JPS6044179A - 回転体の肉盛溶接装置 - Google Patents
回転体の肉盛溶接装置Info
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- JPS6044179A JPS6044179A JP15006783A JP15006783A JPS6044179A JP S6044179 A JPS6044179 A JP S6044179A JP 15006783 A JP15006783 A JP 15006783A JP 15006783 A JP15006783 A JP 15006783A JP S6044179 A JPS6044179 A JP S6044179A
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- Japan
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- Pending
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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
- B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
- B23K9/044—Built-up welding on three-dimensional surfaces
- B23K9/046—Built-up welding on three-dimensional surfaces on surfaces of revolution
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (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/fi、肉盛高さを検知するセンサを溶接トーチ
に所定距離先行させ、そのセンサの出力に基づいて回転
体の回転装置の回転速度制御を行う肉盛溶接装置に関す
る。本発明はロールや円筒管の自動多層肉盛溶接装置に
適用して特に好適である〇 一般に、回転体の多層肉盛溶接は、一定な回転速度(回
転数/RM)で肉盛溶接している。しかし、この方法で
は肉盛場所の径の変化による周速の違いのための肉盛高
さが不均一となり、平滑な「表面層」が得られず、作業
者がマニュアル操作する必要があった。このため、多層
肉盛浴接装置に2いてれ、自動的に回転体の回転装置の
回転速度及び肉盛ピッチを変化させて肉盛^さを制御す
る必要が生じた。
に所定距離先行させ、そのセンサの出力に基づいて回転
体の回転装置の回転速度制御を行う肉盛溶接装置に関す
る。本発明はロールや円筒管の自動多層肉盛溶接装置に
適用して特に好適である〇 一般に、回転体の多層肉盛溶接は、一定な回転速度(回
転数/RM)で肉盛溶接している。しかし、この方法で
は肉盛場所の径の変化による周速の違いのための肉盛高
さが不均一となり、平滑な「表面層」が得られず、作業
者がマニュアル操作する必要があった。このため、多層
肉盛浴接装置に2いてれ、自動的に回転体の回転装置の
回転速度及び肉盛ピッチを変化させて肉盛^さを制御す
る必要が生じた。
本発明は斯かる要望に応え、回転体の回転装置の回転速
度及び肉盛ピッチを自動的に制御し、それによって肉盛
高さを効率良く制御できる、よう処した多層肉盛溶接装
置を提供することを目的とする。。
度及び肉盛ピッチを自動的に制御し、それによって肉盛
高さを効率良く制御できる、よう処した多層肉盛溶接装
置を提供することを目的とする。。
この目的を達成した本発明の構成は、
回転体の表面を肉盛溶接する装置において、溶接トーチ
に機械的に固定され且つ肉盛高さ方向位置を検出する位
置検出センサと走向台車に取付けられ且つ(2)転体の
長手方向位置検出機構と前記位置検出センサを回転体長
手方向に走査させる走向台車とを有するセンサ部と、 とのセンサ部の2次元からなる位置信号を入力として所
要肉感高さ及び肉盛幅を検出する肉盛高さ及び肉盛幅検
出機構と、 この肉感高さ及び肉盛検出機構からの出力信号に基づき
、予めめた肉盛高さと回転速度との関°係から、回転速
度を算出する回転速度演算部と、 前記肉盛高さ及び肉盛幅検出機構からの出力信号によっ
て、予めめた肉盛高さと肉盛ピッチとの関係から、肉盛
ピンチを算出する肉盛ピッチ演算部と、 前記回転速度演算部からの出力信号によって1転装置を
所定速枇に制御する回転制御部と、 前記肉感ピッチ演算部からの出力信号によって肉盛ピッ
チを制御する台車走向制御部と、前記センサ部、肉感為
さ及び肉盛検出機構。
に機械的に固定され且つ肉盛高さ方向位置を検出する位
置検出センサと走向台車に取付けられ且つ(2)転体の
長手方向位置検出機構と前記位置検出センサを回転体長
手方向に走査させる走向台車とを有するセンサ部と、 とのセンサ部の2次元からなる位置信号を入力として所
要肉感高さ及び肉盛幅を検出する肉盛高さ及び肉盛幅検
出機構と、 この肉感高さ及び肉盛検出機構からの出力信号に基づき
、予めめた肉盛高さと回転速度との関°係から、回転速
度を算出する回転速度演算部と、 前記肉盛高さ及び肉盛幅検出機構からの出力信号によっ
て、予めめた肉盛高さと肉盛ピッチとの関係から、肉盛
ピンチを算出する肉盛ピッチ演算部と、 前記回転速度演算部からの出力信号によって1転装置を
所定速枇に制御する回転制御部と、 前記肉感ピッチ演算部からの出力信号によって肉盛ピッ
チを制御する台車走向制御部と、前記センサ部、肉感為
さ及び肉盛検出機構。
回転速度演算部、肉盛ピッチ演算部8回転速度制御部及
び台車走向制御部を所定の時系列およびタイミングで制
御するシーケンス部と、を備えたことを特徴とする。
び台車走向制御部を所定の時系列およびタイミングで制
御するシーケンス部と、を備えたことを特徴とする。
以下、図面によル本発明を説明する。第1図は本発明に
係る一実施例を明示するだめの全体構成図でめり、第2
図はその一実施例を説明するためのブロック図である。
係る一実施例を明示するだめの全体構成図でめり、第2
図はその一実施例を説明するためのブロック図である。
これらの図において、lは溶接トーチ2のトーチ支持部
3&C1til定板4で機械的に固定されかつ所要肉盛
部5の肉盛高さ方向(Y座標9泣置を検出する位置検出
センサ(以下センサという)6は台車走向レール18を
ロール長手方向(X軸方向)JC移動する走行台車(8
)処取付けられかつX座標位置を検出する位置検出機構
である。
3&C1til定板4で機械的に固定されかつ所要肉盛
部5の肉盛高さ方向(Y座標9泣置を検出する位置検出
センサ(以下センサという)6は台車走向レール18を
ロール長手方向(X軸方向)JC移動する走行台車(8
)処取付けられかつX座標位置を検出する位置検出機構
である。
9はセンサlおよび位置検出4[16からの出力信号を
受けて動作する肉盛高さ及び肉盛幅検出機構である。更
に11は肉盛高さ検出機構9の信号を回転速度@鼻部l
Oで受けてその出力信号によりロール母材7を回転させ
る回転装置駆動部12の回転速度を制御する回転速度制
御部である。また、14は肉感高さおよび肉盛幅検出機
$9の信号を肉盛ピッチ演算部13で受けて、その出力
信号により台車走向駆動部8の速度を制御する台車リミ
ッタスイッチであり、15はトーチ支持s3に固定され
がっ溶接ワイヤ19を送給するワイヤ送給装置であり、
16は走向台車(8)忙固定されかつワイヤ送給装置1
5の送給速度を制御する溶接制御部であり、17は溶接
制御部五6と回転速度制御部11をリアルタイムに統括
制御するシーケンス部であり、2゜は溶接用電源である
。
受けて動作する肉盛高さ及び肉盛幅検出機構である。更
に11は肉盛高さ検出機構9の信号を回転速度@鼻部l
Oで受けてその出力信号によりロール母材7を回転させ
る回転装置駆動部12の回転速度を制御する回転速度制
御部である。また、14は肉感高さおよび肉盛幅検出機
$9の信号を肉盛ピッチ演算部13で受けて、その出力
信号により台車走向駆動部8の速度を制御する台車リミ
ッタスイッチであり、15はトーチ支持s3に固定され
がっ溶接ワイヤ19を送給するワイヤ送給装置であり、
16は走向台車(8)忙固定されかつワイヤ送給装置1
5の送給速度を制御する溶接制御部であり、17は溶接
制御部五6と回転速度制御部11をリアルタイムに統括
制御するシーケンス部であり、2゜は溶接用電源である
。
次に作用を説明する。まず、
(1)第1図に図示する一実施例において、走向台車(
8)を走向ちせて、溶接トーチ2に固定板、4で固定し
たセンサl及び走向台車(8)に取付けた位を械出機招
6により2次元的に位置検出を行い、 (2J センサlおよび位置検出機栴6の出力信号によ
り肉感為さ及び肉盛幅検出機構9でF5Ji要肉盛高さ
及び所要肉盛幅を検出し、 (3) 前記肉盛高さ及び肉盛幅検出機s9の出方信号
に応じて回転速度演算部1oで、肉盛高さと回転周速度
との関係から、回転速度(回転数/時間)を計算し、 (4)前記肉盛高さ及び肉盛幅検出機構9の出方信号に
応じて肉盛ピッチ膚鼻部13で、肉盛高さと肉盛ピンチ
との関係から、肉盛ピッチを演算し、 (5)前記回転速度演算部10の出方信号に基づき回転
速度制御部11がロール母IJ’ 7′f:回転させる
回転装飲駆動部12に指令毎号を与えて、ロール母材7
が一定周速度で回転できるようにし、 (6)前記ロール母#7の回転速度を制御し、それに応
じてワイヤ送給装置15のワイヤ送給速度を制御し・か
っ走向台車(8〕の走向速度を台車走向リミンタスイッ
チ14で制御する溶接制御部16によって溶接を行い、 (7)その際、所定の時系列およびタイミングでシ〜ク
ンス部17にょシ総金的に制御管理する。
8)を走向ちせて、溶接トーチ2に固定板、4で固定し
たセンサl及び走向台車(8)に取付けた位を械出機招
6により2次元的に位置検出を行い、 (2J センサlおよび位置検出機栴6の出力信号によ
り肉感為さ及び肉盛幅検出機構9でF5Ji要肉盛高さ
及び所要肉盛幅を検出し、 (3) 前記肉盛高さ及び肉盛幅検出機s9の出方信号
に応じて回転速度演算部1oで、肉盛高さと回転周速度
との関係から、回転速度(回転数/時間)を計算し、 (4)前記肉盛高さ及び肉盛幅検出機構9の出方信号に
応じて肉盛ピッチ膚鼻部13で、肉盛高さと肉盛ピンチ
との関係から、肉盛ピッチを演算し、 (5)前記回転速度演算部10の出方信号に基づき回転
速度制御部11がロール母IJ’ 7′f:回転させる
回転装飲駆動部12に指令毎号を与えて、ロール母材7
が一定周速度で回転できるようにし、 (6)前記ロール母#7の回転速度を制御し、それに応
じてワイヤ送給装置15のワイヤ送給速度を制御し・か
っ走向台車(8〕の走向速度を台車走向リミンタスイッ
チ14で制御する溶接制御部16によって溶接を行い、 (7)その際、所定の時系列およびタイミングでシ〜ク
ンス部17にょシ総金的に制御管理する。
次IC%第2図に示すように、ザブマーシアー文 り自
動肉盛溶接装置においては、 (1)溶接トーチ2に機械的に固定された触針式センサ
l及び走向台車(8)に取付けた位置検出機構(例えは
エンコーダ)6により位置検出を行い、 (11)次に%溶接時において、上白αセンサ部℃出カ
イn号により肉盛高さ及び肉盛幅検出機構9で所要肉盛
高さを検出し、 QII)上記肉盛高さ及び肉盛幅検出機構9の出方信号
に応じて肉盛ピッチ演算部13で、肉盛高さと肉盛ピッ
チとの関係から、肉盛ピッチを演算し、 看ψ 上記肉盛ピッチ眞g部13の出力信号により、走
向台車リミッタスイッチ14の駆動によフ走向台車(8
)の速度を制御して、ロール母材7の1回転毎にロール
母材7の長手方向に一定ピッチで移動する□ M また、上記肉盛高さ及び肉盛幅検出機構9の出力信
号に応じて、肉盛高さとロール母材7の回転周速度との
関係から、1転速度(回転数/時間)を演算し・ 轍 上記(φの出力信号により、回転装置(ロ)の回転
速度をロール母材701回転毎に制御しながら溶接する
。
動肉盛溶接装置においては、 (1)溶接トーチ2に機械的に固定された触針式センサ
l及び走向台車(8)に取付けた位置検出機構(例えは
エンコーダ)6により位置検出を行い、 (11)次に%溶接時において、上白αセンサ部℃出カ
イn号により肉盛高さ及び肉盛幅検出機構9で所要肉盛
高さを検出し、 QII)上記肉盛高さ及び肉盛幅検出機構9の出方信号
に応じて肉盛ピッチ演算部13で、肉盛高さと肉盛ピッ
チとの関係から、肉盛ピッチを演算し、 看ψ 上記肉盛ピッチ眞g部13の出力信号により、走
向台車リミッタスイッチ14の駆動によフ走向台車(8
)の速度を制御して、ロール母材7の1回転毎にロール
母材7の長手方向に一定ピッチで移動する□ M また、上記肉盛高さ及び肉盛幅検出機構9の出力信
号に応じて、肉盛高さとロール母材7の回転周速度との
関係から、1転速度(回転数/時間)を演算し・ 轍 上記(φの出力信号により、回転装置(ロ)の回転
速度をロール母材701回転毎に制御しながら溶接する
。
以上説明した機構により行われるザブマージアーク自動
肉感溶接のフローチャートを第3因に示す。第3図に示
すように、 まずステップ301で溶接制御部161cより溶接条件
を設定し、ステップ302から305まででセンサ郡に
より位置座標1:X、YJを読込み、最大所要肉盛高さ
Ymax、−周当たシの肉盛高さΔHmaxと層数Nf
:、設定する3、次に、K=1層目で、肉盛幅wyを設
定し、肉盛開始点SK、、ヘトーチを移動する。そして
・ステップ308から312まででlバス毎に回転速度
及び肉盛ピッチを制御しながら溶接しM回繰返す。この
操作をステップ306から313までN層多層肉盛溶接
し、ステップ314に到運したならけ、溶接を終了する
ものとする。
肉感溶接のフローチャートを第3因に示す。第3図に示
すように、 まずステップ301で溶接制御部161cより溶接条件
を設定し、ステップ302から305まででセンサ郡に
より位置座標1:X、YJを読込み、最大所要肉盛高さ
Ymax、−周当たシの肉盛高さΔHmaxと層数Nf
:、設定する3、次に、K=1層目で、肉盛幅wyを設
定し、肉盛開始点SK、、ヘトーチを移動する。そして
・ステップ308から312まででlバス毎に回転速度
及び肉盛ピッチを制御しながら溶接しM回繰返す。この
操作をステップ306から313までN層多層肉盛溶接
し、ステップ314に到運したならけ、溶接を終了する
ものとする。
なp、触針式センサによる位置検出の場合は。
第4図(a)、 Q))に示すように、等間隔に位置座
標r−x、Y)を読み込み、!た各座標位置にかける回
転周速度から回転装置の回転速度(D転数/時1SIl
)をめるためにロール母材7の各座標位置における径を 2■=2い15B−C” としてめ、回転速度を制御する。なお、Aは回転中心、
Bはセンサの投影位置、cはセンサの実位置である。ロ
ール母材7の最大径をDとし℃ここiY座標の原点0と
し、Lをセンサの偏位とすれば、各座標位置に詮けるロ
ール母材7の径は、 2R=2川稲罰iコワT としてまる。
標r−x、Y)を読み込み、!た各座標位置にかける回
転周速度から回転装置の回転速度(D転数/時1SIl
)をめるためにロール母材7の各座標位置における径を 2■=2い15B−C” としてめ、回転速度を制御する。なお、Aは回転中心、
Bはセンサの投影位置、cはセンサの実位置である。ロ
ール母材7の最大径をDとし℃ここiY座標の原点0と
し、Lをセンサの偏位とすれば、各座標位置に詮けるロ
ール母材7の径は、 2R=2川稲罰iコワT としてまる。
第5図は肉盛溶接方法を示し、上述の如く検出した結果
により、最大所要肉盛高8 Ymaxを設定し、最大N
層まで、一定肉盛高さΔHmaxずっ多層肉盛する。
により、最大所要肉盛高8 Ymaxを設定し、最大N
層まで、一定肉盛高さΔHmaxずっ多層肉盛する。
第6図(a)、 (b)はそれぞれ実験的にめた1層当
9の肉盛高さと周速度との関係兼ひに1層当りの肉盛高
さと肉盛ピッチとの関係を示し、ロール母材の回転周速
度V及び肉盛ピッチPは1肩当シの肉盛高さΔHの関数
となるので、これから最適値かまることが判る。但し第
6図(a)は肉盛ピッチをパラメータとしPt<Pzと
2種とったもので、 ΔHc(−に2V (K、 :定 数)となることが判
る。また、第6図Φ)は周速度をパラメータとしV+
< VPと2&tとったもので、1 ΔH父下(K皇:定 数) となることが判る3、従って、実験的にΔ)(= Kl
/p −K、V なる関係が与えられる。
9の肉盛高さと周速度との関係兼ひに1層当りの肉盛高
さと肉盛ピッチとの関係を示し、ロール母材の回転周速
度V及び肉盛ピッチPは1肩当シの肉盛高さΔHの関数
となるので、これから最適値かまることが判る。但し第
6図(a)は肉盛ピッチをパラメータとしPt<Pzと
2種とったもので、 ΔHc(−に2V (K、 :定 数)となることが判
る。また、第6図Φ)は周速度をパラメータとしV+
< VPと2&tとったもので、1 ΔH父下(K皇:定 数) となることが判る3、従って、実験的にΔ)(= Kl
/p −K、V なる関係が与えられる。
以上説明した如く、本発明によれは、肉&溶接の自動化
が可能とな夕、工数低減による溶接時間短縮並びに溶接
品質向上が計れ、産業上非常に有用である。
が可能とな夕、工数低減による溶接時間短縮並びに溶接
品質向上が計れ、産業上非常に有用である。
第1図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第2図は
サブマージアーク自動肉盛溶接装置に本発明を適用した
一実施例のブロック図、第3図はその70−チャート、
第4図(a)、 O)Jはそれぞれ位置座標の読み込み
及びロール母材の各位置座標における径の算出を説明す
るための図、第5図、は肉盛溶接方法の説明図、第6図
(a)、Φ)は実験によりめた一層当りの肉盛高さとロ
ール母相の回転周速度との関係並びに一層当りの肉盛高
さと肉盛ピッチとの関係をそれぞれ示すグラフである。 図 面 中、 lは位置検出センサ、 2は溶接トーチ、 ゛ 6は位置検出機構、 7はロール母材、 8は台車走向駆動部、 9#i肉盛高さ及び肉盛幅検出機朽、 。 lOは回転速度演算部、 11は回転速灰制御部− 12は回転装置駆動部、 13は肉感ピッチ演算部、 14は台車リミッタスイッチ、 11j:溶接制御部。 17はシーケンス部でるる。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁理士光 石 士 部 〔他五名〕 第1頁の続き 0発 明 者 馬 渕 洋三部 長崎市飽の浦町1番1
号 三菱重工業株式会社長崎造船所
サブマージアーク自動肉盛溶接装置に本発明を適用した
一実施例のブロック図、第3図はその70−チャート、
第4図(a)、 O)Jはそれぞれ位置座標の読み込み
及びロール母材の各位置座標における径の算出を説明す
るための図、第5図、は肉盛溶接方法の説明図、第6図
(a)、Φ)は実験によりめた一層当りの肉盛高さとロ
ール母相の回転周速度との関係並びに一層当りの肉盛高
さと肉盛ピッチとの関係をそれぞれ示すグラフである。 図 面 中、 lは位置検出センサ、 2は溶接トーチ、 ゛ 6は位置検出機構、 7はロール母材、 8は台車走向駆動部、 9#i肉盛高さ及び肉盛幅検出機朽、 。 lOは回転速度演算部、 11は回転速灰制御部− 12は回転装置駆動部、 13は肉感ピッチ演算部、 14は台車リミッタスイッチ、 11j:溶接制御部。 17はシーケンス部でるる。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁理士光 石 士 部 〔他五名〕 第1頁の続き 0発 明 者 馬 渕 洋三部 長崎市飽の浦町1番1
号 三菱重工業株式会社長崎造船所
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 回転体の表面を肉盛溶接する装置において、溶接トーチ
に機械的に固定され且つ肉盛高さ方向位置を検出する位
置検出センサと走向台車に取付けられ且つ回転体の長手
方向位置検出機構と前記位置検出センサを回転体長手方
向に走査させる走向台車とを有するセンサ部と、 このセンサ部の2次元からなる位置信号を入力として所
要肉盛高さ及び肉盛幅を検出する肉盛高さ及び肉盛幅検
出機構と、 この肉盛高さ及び肉感幅検出機構からの出力信号に基づ
き、予めめた肉盛高さと回転速度との関係から、回転速
度を算出する回転速度演算部と。 前記肉盛高さ及び肉盛幅検出機構からの出力信号によっ
て、予めめた肉盛高さと肉盛ピッチとの関係から、肉感
ピッチを算出する肉盛ピッチ演算部と、 前記回転速度演算部からの出力信号によって回転装置を
所定速度に制御する回転速度制御部と、 前記肉盛ピンチ演算部からの出力信号によって肉盛ピッ
チを制御する台車走向制御部と、前記七ンサ部、肉盛高
さ及び肉盛検出機構。 回転速度演算部、肉盛ピッチ演算部1回転速度制御部及
び台車走向制卸部を所定の時系列およびタイミングで制
御するシーケンヌ部と、を備えたことt−特徴とする回
転体の肉感溶接装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15006783A JPS6044179A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 回転体の肉盛溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15006783A JPS6044179A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 回転体の肉盛溶接装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6044179A true JPS6044179A (ja) | 1985-03-09 |
Family
ID=15488790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15006783A Pending JPS6044179A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 回転体の肉盛溶接装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6044179A (ja) |
-
1983
- 1983-08-17 JP JP15006783A patent/JPS6044179A/ja active Pending
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