JPS62156703A - 数値制御溶接ロボツトの数値制御デ−タ作成装置 - Google Patents
数値制御溶接ロボツトの数値制御デ−タ作成装置Info
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- JPS62156703A JPS62156703A JP29883685A JP29883685A JPS62156703A JP S62156703 A JPS62156703 A JP S62156703A JP 29883685 A JP29883685 A JP 29883685A JP 29883685 A JP29883685 A JP 29883685A JP S62156703 A JPS62156703 A JP S62156703A
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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。
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
この発明は、たとえば船殻ブロックなど複数の部材が溶
接されることにより構成される溶接構造物の数値制御＜
ＮＣ）溶接ロボットのＮＣデータを作成する装置に関す
る。
接されることにより構成される溶接構造物の数値制御＜
ＮＣ）溶接ロボットのＮＣデータを作成する装置に関す
る。
従来の技術およびその問題点
ＮＣ溶接ロボットを使用して溶接構造物の部材同志を溶
接する場合、溶接構造物の部材の配置に関する構造デー
タをもとにＮＣデータを作成する必要があり、従来は、
これに多大の労力と時間を必要としていた。
接する場合、溶接構造物の部材の配置に関する構造デー
タをもとにＮＣデータを作成する必要があり、従来は、
これに多大の労力と時間を必要としていた。
また、ＮＣデータを作成したときには、このＮＣデータ
にもとづいて動作する溶接ロボットとワークとが衝突し
たり接触したりすること（これを干渉という）がないよ
うに、作成したＮＣデータをチェックする必要がある。
にもとづいて動作する溶接ロボットとワークとが衝突し
たり接触したりすること（これを干渉という）がないよ
うに、作成したＮＣデータをチェックする必要がある。
従来は、コンピュータにシミュレーションプログラムを
あらかじめ用意しておき、このプログラムによって、Ｎ
Ｃデータにもとづいて動く溶接ロボットのアームの軌跡
を表わす図面（ロボット作動図）とワークを表わす図面
（ワーク図）とを作画させ、この作画を人間が目視する
ことによりロボットのアームとワークとが干渉するかど
うかを判断していた。しかしながら、この方法によると
、ＮＣデータ作成時の干渉チェックに多大の時間と労力
をかけなければならず、それでもチェックの誤りが生じ
たりしていた。また、複雑な形状のワークに対しては干
渉チェックができないこともあった。
あらかじめ用意しておき、このプログラムによって、Ｎ
Ｃデータにもとづいて動く溶接ロボットのアームの軌跡
を表わす図面（ロボット作動図）とワークを表わす図面
（ワーク図）とを作画させ、この作画を人間が目視する
ことによりロボットのアームとワークとが干渉するかど
うかを判断していた。しかしながら、この方法によると
、ＮＣデータ作成時の干渉チェックに多大の時間と労力
をかけなければならず、それでもチェックの誤りが生じ
たりしていた。また、複雑な形状のワークに対しては干
渉チェックができないこともあった。
この発明の第１の目的は、ＮＣデータの自動作成ができ
、よってＮＣデータ作成に要する労力および時間の軽減
が可能な装置を提供することにある。
、よってＮＣデータ作成に要する労力および時間の軽減
が可能な装置を提供することにある。
この発明の第２の目的は、ＮＣデータの自動作成および
干渉チェックができ、よってＮＣデータ・作成および干
渉チェックに要する労力および時間の軽減が可能な装置
を提供することにある。
干渉チェックができ、よってＮＣデータ・作成および干
渉チェックに要する労力および時間の軽減が可能な装置
を提供することにある。
問題点を解決するための手段
この発明の第１のものは、溶接構造物の溶接線を２つの
部材の接線で表わし、各溶接線に対し、溶接ロボットの
トーチ姿勢などを含む基本的な組立モデルを作成して記
憶しておく組立モデル作成手段と、組立モデルに対する
作業手順を記憶している作業手順データ記憶手段と、溶
接に関する情報を記憶している溶接情報記憶手段と、組
立モデル作成手段の組立モデル、作業手順データ記憶手
段の作業手順データおよび溶接情報記憶手段の溶接情報
をも、とに、ＮＣデータを生成するＮＣデータ生成手段
と、生成されたＮＣデータを記憶するＮＣデータ記憶手
段と、ＮＣデータ記憶手段のＮＣデータを出力するＮＣ
データ出力手段とを備えているＮＣ溶接ロボットのＮＣ
データ作成装置である。
部材の接線で表わし、各溶接線に対し、溶接ロボットの
トーチ姿勢などを含む基本的な組立モデルを作成して記
憶しておく組立モデル作成手段と、組立モデルに対する
作業手順を記憶している作業手順データ記憶手段と、溶
接に関する情報を記憶している溶接情報記憶手段と、組
立モデル作成手段の組立モデル、作業手順データ記憶手
段の作業手順データおよび溶接情報記憶手段の溶接情報
をも、とに、ＮＣデータを生成するＮＣデータ生成手段
と、生成されたＮＣデータを記憶するＮＣデータ記憶手
段と、ＮＣデータ記憶手段のＮＣデータを出力するＮＣ
データ出力手段とを備えているＮＣ溶接ロボットのＮＣ
データ作成装置である。
また、この発明の第２のものは、溶接構造物の溶接線を
２つの部材の接線で表わし、各溶接線に対し、溶接ロボ
ットのトーチ姿勢などを含む基本的な組立モデルを作成
して記憶しておく組立モデル作成手段と、組立モデルに
対する作業手順を記憶している作業手順データ記憶手段
と、溶接に関する情報を記憶している溶接情報記憶手段
と、組立モデル作成手段の組立モデル、作業手順データ
記憶手段の作業手順データおよび溶接情報記憶手段の溶
接情報をもとに、ＮＣデータを生成するＮＣデータ生成
手段と、生成されたＮ 、Ｃデータを記憶するＮＣデー
タ配憶手段と、ＮＣデータ記憶手段のＮＣデータおよび
組立モデル作成手段の組立モデルをもとに、部材と溶接
ロボットの干渉チェックを行なう干渉チェック手段と、
干渉チェック後のＮＣデータおよび干渉チェックの結果
を出力するＮＣデータ出力手段とを備えているＮＧ溶接
ロボットのＮＣデータ作成装置である。
２つの部材の接線で表わし、各溶接線に対し、溶接ロボ
ットのトーチ姿勢などを含む基本的な組立モデルを作成
して記憶しておく組立モデル作成手段と、組立モデルに
対する作業手順を記憶している作業手順データ記憶手段
と、溶接に関する情報を記憶している溶接情報記憶手段
と、組立モデル作成手段の組立モデル、作業手順データ
記憶手段の作業手順データおよび溶接情報記憶手段の溶
接情報をもとに、ＮＣデータを生成するＮＣデータ生成
手段と、生成されたＮ 、Ｃデータを記憶するＮＣデー
タ配憶手段と、ＮＣデータ記憶手段のＮＣデータおよび
組立モデル作成手段の組立モデルをもとに、部材と溶接
ロボットの干渉チェックを行なう干渉チェック手段と、
干渉チェック後のＮＣデータおよび干渉チェックの結果
を出力するＮＣデータ出力手段とを備えているＮＧ溶接
ロボットのＮＣデータ作成装置である。
実 施 例
第１図は船殻ブロックのＮＧ溶接ロボットのＮＣ・デー
タ作成装置を示し、この装置は、組立モデル作成手段（
１０）、作業手順データ記憶手段（１１）、溶接情報記
憶手段（１２）、ＮＣデータ生成手段（１３）、ＮＣデ
ータ記憶手段（１４）、干渉チェック手段（１５）およ
びＮＣデータ出力手段（１６）より構成されている。
タ作成装置を示し、この装置は、組立モデル作成手段（
１０）、作業手順データ記憶手段（１１）、溶接情報記
憶手段（１２）、ＮＣデータ生成手段（１３）、ＮＣデ
ータ記憶手段（１４）、干渉チェック手段（１５）およ
びＮＣデータ出力手段（１６）より構成されている。
組立モデル作成手段（１０）は、船殻ブロックの部材の
配置に関する構造データを記憶している構造データ記憶
手段（１７）と、構造データ記憶手段（１７）の構造デ
ータをもとに、船殻ブロックの溶接線を２つの部材の接
線で表わし、各溶接線に対し、溶接ロボットのトーチ姿
勢などを含む基本的な組立モデルを作成する構造データ
処理手段（１８）と、組立モデルを記憶しておく組立モ
デル記憶手段（１９）とから構成されている。
配置に関する構造データを記憶している構造データ記憶
手段（１７）と、構造データ記憶手段（１７）の構造デ
ータをもとに、船殻ブロックの溶接線を２つの部材の接
線で表わし、各溶接線に対し、溶接ロボットのトーチ姿
勢などを含む基本的な組立モデルを作成する構造データ
処理手段（１８）と、組立モデルを記憶しておく組立モ
デル記憶手段（１９）とから構成されている。
作業手順データ記憶手段（１１）は組立モデルに対する
作業手順を記憶しているものであり、溶接情報記憶手段
（１２）は溶接に関する情報を記憶しているものである
。
作業手順を記憶しているものであり、溶接情報記憶手段
（１２）は溶接に関する情報を記憶しているものである
。
ＮＣデータ生成手段（１３）は、組立モデル記憶手段（
１９）の組立モデルおよび作業手順データ記憶手段（１
１）の作業手順データをもとに、各溶接線の始点および
終点、トーチ姿勢、溶接モードなどを含む溶接データを
作成する溶接データ作成手段（２０）と、溶接データを
記憶しておく溶接データ記憶手段（２１）と、溶接デー
タ記憶手段（２１）の溶接データおよび溶接情報記憶手
段（１２）の溶接情報をもとに、ＮＣデータを生成する
編集手段（２２）とから構成されている。
１９）の組立モデルおよび作業手順データ記憶手段（１
１）の作業手順データをもとに、各溶接線の始点および
終点、トーチ姿勢、溶接モードなどを含む溶接データを
作成する溶接データ作成手段（２０）と、溶接データを
記憶しておく溶接データ記憶手段（２１）と、溶接デー
タ記憶手段（２１）の溶接データおよび溶接情報記憶手
段（１２）の溶接情報をもとに、ＮＣデータを生成する
編集手段（２２）とから構成されている。
ＮＣデータ記憶手段（１４）は生成されたＮＣデータを
記憶するもの、干渉チェック手段（１５）はＮＣデータ
記憶手段（１４）のＮＣデータおよび組立モデル記憶手
段（１９）の組立モデルをもとに、部材と溶接ロボット
の干渉チェックを行なうもの、ＮＣデータ出力手段（１
６）は干渉チェック後のＮＣデータおよび干渉チェック
の結果を出力するものである。
記憶するもの、干渉チェック手段（１５）はＮＣデータ
記憶手段（１４）のＮＣデータおよび組立モデル記憶手
段（１９）の組立モデルをもとに、部材と溶接ロボット
の干渉チェックを行なうもの、ＮＣデータ出力手段（１
６）は干渉チェック後のＮＣデータおよび干渉チェック
の結果を出力するものである。
構造データ処理手段（１８）、溶接データ作成手段（２
０）、編集手段（２２）および干渉チェック手段（１５
）は１台または複数台のコンピュータより構成さ・れ、
構造データ記憶手段（１７）、組立モデル記憶手段（１
９）、作業手順データ記憶手段（１１）、溶接データ記
憶手段（２１）、溶接情報記憶手段（１２）およびＮＣ
データ記憶手段（１４）はコンピュータの外部記憶装置
の記憶媒体より構成されている。また、構造データ処理
手段（１８）、溶接データ作成手段（２０）、編集手段
（２２）および干渉チェック手段（１５）を構成するコ
ンピュータにはキーボード、ＣＲＴディスプレイなどが
接続されており、構造データ処理、溶接データ作成、編
集および干渉チェックを行なうための指令などが作業者
によりキーボードからコンピュータに与えられ、コンピ
ュータからの出力がＣＲＴディスプレイに表示される。
０）、編集手段（２２）および干渉チェック手段（１５
）は１台または複数台のコンピュータより構成さ・れ、
構造データ記憶手段（１７）、組立モデル記憶手段（１
９）、作業手順データ記憶手段（１１）、溶接データ記
憶手段（２１）、溶接情報記憶手段（１２）およびＮＣ
データ記憶手段（１４）はコンピュータの外部記憶装置
の記憶媒体より構成されている。また、構造データ処理
手段（１８）、溶接データ作成手段（２０）、編集手段
（２２）および干渉チェック手段（１５）を構成するコ
ンピュータにはキーボード、ＣＲＴディスプレイなどが
接続されており、構造データ処理、溶接データ作成、編
集および干渉チェックを行なうための指令などが作業者
によりキーボードからコンピュータに与えられ、コンピ
ュータからの出力がＣＲＴディスプレイに表示される。
第２図は上記のＮＣデータ作成装置の具体的構成を示し
、この装置は、コンピュータ（３０）ならびにこれに接
続された１または複数のキーボード（３１）、ＣＲＴデ
ィスプレイ（３２）、プリンタ（３３）および外部記憶
装置（３４）を備えている。コンピュータ（３０）の内
部記憶装置（図示路）には、構造データ処理、溶接デー
タ作成、編集、干渉チェックなどのためのプログラムが
格納されている。
、この装置は、コンピュータ（３０）ならびにこれに接
続された１または複数のキーボード（３１）、ＣＲＴデ
ィスプレイ（３２）、プリンタ（３３）および外部記憶
装置（３４）を備えている。コンピュータ（３０）の内
部記憶装置（図示路）には、構造データ処理、溶接デー
タ作成、編集、干渉チェックなどのためのプログラムが
格納されている。
次に、第３図のフローチャートを参照して、上記の装置
によるＮＣデータの作成手順を説明する。
によるＮＣデータの作成手順を説明する。
まず、船殻ブロックの部材の配置に関する構造データを
外部記憶装置（３４）の構造データ記憶手段（１７）に
記憶させておく（ステップ１０１）。
外部記憶装置（３４）の構造データ記憶手段（１７）に
記憶させておく（ステップ１０１）。
構造データ記憶手段（１７）はたとえばＣＡＤシステム
のものと同様であり、構造データが適宜な手段により所
定の形式で記憶されている。なお、構造データ記憶手段
（１７）として、従来のＣＡＤシステムのものをそのま
ま使用することもできる。
のものと同様であり、構造データが適宜な手段により所
定の形式で記憶されている。なお、構造データ記憶手段
（１７）として、従来のＣＡＤシステムのものをそのま
ま使用することもできる。
次に、構造データをもとに、船殻ブロックの溶接線が２
つの部材の溶接線で表わされ、各溶接線に対して、溶接
ロボットのトーチ姿勢などを含む基本的な組立モデルが
作成され、これがプリンタ（３３）に出力されるととも
に外部記憶装置（３４）の組立モデル記憶手段（１９）
に記憶される（ステップ１０２）。
つの部材の溶接線で表わされ、各溶接線に対して、溶接
ロボットのトーチ姿勢などを含む基本的な組立モデルが
作成され、これがプリンタ（３３）に出力されるととも
に外部記憶装置（３４）の組立モデル記憶手段（１９）
に記憶される（ステップ１０２）。
一方、これらの組立モデルに対する作業手順を入力する
（ステップ１０３）。作業手順の入力は、境界となって
いる溶接線、座標などを指示することにより行なわれる
。また、作業手順はたとえばキーボード（３１）からコ
ンピュータ（３０）に入力され、外部記憶袋ｆｉ （３
４）の適当な記憶媒体に一旦記憶される。あるいは、作
業手順のコーディングシートから作成されたカードから
他のコンピュータに入力されて他の外部記憶装置の適当
な記憶媒体に記憶され、これがさらにコンピュータ（３
０）に入力されて外部記憶装置（３４１の適当な記憶媒
体に一旦記憶される。そして、この作業手順を一定の規
則にしたがって処理することにより作業手順データが作
成され、これがプリンタ（３３）に出力されるとともに
外部記憶装置（３４）の作業手順データ記憶手段７に記
憶される（ステップ１０４）。
（ステップ１０３）。作業手順の入力は、境界となって
いる溶接線、座標などを指示することにより行なわれる
。また、作業手順はたとえばキーボード（３１）からコ
ンピュータ（３０）に入力され、外部記憶袋ｆｉ （３
４）の適当な記憶媒体に一旦記憶される。あるいは、作
業手順のコーディングシートから作成されたカードから
他のコンピュータに入力されて他の外部記憶装置の適当
な記憶媒体に記憶され、これがさらにコンピュータ（３
０）に入力されて外部記憶装置（３４１の適当な記憶媒
体に一旦記憶される。そして、この作業手順を一定の規
則にしたがって処理することにより作業手順データが作
成され、これがプリンタ（３３）に出力されるとともに
外部記憶装置（３４）の作業手順データ記憶手段７に記
憶される（ステップ１０４）。
また、溶接に関するノウハウ、たとえば電流、電圧、速
度、ウィービングの仕方、部材の位置検出方法などの情
報を適宜な手段により外部記憶装置（３４）の溶接情報
記憶手段（１２）に所定の形式で記憶させておく（ステ
ップ１０５）。
度、ウィービングの仕方、部材の位置検出方法などの情
報を適宜な手段により外部記憶装置（３４）の溶接情報
記憶手段（１２）に所定の形式で記憶させておく（ステ
ップ１０５）。
次に、組立モデルおよび作業手順データをもとに、座標
変換などを行なって、各溶接線の始点および終点、トー
チ姿勢、溶接モードなどを含む溶接データが作成され、
これがプリンタ（３３）に出力されるとともに外部記憶
袋ｆｉ （３４）の溶接データ記憶手段（２１）に記憶
される（ステップ１０６）。
変換などを行なって、各溶接線の始点および終点、トー
チ姿勢、溶接モードなどを含む溶接データが作成され、
これがプリンタ（３３）に出力されるとともに外部記憶
袋ｆｉ （３４）の溶接データ記憶手段（２１）に記憶
される（ステップ１０６）。
次に、溶接データおよび溶接情報をもとに、一定の規則
にしたがってＮＣデータが作成され、これが外部記憶装
置（３４）のＮＣデータ記憶手段（１４）に記憶される
（ステップ１０７）。
にしたがってＮＣデータが作成され、これが外部記憶装
置（３４）のＮＣデータ記憶手段（１４）に記憶される
（ステップ１０７）。
そして、最後に、ＮＣデータおよび組立モデルをもとに
、部材と溶接ロボットの干渉チェックが行なわれ（ステ
ップ１０８） 、干渉チェック後のＮＣデータおよび干
渉チェックの結果がプリンタ（３３）に出力される（ス
テップ１０９）。
、部材と溶接ロボットの干渉チェックが行なわれ（ステ
ップ１０８） 、干渉チェック後のＮＣデータおよび干
渉チェックの結果がプリンタ（３３）に出力される（ス
テップ１０９）。
干渉チェックの結果、干渉がある場合には、ＮＣデータ
の修正または作業手順の修正を行なったのち再び干渉チ
ェックを行ない、干渉がなくなるまでこれを繰返す。
の修正または作業手順の修正を行なったのち再び干渉チ
ェックを行ない、干渉がなくなるまでこれを繰返す。
以上で、１つの船殻ブロックに対するＮＣデータの作成
が完了し、干渉チェックやトーチ姿勢の自動決定がすん
だＮＣデータが得られる。
が完了し、干渉チェックやトーチ姿勢の自動決定がすん
だＮＣデータが得られる。
そして、このＮＣデータを使用して、ＮＧ溶接ロボット
を運転することにより、船殻ブロック。
を運転することにより、船殻ブロック。
が製作される。
干渉チェックは、たとえば、溶接ロボットのアームの外
形を表わす線分を求め、部材の表面を表わす平面を求め
、上記線分を含む直線と上記平面を含む無限平面との交
点を算出し、この交点が上記線分上でかつ上記平面上に
あるかどうかを判定し、そして、上記の処理をロボット
のアームの外形を表わす線分の全てについて繰返すこと
により行なわれる。
形を表わす線分を求め、部材の表面を表わす平面を求め
、上記線分を含む直線と上記平面を含む無限平面との交
点を算出し、この交点が上記線分上でかつ上記平面上に
あるかどうかを判定し、そして、上記の処理をロボット
のアームの外形を表わす線分の全てについて繰返すこと
により行なわれる。
そして、上記の交点が上記線分上に存在しかつ上記平面
上に存在した場合には、ロボットのアームと部材とが干
渉すると判定される。
上に存在した場合には、ロボットのアームと部材とが干
渉すると判定される。
ロボットのアームの外形を表わす線分や部材の表面を表
わす平面の方程式はＮＧデータ生成時に既に求められて
おり、ロボットのアームと部材との干渉チェック処理は
全てコンピュータ（３０）内部で行なわれる。
わす平面の方程式はＮＧデータ生成時に既に求められて
おり、ロボットのアームと部材との干渉チェック処理は
全てコンピュータ（３０）内部で行なわれる。
′ 部材の表面が複雑な形状をしている場合には、部材
の表面が複数の平面によって表わされる。
の表面が複数の平面によって表わされる。
そして部材の表面を表わす複数の平面の全てについて上
記の処理が行なわれる。このようにして、従来の方法で
は干渉チェックが不可能であった複雑な形状の部材に対
してもロボットのアームとの干渉の有無を調べることが
可能となる。
記の処理が行なわれる。このようにして、従来の方法で
は干渉チェックが不可能であった複雑な形状の部材に対
してもロボットのアームとの干渉の有無を調べることが
可能となる。
次に、干渉チェックの具体例を説明する。
第４図は、ロボットのアーム（４３）とワーク（４０）
との配置状態の１例を示すものである。ワーク（４０）
は、この例では、２つの板（部材） （４１）（４２）
が横断面からみて直角にそれらの各１辺で溶接されてな
るものである。アーム（４３）とワーク（４０）とが相
互に干渉するかどうかは、アーム（４・３）の外形線が
ワーク（４０）の表面を表わす平面と交わるかどうかに
よって判定される。
との配置状態の１例を示すものである。ワーク（４０）
は、この例では、２つの板（部材） （４１）（４２）
が横断面からみて直角にそれらの各１辺で溶接されてな
るものである。アーム（４３）とワーク（４０）とが相
互に干渉するかどうかは、アーム（４・３）の外形線が
ワーク（４０）の表面を表わす平面と交わるかどうかに
よって判定される。
アーム（４３）の表面を形成する線分（外形線）の代表
的なものが１１〜１８で示されている（／４は図示路）
。これらの外形線はアーム（４３）の角部を形成する線
分である。アーム（４３）の面を形成する外形線の１例
が／１１〜／１３で示されている。面は無数の線の集合
であるからこのような外形線は無数に存在することにな
るが、実際には所定間隔ごとに抽出すればよい。
的なものが１１〜１８で示されている（／４は図示路）
。これらの外形線はアーム（４３）の角部を形成する線
分である。アーム（４３）の面を形成する外形線の１例
が／１１〜／１３で示されている。面は無数の線の集合
であるからこのような外形線は無数に存在することにな
るが、実際には所定間隔ごとに抽出すればよい。
１例として、アーム（４３）の１つの外形線１１とワー
ク（４０）の板（４１）の１表面との交わりについて検
討する。
ク（４０）の板（４１）の１表面との交わりについて検
討する。
第５図において、外形線１１は線分ＳＴで表わされてい
る。外形線１１はベクトル形式でＳＴとも表現できる。
る。外形線１１はベクトル形式でＳＴとも表現できる。
ワーク（４０）の板（４１）の１表面は四角形の平面Ａ
ＢＣＤで表わされている。
ＢＣＤで表わされている。
平面ＡＢＣＤは、これらの平面の２辺を表わすベクトル
Ｗおよびπを用いて表現することもできる。
Ｗおよびπを用いて表現することもできる。
三次元空間の絶対座標軸の原点を０とする。
原点Ｏから点ＳへのベクトルをＯ８１原点ＯかＰｌＷお
よびＲで表わされる。このような表現によって、汎用性
のある一般的な解法が導かれる。なお、ベクトルＰおよ
びＷは２つの板（４１）（４２）のすみ自溶接線データ
としても使用される。
よびＲで表わされる。このような表現によって、汎用性
のある一般的な解法が導かれる。なお、ベクトルＰおよ
びＷは２つの板（４１）（４２）のすみ自溶接線データ
としても使用される。
線分ＳＴを含む直線りと平面ＡＢＣＤを含む無限平面α
との交点をＵとする。この交点Ｕが線分ＳＴ上にありか
つ平面ＡＢＣＤ上にあれば、アーム（４３）とワーク（
４０）とは干渉することになる。したがって、アーム（
４３）とワーク（４りとが干渉するかどうかのチェック
は、交点Ｕが線分ＳＴ上にあるかどうか、平面ＡＢＣＤ
上にあるかどうかを判定することに帰着する。
との交点をＵとする。この交点Ｕが線分ＳＴ上にありか
つ平面ＡＢＣＤ上にあれば、アーム（４３）とワーク（
４０）とは干渉することになる。したがって、アーム（
４３）とワーク（４りとが干渉するかどうかのチェック
は、交点Ｕが線分ＳＴ上にあるかどうか、平面ＡＢＣＤ
上にあるかどうかを判定することに帰着する。
まず、直線りと平面αとが平行でない場合について検討
する。
する。
原点Ｏから交点ＵへのベクトルＯＵは、次の２・つの式
によってそれぞれ表現できる。
によってそれぞれ表現できる。
０ｔＪ＝Ｐ＋ｋ ｗ＋ ｌＲ・・・・・・（１）ＯＵ＝
Ｏ８＋ｍ ＳＴ ・−・−・・（２）ここでに、／、
ｍは係数であり、正、負の任意の値または零をとりつる
。
Ｏ８＋ｍ ＳＴ ・−・−・・（２）ここでに、／、
ｍは係数であり、正、負の任意の値または零をとりつる
。
式（１）および式（２）からベクトルＯＵを消去すると
、次のようになる。
、次のようになる。
ｋ Ｗ＋／Ｒ−Ｉ ５Ｔ＝Ｏ８−Ｐ・・・（３）式（３
）をベクトル成分で表現すると、次のように表わされる
。
）をベクトル成分で表現すると、次のように表わされる
。
ただし、
点Ｓの座標（ｓ −ｓ 、Ｓ２）
ｙ
点Ｔの座標（１１１，１）
×ｙｚ
したがって、式（４）を解くことにより係数に、／、１
が求まる。そして、この求められた係数に、／、ｍを式
（１）または式（２）に代入することにより、交点Ｕの
位置座標が得られる。
が求まる。そして、この求められた係数に、／、ｍを式
（１）または式（２）に代入することにより、交点Ｕの
位置座標が得られる。
交点Ｕが線分ＳＴ上にある条件は０≦ｍ≦１である。交
点Ｕが平面ＡＢＣＤ上にあるための条件はＯ≦に≦１か
つＯ≦ｌ≦１である。したがって、線分ＳＴと平面ΔＢ
ＣＤとが交わるための条件は、次のすべてを満足するこ
とである。
点Ｕが平面ＡＢＣＤ上にあるための条件はＯ≦に≦１か
つＯ≦ｌ≦１である。したがって、線分ＳＴと平面ΔＢ
ＣＤとが交わるための条件は、次のすべてを満足するこ
とである。
式（４）を解き、求められたに、／、＋＋が式（５）の
条件をすべて満足した場合に、アーム（４３）とワーク
（４０）とが干渉していると判断される。
条件をすべて満足した場合に、アーム（４３）とワーク
（４０）とが干渉していると判断される。
直線りと平面αとが平行であるときには、交点Ｕは存在
しないから、式（４）の解は求められない。直線りと平
面αとが平行かどうかは次のようにして判定できる。
しないから、式（４）の解は求められない。直線りと平
面αとが平行かどうかは次のようにして判定できる。
ベクトルＷとＲの外積ＷＸＲは平面αに垂直なベクトル
である。直線りと平面αとが平行であるための必要十分
条件は、外積ＷＸＲとベクトルの内積は零となる。すな
わち、直線りと平面αとが平行である条件は、次式で与
えられる。
である。直線りと平面αとが平行であるための必要十分
条件は、外積ＷＸＲとベクトルの内積は零となる。すな
わち、直線りと平面αとが平行である条件は、次式で与
えられる。
（ＷｘＲ）−８Ｔ＝Ｏ・ （６）
式（６）を成分で表わすと次のようになる。
（ｗｒ−ｗｒ） −（ｔ−３ｘ）
ｙｚ ｚｙ ｘ
＋（ｗｒ−ｗｒ）・（ｔｙ−５ｙ）
ｚｘ ｘｚ
＋（ｗ ｒ −ｗ ｒ ）・（ｔ２−ｓ２）＝
Ｏｘｙ ｙｘ ・・・・・・（７） 直線しく外形線／１）と平面α（板（４１）の１表面）
とが平行であっても、他の外形線（たとえば１５〜１８
等）と板（４１〉の表面とは平行ではなく、これらの干
渉チェックによりカバーできるので、外形線１１と板（
４１）の表面が平行な場合（式（４）の計算不能）には
、平行であることの確認のみを行なえばよい。
Ｏｘｙ ｙｘ ・・・・・・（７） 直線しく外形線／１）と平面α（板（４１）の１表面）
とが平行であっても、他の外形線（たとえば１５〜１８
等）と板（４１〉の表面とは平行ではなく、これらの干
渉チェックによりカバーできるので、外形線１１と板（
４１）の表面が平行な場合（式（４）の計算不能）には
、平行であることの確認のみを行なえばよい。
以上のようにして、外形線の１つ（たとえば／１）と板
（４１）の表面との干渉チェックが行なわれる。
（４１）の表面との干渉チェックが行なわれる。
こののち、続いて全く同じ手法により、他の外形線１２
〜１８、／１１〜／１３等のすべてと板（４１）の表面
との干渉チェックが行なわれる。 。
〜１８、／１１〜／１３等のすべてと板（４１）の表面
との干渉チェックが行なわれる。 。
そして、これらのすべての干渉チェックにおいて、式（
５）み満されなければアーム（４３）と板（４１）とは
干渉しないと判定される。
５）み満されなければアーム（４３）と板（４１）とは
干渉しないと判定される。
さらに、アーム（４３）のすべての外形線と板 ・（４
２）の１表面との干渉チェックも同様にして行なわれる
。
２）の１表面との干渉チェックも同様にして行なわれる
。
ワークがさらに複雑な形状をしている場合には、ワーク
の表面を複数の平面に分割し、またはワークの表面を１
または複数の平面で近似し、アームの全ての外形線とこ
れらの１または複数の平面との間の干渉チェックを行な
えばよい。
の表面を複数の平面に分割し、またはワークの表面を１
または複数の平面で近似し、アームの全ての外形線とこ
れらの１または複数の平面との間の干渉チェックを行な
えばよい。
なお、この発明は、船殻ブロック以外の溶接構造物にも
もちろん適用できる。
もちろん適用できる。
発明の効果
この発明の第１のものによれば、上述のように、ＮＣデ
ータの自動作成ができ、ＮＣデータ作成に要する労力お
よび時間の軽減が可能である。
ータの自動作成ができ、ＮＣデータ作成に要する労力お
よび時間の軽減が可能である。
また、この発明の第２のものによれば、上述のように、
ＮＣデータの自動作成および干渉チェックができ、ＮＣ
データ作成および干渉チェックに要する労力および時間
の軽減が可能である。
ＮＣデータの自動作成および干渉チェックができ、ＮＣ
データ作成および干渉チェックに要する労力および時間
の軽減が可能である。
第１図はこの発明による数値制御データ作成装置の構成
を示すブロック図、第２図は第１図の装置の具体的構成
を示すブロック図、第３図は上記の装置による数値制御
データの作成手順を示すフローチャート、第４図は数値
制御溶接ロボットのアームとワークの１例を示す斜視図
、第５図は干渉チェックの方法を説明するためのベクト
ル図である。 （１０）・・・組立モデル作成手段、（１１）・・・作
業手順データ記憶手段、（１２）・・・溶接情報記憶手
段、（＋＋）・・・数値制御データ生成手段、（１４）
・・・数値制御データ記憶手段、（１５）・・・干渉チ
ェック手段、（１６）・・・出力手段、（４１） （
４２）・・・板（部材）、（４３）・・・溶接ロボット
のアーム、（１１）〜（／８） （／１１）〜（／
１３）・・・溶接ロボットのアームの外形線。 以上 第２図 第４図 手続補正書６二 昭和６１年２ 月ム？ｌコ １、事件の表示 昭和６０年特許願第２９８８３６
号２、発明の名称 数値制御溶接ロボットの数値制
御データ作成装置３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 氏名・名称 ４、代 理 人 外 ４ 名 ５、補正命令の日付 昭和 年 月 日６
、補正により増加する発明の数 補正の内容 （１） 特許請求の範囲を別紙のとおり補正する。 （２） 明細書第６頁第７行の「溶接ロボットのトー
チ姿勢」を「部材および部材の接合状態」に訂正する。 （３） 同書第７頁第２行の「溶接ロボットのトーチ
姿勢」を［部材および部材の接合状態」に訂正する。 （４） 同書第８頁第１２行の「溶接ロボットのトー
チ姿勢」を「部材および部材の接合状態」に訂正する。 （５） 同書第１１頁第１８行の［溶接ロボットのト
ーチ姿勢」を「部材および部材の接合状態」に訂正する
。 （６） 同書第１３頁第７行の「、溶接モード」を削
除する。 （７） 同書第１４頁第１０行の「製作される。」を
次のように訂正する。 「製作される。 ＮＣデータの自動生成の１例として、トーチ姿勢の自動
決定原理を第５図にしたがって示すと、 トーチ姿勢 ＝−（Ｑ／ｌＱｌ＋Ｒ／ＩＲＩ ） となる。」 （８） 図面の第５図を別紙のとおり補正する。 以上 特許請求の範囲 （１） 複数の部材が溶接されることにより構成され
る溶接構造物の数値制御溶接ロボットの数値制御データ
を作成する装置であって、 溶接構造物の溶接線を２つの部材の接線で表わし、各溶
接線に対し、部材および部材の接合民１などを含む基本
的な組立モデルを作成して記憶しておく組立モデル作成
手段と、 組立モデルに対する作業手順を記憶している作業手順デ
ータ記憶手段と、 溶接に関する情報を記憶している溶接情報記憶手段と、 組立モデル作成手段の組立モデル、作業手順データ記憶
手段の作業手順データおよび溶接情報記憶手段の溶接情
報をもとに、数値制御データを生成する数値制御データ
生成手段と、生成された数値制御データを記憶する数値
制御データ記憶手段と、 数値制御データ記憶手段の数値制御データを出力する数
値制御データ出力手段 とを備えている数値制御溶接ロボットの数値制御データ
作成装置。 （２） 複数の部材が溶接されることにより構成され
る溶接構造物の数値制御溶接ロボットの数値制御データ
を作成する装置であって、 溶接構造物の溶接線を２つの部材の接線で表わし、各溶
接線に対し、部材および部材の接合Ｗ１などを含む基本
的な組立モデルを作成して記憶しておく組立モデル作成
手段と、 組立モデルに対する作業手順を記憶している作業手順デ
ータ記憶手段と、 溶接に関する情報を記憶している溶接情報記憶手段と、 組立モデル作成手段の組立モデル、作業手順データ記憶
手段の作業手順データおよび溶接情報記憶手段の溶接情
報をもとに、数値制御データを生成する数値制御データ
生成手段と、生成された数値制御データを配憶する数値
制御データ記憶手段と、 数値制御データ記憶手段の数値制御データおよび組立モ
デル作成手段の組立モデルをもとに、部材と溶接ロボッ
トの干渉チェックを行なう干渉チェック手段と、 干渉チェック後の数値制御データおよび干渉チェックの
結果を出力する数値制御データ出力手段 とを備えている数値制御溶接ロボットの数値制御データ
作成装置。 （３） 干渉チェック手段が、 数値制御溶接ロボットのアームの外形を表わす線分を求
め、 部材の表面を表わす平面を求め、 上記線分を含む直線と上記平面を含む無限平面との交点
を算出し、 この交点が上記線分上でかつ上記平面上にあるかどうか
を判定し、 そして、上記の処理を溶接ロボットのアームの外形を表
わす線分の全てについて繰返すものである特許請求の範
囲第２項に記載の数値制御ロボットの数値制御データ作
成装置。
を示すブロック図、第２図は第１図の装置の具体的構成
を示すブロック図、第３図は上記の装置による数値制御
データの作成手順を示すフローチャート、第４図は数値
制御溶接ロボットのアームとワークの１例を示す斜視図
、第５図は干渉チェックの方法を説明するためのベクト
ル図である。 （１０）・・・組立モデル作成手段、（１１）・・・作
業手順データ記憶手段、（１２）・・・溶接情報記憶手
段、（＋＋）・・・数値制御データ生成手段、（１４）
・・・数値制御データ記憶手段、（１５）・・・干渉チ
ェック手段、（１６）・・・出力手段、（４１） （
４２）・・・板（部材）、（４３）・・・溶接ロボット
のアーム、（１１）〜（／８） （／１１）〜（／
１３）・・・溶接ロボットのアームの外形線。 以上 第２図 第４図 手続補正書６二 昭和６１年２ 月ム？ｌコ １、事件の表示 昭和６０年特許願第２９８８３６
号２、発明の名称 数値制御溶接ロボットの数値制
御データ作成装置３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 氏名・名称 ４、代 理 人 外 ４ 名 ５、補正命令の日付 昭和 年 月 日６
、補正により増加する発明の数 補正の内容 （１） 特許請求の範囲を別紙のとおり補正する。 （２） 明細書第６頁第７行の「溶接ロボットのトー
チ姿勢」を「部材および部材の接合状態」に訂正する。 （３） 同書第７頁第２行の「溶接ロボットのトーチ
姿勢」を［部材および部材の接合状態」に訂正する。 （４） 同書第８頁第１２行の「溶接ロボットのトー
チ姿勢」を「部材および部材の接合状態」に訂正する。 （５） 同書第１１頁第１８行の［溶接ロボットのト
ーチ姿勢」を「部材および部材の接合状態」に訂正する
。 （６） 同書第１３頁第７行の「、溶接モード」を削
除する。 （７） 同書第１４頁第１０行の「製作される。」を
次のように訂正する。 「製作される。 ＮＣデータの自動生成の１例として、トーチ姿勢の自動
決定原理を第５図にしたがって示すと、 トーチ姿勢 ＝−（Ｑ／ｌＱｌ＋Ｒ／ＩＲＩ ） となる。」 （８） 図面の第５図を別紙のとおり補正する。 以上 特許請求の範囲 （１） 複数の部材が溶接されることにより構成され
る溶接構造物の数値制御溶接ロボットの数値制御データ
を作成する装置であって、 溶接構造物の溶接線を２つの部材の接線で表わし、各溶
接線に対し、部材および部材の接合民１などを含む基本
的な組立モデルを作成して記憶しておく組立モデル作成
手段と、 組立モデルに対する作業手順を記憶している作業手順デ
ータ記憶手段と、 溶接に関する情報を記憶している溶接情報記憶手段と、 組立モデル作成手段の組立モデル、作業手順データ記憶
手段の作業手順データおよび溶接情報記憶手段の溶接情
報をもとに、数値制御データを生成する数値制御データ
生成手段と、生成された数値制御データを記憶する数値
制御データ記憶手段と、 数値制御データ記憶手段の数値制御データを出力する数
値制御データ出力手段 とを備えている数値制御溶接ロボットの数値制御データ
作成装置。 （２） 複数の部材が溶接されることにより構成され
る溶接構造物の数値制御溶接ロボットの数値制御データ
を作成する装置であって、 溶接構造物の溶接線を２つの部材の接線で表わし、各溶
接線に対し、部材および部材の接合Ｗ１などを含む基本
的な組立モデルを作成して記憶しておく組立モデル作成
手段と、 組立モデルに対する作業手順を記憶している作業手順デ
ータ記憶手段と、 溶接に関する情報を記憶している溶接情報記憶手段と、 組立モデル作成手段の組立モデル、作業手順データ記憶
手段の作業手順データおよび溶接情報記憶手段の溶接情
報をもとに、数値制御データを生成する数値制御データ
生成手段と、生成された数値制御データを配憶する数値
制御データ記憶手段と、 数値制御データ記憶手段の数値制御データおよび組立モ
デル作成手段の組立モデルをもとに、部材と溶接ロボッ
トの干渉チェックを行なう干渉チェック手段と、 干渉チェック後の数値制御データおよび干渉チェックの
結果を出力する数値制御データ出力手段 とを備えている数値制御溶接ロボットの数値制御データ
作成装置。 （３） 干渉チェック手段が、 数値制御溶接ロボットのアームの外形を表わす線分を求
め、 部材の表面を表わす平面を求め、 上記線分を含む直線と上記平面を含む無限平面との交点
を算出し、 この交点が上記線分上でかつ上記平面上にあるかどうか
を判定し、 そして、上記の処理を溶接ロボットのアームの外形を表
わす線分の全てについて繰返すものである特許請求の範
囲第２項に記載の数値制御ロボットの数値制御データ作
成装置。
Claims (3)
- （１）複数の部材が溶接されることにより構成される溶
接構造物の数値制御溶接ロボットの数値制御データを作
成する装置であって、 溶接構造物の溶接線を２つの部材の接線で表わし、各溶
接線に対し、溶接ロボットのトーチ姿勢などを含む基本
的な組立モデルを作成して記憶しておく組立モデル作成
手段と、 組立モデルに対する作業手順を記憶している作業手順デ
ータ記憶手段と、 溶接に関する情報を記憶している溶接情報記憶手段と、 組立モデル作成手段の組立モデル、作業手順データ記憶
手段の作業手順データおよび溶接情報記憶手段の溶接情
報をもとに、数値制御データを生成する数値制御データ
生成手段と、 生成された数値制御データを記憶する数値制御データ記
憶手段と、 数値制御データ記憶手段の数値制御データを出力する数
値制御データ出力手段 とを備えている数値制御溶接ロボットの数値制御データ
作成装置。 - （２）複数の部材が溶接されることにより構成される溶
接構造物の数値制御溶接ロボットの数値制御データを作
成する装置であって、 溶接構造物の溶接線を２つの部材の接線で表わし、各溶
接線に対し、溶接ロボットのトーチ姿勢などを含む基本
的な組立モデルを作成して記憶しておく組立モデル作成
手段と、 組立モデルに対する作業手順を記憶している作業手順デ
ータ記憶手段と、 溶接に関する情報を記憶している溶接情報記憶手段と、 組立モデル作成手段の組立モデル、作業手順データ記憶
手段の作業手順データおよび溶接情報記憶手段の溶接情
報をもとに、数値制御データを生成する数値制御データ
生成手段と、 生成された数値制御データを記憶する数値制御データ記
憶手段と、 数値制御データ記憶手段の数値制御データおよび組立モ
デル作成手段の組立モデルをもとに、部材と溶接ロボッ
トの干渉チェックを行なう干渉チェック手段と、 干渉チェック後の数値制御データおよび干渉チェックの
結果を出力する数値制御データ出力手段 とを備えている数値制御溶接ロボットの数値制御データ
作成装置。 - （３）干渉チェック手段が、 数値制御溶接ロボットのアームの外形を表わす線分を求
め、 部材の表面を表わす平面を求め、 上記線分を含む直線と上記平面を含む無限平面との交点
を算出し、 この交点が上記線分上でかつ上記平面上にあるかどうか
を判定し、 そして、上記の処理を溶接ロボットのアームの外形を表
わす線分の全てについて繰返すものである特許請求の範
囲第２項に記載の数値制御ロボットの数値制御データ作
成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60298836A JPH0756603B2 (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 数値制御溶接ロボツトの数値制御デ−タ作成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60298836A JPH0756603B2 (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 数値制御溶接ロボツトの数値制御デ−タ作成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62156703A true JPS62156703A (ja) | 1987-07-11 |
| JPH0756603B2 JPH0756603B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=17864849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60298836A Expired - Lifetime JPH0756603B2 (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 数値制御溶接ロボツトの数値制御デ−タ作成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756603B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01166105A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-30 | Nippon Steel Corp | ロボット動作教示方法 |
| JPH0474303U (ja) * | 1990-11-09 | 1992-06-29 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60147810A (ja) * | 1984-01-11 | 1985-08-03 | Kobe Steel Ltd | 溶接ロボツトの制御装置 |
| JPS60191305A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-28 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
| JPS60217406A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-10-31 | Hitachi Ltd | 溶接ロボツトのト−チ保持姿勢決定方式 |
| JPS60235211A (ja) * | 1984-05-08 | 1985-11-21 | Matsushita Electric Works Ltd | Ｎｃ加工デ−タ処理制御装置 |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP60298836A patent/JPH0756603B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60147810A (ja) * | 1984-01-11 | 1985-08-03 | Kobe Steel Ltd | 溶接ロボツトの制御装置 |
| JPS60191305A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-28 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
| JPS60217406A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-10-31 | Hitachi Ltd | 溶接ロボツトのト−チ保持姿勢決定方式 |
| JPS60235211A (ja) * | 1984-05-08 | 1985-11-21 | Matsushita Electric Works Ltd | Ｎｃ加工デ−タ処理制御装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01166105A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-30 | Nippon Steel Corp | ロボット動作教示方法 |
| JPH0474303U (ja) * | 1990-11-09 | 1992-06-29 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0756603B2 (ja) | 1995-06-14 |
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