JPH09206944A - 自動溶接倣い装置における倣い制御方法 - Google Patents
自動溶接倣い装置における倣い制御方法Info
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- JPH09206944A JPH09206944A JP1876996A JP1876996A JPH09206944A JP H09206944 A JPH09206944 A JP H09206944A JP 1876996 A JP1876996 A JP 1876996A JP 1876996 A JP1876996 A JP 1876996A JP H09206944 A JPH09206944 A JP H09206944A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 仮付箇所近傍でも溶接品質を維持して、安定
した倣い動作を行わせる。 【解決手段】 溶接トーチ１を、溶接線に沿って進行さ
せながら、ウィービング方向に水平に揺動し、かつ溶接
トーチ１の上下方向に駆動しうるアクチュエータを設
け、アークセンサ１５によって検出されたウィービング
両端における溶接電流検出値の差が小さくなるように左
右修正信号を出力してアクチュエータのウィービングの
中心位置を制御し、かつウィービング中心における溶接
電流検出値と設定値の差が小さくなるように上下修正信
号を出力してアクチュエータにより溶接トーチ１の上下
方向の位置を制御する自動溶接倣い装置における倣い制
御方法において、ウィービング中央での電流値と設定基
準電流との偏差を常時監視し、この偏差が設定偏差以上
の場合は予め設定された回数分、ワイヤ突き出し長を短
くする方向に修正を行う。
した倣い動作を行わせる。 【解決手段】 溶接トーチ１を、溶接線に沿って進行さ
せながら、ウィービング方向に水平に揺動し、かつ溶接
トーチ１の上下方向に駆動しうるアクチュエータを設
け、アークセンサ１５によって検出されたウィービング
両端における溶接電流検出値の差が小さくなるように左
右修正信号を出力してアクチュエータのウィービングの
中心位置を制御し、かつウィービング中心における溶接
電流検出値と設定値の差が小さくなるように上下修正信
号を出力してアクチュエータにより溶接トーチ１の上下
方向の位置を制御する自動溶接倣い装置における倣い制
御方法において、ウィービング中央での電流値と設定基
準電流との偏差を常時監視し、この偏差が設定偏差以上
の場合は予め設定された回数分、ワイヤ突き出し長を短
くする方向に修正を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶接ロボット等の
自動倣い装置において、アークセンサで検出した溶接電
流により軌道修正を行う倣い制御方法に関するものであ
る。
自動倣い装置において、アークセンサで検出した溶接電
流により軌道修正を行う倣い制御方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、溶接ロボット等の自動倣い装置に
おいて、溶接トーチ先端のウィービングの中心が溶接線
から偏った場合、アークセンサによって検出された前記
ウィ一ビング両端における溶接電流検出値の差が小さく
なるように左右修正信号を出力してロボットが保持する
トーチのウィービングの中心位置を制御し、かつウィー
ビング中心における溶接電流検出値と設定値との差が小
さくなるように上下修正信号を出力してロボットが保持
するトーチの上下方向（中心軸線方向）の位置を制御す
ることは公知である（特公平２−１８６７１号公報の
〔従来の技術〕の項参照）。このような従来の方法で
は、ウィービング両端の電流値の偏差によって、左右方
向ズレを、ウィービング中央の電流値の偏差によって、
上下方向ズレを検出し、それぞれの偏差が小さくなるよ
うに移動指令を払い出してロボットが保持するトーチ位
置を修正することになるが、溶接線上に仮付け、隙間等
の異常箇所があった場合には、上下方向・左右方向のズ
レがないにも拘わらす、修正動作を行ってしまう。
おいて、溶接トーチ先端のウィービングの中心が溶接線
から偏った場合、アークセンサによって検出された前記
ウィ一ビング両端における溶接電流検出値の差が小さく
なるように左右修正信号を出力してロボットが保持する
トーチのウィービングの中心位置を制御し、かつウィー
ビング中心における溶接電流検出値と設定値との差が小
さくなるように上下修正信号を出力してロボットが保持
するトーチの上下方向（中心軸線方向）の位置を制御す
ることは公知である（特公平２−１８６７１号公報の
〔従来の技術〕の項参照）。このような従来の方法で
は、ウィービング両端の電流値の偏差によって、左右方
向ズレを、ウィービング中央の電流値の偏差によって、
上下方向ズレを検出し、それぞれの偏差が小さくなるよ
うに移動指令を払い出してロボットが保持するトーチ位
置を修正することになるが、溶接線上に仮付け、隙間等
の異常箇所があった場合には、上下方向・左右方向のズ
レがないにも拘わらす、修正動作を行ってしまう。
【０００３】このような問題を解決する手法として、特
開昭６０−４６８７０号公報に記載された方法がある。
これは、溶接トーチのアークに対応する電流を検出し、
この電流値と碁準値との偏差に応じて溶接線からの溶接
トーチの位置を修正する修正信号を出力する際に、前記
偏差が予定値よりも越えたときには前記の修正信号を出
さないか、または通常の修正信号よりも小さいある値で
位置の修正を行うものである。この方法により、アーク
切れが発生したときの検出電流の変動を無視し、ア一ク
の安定度が低い条件下でも、追従性の良好な溶接線倣い
制御が可能となる。
開昭６０−４６８７０号公報に記載された方法がある。
これは、溶接トーチのアークに対応する電流を検出し、
この電流値と碁準値との偏差に応じて溶接線からの溶接
トーチの位置を修正する修正信号を出力する際に、前記
偏差が予定値よりも越えたときには前記の修正信号を出
さないか、または通常の修正信号よりも小さいある値で
位置の修正を行うものである。この方法により、アーク
切れが発生したときの検出電流の変動を無視し、ア一ク
の安定度が低い条件下でも、追従性の良好な溶接線倣い
制御が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが前記従来の方
法では、溶接線上に仮付け、隙間等の短区間の異常箇所
があって過大電流、過小電流が発生した場合に、これを
軌道修正信号と判断してしまい、誤った倣い動作となっ
てしまう。即ち、仮付箇所では一般的に過大電流とな
り、修正動作はワイヤ突き出し長が長くなる方向に働
き、本来の溶接線から離れ、仮付箇所を通過後も一定区
間離れた状態で溶接が行われ、溶接の溶け込みが浅くな
ってしまう。また、ウィービング振幅以上の隙間箇所で
は、一般的には過小電流となり、修正動作はワイヤ突き
出し長が短くなる方向に働き、本来の溶接線に突っ込む
ようになり、ワークに穴、溶け込みが発生する。以上の
ように、仮付、隙間箇所近傍で溶接上著しく溶接品質が
劣化するとともに動作も不安定になる。
法では、溶接線上に仮付け、隙間等の短区間の異常箇所
があって過大電流、過小電流が発生した場合に、これを
軌道修正信号と判断してしまい、誤った倣い動作となっ
てしまう。即ち、仮付箇所では一般的に過大電流とな
り、修正動作はワイヤ突き出し長が長くなる方向に働
き、本来の溶接線から離れ、仮付箇所を通過後も一定区
間離れた状態で溶接が行われ、溶接の溶け込みが浅くな
ってしまう。また、ウィービング振幅以上の隙間箇所で
は、一般的には過小電流となり、修正動作はワイヤ突き
出し長が短くなる方向に働き、本来の溶接線に突っ込む
ようになり、ワークに穴、溶け込みが発生する。以上の
ように、仮付、隙間箇所近傍で溶接上著しく溶接品質が
劣化するとともに動作も不安定になる。
【０００５】また、前記の特開昭６０−４６８７０号公
報に記載された方法では、アーク切れによって発生する
偏差オーバ時に位置の修正を行わないか修正を減少させ
て溶接の破れ箇所の発生や溶け落ちを防止できるもの
の、その修正方法は、単にそのままアーク切れ箇所を通
過するか、修正量を減少させるだけであるため、仮付箇
所を十分に溶かすことができず、仮付箇所の溶接の溶け
込みが浅くなってしまうという問題があった。さらに、
特公平２−１８６７１号公報に記載されている方法で
は、仮付筒所において溶接機への電流指令を減少させる
かまたは溶接速度を上昇させることで、−一定幅のビー
ドを形成させることはできるが、溶接の溶け込み深さが
不十分となってしまう問題があった本発明が解決すべき
課題は、このような従来の問題点を解決し、仮付箇所近
傍でも溶接品質を維持して、安定した倣い動作を行わせ
ることにある。
報に記載された方法では、アーク切れによって発生する
偏差オーバ時に位置の修正を行わないか修正を減少させ
て溶接の破れ箇所の発生や溶け落ちを防止できるもの
の、その修正方法は、単にそのままアーク切れ箇所を通
過するか、修正量を減少させるだけであるため、仮付箇
所を十分に溶かすことができず、仮付箇所の溶接の溶け
込みが浅くなってしまうという問題があった。さらに、
特公平２−１８６７１号公報に記載されている方法で
は、仮付筒所において溶接機への電流指令を減少させる
かまたは溶接速度を上昇させることで、−一定幅のビー
ドを形成させることはできるが、溶接の溶け込み深さが
不十分となってしまう問題があった本発明が解決すべき
課題は、このような従来の問題点を解決し、仮付箇所近
傍でも溶接品質を維持して、安定した倣い動作を行わせ
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の自動溶接倣い装置における倣い制御方法
は、溶接トーチを、溶接線に沿って進行させながら、ウ
ィービング方向に水平に揺動し、かつ前記溶接トーチの
上下方向に駆動しうるアクチュエータを設け、アークセ
ンサによって検出された前記ウィービング両端における
溶接電流検出値の差が小さくなるように左右修正信号を
出力して前記アクチュエータのウィービングの中心位置
を制御し、かつウィービング中心における溶接電流検出
値と設定値の差が小さくなるように上下修正信号を出力
して前記アクチュエータにより溶接トーチの上下方向の
位置を制御する自動溶接倣い装置における倣い制御方法
において、ウィービング中央での電流値と設定基準電流
との偏差を常時監視し、この偏差が設定偏差以上の場合
は予め設定された回数分、ワイヤ突き出し長を短くする
方向に修正を行うものである。
め、本発明の自動溶接倣い装置における倣い制御方法
は、溶接トーチを、溶接線に沿って進行させながら、ウ
ィービング方向に水平に揺動し、かつ前記溶接トーチの
上下方向に駆動しうるアクチュエータを設け、アークセ
ンサによって検出された前記ウィービング両端における
溶接電流検出値の差が小さくなるように左右修正信号を
出力して前記アクチュエータのウィービングの中心位置
を制御し、かつウィービング中心における溶接電流検出
値と設定値の差が小さくなるように上下修正信号を出力
して前記アクチュエータにより溶接トーチの上下方向の
位置を制御する自動溶接倣い装置における倣い制御方法
において、ウィービング中央での電流値と設定基準電流
との偏差を常時監視し、この偏差が設定偏差以上の場合
は予め設定された回数分、ワイヤ突き出し長を短くする
方向に修正を行うものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明を実施する装置例
の構成を示すブロック図であり、１１は溶接ロボット、
１２はロボット制御装置、１３は前記溶接ロボット１１
に取り付けられる溶接トーチ１によって溶接を行なう溶
接機、１４は溶接電流を検出する電流検出器、１５はこ
の電流検出器１４より検出された溶接電流値と溶接電流
指令との偏差をもとにロボット制御装置１２に上下左右
方向の修正信号を発生するアーク・センサ・ユニットで
ある。ここでは、アーク・センサ・ユニット１５はロボ
ット制御装置１２とは別になっているが、ロボット制御
装置１２自体がアーク・センサ・ユニット１５の機能を
内蔵するものであってもよい。なお、上下左右方向と
は、トーチ１の進行方向に向かった図２に示すように、
それぞれ、Ｕ（ＵＰ）、Ｄ（ＤＯＷＮ）、Ｌ（ＬＥＦ
Ｔ）、Ｒ（ＲＩＧＨＴ）の方向である。同図中、２はワ
ーク、３は溶接箇所である。また図３はウィービング動
作を行なう溶接トーチ１先端の軌跡を示したものであ
り、Ｌ1，Ｌ2・・・はウィービングの左端点、Ｒ1，．
Ｒ2・・・はウィービングの右端点、Ｃ1，Ｃ2・・・は
ウィービングの中央点、ＰSは溶接開始点、Ｐeは溶接終
了点である。
の構成を示すブロック図であり、１１は溶接ロボット、
１２はロボット制御装置、１３は前記溶接ロボット１１
に取り付けられる溶接トーチ１によって溶接を行なう溶
接機、１４は溶接電流を検出する電流検出器、１５はこ
の電流検出器１４より検出された溶接電流値と溶接電流
指令との偏差をもとにロボット制御装置１２に上下左右
方向の修正信号を発生するアーク・センサ・ユニットで
ある。ここでは、アーク・センサ・ユニット１５はロボ
ット制御装置１２とは別になっているが、ロボット制御
装置１２自体がアーク・センサ・ユニット１５の機能を
内蔵するものであってもよい。なお、上下左右方向と
は、トーチ１の進行方向に向かった図２に示すように、
それぞれ、Ｕ（ＵＰ）、Ｄ（ＤＯＷＮ）、Ｌ（ＬＥＦ
Ｔ）、Ｒ（ＲＩＧＨＴ）の方向である。同図中、２はワ
ーク、３は溶接箇所である。また図３はウィービング動
作を行なう溶接トーチ１先端の軌跡を示したものであ
り、Ｌ1，Ｌ2・・・はウィービングの左端点、Ｒ1，．
Ｒ2・・・はウィービングの右端点、Ｃ1，Ｃ2・・・は
ウィービングの中央点、ＰSは溶接開始点、Ｐeは溶接終
了点である。
【０００８】次に、本実施例の特徴である、アーク・セ
ンサ・ユニット１５の機能を説明する。ロボット制御装
置１２からの所定のタイミングに発せられるサンプリン
グ指令に基づいて溶接電流をサンプリング手段１５１で
サンプリングする。具体的には３種のサンプリング指令
ＰC，ＰL，ＰRにより、それぞれ、ウィービングの振幅
の中央部の溶接電流値ＩC、ウィービングの振輻の左端
部の溶接電流値ＩL、ウィービングの振輻の右端部の溶
接電流値Ｉrを取得する。この場合、ノイズ防止のた
め、瞬時値ではなく、ある区間の積分値とすることが望
ましい。修正量算出部処理フローを図４に示す。次に、
比較器１５２でウィービングの振幅の中央部の溶接電流
値の上下方向の電流偏差Ｉud、及びウィービング両端の
左右方向の電流偏差ＩLrを下式により求める。 Ｉud＝ＩC−Ｉ ・・・・・・ （１） ＩLr＝ＩL−Ｉr ・・・・・・ （２） ここで、Ｉはロボット制御装置１２から与えられる溶接
電流指令値である。（１）式より、上下方向の修正量を
作成する。また、（２）式より、左右方向の修正量を作
成する。ここで、上下方向修正量に関しては、図５に示
す仮付部修正量算出を行う。即ち、（１）式から得られ
たウィービング中央部での電流値と設定電流値との偏差
Ｉudと、予め設定された仮付部識別用偏差Ｉtと比較
し、 Ｉud≧ＩtかつＣＮＴＲ１≦設定回数：仮付部と判断
し、予め設定された回数分だけＤ信号採用 Ｉud＜ＩtかつＣＮＴＲ１＞設定回数：仮付部無しと判
断し、通常の修正量算出部の結果採用
ンサ・ユニット１５の機能を説明する。ロボット制御装
置１２からの所定のタイミングに発せられるサンプリン
グ指令に基づいて溶接電流をサンプリング手段１５１で
サンプリングする。具体的には３種のサンプリング指令
ＰC，ＰL，ＰRにより、それぞれ、ウィービングの振幅
の中央部の溶接電流値ＩC、ウィービングの振輻の左端
部の溶接電流値ＩL、ウィービングの振輻の右端部の溶
接電流値Ｉrを取得する。この場合、ノイズ防止のた
め、瞬時値ではなく、ある区間の積分値とすることが望
ましい。修正量算出部処理フローを図４に示す。次に、
比較器１５２でウィービングの振幅の中央部の溶接電流
値の上下方向の電流偏差Ｉud、及びウィービング両端の
左右方向の電流偏差ＩLrを下式により求める。 Ｉud＝ＩC−Ｉ ・・・・・・ （１） ＩLr＝ＩL−Ｉr ・・・・・・ （２） ここで、Ｉはロボット制御装置１２から与えられる溶接
電流指令値である。（１）式より、上下方向の修正量を
作成する。また、（２）式より、左右方向の修正量を作
成する。ここで、上下方向修正量に関しては、図５に示
す仮付部修正量算出を行う。即ち、（１）式から得られ
たウィービング中央部での電流値と設定電流値との偏差
Ｉudと、予め設定された仮付部識別用偏差Ｉtと比較
し、 Ｉud≧ＩtかつＣＮＴＲ１≦設定回数：仮付部と判断
し、予め設定された回数分だけＤ信号採用 Ｉud＜ＩtかつＣＮＴＲ１＞設定回数：仮付部無しと判
断し、通常の修正量算出部の結果採用
【０００９】本実施例に関係するロボット制御装置１２
の内部処理を説明する。まず、教示されているプログラ
ムは解析・補間されて教示点（補間点を含む）の位置・
姿勢データが生成される。このデータはアーク・センサ
・ユニット１５に出力されて、前述のような修正量算出
に使用される。一方アーク・センサ・ユニット１５から
出力された修正量Ｃnはで基本座標の修正量データに座
標変換され、前記プログラムから導かれた位置・姿勢デ
ータに合成され、修正量が付加された移動量データが得
られる。この移動位置データはパルスデータ生成処理に
おいてパルスデータに変換される。アナログ電流指令生
成処理部において、このパルスデータとマニピュレータ
のパルスジェネレータからのパルスデータからアナログ
電流指令が生成される。このアナログ電流指令はサーボ
駆動部に入力され、ロボットの駆動モータヘ動作電流が
出力される。以上の例では、アーク・センサ・ユニット
１５はロボット制御装置１２とは別置のものとして説明
したが、ロボット制御装置１２がこの機能を内包するも
のでもよい。また、アーク・センサ・ユニット１５は補
間点を受け取っている例であったが、教示点（開始点と
終了点）と、補間種別（直線補間、円弧補間、三次元補
間等）を受取り、自己の内部で補間点を算出するように
してもよい。
の内部処理を説明する。まず、教示されているプログラ
ムは解析・補間されて教示点（補間点を含む）の位置・
姿勢データが生成される。このデータはアーク・センサ
・ユニット１５に出力されて、前述のような修正量算出
に使用される。一方アーク・センサ・ユニット１５から
出力された修正量Ｃnはで基本座標の修正量データに座
標変換され、前記プログラムから導かれた位置・姿勢デ
ータに合成され、修正量が付加された移動量データが得
られる。この移動位置データはパルスデータ生成処理に
おいてパルスデータに変換される。アナログ電流指令生
成処理部において、このパルスデータとマニピュレータ
のパルスジェネレータからのパルスデータからアナログ
電流指令が生成される。このアナログ電流指令はサーボ
駆動部に入力され、ロボットの駆動モータヘ動作電流が
出力される。以上の例では、アーク・センサ・ユニット
１５はロボット制御装置１２とは別置のものとして説明
したが、ロボット制御装置１２がこの機能を内包するも
のでもよい。また、アーク・センサ・ユニット１５は補
間点を受け取っている例であったが、教示点（開始点と
終了点）と、補間種別（直線補間、円弧補間、三次元補
間等）を受取り、自己の内部で補間点を算出するように
してもよい。
【００１０】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、下記の
効果を奏する。 （１） 溶接線上に仮付箇所が存在しても、溶接線から
逸脱することなく安定した品質の溶接が可能となる。 （２） 溶接線上に仮付箇所が存在しても、十分な溶け
込みが得られ安定した品質の溶接が可能となる。
効果を奏する。 （１） 溶接線上に仮付箇所が存在しても、溶接線から
逸脱することなく安定した品質の溶接が可能となる。 （２） 溶接線上に仮付箇所が存在しても、十分な溶け
込みが得られ安定した品質の溶接が可能となる。
【図１】 本発明を実施する装置例を示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】 本発明にかかる倣い動作における修正方向成
分を示す説明図である。
分を示す説明図である。
【図３】 ウィービング動作を行なう溶接トーチ先端の
軌跡を示す説明図である。
軌跡を示す説明図である。
【図４】 本発明の修正量算出部処理フローである。
【図５】 本発明の仮付部修正量算出部処理フロー図で
ある。
ある。
１ 溶接トーチ、２ ワーク、３ 溶接箇所、１２ ロ
ボット制御装置、１３溶接機、１４ 電流検出器、１５
アーク・センサー・ユニット、１５１ サンプリング
手段、１５２ 比較器、１５３ 修正量算出部
ボット制御装置、１３溶接機、１４ 電流検出器、１５
アーク・センサー・ユニット、１５１ サンプリング
手段、１５２ 比較器、１５３ 修正量算出部
Claims (1)
- 【請求項１】 溶接トーチを、溶接線に沿って進行させ
ながら、ウィービング方向に水平に揺動し、かつ前記溶
接トーチの上下方向に駆動しうるアクチュエータを設
け、アークセンサによって検出された前記ウィービング
両端における溶接電流検出値の差が小さくなるように左
右修正信号を出力して前記アクチュエータのウィービン
グの中心位置を制御し、かつウィービング中心における
溶接電流検出値と設定値の差が小さくなるように上下修
正信号を出力して前記アクチュエータにより溶接トーチ
の上下方向の位置を制御する自動溶接倣い装置における
倣い制御方法において、 ウィービング中央での電流値と設定基準電流との偏差を
常時監視し、この偏差が設定偏差以上の場合は予め設定
された回数分、ワイヤ突き出し長を短くする方向に修正
を行うことを特徴とする自動溶接倣い装置における倣い
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01876996A JP3695603B2 (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 自動溶接倣い装置における倣い制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01876996A JP3695603B2 (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 自動溶接倣い装置における倣い制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09206944A true JPH09206944A (ja) | 1997-08-12 |
| JP3695603B2 JP3695603B2 (ja) | 2005-09-14 |
Family
ID=11980851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01876996A Expired - Fee Related JP3695603B2 (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 自動溶接倣い装置における倣い制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3695603B2 (ja) |
-
1996
- 1996-02-05 JP JP01876996A patent/JP3695603B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3695603B2 (ja) | 2005-09-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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