JPH10146676A - 溶接トーチの溶接経路補正方法 - Google Patents
溶接トーチの溶接経路補正方法Info
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- JPH10146676A JPH10146676A JP9310230A JP31023097A JPH10146676A JP H10146676 A JPH10146676 A JP H10146676A JP 9310230 A JP9310230 A JP 9310230A JP 31023097 A JP31023097 A JP 31023097A JP H10146676 A JPH10146676 A JP H10146676A
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- weaving
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- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
- B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
- B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
- B23K9/1272—Geometry oriented, e.g. beam optical trading
- B23K9/1276—Using non-contact, electric or magnetic means, e.g. inductive means
Abstract
(57)【要約】
【課題】溶接トーチの進行方向と溶接中心線とが一致し
なくても、溶接トーチのウィービング中心が所望の位置
でより正確に位置補正されるように改善された溶接トー
チの溶接経路補正方法を提供する。 【解決手段】左右にウィービングしながら前進する溶接
トーチの先端と溶接面との間の距離変化によるアーク電
流値の変化に基づき溶接中心線２５に対した溶接トーチ
のウィービング中心の位置を検出する段階と、溶接トー
チのウィービング中心の位置が前記溶接中心線２５から
所定距離離れると、溶接トーチのウィービング中心を前
記溶接中心線側の補正位置に位置補正する段階とを含む
溶接トーチの溶接経路補正方法において、前記溶接トー
チのウィービング方向Ｗを、前記ウィービング中心の補
正位置のうち、最近の２箇所の補正位置Ｂ１，Ｂ２，Ｂ
３・・・を連結する仮想線に対して直角となるように補
正する段階を含むことを特徴とする。
なくても、溶接トーチのウィービング中心が所望の位置
でより正確に位置補正されるように改善された溶接トー
チの溶接経路補正方法を提供する。 【解決手段】左右にウィービングしながら前進する溶接
トーチの先端と溶接面との間の距離変化によるアーク電
流値の変化に基づき溶接中心線２５に対した溶接トーチ
のウィービング中心の位置を検出する段階と、溶接トー
チのウィービング中心の位置が前記溶接中心線２５から
所定距離離れると、溶接トーチのウィービング中心を前
記溶接中心線側の補正位置に位置補正する段階とを含む
溶接トーチの溶接経路補正方法において、前記溶接トー
チのウィービング方向Ｗを、前記ウィービング中心の補
正位置のうち、最近の２箇所の補正位置Ｂ１，Ｂ２，Ｂ
３・・・を連結する仮想線に対して直角となるように補
正する段階を含むことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動溶接中に溶接ト
ーチの溶接経路を補正する方法に関する。
ーチの溶接経路を補正する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】２つの母材（base metal）を自動に溶接
する工程には自動溶接装置が用いられる。このような自
動溶接装置は一般に図１に示されたように、トーチホル
ダ２により溶接ロボットのアーム１に支持された溶接ト
ーチ１０と、その溶接ロボットの制御のための制御部３
を具備する。溶接作業の際に、溶接トーチ１０は制御部
３からの信号に応じて移動する溶接ロボットのアーム１
と一体に移動し、相互溶接される母材２０，３０と溶接
トーチ１０との間には高電圧が印加されてアーク電流が
発生する。そして、ワイヤーリール４から溶接トーチ１
０に溶接ワイヤー５が供給され、その溶接トーチ１０の
先端部から適正量だけ突出される。溶接トーチ１０の先
端部から突出されたワイヤー５は前記アーク電流により
溶融されて母材２０，３０の溶接面２１，３１に付着さ
れた後固くなることにより母材２０，３０を接合させ
る。
する工程には自動溶接装置が用いられる。このような自
動溶接装置は一般に図１に示されたように、トーチホル
ダ２により溶接ロボットのアーム１に支持された溶接ト
ーチ１０と、その溶接ロボットの制御のための制御部３
を具備する。溶接作業の際に、溶接トーチ１０は制御部
３からの信号に応じて移動する溶接ロボットのアーム１
と一体に移動し、相互溶接される母材２０，３０と溶接
トーチ１０との間には高電圧が印加されてアーク電流が
発生する。そして、ワイヤーリール４から溶接トーチ１
０に溶接ワイヤー５が供給され、その溶接トーチ１０の
先端部から適正量だけ突出される。溶接トーチ１０の先
端部から突出されたワイヤー５は前記アーク電流により
溶融されて母材２０，３０の溶接面２１，３１に付着さ
れた後固くなることにより母材２０，３０を接合させ
る。
【０００３】一方、上述した溶接過程中に、溶接トーチ
１０をウィービング（weaving：溶接トーチの進行方向
に対する溶接トーチの左右への移動）させ、そのウィー
ビング時に溶接トーチ１０と溶接面２１，３１との間の
距離変化によるアーク電流値を電流検出器６で検出し、
そのデータに基づき溶接トーチ１０が溶接中心線（二つ
の母材間の境界線）を正確に追跡しながら移動されるか
を確認する、いわゆるアークセンシングが行なわれる。
このようなアークセンシングの原理について詳しく説明
する。
１０をウィービング（weaving：溶接トーチの進行方向
に対する溶接トーチの左右への移動）させ、そのウィー
ビング時に溶接トーチ１０と溶接面２１，３１との間の
距離変化によるアーク電流値を電流検出器６で検出し、
そのデータに基づき溶接トーチ１０が溶接中心線（二つ
の母材間の境界線）を正確に追跡しながら移動されるか
を確認する、いわゆるアークセンシングが行なわれる。
このようなアークセンシングの原理について詳しく説明
する。
【０００４】図２及び図３に示されたように、相接する
第１母材２０と第２母材３０とを自動溶接するにおい
て、溶接トーチ１０は予め教示されたＡ方向に溶接中心
線２５に沿って進行すると同時に仮想線で示されたよう
に左右に同一距離だけウィービングしながらその２つの
母材２０，３０を溶接する。ウィービング中に溶接トー
チ１０は、そのウィービング中心Ｃを横切って第１母材
２０側に最も遠く離れた位置（以下、第１位置と称す
る）及び第２母材３０側に最も遠く離れた位置（以下、
第２位置と称する）の間で往復移動する。溶接トーチ１
０が溶接中心線２５を正確に追跡する状態では、ウィー
ビング中心Ｃが溶接中心線２５の垂直上方に位置し、前
記第１位置で溶接トーチ１０の先端と第１母材２０との
間の垂直距離Ｈ１は第２位置における溶接トーチ１０の
先端と第２母材３０との間の垂直距離Ｈ１’と同一な状
態となる。そして、溶接トーチ１０がウィービング中心
Ｃと一致する位置で、溶接トーチ１０の先端と溶接中心
線２５との間の垂直距離Ｈは最大となる。
第１母材２０と第２母材３０とを自動溶接するにおい
て、溶接トーチ１０は予め教示されたＡ方向に溶接中心
線２５に沿って進行すると同時に仮想線で示されたよう
に左右に同一距離だけウィービングしながらその２つの
母材２０，３０を溶接する。ウィービング中に溶接トー
チ１０は、そのウィービング中心Ｃを横切って第１母材
２０側に最も遠く離れた位置（以下、第１位置と称す
る）及び第２母材３０側に最も遠く離れた位置（以下、
第２位置と称する）の間で往復移動する。溶接トーチ１
０が溶接中心線２５を正確に追跡する状態では、ウィー
ビング中心Ｃが溶接中心線２５の垂直上方に位置し、前
記第１位置で溶接トーチ１０の先端と第１母材２０との
間の垂直距離Ｈ１は第２位置における溶接トーチ１０の
先端と第２母材３０との間の垂直距離Ｈ１’と同一な状
態となる。そして、溶接トーチ１０がウィービング中心
Ｃと一致する位置で、溶接トーチ１０の先端と溶接中心
線２５との間の垂直距離Ｈは最大となる。
【０００５】図４は溶接トーチ１０のウィービング中前
記第１位置から第２位置まで移動する間に溶接トーチ１
０の先端と第１母材２０の溶接面２１または第２母材３
０の溶接面３１との間の垂直距離の変化を示すグラフで
あって、水平軸は時間の経過を示し、垂直軸は垂直距離
を示す。図４を参照すれば、第１位置にあった溶接トー
チ１０はそのウィービングにより所定時間ｔ１後第２位
置に移動するが、第１位置から第２位置に移動する途中
ウィービング中心Ｃに到達する時間ｔ１／２まではその
溶接トーチ１０の先端と第１母材２０の溶接面２１との
間の垂直距離が増加することになる。そして、溶接トー
チ１０がウィービング中心Ｃを通過して第２位置まで移
動する間にはその溶接トーチ１０の先端と第２母材３０
の溶接面３１との間の垂直距離が徐々に減少することに
なる。
記第１位置から第２位置まで移動する間に溶接トーチ１
０の先端と第１母材２０の溶接面２１または第２母材３
０の溶接面３１との間の垂直距離の変化を示すグラフで
あって、水平軸は時間の経過を示し、垂直軸は垂直距離
を示す。図４を参照すれば、第１位置にあった溶接トー
チ１０はそのウィービングにより所定時間ｔ１後第２位
置に移動するが、第１位置から第２位置に移動する途中
ウィービング中心Ｃに到達する時間ｔ１／２まではその
溶接トーチ１０の先端と第１母材２０の溶接面２１との
間の垂直距離が増加することになる。そして、溶接トー
チ１０がウィービング中心Ｃを通過して第２位置まで移
動する間にはその溶接トーチ１０の先端と第２母材３０
の溶接面３１との間の垂直距離が徐々に減少することに
なる。
【０００６】一方、溶接トーチ１０と母材２０，３０と
の間のアーク電流値は溶接トーチ１０の先端と母材の溶
接面との間の距離が増加するほど小さくなるので、溶接
トーチ１０が第１位置から第２位置に移動する間、アー
ク電流値は図５に示されたようなパターンに変化する。
このように変化するアーク電流は電流検出器６により検
出された制御部３に送られ、制御部３では前記第１位置
からウィービング中心Ｃまで移動する間の電流の積分値
と、ウィービング中心Ｃから第２位置まで移動する間の
電流の積分値とを求めてこの積分値を相互比較する。前
記各積分値が相等しい場合に溶接トーチ１０はそのウィ
ービング中心Ｃが溶接中心線２５に沿って移動されてい
ると、即ち溶接トーチ１０が溶接中心線２５を正確に追
跡していると判断することになる。
の間のアーク電流値は溶接トーチ１０の先端と母材の溶
接面との間の距離が増加するほど小さくなるので、溶接
トーチ１０が第１位置から第２位置に移動する間、アー
ク電流値は図５に示されたようなパターンに変化する。
このように変化するアーク電流は電流検出器６により検
出された制御部３に送られ、制御部３では前記第１位置
からウィービング中心Ｃまで移動する間の電流の積分値
と、ウィービング中心Ｃから第２位置まで移動する間の
電流の積分値とを求めてこの積分値を相互比較する。前
記各積分値が相等しい場合に溶接トーチ１０はそのウィ
ービング中心Ｃが溶接中心線２５に沿って移動されてい
ると、即ち溶接トーチ１０が溶接中心線２５を正確に追
跡していると判断することになる。
【０００７】仮に、図６に示されたように溶接トーチ１
０のウィービング中心Ｃが溶接中心線２５から外れる
と、前記第１位置で溶接トーチ１０の先端と第１母材２
０との間の垂直距離Ｈ２と、第２位置における溶接トー
チ１０の先端と第２母材３０との間の垂直距離Ｈ４が変
わる。そして、溶接トーチ１０がウィービング中心Ｃに
位置する時、溶接トーチ１０は第２母材３０の上方に位
置され、その溶接トーチ１０の先端と第２母材２０との
間の垂直距離はＨ３となる。溶接トーチ１０のウィービ
ング中前記第１位置から第２位置までに移動する間に溶
接トーチ１０の先端と第１母材２０の溶接面２１または
第２母材３０の溶接面３１との間の垂直距離は図７に示
されたように変化する。これにより、溶接トーチ１０と
母材２０，３０の間のアーク電流値は図８に示されたよ
うに変化されるので、前記第１位置からウィービング中
心Ｃまで移動する間の電流の積分値とウィービング中心
Ｃから第２位置まで移動する間の電流の積分値が変わ
り、よって制御部３では溶接トーチ１０が溶接中心線２
５を正確に追跡していないと判断する。そして、前記積
分値の差が設定された値を越えると、制御部３から信号
が発生し、その信号に応じてロボットアーム１は溶接ト
ーチ１０を前記積分値の差が最小化される方向に移動さ
せ、そのウィービング中心Ｃの位置を溶接中心線２５の
垂直上方に位置するように補正する。
０のウィービング中心Ｃが溶接中心線２５から外れる
と、前記第１位置で溶接トーチ１０の先端と第１母材２
０との間の垂直距離Ｈ２と、第２位置における溶接トー
チ１０の先端と第２母材３０との間の垂直距離Ｈ４が変
わる。そして、溶接トーチ１０がウィービング中心Ｃに
位置する時、溶接トーチ１０は第２母材３０の上方に位
置され、その溶接トーチ１０の先端と第２母材２０との
間の垂直距離はＨ３となる。溶接トーチ１０のウィービ
ング中前記第１位置から第２位置までに移動する間に溶
接トーチ１０の先端と第１母材２０の溶接面２１または
第２母材３０の溶接面３１との間の垂直距離は図７に示
されたように変化する。これにより、溶接トーチ１０と
母材２０，３０の間のアーク電流値は図８に示されたよ
うに変化されるので、前記第１位置からウィービング中
心Ｃまで移動する間の電流の積分値とウィービング中心
Ｃから第２位置まで移動する間の電流の積分値が変わ
り、よって制御部３では溶接トーチ１０が溶接中心線２
５を正確に追跡していないと判断する。そして、前記積
分値の差が設定された値を越えると、制御部３から信号
が発生し、その信号に応じてロボットアーム１は溶接ト
ーチ１０を前記積分値の差が最小化される方向に移動さ
せ、そのウィービング中心Ｃの位置を溶接中心線２５の
垂直上方に位置するように補正する。
【０００８】図９に示されたように溶接トーチ１０の教
示された進行方向Ａと溶接中心線２５とがずれている状
態で溶接が行われる場合には、前述したようなウィービ
ング中心の位置補正が随時行なわれる。例えば、溶接ト
ーチ１０をそのウィービング中心が教示された方向Ａに
沿って移動させる途中に前記溶接中心線２５との間隔が
予め設定された値より大きい位置Ａ１に達すると、上述
したウィービング中心Ｃの位置補正が行なわれ、そのウ
ィービング中心Ｃが溶接中心線２５方向の第１補正位置
Ｂ１に位置する。その後、溶接トーチ１０はウィービン
グし続けながら教示された方向Ａに進行され、再び溶接
中心線２５との間隔が予め決められた所定値より大きく
なる位置Ａ２と位置Ａ３から各々第２補正位置Ｂ２と第
３補正位置Ｂ３にウィービング中心Ｃの位置が補正され
る。このようなウィービング中心Ｃの位置補正、即ち溶
接経路の補正は溶接の進行される間続く。
示された進行方向Ａと溶接中心線２５とがずれている状
態で溶接が行われる場合には、前述したようなウィービ
ング中心の位置補正が随時行なわれる。例えば、溶接ト
ーチ１０をそのウィービング中心が教示された方向Ａに
沿って移動させる途中に前記溶接中心線２５との間隔が
予め設定された値より大きい位置Ａ１に達すると、上述
したウィービング中心Ｃの位置補正が行なわれ、そのウ
ィービング中心Ｃが溶接中心線２５方向の第１補正位置
Ｂ１に位置する。その後、溶接トーチ１０はウィービン
グし続けながら教示された方向Ａに進行され、再び溶接
中心線２５との間隔が予め決められた所定値より大きく
なる位置Ａ２と位置Ａ３から各々第２補正位置Ｂ２と第
３補正位置Ｂ３にウィービング中心Ｃの位置が補正され
る。このようなウィービング中心Ｃの位置補正、即ち溶
接経路の補正は溶接の進行される間続く。
【０００９】一方、従来の溶接経路補正方法によれば、
溶接トーチ１０のウィービングは常にその溶接トーチ１
０の進行方向Ａに対して直角方向Ｗ１に行なわれる。と
ころが、図９に示されたように溶接トーチの進行方向Ａ
に対して溶接中心線２５がずれている状態で、溶接トー
チ１０がその進行方向Ａに対して直角方向Ｗ１にウィー
ビングされると、溶接中心線２５に対して直角方向に対
するウィービング距離、即ち前記第１位置と第２位置と
の間の距離が縮まる。従って、第１位置からウィービン
グ中心Ｃまで移動する間の電流の積分値とウィービング
中心Ｃから第２位置まで移動する間の電流の積分値が減
り、その積分値の差も減少される。従って、補正が行な
われるべき時点で溶接トーチ１０の溶接経路の補正が行
なわれなく、よって溶接作業の精度が低下される問題点
が生じる。
溶接トーチ１０のウィービングは常にその溶接トーチ１
０の進行方向Ａに対して直角方向Ｗ１に行なわれる。と
ころが、図９に示されたように溶接トーチの進行方向Ａ
に対して溶接中心線２５がずれている状態で、溶接トー
チ１０がその進行方向Ａに対して直角方向Ｗ１にウィー
ビングされると、溶接中心線２５に対して直角方向に対
するウィービング距離、即ち前記第１位置と第２位置と
の間の距離が縮まる。従って、第１位置からウィービン
グ中心Ｃまで移動する間の電流の積分値とウィービング
中心Ｃから第２位置まで移動する間の電流の積分値が減
り、その積分値の差も減少される。従って、補正が行な
われるべき時点で溶接トーチ１０の溶接経路の補正が行
なわれなく、よって溶接作業の精度が低下される問題点
が生じる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点を解決するために案出されたものであって、溶接ト
ーチの進行方向と溶接中心線とが一致しなくても、溶接
トーチのウィービング中心が所望の位置でより正確に位
置補正されるように改善された溶接トーチの溶接経路補
正方法を提供することにその目的がある。
題点を解決するために案出されたものであって、溶接ト
ーチの進行方向と溶接中心線とが一致しなくても、溶接
トーチのウィービング中心が所望の位置でより正確に位
置補正されるように改善された溶接トーチの溶接経路補
正方法を提供することにその目的がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明による溶接トーチの溶接経路補正方法
は、左右にウィービングしながら前進する溶接トーチの
先端と溶接面との間の距離変化によるアーク電流値の変
化に基づき溶接中心線に対した溶接トーチのウィービン
グ中心の位置を検出する段階と、溶接トーチのウィービ
ング中心の位置が前記溶接中心線から所定距離離れる
と、溶接トーチのウィービング中心を前記溶接中心線側
の補正位置に位置補正する段階とを含む方法において、
前記溶接トーチのウィービング方向を、前記ウィービン
グ中心の補正位置のうち、最近の２箇所の補正位置を連
結する仮想線に対して直角となるように補正する段階を
含むことを特徴とする。
るために本発明による溶接トーチの溶接経路補正方法
は、左右にウィービングしながら前進する溶接トーチの
先端と溶接面との間の距離変化によるアーク電流値の変
化に基づき溶接中心線に対した溶接トーチのウィービン
グ中心の位置を検出する段階と、溶接トーチのウィービ
ング中心の位置が前記溶接中心線から所定距離離れる
と、溶接トーチのウィービング中心を前記溶接中心線側
の補正位置に位置補正する段階とを含む方法において、
前記溶接トーチのウィービング方向を、前記ウィービン
グ中心の補正位置のうち、最近の２箇所の補正位置を連
結する仮想線に対して直角となるように補正する段階を
含むことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明による望ましい実施
の形態を図１乃至図８，図１０及び図１１に基づき詳し
く説明する。本発明による溶接トーチの溶接経路補正方
法も、図１乃至図８に基づき説明したようなアークセン
シング段階及びウィービング中心の位置補正段階を含
む。そして、溶接トーチ１０の進行方向Ａと溶接中心線
２５が所定角度を成す状態で溶接が進行される場合に前
述したウィービング中心Ｃの位置補正が行い続ける点は
図９を参照して説明した従来の溶接経路補正方法と同様
である。即ち、図１０に示されたように溶接トーチ１０
の進行方向Ａと溶接中心線２５とが所定角度を成す状態
で溶接が進行される場合に、溶接トーチ１０のウィービ
ング中心Ｃと溶接中心線２５との間隔が予め決められた
所定値より大きくなる位置Ａ１に達すると、ウィービン
グ中心Ｃの位置補正が行なわれ、そのウィービング中心
Ｃが溶接中心線２５方向の第１補正位置Ｂ１に位置され
る。その後、溶接トーチ１０はウィービングし続けなが
らその進行方向Ａに沿って移動し、ウィービング中心Ｃ
は再び溶接中心線２５との間隔が予め決められた所定値
より大きくなる位置Ａ２及び位置Ａ３で各々第２補正位
置Ｂ２及び第３補正位置Ｂ３に位置補正される。このよ
うな溶接経路の補正は溶接が進行される間続く。
の形態を図１乃至図８，図１０及び図１１に基づき詳し
く説明する。本発明による溶接トーチの溶接経路補正方
法も、図１乃至図８に基づき説明したようなアークセン
シング段階及びウィービング中心の位置補正段階を含
む。そして、溶接トーチ１０の進行方向Ａと溶接中心線
２５が所定角度を成す状態で溶接が進行される場合に前
述したウィービング中心Ｃの位置補正が行い続ける点は
図９を参照して説明した従来の溶接経路補正方法と同様
である。即ち、図１０に示されたように溶接トーチ１０
の進行方向Ａと溶接中心線２５とが所定角度を成す状態
で溶接が進行される場合に、溶接トーチ１０のウィービ
ング中心Ｃと溶接中心線２５との間隔が予め決められた
所定値より大きくなる位置Ａ１に達すると、ウィービン
グ中心Ｃの位置補正が行なわれ、そのウィービング中心
Ｃが溶接中心線２５方向の第１補正位置Ｂ１に位置され
る。その後、溶接トーチ１０はウィービングし続けなが
らその進行方向Ａに沿って移動し、ウィービング中心Ｃ
は再び溶接中心線２５との間隔が予め決められた所定値
より大きくなる位置Ａ２及び位置Ａ３で各々第２補正位
置Ｂ２及び第３補正位置Ｂ３に位置補正される。このよ
うな溶接経路の補正は溶接が進行される間続く。
【００１３】一方、本発明によれば、前述したようにウ
ィービング中心Ｃの位置が補正された状態で最近２箇所
の補正位置に関したデータに基づき溶接トーチ１０のウ
ィービング方向に補正されうる。例えば、ウィービング
中心Ｃが第２補正位置Ｂ２に位置補正されると、制御部
３により最近２箇所の補正位置を連結する仮想線、即ち
第２補正位置Ｂ２と第１補正位置Ｂ１とを連結する仮想
線（図１０に示された状態においては溶接中心線２５と
一致する）が決まり、溶接トーチ１０のウィービング方
向と前記仮想線が直角を成しているか判断される。も
し、溶接トーチ１０のウィービング方向が前記仮想線に
対して直角を成していないと制御部３で信号が発生さ
れ、その信号により、溶接トーチ１０のウィービング方
向が前記仮想線に対して直角になるようにロボットのア
ーム１が回転される。例えば、溶接トーチ１０のウィー
ビングが図１１に点線Ｗ１で示されたように溶接トーチ
１０の進行方向Ａに対して直角方向に行なわれると、溶
接トーチの進行方向Ａと溶接中心線２５とがなす角度θ
だけ溶接トーチ１０が回転され、この角度θは下記式に
より得られる。 θ＝ＣＯＳ-1（ｄ／Ｄ） 前記式において、Ｄは溶接トーチ１０の進行距離、ｄは
第２補正位置Ｂ２に補正される直前に溶接トーチ１０の
ウィービング中心Ｃと溶接中心線２５との間の距離であ
る。
ィービング中心Ｃの位置が補正された状態で最近２箇所
の補正位置に関したデータに基づき溶接トーチ１０のウ
ィービング方向に補正されうる。例えば、ウィービング
中心Ｃが第２補正位置Ｂ２に位置補正されると、制御部
３により最近２箇所の補正位置を連結する仮想線、即ち
第２補正位置Ｂ２と第１補正位置Ｂ１とを連結する仮想
線（図１０に示された状態においては溶接中心線２５と
一致する）が決まり、溶接トーチ１０のウィービング方
向と前記仮想線が直角を成しているか判断される。も
し、溶接トーチ１０のウィービング方向が前記仮想線に
対して直角を成していないと制御部３で信号が発生さ
れ、その信号により、溶接トーチ１０のウィービング方
向が前記仮想線に対して直角になるようにロボットのア
ーム１が回転される。例えば、溶接トーチ１０のウィー
ビングが図１１に点線Ｗ１で示されたように溶接トーチ
１０の進行方向Ａに対して直角方向に行なわれると、溶
接トーチの進行方向Ａと溶接中心線２５とがなす角度θ
だけ溶接トーチ１０が回転され、この角度θは下記式に
より得られる。 θ＝ＣＯＳ-1（ｄ／Ｄ） 前記式において、Ｄは溶接トーチ１０の進行距離、ｄは
第２補正位置Ｂ２に補正される直前に溶接トーチ１０の
ウィービング中心Ｃと溶接中心線２５との間の距離であ
る。
【００１４】その後、溶接トーチ１０は前記第２補正位
置Ｂ２と第１補正位置Ｂ１とを連結する仮想線に対して
直角方向Ｗにウィービングしながら再び前記教示された
方向Ａに移動することになる。そして、ウィービング中
心Ｃの位置が再び第３補正位置Ｂ３に位置補正された
後、前述したように、溶接トーチ１０のウィービング方
向が最近２箇所の補正位置を連結する仮想線、即ち第３
補正位置Ｂ３と第２補正位置Ｂ２とを連結する仮想線と
直角を保っているかが判断される。ところが、図１０に
示された状態においては、第２補正位置Ｂ２と第１補正
位置Ｂ１を連結する仮想線及び第３補正位置Ｂ３と第２
補正位置Ｂ２を連結する仮想線が溶接中心線２５と一直
線上に位置するので、結果的にウィービング方向Ｗは第
３補正位置Ｂ３と第２補正位置Ｂ２とを連結する仮想線
に直角となる。従って、制御部３からはロボットのアー
ム１を回転させるための信号が発生されなく、溶接トー
チ１０はウィービング方向の変化なく教示された方向Ａ
に進行し続けることになる。ウィービング方向の補正の
可否は溶接が進行される間、各補正位置で制御部３によ
り判断し続け、ウィービング方向の補正が必要な場合に
その補正が行なわれることになる。
置Ｂ２と第１補正位置Ｂ１とを連結する仮想線に対して
直角方向Ｗにウィービングしながら再び前記教示された
方向Ａに移動することになる。そして、ウィービング中
心Ｃの位置が再び第３補正位置Ｂ３に位置補正された
後、前述したように、溶接トーチ１０のウィービング方
向が最近２箇所の補正位置を連結する仮想線、即ち第３
補正位置Ｂ３と第２補正位置Ｂ２とを連結する仮想線と
直角を保っているかが判断される。ところが、図１０に
示された状態においては、第２補正位置Ｂ２と第１補正
位置Ｂ１を連結する仮想線及び第３補正位置Ｂ３と第２
補正位置Ｂ２を連結する仮想線が溶接中心線２５と一直
線上に位置するので、結果的にウィービング方向Ｗは第
３補正位置Ｂ３と第２補正位置Ｂ２とを連結する仮想線
に直角となる。従って、制御部３からはロボットのアー
ム１を回転させるための信号が発生されなく、溶接トー
チ１０はウィービング方向の変化なく教示された方向Ａ
に進行し続けることになる。ウィービング方向の補正の
可否は溶接が進行される間、各補正位置で制御部３によ
り判断し続け、ウィービング方向の補正が必要な場合に
その補正が行なわれることになる。
【００１５】このように、溶接トーチ１０が最近２箇所
の補正位置を連結する仮想線に対して直角方向にウィー
ビングされると、図９に基づき説明したような従来の方
法における問題点が改善される。即ち、従来の方法にお
ける溶接トーチ１０のウィービング方向Ｗ１（図１１参
照）が溶接トーチ１０の進行方向Ａに対して直角を保つ
ことにより溶接中心線２５に対して直角方向へのウィー
ビング距離Ｌ１が短くなり、よってウィービング中心Ｃ
と溶接中心線２５との間の間隔算定のための電流の積分
値の差が減少されたこととは異なり、本発明による方法
においては溶接トーチ１０のウィービング方向Ｗが溶接
中心線２５に対して直角を保つように補正されることに
より、その溶接中心線２５に直角方向へのウィービング
距離Ｌの減少が発生されず、これにより前記積分値の差
の減少が防止される。従って、溶接トーチ１０のウィー
ビング中心Ｃの補正が行なわれるべき時点で正確な補正
が行なわれるので、溶接作業の精度が向上される。
の補正位置を連結する仮想線に対して直角方向にウィー
ビングされると、図９に基づき説明したような従来の方
法における問題点が改善される。即ち、従来の方法にお
ける溶接トーチ１０のウィービング方向Ｗ１（図１１参
照）が溶接トーチ１０の進行方向Ａに対して直角を保つ
ことにより溶接中心線２５に対して直角方向へのウィー
ビング距離Ｌ１が短くなり、よってウィービング中心Ｃ
と溶接中心線２５との間の間隔算定のための電流の積分
値の差が減少されたこととは異なり、本発明による方法
においては溶接トーチ１０のウィービング方向Ｗが溶接
中心線２５に対して直角を保つように補正されることに
より、その溶接中心線２５に直角方向へのウィービング
距離Ｌの減少が発生されず、これにより前記積分値の差
の減少が防止される。従って、溶接トーチ１０のウィー
ビング中心Ｃの補正が行なわれるべき時点で正確な補正
が行なわれるので、溶接作業の精度が向上される。
【００１６】
【発明の効果】以上、説明したように溶接トーチの溶接
経路を補正する過程で溶接トーチのウィービング方向を
補正する段階を含む本発明によれば、溶接トーチの進行
方向に対して溶接中心線が所定角度ずれていても、溶接
トーチのウィービング中心の位置が所望の位置でさらに
正確に位置補正されうる。
経路を補正する過程で溶接トーチのウィービング方向を
補正する段階を含む本発明によれば、溶接トーチの進行
方向に対して溶接中心線が所定角度ずれていても、溶接
トーチのウィービング中心の位置が所望の位置でさらに
正確に位置補正されうる。
【図１】 自動溶接装置の一例の概略的な図面である。
【図２】 図１に示された溶接トーチと母材部位の概略
的な斜視図である。
的な斜視図である。
【図３】 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
【図４】 図３に示された状態で溶接トーチが第１位置
から第２位置に移動する間、溶接トーチの先端と母材の
溶接面との間の垂直距離の変化を示したグラフである。
から第２位置に移動する間、溶接トーチの先端と母材の
溶接面との間の垂直距離の変化を示したグラフである。
【図５】 溶接トーチが第１位置から第２位置に移動す
る間、アーク電流の変化を示したグラフである。
る間、アーク電流の変化を示したグラフである。
【図６】 溶接トーチのウィービング中心と溶接中心線
が一致しない状態を示す概略的な断面図である。
が一致しない状態を示す概略的な断面図である。
【図７】 図６に示された状態で溶接トーチが第１位置
から第２位置に移動する間、溶接トーチの先端と母材の
溶接面との間の垂直距離の変化を示したグラフである。
から第２位置に移動する間、溶接トーチの先端と母材の
溶接面との間の垂直距離の変化を示したグラフである。
【図８】 溶接トーチが第１位置から第２位置に移動す
る間のアーク電流の変化を示したグラフである。
る間のアーク電流の変化を示したグラフである。
【図９】 従来の溶接経路補正方法により自動溶接が進
行される間の溶接トーチのウィービング中心の移動経路
を示した概略的な図面である。
行される間の溶接トーチのウィービング中心の移動経路
を示した概略的な図面である。
【図１０】 本発明により自動溶接が進行される間の溶
接トーチのウィービング中心の移動軌跡及びウィービン
グ方向を示した概略的な図面である。
接トーチのウィービング中心の移動軌跡及びウィービン
グ方向を示した概略的な図面である。
【図１１】 図１０に示されたウィービング中心の移動
軌跡の一部を拡大して示した図面である。
軌跡の一部を拡大して示した図面である。
１０ 溶接トーチ ２１ 溶接面 ２５ 溶接中心線 ３１ 溶接面 Ｂ１ 補正位置 Ｂ２ 補正位置 Ｂ３ 補正位置 Ｃ ウィービング中心 Ｗ ウィービング方向
Claims (1)
- 【請求項１】 左右にウィービングしながら前進する溶
接トーチの先端と溶接面との間の距離変化によるアーク
電流値の変化に基づき溶接中心線に対した溶接トーチの
ウィービング中心の位置を検出する段階と、 溶接トーチのウィービング中心の位置が前記溶接中心線
から所定距離離れると、溶接トーチのウィービング中心
を前記溶接中心線側の補正位置に位置補正する段階とを
含む溶接トーチの溶接経路補正方法において、 前記溶接トーチのウィービング方向を、前記ウィービン
グ中心の補正位置のうち、最近の２箇所の補正位置を連
結する仮想線に対して直角となるように補正する段階を
含むことを特徴とする溶接トーチの溶接経路補正方法。
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| KR1019960053812A KR100200639B1 (ko) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | 자동 용접장치의 용접토오치 경로 보정방법 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10146676A true JPH10146676A (ja) | 1998-06-02 |
| JP3267912B2 JP3267912B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=19481737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31023097A Expired - Fee Related JP3267912B2 (ja) | 1996-11-13 | 1997-11-12 | 溶接トーチの溶接経路補正方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6000598A (ja) |
| JP (1) | JP3267912B2 (ja) |
| KR (1) | KR100200639B1 (ja) |
| CN (1) | CN1073902C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013056359A (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-28 | Komatsu Ltd | 溶接システム |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990019449A (ko) * | 1997-08-29 | 1999-03-15 | 김징완 | 용접선 추적장치 |
| JP3733485B2 (ja) * | 2002-03-04 | 2006-01-11 | 川崎重工業株式会社 | 自動開先倣い溶接装置および方法 |
| JP4891726B2 (ja) | 2006-10-06 | 2012-03-07 | 株式会社神戸製鋼所 | タンデムアーク溶接システムを制御するロボット制御装置およびそれを用いたアーク倣い制御方法 |
| AT505004B1 (de) * | 2007-07-23 | 2008-10-15 | Gruenberger Thomas Dr | Verfahren und einrichtung zur einstellung einer bearbeitungsposition |
| US20110301733A1 (en) * | 2009-02-25 | 2011-12-08 | Panasonic Corporation | Welding method and welding system |
| JP5450150B2 (ja) * | 2010-02-18 | 2014-03-26 | 株式会社神戸製鋼所 | アーク溶接システムによるチップ−母材間距離の制御方法およびアーク溶接システム |
| KR101178995B1 (ko) * | 2010-04-30 | 2012-08-31 | 라성호 | 티그 용접장치 |
| CN103182589B (zh) * | 2011-12-30 | 2015-10-21 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 基于电弧摆动的气体保护焊电弧跟踪方法 |
| CN105328303B (zh) * | 2015-11-18 | 2017-12-01 | 湘潭大学 | 一种电弧传感焊枪位姿识别方法 |
| CN111132788B (zh) | 2017-09-01 | 2021-12-10 | 弗罗纽斯国际有限公司 | 提供用于控制焊枪位置的参考距离信号的方法和装置 |
| JP6863944B2 (ja) * | 2018-10-17 | 2021-04-21 | ファナック株式会社 | 教示位置補正方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4412121A (en) * | 1981-08-28 | 1983-10-25 | S R I International | Implement positioning apparatus and process |
| US4561738A (en) * | 1982-10-26 | 1985-12-31 | Humphrey Instruments, Inc. | Field tester |
| US4590577A (en) * | 1982-12-01 | 1986-05-20 | Yaskawa Electric Mfg. Co., Ltd. | Welding robot controlling method |
| JPS60229116A (ja) * | 1984-04-25 | 1985-11-14 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 溶接ロボツトにおける円弧溶接線追従方法 |
| JPS63268573A (ja) * | 1987-04-23 | 1988-11-07 | Fanuc Ltd | 自動溶接機の経路補正方法とその装置 |
| US4849679A (en) * | 1987-12-31 | 1989-07-18 | Westinghouse Electric Corp. | Image processing system for an optical seam tracker |
| JPH0818130B2 (ja) * | 1988-02-10 | 1996-02-28 | ファナック株式会社 | ウィービング溶接制御方法 |
| JPH02229677A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-12 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 溶接電流の検出方法 |
| FR2701415B1 (fr) * | 1993-02-12 | 1995-05-19 | Technigaz Ste Nouvelle | Machine automatique de soudage "in situ" suivant un profil à tronçon curviligne, et avec commande programmable d'extrapolation. |
| JPH06320462A (ja) * | 1993-05-10 | 1994-11-22 | Fanuc Ltd | センサ付きロボットの制御方法 |
| US5780808A (en) * | 1997-02-28 | 1998-07-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Arc sensing method in automated welding |
-
1996
- 1996-11-13 KR KR1019960053812A patent/KR100200639B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-10-29 US US08/960,062 patent/US6000598A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-10 CN CN97122222A patent/CN1073902C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-12 JP JP31023097A patent/JP3267912B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2013056359A (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-28 | Komatsu Ltd | 溶接システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1183331A (zh) | 1998-06-03 |
| KR100200639B1 (ko) | 1999-06-15 |
| KR19980035463A (ko) | 1998-08-05 |
| JP3267912B2 (ja) | 2002-03-25 |
| US6000598A (en) | 1999-12-14 |
| CN1073902C (zh) | 2001-10-31 |
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