JPS6133775A

JPS6133775A - 溶接ロボツトにおける溶接線追従方法

Info

Publication number: JPS6133775A
Application number: JP15424584A
Authority: JP
Inventors: Hisahiro Fukuoka; 福岡　久博; Yoshiyuki Ueno; 上野　喜之; Noboru Ran; 蘭　昇; Masami Ikeda; 正実池田
Original assignee: Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 1984-07-24
Filing date: 1984-07-24
Publication date: 1986-02-17
Also published as: JPH0418947B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、溶接トーチをワークの開先幅方向に揺動させ
ながらアーク溶接を行い、この揺動中に溶接トーチの位
置ずれを検出し、この位置ずれを修正することにより溶
接トーチを溶接線に追従させるようにした溶接ロボット
における溶接線追従方法に関する。

（従来の技術）一般的に、ワークは個体差および／または取付誤差のた
め三次元に位置ずれする恐れがあるが、前述溶接線追従
方法は溶接途中の位置ずれを修正しながらアーク溶接を
実行するものであるため、少くとも溶接開始点は溶接実
行に先立ち正確に位置ずれを修正しておかねばならない
。

従来、例えば第８図に示すように、水平板Ｗ１０ａと垂
直板ｗｔｏｂを組合せたワークＷＩＯの直角隅部溶接線
ＷＬを水平隅肉溶接する場合、以下の要領でティーチン
グおよびアーク溶接を行っていた。

ワークＷＩＯは個体差および／または取付誤差により溶
接線ＷＬの延びる方向（左右方向）に最大士Ｘの位置ず
れが予想されるものとする。先ず、ティーチング時ワー
クＷ１０の開先左端から少くとも前記Ｘより若干長い距
離Ｘ１右方に入った開先内の一点ＰＩＩＩＯに溶接トー
チＴの先端溶接点を位置決めし、この点Ｐ１００をトー
チＴ自体（または別個に設けたセンサ）による溶接開始
点を探るためのセンシング開始点として教示する。次に
トーチＴを開先右端から同様に距離Ｘ１程度左方に入っ
た溶接練乳上の点すを溶接終了点として教示する。

そして各ワークＷ１０の溶接実行時には、トーチＴをセ
ンサとし、点Ｒｏｏより水平板ＷＩＱａおよび垂直板Ｗ
１０ｂに向う方向に移動して各板の面をセンシングし、
これより溶接線ＷＬ　ｉの一点を演算して求め、この点
ａを溶接開始点とし、トーチＴはこの溶接開始点ａに位
置決めすると同時に点ａ・ｂを結ぶ仮想溶接線に沿って
アークセンシングを実行し、溶接終了点すの補正点ｂ′
で溶接を終了する。

（発明が解決しようとする問題点）前述従来例における問題点は主に２つ挙げられる。

その１つは、溶接開始点そのものをセンシングによって
探る方式を採っており、溶接線の延びる方向の個体差お
よび／または取付誤差による位置ずれを見越して開先縁
から若干内側に溶接開始点と溶接終了点を設定するため
、これらの開先端縁付近が未溶接のまま残り、自動溶接
後に未溶接部分につき手直しが必要になることである。

もう１つの問題点は、前述センシングは溶接開始点を探
るだけであって溶接終了点はティーチングした位置情報
をそのまま使用するため、前述仮想溶接線は実際の溶接
線に対し最初から取付誤差等により三次元に位置ずれし
ている恐れがあることである。

従って、溶接実行時には、この初期の位置ずれに溶接途
中の熱歪による位置ずれが付加されろため、アークセン
サーによる補正量が異常に太き（なり、溶接ロボットの
もつ補正限度を越え、溶接線の追従性能が低下し、良好
な溶接仕上りは期待し得ない。

（問題点を解決するための手段）本発明は、センサ兼用のトーチまた・はトーチとは別個
に設けたセンサにより溶接実行に先立ちワークに対し少
くとも溶接線の延びる方向にセンシンブレ、このセンシ
ングにより得た位置情報の補正値を記憶し、溶接実行待
逐次前記補正値で少くとも溶接開始点および溶接終了・
点を含む各テ４−チング位置情報を修正するごとくなす
ことを特徴とする。

（作用）溶接実行に先立つ前述センシングにより、特に溶接開始
点と溶接終了点のワーク取付誤差等に伴。

う初期位置ずれを修正し、溶接すべき開先溶接線を余す
ところなく溶接する。また回連初期位置ずれを排除した
正確な溶接開始点と溶接終了点を結ぶ仮想溶接線をパタ
ーン基準線として揺動パターンをｆ［し、アークセンシ
ングで行うべき位置ずれ修正は主として溶接中に生じる
熱歪を対象とすればよい。

（実施例）以下、図面に示す実施例に基づき詳述する。

１は本発明の一実施例として採用した直角座標（ｘ＋　
Ｙｙ　”　）ロボットＲＯ（詳細は図示せず）の端末に
構成された垂直軸である。

２は垂直軸１の下端に軸１まわり（矢印α）に旋回可能
に支承した第１腕である。

３は＠２の先端に斜軸３ａまわり　（矢印β）に旋回可
能に支承し７：第２腕である。第２腕３先端にはエンド
エフェクタとしての溶接トーチＴ（この実施例ではＭＩ
Ｇ溶接トーチ）を把持する把持具３ｂを備えている。

そして軸１、軸３ａおよびトーチＴの中心軸ＴＣは一点
Ｐにおいて交差するよゲに構成しである。゛さらにトー
チＴはその溶接作動点Ｐと一致しうるように設定しであ
る。か（して、αおよびβ方向への回転角を制御するこ
とにより、トーチＴの垂直軸１に対する姿勢角θおよび
旋回角ψ（いわゆるオイラ角）を点Ｐを固定して制御可
能となっている。

４は溶接電源装置である。装置４はトーチＴの消耗電極
ＴＷを巻き取ったスプール４ａを具備し、詳細は図示し
ないが送りローラを回転して電極貰をくり出し可能であ
り、さらに電極′■とワークＷ間に溶接用電源４ｂを接
続しうるように構成しである。装置４はまた、検出用電
源４ｃを備えている。電源４ｃは、例えば電圧的１００
ないし２ρｏ。

Ｖ電流は小電流に制限されたものを使用する。前記電源
４ｂ・４ｃにはそれぞれ通電状態検出器４ｄ・４ｅを直
列に接続し、さらに電源４ｂ・４ｃは、切換手段４ｆに
より切換え可能としである。

５はこの実施例全体の制御装（青としての公知のコンピ
ュータである。コンピュータ５には、ＣＰＵおよびメモ
リを含む。

そしてコンピュータ５のパスラインＢには、電源４ｂ、
通電状態検出器４ｄ・４ｅおよび切換手段４ｆが接続し
である。

パスラインＢにはさらに、ロボットＲＯの　ｘ　ａｈの
サーボ系Ｓｘが接続してあり、このサーボ系ＳｘはＸ軸
の動力ＭＸ、並びにその位置情報を入力するエンコーダ
ＥＸｉｅ含んでいる。同様にしてパスラインＢには同様
に構成したｙ軸のサーボ系５ｙ１ｚ軸のサーボ系Ｓｚ、
α軸のサーボ系Ｓαおよびβ軸のサーボ系Ｓμを接続し
である。

ＲＥは遠隔操作盤であり、　トーチＴを手動で移動させ
るためのマニュアル操作スナップスイッチ群ＳＷ、溶接
待以外の速度を指令するための速度指令ロータリスイッ
チｓｖ、３４類のモート（マニュアルモードＭ、テスト
モードＴＥ、およびオートモードＡ）に切換えるための
モード切換スイッチＳＭ。

テンキーＴＫ、テンキーＴＫの操作により後述の各種態
様ごとに条件を設定するための条件設定用切換スイッチ
ＳＥ、並びに各モードにおいて動作を開始したりティー
チング内容をメモリに取込む際に使用するスタートスイ
ッチＳＴＡ等を備えている。

前記切換スイッチＳＥは以下に示す７つの切換位＠　Ｓ
Ｅ、　−ＳＲ，を有する。

（１）切換位置ＳＥ、・・・直線補間「Ｌ」、ウィービ
ング「Ｗ」２内袖間［ＣＪ、センシング「Ｓ」、アーク
センシング「Ａｓ」の５つの表示ランプを何重。

それぞれテンキーＴＫＯキ一番号　「１」〜「５」を押
すことにより各表示ランプを点燈させて選択することが
できる。

（２）切換位＠ＳＥ、・・・溶接条件番号ｗｉの表示部
を有し、コンピュータ５のメモリには予め嵐ごとに溶接
電圧Ｅ、溶接電流Ｉ、および溶接速度ＶＷをセットとし
て記憶されており、所望のセットに対応するテンキーＴ
Ｋのキ一番号を押すことにより呼び出せるようになって
いる。

（３）切換位置ＳＥ、・・・センサメニュ一番号ｓＥＭ
Ｎａ（７）表示部を有し、コンピュータ５のメモリには
凧ごとにトーチＴの電極自体でワークＷの溶接線をセン
シングするのに必要なサブルーチンがセットとして記憶
されており、テンキーＴＫの操作で随時呼び出せるよう
になっている。

（４）切換位ｆｉｔ　ＳＥ４・・・ファンクシジン番号
ＦＮｎの表示部を有し、本実施例ではテンキーＴＫのキ
一番号「７」の操作により、溶接トーチＴの現在位置は
移動位置の教示点ではなくダミ一点であることを教示す
る。

（５）切換位置Ｓ＆・・・補正方式番号ＡＵＸ　Ｎｈの
表示部を有し、本実施例では、テンキーＴＫのキ一番号
ｒｏＩＪ　、　　「０２Ｊ　、ｒｏ３Ｊの押動により、
それぞれ第２図（’）　、　　（ｂ）　、　（ｃ）に示
すように下向隅肉、水平隅肉、Ｌ形開先の各溶接継手形
状を選択するようになっている。またＡｔＪＸ？１＆１
ｒｌＯＪは、予め別のワークで作成した揺動パターンの
データに基づき位置補正することを意味する。

（６）切換位置Ｓ＆・・・パターン表示部を有し、本実
施例では４桁の数字で揺動パターンを設定するようにな
っている。例えば、４〜１桁目にはそれぞれ、揺動パタ
ーンの振幅ｍ（開先幅方向の移動距離）。

高さｈ（第２図（ａ）拳（ｂ）・（ｃ）で示すように下
向隅肉およびし形開先では溶接線から揺動面までの距離
であり、水平隅肉では脚長である）、ピッチＰＣ’（第
３図に示すように揺動パターンの半周期における溶接線
の延びる方向への移動距離）。

きざみ数ｎ（揺動パターンの半周期における移動分割数
でこれにより周波数が決定）の各メニュ一番号を設定す
るようになっている。尚、水平隅肉における等脚長の場
合は、特別にｈＮｎ　ｒ３Ｊで設定すれば自動的に等脚
長になるようにしである。

（７）切換位ｔＪＳＥｙ・・・タイマー表示部を有し、
揺動の左・右端での停止時間をメニュ一番号で設定でき
るようになっている。

（作用）今、ワークＷは第１図に示すように、水平部材Ｗ１の片
端縁上面に沿って垂直部材Ｗ２をＬ字形に組合せて仮付
けしてあり、これら両部材Ｗ１・Ｗ２で形成される直角
隅部を左端の溶接開始点ＷＰ２から右端の溶接終了点ｗ
ｐ、まで連続溶接せんとするものである。

以下オペレータのティーチング操作、およびこれに伴い
コンピュータ５が実行する処理につき説明する。

（Ｔ１）スイッチＳＭを操作して、図示のようなマニュ
アルモードＭを選択する。そしてスイッチＳＶヲ操作し
て、マニュアルモード時のトーチＴの移動速度Ｖｍをコ
ンピュータ５に記憶させると共に、オートモード時の移
動速度ｖＯを設定する。次にスイッチＳＲおよびテンキ
ーＴＫを操作して、直線補間ｒＬＪを選択し、またスイ
ッチＳＷを操作して、トーチＴの電極ＴＷ出口端をある
定められた導電体の而Ｇに対して、ｌの寸法の位ｆｆ！
　（第１図における１点鎖線のＰＯ位位置に移動させる
。そのうえでスイッチＳＴＡを操作すれば、コンピュー
タ５は点ＰＯの位ｉｎ情報、直線補間ｒＬＪおよび速度
「■０」の各情報をユーザプログラムの最初のステップ
の内容として取り込む。

（Ｔ２）次にスイッチＳＥおよびテンキーＴＫを操作し
て、センサメニュ一番号ＳＥＭＮｃｔに「９９」　を選
択し、さらにセンシング指令「Ｓ」を設定する。

そしてスイッチＳＴＡを操作すれば、点ＰＯの位置情報
、センシング「Ｓ」およびＳＥＭＮａ　ｒ　９９　Ｊが
次のステップとして取り込まれる。

それと共に、コンピュータ５はＳＥＭＮａ　ｒ　９９　
ｊによって指令を出力して、切換手段４ｆを検出用電源
４Ｃ側に切り換え（図示実線）、電極ＴＷをくり出す。

くり出された電極ＴＷの先端が面Ｇと電気的に接触すれ
ば、回路が閉じて検出器４ｅから出力し、コンピュータ
５はこれを受けて電極ＴＷのくり出しを停止する　（こ
の処理をエクステンション合わせと称する）。この状態
で、トーチＴに対してその溶接作動点がその電極ＴＶの
先端位置となるものである。そして切換手段４ｆ　は元
に戻される。

（Ｔ３）次にスイッチＳＷを操作して、　トーチＴを溶
接開始点ＷＰｘに近い第１黒目のセンシング開始点ＳＰ
１の位置および姿勢（第１　［）ｆ！ｆｆの２点鎖線で
示す位置姿勢）に移動させる。そしてメニュ一番号ＳＥ
ＭＮｌｌｒ　９９　Ｊをクリヤし、直線補間ｒＬＪ　を
設定する。そしてスイッチＳＴＡを操作すれば、　点Ｓ
Ｐ＆の位置情報、直線補間「Ｌ」、および速度ｖＯが次
のステップの情報として取り込まれる。

（Ｔ４）次にスイッチＳＦ、およびテンキーＴＫによっ
て、センシング指令「ＳＪ、ＳＥＭ歯として「ＯＩＪ。

ＡＵＸ　ＮｈとしてｒｏｏＪ（ｒＷｓ１点目の魚目シン
グ」指令）を設定する。そしてスイッチＳＴＡを操作す
れば、コンピュータ５はＳＥＭＮｎｒＯＩＪによってこ
の番号に相当する水平隅肉溶接線用センシングを実行す
る。Ｍｌｌも、トーチＴの電極ＴＷ先９Ｐは先ず垂直部
材Ｗ２の表面らに向うように移動し、該表面をセンシン
グしてこの点５Ｐ１−の位置情報を取り入れる。トーチ
Ｔは再び点ＳＰ□から水平部材Ｗ１の表面ｆ、に向って
下降し該表面をセンシングしてこの点Ｓ　Ｐｓｂの位置
情報を取り入れる。コンピュータ５はこれら２つの点Ｓ
Ｐ、、・ｓＰ、ｂの位置情報から溶接線ＷＬの点ＰＩの
位置を演算して求め、この点Ｐ１の位置情報、センシン
グ［ｓＪ　、　ＳＥＭ　ｋｒｏＩＪ　、　ＡＵＸ隘「０
０」を次のステップとして取り込む。

（Ｔ５）スイッチＳＷを操作して、溶接終了点ＷＰ４に
近い第２魚目のセンシング開始点Ｓ　Ｐｔの位置に移動
させろ。そしてスイッチＳＥとテンキーＴＫの操作によ
り直線補間「Ｌ」を設定した上でスイッチＳＴＡを操作
すれば１点ｓｐ、の位置情報、直線補間「Ｌ」、および
速度Ｖｏが次のステップとして取り込まれる。

（Ｔ６）次にスイッチＳＥおよびテンキーＴＫによって
、センシング指令「ｓＪ　、　ＳＥＭＮａ　ｒｏｌＪ、
ＡＵＸＮａ、ｒｏｌＪ、　（ｒ第２魚目のセンシング」
指令）を設定する。そしてスイッチＳＴＡを操作すれば
、コンピュータ５はＳＥＭＮｎｒｏｌＪによって日記（
Ｔ４）と同様に水平隅肉溶接線用センシングを実行し、
溶接線ＷＬの点Ｐ、の位置情報、センシング「Ｓ」。

ＳＥＭＮａｒｏｌｊを次のステップとして取り込む。

（Ｔ７）次にスイッチＳＷを操作して、　トーチＴを溶
接開始点ｗｐ、の左方上方において垂直部材Ｗ２の端面
ｆ３に対面する第３番目のセンシング開始点ＳＰｓの位
置に移動させるとともにセンシング動作に適する姿勢と
する。そしてスイッチＳＥおよびテンキーＴＫの操作に
より、直線補間「Ｌ」およびＳＥＭＮｎｒＯＩＪを設定
する。このＳＥＭ臣「旧」は処理実行時に点ＳＰ３が前
述点ＳＰ、・ＳＦ３における第１魚目および第２魚目の
センシングによって求めた溶接線ＷＬの位置補正量を加
えて位置修正した上でセンシングを行うことを意味する
（これを便宜上「多重センサー」と呼称する）。そして
スイッチＳＴＡを操作すれば、点ＳＰ３の位置情報、直
線補間１’−ＬＪ　、　ＳＥＭＮｃｔ　ｒｏｌｌ　、お
よび速度ＶＯを次のステップとして取り込まれる。

（Ｔ８）次にスイッチＳＥおよびテンキーＴＫによって
、センシング指令「Ｓ」およびＳＥＭＮｈｒ０２Ｊを設
定する。このＳＥＭＮ１１’　ｒ　０２　ｊは処理実行
時に前述多重センサーを行う際第１魚目および第２黒目
センシングで得られた溶接線ＷＬの回転補正量を加えて
センシング方向を修正し、下記の一軸方向センシングを
行うことを意味する。そしてスイッチＳＴＡを操作すれ
ば、コンピュータ５はＳＥＭＮｃＬ「０２」に相当する
一輔方向センシングを実行する。即ち、トーチＴの電極
ＴＷ先端Ｐは前記端面ｆ、に向って移動し、該表面をセ
ンシングしてこの点Ｐ３の位置情報を取り入れる。こう
してコンピュータ５は、点Ｐ３の位置情報、センシング
「Ｓ」、およびＳＥＭＩ（α「０２」を次のステップと
して取り込む。

（Ｔ９）スイッチＳＷの操作によりトーチＴを溶接開始
点ｗｐ２に近い任意の点位置ＷＰ＋に位置決めする。次
いでスイッチＳＥおよびテンキーＴＫの操作により直線
補１ｔ４ｉ１１−Ｊを設定しｒこ上でスイ　ッチＳＴＡ
を操作すれば、点ＷＰ１の位置情報直線補間「Ｌ」、お
よび速度ｖＯが次のステップとして取り込まれる。

（ＴＩＯ）　　スイッチＳＷの操作によりトーチＴを溶
接開始点として最適の開先左端縁の溶接開始点ＷＰ、に
溶接に適した姿勢に位置決めする。

次いでスイッチＳＥおよびテンキーＴＫの操作によりア
ークセンシングｒ　Ａ、　ＪおよびＳＥＭｔＪａｒ０２
Ｊを設定する。このＳＥＭＮａｒ０２Ｊは処理実行時に
前述用１点目、第２点目、第３点目センシング結果によ
る補正量で点ＷＰｔを修正することを意味する。そして
スイッチＳＴＡを操作すれば、点ＷＰｔの位置情報、ア
ークセンシング「Ａ、」％ＳＥＭ肖「０２」が次のステ
ップとして取り込まれる。

（Ｔｌ　１　）　　スイッチＳＷの操作によりトーチＴ
を部材Ｗ１・Ｗ２で囲まれた座標象眼内の任意の地点ｗ
ｐ、　（ダミ一点と呼称）に位置決めする。

次いで切換スイッチＳＥおよびテンキーＴＫＯ）操作に
よりアークセンシング「Ａ、］、Ｆ、階「７」。

ＡＵＸ、隘「０２」を設定する。このうちＦ　Ｎｏ、　
ｒ　７　Ｊはダミ一点の指定であり、ＡＵＸ、Ｎａ　ｒ
　Ｏ２Ｊは浴接継手形状として水平隅肉の指定である（
第２図参照）。さらに切換スイッチＳＲの切換位ｆｆｔ
　ＳＥＭでは、テンキーＴＫにより既述の揺動パターン
を構成する振幅ｍ、高さり、ピッチＰＣ２きざみ数ｎを
４桁のメニュー数値で設定する。その後、スイッチＳＴ
Ａを操作すれば、コンピュータ５はダミ一点ＷＰ、の位
置情報、アークセンシング「んＪ、Ｆ隘「７」、Ａｕｉ
隘ｒ０２Ｊ、並びに揺動パターンの情報を次のステ→プ
として取り込む。

（Ｔ１２）次にスイッチＳＷの操作により　トーチＴを
溶接終了点ＷＰ４に溶接に適した姿勢に位置決めする。

次いでスイッチＳＥおよびテンキーＴＫの操作によりア
ークセンシング「Ａ、」、ＳＥＭ、’？！１［０２’Ｊ
、ｗ、ｉｒ旧Ｊ　Ａｕｘ、ｆｆｉ’ｒ　１ｏ　Ｊ　、タ
イ？−ｒ”ＩＪを設定する。このＳＥＭ、画「０２」は
前記（ＴＩＯ）で述べた通りである。またＷＮＱｒＯＩ
Ｊは溶接開始点ｗｐ、から溶接終了点ｗｐ、までの溶接
に適した溶接条件（溶接電圧、溶接電流等）を備えＴコ
メニュ一番号である。ＡＵＸＮ［Ｌ　［１０Ｊは予め別
のワークで得うれた揺動パターンのデータで位置補正す
ることを意味する。さらにタイマー「１」は揺動の左・
右端で溶接トーチＴを一時停止させるのに適したメニュ
一番号を指定している。これでスイッチＳＴＡを操作す
れば、コンピュータ５は溶接終了点ＷＰ＜の位置情報、
アークセンシング［Ａ、Ｊ、ＳＥＭ画「０２ｊ　、　Ｗ
、Ｎ１１　「０１ｊ　、　ＡＵＸ、隘１’−１０Ｊ、タ
イマー「１」を次のステップとして取り込む。

（Ｔ１３）　　スイッチＳＷの操作によりトーチＴを前
記溶接終了点ＷＰ４から直線的に移行できる任意の退避
点ＷＰ５に位置決めする。次いでスイッチＳＥおよびテ
ンキーＴＫの操作により直線補間ｒＬＪを設定した上で
スイッチＳＴＡを操作すれば、　点ｗｐｓの位置情報、
直線補間「Ｌｊを最終のステップとして取り込まれる。

以上でティーチングを終了する。第４図に前述一連のユ
ーザプログラムの内容を示す。

次にオペレータがスイッチＳＭをテストモードＴＥに切
換え、スイッチＳＴＡを操作すれば、前述プログラムの
１ステツプずつが実行（但し溶接は実行されずに）され
、誤りがあれば修正する。

そしてさらにスイッチＳＭをオートモードＡとし、スイ
ッチＳＴＡを操作すれば、前述プログラムが連続して実
行される。このときコンピュータ５が実行する処理の流
れを第５図のフローチャートを参照しながら以下説明す
る。

（Ａ１）コンピュータ５はユーザプログラムのステップ
中に指令「ＡＳ」があるか、否か判断する（処理ＰＲＩ
）。。

（Ａ２）指令「Ａ８」が無ければ、さらに指令「Ｓ」が
あるか、否か判断する（処理ＰＲ２）。

（Ａ３）指令「Ｓ」があれば、センシング処理ＰＲ１０
０（ＰＲｌｏｏｌ　−ｅ　）を実行する。

（Ａ４）前記センシング処理ＰＲ１００では、先ずＳＥ
Ｍ陽が「９９」であるか否か判断する（処理ＰＲ１００
ａ）。

（Ａ５）ｒ９９Ｊであれば、エクステンション合わせを
実行する（処理ＰＲ１００ｂ　）。

（Ａ６）処理ＰＲ１００ａで、ＳＥＭｌ’ｈが「９９」
でなければ、「多電センサー」であるか否か判断する（
処理ＰＲ１００ｅ　）。

（Ａ７）　ｒ多重センサー」でなければ、そのＳＥＭＮ
［ｌで記憶されたセンシングメニューを呼び出し、実行
し、求めた点位置情報ｐｎを記憶すると共に、ティーチ
ング時の値との差△ｐｎを演算記憶する（処理ＰＲ１０
０ｄ　）。

（Ａ８）処理ＰＲＩＱＱｃで前ステップにＳＥＭ、Ｎｌ
があれば「冬眠センサー」と判断する。そして現ステッ
プのＳＥＭ、　ＮＱで記憶されたメニュー内容を呼び出
し実行する。即ち、センシング開始点にそれまでのセン
シングから得られた補正を施すと共にセンシング方向自
体も回転させて実行する。このとき求めたＰｎを記憶す
ると共に、ティーチング時の値との差△Ｐｎを演算記憶
する（処理ＰＲ１００６）。

（Ａ９）処理ＰＲ２に戻り、この処理ＰＲ２で、指令Ｓ
が無ければ、そのステップの内容を実行する（処理ＰＲ
３）。

（ＡＩＯ）さらに前記処理ＰＲＩに戻り、この処理で指
令「ＡｓＪがあれば、アークセンサー実行処理ＰＲ２０
０に移り、先ずＳＥＭ、　？’ｈがあるか否か判断スル
（処理ＰＲ２００８）。

（Ａｌｌ）　ＳＥＭ、隘があれば、そのＳＥＭ、Ｎｎで
記憶されたメニュー内容を呼び出し実行する。　例えば
ＳＥＭ、　ＮＣＬが１０１１の場合は、ＳＥＭ、Ｎｎ０
１で実行したセンシングによる結果の△ｐｎの値で、そ
のステップにおける指令位置情報を修正する（処理ＰＲ
２００ｂ）。

（Ａ１２）　Ｂ記処理ＰＲ２００１１でＳＥＭ、座が無
ければ。

さらにパターン作成は自動設定か否か判断する（処理Ｐ
Ｒ２００Ｃ）。

（Ａ１３）　Ｆ、Ｎｎが「７」であれば自動設定と判断
し、ダミ一点ＷＰ、にティーチングされた情報に基づき
振幅ｍ、高さり、ピッチＰＣよりアークウィービングの
ｆＦｆ１動パターンを作成し、きざみ数ｎから与えられ
る速度（周波数）でアークセンサーを実行する（処理Ｐ
Ｒ２００ｄ　）。

（Ａ１４）処理ＰＲ１ＱＱｄで、Ｆ、　ＮＩｌが「７」
でなければ手動設定と判断し、ここでは説明を省略した
が、実際に溶接トーチＴを開先に位置決めしてティーチ
ングされた通りの揺動パターンでアークセンサーを実行
する（処理ＰＲ２００ｅ　）。尚、前記処理ＰＲ２００
ｂは前記処理ＰＲ２００１１ΦＰＲ２００ｅ間に移行す
る。

（Ａ１５）処理ＰＲ３，ＰＲｌｏｏｂ、　ＰＲｌｏｏｄ
、　ＰＲ］ＯＯｅ。

ＰＲ２００ｄ、　ＰＲ２００ｅのいずれにおいてもそｎ
ぞれの処理が終了したなれば、そのステップがエンドで
あったか否か判断する（処理ＰＲ４）。

（Ａ１６）エンドであればオートモードにおける一連の
実行を終了するが、そうでないならば、処理ＰＲ５に移
行して不テップを更新し、処理ＰＲＩの手前■に戻る。

しかして、溶接ロボットＲＯ本体はコンピュータ５から
の指令出力に基づき以下の動作を行う（第６図参照）。

先ずトーチＴの「エクステンション合わせ」を行い電極
ＴＷ突出長さを所定長さｌに規制する。

次にトーチＴを第１魚目のセンシング開始点ＳＰ。

ニ位ｆｉ！　決めし、ＳＥＭ、　Ｎｎ　ｒ、ｏＩ　Ｊの
センシングを実行する。コンピュータ５はこのセンシン
グ結果として溶接線ＷＬの点Ｐｌ′の位置情報を記憶し
、ティーチング時の点ＰＩの位置情報との差△Ｐ１を演
算記憶する。次いでトーチＴを第２魚目センシング開始
点ＳＰ、に位置決めし、ｓＥＭ、ＮａｒｏＩＪのセンシ
ングを実行する。そしてコンピュータ５は先と同様にし
て溶接線ＷＬの点Ｐ、′を求め、ティーチング時の点Ｐ
、の位置情報との差△Ｐ、を演算記憶する。続いて、コ
ンピュータ５はティーチング時の点ＳＰｓの位置情報を
前記差へＰｌｙ△Ｐオで補正し位置修正後の点ＳＰｓ’
を演算して記憶する。

次にトーチＴ８前記点ＳＰＡ’に移動位置決めする。コ
ンピュータ５は先の補正内容△Ｐｌ　ｒ△Ｐ。

より得た回転量正値によりセンシング方向も修正して指
令する。それによりトーチＴは垂直部材Ｗ２の端面らに
対し直角方向に向って移動し、センシングし、コンピュ
ータ５はこの表面の点ｐｓ’ｃｏ位置情報を取り込み、
ティーチング時の点Ｐ、の位置情報との差△Ｐ、を演算
記憶する。

次にトーチＴを点ＷＰ、に位置決めする。コンピュータ
５は次の目標点、即ち溶接開始点ＷＰ！を１■記補ＩＥ
値△Ｐ１＋△Ｐ１．△Ｐ、によって位置修正し、修正し
た点ＷＰ！　’の位置情報を指令する。これによりトー
チＴは新たな溶接開始点ｗｐｔ　’に同って移動する。

トーチＴが点ｗｐ、’に達すると、コンピュータ５は次
の目標点、即ち溶接終了点ＷＰｓを前記補正値△Ｐ、、
△ｐｔ　、△Ｐ、によって先と同様に位置修正し、修正
した点ｗｐ、　’の位置情報を指令する。従って、トー
チＴは点ｗｐ、’からアークウィービングを開始し、溶
接条件ＷＮａｒ０１Ｊ　に基づき点ｗｐ、　’に向って
水平隅肉溶接を実行する。そしてコンピュータ５は溶接
実行中絶えずアークセンシングを行い、予め格納されて
いるデータＡＵＸ。

ＮａｒｌＯＪを用いて位置ずれを補正し、その上で処理
ＰＲ’２ＱＱｄにより揺動パターンを作成し出力する。

即ち、第７図に示す通り、揺動パターンは逐次補正分△
δだけ点ｗｐ、’と点ＷＰ４’とを結ぶパクーン基準線
りに対し直角の開先幅方向（矢印Ｂ方向）および高さ方
向に平行移動させられ、トーチＴは常に実際の溶接線に
追従することになる。トーチＴは溶接終了点ｗｐ、　’
の補正点ｗｐ、”に達すると溶接を終了し、直線補間で
退避点ＷＰ８に移動する。

本発明は前述実施例以外に下記する変形もまた可能であ
る。

（Ｉ）　　前述実施例では、溶接線の延びる方向に離間
した２点（ＳＰ＋、Ｓｈ　）でセンシングしワークＷの
回転方向の位置ずれを求めたが、このような回転方向の
位置ずれが生じないようにワークＷを取付けるのであれ
ば、これら２点のうち１点、好ましくは溶接開始点に近
い１点（５Ｐ１）だけでよい。

（ＩＩ）　　ワークＷを取付ける作業台が正確に水平で
あることが保証されておれば、前述第１魚目（ＳＰｌ）
。

第２魚目（ＳＰ＊）のセンシング共、垂直部材Ｗ２の面
へのみセンシングすればよい。

（Ｉ［［）第３魚目のセンシング開始点ＳＰｓおよびセ
ンシング方向は、前述第１魚目（ＳＰ、）、第２魚目（
ＳＰ＊）の補正値で修正するようにしたが、前述ワーク
Ｗの回転方向の位置ずれが非常に小さいと予想されると
共に垂直部材Ｗ２の板厚が十分に大きければ、点ＳＰ３
およびセンシング方向は修正しな（でもよい。

（ｒＶ）前述実施例では、アークセンシングによる位置
補正は予め作成されたデータ（ＡＵＸ、　Ｎｎ　ｒｌＯ
Ｊ　）を用いて行うようにしたが、溶接実行の初期にお
いてサンプリングデータを作成し、それに基づいて位置
補正してもよい。

（ｖ）３点（ＳＰ＋　、　ＳＰｔ　、　ＳＰｓ　）（７
）センシング結果で修正した溶接開始点と溶接終了点を
結ぶ線をパターン基準線として固定的に定めたが、本出
願人が先に出願した特願昭５９−５５６４６　　（発明
の名称「溶接ロボットにおける溶接線追従方法」）で提
案したように、揺動パターンの実行待所定回数ごとにそ
れまでの検出量に基づきパターン基準線を回転補正する
ようにしてもよい。

（ＶＩ）　　ロボットは直角座標形以外のメカ構成のも
のでも実施できる。

（発明の効果）以上詳述したように本発明によるときは下記する特有且
つ顕著な効果を奏するものである。

（１）溶接実行に先立ち、少くとも溶接線の延びる方向
のセンシングによりワークの取付誤差および／または個
体差に伴う初期位置ずれを検出し、溶接開始点と溶接終
了点を修正するようにしたため。

特に開先端縁を含む溶接線の全長に渉り余すところなく
アークセンシングを実行でき、溶接の仕上り具合も美麗
となる。

（２）＠述初期位置ずれを修正した溶接開始点と溶接終
了点を結ぶ線をパターン基準線として揺動パターンを作
成するため、アークセンシングで負担する位置補正は実
質上溶接途中に生じる熱歪による位置ずれのみであり、
アークセンサーの適用ワークの頼囲が大巾に広がり、ロ
ボットのもつ補正能力に余裕ができ、溶接線の追従性能
が飛躍的に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１〜７図は本発明の実施例を示すもので、このうち第
１図は本発明を実施する溶接ロボットの全体概略図、第
２図は各種溶接継手形状を示す略図、第３図は揺動パタ
ーンの説明図、第４図はプログラムのステップ図、第５
図はフローチャート、第６図は作用説明図、第７図は溶
接開始点付近における揺動パターンの実行説明図、また
ｇＫＢ図は従来の溶接実行の要領を示す作用説明図であ
る゛。閃中、ＲＯはロボット、Ｔは溶接トーチ、Ｗはワーク、
　ＲＥは遠隔操作盤、５はコンピュータである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）溶接トーチをワークの開先幅方向に揺動させなが
らアーク溶接を行い、該揺動中に溶接トーチの位置ずれ
を検出し、この位置ずれを修正することにより溶接トー
チを溶接線に追従させるようにした溶接ロボットにおい
て、ティーチングした位置情報を修正するためのセンサ
を含み、溶接実行に先立ち前記センサはワークに対し少
くとも１次元にセンシングし、該センシングにより得た
位置情報の補正値を記憶し、溶接実行時前記補正値で前
記位置情報の各々につき修正するごとくしたことを特徴
とする、溶接ロボットにおける溶接線追従方法。
（２）前記位置情報は溶接開始点および／または溶接終
了点を含む、特許請求の範囲第１項記載の溶接ロボット
における溶接線追従方法。