JPH10187223A - Automatic preparation system for welding robot operation program - Google Patents

Automatic preparation system for welding robot operation program

Info

Publication number
JPH10187223A
JPH10187223A JP34740196A JP34740196A JPH10187223A JP H10187223 A JPH10187223 A JP H10187223A JP 34740196 A JP34740196 A JP 34740196A JP 34740196 A JP34740196 A JP 34740196A JP H10187223 A JPH10187223 A JP H10187223A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
line
robot
interference
mounting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP34740196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Kanjiyou
Yuji Sugitani
義弘 勘定
祐司 杉谷
Original Assignee
Nkk Corp
日本鋼管株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nkk Corp, 日本鋼管株式会社 filed Critical Nkk Corp
Priority to JP34740196A priority Critical patent/JPH10187223A/en
Publication of JPH10187223A publication Critical patent/JPH10187223A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a welding robot operation program automatic preparation system capable of sufficiently securing teachingless enabled and highly efficient welding quality in the case of welding a work having a complicated three- dimensional shape by utilizing plural welding robots. SOLUTION: A work model is generated from the work shape information of CAD data, a welding model for a basic welding line consisting of the fitting line of a fitting member 110 is generated and a cell model is generated by dividing a work 100 by area division lines 311 to 314 for determining the operation ranges of welding robots. The existence of interference between a work and a welding robot is checked in each basic welding line, and when interference is generated, a welding line shortened to a range having no interference generation is generated, the welding direction, order and route of the welding line are determined in each area and then welding design information is specified to prepare an operation program.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、造船、橋梁などの
重工業における溶接ロボットの適用に関するものであ
り、特に、多品種少量生産かつ大型の複雑形状のワーク
に対して複数の溶接ロボットを適用する場合において、
CAD/CAMシステムを利用した溶接ロボットの動作
プログラムの自動生成システムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the application of welding robots in heavy industries such as shipbuilding and bridges, and more particularly to the application of a plurality of welding robots to large-sized, small-volume production and large-sized complicated-shaped workpieces. In some cases,
The present invention relates to a system for automatically generating an operation program of a welding robot using a CAD / CAM system.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、造船、橋梁、鉄骨などの重工業に
おける溶接ロボットの適用は、1ワークに対して1溶接
ロボットを適用するというシンプルな適用形態が取られ
ていた。このような適用形態においては、パソコンを利
用したオフラインティーチング手法を用いて、現場での
溶接ロボットを用いたティーチングをなくすることによ
り、作業の効率化が図られてきた。しかしながら、1ワ
ークに対して複数台の溶接ロボットを適用するという適
用形態においては、オフラインと言えどもティーチング
が必要なためパソコン上でのティーチングに時間がかか
りすぎるという点で、多品種少量の大型ワークの生産に
は適用困難であった。この問題を解決する方法として、
本出願人の先行出願に係る特開平6−214625号に
て開示された技術が利用されてきた。これは、CADシ
ステムの持つワーク形状情報と溶接設計情報のみを利用
して複数の溶接ロボットに対する動作プログラムを一括
して自動生成するものであり、ティーチングレスを可能
とするものである。しかしながら、このシステムにおい
ては、比較的単純なアルゴリズムにより溶接ロボットの
動作プログラムが自動決定されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a welding robot in heavy industries such as shipbuilding, bridges and steel frames has been applied in a simple form in which one welding robot is applied to one work. In such an application form, work efficiency has been improved by eliminating teaching using a welding robot at a site using an off-line teaching method using a personal computer. However, in an application mode in which a plurality of welding robots are applied to one work, teaching is necessary even in an offline mode, so that it takes too much time to teach on a personal computer. It was difficult to apply to the production. To solve this problem,
The technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-214625 according to the prior application of the present applicant has been used. This is to automatically generate operation programs for a plurality of welding robots collectively using only the work shape information and the welding design information of the CAD system, thereby enabling teaching-less. However, in this system, the operation program of the welding robot is automatically determined by a relatively simple algorithm.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】対象とするワークが多
品種少量であり、三次元的な取付部材による狭隘部分を
多く含んだ複雑な形状をしたワークである場合には、単
純なアルゴリズムで溶接経路を含む溶接ロボット動作プ
ログラムを自動決定することはできない。特に、溶接品
質と、作業能率を考慮した溶接方向、溶接順序の決定と
なると、ロボットオペレータの経験によるところが大き
いため、コンピュータによる溶接経路の自動決定は困難
な課題であった。さらに、複数の溶接ロボットが同時に
1つまたは複数のワークの溶接作業を協調的に実施する
ような適用形態においては、溶接ロボット相互の干渉を
回避するため、いずれかの溶接ロボットが制御上停止す
ることになり、無駄時間を大幅に発生させる結果とな
る。このような溶接ロボット相互の干渉を回避する溶接
方向、溶接順序の決定が大きな課題であった。
In the case where the target work is of a wide variety and small quantity and has a complicated shape including many narrow portions due to a three-dimensional mounting member, welding is performed by a simple algorithm. The welding robot operation program including the path cannot be automatically determined. In particular, the determination of the welding direction and the welding sequence in consideration of the welding quality and work efficiency largely depends on the experience of the robot operator, so that the automatic determination of the welding path by the computer was a difficult task. Further, in an application in which a plurality of welding robots simultaneously perform one or more work of welding one or more workpieces, any one of the welding robots stops for control in order to avoid interference between the welding robots. As a result, a large amount of dead time is generated. Determining the welding direction and welding order to avoid such interference between welding robots has been a major issue.
【0004】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、複数の溶接ロボットを利用し
て複雑な三次元形状を持つワークを溶接する場合におけ
る、ティーチングレスが可能な、しかも能率が良く、溶
接品質を十分に確保できる、溶接ロボット動作プログラ
ムの自動生成システムを提供することを課題としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and is capable of teaching-less when welding a work having a complicated three-dimensional shape using a plurality of welding robots. Another object of the present invention is to provide a system for automatically generating a welding robot operation program that is efficient and can sufficiently secure welding quality.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明に係る溶接ロボッ
ト動作プログラムの自動生成システムは、複数の取付部
材を有するワークを複数の溶接ロボットにより溶接する
場合において、CAD/CAMシステムに登録されてい
るデータを読み込んで各々の前記溶接ロボットの動作プ
ログラムを自動生成するシステムにおいて、前記読み込
まれたデータのワーク形状データから前記ワークに対応
するワークモデルを生成する手段と、前記ワークの構成
部材の取付線からなる基本溶接線を有する溶接モデルを
生成する手段と、前記複数の溶接ロボットの作業量を平
準化するように前記ワークモデルを領域分割線で分割す
ることによりセルモデルを生成する手段と、前記基本溶
接線ごとに前記ワークと前記溶接ロボットが干渉するか
どうかをチェックし、干渉が生じない範囲の溶接線を生
成する手段と、前記領域分割線により分割された領域ご
とに、その領域に含まれる干渉チェック後の全ての溶接
線に対して、溶接方向、溶接順序及び溶接経路を決定す
る手段と、決定された前記溶接線に対して、前記データ
の中からあらかじめ求めてある動作パターンと呼ばれる
動作シーケンス群を選択することにより溶接に必要なデ
ータを割り付けて一連の動作プログラムを生成する手段
と、を備えたことを特徴とするものである。
An automatic generation system for a welding robot operation program according to the present invention is registered in a CAD / CAM system when a workpiece having a plurality of mounting members is welded by a plurality of welding robots. A system for reading data and automatically generating an operation program for each of the welding robots, a means for generating a work model corresponding to the work from the work shape data of the read data, and an attachment line for a component of the work. Means for generating a welding model having a basic welding line consisting of: means for generating a cell model by dividing the work model by a region dividing line so as to equalize the workload of the plurality of welding robots; Check if the workpiece and the welding robot interfere with each other for each basic welding line Means for generating a welding line in a range where interference does not occur, and for each region divided by the region dividing line, a welding direction, a welding order, and a welding order for all welding lines after the interference check included in the region. Means for determining a welding path, and, for the determined welding line, by selecting an operation sequence group called an operation pattern previously obtained from the data, allocating data necessary for welding to a series of operations. Means for generating a program.
【0006】ここで、CAD/CAMシステムに登録さ
れているデータというのは主としてCADデータである
が、このCADデータは、表1に示すように、ワーク管
理情報と、ワーク形状情報と、溶接線情報と、溶接設計
情報の4種類に分類されており、これらの情報を読み込
むことにより、ワークモデル及び溶接モデルの生成処理
がなされる。
Here, the data registered in the CAD / CAM system is mainly CAD data. As shown in Table 1, the CAD data includes work management information, work shape information, and welding lines. Information and welding design information are classified into four types. By reading these information, a work model and a welding model are generated.
【0007】[0007]
【表1】 [Table 1]
【0008】ワーク管理情報及びワーク形状情報は、ワ
ークに対応するワークモデルを生成する際に必要となる
データであり、構成部材ごとに幾何データ、材質等のデ
ータが登録されている。また、溶接線情報及び溶接設計
情報は、溶接モデルを生成する際に必要となるデータで
あり、中でも取付部材の断面形状に関するデータ、すな
わちスカントリングデータが溶接トーチやロボットアー
ムとの干渉をチェックする際の基本データとなってい
る。
[0008] The work management information and the work shape information are data necessary for generating a work model corresponding to the work, and data such as geometric data and material are registered for each component. In addition, the welding line information and welding design information are data required when generating a welding model. Among them, data on the cross-sectional shape of the mounting member, that is, scantling data, checks for interference with the welding torch and robot arm. It is the basic data when doing.
【0009】ワークモデル生成手段では、ワーク管理情
報とワーク形状情報をもとにワークの形状を生成する。
例えば、造船用の外板ブロックの場合、母材のパネルの
外形と、そのパネル上に取り付けられるロンジ、トラン
スなどの各種取付部材の配置に関するワークモデルを生
成する。
The work model generating means generates a work shape based on the work management information and the work shape information.
For example, in the case of an outer panel for shipbuilding, a work model is generated for the outer shape of the panel of the base material and the arrangement of various mounting members such as a longge and a transformer mounted on the panel.
【0010】溶接モデル生成手段では、ワークの構成部
材の取付の基本となる基本溶接線を生成する。取付部材
の場合、原則として板厚分を見込んだ2本の取付線を生
成する。三次元の基本溶接線からなる溶接モデルを生成
する。
[0010] The welding model generating means generates a basic welding line which is a basis for attaching the constituent members of the work. In the case of an attachment member, two attachment lines are generated in principle, taking into account the thickness. Generate a welding model consisting of a three-dimensional basic welding line.
【0011】セルモデル生成手段では、複数の溶接ロボ
ットの動作範囲を定める領域分割線でワークを分割し、
分割領域ごとのセルモデルを生成する。領域の分割に当
たっては溶接ロボットの作業量が平準化するように設定
する。また、領域分割線によって基本溶接線が分割され
る場合もある。
[0011] The cell model generating means divides the work by an area dividing line which defines the operation range of the plurality of welding robots,
Generate a cell model for each divided area. When dividing the area, the work amount of the welding robot is set to be equalized. Further, the basic welding line may be divided by the region dividing line.
【0012】干渉チェック手段では、基本溶接線ごとに
取付部材と溶接ロボットが干渉するかどうかをチェック
する。この干渉チェックの際には、基本ロボット姿勢を
複数種類に固定し、その基本ロボット姿勢により、取付
部材及びその周辺部材の中から抽出された干渉候補部材
に対して干渉チェックを行い、干渉が生じないトーチ角
度α、βを許容範囲内で決定する。ここで、基本ロボッ
ト姿勢とは、取付部材との干渉を生じることなく溶接品
質を確保するのに必要なトーチ角度範囲における溶接姿
勢である。したがって、取付部材の奥行きが浅い場合と
深い場合とではロボット姿勢が変わる。基本ロボット姿
勢を複数種類に固定した理由は、多関節の複数の溶接ロ
ボットをそれぞれ3軸の直交軸である外部軸で吊り下げ
て複雑な立体形状のワークを溶接する場合には、ある程
度何種類かに溶接姿勢(ロボット姿勢)を決めて干渉チ
ェックをする方がやりやすいからである。このように予
め決められた基本ロボット姿勢と取付部材のスカントリ
ングデータ、すなわちスカントリング変化点やMAXス
カントリングデータを用いることにより、簡易に自動処
理による干渉チェックを行うことが可能となる。
The interference checking means checks whether or not the mounting member interferes with the welding robot for each basic welding line. At the time of this interference check, the basic robot posture is fixed to a plurality of types, and based on the basic robot posture, an interference check is performed on the interference candidate member extracted from the mounting member and its surrounding members, and interference occurs. The torch angles α and β are determined within an allowable range. Here, the basic robot posture is a welding posture in a torch angle range necessary for ensuring welding quality without causing interference with the mounting member. Therefore, the posture of the robot changes depending on whether the depth of the mounting member is small or deep. The reason why the basic robot posture is fixed to a plurality of types is that when welding a complex three-dimensional workpiece by suspending multiple articulated welding robots with three external axes that are orthogonal to each other, several degrees are required. This is because it is easier to determine the crab welding posture (robot posture) and perform the interference check. Thus, by using the predetermined basic robot posture and the scuntling data of the attachment member, that is, the scantling change point and the MAX scantling data, it is possible to easily perform the interference check by the automatic processing. .
【0013】また、干渉チェックの対象となる部材は、
その取付部材(自部材)とその背面側及び側面側に位置
する近接部材であるが、近接部材の中でも自部材に対し
設定された抽出用領域に掛かる部材が干渉候補部材とし
て選択される。したがって、自部材と、背面部材及び側
面部材のうち干渉候補部材として抽出された部材に対し
てそれぞれスカントリングデータを用いて干渉をチェッ
クする。そして、干渉チェックの結果、干渉が生じた場
合には、その溶接線に溶接止まり点を生成する。
The members to be checked for interference are:
The attachment member (own member) and the proximity members located on the back side and the side surface side thereof. Among the proximity members, a member that overlaps the extraction area set for the own member is selected as the interference candidate member. Therefore, interference is checked for the own member and the members extracted as the interference candidate members among the back surface member and the side surface member, respectively, using the scantling data. Then, as a result of the interference check, when interference occurs, a welding stop point is generated on the welding line.
【0014】セルモデル生成手段で領域分割線により分
割された領域ごとに、その領域に含まれる全ての溶接線
に対して、溶接方向、溶接順序、及び溶接経路を決定す
る。そして、溶接線が一定の条件を満たす場合、ツイン
溶接線として選択される。それ以外は全てシングル溶接
線となる。
For each area divided by the area dividing line by the cell model generating means, a welding direction, a welding order, and a welding path are determined for all the welding lines included in the area. When the welding line satisfies a certain condition, it is selected as a twin welding line. All others are single welding lines.
【0015】本発明においては、周知の高速回転アーク
溶接、アークセンサによる取付部材の端部位置検出・溶
接線自動倣い制御・ビード継ぎ等の技術を前提にしてい
るものであるから、溶接方向決定手段ではこれらの技術
を活用できるように所定のルールが定められている。こ
のルールとしては、例えば、溶接線の終端をアークセン
サによる終端位置検出が可能な方に定めるというもので
ある。また、溶接線が領域分割線により分割された場合
や、取付部材に接続される別の取付部材によって溶接線
が分割された場合、そのような分割された溶接線に対し
ても、ビード継ぎが可能な溶接線に対しては、溶接方向
を同一にして、ビード継ぎ部の溶接品質を確保するよう
に定めている。さらに、原則として、取付部材に対して
反時計方向に向かう方向を溶接方向として定めている。
The present invention is based on well-known techniques such as high-speed rotary arc welding, end position detection of an attachment member by an arc sensor, automatic welding line profiling control, and bead joining. In the means, predetermined rules are set so that these techniques can be utilized. As this rule, for example, the end of the welding line is determined so that the end position can be detected by the arc sensor. Also, when the welding line is divided by the region dividing line or when the welding line is divided by another mounting member connected to the mounting member, the bead joint is also formed on such a divided welding line. For possible welding lines, the welding direction is set to be the same, and the welding quality of the bead joint is ensured. Further, in principle, a direction toward the counterclockwise direction with respect to the mounting member is determined as a welding direction.
【0016】溶接順序決定手段では、例えば、開先や傾
き(倒れ)のある取付部材に対しては、開先加工されて
いる側あるいは取付角度の広角側を先に溶接するように
ルールが定められている。また、溶接順序は、原則とし
て、まず溶接開始点がその取付部材においてロボットシ
ステム座標原点に最も近い溶接線を含む面を決定し、つ
いで決定された面内における溶接線群のうち溶接開始点
がロボットシステム座標原点に最も近い溶接線を第1位
とする順序としている。これらの溶接方向、溶接順序の
原則的なルールは、溶接ロボット相互の干渉の発生が極
力少なくなるように考慮したものである。
In the welding order determining means, for example, a rule is set so that, for a mounting member having a groove or an inclination (falling), a side having a groove or a wide angle side of the mounting angle is welded first. Have been. In principle, the welding sequence is such that the welding start point first determines the surface including the welding line closest to the robot system coordinate origin in the mounting member, and then the welding start point of the welding line group within the determined surface is determined. The welding line closest to the robot system coordinate origin is ranked first. These basic rules of the welding direction and the welding order are designed to minimize the occurrence of interference between welding robots.
【0017】溶接経路決定手段では、上記により決定さ
れた溶接方向及び溶接順序を基に所定のアルゴリズムに
従って全ての取付部材の溶接経路を決定する。溶接経路
決定手段は、溶接ロボットの相互の干渉を回避するため
のインターロック領域を設定するインターロック領域設
定手段と、設定されたインターロック領域に含まれる溶
接線を選択する溶接線選択手段とを有する構成とする。
さらに所定のアルゴリズムにとして、インターロック領
域設定手段では、複数の溶接ロボットの動作領域を縦ま
たは横方向に3分割したとき、その右側または上側の領
域に一部分でも含まれる溶接線が最も多くなるように分
割方向を選択し、選択された分割方向による右側または
上側の領域をインターロック領域として設定するものと
し、溶接線選択手段では、選択された分割方向で溶接ロ
ボットの動作領域を3分割したとき、3つの領域にまた
がる溶接線群(LCR溶接線群)、2つの領域の一方ま
たは両方に含まれる溶接線群(LC溶接線群またはCR
溶接線群)を選択し、溶接経路決定手段において、LC
R溶接線群、LC溶接線群、CR溶接線群の順に溶接経
路を決定するものである。
The welding route determining means determines the welding routes of all the mounting members according to a predetermined algorithm based on the welding direction and the welding order determined as described above. The welding path determining means includes an interlock area setting means for setting an interlock area for avoiding mutual interference of welding robots, and a welding line selecting means for selecting a welding line included in the set interlock area. Configuration.
Further, as a predetermined algorithm, the interlock area setting means may set the operation area of the plurality of welding robots such that when the operation area of the plurality of welding robots is divided into three in the vertical or horizontal direction, the number of welding lines at least partially included in the area on the right or upper side thereof. And the area on the right or upper side of the selected division direction is set as an interlock area. When the welding line selection means divides the operation area of the welding robot into three in the selected division direction, A welding line group extending over three regions (LCR welding line group), a welding line group included in one or both of the two regions (LC welding line group or CR welding line group)
Welding line group) and select LC
The welding path is determined in the order of the R welding line group, the LC welding line group, and the CR welding line group.
【0018】このようにして溶接方向・順序・経路が決
定された溶接線に対して、前記登録されているCADデ
ータの形状的な特性を利用して、あらかじめデータベー
ス化されている動作パターンと呼ばれる動作シーケンス
を選択することで溶接に必要なデータが与えられ、一連
の動作プログラムが生成される。そして、動作シミュレ
ーションで確認した後、この動作プログラムを各溶接ロ
ボットに送信し、実際に溶接ロボットを動作させる。
The welding pattern for which the welding direction, sequence, and path are determined in this manner is called an operation pattern stored in advance in a database using the geometric characteristics of the registered CAD data. By selecting an operation sequence, data necessary for welding is given, and a series of operation programs is generated. Then, after confirming by an operation simulation, this operation program is transmitted to each welding robot, and the welding robot is actually operated.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】図1は本発明の溶接ロボット動作
プログラムの生成システムに係るCAMシステムのフロ
ーチャートで、図2〜図6は図1のステップS2からS
5の各処理におけるサブフローチャートである。また、
図7はこのCAMシステムで溶接しようとするワークの
一例を示す平面図で、図8は側面図である。ワークは造
船用パネルの場合を例示している。図7、図8は可搬式
の定盤上でのワークの配置例を示したものであり、通常
2枚以上のワーク100を組合わせて配置する。200
はワーク100をセットするための定盤で、定盤200
上に設けられた多数の棒状の突起201の先端でワーク
100を支持している。ワーク100の支持面が湾曲あ
るいは傾斜している場合には、図8に示すように突起2
01の長さを変えて支持する。
1 is a flowchart of a CAM system according to a welding robot operation program generation system according to the present invention. FIGS. 2 to 6 are steps S2 to S in FIG.
12 is a sub-flowchart in each process of FIG. Also,
FIG. 7 is a plan view showing an example of a work to be welded by this CAM system, and FIG. 8 is a side view. The work is an example of a shipbuilding panel. 7 and 8 show examples of the arrangement of works on a portable surface plate. Usually, two or more works 100 are arranged in combination. 200
Is a surface plate for setting the work 100, and the surface plate 200
The workpiece 100 is supported by the tips of a number of bar-shaped projections 201 provided thereon. When the support surface of the work 100 is curved or inclined, the protrusion 2 is formed as shown in FIG.
01 length is supported.
【0020】図9は、1つの溶接ロボットステージにお
ける複数の溶接ロボットを組み合わせたロボット機構の
概要を例示したものであり、各々6軸の回転軸をもつ多
関節ロボット300がさらに外部軸としてそれぞれ3軸
の直交するスライド機構301、302、303により
上下・左右・前後に移動するように門型枠体304に天
吊り姿勢で支持されており、合計9軸をもつ溶接ロボッ
ト300が10台組み合わされたロボット機構となって
いる。そして、各溶接ロボット300の先端には、公知
の高速回転アーク溶接が可能な溶接トーチ1が取り付け
られており、これも公知のアークセンサにより取付部材
の終端位置検出、ビード継ぎ部検出、溶接線自動倣い制
御が可能となっている。定盤200上に支持されたワー
ク100はコンベア等の搬送手段により上記ロボット機
構の下方に搬入され、溶接ロボット300によりワーク
100に対する溶接が行われる。また、図7に示すよう
に、ワーク100に対して各溶接ロボットの動作領域を
画定する領域分割線311、312、313、314が
縦横に設定される。したがって、取付部材の溶接線の中
にはこれらの領域分割線によって分割されるものが出て
くる。
FIG. 9 illustrates an outline of a robot mechanism in which a plurality of welding robots are combined in one welding robot stage. An articulated robot 300 having six rotation axes each has three external axes. It is supported by a portal frame 304 in a suspended manner so that it can move up and down, left and right, and back and forth by slide mechanisms 301, 302, and 303 whose axes are orthogonal to each other. Ten welding robots 300 having nine axes in total are combined. Robot mechanism. A welding torch 1 capable of performing a known high-speed rotating arc welding is attached to the tip of each welding robot 300, which also detects the end position of the mounting member, detects a bead joint, and detects a welding line using a known arc sensor. Automatic copying control is possible. The work 100 supported on the surface plate 200 is transported below the robot mechanism by a transporting means such as a conveyor, and the welding robot 300 performs welding on the work 100. In addition, as shown in FIG. 7, region dividing lines 311, 312, 313, and 314 that define the operation region of each welding robot with respect to the workpiece 100 are set vertically and horizontally. Therefore, some of the welding lines of the mounting member are divided by these region dividing lines.
【0021】まず、この造船用パネルの概要を説明す
る。ワーク100のパネル母材101は、あらかじめ突
合せ溶接をされた3つのパネルピース102、103、
104からなり、突合せ溶接線105、106でそれぞ
れ板継ぎされている。中央のパネルピース103には開
口部107の周縁を形成する開口周縁部材108が前工
程で取り付けられているものとする。代表符号110で
示される取付部材は、このパネル母材101に以下に述
べる手順に従って溶接しようとする部材である。ここ
で、各取付部材110は対称の配置となっているので、
ワーク100の中心から左側部分について述べる。右側
部分については必要に応じて言及する。左側部分の取付
部材を以下図示のようにA、B、C、・・・・Sで表わす。
横材AとBは3つのパネルピース102〜104にわた
って取り付けられる。縦材C、D、E、F、G、H、並
びに横材I、Jは左側パネルピース102に取り付けら
れる。横材K、Lは左側パネルピース102と中央パネ
ルピース103にまたがって取り付けられる。縦材Mと
斜材N、P、並びに開口周縁部材108の補強材Q、
R、Sは中央パネルピース103に取り付けられる。
First, an outline of the shipbuilding panel will be described. The panel base material 101 of the work 100 has three panel pieces 102, 103,
104, which are connected by butt welding lines 105 and 106, respectively. It is assumed that an opening peripheral member 108 that forms the periphery of the opening 107 is attached to the center panel piece 103 in the previous step. The attachment member indicated by the reference numeral 110 is a member to be welded to the panel base material 101 in accordance with a procedure described below. Here, since each mounting member 110 has a symmetrical arrangement,
The left part from the center of the work 100 will be described. The right part will be referred to as necessary. The attachment members on the left side are represented by A, B, C,... S as shown below.
Cross members A and B are attached across three panel pieces 102-104. The vertical members C, D, E, F, G, H and the horizontal members I, J are attached to the left panel piece 102. The cross members K and L are attached across the left panel piece 102 and the center panel piece 103. The vertical member M and the diagonal members N and P, and the reinforcing member Q of the opening peripheral member 108,
R and S are attached to the center panel piece 103.
【0022】次に、上記のようなワーク100の溶接を
するために作成される溶接ロボット動作プログラムの生
成手順を図1〜図6に従って説明する。
Next, a procedure for generating a welding robot operation program created for welding the work 100 as described above will be described with reference to FIGS.
【0023】(1)CADデータの読み込み(ステップ
S1) CADシステムより、前出の表1に示すCADデータが
出力されるので、CAMシステム内の所定エリアに、C
AD出力データ中のワーク管理情報を参照しながら、ワ
ーク形状情報を逐次読み込み、格納する。
(1) Reading of CAD Data (Step S1) Since the CAD system outputs the CAD data shown in Table 1 above, the CAD data is stored in a predetermined area in the CAM system.
The work shape information is sequentially read and stored while referring to the work management information in the AD output data.
【0024】(1-1) ワーク管理情報 ワーク管理情報は、特定のワークに対するワーク形状情
報、溶接線情報を繰り返し取り出すときに利用するもの
である。表1に示すように、各取付部材には、組立工程
名が記載されているので、該当の溶接ロボットステージ
において、その母材に対する取付部材に関する溶接線情
報のみを取り出すことができる。
(1-1) Work Management Information Work management information is used when work shape information and welding line information for a specific work are repeatedly extracted. As shown in Table 1, since the name of the assembling process is described in each mounting member, only the welding line information on the mounting member for the base material can be extracted at the corresponding welding robot stage.
【0025】(1-2) ワーク形状情報 ワーク形状情報は、特定のワーク座標原点からの位置情
報のデータとして出力されている。このワーク形状情報
はロボットシミュレータでのワークとロボットとの干渉
チェックに利用する。図10は、ワーク形状情報として
の、頂点データ(V1 〜V8 )、稜線データ(E1 〜E
12)及び面データ(F1 〜F6 )を定義する方法を示す
ものである。
(1-2) Work Shape Information Work shape information is output as data of position information from a specific work coordinate origin. This work shape information is used for checking the interference between the work and the robot in the robot simulator. FIG. 10 shows vertex data (V1 to V8) and edge line data (E1 to E8) as workpiece shape information.
12) and a method of defining plane data (F1 to F6).
【0026】(1-3) 溶接線情報 溶接線情報は、部材ごとの溶接に関する情報が定義され
ている。この溶接線情報が溶接ロボットプログラム生成
のベースとなる情報である。造船・橋梁部材のように母
材の取付線情報を溶接線情報の基本としている場合に
は、CADから出力される溶接線情報は、部材の片側
(基準面)しか出力されず、反対側(裏面)の溶接線情
報は、溶接モデルの生成処理で生成する場合がある。
(1-3) Welding line information The welding line information defines information on welding for each member. This welding line information is information serving as a basis for generating a welding robot program. When welding line information of a base material is used as the basis of welding line information as in the case of shipbuilding and bridge members, welding line information output from CAD is output only on one side (reference surface) of the member, and is output on the opposite side ( The welding line information on the back side may be generated in a welding model generation process.
【0027】(a)部材名 取付部材の名称である。(A) Member name This is the name of the mounting member.
【0028】(b)部材タイプ 部材のタイプ分類(例えば、デッキ、トランスパネル、
ロンジ、フレーム等)である。基本的には、設計上の分
類であるが、部材タイプごとに溶接施工条件を決定した
り、溶接順序を制御したりする目的で、溶接条件データ
ベースの選定パラメータとして利用する。
(B) Member type Member type classification (for example, deck, trans panel,
Longines, frames, etc.). Basically, it is a classification in design, but is used as a selection parameter of a welding condition database for the purpose of determining welding conditions for each member type and controlling the welding order.
【0029】(c)部材端部タイプ 部材端部の形状分類(例えば、フラット、スカラップ、
スミップ等)である。部材端部での溶接処理を決定する
場合に利用する。
(C) Member end type The shape classification of the member end (for example, flat, scalloped,
Smip etc.). Used to determine the welding process at the end of the member.
【0030】(d)対象面データ 取付部材のどちらの側の溶接線かを特定するのに利用す
る。
(D) Target plane data This is used to specify which side of the mounting member is the welding line.
【0031】(e)表裏タイプ 造船・橋梁部材のように母材の取付線情報を溶接線情報
の基本としている場合には、CADから出力される溶接
線情報は、部材の片側(基準面)しか出力されず、反対
側(裏面)の溶接線情報は、溶接モデルの生成処理で生
成する場合がある。ここでは、基準面側を表、反基準面
側を裏と定義している。
(E) Front and back type When the mounting line information of the base material is the basis of the welding line information as in the case of shipbuilding and bridge members, the welding line information output from CAD is one side (reference plane) of the member. Is output, and the welding line information on the opposite side (back side) may be generated in a welding model generation process. Here, the reference plane side is defined as front and the opposite reference plane side is defined as back.
【0032】(f)溶接線データ 溶接線番号と溶接線に関係する溶接点番号が定義されて
いる。溶接モデル生成処理において、基本溶接線として
いるのがこの単位の溶接線である。
(F) Welding line data Welding line numbers and welding point numbers related to the welding lines are defined. In the welding model generation processing, the basic welding line is the welding line in this unit.
【0033】(g)処理工程 溶接線がどの工程で処理されるかを示す。該当するロボ
ットの処理工程名以外が記載されている場合には、他の
工程で溶接されるという意味である。
(G) Processing Steps The steps in which the welding line is processed are shown. If a name other than the processing step name of the robot is described, it means that welding is performed in another step.
【0034】(h)溶接プロセス 溶接線単位に溶接プロセスを変更する場合に、溶接施工
プロセス名を指定する。溶接プロセスがロボットとなっ
ていない場合には、処理工程が同じでもロボットの対象
から外される。
(H) Welding process When the welding process is changed for each welding line, a welding process name is designated. If the welding process is not a robot, even if the processing steps are the same, they are excluded from the robot.
【0035】(i)溶接点データ 溶接線に含まれる溶接点の位置データである。一般的に
は部材端部点を示すが、部材が直線以外の場合にはその
変化点も出力される。また、取付部材の形状(スカント
リング)が変化する点でも出力される。
(I) Weld point data Position data of a weld point included in a welding line. Generally, it indicates the end point of the member, but when the member is not a straight line, the change point is also output. Further, it is also output at a point where the shape (skunt ring) of the mounting member changes.
【0036】(j)溶接点タイプ 溶接点のタイプ分類である。この分類により、溶接点を
特徴づける。例えば、スカントリング変化点は、干渉チ
ェックに利用される点であることが認識できる。溶接点
がCADより出力される位置としては次のものがある。 溶接の開始点または終了点となる位置(例:部材端
部) 溶接方向が決定されていないので、どちらが溶接開始点
となるかは、この段階では判断できない。 取付部材のスカントリングが変化している位置 取付部材の取付角度が変化している位置(徐々に変
化する場合には、所定角度ピッチ) 相手部材が変わる位置(例:母材の板継ぎ部分) 溶接方向が変化している位置(円弧以外、例:折れ
曲がっている部材) 円弧の両端位置および中間位置 溶接線の傾斜角度が変化する位置(徐々に変化する
場合には、所定角度ピッチ) 溶接設計情報が変化する位置(例:脚長の変化点)
(J) Weld point type This is a type classification of the weld points. This classification characterizes the welding point. For example, it can be recognized that the scantling change point is a point used for interference check. The position where the welding point is output from the CAD is as follows. Position where welding starts or ends (example: end of member) Since the welding direction has not been determined, it cannot be determined at this stage which will be the welding start point. The position where the scan ring of the mounting member is changing The position where the mounting angle of the mounting member is changing (when the angle gradually changes, the predetermined angle pitch) The position where the mating member changes (for example, the joint portion of the base material) ) The position where the welding direction changes (other than an arc, eg a bent member) Both end positions and intermediate positions of the arc The position where the inclination angle of the welding line changes (If it changes gradually, the predetermined angle pitch) Welding Position where design information changes (eg, change point of leg length)
【0037】(k)スカントリングタイプ 部材の断面形状の分類である。スカントリングという部
材断面形状により部材形状を定義することにより、溶接
トーチ及びロボットアーム部分との干渉チェックが単な
る3次元モデルを用いた干渉チェックよりも簡易に実行
できるのが大きな特徴である。
(K) Scan ring type This is a classification of the sectional shape of the member. By defining the member shape based on the member cross-sectional shape called scan ring, it is a major feature that the interference check with the welding torch and the robot arm can be performed more easily than the interference check using a simple three-dimensional model.
【0038】(l)スカントリングデータ 部材の断面形状を定義できる形状データである。図11
(a)〜(f)にいくつかの部材タイプのスカントリン
グデータを示す。図中、L1 はウェブ高さ、L2 はウェ
ブ厚さ、L3 はフランジ幅、L4 はフランジ厚さ、L5
はウェブ面とフランジ端またはウェブ端とフランジ面と
の距離(異形部材の場合)をあらわす。
(L) Scanning data Shape data that can define the cross-sectional shape of a member. FIG.
(A) to (f) show scantling data of some member types. In the figure, L1 is the web height, L2 is the web thickness, L3 is the flange width, L4 is the flange thickness, L5
Represents the distance between the web surface and the flange end or the distance between the web end and the flange surface (in the case of a deformed member).
【0039】(m)取付角度 図12に示すように、取付部材の取付角度θF である。
この角度分だけスカントリングデータを回転させること
で取付部材の断面方向の形状を定義できる。図中のWma
x 、Hmax は取付角度θF のときの水平、垂直方向のM
AXスカントリングデータをあらわす。
(M) Mounting Angle As shown in FIG. 12, the mounting angle θF of the mounting member.
By rotating the scan ring data by this angle, the shape of the mounting member in the sectional direction can be defined. Wma in the figure
x and Hmax are M in the horizontal and vertical directions at the mounting angle θF.
Represents AX scanning data.
【0040】(n)傾斜角度 図13に示すように、溶接線が傾斜している場合に、水
平面を基準として、溶接線が溶接進行の前後方向にどれ
だけ傾斜しているか(上下傾斜角度θL )、また、左右
方向にどれだけ傾斜しているか(左右傾斜角度θT )の
情報である。傾斜溶接における溶接条件選定のパラメー
タである。
(N) Inclination Angle As shown in FIG. 13, when the welding line is inclined, how much the welding line is inclined in the front-rear direction of the welding progress with respect to the horizontal plane (vertical inclination angle θL ) And how much the camera is inclined in the left-right direction (left-right inclination angle θT). It is a parameter for selecting welding conditions in inclined welding.
【0041】(o)相手部材名称 取付部材が取り付けられる相手部材の名称である。一般
的には、母材が相手部材となる。例外として、他の取付
部材が相手部材となることもある。例えば、2つの取付
部材の交差部分の立向溶接線などである。干渉チェック
を実施する場合に、この名称で部材形状を参照する。
(O) Name of mating member This is the name of the mating member to which the mounting member is attached. Generally, a base material is a mating member. As an exception, other attachment members may be mating members. For example, a vertical welding line at the intersection of two attachment members. When performing an interference check, a member shape is referred to by this name.
【0042】(1-4) 溶接設計情報 設計上、どのような溶接をするのかという情報である。(1-4) Welding design information Information on what kind of welding is to be performed in design.
【0043】(a)溶接法名 隅肉溶接、突合せ溶接など溶接方法の分類並びに水平、
立向など溶接姿勢の分類である。
(A) Name of welding method Classification of welding method such as fillet welding, butt welding and horizontal,
It is a classification of welding posture such as vertical.
【0044】(b)開先タイプ レ型開先、X型開先、V型開先などの開先形状の分類で
ある。
(B) Groove Type This is a classification of groove shapes such as a groove, an X groove and a V groove.
【0045】(c)開先データ 上記分類された開先形状に関する形状データである。開
先タイプが隅肉溶接の場合には、脚長が定義される。図
14に隅肉溶接、V型開先のデータ例を示す。図中、θ
v は開先角度、BL は開先幅、Ga はルートギャップ、
tb はのど厚である。
(C) Groove data This is shape data on the classified groove shapes. When the groove type is fillet welding, the leg length is defined. FIG. 14 shows an example of fillet welding and V-shaped groove data. In the figure, θ
v is the groove angle, BL is the groove width, Ga is the root gap,
tb is the throat thickness.
【0046】(2)ワークモデルの生成(ステップS
2) ワークモデルの生成処理は、図2に示すように、パネル
母材の生成(ステップS21)と取付部材の生成(ステ
ップS22)とからなる。すなわち、表1のワーク管理
情報を参照しながら、最初にベースとなるパネル母材を
いくつかの母材形状データをつなぎ合わせて生成する
(ステップS21)。次に、各母材上に取り付けられる
取付部材のワーク形状情報を読み込み、さらに、各取付
部材に2次的に取り付く取付部材情報を読み込むという
処理を繰り返しながら、立体的な3次元ワーク形状を生
成する(ステップS22)。このワークモデル生成処理
では以下の処理が行われる。
(2) Generation of Work Model (Step S)
2) The work model generation process includes, as shown in FIG. 2, generation of a panel base material (step S21) and generation of an attachment member (step S22). That is, referring to the work management information in Table 1, first, a panel base material as a base is generated by connecting several base material shape data (step S21). Next, a three-dimensional three-dimensional work shape is generated by repeating the process of reading the workpiece shape information of the mounting members mounted on each base material and further reading the mounting member information that is secondarily attached to each mounting member. (Step S22). In this work model generation processing, the following processing is performed.
【0047】(2-1) 部材形状の伸ばし処理 ワークモデル生成時に、図15に示すように特定の点P
0 を基準として、X、Y、Z3方向の各拡大倍率u、
v、wを指定することで、部材形状を変更する。点P'
が点Pの座標を所定の計算式により伸ばしたときの座標
位置である。溶接後の収縮変更を考慮した加工上の処理
である。
(2-1) Member Shape Stretching Process When a work model is generated, as shown in FIG.
0, each magnification x, X, Y, Z
The member shape is changed by designating v and w. Point P '
Is a coordinate position when the coordinates of the point P are extended by a predetermined calculation formula. This is a processing on processing in consideration of shrinkage change after welding.
【0048】(2-2) ミラー処理 船の形状など、特定の中心線に対して、左右対称なワー
クの場合に、対称線に対して、データ変換することで、
対称形状を生成する。図16にミラー処理の例を示す。
左側の図形形状を対称線10に対して反転処理すること
で左右対称な形状を生成する。このことにより、データ
生成処理を簡素化できる。
(2-2) Mirror processing In the case of a work which is symmetrical with respect to a specific center line such as the shape of a ship, data conversion is performed for the symmetry line.
Generate a symmetric shape. FIG. 16 shows an example of the mirror processing.
A left-right symmetric shape is generated by inverting the left figure shape with respect to the symmetry line 10. Thereby, the data generation process can be simplified.
【0049】(2-3) 逆歪み付加処理 パネル形状のワークを溶接する場合に問題となるのが、
溶接後の熱変形である。通常、溶接後にプレス等にて矯
正処理がなされるが、溶接前にパネルに逆歪みを付加し
ておけば、熱変形が抑制される。この目的のために、ワ
ーク形状をCAM上で変形させる処理である。具体的に
は、逆歪みを与える線分と逆歪み量を指定し、ワークの
高さ方向の成分だけを変化させる。
(2-3) Reverse Distortion Addition Processing When welding a panel-shaped work, a problem is
This is thermal deformation after welding. Normally, a straightening process is performed by a press or the like after welding, but if reverse distortion is added to the panel before welding, thermal deformation is suppressed. For this purpose, it is a process of deforming the work shape on the CAM. Specifically, a line segment that gives reverse distortion and the amount of reverse distortion are specified, and only the component in the height direction of the work is changed.
【0050】図17は逆歪み付加処理における処理画面
の流れ図である。まず、逆歪み処理画面400のボタン
401を押すと、小組名リスト402が表示される。そ
の小組名リスト402の中から小組403を1つ選択す
ると、選択した小組403の形状404がグラフィック
表示される。そして、逆歪みを与えるための基準線40
5を2点Pa、Pbで指定する。次に、その逆歪み基準
線405上に点PC を指定する。次に、逆歪み量入力の
ウインドウ406が表示されるので、逆歪み量407を
入力する。逆歪み処理中のメッセージ408が表示さ
れ、逆歪み処理をする。逆歪み処理が終了すると、元の
画面400に戻る。
FIG. 17 is a flowchart of a processing screen in the inverse distortion adding processing. First, when a button 401 on the reverse distortion processing screen 400 is pressed, a small group name list 402 is displayed. When one small group 403 is selected from the small group name list 402, the shape 404 of the selected small group 403 is graphically displayed. Then, a reference line 40 for giving reverse distortion
5 is designated by two points Pa and Pb. Next, a point PC is designated on the inverse distortion reference line 405. Next, a window 406 for inputting the amount of reverse distortion is displayed, and the amount of reverse distortion 407 is input. A message 408 indicating that the inverse distortion processing is being performed is displayed, and the inverse distortion processing is performed. When the inverse distortion processing ends, the screen returns to the original screen 400.
【0051】図18、図19に逆歪み量の与え方を示
す。逆歪み基準線405を2点Pa、Pbで指定し、逆
歪み基準線405上に逆歪みを与える位置Pc点を指定
する。図19(a)に示すように、Pc点の歪み量λc
を設定すると、Pa−Pc間にある部材と溶接線の各点
は、逆歪み基準線405に応じた歪み量λをZ方向に加
算する。Pc−Pb間も同様に、逆歪み基準線405に
応じた歪み量λを加算する。なお、Pa−Pc−Pb間
以外の所にある部材と溶接線の各点は歪み量0である。
また、上記の例ではPa−Pb間の中間点Pcは1つで
あるが、図19(b)に示すように複数の点を指定する
ことも可能である。
FIGS. 18 and 19 show how to give the amount of reverse distortion. The inverse distortion reference line 405 is designated by two points Pa and Pb, and a position Pc on the inverse distortion reference line 405 at which reverse distortion is applied is designated. As shown in FIG. 19A, the distortion amount λc at the Pc point
Is set, for each point between the member and the welding line between Pa and Pc, the amount of strain λ according to the reverse strain reference line 405 is added in the Z direction. Similarly, a distortion amount λ corresponding to the inverse distortion reference line 405 is added between Pc and Pb. In addition, each point of the member and the welding line other than between Pa-Pc-Pb has zero strain.
In the above example, the number of intermediate points Pc between Pa and Pb is one, but a plurality of points can be specified as shown in FIG.
【0052】(3)溶接モデルの生成(ステップS3) 溶接モデルの生成処理は、図3に示すように、基本溶接
線の生成(ステップS31)、裏面基本溶接線の生成
(ステップS32)、不要溶接線の削除(ステップS3
3)、基本溶接線の接続(ステップS34)、及び溶接
線の生成(ステップS35)からなり、CADデータか
ら出力される溶接線情報をもとに、各溶接線単位にロボ
ット溶接に必要な基本ロボット姿勢、トーチ角度、干渉
回避などの動作データを生成するとともに、溶接の施工
条件を決定する段階である。
(3) Generation of Weld Model (Step S3) As shown in FIG. 3, the generation process of the weld model includes generation of a basic welding line (step S31), generation of a back surface basic welding line (step S32), and unnecessary processing. Deletion of welding line (step S3
3), connection of basic welding lines (step S34), and generation of welding lines (step S35). Based on the welding line information output from the CAD data, the basic necessary for robot welding for each welding line unit. This is a step of generating operation data such as a robot posture, a torch angle, and avoiding interference, and determining welding conditions.
【0053】(3-1) 基本溶接線の生成(ステップS3
1) 溶接線情報の溶接点データをつなぎ合わせて1本の溶接
線を生成する。取付部材の溶接が必要な箇所が認識され
るので、この連続な線分を基本溶接線と呼ぶことにす
る。基本溶接線には、直線ばかりでなく、円弧、折れ線
が含まれる。
(3-1) Generation of Basic Weld Line (Step S3)
1) One welding line is generated by joining the welding point data of the welding line information. Since a portion where the attachment member needs to be welded is recognized, this continuous line segment will be referred to as a basic welding line. Basic welding lines include not only straight lines but also arcs and broken lines.
【0054】(3-2) 裏面基本溶接線の生成(ステップS
32) CADデータから出力された溶接線情報が、部材の表面
(基準面)のみにしか定義されていない場合には、スカ
ントリングデータの板厚データを用いて、板厚分離れた
位置に、裏面の基本溶接線を生成する。溶接線情報は、
裏面の溶接線情報が出力されている場合には、その情報
を読み込む。裏面溶接線情報が出力されていない場合に
は、溶接線生成時に裏面の情報をコピーすることとな
る。
(3-2) Generation of Back Basic Weld Line (Step S)
32) If the welding line information output from the CAD data is defined only on the surface (reference plane) of the member, the welding line information is set to the position separated by the thickness using the thickness data of the scantling data. To generate a basic welding line on the back side. Weld line information
If the back side welding line information is output, the information is read. If the back surface welding line information is not output, the back surface information is copied when the welding line is generated.
【0055】(3-3) 不要溶接線の削除(ステップS3
3) CADデータから出力されている溶接線情報が、複数の
溶接ロボットステージのものを含む場合には、あるいは
同一ステージでも人手により先行溶接される場合には、
それらの溶接線情報を削除する。具体的には、以下の場
合において、溶接線が対象から外される。 処理工程が異なる場合 溶接プロセスが異なる場合
(3-3) Deletion of unnecessary welding line (step S3)
3) When the welding line information output from the CAD data includes that of a plurality of welding robot stages, or when the same stage is manually pre-welded,
Delete those welding line information. Specifically, in the following cases, the welding line is excluded from the target. Different processing steps Different welding processes
【0056】(3-4) 基本溶接線の接続(ステップS3
4) 溶接の開始または終了位置が他の基本溶接線と同一の溶
接線は、溶接線を接続して1本の溶接線とする。例え
ば、板厚の異なる2つの部材が前工程で溶接されて1つ
の取付部材となっている場合には、CADから出力され
る溶接線は2本となっている。この場合、溶接は連続し
て可能であるので、1本の基本溶接線とする。溶接線の
接続条件及び接続不可条件は下記のとおりである。 a.溶接線の接続条件 連結される2本の基本溶接線の処理工程が同じであ
ること。 連結される2本の基本溶接線の溶接プロセスが同じ
であること。 連結される2本の基本溶接線の溶接設計情報が同じ
であること。 b.溶接線の接続不可条件 2本以上の基本溶接線を接続した場合に、溶接ロボ
ットの動作範囲をオーバーしてしまう場合には接続不可
とする(旋回範囲オーバー)。
(3-4) Connection of Basic Weld Line (Step S3)
4) A welding line whose starting or ending position is the same as the other basic welding lines is connected to form a single welding line. For example, when two members having different plate thicknesses are welded in the previous process to form one attachment member, two welding lines are output from the CAD. In this case, since welding can be performed continuously, one basic welding line is used. The connection conditions and connection disable conditions of the welding line are as follows. a. Welding line connection conditions The processing steps of the two basic welding lines to be connected must be the same. The welding process of two connected basic welding lines is the same. The welding design information of two connected basic welding lines is the same. b. Conditions for disabling connection of welding lines If two or more basic welding lines are connected and the operation range of the welding robot is exceeded, connection is disabled (turning range is exceeded).
【0057】(3-5) 溶接線の生成(ステップS35) 基本溶接線をベースとして、溶接トーチ姿勢、基本ロボ
ット姿勢を決定し、溶接線近傍の部材と溶接ロボットと
の干渉をチェックする。すなわち、近傍部材を、自部
材、背面部材、側面部材の3つに分類し、各部材との干
渉をチェックし、干渉回避処理を行う。干渉回避処理の
一つとして、基本溶接線が複数の溶接線に分割されるこ
とがある。この干渉回避処理により、溶接ロボットが動
作可能な溶接線が決定される。その時、新たにいくつか
の溶接点が生成され追加される。これらの処理がなされ
たロボット溶接の実行可能な溶接線を単に溶接線という
名で定義する。 a.干渉回避処理により追加される溶接点 干渉回避処理によりトーチ角度α、βが変化する点 干渉回避処理により溶接線が分割される点 b.干渉回避処理により溶接点が削除されるケース 自部材スカントリング変化点にて干渉チェックを行
ったが、トーチ角度α、βを変化させる必要がない場合 取付角度が変化しても、トーチ角度α、βを変化さ
せる必要がない場合c.その他 相手部材が変化しても、溶接設計情報が変化しない
場合
(3-5) Generation of Welding Line (Step S35) Based on the basic welding line, the welding torch posture and the basic robot posture are determined, and interference between members near the welding line and the welding robot is checked. That is, the nearby members are classified into three members, a self member, a back member, and a side member, interference with each member is checked, and interference avoidance processing is performed. As one of the interference avoiding processes, the basic welding line may be divided into a plurality of welding lines. By this interference avoidance processing, a welding line at which the welding robot can operate is determined. At that time, some new welding points are created and added. An executable welding line for robot welding that has undergone these processes is simply defined as a welding line. a. Welding point added by interference avoidance processing Point at which torch angles α and β change by interference avoidance processing Point at which welding line is divided by interference avoidance processing b. The case where the welding point is deleted by the interference avoidance process. The interference check was performed at the own member scantling change point, but it is not necessary to change the torch angles α and β. Even if the mounting angle changes, the torch angle α , Β need not be changed c. Other When the welding design information does not change even if the mating member changes
【0058】図4に溶接線の生成処理における干渉チェ
ック処理のフローチャートを示す。この干渉チェック処
理は、まず自部材の干渉チェック(ステップS351〜
S354)、ついで背面部材の干渉チェック(ステップ
S355〜S359)、そして側面部材の干渉チェック
(ステップS360〜S365)という手順で構成され
ている。
FIG. 4 shows a flowchart of the interference check process in the welding line generation process. In this interference check processing, first, an interference check of the own member (steps S351 to
S354), then, the interference check of the back member (Steps S355 to S359), and the interference check of the side members (Steps S360 to S365).
【0059】(3-5-1) 自部材干渉チェック点の生成(ス
テップS351) その取付部材の溶接線情報に含まれるスカントリング変
化点を自部材干渉チェック点として生成する。
(3-5-1) Generation of Own Member Interference Check Point (Step S351) The scantling change point included in the welding line information of the attached member is generated as the own member interference check point.
【0060】(3-5-2) トーチ角度αmax の決定(ステッ
プS352) 図20に示すように、自部材の干渉チェック点(スカン
トリング変化点)において、各スカントリング点K0 〜
K12とロボット先端の溶接トーチ外形線分T1〜T3 と
の干渉をチェックし、Kのいずれかの点と線分Tが接す
るトーチ角度αmax を求める。なお、トーチ角度αは、
溶接トーチ1の水平面に対する傾き角度である。αは、
22.5゜〜90゜の範囲である。隅肉溶接の場合、一
般にα=45゜である。
(3-5-2) Determination of Torch Angle αmax (Step S352) As shown in FIG. 20, at the interference check points (change points of the scuttling) of the own member, the respective scuttling points K0 to
The interference between K12 and the welding torch outline T1 to T3 at the tip of the robot is checked, and the torch angle αmax at which any point of K contacts the line T is determined. The torch angle α is
This is the angle of inclination of the welding torch 1 with respect to the horizontal plane. α is
It is in the range of 22.5 ° to 90 °. In the case of fillet welding, α is generally 45 °.
【0061】(3-5-3) 基本ロボット姿勢の決定(ステッ
プS353) 干渉チェックの結果、トーチ角度が変化すると、ロボッ
トアーム305と溶接トーチ1の接続点の位置も変化す
る。そこで、上記トーチ角度αmax を用いて、図21に
示すように、自部材に対しては基本ロボット姿勢のアー
ム外形近似線分R1 のトーチ接続点r1 を補正する。
(3-5-3) Determination of Basic Robot Posture (Step S353) When the torch angle changes as a result of the interference check, the position of the connection point between the robot arm 305 and the welding torch 1 also changes. Therefore, using the torch angle αmax, as shown in FIG. 21, the torch connection point r1 of the arm outline approximation line segment R1 in the basic robot posture is corrected for the own member.
【0062】(3-5-4) 自部材との干渉チェック(ステッ
プS354) 自部材のMAXスカントリングデータを用いて、アーム
外形近似線分R1 、R2 との干渉をチェックし、干渉す
る場合には次の基本ロボット姿勢でチェックする。ここ
で、基本ロボット姿勢とは、図22に示すように複数の
形態で定められているものを指し、取付部材の取付角度
等により奥行き深さに対応できるようにしたロボット姿
勢である。図22の斜線部310の範囲がそれぞれ基本
ロボット姿勢、、でのロボットアームとワークと
の干渉範囲である。図中、Ti 、Toはそれぞれ溶接ト
ーチ1の内側稜線及び外側稜線、Ri1、Ri2はロボット
アーム305の内側線分、Ro1、Ro2はロボットアーム
305の外側線分である。
(3-5-4) Checking for Interference with Own Member (Step S 354) Using MAX scanning data of the own member to check for interference with arm outline approximation lines R 1 and R 2, and to make interference Check with the following basic robot posture. Here, the basic robot posture refers to a posture defined in a plurality of forms as shown in FIG. 22, and is a robot posture that can correspond to a depth depth by an attachment angle of an attachment member or the like. The range of the shaded portion 310 in FIG. 22 is the interference range between the robot arm and the workpiece in the basic robot posture. In the figure, Ti and To are the inner and outer ridges of the welding torch 1, Ri1 and Ri2 are the inner lines of the robot arm 305, and Ro1 and Ro2 are the outer lines of the robot arm 305.
【0063】基本ロボット姿勢〜は、溶接トーチ1
の先端とロボットアーム305の支持ブロック306の
中心との水平方向オフセット量LH を3種類に決めてそ
れぞれの基本姿勢としている。干渉チェックの際は、ま
ず基本ロボット姿勢で干渉の有無をチェックし、干渉
する場合には次の基本ロボット姿勢でチェックする。
さらに干渉する場合には基本ロボット姿勢でチェック
し、それでも干渉を回避できない場合には、その点で溶
接線を分割し、分割点を新たな溶接点として追加生成す
る。このように基本的なロボット姿勢をいくつかに限定
することにより、コンピュータ上での自動干渉回避処理
を可能としている。
The basic robot posture is the welding torch 1
The horizontal offset amount LH between the tip of the robot arm 305 and the center of the support block 306 of the robot arm 305 is determined to three types, and the respective basic postures are set. At the time of the interference check, first, the presence or absence of interference is checked in the basic robot posture, and in the case of interference, the check is performed in the next basic robot posture.
If there is further interference, the robot is checked in the basic robot posture. If the interference still cannot be avoided, the welding line is divided at that point, and the division point is additionally generated as a new welding point. By limiting the basic robot postures to some, automatic interference avoidance processing on a computer is enabled.
【0064】(3-5-5) 背面部材の干渉候補部材の選択
(ステップS355) 次に、上記の自部材との干渉チェックの結果、決定され
た基本ロボット姿勢に対して、ロボット背面部材の干渉
候補部材を選択する。そのためにはまず、図23に示す
ように、干渉候補部材を抽出するための領域を自部材の
周辺に設定し、この領域に掛かる部材を干渉候補部材と
する。図23において、Wc1×Lmcが基本ロボット姿勢
のときの背面干渉候補部材の抽出用領域であり、Wc2
×Lmcが基本ロボット姿勢のときの背面干渉候補部材
の抽出用領域である。なお、基本ロボット姿勢のとき
の背面干渉候補部材の抽出用領域は図示していないが、
同様にしてWc3×Lmcの領域を設定することができる。
また、Lsc、Lesは側面部材の干渉候補部材を抽出する
ための領域であり、これについては後述する。Lc は抽
出用領域の全長であり、tは自部材の板幅(フランジ幅
を含む)である。
(3-5-5) Selection of Interference Candidate Member of Back Member (Step S355) Next, the robot back member is set to the basic robot posture determined as a result of the interference check with its own member. Select an interference candidate member. For this purpose, first, as shown in FIG. 23, an area for extracting an interference candidate member is set around the own member, and a member covering this area is set as an interference candidate member. In FIG. 23, Wc1 × Lmc is a region for extracting a back surface interference candidate member when the basic robot posture is set, and Wc2
× Lmc is a region for extracting a back surface interference candidate member when the basic robot posture is set. Although the area for extracting the rear interference candidate member in the basic robot posture is not shown,
Similarly, an area of Wc3 × Lmc can be set.
Lsc and Les are areas for extracting interference candidate members as side members, which will be described later. Lc is the total length of the extraction area, and t is the plate width (including the flange width) of the own member.
【0065】(3-5-6) 背面部材の干渉チェック点の生成
(ステップS356) 上記の方法により、背面の干渉候補部材が抽出された場
合には、その干渉候補部材のスカントリング変化点から
自部材の溶接線に対し垂線を下ろし、この垂線との交点
を干渉チェック点として生成する。例えば、決定された
基本ロボット姿勢がの場合、領域Wc1に掛かる部材
は、図24においてB部材とD部材である。従って、B
部材のスカントリング変化点Kb1から自部材の溶接線1
20に下ろした垂線との交点P1 、D部材と自部材との
接続点P3 、P4 が干渉チェック点として生成される。
また、基本ロボット姿勢が決定された場合には、干渉
候補部材はB部材とC部材とD部材となり、干渉チェッ
ク点は、B部材の上記P1 、C部材のスカントリング変
化点Kc1から下ろした垂線との交点P2 、D部材の上記
P3 、P4 の各点となる。
(3-5-6) Generation of Interference Check Point of Back Member (Step S356) When a candidate interference member on the back surface is extracted by the above method, the scantling change point of the interference candidate member is extracted. , A perpendicular to the welding line of the member is lowered, and an intersection with the perpendicular is generated as an interference check point. For example, in the case where the determined basic robot posture is, the members covering the region Wc1 are the B member and the D member in FIG. Therefore, B
From the scantling change point Kb1 of the member to the welding line 1 of the member
The intersection P1 with the perpendicular drawn down to 20, and the connection points P3 and P4 between the D member and the own member are generated as interference check points.
When the basic robot posture is determined, the interference candidate members become the B member, the C member, and the D member, and the interference check points are lowered from the P1 of the B member and the scantling change point Kc1 of the C member. The point of intersection P2 with the perpendicular is the point P3, P4 of the D member.
【0066】(3-5-7) トーチ角度αmin の決定(ステッ
プS357) 上記の各干渉チェック点において、図25に示すよう
に、トーチ外形線分T4、T5 とスカントリング点K0
〜K3 との干渉をチェックし、Kのいずれかの点と線分
Tが接するトーチ角度αmin を求める。
(3-5-7) Determination of Torch Angle αmin (Step S357) At each of the above interference check points, as shown in FIG. 25, torch outlines T4 and T5 and scantling point K0.
To K3, and the torch angle .alpha.min at which any point of K contacts the line segment T is determined.
【0067】(3-5-8) 基本ロボット姿勢による背面部材
との干渉チェック(ステップS358) 上記ステップS353と同様に、トーチ角度αmin を用
いて、図21に示すように基本ロボット姿勢のアーム外
形線分R3 のトーチ接続点r4 を補正し、線分R3 、R
4 と干渉候補部材として選択された背面部材との干渉チ
ェックを各干渉チェック点にて行う。
(3-5-8) Interference Check with Back Member Based on Basic Robot Posture (Step S358) As in step S353, using the torch angle αmin, as shown in FIG. The torch connection point r4 of the line segment R3 is corrected, and the line segments R3, R
An interference check between 4 and the back member selected as the interference candidate member is performed at each interference check point.
【0068】(3-5-9) トーチ角度αの決定(ステップS
359) 自部材および背面部材との干渉チェックにより求めた各
干渉チェック点(スカントリング変化点)でのαmax 、
αmin よりトーチ角度αを決定する。すなわち、αmin
≦45゜≦αmax ならば、トーチ角度α=45゜とす
る。この角度は隅肉溶接において品質の安定する標準的
なトーチ姿勢である。また、上記の干渉チェック処理に
より、基本ロボット姿勢〜がとれなかった場合や、
トーチ角度αmin 、αmax が溶接上不適切な値、例え
ば、αmax <22.5゜、αmin >60゜の場合には、
基本溶接線をその干渉チェック点で分割する。
(3-5-9) Determination of Torch Angle α (Step S)
359) αmax at each interference check point (scanning change point) obtained by interference check with own member and back member,
The torch angle α is determined from αmin. That is, αmin
If ≦ 45 ° ≦ αmax, the torch angle α = 45 °. This angle is the standard torch position that ensures stable quality in fillet welding. In addition, the above-described interference check processing may result in a case where the basic robot posture cannot be obtained,
If the torch angles αmin and αmax are inappropriate values for welding, for example, αmax <22.5 ° and αmin> 60 °,
The basic weld line is divided at the interference check point.
【0069】(3-5-10)側面部材の干渉候補部材の選択
(ステップS360) 図23において、側面部材の干渉候補部材として抽出さ
れる部材は、 始端部側領域Lscまたは終端部側領域Lecに掛かっ
ている部材 LscとWci(i=1〜3)またはLecとWciの2つ
の領域に掛かっている部材 である。但し、の部材は、背面部材の干渉候補部材と
して既に上述したとおり干渉チェックが行われており、
その干渉チェック処理の結果、干渉が発生しなかった場
合には側面部材との干渉はないことを意味するから、側
面部材の選択対象から外される。しかしながら、の部
材は、自部材の溶接線の始端または終端に関わるもので
あるから、干渉が発生した場合には更に側面部材の選択
対象となり、以下に示す干渉チェックが行われる。
(3-5-10) Selection of Interference Candidate Member for Side Member (Step S360) In FIG. 23, the members extracted as the interference candidate members for the side member are the start end region Lsc or the end end region Lec. A member hung on two regions Lsc and Wci (i = 1 to 3) or Lec and Wci. However, the member has been subjected to the interference check as described above as an interference candidate member of the back member,
As a result of the interference check processing, if no interference occurs, it means that there is no interference with the side member, and the side member is not selected. However, since this member is related to the start or end of the welding line of its own member, if interference occurs, it is further selected as a side member, and the following interference check is performed.
【0070】(3-5-11)側面部材の干渉チェック点の生成
(ステップS361) 図26に示すように、Aを自部材、Bを干渉候補部材と
して抽出された側面部材とするとき、側面部材Bは既に
背面部材として干渉チェックがなされており、ここでは
P1 点において干渉が発生したする。すなわち、部材B
の端点B0 を自部材A上に投影したP2 点から、溶接ト
ーチ1の姿勢を、α=45゜、β=0゜のままで移動し
たときにトーチ外形線分が部材Bと接する点Bc を求
め、このBc 点から自部材Aに下ろした垂線との交点P
1 を求めることにより、P1 点を干渉チェック点として
生成する。
(3-5-11) Generation of Interference Check Point of Side Member (Step S 361) As shown in FIG. 26, when A is the own member and B is the extracted side member as an interference candidate member, Member B has already been checked for interference as a back member, and here interference occurs at point P1. That is, the member B
From the point P2 where the end point B0 of the welding torch 1 is projected on the own member A, the point Bc at which the torch outline comes into contact with the member B when the posture of the welding torch 1 is moved while maintaining α = 45 ° and β = 0 °. The intersection P with the perpendicular drawn from the point Bc to the own member A
By obtaining 1, P1 is generated as an interference check point.
【0071】(3-5-12)トーチ角度γの調整(ステップS
362) 上記の干渉チェック点P1 において、図27に示すよう
に、溶接トーチ1が側面部材Bの傾きに平行になるよう
にトーチ角度γを調整する。このトーチ角度γは、図2
8に示すように第1ロボットアーム305aと第2ロボ
ットアーム305bの関節軸307を回転することによ
り調整する。
(3-5-12) Adjustment of Torch Angle γ (Step S)
362) At the interference check point P1, the torch angle γ is adjusted so that the welding torch 1 is parallel to the inclination of the side member B as shown in FIG. This torch angle γ is shown in FIG.
As shown in FIG. 8, the adjustment is performed by rotating the joint shaft 307 of the first robot arm 305a and the second robot arm 305b.
【0072】(3-5-13)トーチ角度βの調整(ステップS
363) 図26に示すように、干渉チェック点P1 において、溶
接トーチ1が側面部材Bの表面に平行になるようにトー
チ角度βを調整する。ここに、トーチ角度βは、溶接線
に対する溶接トーチ1の水平面における傾き角度であ
り、一般にはβ=0゜であるが、干渉危険個所ではβを
−45゜〜+45゜の範囲内で変更する。
(3-5-13) Adjustment of Torch Angle β (Step S
363) As shown in FIG. 26, the torch angle β is adjusted so that the welding torch 1 is parallel to the surface of the side member B at the interference check point P1. Here, the torch angle β is the angle of inclination of the welding torch 1 in the horizontal plane with respect to the welding line, and generally β = 0 °, but β is changed within a range of −45 ° to + 45 ° at a location where there is a risk of interference. .
【0073】(3-5-14)自部材及び側面部材との干渉チェ
ック(ステップS364、S365) P0 、P1 の各点において、上記α、β、γのトーチ姿
勢においての自部材A、側面部材Bとの干渉チェックを
実施する。
(3-5-14) Check for Interference with Own Member and Side Member (Steps S364 and S365) At each point of P0 and P1, own member A and side member in the torch postures of α, β and γ described above. Check for interference with B.
【0074】 自部材との干渉チェック 上記により決定されたトーチ角度αのままで溶接トーチ
1をP1 点からP0 点へ移動すると、溶接トーチ1が自
部材Aと干渉する場合がある。例えば、図26のa矢視
図である図29に示すように、自部材Aのフランジ幅や
ウェブ高さがこの区間で変化した場合には、干渉が発生
する。従って、干渉が発生する場合には、上記により求
められたαmin とαmax の範囲内でαを45゜以下また
は45゜以上に修正する。もし、αの修正値が許容下限
値より小さくなる場合、あるいは許容上限値より大きく
なる場合には、P1 点を溶接端点(溶接の止まり点)と
して生成する。
Checking interference with own member When welding torch 1 is moved from point P1 to point P0 with torch angle α determined as described above, welding torch 1 may interfere with own member A. For example, as shown in FIG. 29 which is a view taken in the direction of arrow a in FIG. 26, when the flange width or the web height of the own member A changes in this section, interference occurs. Accordingly, when interference occurs, α is corrected to 45 ° or less or 45 ° or more within the range of αmin and αmax obtained as described above. If the corrected value of α is smaller than the allowable lower limit value or larger than the allowable upper limit value, the point P1 is generated as a welding end point (weld stop point).
【0075】 側面部材との干渉チェック 上記により調整されたトーチ角度β、γであっても、P
0 点に向かうにつれて溶接トーチ1が、図30に示すよ
うに側面部材Bと干渉する場合がある。図30は図26
のb矢視図である。そして、このような干渉が発生する
場合には、βを上記の角度範囲内で変更する。βが許容
角度範囲に収まらない場合にはP1 点を溶接端点(溶接
の止まり点)として生成する。
Checking for Interference with Side Member Even if the torch angles β and γ adjusted as described above, P
The welding torch 1 may interfere with the side surface member B as shown in FIG. FIG. 30 shows FIG.
FIG. If such interference occurs, β is changed within the above-mentioned angle range. If β does not fall within the allowable angle range, the point P1 is generated as a welding end point (a welding stop point).
【0076】 干渉チェックの結果 P0 、P1 点での干渉の有無と結論は表2のようにな
る。
Table 2 shows the results of the interference check and the presence and absence of interference at points P0 and P1.
【0077】[0077]
【表2】 [Table 2]
【0078】定盤200上には複数個のワークが配置さ
れるので、以上のステップS1〜S3の処理をn回繰り
返す(図1参照)。
Since a plurality of works are arranged on the surface plate 200, the above processing of steps S1 to S3 is repeated n times (see FIG. 1).
【0079】(4)セルモデルの生成(ステップS4) セルモデルの生成処理は、図5に示すように、対象ワー
クの選択(ステップS41)、ワークの配置(ステップ
S42)、領域分割(ステップS43)、溶接線の生成
(ステップS44)、ツイン溶接線の選択(ステップS
45)、溶接方向の決定(ステップS46)、溶接順序
の決定(ステップS47)、及び溶接経路の決定(ステ
ップS48)から構成されている。
(4) Generation of Cell Model (Step S4) As shown in FIG. 5, the cell model generation process selects the target work (Step S41), arranges the work (Step S42), and divides the area (Step S43). ), Generation of a welding line (step S44), selection of a twin welding line (step S44).
45), determination of the welding direction (step S46), determination of the welding order (step S47), and determination of the welding path (step S48).
【0080】(4-1) 対象ワークの選択(ステップS4
1) 前出の表1のワーク管理情報から、溶接対象となるワー
クを選択する。
(4-1) Selection of Target Work (Step S4)
1) From the work management information in Table 1 above, select a work to be welded.
【0081】(4-2) ワークの配置(ステップS42) 下記のロボット配置データより構成されるセルモデル上
に、溶接対象となるワークを配置する。 a.ロボット配置データ システム座標系での各ロボットの原点位置:ROBOT1
(X1,T1,Z1)・・・・ システム座標系での外部軸の動作領域:(X1,Y1,Z1,
X2,Y2,Z2,X3,Y3,Z3,X4,Y4,Z4) システム座標系でのロボットの領域分割線:(X1,Y
1,Z1,X2,Y2,Z2,X3,Y3,Z3,X4,Y4,Z4) オーバラップ領域の幅
(4-2) Arrangement of Work (Step S42) A work to be welded is arranged on a cell model composed of the following robot arrangement data. a. Robot arrangement data Origin position of each robot in the system coordinate system: ROBOT1
(X1, T1, Z1) ··· The operating area of the external axis in the system coordinate system: (X1, Y1, Z1,
X2, Y2, Z2, X3, Y3, Z3, X4, Y4, Z4) Robot's area dividing line in the system coordinate system: (X1, Y
1, Z1, X2, Y2, Z2, X3, Y3, Z3, X4, Y4, Z4) Width of overlap area
【0082】b.自動ワーク配置処理 ワーク外形近似四角形がロボットの動作エリアを示す四
角形内に収まるかどうかをチェックする。ワーク近似外
形としては、四角形の他に、直角三角形が考えられ、こ
の場合においても同様の処理がなされる。定盤の四角形
に複数のワークセットが可能な場合には、基本溶接線が
領域分割線によって分割される数の少ないセッティング
を選択する。
B. Automatic work placement processing Checks whether the work outline approximation rectangle fits within the rectangle indicating the robot operation area. As the workpiece approximate outer shape, a right triangle may be considered in addition to the quadrangle. In this case, the same processing is performed. When a plurality of work sets are possible in the square of the surface plate, a setting with a small number of divisions of the basic welding line by the region dividing line is selected.
【0083】図32は自動ワーク配置処理のフローチャ
ートである。まず、ワークリストより、選択されたn個
のワークを読み込む(ステップS421)。次に、例え
ば、図33(a)に示すようなワーク形状の場合、母材
の頂点データより、(b)図のように母材頂点B1 、B
2 、B3 、B4 の座標を求め(ステップS422)、外
形近似線分B1 B2 、B2 B3 、B3 B4 、B4 B1を
求め(ステップS423)、角辺をベースとして、B1
〜B4 を内包する近似四角形を求める(ステップS42
4)。但し、外形線が四角形外にはみ出すような四角形
は除外する。図33(a)の場合、線分B3 B4 は、外
形が凸となっているため、ワーク配置が困難であるの
で、この線分をベースとする四角形は除外する。そし
て、(c)図のように面積が最小となるものを最適近似
外形として選択する(ステップS425)。そのワーク
近似四角形の長辺の長さをBLとし、定盤エリアサイズ
との比較を行い、ワークのセッティングを決定する(ス
テップS426)。
FIG. 32 is a flowchart of the automatic work placement processing. First, the selected n works are read from the work list (step S421). Next, for example, in the case of a work shape as shown in FIG. 33A, the base material vertices B1 and B1 are obtained from the base material vertex data as shown in FIG.
The coordinates of 2, B3, and B4 are obtained (step S422), and the approximate line segments B1, B2, B2, B3, B3, B4, and B4B1 are obtained (step S423).
近似 B4 is determined (step S42).
4). However, squares whose outlines extend outside the square are excluded. In the case of FIG. 33 (a), the line segment B3 B4 has a convex outer shape, which makes it difficult to arrange the work. Therefore, a square based on this line segment is excluded. Then, the one having the smallest area as shown in FIG. 3C is selected as the optimum approximate outer shape (step S425). The length of the long side of the work approximating rectangle is set as BL, and the length is compared with the platen area size to determine the setting of the work (step S426).
【0084】ステップS427において、定盤に内包さ
れる四角形は以下の3ケースに分類する。図34に定盤
200の外形形状とこれに内包される定盤の要素四角形
を示す。RW、RLは要素四角形における横幅及び縦幅
である。図34に示すように、AからEの要素四角形に
対し順番にワーク近似四角形の長辺長さBLと定盤幅R
W、RLとを比較し、ワークセッティングを決定する
(ステップS428〜S430)。 ケース1:BL≦RW このときは、図35(a)のようにA要素内に横長にワ
ークをセットする。 ケース2:RW<BL≦RL このときは、図35(b)のようにA要素内に縦長にワ
ークをセットする。 ケース3:RL<BL この場合にはA要素内に収まらないので、次の要素四角
形Bと上記のように比較する。
In step S427, the squares included in the surface plate are classified into the following three cases. FIG. 34 shows the outer shape of the surface plate 200 and the element squares of the surface plate included therein. RW and RL are the horizontal and vertical widths of the element rectangle. As shown in FIG. 34, for the element rectangles A to E, the long side length BL and the platen width R of the work approximation rectangle in order.
The work setting is determined by comparing W and RL (steps S428 to S430). Case 1: BL ≦ RW At this time, the work is set horizontally in the A element as shown in FIG. Case 2: RW <BL ≦ RL In this case, the work is set vertically in the A element as shown in FIG. Case 3: RL <BL In this case, since it does not fit within the A element, it is compared with the next element rectangle B as described above.
【0085】次に、上記のように決定されたワークセッ
ティングにおいて、ロボット動作領域外にある溶接線が
ないかをチェックする(ステップS431)。溶接線が
ロボット動作エリアよりはみ出している場合には、動作
エリア内に入るようにワーク近似四角形を平行シフトす
る。
Next, in the work setting determined as described above, it is checked whether there is any welding line outside the robot operation area (step S431). When the welding line protrudes from the robot operation area, the work approximate rectangle is shifted in parallel so as to enter the operation area.
【0086】ステップS432における定盤エリアの再
計算は以下のように行う。図36に示すように、1つの
ワークをセットしたことにより、残されたL型の定盤内
で、考えられる四角形はA〜Hの8種類である。A〜H
は、RLの小さい順にソートし、順番を決定する。以上
のステップS428〜S433を、選択されたワークの
数だけn回繰り返す。
The recalculation of the surface area in step S432 is performed as follows. As shown in FIG. 36, there are eight types of squares A to H that can be considered in the L-shaped surface plate remaining after one work is set. A to H
Sorts in ascending order of RL and determines the order. The above steps S428 to S433 are repeated n times for the number of selected works.
【0087】(4-3) 領域分割(ステップS43) 有限の作業領域内に同等の作業を行うことが可能な溶接
ロボットを複数台配置し、最短時間で作業を完了させる
ためには、個々の溶接ロボットにおける作業量負荷を平
準化することが望ましい。但し、個々のロボットを図9
に示すように天吊り式に配置した場合には、ロボットの
作業領域に制限条件が生じる。個々の限定したロボット
が受け持つ作業領域(固有領域)と、隣接するロボット
同士が受け持つことができる領域(ラップ領域)の2つ
に区分される。図37にロボットの作業領域の分割処理
のフローチャートを示す。
(4-3) Region Division (Step S 43) A plurality of welding robots capable of performing the same work in a finite work area are arranged, and in order to complete the work in the shortest time, individual It is desirable to level the workload of the welding robot. However, the individual robots are
In the case where the robot is arranged in a suspended manner as shown in FIG. It is divided into two areas: a work area (unique area) assigned to each limited robot, and an area (lap area) that can be assigned to adjacent robots. FIG. 37 shows a flowchart of the dividing process of the work area of the robot.
【0088】まず、作業領域内の理想的な各ロボットの
負荷平均を次式より算出する(ステップS434)。 Ave.=(全体の作業量)/(ロボットの台数) 次に、表3に示すよう、固有領域の作業量とラップ領域
の作業量を求める(ステップS435、S436)。
First, the average load of each ideal robot in the work area is calculated by the following equation (step S434). Ave. = (Total work amount) / (number of robots) Next, as shown in Table 3, the work amount of the unique region and the work amount of the lap region are obtained (steps S435 and S436).
【0089】[0089]
【表3】 [Table 3]
【0090】次に、ラップ領域の作業量を図38に示す
ように分割し、各ロボットに分担させる(ステップS4
37)。 図38において、a=Ave.−FL1 b=FL1 −a a2 =Ave.−FL2 ’(但し、FL2 ’=FL2 +b) b2 =LL2 −a2 である。
Next, the work amount of the lap area is divided as shown in FIG. 38, and each robot is assigned (step S4).
37). In FIG. 38, a = Ave. -FL1 b = FL1 -a a2 = Ave. −FL2 ′ (where FL2 ′ = FL2 + b) b2 = LL2−a2
【0091】ステップS437の処理を行った後のロボ
ットの作業負荷がAve.を越えるものが存在する場合
には、隣接するロボットの2つが存在する。但し、処理
の開始であるロボットNo.1と最終ロボットがピーク
の場合は1つになる。また、ピークロボットが3台以上
存在する場合には、ステップS439の作業量分割処理
は行わない。そこで、ステップS438において、ステ
ップS437の処理後のピークロボットが何台存在する
かを判断し、2台である場合にのみ、以下に述べるよう
に作業量の分割処理を行う(ステップS439)。図3
9の例はピークロボットが2台存在する場合を示す。
After the processing in step S437, the workload of the robot is Ave. If there is more than two robots, there are two adjacent robots. However, the robot No., which is the start of the processing, 1 and 1 if the last robot is at its peak. If there are three or more peak robots, the work amount dividing process in step S439 is not performed. Therefore, in step S438, it is determined how many peak robots exist after the processing in step S437, and only when there are two robots, the work amount is divided as described below (step S439). FIG.
Example 9 shows a case where two peak robots exist.
【0092】Ave.を越えるピークロボットの作業量
Pv を次式より求める。 Pv =Σ(FLn−ave.) 次に、この平均値Pave を次式より求める。 Pave =Pv /3 そして、ピークロボットで固有領域の作業量の最大のも
のに着目する(図39の例ではNo.3のロボットがこ
れに相当する)。ここで、Pave から移動可能なラップ
領域の差分を求め、図40に示すように順次作業量を移
動させる。さらに、ステップS440で作業量分割処理
後のピークロボットの台数を判断し、2台である場合に
のみ上記処理を繰り返す。以上のようにして、ロボット
の作業量の平準化を行う。
Ave. Is obtained from the following equation. Pv = Σ (FLn-ave.) Next, the average value Pave is obtained from the following equation. Pave = Pv / 3 Attention is paid to the peak robot having the largest amount of work in the unique area (the robot No. 3 in the example of FIG. 39 corresponds to this). Here, the difference of the movable lap area is obtained from Pave, and the work amount is sequentially moved as shown in FIG. Further, in step S440, the number of peak robots after the work amount division processing is determined, and the above processing is repeated only when the number is two. As described above, the workload of the robot is leveled.
【0093】(4-4) 溶接線の生成(ステップS44) 溶接ロボットの動作領域をあらわす領域分割線によって
溶接線が分割される場合、その分割点を溶接点として生
成する。したがって、1本の基本溶接線が複数の溶接線
で構成されることになる。
(4-4) Generation of Welding Line (Step S44) When the welding line is divided by an area dividing line representing the operation area of the welding robot, the division point is generated as a welding point. Therefore, one basic welding line is composed of a plurality of welding lines.
【0094】図41は溶接ロボットの領域分割線311
〜314によって分割されたワーク100の例を示す。
ここでは、1つのワーク100を8つの領域に分割して
いる。図中、120は各取付部材の溶接線である。
FIG. 41 shows a region dividing line 311 of the welding robot.
14 shows an example of a work 100 divided by 314.
Here, one work 100 is divided into eight regions. In the drawing, reference numeral 120 denotes a welding line of each mounting member.
【0095】(4-5) ツイン溶接線の選択(ステップS4
5) 溶接線が上記のように生成された後、ツイン溶接線は、
以下の基準を満たす場合にのみ選択される。 取付部材の両側の溶接線の長さが同一であること。 溶接設計条件が同一であること。 2台の溶接ロボットが相互に干渉を生じないこと。 上記3つの条件を満足しない溶接線に対しては、シング
ル溶接線が選択される。
(4-5) Selection of Twin Weld Line (Step S4)
5) After the weld line has been generated as described above, the twin weld lines are:
Selected only if the following criteria are met: The length of the welding line on both sides of the mounting member must be the same. The welding design conditions must be the same. The two welding robots do not interfere with each other. For welding lines that do not satisfy the above three conditions, a single welding line is selected.
【0096】(4-6) 溶接方向の決定(ステップS46) 以上により生成された分割領域内の溶接線ごとに溶接方
向を決定する。この溶接方向の決定のためのルールは、
例えば次のようなものである。
(4-6) Determination of Welding Direction (Step S46) The welding direction is determined for each welding line in the divided area generated as described above. The rules for determining this welding direction are:
For example:
【0097】ルールR1:アークセンサによる終端検出
が可能な方が溶接終了点(終端)となるような向きに溶
接方向をとる。 終端検出センサ(アークセンサ)の許容範囲は、基本ト
ーチ角度βが±45°以内という制約があるので、溶接
線の端部での基本トーチ角度βがこの範囲に入る側を溶
接終了点とする。例えば、図42(a)に示すように取
付部材110の片側に別の取付部材113が接続されて
いるような場合、溶接トーチ1とワークとの干渉を回避
するために、トーチ角度βは取付部材113側で溶接線
に対して大きく傾く(β>45°)。一方、反対側の端
部は干渉がないため、トーチ角度βは終端検出センサの
許容範囲内となる。よって、取付部材110に対しては
取付部材113側の端部が溶接開始点WS 、干渉のない
側の端部が溶接終了点WEとなり、矢印で示したような
向きに溶接方向が決定される。一方、図42(b)に示
すように、取付部材110が取付部材113から十分に
離れている場合には、どちらを溶接開始点としてもよい
が、このような場合には、後述するルールR4を用いて
取付部材110に対して反時計回りの方向に溶接方向を
とることにする。この場合、取付部材110の端部にお
いて回し溶接が実施されることもある。回し溶接が実施
されたときは、溶接開始点と溶接終了点が一致する。
Rule R1: The welding direction is set such that the end that can be detected by the arc sensor is the welding end point (end). Since the allowable range of the end detection sensor (arc sensor) has a restriction that the basic torch angle β is within ± 45 °, the side where the basic torch angle β at the end of the welding line falls within this range is set as the welding end point. . For example, in the case where another mounting member 113 is connected to one side of the mounting member 110 as shown in FIG. 42 (a), the torch angle β is set so as to avoid interference between the welding torch 1 and the work. The member 113 is greatly inclined with respect to the welding line (β> 45 °). On the other hand, since the opposite end has no interference, the torch angle β is within the allowable range of the end detection sensor. Therefore, with respect to the mounting member 110, the end on the mounting member 113 side is the welding start point WS, and the end on the side without interference is the welding end point WE, and the welding direction is determined in the direction shown by the arrow. . On the other hand, as shown in FIG. 42 (b), when the attachment member 110 is sufficiently separated from the attachment member 113, either of them may be set as the welding start point. In such a case, a rule R4 described later is used. Is used to set the welding direction in a counterclockwise direction with respect to the mounting member 110. In this case, turning welding may be performed at the end of the mounting member 110. When turning welding is performed, the welding start point and the welding end point match.
【0098】さらに、別の例として、取付部材の片側に
複数の溶接線が存在する場合、例えば、図43に示すよ
うに、取付部材110が別の取付部材114、115と
接続されているような場合、121、122、123の
3本の溶接線(なお、以下の説明の便宜上、溶接線と溶
接方向を同時にあらわす符号を用いている)が取付部材
110の片側に存在する。このような場合には、溶接線
121、溶接線123は、上記のルールR1により、そ
れぞれ時計方向と反時計方向に溶接方向が分かれる。一
方、溶接線122は、両側とも終端検出センサの許容範
囲外となるため、溶接方向が定まらない。このような場
合にも、後述するルールR4を用いて取付部材110に
対して反時計回りの方向に溶接方向をとることにする。
Further, as another example, when a plurality of welding lines are present on one side of the mounting member, for example, as shown in FIG. 43, the mounting member 110 is connected to the other mounting members 114 and 115. In such a case, three welding lines 121, 122, and 123 (for the sake of convenience in the following description, the symbols that represent the welding line and the welding direction at the same time) are present on one side of the mounting member 110. In such a case, the welding directions of the welding line 121 and the welding line 123 are divided into a clockwise direction and a counterclockwise direction according to the above rule R1. On the other hand, since the welding line 122 is outside the allowable range of the terminal detection sensor on both sides, the welding direction is not determined. Also in such a case, the welding direction is set to the counterclockwise direction with respect to the mounting member 110 using the rule R4 described later.
【0099】ルールR2:溶接線の一方あるいは両方が
ビード継ぎとなる場合には、溶接方向はロボットシステ
ム座標原点に近い側から遠い側へ向かう方向とする。 これは、図44に示すように、同一の溶接ロボット動作
領域内でも、干渉等により1本の溶接線が分割された場
合などであって、ビード継ぎ処理による溶接線121〜
123の接続が可能な場合において、溶接方向を一に規
定することで、ビード継ぎ部141、142における溶
接の重ね方を一通りとすることにより溶接品質を安定化
させるためのものである。図44の例では、取付部材1
10に接続される別の取付部材116、117にそれぞ
れスカラップ部118を設けてあるので、このスカラッ
プ部118を通してビード継ぎが可能になっている。
Rule R2: When one or both of the welding lines are to bead joints, the welding direction is a direction from the side closer to the robot system coordinate origin to the side farther. This is, for example, when one welding line is divided due to interference or the like even within the same welding robot operation area as shown in FIG.
When the connection of 123 is possible, the welding direction is defined as one, so that the bead joints 141 and 142 can be welded in one way to stabilize the welding quality. In the example of FIG.
Since the other mounting members 116 and 117 connected to 10 are provided with scallop portions 118, beads can be spliced through the scallop portions 118.
【0100】ルールR3:溶接線の一方あるいは両方が
溶接ロボットの動作領域を定める領域分割線により分割
されている場合には、溶接線の溶接方向をロボットシス
テム座標原点に近い側から遠い側へ向かう方向とする。 これは、図45に示すように、1本の取付部材110が
複数の溶接ロボットの動作領域にまたがり、領域分割線
311、312により両側の溶接線121〜123およ
び溶接線124〜126が分割されているような場合に
おいて、溶接方向を一方向に規定することで、領域分割
点151、152でのビード継ぎ部の溶接品質を安定化
させるためのものである。
Rule R3: When one or both of the welding lines are divided by a region dividing line that defines the operation region of the welding robot, the welding direction of the welding line is directed from a side closer to the robot system coordinate origin to a side farther away. Direction. This is because, as shown in FIG. 45, one attachment member 110 extends over a plurality of operation regions of the welding robot, and the welding lines 121 to 123 and welding lines 124 to 126 on both sides are divided by region dividing lines 311 and 312. In such a case, by defining the welding direction in one direction, the welding quality of the bead joint at the region division points 151 and 152 is stabilized.
【0101】ルールR4:溶接方向が上記R1、R2の
ルールにおいて一意に求まらない場合には、溶接線の溶
接方向を反時計回りに向かう方向とする。 以上のルールは、R3→R2→R1→R4の順に適用さ
れる。
Rule R4: If the welding direction is not uniquely determined by the rules of R1 and R2, the welding direction of the welding line is assumed to be a counterclockwise direction. The above rules are applied in the order of R3 → R2 → R1 → R4.
【0102】(4-7) 溶接順序の決定(ステップS47) 溶接順序決定のための原則的なルールRaは以下のとお
りである。まず、溶接開始点がその取付部材においてロ
ボットシステム座標原点に最も近い溶接線を含む面を決
定する。すなわち、その取付部材の表裏のどちら側を先
に溶接するかを決定する。先に溶接される溶接線を含む
面を決定するには、その面の法線ベクトルがロボットシ
ステム座標原点の方を向いているかどうかで決定する。
例えば、図43において、ロボットシステム座標OXY
を図示のようにとるとき、取付部材110の表面110
aに垂直な法線ベクトルVaはロボットシステム座標原
点Oの方を向いている(法線ベクトルVaのX成分Va
xとY成分Vayの和は−符号となるので原点Oの方を
向いている)。これに対して、取付部材110の裏面1
10bに垂直な法線ベクトルVbはロボットシステム座
標原点Oと反対の方を向いている(法線ベクトルVbの
X成分VbxとY成分Vbyの和は+符号となるので原
点Oと反対の方向となる)。よって、その取付部材11
0に対してはその表面110aに含まれる溶接線を最初
に溶接する。次に、その面に含まれる溶接線群のうち溶
接開始点がロボットシステム座標原点Oに最も近い溶接
線を第1位として溶接を開始する。図43の例では、表
面110aに含まれる溶接線群121〜123のうち、
溶接開始点WS がロボットシステム座標原点Oに最も近
い溶接線は121の溶接線であるので、溶接線121が
最初に溶接される。よって、溶接順序は、表面110a
における溶接線121→溶接線122→溶接線123→
裏面110bの溶接線124の順序と決定される。
(4-7) Determination of Welding Order (Step S47) The principle rule Ra for determining the welding order is as follows. First, the surface including the welding line whose welding start point is closest to the robot system coordinate origin in the mounting member is determined. That is, it is determined which of the front and back sides of the mounting member is to be welded first. In order to determine the surface including the welding line to be welded first, it is determined whether or not the normal vector of the surface is directed to the robot system coordinate origin.
For example, in FIG. 43, the robot system coordinates OXY
Is taken as shown, the surface 110 of the mounting member 110
The normal vector Va perpendicular to a is directed toward the robot system coordinate origin O (X component Va of the normal vector Va).
Since the sum of x and Y component Vay becomes a minus sign, it is directed toward the origin O). On the other hand, the back surface 1 of the mounting member 110
The normal vector Vb perpendicular to 10b points in the direction opposite to the robot system coordinate origin O (the sum of the X component Vbx and the Y component Vby of the normal vector Vb is a + sign, Become). Therefore, the mounting member 11
For 0, the welding line included in the surface 110a is first welded. Next, welding is started with the welding line whose welding start point is closest to the robot system coordinate origin O as the first place among the welding line group included in the surface. In the example of FIG. 43, among the welding line groups 121 to 123 included in the surface 110a,
Since the welding line at which the welding start point WS is closest to the robot system coordinate origin O is the welding line 121, the welding line 121 is welded first. Therefore, the welding order is the surface 110a.
Welding line 121 → welding line 122 → welding line 123 →
The order of the welding lines 124 on the back surface 110b is determined.
【0103】また、以下のルールが適用される。 ルールRb:開先のある側を先に溶接する。 このルールは、開先面にプライマーが塗布されている場
合など、プライマーによるブローホール等の欠陥発生を
最小限に抑えることができるためである。例えば、図4
6に示すような取付部材の場合、開先112側(左側)
の溶接線が先に溶接される。
Further, the following rules are applied. Rule Rb: The side with the groove is welded first. This rule is to minimize the occurrence of defects such as blowholes caused by the primer, such as when the groove is coated with a primer. For example, FIG.
In the case of the mounting member shown in FIG. 6, the groove 112 side (left side)
Are welded first.
【0104】(4-8) 溶接経路の決定(ステップS48) 上記で決定された溶接線ごとの溶接方向、溶接順序を基
に、溶接ロボット相互の干渉が極力少なくなるように、
また、エアカット時間が極力短くなるように、溶接経路
を決定する。マルチロボットの場合には、溶接ロボット
相互の干渉を最小限にすることがアークタイム率向上の
ための重要な因子となる。具体的な処理は、図47に示
すように、干渉を回避するためのインターロック領域設
定手段481、設定されたインターロック領域に含まれ
る溶接線を選択する溶接線選択手段482、および選択
された溶接線ごとの溶接経路を求める溶接経路決定手段
483からなる。溶接ロボット相互の干渉を回避する方
法としては、各溶接ロボットが上記の各領域ごとにイン
ターロック(同期)を取りながら溶接することで、隣接
領域に2台の溶接ロボットが同時に侵入する確率を極力
低く抑えている。
(4-8) Determination of Welding Route (Step S48) Based on the welding direction and welding order for each welding line determined above, interference between the welding robots should be minimized.
The welding path is determined so that the air cut time is as short as possible. In the case of a multi-robot, minimizing interference between welding robots is an important factor for improving the arc time rate. As shown in FIG. 47, the specific processing includes an interlock area setting means 481 for avoiding interference, a welding line selecting means 482 for selecting a welding line included in the set interlock area, and The welding path determination means 483 determines a welding path for each welding line. As a method of avoiding interference between the welding robots, the welding robots perform welding while taking an interlock (synchronization) for each of the above-described regions, thereby minimizing the probability that two welding robots will simultaneously enter adjacent regions. I keep it low.
【0105】インターロック領域設定手段 干渉回避のためのインターロック領域の設定は、溶接ロ
ボットの動作領域に含まれる溶接線の本数に依存する。
このインターロック領域設定手段481では、図48に
示すような2つの分割方法の内、一部分でもR領域(そ
の溶接ロボットの動作領域内の右側または上側のインタ
ーロック領域)に含まれる溶接線が最も多くなるような
分割方法を選択する。(a)に示す方式は、左右の溶接
ロボットの干渉に着目して、各溶接ロボットの動作領域
を縦方向に3分割し、各々の右側のハッチされた部分を
インターロック領域321、322、323として設定
するものである。一方、(b)に示す方式は、上下の溶
接ロボットの干渉に着目して、各溶接ロボットの動作領
域を横方向に3分割し、下側領域内の上部のハッチされ
た部分にインターロック領域324を設定するものであ
る。溶接ロボットの動作領域の分割比率は通常等しくさ
れるが、ワークによっては異ならしめる場合もある。図
48の例では、(a)の方式に含まれる溶接線長さが
(b)の方式に含まれる溶接線長さより長くなるので、
干渉問題の発生確率の多い(a)の方式が採用される。
Interlock area setting means The setting of the interlock area for avoiding interference depends on the number of welding lines included in the operation area of the welding robot.
In the interlock area setting means 481, of the two division methods as shown in FIG. 48, the welding line included in the R area (the right or upper interlock area in the operation area of the welding robot) is the most. Choose a splitting method that will increase. In the method shown in (a), focusing on the interference between the left and right welding robots, the operation area of each welding robot is divided into three in the vertical direction, and the hatched portions on each right side are interlocked areas 321, 322, and 323. It is set as. On the other hand, the method shown in (b) focuses on the interference between the upper and lower welding robots, divides the operating area of each welding robot into three parts in the horizontal direction, and interlocks the interlock area in the upper hatched part in the lower area. 324 is set. The division ratio of the operating region of the welding robot is usually equal, but may be different depending on the work. In the example of FIG. 48, the welding line length included in the method (a) is longer than the welding line length included in the method (b).
The method (a) in which the probability of occurrence of the interference problem is high is adopted.
【0106】溶接線選択手段 溶接線選択手段482では、図49に示すように、溶接
ロボットの動作領域内に3つの領域を設け、領域ごとに
溶接線を分類する。具体的には、L、C、Rの3領域に
またがる溶接線群(LCR溶接線群)と、L、Cの2領
域の一方または両方に含まれる溶接線群(LC溶接線
群)と、C、Rの2領域の一方または両方に含まれる溶
接線群(CR溶接線群)とに分類する。
Welding line selection means As shown in FIG. 49, the welding line selection means 482 provides three regions in the operation region of the welding robot, and classifies the welding lines for each region. Specifically, a welding line group (LCR welding line group) extending over three regions of L, C, and R; a welding line group (LC welding line group) included in one or both of the two regions of L and C; It is classified into a welding line group (CR welding line group) included in one or both of the two regions C and R.
【0107】溶接経路決定手段 溶接経路は、LCR溶接線群、LC溶接線群、CR溶接
線群の順に溶接経路を決定する。実際の溶接時には、溶
接ロボット群制御システムにより、各領域ごとにインタ
ーロックがとられることになる。また、各領域ごとの溶
接経路は、エアカットが極小となるように選択する。具
体的には、溶接開始点がロボットシステム座標原点に最
も近い取付部材からスタートし、その取付部材の最後の
溶接線の溶接終了点に最も近い溶接開始点を持つ別の取
付部材を選択することを繰り返す。
Welding path determining means The welding path is determined in the order of the LCR welding line group, the LC welding line group, and the CR welding line group. At the time of actual welding, the interlock is taken for each area by the welding robot group control system. The welding path for each area is selected so that the air cut is minimized. Specifically, start from the mounting member whose welding start point is closest to the robot system coordinate origin, and select another mounting member with the welding start point closest to the welding end point of the last welding line of that mounting member. repeat.
【0108】溶接経路とインターロックの関係を図50
に示す。この図について説明すると、まず、ステップS
481のLCR溶接線群の溶接において、当該溶接ロボ
ットの動作領域内にLCR溶接線群が存在するかをチェ
ックする。LCR溶接線群が存在し、さらにその溶接ロ
ボットの左側に隣接する左側溶接ロボットにもLCR溶
接線群が存在する場合には、左側溶接ロボットの溶接完
了まで溶接を待つ(溶接を開始しない)。もし、左側溶
接ロボットがインターロック待ちならば、その左右の溶
接ロボット相互の干渉は発生しないので、当該溶接ロボ
ットの溶接を開始する。次に、当該溶接ロボットにLC
R溶接線群が存在せず、LC溶接線群が存在する場合に
は、左側溶接ロボットのLCR溶接線群の溶接が完了す
れば、当該溶接ロボットのLC溶接線群の溶接を開始す
る(ステップS482)。最後に、当該溶接ロボットに
LCR溶接線群もLC溶接線群も存在せず、CR溶接線
群が存在する場合には、右側溶接ロボットのLC溶接線
群の溶接が完了すれば、当該溶接ロボットのCR溶接線
群の溶接を開始する(ステップS483)。そして、各
溶接線群の溶接では、ロボットシステム座標原点に最も
近い溶接開始点を持つ取付部材から溶接を開始し、その
取付部材の最後の溶接線の溶接終了点から、その溶接終
了点に最も近い溶接開始点を持つ別の取付部材に移る。
これによってエアカットが最小となる。
The relationship between the welding path and the interlock is shown in FIG.
Shown in Referring to this figure, first, step S
In the welding of the 481 LCR welding line group, it is checked whether the LCR welding line group exists in the operation area of the welding robot. If the LCR welding line group exists and the LCR welding line group also exists in the left welding robot adjacent to the left side of the welding robot, the welding is waited until the left welding robot completes welding (welding is not started). If the left welding robot is waiting for the interlock, no interference occurs between the left and right welding robots, and the welding of the welding robot is started. Next, LC
When the R welding line group does not exist and the LC welding line group exists, when the welding of the LCR welding line group of the left welding robot is completed, the welding of the LC welding line group of the welding robot is started (step). S482). Finally, if neither the LCR welding line group nor the LC welding line group exists in the welding robot and the CR welding line group exists, if the welding of the LC welding line group of the right welding robot is completed, the welding robot (Step S483). Then, in the welding of each welding line group, welding is started from a mounting member having a welding start point closest to the robot system coordinate origin, and from the welding end point of the last welding line of the mounting member to the welding end point most. Move to another mounting member with a closer welding start point.
This minimizes air cut.
【0109】(5)動作プログラムの生成(ステップS
5) 動作プログラムの生成処理は、図6に示すように動作パ
ターンの選択(ステップS51)、動作パターンによる
干渉チェック(ステップS52)、干渉回避のための溶
接線の生成(ステップS53)、動作パターンの展開
(ステップS54)、溶接条件の選択(ステップS5
5)、及び動作プログラムの生成(ステップS56)か
らなる。
(5) Generation of operation program (step S
5) As shown in FIG. 6, the processing for generating the operation program includes selecting an operation pattern (step S51), checking for interference based on the operation pattern (step S52), generating a welding line for avoiding interference (step S53), and selecting an operation pattern. (Step S54), selection of welding conditions (Step S5)
5) and generation of an operation program (step S56).
【0110】(5-1) 動作パターンの選択(ステップS5
1) 取付部材ごとに生成された溶接線の各溶接点における部
材形状特性をもとに最適と思われる動作パターンを順次
選択し割り付ける。ここに、部材形状特性とは、溶接部
材端部での側面部材の有無など各溶接点における溶接動
作を特定させる上方である。基本的な動作パターンは、
アプローチ、始端検出(タッチセンシング)、始
端部・中間部・終端部溶接、終端検出(アークセン
サ)、リトラクト、ワイヤカット、ノズルクリー
ニング、エアカットに関するものである。そして、こ
れらの基本的な動作パターンの管理テーブルを設け、最
適な実行パターンを選択して割り付ける。
(5-1) Selection of Operation Pattern (Step S5)
1) Based on the member shape characteristics at each welding point of the welding line generated for each mounting member, an operation pattern that seems to be optimal is sequentially selected and assigned. Here, the member shape characteristic is the upper part that specifies the welding operation at each welding point such as the presence or absence of a side member at the end of the welding member. The basic operation pattern is
It is related to approach, starting end detection (touch sensing), starting end / intermediate / end end welding, end detection (arc sensor), retract, wire cut, nozzle cleaning, and air cut. Then, a management table of these basic operation patterns is provided, and an optimal execution pattern is selected and allocated.
【0111】(5-2) 動作パターンによる干渉チェック
(ステップS52) 上記により割り付けられた動作シーケンスの特定の位置
において溶接ロボットが自部材及び近接部材と干渉しな
いかどうかをチェックする。この干渉チェックの際に
は、前述したように決定されたトーチ角度α、βを持つ
基本ロボット姿勢でチェックする。
(5-2) Interference Check by Operation Pattern (Step S52) It is checked whether or not the welding robot does not interfere with its own member and adjacent members at a specific position in the operation sequence allocated as described above. At the time of this interference check, a check is made with the basic robot posture having the torch angles α and β determined as described above.
【0112】(5-3) 干渉回避のための溶接線の生成(ス
テップS53) 上記ステップS52の干渉チェックにおいて、自部材及
び近接部材との干渉が生じた溶接線については固定的な
処理としてその動作パターンでの干渉が生じない位置ま
で溶接線を短縮して干渉を回避する。干渉回避のため
に、割り付けられた基本動作パターン(ロボット姿勢)
の方を変更することは原則として行わない。基本動作パ
ターンを変更すると、溶接品質の確保が難しくなるから
である。
(5-3) Generation of Welding Line for Avoiding Interference (Step S53) In the interference check in the above step S52, the welding line having interference with its own member and the adjacent member is treated as a fixed process. The interference is avoided by shortening the welding line to a position where no interference occurs in the operation pattern. Basic motion pattern (robot posture) assigned to avoid interference
In principle, we do not change this. This is because if the basic operation pattern is changed, it becomes difficult to secure the welding quality.
【0113】(5-4) 動作パターンの展開(ステップS5
4) 上記ステップS48で決定された溶接経路に従って、割
り付けられた動作パターンを展開する。処理としては、
各動作シーケンス点の位置を部材位置データより計算し
て求める。
(5-4) Development of Operation Pattern (Step S5)
4) The assigned operation pattern is developed according to the welding path determined in step S48. The processing is
The position of each operation sequence point is calculated and obtained from the member position data.
【0114】(5-5) 溶接条件の選択(ステップS55) 溶接経路の溶接線ごとに、溶接条件を割り付ける。例え
ば、水平隅肉溶接の場合における溶接条件データコード
は、図51(a)に示すように記述される。そして、各
エレメントのコードは、同図(b)〜(g)に示すよう
なサブテーブルに設定されており、溶接条件データバン
クの溶接条件コードの箇所にその溶接線の性質に対応す
る最適な溶接条件が格納されている。
(5-5) Selection of welding conditions (step S55) Welding conditions are assigned to each welding line on the welding path. For example, the welding condition data code in the case of horizontal fillet welding is described as shown in FIG. The codes of the respective elements are set in sub-tables as shown in FIGS. 7B to 7G, and the optimum code corresponding to the property of the welding line is set at the position of the welding condition code in the welding condition data bank. The welding conditions are stored.
【0115】(5-6) 動作プログラムの生成(ステップS
56) 以上により、ワーク100に対する溶接線データが作成
され、これを溶接ロボットの動作プログラムとして編集
する。
(5-6) Generation of Operation Program (Step S
56) As described above, welding line data for the work 100 is created, and this is edited as an operation program of the welding robot.
【0116】(6)動作シミュレーション(ステップS
6) 上記動作プログラムで溶接ロボットの動作をシミュレー
ションし、問題がないかどうかを最終確認する。その
後、この動作プログラムを各溶接ロボットに送信し、実
際の溶接に供する。
(6) Operation Simulation (Step S)
6) Simulate the operation of the welding robot with the above operation program, and finally check whether there is any problem. After that, this operation program is transmitted to each welding robot, and provided for actual welding.
【0117】図52に溶接経路の具体例を示す。ロボッ
トシステム座標原点Oを定盤200の左下隅にとり、ま
た、図49の(a)の方式に従ってL、C、R領域を設
定する。ワーク100に対する各溶接ロボットの配置関
係を図52のようにNO.1からNo.8で示す。ま
た、図53〜図56に図52のNO.1からNO.4の
領域内の溶接線を分図で示す。各取付部材の溶接線はア
ルファベット小文字に数字を付して示す。図中、151
〜168はワーク100の左側部分の領域分割点であ
る。
FIG. 52 shows a specific example of the welding path. The origin O of the robot system coordinates is set at the lower left corner of the surface plate 200, and the L, C, and R regions are set according to the method shown in FIG. As shown in FIG. No. 1 to No. Shown at 8. 53 to 56 show NO. 1 to NO. The weld line in the area of No. 4 is shown in a sectional view. The welding line of each mounting member is shown by adding a numeral to the lowercase alphabet. In the figure, 151
Reference numerals 168 denote area division points on the left side of the workpiece 100.
【0118】まず、溶接ロボットNO.2の領域におい
て、LCR溶接線群にJ部材の分割溶接線を含んでいる
ので、溶接経路は、反時計回りに溶接線j1、j2、j
3、j4の順となる。次にLC溶接線群にはC部材の分
割溶接線が含まれるので、溶接経路は、c1、c2、c
3の順となる。最後にCR溶接線群にはB部材の分割溶
接線とG、H部材の溶接線が含まれるので、溶接経路
は、ロボットシステム座標原点Oに近いB部材から反時
計回りに溶接線b1、b2、b3、b4の順となり、次
にエアカット最小のルールに基づいてG部材に移り、反
時計回りに溶接線g1、g2、ついでH部材の溶接線h
1、h2の順となる。
First, the welding robot NO. In region 2, since the LCR welding line group includes the divided welding line of the J member, the welding path is set to the welding lines j1, j2, j in a counterclockwise direction.
3, j4. Next, since the LC welding line group includes the divided welding lines of the C member, the welding routes are c1, c2, c
The order is 3. Finally, since the CR welding line group includes the division welding line of the B member and the welding lines of the G and H members, the welding path is defined by the welding lines b1, b2 counterclockwise from the B member near the robot system coordinate origin O. , B3, b4, and then move to the G member based on the rule of the minimum air cut, and counterclockwise turn welding lines g1, g2, then the welding line h of the H member.
1, then h2.
【0119】次に、溶接ロボットNO.1の領域では、
LCR溶接線群にI部材の分割溶接線が含まれるので、
溶接経路は、反時計回りにi1、i2、i3、i4の順
となり、次にLC溶接線群に含まれるC部材の分割溶接
線c4、c5、c6の順となる。最後に、CR溶接線群
に含まれるA、E、F部材のうち、ロボットシステム座
標原点Oに近いE部材から、溶接線e1、e2、ついで
A部材に移り、分割溶接線a1、a2、a3、a4、そ
して最後にF部材の溶接線f1、f2の順となる。
Next, the welding robot NO. In area 1,
Since the LCR welding line group includes the split welding line of the I member,
The welding path is in the order of i1, i2, i3, and i4 in the counterclockwise direction, and then in the order of the divided welding lines c4, c5, and c6 of the C members included in the LC welding line group. Finally, among the A, E, and F members included in the CR welding line group, the welding lines e1, e2, and then the A member are moved from the E member near the robot system coordinate origin O to the divided welding lines a1, a2, a3. , A4, and finally the welding lines f1, f2 of the F member.
【0120】溶接ロボットN0.4の領域では、LCR
溶接線群にB部材の分割溶接線を含んでいるので、溶接
経路は、b5、b6、b7、b8の順となり、次にLC
溶接線群にJ、D部材の各分割溶接線とL部材の溶接線
が含まれるので、まずロボットシステム座標原点Oに近
いJ部材から、溶接線j5、j6、ついでD部材に移
り、溶接線d1、d2、d3、d4、ついでL部材の溶
接線l1、l2の順となる。最後に、CR溶接線群には
M、P部材が含まれるので、M部材の分割溶接線m1、
m2、m3、m4、そしてP部材の溶接線p1の順とな
る。なお、P部材の裏側は溶接しない。また、R、S部
材はそれぞれツイン溶接線r1、r2、s1、s2が選
択される。R部材のツイン溶接線r1とr2は溶接ロボ
ットNO.4とNO.3が同期して溶接を行い、S部材
のツイン溶接線s1とs2は溶接ロボットNO.4とN
O.6が同期して溶接を行う。
In the area of the welding robot N0.4, the LCR
Since the welding line group includes the divided welding lines of the B member, the welding paths are in the order of b5, b6, b7, b8, and then LC
Since the welding line group includes the divided welding lines of the J and D members and the welding line of the L member, first, the welding lines j5 and j6 are moved from the J member near the robot system coordinate origin O to the D member, and the welding lines are moved. d1, d2, d3, d4, and then the welding lines l1, l2 of the L member. Finally, since the M and P members are included in the CR welding line group, the divided welding lines m1,
The order is m2, m3, m4, and the welding line p1 of the P member. The back side of the P member is not welded. Further, twin welding lines r1, r2, s1, and s2 are selected for the R and S members, respectively. The twin welding lines r1 and r2 of the R member are the welding robot NO. 4 and NO. 3 perform welding in synchronization with each other, and the twin welding lines s1 and s2 of the S member are set to the welding robot NO. 4 and N
O. 6 performs welding in synchronization.
【0121】溶接ロボットNO.3の領域では、LCR
溶接線群にA部材の分割溶接線が含まれるので、溶接経
路は、a1、a2、a3、a4の順となり、次にLC溶
接線群にI、D部材の各分割溶接線とK部材の溶接線が
含まれるので、まずI部材の分割溶接線i5、i6、つ
いでD部材に移り、分割溶接線d5、d6、d7、d
8、さらにK部材の溶接線k1、k2の順となる。最後
にCR溶接線群にM部材の分割溶接線とN部材の溶接線
が含まれるので、M部材の分割溶接線m5、m6、m
7、m8の順となり、ついでN部材の溶接線n1の順と
なる。N部材の裏側もP部材と同様に溶接しない。ま
た、Q、R部材は上記と同様にツイン溶接線q1、q
2、r1、r2が選択される。以下、同様にしてワーク
100の右側部分についても溶接線の溶接経路が図52
に示すように決定される。
The welding robot NO. In region 3, LCR
Since the welding line group includes the division welding line of the A member, the welding paths are in the order of a1, a2, a3, and a4, and then the LC welding line group has the division welding lines of the I and D members and the K member. Since the welding line is included, first, the divided welding lines i5 and i6 of the I member, and then to the D member, and the divided welding lines d5, d6, d7, d
8, and then the welding lines k1 and k2 of the K member. Finally, since the CR welding line group includes the M member split welding line and the N member welding line, the M member split welding lines m5, m6, m
7, m8, and then the welding line n1 of the N member. The back side of the N member is not welded similarly to the P member. Q and R members are twin welding lines q1 and q in the same manner as above.
2, r1 and r2 are selected. In the same manner, the welding path of the welding line for the right portion of the
Is determined as shown in FIG.
【0122】上記のようにパネル母材と各取付部材との
溶接が終了したのちに、取付部材同士を接合するために
垂直方向の溶接線が溶接される。垂直方向の溶接線は、
各溶接ロボットの動作領域において、ロボットシステム
座標原点に近い溶接線から、上進溶接で順番に溶接され
る。
After the welding of the panel base material and each mounting member is completed as described above, a vertical welding line is welded to join the mounting members. The vertical weld line is
In the operation area of each welding robot, welding is performed in ascending order from a welding line close to the robot system coordinate origin.
【0123】[0123]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、CAD/
CAMシステムに登録されているCADデータのワーク
形状情報と溶接設計情報のみを利用して複数の溶接ロボ
ットの動作プログラムを自動的に生成することができ、
複雑な三次元形状の大型ワークに対する自動溶接を高能
率、高品質のもとで実施できる。また、取付部材の断面
形状データ(スカントリングデータ)と複数種類に固定
された基本ロボット姿勢を用いて、取付部材及びその周
辺の近接部材との干渉チェックを行うので、複雑な三次
元形状の干渉チェックが簡易に実施できるという利点が
ある。
As described above, according to the present invention, CAD /
Using only the workpiece shape information and welding design information of the CAD data registered in the CAM system, operation programs for a plurality of welding robots can be automatically generated,
Automatic welding of large-sized workpieces with complicated three-dimensional shapes can be performed with high efficiency and high quality. In addition, since the cross-sectional shape data of the mounting member (scanning data) and the basic robot postures fixed to a plurality of types are used to check for interference between the mounting member and neighboring members in the vicinity thereof, a complicated three-dimensional shape can be obtained. There is an advantage that interference check can be easily performed.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の溶接ロボット動作プログラムの生成手
順を示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing a procedure for generating a welding robot operation program according to the present invention.
【図2】図1のワークモデル生成処理におけるフローチ
ャートである。
FIG. 2 is a flowchart in a work model generation process of FIG. 1;
【図3】図1の溶接モデル生成処理におけるフローチャ
ートである。
FIG. 3 is a flowchart in a welding model generation process of FIG. 1;
【図4】図3の溶接線生成処理における干渉チェック処
理のフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart of an interference check process in the welding line generation process of FIG. 3;
【図5】図1のセルモデル生成処理におけるフローチャ
ートである。
FIG. 5 is a flowchart in a cell model generation process of FIG. 1;
【図6】図1の動作プログラム生成処理におけるフロー
チャートである。
FIG. 6 is a flowchart in an operation program generation process of FIG. 1;
【図7】ワークの一例を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing an example of a work.
【図8】図7の側面図である。FIG. 8 is a side view of FIG. 7;
【図9】複数の溶接ロボットからなるロボット機構の概
要図である。
FIG. 9 is a schematic diagram of a robot mechanism including a plurality of welding robots.
【図10】ワーク形状情報の各データを定義する方法の
説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a method of defining each data of work shape information.
【図11】各種の取付部材のスカントリングデータを定
義する方法の説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a method for defining scanling data of various attachment members.
【図12】MAXスカントリングデータを定義する方法
の説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a method of defining MAX scanning data.
【図13】溶接線の上下方向の傾斜角度および左右方向
の傾斜角度を示す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a vertical inclination angle and a horizontal inclination angle of a welding line.
【図14】開先形状データを定義する方法の説明図であ
る。
FIG. 14 is an explanatory diagram of a method for defining groove shape data.
【図15】部材形状の伸ばし処理の説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a member shape extending process.
【図16】部材形状のミラー処理の説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of mirror processing of a member shape.
【図17】逆歪み付加処理画面の流れ図である。FIG. 17 is a flowchart of a reverse distortion addition processing screen.
【図18】逆歪み量を与える方法の説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram of a method for giving an inverse distortion amount.
【図19】逆歪み量を与える方法の説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram of a method for giving an inverse distortion amount.
【図20】自部材に対する干渉チェックによるトーチ角
度αmax の決定方法の説明図である。
FIG. 20 is an explanatory diagram of a method of determining a torch angle αmax by checking an interference with the own member.
【図21】ロボットアームの外形線分を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating an outline of a robot arm.
【図22】基本ロボット姿勢〜の説明図である。FIG. 22 is an explanatory diagram of a basic robot posture.
【図23】干渉候補部材の抽出用領域の説明図である。FIG. 23 is an explanatory diagram of an extraction area of an interference candidate member.
【図24】干渉チェック点の説明図である。FIG. 24 is an explanatory diagram of interference check points.
【図25】背面部材に対する干渉チェックによるトーチ
角度αmin の決定方法の説明図である。
FIG. 25 is an explanatory diagram of a method of determining a torch angle αmin by checking interference with a back member.
【図26】側面部材に対する干渉チェック方法の説明図
である。
FIG. 26 is an explanatory diagram of an interference check method for a side member.
【図27】側面部材との干渉チェックにおいて側面部材
と平行に溶接トーチを傾けることを示す図である。
FIG. 27 is a view showing that a welding torch is inclined in parallel with the side member in the interference check with the side member.
【図28】溶接トーチ及びロボットアームのα、β、γ
軸の説明図である。
FIG. 28: α, β, γ of welding torch and robot arm
It is explanatory drawing of a shaft.
【図29】図25のa矢視図である。FIG. 29 is a view as seen from the arrow a in FIG. 25.
【図30】図25のb矢視図である。30 is a view as viewed in the direction of the arrow b in FIG. 25.
【図31】側面部材との干渉チェックにおいて自部材の
端部P0 〜P1 間を繰り返しチェックする方法を示す説
明図である。
FIG. 31 is an explanatory diagram showing a method of repeatedly checking between the end portions P0 to P1 of the own member in the interference check with the side member.
【図32】自動ワーク配置処理のフローチャートであ
る。
FIG. 32 is a flowchart of an automatic work placement process.
【図33】自動ワーク配置処理におけるワーク近似四角
形を生成する方法の説明図である。
FIG. 33 is an explanatory diagram of a method of generating a work approximate rectangle in the automatic work placement processing.
【図34】自動ワーク配置処理における定盤の要素四角
形の説明図である。
FIG. 34 is an explanatory diagram of an element square of a surface plate in the automatic work placement processing.
【図35】定盤の要素四角形とワーク近似四角形の配置
方法の説明図である。
FIG. 35 is an explanatory diagram of a method of arranging element squares and a work approximate square on a surface plate.
【図36】1つのワークを配置した後の定盤の残部への
配置方法を示す説明図である。
FIG. 36 is an explanatory view showing a method of arranging the surface plate on the remaining portion after arranging one work.
【図37】溶接ロボットの作業領域の分割処理のフロー
チャートである。
FIG. 37 is a flowchart of a process of dividing a work area of the welding robot.
【図38】溶接ロボットの作業量の分割方法の説明図で
ある。
FIG. 38 is an explanatory diagram of a method of dividing the work amount of the welding robot.
【図39】溶接ロボットの作業量の平準化方法の説明図
である。
FIG. 39 is an explanatory diagram of a method for leveling the work amount of the welding robot.
【図40】溶接ロボットの作業量の平準化方法の説明図
である。
FIG. 40 is an explanatory diagram of a method for leveling the work amount of the welding robot.
【図41】ワーク上の各取付部材の溶接線を示す平面図
である。
FIG. 41 is a plan view showing a welding line of each mounting member on the work.
【図42】溶接方向の始端及び終端を示す説明図であ
る。
FIG. 42 is an explanatory diagram showing a start end and an end of a welding direction.
【図43】取付部材の溶接方向及び順序を示す説明図で
ある。
FIG. 43 is an explanatory view showing the welding direction and the order of the attachment members.
【図44】溶接線の接続が可能な場合の溶接方向及び順
序を示す説明図である。
FIG. 44 is an explanatory diagram showing a welding direction and an order when connection of a welding line is possible.
【図45】溶接線が分割される場合の溶接方向及び順序
を示す説明図である。
FIG. 45 is an explanatory diagram showing a welding direction and an order when a welding line is divided.
【図46】開先のある取付部材の説明図である。FIG. 46 is an explanatory view of a mounting member having a groove.
【図47】溶接経路の決定手段のブロック図である。FIG. 47 is a block diagram of means for determining a welding path.
【図48】溶接ロボットの動作領域の分割方法を示す説
明図である。
FIG. 48 is an explanatory diagram showing a method of dividing the operation area of the welding robot.
【図49】図47の分割方法によるL、C、R領域の配
置図である。
FIG. 49 is an arrangement diagram of L, C, and R regions according to the dividing method of FIG. 47;
【図50】L、C、R領域内の溶接線と溶接ロボットの
インターロックとにより溶接経路を決定するフローチャ
ートである。
FIG. 50 is a flowchart for determining a welding path based on welding lines in the L, C, and R regions and an interlock of a welding robot.
【図51】水平隅肉溶接線の溶接条件データ名称及びそ
れぞれの最適溶接条件テーブルの説明図である。
FIG. 51 is an explanatory diagram of welding condition data names of horizontal fillet welding lines and respective optimum welding condition tables.
【図52】ワークの溶接経路の説明図である。FIG. 52 is an explanatory diagram of a welding path of a work.
【図53】図51のNO.2領域の分図である。53. FIG. It is a division diagram of two areas.
【図54】図51のNO.1領域の分図である。54. FIG. FIG. 3 is a partial view of one area.
【図55】図51のNO.4領域の分図である。55. FIG. It is a division diagram of four areas.
【図56】図51のNO.3領域の分図である。56. FIG. It is a division diagram of three areas.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1 溶接トーチ 100 ワーク 101 パネル母材 110 取付部材 120 基本溶接線 200 定盤 300 溶接ロボット 305 ロボットアーム 311〜314 領域分割線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Welding torch 100 Work 101 Panel base material 110 Mounting member 120 Basic welding line 200 Surface plate 300 Welding robot 305 Robot arm 311 to 314 Area division line

Claims (13)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 複数の取付部材を有するワークを複数の
    溶接ロボットにより溶接する場合において、CAD/C
    AMシステムに登録されているデータを読み込んで各々
    の前記溶接ロボットの動作プログラムを自動生成するシ
    ステムにおいて、 前記読み込まれたデータのワーク形状データから前記ワ
    ークに対応するワークモデルを生成する手段と、 前記ワークの構成部材の取付線からなる基本溶接線を有
    する溶接モデルを生成する手段と、 前記複数の溶接ロボットの作業量を平準化するように前
    記ワークモデルを領域分割線で分割することによりセル
    モデルを生成する手段と、 前記基本溶接線ごとに前記ワークと前記溶接ロボットが
    干渉するかどうかをチェックし、干渉が生じない範囲の
    溶接線を生成する手段と、 前記領域分割線により分割された領域ごとに、その領域
    に含まれる干渉チェック後の全ての溶接線に対して、溶
    接方向、溶接順序及び溶接経路を決定する手段と、 決定された前記溶接線に対して、前記データの中からあ
    らかじめ求めてある動作パターンと呼ばれる動作シーケ
    ンス群を選択することにより溶接に必要なデータを割り
    付けて一連の動作プログラムを生成する手段と、を備え
    たことを特徴とする溶接ロボット動作プログラムの自動
    生成システム。
    When a workpiece having a plurality of mounting members is welded by a plurality of welding robots, a CAD / C is used.
    A system that reads data registered in an AM system and automatically generates an operation program of each of the welding robots; a unit configured to generate a work model corresponding to the work from work shape data of the read data; Means for generating a welding model having a basic welding line consisting of attachment lines of components of the workpiece; and a cell model by dividing the work model by a region dividing line so as to equalize the workload of the plurality of welding robots. Means for generating whether or not the workpiece and the welding robot interfere with each other for each of the basic welding lines, and generating a welding line in a range in which no interference occurs; and an area divided by the area dividing line. Direction, welding order, and welding conditions for all the weld lines after the interference check included in that area. Means for deciding a path, and for the determined welding line, assigning data necessary for welding by selecting an operation sequence group called an operation pattern obtained in advance from the data, a series of operation programs And a means for generating a welding robot operation program.
  2. 【請求項2】 干渉チェック手段は、基本ロボット姿勢
    を複数種類に固定し、その基本ロボット姿勢により、前
    記取付部材及びその周辺部材の中から抽出された干渉候
    補部材に対して干渉チェックを行い、トーチ角度を決定
    する手段を含むことを特徴とする請求項1記載の溶接ロ
    ボット動作プログラムの自動生成システム。
    2. The interference checking means fixes a basic robot posture to a plurality of types, and performs an interference check on an interference candidate member extracted from the mounting member and its peripheral members according to the basic robot posture. 2. The system according to claim 1, further comprising means for determining a torch angle.
  3. 【請求項3】 前記干渉チェック手段は、前記取付部材
    の背面側及び側面側に前記干渉候補部材の抽出用領域を
    設定し、その取付部材及び前記抽出用領域に掛かる干渉
    候補部材の断面形状データを用いて干渉をチェックする
    構成となっていることを特徴とする請求項2記載の溶接
    ロボット動作プログラムの自動生成システム。
    3. The interference checking means sets an area for extracting the interference candidate member on the back side and the side surface of the mounting member, and sets the cross-sectional shape data of the interference member on the mounting member and the extraction area. 3. The system for automatically generating a welding robot operation program according to claim 2, wherein the system is configured to check for interference by using a program.
  4. 【請求項4】 前記干渉チェック手段は、干渉チェック
    の結果干渉が生じた場合には、その溶接線に溶接止まり
    点を生成する手段を有することを特徴とする請求項1、
    請求項2または請求項3記載の溶接ロボット動作プログ
    ラムの自動生成システム。
    4. The apparatus according to claim 1, wherein said interference checking means has means for generating a welding stop point on a welding line when interference occurs as a result of the interference check.
    An automatic generation system for a welding robot operation program according to claim 2 or 3.
  5. 【請求項5】 生成された溶接線が一定の条件を満たす
    場合、ツイン溶接線として選択する手段を有することを
    特徴とする請求項1記載の溶接ロボット動作プログラム
    の自動生成システム。
    5. The automatic system according to claim 1, further comprising means for selecting a twin welding line when the generated welding line satisfies a predetermined condition.
  6. 【請求項6】 溶接経路決定手段が、前記溶接ロボット
    の相互の干渉を回避するためのインターロック領域を設
    定するインターロック領域設定手段と、設定されたイン
    ターロック領域に含まれる溶接線を選択する溶接線選択
    手段とを有することを特徴とする請求項1記載の溶接ロ
    ボット動作プログラムの自動生成システム。
    6. An interlock area setting means for setting an interlock area for avoiding mutual interference of the welding robots, and a welding line included in the set interlock area. The system for automatically generating a welding robot operation program according to claim 1, further comprising welding line selection means.
  7. 【請求項7】 溶接方向決定手段において、前記取付部
    材に対する溶接方向を定めるとき、溶接線の終端をアー
    クセンサによる終端位置検出が可能な方にすることを特
    徴とする請求項1記載の溶接ロボット動作プログラムの
    自動生成システム。
    7. The welding robot according to claim 1, wherein, when the welding direction with respect to the mounting member is determined by the welding direction determining means, the end of the welding line is set so that the end position can be detected by an arc sensor. Automatic operation program generation system.
  8. 【請求項8】 前記領域分割線によって分割される溶接
    線、または前記取付部材に接続される別の取付部材によ
    って分割される溶接線であって、ビード継ぎが可能な溶
    接線に対しては、前記溶接方向決定手段において溶接方
    向を同一の方向に定めることを特徴とする請求項7記載
    の溶接ロボット動作プログラムの自動生成システム。
    8. A welding line divided by the region dividing line, or a welding line divided by another mounting member connected to the mounting member, wherein the welding line can bead jointed. 8. The system according to claim 7, wherein the welding direction determining means sets the same welding direction.
  9. 【請求項9】 前記溶接方向決定手段において、前記取
    付部材に対する溶接方向を定めるとき、溶接方向をその
    取付部材に対して反時計方向に向かう方向とすることを
    特徴とする請求項7または請求項8記載の溶接ロボット
    動作プログラムの自動生成システム。
    9. The method according to claim 7, wherein when the welding direction determining means determines a welding direction with respect to the mounting member, the welding direction is a counterclockwise direction with respect to the mounting member. 8. An automatic generation system for a welding robot operation program according to item 8.
  10. 【請求項10】 溶接順序決定手段において、前記取付
    部材に対する溶接順序を定めるとき、まず溶接開始点が
    その取付部材においてロボットシステム座標原点に最も
    近い溶接線を含む面を決定し、ついで決定された面内に
    おける溶接線群のうち溶接開始点がロボットシステム座
    標原点に最も近い溶接線を第1位とする溶接順序とする
    ことを特徴とする請求項1記載の溶接ロボット動作プロ
    グラムの自動生成システム。
    10. When the welding sequence determining means determines the welding sequence for the mounting member, first, a surface including a welding line whose welding start point is closest to the robot system coordinate origin is determined on the mounting member. 2. The system for automatically generating a welding robot operation program according to claim 1, wherein a welding order in which a welding start point of the group of welding lines in the plane is closest to the origin of the robot system coordinates is set as a first order.
  11. 【請求項11】 開先または傾きのある取付部材に対し
    ては、前記溶接順序決定手段において、開先のある側ま
    たは取付角度の広角側の溶接線を優先させることを特徴
    とする請求項10記載の溶接ロボット動作プログラムの
    自動生成システム。
    11. The welding sequence determining means gives priority to a welding line on a side having a groove or a wide angle side of a mounting angle for a mounting member having a groove or a slope. Automatic generation system of the described welding robot operation program.
  12. 【請求項12】 前記インターロック領域設定手段は、
    前記複数の溶接ロボットの動作領域を縦または横方向に
    3分割したとき、その右側または上側の領域に一部分で
    も含まれる溶接線が最も多くなるように分割方向を選択
    し、選択された分割方向による前記右側または上側の領
    域をインターロック領域として設定することを特徴とす
    る請求項6記載の溶接ロボット動作プログラムの自動生
    成システム。
    12. The interlock area setting means,
    When the operation area of the plurality of welding robots is divided into three in the vertical or horizontal direction, a division direction is selected such that the welding line included even in a part on the right side or the upper side is the largest, and the division direction is selected according to the selected division direction. 7. The automatic generation system according to claim 6, wherein the right or upper area is set as an interlock area.
  13. 【請求項13】 前記溶接線選択手段は、前記選択され
    た分割方向で前記溶接ロボットの動作領域を3分割した
    とき、3つの領域にまたがる溶接線群(LCR溶接線
    群)、2つの領域の一方または両方に含まれる溶接線群
    (LC溶接線群またはCR溶接線群)を選択し、前記溶
    接経路決定手段において、前記LCR溶接線群、前記L
    C溶接線群、前記CR溶接線群の順に溶接経路を決定す
    ることを特徴とする請求項6記載の溶接ロボット動作プ
    ログラムの自動生成システム。
    13. The welding line selecting means, when the operating region of the welding robot is divided into three in the selected dividing direction, a welding line group (LCR welding line group) extending over three regions, A welding line group (LC welding line group or CR welding line group) included in one or both is selected, and the LCR welding line group, the L
    The welding robot operation program automatic generation system according to claim 6, wherein a welding path is determined in the order of the C welding line group and the CR welding line group.
JP34740196A 1996-12-26 1996-12-26 Automatic preparation system for welding robot operation program Pending JPH10187223A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34740196A JPH10187223A (en) 1996-12-26 1996-12-26 Automatic preparation system for welding robot operation program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34740196A JPH10187223A (en) 1996-12-26 1996-12-26 Automatic preparation system for welding robot operation program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10187223A true JPH10187223A (en) 1998-07-14

Family

ID=18389976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34740196A Pending JPH10187223A (en) 1996-12-26 1996-12-26 Automatic preparation system for welding robot operation program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10187223A (en)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000190264A (en) * 1998-12-28 2000-07-11 Kawasaki Heavy Ind Ltd Teaching method and teaching device for industrial robot
JP2002116816A (en) * 2000-10-11 2002-04-19 Nkk Corp Controller and control method
JP2002215214A (en) * 2001-01-23 2002-07-31 Nkk Corp Method and unit for control
EP1307824A1 (en) * 2000-06-02 2003-05-07 Holland, LP Gap welding process
KR20040032619A (en) * 2002-10-10 2004-04-17 삼성중공업 주식회사 A CADCAM System applying to an assembly welding automatic line and operating method thereof
KR100434612B1 (en) * 2001-07-18 2004-06-05 대우조선해양 주식회사 Moduled-method for robot off-line programming
EP1876503A2 (en) 2006-07-04 2008-01-09 Fanuc Ltd Device, program, recording medium and method for preparing robot program
KR101239336B1 (en) 2011-03-04 2013-03-06 삼성중공업 주식회사 Moving route creating method of mobile apparatus
KR101245729B1 (en) 2011-02-25 2013-03-25 삼성중공업 주식회사 Apparatus and Method for providing task data of robot
JP2013542087A (en) * 2010-11-11 2013-11-21 ヒューエン ジェラード トーマス、 System and method for extending the reach of robotic arms
JP2014208354A (en) * 2013-04-16 2014-11-06 川崎重工業株式会社 Arc welding device
CN108115268A (en) * 2016-11-28 2018-06-05 发那科株式会社 Laser-processing system
WO2018173656A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 株式会社神戸製鋼所 Method for acquiring welding path information, and welding robot system
WO2018173657A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 株式会社神戸製鋼所 Welding path specification method, program, teaching program and welding robot system
US10289102B2 (en) 2015-02-05 2019-05-14 Honda Motor Co., Ltd. Robot selection method and robot selection device
EP3325205A4 (en) * 2015-07-23 2019-08-07 ABB Schweiz AG Method and apparatus of identifying welding seams of welding object
US10960483B2 (en) 2017-12-22 2021-03-30 Abb Schweiz Ag Method and apparatus of identifying welding seams of a welding object

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000190264A (en) * 1998-12-28 2000-07-11 Kawasaki Heavy Ind Ltd Teaching method and teaching device for industrial robot
EP1307824A4 (en) * 2000-06-02 2008-03-26 Richard L Thelen Gap welding process
EP1307824A1 (en) * 2000-06-02 2003-05-07 Holland, LP Gap welding process
JP2002116816A (en) * 2000-10-11 2002-04-19 Nkk Corp Controller and control method
JP2002215214A (en) * 2001-01-23 2002-07-31 Nkk Corp Method and unit for control
KR100434612B1 (en) * 2001-07-18 2004-06-05 대우조선해양 주식회사 Moduled-method for robot off-line programming
KR20040032619A (en) * 2002-10-10 2004-04-17 삼성중공업 주식회사 A CADCAM System applying to an assembly welding automatic line and operating method thereof
EP1876503A2 (en) 2006-07-04 2008-01-09 Fanuc Ltd Device, program, recording medium and method for preparing robot program
EP2637827A4 (en) * 2010-11-11 2018-01-24 Thomas, Hughen Gerrard Method for enhancing reach of a robotic arm
US9469033B2 (en) * 2010-11-11 2016-10-18 Plazma Technologies Pvt. Ltd. System and method for enhancing reach of a robotic arm
JP2013542087A (en) * 2010-11-11 2013-11-21 ヒューエン ジェラード トーマス、 System and method for extending the reach of robotic arms
US20140088754A1 (en) * 2010-11-11 2014-03-27 Plazma Technologies Pvt. Ltd. System and method for enhancing reach of a robotic arm
KR101245729B1 (en) 2011-02-25 2013-03-25 삼성중공업 주식회사 Apparatus and Method for providing task data of robot
KR101239336B1 (en) 2011-03-04 2013-03-06 삼성중공업 주식회사 Moving route creating method of mobile apparatus
JP2014208354A (en) * 2013-04-16 2014-11-06 川崎重工業株式会社 Arc welding device
US10289102B2 (en) 2015-02-05 2019-05-14 Honda Motor Co., Ltd. Robot selection method and robot selection device
EP3325205A4 (en) * 2015-07-23 2019-08-07 ABB Schweiz AG Method and apparatus of identifying welding seams of welding object
CN108115268A (en) * 2016-11-28 2018-06-05 发那科株式会社 Laser-processing system
JP2018086665A (en) * 2016-11-28 2018-06-07 ファナック株式会社 Laser processing system
WO2018173656A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 株式会社神戸製鋼所 Method for acquiring welding path information, and welding robot system
WO2018173657A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 株式会社神戸製鋼所 Welding path specification method, program, teaching program and welding robot system
US10960483B2 (en) 2017-12-22 2021-03-30 Abb Schweiz Ag Method and apparatus of identifying welding seams of a welding object

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105354880B (en) A kind of sand blasting machine people&#39;s automatic path generation method based on line laser structured light
Sederberg et al. T-splines and T-NURCCs
US6292715B1 (en) Robotic process planning method and apparatus using templates
Yang et al. Interference detection and optimal tool selection in 3-axis NC machining of free-form surfaces
EP0258897B1 (en) Method and system for automatically generating tool path data for automatic machining center
KR100272940B1 (en) Pattern comparison inspection system and method employing gray level bit map
US6504541B1 (en) Warping geometric objects
JP2942454B2 (en) Shape recognition method
US7398129B2 (en) Representation of sheet metal part models
US4953106A (en) Technique for drawing directed graphs
US6832128B2 (en) Method for rendering, evaluating and optimizing a surface quality based on CNC program data
US8072450B2 (en) System and method for measuring a three-dimensional object
EP1881458B1 (en) Computer-implemented process for creating a parametric surface
US7404164B2 (en) IC design modeling allowing dimension-dependent rule checking
US7216065B2 (en) Reflecting surface design system, reflecting surface design method, recording medium, and computer program
US8428767B2 (en) Method for cutting out a panoply of parts
EP0264919A2 (en) Method for generating offset surface data
Munlin et al. Optimization of rotations of a five-axis milling machine near stationary points
Eigensatz et al. 4. Case Studies in Cost-Optimized Paneling of Architectural Freeform Surfaces
JP3559154B2 (en) Three-dimensional model creation apparatus and method, and computer-readable recording medium recording three-dimensional model creation program
KR20090117757A (en) Method and device for controlling robots for welding workpieces
JP2978787B2 (en) Method and apparatus for creating a structural solid geometric representation of a plurality of objects
US4845651A (en) Geometric modelling system
CN102581444B (en) Online demonstration method for &#39;J&#39;-shaped groove welding robot
CN101114386B (en) Method for creating a parametric surface symmetric with respect to a given symmetry operation