JPS59188705A - 溶接ト−チの駆動制御方法 - Google Patents

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】 本発明は溶接トーチの駆動制御方法に関し、特にティー
チング作業時にティーチングデータの記憶とともに、そ
のティーチングデータによる移動命令文を自動生成する
溶接ロボットのプログラム作成方法において、そのティ
ーチングの修正を容易にする溶接トーチの駆動制御方法
に関する。

一般に、第１図に示すワークの溶接線ＰＱを溶接する溶
接ロボットのプログラムは、第２図に示すように、溶接
トーチをベースポイントＢ１から溶接線の始端検出を実
行させる位置Ｐ１ｏまで高速移動させ、この始端検出位
置Ｐ１ｏから始端検出プログラムにしたがって始端検出
動作を実行させ、次に溶接トーチを始端検出位置Ｐ２０
から溶接開始位置ｐｉｏｏまで移動させるとともに、こ
の位置Ｐ１００において溶接条件（溶接電流、ア−り電
圧、溶接速度）を設定し、次に溶接トーチを位置Ｐ１０
０から溶接終了位置Ｐ２Ｏ０までの溶接＃ＰＱに沿って
移動させながら上記溶接条件で自動溶接を実行させ、溶
接終了位置Ｐ２Ｏ０においてクレータ条件（溶接電流、
アーク電圧、トーチ停止時間）を設定し、このクレータ
条件に基づいて溶接終了位置Ｐ２Ｏ０でクレータ処理を
実行させ、その後溶接トーチを溶接終了位置Ｐ２Ｏ０か
らベースポイントＢ２まで高速移動させる内容のもので
ある。なお、溶接線の始端検出プログラムは、例えば第
３図に示すように溶接トーチを水平方向にサーチ動作さ
せてワークに接触させたのち所定量だけ戻し、次に溶接
トーチを垂直方向にサーチ動作させてワークに接触させ
たのち所定の方向に所定量だけ移動させて溶接線の始端
を自動的に検出するプログラムである。

このような溶接ロボットのプログラムは、ロボット言語
を習熟していないと作成することができず、また習熟し
ていてもプログラムの作成には多大な労力を必要とする
。

そこで、最近、ティーチングボックスを用いて実際にテ
ィーチング作業を行ないながら溶接トーチの移動命令文
を自動生成し、ロボット言語を全く知らなくても溶接ロ
ボットのプログラムを作成することができる溶接ロボッ
トのプログラム作成方法が提案されている。

この溶接ロボットのプログラム作成方法は、溶接トーチ
の移動命令文を自動生成させるための特殊な命令を含む
プログラムパターンを予め溶接態様（溶接盛数、継手形
状等）に応じて準備し、前記プログラムパターンをティ
ーチングボックスでの展開指示により主プログラムエリ
ア内に順次展開して書き込み、この展開中に前記特殊な
命令があればティーチングボックスでの指示によりロボ
ットの移動命令文を任意のティーチング点を教示しなが
ら順次書き込み、最終的に前記主プログラムエリアに一
連の溶接ロボットのプログラムを作成するものである。

前記プログラムパターンは、前述した溶接ロボットのプ
ログラムにおけるベースポイン１−Ｂｌから始端検出を
実行させる位置ＰＩＯまでの移動命令文、始端検出位置
Ｐ２０から溶接開始位置Ｐ１００までの移動命令文、溶
接開始位置Ｐ１００から溶接終了位置Ｐ２Ｏ０までの移
動命令文、および溶接終了位置Ｐ２Ｏ０からベースポイ
ンｌＢ２までの移動命令文をそれぞれ自動生成するため
の特殊な命令を含むものである。更に、このプログラム
パターンは、始端検出、溶接条件設定、クレータ条件設
定を実行するプログラム（サブルーチン）に分岐する命
令であってそのオペランド欄がパラメータとなっており
、各パラメータ別にそのパラメータ値となるサブルーチ
ンラベルを決定することにより所望のサブルーチンを選
択し得る命令を含むものである。

上記溶接ロボットのプログラム作成方法に基づいて、テ
ィーチング作業を第４図に示すようにティーチング点Ｐ
５まで行なってきて、ティーチング点Ｐ５で溶接トーチ
の干渉が発生した場合、この干渉を回避するためにティ
ーチング点Ｐ５において溶接トーチの姿勢を変更するこ
とが考えられる。

しかし、ティーチング点Ｐ５のみで溶接トーチの姿勢を
変更すると、ティーチング点Ｐ４からティーチング点Ｐ
５に至る溶接品質とティーチング点Ｐ３からティーチン
グ点Ｐ４に至るそれとが相違することになって、円弧部
分における溶接品質の一様性が損なわれることになる。

したがって、上記干渉を回避するには円弧部分の全ティ
ーチング点Ｐ３〜Ｐ５における溶接トーチの姿勢を変更
しなければならないが、単に溶接トーチの姿勢を変えた
場合、第５図に一点鎖線で示すように溶接トーチの溶接
線に対する狙い位置が変化する。それ故、溶接トーチの
姿勢変更とともにティーチング点Ｐ３　、Ｐ４　、Ｐ５
そのものも第４図および第５図の破線で示すようにティ
ーチング点Ｐ３′。

ｐ４’　、　ｐ５’に変更する必要がある。

ところで、上記溶接ロボットのプログラム作成方法にお
いては、ティーチング点の記憶とともに、その点への移
動命令文も自動生成される。したがりて、ティーチング
点単独の修正は、移動命令文との整合性が失なわれるた
めにできず、そのため上記ティーチング点ｐ７−’ｐｙ
のうち２３〜２５点のみをＰ３’〜ｐ５’に変更するこ
とも当然不可能である。そこで従来は、すでにティーチ
ングした溶接線のティーチング点（Ｐｉ〜Ｐ５）を消去
するとともに、自動生成される各ティーチング点の移動
命令文も消去して、溶接線全域再ティーチングするよう
にしていた。

したがって、再ティーチングに時間がかかり、ティーチ
ング作業の能率低下を招いていた。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、自動生成し
た移動命令文およびティーチング点の位置情報を消去す
るとともに、溶接トーチを消去したティーチング点の前
のティーチング点まで自動復帰させ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、ティーチングボックスで指示により
ティーチング点を教示しながらそのティーチング点への
移動命令文を自動生成する溶接ロボットのプログラム作
成方法において、前記ティーチングボックスでの指示に
よって作成された最新の１つの移動命令文に基づき溶接
トーチを該移動命令文による移動方向とは逆の方向に移
動させるとともに、前記１つの移動命令文とそのティー
チング点の位置情報とを同時に消去する内容のプログラ
ムを準備し、逆ステップデリートスイッチを投入するご
とに前記プログラムを実行することにより、ティーチン
グ作業の修正を容易にしている。

以下本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。

第６図は本発明による溶接トーチの駆動制御方法によっ
て溶接トーチを制御する装置のブロック図である。同図
において、第１メモリ１はティーチングボックス（図示
せず）からの指示によりティーチングデータを順次記憶
するもので、金弟４図に示すようにティーチング作業を
ティーチング点Ｐ５まで行なった場合には、第７図（ａ
）！こ示すようなティーチングデータを記憶している。

また、このティーチング作業番こともなって、主プログ
ラム用の第２メモリ２には溶接トーチの移動命令文が自
動生成される。なお、ＳＭはそのオペランド欄に示され
るティーチング点間を溶接トーチカメ直線補間して移動
すべきことを命令する移動命令文であり、ＣＭはそのオ
ペランド欄に示される３つのティーチング点を溶接トー
チが通過するよう番こ円弧補間して移動すべきことを命
令する移動命令文である。もち論、ＳＭおよびＣＭ＆−
！ティーチングボックスによって適宜選択できるもので
ある。

中央処理装置（ｃｐＵ）３は、テイーチンク゛終了後、
第１メモリ１に記憶されたティーチングデータおよびテ
ィーチング作業にともなって自動生成された第２メモリ
２内の主プログラム番こ従って溶接トーチを駆動制御す
るとともをこ、ティーチング作業中にノンロック式の逆
ステップデリートスイッチ４が押下されるごとに第３メ
モリ５＆こ記憶されている後述するプログラムに従って
動作する。

上記第３メモリ５のプログラムは、第２メモ１ノ２に書
き込まれた最新の１つの移動命令文と第１メモ１月に記
憶されているその移動命令文ζこ対応するティーチング
データとに基づき、前記移動命令文の移動方向とは逆の
方向に溶接トーチを移動させるとともに、その移動命令
文とティーチングデータを同時に消去するという内容の
ものである。

したがって、ティーチング作業をティーチング点Ｐ５ま
で行なったのち、逆ステップデリートスイッチ４を押下
すると、ＣＰＵ３は、第３メモリ５のプログラムにした
がって、第２メモリ２に書き込まれている最新の移動命
令文ＩＣＭ、Ｐ３゜−ｐ４．ｐ５」および第１メモリ１
に記憶されているその移動命令文に対応するティーチン
グデータとに基づき、前記移動命令文の移動方向とは逆
の方向に溶接トーチを移動させる移動命令文、すなわち
ｒｃＭ、Ｐ５　、Ｐ４　、Ｐ３Ｊによって溶接ロボット
の各軸の速度指命値を演算し、この演算した速度指命値
（周期が速度に応じて変化するパルス信号）を出力する
。

減算器６は一方の入力に前記ＣＰＵ３からのパルス信号
が加えられ、他の入力にエンコーダ７からアクチュエー
タ８の移動量に対応する数のパルス信号が加えられてお
り、これら２人力信号の偏差をとってこれを位置偏差カ
ウンタ９に導く。位置偏差カウンタ２６のカウント値は
減算器１０１こ加えられる。減算器１０の他の入力には
速度検出器１１からアクチュエータ８の移動速度に対応
する信号が加えられており、減算器１０は２人力信号の
偏差をとってこれをドライバ１２を介してアクチュエー
タ８に加える。

このようにして溶接ロボットの各軸が同時制御され、そ
の結果溶接トーチはティーチング点Ｐ５からＰ３まで移
動制御される。また、ＣＰＵ３は上記溶接トーチの移動
制御とともに、第１メモリのティーチングデータＰ５（
ｘｓ　、Ｙ５．ｚ５　）ｒＰ　４　（Ｘ４　ｐ　Ｙ４　
ｙ　ｚ４　）および第２メモリ２の移動命令文［ｃｙｘ
　ｐ３　、　Ｐ４　、　Ｐ５．Ｊを消去する（第７図（
ｂＪ参照）。

次に、溶接トーチがティーチング点Ｐ３に到達して停止
した状態で再び逆ステップデリートスイッチ４を押下す
ると、前記と同様に溶接トーチはティーチング点Ｐ３か
らＰ２に戻され、第１メモリのティーチングデータＰ　
３　（Ｘ３　ｙ　Ｙ３　ｒ　２３　）および第２メモリ
２の移動命令文ｒｓＭ、Ｐ２　、Ｐ３Ｊが消去される。

第７図（ｃ）参照）。

したがって、ティーチング点ｐ３．ｐ４．ｐ５をｐ３’
　、　Ｐ４’　、　Ｐ５’とすべきであるとティーチン
グ点Ｐ５のティーチング後にわかった場合でも、そのテ
ィーチング点をロボット言語（移動命令文）との整合性
を失うことなく容易に修正することができる。

以上説明したように本発明によれば、溶接トーチを所望
のティーチング点まで自動復帰させるとともに、そのテ
ィーチング点までの位置情報および自動生成された移動
命令文を消去するこきができるため、ティーチングの修
正を容易に行なうことができる。特に、ティーチング作
業中に溶接トーチが干渉し、溶接トーチの姿勢を変更す
ればその干渉を回避することができる場合に本発明を適
用すれば大きな効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は溶接対象ワークの一例を示す斜視図、第２図は
第１図に示す溶接対象ワークに対する溶接トーチの動作
図、第３図は始端検出動作の一例を示す溶接トーチの動
作図、第４図は本発明を説明するためｌご用いたティー
チングポイント図、第５図は溶接トーチの姿勢と最適テ
ィーチング点との関係を示す図、第６図は本発明による
溶接トーチの駆動制御方法によって溶接トーチを制御す
る装置のブロック図、第７図（ａ）、Φ）　、　（Ｃ）
はそれぞれ第６図に示した第１メモリおよび第２メモリ
の記憶内容を示す図である。 １　第１メモリ、２・第２メモリ、３　中央処理装置、
４−逆ステップデリートスイッチ、５・第３メモリ、７
・・・エンコーダ、８　アクチュエータ、９・−位置偏
差カウンタ、１１・速度検出器、１２・・ドライバ。 ３０ 第１図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶接トーチの移動命令文を自動生成させるための特殊な
   命令を含むプログラムパターンを予め溶接態様に応じて
   準備し、前記プログラムパターンをティーチングボック
   スでの展開指示により主プログラムエリア内に順次展開
   して書き込み、この展開中に前記特殊な命命があればテ
   ィーチングボックスでの指示によりロボットの移動命令
   文とそのティーチング点の位置情報とを順次書き込み、
   最終的に前記主プログラムエリアに一連の溶接ロボット
   のプログラムを作成する溶接ロボットのプログラム作成
   方法において、前記ティーチングボックスでの指示によ
   って作成された最新の１つの移動命令文に基づき溶接ト
   ーチを該移動命令文による移動方向とは逆の方向に移動
   させるとともに、前記１つの移動命令文とそのティーチ
   ング点の位置情報とを同時に消去する内容のプログラム
   を準備し、逆ステップデリートスイッチを投入するごと
   に前記プログラムを実行して溶接トーチを駆動制御する
   溶接トーチの駆動制御方法。