JPH08123536A

JPH08123536A - 溶接トーチ姿勢の教示方法

Info

Publication number: JPH08123536A
Application number: JP6283969A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Watanabe; 淳渡辺; Takayuki Ito; 孝幸伊藤; Tatsuo Karakama; 立男唐鎌
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1994-10-25
Filing date: 1994-10-25
Publication date: 1996-05-17
Also published as: USRE40212E1; US5845053A

Abstract

(57)【要約】【目的】溶接トーチ姿勢の教示に要する作業負担の軽
減と溶接精度の安定化。【構成】（１）溶接経路の始点Ａ、終点Ｆ及び接続点
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置を、トーチ姿勢には注意を払うこ
となくジョグ送りトーチ先端２を移動させ、順次教示す
る。（２）トーチ１の姿勢を規定する為の基準面を指定
し、トーチ姿勢を表わすねらい角と前進角をロボット制
御装置に入力する。入力された角度パラメータと（１）
の教示データに基づき、基本的な溶接姿勢が自動計算さ
れる。（３）コーナー部を形成する各接続点Ｂ〜Ｅの周
りに補助点を設定し、コーナー部を通して滑らかなトー
チ姿勢変化を与えるようなツールベクトルが補助点及び
接続点について自動計算され、それに基づいて溶接プロ
グラムが生成される。トーチ姿勢を決める要素の内、ト
ーチ軸周りの回転に関する要素は、（１）における教示
時の状態を反映させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は溶接ロボットの教示方
法に関し、更に詳しく言えば、アーク溶接用のトーチを
支持した溶接ロボットの再生運転によって溶接作業を実
行する際に適正なトーチ姿勢を実現することの出来る溶
接ロボットの教示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶接トーチ（以下、単に「トーチ」と言
う。）を支持したロボット（以下、「溶接ロボット」と
も言う。）の再生運転によって溶接作業を実行する場合
には、ロボットの移動中にトーチ先端の位置（３次元位
置）とともにトーチの姿勢が適正に保たれなければなら
ない。即ち、トーチ先端が溶接線を正しくなぞるように
溶接経路上を移動しても、トーチ姿勢が不適当である場
合には所望の溶接作業が遂行出来ない。特に、コーナー
部等の曲率の大きな溶接線経路においては、トーチ姿勢
が急激に変化するような教示を行うことは避けなければ
ならない。

【０００３】図１は、従来より最も一般的に利用されて
いる溶接ロボットに対するトーチの位置と姿勢の教示方
法を説明する為の模式図である。図１中、経路Ａ→Ｂ→
Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆは溶接線に沿った溶接経路を例示したも
ので、符号１，２はロボットアーム（図示省略）に装着
されたトーチ及びその先端に設定されたツール先端点を
表わしている。以下、このツール先端点２の位置（ツー
ル先端点２に設定されたツール座標系の原点位置）を適
宜「トーチの位置」あるいは「ロボットの位置」と言
う。また、ツール先端点２に設定されたツール座標系の
姿勢を適宜「トーチの姿勢」あるいは「ロボットの姿
勢」と言う。なお、符号１，２はトーチが溶接経路の始
点Ａに位置している状態についてのみ記した。

【０００４】この図を用いて、従来の教示手順を説明す
ると次のようになる。（１）ロボットを移動させ（ジョグ送り、以下同じ）、
先ず溶接経路の始点Ａにトーチ先端位置を一致させ、位
置Ａを教示する。姿勢については、Ａから始まる経路の
溶接姿勢として最適のものを教示する。（２）姿勢を変えずにロボットを移動させ、次の経路接
続点Ｂより適宜小距離手前側の位置ＰB にトーチ位置を
一致させて位置ＰB を教示する。姿勢については、Ａで
教示した姿勢ａをそのまま教示する。

【０００５】（３）ロボットを更に移動させ、溶接経路
の始点Ｂにトーチ先端位置を一致させて位置Ｂを教示す
る。姿勢については、Ｂから始まる経路の溶接姿勢とし
て最適のもの（これをｂとする。）を意識し、この姿勢
ｂと位置ＡあるいはＰB で教示した姿勢ａとの中間的な
姿勢ｂ’を教示する。（４）ロボットを更に移動させ、経路接続点Ｂを適宜小
距離越えた位置ＱB にトーチ位置を一致させて位置ＱB
を教示する。姿勢については、Ｂから始まる経路の溶接
姿勢として最適な姿勢ｂを教示する。

【０００６】（５）以下、同様の操作を繰り返し、位置
ＰC ，Ｃ，ＱC ，ＰD ，Ｄ，ＱD ，ＰE ，Ｅ，ＱE 及び
終点Ｆの位置と、各点における姿勢ｂ，ｃ’，ｃ，ｃ，
ｄ’，ｄ，ｄ，ｅ’，ｅ，ｅを教示していく。各符号
ｃ，ｃ’・・の意味は次の通りである。なお、以降、一
次的に指定される教示点Ａ，Ｂ，Ｃ・・Ｆを１次教示点
を呼び、これに対して１次教示点の前後の近傍に補助的
に指定される教示点を補助教示点と呼ぶこととする。ｃ；経路ＣＤにおける最適姿勢ｄ；経路ＤＥにおける最適姿勢ｅ；経路ＥＦにおける最適姿勢ｃ’；姿勢ｃとｄの中間的な姿勢ｄ’；姿勢ｄとｅの中間的な姿勢

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の教
示方法には、１次教示点以外に補助教示点について位置
と姿勢を教示しなけらばならず、教示作業負担が大きく
なるという欠点がある。特に、溶接精度を左右するトー
チ姿勢の教示を正確に行なうには、高度の熟練と多大の
時間を要する。例えば、始点、終点以外の１次教示点
（上記例ではＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）におけるトーチ姿勢は、
経路接続部におけるトーチ姿勢の変更が滑らかに行なわ
れるように教示しなけらばならないが、そのような姿勢
を捜し出す簡便で客観的な方法が無く、オペレータの勘
と経験に頼ることになる。従って、オペレータの熟練度
に左右されない安定した溶接精度を得ることが難しい。

【０００８】そこで、本願発明の目的は、少ない作業負
担で、アーク溶接用のトーチを支持した溶接ロボットの
再生運転によって溶接作業を実行する際に適正なトーチ
姿勢を実現することの出来る溶接ロボットの教示方法を
提供することにある。また、そのことを通して溶接ロボ
ットの教示に要する時間的、人的な負担を軽減し、安定
した品質の溶接作業を可能にすることを本願発明は企図
している。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本願発明は、上記技術
課題を解決する為の基本的な構成として、「ソフトウェ
ア処理能力を有するロボット制御装置を用い、ロボット
に支持された溶接トーチによるアーク溶接を実行する為
の溶接トーチ姿勢の教示方法において、溶接線の開始
点、終点及び経路接続点を含む各点の位置データを用意
する段階と、各経路に関して前記溶接トーチのねらい角
及び前進角を基準面を基準に設定する段階と、前記用意
された位置データと前記設定されたねらい角及び前進角
に基づいて、各経路について基本溶接姿勢をソフトウェ
ア処理によって計算する段階と、前記接続点の内コーナ
ー部を形成するものに関して、各コーナー部周辺に補助
点を設定する段階と、前記補助点及び前記コーナー部に
対応した接続点について、前記コーナー部通過時に滑ら
かな姿勢変化を与える姿勢をソフトウェア計算処理によ
って求める段階を含む、前記溶接トーチ姿勢の教示方
法」を提案したものである。

【００１０】本願発明の典型的な形態においては、上記
基本的構成中の、「溶接線の開始点、終点及び経路接続
点を含む各点の位置データを用意する段階」が、「前記
ロボットのジョグ送り操作によって、溶接線の開始点、
終点及び経路接続点を含む各点の位置をトーチ姿勢につ
いて特定的な条件を課さずに教示する」ことによって達
成される。

【００１１】また、「前記基本溶接姿勢のソフトウェア
処理による計算に際し、トーチ軸周りの姿勢に関しては
前記ジョグ送り操作による教示時の状態を反映させる」
ことを併せて提案した。

【００１２】更に、これら各態様における基準面につい
て、「前記ロボットに所定の平面を教示することによっ
て設定する」という要件を課した構成を提案した。

【００１３】

【作用】本願発明の方法は、大別して次の３つの段階
（１）〜（３）から構成される。

【００１４】（１）溶接経路の開始点、終点及び経路接
続点を含む各点の位置データを用意する段階。この段階
は、溶接経路の始点、終点及び接続点の位置が、トーチ
姿勢には特定的な条件を課すことなく（即ち、教示され
る姿勢に特別の注意を払うことなく）ジョグ送りで順に
教示することで実行され得る。格別の措置をとらない限
り、トーチ姿勢を定めるロボットの姿勢を表わすデータ
も付随的に教示されることになるが、姿勢データに正確
さが要求されることはない。

【００１５】場合によっては、既に作成済みのプログラ
ムの位置データやオフラインで作成された位置データを
用いても構わない。いずれにしても、トーチ姿勢の教示
の為の大きな負担から解放される。

【００１６】（２）基本溶接姿勢自動計算の段階。この
段階では、トーチ姿勢を規定する為の基準面が指定され
る。望ましい基準面を指定する為に、ロボットを用いて
所定の平面の方向を教示する方法が採用出来る。更に、
基準面に対して角度値で姿勢を表わす角度パラメータが
設定される。設定された角度パラメータ（ねらい角と前
進角）及び上記（１）の段階で教示された位置データに
基づき、基本的な溶接姿勢が自動計算のソフトウェア処
理によって求められる。なお、溶接姿勢の計算にあたっ
ては、上記（１）の段階で教示されたトーチ軸周りの姿
勢を反映させることが可能である。これにより、再生運
転時のケーブルの巻き付きを防止し得る。

【００１７】（３）滑らかな姿勢変化の自動計算の段
階。この段階では、（２）の段階で求めた基本溶接姿勢
を教示したプログラムから、コーナー部を形成する接続
点の近傍に補助点を追加し、各コーナー部において滑ら
かなトーチ姿勢の推移が実現されるようなプログラムを
生成する為の自動計算がソフトウェア処理によって実行
される。これにより、熟練したオペレータが従来方式で
注意深く教示した場合と同等の質を持つと期待されるプ
ログラムが得られる。

【００１８】各補助点及び接続点における姿勢は、コー
ナー部の相前後する基本姿勢を等分割するような姿勢を
計算する処理によって定めることが出来る。なお、経路
の接続点がすべてコーナー部を形成しないもの（即ち、
前後の経路の接続点における接線方向が一致するもの）
である場合には、（３）の段階は不要となる。

【００１９】

【実施例】図９は、本実施例で使用する溶接ロボットシ
ステムの構成の概要を要部ブロック図で例示したもので
ある。これを説明すると、１０は溶接ロボットを制御す
るロボット制御装置で、中央演算処理装置（以下、ＣＰ
Ｕという。）１１を備えている。ＣＰＵ１１には、ＲＯ
Ｍからなるメモリ１２、ＲＡＭからなるメモリ１３、不
揮発性メモリ１４、サーボ回路１６を経てロボット（本
体輝光部）３０に接続された軸制御部１５、液晶ディス
プレイ（ＬＣＤ）１７を備えた教示操作盤１８及び電源
装置４０に接続された汎用インターフェイス１９が各々
バスＢＳを介して接続されている。電源部４０は、ＣＰ
Ｕ１１からの指令に従ってトーチ１に供給される溶接電
圧及び溶接電流を制御する機能を有している。ＲＯＭ１
２には、ＣＰＵ１１がロボット（本体機構部）３０、電
源装置４０及びロボット制御装置１０自身の制御を行な
う為の各種のプログラムが格納される。

【００２０】ＲＡＭ１３はデ−タの一時記憶や演算の為
に利用出来るメモリである。また、不揮発性メモリ１４
には、溶接ロボットシステムの動作内容を定める各種プ
ログラム及びパラメータ設定値が格納される。また、本
願発明を実施する為の各種処理（内容は後述する。）を
ＣＰＵ１１に実行させる為のプログラム並びに関連設定
は、ＲＯＭ１２と不揮発性メモリ１４に振り分けて格納
されている。

【００２１】以下、上記説明したシステム構成及び機能
を前提に、本願発明の方法を実施する手順についてで説
明する。ここでは、図１に示した溶接線Ａ〜Ｆの事例に
対して本願発明を適用した場合を例にとり、教示方法の
概略について述べる。

【００２２】本願発明の教示方法は、大別して次の３つ
の段階（１）〜（３）で構成されている。図２（１）〜
（３）は、図１で用いたと同様の描示方式によってこれ
を示した模式図で、図１に準じた符号の表記が行なわれ
ている。

【００２３】（１）溶接経路の開始点、終点及び経路接
続点を含む各点の位置データを用意する段階。図２（１）に示したように、溶接経路の始点Ａ、終点Ｆ
及び接続点Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置を、トーチ姿勢には注
意を払うことなくジョグ送りで順に教示することで実行
される。この時、特別の措置をとらない限り、トーチ姿
勢を定めるロボットの姿勢を表わすデータも付随的に教
示されることになるが、姿勢データに正確さが要求され
ることはない。

【００２４】なお、場合によっては、既に作成済みのプ
ログラムの位置データやオフラインで作成された位置デ
ータ（正確な姿勢データは不要。）をロボット制御装置
１０に転送しても構わない。いずれにしても、トーチ姿
勢の教示の為の負担は免ぜられる。

【００２５】（２）基本溶接姿勢自動計算の段階。トーチ姿勢を規定する為の基準面を指定し、姿勢を表わ
す角度パラメータをロボット制御装置１０に入力する。
そして、入力された角度パラメータと上記（１）の段階
で教示された位置データに基づき、基本的な溶接姿勢を
自動計算のソフトウェア処理によって求め、結果を不揮
発性メモリ１４に記憶する。これにより、段階（１）の
教示で得られた位置データを含むプログラムは、図２
（２）に示されたようなトーチ姿勢を教示したプログラ
ムに変換される。

【００２６】姿勢は、始点Ａ，接続点Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及
び終点Ｆについて計算される。各点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ
について計算される姿勢は、接続点における姿勢変化を
考慮しない条件の下で各経路ＡＢ，ＢＣ・・ＥＦの始点
Ａ，Ｂ・・・Ｅにおいて最適と思われる姿勢である。こ
こでは、これを「基本姿勢」と呼ぶ。もし、この段階で
再生運転を実行すれば姿勢に関する補間計算に従って、
各経路ＡＢ，ＢＣ・・・ＤＥの各全長領域にわたって変
化する。例えば、区間ＡＢでは、トーチ姿勢がＡにおけ
る基本姿勢→Ｂにおける基本姿勢に徐々に変化し、区間
ＢＣでは、トーチ姿勢がＢにおける基本姿勢→Ｃにおけ
る基本姿勢に徐々に変化する。なお、終点Ｆにおける姿
勢は、通常、基本姿勢Ｅと同一とされる。

【００２７】以下、この基本姿勢の計算の為に入力され
るパラメータ並びに基本姿勢の計算方法について説明す
る。先ず図３を参照して、基準面、及び角度パラメータ
（ねらい角及び前進角）について説明する。

【００２８】先ず、ねらい角を指定する為の基準となる
平面として、基準面が設定される。図３は、経路ＡＢを
例にとって、基準面とねらい角、前進角の関係を示した
ものである。基準面βは、後述するように、ロボットに
基準面を教示することで設定されるが、ロボット設置面
など既知の面で代用することも可能である。また、法線
ベクトルを指定するデータを直接入力することによって
も設定され得る。

【００２９】この基準面βに対してトーチ１の方向（ツ
ール座標系のＺ軸方向）を表わす直線が乗る平面γを考
えた時、平面γが基準平面βに対してなす角がねらい角
θである。また、ツール先端点２から平面γに乗る溶接
経路を表わす直線に対する垂線ｇを立てた時、トーチ１
の方向（ツール座標系のＺ軸方向）を表わす直線が直線
ｇに対してなす角が前進角φである。

【００３０】基準面βが設定されたならば、各経路毎
に、経路方向ベクトルと基準面法線ベクトルから、トー
チ姿勢を計算する為に３次元直交座標系を設定する。ト
ーチ姿勢は、ツール座標系の位置・姿勢を表わす４×４
同次変換行列の姿勢表現部分に相当する３×３行列で表
わされる。この行列は、３個の直交単位ベクトル（ノー
マルベクトル、オリエンテーションベクトル、アプロー
チベクトル）で構成され、ツールベクトルとも呼ばれ
る。

【００３１】図４は、経路ＡＢ，ＢＣを例にとり、座標
系と基準面β、ねらい角θ、前進角φの定め方を示した
図である。このように、１つの経路（ＡＢ，ＢＣ等）に
対して１つの座標系を対応させ、その座標系上で指定さ
れたねらい角θ、前進角φを満たすようにトーチ姿勢
（ツールベクトル）を計算することで、対応する溶接線
に対するトーチ姿勢（ツールベクトル）を決定するする
ことが出来る。以下、図５を参照図に加え、区間ＡＢを
例にとって具体的に説明する。

【００３２】（ａ）経路ＡＢに対する座標系の決め方図５に示した如く、経路方向（Ａ→Ｂ）の単位ベクトル
＜Ｕ＞を計算し、求める座標系のＸ軸とする。＜Ｕ＞＝＜ＡＢ＞／｜＜ＡＢ＞｜・・・［１］ここで、＜＞はベクトルを表わす記号として使用した
（以下、同じ）。また、記号｜｜は、ベクトルの大きさ
（ノルム）を表している。

【００３３】次に、基準面法線ベクトル＜ｎ＞と、Ｘ軸
方向単位ベクトル＜Ｕ＞との外積ベクトル＜Ｖ＞を計算
し、求める座標系のＹ軸とする。＜Ｖ＞＝＜ｎ＞×＜Ｕ＞／｜＜ｎ＞×＜Ｕ＞｜・・・［２］最後に、＜Ｕ＞と＜Ｖ＞の外積ベクトルＷを計算し、座
標系のＺ軸とし、基準面法線ベクトルをを作り直す。こ
のようにすることで、経路が基準面内に含まれていない
場合でも、経路が基準面β上に乗っていない場合（即
ち、溶接経路ＡＢ等が基準面法線ベクトルと直交してい
ない場合）でも、矛盾なく３次元直交座標系を設定する
ことが出来る。以下、このようにして経路ＡＢ，ＢＣ・
・・毎に定義された座標系を［ＵＶＷ］と記すこととす
る。

【００３４】基準面法線ベクトルがすべての経路ＡＢ，
ＢＣ・・・と直交するように設定されていれば、本来、
このような措置をとることは不要である筈である。しか
し、現実には、溶接経路ＡＢ，ＢＣ・・・を厳密に１平
面上に乗るように教示することは不可能であるし、ま
た、溶接経路ＡＢ，ＢＣ・・・がもともと１平面上に乗
っていないケースにも対応し得る柔軟性を持たせる為の
手段としての意味もある。

【００３５】（ｂ）求めた座標系［ＵＶＷ］上で、指定
（入力）されたねらい角θと前進角φを実現するトーチ
姿勢（ツールベクトル）を計算する方法トーチ姿勢を計算する場合に注意しなければならないこ
とは、一般の６自由度を持ったロボットでは、ねらい角
θと前進角φの他にスピン角（トーチ１の軸方向＝ツー
ル座標系のＺ軸方向を軸とした回転に関する姿勢を表わ
す角度）を決めなければトーチ姿勢を一意的に定めるこ
とが出来ないということである。

【００３６】本実施例では、スピン角を定めるに当たっ
て前記の段階（１）におけるスピン角を図２（１）に対
応したプログラムデータから図２（２）に対応したプロ
グラムデータへの変換後のトーチ姿勢に反映させる方式
を採用する。この方式は、再生運転時の溶接ケーブルの
巻き付きやトーチ周りのロボット手首部の回転によるワ
ークとの干渉を起こり難くする上で有利である。このス
ピン角の決定を含めた処理について以下に説明する。

【００３７】（ｉ）Ａ点教示時の姿勢データから、教示
スピン角（taught spin ang.）を求める。教示スピン角
を求める過程で、教示時のねらい角や前進角も計算され
るが、それらのデータは不要となるデータである。

【００３８】○ 教示時のツール姿勢を表わすツールベ
クトル（＜Ｎ＞＜Ｏ＞＜Ａ＞）を、先に経路毎に求めて
おいた座標系［ＵＶＷ］上での表現に変換する。左上添
字ｐを座標系［ＵＶＷ］上の表現を意味する記号として
用いると、求めるツールベクトルは次のようになる。［ ^p＜Ｎ＞ ^p＜Ｏ＞ ^p＜Ａ＞］＝［＜Ｕ＞＜Ｖ＞＜Ｗ＞］^-1 ＊［＜Ｎ＞＜Ｏ＞＜Ａ＞］・・・［３］ここで、記号［］^-1は行列［］の逆行列を表わしてい
る。

【００３９】○ 教示時のねらい角（taught incl ang
で表わす。）の計算 taught incl ang ＝atan2 （ ^pＡz, ^pＡy ）・・・［４］で、簡単に求められる。ここで、atan2 （ξ1,ξ2 ）
は、一般にξ1,ξ2 を入力とした時、cos （ψ）＝ξ1
且つsin （ψ）＝ξ2 となる角度ψを出力とする関数で
ある。

【００４０】○ 教示時の前進角（taught fwrd ang で
表わす。）の計算先ず、教示時のツールベクトル［ ^p＜Ｎ＞ ^p＜Ｏ＞ ^p＜
Ａ＞］を座標系［ＵＶＷ］のＸ軸である＜Ｕ＞の周りに
（π／２−taught incl ang ）だけ回転させ、アプロー
チベクトル（トーチ方向を表わす単位ベクトル）が座標
系［ＵＶＷのＸ−Ｚ平面上に乗った状態を表わすツール
ベクトルを作る。これは、 θ1 ＝（π／２−taught incl ang ）・・・［５］として、次式［６］で求められる。なお、［６］式中、
Ｓθ1 ，Ｃθ1 は各々sin θ1 ，cos θ1 を表わしてい
る（以下、同様）。

【００４１】

【数１】教示時の前進角（taught fwrd ang ）は、次式［７］で
与えられる。 taught fwrd ang ＝atan2 ［ ^pＡ'x, ^pＡ'z ］・・・［７］ ○ 教示時のスピン角（taught spin ang ）の計算先に求めたツールベクトル［ ^p＜Ｎ’＞ ^p＜Ｏ’＞ ^p＜
Ａ’＞］を座標系［ＵＶＷ］のＹ軸である＜Ｖ＞の周り
にtaught fwrd ang だけ回転させ、アプローチベクトル
（トーチ方向を表わす単位ベクトル）が座標系［ＵＶＷ
のＺ軸である＜Ｗ＞に一致した状態を表わすツールベク
トルを作る。これは、 θ2 ＝taught fwrd ang ・・・［８］として、次式［９］で求められる。

【００４２】

【数２】教示時のスピン角（taught spin ang ）は、次式［１
０］で与えられる。 taught spin ang ＝atan2 ［ ^pＮ"y, ^pＮ"x］・・・［１０］（ｉｉ）計算された教示時のスピン角（taught spin an
g ）と、入力で指定されたねらい角（incl angで表わ
す。）、前進角（fwrd angで表わす。）から、目的とす
るトーチ姿勢を表わすツールベクトルを計算する。 ○ 座標系［ＵＶＷ］のＺ軸である＜Ｗ＞の周りでtaug
ht spin ang と等しい大きさの回転を表わす変換行列を
求める。即ち、この回転を単位行列に対して施した行列
を求める。これは、 θ3 ＝taught spin ang ・・・［１１］として、次式［１２］で求められる。

【００４３】

【数３】 ○ 座標系［ＵＶＷ］のＹ軸（＜Ｖ＞）の周りで［ ^p＜
ｎ＞ ^p＜ｏ＞ ^p＜ａ＞］を−fwrd angだけ回転させる。
これは、 θ4 ＝−fwrd ang ・・・［１３］として、次式［１４］で求められる。

【００４４】

【数４】 ○ 座標系［ＵＶＷ］のＸ軸（＜Ｕ＞）の周りで［ ^p＜
ｎ’＞ ^p＜ｏ’＞^p＜ａ’＞］をincl ang−π／２だけ
回転させる。これは、 θ5 ＝−incl ang−π／２・・・［１５］として、次式［１６］で求められる。

【００４５】

【数５】 ○ 計算されたツールベクトル［ ^p＜ｎ”＞ ^p＜ｏ”＞
^p＜ａ”＞］をロボットに設定されているベース座標系
上の表現に変換する。これは、次式［１７］で与えられ
る。［＜ｎ”＞＜ｏ”＞＜ａ”＞］＝［＜Ｕ＞＜Ｖ＞＜Ｗ＞］＊［ ^p＜ｎ”＞ ^p＜ｏ”＞ ^p＜ａ”＞］・・・［１７］以上の計算を各区間ＡＢ，ＢＣ・・・ＥＦについて実行
することにより、各点Ａ，Ｂ・・・Ｅにおける基本溶接
姿勢（図２（２）参照）を表わすツールベクトルが計算
される。

【００４６】（３）滑らかな姿勢変化の自動計算の段
階。この段階では、図２（２）に示した基本溶接姿勢を教示
したプログラムから、コーナー部を形成する接続点（以
下、「コーナー点」とも言う。）Ｂ，Ｃ・・・Ｅの近傍
に補助点を追加し、各コーナー部において滑らかなトー
チ姿勢の推移が実現されるようなプログラムを生成する
為の自動計算がソフトウェア処理によって実行される。
結果は不揮発性メモリ１４に記憶される。これにより、
熟練したオペレータが従来方式（図１参照）で注意深く
教示した場合と同等の質を持つと期待されるプログラム
が得られる。

【００４７】本実施例では補助点を接続点の前後に追加
する。なお、一般には、接続点の前後の一方側のみに追
加することも可能である。補助点の位置が自動計算によ
って定められると、コーナー部における滑らかなツール
姿勢推移を実現する為に、追加された各補助点並びに各
接続点におけるツールベクトルが計算される。

【００４８】一般に、コーナー点Ｂ，Ｃ・・・Ｅにおけ
る教示姿勢は、図２（２）に示した基本溶接姿勢とは異
なったものとなる（１つ手前側の経路始点Ａ，Ｂ・・・
Ｄにおける基本溶接姿勢に近づけられる）。

【００４９】以下、追加される補助点の位置の計算法、
各接続点及び各接続点におけるツールベクトルの計算法
について順を追って説明する。なお、始点Ａ及び終点Ｆ
については、経路ＡＢ，ＥＦについて各々求めた基本溶
接姿勢をそのまま教示姿勢として採用する。

【００５０】追加される補助点の数は、ユーザの指定に
従って、接続点の前後合わせて２個以上とすることが出
来るが、ここでは前後各２個と計４個とする。図１０
は、直線経路ＡＢとＢＣの接続点Ｂの前後に追加される
補助点に例をとり、その位置の定め方を説明する為の模
式図である。

【００５１】図１０において、点ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは
姿勢を表わすツールベクトルを計算する点である。これ
らの点のうち、点ａ，ｂ，ｄ，ｅは補助点であり、点ｃ
は接続点Ｂと一致した点である。各点間の距離は等し
く、ａｂ＝ｂｃ＝ｃｄ＝ｄｅ（＝後述するpich）とす
る。各点ａ〜ｅにおける姿勢は、コーナー点に関して手
前側経路ＡＢに対する姿勢（ここでは点Ａについて定め
た基本溶接姿勢）と後方側経路ＢＣに対する姿勢（ここ
では点Ｂについて定めた基本溶接姿勢）の中間的な姿勢
を計算する処理によって求める。

【００５２】ここでは、補助点ａにおける姿勢は点Ａに
ついて定めた基本溶接姿勢に一致させ、補助点ｅにおけ
る姿勢はＢについて定めた基本溶接姿勢に一致させるこ
ととする。そして、４つの区間ａｂ，ｂｃ，ｃｄ，ｄｅ
を通してトーチ姿勢が滑らかに変化するように、ｂ，
ｃ，ｄにおけるツールベクトルを等分割的に定める。以
下、補助点の位置の計算と姿勢等分割の具体的な計算法
について説明する。

【００５３】（ａ）コーナー点の手前側に設定される補
助点ａ，ｂの位置を下記の各計算式［１８］〜［２０］
によって定める。ここで使用されている各記号の意味は
次の通りとする。ｎ；コーナー部に挿入される補助点数（ユーザ設定
値） pich；補助点挿入間隔（ユーザ設定値）＜ｐ1 ＞；位置Ａを表わすベクトル＜ｐ2 ＞；位置Ｂ（コーナー点）を表わすベクトルｉ；補助点番号＜Ｌi ＞；位置Ｂからｉ番目の補助点に向かうベクトル＜ｐai＞；計算によって求めるｉ番目の補助点位置を表
わすベクトルなお、コーナー点の後方側の経路ＢＣ上に設定される補
助点ｄ，ｅの位置についても同様の計算によって定めら
れる。計算式の記載は省略する。

【００５４】

【数６】（ｂ）補助点における姿勢の計算コーナー部における姿勢変化を姿勢１から姿勢２の変化
とし、姿勢１と姿勢２の中間的な姿勢を計算する方法に
ついて説明する。以下、記号ｉ，ｎを次の意味で使用す
る。ｎ；補助点数（ユーザ設定値）ｉ；補助点番号（０≦ｉ≦２ｎ；ｎ＝２の場合には、ｉ
＝０，１，２，３，４） weld dir vec 1；コーナー点手前側の経路の進行方向を
表わす単位ベクトル weld dir vec 2；コーナー点手前側の経路の進行方向を
表わす単位ベクトル［＜Ｎs ＞＜Ｏs ＞＜Ａs ＞］；姿勢１に対応するツー
ルベクトル［＜Ｎe ＞＜Ｏe ＞＜Ａe ＞］；姿勢２に対応するツー
ルベクトル＜ｋ0 ＞；weld dir vec 1とweld dir vec 2で張られる
平面の法線ベクトル（一般に、単位ベクトルではな
い。）ｔ0 ；weld dir vec 1とweld dir vec 2のなす角度（０
≦ｔ0 ≦π）（ｉ）＜ｋ0 ＞及びｔ0 の計算＜ｋ0 ＞＝weld dir vec 1＊weld dir vec 2 ・・・［２１］で、＜ｋ0 ＞は計算される。ここで、＊は外積を表わし
ている。ｓ0 ＝｜＜ｋ0 ＞｜＝ベクトルweld dir vec 1とベクトルweld dir vec 2のなす角度のsine ・・・［２２］ｃ0 ＝weld dir vec 1・weld dir vec 2＝ベクトルweld dir vec 1とベクトルweld dir vec 2のなす角度のcosine ・・・［２３］（但し、・は内積を表わす。）を用いれば、ｔ0 は次式
［２４］で与えられる。ｔ0 ＝atan2 （ｓ0 ，ｃ0 ）・・・［２４］次に、姿勢２をベクトル＜ｋ0 ＞の周りに角度−ｔ0 だ
け回転させた姿勢２’を計算する。［＜Ｎe'＞＜Ｏe'＞＜Ａe'＞］＝Ｒｏｔ（＜ｋ0 ＞，−ｔ0 ）＊［＜Ｎe ＞＜Ｏe ＞＜Ａe ＞］・・・［２５］但し、もしもｓ0 が極めて小さい正数であるならば、＜ｋ0 ＞＝（１．００．００．０）・・・［２６］ｔ0 ＝０．０・・・［２７］［＜Ｎe'＞＜Ｏe'＞＜Ａe'＞］＝［＜Ｎe ＞＜Ｏe ＞＜Ａe ＞］・・・［２８］としておくことも可能である。なお、一般に、Ｒｏｔ
（＜ｖ＞，θ）は、ベクトル＜ｖ＞の周りで角度θの回
転を施す変換行列を表わしている。ベクトル＜ｖ＞が単
位ベクトルの場合には、Ｒｏｔ（＜ｖ＞，θ）は次の式
［２９］で与えられる。もし、＜ｖ＞が単位ベクトルで
ない場合には、［２９］式を計算する前に＜ｖ＞の各要
素を｜＜ｖ＞｜で除して単位ベクトルとしておけば良
い。

【００５５】

【数７】（ｉｉ）＜ｋ1 ＞及びｔ1 の計算上記（ｉ）で求めた姿勢２’は、姿勢２を姿勢１に近付
けるべく、コーナー部前後の溶接経路によって張られる
平面に立てた法線の周りに回転させたものに相当してい
る。ここで、姿勢２’と姿勢１との相違を更に解消する
プロセスとして、両者のアプローチベクトル同士を重ね
合わせる変換を考える。

【００５６】先ず、姿勢１のアプローチベクトルを姿勢
２’のアプローチベクトルに最短の回転によって重ね合
わせ、姿勢１’を作る。この時の回転中心となるベクト
ルを＜ｋ1 ＞、回転角をｔ1 （０≦ｔ1 ≦π）とする。
＜ｋ1 ＞，ｔ1 並びに関連量を表わす式［３０］〜［３
４］を記せば次のようになる。

【００５７】＜ｋ1 ＞＝Ａs ＊Ａe'（外積計算）・・・［３０］ｓ1 ＝｜＜ｋ1 ＞｜＝ベクトル＜ｋ1 ＞の大きさ・・・［３１］但し、ｓ1 が極めて小さい正数であるならば、ｋ1 ＝＜Ｎe'＞・・・［３２］としておくことも可能である。ｃ1 ＝＜Ａs ＞・＜Ａe'＞（内積計算）・・・［３３］ｔ1 ＝atan2 （ｓ1 ，ｃ1 ）・・・［３４］ここで、atan2 はｓ1 ＝０に対しても出力される（定義
されている）ことに注意。

【００５８】次に、姿勢１をベクトル＜ｋ1 ＞の周りに
角度ｔ1 回転させた姿勢１’を計算する。姿勢１’に対
応したツールベクトルは次式［３５］で与えられる。［＜Ｎs'＞＜Ｏs'＞＜Ａs'＞］＝Ｒｏｔ（＜ｋ1 ＞，ｔ1 ）＊［＜Ｎs ＞＜Ｏs ＞＜Ａs ＞］・・・［３５］（ｉｉｉ）＜ｋ2 ＞及びｔ2 の計算上記（ｉ），（ｉｉ）で計算された姿勢１’と姿勢２’
の間には、アプローチベクトル周りの向きに関してずれ
がある。そこで、このずれを解消させるプロセスとし
て、両者のずれを除去する回転変換を考える。回転中心
となるベクトルを＜ｋ2 ＞、回転角をｔ2 （０≦ｔ1 ≦
π）とする。＜ｋ2 ＞は両姿勢のアプローチベクトルま
たはそれを逆方向に反転させたベクトルである。＜ｋ2
＞，ｔ2 並びに関連量を表わす式［３６］〜［４０］を
記せば次のようになる。

【００５９】＜ｋ2 ＞＝Ｎs'＊Ｎe'（外積計算）・・・［３６］ｓ2 ＝｜＜ｋ2 ＞｜＝ベクトル＜ｋ2 ＞の大きさ・・・［３７］但し、ｓ1 が極めて小さい正数であるならば、ｋ2 ＝＜Ａe'＞・・・［３８］としても良い。ｃ2 ＝＜Ｎs'＞・＜Ｎe'＞（内積計算）・・・［３９］ｔ2 ＝atan2 （ｓ2 ，ｃ）・・・［４０］（atan2 はｓ2 ＝０に対しても出力される（定義されて
いる）ことに注意。）ここで、ベクトル＜ｋ2 ＞と＜Ａe'＞とは、同一方向ま
たは正反対方向を向いたベクトル同士であるが、同一方
向、正反対方向のいずれであるかは両者の内積を計算す
ればその符号から判断可能である。そこで、save sign
を次のように定義しておく。save signの符号は後の処
理中の判断に利用される。 save sign ＝＜ｋ2 ＞・＜Ａe'＞（内積）・・・［４１］（ｉｖ）均等分割処理コーナー部前後の総補助点数とコーナー点自身を考える
と、１個のコーナー部に関して計算すべき姿勢数ｈは、
ｈ＝２ｎ＋１となる（図１０の例では、ａ〜ｅ計５点
で、ｎ＝２、ｈ＝５）。

【００６０】先ず、姿勢１とベクトル＜ｋ1 ＞をベクト
ル＜ｋ0 ＞の周りにｔ0 ＊ｉ／２ｎだけ回転させた姿勢
を次式［４２］,［４３］で求める。［＜Ｎ1 ＞＜Ｏ1 ＞＜Ａ1 ＞］＝Ｒｏｔ｛＜ｋ0 ＞，（ｔ0 ＊ｉ／２ｎ）｝＊［＜Ｎs ＞＜Ｏs ＞＜Ａs ＞］・・・［４２］＜ｋ1'＞＝Ｒｏｔ｛＜ｋ0 ＞，（ｔ0 ＊ｉ／２ｎ）｝＊＜ｋ1 ＞・・・［４３］次に、［＜Ｎ1 ＞＜Ｏ1 ＞＜Ａ1 ＞］を＜ｋ1'＞の周り
にｔ1 ＊ｉ／２ｎだけ回転させ、次式［４４］により、
［＜Ｎ2 ＞＜Ｏ2 ＞＜Ａ2 ＞］を得る。［＜Ｎ2 ＞＜Ｏ2 ＞＜Ａ2 ＞］＝Ｒｏｔ｛＜ｋ1'＞，（ｔ1 ＊ｉ／２ｎ）｝＊［＜Ｎ1 ＞＜Ｏ1 ＞＜Ａ1 ＞］・・・［４４］更に、save signの符号に合わせて、＜ｋ2 ＞を次のよ
うに定める。 save sign＜０の場合；＜ｋ2 ＞＝−Ａ2 ・・・［４５］ save sign≧０の場合；＜ｋ2 ＞＝Ａ2 ・・・［４６］最後に、［＜Ｎ2 ＞＜Ｏ2 ＞＜Ａ2 ＞］を＜ｋ2 ＞の周
りにｔ2 ＊ｉ／２ｎだけ回転させ、次式［４７］により
［＜Ｎi ＞＜Ｏi ＞＜Ａi ＞］を得る。［＜Ｎi ＞＜Ｏi ＞＜Ａi ＞］＝Ｒｏｔ｛＜ｋ2 ＞，（ｔ2 ＊ｉ／２ｎ）｝＊［＜Ｎ2 ＞＜Ｏ2 ＞＜Ａ2 ＞］・・・［４７］１つ１つのコーナー部について、以上説明した計算内容
を含む処理を実行することにより、（ａ）で補助点の位
置、（ｂ）で補助点（及びコーナー点）における姿勢が
求められる。従って、それらを組み合わせて各コーナー
部に関連したすべての位置データが得られることにな
る。以下、上記説明をふまえ、オペレータが行なう操作
を中心に、本実施例における教示方法の手順と処理につ
いて更に説明する。［準備］（１）先ず、オペレータはトーチ姿勢の教示を行なう為
の準備として、図２（１）に示したように、溶接経路の
始点、終点及び接続点の位置を、トーチ姿勢には注意を
払うことなくジョグ送りで順に動作プログラム用のデー
タとして教示する。但し、ジョグ送り時には、ケーブル
の巻き付きを誘発するような変化を避けるよう配慮する
ことが好ましい。

【００６１】（２）次に、教示操作盤１８のＬＣＤ１７
の画面にトーチ姿勢クイックティーチ機能の操作画面を
表示させる。これを図６に示す。［操作・処理実行手順］トーチ姿勢クイックティーチ機
能の操作画面を表示させてからの操作・処理実行手順の
概要を図１２のフローチャートを参照して説明する。な
お、フローチャート中において、一部の処理ステップに
ついてはステップ番号を省略した。

【００６２】（３）先ず、［準備１］で教示した変換元
となるプログラム名（ＴＥＳＴ）を入力し（ステップＳ
１）、次に変換する範囲を指定する（ステップＳ２〜Ｓ
４）。変換範囲の指定は、プログラム全体か一部かを選
択し（ステップＳ２）、一部の場合には、選択する範囲
をプログラムの行番号（変換開始行と変換終了行の各番
号）で指定する（ステップＳ３，Ｓ４）。

【００６３】（４）次に、変換した部分を新たに「作成
する」のか、変換元の指定した部分と「置き換える」の
かを設定する（ステップＳ５）。但し、ここで何も設定
しない場合には、「置き換える」を設定したことにな
る。ここでは、「置き換える」と設定したものとする。

【００６４】（５）もし、上記（４）で「作成する」と
設定した場合には、変換先のプログラム名を入力するが
（ステップＳ６）、「置き換える」と設定した場合に
は、変換先のプログラム名を入力する操作は不要であ
る。

【００６５】（６）上記（５）で入力されたプログラム
名が登録されているものである場合には、変換部分を挿
入する行番号を設定する。もし、未登録（新規作成）プ
ログラムの場合には、設定不要である。

【００６６】（７）次にページ切替キーを押下し、「溶
接姿勢自動計算画面」をＬＣＤ１７の画面上に表示させ
る。これを図７に示す。（８）「溶接姿勢自動計算画面」では、先ず、ねらい角
を設定する為の平面である基準面を教示するかしないか
を「アリ」、「ナシ」の選択によって設定する。基準面
を教示によって設定しない場合には、ロボットの設置平
面（床面）と平行な平面が基準面として設定されたもの
とみなされる。基準面のデータは法線ベクトルのデータ
で与えられ、その向きで基準面の向きが規定される。

【００６７】（９）上記（８）で基準面を教示する「ア
リ」を選択した場合には、基準面を教示する（ステップ
Ｓ７〜Ｓ９）。教示操作盤１８より、ジョグ送り操作に
よってトーチ先端を移動させ、設定を希望する基準面上
の３点（但し、１直線上にない条件で選ぶ。）の位置を
教示する。なお、基準面教示時のトーチ姿勢は任意であ
る。

【００６８】（１０）希望するねらい角θ、前進角φを
数値で入力する（ステップＳ１０，Ｓ１１）。（１１）「トーチ姿勢自動計算」の処理を実行する為
に、教示操作盤１８のファンクションキー「ヘンカン」
を押下する。これにより、「トーチ姿勢自動計算」の処
理が開始され、希望したねらい角θと前進角φの条件を
満たした基本溶接姿勢が各経路毎に計算される（図２
（２）参照）。

【００６９】ここで、もし、経路の接続点がすべて、図
２におけるＢ〜Ｅのようなコーナー部を形成しないもの
（即ち、前後の経路の接続点における接線方向が一致す
るもの）である場合には、この段階で溶接プログラムは
完成したことになる。例えば、図１１に示したように、
半円経路を２個（ＨＩＪとＪＫＨ）を接続して円周を溶
接する場合がこれに当たる。なお、このような場合に
は、各点Ｈ〜Ｋに設定される座標系［ＵＶＷ］のＸ軸方
向は、円弧経路上の各点Ｈ〜Ｋにおける接線方向に指定
され、前述した計算プロセスによって各点Ｈ〜Ｋにおけ
る基本溶接姿勢が計算される。

【００７０】（１２）経路の接続点中にコーナー部を形
成するものが含まれている場合には、更に頁切替キーを
押下し、「滑らかな姿勢変化の自動計算」の実行画面を
表示させる。これを図８に示す。（１３）この画面では、先ず、コーナー部を形成する接
続点の前後に挿入する補助点の数ｎ（コーナー部１個当
りの前後各挿入数）を設定する（ステップＳ１２）。図
ではｎ＝２と設定された例が示されている。

【００７１】（１４）次に、補助点の挿入間隔（前述の
pich）を数値で入力する（ステップＳ１３）。（１５）最後に、教示操作盤１８のファンクションキー
「ジッコウ」を押下すると、滑らかな姿勢変化の自動計
算の処理が実行される。ここでは、プログラム（ＴＥＳ
Ｔ）の指定範囲でプログラムされている経路中のコーナ
ー部を形成する接続点について、上記設定された条件
（ｎ，pich）で補助点の位置が計算され、更に、滑らか
なトーチ姿勢変化（推移）を実現する溶接プログラムが
自動生成される。

【００７２】

【発明の効果】本願発明を用いれば、溶接トーチの姿勢
に特に注意を払うことなく経路を結ぶ点の位置のみを意
識的に教示するだけで、所望のトーチ姿勢を実現するプ
ログラムが自動生成される。特に、溶接経路中にコーナ
ー部が存在しても、従来のように、ジョグ送りでロボッ
トを操作しながらコーナー部周辺の補助教示点について
位置と姿勢を追加的に教示する必要がないので教示作業
の負担が大幅に軽減される。また、トーチ姿勢の教示が
客観データに基づいて行なわれるので、オペレータの熟
練度等によって左右されない安定した溶接精度が容易に
確保される。

【００７３】更に、溶接姿勢の計算にあたって、当初の
位置教示時のトーチ軸周りの姿勢を反映させることも可
能である。その場合には、再生運転時のケーブルの巻き
付きを予防する効果が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来より最も一般的に利用されている溶接ロボ
ットに対するトーチの位置と姿勢の教示方法を説明する
図である。

【図２】（１）〜（３）は、図１で用いたと同様の描示
方式によって本願発明の方法の各段階を示した図であ
る。

【図３】基準面、及び角度パラメータ（ねらい角及び前
進角）について説明する図である。

【図４】経路ＡＢ，ＢＣを例にとり、座標系と基準面
β、ねらい角θ、前進角φの定め方を示した図である。

【図５】区間ＡＢを例にとって、経路に対する座標系の
決め方を説明する図である。

【図６】トーチ姿勢クイックティーチ機能の操作画面を
例示した図である。

【図７】溶接姿勢自動計算画面を例示した図である。

【図８】滑らかな姿勢変化の自動計算の実行画面を例示
した図である。

【図９】本実施例で使用する溶接ロボットシステムの構
成の概要を要部ブロック図で例示したものである。

【図１０】接続点Ｂに形成されたコーナー部を例にと
り、接続点の前後に設定される補助点について説明する
図である。

【図１１】コーナー部を形成しない経路の例として、半
円経路を２個を接続した円周状の溶接経路を示した図で
ある。

【図１２】トーチ姿勢クイックティーチ機能の操作画面
を表示させてからの操作・処理事項手順の概要を記した
フローチャートである。

【符号の説明】１溶接トーチ２溶接トーチ先端（ツール先端点）１０ロボット制御装置１１中央演算処理装置（ＣＰＵ）１２メモリ（ＲＯＭ）１３メモリ（ＲＡＭ）１４不揮発性メモリ１５軸制御器１６サーボ回路１７教示操作盤１８液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１９汎用インターフェイス２０バス３０ロボット（本体機構部）４０電源装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ソフトウェア処理能力を有するロボット
制御装置を用い、ロボットに支持された溶接トーチによ
るアーク溶接を実行する為の溶接トーチ姿勢の教示方法
において、溶接線の開始点、終点及び経路接続点を含む各点の位置
データを用意する段階と、各経路に関して前記溶接トーチのねらい角及び前進角を
基準面を基準に設定する段階と、前記用意された位置データと前記設定されたねらい角及
び前進角に基づいて、各経路について基本溶接姿勢をソ
フトウェア処理によって計算する段階と、前記接続点の内コーナー部を形成するものに関して、各
コーナー部周辺に補助点を設定する段階と、前記補助点及び前記コーナー部に対応した接続点につい
て、前記コーナー部通過時に滑らかな姿勢変化を与える
姿勢をソフトウェア計算処理によって求める段階を含
む、前記溶接トーチ姿勢の教示方法。
【請求項２】ソフトウェア処理能力を有するロボット
制御装置を用い、ロボットに支持された溶接トーチによ
るアーク溶接を実行する為の溶接トーチ姿勢の教示方法
において、前記ロボットのジョグ送り操作によって、溶接線の開始
点、終点及び経路接続点を含む各点の位置をトーチ姿勢
について特定的な条件を課さずに教示する段階と、各経路に関して前記溶接トーチのねらい角及び前進角を
基準面を基準に設定する段階と、前記用意された位置データと前記設定されたねらい角及
び前進角に基づいて、各経路について基本溶接姿勢をソ
フトウェア処理によって計算する段階と、前記接続点の内コーナー部を形成するものに関して、各
コーナー部周辺に補助点を設定する段階と、前記補助点及び前記コーナー部に対応した接続点につい
て、前記コーナー部通過時に滑らかな姿勢変化を与える
姿勢をソフトウェア計算処理によって求める段階を含
む、前記溶接トーチ姿勢の教示方法。
【請求項３】ソフトウェア処理能力を有するロボット
制御装置を用い、ロボットに支持された溶接トーチによ
るアーク溶接を実行する為の溶接トーチ姿勢の教示方法
において、前記ロボットのジョグ送り操作によって、溶接線の開始
点、終点及び経路接続点を含む各点の位置をトーチ姿勢
について特定的な条件を課さずに教示する段階と、各経路に関して前記溶接トーチのねらい角及び前進角を
基準面を基準に設定する段階と、前記用意された位置データと前記設定されたねらい角及
び前進角に基づいて、各経路について基本溶接姿勢をソ
フトウェア処理によって計算する段階と、前記接続点の内コーナー部を形成するものに関して、各
コーナー部周辺に補助点を設定する段階と、前記補助点及び前記コーナー部に対応した接続点につい
て、前記コーナー部通過時に滑らかな姿勢変化を与える
姿勢をソフトウェア計算処理によって求める段階を含
み、前記基本溶接姿勢のソフトウェア処理による計算に際
し、トーチ軸周りの姿勢に関しては前記ジョグ送り操作
による教示時の状態が反映される前記溶接トーチ姿勢の
教示方法。
【請求項４】前記基準面が、前記ロボットに所定の平
面を教示することによって定められる請求項１、請求項
２または請求項３に記載された溶接トーチ姿勢の教示方
法。