JPH10211575A - 金属製箱状構造体の自動溶接装置の自動教示方法及び自動教示方法による金属製箱状構造体の自動溶接方法 - Google Patents
金属製箱状構造体の自動溶接装置の自動教示方法及び自動教示方法による金属製箱状構造体の自動溶接方法Info
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- JPH10211575A JPH10211575A JP9024525A JP2452597A JPH10211575A JP H10211575 A JPH10211575 A JP H10211575A JP 9024525 A JP9024525 A JP 9024525A JP 2452597 A JP2452597 A JP 2452597A JP H10211575 A JPH10211575 A JP H10211575A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の人手による鋼製セグメント等の金属製
箱状構造体の人手による溶接に替わる自動溶接装置の自
動教示方法及び自動教示方法による金属製箱状構造体の
製造方法を課題とする。 【解決手段】 （ａ）予め設計された金属製箱状構造体
の部材情報を制御コンピュータに入力する工程と、
（ｂ）前記部材情報を鍵として動作パターンデータベー
スから１つもしくは複数の自動溶接装置の動作パターン
を前記制御コンピュ−タにより検索する工程と、（ｃ）
前記部材情報を鍵として溶接条件データベースから１つ
もしくは複数の溶接条件を前記制御コンピュ−タにより
検索する工程と、（ｅ）前記検索された動作パターンと
前記検索された溶接条件とから、前記金属製箱状構造体
の自動溶接装置を動作させた場合に干渉が発生しない動
作パターンと溶接条件を前記制御コンピュ−タにより選
択する工程と、（ｆ）前記選択された動作パターンと溶
接条件を、前記動作パターンデータベース、前記溶接条
件データベース及び前記制御コンピュ−タの記憶手段に
記憶させる工程からなる。
箱状構造体の人手による溶接に替わる自動溶接装置の自
動教示方法及び自動教示方法による金属製箱状構造体の
製造方法を課題とする。 【解決手段】 （ａ）予め設計された金属製箱状構造体
の部材情報を制御コンピュータに入力する工程と、
（ｂ）前記部材情報を鍵として動作パターンデータベー
スから１つもしくは複数の自動溶接装置の動作パターン
を前記制御コンピュ−タにより検索する工程と、（ｃ）
前記部材情報を鍵として溶接条件データベースから１つ
もしくは複数の溶接条件を前記制御コンピュ−タにより
検索する工程と、（ｅ）前記検索された動作パターンと
前記検索された溶接条件とから、前記金属製箱状構造体
の自動溶接装置を動作させた場合に干渉が発生しない動
作パターンと溶接条件を前記制御コンピュ−タにより選
択する工程と、（ｆ）前記選択された動作パターンと溶
接条件を、前記動作パターンデータベース、前記溶接条
件データベース及び前記制御コンピュ−タの記憶手段に
記憶させる工程からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼製セグメント等
の金属製箱状構造体の自動溶接装置の自動教示方法及び
自動教示方法による金属製箱状構造体の自動溶接方法に
関する。
の金属製箱状構造体の自動溶接装置の自動教示方法及び
自動教示方法による金属製箱状構造体の自動溶接方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】金属製箱状構造体とは、具体的には土木
工事に使用される鋼製セグメント、ライナープレート、
橋梁用箱桁、或いは建築工事にも使用される鋼製枠体を
対象とするが、以下においては説明の都合上鋼製セグメ
ントを対象として説明する。しかし、本発明は上記鋼製
セグメントのみに限定されるものでなく、上記全ての金
属製箱状構造体に適用できる発明である。
工事に使用される鋼製セグメント、ライナープレート、
橋梁用箱桁、或いは建築工事にも使用される鋼製枠体を
対象とするが、以下においては説明の都合上鋼製セグメ
ントを対象として説明する。しかし、本発明は上記鋼製
セグメントのみに限定されるものでなく、上記全ての金
属製箱状構造体に適用できる発明である。
【０００３】金属製箱状構造体の内、鋼製セグメントは
トンネル工法の一つであるシールド工法に用いられる覆
工材である。鋼製セグメントは、スキンプレート、主
桁、継手板、縦リブなどの部材を組み立てて治具を使用
して仮溶接し、その後に人手により本溶接を行なってい
た。
トンネル工法の一つであるシールド工法に用いられる覆
工材である。鋼製セグメントは、スキンプレート、主
桁、継手板、縦リブなどの部材を組み立てて治具を使用
して仮溶接し、その後に人手により本溶接を行なってい
た。
【０００４】しかし、鋼製セグメントは図４に示すよう
に、基本的形状は円弧状で類似しているがスキンプレー
ト、主桁、継手板、縦リブなどの部材の具体的な寸法は
異なっている。また、同一形状と寸法の鋼製セグメント
を比較的多数製造する。
に、基本的形状は円弧状で類似しているがスキンプレー
ト、主桁、継手板、縦リブなどの部材の具体的な寸法は
異なっている。また、同一形状と寸法の鋼製セグメント
を比較的多数製造する。
【０００５】ところで、溶接材を自動溶接して製造する
自動溶接装置が市販されている。そこで発明者等は市販
の自動溶接装置を改良し、図３に示すような鋼製セグメ
ントの自動溶接装置を発明した。この自動溶接装置は、
鋼製セグメントを位置決めするポジショナーと溶接され
る鋼製セグメントに略水平方向から溶接ト−チを接近さ
せることができる多関節ロボット装置からなる自動溶接
装置である。この自動溶接装置は、下記の構造を備えて
いる。
自動溶接装置が市販されている。そこで発明者等は市販
の自動溶接装置を改良し、図３に示すような鋼製セグメ
ントの自動溶接装置を発明した。この自動溶接装置は、
鋼製セグメントを位置決めするポジショナーと溶接され
る鋼製セグメントに略水平方向から溶接ト−チを接近さ
せることができる多関節ロボット装置からなる自動溶接
装置である。この自動溶接装置は、下記の構造を備えて
いる。
【０００６】（１）仮溶接された鋼製セグメント１をク
ランプして昇降し、水平軸回りおよびこれに直交する直
交軸回りに回動させ、所定の姿勢で位置決めするポジシ
ョナー３と、（２）このポジショナーに所定の間隔を置
いて水平方向に隣接し、前記回動をさせる水平軸方向に
横スライドし任意のスライド位置に位置できる横行スラ
イダー５と、該横行スライダーに設けられ前後方向にス
ライドし任意のスライド位置に位置できる前後スライダ
ー７と、該前後スライダーに載置される多関節溶接ロボ
ット９からなる多関節溶接ロボット装置４とからなる。
ランプして昇降し、水平軸回りおよびこれに直交する直
交軸回りに回動させ、所定の姿勢で位置決めするポジシ
ョナー３と、（２）このポジショナーに所定の間隔を置
いて水平方向に隣接し、前記回動をさせる水平軸方向に
横スライドし任意のスライド位置に位置できる横行スラ
イダー５と、該横行スライダーに設けられ前後方向にス
ライドし任意のスライド位置に位置できる前後スライダ
ー７と、該前後スライダーに載置される多関節溶接ロボ
ット９からなる多関節溶接ロボット装置４とからなる。
【０００７】更に、この自動溶接装置には、ポジショナ
ー、多関節溶接ロボット等の動作を把握し、動作させる
ための制御コンピュータが接続されている。
ー、多関節溶接ロボット等の動作を把握し、動作させる
ための制御コンピュータが接続されている。
【０００８】このような自動溶接装置によってさまざま
な種類の鋼製セグメントを溶接するには、従来、オンラ
インティーチングを行う必要があった。オンラインティ
ーチングでは、個々の鋼製セグメントに応じて自動溶接
装置を動作させながら人が溶接の手順を教示する必要が
あった。
な種類の鋼製セグメントを溶接するには、従来、オンラ
インティーチングを行う必要があった。オンラインティ
ーチングでは、個々の鋼製セグメントに応じて自動溶接
装置を動作させながら人が溶接の手順を教示する必要が
あった。
【０００９】また、このような自動溶接装置の制御用ソ
フトウェアとして、三井／ＳＩＬＭＡ Ｃｉｍ Ｓｔａ
ｔｉｏｎなどのソフトウェアが市販されているが、これ
らのソフトウェアは自動溶接装置の動作を人が設定し、
設定した動作によって干渉が発生しないか検査し、動作
を保存して再利用ができるだけのものであって、さまざ
まな種類の鋼製セグメントを溶接するには、溶接の手順
を人が教示しなければならなかった。
フトウェアとして、三井／ＳＩＬＭＡ Ｃｉｍ Ｓｔａ
ｔｉｏｎなどのソフトウェアが市販されているが、これ
らのソフトウェアは自動溶接装置の動作を人が設定し、
設定した動作によって干渉が発生しないか検査し、動作
を保存して再利用ができるだけのものであって、さまざ
まな種類の鋼製セグメントを溶接するには、溶接の手順
を人が教示しなければならなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】この自動溶接装置で
は、さまざまな種類の鋼製セグメント等の金属製箱状構
造体に適切なポジショナーの位置や姿勢、多関節溶接ロ
ボットの位置や姿勢という多数のパラメータを教示する
必要がある。このため、個々の金属製箱状構造体に応じ
て人が教示を行うこととなり、教示に必要な労力や時間
が多大になってしまう。また、オンラインティーチング
では自動溶接装置を実際に動作させて位置や姿勢を教示
するため、個々の部材の精度等の影響を受け、精度が低
くなるという問題が生ずる。
は、さまざまな種類の鋼製セグメント等の金属製箱状構
造体に適切なポジショナーの位置や姿勢、多関節溶接ロ
ボットの位置や姿勢という多数のパラメータを教示する
必要がある。このため、個々の金属製箱状構造体に応じ
て人が教示を行うこととなり、教示に必要な労力や時間
が多大になってしまう。また、オンラインティーチング
では自動溶接装置を実際に動作させて位置や姿勢を教示
するため、個々の部材の精度等の影響を受け、精度が低
くなるという問題が生ずる。
【００１１】この発明は、以上の問題点を解決するため
になされたもので、教示工程の省力化を図るとともに溶
接の精度を向上させ、多品種少量生産に向いた金属製箱
状構造体の自動溶接装置の自動教示方法を提供すること
を目的とする。
になされたもので、教示工程の省力化を図るとともに溶
接の精度を向上させ、多品種少量生産に向いた金属製箱
状構造体の自動溶接装置の自動教示方法を提供すること
を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めの発明は下記の発明である。第１の発明は、以下の工
程を備えたことを特徴とする金属製箱状構造体の自動溶
接装置の自動教示方法である。 （ａ）予め設計された金属製箱状構造体の部材情報を制
御コンピュ−タに入力する工程と、（ｂ）前記部材情報
を鍵として自動溶接装置の動作パターンデータベースか
ら１つもしくは複数の動作パターンを前記制御コンピュ
−タにより検索する工程と、（ｃ）前記部材情報を鍵と
して溶接条件データベースから１つもしくは複数の溶接
条件を前記制御コンピュ−タにより検索する工程と、
（ｅ）前記検索された動作パターンと前記検索された溶
接条件とから、前記自動溶接装置を動作させた場合に干
渉が発生しない自動溶接装置の動作パターンと溶接条件
を前記制御コンピュ−タにより選択する工程と、（ｆ）
前記選択された動作パターンと溶接条件を、前記動作パ
ターンデータベース、前記溶接条件データベース及び前
記制御コンピュ−タの記憶手段に記憶させる工程。
めの発明は下記の発明である。第１の発明は、以下の工
程を備えたことを特徴とする金属製箱状構造体の自動溶
接装置の自動教示方法である。 （ａ）予め設計された金属製箱状構造体の部材情報を制
御コンピュ−タに入力する工程と、（ｂ）前記部材情報
を鍵として自動溶接装置の動作パターンデータベースか
ら１つもしくは複数の動作パターンを前記制御コンピュ
−タにより検索する工程と、（ｃ）前記部材情報を鍵と
して溶接条件データベースから１つもしくは複数の溶接
条件を前記制御コンピュ−タにより検索する工程と、
（ｅ）前記検索された動作パターンと前記検索された溶
接条件とから、前記自動溶接装置を動作させた場合に干
渉が発生しない自動溶接装置の動作パターンと溶接条件
を前記制御コンピュ−タにより選択する工程と、（ｆ）
前記選択された動作パターンと溶接条件を、前記動作パ
ターンデータベース、前記溶接条件データベース及び前
記制御コンピュ−タの記憶手段に記憶させる工程。
【００１３】第２の発明は、前記工程により干渉が発生
しない動作パターンと溶接条件が選択された場合、又は
前記工程により干渉が発生しない動作パターンと溶接条
件が選択されない場合において、更に人が動作パターン
と溶接条件を前記制御コンピュ−タの修正教示工程を更
に備えたことを特徴とする金属製箱状構造体の自動溶接
装置の自動教示方法である。
しない動作パターンと溶接条件が選択された場合、又は
前記工程により干渉が発生しない動作パターンと溶接条
件が選択されない場合において、更に人が動作パターン
と溶接条件を前記制御コンピュ−タの修正教示工程を更
に備えたことを特徴とする金属製箱状構造体の自動溶接
装置の自動教示方法である。
【００１４】第３の発明は、前記予め設計された金属製
箱状構造体の部材情報をＣＡＤシステム又は人手により
前記制御コンピュ−タに入力することを特徴とする金属
製箱状構造体の自動溶接装置の自動教示方法である。
箱状構造体の部材情報をＣＡＤシステム又は人手により
前記制御コンピュ−タに入力することを特徴とする金属
製箱状構造体の自動溶接装置の自動教示方法である。
【００１５】第４の発明は、上記金属製箱状構造体の自
動溶接装置の自動教示方法により教示された金属製箱状
構造体の自動溶接装置を用いた金属製箱状構造体の自動
溶接方法である。
動溶接装置の自動教示方法により教示された金属製箱状
構造体の自動溶接装置を用いた金属製箱状構造体の自動
溶接方法である。
【００１６】第５の発明は、上記予め設計された金属製
箱状構造体の部材情報、これに対する選択された動作パ
ターン及び溶接条件とが記憶された媒体である。
箱状構造体の部材情報、これに対する選択された動作パ
ターン及び溶接条件とが記憶された媒体である。
【００１７】第６の発明は、上記金属製箱状構造体が鋼
製セグメントであることを特徴とする上記いずれかに記
載された自動教示方法、自動溶接方法、または媒体であ
る。
製セグメントであることを特徴とする上記いずれかに記
載された自動教示方法、自動溶接方法、または媒体であ
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を以下に説明す
る。金属製箱状構造体の１例である鋼製セグメントは、
図４に示すような鋼製の構造体であり、溶接される鋼製
セグメントの部材は、形状などの特徴によって分類され
る。たとえば、以下の９種類に分類することができる。
る。金属製箱状構造体の１例である鋼製セグメントは、
図４に示すような鋼製の構造体であり、溶接される鋼製
セグメントの部材は、形状などの特徴によって分類され
る。たとえば、以下の９種類に分類することができる。
【００１９】 (1) グラウト（注入孔）１３ (2) スキンプレート １９ (3) 縦リブ ２１ (4) 主桁 １５ (5) 継手板 １７ (6) 吊手金具 ２７ (7) 補強リブ ２５ (8) 中主桁 （図示せず） (9) 補強板 （図示せず）
【００２０】各部材はそれぞれ幅、長さ、奥行、厚さ、
内径、外径、角度などのパラメータを与えることによっ
て具体的な形状が決まる。上記形状は、ＣＡＤ又は人手
により制御コンピュ−タに入力することができる。
内径、外径、角度などのパラメータを与えることによっ
て具体的な形状が決まる。上記形状は、ＣＡＤ又は人手
により制御コンピュ−タに入力することができる。
【００２１】上記鋼製セグメントの形状から考えると、
どの部材とどの部材を溶接するかの分類は鋼製セグメン
トの形状、構造から定まり、経験上たとえば、２８通り
に分類される。以下にその分類の一部を示す。 （１）グラウトとスキンプレート （２）縦リブとスキンプレート （３）主桁と継手板（内側） （４）主桁と継手板（外側） （５）縦リブと主桁
どの部材とどの部材を溶接するかの分類は鋼製セグメン
トの形状、構造から定まり、経験上たとえば、２８通り
に分類される。以下にその分類の一部を示す。 （１）グラウトとスキンプレート （２）縦リブとスキンプレート （３）主桁と継手板（内側） （４）主桁と継手板（外側） （５）縦リブと主桁
【００２２】上記２８通りの溶接線の例を図２に示す
が、この溶接線に対して、自動溶接装置は、前述した通
り、ポジショナーの位置と姿勢、溶接ロボットの位置と
姿勢を指定することにより動作する。これらのパラメー
タとして、例えば以下の１１のパラメータを採用するこ
とができる。
が、この溶接線に対して、自動溶接装置は、前述した通
り、ポジショナーの位置と姿勢、溶接ロボットの位置と
姿勢を指定することにより動作する。これらのパラメー
タとして、例えば以下の１１のパラメータを採用するこ
とができる。
【００２３】(1) 溶接ロボットのアームに取り付けられ
たトーチの溶接線に対する位置（ｘ、ｙ、ｚ）と姿勢
（α、β、γ）。 (2) 溶接ロボットが載置されたスライダーの位置（前
後、横行）。 (3) ポジショナーの昇降、回転、旋回。
たトーチの溶接線に対する位置（ｘ、ｙ、ｚ）と姿勢
（α、β、γ）。 (2) 溶接ロボットが載置されたスライダーの位置（前
後、横行）。 (3) ポジショナーの昇降、回転、旋回。
【００２４】鋼製セグメントの自動溶接装置における溶
接では、溶接線を略水平とし、トーチを溶接線に対して
上方から接近させた後に、トーチを溶接線に沿って移動
させつつ溶接することが望ましい。また、直線を溶接す
る場合はトーチを直線状に移動させつつ溶接する一方、
円弧を溶接する場合はトーチ姿勢（α、β、γ）は固定
して溶接の対象を円弧の中心軸の回りに回転させ、溶接
線を一定にさせて溶接することが望ましい。さらに、溶
接の際の移動の方向によって溶接の良・不良が変わる場
合もある。
接では、溶接線を略水平とし、トーチを溶接線に対して
上方から接近させた後に、トーチを溶接線に沿って移動
させつつ溶接することが望ましい。また、直線を溶接す
る場合はトーチを直線状に移動させつつ溶接する一方、
円弧を溶接する場合はトーチ姿勢（α、β、γ）は固定
して溶接の対象を円弧の中心軸の回りに回転させ、溶接
線を一定にさせて溶接することが望ましい。さらに、溶
接の際の移動の方向によって溶接の良・不良が変わる場
合もある。
【００２５】そこで、２８種類に分類した溶接線のそれ
ぞれについて、経験から望ましい条件を満たす溶接ロボ
ットの位置や姿勢、スライダーの位置、ポジショナーの
昇降、回転、旋回の値を１もしくは複数通り動作パター
ンデータベースに予め記録する。
ぞれについて、経験から望ましい条件を満たす溶接ロボ
ットの位置や姿勢、スライダーの位置、ポジショナーの
昇降、回転、旋回の値を１もしくは複数通り動作パター
ンデータベースに予め記録する。
【００２６】また、ある部材と別の部材を溶接する場合
には、溶接線の上をトーチが移動していく際の各場所に
おける溶接電圧、溶接電流、移動速度を変更する必要が
あることも多い。このような溶接条件の例を図２に示
す。そこで、２８種類に分類した溶接線のそれぞれにつ
いて、経験から望ましい溶接条件を１もしくは複数通り
溶接条件データベースに記録する。
には、溶接線の上をトーチが移動していく際の各場所に
おける溶接電圧、溶接電流、移動速度を変更する必要が
あることも多い。このような溶接条件の例を図２に示
す。そこで、２８種類に分類した溶接線のそれぞれにつ
いて、経験から望ましい溶接条件を１もしくは複数通り
溶接条件データベースに記録する。
【００２７】以下、鋼製セグメント溶接の自動教示方法
の一実施態様を、図１により説明する。溶接される鋼製
セグメントの部材情報は、フロッピーディスクなどの媒
体、若しくはネットワーク経由、又は人手により制御コ
ンピュ−タに入力される。制御コンピュ−タは溶接する
部材と部材の組合せを調べ、溶接線の種類を設定する。
現実の応用では、２８種類の溶接線に分類される。溶接
する部材が決まれば、上記の２８種類の溶接線のいずれ
かもしくは複数の溶接線を選択することができる。この
ようにして１つもしくは複数の溶接線を自動生成する。
の一実施態様を、図１により説明する。溶接される鋼製
セグメントの部材情報は、フロッピーディスクなどの媒
体、若しくはネットワーク経由、又は人手により制御コ
ンピュ−タに入力される。制御コンピュ−タは溶接する
部材と部材の組合せを調べ、溶接線の種類を設定する。
現実の応用では、２８種類の溶接線に分類される。溶接
する部材が決まれば、上記の２８種類の溶接線のいずれ
かもしくは複数の溶接線を選択することができる。この
ようにして１つもしくは複数の溶接線を自動生成する。
【００２８】上記部材情報から自動生成された溶接線情
報を鍵として、動作パターンデータベースと溶接条件デ
ータベースから、適用可能な動作パターンと溶接条件を
それぞれ検索する。このようにして、鋼製セグメントの
設計情報から部材と部材の間の溶接線、動作パターン、
溶接条件の候補が複数得られる。
報を鍵として、動作パターンデータベースと溶接条件デ
ータベースから、適用可能な動作パターンと溶接条件を
それぞれ検索する。このようにして、鋼製セグメントの
設計情報から部材と部材の間の溶接線、動作パターン、
溶接条件の候補が複数得られる。
【００２９】しかし、この候補の中には、溶接ロボット
と部材が衝突するなど干渉を発生して、溶接が実際には
行えない候補もある。そこで、部材、溶接ロボット、ポ
ジショナーの大きさと、これらの位置や姿勢の情報を与
えると、干渉が発生するか否かを判定する干渉検査を行
う。このような干渉検査は、例えば、三井/SILMA CimSt
ation などのソフトウェア上で行うことが可能である。
と部材が衝突するなど干渉を発生して、溶接が実際には
行えない候補もある。そこで、部材、溶接ロボット、ポ
ジショナーの大きさと、これらの位置や姿勢の情報を与
えると、干渉が発生するか否かを判定する干渉検査を行
う。このような干渉検査は、例えば、三井/SILMA CimSt
ation などのソフトウェア上で行うことが可能である。
【００３０】上記干渉検査を行った結果、干渉しない溶
接線、動作パターン、溶接条件が選択できた場合は、こ
れらのデ−タを制御コンピュ−タに記憶する。これらの
データに基いて鋼製セグメントの自動溶接装置を制御
し、セグメントを溶接する。
接線、動作パターン、溶接条件が選択できた場合は、こ
れらのデ−タを制御コンピュ−タに記憶する。これらの
データに基いて鋼製セグメントの自動溶接装置を制御
し、セグメントを溶接する。
【００３１】また、干渉しない溶接線、動作パターン、
溶接条件が選択できた場合、特に、複数の候補が選択で
きたときに、人間がどれか１つをその中から選択して自
動溶接機械を動作させることになるが、更に人間が選択
した旨を動作パターンデータベースや溶接条件データベ
ースに記録して、次回の教示から優先的にその動作パタ
ーンや溶接条件が選択されるようにすることもできる。
このようにすれば、自動教示に必要な時間を減少させる
ことができる。
溶接条件が選択できた場合、特に、複数の候補が選択で
きたときに、人間がどれか１つをその中から選択して自
動溶接機械を動作させることになるが、更に人間が選択
した旨を動作パターンデータベースや溶接条件データベ
ースに記録して、次回の教示から優先的にその動作パタ
ーンや溶接条件が選択されるようにすることもできる。
このようにすれば、自動教示に必要な時間を減少させる
ことができる。
【００３２】なお、溶接線の自動生成、動作パターンや
溶接条件の検索、干渉検査は、上記のような順で実行す
ることも可能であるが、以下のような順で実行すること
も可能である。 (1) 溶接するセグメントの部材と部材の情報から１つだ
け溶接線を生成する。 (2) その溶接線を鍵として動作パターンを１つ検索す
る。 (3) その溶接線を鍵として溶接条件を１つ検索する。 (4) 得られた溶接線、動作パターン、溶接条件に対して
干渉検査を行う。 (5) 干渉が発生しなければその溶接線、動作パターン、
溶接条件を選択する。 (6) 干渉が発生した場合は別の溶接条件を１つ検索し
て、(4)へ戻る。 (7) 溶接条件をすべて調べてしまった場合は、別の動作
パターンを１つ検索して(3)へ戻る。 (8) 動作パターンをすべて調べてしまった場合は、別の
溶接線を選択して(2)へ戻る。 (9) 溶接線をすべて調べてしまった場合は、適切な溶接
線、動作パターン、溶接条件を選択できなかったことに
なる。
溶接条件の検索、干渉検査は、上記のような順で実行す
ることも可能であるが、以下のような順で実行すること
も可能である。 (1) 溶接するセグメントの部材と部材の情報から１つだ
け溶接線を生成する。 (2) その溶接線を鍵として動作パターンを１つ検索す
る。 (3) その溶接線を鍵として溶接条件を１つ検索する。 (4) 得られた溶接線、動作パターン、溶接条件に対して
干渉検査を行う。 (5) 干渉が発生しなければその溶接線、動作パターン、
溶接条件を選択する。 (6) 干渉が発生した場合は別の溶接条件を１つ検索し
て、(4)へ戻る。 (7) 溶接条件をすべて調べてしまった場合は、別の動作
パターンを１つ検索して(3)へ戻る。 (8) 動作パターンをすべて調べてしまった場合は、別の
溶接線を選択して(2)へ戻る。 (9) 溶接線をすべて調べてしまった場合は、適切な溶接
線、動作パターン、溶接条件を選択できなかったことに
なる。
【００３３】さらに、上記実施形態では、部材情報から
部材間の溶接線を自動生成し、溶接線を鍵として動作パ
ターンと溶接条件をデータベースに登録、検索している
が、部材情報を直接鍵として動作パターンと溶接条件を
データベースに登録、検索してもよい。この場合は、溶
接線が明示的に得られるわけではないが、部材情報、動
作パターン、溶接条件から、必要な溶接線は一義的に決
定できる。
部材間の溶接線を自動生成し、溶接線を鍵として動作パ
ターンと溶接条件をデータベースに登録、検索している
が、部材情報を直接鍵として動作パターンと溶接条件を
データベースに登録、検索してもよい。この場合は、溶
接線が明示的に得られるわけではないが、部材情報、動
作パターン、溶接条件から、必要な溶接線は一義的に決
定できる。
【００３４】また、制御コンピュータは、１台のコンピ
ュータを基礎として構成してもよいし、複数のコンピュ
ータの間のデータの送受をフロッピーディスクやネット
ワーク経由でできることとしたコンピュータ群を基礎と
して構成してもよい。複数のコンピュータ群を基礎とし
て制御コンピュータを構成した場合は、例えば、動作パ
ターンデータベースからの検索、溶接条件データベース
からの検索、干渉が発生しない動作パターンと溶接条件
の選択のそれぞれの処理を、同じ１台のコンピュータに
処理させることも、複数台のコンピュータに分散してパ
イプライン処理させることも可能である。
ュータを基礎として構成してもよいし、複数のコンピュ
ータの間のデータの送受をフロッピーディスクやネット
ワーク経由でできることとしたコンピュータ群を基礎と
して構成してもよい。複数のコンピュータ群を基礎とし
て制御コンピュータを構成した場合は、例えば、動作パ
ターンデータベースからの検索、溶接条件データベース
からの検索、干渉が発生しない動作パターンと溶接条件
の選択のそれぞれの処理を、同じ１台のコンピュータに
処理させることも、複数台のコンピュータに分散してパ
イプライン処理させることも可能である。
【００３５】上記のように、部材と部材の組合せの分類
やデータベースの内容によっては、適切な溶接線、動作
パターン、溶接条件を選択できない場合がある。また、
選択された溶接線、動作パターン、溶接条件を採用せず
に、人が新たに採用すべき溶接線、動作パターン、溶接
条件を支持したい場合もある。これらの場合は、人がさ
まざまな溶接線、動作パターン、溶接条件をオフライン
で試した上で、適切な組合せを制御コンピュ−タに修正
教示する。修正教示によって新たな動作パターンや溶接
条件をそれぞれのデータベースに記録することができ
る。
やデータベースの内容によっては、適切な溶接線、動作
パターン、溶接条件を選択できない場合がある。また、
選択された溶接線、動作パターン、溶接条件を採用せず
に、人が新たに採用すべき溶接線、動作パターン、溶接
条件を支持したい場合もある。これらの場合は、人がさ
まざまな溶接線、動作パターン、溶接条件をオフライン
で試した上で、適切な組合せを制御コンピュ−タに修正
教示する。修正教示によって新たな動作パターンや溶接
条件をそれぞれのデータベースに記録することができ
る。
【００３６】このように、溶接線、動作パターン、溶接
条件が選択できなかった場合に、人が修正教示をしてい
けば、データベースにしだいに動作パターンや溶接条件
が蓄積される。データベースに過去の経験が蓄積される
ので、新しい種類の金属製箱状構造体の自動溶接のため
の溶接手順を決める場合にも、過去のデータを利用する
ことができ、本発明によって溶接線、動作パターン、溶
接条件が選択できる可能性は段々と高くなっていく。
条件が選択できなかった場合に、人が修正教示をしてい
けば、データベースにしだいに動作パターンや溶接条件
が蓄積される。データベースに過去の経験が蓄積される
ので、新しい種類の金属製箱状構造体の自動溶接のため
の溶接手順を決める場合にも、過去のデータを利用する
ことができ、本発明によって溶接線、動作パターン、溶
接条件が選択できる可能性は段々と高くなっていく。
【００３７】人が修正教示をする際にも、すべての処理
がコンピュータ上で行えるので、労力も少なく、精度の
よい溶接モデルを作成することができる。
がコンピュータ上で行えるので、労力も少なく、精度の
よい溶接モデルを作成することができる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る鋼製
セグメント等の自動溶接装置の制御方法によれば、前後
スライダーと横行スライダーにより移動する多関節溶接
ロボットと部材を昇降、旋回、回転できるポジショナー
を備えた鋼製セグメント自動溶接装置による溶接の手順
を決める際に、実際に装置を動作させなくともコンピュ
ータなどの上で自動教示を行えばよいこととなり、教示
にかかる労力を大幅に減少させることができる。人が最
小サイズの１の鋼製セグメントの溶接動作を教示するで
も、従来２人作業で２１時間を要していたが、本発明の
自動教示方法によると１人作業で約３時間で溶接条件を
教示することができる。
セグメント等の自動溶接装置の制御方法によれば、前後
スライダーと横行スライダーにより移動する多関節溶接
ロボットと部材を昇降、旋回、回転できるポジショナー
を備えた鋼製セグメント自動溶接装置による溶接の手順
を決める際に、実際に装置を動作させなくともコンピュ
ータなどの上で自動教示を行えばよいこととなり、教示
にかかる労力を大幅に減少させることができる。人が最
小サイズの１の鋼製セグメントの溶接動作を教示するで
も、従来２人作業で２１時間を要していたが、本発明の
自動教示方法によると１人作業で約３時間で溶接条件を
教示することができる。
【００３９】また、各部材や動作パターン、溶接条件が
パラメータ化してデータベースに記録されているため、
部材のパラメータを変更した場合でも変更までに蓄積し
た溶接の動作パターン、溶接条件の情報を利用して短時
間でさまざまな品種の鋼製セグメントに対応することが
できる。
パラメータ化してデータベースに記録されているため、
部材のパラメータを変更した場合でも変更までに蓄積し
た溶接の動作パターン、溶接条件の情報を利用して短時
間でさまざまな品種の鋼製セグメントに対応することが
できる。
【００４０】さらに、鋼製セグメントの設計と教示をい
ずれもコンピュータ上でおこなえば、装置を実際に動作
させて溶接手順を教示する場合に比べて、溶接精度を大
幅に改善させることができる。
ずれもコンピュータ上でおこなえば、装置を実際に動作
させて溶接手順を教示する場合に比べて、溶接精度を大
幅に改善させることができる。
【図１】本発明の自動教示方法の工程を示す図である。
【図２】鋼製セグメントの溶接線の例と溶接条件の例を
示す図である。
示す図である。
【図３】本発明を実施する自動溶接装置の概略を示す図
である。
である。
【図４】鋼製セグメントの形状と構造を示す図である。
１ 金属製箱状構造体（鋼製セグメント） ３ ポジショナー ４ 多関節溶接ロボット装置 ５ 横行スライダー ７ 前後スライダー ９ 多関節溶接ロボット １３ グラウト注入孔 １５ 主桁 １７ 継手板 １９ スキンプレート ２１ 縦リブ ２３ 孔 ２５ 補強板 ２７ 吊り手金具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｅ２１Ｄ 11/18 Ｇ０５Ｂ 19/403 Ｌ
Claims (6)
- 【請求項１】 以下の工程を備えたことを特徴とする金
属製箱状構造体の自動溶接装置の自動教示方法。 （ａ）予め設計された金属製箱状構造体の部材情報を制
御コンピュータに入力する工程と、（ｂ）前記部材情報
を鍵として自動溶接装置の動作パターンデータベースか
ら１つもしくは複数の動作パターンを前記制御コンピュ
−タにより検索する工程と、（ｃ）前記部材情報を鍵と
して溶接条件データベースから１つもしくは複数の溶接
条件を前記制御コンピュ−タにより検索する工程と、
（ｅ）前記検索された動作パターンと前記検索された溶
接条件とから、前記自動溶接装置を動作させた場合に干
渉が発生しない自動溶接装置の動作パターンと溶接条件
を前記制御コンピュ−タにより選択する工程と、（ｆ）
前記選択された動作パターンと溶接条件を、前記動作パ
ターンデータベース、前記溶接条件データベース及び前
記制御コンピュ−タの記憶手段に記憶させる工程。 - 【請求項２】 前記工程により干渉が発生しない動作パ
ターンと溶接条件が選択された場合、又は、前記工程に
より干渉が発生しない動作パターンと溶接条件が選択さ
れない場合において、更に人が動作パターンと溶接条件
を修正教示して選択する工程を備えたことを特徴とする
請求項１記載の金属製箱状構造体の自動溶接装置の自動
教示方法。 - 【請求項３】 前記予め設計された金属製箱状構造体の
部材情報をＣＡＤシステム又は人手により前記制御コン
ピュータに入力することを特徴とする請求項１又は２記
載の金属製箱状構造体の自動溶接装置の自動教示方法。 - 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載した金
属製箱状構造体の自動溶接装置の自動教示方法により教
示された金属製箱状構造体の自動溶接装置を用いた金属
製箱状構造体の自動溶接方法。 - 【請求項５】 請求項１から３に記載した前記予め設計
された金属製箱状構造体の部材情報と、これに対する選
択された動作パターン及び溶接条件とが記憶された媒
体。 - 【請求項６】 前記金属製箱状構造体が鋼製セグメント
であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記
載された自動教示方法、自動溶接方法、または媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9024525A JPH10211575A (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 金属製箱状構造体の自動溶接装置の自動教示方法及び自動教示方法による金属製箱状構造体の自動溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9024525A JPH10211575A (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 金属製箱状構造体の自動溶接装置の自動教示方法及び自動教示方法による金属製箱状構造体の自動溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10211575A true JPH10211575A (ja) | 1998-08-11 |
Family
ID=12140580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9024525A Pending JPH10211575A (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 金属製箱状構造体の自動溶接装置の自動教示方法及び自動教示方法による金属製箱状構造体の自動溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10211575A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002077735A1 (fr) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Commande a distance d'objets pouvant etre commandes et appareil de diagnostic |
| JP2007167915A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Ohbayashi Corp | 溶接管理方法、溶接管理システム、鉄骨構造物、ｉｃタグ |
| JP2014194658A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-09 | Kobe Steel Ltd | 作業経路情報設定装置、プログラム、および作業経路情報設定方法 |
| JP2014194656A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-09 | Kobe Steel Ltd | 溶接線情報設定装置、プログラム、自動教示システム、および溶接線情報設定方法 |
| CN109396641A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-03-01 | 上海航天精密机械研究所 | 一种圆环件或不规则圆环件的机器人激光焊接系统及方法 |
-
1997
- 1997-01-24 JP JP9024525A patent/JPH10211575A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002077735A1 (fr) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Commande a distance d'objets pouvant etre commandes et appareil de diagnostic |
| US7127325B2 (en) | 2001-03-27 | 2006-10-24 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Controllable object remote control and diagnosis apparatus |
| JP2007167915A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Ohbayashi Corp | 溶接管理方法、溶接管理システム、鉄骨構造物、ｉｃタグ |
| JP2014194658A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-09 | Kobe Steel Ltd | 作業経路情報設定装置、プログラム、および作業経路情報設定方法 |
| JP2014194656A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-09 | Kobe Steel Ltd | 溶接線情報設定装置、プログラム、自動教示システム、および溶接線情報設定方法 |
| CN109396641A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-03-01 | 上海航天精密机械研究所 | 一种圆环件或不规则圆环件的机器人激光焊接系统及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040120 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060519 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060530 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061003 |