JPS6226868B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6226868B2
JPS6226868B2 JP7179182A JP7179182A JPS6226868B2 JP S6226868 B2 JPS6226868 B2 JP S6226868B2 JP 7179182 A JP7179182 A JP 7179182A JP 7179182 A JP7179182 A JP 7179182A JP S6226868 B2 JPS6226868 B2 JP S6226868B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
shift
trajectory
welding
subsequent layers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP7179182A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58187270A (ja
Inventor
Tsudoi Murakami
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP57071791A priority Critical patent/JPS58187270A/ja
Priority to US06/487,687 priority patent/US4508953A/en
Priority to DE19833314979 priority patent/DE3314979A1/de
Publication of JPS58187270A publication Critical patent/JPS58187270A/ja
Publication of JPS6226868B2 publication Critical patent/JPS6226868B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/0216Seam profiling, e.g. weaving, multilayer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は溶接ロボツトの軌跡制御方法に関
し、特に、教示・再生型溶接ロボツトに多層盛溶
接を行なわせる場合の2層目以降の動作軌跡を制
御する方法に関する。
多層盛溶接をロボツトに行なわせるためには各
層毎の動作軌跡をロボツトに教示する必要があ
る。従来、次の方法が用いられてきた。その第一
は、各層毎に動作軌跡を教示する方法である。し
かし、この方法では、テイーチング作業に多大の
時間を費すのみならず、データの記憶容量も層数
分だけ必要となる。第二の方法は、1層目の軌跡
をPTP又はCP方式でテイーチングし記憶させ、
2層目以降の軌跡は、1層目の軌跡上の適当な位
置(例えば溶接開始点)でロボツトを動かしてシ
フト位置を教示し、この教示によるシフト量及び
シフト方向から各層毎の軌跡を求める方法であ
る。しかし、この方法では、オペレータが何度も
ロボツトを動かしてシフト点を教示しなければな
らず、煩雑でありまた時間もかかる。第三の方法
は、1層目の軌跡をPTP又はCP方式でテイーチ
ングし記憶させるが、2層目以降の軌跡はオペレ
ータが操作パネルを操作して各層毎に予め計測し
たシフト量とシフト方向を入力する方法である。
しかしこの方法では、たとえば、XY平面(水平
面)上でシフトさせるためには、一層目の軌跡か
らのシフト量とシフト方向すなわち(±△x、±
△y)をいちいち選定して設定しなければならな
い。オペレータに熟練が要求されるとともに、設
定操作自体わずらわしいという問題があつた。
そこで、この発明は上記問題点に鑑みなされた
もので、オペレータの操作が実質的に一層目のテ
イーチングだけですむ多層盛溶接におけるロボツ
トの軌跡制御方法を提供することを目的としてい
る。
この発明を要約すれば、1層目の動作軌跡を記
憶させるとともに、シフト幅△Sをパラメータと
して与え、1層目の記憶データから2層目以降の
シフト方向を求め、このシフト方向と前記シフト
幅から2層目以降の動作軌跡を求めて多層盛溶接
を行うことを特徴としている。
好ましくは、前記シフト幅△Sは動作軌跡記憶
データとともに記憶させておくようにする。この
ようにすれば、ロボツトによる多層盛溶接を完全
に自動化できる。
以下、本発明を添付図面に図解する実施例に基
づいて説明する。
第1図は溶接ロボツトシステムの概略ブロツク
図である。1は教示・再生型のロボツト本体、2
はロボツト本体1を制御する制御装置、3はロボ
ツト本体1の動作経路や溶接条件等の動作経路に
関するデータを記憶する記憶装置、4は制御装置
に外部から指令や情報を入力するためのマニユア
ル入力装置で例えば操作パネル等よりなる。
前記制御装置2には、制御の中枢をなす演算制
御部5を備え、演算制御部5はたとえばマイクロ
プロセツサやマイクロコンピユータを含む。この
演算制御部5は、記憶装置3の記憶データ(およ
びロボツト本体1の位置検出装置の位置データ)
に基づいて演算処理を実行し、この演算結果に応
じてロボツト本体1を、ある点からある点まで移
動させるように位置制御とともに速度制御を行な
う。位置制御では経路(軌跡)を制御するためた
とえば関数補間方式を採用することができる。
このようなロボツトシステムにより、第2図に
示すような円筒継手CYにスミ肉多層盛溶接を行
なう場合、本実施例の軌跡制御方法は、要約する
と次のとおりである。すなわち、まず、第1層目
ビード6に対応する円弧軌跡R1を教示する。次
いで、シフト量△Sを与える。以降は(一般に
2、3、4………層の複数盛)、円弧教示軌跡R1
とシフト量△Sにより、ロボツト自身が自動的に
シフト方向を決めるとともに△Sシフトした円弧
軌跡R2に沿つて第2層目ビード7を形成してゆ
く方法である。なお、第2図中、8は溶接トー
チ、9は溶接ワイヤを示している。
この第2図の状態をxy平面(水平面)に投影
した第3図(概念図)によつてさらに詳しく説明
する。P1(x1、y1)、P2(x2、y2)、P3(x3、y3
は、PTP方式で記憶させた第1層目の位置デー
タである。円弧は3点を与えれば一義的に定まる
から、この3点の位置データを演算処理すること
によつて、この円弧軌跡R1の中心C(x0、y0)と
半径rが求められる。したがつて、プレイバツク
時には、P1、P2、P3間およびさらにそれを延長し
たその他の領域における任意点P(x、y)は、
演算制御部5による円弧補間演算により求められ
る。すなわち、第1層目の円弧軌跡データP
(x、y)は、θをx方向から順方向にとつた角
度として、一般に(1)式で表わすことができる。
第2層目以降の軌跡は第1層目の軌跡R1を半
径方向にシフトすることで得られる。つまり、半
径方向に+△Sシフトさせると軌跡R2を、−△S
シフトさせると軌跡R3を得ることができる。デ
ータP1(x1、y1)、P2(x2、y2)、P3(x3、y3
は、第1図の記憶装置3に記憶されており、かつ
これらのデータから得られる中心位置C(x0
y0)および半径rは記憶装置3中にあるか又は制
御装置2中の所定の置数部に記憶されていて、さ
らにシフト量△Sは、マニユアル入力装置4から
記憶装置3又は制御装置2中の所定の置数部に入
力されている。したがつて、第2層目以降の軌跡
s(xs、ys);(たとえば第2層目では軌跡
R2又はR3)は、 xs=x0+(r±△S)・cosθ (2) ys=y0+(r±△S)・Sinθ で与えられ、これは演算制御部5によつて演算し
て求めることができる。
この(2)式において、符号±は、溶接トーチ8が
教示円弧軌跡R1に対しどちら側にシフトするか
を決めるものであり、円弧R1の内側に位置する
ときには−、外側に位置するときには+のように
予め規定する。
次に、このシフト方向を自動的に決定する手段
である。ベクトルの内積を用いて決定する。
第4図に示すように、溶接トーチ8の方向ベク
トルをT〓とすると、そのx方向、y方向成分は
(lT、mT)である。このlT、mTは、テイーチ
ング時、点P1に記憶させたときのトーチ方向余弦
であり、(x1、y1)と共に記憶装置3に記憶されて
いるデータである。一方、円弧状動作軌跡R1
の点P1からこの円弧の中心を臨む方向ベクトルを
P〓rとすると、 P〓r=P1C=(x0−x1、y0−y1)=(x01、y01) であり、(x01、y01)はP1(x1、y1)、C(x0、y0
のデータより演算して求められる。
この2つの方向ベクトルT〓とP〓rの内積Aは、
両方向ベクトルのなす角をφとして、次式(4)の通
り演算して求められる。
A=|P〓r||T〓|cosφ=x1・mT+y1・lT
………(4) したがつて、内積の定義から明らかなように、
A>0のときは溶接トーチ8は円弧状溶接線の外
側にありシフト方向は外側(+)に、A<0のと
きは内側(−)に定まる。こうしてロボツトは第
2層目のシフト方向を知ることができる。
以上の演算処理を通じて、第2層目R2以降の
動作軌跡が決められるが、この演算処理は第1図
に示した演算処理部5が実行する。その際、演算
制御部5は、複数の演算ステツプからなるソフト
ウエアプログラムを実行することになるが、演算
の流れをハードウエア的に示すと第5図の如くな
る。第5図において、入力データは、基本的には
テイーチングデータであるx1、y1、x2、y2、x3
y3、lT、mTとシフト量△Sであり、他にテイー
チングデータから派生した中心座標(x0、y0)お
よび半径、それにθである。出力は、第2層目の
軌跡データとなるxs、ysであり、±は同順でど
ちらか一方に決まる。なお、10は加算手段、1
1は減算手段、12は乗算手段、13は正弦演算
手段、14は余弦演算手段、15は正負の比較演
算手段である。このようにして求められるxs
sから円弧上の任意の点は第1層目と同様に、
円弧補間演算によつて求められる。
作用において、第2図を再び参照すると、プレ
イバツク時にはまず、教示した円弧状軌跡R1
沿つて第1層目のビード6が形成される。この第
1層目の実作業プログラムの後にシフト量△Sに
関する一連のデータがあるので、ロボツト自身が
自動的にシフト方向を決めて、シフト量△Sだけ
シフトし、演算して求めた第2層目の軌跡R2
倣つて自動的に溶接を進め、第2層目のビード7
を形成する。
もつとも、第1層目と第2層目とを連続して作
業することなく、第1層目の終了後、シフト量△
Sのみを第1図に示したマニユアル入力装置4か
ら入力するようにしてもよい。しかし、第1層目
のテイーチングデータとともに予め△Sを記憶装
置3に記憶させておけば、ロボツトによる多層盛
溶接を完全に自動化することができる。
なお、第2図では、2層しか示されていない
が、一般に複数層の多層盛溶接が可能である。そ
の場合、シフト量は、△S1、△S2、△S3、………
となる。△S1、△S2、△S3は、溶接対象および溶
接条件に基づき適宜決めることができる。
以上のように、この発明によれば、教示・再生
型溶接ロボツトに第1層目の円弧状動作軌跡を記
憶させるとともに、外部からシフト幅をパラメー
タとして与え、第1層目の記憶データである溶接
トーチの方向ベクトルと円弧状軌跡上の点から円
弧の中心を臨む方向ベクトルとの内積をとること
により第2層目以降のシフト方向を求め、このシ
フト方向と前記シフト幅から第2層目以降の動作
軌跡を演算して求めるようにしたので、シフト幅
を入力するのみで以降の多層盛溶接を自動化で
き、オペレータの操作が極めて容易となる効果が
ある。また、マニユアル入力装置のスイツチを減
少させうる利点もある。
なお、前記実施例では、2次元の場合について
説明したが、3次元への拡張は、ベクトルをx、
y、z3成分とすることで容易に行えるものであ
り、本発明は2次元のものに限定されるものでな
いことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は溶接ロボツトシステムの概略ブロツク
図、第2図は本発明の実施例の説明図、第3図は
第1層目と第2層目の動作軌跡の関係を示す説明
図、第4図はシフト方向を決める説明図、第5図
は演算処理のフロー図である。 1……ロボツト本体、2……制御装置、3……
記憶装置、4……マニユアル入力装置、5……演
算制御部、R1……第1層目の円弧状動作軌跡、
R2……第2層目の動作軌跡、△S……シフト
幅、T〓……トーチの方向ベクトル、P〓r……円弧
軌跡の中心に臨む方向ベクトル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 演算制御手段を含む教示・再生型溶接ロボツ
    トにおいて多層盛溶接を行う場合の第2層目以降
    の動作軌跡を制御する方法にして、第1層目の円
    弧状動作軌跡を教示するとともに、外部から第2
    層目以降の円弧状溶接ビードに対応したシフト幅
    をパラメータとして与える一方、前記第1層目の
    教示データに基づき溶接トーチの方向ベクトルと
    前記円弧状動作軌跡上からこの円弧の中心を臨む
    方向ベクトルを求めかつこの2つのベクトルの内
    積を演算して第2層目以降のシフト方向を決め、
    このシフト方向と前記シフト幅から第2層目以降
    の動作軌跡を前記演算制御手段により自動的に求
    める工程を含むことを特徴とする溶接ロボツトの
    軌跡制御方法。
JP57071791A 1982-04-27 1982-04-27 溶接ロボツトの軌跡制御方法 Granted JPS58187270A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57071791A JPS58187270A (ja) 1982-04-27 1982-04-27 溶接ロボツトの軌跡制御方法
US06/487,687 US4508953A (en) 1982-04-27 1983-04-22 Method of multi-layer welding
DE19833314979 DE3314979A1 (de) 1982-04-27 1983-04-26 Mehrlagen-schweissverfahren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57071791A JPS58187270A (ja) 1982-04-27 1982-04-27 溶接ロボツトの軌跡制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58187270A JPS58187270A (ja) 1983-11-01
JPS6226868B2 true JPS6226868B2 (ja) 1987-06-11

Family

ID=13470745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57071791A Granted JPS58187270A (ja) 1982-04-27 1982-04-27 溶接ロボツトの軌跡制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58187270A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60174273A (ja) * 1984-02-20 1985-09-07 Fanuc Ltd 自動溶接機におけるスケ−リング方法
JPS60262214A (ja) * 1984-06-06 1985-12-25 Nippei Toyama Corp 加工中心経路の補正方法
JP2568171B2 (ja) * 1985-06-19 1996-12-25 豊田工機株式会社 数値制御デ−タ修正機能を備えた数値制御装置
JP6033047B2 (ja) * 2012-11-14 2016-11-30 株式会社ダイヘン 多層盛溶接装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5337521Y1 (ja) * 1970-01-30 1978-09-12
JPS5126682Y2 (ja) * 1971-10-29 1976-07-07
JPS4862905U (ja) * 1971-11-17 1973-08-10
JPS574445Y2 (ja) * 1976-10-23 1982-01-27
JPS54184235U (ja) * 1978-06-16 1979-12-27
JPS6234400Y2 (ja) * 1980-07-31 1987-09-02
JPS5771389U (ja) * 1980-10-20 1982-04-30

Also Published As

Publication number Publication date
JPS58187270A (ja) 1983-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4508953A (en) Method of multi-layer welding
JPS6037273A (ja) マニピユレータ型溶接装置
JP2007038366A (ja) ロボットプログラミング装置
WO1990009859A1 (en) Method and apparatus for multi-layer buildup welding
US5911892A (en) Jog operation method for robot
JPS6226868B2 (ja)
JPH11883A (ja) ロボット動作の自動教示方法、ロボットの軌跡修正方法および溶接ロボットの制御方法
JPS61147307A (ja) 干渉回避機能を備えたロボツト制御装置
JPS58187269A (ja) 溶接ロボツトの軌跡制御方法
JPH08286722A (ja) Cadデータ利用オフラインティーチング方法及びそのシステム
JPH0833979A (ja) 多層盛自動溶接方法
JPS58189707A (ja) 工業用ロボツトの手首角度補間方法
JPS5932233B2 (ja) 自動溶接装置
JPS6258826B2 (ja)
JPH04302002A (ja) 産業用ロボットの作業線修正制御方法
JP2002096170A (ja) アーク溶接ロボットの自動プログラミング法における自動センシングプロセスの修正法
JPS5844512A (ja) 教示・再生型ロボツトの制御方法
JPS5917608A (ja) 産業用ロボツトの位置制御装置
JPH07129214A (ja) ソフトウェアケージ機能を備えたロボット制御方法
JP3644551B2 (ja) ロボットの制御方法
JP4850759B2 (ja) ロボット制御方法
JPS6213108B2 (ja)
JPH0816227A (ja) 位置センサを用いた自動機械の移動経路教示方法
JP2892404B2 (ja) 産業用ロボットの三次元経路補正方法
JPS62173085A (ja) 多層盛自動溶接装置