スナップスイッチ群ＳＷ，溶接時
以外の速度を指令するための速度指令ロータリスイッチ
ＳＶ，３種類のモード（マニュアルモードＭ，テストモ
ードＴＥ，およびオートモードＡ）に切換えるためのモ
ード切換スイッチＳＭ，テンキーＴＫ，テンキーＴＫの
操作により後述の各種態様ごとに条件を設定するための
条件設定用切換スイッチＳＥ，並びに各モードにおいて
動作を開始したりティーチング内容をメモリに取込む際
に使用するスタートスイッチＳＴＡ等を備えている。
前記切換スイッチＳＥは以下に示す７つの切換位置ＳＥ
１〜ＳＥ７を有する。
１〜ＳＥ７を有する。
(1)切換位置ＳＥ１…直線補間「Ｌ」，ウィービング
「Ｗ」，円補間「Ｃ」，センシング「Ｓ」，アークセン
シング「Ａｓ」の５つの表示ランプを備え、それぞれテ
ンキーＴＫのキー番号「１」〜「５」を雄ことにより各
表示ランプを点燈させて選択することができる。
「Ｗ」，円補間「Ｃ」，センシング「Ｓ」，アークセン
シング「Ａｓ」の５つの表示ランプを備え、それぞれテ
ンキーＴＫのキー番号「１」〜「５」を雄ことにより各
表示ランプを点燈させて選択することができる。
(2)切換位置ＳＥ２…溶接条件番号ＷNO.の表示部を有
し、コンピュータ５のメモリには予めNO.ごとに溶接電
圧Ｅ，溶接電流Ｉ，および溶接速度Ｖｗをセットとして
記憶されており、所望のセットに対応するテンキーＴＫ
のキー番号を押すことにより呼び出せるようになってい
る。
し、コンピュータ５のメモリには予めNO.ごとに溶接電
圧Ｅ，溶接電流Ｉ，および溶接速度Ｖｗをセットとして
記憶されており、所望のセットに対応するテンキーＴＫ
のキー番号を押すことにより呼び出せるようになってい
る。
(3)切換位置ＳＥ３…センサメニュー番号ＳＥＭNO.の表
示部を有し、コンピュータ５のメモリにはNO.ごとにト
ーチＴの電極自体でワークＷの溶接線をセンシングする
のに必要なサブルーチンがセットとして記憶されてお
り、テンキーＴＫの操作で逐次呼び出せるようになって
いる。
示部を有し、コンピュータ５のメモリにはNO.ごとにト
ーチＴの電極自体でワークＷの溶接線をセンシングする
のに必要なサブルーチンがセットとして記憶されてお
り、テンキーＴＫの操作で逐次呼び出せるようになって
いる。
(4)切換位置ＳＥ４…ファンクション番号ＦNO.の表示部
を有し、本実施例ではテンキーＴＫのキー番号「７」の
操作により、溶接トーチＴの現在位置は移動位置の教示
点ではなく揺動パターンの自動設定用のダミー点である
ことを教示する。そしてこれらによりダミー点かどうか
の識別情報入力設定手段が構成される。
を有し、本実施例ではテンキーＴＫのキー番号「７」の
操作により、溶接トーチＴの現在位置は移動位置の教示
点ではなく揺動パターンの自動設定用のダミー点である
ことを教示する。そしてこれらによりダミー点かどうか
の識別情報入力設定手段が構成される。
(5)切換位置ＳＥ５…補正方式番号ＡＵＸNO.の表示部を
有し、本実施例では、テンキーＴＫのキー番号「０
１」，「０２」，「０３」の押動により、それぞれ第２
図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように開先を形成する
下向隅肉，水平隅肉，Ｌ形開先の各溶接継手形状を選択
するようになっている。そしてこれらにより溶接継手形
状の識別情報入力設定手段が構成される。またＡＵＸN
O.「１０」は、予め別のワークで作成した揺動パターン
のデータに基づき位置補正することを意味する。
有し、本実施例では、テンキーＴＫのキー番号「０
１」，「０２」，「０３」の押動により、それぞれ第２
図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように開先を形成する
下向隅肉，水平隅肉，Ｌ形開先の各溶接継手形状を選択
するようになっている。そしてこれらにより溶接継手形
状の識別情報入力設定手段が構成される。またＡＵＸN
O.「１０」は、予め別のワークで作成した揺動パターン
のデータに基づき位置補正することを意味する。
(6)切換位置ＳＥ６…パターン表示部を有し、本実施例
ではテンキーＴＫにより入力される４桁の数字で揺動パ
ターンを設定するようになっている。例えば、４〜１桁
目にはそれぞれ、揺動パターンの振幅ｍ（開先幅方向の
移動距離），高さｈ（第２図（ａ）・（ｂ）・（ｃ）で
示すように下向隅肉およびＬ形開先では溶接線から揺動
面までの距離であり、水平隅肉では脚長である），ピッ
チＰ（第３図に示すように揺動パターンの半周期におけ
る溶接線の延びる方向への移動距離），きざみ数ｎ（揺
動パターンの半周期における移動分割数でこれにより周
波数が決定）の各メニュー番号を設定するようになって
いる。ここに、これらによってパターン情報入力設定手
段が構成される。尚、水平隅肉における等脚長の場合
は、特別にｈNO.「３」で設定すれば自動的に等脚長に
なるようにしてある。
ではテンキーＴＫにより入力される４桁の数字で揺動パ
ターンを設定するようになっている。例えば、４〜１桁
目にはそれぞれ、揺動パターンの振幅ｍ（開先幅方向の
移動距離），高さｈ（第２図（ａ）・（ｂ）・（ｃ）で
示すように下向隅肉およびＬ形開先では溶接線から揺動
面までの距離であり、水平隅肉では脚長である），ピッ
チＰ（第３図に示すように揺動パターンの半周期におけ
る溶接線の延びる方向への移動距離），きざみ数ｎ（揺
動パターンの半周期における移動分割数でこれにより周
波数が決定）の各メニュー番号を設定するようになって
いる。ここに、これらによってパターン情報入力設定手
段が構成される。尚、水平隅肉における等脚長の場合
は、特別にｈNO.「３」で設定すれば自動的に等脚長に
なるようにしてある。
(7)切換位置ＳＥ７…タイマー表示部を有し、揺動の左
・右端での停止時間をメニュー番号で設定できるように
なっている。
・右端での停止時間をメニュー番号で設定できるように
なっている。
今、ワークＷは第１図に示すように、水平部材Ｗ１の上
面に２個の垂直部材Ｗ２・Ｗ３をＬ字形に組合せて仮付
けしてあり、これらの部材Ｗ１・Ｗ２・Ｗ３で形成され
る直角隅部を一端の溶接開始地点Ｐ２から部材Ｗ２・Ｗ
３の交差する中間地点Ｐ４を経て他端の溶接終了地点Ｐ
５まで連続溶接せんとするものである。
面に２個の垂直部材Ｗ２・Ｗ３をＬ字形に組合せて仮付
けしてあり、これらの部材Ｗ１・Ｗ２・Ｗ３で形成され
る直角隅部を一端の溶接開始地点Ｐ２から部材Ｗ２・Ｗ
３の交差する中間地点Ｐ４を経て他端の溶接終了地点Ｐ
５まで連続溶接せんとするものである。
以下オペレータのティーチング操作、およびこれに伴い
コンピュータ５が実行する処理につき説明する。
コンピュータ５が実行する処理につき説明する。
（Ｔ１）スイッチＳＭの操作によりマニュアルモードＭ
を選択する。そしてスイッチＳＷの操作によりトーチＴ
を前記溶接開始地点Ｐ２に近い任意の地点Ｐ１に位置決
めする。次に切換スイッチＳＥを切換位置ＳＥ１に切換
え、テンキーＴＫの操作により直前補間「Ｌ」を設定
し、スイッチＳＴＡを操作すれば、コンピュータ５は地
点Ｐ１の位置情報（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１，θ１，およびψ
１）と直線補間「Ｌ」を最初のステップとして取り込
む。
を選択する。そしてスイッチＳＷの操作によりトーチＴ
を前記溶接開始地点Ｐ２に近い任意の地点Ｐ１に位置決
めする。次に切換スイッチＳＥを切換位置ＳＥ１に切換
え、テンキーＴＫの操作により直前補間「Ｌ」を設定
し、スイッチＳＴＡを操作すれば、コンピュータ５は地
点Ｐ１の位置情報（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１，θ１，およびψ
１）と直線補間「Ｌ」を最初のステップとして取り込
む。
（Ｔ２）スイッチＳＷの操作によりトーチＴを溶接開始
地点Ｐ２に溶接に適した姿勢に位置決めする。
地点Ｐ２に溶接に適した姿勢に位置決めする。
次いで切換スイッチＳＥの切換位置はそのままでテンキ
ーＴＫの操作によりアークセンシング「Ａｓ」を設定
し、スイッチＳＴＡを操作すれば、コンピュータ５は地
点Ｐ２の位置情報とアークセンシング「Ａｓ」を次のス
テップとして取り込む。
ーＴＫの操作によりアークセンシング「Ａｓ」を設定
し、スイッチＳＴＡを操作すれば、コンピュータ５は地
点Ｐ２の位置情報とアークセンシング「Ａｓ」を次のス
テップとして取り込む。
（Ｔ３）スイッチＳＷの操作によりトーチＴを部材Ｗ１
・Ｗ２・Ｗ３で囲まれた開先を含む座標象限内の任意の
地点Ｐ３（ダミー点と呼称）に位置決めする。
・Ｗ２・Ｗ３で囲まれた開先を含む座標象限内の任意の
地点Ｐ３（ダミー点と呼称）に位置決めする。
次いで切換スイッチＳＥの切換位置ＳＥ１，ＳＥ４，Ｓ
Ｅ５においてテンキーＴＫの操作によりそれぞれ「Ａ
ｓ」，「７」，「０２」を設定する。このうちＦNO.
「７」は揺動パターンの自動設定用のダミー点の指定で
あり、ＡＵＸNO.「０２」は溶接継手形状として水平隅
肉の指定である（第２図参照）。さらに切換スイッチＳ
Ｅの切換位置ＳＥ６では、テンキーＴＫにより既述の揺
動パターンを構成する振幅ｍ，高さｈ，ピッチＰ，きざ
み数ｎを４桁のメニュー数値で設定する。その後、スイ
ッチＳＴＡを操作すれば、コンピユータ５はダミー点Ｐ
３の位置情報，アークセンシング「Ａｓ」，ＦNO.
「７」，ＡＵＸNO.「０２」，並びに揺動パターンの情
報を次のステップとして取り込む。
Ｅ５においてテンキーＴＫの操作によりそれぞれ「Ａ
ｓ」，「７」，「０２」を設定する。このうちＦNO.
「７」は揺動パターンの自動設定用のダミー点の指定で
あり、ＡＵＸNO.「０２」は溶接継手形状として水平隅
肉の指定である（第２図参照）。さらに切換スイッチＳ
Ｅの切換位置ＳＥ６では、テンキーＴＫにより既述の揺
動パターンを構成する振幅ｍ，高さｈ，ピッチＰ，きざ
み数ｎを４桁のメニュー数値で設定する。その後、スイ
ッチＳＴＡを操作すれば、コンピユータ５はダミー点Ｐ
３の位置情報，アークセンシング「Ａｓ」，ＦNO.
「７」，ＡＵＸNO.「０２」，並びに揺動パターンの情
報を次のステップとして取り込む。
（Ｔ４）スイッチＳＷの操作によりトーチＴを前記中間
地点Ｐ４に溶接に適した姿勢で位置決めする。次いで、
切換スイッチＳＥの切換位置ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ５，
ＳＥ７においてテンキーＴＫの操作によりそれぞれ「Ａ
ｓ」，「０１」，「１０」，「１」を設定する。この中
でＷNO.「０１」は前記溶接開始地点Ｐ２から中間地点
Ｐ４までの溶接条件（溶接電圧，溶接電流等）として最
適の条件を備えたメニュー番号である。またＡＵＭNO.
「１０」は予め別のワークで得られた揺動パターンのデ
ータで位置補正することを意味する。さらにタイマー
「１」は揺動の左・右端で溶接トーチＴを一時停止させ
るのに適したメニュー番号を指定している。これでスイ
ッチＳＴＡを操作すれば、コンピュータ５は中間地点Ｐ
４の位置情報，アークセンシング「Ａｓ」，ＷNO.「０
１」，ＡＵＸNO.「１０」，タイマー「１」を次のステ
ップとして取り込む。
地点Ｐ４に溶接に適した姿勢で位置決めする。次いで、
切換スイッチＳＥの切換位置ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ５，
ＳＥ７においてテンキーＴＫの操作によりそれぞれ「Ａ
ｓ」，「０１」，「１０」，「１」を設定する。この中
でＷNO.「０１」は前記溶接開始地点Ｐ２から中間地点
Ｐ４までの溶接条件（溶接電圧，溶接電流等）として最
適の条件を備えたメニュー番号である。またＡＵＭNO.
「１０」は予め別のワークで得られた揺動パターンのデ
ータで位置補正することを意味する。さらにタイマー
「１」は揺動の左・右端で溶接トーチＴを一時停止させ
るのに適したメニュー番号を指定している。これでスイ
ッチＳＴＡを操作すれば、コンピュータ５は中間地点Ｐ
４の位置情報，アークセンシング「Ａｓ」，ＷNO.「０
１」，ＡＵＸNO.「１０」，タイマー「１」を次のステ
ップとして取り込む。
（Ｔ５）スイッチＳＷの操作によりトーチＴを溶接終了
地点Ｐ５に溶接に適した姿勢で位置決めする。そして切
換スイッチＳＥの切換とテンキーＴＫの操作により（Ｔ
４）と全く同様に設定し、スイッチＳＴＡを操作すれ
ば、コンピュータ５は溶接終了地点Ｐ５の位置情報，ア
ークセンシング「Ａｓ」，ＷNO.「０１」，ＡＵＸNO.
「１０」，タイマー「１」を次のステップとして取り込
む。
地点Ｐ５に溶接に適した姿勢で位置決めする。そして切
換スイッチＳＥの切換とテンキーＴＫの操作により（Ｔ
４）と全く同様に設定し、スイッチＳＴＡを操作すれ
ば、コンピュータ５は溶接終了地点Ｐ５の位置情報，ア
ークセンシング「Ａｓ」，ＷNO.「０１」，ＡＵＸNO.
「１０」，タイマー「１」を次のステップとして取り込
む。
（Ｔ６）スイッチＳＷの操作によりトーチＴを前記溶接
終了地点Ｐ５から直線的に移行できる任意の退避地点Ｐ
６に位置決めする。そして切換スイッチＳＥを切換位置
ＳＥ１に切換え、テンキーＴＫの操作により直線補間
「Ｌ」を設定し、スイッチＳＴＡを操作すれば、コンピ
ュータ５は地点Ｐ６の位置情報と直線補間「Ｌ」を次の
ステップとして取り込む。
終了地点Ｐ５から直線的に移行できる任意の退避地点Ｐ
６に位置決めする。そして切換スイッチＳＥを切換位置
ＳＥ１に切換え、テンキーＴＫの操作により直線補間
「Ｌ」を設定し、スイッチＳＴＡを操作すれば、コンピ
ュータ５は地点Ｐ６の位置情報と直線補間「Ｌ」を次の
ステップとして取り込む。
以上でティーチングを終了する。第４図に前述一連のユ
ーザプログラムの内容を示す。
ーザプログラムの内容を示す。
次にオペレータがスイツチＳＭをテストモードＴＥと
し、スイツチＳＴＡを操作すれば、前述プログラムが１
ステツプずつが実行（但し溶接は実行されずに）され、
誤りがあれば修正する。
し、スイツチＳＴＡを操作すれば、前述プログラムが１
ステツプずつが実行（但し溶接は実行されずに）され、
誤りがあれば修正する。
続いてスイツチＳＭをオートモードＡとし、スイツチＳ
ＴＡを操作すれば、前述プログラムが連続して実行され
る。このときコンピュータ５が実行する処理の流れを第
５図のフローチャートを参照しながら説明する。
ＴＡを操作すれば、前述プログラムが連続して実行され
る。このときコンピュータ５が実行する処理の流れを第
５図のフローチャートを参照しながら説明する。
（Ａ１）コンピュータ５はユーザプログラムのステップ
中に指令「Ａｓ」があるか、否か判断する（処理ＰＲ
１）。
中に指令「Ａｓ」があるか、否か判断する（処理ＰＲ
１）。
（Ａ２）指令「Ａｓ」が無ければ、このステップの内容
を実行する（処理ＰＲ２）。
を実行する（処理ＰＲ２）。
（Ａ３）前記処理ＰＲ１で指令「Ａｓ」があれば、さら
に現在位置が中間地点Ｐ４であるか否か判断する（処理
ＰＲ３）。ところで、現在位置の判断は、指令が「Ａ
ｓ」であり、ＦNO.「７」でなく、かつ１つ前のステッ
プの指令が「Ａｓ」でない場合には溶接開始地点Ｐ２と
判断される。また指令が「Ａｓ」であり、ＦNO.が
「７」でなく、かつ次のステップの指令が「Ａｓ」でな
い場合には溶接終了地点Ｐ５と判断される。そして上記
以外、即ち、指令が「Ａｓ」であり、ＦNO.が「７」で
なく、かつその前後のステップの指令が「Ａｓ」の場合
に中間地点Ｐ４と判断される。また指令が「Ａｓ」で、
ＦNO.が「７」のステップはダミー点Ｐ３と判断され
る。
に現在位置が中間地点Ｐ４であるか否か判断する（処理
ＰＲ３）。ところで、現在位置の判断は、指令が「Ａ
ｓ」であり、ＦNO.「７」でなく、かつ１つ前のステッ
プの指令が「Ａｓ」でない場合には溶接開始地点Ｐ２と
判断される。また指令が「Ａｓ」であり、ＦNO.が
「７」でなく、かつ次のステップの指令が「Ａｓ」でな
い場合には溶接終了地点Ｐ５と判断される。そして上記
以外、即ち、指令が「Ａｓ」であり、ＦNO.が「７」で
なく、かつその前後のステップの指令が「Ａｓ」の場合
に中間地点Ｐ４と判断される。また指令が「Ａｓ」で、
ＦNO.が「７」のステップはダミー点Ｐ３と判断され
る。
（Ａ４）中間地点Ｐ４でなければ、さらに揺動パターン
は自動設定か否か判断する（処理ＰＲ４）。
は自動設定か否か判断する（処理ＰＲ４）。
（Ａ５）処理ＰＲ４で、ＦNO.が「７」であれば揺動パ
ターンは自動設定と判断し、ダミー点Ｐ３にティーチン
グされた情報に基づき振幅ｍ，高さｈ，ピッチＰよりダ
ミー点Ｐ３の存在する座標象限に対応する開先における
アークウィービングの揺動パターンを作成し、きざみ数
ｎから与えられる速度（周波数）でアークセンサーを実
行する（処理ＰＲ５）。
ターンは自動設定と判断し、ダミー点Ｐ３にティーチン
グされた情報に基づき振幅ｍ，高さｈ，ピッチＰよりダ
ミー点Ｐ３の存在する座標象限に対応する開先における
アークウィービングの揺動パターンを作成し、きざみ数
ｎから与えられる速度（周波数）でアークセンサーを実
行する（処理ＰＲ５）。
なお、この際、コンピュータ５は、ティーチングされた
数示点の位置情報からダミー点Ｐ３の存在する座標象限
を判断する。即ち、本実施例の場合、ティーチングされ
た溶接開始点Ｐ２の位置情報と、ダミー点Ｐ３の位置情
報と、中間地点Ｐ４の位置情報とからダミー点Ｐ３の存
在する座標象限を判断し、座標象限に対応する開先にお
けるアークウィービングの揺動パターンが作成される。
数示点の位置情報からダミー点Ｐ３の存在する座標象限
を判断する。即ち、本実施例の場合、ティーチングされ
た溶接開始点Ｐ２の位置情報と、ダミー点Ｐ３の位置情
報と、中間地点Ｐ４の位置情報とからダミー点Ｐ３の存
在する座標象限を判断し、座標象限に対応する開先にお
けるアークウィービングの揺動パターンが作成される。
（Ａ６）処理ＰＲ４で、ＦNO.が「７」でなければ揺動
パターンは手動設定と判断し、ここでは説明を省略した
が、実際に溶接トーチＴを開先に位置決めしてティーチ
ングされた通りの揺動パターンでアークセンサーを実行
する（処理ＰＲ６）。尚、本実施例ではこの処理ＰＲ６
は実行されない。
パターンは手動設定と判断し、ここでは説明を省略した
が、実際に溶接トーチＴを開先に位置決めしてティーチ
ングされた通りの揺動パターンでアークセンサーを実行
する（処理ＰＲ６）。尚、本実施例ではこの処理ＰＲ６
は実行されない。
（Ａ７）処理ＰＲ３で現在位置が中間地点Ｐ４であれ
ば、先の処理ＰＲ５で作成した揺動パターンを新たな溶
接線に沿うように回転補正を施して新たな揺動パターン
を作成し、このパターンでアークセンサーを実行する
（処理ＰＲ７）。
ば、先の処理ＰＲ５で作成した揺動パターンを新たな溶
接線に沿うように回転補正を施して新たな揺動パターン
を作成し、このパターンでアークセンサーを実行する
（処理ＰＲ７）。
（Ａ８）前記処理ＰＲ２，ＰＲ５，ＰＲ６，ＰＲ７のい
ずれにおいてもそれぞれの処理が終了したならば、その
ステップがエンドであったか否か判断する（処理ＰＲ
８）。エンドであればオートモードにおける一連の実行
を終了するが、そうでないならば、ステップを更新し
（処理ＰＲ９）、前記処理ＰＲ１の手前に戻る。
ずれにおいてもそれぞれの処理が終了したならば、その
ステップがエンドであったか否か判断する（処理ＰＲ
８）。エンドであればオートモードにおける一連の実行
を終了するが、そうでないならば、ステップを更新し
（処理ＰＲ９）、前記処理ＰＲ１の手前に戻る。
しかして、溶接ロボットＲＯ本体はコンピュータ５から
の指令出力に基づき以下の動作を行う。先ずトーチＴを
地点Ｐ１に位置決めし、該トーチＴは直線補間で溶接開
始地点Ｐ２に向かって移動する。トーチＴは地点Ｐ２達
すると前記処理５により作成し出力される揺動パターン
に従ってアークウィービングを開始し、溶接条件NO.
「０１」に基づき地点Ｐ４に向かって水平隅肉溶接を実
行する。そしてコンピュータ５は溶接実行中絶えずアー
クセンシングを行い、予め格納されているデータＡＵＸ
NO.「１０」を用いて位置ずれを補正し、その上で前記
処理ＰＲ５により揺動パターンを作成し出力する。即
ち、揺動パターンは逐次補正分だけ開先幅方向および高
さ方向に平行移動させられ、トーチＴは常に溶接線に追
従することになる。
の指令出力に基づき以下の動作を行う。先ずトーチＴを
地点Ｐ１に位置決めし、該トーチＴは直線補間で溶接開
始地点Ｐ２に向かって移動する。トーチＴは地点Ｐ２達
すると前記処理５により作成し出力される揺動パターン
に従ってアークウィービングを開始し、溶接条件NO.
「０１」に基づき地点Ｐ４に向かって水平隅肉溶接を実
行する。そしてコンピュータ５は溶接実行中絶えずアー
クセンシングを行い、予め格納されているデータＡＵＸ
NO.「１０」を用いて位置ずれを補正し、その上で前記
処理ＰＲ５により揺動パターンを作成し出力する。即
ち、揺動パターンは逐次補正分だけ開先幅方向および高
さ方向に平行移動させられ、トーチＴは常に溶接線に追
従することになる。
次に前記トーチＴは中間地点Ｐ４に達すると処理ＰＲ７
により作成された新たな揺動パターンにより、中間地点
Ｐ４から溶接終了地点Ｐ５に方向転換して、前述Ｐ２→
Ｐ４間の溶接実行と同様にアークウィービングする。但
し、トーチＴの姿勢は地点Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５でティーチ
ングした姿勢に徐々に変換していく。そして、トーチＴ
は溶接終了地点Ｐ５に達すると溶接を終了し、直線補間
で退避地点Ｐ６に移動する。
により作成された新たな揺動パターンにより、中間地点
Ｐ４から溶接終了地点Ｐ５に方向転換して、前述Ｐ２→
Ｐ４間の溶接実行と同様にアークウィービングする。但
し、トーチＴの姿勢は地点Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５でティーチ
ングした姿勢に徐々に変換していく。そして、トーチＴ
は溶接終了地点Ｐ５に達すると溶接を終了し、直線補間
で退避地点Ｐ６に移動する。
そして実施例において、溶接開始点Ｐ２から溶接終了点
Ｐ５に至る間に溶接線が曲がるような中間地点Ｐ４があ
っても、中間地点Ｐ４に達すると揺動パターンを新たな
溶接線に沿うように回転補正して新たなパターンを自動
的に作成するようにしたため、最初の溶接線に対する揺
動パターンを教示するだけでよく、ティーチング時間の
短縮にもなる利点がある。
Ｐ５に至る間に溶接線が曲がるような中間地点Ｐ４があ
っても、中間地点Ｐ４に達すると揺動パターンを新たな
溶接線に沿うように回転補正して新たなパターンを自動
的に作成するようにしたため、最初の溶接線に対する揺
動パターンを教示するだけでよく、ティーチング時間の
短縮にもなる利点がある。
尚、前記実施例においては、アークセンシングによる位
置補正は予め作成されたデータ（ＡＵＸNO.「１０」）
を用いて行うようにしたが、溶接実行の初期においてサ
ンプリングデータを作成し、それに基づいて位置補正し
てもよい。
置補正は予め作成されたデータ（ＡＵＸNO.「１０」）
を用いて行うようにしたが、溶接実行の初期においてサ
ンプリングデータを作成し、それに基づいて位置補正し
てもよい。
以上のように、本発明に係る溶接ロボットの溶接方法に
よれば、揺動パターンを教示させるに際し、溶接線のテ
ィーチング時に、開先を含む対の部材によって構成され
た座標象限内の任意のダミー点に溶接トーチを位置決め
し、その位置で溶接トーチを静止させたまま、ダミー点
かどうかの識別情報入力設定手段、溶接継手形状の識別
情報入力設定手段および揺動パターンのパターン情報入
力設定手段により、ダミー点の識別情報入力、継手形状
の識別情報入力および揺動パターンの振幅・高さ・ピッ
チの情報を数値入力すれば、溶接を実行する際に、揺動
パターン作成出力手段により、前記入力された各情報に
基づいて前記座標象限に対応する開先における溶接継手
形状に応じた揺動パターンが作成し出力され、この揺動
パターンに従って溶接トーチを揺動させながら溶接を行
う方法であり、複雑でこみ入った溶接個所、例えば溶接
個所が他の部材の陰になって教示すべき揺動パターンが
目視できない場合等であっても、ティーチング時に開先
を含む座標象限内で目視および位置決めし易いダミー点
を選択して溶接トーチを位置決めし、各情報入力設定手
段によりそれぞれの情報を入力すれば、所望の溶接継手
形状に応じた揺動パターンを容易に得ることができ、揺
動パターンのティーチングが簡略化できる。また開先の
向きに溶接トーチの姿勢が左右されないため、この点か
らの揺動パターンのティーチングが簡略化できる。さら
に溶接継手形状の情報入力と、揺動パターンの振幅・高
さ・ピッチを数値入力することによって溶接継手形状に
応じた揺動パターンを特定することができ、溶接トーチ
を溶接位置で揺動パターンに対応するパターン形状に直
接、揺動させて揺動パターンを教示する場合と比較し
て、揺動パターンのティーチングが容易迅速に行なえ
る。またダミー点で溶接トーチを静止させたまま溶接継
手形状の情報入力と揺動パターンの振幅・高さ・ピッチ
を数値入力することによって溶接継手形状に応じた揺動
パターンを教示することができ、座標象限内の任意の空
間位置で溶接トーチを揺動パターンに対応するパターン
形状に直接、揺動させて揺動パターンを教示する場合と
比較して、ダミー点位置におけるフリースペースの制約
を受けず、この点からも揺動パターンのティーチングが
容易となる。さらに開先を含む座標象限内のダミー点で
揺動パターンを個別に設定する方式であるため、溶接ト
ーチの溶接姿勢も自由に設定可能となる。
よれば、揺動パターンを教示させるに際し、溶接線のテ
ィーチング時に、開先を含む対の部材によって構成され
た座標象限内の任意のダミー点に溶接トーチを位置決め
し、その位置で溶接トーチを静止させたまま、ダミー点
かどうかの識別情報入力設定手段、溶接継手形状の識別
情報入力設定手段および揺動パターンのパターン情報入
力設定手段により、ダミー点の識別情報入力、継手形状
の識別情報入力および揺動パターンの振幅・高さ・ピッ
チの情報を数値入力すれば、溶接を実行する際に、揺動
パターン作成出力手段により、前記入力された各情報に
基づいて前記座標象限に対応する開先における溶接継手
形状に応じた揺動パターンが作成し出力され、この揺動
パターンに従って溶接トーチを揺動させながら溶接を行
う方法であり、複雑でこみ入った溶接個所、例えば溶接
個所が他の部材の陰になって教示すべき揺動パターンが
目視できない場合等であっても、ティーチング時に開先
を含む座標象限内で目視および位置決めし易いダミー点
を選択して溶接トーチを位置決めし、各情報入力設定手
段によりそれぞれの情報を入力すれば、所望の溶接継手
形状に応じた揺動パターンを容易に得ることができ、揺
動パターンのティーチングが簡略化できる。また開先の
向きに溶接トーチの姿勢が左右されないため、この点か
らの揺動パターンのティーチングが簡略化できる。さら
に溶接継手形状の情報入力と、揺動パターンの振幅・高
さ・ピッチを数値入力することによって溶接継手形状に
応じた揺動パターンを特定することができ、溶接トーチ
を溶接位置で揺動パターンに対応するパターン形状に直
接、揺動させて揺動パターンを教示する場合と比較し
て、揺動パターンのティーチングが容易迅速に行なえ
る。またダミー点で溶接トーチを静止させたまま溶接継
手形状の情報入力と揺動パターンの振幅・高さ・ピッチ
を数値入力することによって溶接継手形状に応じた揺動
パターンを教示することができ、座標象限内の任意の空
間位置で溶接トーチを揺動パターンに対応するパターン
形状に直接、揺動させて揺動パターンを教示する場合と
比較して、ダミー点位置におけるフリースペースの制約
を受けず、この点からも揺動パターンのティーチングが
容易となる。さらに開先を含む座標象限内のダミー点で
揺動パターンを個別に設定する方式であるため、溶接ト
ーチの溶接姿勢も自由に設定可能となる。
また揺動パターンの入力内容の１つとして振幅を入れた
ため、特に水平隅肉において不等脚長が自由に設定可能
となる利点もある。
ため、特に水平隅肉において不等脚長が自由に設定可能
となる利点もある。
図面は本発明の一実施例を示しており、第１図はロボッ
トの全体図、第２図は各種溶接継手形状を示す略図、第
３図は揺動パターンを示す説明図、第４図はプログラム
のステップ図、第５図はフローチヤートである。 図中、ＲＯはロボット、Ｔは溶接トーチ、Ｗはワーク、
ＲＥは遠隔制御盤、５はコンピュータである。
トの全体図、第２図は各種溶接継手形状を示す略図、第
３図は揺動パターンを示す説明図、第４図はプログラム
のステップ図、第５図はフローチヤートである。 図中、ＲＯはロボット、Ｔは溶接トーチ、Ｗはワーク、
ＲＥは遠隔制御盤、５はコンピュータである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 茂生 兵庫県宝塚市新明和町１番１号 新明和工 業株式会社産業機械事業部内 (72)発明者 蘭 昇 兵庫県宝塚市新明和町１番１号 新明和工 業株式会社産業機械事業部内 (72)発明者 池田 正実 兵庫県宝塚市新明和町１番１号 新明和工 業株式会社産業機械事業部内 (56)参考文献 特開 昭58−221673（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】溶接トーチを互いに交差状に配設された対
の部材によって形成された開先の幅方向に揺動パターン
に従って揺動させながらアーク溶接を行い、該揺動中に
溶接トーチの位置ずれを検出し、この位置ずれを修正す
ることにより溶接トーチを溶接線に追従させるようにし
た溶接ロボットの溶接方法において、 溶接ロボットは、溶接トーチの位置が教示点か前記対の
部材によって構成された座標象限内の任意のダミー点か
の識別情報入力設定手段、開先を形成する溶接継手形状
の識別情報入力設定手段および揺動パターンの振幅・高
さ・ピッチに関する情報を数値入力するためのパターン
情報入力設定手段と、前記各情報入力設定手段により入
力された各情報に基づいて前記座標象限に対応する前記
開先における溶接継手形状に応じた揺動パターンを作成
し出力する揺動パターン作成出力手段とを備え、 溶接線のティーチング時に、前記開先を含む前記対の部
材によって構成された座標象限内の任意のダミー点に前
記溶接トーチを位置決めし、その位置で溶接トーチを静
止させたまま、前記各情報入力設定手段により、ダミー
点の識別情報、溶接継手形状の識別情報、揺動パターン
の振幅・高さ・ピッチの情報をそれぞれ入力し、ティー
チングされた溶接線に沿って溶接を実行する際に、揺動
パターン作成出力手段により、前記入力された各情報に
基づいて作成し出力される前記開先における揺動パター
ンに従って溶接トーチを揺動させながら溶接を行うこと
を特徴とする溶接ロボットの溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59040984A JPH0641031B2 (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 溶接ロボットの溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59040984A JPH0641031B2 (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 溶接ロボットの溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60184474A JPS60184474A (ja) | 1985-09-19 |
| JPH0641031B2 true JPH0641031B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=12595688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59040984A Expired - Lifetime JPH0641031B2 (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 溶接ロボットの溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641031B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02235575A (ja) * | 1989-03-07 | 1990-09-18 | Kobe Steel Ltd | アーク溶接ロボットの制御方法 |
| JPH06335818A (ja) * | 1993-05-27 | 1994-12-06 | Daiwa Seiko Kk | 溶接ワイヤ切断装置 |
| CN108444379A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-08-24 | 成都熊谷加世电器有限公司 | 一种焊炬全位置角度识别方法和系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58221673A (ja) * | 1982-06-19 | 1983-12-23 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 溶接ロボットのウィーヴィング教示方法 |
-
1984
- 1984-03-02 JP JP59040984A patent/JPH0641031B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60184474A (ja) | 1985-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |