JPS6188974A - 溶接開始点探索方法 - Google Patents

溶接開始点探索方法

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JPS6188974A
JPS6188974A JP20933584A JP20933584A JPS6188974A JP S6188974 A JPS6188974 A JP S6188974A JP 20933584 A JP20933584 A JP 20933584A JP 20933584 A JP20933584 A JP 20933584A JP S6188974 A JPS6188974 A JP S6188974A
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JP
Japan
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groove
welding
point
start point
wire
Prior art date
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Pending
Application number
JP20933584A
Other languages
English (en)
Inventor
Hajime Kishi
甫 岸
Shinsuke Sakakibara
伸介 榊原
Yuichi Kanda
神田 雄一
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.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Publication of JPS6188974A publication Critical patent/JPS6188974A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/12Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分Vf) 本発明は、溶接開始点探索方法に係り、特に。
ワイヤセンシングによるワークの溝の適当な個所をティ
ーチングすることにより自動的に溶接開始点を探索し得
る溶接開始点探索方法に関する。
(従来技術) ワイヤと溶接部材との間に電圧を印加してワイヤ先端よ
りアークを発生させると共に、ワイヤを順次少量ずつ繰
り出しながらワイヤ先端を溶接通路に沿って移動させて
溶接する溶接機がある。′?J6図はかかる溶接機の概
略図であり、ワイヤWRは繰り出しローラFRにより矢
印方向に少量ずつ繰り出され、案内部材CBを経由して
、トーチTCの先端より突出し、ワイヤ先端が溶接部材
WKの表面より所定賃離れた位置にあるようワイヤWR
のフィートfflが制限されている。溶接電源PSより
発生し、所定の周期で断続する高電圧のプラス側は案内
部材GBを介してワイヤWRに加えられ、マイナス側は
溶接部材WKに加えられている、更に、図示しないガス
供給部から矢印に示すようにトーチTC内部を通って溶
接部材に当るようにガスが供給され、溶接部分の酸化を
防いでいる、さて、ガス供給部よりガスを供給し、且つ
ワイヤを少量ずつ繰り出しながら溶接電源PSより高電
圧を断続的に発生するとワイヤ先端よりアークが発生す
ると共にワイヤ及び溶接部分が溶け、溶融部分が一体に
溶接される。そして、最近はかかる溶接作業をロボット
により行なわせるようになってきている。即ち、溶接機
のトーチをロボットにより把持させ、該ロボットをして
トーチ(ワイヤ先端)を溶接通路に沿って移動させ、溶
接部分の溶接を行なっている。
このように、溶接機を用いて溝型溶接部材WKの溝部を
溶接する場合、従来は、第7図に示されるように溶接部
材WKを所定位置にセットし、正確な溶接開始点Aを教
示し、その溶接開始点にトーチを移動させて、その溶接
開始点より溶接を開始するようにしていた。
(従来技術の問題点) 上記したように予め溶接開始点を教示する方法では、溶
接部材WKが定まった位置に正確に位置決めされる場合
は問題ないが、溶接部材WKが位置ずれしたり、形状が
変化したような場合には。
従来の絶対位置の教示方法では溶JJF ?B # W
 Kに対して正確な溶接開始点を設定することができな
いことになる。従って、このような場合には予め設定さ
れた溶接開始点をセットされた溶接部材WKに対して−
々補正する必要があり、その補正はオペレータが行なわ
ねばならず1人件費のアップと共に作業効率の低下を招
来するという問題点があった・ (発明の目的) 本発明は、上記問題点を解決するために、セットされた
溝型溶接部材の溝の縁の最小限の位置をワイヤセンシン
グ機能を用いて探索することにより、溶接部材の位置ず
れ、形状の変化にもかかわらず、自動的に溶接開始点を
探索し得る溶接開始点探索方法を提供することを目的と
する。
(発明の概要) 本発明は、ワイヤセンシング機能を用いて溶接開始点を
fR宗する溶接開始点探索方法において。
溶接部材の端面の溝の存在を探索するステップと、該溝
内の第1の深さまで下降するステップと。
該第1の深さにおいて水平行動を行ない溝の両側の縁の
位i(P+、P2)を探索するステップと、さらに深い
溝内の第2の深さまで下降するステップと、u!第2の
深さにおいて水平移動を行ない溝の両側の縁の位置(P
3.P4)を探索するステップと、前記溝の各線の位!
 (P1、 P2 、 Pg、P4)1に基づいて溶接
開始点の探索を行なうようにする。
(実施例) 以下1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。
第1図は本発明に係る溶接開始点の探索方法の説明図で
あり、第2r!4はその7cI−チャートである。
第1図から明らかなように、まず、点aからワイヤ先端
を溶接部材WKへ向って垂直に降ろして点すにて溶接部
材WKへ接触させ、ここで点すの位!?(Xb、Yb)
を記憶する。ここで示されている面は溶接部材WKの端
面であり、溶接を開始する面(例えば、Z位置)は0と
する。
そこで、点すから右方向へ点Cまで上昇させ、ここから
、溶接部材へ向って昨直にワイヤ先端をド降させて行き
、Y位置が溶接部材WKの上モ面の位置、つまり、前述
の探索において検出された位置(Y b)を超えて下降
してもワイヤ先端が溶接部材WKに接触しない場合には
溝であることが探索できたことになる。なお、位1ll
(Yb)にてワイヤ先端が溶接部材WKに接触する時は
溝でないということが探索できることになる。
次に、ワイヤ先端を溝内で下降し点d、例えば、溝の深
さαの位置まで下降すると、その深さでワイヤ先端を水
平方向に移動させる。即ち、まず、左方向に移動させて
溝の縁の位置P、を探索するとこの位置P1 (XP+
  、YP+ )を記憶する、この位置P、から右方向
に水平移動させて溝の縁の位置P2を探索すると、この
位21P2  (XP2、YF3)を記憶す丸、その後
1点dまで戻る次に、更に深い点eまでワイヤ先端を下
降させる0例えば、この深さを20とする。
次に、この深さ2αにおいてワイヤ先端を水平方向に移
動させる。即ち、まず、点eから左方向へ水平方向に移
動させて溝の縁の位置P3を探索するとこの位置P3 
(XP3.yF1、)を記憶する。その後、右方向へ水
平移動を行ない溝の縁の位置P4を探索すると、この位
NP4 (XP4  。
YP4)を記憶する。
次に、前記した各位置(XP+ 、YP+  、XP2
 、YP2 、XPg 、yp3.xp4.YP、)に
基づいて、溶接開始点P5を求める。即ち、位Hxp、
、YP、、XP、、yp5(7)データを用いて、溝の
左側の縁に近似した直線を示す式を求めることができる
。つまり、 Y+ s =A+ X1g +B+    −(1)の
二元−次方程式に前記データ、XP、、yp。
、XPs、YPsを代入シテ、前記(1)式を求める。
また、溝の右側の縁に近似した直線を示す式を求めるこ
とができる。つまり、 Y24 = A2 X24 +B2   − (2)の
二元−次方程式に前記データXP2 、YP2 。
XP4 、YP4を代入して、前記(2)式を求める。
すると、溶接開始点P5は、前記(1)式及び(2)式
の交点として求めることができる。
次に、これらを実行させる装置を第2図に基づいて説明
する0図中、101はロボット制御装置、102はプロ
グラムが内蔵されるメモリ、1゜3はパ/l/ス分配器
、104X、104Y、104Zはx、y、z軸用(7
)+1−−ポユニ−/ ) 、  105 X、105
Y、105Zはサーボモータ、106は入出力装置、1
07は教示操作盤、108はデータメモリ、109はメ
モリでパラメータΔT、Δtを記憶する。110はワイ
ヤセンシング装置であり、トーチ先端のワイヤが溶接部
材WKに接触すると短絡信号を発生させる。
次に、この?c置の作用について説明する。
ロボット制御装置101は予め教示操作盤107からの
教示が終了し、探索モードに切換えられると、コントロ
ールプログラムの制御によりメモリ102に予め記憶さ
れているロボット指令データを1ブロツクずつ読み出し
てロボット制御処理を行なう、即ち、データが探索通路
データであり、移動騎がXi 、Y+、Zi(インクリ
メンタル値)で汀つ送り速度Fであれば、ロボット制御
装置101は。
AX i = FX eΔT       −(3)Δ
Yi=FY・ΔT      ・・・(4)ΔZi=F
Z・ΔT      ・・・(5)の演算を行なって所
定時間ΔTの間におけるX軸、Y軸及びZ軸方向移動量
Δxi、ΔYi、ΔZ1を求め、これらをパルス分配器
103に入力する。なお、ΔTはパラメータとしてメモ
リ109に予め設定されている時間である。パルス分配
器103はΔX i 、ΔYi、ΔZiが入力されれば
、同時に3軸のパルス分配演算を行ない分配パルスXp
、Yp、Zpをx、y、z軸用のサーボユニー/)10
4X、104Y、104Zに入力し。
サーボモータ105X、105Y、1052を回転し1
図示しないロボットを、前述した探索経路に沿って移動
し、溶接開始点の探索が行なわれる、また、パルス分配
器103はX軸方向の分配パルスXpの数Nx、Y軸方
簡の分配パルスYpの1&Ny及びZ軸方向の分配パル
スZpの’91 N zがそれぞれΔxi、ΔYi、Δ
Ziに等しくなったかどうかをモニタしており、 Nx=ΔXi、Ny=ΔYI、Nz=ΔZi・・・(6
) になるとパルス分配信号DENをロボット制御装置10
1に出力する。これによりロボット制御装置101は次
式により、x、y、z軸の現在位置Xa、Ya、Zaを
更新する。
Xa±ΔX i + X a 、 Y a ±ΔYi−
*Ya。
Za±ΔZi−+Za        −(7)そして
、更新後ロボット制御装置101はロボットが目位置ま
で到達したかどうかを判別し、到達していなければ次の
移動機データΔX i + 1 。
ΔYi+1 、ΔZi+1を前記(3)、(4)。
(5)式より演算してこれらをパルス分配器103に入
力する。以後、同様な処理が行なわれ1口ポットが探索
通路に沿って到達すれば、ロボットivIm?tM t
 o tは次のロボット指令データをメモリ102から
読み出し、該ロボット指令データに基づいて処理を行な
うことになる。
ここで、本発明においては、ワイヤセンシング装、” 
110からの短絡信号SSを入出力装置106に入力す
ることにより、溶接部材WKの形状データを得るように
している。第1図からも明らかなように2点b、各位置
P I  + P2 + PS T P4をならい検出
して、溶接すべき溝の存在及びその形状を認識させると
共にその形状データをデータメモリ108に記憶させる
0次いで、前記したように、各位置P、乃至P4のデー
タを用いて溶接開始点P5をロボット制御装置101に
おいて演算して求めるようにする。
このように、本発明によれば、ワイヤセンシング機能を
用いて。
(1)まず、溶接部材WKの溝の探索を行ない、(2)
次に、その溝内の第1の深さまで下降し。
(3)第1の深さにて水平移動を行ない、溝の両側の縁
の位置P、、P2を探索し、 (4)更に、溝内の深い第2の深さまで下降し。
(5)第2の深さにて水平移動を行ない点P3 。
P4を探索し。
(6)次に、前記位IJP 1乃至P、Iのデータを用
いて、溶接開始点P5の探索を行なうようにするまた、
溝の形状は第1図に示されるような形状だけでなく、第
3図及び第4図に示されるような種々の形状のものに適
用できることはいうまでもない。
尚、本発明を一実施例によって説明したが、本発明はこ
の実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨に従
い、種々の変形が回旋であり、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、ワイヤセンシング機能を用いて、自動
的に溶接部材の溝の存在及び溝の形状を認識させ得るよ
うにしたので、溶接部材の位置ずれ、形状の変化にもか
かわらず、自動的に溶接開始点を探索することができる
。その探索は、溶接すべ!!溝の縁の最小限の位置を探
索することで足りる。従って、本発明によれば、省人化
、省力化を推進すると共に生産効率の向上を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る溶接開始点の探索方法の説明図、
第2図は当該探索方法のフローチャート、第3図及び第
4図は他の溝の形状の例を示す説明図、第5図は当該探
索方法を実行する装置のブロック図、第6図は従来の溶
接機の概略構成図、第7図は従来の溶接部材の溶接開始
点決定方法の説明図である。 WK・・・溶接部材、101・・・ロボット制御装置、
102・・・メモリ、106・・・入出力装置、108
・・・データメモリ、11O・・・9イヤセンシング装
置。 特許出願人 ファナック株式会社 代  理  人  弁理士  辻     實第1回 第3図 第4図 第2図 i 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ワイヤセンシング機能を用いて溶接開始点を探索する溶
    接開始点探索方法において、溶接部材の端面の溝の存在
    を探索するステップと、該溝内の第1の深さまで下降す
    るステップと、該第1の深さにおいて水平移動を行ない
    溝の両側の縁の位置(P_1、P_2)を探索するステ
    ップと、さらに深い溝内の第2の深さまで下降するステ
    ップと、該第2の深さにおいて水平移動を行ない溝の両
    側の縁の位置(P_3、P_4)を探索するステップと
    、前記溝の各縁の位置(P_1、P_2、P_3、P_
    4)に基づいて溶接開始点の探索を行なうようにしたこ
    とを特徴とする溶接開始点探索方法。
JP20933584A 1984-10-05 1984-10-05 溶接開始点探索方法 Pending JPS6188974A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT510886B1 (de) * 2011-01-10 2012-10-15 Fronius Int Gmbh Verfahren zum einlernen/prüfen eines bewegungsablaufs eines schweissroboters, schweissroboter und steuerung dazu
JP2013056353A (ja) * 2011-09-08 2013-03-28 Komatsu Ltd 溶接ロボットの制御装置及び制御方法
CN113770533A (zh) * 2021-09-17 2021-12-10 上海柏楚电子科技股份有限公司 确定焊接起点位置的方法、系统和设备

Cited By (4)

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