JPS6214845B2 - - Google Patents
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- JPS6214845B2 JPS6214845B2 JP52036423A JP3642377A JPS6214845B2 JP S6214845 B2 JPS6214845 B2 JP S6214845B2 JP 52036423 A JP52036423 A JP 52036423A JP 3642377 A JP3642377 A JP 3642377A JP S6214845 B2 JPS6214845 B2 JP S6214845B2
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Landscapes
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、自動溶接装置などにおける位置制
御装置の制御方法に関するものであり、特に少な
くとも直交3軸座標によつて指示された点間を、
内挿法によつて直線補間しながら被制御体と被加
工物とを相互に移動させるようにした位置制御装
置の制御方法に関するものである。
御装置の制御方法に関するものであり、特に少な
くとも直交3軸座標によつて指示された点間を、
内挿法によつて直線補間しながら被制御体と被加
工物とを相互に移動させるようにした位置制御装
置の制御方法に関するものである。
(従来の技術)
自動溶接装置などにおける位置制御装置は、被
制御体たる工具や被加工物たるワークの相対位置
を制御するための機構及びこの機構を制御するた
めの制御装置からなつているが、大きくはPTP
(Point to Point)タイプとCP(Continuous
Path)タイプに分れる。PTPタイプのものは構
造簡単で安価であるが、被制御体と被加工物の相
対移動動作が連続的でなく、CPタイプのものは
この動作が連続的であるが、構造が複雑でかつ操
作もむずかしいため実用的でない。そこで、
PTPタイプのものを連続的な動作ができるよう
に改良することが行われており、本発明の主願人
も先に特願昭51―88450号等においてこれを提案
している。このものにあつては、マイクロコンピ
ユータ等の汎用コンピユータを用い、あらかじめ
プログラムした2点の位置情報およびコンピユー
タの演算速度に関係した補間ピツチ情報に基いて
2点間の順次の補間点位置の各制御軸方向成分を
演算するとともに、2点位置情報から求められる
移動方向とあらかじめプログラムした、工具等の
被制御体先端の移動方向速度(以上移動速度)か
ら、各制御軸方向の分速度を演算し、これらを指
令することによつて被制御体と被加工物との相対
位置を制御している。
制御体たる工具や被加工物たるワークの相対位置
を制御するための機構及びこの機構を制御するた
めの制御装置からなつているが、大きくはPTP
(Point to Point)タイプとCP(Continuous
Path)タイプに分れる。PTPタイプのものは構
造簡単で安価であるが、被制御体と被加工物の相
対移動動作が連続的でなく、CPタイプのものは
この動作が連続的であるが、構造が複雑でかつ操
作もむずかしいため実用的でない。そこで、
PTPタイプのものを連続的な動作ができるよう
に改良することが行われており、本発明の主願人
も先に特願昭51―88450号等においてこれを提案
している。このものにあつては、マイクロコンピ
ユータ等の汎用コンピユータを用い、あらかじめ
プログラムした2点の位置情報およびコンピユー
タの演算速度に関係した補間ピツチ情報に基いて
2点間の順次の補間点位置の各制御軸方向成分を
演算するとともに、2点位置情報から求められる
移動方向とあらかじめプログラムした、工具等の
被制御体先端の移動方向速度(以上移動速度)か
ら、各制御軸方向の分速度を演算し、これらを指
令することによつて被制御体と被加工物との相対
位置を制御している。
このような位置制御装置は、例えばテイーチン
グモードなどのプログラム動作では、前述点位置
情報と移動速度をプログラムし、テストモードで
は、前述プログラムした情報に基く位置制御が適
切であるかどうかをテストし、オートモードでは
前述プログラムした情報に基いて被制御体と被加
工物相互間の移動を行うと同時に被制御体に作業
を行わせる。しかしながら、被加工物には製作誤
差や取付誤差があり、更に加工による変形を生じ
ることもあるため、プログラム通りに位置制御さ
れたからといつて必ずしも正しい作業が行われる
とは限らないので、位置制御装置の動作中、プロ
グラムされた情報に基いて行われる演算を修正す
る働きのある制御方法が望まれることになる。
グモードなどのプログラム動作では、前述点位置
情報と移動速度をプログラムし、テストモードで
は、前述プログラムした情報に基く位置制御が適
切であるかどうかをテストし、オートモードでは
前述プログラムした情報に基いて被制御体と被加
工物相互間の移動を行うと同時に被制御体に作業
を行わせる。しかしながら、被加工物には製作誤
差や取付誤差があり、更に加工による変形を生じ
ることもあるため、プログラム通りに位置制御さ
れたからといつて必ずしも正しい作業が行われる
とは限らないので、位置制御装置の動作中、プロ
グラムされた情報に基いて行われる演算を修正す
る働きのある制御方法が望まれることになる。
(発明の目的)
この発明は、このような問題点に着目して行わ
れたものであり、位置制御装置の動作中に修正操
作することによつて移動を停止せしめることなく
被制御体と被加工物との相対位置を修正できるよ
うにした、位置制御装置の制御方法を提供しよう
とするものである。
れたものであり、位置制御装置の動作中に修正操
作することによつて移動を停止せしめることなく
被制御体と被加工物との相対位置を修正できるよ
うにした、位置制御装置の制御方法を提供しよう
とするものである。
(発明の概要)
この発明は、前述のような位置制御装置の制御
方法において、この装置の動作中、被制御体と被
加工物の相対位置がプログラムしたものからずれ
て来たとき、位置修正スイツチを操作することに
よつて位置修正を行ないながら位置制御を続ける
ことができるようにしたものである。
方法において、この装置の動作中、被制御体と被
加工物の相対位置がプログラムしたものからずれ
て来たとき、位置修正スイツチを操作することに
よつて位置修正を行ないながら位置制御を続ける
ことができるようにしたものである。
この発明においては、プログラムされた2点の
位置情報(x1,y1,z1,x2,y2,z2)とメモリさ
れた所定の補間ピツチDによつて補間ピツチの直
交3軸方向成分(Dx,Dy,Dz)が演算され、現
在点の位置情報(x,y,z)とこの補間ピツチ
の3軸方向成分(Dx,Dy,Dz)から次の指令点
の位置情報が演算されて出力される。そして、次
の指令点へ到着したかどうかが判断され、到着し
ていなければその指令は継続され、到着しておれ
ば、その点が目標点かどうかが判断される。そし
て、目標点に到着していないときは、位置修正の
スイツチが操作されているかどうかが判断され、
操作されていなければ、前述の、次の指令点位置
情報の演算に戻り、操作されているときは、操作
されている軸について、現在点の位置情報に単位
修正量を加減して修正各軸方向成分を演算し、前
述の次の指令点位置情報の演算における現在位置
情報として与える。
位置情報(x1,y1,z1,x2,y2,z2)とメモリさ
れた所定の補間ピツチDによつて補間ピツチの直
交3軸方向成分(Dx,Dy,Dz)が演算され、現
在点の位置情報(x,y,z)とこの補間ピツチ
の3軸方向成分(Dx,Dy,Dz)から次の指令点
の位置情報が演算されて出力される。そして、次
の指令点へ到着したかどうかが判断され、到着し
ていなければその指令は継続され、到着しておれ
ば、その点が目標点かどうかが判断される。そし
て、目標点に到着していないときは、位置修正の
スイツチが操作されているかどうかが判断され、
操作されていなければ、前述の、次の指令点位置
情報の演算に戻り、操作されているときは、操作
されている軸について、現在点の位置情報に単位
修正量を加減して修正各軸方向成分を演算し、前
述の次の指令点位置情報の演算における現在位置
情報として与える。
そして、位置制御だけでなく、被制御体と被加
工物との相対移動の移動速度Vをもプログラム
し、それに基いて3軸方向の速度成分(Vx,
Vy,Vz)を演算、指令することを付加した態様
にあつては、速度修正スイツチが操作されている
かどうかを判断し、操作されているときは、その
3軸方向成分(Vxm,Vym,Vzm)を演算し、
指令する。
工物との相対移動の移動速度Vをもプログラム
し、それに基いて3軸方向の速度成分(Vx,
Vy,Vz)を演算、指令することを付加した態様
にあつては、速度修正スイツチが操作されている
かどうかを判断し、操作されているときは、その
3軸方向成分(Vxm,Vym,Vzm)を演算し、
指令する。
(実施例)
この発明を自動溶接装置に適用した一実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
第1図において、自動溶接装置100は、被加
工物たるワーク(図示せず)の取付け具105を
X軸方向及びY軸方向に移動できるとともにY軸
と平行な軸HまわりすなわちΘ軸方向に回動でき
るようになつており、また、被制御体たる溶接ト
ーチ(以下トーチ)109の取付具108をZ軸
方向に移動できるとともにZ軸と平行な軸Lまわ
りすなわちΦ軸方向に回動できるようになつてい
る。なお、ワーク取付け具は固定とし、トーチの
取付け具をX,Y,Z軸方向に移動できるように
するとともにΘ,Φ軸方向に回動できるようにす
ることもでき、そのよう構造の自動溶接装置もよ
くあるが、この実施例は、前述構造とすることに
よつて、形状複雑なワークを立体的に溶接する場
合、溶接条件のよい姿勢で行うことができ、装置
の構造や制御装置を簡単にできるようにしたもの
である。
工物たるワーク(図示せず)の取付け具105を
X軸方向及びY軸方向に移動できるとともにY軸
と平行な軸HまわりすなわちΘ軸方向に回動でき
るようになつており、また、被制御体たる溶接ト
ーチ(以下トーチ)109の取付具108をZ軸
方向に移動できるとともにZ軸と平行な軸Lまわ
りすなわちΦ軸方向に回動できるようになつてい
る。なお、ワーク取付け具は固定とし、トーチの
取付け具をX,Y,Z軸方向に移動できるように
するとともにΘ,Φ軸方向に回動できるようにす
ることもでき、そのよう構造の自動溶接装置もよ
くあるが、この実施例は、前述構造とすることに
よつて、形状複雑なワークを立体的に溶接する場
合、溶接条件のよい姿勢で行うことができ、装置
の構造や制御装置を簡単にできるようにしたもの
である。
自動溶接装置100の構造を更に詳しく説明す
ると、第1図および第6図において平面L字形の
床板101の一方辺には第1枠体102が固設さ
れ、この上部には、X軸方向に移動可能な台車1
03が設けられる。この台車103の動力手段す
なわちX軸モータMxは公知の減速機付のブレー
キ付モータであり、動力伝達手段は図示しないが
公知のボールナツトとねじ棒とが係合したいわゆ
るボールスクリユーである。また、台車103の
上部には、Y軸方向に移動可能な第2枠体104
が設けられる。この枠体104の動力手段および
動力伝達手段も、同様のY軸モータMyおよびボ
ールスクリユーである。枠体104の前部には、
Θ軸方向に回動可能にワーク取付け具105が設
けられる。このワーク取付け具105の動力手段
も、同様のΘ軸モータMθである。
ると、第1図および第6図において平面L字形の
床板101の一方辺には第1枠体102が固設さ
れ、この上部には、X軸方向に移動可能な台車1
03が設けられる。この台車103の動力手段す
なわちX軸モータMxは公知の減速機付のブレー
キ付モータであり、動力伝達手段は図示しないが
公知のボールナツトとねじ棒とが係合したいわゆ
るボールスクリユーである。また、台車103の
上部には、Y軸方向に移動可能な第2枠体104
が設けられる。この枠体104の動力手段および
動力伝達手段も、同様のY軸モータMyおよびボ
ールスクリユーである。枠体104の前部には、
Θ軸方向に回動可能にワーク取付け具105が設
けられる。このワーク取付け具105の動力手段
も、同様のΘ軸モータMθである。
前記床板101の他方辺端部には、第3枠体1
06が立設され、枠体106にはZ軸方向に移動
可能な腕107が設けられる。この腕107の動
力手段および動力伝達手段も、同様のZ軸モータ
Mzおよびボールスクリユーである。そして、腕
107の先端部には、Φ軸方向に回動可能な、ト
ーチ109の取付具108が設けられる。このト
ーチ取付け具108の動力手段も、同様のΦ軸モ
ータMΦである。また、トーチ109は、その中
心線を延長したとき垂直軸Lと交わるように取付
けられ、その取付け角は突合わせ溶接、すみ肉溶
接など実行する溶接形態や被加工物の形状などに
応じて最適に調節することができる。そして、図
示しているが符号を付けていない消耗電極供給装
置からの消耗電極(溶接ワイヤ)はトーチ109
の中心を通り、溶接トーチ109の中心線と軸L
との交点まで送給され、その先端が溶接点WPを
形成する。このようにしてあるため、トーチ取付
け具108を回動しても、溶接点WPは移動しな
いので、トーチ109の位置制御が簡単になる。
そして、消耗電極へは、溶接用電源200からト
ーチ109中のチツプ(図示せず)を介して電流
が供給される。
06が立設され、枠体106にはZ軸方向に移動
可能な腕107が設けられる。この腕107の動
力手段および動力伝達手段も、同様のZ軸モータ
Mzおよびボールスクリユーである。そして、腕
107の先端部には、Φ軸方向に回動可能な、ト
ーチ109の取付具108が設けられる。このト
ーチ取付け具108の動力手段も、同様のΦ軸モ
ータMΦである。また、トーチ109は、その中
心線を延長したとき垂直軸Lと交わるように取付
けられ、その取付け角は突合わせ溶接、すみ肉溶
接など実行する溶接形態や被加工物の形状などに
応じて最適に調節することができる。そして、図
示しているが符号を付けていない消耗電極供給装
置からの消耗電極(溶接ワイヤ)はトーチ109
の中心を通り、溶接トーチ109の中心線と軸L
との交点まで送給され、その先端が溶接点WPを
形成する。このようにしてあるため、トーチ取付
け具108を回動しても、溶接点WPは移動しな
いので、トーチ109の位置制御が簡単になる。
そして、消耗電極へは、溶接用電源200からト
ーチ109中のチツプ(図示せず)を介して電流
が供給される。
また、自動溶接装置100は、溶接電流や溶接
電圧の調整操作などを行うための溶接制御装置3
00、前述トーチ取付け具108やワーク取付け
具105を移動させる操作、その移動速度を設定
する操作、テイーチング操作などを行うためのリ
モートコントロールパネル(以下リモコンパネ
ル)500および自動溶接装置100を制御する
ためのサーボ回路等を内蔵した制御箱400を具
備している。そして、前述トーチ109とワーク
の相対位置を制御するためX,Y,Z軸方向の移
動とΘ、Φ軸方向回動を行わせる5自由度の移動
機構とこれらを制御するための、制御箱400お
よびリモコンパネル500によつて自動溶接装置
100の位置制御装置が形成されている。
電圧の調整操作などを行うための溶接制御装置3
00、前述トーチ取付け具108やワーク取付け
具105を移動させる操作、その移動速度を設定
する操作、テイーチング操作などを行うためのリ
モートコントロールパネル(以下リモコンパネ
ル)500および自動溶接装置100を制御する
ためのサーボ回路等を内蔵した制御箱400を具
備している。そして、前述トーチ109とワーク
の相対位置を制御するためX,Y,Z軸方向の移
動とΘ、Φ軸方向回動を行わせる5自由度の移動
機構とこれらを制御するための、制御箱400お
よびリモコンパネル500によつて自動溶接装置
100の位置制御装置が形成されている。
リモコンパネル500は、第2図の通り操作ス
イツチ等が配置されており、トーチ109とワー
クの相対移動の移動速度を設定するための速度選
択スイツチ501、速度表示器501d、速度修
正モード選択スイツチ502および速度修正モー
ド表示ランプ502lが設けられている。速度修
正を操作は、速度修正モード選択スイツチ502
を押しておいて速度選択スイツチ501を操作す
ることによつて行われるもので、これら2個のス
イツチによつて速度修正スイツチとしての機能が
果される。別に速度修正スイツチを設けることも
可能であるが、リモコンパネルが繁雑になり、ま
た、速度選択スイツチ501の操作だけで修正速
度を設定するようにすることも可能であるが、誤
まつて操作すると、かえつて不都合になるので、
前述の通りにしている。
イツチ等が配置されており、トーチ109とワー
クの相対移動の移動速度を設定するための速度選
択スイツチ501、速度表示器501d、速度修
正モード選択スイツチ502および速度修正モー
ド表示ランプ502lが設けられている。速度修
正を操作は、速度修正モード選択スイツチ502
を押しておいて速度選択スイツチ501を操作す
ることによつて行われるもので、これら2個のス
イツチによつて速度修正スイツチとしての機能が
果される。別に速度修正スイツチを設けることも
可能であるが、リモコンパネルが繁雑になり、ま
た、速度選択スイツチ501の操作だけで修正速
度を設定するようにすることも可能であるが、誤
まつて操作すると、かえつて不都合になるので、
前述の通りにしている。
また、直線補間、円補間又はウイービングの選
択を行なうフアンクシヨン1選択スイツチ50
3、フアンクシヨン表示ランプ503l、フアン
クシヨン1修正モードスイツチ504およびフア
ンクシヨン1修正モード表示ランプ504lが設
けられ、溶接条件「C」,「1」,「2」,「3」,
「4」を選択する溶接条件選択スイツチ505、
ランプ505l、溶接条件修正モードスイツチ5
06および溶接条件修正モード表示ランプ506
lが設けられる。さらに、補助パネル420のタ
イマT1,T2,停止(自動モードの際のポーズ),
終了(プログラムの終り)を選択するフアンクシ
ヨン2選択スイツチ507、フアンクシヨン2表
示ランプ507lとフアンクシヨン2修正スイツ
チ508およびフアンクシヨン2修正モード表示
ランプ508lとが設けられる。
択を行なうフアンクシヨン1選択スイツチ50
3、フアンクシヨン表示ランプ503l、フアン
クシヨン1修正モードスイツチ504およびフア
ンクシヨン1修正モード表示ランプ504lが設
けられ、溶接条件「C」,「1」,「2」,「3」,
「4」を選択する溶接条件選択スイツチ505、
ランプ505l、溶接条件修正モードスイツチ5
06および溶接条件修正モード表示ランプ506
lが設けられる。さらに、補助パネル420のタ
イマT1,T2,停止(自動モードの際のポーズ),
終了(プログラムの終り)を選択するフアンクシ
ヨン2選択スイツチ507、フアンクシヨン2表
示ランプ507lとフアンクシヨン2修正スイツ
チ508およびフアンクシヨン2修正モード表示
ランプ508lとが設けられる。
さらにまた、前記各X,Y,Z,Θ,Φ軸方向
への相対移動を手動で行わせるためのX軸手動ス
イツチ521,Y軸手動スイツチ522,Z軸手
動スイツチ523,Θ軸手動スイツチ524,Φ
軸手動スイツチ525が設けられる。そして、テ
スト、手動、自動の各モードにおいて位置修正の
ために操作する位置修正モード選択スイツチ52
6および位置修正モード表示ランプ526lが設
けられる。位置修正操作は、位置修正モード選択
スイツチ526を押しておいて、各軸の手動スイ
ツチ521,522,523,524,525を
操作することによつて行われるもので、各軸の手
動スイツチ521,522,523,524,5
25と位置修正モード選択スイツチ526とによ
つて位置修正スイツチとしての機能が果される。
別に位置修正スイツチを設けることも可能である
が、リモコンパネル500が繁雑になり、また手
動スイツチの操作だけで位置修正を行うようにす
ることも可能であるが、誤まつて操作すると、か
えつて不都合になるので前述の通りにしている。
への相対移動を手動で行わせるためのX軸手動ス
イツチ521,Y軸手動スイツチ522,Z軸手
動スイツチ523,Θ軸手動スイツチ524,Φ
軸手動スイツチ525が設けられる。そして、テ
スト、手動、自動の各モードにおいて位置修正の
ために操作する位置修正モード選択スイツチ52
6および位置修正モード表示ランプ526lが設
けられる。位置修正操作は、位置修正モード選択
スイツチ526を押しておいて、各軸の手動スイ
ツチ521,522,523,524,525を
操作することによつて行われるもので、各軸の手
動スイツチ521,522,523,524,5
25と位置修正モード選択スイツチ526とによ
つて位置修正スイツチとしての機能が果される。
別に位置修正スイツチを設けることも可能である
が、リモコンパネル500が繁雑になり、また手
動スイツチの操作だけで位置修正を行うようにす
ることも可能であるが、誤まつて操作すると、か
えつて不都合になるので前述の通りにしている。
そのほか、テイーチング時に情報取込みを行う
ためのスタートスイツチ515やこの実施例に関
係のない多くのスイツチが設けられている。
ためのスタートスイツチ515やこの実施例に関
係のない多くのスイツチが設けられている。
第6図は上述した自動溶接システムの各コンポ
ーネントの接続関係を示す概略ブロツク図であ
る。図において、制御箱400は、CPU401
とメモリ402とを含み、このメモリにはたとえ
ば後述する第4図に示すような動作プログラム、
補間ピツチDの情報やその他テイーチング情報等
が格納される。前記CPU401は、リモコンパ
ネル500からの指令に応答して、メモリ402
に格納された所定の動作プログラムに従つて動作
を行なう。また、CPU401はテイーチング情
報に基づいてトーチ109ないしワークの位置制
御を行なう。さらにCPU401は溶接制御装置
300によつて溶接用電源200を制御し、溶接
条件の制御を行う。
ーネントの接続関係を示す概略ブロツク図であ
る。図において、制御箱400は、CPU401
とメモリ402とを含み、このメモリにはたとえ
ば後述する第4図に示すような動作プログラム、
補間ピツチDの情報やその他テイーチング情報等
が格納される。前記CPU401は、リモコンパ
ネル500からの指令に応答して、メモリ402
に格納された所定の動作プログラムに従つて動作
を行なう。また、CPU401はテイーチング情
報に基づいてトーチ109ないしワークの位置制
御を行なう。さらにCPU401は溶接制御装置
300によつて溶接用電源200を制御し、溶接
条件の制御を行う。
第3図はこの発明の直線補間の動作例を説明す
るための座標位置図である。制御装置400の図
示しないモード選択スイツチでテイーチングモー
ドを選択し、リモコンパネル500のフアンクシ
ヨン選択スイツチ503によつて、モード「直
線」を選択する。第3図上の点P1,P2,P3は図示
しないワーク上の溶接線のそれぞれ始点および終
点(目標点)を表わし、手動スイツチ521,5
22,523,524,525を操作することに
よつてトーチ取付け具108とワーク取付具10
5を相対移動させ、前述トーチ109先端の溶接
点Wpを順次点P1,P2,P3へ移動し、それぞれト
ーチ109の配向角をφ1,φ2,φ3にとつて
位置決めする。更に各点において、速度選択スイ
ツチ501、フアンクシヨン選択スイツチ50
3、溶接条件選択スイツチ505、フアンクシヨ
ン選択スイツチ507によつて移動速度V、直線
補間ほか各条件を設定する。そして、スタートス
イツチ515を操作し、その点ごとに位置情報お
よび各条件情報を制御箱400内のメモリ402
に書込んでプログラムを完成させる。なお、点P1
〜P2、P2〜P3の移動速度および溶接条件等の前記
各条件情報はそれぞれ後の点P2,P3において設定
され、プログラムされる。
るための座標位置図である。制御装置400の図
示しないモード選択スイツチでテイーチングモー
ドを選択し、リモコンパネル500のフアンクシ
ヨン選択スイツチ503によつて、モード「直
線」を選択する。第3図上の点P1,P2,P3は図示
しないワーク上の溶接線のそれぞれ始点および終
点(目標点)を表わし、手動スイツチ521,5
22,523,524,525を操作することに
よつてトーチ取付け具108とワーク取付具10
5を相対移動させ、前述トーチ109先端の溶接
点Wpを順次点P1,P2,P3へ移動し、それぞれト
ーチ109の配向角をφ1,φ2,φ3にとつて
位置決めする。更に各点において、速度選択スイ
ツチ501、フアンクシヨン選択スイツチ50
3、溶接条件選択スイツチ505、フアンクシヨ
ン選択スイツチ507によつて移動速度V、直線
補間ほか各条件を設定する。そして、スタートス
イツチ515を操作し、その点ごとに位置情報お
よび各条件情報を制御箱400内のメモリ402
に書込んでプログラムを完成させる。なお、点P1
〜P2、P2〜P3の移動速度および溶接条件等の前記
各条件情報はそれぞれ後の点P2,P3において設定
され、プログラムされる。
前述のようにテイーチングされたプログラムに
基くオートモードの位置制御を第4図のフローチ
ヤートを用いて説明する。
基くオートモードの位置制御を第4図のフローチ
ヤートを用いて説明する。
オートモードにはいる前にマニユアルモードに
よつてトーチ109の先端Wpは点P1へ位置決め
される。
よつてトーチ109の先端Wpは点P1へ位置決め
される。
まず、CPU401が指示された2点間を直線
補間によつて進むことを判断し、溶接のシーケン
ス信号を自動溶接装置100に与える。つづい
て、メモリ402から速度V、点P1の位置情報
(x1,y1,z1)点Pの位置情報(x2,y2,z2)を読
み出し、X,Y,Z軸方向速度Vx,Vy,Vz,V
θをそれぞれ(1)〜(4)式で演算する。
補間によつて進むことを判断し、溶接のシーケン
ス信号を自動溶接装置100に与える。つづい
て、メモリ402から速度V、点P1の位置情報
(x1,y1,z1)点Pの位置情報(x2,y2,z2)を読
み出し、X,Y,Z軸方向速度Vx,Vy,Vz,V
θをそれぞれ(1)〜(4)式で演算する。
ただし、Kはワーク取付け具105の動力手段
におけるギア比等による係数であり、x0,x0はそ
れぞれ、Θ軸中心の図示しないX軸座標値、Z軸
座標値である。
におけるギア比等による係数であり、x0,x0はそ
れぞれ、Θ軸中心の図示しないX軸座標値、Z軸
座標値である。
次に、前述点P1の位置および姿勢情報(x1,
y1,z1,φ1)、点P2の位置および姿勢情報
(x2,y2,z2,φ2)ならびに補間ピツチ情報D
を読み出し、補間ピツチの各軸成分Dx,Dy,
Dz,Dφをそれぞれ(5)〜(8)式で演算する。
y1,z1,φ1)、点P2の位置および姿勢情報
(x2,y2,z2,φ2)ならびに補間ピツチ情報D
を読み出し、補間ピツチの各軸成分Dx,Dy,
Dz,Dφをそれぞれ(5)〜(8)式で演算する。
Dφ=φ2−φ1/N ……(8)
ただし、Nは補間回数で
次に、指令点の位置情報xn,yn,zn,φnを
(9)〜(12)式で演算する。
(9)〜(12)式で演算する。
xn=x+Dx ……(9)
yn=y+Dy ……(10)
zn=z+Dz ……(11)
φn=φ+Dφ ……(12)
ここで最初の演算のときは、xはx1,yはy1、
zはz1、φはφ1であるが、n回目の演算のとき
はxはxn−1、yはyn−1、zはzn−1、φは
φn−1である。
zはz1、φはφ1であるが、n回目の演算のとき
はxはxn−1、yはyn−1、zはzn−1、φは
φn−1である。
そして、これらxn,yn,zn,φn,Vx,Vy,
Vz,Vθを位置指令及び速度指令として出力す
る。これに応じて、台車103、第2枠体10
4、第3枠体106、ワーク取付け具105、ト
ーチ取付け具109は、それぞれの動力手段の作
動によつて駆動され、トーチ109先端のWpと
ワークは、速度VでDx,Dy,Dz,Dφだけ相対
移動する。そして、プログラムについて記述しな
いが溶接が行われる。この間トーチ109先端の
溶接点Wpが、指令点に来たかどうかが判断さ
れ、到着していなければ前述指令は保持され、従
つて前述移動は持続されるが、到着したと判断さ
れれば、その点が目標点(この場合は点P2)かど
うかを判断するステツプへ進む。
Vz,Vθを位置指令及び速度指令として出力す
る。これに応じて、台車103、第2枠体10
4、第3枠体106、ワーク取付け具105、ト
ーチ取付け具109は、それぞれの動力手段の作
動によつて駆動され、トーチ109先端のWpと
ワークは、速度VでDx,Dy,Dz,Dφだけ相対
移動する。そして、プログラムについて記述しな
いが溶接が行われる。この間トーチ109先端の
溶接点Wpが、指令点に来たかどうかが判断さ
れ、到着していなければ前述指令は保持され、従
つて前述移動は持続されるが、到着したと判断さ
れれば、その点が目標点(この場合は点P2)かど
うかを判断するステツプへ進む。
ところで、指令点へ到着したかどうかの判断
は、第5図におけるClock信号又はNull信号が得
られたか否かで判断する。第6図のサーボ回路
Sx,Sy,Sz,Sθ,SΦにおいて速度と位置の
関係を示すと第5図のようになり、該当する軸の
位置が指令位置に近ずき、速度が低下し始める
(サーボ領域へはいる)タイミングでClock信号
が得られ、指令点で殆んど停止するタイミングで
Null信号が得られるが、Clock信号は、速度に応
じて得られるタイミングが異なり、速度が極めて
小さい場合にはNull信号より遅れることもある。
そこで、この場合Clock信号またはNull信号のう
ち早いタイミングで得られるものによつて到着を
判断する。
は、第5図におけるClock信号又はNull信号が得
られたか否かで判断する。第6図のサーボ回路
Sx,Sy,Sz,Sθ,SΦにおいて速度と位置の
関係を示すと第5図のようになり、該当する軸の
位置が指令位置に近ずき、速度が低下し始める
(サーボ領域へはいる)タイミングでClock信号
が得られ、指令点で殆んど停止するタイミングで
Null信号が得られるが、Clock信号は、速度に応
じて得られるタイミングが異なり、速度が極めて
小さい場合にはNull信号より遅れることもある。
そこで、この場合Clock信号またはNull信号のう
ち早いタイミングで得られるものによつて到着を
判断する。
目標点への到着は、前述xn,yn,zn,φnを
演算した回数をカウントし、補間回数Nに達した
かどうかで判断するもので、後述のステツプによ
る位置修正の有無と関係はない。目標点へ到着し
ていなければ、位置修正モード選択スイツチ52
6が押されているかどうかを判断し、これが押さ
れていれば、手動スイツチ521〜525のいず
れかが操作されていることを判断する。このよう
な修正操作は、操作員が自動溶接装置の作業状態
を見ていて、溶接点Wpと溶接線のずれなどの不
具合を発見するか、予測したときに行われるもの
であり、作業がある程度進行してから行われる。
いずれかの手動スイツチが操作されていれば、そ
の軸方向について、現在位置情報に単位修正量を
加減する演算をそれぞれ(13)〜(16)式で行
う。
演算した回数をカウントし、補間回数Nに達した
かどうかで判断するもので、後述のステツプによ
る位置修正の有無と関係はない。目標点へ到着し
ていなければ、位置修正モード選択スイツチ52
6が押されているかどうかを判断し、これが押さ
れていれば、手動スイツチ521〜525のいず
れかが操作されていることを判断する。このよう
な修正操作は、操作員が自動溶接装置の作業状態
を見ていて、溶接点Wpと溶接線のずれなどの不
具合を発見するか、予測したときに行われるもの
であり、作業がある程度進行してから行われる。
いずれかの手動スイツチが操作されていれば、そ
の軸方向について、現在位置情報に単位修正量を
加減する演算をそれぞれ(13)〜(16)式で行
う。
x=x+△x ……(13)
y=y+△y ……(14)
z=z+△z ……(15)
φ=φ+△φ ……(16)
この演算が行われると次の速度修正のステツプ
へ進むのであるが、先のステツプで位置修正モー
ドスイツチ526が押されていないときおよび各
軸の手動スイツチが操作されていないときはそれ
ぞれ、そのまま速度修正のステツプへ進む。な
お、この実施例は速度修正機能のある自動溶接装
置であるから、以下の速度修正ステツプへ進むが
速度修正機能がない場合は、ここから前述の
xn,yn,zn,φnの演算に戻ることになる。
へ進むのであるが、先のステツプで位置修正モー
ドスイツチ526が押されていないときおよび各
軸の手動スイツチが操作されていないときはそれ
ぞれ、そのまま速度修正のステツプへ進む。な
お、この実施例は速度修正機能のある自動溶接装
置であるから、以下の速度修正ステツプへ進むが
速度修正機能がない場合は、ここから前述の
xn,yn,zn,φnの演算に戻ることになる。
速度修正のステツプでは、速度修正モード選択
スイツチ502が押されているかどうかが判断さ
れ、押されていなければ、前述xn,yn,zn,φ
nの演算へ戻り、押されているときは速度選択ス
イツチによつて設定されている速度Vmを取り込
み、その各軸方向成分Vxm,Vym,Vzm,Vθ
mを(17)〜(18)で演算する。
スイツチ502が押されているかどうかが判断さ
れ、押されていなければ、前述xn,yn,zn,φ
nの演算へ戻り、押されているときは速度選択ス
イツチによつて設定されている速度Vmを取り込
み、その各軸方向成分Vxm,Vym,Vzm,Vθ
mを(17)〜(18)で演算する。
Vxm=Vx×Vm/V ……(17)
Vym=Vy×Vm/V ……(18)
Vzm=Vz×Vm/V ……(19)
Vθm=Vθ×Vm/V ……(20)
そして、前述xn,yn,zn,φnの演算位置お
よび速度指令の出力へと順次進む。そして、位置
修正が行われている場合、xn,yn,zn,φnの
演算は、位置修正操作の行われた軸について単位
修正量△x,△y,△z又は△φを加減した位置
情報に基いて行われる。
よび速度指令の出力へと順次進む。そして、位置
修正が行われている場合、xn,yn,zn,φnの
演算は、位置修正操作の行われた軸について単位
修正量△x,△y,△z又は△φを加減した位置
情報に基いて行われる。
従つて位置修正操作又は速度修正操作が行われ
た場合、移動を停止することなく、修正された指
令点へ、修正された速度で相対移動することにな
る。
た場合、移動を停止することなく、修正された指
令点へ、修正された速度で相対移動することにな
る。
このようなステツプは、目標点に到着するまで
繰返されるのであるが、位置修正操作が行われて
いる限り、位置修正演算ステツプのある経路で繰
返えされ、速度修正操作が行われている限り、修
正速度演算のある経路で繰返えされるのであるか
ら、テイーチングされたプログラムは何ら変更さ
れることなく、修正操作されただけ位置、速度が
修正されて移動する。
繰返されるのであるが、位置修正操作が行われて
いる限り、位置修正演算ステツプのある経路で繰
返えされ、速度修正操作が行われている限り、修
正速度演算のある経路で繰返えされるのであるか
ら、テイーチングされたプログラムは何ら変更さ
れることなく、修正操作されただけ位置、速度が
修正されて移動する。
このようなステツプのループが繰返えされ、目
標点に到着したと判断されたとき、次の目標点が
なければプログラムエンドにして何ら差支えな
く、また、次の目標点が教示されているときは、
前述ステツプを繰返してそれに向うことになる
が、この実施例では、目標点修正を行う例につい
て述べる。
標点に到着したと判断されたとき、次の目標点が
なければプログラムエンドにして何ら差支えな
く、また、次の目標点が教示されているときは、
前述ステツプを繰返してそれに向うことになる
が、この実施例では、目標点修正を行う例につい
て述べる。
前述の、移動中の位置修正操作は作業中、溶接
点Wpと溶接線の位置ずれが発見されたとき操作
員によつて適宜行われればよいのであるが、大き
なワークでは溶接時の熱によるワークの変形があ
るため、各ワークについて同じような修正を毎度
行う必要がある場合があり、目標点自体を修正し
ておいた方が有利である。
点Wpと溶接線の位置ずれが発見されたとき操作
員によつて適宜行われればよいのであるが、大き
なワークでは溶接時の熱によるワークの変形があ
るため、各ワークについて同じような修正を毎度
行う必要がある場合があり、目標点自体を修正し
ておいた方が有利である。
このような場合、目標点に到着した後、位置修
正モード選択スイツチ526が押され、要すれば
更に各軸の手動スイツチ521〜525が押さ
れ、更にスタートスイツチ515が押される。
正モード選択スイツチ526が押され、要すれば
更に各軸の手動スイツチ521〜525が押さ
れ、更にスタートスイツチ515が押される。
そこで位置修正モード選択スイツチ526が押
されているかどうかが判断され、押されていれば
手動スイツチ521〜525の操作、スタートス
イツチ515の操作に応じて、位置情報の取込み
が行われ、プログラムされている目標点位置情報
自体が修正され、プログラムエンドになる。位置
修正モード選択スイツチが押されていなければそ
のままプログラムエンドになる。
されているかどうかが判断され、押されていれば
手動スイツチ521〜525の操作、スタートス
イツチ515の操作に応じて、位置情報の取込み
が行われ、プログラムされている目標点位置情報
自体が修正され、プログラムエンドになる。位置
修正モード選択スイツチが押されていなければそ
のままプログラムエンドになる。
前記実施例中、速度修正は溶接作業中に行うも
のであつたが、テイーチングした位置とその間の
トーチの移動経路の確認のためのテストモード時
に使用すればテストモードの時間短縮ができるの
で有効である。
のであつたが、テイーチングした位置とその間の
トーチの移動経路の確認のためのテストモード時
に使用すればテストモードの時間短縮ができるの
で有効である。
前述実施例のほか、ワーク取付け具は固定と
し、トーチ取付具だけを移動し、姿勢を変えられ
るようにした自動溶接装置に適用することも可能
であり、位置制御を必要とする他の工作機械に適
用することも可能である。
し、トーチ取付具だけを移動し、姿勢を変えられ
るようにした自動溶接装置に適用することも可能
であり、位置制御を必要とする他の工作機械に適
用することも可能である。
(発明の効果)
以上のように、この発明は、位置制御装置を停
止させることなく極めて簡単、かつ正確に位置修
正ができる位置制御装置の制御方法を提供するも
のである。
止させることなく極めて簡単、かつ正確に位置修
正ができる位置制御装置の制御方法を提供するも
のである。
第1図はこの発明の一実施例としての自動溶接
装置を示す全体斜視図である。第2図はリモコン
パネル500の好ましい実施例を示す前面配置図
である。第3図はこの発明の一実施例の動作を説
明するための座標位置図である。第4図はこの発
明の一実施例を示すフローチヤートである。第5
図はサーボ系の速度と位置ないしタイミングとの
関係を示す図である。第6図は、第1図に示す自
動溶接装置の各コンポーネントの接続関係を示す
ブロツク図である。 図において、100は自動溶接装置、103は
台車、104は第2枠体、105はワーク取付け
具、106は第3枠体、108はトーチ取付け
具、109はトーチ、200は溶接用電源、30
0は溶接制御装置、400は制御箱、500はリ
モコンパネルである。
装置を示す全体斜視図である。第2図はリモコン
パネル500の好ましい実施例を示す前面配置図
である。第3図はこの発明の一実施例の動作を説
明するための座標位置図である。第4図はこの発
明の一実施例を示すフローチヤートである。第5
図はサーボ系の速度と位置ないしタイミングとの
関係を示す図である。第6図は、第1図に示す自
動溶接装置の各コンポーネントの接続関係を示す
ブロツク図である。 図において、100は自動溶接装置、103は
台車、104は第2枠体、105はワーク取付け
具、106は第3枠体、108はトーチ取付け
具、109はトーチ、200は溶接用電源、30
0は溶接制御装置、400は制御箱、500はリ
モコンパネルである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 被制御体と被加工物とを少なくとも直交3軸
について相対移動せしめるべくした位置制御装置
の制御方法であつて、少なくとも始点(x1,y1,
z1)及び目標点(x2,y2,z2)をプログラムし、こ
れらの点位置情報及び補間ピツチDによつて、前
記補間ピツチの前記3軸方向成分 を演算し、この3軸方向成分及び現在点の位置情
報(x,y,z)によつて少なくとも次の指令点
の位置情報の前記3軸方向成分 xn=x−Dx yn=y+Dy zn=z+Dz を演算し、指令し、前記被制御体が前記指令点に
到着したかどうかを判断して、到着していないと
きは前記指令を続行し、到着したときは、前記目
標点に到着したかどうかを判断し、前記被制御体
が目標点に到着したときは、プログラムを終了せ
しめ、 前記目標点に到着していないときは、前記被制
御体と被加工物を前記少なくとも3軸方向に相対
的に修正移動させるための各位置修正操作がされ
ているかどうかを判断し、操作されているときに
は操作されている軸方向について現在位置(x,
y,z)及び各軸方向の単位修正量(△x,△
y,△z)によつて、修正各軸方向成分 x=x+△x y=y+△y z=z+△z を演算し、これらの修正各軸方向成分(x,y,
z)を現在位置情報(x.y,z)として、前記次
の指令点の位置情報の前記3軸方向の演算に戻
り、 前記位置修正スイツチが操作されていないとき
は、前記修正各軸方向成分の演算をすることな
く、前記次の指令点の位置情報の前記3軸方向成
分の演算に戻るべくした前記位置制御装置の位置
制御方法。 2 前記始点及び目標点をプログラムするのに加
えて、前記被制御体と被加工物との相対移動の、
始点から目標点へ向つての移動速度Vをプログラ
ムし、前記補間ピツチの前記3軸成分の演算に加
えて、前記移動速度の前記3軸成分 を演算し、指令し、前記修正各軸成分の演算に加
えて前記被制御体と被加工物の相対移動の修正移
動速度をプログラムする操作によつてプログラム
された修正移動速度Vm、前記移動速度V、前記
移動速度の3軸方向成分Vx,Vy,Vzによつて、
この修正移動速度の各軸方向成分 Vxm=Vx×Vm/V Vym=Vy×Vm/V Vzm=Vz×Vm/V を演算し、前記次の指令点の位置情報の指令とと
もに出力するべくした特許請求の範囲第1項記載
の位置制御装置の制御方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3642377A JPS53122077A (en) | 1977-03-30 | 1977-03-30 | Controlling method for position controller |
US05/815,783 US4179602A (en) | 1976-07-16 | 1977-07-14 | Method and system of velocity control for automatic welding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3642377A JPS53122077A (en) | 1977-03-30 | 1977-03-30 | Controlling method for position controller |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS53122077A JPS53122077A (en) | 1978-10-25 |
JPS6214845B2 true JPS6214845B2 (ja) | 1987-04-04 |
Family
ID=12469406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3642377A Granted JPS53122077A (en) | 1976-07-16 | 1977-03-30 | Controlling method for position controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS53122077A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6350151A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 留守番電話装置 |
JPS63204965A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-24 | Murata Mfg Co Ltd | 電話装置 |
WO1994006067A1 (en) * | 1992-08-31 | 1994-03-17 | Fanuc Ltd | Numeric controller |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO810726L (no) * | 1980-03-05 | 1981-09-07 | Thermwood Corp | Industrirobot. |
JPS5717015A (en) * | 1980-07-04 | 1982-01-28 | Hitachi Ltd | Robot control method |
-
1977
- 1977-03-30 JP JP3642377A patent/JPS53122077A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6350151A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 留守番電話装置 |
JPS63204965A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-24 | Murata Mfg Co Ltd | 電話装置 |
WO1994006067A1 (en) * | 1992-08-31 | 1994-03-17 | Fanuc Ltd | Numeric controller |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS53122077A (en) | 1978-10-25 |
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