JPH0724573A - コラム溶接制御方法 - Google Patents
コラム溶接制御方法Info
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- JPH0724573A JPH0724573A JP5194097A JP19409793A JPH0724573A JP H0724573 A JPH0724573 A JP H0724573A JP 5194097 A JP5194097 A JP 5194097A JP 19409793 A JP19409793 A JP 19409793A JP H0724573 A JPH0724573 A JP H0724573A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】コラムコアの中心とポジショナの回転中心がズ
レている場合でも、特殊な機構を付加する必要のない方
法を提供する。 【構成】予め基準となるワークについてコーナ点を求
め、次に、実際に溶接するワークについてコーナ点を求
める。基準ワークの各コーナ点位置と実際のワークの各
コーナ点位置の差分の半分を基準ワークの動作軌跡に対
して平行シフトして実際のワークの動作軌跡を制御す
る。基準ワークと実際のワークとの寸法・形状の差異も
同時に平行シフトに加算して補償する。
レている場合でも、特殊な機構を付加する必要のない方
法を提供する。 【構成】予め基準となるワークについてコーナ点を求
め、次に、実際に溶接するワークについてコーナ点を求
める。基準ワークの各コーナ点位置と実際のワークの各
コーナ点位置の差分の半分を基準ワークの動作軌跡に対
して平行シフトして実際のワークの動作軌跡を制御す
る。基準ワークと実際のワークとの寸法・形状の差異も
同時に平行シフトに加算して補償する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄骨建造物に使用され
る鉄骨用のコラムコア（鉄骨仕口コア）を産業用ロボッ
トで溶接する際に使用されるコラム溶接制御方法に関す
る。
る鉄骨用のコラムコア（鉄骨仕口コア）を産業用ロボッ
トで溶接する際に使用されるコラム溶接制御方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】鉄骨用のコラムコアの溶接については、
ワークをロボットの外部軸として動作するポジショナ
（ワーク保持回転テーブル）にとりつけ、ロボットと協
調して図１２に示すような動作を行う。 （ａ）→（ｂ）：ダイヤフラムの平坦部溶接（このとき
ポジショナは回転せず、ロボットのみ動作する） （ｃ）→（ｄ）：ダイヤフラムの曲面部溶接（このとき
ポジショナはロボット動作に同調して回転する） （ｅ）→（ｆ）：ダイヤフラムの平坦部溶接（このとき
ポジショナは回転せず、ロボットのみ動作する）という
（ａ）〜（ｆ）の一連の動作で全周を連続溶接している
（特開昭６３−１３０２７８号公報参照）。ちなみに、
ロボットの動作軌跡は図１３に示すものとなる。しか
し、産業用ロボットは、一般的に予め動作軌跡をティー
チングし、ティーチングの通り動作するティーチングプ
レイバック方式のロボットである。従って、あるコラム
コアを産業用ロボットで溶接する場合、産業用ロボット
を直接動作させ、軌跡データを作成する。さらに、溶接
条件及びその他をロボット制御装置に登録することで溶
接準備が完了する。しかしながら、同一種類の第２のコ
ラムコアを溶接する場合でも、ポジショナにコラムコア
を取り付ける時、或いは、仮組においてコラムコアの中
心がズレた時、予めティーチングした軌跡データと異な
るためティーチング修正を必要とする。一方、特開平３
−１１８９７３号公報には、コラムコアの中心がズレた
場合でも自動的に連続溶接できる装置が提案されてい
る。また、従来技術では、コラム形状及び寸法毎に軌跡
データをティーチング作業を行って作成しなければなら
ないという問題点がある。また、Ｒ部半径は、製造の過
程上、精度良く作成することは困難なため、Ｒ部半径が
４箇所で異なることが考えられる。その場合は、設計図
面上では同一のコラムであっても、各々について軌跡デ
ータを作成しなければならない。
ワークをロボットの外部軸として動作するポジショナ
（ワーク保持回転テーブル）にとりつけ、ロボットと協
調して図１２に示すような動作を行う。 （ａ）→（ｂ）：ダイヤフラムの平坦部溶接（このとき
ポジショナは回転せず、ロボットのみ動作する） （ｃ）→（ｄ）：ダイヤフラムの曲面部溶接（このとき
ポジショナはロボット動作に同調して回転する） （ｅ）→（ｆ）：ダイヤフラムの平坦部溶接（このとき
ポジショナは回転せず、ロボットのみ動作する）という
（ａ）〜（ｆ）の一連の動作で全周を連続溶接している
（特開昭６３−１３０２７８号公報参照）。ちなみに、
ロボットの動作軌跡は図１３に示すものとなる。しか
し、産業用ロボットは、一般的に予め動作軌跡をティー
チングし、ティーチングの通り動作するティーチングプ
レイバック方式のロボットである。従って、あるコラム
コアを産業用ロボットで溶接する場合、産業用ロボット
を直接動作させ、軌跡データを作成する。さらに、溶接
条件及びその他をロボット制御装置に登録することで溶
接準備が完了する。しかしながら、同一種類の第２のコ
ラムコアを溶接する場合でも、ポジショナにコラムコア
を取り付ける時、或いは、仮組においてコラムコアの中
心がズレた時、予めティーチングした軌跡データと異な
るためティーチング修正を必要とする。一方、特開平３
−１１８９７３号公報には、コラムコアの中心がズレた
場合でも自動的に連続溶接できる装置が提案されてい
る。また、従来技術では、コラム形状及び寸法毎に軌跡
データをティーチング作業を行って作成しなければなら
ないという問題点がある。また、Ｒ部半径は、製造の過
程上、精度良く作成することは困難なため、Ｒ部半径が
４箇所で異なることが考えられる。その場合は、設計図
面上では同一のコラムであっても、各々について軌跡デ
ータを作成しなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平３−
１１８９７３号公報に示される技術では、特殊な機構を
付加する必要があり、一般の産業用ロボットに適用する
ことは困難である。そこで、本発明は、コラムコアの中
心とポジショナの回転中心がズレている場合でも、特殊
な機構を付加する必要のない方法を提供することを目的
とする。さらに、予め記憶している基準ワーク（標準的
な形状および寸法を有する基準コラムコア）と実際のワ
ークの形状・寸法が異なっていても、必要データを入力
するだけで中心位置ずれに合わせて動作軌跡を自動生成
する方法を提供することを目的とする。
１１８９７３号公報に示される技術では、特殊な機構を
付加する必要があり、一般の産業用ロボットに適用する
ことは困難である。そこで、本発明は、コラムコアの中
心とポジショナの回転中心がズレている場合でも、特殊
な機構を付加する必要のない方法を提供することを目的
とする。さらに、予め記憶している基準ワーク（標準的
な形状および寸法を有する基準コラムコア）と実際のワ
ークの形状・寸法が異なっていても、必要データを入力
するだけで中心位置ずれに合わせて動作軌跡を自動生成
する方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、溶接ロボットの溶接動作に、ワークを取
り付けたポジショナを同調して回転させることによりコ
ラムを溶接制御する方法において、予め基準となるワー
クについて、４隅のコーナ点を求め、次に、実際に溶接
するワークについて、４隅のコーナ点を求め、基準ワー
クの各コーナ点位置と実際のワークの各コーナ点位置の
差分の半分を基準ワークの動作軌跡に対して平行シフト
して実際のワークの動作軌跡を制御することを特徴とす
るものである。具体的には、予め基準となるワークにつ
いて、ダイヤフラムのコラム上面側の面と、それに垂直
な位置でのコラム状面の点の２点から第１隅点を求め、
さらに他のダイヤフラムのコラム上面側の面と、それに
垂直な位置でのコラム状面の点の２点から第２隅点を求
め、さらにダイヤフラムのコラム側面側の面と、それに
垂直な位置でのコラム状面の点の２点から第３隅点を求
め、第１隅点と第２隅点を結ぶ直線から第３隅点への垂
線の足の点を第１コーナ点として求め、その後コラムを
９０°回転する度に前記の手法によりコーナ点を求める
ことを３回繰り返すことにより第２のコーナ点、第３の
コーナ点、および第４のコーナ点を求め、次に、実際に
溶接するワークについて、ダイヤフラムのコラム上面側
の面と、それに垂直な位置でのコラム状面の点の２点か
ら第１隅点を求め、さらに他のダイヤフラムのコラム上
面側の面と、それに垂直な位置でのコラム状面の点の２
点から第２隅点を求め、さらにダイヤフラムのコラム側
面側の面と、それに垂直な位置でのコラム状面の点の２
点から第３隅点を求め、第１隅点と第２隅点を結ぶ直線
から第３隅点への垂線の足の点を第１コーナ点として求
め、その後コラムを９０°回転する度に前記の手法によ
りコーナ点を求めることを３回繰り返すことにより第２
のコーナ点、第３のコーナ点、および第４のコーナ点を
求め、基準ワークの各コーナ点位置と実際のワークの各
コーナ点位置の差分の半分を基準ワークの動作軌跡に対
して平行シフトして実際のワークの動作軌跡を制御する
ことを特徴とするものである。寸法・形状に差異があれ
ば、そのデータを入力することにより、中心位置ズレ補
償に合わせて寸法・形状の補償も行われる。
め、本発明は、溶接ロボットの溶接動作に、ワークを取
り付けたポジショナを同調して回転させることによりコ
ラムを溶接制御する方法において、予め基準となるワー
クについて、４隅のコーナ点を求め、次に、実際に溶接
するワークについて、４隅のコーナ点を求め、基準ワー
クの各コーナ点位置と実際のワークの各コーナ点位置の
差分の半分を基準ワークの動作軌跡に対して平行シフト
して実際のワークの動作軌跡を制御することを特徴とす
るものである。具体的には、予め基準となるワークにつ
いて、ダイヤフラムのコラム上面側の面と、それに垂直
な位置でのコラム状面の点の２点から第１隅点を求め、
さらに他のダイヤフラムのコラム上面側の面と、それに
垂直な位置でのコラム状面の点の２点から第２隅点を求
め、さらにダイヤフラムのコラム側面側の面と、それに
垂直な位置でのコラム状面の点の２点から第３隅点を求
め、第１隅点と第２隅点を結ぶ直線から第３隅点への垂
線の足の点を第１コーナ点として求め、その後コラムを
９０°回転する度に前記の手法によりコーナ点を求める
ことを３回繰り返すことにより第２のコーナ点、第３の
コーナ点、および第４のコーナ点を求め、次に、実際に
溶接するワークについて、ダイヤフラムのコラム上面側
の面と、それに垂直な位置でのコラム状面の点の２点か
ら第１隅点を求め、さらに他のダイヤフラムのコラム上
面側の面と、それに垂直な位置でのコラム状面の点の２
点から第２隅点を求め、さらにダイヤフラムのコラム側
面側の面と、それに垂直な位置でのコラム状面の点の２
点から第３隅点を求め、第１隅点と第２隅点を結ぶ直線
から第３隅点への垂線の足の点を第１コーナ点として求
め、その後コラムを９０°回転する度に前記の手法によ
りコーナ点を求めることを３回繰り返すことにより第２
のコーナ点、第３のコーナ点、および第４のコーナ点を
求め、基準ワークの各コーナ点位置と実際のワークの各
コーナ点位置の差分の半分を基準ワークの動作軌跡に対
して平行シフトして実際のワークの動作軌跡を制御する
ことを特徴とするものである。寸法・形状に差異があれ
ば、そのデータを入力することにより、中心位置ズレ補
償に合わせて寸法・形状の補償も行われる。
【０００５】
【作用】本発明においては、コラムコア取付あるいは仮
組による芯ズレをコラムコアのコーナの位置を検出し
て、 標準コラムコアのコーナ点位置と実際のワークで
あるコラムコアのコーナ点位置を比較し、差分の半分を
平行シフトすることで、芯ズレを補償したロボットの軌
跡データを自動生成する。つまり、標準のコラムコアの
軌跡データを実際のワークである第２のコラムコアの軌
跡データに援用するので、実際のワークであるコラムコ
アについてのティーチングが不要となる。また、標準の
コラムコアと実際のワークとで寸法・形状に差異があっ
ても前記位置ズレ補償に合わせて寸法・形状補償も行
う。
組による芯ズレをコラムコアのコーナの位置を検出し
て、 標準コラムコアのコーナ点位置と実際のワークで
あるコラムコアのコーナ点位置を比較し、差分の半分を
平行シフトすることで、芯ズレを補償したロボットの軌
跡データを自動生成する。つまり、標準のコラムコアの
軌跡データを実際のワークである第２のコラムコアの軌
跡データに援用するので、実際のワークであるコラムコ
アについてのティーチングが不要となる。また、標準の
コラムコアと実際のワークとで寸法・形状に差異があっ
ても前記位置ズレ補償に合わせて寸法・形状補償も行
う。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を説明する。図
１は、処理のフローチャートである。予め、標準的な
（基準の）第１コラムコアについてロボットの動作軌跡
のティーチングを行う。次に、基準のワークについても
芯ズレが生じていることが考えられるため、第１のコラ
ムコアのコーナの位置を測定する。具体的には、ダイヤ
フラムのコラム上面側の面と、それに垂直な位置でのコ
ラム状面の点の２点（図２の）から第１隅点を求
め、さらに他のダイヤフラムのコラム上面側の面と、そ
れに垂直な位置でのコラム状面の点の２点（図２の
）から第２隅点を求め、さらにダイヤフラムのコラム
側面側の面と、それに垂直な位置でのコラム状面の点の
２点（図２の）から第３隅点を求め、第１隅点と第
２隅点を結ぶ直線から第３隅点への垂線の足の点を第１
コーナ点として求める。このとき、〜の各点の求め
方は、特公昭５６−５６３４号公報に示されるワイヤー
アース法と呼ばれている技術を適用することができる。
ワイヤーアース法とは、溶接トーチの芯線であるワイヤ
ーに検出用の電圧をかけておき、トーチをワークに近づ
けていき、ワイヤに電流が流れたことによりワークとの
接触を検知して、その検知の瞬間のロボットの位置デー
タを読み込むことによりトーチの先端位置を検出しよう
とする方法である。
１は、処理のフローチャートである。予め、標準的な
（基準の）第１コラムコアについてロボットの動作軌跡
のティーチングを行う。次に、基準のワークについても
芯ズレが生じていることが考えられるため、第１のコラ
ムコアのコーナの位置を測定する。具体的には、ダイヤ
フラムのコラム上面側の面と、それに垂直な位置でのコ
ラム状面の点の２点（図２の）から第１隅点を求
め、さらに他のダイヤフラムのコラム上面側の面と、そ
れに垂直な位置でのコラム状面の点の２点（図２の
）から第２隅点を求め、さらにダイヤフラムのコラム
側面側の面と、それに垂直な位置でのコラム状面の点の
２点（図２の）から第３隅点を求め、第１隅点と第
２隅点を結ぶ直線から第３隅点への垂線の足の点を第１
コーナ点として求める。このとき、〜の各点の求め
方は、特公昭５６−５６３４号公報に示されるワイヤー
アース法と呼ばれている技術を適用することができる。
ワイヤーアース法とは、溶接トーチの芯線であるワイヤ
ーに検出用の電圧をかけておき、トーチをワークに近づ
けていき、ワイヤに電流が流れたことによりワークとの
接触を検知して、その検知の瞬間のロボットの位置デー
タを読み込むことによりトーチの先端位置を検出しよう
とする方法である。
【０００６】次に、ポジショナを９０°回転し、次のコ
ーナの位置を前述の手順により測定する。なお、ポジシ
ョナはロボットの外部軸（ロボット本体から離れて設置
された駆動軸）であり、ロボット本体の制御装置がロボ
ット本体の制御に同期・同調して駆動されるものであ
る。これを３回繰り返し、残りのコーナについても同様
に測定を行う。これにより、４点（Ｃs1、Ｃs2、Ｃs3、
Ｃs4）が測定される。実際のワークである第２のワーク
についても同様に、ワークをポジショナに取り付けた
後、コーナの４点（Ｃ1 、Ｃ2 、Ｃ3 、Ｃ4 ）を測定す
る。これを図示したものが、図３であり、Ｏはコラムの
中心、ＯE はコラムを保持するポジショナの回転中心で
ある。コラムの中心をポジショナの回転中心に合わせら
れれば何の問題もおきないが、実際はほとんど必ずとい
ってよいほどズレが生ずる。コーナ点とは、図４に示す
ように、隣合う辺の直線部分の交点である。さて、図３
からわかるように、各コーナ点Ｃ1 〜Ｃ4 での各ずれ量
（ベクトル量）Ｕ1 〜Ｕ4 は、下記のとおりである。 Ｕ1 ＝１／２＊（Ｃ1 −Ｃ3 ） Ｕ2 ＝１／２＊（Ｃ2 −Ｃ4 ） Ｕ3 ＝１／２＊（Ｃ3 −Ｃ1 ） Ｕ4 ＝１／２＊（Ｃ4 −Ｃ2 ） すなわち、直線Ｃ1 Ｃ3 と直線Ｃ2 Ｃ4 の交点Ｃ0 が基
準ワークの第１コーナ点に該当し、その点からＣ1 〜Ｃ
4 への各ずれがシフト量となる。つまり点Ｏから点ＯE
を結ぶベクトルは点Ｃ0 から点Ｃ1 を結ぶベクトルと等
しい。ただし、基準ワーク自体のずれもあるので、基準
ワークの各コーナ点（Ｃs1〜Ｃs4）のずれを考慮し、 Ｕ1 ＝１／２＊｛（Ｃ1 −Ｃ3 ）−（Ｃs1 −Ｃs3）｝ Ｕ2 ＝１／２＊｛（Ｃ2 −Ｃ4 ）−（Ｃs2 −Ｃs4）｝ Ｕ3 ＝１／２＊｛（Ｃ3 −Ｃ1 ）−（Ｃs3 −Ｃs1）｝ Ｕ4 ＝１／２＊｛（Ｃ4 −Ｃ2 ）−（Ｃs4 −Ｃs2）｝ が最終的なずれ量、すなわちシフト量となる。
ーナの位置を前述の手順により測定する。なお、ポジシ
ョナはロボットの外部軸（ロボット本体から離れて設置
された駆動軸）であり、ロボット本体の制御装置がロボ
ット本体の制御に同期・同調して駆動されるものであ
る。これを３回繰り返し、残りのコーナについても同様
に測定を行う。これにより、４点（Ｃs1、Ｃs2、Ｃs3、
Ｃs4）が測定される。実際のワークである第２のワーク
についても同様に、ワークをポジショナに取り付けた
後、コーナの４点（Ｃ1 、Ｃ2 、Ｃ3 、Ｃ4 ）を測定す
る。これを図示したものが、図３であり、Ｏはコラムの
中心、ＯE はコラムを保持するポジショナの回転中心で
ある。コラムの中心をポジショナの回転中心に合わせら
れれば何の問題もおきないが、実際はほとんど必ずとい
ってよいほどズレが生ずる。コーナ点とは、図４に示す
ように、隣合う辺の直線部分の交点である。さて、図３
からわかるように、各コーナ点Ｃ1 〜Ｃ4 での各ずれ量
（ベクトル量）Ｕ1 〜Ｕ4 は、下記のとおりである。 Ｕ1 ＝１／２＊（Ｃ1 −Ｃ3 ） Ｕ2 ＝１／２＊（Ｃ2 −Ｃ4 ） Ｕ3 ＝１／２＊（Ｃ3 −Ｃ1 ） Ｕ4 ＝１／２＊（Ｃ4 −Ｃ2 ） すなわち、直線Ｃ1 Ｃ3 と直線Ｃ2 Ｃ4 の交点Ｃ0 が基
準ワークの第１コーナ点に該当し、その点からＣ1 〜Ｃ
4 への各ずれがシフト量となる。つまり点Ｏから点ＯE
を結ぶベクトルは点Ｃ0 から点Ｃ1 を結ぶベクトルと等
しい。ただし、基準ワーク自体のずれもあるので、基準
ワークの各コーナ点（Ｃs1〜Ｃs4）のずれを考慮し、 Ｕ1 ＝１／２＊｛（Ｃ1 −Ｃ3 ）−（Ｃs1 −Ｃs3）｝ Ｕ2 ＝１／２＊｛（Ｃ2 −Ｃ4 ）−（Ｃs2 −Ｃs4）｝ Ｕ3 ＝１／２＊｛（Ｃ3 −Ｃ1 ）−（Ｃs3 −Ｃs1）｝ Ｕ4 ＝１／２＊｛（Ｃ4 −Ｃ2 ）−（Ｃs4 −Ｃs2）｝ が最終的なずれ量、すなわちシフト量となる。
【０００７】したがって、Ｒ部の点Ｐのシフト量Ｓ1 、
Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4 は、
Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4 は、
【０００８】
【数１】
【０００９】となる。従って、Ｒ部の軌跡データＰは、 Ｐ＝Ｐs ＋Ｓn （Ｐs は基準の軌跡データである）となる。これを図示
すると図５となり、連続軌跡は図６の実線に示す軌跡と
なる。また、直線部開始位置のシフト量はＲ部終了点の
シフト量となり、直線部終了位置のシフト量はＲ部開始
位置のシフト量となるため、直線部の軌跡生成も同様に
可能である。
すると図５となり、連続軌跡は図６の実線に示す軌跡と
なる。また、直線部開始位置のシフト量はＲ部終了点の
シフト量となり、直線部終了位置のシフト量はＲ部開始
位置のシフト量となるため、直線部の軌跡生成も同様に
可能である。
【００１０】なお、以上の説明ではワイヤーアース法を
適用してコーナ点を求める事例で説明したが、ロボット
またはその近傍にカメラを設置し、画像解析により各コ
ーナ点を求めてもよいことは勿論である。
適用してコーナ点を求める事例で説明したが、ロボット
またはその近傍にカメラを設置し、画像解析により各コ
ーナ点を求めてもよいことは勿論である。
【００１１】さて、以上の説明で中心のズレについては
補償できたが、基準ワークと実際のワークとで、寸法・
形状に差異がある場合もある。そこで、寸法・形状に関
するデータを入力し、その分の軌跡のシフトも、位置ズ
レ補償のためのシフトに加算して行うことが可能であ
る。以下にその具体的実施例を説明する。
補償できたが、基準ワークと実際のワークとで、寸法・
形状に差異がある場合もある。そこで、寸法・形状に関
するデータを入力し、その分の軌跡のシフトも、位置ズ
レ補償のためのシフトに加算して行うことが可能であ
る。以下にその具体的実施例を説明する。
【００１２】（コラム径、コラム板厚に差異がある場
合）図７は、処理のフローチャートである。予め、標準
的な（基準の）第１ワークについて産業用ロボットの動
作軌跡のティーチングを行う。また、第１ワークの形
状、開先形状及び寸法をロボット制御装置及びパーソナ
ルコンピュータに記憶しておく（Ｗs ：基準のコラム
径、Ｔs：基準のコラム板厚）。類似の第２ワークにつ
いては、パーソナルコンピュータに図１０に示すワーク
の形状・寸法（コラム径Ｗ、コラム板厚Ｔ等）を入力す
る。図１０において、１０１がダイヤフラム、１０２が
コラム、１０３が裏当材であり、（ｂ）は（ａ）のＡ部
での断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ部での断面図で
ある。コラム高さＬ、ルートギャップＧ等も入力し、ｙ
軸方向のシフト量となるが、本発明とは特に関係しない
ので詳細は省略する。Ｒ部開始位置のシフト量Ｕ
（Ｕx ，Ｕy ，Ｕz ）は、 Ｕｘ＝（Ｗ−Ｗs ）／２ − （Ｔ−Ｔs ） Ｕｙ＝０ Ｕｚ＝（Ｗ−Ｗs ）／２ − （Ｔ−Ｔs ） となる。Ｒ部軌跡のシフト量Ｓ（Ｓx ，Ｓy ，Ｓz ）
は、
合）図７は、処理のフローチャートである。予め、標準
的な（基準の）第１ワークについて産業用ロボットの動
作軌跡のティーチングを行う。また、第１ワークの形
状、開先形状及び寸法をロボット制御装置及びパーソナ
ルコンピュータに記憶しておく（Ｗs ：基準のコラム
径、Ｔs：基準のコラム板厚）。類似の第２ワークにつ
いては、パーソナルコンピュータに図１０に示すワーク
の形状・寸法（コラム径Ｗ、コラム板厚Ｔ等）を入力す
る。図１０において、１０１がダイヤフラム、１０２が
コラム、１０３が裏当材であり、（ｂ）は（ａ）のＡ部
での断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ部での断面図で
ある。コラム高さＬ、ルートギャップＧ等も入力し、ｙ
軸方向のシフト量となるが、本発明とは特に関係しない
ので詳細は省略する。Ｒ部開始位置のシフト量Ｕ
（Ｕx ，Ｕy ，Ｕz ）は、 Ｕｘ＝（Ｗ−Ｗs ）／２ − （Ｔ−Ｔs ） Ｕｙ＝０ Ｕｚ＝（Ｗ−Ｗs ）／２ − （Ｔ−Ｔs ） となる。Ｒ部軌跡のシフト量Ｓ（Ｓx ，Ｓy ，Ｓz ）
は、
【００１３】
【数２】
【００１４】となる。（θは、図７に示す、Ｒ部上の点
Ｐまでの角度）従って、Ｒ部上の点Ｐ（Ｐx 、Ｐy 、Ｐ
z ）は、 Ｐx ＝ Ｐsx ＋ Ｓx Ｐy ＝ Ｐsy Ｐz ＝ Ｐsz ＋ Ｓz となる。したがって、図１１（ａ）に示す基準ワークに
対して、（ｂ）に示すようにシフトした軌跡が得られ
る。この軌跡に位置ズレ補償のための平行シフトを重畳
する。
Ｐまでの角度）従って、Ｒ部上の点Ｐ（Ｐx 、Ｐy 、Ｐ
z ）は、 Ｐx ＝ Ｐsx ＋ Ｓx Ｐy ＝ Ｐsy Ｐz ＝ Ｐsz ＋ Ｓz となる。したがって、図１１（ａ）に示す基準ワークに
対して、（ｂ）に示すようにシフトした軌跡が得られ
る。この軌跡に位置ズレ補償のための平行シフトを重畳
する。
【００１５】（Ｒ部半径が異なる場合）図８は、処理の
フローチャートである。予め、標準的な（基準の）第１
ワークについて産業用ロボットの動作軌跡のティーチン
グを行う。また、第１ワークのＲ部半径をパーソナルコ
ンピュータに記憶しておく（Ｒｓ：基準のＲ部半径）。
類似の第２ワークについては、パーソナルコンピュータ
にＲ部半径を入力する（Ｒ：Ｒ部半径）。シフト量Ｕ
（Ｕx 、Ｕy 、Ｕz ）は、 Ｕx ＝０ Ｕy ＝０ Ｕz ＝Ｒ−Ｒs 第２ワークの軌跡データＰ（Ｐx 、Ｐy 、Ｐz ）は、 Ｐx ＝Ｐsx Ｐy ＝Ｐsy Ｐz ＝Ｐsz＋Ｕz となる（Ｐｓ（Ｐx 、Ｐy 、Ｐz ）は、基準の軌跡デー
タ）。したがって、図１１（ａ）に示す基準ワークに対
して、（ｃ）に示すようにシフトした軌跡が得られる。
この軌跡に位置ズレ補償のための平行シフトを重畳す
る。
フローチャートである。予め、標準的な（基準の）第１
ワークについて産業用ロボットの動作軌跡のティーチン
グを行う。また、第１ワークのＲ部半径をパーソナルコ
ンピュータに記憶しておく（Ｒｓ：基準のＲ部半径）。
類似の第２ワークについては、パーソナルコンピュータ
にＲ部半径を入力する（Ｒ：Ｒ部半径）。シフト量Ｕ
（Ｕx 、Ｕy 、Ｕz ）は、 Ｕx ＝０ Ｕy ＝０ Ｕz ＝Ｒ−Ｒs 第２ワークの軌跡データＰ（Ｐx 、Ｐy 、Ｐz ）は、 Ｐx ＝Ｐsx Ｐy ＝Ｐsy Ｐz ＝Ｐsz＋Ｕz となる（Ｐｓ（Ｐx 、Ｐy 、Ｐz ）は、基準の軌跡デー
タ）。したがって、図１１（ａ）に示す基準ワークに対
して、（ｃ）に示すようにシフトした軌跡が得られる。
この軌跡に位置ズレ補償のための平行シフトを重畳す
る。
【００１６】（各コーナ毎にＲ部半径が異なる場合）図
９は、処理のフローチャートである。予め、標準的な
（基準の）第１ワークについて産業用ロボットの動作軌
跡のティーチングを行う。また、第１ワークのＲ部半径
をパーソナルコンピュータに記憶しておく（Ｒｓ：基準
のＲ部半径）。類似の第２ワークについては、パーソナ
ルコンピュータに４箇所のＲ部半径を入力する（Ｒ1 、
Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 ：Ｒ部半径）。回転中心とする各Ｒ部
開始位置のシフト量Ｕ1 、Ｕ2 、Ｕ3 、Ｕ4 は、 Ｕx1＝−（Ｒ1 −Ｒs ） Ｕy1＝０ Ｕz1＝−（Ｒ1 −Ｒs ） Ｕx2＝−（Ｒ2 −Ｒs ） Ｕy2＝０ Ｕz2＝−（Ｒ2 −Ｒs ） Ｕx3＝−（Ｒ3 −Ｒs ） Ｕy3＝０ Ｕz3＝−（Ｒ3 −Ｒs ） Ｕx4＝−（Ｒ4 −Ｒs ） Ｕy4＝０ Ｕz4＝−（Ｒ4 −Ｒs ） となる。各Ｒ部の軌跡データのシフト量Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ
3 、Ｓ4 は、
９は、処理のフローチャートである。予め、標準的な
（基準の）第１ワークについて産業用ロボットの動作軌
跡のティーチングを行う。また、第１ワークのＲ部半径
をパーソナルコンピュータに記憶しておく（Ｒｓ：基準
のＲ部半径）。類似の第２ワークについては、パーソナ
ルコンピュータに４箇所のＲ部半径を入力する（Ｒ1 、
Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 ：Ｒ部半径）。回転中心とする各Ｒ部
開始位置のシフト量Ｕ1 、Ｕ2 、Ｕ3 、Ｕ4 は、 Ｕx1＝−（Ｒ1 −Ｒs ） Ｕy1＝０ Ｕz1＝−（Ｒ1 −Ｒs ） Ｕx2＝−（Ｒ2 −Ｒs ） Ｕy2＝０ Ｕz2＝−（Ｒ2 −Ｒs ） Ｕx3＝−（Ｒ3 −Ｒs ） Ｕy3＝０ Ｕz3＝−（Ｒ3 −Ｒs ） Ｕx4＝−（Ｒ4 −Ｒs ） Ｕy4＝０ Ｕz4＝−（Ｒ4 −Ｒs ） となる。各Ｒ部の軌跡データのシフト量Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ
3 、Ｓ4 は、
【００１７】
【数３】
【００１８】となる。従って、Ｒ部の軌跡データＰ1 、
Ｐ2 、Ｐ3 、Ｐ4 は、 Ｐn ＝ Ｐsn ＋ Ｓn （ｎ＝１、２、３、４）となる（Ｐsnは、基準の軌跡デ
ータである）。この軌跡に位置ズレ補償のための平行シ
フトを重畳する。また、直線部の軌跡については、Ｒ部
開始位置のシフト量及びＲ部終了位置のシフト量を利用
することにより軌跡を生成することが可能である。
Ｐ2 、Ｐ3 、Ｐ4 は、 Ｐn ＝ Ｐsn ＋ Ｓn （ｎ＝１、２、３、４）となる（Ｐsnは、基準の軌跡デ
ータである）。この軌跡に位置ズレ補償のための平行シ
フトを重畳する。また、直線部の軌跡については、Ｒ部
開始位置のシフト量及びＲ部終了位置のシフト量を利用
することにより軌跡を生成することが可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明は、制御
手段を用いて産業用ロボットを制御して被溶接物である
ワークを自動的に溶接する自動溶接方法において、予め
標準的な形状及び寸法を有する第一のワークについての
ティーチングデータを利用し、位置ズレを補償した上
で、実際に溶接の対象となる第２のワークの位置及び寸
法に基づき、必要に応じて変更し、第２のワークについ
てのティーチングデータを自動生成するため、産業用ロ
ボットの動作軌跡が確実に行われ、良品質溶接が可能と
なる。
手段を用いて産業用ロボットを制御して被溶接物である
ワークを自動的に溶接する自動溶接方法において、予め
標準的な形状及び寸法を有する第一のワークについての
ティーチングデータを利用し、位置ズレを補償した上
で、実際に溶接の対象となる第２のワークの位置及び寸
法に基づき、必要に応じて変更し、第２のワークについ
てのティーチングデータを自動生成するため、産業用ロ
ボットの動作軌跡が確実に行われ、良品質溶接が可能と
なる。
【図１】本発明の一実施例のフローチャートを示す図
【図２】本発明の一実施例の動作説明図
【図３】本発明の一実施例の動作説明図
【図４】本発明の一実施例の動作説明図
【図５】本発明の一実施例の動作説明図
【図６】本発明の一実施例の連続動作軌跡説明図
【図７】本発明の一実施例のフローチャートを示す図
【図８】本発明の一実施例のフローチャートを示す図
【図９】本発明の一実施例のフローチャートを示す図
【図１０】コラム寸法・形状を説明する図
【図１１】本発明の一実施例の動作説明図
【図１２】従来例を示す図
【図１３】従来例を示す図
１０１ ダイヤフラム １０２ コラム １０３ 裏当材 Ｃ1 〜Ｃ4 コーナ点
Claims (8)
- 【請求項１】溶接ロボットの溶接動作に、ワークを取り
付けたポジショナを同調して回転させることによりコラ
ムを溶接制御する方法において、 予め基準となるワークについて、４隅のコーナ点を求
め、 次に、実際に溶接するワークについて、４隅のコーナ点
を求め、 基準ワークの各コーナ点位置と実際のワークの各コーナ
点位置の差分の半分を基準ワークの動作軌跡に対して平
行シフトして実際のワークの動作軌跡を制御することを
特徴とするコラム溶接制御方法。 - 【請求項２】前記基準ワークの動作軌跡に対して平行シ
フトして実際のワークの動作軌跡を制御する際に、基準
ワークと実際のワークの寸法の差も加えて平行シフトし
て実際のワークの動作軌跡を制御することを特徴とする
請求項１記載のコラム溶接制御方法。 - 【請求項３】前記４隅のコーナ点の検出は、ダイヤフラ
ムのコラム上面側の面と、それに垂直な位置でのコラム
状面の点の２点から第１隅点を求め、さらに他のダイヤ
フラムのコラム上面側の面と、それに垂直な位置でのコ
ラム状面の点の２点から第２隅点を求め、さらにダイヤ
フラムのコラム側面側の面と、それに垂直な位置でのコ
ラム状面の点の２点から第３隅点を求め、第１隅点と第
２隅点を結ぶ直線から第３隅点への垂線の足の点を第１
コーナ点として求め、その後コラムを９０°回転する度
に前記の手法によりコーナ点を求めることを３回繰り返
すことにより第２のコーナ点、第３のコーナ点、および
第４のコーナ点を求めるものである請求項１記載のコラ
ム溶接制御方法。 - 【請求項４】前記各コーナ点を求めるために必要な点の
位置は、溶接開始前に溶接トーチをその点に接触させ、
その接触時点での溶接ロボットの各関節角度データから
その接触点の位置を演算して求めることを特徴とする請
求項３記載のコラム溶接制御方法。 - 【請求項５】前記４隅のコーナ点の検出は、ロボットま
たはその近傍に設置したカメラによる画像解析により求
めるものである請求項１記載のコラム溶接制御方法。 - 【請求項６】標準となるコラムコアのコラム径、コラム
板厚、およびその基準コラムコアについて教示した溶接
ロボットの基準動作軌跡データを記憶しておき、 実際に溶接するコラム径・コラム板厚と前記記憶値との
差分を平行シフト量に加算することを特徴とする請求項
２記載のコラムコア溶接制御方法。 - 【請求項７】標準となるコラムコアの円弧形状の半径、
およびその基準コラムコアについて教示した溶接ロボッ
トの基準動作軌跡データを記憶しておき、 実際に溶接するコラムの円弧形状の半径の差分を平行シ
フト量に加算することを特徴とする請求項２記載のコラ
ムコア溶接制御方法。 - 【請求項８】前記コラムコアの円弧形状の半径は各コー
ナにより異なる値にすることを特徴とする請求項７記載
のコラムコア溶接制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5194097A JPH0724573A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | コラム溶接制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5194097A JPH0724573A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | コラム溶接制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0724573A true JPH0724573A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=16318902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5194097A Pending JPH0724573A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | コラム溶接制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724573A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023008062A1 (ja) * | 2021-07-28 | 2023-02-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 造形装置の制御方法、造形装置及びプログラム |
-
1993
- 1993-07-09 JP JP5194097A patent/JPH0724573A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023008062A1 (ja) * | 2021-07-28 | 2023-02-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 造形装置の制御方法、造形装置及びプログラム |
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