JPS62187574A - センサ付溶接ロボツト - Google Patents
センサ付溶接ロボツトInfo
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- JPS62187574A JPS62187574A JP2921786A JP2921786A JPS62187574A JP S62187574 A JPS62187574 A JP S62187574A JP 2921786 A JP2921786 A JP 2921786A JP 2921786 A JP2921786 A JP 2921786A JP S62187574 A JPS62187574 A JP S62187574A
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- sensor
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- welding
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- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 235000012489 doughnuts Nutrition 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
- B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
- B23K9/1272—Geometry oriented, e.g. beam optical trading
- B23K9/1274—Using non-contact, optical means, e.g. laser means
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (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
この発明は、溶接トーチの前方の溶接線位置を検出する
センサを備えだセンサ付溶接ロボットに関するものであ
る。
センサを備えだセンサ付溶接ロボットに関するものであ
る。
従来の技術
2ページ
従来のセンサ付溶接ロボットは、センサのセンシング位
置をティーチングする等によりプレイバック時の溶接す
べきワークの位置ずれを検出してティーチングデータを
補正するものがほとんどである。ティーチングそのもの
は操作者の手動操作によって行なわれている。
置をティーチングする等によりプレイバック時の溶接す
べきワークの位置ずれを検出してティーチングデータを
補正するものがほとんどである。ティーチングそのもの
は操作者の手動操作によって行なわれている。
発明が解決しようとする問題点
ティーチング作業には溶接トーチの位置決めと姿勢及び
溶接条件の設定等があるが、中でも溶接トーチの位置決
めは重要であり、かつ難しく長時間を必要とする。これ
は、溶接トーチの先端基準点(以降トーチ位置という)
の所にワイヤ先端があって、溶接線上に設定して位置決
めするわけであるが、あらゆる方向からその位置合わせ
を確認しないと溶接に必要な精度が得られないためであ
る。そして、溶接ロボットの手動操作では、通常、トー
チ位置を動かせばその姿勢もかわることがティーチング
作業を一層難しいものとしている。
溶接条件の設定等があるが、中でも溶接トーチの位置決
めは重要であり、かつ難しく長時間を必要とする。これ
は、溶接トーチの先端基準点(以降トーチ位置という)
の所にワイヤ先端があって、溶接線上に設定して位置決
めするわけであるが、あらゆる方向からその位置合わせ
を確認しないと溶接に必要な精度が得られないためであ
る。そして、溶接ロボットの手動操作では、通常、トー
チ位置を動かせばその姿勢もかわることがティーチング
作業を一層難しいものとしている。
またセンサを用いて所定の位置の溶接線位置を検出させ
、ティーチング作業を簡単にすることも3べ一/ 考えられる。しかし、溶接線位置を精度良く検出する光
学センサを用いる場合、溶接トーチの前方の位置で検出
し、かつ光源としては赤外線の半導体レーザをよく用い
るので目に見えず、センシング場所が正確にわかりにく
いので、所定の溶接線位置を検出してティーチングデー
タとするのが難しい。
、ティーチング作業を簡単にすることも3べ一/ 考えられる。しかし、溶接線位置を精度良く検出する光
学センサを用いる場合、溶接トーチの前方の位置で検出
し、かつ光源としては赤外線の半導体レーザをよく用い
るので目に見えず、センシング場所が正確にわかりにく
いので、所定の溶接線位置を検出してティーチングデー
タとするのが難しい。
さらにトーチ位置とセンサ位置がずれた時、トーチ位置
とセンサ位置の関係が固定なのでその位置合わせを取付
時に行なわなくてはならない。
とセンサ位置の関係が固定なのでその位置合わせを取付
時に行なわなくてはならない。
問題点を解決するだめの手段
上記問題点を解決するため、本発明のセンサ付溶接ロボ
ットは、制御する溶接トーチの先端基準点とセンサのセ
ンシング範囲に設けた溶接線位置検出基準点の位置関係
を設定する第1設定手段と、位置検出すべき溶接線近傍
に前記溶接トーチの先端基準点を設定する第2設定手段
と、前記溶接トーチの先端基準点に前記センサの連接線
位置検出基準点を移動設定する移動設定手段と、センサ
が溶接線位置を検出する検出手段とを具備してなるもの
である。
ットは、制御する溶接トーチの先端基準点とセンサのセ
ンシング範囲に設けた溶接線位置検出基準点の位置関係
を設定する第1設定手段と、位置検出すべき溶接線近傍
に前記溶接トーチの先端基準点を設定する第2設定手段
と、前記溶接トーチの先端基準点に前記センサの連接線
位置検出基準点を移動設定する移動設定手段と、センサ
が溶接線位置を検出する検出手段とを具備してなるもの
である。
作用
上記手段により、トーチ先端基準点すなわちトーチ位置
でセンサの溶接線検出位置を指定し、所定の位置の溶接
線位置を検出し、ティーチングデータを得る。
でセンサの溶接線検出位置を指定し、所定の位置の溶接
線位置を検出し、ティーチングデータを得る。
実施例
以下、本発明の実施例を添付図面にもとすいて説明する
。
。
第3図において、センサ付溶接ロボットは、ロボット制
御ボックス11、ロボット機構部12、ティーチングボ
ックス(操作部)13とセンサ8から構成されている。
御ボックス11、ロボット機構部12、ティーチングボ
ックス(操作部)13とセンサ8から構成されている。
ロボット制御ボックス11は総合制御部111L、駆動
制御部11b、位置制御部11Cとセンサ制御部9より
成る。ロボット機構部12は旅回軸部12&、上腕曲軸
部12b、下腕曲軸部1000手首曲軸部12(1、十
進ねじり軸部126と手首回転軸部12fより成る。
制御部11b、位置制御部11Cとセンサ制御部9より
成る。ロボット機構部12は旅回軸部12&、上腕曲軸
部12b、下腕曲軸部1000手首曲軸部12(1、十
進ねじり軸部126と手首回転軸部12fより成る。
ティーチングボックス(操作部)13はセンサを操作す
るだめの第1スイッチ部13iLとその他5ベー7′ の第2スイッチ部13bより成る。
るだめの第1スイッチ部13iLとその他5ベー7′ の第2スイッチ部13bより成る。
センサ8は、第1図に示すように光学センサヘッド1と
それを振るだめのステッピングモータ6とセンサヘッド
1を振った時に得られる信号から溶接線位置を検出する
センサ信号処理部(図示せず)より成る。このセンサ8
は光学センサヘッド1の投光部11Lよりスポット光を
突き合わせワーク3上に投光し、その光像を受光部1b
を通して受光素子で受けてセンサヘッド1からワーク3
までの距離を測定するもので、ステッピングモータ6に
よりワーク3の走査部4の形状を第2図に示すように得
、センサ信号処理部で溶接線6の位置Pをセンシング基
準点CからのずれΔ7p+ΔZ、として得る。溶接トー
チ2はステッピングモータ6とともに固定する支持板7
に取付けられ、支柱10を介してロボットの手首回転軸
部12fに取付けられている。また、溶接トーチ2の先
端基準点Tは、ロボットが溶接線を追従するように制御
される点であり、かつワイヤ突出し方向をZT 軸。
それを振るだめのステッピングモータ6とセンサヘッド
1を振った時に得られる信号から溶接線位置を検出する
センサ信号処理部(図示せず)より成る。このセンサ8
は光学センサヘッド1の投光部11Lよりスポット光を
突き合わせワーク3上に投光し、その光像を受光部1b
を通して受光素子で受けてセンサヘッド1からワーク3
までの距離を測定するもので、ステッピングモータ6に
よりワーク3の走査部4の形状を第2図に示すように得
、センサ信号処理部で溶接線6の位置Pをセンシング基
準点CからのずれΔ7p+ΔZ、として得る。溶接トー
チ2はステッピングモータ6とともに固定する支持板7
に取付けられ、支柱10を介してロボットの手首回転軸
部12fに取付けられている。また、溶接トーチ2の先
端基準点Tは、ロボットが溶接線を追従するように制御
される点であり、かつワイヤ突出し方向をZT 軸。
Z軸と垂直でロボットの進行方向の軸をxT軸 。
6 ページ
2ア軸とxT軸に垂直な軸をYT 軸とするトーチ座
標系M (T−XTYTZ、 )の原点である。いま、
センシング基準点Cはセンサ8の測定範囲ABEDの中
心点とし、トーチ座標系Mで(xo、o、o) の位
置に設定し、あらかじめ位置制御部11Gに定数として
ティーチングボックス13の第1スイッチ部13a等で
入力して位置制御部11Cjに登録しておく。センサ8
は厳密には溶接線位置をトーチ座標系でp (xp”p
、zp)として検出できるが、第2図に示すようにYT
と2.軸のずれのみを用いて(Xo、ΔY1.ΔzP)
と近似して用いることもできる。なお、ロボットの絶対
座標系’i N(0−XYZ)とする。
標系M (T−XTYTZ、 )の原点である。いま、
センシング基準点Cはセンサ8の測定範囲ABEDの中
心点とし、トーチ座標系Mで(xo、o、o) の位
置に設定し、あらかじめ位置制御部11Gに定数として
ティーチングボックス13の第1スイッチ部13a等で
入力して位置制御部11Cjに登録しておく。センサ8
は厳密には溶接線位置をトーチ座標系でp (xp”p
、zp)として検出できるが、第2図に示すようにYT
と2.軸のずれのみを用いて(Xo、ΔY1.ΔzP)
と近似して用いることもできる。なお、ロボットの絶対
座標系’i N(0−XYZ)とする。
上記構成において、ティーチング作業は以下の手順で行
々う。
々う。
第1図において溶接ワーク上の点R4の位置のティーチ
ング作業の例で示す。
ング作業の例で示す。
(1)操作者は通常に行なうティーチング作業の要領で
ティーチングボックス13の第2スイッチ部13bのス
イッチの手動操作により溶接トーチ7ベー/ の先端基準点Tすなわちトーチ位置を溶接ワーク6の溶
接線位置R1近傍に設定する。この操作はトーチ姿勢と
溶接線方向(トーチ座標系のxT力方向の位置合わせを
正確に行うようにすわばよく、溶接線を横切る方向(”
r方向)や溶接線までの距離方向(ZT力方向はセンサ
位置がR4にきた時、センシング範囲にあればよいので
簡単でかつ短時間でできる。トーチ位置がR1にある時
のセンサ位置はR5である。
ティーチングボックス13の第2スイッチ部13bのス
イッチの手動操作により溶接トーチ7ベー/ の先端基準点Tすなわちトーチ位置を溶接ワーク6の溶
接線位置R1近傍に設定する。この操作はトーチ姿勢と
溶接線方向(トーチ座標系のxT力方向の位置合わせを
正確に行うようにすわばよく、溶接線を横切る方向(”
r方向)や溶接線までの距離方向(ZT力方向はセンサ
位置がR4にきた時、センシング範囲にあればよいので
簡単でかつ短時間でできる。トーチ位置がR1にある時
のセンサ位置はR5である。
(2)次に操作者はティーチングボックス13の第1ス
イッチ部131Lの特定スイッチを押す。これによりテ
ィーチングボックス13からロボット制御ボックス11
の総合制御部11&を介してCPU等より成る位置制御
部11Cに指令を与え、そこで入力しておいたトーチ位
置とセンサ位置の関係を用いてR,R3= R2H,な
るR4の位置をロボットの絶対座標系Nで求め、さらに
トーチ位置をR4からR2ヘシフトするための各軸の位
置を計算し、各軸の現在位置との差を移動量として駆動
制御部11bに送る。駆動制御部11t)は前記各軸の
移動量に基づいてトーチ位置をR2に、センサ位置をR
1にシフトする。このシフトが終れば位置制御部11c
から総合制御部11&に信号を与え、さらに総合制御部
11a力ラセンサ制御部9を介してセンサ8にセンシン
グ指令を与える。これによりセンサ8はステッピングモ
ータ6により溶接ワーク上の走査部4の形状を得て、セ
ンサ8の信号処理部で溶接線位置Pをトーチ座標系Mで
PM(xo、ΔY7.ΔZT)と検出してセンサ制御部
9に送る。センサ制御部9はその位置データを位置制御
部11Cに送り、そこで溶接線位置Pをトーチ座標系N
のPNに変換し、さらにトーチ位置がPM にシフトし
た時の各軸の位置を計算して求める。この位置を記憶す
ればティーチングデータとなる。トーチ位置をPにシフ
トさせて操作者が位置確認した後、ティーチングボック
スの第1スイッチ部131Lの特定スイッチを押すこと
によりティーチングデータとして登録するようにもでき
る。
イッチ部131Lの特定スイッチを押す。これによりテ
ィーチングボックス13からロボット制御ボックス11
の総合制御部11&を介してCPU等より成る位置制御
部11Cに指令を与え、そこで入力しておいたトーチ位
置とセンサ位置の関係を用いてR,R3= R2H,な
るR4の位置をロボットの絶対座標系Nで求め、さらに
トーチ位置をR4からR2ヘシフトするための各軸の位
置を計算し、各軸の現在位置との差を移動量として駆動
制御部11bに送る。駆動制御部11t)は前記各軸の
移動量に基づいてトーチ位置をR2に、センサ位置をR
1にシフトする。このシフトが終れば位置制御部11c
から総合制御部11&に信号を与え、さらに総合制御部
11a力ラセンサ制御部9を介してセンサ8にセンシン
グ指令を与える。これによりセンサ8はステッピングモ
ータ6により溶接ワーク上の走査部4の形状を得て、セ
ンサ8の信号処理部で溶接線位置Pをトーチ座標系Mで
PM(xo、ΔY7.ΔZT)と検出してセンサ制御部
9に送る。センサ制御部9はその位置データを位置制御
部11Cに送り、そこで溶接線位置Pをトーチ座標系N
のPNに変換し、さらにトーチ位置がPM にシフトし
た時の各軸の位置を計算して求める。この位置を記憶す
ればティーチングデータとなる。トーチ位置をPにシフ
トさせて操作者が位置確認した後、ティーチングボック
スの第1スイッチ部131Lの特定スイッチを押すこと
によりティーチングデータとして登録するようにもでき
る。
この時、位置ずれしていればトーチ位置とセン9ベー/
す位置の関係を入力し直す。
このようにしてティーチング作業を簡単にかつ短時間で
できるようになる。またシフト時、ワイヤが溶接ワーク
にぶつからないように一定長さ引上るようにしたり、あ
らかじめ先端基準点の位置よりもワイヤを引上ておく方
がよい。
できるようになる。またシフト時、ワイヤが溶接ワーク
にぶつからないように一定長さ引上るようにしたり、あ
らかじめ先端基準点の位置よりもワイヤを引上ておく方
がよい。
ワークとしては隅肉や重ね等のワークでも同様に適用で
きることはもちろんである。またセンサとしてはスリッ
ト光を投光し、ワーク上のその光像からトーチ座標系M
で溶接線のYT位置と27位置を検出するものを用いて
も同様である。なお、総合制御部111L、駆動制御部
11b、位置制御部110、センサ8、ティーチンダボ
2228等ハ各々マイクロコンピュータで実現できる。
きることはもちろんである。またセンサとしてはスリッ
ト光を投光し、ワーク上のその光像からトーチ座標系M
で溶接線のYT位置と27位置を検出するものを用いて
も同様である。なお、総合制御部111L、駆動制御部
11b、位置制御部110、センサ8、ティーチンダボ
2228等ハ各々マイクロコンピュータで実現できる。
発明の効果
以上のように、本発明は溶接トーチの前方の溶接線位置
を検出するセンサによって、トーチ位置で示した近傍の
溶接線を正確に検出してティーチングデータとできるの
でティーチング作業が簡単でかつ短時間でできる。また
正確にトーチ位置を10ベーン 溶接線上の特定の位置に設定した後、セ/すの検出した
位置を得、それらの位置を比較することによってトーチ
位置とセンサ位置の正確な設定を行うことができる。す
なわち位置ずれ分だけトーチ位置とセンサ位置の関係を
設定した値にあわせるように位置関係を変えてもよいが
位置定数を変更することによって行うことができる。
を検出するセンサによって、トーチ位置で示した近傍の
溶接線を正確に検出してティーチングデータとできるの
でティーチング作業が簡単でかつ短時間でできる。また
正確にトーチ位置を10ベーン 溶接線上の特定の位置に設定した後、セ/すの検出した
位置を得、それらの位置を比較することによってトーチ
位置とセンサ位置の正確な設定を行うことができる。す
なわち位置ずれ分だけトーチ位置とセンサ位置の関係を
設定した値にあわせるように位置関係を変えてもよいが
位置定数を変更することによって行うことができる。
第1図は本発明の一実施例のセンサ付溶接ロボットの要
部の斜視図、第2図は同要部のセンサによるセンシング
範囲を示す図、第3図は同センサ付溶接ロボットの制御
装置の構成を示すブロック図である。 1・・・・・・光学センサヘッド、2・・・・・溶接ト
ーチ、3・・・・・・突き合わせワーク、6・・・・・
・溶接線、6・・・・・・ステッピングモータ、8・・
・・・・センサ、11・・・・・・ロボットの制御ボッ
クス、111L・・・・・・総合制御部、11b・・・
・・・駆動制御部、110・・・・・位置制御部、12
・・・・・ロボットの機構部、13・・・・・・ティー
チングボックス。 イーーー丸雰tンプヘノL。 イρし一−−11乏六気(Fp 1b−、チ妃肝 2−−一熔作L−す 3−一一突き分p仁ワーク 4−11餐 S−一一瘍詳繊 f2f−す貧回転e静 f′ イ。 ″ f2f 、■ 第2図 ドーナツ陛−@見聞
部の斜視図、第2図は同要部のセンサによるセンシング
範囲を示す図、第3図は同センサ付溶接ロボットの制御
装置の構成を示すブロック図である。 1・・・・・・光学センサヘッド、2・・・・・溶接ト
ーチ、3・・・・・・突き合わせワーク、6・・・・・
・溶接線、6・・・・・・ステッピングモータ、8・・
・・・・センサ、11・・・・・・ロボットの制御ボッ
クス、111L・・・・・・総合制御部、11b・・・
・・・駆動制御部、110・・・・・位置制御部、12
・・・・・ロボットの機構部、13・・・・・・ティー
チングボックス。 イーーー丸雰tンプヘノL。 イρし一−−11乏六気(Fp 1b−、チ妃肝 2−−一熔作L−す 3−一一突き分p仁ワーク 4−11餐 S−一一瘍詳繊 f2f−す貧回転e静 f′ イ。 ″ f2f 、■ 第2図 ドーナツ陛−@見聞
Claims (1)
- 溶接トーチの前方の溶接線位置を検出するセンサ付溶
接ロボットにおいて、制御する溶接トーチの先端基準点
とセンサのセンシング範囲に設けた溶接線位置検出基準
点の位置関係を設定する第1設定手段と、位置検出すべ
き溶接線近傍に前記溶接トーチの先端基準点を設定する
第2設定手段と、前記溶接トーチの先端基準点に前記セ
ンサの溶接線位置検出基準点を移動設定する移動設定手
段と、センサが溶接線位置を検出する検出手段とを具備
したセンサ付溶接ロボット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2921786A JPH0651224B2 (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | センサ付溶接ロボツト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2921786A JPH0651224B2 (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | センサ付溶接ロボツト |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62187574A true JPS62187574A (ja) | 1987-08-15 |
JPH0651224B2 JPH0651224B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=12270028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2921786A Expired - Lifetime JPH0651224B2 (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | センサ付溶接ロボツト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0651224B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62292375A (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-19 | 株式会社神戸製鋼所 | 作業ロボツト装置 |
JPH01274218A (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-02 | Fanuc Ltd | 産業用ロボットの軌跡補正方式 |
WO1994027791A1 (fr) * | 1993-05-20 | 1994-12-08 | Ryuichi Hara | Procede de commande d'attitude pour capteur visuel de robot industriel |
JP2018114591A (ja) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | 倉敷紡績株式会社 | ロボット教示装置およびロボットの教示方法 |
-
1986
- 1986-02-13 JP JP2921786A patent/JPH0651224B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62292375A (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-19 | 株式会社神戸製鋼所 | 作業ロボツト装置 |
JPH01274218A (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-02 | Fanuc Ltd | 産業用ロボットの軌跡補正方式 |
WO1994027791A1 (fr) * | 1993-05-20 | 1994-12-08 | Ryuichi Hara | Procede de commande d'attitude pour capteur visuel de robot industriel |
US5532924A (en) * | 1993-05-20 | 1996-07-02 | Fanuc Ltd. | Attitude control method of a visual sensor utilized for an industrial robot |
JP2018114591A (ja) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | 倉敷紡績株式会社 | ロボット教示装置およびロボットの教示方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0651224B2 (ja) | 1994-07-06 |
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