JPS58181479A

JPS58181479A - 溶接ロボツト

Info

Publication number: JPS58181479A
Application number: JP6580382A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Kanetani; 金谷　信雄
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-04-20
Filing date: 1982-04-20
Publication date: 1983-10-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は２軸以上のトーチ駆動軸を有する溶接口〆ット
に関するものである。

〔発明の技術的背景と問題点〕

浴接作業において溶接のためのトーチをトーチ軸方向に
変位させる動作、いわゆるＩＪ　）ラクシ、ンが求めら
れる場合が多々ある。

従来の複数の動作軸ｃ１２１］ち関鰺を有する＃接口＆
、）は求めるＩＪ　）ラクシ、ンの方向が当該浴接口＆
、）の有する複数の動作軸の一つに一致する場合を除い
て、制御用のソフトウェアにより皺櫂数の動作軸を同時
制御し１駆動することにより前記りトラクションを行う
ようにしており、ソフトウェアにかかる負相が大きい。

例えば第１図に示す５軸間時制御口〆ツ）　ＲＷの場合
、アームＡｒの先の千両＆　１１（、相当するトーチ把
持部Ｈに支持されたトーチＴをｐ、−Ｐｌの位１１１１
ｉまでトーチ軸方向（ｎ方向）に移動させθ ようとする場合、旋回用のθ軸によるψ方向への旋回、
支持アームＡｒａを高さ方向に回動させる支持アームＡ
、ｒａ　ＯＡ　＠による息方向への回動、支持アームＡ
ｒａに支持されたアームＡｒ０Ｂ軸によるｂ方向への回
動、トーチ把持部ＨのＣ軸によるＣ方向即ち、電振り方
向への移動、トーチ把持部Ｈの軸（θ軸）回転によるト
ーチＴのｄ方向のひねりの計５つの軸の動作が必要であ
り、一般に１ｊＬｚ図に示すような制御システム構成の
中でソフトウェアによる一時多軸の処理が行われる。

即ち、図において２１は演算処理装置であり、２２はプ
ログラムや演算のためのワークエリア並びにデータの保
持等を行う記憶装置、２３は演算処理装置２１と外部機
器とをつなぐ入出力機器接続用インターフェイス、２４
は周辺機器、２５はシステムの制御指令等を与える操作
盤、ＲＷは溶接ロボットで、２６は前記θ軸回転制御用
のサーボユニット、２７は前記Ａ軸回転制御用のサーボ
ユニット、２８は前記Ｂ軸回転制御用のサーボユニ、ト
、２９は前記Ｃ軸回転制御用のサーボユニ、ト、３０は
前記り軸回転制御用のサーボユニットであり、これら各
々のサーボユニット２６〜３０には各々制御対象とする
軸の駆動用のモータ３１〜３５が接続されている。

まえ、各々のサーボユニット２６〜３０は入出力４Ｉｌ
ｌ器接続用インターフエイス２３を介して演算処理装置
２１に接続されておｐ、演算処理装置２１より与えられ
る速度指令や位置指令に対応した出力を発生して対応す
るモータ３１〜３５に与えこれを駆動させて各軸を駆動
制御する。

このような構成において、演算処理装置２１は操作盤２
５より与えられる指令に応じ、動作して予めプログラム
により短められた動作を繰り返えしながら所定の浴接位
置へトーチＴを移動させるべく記憶装置２２のプログラ
ムを夾行して求めた各軸の速度指令信号や位置指令信号
を溶接口〆、　トＲＷの対応する丈−ボユニット２６〜
３０に与える。

これにより各サーボユニット２６〜３０は入力された前
記指令信号にもとづいたモータ制御用の出力を発生し、
これにより各サーボユニット２６〜３０ＴＩＣ対応する
各々のモータ３１〜３５を駆動し、各軸を駆動制御して
トーチを目的の位置に移動させる。

従って多数の動作軸を有する溶接ロボットにおいてリト
ラクタ、ンを行う場合にはりトラクシ、ンの方向にトー
チが直進できるよう各々の動作軸を複雑に制御しなけれ
ばならず、制御に必要なプログラムは複雑で膨大なもの
となる。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、複雑で膨大
なプログラムに頼ることなく簡単なプログラムでトーチ
のりトラクシ、ンを実施し得る溶接ロボットを提供する
ことを目的とする。

〔発明の概要〕

即ち、本発明は上記目的を達成するため、複数の関節を
持つ多自由度の支持機構により浴接用のトーチを保持す
ると共に各関節部の駆動制御を制御部により行ってトー
チを所望の位置に移動制御し、溶接を行う溶接口が、ト
において、前記支持機構のトーチ保持部には制御入力に
対応してトーチの軸方向にトーチを直線移動操作する機
構を設け、リトラクションする場合にはこの機構のみを
駆動させてトーチをその軸方向に進退操作できるように
して、他の関節部を全く動かさずに済むようにする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について第３図〜第５図を参照
しながら説明する。

本発明の溶接ロボットは第３図にボす如く、例えば汎用
の溶接口〆ッ）　ＲＷのトーチ把持部Ｈにトーチリトラ
クション機構３０を取り付けたものである。

即ち、謳３図に示す＃４接ロボッ）　ＲＷは基本的には
第１図に示したものと同様の５自由度の汎用＃接口’　
ｙ　）　ＲＷで基台ＢＳ上に前記θ軸により旋回運動可
能でしかも前記Ａ軸を中心に上下方向に回動可能な支持
アームＡｒａ　、この支持アームＡｒａの先端側に設け
られ前記Ｂ軸を中心に回動可能なアームＡｒ、このアー
ムＡｒの先端側に設けられ前記Ｃ軸を中心に同動可能で
前記り軸を中心に軸回転可能なトーチ把持部Ｈを有する
。

ＣＬはｌｌｆ接ロボロボッＲＷの制御盤であり、この制
御盤ＣＬ内には前記各軸に対する運動の制御を行うため
の第５図の如きコンビーータ制御システムが設けられて
いる。Ｗは溶接機である。

、　　本装置においてはトーチ把持部Ｈの先端に溶接の
ためのトーチＴをその軸方向に移動操作するためのトー
チリド９２フ、フ機構４０が設けである。

＠４図はこのトーチリド９２フ、フ機構４０の詳細構造
を示す斜視図であり、図中４１はコの字状のフレームで
ある。このフレーム４１の対向機関には互いに平行に一
対のがイドロッド４２ｍ、４Ｊｂが設けてあり、またこ
れらガイトロ、ド４２ｍ　、４Ｊｂの間にガイドロッド
４２凰、４２ｂと平行に送りネジであるリードスクリュ
ー４Ｓが設けである。また、フレーム４１の外側にはリ
ードスクリュー４３を回転駆動さ鷺るためのステップモ
ータ４４が設けである。

また、前記ガイドロッド４２＊、４２ｂにはこのガイド
ロッド４２ｍ、４．？ｂＫ案内されて移動するトーチ把
持具４５が取り付けられ、更にこのトーチ把持具４５は
リードスクリュー４３と噛合する雌ねじを有していてリ
ードスクリュー４３の回転によりガイトロ、ド４２ｈ、
４２ｂの軸方向に沿って移動される構成としである。

前記トーチＴはその軸がガイドロッド４２龜５４Ｊｂと
平行になるようにしてトーチ把持具４５の一端＠に把持
されており、リードスクリュー４３を回転させるとトー
チＴはその軸方向に移動される構成としである・第５図は制御システムの構成を示すブロック図であり、
図中纂２図と同一物には同一符号を付してその１明は省
略する。

即ち、本制御システムは第２図の構成に更にトーチリト
ラクン、ン磯構４ｏのステップモータ４４を駆動制御す
るステップモータ駆動装置５１を入出力機器接続用イン
ターフェイス２３を介して演算丸ｍ装＠２１に接続した
ものであり、従って、記憶装置２２にはりトラクシ、ン
機構４０のための制御プログラムが新たに用意される。

このような構成の木製＃はトーチ軸方向にトーチＴを移
動する場合、例えば第３図においてＰｏからＰＭへの移
動についてはりトラクション機構４０のみを駆動させる
。

即ち、リトラクシ、ン機構４ｏはガイドロッド４２＊　
、４２ｂの案内によりそのガイドロッド４２ｇ、４２ｂ
の軸方向にトーチ把持具４６を移動でき、トーチＴはこ
の移動方向に軸方向を一致させであるから、リードスク
リュー４３ヲステ、フモータ４４により回転駆動させる
だけでリトラクションさせることができる。

従って、この場合、操作盤２５や周辺機器２４または記
憶装置２２よりリトラクションの指令が演算処理装置２
１に入力されたとき、演算処理装置２１はＰ・からＰ１
位置までを動かすに必要な駆動指令を出力し、ステップ
モータ駆動装置５１に与える。

これによりステツブモータ駆動装置５１ｔｄ、ステップ
モータ４４を駆動制御し、ステ、プモータ４４は回転し
てリードスクリ、−４３を回転駆動させるので、トーチ
把持具４５は移動するからトーチＴは演算処理装置２１
より指令されたＰ、の位置までリトラクションされるこ
とになる。

このようにリトラクシ、ンを行うための専用のりトラク
シ、ン機構４０を設けたことにより、移動させるべき距
離対応分の駆動制御を行うだけでリトフク７１１１ンを
行うことができ、従来のようにθ、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの各
軸をすべて制御しなければならないと目った複雑な制御
が全く不賛となり、リトラク／Ｗンを行ううえで、その
制御プログラムは大Ｉｔｈｌ＆に簡略化でき、ソフトウ
ェアの負担は軽くなってグログラムメモリのｗ３減と爽
行運巖の高速化を図ることができる。

尚、本発明は上記し且つ図（３）に示す実施例に限定す
ることなく、その安旨を変更しない範囲内で適宜変形し
て実施し得るものであり、例えばＩＪ　トラクシ、ン機
構はその送りのための機構にリードスクリューを用いる
ようにしたが回転運動を直線運動に変換する機構であれ
ば良いので、リニアステ、グモータ、ピニオン・ラック
機構、ウオーム・う、り機構等、撞々のものが利用でき
る。

〔発明の効果〕

以上、詳述したように本発明は複数の関節を持つ多自由
度の支持機構により溶接に用いるトーチを保持すると共
に各関節部の駆動制御を制御部によｐ行ってトーチを所
望の位置に移動制御し、溶接を行う溶接ロゲットにおい
て、前記支持機構のトーチ保持部には制御入力に対応し
てトーチの軸方向にトーチを直線移動操作するりトラク
シ、ン機構を設けたので、トーチをリトラクシ、ンする
場合において単に前記＋７　）ラクシ、ン機構を駆動制
御するだけでリトラクシ冒ンを行うことができ、リトラ
クションのための制御プログラムは簡単化できるから、
トーチ移動経路の拡大や縮少化したり、溶接線上にある
小さい障害に対するトーチの逃げ動作、アーク長の微調
整等が複雑なソフトウェアによらず容易に行い得、しか
もこれが簡単な機構の追加で実施できる他、アーク長の
微調整については従来における多軸制御のりトラクシ、
ンよリモ高ｎｔＬの動作が可能であるなど優れた特徴を
有する＃接ロゲットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

萬１図は従来の汎用形溶接口が、トの構成と動作を説明
するための図、ｖｇＺ図はその制御システムの構成を示
すブロック図、第３図は本発明装置の構成を示す斜視図
、第４図は本発明装置に用いるＩＪ　トラクシ、ン機構
の構成を示す斜視図、第５図は本発明装置の制御システ
ムの構成を示すブロック図である。Ａｒａ・・・支持アーム、Ａｒ・・・アーム、Ｈ・・・
トーチ把持部、Ｔ・・・トーチ、ＣＬ・・・制御盤、２
１・・・演算処理装置、４０・・・リトラクシ、ン機構
、４１・・・フレーム、４２ｈ、４２ｂ・・・ガイドロ
ッド、４３・・・リードスクリュー、４４・・・ステッ
プモータ、４５・・・トーチ把持具。出願人代理人　　弁理士　判　江　武　彦１− 第２？１１４２５＠３■ １１４− 第５図

Claims

【特許請求の範囲】

複数の関節を持つ多自由度の支持機構により溶接用のト
ーチを保持すると共に各関節部の制御を制御部により行
ってトーチを移動し＃接を行う溶接ロゲットにおいて、
前記支持機構のトーチ保持部には制御入力に対応してト
ーチの軸方向にトーチを直線移動操作する機構を設けた
ことを特徴とする溶接口〆、ト。