JPS59144575A - 溶接マニプレ−タ−の三次元数値制御方法 - Google Patents
溶接マニプレ−タ−の三次元数値制御方法Info
- Publication number
- JPS59144575A JPS59144575A JP1698483A JP1698483A JPS59144575A JP S59144575 A JPS59144575 A JP S59144575A JP 1698483 A JP1698483 A JP 1698483A JP 1698483 A JP1698483 A JP 1698483A JP S59144575 A JPS59144575 A JP S59144575A
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- JP
- Japan
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- welding
- line
- input
- reference plane
- torch
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- 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
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-
- 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
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
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】
本発明は槽液始点から終点を結ぶ三次元空間での浴接線
ベクトルを用いた浴接マニゾレーターの三次元数値制御
方法に関するものである。
ベクトルを用いた浴接マニゾレーターの三次元数値制御
方法に関するものである。
従来、溶接トーチを数句けた溶接マニブレークーを数値
制御（Ｎ／Ｃ）駆動させる場合、入力データーはＸ ｐ
７ ｐ Ｚ座標系による入力で行なわれていた。
制御（Ｎ／Ｃ）駆動させる場合、入力データーはＸ ｐ
７ ｐ Ｚ座標系による入力で行なわれていた。
例えば第１図に示すように溶接部材Ｉの両側を、溶接ト
ーチ２を取付けた溶接マニプレータ−３で数値制御によ
り隅肉溶接する場合、モールドライン（取付寸法線）４
に乗る手前側の溶接線５と裏側の溶接線６とでは、異な
ったデータを入力する必要がある。この入力、制御手順
をブロックダイヤグラムで示すと第２図のようになり、
Ｘｔ）’＋Ｚ座標系で溶接始点７ａ、溶接終点？ｂおよ
び溶接トーチ２のねらい角を入力し、これをマニプレー
タ−３の各軸動作情報（信号）に座標変換して、溶接運
棒動作を制御していた。特に裏側の溶接線６を溶接する
場合には溶接部材１の板厚【の補正財界をした上・で、
溶接始点８ａと溶接終点８ｂをＸ 、ｙｔ Ｌ座標系で
入力する必要があり、このような複雑な位置決め制御は
、事前の計算処理がむずかしく数値制御が実用上困何ｒ
であった。
ーチ２を取付けた溶接マニプレータ−３で数値制御によ
り隅肉溶接する場合、モールドライン（取付寸法線）４
に乗る手前側の溶接線５と裏側の溶接線６とでは、異な
ったデータを入力する必要がある。この入力、制御手順
をブロックダイヤグラムで示すと第２図のようになり、
Ｘｔ）’＋Ｚ座標系で溶接始点７ａ、溶接終点？ｂおよ
び溶接トーチ２のねらい角を入力し、これをマニプレー
タ−３の各軸動作情報（信号）に座標変換して、溶接運
棒動作を制御していた。特に裏側の溶接線６を溶接する
場合には溶接部材１の板厚【の補正財界をした上・で、
溶接始点８ａと溶接終点８ｂをＸ 、ｙｔ Ｌ座標系で
入力する必要があり、このような複雑な位置決め制御は
、事前の計算処理がむずかしく数値制御が実用上困何ｒ
であった。
また第３図に示すように別の溶接部材９６−回避して溶
接トーチ２を移動させ、溶接部材ｌの溶接始点７ａに達
するように動作指示する場合のｆｆｆｌＪ Ｍ＋データ
入力変換処理は第４図のブロックダイヤグラムのように
なる。この場合、溶ｍトーチ２の移動毎に中間経過点１
０ａ、１０ｂ。
接トーチ２を移動させ、溶接部材ｌの溶接始点７ａに達
するように動作指示する場合のｆｆｆｌＪ Ｍ＋データ
入力変換処理は第４図のブロックダイヤグラムのように
なる。この場合、溶ｍトーチ２の移動毎に中間経過点１
０ａ、１０ｂ。
１θＣ，１０ｄの各Ｘ、ｙ、ｚ座標値を入力する必要が
あるため、大量のデータを入力しなければならず入力作
業がめんどうであり、実用化がむずかしかった。
あるため、大量のデータを入力しなければならず入力作
業がめんどうであり、実用化がむずかしかった。
本発明は、かかる点に鑑み、従来のＸ、ｙ。
２座標による制御に代って、溶接始点から溶接終点を結
ぶ三次元空間での溶接線ベクトルの概念を利用して容易
に数値入力指示と制御を行なうことができる溶接マニプ
レータ〜の三次元数値制御１方法を提供するものである
。
ぶ三次元空間での溶接線ベクトルの概念を利用して容易
に数値入力指示と制御を行なうことができる溶接マニプ
レータ〜の三次元数値制御１方法を提供するものである
。
以下本発明方法を詳細に説明する。第５図は本発明方法
に用いるハードの構成概略を示すもので、グラフィック
ディスプレイ等を利用したＮ／Ｃ入力装置２ｏが、座標
変換、ファイル照合等を行なうポストプロセッサー２１
に接続され、更処マニプレ〜ター制御器２２を介して、
溶接トーチ２を取付けたマニプレータ−３に接続されて
いる。
に用いるハードの構成概略を示すもので、グラフィック
ディスプレイ等を利用したＮ／Ｃ入力装置２ｏが、座標
変換、ファイル照合等を行なうポストプロセッサー２１
に接続され、更処マニプレ〜ター制御器２２を介して、
溶接トーチ２を取付けたマニプレータ−３に接続されて
いる。
第６図は、本発明方法を示すブロックダイヤグラムで、
先ずＮ／Ｃ入力装置２ｏにモールドライン上の溶接始点
と溶接終点との位置座標を入力すると共に、溶接トーチ
のねらい角および板逃げ方向を入力する。この場合、溶
接始点と溶接終点の位置座標はＸ＋７＠Ｚ座標で入力す
ると、この両位置座標と、モールドラインの乗った基準
平面とにょシ三次元空間での溶接線ベクトルが設定され
る。また板逃げ方向は、前記溶接線ベクトルの方向に対
して左右の相対入力（＋、−）によシ実溶接線の座標を
設定する。
先ずＮ／Ｃ入力装置２ｏにモールドライン上の溶接始点
と溶接終点との位置座標を入力すると共に、溶接トーチ
のねらい角および板逃げ方向を入力する。この場合、溶
接始点と溶接終点の位置座標はＸ＋７＠Ｚ座標で入力す
ると、この両位置座標と、モールドラインの乗った基準
平面とにょシ三次元空間での溶接線ベクトルが設定され
る。また板逃げ方向は、前記溶接線ベクトルの方向に対
して左右の相対入力（＋、−）によシ実溶接線の座標を
設定する。
また溶接トーチのねらい角は、前記溶接線ベクトルおよ
び基準平面に対するオイラー角で入電指示することによ
シ、ポストプロセッサー２１に予め記憶されだ標準アク
セスパターンのファイルと照合されて、マニル〜ター制
御器２２に送られ、この比較演算処理回路、により、溶
接トーチのアクセス経路と溶接トーチのねらい角が設定
される。
び基準平面に対するオイラー角で入電指示することによ
シ、ポストプロセッサー２１に予め記憶されだ標準アク
セスパターンのファイルと照合されて、マニル〜ター制
御器２２に送られ、この比較演算処理回路、により、溶
接トーチのアクセス経路と溶接トーチのねらい角が設定
される。
寸た立向溶接など基準平面が変る場合には、水平溶接の
基準平面により設定された溶接線ベクトルに対して、オ
イラー角で入力することにより、新たな基準平面に座標
変換される。
基準平面により設定された溶接線ベクトルに対して、オ
イラー角で入力することにより、新たな基準平面に座標
変換される。
なお必要に応じて板厚制御を行なう場合には、Ｎ／Ｃ入
力装置２０に板厚ｔを入力し、マニプレータ−制御器２
２の比較演（ト）処理回路で板厚補正の浪費を行なう。
力装置２０に板厚ｔを入力し、マニプレータ−制御器２
２の比較演（ト）処理回路で板厚補正の浪費を行なう。
このように溶接順序に従って入力された溶接情報は加工
、演釣処理され、得らノ１．た駆動データにより溶接ト
ーチ２を取付けたマニプレータ−３の各軸の駆動モータ
ー１１ｈ、ｌｌｂを回転させてマニグレーターアーム１
２を動かし、溶接トーチ２の溶接部材１に対する溶接運
棒を制御することができる。
、演釣処理され、得らノ１．た駆動データにより溶接ト
ーチ２を取付けたマニプレータ−３の各軸の駆動モータ
ー１１ｈ、ｌｌｂを回転させてマニグレーターアーム１
２を動かし、溶接トーチ２の溶接部材１に対する溶接運
棒を制御することができる。
なお溶接線が曲−の場合には、３点入力を行なって基準
平面を設定すると共に、各点での接線方向に溶接線ベク
トルが設定されることにょシ、同様に数値制御すること
ができる。
平面を設定すると共に、各点での接線方向に溶接線ベク
トルが設定されることにょシ、同様に数値制御すること
ができる。
次に本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
第７図および第８図は両側隅肉溶接する場合の一実施例
を示すもので、Ｎ／Ｃ入力装置２ｏに板厚も、を入力し
、モールドライン４上の溶接１点７ａ、７ｂをＸ、 ｙ
＋ Ｚ基準座標で入力すると、これにより溶接線ベクト
ルＩ３が設定される。更に板逃げ方向を＋まだは−に指
示し、溶接トーチ２のねらい角α、βを前記溶接線ベク
トル１３と、基準平面Ａ Ｋ 芳Ｉ してオイラー角で
入力すると、自動的にシフト演算が処理される。
を示すもので、Ｎ／Ｃ入力装置２ｏに板厚も、を入力し
、モールドライン４上の溶接１点７ａ、７ｂをＸ、 ｙ
＋ Ｚ基準座標で入力すると、これにより溶接線ベクト
ルＩ３が設定される。更に板逃げ方向を＋まだは−に指
示し、溶接トーチ２のねらい角α、βを前記溶接線ベク
トル１３と、基準平面Ａ Ｋ 芳Ｉ してオイラー角で
入力すると、自動的にシフト演算が処理される。
この結果、溶接部材１０表側の溶接線５の溶接が行なわ
れると共に、モールドライン４上にない裏側の溶接線６
も板厚ｔの入力による簡９指示で自動的に溶接すること
ができる。
れると共に、モールドライン４上にない裏側の溶接線６
も板厚ｔの入力による簡９指示で自動的に溶接すること
ができる。
第９図および第１０図は、別の溶接部材９を回避して溶
接トーチ２を移動させ、溶接部材１の溶接始点７ａに達
する自動アクセスの場合を示すものである。この場合、
Ｎ／Ｃ入力装置２０には第１０図に示すように溶接始点
７ａと溶接終点７ｂとを入力すると共に、溶接トーチ２
のねらい角α、βを溶接線ベクトル１３および基準平面
Ａに対するオイラー角で入力指示する。
接トーチ２を移動させ、溶接部材１の溶接始点７ａに達
する自動アクセスの場合を示すものである。この場合、
Ｎ／Ｃ入力装置２０には第１０図に示すように溶接始点
７ａと溶接終点７ｂとを入力すると共に、溶接トーチ２
のねらい角α、βを溶接線ベクトル１３および基準平面
Ａに対するオイラー角で入力指示する。
この指示によりポストプロセッサー２１に予め記憶され
たファイルの中間経過点１０ ａ 、 １０ｂ。
たファイルの中間経過点１０ ａ 、 １０ｂ。
ＩＤｃ、１０ｄの標準アクセスｉＲターンを呼び出して
、マニプレータ−制御器２２により、マニプレータ−３
の各軸動作データに編集、座標変換され、溶接トーチ２
の移動が行なわれ、簡単な入力により複雑なアクセス経
路のＮ／Ｃ制御が可能となる。
、マニプレータ−制御器２２により、マニプレータ−３
の各軸動作データに編集、座標変換され、溶接トーチ２
の移動が行なわれ、簡単な入力により複雑なアクセス経
路のＮ／Ｃ制御が可能となる。
第１１図および第１２図は水平溶接から立向溶接に移る
場合の実施例を示すものである。
場合の実施例を示すものである。
溶接部材１の溶接始点７ａ、溶接終点７ｂおよび基準平
面Ａによって設定された溶接ベクトル１３に対し、二次
オイラー角α、βで入力される平面−に、基準平面Ｂが
変換される。更に溶接部材１４の溶接終点７ｃを入力す
ることによシ、この溶接部材１４の新たな溶接線ベクト
ル１５が設定される。この溶接線ベクトル１５に対し、
溶接トーチ２のアクセスおよびねらい角は、オイラー角
γ、ρの指示によって規定され、また溶接線１６は板逃
げ方向（溶接サイド指示）＋１たは−によって容易に行
なうことができる。
面Ａによって設定された溶接ベクトル１３に対し、二次
オイラー角α、βで入力される平面−に、基準平面Ｂが
変換される。更に溶接部材１４の溶接終点７ｃを入力す
ることによシ、この溶接部材１４の新たな溶接線ベクト
ル１５が設定される。この溶接線ベクトル１５に対し、
溶接トーチ２のアクセスおよびねらい角は、オイラー角
γ、ρの指示によって規定され、また溶接線１６は板逃
げ方向（溶接サイド指示）＋１たは−によって容易に行
なうことができる。
以上説明した如く、本発明に係る溶接マニプレータ−の
三次元数値制御方法によれば、溶接線（モールドライン
）の乗った基準平面と、溶接始終点とで定義される溶接
線ベクトルを用いることにより■モールドラインを基準
に溶接線ベクトルの方向に対して板逃げ方向の左右の相
対入力により実溶接線の座標を設定指示することができ
、■溶接線ベクトルおよび基準平面に対する溶接トーチ
のねらい角をオイラー角で指示することによシ、標準ア
クセス・やターンと相俟って溶接トーチのアクセス経路
とねらい角が容易に指示設定でき、更に■立向溶接など
に対してはオイラー角による基準平面座標変換によって
容易に対応制御できるなど、簡単なデータの入力作業に
よって複雑な溶接運棒を数値制御することができるもの
である。
三次元数値制御方法によれば、溶接線（モールドライン
）の乗った基準平面と、溶接始終点とで定義される溶接
線ベクトルを用いることにより■モールドラインを基準
に溶接線ベクトルの方向に対して板逃げ方向の左右の相
対入力により実溶接線の座標を設定指示することができ
、■溶接線ベクトルおよび基準平面に対する溶接トーチ
のねらい角をオイラー角で指示することによシ、標準ア
クセス・やターンと相俟って溶接トーチのアクセス経路
とねらい角が容易に指示設定でき、更に■立向溶接など
に対してはオイラー角による基準平面座標変換によって
容易に対応制御できるなど、簡単なデータの入力作業に
よって複雑な溶接運棒を数値制御することができるもの
である。
第１図は従来の数値制御方法によシ溶接マニグレーター
で両側隅肉溶接をしている状態を示す斜視図、第２図は
、その入力制御手順を示すブロックダイヤグラム、第３
図は従来の数値制御方法により溶接トーチの回避移動を
行なっている状態を示す斜視図、第４図はその入力制御
手順を示すブロックダイヤグラム、第５図は本発明方法
に用いるハードの構成概略を示す説明、図、第６図は本
発明方法による入力制御手順を示すブロックダイヤグラ
ム、第７図乃至第１２図は本発明方法により数値制御す
る場合の夫々異なる実施例を示すもので、第７図は両側
隅肉溶接している状態を示す斜視図、第８図は、その入
力制御手順を示すブロックダイヤグラム、第９図は溶接
トーチの回避移動を行なっている状態を示す斜視図、第
１０図は、その入力制御手順を示すブロックダイヤグラ
ム、第１１図は水平および立向溶接する状態を示す斜視
図、第１２図は第１１図の立向溶接している状態を示す
斜視図である。 １．９．１４・・・溶接部材、２・・・溶接トーチ、３
・・・マニゾレーター、４由モールドライン、５゜６．
１６・・・溶接線、７ｍ、８ｈ・・・溶接始点、７ｂ
、・７ｃ、８ｂ・・・溶接終点、１０ａ〜１０ｄ・・・
中間経過点、１３．１５・・・溶接線ベクトル、２０・
・・入力装置、２ノ・・・ポストノ０ロセツサー、２２
・・・マニプレータ−制御器。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦／ａ 竿 ２ 図 第３図 第 ４ 図 第５図 ４１８− 第６図
で両側隅肉溶接をしている状態を示す斜視図、第２図は
、その入力制御手順を示すブロックダイヤグラム、第３
図は従来の数値制御方法により溶接トーチの回避移動を
行なっている状態を示す斜視図、第４図はその入力制御
手順を示すブロックダイヤグラム、第５図は本発明方法
に用いるハードの構成概略を示す説明、図、第６図は本
発明方法による入力制御手順を示すブロックダイヤグラ
ム、第７図乃至第１２図は本発明方法により数値制御す
る場合の夫々異なる実施例を示すもので、第７図は両側
隅肉溶接している状態を示す斜視図、第８図は、その入
力制御手順を示すブロックダイヤグラム、第９図は溶接
トーチの回避移動を行なっている状態を示す斜視図、第
１０図は、その入力制御手順を示すブロックダイヤグラ
ム、第１１図は水平および立向溶接する状態を示す斜視
図、第１２図は第１１図の立向溶接している状態を示す
斜視図である。 １．９．１４・・・溶接部材、２・・・溶接トーチ、３
・・・マニゾレーター、４由モールドライン、５゜６．
１６・・・溶接線、７ｍ、８ｈ・・・溶接始点、７ｂ
、・７ｃ、８ｂ・・・溶接終点、１０ａ〜１０ｄ・・・
中間経過点、１３．１５・・・溶接線ベクトル、２０・
・・入力装置、２ノ・・・ポストノ０ロセツサー、２２
・・・マニプレータ−制御器。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦／ａ 竿 ２ 図 第３図 第 ４ 図 第５図 ４１８− 第６図
Claims (1)
- 溶接始点と終点との位置座標を入力し、前記溶接始終点
と、モールドラインの乗った基準平面とにより三次元空
間での溶接線ベクトルを設定し、この溶接線ベクトルに
対する板逃げ方向の入力により実溶接線の座標を設定し
、マニグレーターに数句けだ溶接トーチのねらい角を、
前記溶接線ベクトルおよび基準平面に対するオイラー角
で指示して、予め記憶された標準アクセス・ゼターンに
より溶接トーチのアクセス経路とトーチねらい角を設定
すると共に、基準平面の座標変換をオイラー角の指示に
より行なうことを特徴とする溶接マニグレーターの三次
元数値制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1698483A JPS59144575A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 溶接マニプレ−タ−の三次元数値制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1698483A JPS59144575A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 溶接マニプレ−タ−の三次元数値制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59144575A true JPS59144575A (ja) | 1984-08-18 |
Family
ID=11931309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1698483A Pending JPS59144575A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 溶接マニプレ−タ−の三次元数値制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59144575A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0194314A1 (en) * | 1984-08-24 | 1986-09-17 | Fanuc Ltd. | System for controlling posture of tool |
| JP2013215862A (ja) * | 2012-04-11 | 2013-10-24 | Daihen Corp | アーク溶接用プログラムのプログラム変換方法、及びアーク溶接用プログラムのプログラム変換装置 |
-
1983
- 1983-02-04 JP JP1698483A patent/JPS59144575A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0194314A1 (en) * | 1984-08-24 | 1986-09-17 | Fanuc Ltd. | System for controlling posture of tool |
| EP0194314A4 (en) * | 1984-08-24 | 1989-04-24 | Fanuc Ltd | SYSTEM FOR CONTROLLING THE POSITION OF A TOOL. |
| JP2013215862A (ja) * | 2012-04-11 | 2013-10-24 | Daihen Corp | アーク溶接用プログラムのプログラム変換方法、及びアーク溶接用プログラムのプログラム変換装置 |
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