JPS59120371A - 溶接ト−チの駆動制御方法 - Google Patents
溶接ト−チの駆動制御方法Info
- Publication number
- JPS59120371A JPS59120371A JP22947682A JP22947682A JPS59120371A JP S59120371 A JPS59120371 A JP S59120371A JP 22947682 A JP22947682 A JP 22947682A JP 22947682 A JP22947682 A JP 22947682A JP S59120371 A JPS59120371 A JP S59120371A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axes
- welding
- torch
- welding torch
- wrist
- 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
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/24—Features related to electrodes
- B23K9/28—Supporting devices for electrodes
- B23K9/287—Supporting devices for electrode holders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は溶接トーチの駆動制御方法に関し、特に溶接ト
ーチの姿勢を制御する回動軸を有する手首と、溶接トー
チの位置を制御する直交３軸を有する腕部とからなる溶
接ロボットにおいてティーチング作業を行なう際に有効
な溶接トーチの駆動制御方法に関する。
ーチの姿勢を制御する回動軸を有する手首と、溶接トー
チの位置を制御する直交３軸を有する腕部とからなる溶
接ロボットにおいてティーチング作業を行なう際に有効
な溶接トーチの駆動制御方法に関する。
この種の溶接ロボットとしては、第１図に示すような構
成のものがある。この溶接ロボットは、溶接トーチ１を
具備し、この溶接トーチ１の姿勢を制御する回動軸Ｓお
よび回動軸Ｂ（第２図（ａ）およびΦ）参照）を有する
手首２と、横送シ（３）、水平（７）、垂直Ｃ）の直交
座標系の腕部３とからなるロボット本体、溶接ロボット
制御装置４、ティーチングボックス５、溶接電源供給装
置６および溶接ワイヤボックス７から構成されている。
成のものがある。この溶接ロボットは、溶接トーチ１を
具備し、この溶接トーチ１の姿勢を制御する回動軸Ｓお
よび回動軸Ｂ（第２図（ａ）およびΦ）参照）を有する
手首２と、横送シ（３）、水平（７）、垂直Ｃ）の直交
座標系の腕部３とからなるロボット本体、溶接ロボット
制御装置４、ティーチングボックス５、溶接電源供給装
置６および溶接ワイヤボックス７から構成されている。
従来、かかる溶接ロボットにおいてティーチング作業を
行なう場合には、ティーチングボックス５によって溶接
トーチ１のｘ、ｙ、ｚ軸方向の移動を指示し、溶接トー
チ１の先端を所望のティーチング点まで移動させ、この
点のｘ、ｙ、ｚ軸の位置および回動軸Ｓ、Ｂの角度θＳ
、θ慕を溶接ロボット制御装置４のメモリに書き込むよ
うＫしている。
行なう場合には、ティーチングボックス５によって溶接
トーチ１のｘ、ｙ、ｚ軸方向の移動を指示し、溶接トー
チ１の先端を所望のティーチング点まで移動させ、この
点のｘ、ｙ、ｚ軸の位置および回動軸Ｓ、Ｂの角度θＳ
、θ慕を溶接ロボット制御装置４のメモリに書き込むよ
うＫしている。
ところで、溶接トーチ１の先端を所望のティーチング点
に移動させた後、溶接トーチ１の姿勢を変更するために
回動軸Ｓ、Ｂを回動させると、溶接トーチ１の先端がテ
ィーチング点から離れたり、溶接トーチ１とワークとが
干渉したりするという問題が生じる。したがって、予め
溶接トーチ１が所望の姿勢にＡるように回動軸Ｓ、Ｂを
回動させ、その後直交３軸を各別に制御して溶接トーチ
１の先端を所望のティーチング点に移動させなければな
らなかった。
に移動させた後、溶接トーチ１の姿勢を変更するために
回動軸Ｓ、Ｂを回動させると、溶接トーチ１の先端がテ
ィーチング点から離れたり、溶接トーチ１とワークとが
干渉したりするという問題が生じる。したがって、予め
溶接トーチ１が所望の姿勢にＡるように回動軸Ｓ、Ｂを
回動させ、その後直交３軸を各別に制御して溶接トーチ
１の先端を所望のティーチング点に移動させなければな
らなかった。
しかし、直交３軸の各軸の移動量をティーチングボック
ス５によって指示し、溶接トーチ１の先端を所望のティ
ーチング点まで移動させることは非常に煩雑であり、こ
れがティーチング作業において多くの時間がかかる１つ
の要因となっていた。
ス５によって指示し、溶接トーチ１の先端を所望のティ
ーチング点まで移動させることは非常に煩雑であり、こ
れがティーチング作業において多くの時間がかかる１つ
の要因となっていた。
上記問題を解決するために、最近、溶接トーチ１の向い
ている方向に溶接トーチを移動させるように、直交３軸
を同時制御する制御方法が提案されているが、この方法
によって溶接トーチ１の先端をティーチング点に移動さ
せると、上述したように溶接トーチ１の姿勢を修正する
際に溶接トーチ１の先端がティーチング点から離れたり
、溶接トーチとワークとが干渉したジするという問題が
生じる。
ている方向に溶接トーチを移動させるように、直交３軸
を同時制御する制御方法が提案されているが、この方法
によって溶接トーチ１の先端をティーチング点に移動さ
せると、上述したように溶接トーチ１の姿勢を修正する
際に溶接トーチ１の先端がティーチング点から離れたり
、溶接トーチとワークとが干渉したジするという問題が
生じる。
本発明は」１記問題点を解決するためになされたもので
、溶接トーチの先端を固定した状態で溶接トーチの姿勢
を変更することができる溶接トーチの駆動制御方法を提
供することを目的とする。
、溶接トーチの先端を固定した状態で溶接トーチの姿勢
を変更することができる溶接トーチの駆動制御方法を提
供することを目的とする。
この発明によれば、溶接ｌ・−チの姿勢を制御する回動
軸を有する手首と、前記手首を移動制御する直交３軸を
有する腕部とからなる溶接ロボットにおいて、前記回動
軸の角度を変更させるとともに、変更した角度を逐次検
出し、この検出した角度と前記手首の各部の長さ定数と
に基づき前記溶接トーチの先端を固定するに必要な前記
直交３軸の各軸の速度指令値を演算し、この演算した各
軸の速度指令値によって前記直交３軸を同時制御するよ
うにしている。
軸を有する手首と、前記手首を移動制御する直交３軸を
有する腕部とからなる溶接ロボットにおいて、前記回動
軸の角度を変更させるとともに、変更した角度を逐次検
出し、この検出した角度と前記手首の各部の長さ定数と
に基づき前記溶接トーチの先端を固定するに必要な前記
直交３軸の各軸の速度指令値を演算し、この演算した各
軸の速度指令値によって前記直交３軸を同時制御するよ
うにしている。
以下本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。
（３）
第３図は溶接トーチ１をティーチング点Ｐに固定した状
態で手首２の回動軸Ｓお↓びＢの角度を変更した場合に
おける２つの手首２の姿勢を示す手葭の斜視図である。
態で手首２の回動軸Ｓお↓びＢの角度を変更した場合に
おける２つの手首２の姿勢を示す手葭の斜視図である。
今、手首の取付点Ｏの座標をＯｌ （Ｘｌ １ ＹＩ
ＩＺり、回動軸ＳおよびＢの角度を（θ８１ 、θＢ＋
）とすると、溶接１・−チ先端の点Ｐの座標（Ｘｏ。
ＩＺり、回動軸ＳおよびＢの角度を（θ８１ 、θＢ＋
）とすると、溶接１・−チ先端の点Ｐの座標（Ｘｏ。
）’ｏ 、 Ｚｏ ）は、上記０１ （Ｘｔ ＋Ｙｌ＋
２１ ）および角度（θ６１．θＢｌ）と、第２図（
ｂ）に示す手首２の各部の長さｌ、−１４とから、次式
、で表わすことができる。
２１ ）および角度（θ６１．θＢｌ）と、第２図（
ｂ）に示す手首２の各部の長さｌ、−１４とから、次式
、で表わすことができる。
溶接トーチ１の先端を停止させるには、このＰ（Ｘｏ
＊ Ｙｏ ｒ ”ｏ）を固定して回動軸ＳおよびＢの角
度変化に応じて本体座標、すなわち直交３軸を変化させ
ればよい。
＊ Ｙｏ ｒ ”ｏ）を固定して回動軸ＳおよびＢの角
度変化に応じて本体座標、すなわち直交３軸を変化させ
ればよい。
例えば、回動軸Ｓお↓びＢの角度を（θ８２．θＢ２）
に変化させると、手首２の取付点Ｏは最終的に次（４） 式に示す０ｘ（Ｘｚ ｌ Ｙ２ Ｔ ｚ＊ ）、に移動
すればよい。なお、Ｏｌから０２に移動する際には、そ
の移動経路が問題となる。
に変化させると、手首２の取付点Ｏは最終的に次（４） 式に示す０ｘ（Ｘｚ ｌ Ｙ２ Ｔ ｚ＊ ）、に移動
すればよい。なお、Ｏｌから０２に移動する際には、そ
の移動経路が問題となる。
次に、ロボットが実際に移動する場合について詳細に説
明する。
明する。
まず、ロボットは移動前に次の計算を行なう。
１）各軸の速度指令値、すなわち単位時間（△ｔ）あた
りの各軸の移動距離を何回Ｎ出力するかを決定する。な
お、単位時間（△ｔ）および、回動軸ＳおよびＢの先端
停止微少移動角度（八〇）は予め設定しておく。
りの各軸の移動距離を何回Ｎ出力するかを決定する。な
お、単位時間（△ｔ）および、回動軸ＳおよびＢの先端
停止微少移動角度（八〇）は予め設定しておく。
！θｓｚ−θ８１ ｌ≧１θＢ２−θＢＩ Ｉのとき、
回数Ｎは、次式、 により決定し、 １０Ｂ２−０８１１＜ｌθＢ２−θＩｌｌ ＋のとき、
回数Ｎは、次式、 に↓り決定する。
回数Ｎは、次式、 により決定し、 １０Ｂ２−０８１１＜ｌθＢ２−θＩｌｌ ＋のとき、
回数Ｎは、次式、 に↓り決定する。
２）また、回動軸ＳおよびＢの単位時間（△ｔ）での１
同当りの微少移動角度△θＳ、△θＢは、それぞれ次式
、 ハ により決定する。
同当りの微少移動角度△θＳ、△θＢは、それぞれ次式
、 ハ により決定する。
以上により、各軸の成る時間（ｎ・Δｔ）における角度
および位置は、次式、 によって表わすことができる。
および位置は、次式、 によって表わすことができる。
そして、上記第（７）式に基づき次の情報を単位時間（
△ｔ）毎にＮ回与える。
△ｔ）毎にＮ回与える。
なお、ｎは単位時間毎に１からＮまで順次変化する。
このようにして、各軸を同時制御することにより、回動
軸ＳおよびＢの角度変化にかかわらず、溶接トーチの先
端を固定することができる。以上の説明は、プログラム
上で回動軸Ｓお↓びＢの角度を変更する場合において、
溶接トーチの先端を停止する方法であるが、ティーチン
グボックスのスイッチによって回動軸ＳおよびＢの角度
を変更する場合にも、同様にＮの数を増加させて上記方
法を用いることにより、回動軸ＳおよびＢの角度変化に
かかわらず、溶接トーチ先端を固定することができる。
軸ＳおよびＢの角度変化にかかわらず、溶接トーチの先
端を固定することができる。以上の説明は、プログラム
上で回動軸Ｓお↓びＢの角度を変更する場合において、
溶接トーチの先端を停止する方法であるが、ティーチン
グボックスのスイッチによって回動軸ＳおよびＢの角度
を変更する場合にも、同様にＮの数を増加させて上記方
法を用いることにより、回動軸ＳおよびＢの角度変化に
かかわらず、溶接トーチ先端を固定することができる。
第４図はティーチングボックスのスイッチにょ（７）
ってトーチ先端を停止させた状態で回動軸ＳおよびＢの
角度を変更する場合のフローチャートである。まず、テ
ィーチングボックスで溶接トーチ先端停止を指示すると
ともに、回動軸Ｓあるいは回動軸Ｂの角度変更を指示す
る。なお、回動軸ＳおよびＢの角度変更を同時に指示し
てもよい。
角度を変更する場合のフローチャートである。まず、テ
ィーチングボックスで溶接トーチ先端停止を指示すると
ともに、回動軸Ｓあるいは回動軸Ｂの角度変更を指示す
る。なお、回動軸ＳおよびＢの角度変更を同時に指示し
てもよい。
次に、回動軸ＳおよびＢの角度を検出し、この検出した
角度および手首の各部の長さ定数に基づき、単位時間当
りの直交３軸の各軸の移動量を算出する。この算出した
各軸の移動量を各軸の速度指令値として各軸に出力し、
各軸を移動制御する。
角度および手首の各部の長さ定数に基づき、単位時間当
りの直交３軸の各軸の移動量を算出する。この算出した
各軸の移動量を各軸の速度指令値として各軸に出力し、
各軸を移動制御する。
次に、回動軸ＳあるいはＢの角度を変更するスイッチが
押されているか否かを判断し、押されている場合には引
き継ぎ各軸の移動制御を行ない、押されていない場合に
は各軸の移動を停止する。
押されているか否かを判断し、押されている場合には引
き継ぎ各軸の移動制御を行ない、押されていない場合に
は各軸の移動を停止する。
以上説明したように本発明によれば、溶接トーチの先端
を停止させた状態で溶接トーチの姿勢を変更することが
でき、ティーチング作業の能率向上を図ることができる
。
を停止させた状態で溶接トーチの姿勢を変更することが
でき、ティーチング作業の能率向上を図ることができる
。
（８）
第１図は本発明が適用される溶接ロボットのシステム構
成図、第２図（ａ）および第２図（ｂ）はそれぞれ溶接
ロボットの手首の平面内および側面図、第３図は本発明
を説明するために用いた姿勢の異なる手首の斜視図、第
４図は本発明にかかる溶接トーチの移動制御方法の一例
を示すフローチャートである。 １・・・溶接トーチ、２・・・手首、３・・・腕部、４
・・・溶接ロボット制御装置、５・・・ティーチングボ
ックス、６・−・溶接電源供給装置、７・・・溶接ワイ
ヤボックス。 ０ ・Ω 第３図 第４図
成図、第２図（ａ）および第２図（ｂ）はそれぞれ溶接
ロボットの手首の平面内および側面図、第３図は本発明
を説明するために用いた姿勢の異なる手首の斜視図、第
４図は本発明にかかる溶接トーチの移動制御方法の一例
を示すフローチャートである。 １・・・溶接トーチ、２・・・手首、３・・・腕部、４
・・・溶接ロボット制御装置、５・・・ティーチングボ
ックス、６・−・溶接電源供給装置、７・・・溶接ワイ
ヤボックス。 ０ ・Ω 第３図 第４図
Claims (1)
- 溶接トーチの姿勢を制御する回動軸を有する手首と、前
記手首を移動制御する直交３軸を有する腕部とからなる
溶接ロボットにおいて、前記回動軸の角度を変更させる
とともに、変更した角度を逐次検出し、この検出した角
度と前記手首の各部の長さ定数とに基づき前記溶接トー
チの先端を固定するに必要な前記直交３軸の各軸の速度
指令値を演算し、この演算した各軸の速度指令値によっ
て前記直交３軸を同時制御することを特徴とする溶接ト
ーチの駆動制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22947682A JPS59120371A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 溶接ト−チの駆動制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22947682A JPS59120371A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 溶接ト−チの駆動制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59120371A true JPS59120371A (ja) | 1984-07-11 |
Family
ID=16892770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22947682A Pending JPS59120371A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 溶接ト−チの駆動制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59120371A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63235557A (ja) * | 1987-03-24 | 1988-09-30 | 株式会社豊田自動織機製作所 | 織機における機仕掛け装置の動作制御方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51139544A (en) * | 1975-05-28 | 1976-12-01 | Tokyo Shibaura Electric Co | Regulating device for welding robot |
| JPS5522455A (en) * | 1978-08-04 | 1980-02-18 | Komatsu Ltd | Control unit of automatic welding equipment |
-
1982
- 1982-12-27 JP JP22947682A patent/JPS59120371A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51139544A (en) * | 1975-05-28 | 1976-12-01 | Tokyo Shibaura Electric Co | Regulating device for welding robot |
| JPS5522455A (en) * | 1978-08-04 | 1980-02-18 | Komatsu Ltd | Control unit of automatic welding equipment |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63235557A (ja) * | 1987-03-24 | 1988-09-30 | 株式会社豊田自動織機製作所 | 織機における機仕掛け装置の動作制御方法 |
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