JPS60170576A - Automatic positioning system for welding parts - Google Patents

Automatic positioning system for welding parts

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Publication number
JPS60170576A
JPS60170576A JP2793584A JP2793584A JPS60170576A JP S60170576 A JPS60170576 A JP S60170576A JP 2793584 A JP2793584 A JP 2793584A JP 2793584 A JP2793584 A JP 2793584A JP S60170576 A JPS60170576 A JP S60170576A
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JP
Japan
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welding
work
robot
handling robot
workpiece
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Application number
JP2793584A
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Japanese (ja)
Inventor
Shoji Nasu
那須 昭司
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60170576A publication Critical patent/JPS60170576A/en
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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
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform automatic arc welding with high accuracy by guiding welding parts to a desired welding target position by the cooperative operation of an arc welding robot and a handling robot. CONSTITUTION:A handling robot HR sets a work W to a target position on a surface plate 21 and a welding robot WR detects the work position. When the work W is off the target position, the deviation is calculated and is fed to the control device of the HR which resets the work W to the target position. The HR releases the work W under gripping and transports the other welding part to be welded to the set work W to the mounting position on the work W already set on the plate 21 by using a gripping mechanism 25. Whether the fresh work is set in the normal position or not is detected by the sensor of the welding robot WR and if there is a deviation, the deviation is calculated and the positioning of the fresh work to be attached is performed. Tack welding by the welding robot WR is then executed.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動アーク溶接ロボット(以下溶接ロボット)
と、溶接部品の搬送を行うハンドリングロボットとの連
繋作業によって、溶接部品を自動的に所望の溶接目標位
置に誘導して、高精度の自動アーク溶接を行い得るよう
にした溶接部品の自動位置決めシステムに関するもので
ある。
[Detailed description of the invention] The present invention is an automatic arc welding robot (hereinafter referred to as a welding robot).
An automatic positioning system for welded parts that automatically guides the welded parts to the desired welding target position by linking the robot and the handling robot that transports the welded parts to perform highly accurate automatic arc welding. It is related to.

製缶作業等の溶接工程は、大別して板取り(ガスカット
)、開先加工1組立・仮付は作業1本溶接1手直し・仕
上げの作業よりなっている。各作業の内、本溶接につい
ては、ロボットの導入や自動化がかなり進んでいるが、
他の工程、特に組立・仮付けについては、現在殆ど人手
によって行われている。
Welding processes such as can manufacturing work can be broadly divided into board cutting (gas cutting), bevel processing, assembly, and tacking, and consist of one welding operation and one rework/finishing operation. Of all the work, the introduction of robots and automation of actual welding has progressed considerably.
Other processes, especially assembly and tacking, are currently mostly performed manually.

例えば電動機フレームに放熱フィン取付足端子台等の部
品を自動的に仮付けする場合、第1図に示すように電動
機本体フレームaをローラコンヘアbを用いて、部品ハ
ンドリングロボットCの手前まで搬送した後、移載装置
dによって電動機本体7+/−ムaをローラコンベアb
から取り出し、ボジシュナeの作業位置まで運111し
てポジショナeに把持させる。こうして定位置に固定さ
れた電動機本体フレームaに、部品ハンドリングロボッ
トCにより搬送される放熱フィン等の熔珍部品を電動機
本体フレームaの外周面の定位置に押し付けつつ、その
位置で溶接ロボットfが仮付は作業を行う。仮付は作業
が終了すると、部品ハンドリングロボットCは待機位置
に離れ、溶接ロボットfが本溶接を行う。
For example, when automatically temporarily attaching parts such as a heat dissipation fin mounting foot terminal block to a motor frame, as shown in Fig. 1, after transporting the motor body frame a to the front of the parts handling robot C using a roller converter b, , transfer device d transfers motor body 7+/-mu a to roller conveyor b.
It is taken out from there, moved to the working position of the bozishna e, and held by the positioner e. The welding robot f moves the welding robot f at this position while pressing the heat dissipating fins and other parts carried by the parts handling robot C onto the motor main body frame a fixed in a fixed position at a fixed position on the outer peripheral surface of the motor main body frame a. Temporary work is done. When the temporary welding work is completed, the component handling robot C leaves to the standby position, and the welding robot f performs the main welding.

このような仮付は作業を行う場合、溶接部品である放熱
フィン等の取付位置等の精度は、■ポジショナの位置決
め精度 ■部品ハンドリングロボットの位置決め精度■部品の供
給位置精度 等によって影響され、単に仮付けを行う為だけに全ての
精度を極めて厳密に規制する必要があり、このような装
置は大幅なコストアンプを招来し、装置が高価となり自
動化の達成を阻止する。
When performing such temporary attachment work, the accuracy of the mounting position of the welded parts such as heat dissipation fins is affected by ■ positioning accuracy of the positioner ■ positioning accuracy of the parts handling robot ■ accuracy of the supply position of the parts, etc. It is necessary to extremely strictly control all the accuracy just to perform temporary attachment, and such equipment brings about a significant cost increase, making the equipment expensive and preventing automation from being achieved.

ポットとの連繋作業によって、溶接部品のセント位置を
所望の目標位置に誘導して高精度の位置決めを行い得る
ようになすことにより、周辺装置や部品ハンドリングロ
ボット自身の位置決め精度、更には部品ハンドリングロ
ボットへ供給する溶接部品の位置決め精度がラフであっ
ても、結果的に取付位置精度のよい自動アーク溶接を可
能とする溶接部品の自動位置決めシステムを提供せんと
するもので、その要旨とす゛る処が、溶接部品を溶接位
置まで運搬し、その位置で溶接部品を保持、固定するハ
ンドリングロボットと、教示された作業軌跡に従って移
動し、溶接部品を溶接対象物に溶接する溶接ロボットと
、ハンドリングロボットによって溶接部品を溶接位置ま
で運搬する手段と、溶接ロボットを駆動してその手首先
端に設けたセンサを用いて溶接部品の現在位置を検出す
る手段と、こうして検出された溶接部品の現在位置と予
め定められたハンドリングロボットの教示位置との偏差
を演算する手段と、上記偏差が減少する方向にハンドリ
ングロボットを駆動して溶接部品の現在位置を修正する
手段とを有してなる点にある溶接部品の自動位置決め装
置を提供するものである。
By linking with the pot, the cent position of the welded part can be guided to the desired target position for highly accurate positioning, thereby improving the positioning accuracy of peripheral equipment and the parts handling robot itself, and further improving the parts handling robot. The purpose of the present invention is to provide an automatic positioning system for welding parts that enables automatic arc welding with high mounting position accuracy even if the positioning accuracy of the welded parts supplied to the machine is rough. , a handling robot that transports the welding part to the welding position and holds and fixes the welding part at that position, a welding robot that moves according to a taught work trajectory and welds the welding part to the workpiece, and a handling robot that performs welding by the handling robot. means for transporting the part to the welding position; means for driving the welding robot to detect the current position of the welding part using a sensor installed at the tip of its wrist; and means for correcting the current position of the welding part by driving the handling robot in a direction in which the deviation is reduced. A positioning device is provided.

続いて第2図以下の添付図面を参照して、ワイヤアース
センシング方式を用いた本発明の一実施例に付き詳しく
説明する。
Next, an embodiment of the present invention using a wire earth sensing method will be described in detail with reference to the accompanying drawings starting from FIG.

ここに第2図は本発明の上記一実施例に用いることので
きるハンドリングロボットと溶接ロボットの概略構成及
びその配置を示す斜視図、第3図は上記実施例に用いる
ことのできる制御回路のブロック図、第4図は仮付は作
業の概略的全体工程を示すフローチャート、第51!g
l(a)及び(b)は上記一実施例に係る自動位置決め
システムの作業手順を示すフローチャート、第6図(a
)及び(b)は、同位置決めシステムの作業内容を示す
ワークとトーチとの位置関係の概略側面図である。
Here, FIG. 2 is a perspective view showing the schematic structure and arrangement of a handling robot and a welding robot that can be used in the above embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a control circuit that can be used in the above embodiment. Figure 4 is a flowchart showing the general process of tacking work, No. 51! g
1(a) and (b) are flowcharts showing the working procedure of the automatic positioning system according to the above embodiment, and FIG.
) and (b) are schematic side views of the positional relationship between the workpiece and the torch, showing the work content of the same positioning system.

まず仮付は作業の概略作業手順を第2図及び第4図を参
照して説明する。
First, the rough work procedure for tacking will be explained with reference to FIGS. 2 and 4.

仮付は作業は第2図に示す定盤21上で行われ、定盤2
1の一方には溶接ロボッ1−W−Rが定盤21に沿って
(X方向)自由に移動できるように載置されており、定
盤21の上部には門型の支柱22上にガイドレール23
が敷設されており、このガイドレールに沿って走行する
台車24にハンドリングロボットH−Rが懸架され、こ
のハンドリングロボソl−H−Hの手首先端に設けた把
持機構25によって定盤21の近傍の材料置場に載置さ
れた溶接部品の一種であるワークWを把持し、定盤21
上へ運搬・セントする。ハンドリングロボットH−Rは
ワークWを定盤21上の目標位置へセットすると、その
把持状態のままで停止し、続いて溶接ロボッ)W−Rが
ワーク位置の検出を行い、ワークが目標位置からずれて
いる場合には、その偏差を演算して、これをハンドリン
グロボットH−Hの制御装置に送り、ハンドリングロボ
ットH−Rを駆動させてワークWを目標位置にセットし
直す。このようなワーク位置の検出手段は渦流センサ方
式、イメージセンサ方式等種々のものが考えられるが、
後記する実施例では溶接ワイヤをワークに接触させて、
その導通状態を検出することにより、ワークの位置を検
出するワイヤアース方式を採用した場合について述べる
。こうしてワークWが正常な目標位置にセットされると
、ハンドリングロボットH−RはワークWの把持を開放
し、こうし−ζセントされたワークWに溶接する他の溶
接部品であるワークW’ (不図示)を個々のワーク置
場から前記と同様把持機構25を用いて定盤21上に既
に七ノI〜されたワークW上の取付位置へ運搬すると共
に、この新たなワークW′が正規の位置にセントされて
いるか否かを溶接ロボ、、)W−Rのセンサにより検出
し、ずれがあればその偏差を演算して取り付けるべきワ
ークW′の位置決めを行う。このようなワーク位置の検
出及びその偏差の解消はX方向、Y方向及びZ方向の必
要な全ての方向に対して行う。こうして両ワークw、w
’の位置決めが完了すると、ハンドリングロボットH−
Hによって取り付けるワークW′の把持を継続したまま
、溶接ロボットによる仮付けを行う。
Temporary attachment work is performed on the surface plate 21 shown in Fig. 2.
A welding robot 1-W-R is placed on one side of the surface plate 21 so as to be able to move freely (in the X direction). rail 23
A handling robot H-R is suspended on a trolley 24 that runs along this guide rail, and a gripping mechanism 25 provided at the tip of the wrist of the handling robot H-H allows it to be moved near the surface plate 21. A workpiece W, which is a type of welding part, placed on the material storage area is grasped and the surface plate 21 is
Transport and cent to the top. When the handling robot H-R sets the workpiece W at the target position on the surface plate 21, it stops while gripping it, and then the welding robot (W-R) detects the workpiece position and moves the workpiece from the target position. If there is a deviation, the deviation is calculated and sent to the control device of the handling robot H-H, which drives the handling robot H-R to reset the workpiece W to the target position. Various means for detecting the workpiece position can be used, such as an eddy current sensor method or an image sensor method.
In the example described later, the welding wire is brought into contact with the workpiece,
A case will be described in which a wire grounding method is adopted in which the position of the workpiece is detected by detecting its conduction state. When the workpiece W is thus set at the normal target position, the handling robot HR releases its grip on the workpiece W and welds the other welding part, the workpiece W' ( (not shown) is transported from each workpiece storage area to the mounting position on the workpiece W that has already been placed on the surface plate 21 using the gripping mechanism 25 as described above, and this new workpiece W' The sensor of the welding robot (.)W-R detects whether or not the welding robot is centered, and if there is a deviation, the deviation is calculated to determine the position of the workpiece W' to be attached. Detection of the workpiece position and elimination of deviations thereof are performed in all necessary directions, including the X direction, Y direction, and Z direction. In this way, both works lol, lol
When the positioning of ' is completed, the handling robot H-
While continuing to hold the work W' to be attached by H, the welding robot performs temporary attachment.

次に上記ハンドリングロボットH−Rと溶接ロポ、7)
W−Rの信号系統に付き第3図を参照して説明する。第
3図において1は電動機本体フレーム等のような大物ワ
ークで、1′は上記大物ワーク1に取り付けられる小物
ワークであり、大物ワーク1が定盤21の上部定位−1
にセットされている状態を示している。第3図に示した
例では、大物ワーク1と小物ワーク1′との隅肉開先状
の溶接部に対して仮付けを行う状態を示しているが、本
発明は当然ながら他の種々の開先の場合に適用できる。
Next, the above handling robot H-R and welding robot, 7)
The WR signal system will be explained with reference to FIG. In FIG. 3, 1 is a large workpiece such as a motor body frame, 1' is a small workpiece attached to the large workpiece 1, and the large workpiece 1 is positioned at the upper part of the surface plate 21 at -1
This shows the state set to . The example shown in FIG. 3 shows a state in which tack welding is performed on a fillet groove-shaped weld between a large workpiece 1 and a small workpiece 1', but the present invention is of course applicable to various other applications. Applicable to grooves.

3はトーチ駆動機構で、ハンドリングロボットH−Rの
所定のアーム3.及び手首機構3トを介して溶接トーチ
4を保持している。このトーチ駆動機構3は、トーチ4
を溶接対象の溶練方向(図示の場合、紙面に直角の方向
であり、これをX方向とする)に沿って移動させ得ると
共に、溶接線方向Xに対して直交する任意の平面におけ
る水平方向Y及び垂直方向Zに自在に移動させることが
できる。
3 is a torch drive mechanism, and a predetermined arm 3.3 of the handling robot H-R. A welding torch 4 is held via a wrist mechanism 3 and a wrist mechanism 3. This torch drive mechanism 3 includes a torch 4
can be moved along the melting direction of the welding target (in the case shown, the direction perpendicular to the plane of the paper, which is the X direction), and in the horizontal direction in any plane orthogonal to the welding line direction It can be freely moved in the Y and vertical directions.

上記トーチ4には溶接ワイヤ5をその送給手段、例えば
正逆転可能な送給モータ6により供給するように゛して
いる。溶接ワイヤ5の送給や、該ワイヤに印加すべき電
流、電圧及びその溶接に必要な条件は、溶接条件設定回
路7で制御される。8はトーチ駆動制御回路で1・−チ
駆動装置3の駆動、即ちトーチ4の移動を制御している
。このトーチ駆動制御回路8には、入力或いは教示装置
により予めティーチングした空間座標系X、Y、Zにお
けるトーチ4の溶接位置、並びに動作をデジタル信号と
して記憶させている。またこれと同時に第5図に示した
フローチャート中の溶接ロボットが受け持つべき部分の
ワーク位置検出及び仮付は作業用のプログラムがROM
−1に記憶されている。9はトーチ4の小物ワーク1′
に対する実際の位置を検知する為の検知回路で、溶接ワ
イヤ5の先端がワーク1又は1′に接触した時、これを
検知するようにしている。10は演算回路で、前記溶接
条件設定回路7.トーチ駆動制御回路8及び検知回路9
.ROM−1と共に1組のマイクロコンピュータを構成
している。
The welding wire 5 is supplied to the torch 4 by means of a feeding means, for example, a feeding motor 6 which is capable of forward and reverse rotation. The feeding of the welding wire 5, the current and voltage to be applied to the wire, and the conditions necessary for welding are controlled by a welding condition setting circuit 7. A torch drive control circuit 8 controls the drive of the torch drive device 3, that is, the movement of the torch 4. This torch drive control circuit 8 stores the welding position and operation of the torch 4 in the spatial coordinate system X, Y, and Z, which have been previously taught by input or a teaching device, as digital signals. At the same time, the work program for detecting the position of the workpiece and tacking the parts that should be handled by the welding robot in the flowchart shown in Figure 5 is stored in the ROM.
-1 is stored. 9 is small work 1' of torch 4
This detection circuit detects the actual position of the welding wire 5 when the tip of the welding wire 5 comes into contact with the workpiece 1 or 1'. 10 is an arithmetic circuit, which is connected to the welding condition setting circuit 7. Torch drive control circuit 8 and detection circuit 9
.. Together with ROM-1, it constitutes a set of microcomputers.

またハンドリングロボットH−Rは、前記台車24の走
行(Y方向)、台車24上におけるX方向の移動、及び
懸垂アーム26(第2図)の伸縮による縦方向(Z方向
)の動きの3自由度に加えて、把持機構25の把持動作
(α方向)、揺動動作(−β方向)、及び旋回動作(Y
方向)の3自由度を有し、これらの制御は全て演算装置
11により達成され、その処理プログラムはROM−2
に記憶されている。
Furthermore, the handling robot H-R has three freedoms: running the cart 24 (in the Y direction), moving in the X direction on the cart 24, and moving in the vertical direction (Z direction) by expanding and contracting the suspension arm 26 (Fig. 2). In addition to the gripping mechanism 25, the gripping operation (α direction), the swinging operation (−β direction), and the turning operation (Y
All these controls are achieved by the arithmetic unit 11, and its processing program is stored in the ROM-2.
is stored in

即ち12X、12y 、12□は夫々ハンドリングロボ
ッ1−H−RにおけるX方向、Y方向5 Z方向の運搬
機能を司るモータMX、My、Mzの回転数を制御する
為のモータ制御回路で、演算装置11から出力される目
標位置信号に基づきモータM、、My、M2を駆動して
把持機構25の位置決めを行う。また12α、12β、
12Tは夫々把持機構25に開閉動作(α方向)、揺動
動作(β方向)、及び旋回動作(Y方向)の各動作を行
わしめるモータMa = Ms 1Myを駆動する為の
モータ制御回路である。
That is, 12X, 12y, and 12□ are motor control circuits for controlling the rotational speed of motors MX, My, and Mz, which control the transportation functions in the X direction, Y direction, and Z direction in the handling robot 1-HR, respectively. The gripping mechanism 25 is positioned by driving the motors M, , My, and M2 based on the target position signal output from the device 11. Also 12α, 12β,
12T is a motor control circuit for driving a motor Ma=Ms 1My that causes the gripping mechanism 25 to perform an opening/closing operation (α direction), a swinging operation (β direction), and a turning operation (Y direction), respectively. .

更に前記演算装置10と11との同期は再演算装置に接
続されたマスクコンピュータM、−Cによってとられ、
演算装置10において演算された偏差情報(よマスタコ
ンピュータM−Cを経て、又は経ずに演算装置10から
演算装置11へ転送される。
Further, the arithmetic devices 10 and 11 are synchronized by mask computers M, -C connected to a recalculation device,
Deviation information calculated in the calculation device 10 is transferred from the calculation device 10 to the calculation device 11 with or without passing through the master computer MC.

次に上記構成の溶接ロボットW・R及びハンドリングロ
ボットI]・Rを用いて、座標系77面内におけるワー
クの位置修正作業について第5図及び第6図を参照して
説明する。
Next, using the welding robot W.R and the handling robot I].R having the above configurations, a workpiece position correction operation within the coordinate system 77 plane will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

ここに31.32.・・・は、処理手順(ステップ)の
番号を示す。尚下記の説明は第3図に示すように大物ワ
ーク1が既に所定の位置に位置決めされており、これに
対して小物ワーク1′を位置決めし、仮付けする作業に
ついてのものであり、ノ物ワーク1の位置決めについて
は、定盤2と大杉、ワークlとの接触線を基準として後
記のワイヤアースセンシングを行えばよいので、ここで
はその説明を省略する。まず第5図(a)に示すように
ステップ31.32においてハンドリングロボ、。
Here 31.32. ... indicates the number of the processing procedure (step). The following explanation is about the work of positioning and temporarily attaching the small work 1' to the large work 1 that has already been positioned at a predetermined position as shown in FIG. Regarding the positioning of the workpiece 1, wire earth sensing described later may be performed using the contact line between the surface plate 2, the large cedar tree, and the workpiece 1 as a reference, so the explanation thereof will be omitted here. First, as shown in FIG. 5(a), in steps 31 and 32, the handling robot.

トH−Rを駆動して(モータ12X、12y・・・12
2の駆動)、材料置場から小物ワーク1′を取り出し、
大物ワーク1上の目標セント位置にまで誘導する。この
時、材料置場における小物ワーク1′の位置決め誤差や
把持機構25にょる把持作業時のずれ、更にはハンドリ
ングロボットの位置決め誤差によって、小物ワーク1′
のセント位置は必ずしも目標セント位置に精度よく合致
しているとは限らない。83以下の処理においてこのず
れが修正される。
(motors 12X, 12y...12
2 drive), take out the small workpiece 1' from the material storage area,
Guide it to the target cent position on the big workpiece 1. At this time, due to a positioning error of the small workpiece 1' in the material storage area, a deviation during the gripping operation by the gripping mechanism 25, and a positioning error of the handling robot, the small workpiece 1'
The cent position does not necessarily match the target cent position with high precision. This deviation is corrected in the processing from 83 onwards.

続いて33以下のステップでは溶接ロボットW・Rが駆
動され、S3.S4において溶接ロボン)W−Rのトー
チ4から突出するワイヤ5の先端を第6図(a)又は(
b)に示すように溶接開始点P1へ誘導する。この時ワ
ークのずれがZ方向(高さ方向)に発生している場合に
は、第6図(a)に示すように位置、関係となり、小物
ワーク1′がY方向にずれている場合には、第6図(b
)に示すような状態となる。ここに目標セット位置にお
けるワイヤ先端点をPwで表示する。次にS5、S6に
おいて溶接ワイヤ送給モータ6をONL。
Subsequently, in steps 33 and below, the welding robot W/R is driven, and in S3. In S4, the tip of the wire 5 protruding from the torch 4 of the welding robot (W-R) is shown in FIG. 6(a) or (
Guide to the welding start point P1 as shown in b). At this time, if the workpiece is displaced in the Z direction (height direction), the positions and relationships will be as shown in Figure 6(a), and if the small workpiece 1' is displaced in the Y direction, is shown in Figure 6 (b
). Here, the wire tip point at the target set position is indicated by Pw. Next, in S5 and S6, the welding wire feed motor 6 is turned on.

で、トーチ4に保持された溶接ワイヤ5の先端を′初期
位WPwから前方へ繰り出す。溶接ワイヤ5の先端が小
物ワーク1′の垂直面1a又は大物ワーク1の水平面I
I、の何れか一方と点gにおいて接触すると、溶接ワイ
ヤ5に却加された電圧は溶接対象物1又は1′にアース
される。このアースを検知回路9で検知する。検知回路
9はアース検知信号をトーチ駆動制御回路8に出力する
。接触点gは第6図(a)においては、小物ワーク1′
と大物ワーク1との接触部である溶接隅部から、垂直方
向へXtだけずれており、また第6図(b)においては
水平方向に12yだけずれている。トーチ駆動制御回路
8は、検知回路からのアース検知信号を受信すると、溶
接条件設定回路7に指令を出してワイヤ送給モークロを
停止させ(S7)、溶接ワイヤ5の送給を停止させる。
Then, the tip of the welding wire 5 held by the torch 4 is let out forward from the initial position WPw. The tip of the welding wire 5 is located on the vertical surface 1a of the small workpiece 1' or on the horizontal surface I of the large workpiece 1.
When it comes into contact with either one of I, at point g, the voltage applied to the welding wire 5 is grounded to the welding object 1 or 1'. This ground is detected by a detection circuit 9. The detection circuit 9 outputs a ground detection signal to the torch drive control circuit 8. In Fig. 6(a), the contact point g is the small workpiece 1'
It is vertically offset by Xt from the welding corner where it contacts the large workpiece 1, and is also horizontally offset by 12y in FIG. 6(b). When the torch drive control circuit 8 receives the earth detection signal from the detection circuit, it issues a command to the welding condition setting circuit 7 to stop the wire feeding mortar (S7), thereby stopping the feeding of the welding wire 5.

次いでトーチ4を+Z方向に垂直方向へ移動させて、溶
接ワイヤ5の先端をg点からh点までL2(0,5〜1
龍以内)だけ上方に移動させる(S8)。この時検知回
路9の検知信号がONのままであれば、トーチ4の初期
位置が第6図(a)の状態であり、また検知信号がOF
Fとなればトーチ4の初期位置が第6図(b)の状態で
あることが判別できる(S9)。
Next, move the torch 4 vertically in the +Z direction to move the tip of the welding wire 5 from point g to point h at L2 (0,5 to 1
(within the dragon) (S8). At this time, if the detection signal of the detection circuit 9 remains ON, the initial position of the torch 4 is in the state shown in FIG. 6(a), and the detection signal is OFF.
If it becomes F, it can be determined that the initial position of the torch 4 is in the state shown in FIG. 6(b) (S9).

第6図(a)のようにワークが上下方向にずれている為
に、アース検知信号がh地点でONのままである時は、
トーチ4を−Y方向に水平移動させて、溶接ワイヤ5の
先端をh点がらi点までLy(0,5〜1龍以内)だけ
微小移動させアース検知信号をOFFにすル(st、o
、311)。
When the ground detection signal remains ON at point h because the workpiece is vertically displaced as shown in Figure 6(a),
Move the torch 4 horizontally in the -Y direction, move the tip of the welding wire 5 slightly by Ly (within 0.5 to 1) from point h to point i, and turn off the ground detection signal (st, o
, 311).

次いでトーチ4を垂直下降させて、溶接ワイヤ5の先端
をi点から目的とする適正溶接位置j点に向かって移動
させる。溶接ワイヤ5の先端が、j点に達した時、検知
回路9はONになる(S12、513)。トーチ駆動制
御回路8は検知回路9がらのアース検知信号により、ト
ーチ4の移動を停止させる。この時点でトーチ4は、溶
接作業に適した適正位置P0に位置修正される。
Next, the torch 4 is vertically lowered to move the tip of the welding wire 5 from point i toward the desired proper welding position point j. When the tip of the welding wire 5 reaches point j, the detection circuit 9 is turned on (S12, 513). The torch drive control circuit 8 stops the movement of the torch 4 in response to the ground detection signal from the detection circuit 9. At this point, the torch 4 is adjusted to an appropriate position P0 suitable for welding work.

一方S9においてアース検知検知信号がh点でOFFに
なれば(第6図(b))、トーチ4を+Y方向に水平移
動させてi′8接ワビワイヤ5端をhからi点に向けて
移動させる(S14) 、 m接ワイヤ5の先端が1点
に達した時、検知回路9はONになる( S 15)。
On the other hand, in S9, if the earth detection detection signal turns OFF at point h (Fig. 6(b)), the torch 4 is moved horizontally in the +Y direction, and the i'8 contact wire 5 end is moved from h toward point i. When the tip of the m-connection wire 5 reaches one point, the detection circuit 9 is turned on (S15).

トーチ駆動制御回路8は、検知回路9からのアース検知
信号によりトーチ4の移動を停止させる。
The torch drive control circuit 8 stops the movement of the torch 4 in response to the ground detection signal from the detection circuit 9.

次いでトーチ4を移動させて溶接ワイヤ5の先端をi点
−1点−に点に順に移動される。この移動は前記310
. Sll、512. S13の処理により行われる。
Next, the torch 4 is moved to sequentially move the tip of the welding wire 5 from point i to point 1. This movement is described in 310
.. Sll, 512. This is performed by the process of S13.

溶接ワイヤ5の先端かに点に達した時、トーチ4の位置
は溶接作業に適切な溶接部W p 。
When the tip of the welding wire 5 reaches the crescent point, the position of the torch 4 is at the welding point W p suitable for the welding operation.

にセットされる。is set to

以上の操作によりトーチ4が適正溶接位置P0まで移動
されると、前記ワイヤ送給モータ6によるワイヤ送給量
のY方向及びZ方向の成分と、38〜S15の処理によ
るトーチのY方向及びZ方向への移動量を積算すること
により、Y方向及びZ方向へのワークずれ量を演算する
。但し以下の処理手順では小物ワーク1′のずれ量、即
ちY方向するが、Z方向については実際の仮付は作業時
に溶接ロボット側の目標位置を修正すれば足りるので、
ここではその説明を省略する。
When the torch 4 is moved to the proper welding position P0 by the above operation, the Y-direction and Z-direction components of the wire feed amount by the wire feed motor 6 and the Y-direction and Z-direction components of the torch by the processing of 38 to S15 are determined. By integrating the movement amounts in the directions, the workpiece shift amounts in the Y direction and the Z direction are calculated. However, in the following processing procedure, the amount of deviation of the small workpiece 1', that is, the Y direction, is corrected, but for the actual tacking, it is sufficient to correct the target position on the welding robot side during work.
The explanation thereof will be omitted here.

こうしてS16に゛おいてY方向の偏差が演算されると
、溶接用ロボットの演算装置10はハンドリングロポソ
)H−R側の演算装置11へ上記偏差を転送する(31
7)。
When the deviation in the Y direction is calculated in S16, the calculation device 10 of the welding robot transfers the deviation to the calculation device 11 on the H-R side (31
7).

以上述べた処理手順は第3図に示したように小物のワー
ク1′のY方向へのずれのみを検出する手順であるが、
実際の仮付は作業に当たっては小物ワーク1′のずれは
3次元的に発生する為に、518においてY方向以外の
X方向、Z方向に対する偏差の検出及び転送を必要な方
向について行う。
The processing procedure described above is a procedure for detecting only the displacement of the small workpiece 1' in the Y direction, as shown in FIG.
During actual tacking, the deviation of the small workpiece 1' occurs three-dimensionally, so in step 518, deviations in the X and Z directions other than the Y direction are detected and transferred in the necessary directions.

こうして必要な方向についての全ての偏差の検出及び転
送を終了すると、S19においてこれらの備差を用いて
目標セント位置の修正を行う。この修正は当初の目標セ
ント位置である教示値から偏差を差し引くことにより行
われる。
When all the deviations in the necessary directions have been detected and transferred in this manner, the target cent position is corrected using these deviations in S19. This correction is performed by subtracting the deviation from the taught value, which is the original target cent position.

こうして目標セット位置の修正が行われると、320、
 521において修正された目標位置を目標としてハン
ドリングロボットH−Rを駆動し、小物ワーク1′を修
正された新目標位置に位置決めし、位置決め作業が完了
するとハンドリングロボットH−Rが、小物ワーク1′
をその位置で把持した状態で、溶接ロボン)W−Rを駆
動して新目標位置における仮付は作業を行う(322)
When the target set position is corrected in this way, 320,
The handling robot HR is driven to the corrected target position in step 521, and the small workpiece 1' is positioned at the corrected new target position.When the positioning work is completed, the handling robot HR moves the small workpiece 1' to the corrected target position.
While holding the welding robot at that position, drive the welding robot (W-R) to perform temporary attachment at the new target position (322)
.

こうして一つの小物ワークについての仮付は作業が終了
すると、次の小物ワークについて同様の仮付は準備及び
仮付は作業を行うか又は本溶接作業に移る。
When the tack welding work for one small work is completed in this way, the same preparation and tack welding work is performed for the next small work, or the main welding work is started.

上記説明においては、トーチ4の初期位置の適正溶接位
置に対するずれの方向を判別する為、トーチ4を上方に
微小移動させたが、トーチ4を水平方向の−Y方向に微
小移動されることによっても判別は可能である。
In the above explanation, the torch 4 was slightly moved upward in order to determine the direction of deviation of the initial position of the torch 4 from the proper welding position. It is also possible to distinguish between

本発明は以上述べたように、溶接部品を溶接位置まで運
搬し、その位置で溶接部品を保持、固定するハンドリン
グロボットと、教示された作業軌跡に従って移動し、溶
接部品を溶接対象物に溶接する溶接ロボットと、ハンド
リングロボットによって溶接部品を溶接位置まで連軸す
る手段と、溶接ロボットを駆動してその手首先端に設け
たセンサを用いて溶接部品の現在位置を検出する手段と
、こうして検出された溶接部品の現在位置と予め定めら
れたハンドリングロボットの教示位置との偏差を演算す
る手段と、上記偏差が減少する方向にハンドリングロボ
ットを駆動して溶接部品の現在位置を修正する手段とを
有してなることを特徴とする溶接部品の自動位置決めシ
ステムであるから、溶接部品を搬送するハンドリングロ
ボットの精度や移載装置の位置決め精度、更にばつかみ
精度が低い場合であっても、結果的に溶接部品が目標位
置に高精度のもとに位置決めされる為、仮付は装置全体
が簡単且つ安価に実施できる効果がある。
As described above, the present invention includes a handling robot that transports a welding part to a welding position and holds and fixes the welding part at that position, and a handling robot that moves according to a taught work trajectory and welds the welding part to an object to be welded. A welding robot, a means for linking a welding part to a welding position by a handling robot, a means for driving the welding robot and detecting the current position of the welding part using a sensor provided at the tip of its wrist, It has means for calculating the deviation between the current position of the welding part and a predetermined teaching position of the handling robot, and means for correcting the current position of the welding part by driving the handling robot in a direction in which the deviation is reduced. Because this is an automatic positioning system for welding parts, even if the accuracy of the handling robot that transports the welding parts, the positioning accuracy of the transfer device, and even the gripping accuracy are low, the welding can be performed correctly. Since the parts are positioned at the target positions with high precision, temporary attachment can be carried out easily and inexpensively in the entire apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の電動器本体フレームの仮付は作業を示す
斜視図、第2図は本発明の上記一実施例に用いることの
できるハンドリングロボットと溶接口ボットの概略構成
及びその配置を示す斜視図、第3図は上記実施例に用い
ることのできる制御回路のブロック図、第4図は仮付は
作業の概略的全体工程を示すフローチャート、第5図(
a)及び(b)は上記一実施例に係る自動位置決めシス
テムの作業手順を示すフローチャート、第6図(a)及
び(b)は、同位置決めシステムの作業内容を示すワー
クとトーチとの位置関係の概略側面図である。 (符号の説明) 1・・・大物ワーク 1′・・・小物ワーク3・・・ト
ーチ駆動装置 −4・・・トーチ5・・・溶接ワイヤ 6・・・溶接ワイヤ送給モ ア・・・溶接条件設定回路 8・・・トーチ駆動制御回路 9・・・検知回路 10・・・演算回路11・・・演算
装置 12・・・モータ制御回路21・・・定盤 24
・・・台車 25・・・把持機構 W−R・・・溶接ロボットH−R
・・・ハンドリングロボット M・・・モータ M−C・・・マスクコンピュータ。 出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人 弁理士 本庄 武勇。 (a) 第6図 (b) 1′
Fig. 1 is a perspective view showing the conventional temporary attachment of the electric motor body frame, and Fig. 2 shows the schematic structure and arrangement of a handling robot and a welding port bot that can be used in the above-mentioned embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram of a control circuit that can be used in the above embodiment, FIG. 4 is a flowchart showing the general process of tacking work, and FIG.
6(a) and (b) are flowcharts showing the working procedure of the automatic positioning system according to the above embodiment, and FIGS. 6(a) and (b) are the positional relationship between the workpiece and the torch showing the working details of the same positioning system. FIG. (Explanation of symbols) 1...Large work 1'...Small work 3...Torch drive device -4...Torch 5...Welding wire 6...Welding wire feeding mower...Welding Condition setting circuit 8...Torch drive control circuit 9...Detection circuit 10...Arithmetic circuit 11...Arithmetic device 12...Motor control circuit 21...Surface plate 24
...Dolly 25...Gripping mechanism W-R...Welding robot H-R
...Handling robot M...Motor M-C...Mask computer. Applicant Kobe Steel, Ltd. Representative Patent Attorney Takeyu Honjo. (a) Figure 6 (b) 1'

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)溶接部品を溶接位置まで運搬し、その位置で溶接
部品を保持、固定するハンドリングロボットと、 (2)教示された作業軌跡に従って移動し、溶接部品を
溶接対象物に溶接する溶接ロボットと、(3)ハンドリ
ングロボットによって溶接部品を溶接位置まで運搬する
手段と、 (4) 118接ロボツトを駆動してその手首先端に設
けたセンサを用いて溶接部品の現在位置を検出する手段
と、 (5)こうして検出された溶接部品の現在位置と予め定
められたハンドリングロボットの教示位置との偏差を演
算する手段と、 (6)上記偏差が減少する方向にハンドリング、ロボッ
トを駆動して溶接部品の現在位置を修正する手段と、 を有してなることを特徴とする溶接部品の自動位置決め
システム。
[Claims] (1) A handling robot that transports a welding part to a welding position and holds and fixes the welding part at that position; (2) A handling robot that moves according to a taught work trajectory and transfers the welding part to a welding target. (3) means for transporting the welding parts to the welding position using a handling robot; and (4) a means for driving the 118-touch robot and detecting the current position of the welding parts using a sensor installed at the tip of its wrist. (5) means for calculating the deviation between the current position of the welded part thus detected and a predetermined taught position of the handling robot; (6) means for operating the handling robot in a direction that reduces the deviation. An automatic positioning system for welding parts, comprising: means for driving to correct the current position of the welding parts;
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