JPS6049867A - 産業用ロボツトのウイ−ビング方法 - Google Patents

産業用ロボツトのウイ−ビング方法

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Publication number
JPS6049867A
JPS6049867A JP15922583A JP15922583A JPS6049867A JP S6049867 A JPS6049867 A JP S6049867A JP 15922583 A JP15922583 A JP 15922583A JP 15922583 A JP15922583 A JP 15922583A JP S6049867 A JPS6049867 A JP S6049867A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torch
weaving
vector
pattern
point
Prior art date
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Pending
Application number
JP15922583A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Watabe
渡部 裕二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to GB08421986A priority patent/GB2146796B/en
Publication of JPS6049867A publication Critical patent/JPS6049867A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/41Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/36Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36498Main and secondary program for repeating same operations
    • GPHYSICS
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
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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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、例えば溶接ロボットのウィービングのよう
に、産業用ロボットのハンドを進行方向に対して横方向
に一定のパターンで運動させながら進行させるウィービ
ングの方法に関するものである。
〔従来技術〕
一般に溶接を行なう場合、厚板や隙間のあるワークに対
してはウィービング動作を行なう必要がある。すなわち
主溶接線に対して横方向に一定パターンの移動を考え、
これを繰シ返しながら主溶接線上を進むことで多量の溶
材を盛る必要がある。
従来溶接ロボットでウィービングを行なう方法としては
、第1図にその概念を示すように、点(りから点(2)
へ向う主溶接線(3)の方向に対して両横にそれぞれ一
点ずつ記憶させ、つまり補助点(4)及び(5)を記憶
させ、この点(4)、 (5)と主溶接m(3)を含む
平+h+上を補助点から主溶接線迄の距mar、a、の
振巾で一定速度にょシ移動してウィービングを行なうも
のであった。
第2図は従来のウィービング方法を行なう溶接ロボット
のブロック図を示し、(6)は溶接線の始点と終点を記
憶している溶接線メモリ、(7)は上記始点から終点へ
行く刻々の経路を演算する補間演v器、(8)は補助点
を記憶する補助点メモリ、(9)は溶接線(3)からの
変位量を演算する変位量演算器、αQけ加算器、Qlは
直交座標値をアクチェーメ出力に変換する変換器、(6
)は変換器α時の出力によって動作する溶接ロボット、
(2)は溶接ロボットのハンドすなわちトーチである。
なお、溶接線メモリ(6)と補助点メモリ(8)の内容
はティーチングによって記憶される。
上記従来の方法の場合、ウィービングを必要とする各溶
接線に関しては通常の1点に対して補助点を2点加えて
記憶する必要があシ記憶容量の効率は1/3となる。ま
た、溶接線毎にその溶接線の位置で補助点のティーチン
グを必要とするため、数百にわたる区分数の溶接におい
てはティーチング作業は非常に繁雑となる。さらにウィ
ービングのパターンが平面的なものに限られる、と言う
問題点があった。
〔発明の概要〕
この発明は上記のような問題点を改善するためになされ
たもので、ウィービングパターンメモリに基準点におけ
る座標値で記憶された基準ウィービングパターンを、そ
れぞれのハンドの進行方向とハンドの姿勢に応じて演算
により回転平行移動して適用することにより、メモリ容
量の効率化、ティーチング手順の効率化をはかり、かつ
3次元パターンのウィービングが可能な産業用ロボット
のウィービング方法を提供することを目的とするもので
ある、 〔発明の実施例〕 以下、第3図及び第4図にもとづきこの発明の一実施例
について説明する。
第3図はこの発明の一実施例を示すシステム構成図、第
4図はこの発明の詳細な説明するための説明図で、第4
図(a)はウィービングパターンメモリに記憶されたパ
ターン情報を示す説明図、第4図(blけ実際の溶接線
上でウィービングを行なうため第4図(a)のパターン
情報を回転平行移動ζせた状態を示す説明図、第4図(
clはトーチがウィービングを行なっている状態を示す
説明図、第4図(di廿任意の位置でティーチングされ
たウィービングパターン情報を示す説明図である。
第3図において、a4はウィービングパターンメモリで
、あらかじめ定められた基準座標(x*3’+2)の座
標値としてウィービングパターン情報翰が記憶されてい
る。なお、この実施例ではX軸をトーチの進行方向、ト
ーチを含む平面がx+7平面となるように定めである。
(ト)はトーチ進行方向ベクトル演算器で、溶接線(3
)の始点(1)→終点(2)の方向のベクトルを演算す
るもの、αQはトーチ姿勢ベクトル演算器で、トーチの
方向がどちらを向いているかを演算するもの、αηは回
転平行移動演算器で、変位量演算器(9)の出力を、ト
ーチ進行方向ベクトル演算器(ロ)で演算されたトーチ
進行方向ベクトルとトーチ姿勢ベクトル演算器(ロ)で
演算されたトーチ姿勢ベクトルとにしたがって回転平行
移動して実際の主溶接蘇(3)にあった変位量、つまシ
トーチ進行方向(1)→(2)に対する変位量を演算す
るものである。
0υはティでチングボックス、(ハ)はティーチングパ
ターンメモリで、ティーチングにおいて実際のウィービ
ング形状の各点、の情報を記憶するもの、(ハ)はトー
チ姿勢ベクトル演算器で、ティーチングされたトーチ姿
勢のベクトルを演亘するもの、に)はトーチ進行方向ベ
クトル演算器で、ティーチングされた始点(、lJ→終
点(2)の方向のベクトル?演算するもの、Calは回
転平行移動演算器で、ティーチングパターンメモリ(ハ
)の記憶内容を、トーチ姿勢ベクトル演算器(ハ)で演
算されたトーチ姿勢ベクトルとトーチ進行方向ベクトル
演算器(ロ)で演算されたトーチ進行方向ベクトルとに
もとづいて、基準点に卦ける座標(x、7.z)の座標
値に変換する演算を行なうものである、回転平行移動演
算器−の出力はウィービングパターンメモリα喧に記憶
さit 7)、なお、第1図、第2図と同一符号を付し
た部分は同一部分である。
次に、動作を説明する。最初にウィービングバメーンメ
そりα→にパターン情報が記憶されているものとして、
ウィービングを行なう動作について説明する、 溶接ロボットにおいては、始点(1)と終点(2)を溶
接線メモリ(6)に記憶し、この情報を補間演算器(7
)によシ補間しながら移動することにょシ主溶接線(3
)を再生する。この時同時にウィービング動作(イ)を
行なうことを目的としてウィービングパターンメモリα
→にウィービングパターン■は記憶されているが、これ
は差率座標(x、y、z)に関する座標値として保持し
ている。したがって、トーチ進行方向ベクトル01)、
トーチ姿勢ベクトル0■から得られる、トーチ進行方向
ベクトル0])と直交したトーチ平面軸(ハ)およびト
ーチ進行方向ベクトル0■、トーチ平面軸(ト)と直交
した軸(ロ)をめた後、ウィービングパターン(イ)を
第4図(b)に示すように基準点から回転平行移動し、
これをアクチュエータ出力に変換することによって主溶
接線(3)とトーチ姿勢方向0埴に応じたウィービング
動作曽が得られる。
なお、第4図Cb)において、被溶接材の図示は省略し
である。
次に、ウィービングパターンメモリへ◆にパターン情報
を記憶するティーチング動作について説明する。
先づ、ティーチングボ、ツクスa8によってロボット(
2)を操作し、ウィービングパターンの教示が容易な任
意の位置に移動させる。ここで必要なウィービングパタ
ーン形状の各点をティーチングパターンメモリ(ハ)に
それぞれ記憶させる。この操作は通常の溶接線をロボッ
トに記憶させる手順と全く同様である。、第4図(dl
はティーチングさせたパターン情報を示している。
次に、トーチ姿勢ベクトルをめるためトーチ先端位置を
教示する、ここでトーチは物体としては棒状体であるか
ら、先端位置がわかればその姿勢つまり傾きとによって
トーチ姿勢ベクトルをめることができる、トーチ進行方
向ベクトルをめるためトーチ進行方向つまり主溶接線の
始点と終点を教示する。この時始点は、先のトーチ先端
位置を教示したときのデータを共用し、あと1点つまり
終点を教示する。
これらデータを用いて、トーチ姿勢ベクトル演算器(ハ
)及びトーチ進行方向ベクトル演算器(イ)に工す、そ
れぞれのベクトルが演算される。
ティーチングパターンメモリ(ハ)のパターン情報は、
トーチ姿勢ベクトル及びトーチ進行方向ベクトルにもと
づいて回転平行移動演算器(28)に、cシ基準点にお
ける座標(X r y−Z )の座標値に変換されてウ
ィービングパターンメモリ(l→に記憶される。なお、
この実施例ではウィービングパターン(イ)はy。
2平面上にあるが、これに限定されるものでなく、3次
元的にx、y+zのいかなる値でもとシうるものである
、 以上にx9ティーチングが終る。この後主溶接線上でウ
ィービングする場合は前述の通シ、基準点にあるウィー
ビングパターンを、主溶接線の進行方向つ寸シトーチ進
行方向ベクトル及び溶接線上での1・−チ姿勢ベクトル
をめて、再び回転平行移動させることによシいかなる溶
接線にも適応させることができる、 上記実施例は溶接ロボットのウィービング動作について
述べたが、この発明は研磨、塗装ロボットなど多用な手
先位置を実現し、かつ一定のパターンで手先を動かせな
がら主経路上を移動する場合に適用することができる。
したがって、この発明においてウィービング動作とけ、
ハンド進行方向に対して横方向に一定のパターンで運動
させながら進行させる動作を言うものである、又、トー
チ姿勢ベクトル及びトーチ進行方向ベクトルは研磨、塗
装ロボットなどではそれぞれハンド姿勢ベクトル及びハ
ンド進行方向ベクトルに対応するものである。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、ウィービングパターン
メモリに基準点における座標値で記憶された基準ウィー
ビングパターンを、それぞれのハンドの進行方向とハン
ドの姿勢に応じて演算にょシ回転平行移動して適用する
ようにしたから、一つのウィービングパターンをいくつ
ものハンド進行経路に適用でき、メモリ容量の効率化、
ティーチング手順の効率化、さらに6次元パターンのウ
ィービングが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は溶接ロボットにおけるウィービング動作の概念
を示す説明図、第2図は従来の溶接ロボットでウィービ
ングを行なう場合の構成図、第3図はこの発明の一実施
例を示すシステム構成図、第4図はこの発明の詳細な説
明するための説明図で、第4図(a)けウィービングパ
ターンメモリに記憶されたパターン情報を示す説明図、
第4図(bJけ実際の溶接線上でウィービングを行なう
ため第4図(a)のパターン情報を回転平行移動させた
状態を示す説明図、第4図(clはトーチがウィービン
グを行なっている状態を示す説明図、第4図(d)は任
意の位置でティーチングされたウィービングパターン情
報を示す説明図である。 図中、(1)は始点、(2)は終点、(3)は主溶接線
、(4)。 (5)は補助点、(6)は溶接線メモリ、(7)は補間
演算器、(8)は補助点メモリ、(9)は変位量演算器
、αQは加算器、α℃はアクチュエータ出力変換器、(
6)は溶接ロボット、(至)ハトーチ、α→はウィービ
ングパターンメモリ、四、@はトーチ進行方向ベクトル
演算器、α0.(ハ)はトーチ姿勢ベクトル演算器、C
Lη、Hは回転平行移動演算器、α均はティーチングボ
ックス、(ハ)はティーチングパターンメモリ、0])
はトーチ進行方向ベクトル、0擾はトーチ姿勢、ベクト
ルである。 なお、図中同一符号は夫々同−又は相当部分を示す、 代理人 大 岩 増 雄

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ハンドのウィービング動作を行ないながら作業を行なう
    産業用ロボットのウィービング方法において、ウィービ
    ングのパターンをあらかじめ定められた基準座標の座標
    値で記憶した基準のウィービングパターン情報を、ハン
    ド姿勢ベクトルとハンド進行方向ベクトルとにもとづい
    て、ハンドの実進行方向に対する実変位量に変換してウ
    ィービングを行なうことを特徴とした産業用ロボットの
    ウィービング方法。
JP15922583A 1983-08-31 1983-08-31 産業用ロボツトのウイ−ビング方法 Pending JPS6049867A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15922583A JPS6049867A (ja) 1983-08-31 1983-08-31 産業用ロボツトのウイ−ビング方法
US06/645,966 US4621333A (en) 1983-08-31 1984-08-31 Method and apparatus for controlling a robot to perform weaving-like motion
GB08421986A GB2146796B (en) 1983-08-31 1984-08-31 Method for controlling an industrial robot to perform weaving-like motion and apparatus for practising the same

Applications Claiming Priority (1)

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JP15922583A JPS6049867A (ja) 1983-08-31 1983-08-31 産業用ロボツトのウイ−ビング方法

Publications (1)

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JPS6049867A true JPS6049867A (ja) 1985-03-19

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ID=15689069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15922583A Pending JPS6049867A (ja) 1983-08-31 1983-08-31 産業用ロボツトのウイ−ビング方法

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JP (1) JPS6049867A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62254982A (ja) * 1986-04-30 1987-11-06 Komatsu Ltd ウイ−ビング溶接方法
WO1990011167A1 (en) * 1989-03-20 1990-10-04 Fanuc Ltd Robot capable of forming operating path pattern
JPH0538577A (ja) * 1991-08-02 1993-02-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回転アーク溶接ロボツトシステム
US5600759A (en) * 1989-03-20 1997-02-04 Fanuc Ltd. Robot capable of generating patterns of movement path
KR100460727B1 (ko) * 1997-05-31 2005-01-17 삼성중공업 주식회사 용접로봇의 위빙동작 구현방법

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