JPS5835066A - 溶接ロボットの制御方法 - Google Patents

溶接ロボットの制御方法

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JPS5835066A
JPS5835066A JP13417181A JP13417181A JPS5835066A JP S5835066 A JPS5835066 A JP S5835066A JP 13417181 A JP13417181 A JP 13417181A JP 13417181 A JP13417181 A JP 13417181A JP S5835066 A JPS5835066 A JP S5835066A
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JP
Japan
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welding
teaching
point
robot
corner
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JP13417181A
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JPS6213108B2 (ja
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Tomoyuki Ogawa
智之 小川
Hideo Nagayama
長山 秀雄
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/24Features related to electrodes
    • B23K9/28Supporting devices for electrodes
    • B23K9/287Supporting devices for electrode holders

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

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】 本発明は、溶接ロボットに係9、フレーム、ボックス等
のコーナ継手溶接、および部材取付等の溶接を行なう場
合のティーチング方法に関する。
従来のアーク溶接ロボットのティーチング方式には、F
TP(ポイント、ツー、ポイント)直線補間によるCP
(コンテイニアスパス)制御方式とダイレクトティーチ
によるCP制御の、大別して2種類があり、前者の場合
には溶接ラインの主要な何点かをティーチングする方式
であシ、後者の場合については溶接ラインをトーチ、テ
ィーチングローラ等でなぞって行く方式である。両者い
ずれの場合も時間がかかりすぎる欠点がある。特にフレ
ーム等のコーナ部溶接1部材取付溶接等の溶接形状は同
じであっても、外形寸法(高さ1幅、奥行き)が変化す
ることは、多品種少量生産の場合には日常頻繁に発生す
ることであυ、又、ワークのセツティングによる位置ず
れの発生は避けられない問題である。その為に、ワーク
が変るその都度ティーチング作業を行なわなければなら
ずティーチング時間は、非常に大きなものになるという
欠点がある。
本発明の目的は、アーク溶接ロボットにおいてフレーム
、ボックス等のコーナ溶接及び部材取付溶接等に関し、
従来のティーチング方式の欠点をなくシ、効率アップを
図ることをねらいとしたものである。コーナ溶接及び部
材取付溶接の溶接軟跡を六ターン化し、基準点1点のみ
をティーチングするだけで溶接が行なえる溶接ロボット
の簡易ティーチング方法を提供するものである。
アーク溶接をねらいとする溶接ロボットにおいて、フレ
ーム、ボックスのコーナ継手溶接及び部材取付溶接等を
行なう場合において、溶接軌跡の形状は同一であっても
、ワーク寸法(高さ9幅。
奥行き)及び部材取付位置の変化が発生する。特に、多
品種少量生産の場合に著しい。本発明においては、上記
の問題点に対して溶接軌跡、溶接条件等をパターン化さ
せ、メモリ内に記憶させておき、ティーチング時に溶接
パターン及び基準点1点のみをティーチングすることに
ょシ、ティーチングを簡単に行なえるようにしたことに
特徴がある。また、コーナ部溶接位置をセンサーにより
検1       出゛シ、ワークの位置ずれ等による
溶接位置のずれを自動的に修正することが出来るように
したものである。
第1図は、溶接対象フレームの外観形状を示す。
(a)は、等辺山形鋼による市販の材料を使用した外枠
に部材を取付2組立てるフレーム構造を示すものである
。(b)は、鋼板折曲げタイプのフレーム構造を示すも
ので、それぞれの部材1〜3.取付部材4もそれぞれ多
種多様に変化する。
いずれの場合にも使用する材料は同一であっても、フレ
ームの各寸法(高さくH)1幅(W)。
奥行き(D))及び部材取付位置は、多種多様に変化す
る。しかし、使用する材料が同一である以上は、取付形
状は同一である場合がほとんどである。その具体的コー
ナ形状9部材取付形状を第2図、第3図に示す。第2図
(a)は、等辺山形鋼によるコーナ部継手形状を示す拡
大図である。第2図のΦ)は、鋼板折曲げタイプのコー
ナ部継手形状の拡大図を示すものである。第3図の(a
)は、等辺山形鋼に部材を取付ける場合を示す拡大図で
ある。
第3図のΦ)は、鋼板折曲げタイプに部材を取付溶接す
る場合の拡大図を示す。いずれの場合も代表例を示すも
のである。
このコーナ部を溶接ロボットにて、ティーチングする場
合の具体例を第2図の(a)において、CP制御を用い
て説明する。すなわち、溶接トーチ先端をa6yb、、
 bo〜pA I CclA−e 6 、 e 6〜d
o、 e、〜1)Aとなぞって行くものであるが、ao
−bo間は突合せ溶接、bo−pA間は隅肉溶接、co
−eo。
eo、wd、間は突合せ溶接、eO−pA間はケ向き隅
肉溶接という様に溶接条件(電流、電圧、速度)、溶接
トーチの向き、角度及び周辺設備等のインターロック等
を考慮してティーチンクスル。
次に、部材取付溶接をロボットにてティーチングする場
合の具体例について、第3図(a)により説明する。上
記コーナ部と同様に、P、P、、 P4〜P。
間をなぞるのであるが、上記諸条件の他にワークの緩衝
を避けるために退避点P2.P3点を考慮してティーチ
ングする。プレイバック時に、これらの諸条件が1体と
なって適切な溶接が実施されるわけである。従って、こ
のティーチングのいかんによって溶接の品質の良否が決
されるといっても過言ではない。
それだけに、ティーチングを行なう場合には、作業ノウ
ハウを含めて慎重に行なわなければならず、相当の注意
を要する。
これら1台分を溶接するのに、コーナ部は8ケ所、部材
取付についてはそれぞれの取付位置について、ティーチ
ング作業を実施しなければならず膨大な時間を要する。
対象製品が相当数まとまっていれば、特に問題とはなら
ないが、多品種少量生産の場合は致命的な問題となる。
実際にフレーム筐体溶接する場合のティーチング例につ
いて、第4図のΦ)を用いて説明する。
図に示す様にフレームには、8つコーナ及び部材が取付
けである。8つのコーナについては、8つパターンとし
て登録するのも1つの手段ではあるが、このワークを1
800回転させるとP。′とp、/ l p、/とPa
’ 、 P2’とp6/ 、 p3/とp、/が全く同
一のパターンとなる。従って記憶するパターンとしては
、4種類ですむわけである。以上の様に、同一材料にお
けるコーナ継手のパターンとしては、4種類に限定され
るわけである。また、取付部材についても取付ける部材
が同一であれば、取付形状は同じ場合がほとんどである
。これを用いてティーチする方法について以下に示す。
まず、コーナ継手パターンをティーチする場合について
説明する。溶接トーチ先端を基準点P。
点に持って行き溶接パターン(仮にAとするンをティー
チする。次に21点に持って行き溶接パターン(仮にB
とする)をティーチする。P2+ P3点についても上
記同様のティーチ操作を繰返す。
次に、180°回転後にP4〜P9点についても上記の
ティーチ操作を繰返す。但し、1800回転後の溶接パ
ターンは、po”’PS点で使用した溶接パターンを使
用するものとする。1800回転後には、ワークのセツ
ティングの誤差、位置ずれ等が発生するために180°
回転後にもティーチングすることが望ましい。
センサーにより、ワークの溶接位置を検出し、修正させ
る場合のティーチング方法について、第4図の平面フレ
ームの場合を用いて説明する。
フレーム筐体等を溶接する場合、ワークセツティングの
位置ずれ等が発生する場合が考えられる。
その場合、ワークが変る毎にティーチングすることが望
ましいが、ティーチングに時間がかかり過ぎる。
第5図の(a)に示す様に、CI+ C2点及びC3+
C4点をコーナ基準点P。点を求めるチェック点として
、コーナ継手溶接パターン(仮にAとする)をティーチ
ングする。C1点と02点の2点により、1本直線が求
められる。又、03点とC4点の2点よシもう一方の直
線が求められる。この2本の直線よりコーナ継溶接パタ
ーンの基準点P。
点が演算結果により求められる。
上記方法によシ、センサーを用いてコーナ溶接位置を検
出し自動的に修正することによって、ワークが変る毎に
セツティングの位置ずれ等によって、再度ティーチング
する必要がなくなる。他のコーナ部に対しては、P2点
のコーナ部の位置を検出すれば、Pls P2のコーナ
はソフト的に修正することは可能ではあるが、ワークの
仮付位置がずれている場合も考えられる為、各コーナ部
に対してチェック点をティーチングすることが望ましい
。特に、厚さ6咽以下の薄板の場合に溶接線が1ミリで
もずれるということは、溶接品質の面でも大きな問題と
なる。前記の方法により、センサーを利用し溶接位置を
検出することによって、コーナ継手溶接パターンの溶接
位置を自動的に修正することが可能である。この方法に
よシ、溶接位置を自動的に修正することが出来、ティー
チング時間も大巾に短縮することが出来る。
次に、第6図によりセンサーの位置検出方法について説
明する。(a)は、センサーとワークの検出位置を示す
。Co点にチェック点がティーチしてあれば、溶接トー
チ先端がC6点にくると、トーチ先端に取付けられた5
の水平方向センサー、6の垂直方向センサーが8のワー
クを検出するまで前進し、基準点P 、−p点を求める
。この操作を同図の)のC1〜C4点の4点について実
施し、2本の直線を求め、この2本の直線から交点を演
算により求める。この交点を(b)に示した。予めティ
ーチされ記憶されている基準点PA点と比較する。比較
することによって、セットされたワーク9との誤差ΔX
、Δyが求められ、予めティーチされた溶接位置を修正
する。位置修正の処理は第7図に示す通りである。
本発明によれば、センサーにより溶接位置を検出し自動
的にワークの位置ずれ等による、溶接位置のずれを修正
することが出来る。また、溶接パターンと基準点の組み
合せ、繰返し溶接パターンと基準点との組み合せによシ
、ティーチング作業の簡素化が図ることが出来、ティー
チング時間の大巾な短縮を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、溶接対象フレームの外観形状を、第2図は、
コーナ継手形状の拡大図を、第3図は、溶接対象フレー
ムのティーチングポイント基準点を、第4図は、溶接対
象フレームのチェック点ティーチング点を、第5図は、
溶接対象フレームの平面形状を、第6図は、センサー検
出方法図を、第7図は、処理フロー図をそれぞれ示す。 1・・・型鋼フレーム部材、2′・・・底板、3′・・
・天井板、1′・・・鋼板フレーム部材、4・・・取付
部材、5・・・水平方向センサー、6・・・水平方向セ
ンサー、7・・・溶接トーチ先端、8・・・ワーク、9
・・・セラティン(b) 第2 図 ((1) (b) 第3図 ((1) ! (b) 第4図 (b> 第S図 (α) 算゛b口 (0L) (b)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ラレーム、ボックス等のコーナ継手及び部材取付等
    をアーク溶接するロボットにおいて、あらかじめ溶接コ
    ーナ継手形状、溶接条件、トーチ角度等をコーナ継手溶
    接パターンとともに記憶手段に記憶し、外形寸法の基準
    点1点のみをティーチングし、該ティーチされた1点に
    基づいて溶接軌跡、溶接条件、トーチ角度を該記憶手段
    から読出し編集し、ロボットに作業指示を与えることを
    特徴とするロボットのティーチング方法。 2、前記特許請求の範囲第1項記載において、ワークセ
    ツティングの誤差をセンサーにより検出し、コーナ溶接
    位置を修正し、該ロボットに作業指示を与えることを特
    徴とするロボットのティーチング方法。
JP13417181A 1981-08-28 1981-08-28 溶接ロボットの制御方法 Granted JPS5835066A (ja)

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JPS5835066A true JPS5835066A (ja) 1983-03-01
JPS6213108B2 JPS6213108B2 (ja) 1987-03-24

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