JPH0785204B2

JPH0785204B2 - 溶接ロボットのプログラム作成方法

Info

Publication number: JPH0785204B2
Application number: JP58053314A
Authority: JP
Inventors: 克二鶴田; 理一阿部; 繁明丹羽
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1983-03-29
Filing date: 1983-03-29
Publication date: 1995-09-13
Anticipated expiration: 2010-09-13
Also published as: JPS59177610A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は溶接ロボットのプログラム作成方法に関する。

従来、溶接ロボットのプログラムを作成する場合、（１）溶接対象ワークの図面を見ながら、継手形状に合
った溶接線の始端検出方法、溶接条件（溶接電流、アー
ク電圧、溶接速度）、溶接線終端の処理を示すクレータ
条件（溶接電流、アーク電圧、トーチ停止時間）等を設
定し、（２）ワークの形状、トーチの干渉、トーチとワークの
姿勢等を考慮しながらロボットの動きを決め、そのロボ
ットの動きを再生するに充分なティーチング点を決め、（３）上記始端検出方法、溶接条件、クレータ条件、ロ
ボットの移動動作、溶接作業のシーケンス等をロボット
言語で記述してプログラムを作成する。

ここまでのプログラムは、溶接対象ワークの図面を見な
がら机上で作成されるものである。続いて、（４）上記（３）で作成したプログラムをキーボードを
用いて溶接ロボット制御装置に入力し、（５）プログラムに記述されたティーチング点の位置デ
ータを、ティーチングボックスを用いて溶接ロボットを
手動で移動させながら教示する。

以上のようにして溶接ロボットの１連のプログラムが作
成される。

しかし、かかる溶接ロボットのプログラム作成上の問題
点としては、（１）ロボット言語は理解しやすく、機能がわかりやす
いように簡単な英語が用いられており、ロボットの動
き、溶接作業を容易にプログラムできるように作られて
いるが、ロボット言語を習熟していないとプログラムを
作成することができない。すなわち、プログラムを作成
したことのない人にとっては極めてプログラム作成が難
しい。

（２）溶接対象ワークの図面を見ながらプログラムを机
上作成しなければならず、始端検出方法、溶接条件、ク
レータ条件等の設定およびワームの形状、トーチの干
渉、トーチとワークの姿勢等を考慮しながらのロボット
の動きの決定は、非常に難かしく、また多大に時間を要
する。

（３）机上作成したプログラムをキーボードを用いて溶
接ロボット制御装置に入力するのに時間がかかる。

（４）ティーチング時にティーチング点（移動命令文）
を追加したり、変更したりする場合には、机上作成した
プログラムを修正しなければならない。

等の問題点が挙げられる。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、溶接ロボッ
トのプログラム作成が極めて簡単で、実際にティーチン
グ作業を行ないながら移動命令文を作成することができ
る溶接ロボットのプログラム作成方法および装置を提供
することを目的とする。

本発明では、少なくとも、溶接線の始端検出を行うため
の複数の始端検出サブルーチン、溶接条件を設定するた
めの複数の溶接条件設定サブルーチンおよびクレータ条
件を設定するための複数のクレータ条件設定サブルーチ
ンをそれぞれ予め準備する工程と、前記サブルーチンに
分岐する命令であって、そのオペランド欄がパラメータ
となっている第１の命令、溶接ロボットの移動命令文を
自動生成するための第２の命令、および溶接ロボットの
プログラムにおいて共通使用される第３の命令を含んで
なるプログラムパターンを、溶接実行形態に応じて予め
複数設定する工程と、前記溶接実行形態に基づいて、前
記複数のプログラムパターンの中から１つのプログラム
パターンを選択する工程と、前記サブルーチンを選択す
べく、前記選択したプログラムパターンにおける前記第
１の命令のパラメータ値を設定する工程と、ティーチン
グボックスでの展開指示により、前記選択したプログラ
ムパターンを順次展開しながら記憶手段に書き込み、そ
のさい、前記第１の命令があれば、そのオペランド欄に
前記設定したパラメータ値を記入した形で該命令を前記
記憶手段に書き込むとともに、前記第２の命令があれ
ば、前記ティーチングボックスでの指示に基づいて任意
のティーチング点を教示して、該教示データと前記第２
の命令とによって生成される移動命令文を前記記憶手段
に書き込む工程とが実施される。

以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。

まず、本発明を適用する溶接ロボットの一例を第１図に
示す溶接ロボットのシステム構成図を参照して説明す
る。この溶接ロボットは、横送り（Ｘ）、水平（Ｙ）、
垂直（Ｚ）の直角座標系の腕部１、腕部１の先端に設け
られる手首部２、溶接ロボット制御装置３、現場操作盤
４、ティーチングボックス５、溶接電源供給装置６、溶
接ワイヤボックス７等から構成されている。手首部２
は、第２図（ａ）および（ｂ）に示すように、溶接トー
チ８をＸ−Ｙ平面内で振る回動軸Ｓおよび溶接トーチ８
を曲げる回動軸Ｂを有している。

溶接ロボット制御装置３は、溶接対象ワークに応じて作
成されたプログラムに従って腕部１、手首部２の各軸等
を制御する。ティーチングボックス５は本発明に係るも
ので、その詳細については後述する。

この溶接ロボットによって、例えば第３図に示すような
溶接対象ワークを溶接する場合のプログラム作成につい
て説明する。

まず、溶接線PQに適用する溶接実行形態、つまり、後述
の始端検出態様、溶接態様等に基づいてプログラムパタ
ーンを選択する。

上記始端検出態様は、溶接線の始端を検出する場合の始
端検出回数を意味し、０回、１回、２回等がある。０回
は始端検出を行なわない場合の回数であり、これは例え
ば或る１つのワークのみのプログラムを作成する場合に
適用される。しかし、通常は同一形状のワークを繰り返
し溶接する場合がほとんどであり、この場合、ワークの
セッティング誤差や仮付け精度の問題があるので、溶接
開始点を誤まらないようにワーク毎に始端検出を行な
う。また、２回は例えば箱の隅の点を検出するような場
合に適用されるもので、例えば溶接トーチを、Ｙ、Ｚ方
向に移動させてＹ−Ｚ面内における溶接線の位置を求
め、次に溶接トーチをＸ、Ｚ方向に移動させてＸ−Ｚ面
内における溶接線の位置を求め、上記２回の始端検出動
作によって隅の点を検出する。なお、第３図に示す溶接
線PQの始端検出回数はその形状からして１回である。

溶接態様は、溶接線の溶接盛数（１層盛、多層盛）およ
び溶接方向（順転、逆転）等を意味する。ここで、順転
とは溶接線の始端から終端に向けて溶接する溶接方向で
あり、逆転とは例えば多層盛溶接時に２層目を溶接線の
終端から始端に向けて溶接する溶接方向である。なお、
第３図に示す溶接線PQの溶接態様しては溶接盛数を１層
盛に、溶接方向を順転とする。

上記始端検出態様、溶接態様等の溶接実行形態に応じて
予め準備されている多種類のプログラムパターンの中か
ら１つのプログラムパターンを選択する。なお、各プロ
グラムパターン毎に、第６図に示すようにその名前（マ
クロ名）が付され、かつ（１）マクロパターン図、
（２）マクロパラメータ文の形状、（３）内容等が記入
されたリストが準備されており、上記プログラムパター
ンの選択に際し、まずプログラム作成者はそのリストの
中から所望の溶接に応じたリスト（マクロ名）を選択す
る。

ここで、マクロ名は、上記溶接実行形態に応じて名付け
られている。すなわち、第６図は上述の始端検出態様、
溶接態様に応じて選択されたリストであり、そのマクロ
名M11Fのうち、最初の１は始端検出回数を示し、次の１
は溶接盛数を示し、Ｆは溶接方向が順転方向であること
を示す。第６図に示す（イ）マクロパターン図は、溶接
トーチの動作内容、主要ティーチングポイント等を示
す。

（２）マクロパラメータ文の形式は、そのマクロ名によ
つて指定されるプログラムパターン（後述する）の中に
使用されているマクロパラメータの形式を示すもので、
マクロ名の後に、％ｎ（ｎ＝0.1、…）で示されるマク
ロパラメータを記述し、その各マクロパラメータが何を
意味するかをマクロパラメータ文の下の表と対応づけて
説明している。このマクロパラメータ文では％０〜％３
のマクロパラメータを有し、表に示すように％０は、始
端検出開始点のラベルを指定するパラメータであり、％
１、％２、％３はそれぞれ後述する始端検出標準サブル
ーチン、溶接条件標準サブルーチン、クレータ条件サブ
ルーチンのラベルを指定するパラメータである。

なお、始端検出を２回行なうマクロパラメータ文では始
端検出１回目および２回目にそれぞれマクロパラメータ
が記入され、また多層盛溶接を行なうマクロパラメータ
文ではWE、WD、AD、SP、多層盛のクレータ条件等にそれ
ぞれマクロパラメータが記入される。ここで、多層盛の
マクロパラメータ記入部の上段は、２層目に対応するマ
クロパラメータが記入され、下段は３層目に対応するマ
クロパラメータが記入される。また、WEはウィービング
条件（振幅、周波数）、WDは溶接層間の溶接中心距離、
ADはアークデータ（溶接電流、アーク電圧）、SPは溶接
速度を示し、これらにマクロパラメータが記入されてい
る場合はそれらの設定を行なう必要がある。

（３）内容は、マクロ各M11Fに示されるようにマクロ名
に対応するプログラムパターンの内容を示すとともに、
そのプログラムパターンに用いられるラベルの内容、お
よび主要なティーチングポイント番号とその内容を示
す。なお、主要なティーチングポイント番号とその内容
については（１）マクロパターン図にも示されている。

次に、プログラムパターン（以下マクロ定義文という）
について説明する。マクロ定義文は予めマクロ定義文エ
リア（メモリ）に溶接実行形態に応じて多種類準備され
るもので、各マクロ定義文は少なくとも溶接線の始端検
出サブルーチン、溶接条件設定サブルーチンおよびクレ
ータ条件設定サブルーチンを前述したマクロパラメータ
（％ｎ）で所望のサブルーチンに分岐する命令と、ロボ
ットの移動命令文を自動生成させるための特殊な命令
と、溶接ロボットのプログラムにおける共通部分とから
構成されている。

第７図は本発明にかかわる各記憶部と各記憶部の関係を
示す概略図であり、各記憶部は主としてマクロ定義文の
選択、選択したマクロ定義文の各マクロパラメータ別に
そのパラメータ値となるサブルーチンラベルの決定を行
なうために設けられたエリア10と、種々のマクロ定義文
を記憶するマクロ定義文エリア11と、溶接線の始端検出
を実行するための種々の始端検出サブルーチン、溶接条
件（溶接電流、アーク電圧、溶接速度）を設定するため
の溶接条件設定サブルーチン、クレータ条件（溶接電
流、アーク電圧、トーチ停止時間）を設定するためのク
レータ条件設定サブルーチン等を記憶する標準サブルー
チンエリア12と、溶接ロボットを制御する主プログラム
エリア13とからなる。

第７図のマクロ定義文エリア11のマクロ名M11Fに対応す
るマクロ定義文を参照して、マクロ定義文について更に
詳しく説明する。すなわち、CA％ｎはそのマクロパラメ
ータ％ｎの示すサブルーチンに分岐する命令であり、M;
はロボットの移動命令文を自動生成させるための特殊な
命令である。SPはトーチの速度指令で、０は早送り、12
0は120cm/分を意味する。Ｍは溶接を行なわない場合
のトーチの移動命令文（補間を伴なわないで移動する移
動命令文）であり、T;はティーチング時に始端検出した
位置と、その後ワークを取り替えて再び始端検出したと
きの位置との移動量だけ溶接線の全てのティーチング点
を平行移動させるトランス文である。また、SAはアーク
スタート、SEはアークセンサによる倣い制御を示す言語
である。なお、プログラム作成者は、このマクロ定義文
がどのようなロボット言語から構成されているかについ
ては全く知る必要がない。

また、上記マクロ定義文中において、前記溶接ロボット
のプログラムにおける共通部分とは、SP、％０およびMO
という記号が先頭に付された各文を意味している。

かかるマクロ定義文の中から溶接実行形態に合ったも
の、この場合、マクロ名M11Fを選択すると、次に、選択
したマクロ定義文の各マクロパラメータを決定する。マ
クロパラメータは、第６図に示すように、％０〜％３からなり、これらは、％0;始端検出開始点のラベル％1;始端検出標準サブルーチンのラベル％2;溶接条件標準サブルーチンのラベル％3;クレータ条件標準サブルーチンのラベルを意味する。プログラム作成者は、％０のラベルを適当
に決め、％１については溶接継手形状（例えばＩ型、ν
型、Ｖ型、水平隅肉等）から最適な始端検出標準サブル
ーチンのラベルを予め始端検出方法が記述されているリ
ストの中から選択することにより決め、％２、％３につ
いても同様に予め溶接条件、クレータ条件が記述されて
いるリストの中から選択することにより決める。ここで
は％０を例えば100とし、％１、％２、％３をそれぞれS
118、S314、S850に決定する。

S118は始端検出標準サブルーチンのラベルであり、この
ラベルによって選択された標準サブルーチンは、第５図
に示すように溶接トーチをＹ軸方向にサーチ動作せてワ
ークに接触させたのち所定量だけ戻し、次に溶接トーチ
をＺ軸方向にサーチ動作させてワークに接触させたのち
所定の方向に所定量だけ移動させて溶接線の始端を検出
するプログラムである。なお、溶接ロボットのプログラ
ム作成者は上記始端検出プログラムの内容については全
く知る必要はなく、第５図に示すような始端検出動作と
そのラベルが記述されているリストから適当なラベルを
指定すればよい。

同様に、S314は溶接条件標準サブルーチンのラベルであ
り、このラベルによって選択された標準サブルーチン
は、Ｉ＝450A、Ｖ＝39V、SP＝60cm/分を意味し、またS850はクレータ条件標準サブルーチンの
ラベルであり、このラベルによって選択された標準サブ
ルーチンは、Ｉ＝250A、Ｖ＝27v、Ｔ＝２秒を意味する。なお、Ｉは溶接電流、Ｖはアーク電圧、SP
は溶接速度、Ｔはトーチ停止時間を示す。

次に、溶接線PQに番号をつける。この溶接線番号を例え
ば10とする。

以上のようにして決定した溶接線番号（10）、マクロ名
（M11F）、マクロパラメータ％０（100）、マクロパラ
メータ％１（S118）、マクロパラメータ％２（S314）、
マクロパラメータ％３（S850）からなるマクロパラメー
タ文（MP文）をロボット制御装置のキーボードを使って
第７図に示すエリア10に入力する。更に、キーボードを
使ってエリア10に下記の言語 900 Ｍ B1 910 Ｍ B2 WA ８Ｇ 900 EN を入力する。ここで、B1は溶接線への移動開始点、B2は
溶接終了後のトーチ戻り点、WAは８によって示される溶
接終了後の連続／停止の選択スイッチ入力に応じてプロ
グラムの続行、停止を指令する言語である。

以上により、溶接ロボットのプログラム作成上の準備が
完了する。次に、ティーチングボックスを使ってマクロ
定義文をマクロ展開しながらプログラムを作成する。

第８図は本発明にかかわるティーチングボックスの一例
を示す平面図である。まず、このティーチングボックス
５の機能について説明する。このティーチングボックス
５は、種々の押ボタンスイッチSWを有し、溶接ロボット
の腕部１の直交３軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸）および手首部２の
Ｓ軸、Ｂ軸の各軸を手動操作で移動させるスイッチ、直
交３軸を同時制御してトーチをトーチの向いている方向
（トーチ前、トーチ後）に移動せるスイッチ、トーチの
速度を手動で設定するためのスイッチ、トーチ先端の停
止を指令するスイッチ（このスイッチを押して、Ｓ軸ま
たはＢ軸のスイッチを操作することによりトーチ先端位
置を変えずにトーチ姿勢を変更することができる）等を
有している。以上のスイッチは従来のティーチングボッ
クスにも設けられている。なお、ロボットの手動による
移動は、操作スイッチSW₀と移動させるスイッチとの同
時操作によって行なう。

このティーチングボックス５は、上記スイッチの他に、
ロボットの移動命令文を指定するためのスイッチ（補間
を伴なわない移動命令文MO、直線補間移動命令文SM、円
弧補間移動命令文CMを指定するMOスイッチSW₁、SMスイ
ッチSW₂、CMスイッチSW₃）、アークセンサの使用を選択
するためのSEスイッチ、マクロ定義文の主プログラムエ
リア13（第７図）への入力を進めるための要求スイッチ
SW₄、プログラムの書込、変更を行なうスイッチSW₅、SW
₆、プログラムの命令文中に使用されている数値を変更
するためのLAST、NEXTスイッチ、プログラムを進めたり
戻したりするADV、REVスイッチ、溶接線番号スイッチSW
₇、始端検出実行スイッチSW₈、挿入スイッチSW₉等を有
している。

更に、このティーチングボックス５は、主プログラムエ
リア13に入力中の溶接線（番号）、ラベル、命令、位置
NOを表示する表示器Ｄ、プログラムの作成状態（溶接時
にはロボットの実行状態）を示すランプ群L₁（L₁a、L
₁b、L₁c、L₁d）、プログラム作成者に要求、書込等のス
イッチ操作を教示（要求）するランプ群L₂（（L₂a、L
₂b、L₂c、L₂d）等を有している。

次に、第９図（ａ）〜（ｍ）および第10図（ｍ）〜
（ｗ）に示すティーチングボックス５の表示を参照しな
がら、プログラムを作成する際のティーチングボックス
５の操作手順について説明する。

前述したようにプログラム作成上の準備が完了すると、
エリア10（第７図）からの入力によりティーチングボッ
クス５の表示器Ｄは、第９図（ａ）に示す表示を行な
う。ここで、溶接トーチ８を溶接線への移動開始点B1
（第４図参照）に移動させたのち、書込スイッチSW₅を
押下すると、この点B1のティーチングデータとともに表
示器Ｄの表示内容が主プログラムエリア13に書き込まれ
る（第７図参照）。なお、誤ったティーチングデータを
書き込んだ場合には、再度溶接トーチ８を移動させ、変
更スイッチSW₆を押下すればよい。

上記書き込みが終了すると、表示器Ｄは第９図（ｂ）に
示す表示を行なう。この表示がなされると、溶接線番号
スイッチSW₇を押下し、「ＭB2」の直前にマクロ展開
していく。溶接線番号スイッチSW₇が押下されると、表
示器Ｄはマクロ定義文エリア11からの入力により第９図
（ｃ）に示す表示を行ない、また、ランプL₂bが点灯す
る。ランプL₂bの点灯は、は、次のステップから始端検
出（溶接ポイント）までのプログラムが作成されること
を意味する。この表示がなされると、要求スイッチSW₄
を押下し、この表示内容を主プログラムエリア13に書き
込むとともに（第７図）、マクロ展開を要求する。な
お、要求スイッチSW₄以外のスイッチが押下されるとエ
ラーとなり、プログラムは先に進まない。また、表示器
Ｄに表示されているラベルは、同一のラベルの場合、最
初に表示されたラベルのみが書き込まれる。したがっ
て、この場合のラベル「900」はプログラムには書き込
まれない。

上記要求スイッチSW₄が押下されると、表示器Ｄはエリ
ア10とマクロ定義文エリア11との出力に基づいて第９図
（ｄ）に示す表示を行ない、また、ランプL₂bおよびラ
ンプL₃aが点灯する。ランプL₁bの点灯は、始端検出まで
のプログラムの作成中であることを示し、ランプL₃aの
点灯は移動命令文がＭ文であることを示す。ここで、
溶接トーチ８をティーチング点P1100（第４図参照）に
移動せたのち、書込スイッチSW₅を押下すると、この点P
1100のティーチングデータとともに表示器Ｄの表示内容
が主プログラムエリア13に書き込まれる（第７図参
照）。なお、ランプ群L₂ではいずれのランプも点灯して
いず、このことはこの点P1100が書き込まれなければ次
のステップに進まないことを意味する。

上記書き込みが終了すると、表示器Ｄは第９図（ｅ）に
示す表示を行ない、ランプL₁b、ランプL₂aおよび挿入ス
イッチSW₉のランプl₉が点灯する。ランプL₉の点灯によ
り、MO文、SM文、CM文を自動生成できる挿入モードであ
ることを認識することができる。また、ランプL₂aは、
ランプL₁bの示す状態（始端検出）におけるプログラム
の挿入中を表示する。また、表示器Ｄの位置NOにおける
表示からも明らかなように、位置NOは自動的に１だけ増
加している。ここで、溶接トーチ８をティーチング点P1
101（第４図参照）に移動させたのち、書込スイッチSW₅
を押下すると、この点P1101のテイーチングデータとと
もに表示器Ｄの表示内容が主プログラムエリア13に書き
込まれる。なお、この挿入モードの場合、MOスイッチSW
₁、SMスイッチSW₂、CMスイッチSW₃によって移動命令文
を変更することができる。

上記書き込みが終了すると、表示器Ｄは第９図（ｆ）お
よび（ｇ）に示すように位置NOのみの表示を変更し、ラ
ンプ群L₁、L₂は全く同様の表示を行なう。すなわち、第
７図に示すように、マクロ定義文エリア11からロボット
の移動命令文を自動生成させるための特殊命令文M;によ
って挿入モードとなり、この場合、ティーチングボック
ス５によってティーチング点を教示しながら、任意のス
テップだけ移動命令文を自動生成することができる。

いま、第９図（ｆ）に示す表示器具Ｄの表示内容の書き
込みが終了し、溶接トーチ８が始端検出を実行させる点
P1102（第４図）に位置すると、挿入モードを終了させ
るために要求スイッチSW₄を押下する。これにより、マ
クロ定義文が展開され、表示器Ｄの表示内容は第９図
（ｇ）から第９図（ｈ）に示すようになり、また、始端
検出実行スイッチSW₈のランプl₈が点灯する。このラン
プl₈が点灯すると、操作スイッチSW₀と始端検出実行ス
イッチSW₈とを同時に押下することにより、自動運転時
の始端検出動作と同じ動作を「S118」によって指定され
る標準サブルーチンエリア12内の始端検出サブルーチン
に基づいて実行することができる。なお、始端検出実行
中はランプ1₈は消灯し、始端検出が完了すると再び点灯
する。また、上記始端検出の実行は、始端検出が確実に
行なわれるか否かを確認するためのもので、必ずしも実
行させなくともよい。

ここで、次のステップに進める場合には、要求スイッチ
SW₄を押下し第９図（ｈ）に示す表示器Ｄの内容をエリ
ア10とマクロ定義文エリア11との出力に基づいて主プロ
グラムエリア13に書き込むとともに（第７図参照）、次
のマクロ展開を要求する。マクロ展開が要求されると、
表示器Ｄは第９図（ｉ）に示す次のステップを表示す
る。このステップはトランス文を自動生成するためのも
のである。なお、位置NOは自動的に付与される。この時
点で書込スイッチSW₅を押下すると、表示器Ｄの表示内
容が主プログラムエリア13に書き込まれるとともに、
「SP120」も自動的に書き込まれる。

上記書き込みが終了すると、第９図（ｊ）に示すように
再び挿入モードとなり移動命令文を自動生成し得るよう
になる。書込スイッチSW₅の操作によりティーチング点P
1104（第４図参照）への移動命令文の書き込みが終了
し、挿入モードを終了させる場合には、表示器Ｄが第９
図（ｋ）に示す表示を行なっている状態で要求スイッチ
SW₄を押下する。

この要求スイッチSW₄の押下により、表示器Ｄは第９図
（ｌ）に示すように溶接開始点P100への移動命令文を表
示する。ここで、溶接トーチ８をティーチング点P100
（第４図参照）に移動させたのち、書込スイッチSW₅を
押下すると、この点P100のティーチングデータとともに
表示器Ｄの表示内容が主プログラムエリア13に書き込ま
れる（第７図参照）。なお、この書き込みを行なわなけ
れば次のステップには進まない。

上記書き込みが終了すると、ティーチングボックス５は
エンドマクロ１「EMACR1」（第７図参照）の入力により
始端検出までのプログラムが作成されたことを認識し、
これに伴って第９図（ｍ）に示すようにランプL₂cを点
灯して次のステップから溶接時におけるプログラムが作
成されることを表示し、更に表示器Ｄにはエリア10とマ
クロ定義文エリア11との出力に基づいて溶接条件を設定
するためのサブルーチンラベルS314とその呼出命令文CA
とを表示する。

ここで要求スイッチSW₄を押下すると、第９図（ｍ）に
示す表示器Ｄの内容が主プログラムエリア13に書き込ま
れるとともに、自動的に溶接開始命令「SA」も書き込ま
れ、更に溶接時のマクロ展開を要求することになる。

マクロ展開が要求されると、特殊命令文M;によって挿入
モードとなり溶接時の移動命令文を自動生成し得るよう
になる。なお、第10図（ｎ）に示すように、表示器Ｄに
は命令文として直線補間移動命令文SMが自動的に表示さ
れるようになっている。これは、直線補間移動命令文SM
の方が円弧補間移動命令文CMよりも使用頻度が高いため
である。勿論、CMスイッチSW₃を押下することによりSM
文をCM文に変更することができる。また、ランプL₃cの
点灯は移動命令文がSM文であることを示し、ランプL₃d
の点灯はアークセンサが動作することを示し、更にラン
プL₁cの点灯は溶接時のプログラムの作成中であること
を示す。ここで、溶接トーチ８をティーチング点P101
（第４図参照）に移動させたのち、書込スイッチSW₅を
押下すると、点P100から点P101までをアークセンサを用
いながら直線補間して移動するためのプログラムが主プ
ログラムエリア13に書き込まれる（第７図参照）。

上記書き込みが終了すると、表示器Ｄは第９図（ｏ）に
示すように位置NOの表示のみを変更する。ここで、移動
命令文をCM文に変更する場合は、CMスイッチSW₃を押下
する。このCMスイッチSW₃の押下により、表示器Ｄは第
９図（ｐ）に示すように命令をCMに変更し、またランプ
L₃bが点灯する。ランプL₃bの点灯は、ティーチング点P1
02が円弧補間を行なう際の第２点目であることを示す
（第４図参照）。なお、円弧補間を行なう際には３つの
ティーチングデータが必要である。

第10図（ｐ）に示す表示のもとに、書込スイッチSW₅を
押下すると、第10図（ｑ）に示すようにティーチ点の点
灯表示がランプL₃bからL₃cに移り、また位置NOの表示が
P103になる。この点P103は円弧補間を行なう際の第３点
目であることを示す。ここで、溶接トーチ８をティーチ
ング点P103（第４図参照）に移動させたのち、書込スイ
ッチSW₅を押下すると、点P101、P102、P103を通る円弧
をアークセンサを用いながら円弧補間して移動するため
のプログラムが主プログラムエリア13に書き込まれる
（第７図参照）。なお、円弧補間移動の始点はP101であ
り、終点はP103である。

上記書き込みが終了すると、表示器Ｄの命令文の表示は
自動的にSMに戻る（第10図（ｒ））。この時点で挿入モ
ードを終了させる場合には、要求スイッチSW₄を押下
し、マクロ展開を要求する。

マクロ展開が要求されると、ティーチングボックス５は
エンドマクロ２「EMACR 2」（第７図参照）の入力によ
り溶接線のプログラムが作成されたことを認識し、これ
に伴って第10図（ｓ）に示すようにランプL₂dを点灯し
て次のステップから溶接終了後のプログラムが作成され
ることを表示し、更に表示器Ｄにはエリア10とマクロ定
義文エリア11との出力に基づいてクレータ条件を設定す
るためのサブルーチンラベルS850とその呼出命令文CAと
を表示する。

ここで要求スイッチSW₄を押下すると、第10図（ｓ）に
示す表示器Ｄの内容が主プログラムエリア13に書き込ま
れるとともに、自動的に「SP O」も書き込まれ、更に溶
接終了後のマクロ展開を要求することになる。

マクロ展開が要求されると、マクロ定義文の次のステッ
プに進み、表示器Ｄには第10図（ｔ）に示す表示が行な
われ、ランプL₁dが点灯する。ランプL₁dの点灯は、溶接
終了後のプログラムの作成中であることを示す。ここ
で、溶接トーチ８をティーチング点P2100（第４図参
照）に移動させたのち、書込スイッチSW₅を押下する
と、溶接退避点P2100に移動するためのプログラムが主
プログラムエリア13に書き込まれる（第７図参照）。な
お、この点P2100が書き込まれなければ次のステップに
は進まない。

上記書き込みが終了すると、特殊命令文M;によって挿入
モードとなり、表示器Ｄの位置NOには次のティーチング
点P2101が表示される（第10図（ｕ））。ここで、溶接
トーチ８をティーチング点P2101（第４図参照）に移動
させたのち、書込スイッチSW₅を押下すると、この点P21
01のティーチングデータとともに表示器Ｄの内容が主プ
ログラムエリア13に書き込まれる（第７図参照）。

上記書き込みが終了すると、表示器Ｄは第10図（ｖ）に
示すように位置N0の表示のみを変更する。この時点で挿
入モードを終了させる場合には、要求スイッチSW₄を押
下し、挿入モード終了を要求する。

この挿入モード終了が要求されると、ティーチングボッ
クス５はエンドマクロM11F「EMACRM11F」（第７図参
照）の入力によりマクロ展開が終了したことを認識し、
これに伴って第10図（ｗ）に示すように点灯していたラ
ンプL₁dおよびランプL₂aを消灯し、更に表示器Ｄにはエ
リア10の出力に基づき溶接終了後のトーチ戻り点B2への
移動命令文を表示する。ここで、溶接トーチ８を点B2
（第４図参照）に移動させたのち、書込スイッチSW₅を
押下すると、この点B2のティーチングデータとともに表
示器Ｄの内容が主プログラムエリア13に書き込まれ、こ
れと同時にエリア10に入力した「WA 8」「GO 900」「E
N」も書き込まれる。

以上のようにしてティーチングボックス５によってティ
ーチングが終了すると、これと同時に第７図の主プログ
ラムエリア13に示すように自動的に溶接ロボットのプロ
グラムが作成される。

なお、本実施例では、キーボードを使って予め溶接線へ
の移動開始点B1および溶接終了後のトーチ戻り点B2への
移動命令文を入力するようにしたが、これらの点B1、B2
は必ずしもティーチングしなければならない点ではない
ので上記入力を省略することができる。また、プログラ
ムの続行、停止を指令する言語WAおよび最初のプログラ
ムに戻すための言語GO等は予めマクロ定義文の中に共通
部分として入力しておいてもよい。

すなわち、プログラム作成者は、少なくともマクロ定義
文を選択し、選択したマクロ定義文中のパラメータを決
定さえすれば、その後はティーチングボックス５を使用
してティーチング作業を行ないながら溶接ロボットのプ
ログラムを作成することができる。

また、本実施例では溶接ロボットとして直角座標形のも
のを使用したが、これに限らず、円筒座標形、極座標
形、多関節形等のものにも本発明は適用し得るものであ
る。

以上説明したように本発明によれば、溶接線の溶接態様
に適したマクロ定義文を選択し、選択したマクロ定義文
中のマクロパラメータを適宜設定し、その後はティーチ
ングを行ないながらマクロ展開することにより溶接ロボ
ットのプログラムを作成することができ、ロボット言語
の詳しい知識が無くても容易にプログラムを作成するこ
とができる。

また、プログラムを机上作成する必要がなく、したがっ
てキーボードでプログラムを入力する必要もなく、プロ
グラムを作成するためのＩ数が少なくなる。

更にまた、実際に溶接対象ワークを見ながら自由にティ
ーチング点と移動命令文を決めることができるため、予
め机上でプログラムを作成する場合に比べて極めて自由
度が高く、またトーチとワークとが干渉するといった問
題も生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は溶接ロボットの一例を示すシステム構成図、第
２図（ａ）および第２図（ｂ）はそれぞれ溶接ロボット
の手首部の平面図および側面図、第３図は溶接対象ワー
クの一例を示す斜視図、第４図は第３図に示す溶接対象
ワークのティーチングポイント図、第５図は始端検出動
作の一例を示す溶接トーチの動作図、第６図は本発明に
かかわるマクロ定義文の概要を示すリストの一例を示す
図、第７図は本発明にかかわる各記憶部と各記憶部の関
係を示す概略図、第８図は本発明にかかわるティーチン
グボックスの一例を示す平面図、第９図（ａ）〜（ｍ）
および第10図（ｎ）〜（ｗ）はそれぞれティーチングボ
ックスの表示態様を示すティーチングボックスの要部平
面図である。１……腕部、２……手首部、３……溶接ロボット制御装
置、５……ティーチングボックス、８……溶接トーチ、
10……エリア、11……マクロ定義文エリア、12……標準
サブルーチンエリア、13……主プログラムエリア。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭54−126360（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−50006（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−147707（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−144910（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、溶接線の始端検出を行うため
の複数の始端検出サブルーチン、溶接条件を設定するた
めの複数の溶接条件設定サブルーチンおよびクレータ条
件を設定するための複数のクレータ条件設定サブルーチ
ンをそれぞれ予め準備する工程と、前記サブルーチンに分岐する命令であって、そのオペラ
ンド欄がパラメータとなっている第１の命令、溶接ロボ
ットの移動命令文を自動生成するための第２の命令、お
よび溶接ロボットのプログラムにおいて共通使用される
第３の命令を含んでなるプログラムパターンを、溶接実
行形態に応じて予め複数設定する工程と、前記溶接実行形態に基づいて、前記複数のプログラムパ
ターンの中から１つのプログラムパターンを選択する工
程と、前記サブルーチンを選択すべく、前記選択したプログラ
ムパターンにおける前記第１の命令のパラメータ値を設
定する工程と、ティーチングボックスでの展開指示により、前記選択し
たプログラムパターンを順次展開しながら記憶手段に書
き込み、そのさい、前記第１の命令があれば、そのオペ
ランド欄に前記設定したパラメータ値を記入した形で該
命令を前記記憶手段に書き込むとともに、前記第２の命
令があれば、前記ティーチングボックスでの指示に基づ
いて任意のティーチング点を教示して、該教示データと
前記第２の命令とによって生成される移動命令文を前記
記憶手段に書き込む工程とを含む溶接ロボットのプログラム作成方法。
【請求項２】前記溶接条件は、溶接電流、アーク電圧お
よび溶接速度の組み合わせであり、前記クレータ条件は
溶接電流、アーク電圧およびトーチ停止時間の組み合わ
せである特許請求の範囲第（１）記載の溶接ロボットの
プログラム作成方法。
【請求項３】前記溶接実行形態は、始端検出回数および
溶接盛数である特許請求の範囲第（１）項記載の溶接ロ
ボットのプログラム作成方法。