JPS6115208A - 円弧ウイ−ビング制御方式 - Google Patents
円弧ウイ−ビング制御方式Info
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- JPS6115208A JPS6115208A JP13608384A JP13608384A JPS6115208A JP S6115208 A JPS6115208 A JP S6115208A JP 13608384 A JP13608384 A JP 13608384A JP 13608384 A JP13608384 A JP 13608384A JP S6115208 A JPS6115208 A JP S6115208A
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- JP
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- arc
- weaving
- cycle
- point
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
- G05B19/423—Teaching successive positions by walk-through, i.e. the tool head or end effector being grasped and guided directly, with or without servo-assistance, to follow a path
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
- G05B2219/49384—Control of oscillatory movement like filling a weld, weaving
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、円弧ウィービング制御方式に係り、特に、溶
接機の溶接線が円弧状である場合に、簡便でかつ的確に
作業部材を制御可能な円弧ウィービング制御方式に関す
る。
接機の溶接線が円弧状である場合に、簡便でかつ的確に
作業部材を制御可能な円弧ウィービング制御方式に関す
る。
（従来技術）
産業用ロボットは最近盛んに利用されるようになってき
ている。特に、溶接作業は人間にとって劣悪な環境にあ
り、過酷でかつ高度の熟練を伴なう作業であることもあ
り、溶接用ロボットが多く使われるようになってきてい
る。かかる溶接用ロボットはその手首先端に取付けられ
た作業部材の種類によって様々な作業ができ、この作業
によってロボットの制御も異なってくる。第５図は一般
的な溶接用ロボットの構成図であり、５軸の動作軸をも
つ関節ロボットを示している０図中、ＢＳはベースであ
り、Ｅ軸を中心に回転するもの、ＢＤはホディであり、
ベースＢＳに対しＤ軸を中心に回転スるもの、ＡＲＭは
アームであり、ベースＢＳに対しＣ軸を中心に回転する
もの、ＨＤは手１ｖＩであり、アームＡＲＭに対しＤ軸
を中心に回転し、それ自身もＡ軸を中心に回転するもの
であり、全体として基本３軸、手首２軸の５軸の関節ロ
ポントを示している。このような溶接用ロボットでは、
この５軸を制御して手首ＨＤの位置、移動速度を制御し
、所望の作業を行なう、そして、第６図（Ａ）及び（Ｂ
）に示されるように、溶接用ロボットの手首ＨＤの先端
には作業部材としてトーチＴＣが設けられ、トーチＴＣ
により、被作業面（ワーク）に対し溶接を行ない、しが
もロポントの位置制御によってワークを所望の溶接線に
沿ってアーク溶接するようにしている。
ている。特に、溶接作業は人間にとって劣悪な環境にあ
り、過酷でかつ高度の熟練を伴なう作業であることもあ
り、溶接用ロボットが多く使われるようになってきてい
る。かかる溶接用ロボットはその手首先端に取付けられ
た作業部材の種類によって様々な作業ができ、この作業
によってロボットの制御も異なってくる。第５図は一般
的な溶接用ロボットの構成図であり、５軸の動作軸をも
つ関節ロボットを示している０図中、ＢＳはベースであ
り、Ｅ軸を中心に回転するもの、ＢＤはホディであり、
ベースＢＳに対しＤ軸を中心に回転スるもの、ＡＲＭは
アームであり、ベースＢＳに対しＣ軸を中心に回転する
もの、ＨＤは手１ｖＩであり、アームＡＲＭに対しＤ軸
を中心に回転し、それ自身もＡ軸を中心に回転するもの
であり、全体として基本３軸、手首２軸の５軸の関節ロ
ポントを示している。このような溶接用ロボットでは、
この５軸を制御して手首ＨＤの位置、移動速度を制御し
、所望の作業を行なう、そして、第６図（Ａ）及び（Ｂ
）に示されるように、溶接用ロボットの手首ＨＤの先端
には作業部材としてトーチＴＣが設けられ、トーチＴＣ
により、被作業面（ワーク）に対し溶接を行ない、しが
もロポントの位置制御によってワークを所望の溶接線に
沿ってアーク溶接するようにしている。
また、溶接線に沿った良好な溶接を行なうために最近で
は前記Ｅ軸、Ｄ軸、Ｃ軸の合成運動によるソフトウィー
ビング機能を持たせるようになってきている。
は前記Ｅ軸、Ｄ軸、Ｃ軸の合成運動によるソフトウィー
ビング機能を持たせるようになってきている。
一方、ワークの形状も各種のものがあり、円筒体の円周
部を溶接するような需要も増加してきている。第７図は
かかる円筒体のワークＷＫを２丁＜す斜視図であり、図
中、点線は溶接線を示す。
部を溶接するような需要も増加してきている。第７図は
かかる円筒体のワークＷＫを２丁＜す斜視図であり、図
中、点線は溶接線を示す。
このような円筒体のワークＷＫの円周部を溶接する場合
には溶接線ＷＬにトーチＴＣを沿わせながら溶接を行な
っていた。
には溶接線ＷＬにトーチＴＣを沿わせながら溶接を行な
っていた。
（従来技術の問題点）
上記したように、円筒上のワークＷＫの円周部の溶接を
行なうような場合、つまり、溶接線が円弧状になるよう
な場合に、ロボットによって簡便に溶接を行なえるよう
な方法が望まれているにもかかわらず、十分に応える方
法が開発されていないのが現状である。因みに、溶ん線
が直線状の場合はウィービング機能を持たせて溶接線に
沿った溶接を行なわせることが試みられている。しかし
、前記したように溶接線が円弧状の場合には適切なウィ
ービング制御方式が見い出されていない状態にある。
行なうような場合、つまり、溶接線が円弧状になるよう
な場合に、ロボットによって簡便に溶接を行なえるよう
な方法が望まれているにもかかわらず、十分に応える方
法が開発されていないのが現状である。因みに、溶ん線
が直線状の場合はウィービング機能を持たせて溶接線に
沿った溶接を行なわせることが試みられている。しかし
、前記したように溶接線が円弧状の場合には適切なウィ
ービング制御方式が見い出されていない状態にある。
（発明の目的）
本発明は、簡便なやり方で円弧ウィービングを行なうこ
とができると共に作業部材のねらい角の制御を的確に行
ない得るようにした円弧ウィービング制御方式を提供す
ることを目的とする。
とができると共に作業部材のねらい角の制御を的確に行
ない得るようにした円弧ウィービング制御方式を提供す
ることを目的とする。
（発明の概要）
本発明は、複数の動作軸を有する産業用ロボットの手首
に取付けられた作業部材の先端をウィービングしながら
円弧移動制御する円弧ウィービング制御方式において、
円弧の中心点から一定角度の円弧を−サイクルに設定し
、該サイクルにおいては円弧−ヒに起点及び終点と、ウ
ィービングの経由点のそれぞれのデータを前記ロボット
に教示し、次のサイクルは前記円弧の中心点の法線ベク
トルを中心に前記一定角度だけ溶接方向に回転させ、前
回のサイクルの終点を該サイクルの始点として前回のサ
イクルにおける動作経路データを該サイクルのデータと
して用い、このサイクルを所定回数反復することにより
円弧ウィービング制御を行なうようにする。
に取付けられた作業部材の先端をウィービングしながら
円弧移動制御する円弧ウィービング制御方式において、
円弧の中心点から一定角度の円弧を−サイクルに設定し
、該サイクルにおいては円弧−ヒに起点及び終点と、ウ
ィービングの経由点のそれぞれのデータを前記ロボット
に教示し、次のサイクルは前記円弧の中心点の法線ベク
トルを中心に前記一定角度だけ溶接方向に回転させ、前
回のサイクルの終点を該サイクルの始点として前回のサ
イクルにおける動作経路データを該サイクルのデータと
して用い、このサイクルを所定回数反復することにより
円弧ウィービング制御を行なうようにする。
また、円弧ウィービング中作業部材が円弧の張る平面に
対して所定の角度を保つように作業部材のねらい角制御
を行なうようにする。
対して所定の角度を保つように作業部材のねらい角制御
を行なうようにする。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳細に説
明する。
明する。
第１図は、本発明に係る円弧ウィービング制御を説明す
る説明図である０図中、Ｃは円弧Ｐ１ 。
る説明図である０図中、Ｃは円弧Ｐ１ 。
Ｐ２．Ｐ、を形成する中心点Ｏの法線ベクトルで゛あり
、Ｐｌは起点、Ｑｌ、Ｑ２は経由点、Ｐ辱 は−サイク
ルの終点を表わし、それぞれの点はロボットに教示され
る。なお、Ｐｌ及びＰΔψ は円弧上に位置する。また
、終点ＰＡｐ は始点Ｐｌを中心点Ｏ上の法線ベクト
ルのを中心にΔψ回転した位置である。
、Ｐｌは起点、Ｑｌ、Ｑ２は経由点、Ｐ辱 は−サイク
ルの終点を表わし、それぞれの点はロボットに教示され
る。なお、Ｐｌ及びＰΔψ は円弧上に位置する。また
、終点ＰＡｐ は始点Ｐｌを中心点Ｏ上の法線ベクト
ルのを中心にΔψ回転した位置である。
この図を用いて円弧ウィービングの方法について、説明
する。この円弧ウィービングは、例えば、溶接用ロボッ
トを用いて円弧状の溶接線上をウィービングしながら溶
接するような場合に、適用されるものである。
する。この円弧ウィービングは、例えば、溶接用ロボッ
トを用いて円弧状の溶接線上をウィービングしながら溶
接するような場合に、適用されるものである。
まず、円弧ｐ、、ｐ２ 、Ｐ３が存在し、この中心点は
Ｏである。この円弧Ｈの始点をＰｌとし、該始点Ｐ１と
中心点Ｏを結ぶ線に対しΔψ変位した円弧りのへをＰａ
ψとする。これらの点ＰＩ と点Ｐ峠 との間をウィー
ビングさせるために経由点Ｑｌ、Ｑ２を設ける。そして
、これらの点ＰＩ 。
Ｏである。この円弧Ｈの始点をＰｌとし、該始点Ｐ１と
中心点Ｏを結ぶ線に対しΔψ変位した円弧りのへをＰａ
ψとする。これらの点ＰＩ と点Ｐ峠 との間をウィー
ビングさせるために経由点Ｑｌ、Ｑ２を設ける。そして
、これらの点ＰＩ 。
ＱＩ 、Ｑ２ 、Ｐｂ、ｐ は−サイクルの動作経路
として設定する。その意味がらＰ、ｓＨは−サイクルに
おける終点といえる。また、−サイクル目の経路ｉｆペ
ク） ルｗｌ （Ｔ７１Ｔ）、’Ｖ２ （ＱＩ Ｑ２
）、Ｖｇ （Ｑ２ Ｐｂｐ ）として示すことがで
きる。
として設定する。その意味がらＰ、ｓＨは−サイクルに
おける終点といえる。また、−サイクル目の経路ｉｆペ
ク） ルｗｌ （Ｔ７１Ｔ）、’Ｖ２ （ＱＩ Ｑ２
）、Ｖｇ （Ｑ２ Ｐｂｐ ）として示すことがで
きる。
次に、ａＰ、ｉ（ｉを次のサイクルの始点とし、前記同
様に角度Δψ変位した円弧−ヒの点を終−へとして、そ
れらの始点と終点間を前記同様にウィービングする。即
ち、中心点０上の法線ベクトルのを中心にして起点Ｐｌ
を角度Δψだけ回転したものが一゛、サイクル１１のウ
ィービングデータとなる。そるサイクルを反復１．てい
くことにより、円弧ウィービングデータを得ることがで
きる。つまり、角度Δψｉ変位した円弧部のウィービン
グ（ｉサイクル目のウィービング）は始点ＰΔｐ１−＋
、経由点Ｑ＋ｉ 、 Ｑ ２ｉ 、終点Ｐ峠ｊを
有し、ｉサイクル１１の経路を決定するベクトルｖ１
、Ｗ２ 、 Ｗｇ ’を法線ベクトルＣのまわりに角度
Δψ１回転したものであり、 Ｖｊｉ＝Ｒｏｔ（Ｃ，Δ＊１）Ｖｊ となる。
様に角度Δψ変位した円弧−ヒの点を終−へとして、そ
れらの始点と終点間を前記同様にウィービングする。即
ち、中心点０上の法線ベクトルのを中心にして起点Ｐｌ
を角度Δψだけ回転したものが一゛、サイクル１１のウ
ィービングデータとなる。そるサイクルを反復１．てい
くことにより、円弧ウィービングデータを得ることがで
きる。つまり、角度Δψｉ変位した円弧部のウィービン
グ（ｉサイクル目のウィービング）は始点ＰΔｐ１−＋
、経由点Ｑ＋ｉ 、 Ｑ ２ｉ 、終点Ｐ峠ｊを
有し、ｉサイクル１１の経路を決定するベクトルｖ１
、Ｗ２ 、 Ｗｇ ’を法線ベクトルＣのまわりに角度
Δψ１回転したものであり、 Ｖｊｉ＝Ｒｏｔ（Ｃ，Δ＊１）Ｖｊ となる。
この円弧ウィービング制御によると一サイクル目のデー
タを教示すると、次のサイクルにおいては一サイクル目
の教示データを反復して用いることができ、簡便で、か
つ的確な円弧ウィービング制御を行なうようにすること
ができる。
タを教示すると、次のサイクルにおいては一サイクル目
の教示データを反復して用いることができ、簡便で、か
つ的確な円弧ウィービング制御を行なうようにすること
ができる。
次に、かかる円弧ウィービング制御を円弧補間を行なう
作業部材としてのトーチのねらい角制御と組み合わせる
方法について説明する。
作業部材としてのトーチのねらい角制御と組み合わせる
方法について説明する。
まず、補間により円弧制御を行なう場合に、トーチのね
らい角の制御を可能にする方式についてウィービングを
考慮に入れないで説明する。
らい角の制御を可能にする方式についてウィービングを
考慮に入れないで説明する。
第２図はかかる制御方法の説明図、第３図はトーチの取
付図である。
付図である。
ここでは、トーチ先端を円弧Ｃ，上のポイントＰＨ，Ｐ
２．Ｐ３の所定のねらい角β１ 、β２゜３でそれぞれ
位置決めして教示データを作成すると共に、第３図に示
すようにロボットのへ軸回転角を零にしたときの直交座
標系Ｘａ−Ｙａ−ＺａにおけるトーチＴＣの先端Ａ１と
トーチの根元Ａ２の位置（ΔＸ１ 、ＡＹ’＋ 、 Δ
Ｚ＋ ）、（ΔＸ２、ΔＹ２．ΔＺ２）をそれぞれ測定
し、これらを記憶させる。尚、直交座標系Ｘ ａ −Ｙ
ａ −Ｚ ａはハンド面−Ｌの所定点Ｑｔを原点、Ｑ
ｔを通りｌ＼ンド面に垂直な軸をＺａ軸、Ｑｔを通りＸ
ａ軸に垂直なハンド面上の軸をＹａ 、Ｚａとしている
。
２．Ｐ３の所定のねらい角β１ 、β２゜３でそれぞれ
位置決めして教示データを作成すると共に、第３図に示
すようにロボットのへ軸回転角を零にしたときの直交座
標系Ｘａ−Ｙａ−ＺａにおけるトーチＴＣの先端Ａ１と
トーチの根元Ａ２の位置（ΔＸ１ 、ＡＹ’＋ 、 Δ
Ｚ＋ ）、（ΔＸ２、ΔＹ２．ΔＺ２）をそれぞれ測定
し、これらを記憶させる。尚、直交座標系Ｘ ａ −Ｙ
ａ −Ｚ ａはハンド面−Ｌの所定点Ｑｔを原点、Ｑ
ｔを通りｌ＼ンド面に垂直な軸をＺａ軸、Ｑｔを通りＸ
ａ軸に垂直なハンド面上の軸をＹａ 、Ｚａとしている
。
ついで、各教示ポイントにおけるトーチＴＣの先端Ａ１
及びＡ２の位置（ΔＸ′１ 、Δｙ′、。
及びＡ２の位置（ΔＸ′１ 、Δｙ′、。
ΔＺ′＋）、（ＡＸ’２ 、ΔＹ’２ 、ΔＺ′２）を
求める。但し、（ΔＸ′１ 、ΔＹ′１ 、ΔＺ′＋）
、（ＡＸ′２ 、ＡＹ′２ 、ＡＺ′２）は座標系Ｘ
ａ −Ｙ ａ −Ｚ ａにおける位置である１例えば、
第３図の例では（ΔＸ１．ＡＹＩ 、 ΔＺ＋ ）＝（
Ｘｌ 、０．０）、（ＡＸ２ 、ＡＹ２ 、ΔＺ２
）＝（Ｘ２．Ｏ，Ｚ２）であるから、教示ポイントにお
けるＡ軸回転角をａｉとすれば、 ・・轡拳（１） ・・・拳（２） により与えられる。
求める。但し、（ΔＸ′１ 、ΔＹ′１ 、ΔＺ′＋）
、（ＡＸ′２ 、ＡＹ′２ 、ＡＺ′２）は座標系Ｘ
ａ −Ｙ ａ −Ｚ ａにおける位置である１例えば、
第３図の例では（ΔＸ１．ＡＹＩ 、 ΔＺ＋ ）＝（
Ｘｌ 、０．０）、（ＡＸ２ 、ＡＹ２ 、ΔＺ２
）＝（Ｘ２．Ｏ，Ｚ２）であるから、教示ポイントにお
けるＡ軸回転角をａｉとすれば、 ・・轡拳（１） ・・・拳（２） により与えられる。
しかる後、各教示ポイントにおける関節座標系の教示位
置ベクトルを周知の座標変換マトリクスＪ 、 を用いて上式より求める。尚、ｘ、ｙ、ｚはロボット座
標系でのハンド面上の基準点Ｑｔの位置、ａ、ｂ、ｃは
ハンド面の法線ベクトルである。
置ベクトルを周知の座標変換マトリクスＪ 、 を用いて上式より求める。尚、ｘ、ｙ、ｚはロボット座
標系でのハンド面上の基準点Ｑｔの位置、ａ、ｂ、ｃは
ハンド面の法線ベクトルである。
しかる後、教示ポイントにおける教示位置ベクトルＱｔ
＋と第（１）、第（２）式で与えられる各教示ポイント
におけるトーチの先端及び根元の位置ベクトルを用いて
第（３）式、第（４）式よリロボー２ト座標系における
トーチ先端位置ベクトルＳ、トーチ根元位置ベクトル百
を求める。
＋と第（１）、第（２）式で与えられる各教示ポイント
におけるトーチの先端及び根元の位置ベクトルを用いて
第（３）式、第（４）式よリロボー２ト座標系における
トーチ先端位置ベクトルＳ、トーチ根元位置ベクトル百
を求める。
以上により、トーチ先端ポイントＰ１〜Ｐ５、トーチ根
元ポイン）Ｑ＋〜Ｑ３の各位置ベクトルＳ、 ・Ｓ２
・Ｓ３．ＲＩ＋ Ｒ２＋ Ｒｇが得られるついで、トー
チ先端の位置ベクトル゛ｇ１°５丁７、Ｓ３から円弧Ｃ
１の中心ｏＩ及び中心角θ１を求めこの中心角θ１と半
径とから円弧Ｐ、、Ｐ。
元ポイン）Ｑ＋〜Ｑ３の各位置ベクトルＳ、 ・Ｓ２
・Ｓ３．ＲＩ＋ Ｒ２＋ Ｒｇが得られるついで、トー
チ先端の位置ベクトル゛ｇ１°５丁７、Ｓ３から円弧Ｃ
１の中心ｏＩ及び中心角θ１を求めこの中心角θ１と半
径とから円弧Ｐ、、Ｐ。
の長さｍを求める。更に教示に当っては移動速度Ｆが与
えられているから、円弧Ｐ、ｐ３の補間時間Ｔは。
えられているから、円弧Ｐ、ｐ３の補間時間Ｔは。
Ｔ ＝ ｍ ／ Ｆ
拳 ・ 轡 ・ （５）で与
えられる。
拳 ・ 轡 ・ （５）で与
えられる。
従って、円弧Ｃ１に添った角速彦ω盈は、ωｌ＝θｌ／
Ｔ ・−Φ会 （６）でγえられ、各補間点
Ｐｉの補間角Δθ、は。
Ｔ ・−Φ会 （６）でγえられ、各補間点
Ｐｉの補間角Δθ、は。
Δθｌ＝ωＩ ｅΔＴ ＠φ命中−（７）（但し
、ΔＴは単位時間である。） でダ−えられる。
、ΔＴは単位時間である。） でダ−えられる。
このようにしてΔθｌを求めれば、各補間点Ｐｉの座標
（位置ベクトル）Ｓ＋は演算により得られる。
（位置ベクトル）Ｓ＋は演算により得られる。
同様にトーチ根元の位置ベクトルＲ，，Ｒ２゜６から、
円弧中心０２を求め、中心角θ２を求める。
円弧中心０２を求め、中心角θ２を求める。
ど−一＼
次に円弧ＱＩＱＩＳの角速度ω２゛は、各中心角θ１
、θ２１円弧ｆ７））の角速度ω】より。
、θ２１円弧ｆ７））の角速度ω】より。
ω２ ＝０１−（θ２／θ１） ・ 争 一 （８
）番 によりめる。
）番 によりめる。
第（７）式と同様、補間角Δθ２は
Δθ２＝ω２・ΔＴ ・・Ｉ拳 （９）により求
め、前述と同様にして各補間点Ｑｉの座標（位置ベクト
ル）Ｒ１を求める。
め、前述と同様にして各補間点Ｑｉの座標（位置ベクト
ル）Ｒ１を求める。
しかる後、次式により、
交；Ｒ１−３１ｅΦ・會 （ｌＯ）
トーチ傾斜ベクトルずを求める。
Ｔ 、 Ｓ ｉｏが求まれば、直交座標系から関節座標
系に逆変換する周知の変換マトリクスを用いて関節座標
系におけるロボット位置データを得、該データに基づい
てロボットを駆動する。以後、順次前記補間点Ｐｉ、Ｐ
ｉ （＋＝１ ．２．、、）における位置ベクトルＳ＋
、Ｒ＋及び傾斜ベクトル文を求め、これらを用いて関節
座標系におけるロボット位置データを得、該位置データ
によりロボットを駆動すればトーチ先端は円弧Ｃ１をた
どって移動すると共に、ねらい角は各教示ポイントβｌ
、β２．β３になると共に、各教示ポイント間でなめら
かにβ１からβ２．β２からβ３へと変化する。尚、ね
らい角が一定の状態となるように教示したとすれば、ね
らい角は変化することなくトーチ先端は円弧に沿って移
動する。
系に逆変換する周知の変換マトリクスを用いて関節座標
系におけるロボット位置データを得、該データに基づい
てロボットを駆動する。以後、順次前記補間点Ｐｉ、Ｐ
ｉ （＋＝１ ．２．、、）における位置ベクトルＳ＋
、Ｒ＋及び傾斜ベクトル文を求め、これらを用いて関節
座標系におけるロボット位置データを得、該位置データ
によりロボットを駆動すればトーチ先端は円弧Ｃ１をた
どって移動すると共に、ねらい角は各教示ポイントβｌ
、β２．β３になると共に、各教示ポイント間でなめら
かにβ１からβ２．β２からβ３へと変化する。尚、ね
らい角が一定の状態となるように教示したとすれば、ね
らい角は変化することなくトーチ先端は円弧に沿って移
動する。
そこで、更に、本発明においては、かかるねらい角制御
が可能な円弧制御法を前記した円弧ウィービングの手法
と組み合わせる。即ち、前記した円弧ウィービングにお
ける教示データである起点Ｐ１、−サイクルの絆点Ｐｂ
ｐ、経由点Ｑ＋、Ｑ２及び−サイクルにおける経路を決
定するベクトルＶｘ 、 ’ｉＶ２ 、 Ｖ５ 、
■４ ヲ考１１ｊＬテ、前記円弧制御法における補間点
におけるハンド姿勢を補正する。換言すれば、前記円弧
制御法によるねらい角制御を基にして、ロボットのＥ軸
、Ｄ軸、Ｃ軸の合成運動によるソフトウィービングをか
ける。
が可能な円弧制御法を前記した円弧ウィービングの手法
と組み合わせる。即ち、前記した円弧ウィービングにお
ける教示データである起点Ｐ１、−サイクルの絆点Ｐｂ
ｐ、経由点Ｑ＋、Ｑ２及び−サイクルにおける経路を決
定するベクトルＶｘ 、 ’ｉＶ２ 、 Ｖ５ 、
■４ ヲ考１１ｊＬテ、前記円弧制御法における補間点
におけるハンド姿勢を補正する。換言すれば、前記円弧
制御法によるねらい角制御を基にして、ロボットのＥ軸
、Ｄ軸、Ｃ軸の合成運動によるソフトウィービングをか
ける。
尚、ウィービングにはこの実施例で示したものの外にも
Ｌ型ウィービング、らせん型ウィービングなど各種のパ
ターンがあり、これらのウィービングを用いることがで
きることは言うまでもないこのようにして得られたハン
ド姿勢データを含む一サイクル目の動作経路データを次
回のす・イクル動作経路データとして用いる。
Ｌ型ウィービング、らせん型ウィービングなど各種のパ
ターンがあり、これらのウィービングを用いることがで
きることは言うまでもないこのようにして得られたハン
ド姿勢データを含む一サイクル目の動作経路データを次
回のす・イクル動作経路データとして用いる。
次に、本発明の円弧ウィービング制御を実行するには第
４図に示される制御システムが用いられる０図中、３０
は処理装置であり、この処理装置にはＲＯＭからなるメ
モリ３１．ＲＡＭからなるメモリ３２、教示操作盤３３
、操作盤３４、ＣＲ１表示装置３５、テープリーダ３６
が付属されている。メモリ３１には処理装置３０が実行
すべき各種の制御プログラムが格納されている。メモリ
３２には、教示操作盤３３、操作盤３４、テープリーダ
３６などから入力された教示データ、操作盤３４から入
力したデータ、処理装置３０が行なった演算の結果やデ
ータが格納される。教示操作盤３３は関節型ロボットの
操作に必要な数値表、バ器、ランプ及び操作ボタンを有
する。３７は前記した５軸の軸制御を行なう補間器を含
む軸制御器、３８は関節型ロボット３９の駆動源を制御
するサーボ回路、４０は溶接機、４２は入出力回路で、
リレーユニット４３を介して溶接機４０との間の信号の
入出力動作を行なう、４１は溶接＠４０とのインターフ
ェースをとる溶接機インターフェース、４４はパスライ
ンである。
４図に示される制御システムが用いられる０図中、３０
は処理装置であり、この処理装置にはＲＯＭからなるメ
モリ３１．ＲＡＭからなるメモリ３２、教示操作盤３３
、操作盤３４、ＣＲ１表示装置３５、テープリーダ３６
が付属されている。メモリ３１には処理装置３０が実行
すべき各種の制御プログラムが格納されている。メモリ
３２には、教示操作盤３３、操作盤３４、テープリーダ
３６などから入力された教示データ、操作盤３４から入
力したデータ、処理装置３０が行なった演算の結果やデ
ータが格納される。教示操作盤３３は関節型ロボットの
操作に必要な数値表、バ器、ランプ及び操作ボタンを有
する。３７は前記した５軸の軸制御を行なう補間器を含
む軸制御器、３８は関節型ロボット３９の駆動源を制御
するサーボ回路、４０は溶接機、４２は入出力回路で、
リレーユニット４３を介して溶接機４０との間の信号の
入出力動作を行なう、４１は溶接＠４０とのインターフ
ェースをとる溶接機インターフェース、４４はパスライ
ンである。
そこで、前記した各種のロボットへの教示データは教示
操作盤３３より入力しておき、ＲＡＭ３２には各種のデ
ータを記憶しておき、ＲＯＭ３１によるプログラムの下
に、処理装置３０を用いて、各種の演算処理を実行する
。また、ソフトウィービングデータはプログラムとして
テープリーダ３６より入力することもできる。
操作盤３３より入力しておき、ＲＡＭ３２には各種のデ
ータを記憶しておき、ＲＯＭ３１によるプログラムの下
に、処理装置３０を用いて、各種の演算処理を実行する
。また、ソフトウィービングデータはプログラムとして
テープリーダ３６より入力することもできる。
そして、溶接用ロボットに教示されたねらい角制御が可
能な円弧ウィービングデータに従って溶接用ロボットは
円滑かつ的確に円弧ウィービング制御を行なうことがで
きる。
能な円弧ウィービングデータに従って溶接用ロボットは
円滑かつ的確に円弧ウィービング制御を行なうことがで
きる。
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく
、本発明の主旨に従い、種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
、本発明の主旨に従い、種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
（発明の効果）
本発明によれば、−サイクル目に用いられた円弧ウィー
ビングデータを次のサイクルに一定角回転してそのまま
用いるようにしたので、簡便な方法で円弧ウィービング
制御データを得ることができ、的確な円弧ウィービング
制御を達成することができる。また、同時に作業部材の
ねらい角制御を可能にしたので、ウィービング時にも作
業部材の先端の動きを安定にして円滑ならしめることが
できる。
ビングデータを次のサイクルに一定角回転してそのまま
用いるようにしたので、簡便な方法で円弧ウィービング
制御データを得ることができ、的確な円弧ウィービング
制御を達成することができる。また、同時に作業部材の
ねらい角制御を可能にしたので、ウィービング時にも作
業部材の先端の動きを安定にして円滑ならしめることが
できる。
第１図は本発明に係る円弧ウィービング制御の仕方を説
明する説明図、第２図は円弧制御法の説明図、第３図は
トーチ取付図、第４図は円弧ウィービング制御方式のブ
ロック図、第５図は一般的な５軸制御器節型ロボットの
構成図、第６図（Ａ）はハンド部の部分拡大図、第６図
（Ｂ）はねらい角制御の説明図、第７図は円筒体状ワー
クの斜視図である。 ＨＤ・・・手首、ＲＡＭ・・・アーム、ＢＤ・・・ボデ
ィ、ＢＳ・・・ベース、ＴＣ・・・トーチ（作業部材）
、Ａ。 Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ・・・動作軸、３０・・・処理装置、３
１・・・メモリ （ＲＯＭ） 、３２・・・メモリ（Ｒ
ＡＭ）、３３・・・教示操作盤、３４・・・操作盤、３
５・・・表示装置、３６・・・テープリーダ、３７・・
・軸制御器、３８・・・サーボ回路、３９・・・関節型
ロボット、４０・・・溶接機。 特許出願人 ファナック株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實
（外１名） 第１図 第 ２ 図 第 ３ 図 Ｚα 第５図 Ａ （Ａ） （８）第 ７ 図
明する説明図、第２図は円弧制御法の説明図、第３図は
トーチ取付図、第４図は円弧ウィービング制御方式のブ
ロック図、第５図は一般的な５軸制御器節型ロボットの
構成図、第６図（Ａ）はハンド部の部分拡大図、第６図
（Ｂ）はねらい角制御の説明図、第７図は円筒体状ワー
クの斜視図である。 ＨＤ・・・手首、ＲＡＭ・・・アーム、ＢＤ・・・ボデ
ィ、ＢＳ・・・ベース、ＴＣ・・・トーチ（作業部材）
、Ａ。 Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ・・・動作軸、３０・・・処理装置、３
１・・・メモリ （ＲＯＭ） 、３２・・・メモリ（Ｒ
ＡＭ）、３３・・・教示操作盤、３４・・・操作盤、３
５・・・表示装置、３６・・・テープリーダ、３７・・
・軸制御器、３８・・・サーボ回路、３９・・・関節型
ロボット、４０・・・溶接機。 特許出願人 ファナック株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實
（外１名） 第１図 第 ２ 図 第 ３ 図 Ｚα 第５図 Ａ （Ａ） （８）第 ７ 図
Claims (2)
- （１）複数の動作軸を有する産業用ロボットの手首に取
付けられた作業部材の先端をウィービングしながら円弧
移動制御する円弧ウィービング制御方式において、円弧
を形成する中心点から一定角度の円弧を一サイクルに設
定し、該サイクルにおいては円弧上に起点及び終点と、
ウィービングの経由点のそれぞれのデータを前記ロボッ
トに教示し、次のサイクルは前記円弧を形成する中心点
の法線ベクトルを中心に前記一定角度だけ溶接方向に回
転させ、前回のサイクルの終点を該サイクルの始点とし
て前回のサイクルにおける動作経路データを該サイクル
のデータとして用い、このサイクルを所定回数反復し、
円弧ウィービング制御を行なうようにすることを特徴と
する円弧ウィービング制御方式。 - （２）前記円弧ウィービング中作業部材が円弧の張る平
面に対して所定の角度を保つように作業部材のねらい角
制御を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載の円弧ウィービング制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13608384A JPS6115208A (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | 円弧ウイ−ビング制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13608384A JPS6115208A (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | 円弧ウイ−ビング制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6115208A true JPS6115208A (ja) | 1986-01-23 |
Family
ID=15166847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13608384A Pending JPS6115208A (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | 円弧ウイ−ビング制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6115208A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016075032A1 (de) * | 2014-11-13 | 2016-05-19 | Kuka Roboter Gmbh | Verfahren zum pendelschweissen |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS522952A (en) * | 1975-06-25 | 1977-01-11 | Toyota Motor Corp | Method and apparatus to instruct industrial robbot |
| JPS56114685A (en) * | 1980-02-06 | 1981-09-09 | Hitachi Ltd | Method and device for instructing course of moving body |
| JPS5856105A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-02 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 産業用ロボツト |
| JPS5876905A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-10 | Toyota Motor Corp | 産業用ロボツトのｐｔｐ教示方法 |
| JPS5976793A (ja) * | 1982-10-26 | 1984-05-01 | フアナツク株式会社 | 工業用ロボツトのねらい角制御方式 |
-
1984
- 1984-06-30 JP JP13608384A patent/JPS6115208A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS522952A (en) * | 1975-06-25 | 1977-01-11 | Toyota Motor Corp | Method and apparatus to instruct industrial robbot |
| JPS56114685A (en) * | 1980-02-06 | 1981-09-09 | Hitachi Ltd | Method and device for instructing course of moving body |
| JPS5856105A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-02 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 産業用ロボツト |
| JPS5876905A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-10 | Toyota Motor Corp | 産業用ロボツトのｐｔｐ教示方法 |
| JPS5976793A (ja) * | 1982-10-26 | 1984-05-01 | フアナツク株式会社 | 工業用ロボツトのねらい角制御方式 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016075032A1 (de) * | 2014-11-13 | 2016-05-19 | Kuka Roboter Gmbh | Verfahren zum pendelschweissen |
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