JPH0756127Y2 - ウィービング動作をするアーク溶接ロボット - Google Patents
ウィービング動作をするアーク溶接ロボットInfo
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- JPH0756127Y2 JPH0756127Y2 JP5354891U JP5354891U JPH0756127Y2 JP H0756127 Y2 JPH0756127 Y2 JP H0756127Y2 JP 5354891 U JP5354891 U JP 5354891U JP 5354891 U JP5354891 U JP 5354891U JP H0756127 Y2 JPH0756127 Y2 JP H0756127Y2
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- welding
- welding torch
- weaving
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- axis
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、溶接線に対して左右方
向に溶接トーチが変位されてウィービング動作をするア
ーク溶接ロボットに関する。
向に溶接トーチが変位されてウィービング動作をするア
ーク溶接ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】板厚数ｍｍ未満の薄板では、溶接時に穴
があきやすく、しかもそのワークの精度が低くて溶接線
が不正確であるときには、ビード幅の広いアーク溶接を
行うことが望まれる。このような場合、溶接トーチを溶
接線に対して左右に変位してウィービング動作を行う
と、ビード幅を拡げることはできるけれども、その速度
が低いときには、アークが不安定となってしまい、した
がって高速度で溶接トーチを移動する必要がある。
があきやすく、しかもそのワークの精度が低くて溶接線
が不正確であるときには、ビード幅の広いアーク溶接を
行うことが望まれる。このような場合、溶接トーチを溶
接線に対して左右に変位してウィービング動作を行う
と、ビード幅を拡げることはできるけれども、その速度
が低いときには、アークが不安定となってしまい、した
がって高速度で溶接トーチを移動する必要がある。
【０００３】従来から、アーク溶接ロボットにおいて、
ウィービング動作を行う場合、次の３通りがある。
ウィービング動作を行う場合、次の３通りがある。
【０００４】（１）作業端に溶接トーチをウィービング
動作させるためのウィービング専用の装置を取付ける構
成を有する先行技術がある。このような構成では、ウィ
ービング動作のために溶接トーチを高速度で移動するこ
とができるけれども、それは機械的構造であるので、ウ
ィービングの振幅および周期の変化調整範囲が小さいと
いう問題がある。
動作させるためのウィービング専用の装置を取付ける構
成を有する先行技術がある。このような構成では、ウィ
ービング動作のために溶接トーチを高速度で移動するこ
とができるけれども、それは機械的構造であるので、ウ
ィービングの振幅および周期の変化調整範囲が小さいと
いう問題がある。
【０００５】（２）アーク溶接ロボットとして、たとえ
ば６軸ロボットを用い、その全軸を駆動してウィービン
グ動作を行う先行技術では、溶接トーチの姿勢を保って
ウィービング動作を行うことができる。この反面、ウィ
ービング周波数は、たとえば６軸のうちの動特性の最も
悪い軸に規制され、それ以上高速度で溶接トーチを移動
しようとすると、溶接トーチの軌跡が不正確になるとい
う問題がある。
ば６軸ロボットを用い、その全軸を駆動してウィービン
グ動作を行う先行技術では、溶接トーチの姿勢を保って
ウィービング動作を行うことができる。この反面、ウィ
ービング周波数は、たとえば６軸のうちの動特性の最も
悪い軸に規制され、それ以上高速度で溶接トーチを移動
しようとすると、溶接トーチの軌跡が不正確になるとい
う問題がある。
【０００６】（３）複数軸のアーク溶接ロボットにおい
て、そのうちの単一軸のみを用いてウィービング動作を
する先行技術がある。この先行技術では、そのウィービ
ングを行うために通常は、作業端に最も近い応答性の高
い手首軸を用い、こうして高速度のウィービング動作が
可能となる。この反面、ティーチング時には、溶接線の
直角方向に溶接トーチが移動するようにしなければなら
ず、したがって５軸ロボットでは、溶接トーチの位置と
姿勢を決めると自由度がなくなってしまうので、実現が
困難であり、６軸ロボットでも、残りの特定の一軸の
み、たとえば上述のように手首軸をウィービング動作の
ために用いることができるけれども、ティーチングが困
難であるという問題があり、また溶接トーチは円弧状に
ウィービング動作されるので、溶接線に対して常に予め
定めた角度、たとえば直角にウィービング動作させるこ
とが困難であるという問題がある。
て、そのうちの単一軸のみを用いてウィービング動作を
する先行技術がある。この先行技術では、そのウィービ
ングを行うために通常は、作業端に最も近い応答性の高
い手首軸を用い、こうして高速度のウィービング動作が
可能となる。この反面、ティーチング時には、溶接線の
直角方向に溶接トーチが移動するようにしなければなら
ず、したがって５軸ロボットでは、溶接トーチの位置と
姿勢を決めると自由度がなくなってしまうので、実現が
困難であり、６軸ロボットでも、残りの特定の一軸の
み、たとえば上述のように手首軸をウィービング動作の
ために用いることができるけれども、ティーチングが困
難であるという問題があり、また溶接トーチは円弧状に
ウィービング動作されるので、溶接線に対して常に予め
定めた角度、たとえば直角にウィービング動作させるこ
とが困難であるという問題がある。
【０００７】
【考案が解決しようとする課題】本考案の目的は、高速
度のウィービング動作を行うことができるとともに、溶
接線に対して正確な位置ウィービング動作を行うことが
できるようにしたウィービング動作をするアーク溶接ロ
ボットを提供することである。
度のウィービング動作を行うことができるとともに、溶
接線に対して正確な位置ウィービング動作を行うことが
できるようにしたウィービング動作をするアーク溶接ロ
ボットを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本考案は、作業端に溶接
トーチが取付けられる第１複数軸を有するロボット本体
と、予め定める溶接線に沿って溶接トーチが移動するよ
うに溶接トーチの位置および姿勢を達成する第１複数の
各軸毎の制御データを発生する手段と、溶接線に対する
ウィービング面上の溶接トーチのウィービングパターン
をストアするメモリと、作業端付近の応答性の良好な第
１複数未満の第２複数の各軸に対して、ウィービングパ
ターン上の希望する位置に溶接トーチがもたらされるた
めの位置のずれ量を求め、前記制御データのうち、第２
複数の各軸に対応する制御データのみに前記位置のずれ
量をそれぞれ加える処理手段と、処理手段の出力に応答
し、溶接トーチがウィービングパターン上の位置を辿る
ように溶接トーチを駆動する手段とを含むことを特徴と
するウィービング動作をするアーク溶接ロボットであ
る。
トーチが取付けられる第１複数軸を有するロボット本体
と、予め定める溶接線に沿って溶接トーチが移動するよ
うに溶接トーチの位置および姿勢を達成する第１複数の
各軸毎の制御データを発生する手段と、溶接線に対する
ウィービング面上の溶接トーチのウィービングパターン
をストアするメモリと、作業端付近の応答性の良好な第
１複数未満の第２複数の各軸に対して、ウィービングパ
ターン上の希望する位置に溶接トーチがもたらされるた
めの位置のずれ量を求め、前記制御データのうち、第２
複数の各軸に対応する制御データのみに前記位置のずれ
量をそれぞれ加える処理手段と、処理手段の出力に応答
し、溶接トーチがウィービングパターン上の位置を辿る
ように溶接トーチを駆動する手段とを含むことを特徴と
するウィービング動作をするアーク溶接ロボットであ
る。
【０００９】
【作用】本考案に従えば、ロボット本体の作業端には溶
接トーチが取付けられており、このロボット本体は、第
１複数（たとえば６）軸を有し、たとえば始点と終点と
を結ぶ溶接線に沿う溶接トーチの位置および姿勢を達成
するための第１複数の前記各軸毎の制御データを発生
し、この予め定める溶接線に対して、たとえば平行であ
ってかつ溶接トーチの軸線に垂直であるウィービング面
上の溶接トーチのウィービングパターンをメモリにスト
アしておき、ウィービング動作のためには、作業端付近
の応答性の良好な第１複数未満の第２複数（たとえば３
または２）の各軸の位置を表す制御データから、ウィー
ビングパターン上の希望する位置に溶接トーチがもたら
されるための位置のずれ量を演算処理して求め、その位
置のずれ量を、第２複数の前記各軸の制御データの位置
の値に加え、こうして求められた位置が達成されるよう
に、溶接トーチが駆動される。こうして応答性の良好な
第２複数の軸によってウィービング動作が達成されるの
で、高速度で溶接トーチを移動することができ、これに
よって特に、薄い板であってかつアーク精度が低いとき
においても、広いビード幅で安定にアークを発生してア
ーク溶接を行うことができるようになる。また溶接パタ
ーンを変化してそのウィービング動作の振幅および周期
を容易に変化することができる。また溶接線に対して希
望する角度、たとえば直角方向に溶接トーチの軸線を保
って、ウィービング動作を行うことが可能になる。
接トーチが取付けられており、このロボット本体は、第
１複数（たとえば６）軸を有し、たとえば始点と終点と
を結ぶ溶接線に沿う溶接トーチの位置および姿勢を達成
するための第１複数の前記各軸毎の制御データを発生
し、この予め定める溶接線に対して、たとえば平行であ
ってかつ溶接トーチの軸線に垂直であるウィービング面
上の溶接トーチのウィービングパターンをメモリにスト
アしておき、ウィービング動作のためには、作業端付近
の応答性の良好な第１複数未満の第２複数（たとえば３
または２）の各軸の位置を表す制御データから、ウィー
ビングパターン上の希望する位置に溶接トーチがもたら
されるための位置のずれ量を演算処理して求め、その位
置のずれ量を、第２複数の前記各軸の制御データの位置
の値に加え、こうして求められた位置が達成されるよう
に、溶接トーチが駆動される。こうして応答性の良好な
第２複数の軸によってウィービング動作が達成されるの
で、高速度で溶接トーチを移動することができ、これに
よって特に、薄い板であってかつアーク精度が低いとき
においても、広いビード幅で安定にアークを発生してア
ーク溶接を行うことができるようになる。また溶接パタ
ーンを変化してそのウィービング動作の振幅および周期
を容易に変化することができる。また溶接線に対して希
望する角度、たとえば直角方向に溶接トーチの軸線を保
って、ウィービング動作を行うことが可能になる。
【００１０】
【実施例】図１は、本考案の一実施例のウィービング動
作をするアーク溶接ロボットの簡略化した図である。固
定位置に設けられたベース１には第１軸ＪＴ１、第２軸
ＪＴ２、第３軸ＪＴ３、第４軸ＪＴ４、第５軸ＪＴ５お
よび第６軸ＪＴ６を介して、溶接トーチ２が取付けられ
ており、この溶接トーチ２には溶接ワイヤ３が取付けら
れる。溶接トーチ３は溶接線４の左右方向に予め定める
溶接パターン５に沿ってウィービング動作し、広いビー
ド幅で高速度の溶接を行うことができる。こうして第１
軸ＪＴ１〜ＪＴ６とベース１と溶接トーチ２、さらに溶
接ワイヤ３を備えるロボット本体６が構成される。
作をするアーク溶接ロボットの簡略化した図である。固
定位置に設けられたベース１には第１軸ＪＴ１、第２軸
ＪＴ２、第３軸ＪＴ３、第４軸ＪＴ４、第５軸ＪＴ５お
よび第６軸ＪＴ６を介して、溶接トーチ２が取付けられ
ており、この溶接トーチ２には溶接ワイヤ３が取付けら
れる。溶接トーチ３は溶接線４の左右方向に予め定める
溶接パターン５に沿ってウィービング動作し、広いビー
ド幅で高速度の溶接を行うことができる。こうして第１
軸ＪＴ１〜ＪＴ６とベース１と溶接トーチ２、さらに溶
接ワイヤ３を備えるロボット本体６が構成される。
【００１１】図２は溶接線４とウィービングパターン５
とを示す簡略化した斜視図である。溶接線は溶接の開始
を行う始点ＰＳと溶接の終了を表す終点ＰＥとを結ぶ一
直線であり、溶接パターン５のウィービング方向は、そ
の予め定める溶接線４に対して垂直であり、この実施例
では溶接トーチ２、したがって溶接線ワイヤの軸線７
と、溶接線４とは直角であり、したがってこの軸線７
は、ウィービング面に垂直である。溶接ワイヤ３の先端
３ａは、このウィービング面上で、溶接トーチ２、した
がって溶接ワイヤ３の先端部３ａのウィービングパター
ン５を辿る。
とを示す簡略化した斜視図である。溶接線は溶接の開始
を行う始点ＰＳと溶接の終了を表す終点ＰＥとを結ぶ一
直線であり、溶接パターン５のウィービング方向は、そ
の予め定める溶接線４に対して垂直であり、この実施例
では溶接トーチ２、したがって溶接線ワイヤの軸線７
と、溶接線４とは直角であり、したがってこの軸線７
は、ウィービング面に垂直である。溶接ワイヤ３の先端
３ａは、このウィービング面上で、溶接トーチ２、した
がって溶接ワイヤ３の先端部３ａのウィービングパター
ン５を辿る。
【００１２】図３は、溶接線４およびウィービングパタ
ーン５の平面図である。溶接線４に沿って溶接トーチ２
が移動するように、その溶接トーチ２の位置および姿勢
を、６軸ＪＴ１〜ＪＴ６毎の制御データを作成し、或る
時刻でのウィービング動作を行わないときの溶接線４の
直上の位置Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）に対し、その或る時刻での
ウィービング動作を行ったときの溶接トーチ２の位置を
Ｐｗ（ｘｗ，ｙｗ，ｚｗ）で表すことにする。この実施
例では、ウィービング動作を行うために、第３軸ＪＴ
３、第４軸ＪＴ４および第５軸ＪＴ５を用いる。他の実
施例としてウィービング動作を行うために第４軸ＪＴ
４、第５軸ＪＴ５および第６軸ＪＴ６の合計３軸を用い
てもよい。またウィービング動作を行うために第４軸Ｊ
Ｔ４および第５軸ＪＴ５の合計２軸を用いてもよい。
ーン５の平面図である。溶接線４に沿って溶接トーチ２
が移動するように、その溶接トーチ２の位置および姿勢
を、６軸ＪＴ１〜ＪＴ６毎の制御データを作成し、或る
時刻でのウィービング動作を行わないときの溶接線４の
直上の位置Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）に対し、その或る時刻での
ウィービング動作を行ったときの溶接トーチ２の位置を
Ｐｗ（ｘｗ，ｙｗ，ｚｗ）で表すことにする。この実施
例では、ウィービング動作を行うために、第３軸ＪＴ
３、第４軸ＪＴ４および第５軸ＪＴ５を用いる。他の実
施例としてウィービング動作を行うために第４軸ＪＴ
４、第５軸ＪＴ５および第６軸ＪＴ６の合計３軸を用い
てもよい。またウィービング動作を行うために第４軸Ｊ
Ｔ４および第５軸ＪＴ５の合計２軸を用いてもよい。
【００１３】図４は、ロボット本体６を制御するための
電気的構成を示すブロック図である。合計６つの軸ＪＴ
１〜ＪＴ６は、モータなどを含む駆動手段８〜１３によ
ってそれぞれ駆動される。溶接トーチ２には、溶接電源
などを含む駆動手段１４から溶接電力が供給される。こ
れらの駆動手段８〜１３および駆動手段１４は、マイク
ロコンピュータなどによって実現される制御回路１５に
よって制御される。入力手段１６は、ロボット本体６の
ティーチング動作による入力を行う構成であってもよ
く、あるいはまたキースイッチなどの構成であってもよ
い。制御回路１５には、ウィービングパターンをストア
するメモリ１７が接続される。このメモリ１７は、溶接
線４に対するウィービング面上の溶接トーチ２のウィー
ビングパターンをストアする。
電気的構成を示すブロック図である。合計６つの軸ＪＴ
１〜ＪＴ６は、モータなどを含む駆動手段８〜１３によ
ってそれぞれ駆動される。溶接トーチ２には、溶接電源
などを含む駆動手段１４から溶接電力が供給される。こ
れらの駆動手段８〜１３および駆動手段１４は、マイク
ロコンピュータなどによって実現される制御回路１５に
よって制御される。入力手段１６は、ロボット本体６の
ティーチング動作による入力を行う構成であってもよ
く、あるいはまたキースイッチなどの構成であってもよ
い。制御回路１５には、ウィービングパターンをストア
するメモリ１７が接続される。このメモリ１７は、溶接
線４に対するウィービング面上の溶接トーチ２のウィー
ビングパターンをストアする。
【００１４】図５は、図４に示される制御回路１５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ｎ
１からステップｎ２に移り、入力手段１６によって、図
２に明瞭に示される始点ＰＳ、終点ＰＥ、溶接線４に沿
う溶接速度Ｖが入力され、またウィービングパターンメ
モリ１７には、前述のようにウィービングパターンが予
めストアされる。制御回路１５に含まれる制御データ発
生手段１８は、始点ＰＳと終点ＰＥと溶接速度Ｖとか
ら、経過時間に伴い、溶接線４に沿うウィービング面上
の点Ｐを、その始点ＰＳと終点ＰＥとの間の距離の補間
の演算によって求めることができる。この制御データ発
生手段１８は、溶接線４に沿って溶接トーチ２が移動す
るように、その溶接トーチ２の位置および姿勢を達成す
る合計６軸ＪＴ１〜ＪＴ６の制御データを発生する。
作を説明するためのフローチャートである。ステップｎ
１からステップｎ２に移り、入力手段１６によって、図
２に明瞭に示される始点ＰＳ、終点ＰＥ、溶接線４に沿
う溶接速度Ｖが入力され、またウィービングパターンメ
モリ１７には、前述のようにウィービングパターンが予
めストアされる。制御回路１５に含まれる制御データ発
生手段１８は、始点ＰＳと終点ＰＥと溶接速度Ｖとか
ら、経過時間に伴い、溶接線４に沿うウィービング面上
の点Ｐを、その始点ＰＳと終点ＰＥとの間の距離の補間
の演算によって求めることができる。この制御データ発
生手段１８は、溶接線４に沿って溶接トーチ２が移動す
るように、その溶接トーチ２の位置および姿勢を達成す
る合計６軸ＪＴ１〜ＪＴ６の制御データを発生する。
【００１５】ステップｎ４では、溶接線４と溶接トーチ
２の軸線７とに基づき、ウィービング面を決定し、メモ
リ１７にストアされているウィービング面上のウィービ
ングパターンを読出し、前述の点Ｐに対応するウィービ
ングパターン５上の点Ｐｗの位置を求めることができ
る。ウィービング動作は前述のように第３軸〜第５軸Ｊ
Ｔ３〜ＪＴ５の合計３軸を用いて行う。各軸ＪＴ３〜Ｊ
Ｔ５の角度θ３，θ４，θ５を、微小角度Δθだけ変化
させた角度をθ３１，θ４１，θ５１とする。各軸ＪＴ
３〜ＪＴ５が、微小角度Δθだけ変化したときの溶接ト
ーチ２に取付けられている溶接ワイヤ３の先端部３ａの
位置をそれぞれ（ｘ３，ｙ３，ｚ３）、（ｘ４，ｙ４，
ｚ４）、（ｘ５，ｙ５，ｚ５）とする。この座標系は、
ウィービング座標系、すなわち溶接線４と溶接トーチ２
の軸線７とによって決まる座標系である。第１軸ＪＴ１
〜第６軸ＪＴ６の角度θ１〜θ６と、溶接ワイヤ３の先
端部３ａの位置（ｘ，ｙ，ｚ）との関係を数１として、
２の軸線７とに基づき、ウィービング面を決定し、メモ
リ１７にストアされているウィービング面上のウィービ
ングパターンを読出し、前述の点Ｐに対応するウィービ
ングパターン５上の点Ｐｗの位置を求めることができ
る。ウィービング動作は前述のように第３軸〜第５軸Ｊ
Ｔ３〜ＪＴ５の合計３軸を用いて行う。各軸ＪＴ３〜Ｊ
Ｔ５の角度θ３，θ４，θ５を、微小角度Δθだけ変化
させた角度をθ３１，θ４１，θ５１とする。各軸ＪＴ
３〜ＪＴ５が、微小角度Δθだけ変化したときの溶接ト
ーチ２に取付けられている溶接ワイヤ３の先端部３ａの
位置をそれぞれ（ｘ３，ｙ３，ｚ３）、（ｘ４，ｙ４，
ｚ４）、（ｘ５，ｙ５，ｚ５）とする。この座標系は、
ウィービング座標系、すなわち溶接線４と溶接トーチ２
の軸線７とによって決まる座標系である。第１軸ＪＴ１
〜第６軸ＪＴ６の角度θ１〜θ６と、溶接ワイヤ３の先
端部３ａの位置（ｘ，ｙ，ｚ）との関係を数１として、
【００１６】
【数１】 ｘ，ｙ，ｚ＝ｆ（θ１，θ２，θ３，θ４，θ５，θ６） ここでｆは、関節角から、溶接トーチ２の溶接ワイヤ３
の先端部３ａの位置および姿勢への順変換を行う関数で
あり、本考案の実施例では、位置への変換のみを行い、
姿勢への変換は省略されている。
の先端部３ａの位置および姿勢への順変換を行う関数で
あり、本考案の実施例では、位置への変換のみを行い、
姿勢への変換は省略されている。
【００１７】数１から、数２が成立する。
【００１８】
【数２】 ｘ３，ｙ３，ｚ３＝ｆ（θ１，θ２，θ３１，θ４，θ５，θ６） ｘ４，ｙ４，ｚ４＝ｆ（θ１，θ２，θ３，θ４１，θ５，θ６） ｘ５，ｙ５，ｚ５＝ｆ（θ１，θ２，θ３，θ４，θ５１，θ６） このような順変換の演算は、ステップｎ５で行われる。
【００１９】そこで次にステップｎ６では、第３軸〜第
５軸ＪＴ３〜ＪＴ５を、ウィービング動作のために、位
置のずれ量Δθ３，Δθ４，Δθ５だけ動かすとする
と、溶接線４上の点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）およびウィービン
グパターン５上の点Ｐｗ（ｘｗ，ｙｗ，ｚｗ）とすると
き数３が成立する。
５軸ＪＴ３〜ＪＴ５を、ウィービング動作のために、位
置のずれ量Δθ３，Δθ４，Δθ５だけ動かすとする
と、溶接線４上の点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）およびウィービン
グパターン５上の点Ｐｗ（ｘｗ，ｙｗ，ｚｗ）とすると
き数３が成立する。
【００２０】
【数３】 Δθ３（ｘ３−ｘ）＋Δθ４（ｘ４−ｘ）＋Δθ５（ｘ５−Ｘ）＝ｘｗ−ｘ Δθ３（ｙ３−ｙ）＋Δθ４（ｙ４−ｙ）＋Δθ５（ｙ５−Ｙ）＝ｙｗ−ｙ Δθ３（ｚ３−ｚ）＋Δθ４（ｚ４−ｚ）＋Δθ５（ｚ５−Ｚ）＝ｚｗ−ｚ この数３で示される３元連立方程式を解くことによっ
て、各軸ＪＴ３〜ＪＴ５の位置のずれ量Δθ３，Δθ
４，Δθ５を求めることができる。
て、各軸ＪＴ３〜ＪＴ５の位置のずれ量Δθ３，Δθ
４，Δθ５を求めることができる。
【００２１】図６は、第３軸ＪＴ３の位置のずれ量Δθ
３に対応する溶接トーチ２の溶接ワイヤ３の先端部３ａ
の位置ｘ３，ｙ３，ｚ３を説明するための図である。こ
のことは、第４軸ＪＴ４および第５軸ＪＴ５に関しても
また同様である。
３に対応する溶接トーチ２の溶接ワイヤ３の先端部３ａ
の位置ｘ３，ｙ３，ｚ３を説明するための図である。こ
のことは、第４軸ＪＴ４および第５軸ＪＴ５に関しても
また同様である。
【００２２】図５のステップｎ７では、ウィービングパ
ターン５上の点Ｐｗを、前述のように位置のずれ量Δθ
３，Δθ４，Δθ５を制御データの位置データに加算し
て、数４で示されるようにして求める。
ターン５上の点Ｐｗを、前述のように位置のずれ量Δθ
３，Δθ４，Δθ５を制御データの位置データに加算し
て、数４で示されるようにして求める。
【００２３】
【数４】 ｘｗ，ｙｗ，ｚｗ ＝ｆ（θ１，θ２，θ３＋Δθ３，θ４＋Δθ４，θ５＋Δθ５，θ６） このようにして３軸ＪＴ３〜ＪＴ５を用いた実施例で
は、溶接トーチ２の溶接ワイヤ３の先端部３ａの軌跡
は、正確にウィービングパターン５上の位置を辿り正確
にウィービング動作をすることができる。ただし前述の
先行技術に関連して述べた全軸を用いてウィービング動
作を行う構成に比べて、溶接トーチ２の姿勢が、少々ず
れるけれども、溶接上、全く問題とはならない。このこ
とは第４軸ＪＴ４〜ＪＴ６の合計３軸を用いたときも同
様である。
は、溶接トーチ２の溶接ワイヤ３の先端部３ａの軌跡
は、正確にウィービングパターン５上の位置を辿り正確
にウィービング動作をすることができる。ただし前述の
先行技術に関連して述べた全軸を用いてウィービング動
作を行う構成に比べて、溶接トーチ２の姿勢が、少々ず
れるけれども、溶接上、全く問題とはならない。このこ
とは第４軸ＪＴ４〜ＪＴ６の合計３軸を用いたときも同
様である。
【００２４】本考案の他の実施例として、前述のように
２軸、たとえば第４軸ＪＴ４およびＪＴ５を用いてウィ
ービング動作を行うこともまた可能である。このような
２軸を用いてウィービング動作を行う実施例では、前述
の先行技術に関連して述べた単軸ウィービング動作をす
る構成に比べて、溶接トーチ２に垂直な平面上で自由に
動作するので、ティーチングの制約が少なくなる。ただ
し溶接トーチ２の軸線７方向に余分な動きが発生するけ
れども、その動きが僅かであるので、溶接上問題とはな
らない。この２軸でウィービング動作を行う実施例で
は、前述の数１〜数４のＺ軸の補正演算を行わず、数３
に対応する２元連立方程式を解くことによって、Δθ
４，Δθ５を求めて、加算を行えばよい。
２軸、たとえば第４軸ＪＴ４およびＪＴ５を用いてウィ
ービング動作を行うこともまた可能である。このような
２軸を用いてウィービング動作を行う実施例では、前述
の先行技術に関連して述べた単軸ウィービング動作をす
る構成に比べて、溶接トーチ２に垂直な平面上で自由に
動作するので、ティーチングの制約が少なくなる。ただ
し溶接トーチ２の軸線７方向に余分な動きが発生するけ
れども、その動きが僅かであるので、溶接上問題とはな
らない。この２軸でウィービング動作を行う実施例で
は、前述の数１〜数４のＺ軸の補正演算を行わず、数３
に対応する２元連立方程式を解くことによって、Δθ
４，Δθ５を求めて、加算を行えばよい。
【００２５】本考案の他の実施例として、ロボット本体
６は、６軸以外の複数軸であってもよい。
６は、６軸以外の複数軸であってもよい。
【００２６】
【考案の効果】以上のように本考案によれば、溶接線に
沿って溶接トーチが移動するように、溶接トーチの位置
および姿勢を達成する第１複数（たとえば６）の各軸毎
の制御データを発生し、メモリには、予め定める溶接線
に対するウィービング面上の溶接トーチのウィービング
パターンをストアしておき、前記発生された制御データ
のうち、作業端付近の応答性の良好な第２複数の各軸の
位置の制御データに、ウィービングパターン上の希望す
る位置に溶接トーチがもたらされるための位置のずれ量
を求めて加算し、こうして求められた位置の制御データ
を用いてウィービングパターン上の位置を溶接トーチが
辿るように溶接トーチを駆動するようにしたので、高速
度のウィービング動作を行うことができ、したがって溶
接時に穴があきやすい薄板であって、そのワークの精度
が低く、したがって溶接線が不正確である場合には特
に、広いビード幅で、高速度の溶接トーチの移動を行う
ことができ、安定したアークを形成することができ、溶
接の品質の向上を図ることができる。さらにまたメモリ
にストアされているウィービングパターンを変化して、
そのウィービング動作の振幅および周期を容易に変える
ことができる。さらにまたこのように溶接トーチを高速
度で移動しても、その軌跡が不正確になるというおそれ
はない。さらにまたウィービング動作のために作業端付
近の応答性の良好な、したがって負荷荷重の小さい第２
複数の各軸を用いてウィービング動作を行うようにした
ので、上述のように高速度のウィービング動作を行うこ
とができるのは勿論、溶接トーチの姿勢を、溶接線に対
してたとえば実質上直角に保ったままで、ウィービング
動作を行い、溶接品質の向上を図ることができる。
沿って溶接トーチが移動するように、溶接トーチの位置
および姿勢を達成する第１複数（たとえば６）の各軸毎
の制御データを発生し、メモリには、予め定める溶接線
に対するウィービング面上の溶接トーチのウィービング
パターンをストアしておき、前記発生された制御データ
のうち、作業端付近の応答性の良好な第２複数の各軸の
位置の制御データに、ウィービングパターン上の希望す
る位置に溶接トーチがもたらされるための位置のずれ量
を求めて加算し、こうして求められた位置の制御データ
を用いてウィービングパターン上の位置を溶接トーチが
辿るように溶接トーチを駆動するようにしたので、高速
度のウィービング動作を行うことができ、したがって溶
接時に穴があきやすい薄板であって、そのワークの精度
が低く、したがって溶接線が不正確である場合には特
に、広いビード幅で、高速度の溶接トーチの移動を行う
ことができ、安定したアークを形成することができ、溶
接の品質の向上を図ることができる。さらにまたメモリ
にストアされているウィービングパターンを変化して、
そのウィービング動作の振幅および周期を容易に変える
ことができる。さらにまたこのように溶接トーチを高速
度で移動しても、その軌跡が不正確になるというおそれ
はない。さらにまたウィービング動作のために作業端付
近の応答性の良好な、したがって負荷荷重の小さい第２
複数の各軸を用いてウィービング動作を行うようにした
ので、上述のように高速度のウィービング動作を行うこ
とができるのは勿論、溶接トーチの姿勢を、溶接線に対
してたとえば実質上直角に保ったままで、ウィービング
動作を行い、溶接品質の向上を図ることができる。
【図１】本考案の一実施例のウィービング動作をするア
ーク溶接ロボットのロボット本体６を簡略化して示す斜
視図である。
ーク溶接ロボットのロボット本体６を簡略化して示す斜
視図である。
【図２】溶接線４とウィービングパターン５とを示す簡
略化した斜視図である。
略化した斜視図である。
【図３】溶接線４とウィービングパターン５とを示す平
面図である。
面図である。
【図４】本考案の一実施例の電気的構成を示すブロック
図である。
図である。
【図５】図４に示される実施例の制御回路１５の動作を
説明するためのフローチャートである。
説明するためのフローチャートである。
【図６】第３軸ＪＴ３のウィービング動作のための位置
のずれ量Δθ３を説明するための図である。
のずれ量Δθ３を説明するための図である。
１ ベース ２ 溶接トーチ ３ 溶接ワイヤ ４ 溶接線 ５ ウィービングパターン ６ ロボット本体 ８〜１３ 駆動手段 １５ 制御回路 １６ 入力手段 １７ ウィービングパターンメモリ １８ 制御データ発生手段 ２１ 処理手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 中土 宜明 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
Claims (1)
- 【請求項１】 作業端に溶接トーチが取付けられる第１
複数軸を有するロボット本体と、 予め定める溶接線に沿って溶接トーチが移動するように
溶接トーチの位置および姿勢を達成する第１複数の各軸
毎の制御データを発生する手段と、 溶接線に対するウィービング面上の溶接トーチのウィー
ビングパターンをストアするメモリと、 作業端付近の応答性の良好な第１複数未満の第２複数の
各軸に対して、ウィービングパターン上の希望する位置
に溶接トーチがもたらされるための位置のずれ量を求
め、前記制御データのうち、第２複数の各軸に対応する
制御データのみに前記位置のずれ量をそれぞれ加える処
理手段と、 処理手段の出力に応答し、溶接トーチがウィービングパ
ターン上の位置を辿るように溶接トーチを駆動する手段
とを含むことを特徴とするウィービング動作をするアー
ク溶接ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5354891U JPH0756127Y2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | ウィービング動作をするアーク溶接ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5354891U JPH0756127Y2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | ウィービング動作をするアーク溶接ロボット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH055270U JPH055270U (ja) | 1993-01-26 |
| JPH0756127Y2 true JPH0756127Y2 (ja) | 1995-12-25 |
Family
ID=12945851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5354891U Expired - Lifetime JPH0756127Y2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | ウィービング動作をするアーク溶接ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756127Y2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5112599B2 (ja) * | 2003-07-03 | 2013-01-09 | 株式会社神戸製鋼所 | アーク溶接ロボットおよびそのウィービング方法並びにそのウィービングプログラム |
| JP4745921B2 (ja) * | 2006-08-29 | 2011-08-10 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶接ロボットの制御方法 |
| JP5244166B2 (ja) * | 2010-12-06 | 2013-07-24 | 株式会社神戸製鋼所 | アーク溶接ロボットおよびそのウィービング方法 |
| JP5730179B2 (ja) * | 2011-03-08 | 2015-06-03 | 株式会社神戸製鋼所 | 多関節型ロボットの制御装置，制御方法及び制御プログラム |
-
1991
- 1991-07-10 JP JP5354891U patent/JPH0756127Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH055270U (ja) | 1993-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |