JPS6254590B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は汎用型溶接ロボツトによる溶接方法の
創案に係り、特に造船用大型部材の溶接におい
て、部材の多様性に対処し得る自動溶接により、
その多用化、高速化と共に信頼性の向上を図つた
ものである。 造船工事において、溶接作業の占めるウエイト
の高いことはよく知られる。このために多数の熟
練溶接工による手動もしくは手自動溶接を改善
し、省力化、自動化及び高速化によつて生産性の
向上とコストの低減を図らんとする要求が高い。
これに対し、従来から各種の自動溶接機構が提案
されたが、これを大別するならば、油圧系と電気
系に区分することができよう。これらの中油圧系
を代表するものとしては、センサーによつて、そ
のトーチの対象物に対する正確な位置決めを図つ
たものがある。これによるメリツトとしては、そ
れまでの例えば座標、姿勢、条件などをあらかじ
めロボツトに詳細に記憶させる。いわゆるテーチ
ングの簡略化を図つたことにある。それにしても
造船用部材の形状寸法の多様化に対処し得るには
なお多くの難点のあることは不可避と言うことが
できる。電気系を代表するものとしては、同じく
センサーを付設した造船用箱型部材に対する水平
隅肉用ロボツトの提案が知られる。これは不幸に
して、水平用であり、立向き溶接ができないこと
に最大の難点がある。直角に近い箱型部材専用に
とどまることは言うまでもなく、加うるにその据
付及び移動には別個の装置が必要とされて、上記
した如き部材の形状寸法の多様化に対処し得て、
多用化に向く汎用性を備えたロボツトとは言い得
ず、依然として専用機の域を出ないものと言うべ
きであろう。 このような例も含めて、従来知られている各種
ロボツトに共通する難点として次の点をあげるこ
とができる。即ち、 ○イ 上述した如く、１部機種にその簡略化が図ら
れたとしても、依然としてテーチングに難点の
あることである。このようなテーチングは、そ
の対象が複雑多岐な形状や大型部材にあつては
テーチング作業に多くの時間を必要とし、かつ
造船用部材の如く多種小量でかつ必要とされる
精度確保の点から不可能に近い。 ○ロ 従来から提案され、かつ実用にも供されてい
るロボツトは半固定タイプが多く、その動作範
囲もせいぜい1.5m程度であつて、複雑な造船
用の大型部材に対しては適格性に欠くものと言
うべきである。 ○ハ 造船用部材として、その組立精度、加工精度
及び搬入位置決め精度などに信頼性が薄い。 ○ニ アーク溶接用としては、技術的にまだ完成さ
れたロボツトの提案がない。 ○ホ 高価な割りに適応能力に乏しい。 などの諸点をあげることができる。これを端的に
言うならば、スカロツプやスニツプの形状、これ
にスチフナーが付設され、かつこれらが互いに交
差して溶接線の障害ともなることが常態とされて
いる造船用部材の組立溶接を自動的にこなし得る
溶接ロボツトの提案がまだないということに外な
らない。これが現状であつて、そのために有効適
切なメカニズム及びこの溶接制御プロセスの樹立
が久しく渇望されていたものである。 本発明は、このような現状を打開するために開
発されたものであつて、その特徴は、計算機によ
り溶接ロボツトの各制御軸を自動制御して行う自
動溶接法において、溶接ロボツトの前後（Ｘ軸）
及び左右（Ｙ軸）の自在な移動を可能とし、これ
に配設したセンサー及びトーチ保持用主軸に、自
在な上下動（Ｚ軸）及びその回転運動（Ψ軸）を
与えると共に上記トーチの進退（Ｒ軸）及びトー
チ自体の傾角回動（軸）を可能ならしめ、上記
Ｘ，Ｙ，Ｚ及びΨ各軸によつて粗制御を行い、同
時に上記Ｒ軸及び軸によつて精密制御すること
を基本とし、まず、被溶接部材の組合せ形状をパ
ターン化し、計算機にこのパターン化された各部
材組み合わせ形状に対する溶接手順を予め記憶さ
せておき、溶接に当たり溶接開始点の位置と、対
象とする被溶接部材の部材組み合わせ形状パター
ンとを教示し、計算機により当該部材組み合わせ
形状パターンに対応するシーケンスを選択して溶
接を開始し、溶接中、センサーによる溶接トーチ
の倣い制御を行なうとともに、少なくとも２個の
倣い用センサーによつて被溶接部材の部材形状を
検知し、該センサー情報に基づき上記シーケンス
を実行して各制御軸を作動させ、被溶接部材を自
動的に溶接するようにしたものである。これによ
つて、多様化された造船用部材の組み立てに対
し、自動的にかつ安定した精度をもつ溶接が可能
となる。 本発明に供される溶接ロボツトの基本的メカニ
ズムは、特開昭53−46453号及び特開昭53−46454
号として提案されたが、その構成の１例は、第１
図及び第２図で示す通りである。即ち基床１に配
設した定盤１１及び溶接ロボツト用支台１６ａ及
び１６ｂ、ついでこの支台上に敷設されたレール
１７ａ及び１７ｂが本発明による溶接ロボツトの
支持機構であつて、上記定盤上に被溶接材１２，
１３，１４及び１５が組み立てられる。上記溶接
ロボツトの基本形態は、まずガーダー２ａ及び２
ｂとそのガーダー脚２１ａと２１ｄ及び２１ｂと
２１ｃが、メーンフレーム２２ａ及び２２ｂにそ
れぞれ固定され、上記２１ａ−２１ｂ間及び２１
ｃ−２１ｄ間に前記被溶接材を配置し得る如く、
門型機構とされる。メーンフレームはその下部に
レール走行用車輪２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９
ｄ及びレール側面に接し得る如く、ガイドローラ
ー２３ａ−２３ｂと２３ｃ−２３ｄが配設され
る。更に前記ガーダー上には、それぞれ案内条２
４ａ及び２４ｂが敷設されるものである。このよ
うな門型機構の移動は、前記ガーダー脚の下部に
配設されたモーター２５ａ及び２５ｂ、ピニオン
２６ａ及び２６ｂ、及び前記レールに沿つて固設
されたラツク２７ａ及び２７ｂからなる駆動装置
によつてなされる。これに図示した如く、上記門
型機構の位置検出装置２８ａ及び２８ｂを付設す
るならば、車輪２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ
を介して門型機構の走行一停止（図示ではＸ軸）
の位置コントロールは極めて容易である。 次に溶接ロボツトのＹ軸方向の移動機構は次の
通りである。まず移動台車３は前記案内条２４ａ
−２４ｂに載荷され、この横行（Ｙ軸）は、モー
ター３１、ピニオン３２−ラツク３３及び車輪３
４ａ−３４ａ、３４ｂ−３４ｂ、３４ｃ−３４
ｃ、３４ｄ−３４ｄ及び３５ａ−３５ｄ、３５ｂ
−３５ｃ（いずれも前記案内条の上下及び側面に
接して設けられる）からなる駆動装置によつてな
される。これに図示の如く検出器３６を配設し
て、車輪３５ａ及び３５ｂを介し、移動台車の移
動−停止（Ｙ軸）をコントロールするものであ
る。 更に溶接ロボツトの上下動（Ｚ軸）は主軸４に
よる。この主軸は上記上下動と共にそれ自身旋回
可能（Ψ軸）に保持される。その基本的なメカニ
ズムは次の通りである。即ちまず前記移動台車の
中央部に主軸保持筒４１が配設され、これに図示
しない軸受を介して軸筒４２が縦挿され、この軸
筒に上記主軸が貫装されるものである。ついでこ
の軸筒の上下部にはこれと同心の角筒状上下動用
ガイド４３ａ及び４３ｂが連結され、同時に上記
軸筒の中間部にはギヤー４４が固設される。更に
前記主軸の片側は上下動用ラツク４５、他側には
上記上下動用ガイドに設けられたガイドローラー
（図示しない）に挟持された案内条４６ａ及び４
６ｂが固設される。このような機構において主軸
の上下動（Ｚ軸）の駆動装置は、モーター４７及
びギヤーボツクス４８からなり、このギヤーボツ
クスには図示しないウオーム機構とこれに付設さ
れたピニオンが内蔵される。主軸の上下動は前記
上下動用ラツクとこのピニオンによつてなされ、
同時に付設された検出機構４９によつて、その上
下動−停止（Ｚ軸）がコントロールされるもので
ある。一方主軸の旋回（Ψ軸）装置はモーター５
０とその中にギヤー機構５１−５２を設けたギヤ
ーボツクス５３からなり、具体的な旋回はこのギ
ヤー５２と前記駆動用ギヤー４４によつてなされ
るが、付設した検出機構５４によつてその旋回−
停止（Ψ軸）がコントロールされる。 本発明に供される汎用溶接ロボツトは前述した
如きＸ，Ｙ，Ｚ及びΨ各軸に対する制御系によつ
て、溶接線に対する正確なトーチの位置制御が可
能である。然しならが、溶接用部材の形状寸法に
よつては、更にその位置が微調整さるべき必要の
あることは言うまでもない。このような微調整
は、以下に述べる機構によつてなされる。この場
合添付図面では２トーチシステムが示されている
ので、これに基づいて詳述する。 さてトーチ６ａ及び６ｂは、それぞれトーチ保
持軸６１ａ及び６１ｂを介し、ブラケツト６２に
よつて前記主軸４に取り付けられるが、この保持
軸は、上記ブラケツトに取付手段６３で固定され
た軸受筒（図示しない）内で回転自在に保持され
る。保持軸の回転（θ軸）はモーター６４ａ及び
６４ｂ及び保持軸と係合するギヤー機構（図示し
ない）を内蔵したギヤーボツクス６５ａ及び６５
ｂによつてなされる。この場合、回転検出機構６
６ａ及び６６ｂを付設し、これによつて保持軸の
回転−停止（θ軸）によるトーチの溶接線に対す
る正確な指向制御は容易にコントロールすること
ができる。 上述した如く、Ψ軸とθ軸によつてトーチが正
しく溶接線に向き得たならば、次はトーチの先端
と溶接線の距離が必要なレベルに達していなけれ
ばならないことは言うまでもない。そこで本発明
では、上記トーチの進退をコントロールする機構
を設けることとした。即ち上記保持軸６１ａ及び
６１ｂとトーチ６ａ及び６ｂとの連結機構が重要
であつて、この基本的構成は次の通りである。ま
ずトーチ保持軸６１ａ及び６１ｂの下端に横筒７
ａ及び７ｂが固設される。この内部にはトーチ駆
動軸７１ａ，７１ｂ及びこれと螺合せしめたトー
チ進退軸７２ａ，７２ｂが図示しないギヤー機構
を内蔵したギヤーボツクス７５ａ，７５ｂが配設
されるものである。更にこのギヤー機構に連結す
るモーター７３ａ，７３ｂ及び検出機構７４ａ，
７４ｂが付設される。このような機構において、
検出機構の作動により、トーチ進退軸を介したト
ーチの進退−停止（Ｒ軸）の制御は容易である。 ついでトーチの姿勢、即ち角度調整機構は次の
通りである。即ち上記トーチ進退軸にはトーチホ
ルダー７６ａ及び７６ｂが固設され、この中にト
ーチ回動軸７７ａ及び７７ｂ、この回動用ギヤー
機構（図示しない）及び上記回動軸と連動するト
ーチ角度検出機構（例えばシンクロ制御発振器な
ど）７８ａ及び７８ｂが配設される。更に、上記
回動軸にはトーチ軸７９ａ及び７９ｂを介してト
ーチ６ａ及び６ｂが固設されるものである。前記
トーチホルダーにはモーター８０ａ及び８０ｂが
取り付けられて、上記回動軸に連結される。この
ような機構において、トーチ角度検出機構の作動
により、トーチの回動−停止（軸）の制御がな
される。 上述したきたＸ，Ｙ，Ｚ，Ψ，θ，Ｒ及び各
制御軸によつて、溶接線の変化に対応したトーチ
の位置及び姿勢の正確な制御が可能となつて溶接
ロボツトの汎用化は容易である。第３図のもの
は、第１及び２図から上記各制御軸を抜き取つて
示したものである。 本発明ではこのような基本的なメカニズムに加
え、倣い用センサーが付設される。倣い制御用の
センサーの基本構成の一例をあげれば第４図ない
し第６図の通りである。即ちセンサー１００，ａ
−ｂ−ｃ−ｄはその支持軸１０１ａ及び１０１ｂ
を介して前記横筒７ａ及び７ｂの一端に取付けら
れ、それぞれ前記トーチ６ａ及び６ｂ同一平面上
にある如く構成される。この場合、上記センサー
支持軸とセンサーとの連結機構はシリンダー１０
２ａ，１０２ｂ及びピストンロツド１０３ａ，１
０３ｂによる。このようなセンサーは、そのホル
ダー１０４ａ及び１０４ｂによつて上記ピストン
ロツドに連結され、更にホルダー内部には第６図
に示された如く、先に述べたＸ，Ｙ及びＺ各軸の
感応面１０５，１０６及び１０７に対応せしめた
センサー本体１０８，１０９及び１１０と１１１
が組み込まれる。このセンサー本体としては、必
ずしも特定のものの必要はなく、従来から知られ
ている差動トランスなどの接触型のもの、あるい
は渦流センサーや光電管のような非接触型のもの
いずれでもその使用は可能である。このようなセ
ンサーは前記シリンダーの作動によつて、その形
式及び性能に応じた位置にコントロールされる。 本発明では、このようなセンサー機構のうち少
なくとも２個のセンサーを用い部材形状の検知が
行われるが、通常これらの検知において基本とな
るのがセンサー１００ｃ及び１００ｄであり、必
要に応じてセンサー１００ａ及び１００ｂが使用
される。 以上が本発明に供される溶接ロボツトのメカニ
ズムであり、本発明では、このような溶接ロボツ
トの各軸を制御して自動制御を行う。 まず本発明では、被溶接部材の組み合せ形状を
パターン化し、このパターン化された部材組み合
せ形状に対する溶接手順を予め計算機に記憶させ
ておくことを基本とする。 造船用大型部材の組み立てにあつては、先にも
述べた通り、その形状及び寸法が多種多様であつ
て、一定の部材パターンとはなり得ず、各様の溶
接線を示すことはよく知られる。 このような部材の形状及び寸法について述べる
ならば、まず第１に基板としての鋼板に平板と曲
板のあることが知られる。次に具体的な組み立て
部材としての上記鋼板の形状にいわゆるスカロツ
プ、スニツプがあり、これにスチフナーなどが加
わつて溶接線に対する障害物となるなどであり、
更に厚さ違いもあつて、実に多様な形状の組み合
わせが示されることである。一隻の船舶の建造に
おいて、その船舶の種類及び用途などによつて、
更に異なる部材組み合わせのあることは言うまで
もなかろう。然しながら仔細に検討して見るに、
必要とされる組み合わせにおいて、これらをパタ
ーンとして分類把握し得ることが分つた。第１７
図のものはこの１例であつて、部材の組み合わせ
として６タイプ28種類にパターン化・類型化した
ものである。勿論このような部材の組み合わせパ
ターンがいくたの変型のあるべきことは言うまで
もない。本発明はこのように第１７図で１例とし
て示した如き部材組み合せ形状をパターン化し、
これらに対する溶接手順を予め計算機に記憶させ
ておくものである。 そして、溶接に当つては、計算機に溶接開始点
の位置と、対象とする被溶接材の部材組み合せ形
状パターンを教示し、計算機はその部材組み合わ
せ形状パターンに対応するシーケンスを選択し、
溶接が開始される。 溶接中、センサーによる溶接トーチの倣い制御
が行われるとともに、少なくとも２個の倣い用セ
ンサーによつて被溶接部材の部材形状が検知さ
れ、該センサー情報に基づき上記シーケンスが実
行され、各制御軸の作動が制御される。 上記シーケンスは、各部材組み合わせ形状パタ
ーンに対する溶接開始から終了までの基本的な溶
接手順、すなわちトーチ等の動作手順を規定して
おり、計算機は倣い用センサーによる部材形状に
関する情報に基づき、上記シーケンスを実行す
る。 ここでまず、溶接トーチの上記センサー倣い制
御の内容を各制御軸との関係で詳述する。まず
Ｘ，Ｙ及びΨ（及び／又はθ）の各制御軸に関し
ては、 センサー先行方式 センサー後行方式 の各方式を採ることができる。 まず第１にセンサー先行方式である。一般にセ
ンサー先行方式はよく知られているが、その実体
を検討して見るに、単なるオンオフ制御系であつ
て、タイムラグなどによる位置ずれが起り、精度
において劣る。本発明は、かかる難点を改良した
ものであつて、繁雑さを避けるために、１トーチ
式の機能を述べてその代表とする。この１トーチ
式の場合、現に壁面を倣つているセンサーの制御
系に参加する制御軸は、Ｘ，Ｙ及びΨ軸である。
さて上記センサーによる倣い制御機構をブロツク
として示したのが第１２図であつて、これは後述
する第７図、８図及び９図から抽出して整理した
ものである。ここで重要なことはまず先行するセ
ンサーとトーチとの間隔が常に一定とされる。そ
の第２はセンサー及びトーチの現在値（位置）の
検出が一定のインタバル（例えば先に述べた如き
0.5mm50msecがその１例である）においてなされ
ることである。このような現在値、即ち上記第１
２図において見るならば、壁面１５０に対するセ
ンサーによる検出アナログ量１５１及び同じくト
ーチによる検出デイジタル量１５２（X′，Y′及
びΨ′）は、上記一定のインタバル毎に計算機１
２０に入り、ここで予め決められた手順に従つて
演算、比較され、新たな指令値、ΔＸ，ΔＹ及び
Ψ１５３として制御機構１２６に入り、ここで具
体的なアナログ量としてそれぞれへ制御軸をコン
トロールするものである。これによつて、トーチ
は溶接線に対しその溶接速度を減ずることなく、
正確な位置づけができる。今、仮にセンサーとト
ーチの距離を５cmに固定し、上記検出インタバル
を１cm、1secとし、かつ分り易くするために、Ｘ
軸のみの１軸系倣いを例にとるならばセンサーと
トーチの倣いシステムとして第１３図のブロツク
が得られよう。従つて倣いの初期状態では同図５
cmの点にセンサーが位置することになる。ここか
らほぼ1.2秒後には６cmの地点を通過する。この
ときセンサーの現在値（第１２図の１５１）を読
み込んで計算機に、一方トーチの現在値（同じく
１５２）も同時に計算機に入り、ここで演算さ
れ、指令値（同じく１５３）として出される。こ
の指令値１５３によつて制御軸１３０がコントロ
ールされてトーチの位置付けが決まる。このよう
に一定のインタバルでデータを読み取りながら指
令値を出し、それにより溶接が進行するものであ
る。このような第１３図の倣いシステムを１つの
アルゴリズムにまとめるならば、第１４図のフロ
ーチヤートを得ることができる。これは上記第１
３図のものと同様に、第１４図で示されたループ
の１回りを１秒と仮定してのものである。この値
は必要とされる溶接速度その他から、計算機１２
０におけるハードウエアの１つとして適宜設定し
ておけばよい。さて同図１５５はトーチ及びセン
サーの現在値取り込みであつて、この出力が第１
２図における１５１及び１５２となつて計算機に
入る。１５６は指令値としての計算機出力で第１
２図の１５３がこれである。１５７はここで実際
の進行距離の下記Ｄに計算を表わし、この進行距
離が１cmを超えたかどうかの判断が１５８であ
り、１cm未満の場合は新しくサンプリング点の計
算をすることはない。１cmを超えた場合は新しい
次のサンプル点が計算されて、計算機に格納され
る。これが１５９として示したステツプである。
このようなループを具体的に更に説明するなら
ば、初め１秒でトーチ及びセンサーは８cm程度進
むことになる。サンプル点は１秒周期であるか
ら、ここでは新しく計算して格納することはな
い。これが２秒後では、初期状態から1.8cm程度
進行している。ここで１cmの地点における壁面の
座標と1.8cmにおける座標値との補間によつて計
算し、格納するものである。これは６秒後に指令
値として使われる。３秒後には2.8cm進行してい
るから同様に２cmの地点における座標を求めてお
くものである。この場合、上記の補間とは、例え
ば２秒後に第１３図におけるサンプル点を考え
て見るに、まずとしての座標は既に知られてお
り、この関係は、 となる。２秒後には、上記の点より1.8mm程度
進行しているからのサンプル点SX，SYは、 SX＝SX′＋ＸＳ−ＳＸ′／Ｄ SY＝SY′＋ＹＳ−ＳＹ′／Ｄ ここで、 Ｄ＝√（−′）²＋（−′）² で計算される。一方センサーによる壁面の座標
（XS，YS）は第１５図で示したように、センサ
ーの基準座標を（P.Q）とし、同センサーの微少
変位をとすれば、 XS＝Ｐ−asinΨ YS＝Ｑ＋acosΨ で容易に計算することができる。このように、溶
接の終了まで計算機によつて、それぞれの座標
が、一定の周期をもつて逐次検出、演算され、正
確なトーチの位置決めによつて容易に自動溶接を
行うことができる。 次はセンサー後行方式である。ここでは上記先
行方式とは逆に、トーチより一定の距離をもつて
その後方にセンサーが固設される。第１６図はこ
のようなトーチ−センサーシステムによる倣いプ
ロセスを示す。同図において、模式的に示した各
点をつないだトーチ−センサーの動きに関するア
ルゴリズムは次の通りである。 まず、図中 の点：ここにおける初期状態でトーチの位置が
基準よりだけずれていると仮定したもので
ある。 の点：サンプリング即ち検出周期が先に述べ
た通り決められているので、上記とより
を求め、Ψをこの分だけ修正して進行す
る。 の点：上記ステツプによるだけ進んだら、再
び上記偏差を計算して進む。 の点：これは壁面が曲つている場合の例を示し
たもので、まず、この地点において仮想壁面
W′からの変位′を確認する。 の点：同時に、次の前記分進んだ時点で上記
仮想壁面W′と交差するように（α＋β）分
だけΨを修正する。 の点：ここで再び上記と同様の動作を繰り返
す。 このようなアルゴリズムによれば、センサー後
行方式をとつても支障なく、トーチの正確な位置
決めが可能であつて、正確に溶接できるものであ
る。この場合、後行方式の制御ブロツクとして
は、前述した第１２図のものと同様であつて、そ
の演算は次のようになされる。即ち上記第１６図
において、 α＝tan^-1（ｌ−ｌ′／Ｌ） があるが、ここで、 Ｌ：単位時間における進行距離 l′：ｌより１周期前の値 ここｌ，l′が第１２図のセンサーによる計算機入
力１５１である。この場合上記Ｌは次の式によつ
て計算される。即ち、 Ｌ＝√（−′）²＋（−′）² ここでX′及びY′は第１２図に関して述べたトー
チ現在値、即ち計算機入力１５２のデータ上記各
入力によつて計算される指令出力１５３は次の通
りである。即ち、 ΔＸ＝LcosΨ ΔＹ＝LsinΨ Ψ＝Ψ′−α（Ψ′は上記入力１５２のデータ） である。このような指令値によつて、トーチは正
確かつ容易に制御される。 上記センサーによつてＸ，Ｙ及びΨ及び／又は
θの各制御軸が適確にコントロールされて、トー
チの位置決めが容易に可能となるものである。通
常の部材組み立て溶接にあたつては、これで十分
ということができよう。然しながら、造船用大型
部材の組み立てにあつては、先にも述べた通り、
その形状及び寸法が多種多様であつて、一定の部
材パターンとはなり得ず、多様の溶接線を示すこ
とはよく知られる。そこで本発明ではこれら部材
パターンに対してもこれに対応し得る微調整と十
分な適応性を発揮せしめるために、更にＲ軸及び
軸に対するセンサー倣いシステムをとり入れた
ものである。 即ち、本発明は上述したように部材の組合せ形
状をパターン化するものであるが、このような部
材の組み合わせパターンがいくたの変型のあるべ
きことは言うまでもなく、これらをセンサー倣い
機構のもとで自動的に溶接する場合、上記してき
たＸ，Ｙ，Ｚ及びΨ（２トーチシステムの場合は
更にθ）各制御軸によるシステムだけでは対処し
きれない恐れが強い。これは大型部材の組み立て
用溶接ロボツトの上記各軸が必然的に大型化して
重量もかさむことから、その時定数も大きく、か
つ本発明において採用されている各軸現在値把握
用サーボ機構は、本来必ずしもそのレスポンスが
早くないからである。本発明において、このよう
な形状に対処せしめるためにこまかな調整用とし
て上記Ψ（又はθ）軸へ更にＲ及び制御軸を配
設した理由がここにある。 本発明は、このような基本的なセンサー倣い制
御に加え、上述したように部材組み合わせ形状の
パターン化を利用した制御が行われる。上述した
ように計算機には各部材組み合わせ形状パターン
に対する溶接手順が予め記憶させてあり、溶接に
当つては、溶接開始点の位置（座標）及び溶接の
対象とする部材組み合わせ形状パターンが計算機
に教示される。また、これと同時に脚長（これに
より溶接電流、電圧、速度等の溶接条件が決ま
る）、繰り返し数等も教示されることは言うまで
もない。 計算機では、上記教示されたパターンに対応す
るシーケンスが展開され、溶接が開始される。上
記シーケンスでは、例えば、溶接開始→直進溶接
→障害物検知後センサー退避→センサーとトーチ
間の溶接のためのトーチ動作→溶接終了、という
ような基本的な溶接手順が規定されている。 溶接中は、少なくとも２個の倣い用センサーに
より、被溶接部材の部材形状が検知され、このセ
ンサー情報に基づき上記シーケンスが実行され、
各制御軸、さらにはセンサーの動作が制御され
る。例えば、上述したシーケンスを例にとると、
溶接進行中センサーが障害物を検知すると、この
センサー情報に基づき計算機がセンサーの進退指
令とトーチを旋回させる指令を出し、これによ
り、センサーを支持しているシリンダ装置（第４
図ないし第６図参照）がセンサーを進退させると
ともに、所定の制御軸が作動してトーチを回しな
がら障害物との間の溶接を行う。 このように本発明では、各部材パターンに対
し、センサーの動作を含めた基本的な溶接手順が
予め規定され、この内容が上記センサーによる部
材形状の結果に基づき実行される。 このような制御により、従来その自動化が困難
もしくは不可能とされてきた溶接上の諸問題で容
易に実現可能となつたものとして次の如きものを
あげることができよう。即ち、 コーナー処理（第１９図−ａ） ウイーピング処理（同−ｂ） まわし処理（同−ｃ） 溶接線のずれ処理（同−ｄ） 始終端の処理（同−ｅ） 多層盛処理（同−ｆ） ギヤツプの変動処理 板厚違いの処理 などがそれである。 第１８図ａ及びｂで示したものは、上記したよ
うな部材の端部及びその形状（即ち第１７図で示
した如きもの）の検知のために特に好適なセンサ
ーとトーチとの配置関係を示した１例である。こ
こで例示したものは、先に詳記した第４〜６図及
びこれと関連した記載のものとその基本的な構成
と同様であるが、第１８図のものは、軸を含む
Ｒ軸による倣い制御を達成せしめるために特に好
適な機構配置としたものである。即ち図中Ａは差
動トランス型センサー、Ｂは渦流型又はLC型の
磁気センサーを示す。これが基本構成であつて、
これらの他必要に応じ、更に同じく差動トランス
型であるＣ及びＤセンサーが付設される。今これ
らセンサーの果すべき役割りを見るに、まず磁気
センサーＢは第１７図の部材パターンで示した如
き部材端部の変化態様を面としての検知し得るこ
と及びこれによつて狭い部分で極めて有利なこと
からである。Ａセンサーを差動トランス型とした
のは、これによつて上記Ｒ軸のNC的微調整を可
能ならしめることによる。このようなＡ及びＢそ
れぞれのセンサーの構成と配置においてもつとも
重要なことは、そのトーチとの関連において常に
一定の間隔と高さを保持せしめることである。こ
の関係において両センサーを同時に移動せしめる
ならば、先に述べた第１７図の如き部材端部及び
形状の変化の検知及びこれに基づくＲ軸を主体と
したNC的微調整ができる。この場合、上記両セ
ンサーの機能として特別なものの必要はない。た
だ進行方向における形状変化の始点及びその終点
を知るだけのON−OFF機能だけで十分である。
差動トランスとしてのＡ及び磁気センサーとして
のＢ両センサーそれぞれのON−OFFの変化と組
み合わせによつて、上記第１７図による変化パタ
ーンの凡てをカバーし得ることが確認された。換
言するならば、トーチとの関連において常に一定
の間隔と高さに保持せしめられたＡ，Ｂ両センサ
ーそれぞれのON−OFF変化と組み合わせによつ
てあらゆる部材形状の変化パターンを知ることで
ある。先に、第１７図の基本的変化パターンをあ
らかじめ計算機に教示しておくべきものと述べた
のは、このようなON−OFFの変化と組み合わせ
としてこれを教示しておくことに外ならない。こ
れによつて計算機は、直ちにＲ軸を主体とした各
制御軸に必要な指令を発し、部材形状の変化に即
応した自動溶接が容易となるものである。これが
Ｒ軸による基本的な倣い制御である。 具体的な部材の組み立て溶接に当つては、第１
７図でも示した如く、その溶接進行方向におい
て、多くの障害物（例えばスチフナーなど）のあ
ることは常態とされる。このような場合、上記Ａ
及びＢ両センサーのみで対処せしめることは困難
となろう。このためのセンサーが上記第１８図で
Ｃとして示したものがそれである。これもＡ，Ｂ
両センサーと同様に単なるON−OFF機能のみで
よいが、要するに上記Ａ，Ｂ及びＣの３センサー
のON−OFFの変化とその組み合わせによつて障
害物を含む部材形状のあらゆる変化に対応せしめ
たものである。更に第１８図で示したＤセンサー
を付設して、高さを一定レベルに保持せしめるな
らば尚万全の態勢と言うことができよう。以上第
１８図で示したものは、その基本的構成の１例で
あつて、必要によつては更に他のセンサーの配設
さるべきは言うまでもない。重要なことは部材の
組み立て形状の変化をパターン化して、これに対
応して検知し得るセンサーを必要数配置すればよ
い。この場合各センサー特にＡ，Ｂ両センサーの
配列順も具体的な部材形状パターンに応じて適宜
決定することができる。 なお、以上の制御用各軸に対する制御系の構成
例を第７図ないし第９図に示す。この中第７図の
ものは、概念的ブロツク、第８図のものは前記各
制御軸に対する基本的ブロツク及び第９図のもの
は、特に上記各図におけるインターフエイスを中
心としたブロツクである。図中１２０は電子計算
機、１２１はその入出力装置、１２２はインター
フエイス、１２３は演算制御回路、１２４はデイ
ジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器、１２５はシ
ンクロ−デイジタル（Ｓ／Ｄ）又はコード変換器
及びこの増巾器、１２６は制御軸用モーター制御
装置、１２７はタコジエネレーター、１２８は制
御用モーター、１２９はパルス発生器又はシンク
ロ発振器、１３０は各制御軸、１２２ｗは溶接機
用インターフエイス、１４０は溶接機用電源、１
４１は溶接機制御装置、１４２は溶接機用ワイヤ
ー供給装置、記号TGはタコジエネレーター、PG
はパルス発生器、DHは絶対値型パルタ発生器、
CXはシンクロ発振器、SDはシンクロ−デイジタ
ル変換器、及びＲは右側、Ｌは左側のものを示
す。他の番号は前記各図におけるものと同様であ
る。 上記制御系による溶接ロボツトの制御において
もつとも重要なことは、トーチを正確に溶接線へ
位置決めすることである。このためには必要な溶
接速度において、前記各軸の位置決めと速度制御
のなさるべきことが必要となる。このため上記第
７及び８図で示した各軸制御用モーター機構はす
べてNC−サーボ制御方式によつている。ただ上
記制御系を具体的な溶接ロボツトへ適用するに当
つては、なお細い配慮をすることが好ましい。そ
れは各制御軸の作動時定数がかなり異なるからで
ある。本発明による溶接の主たる対象が造船用と
しての大型部材に対する自動溶接にあるからに外
ならない。このような観点において、上記第７及
び８図で示した制御系において、１２２として示
したインターフエイス回路の１例が第９図であ
る。 まず第９図−ａのものは、先に述べてきた各制
御軸の中、Ｒ軸及び軸に対するインターフエイ
スを中心とした制御系を示す。これらＲ軸及び
軸は溶接ロボツトの各制御軸の中でもつとも小型
であつて、その作動距離−回転数も極めて小さい
ので、その制御系は通常のアブソリユート方式が
採用されている。本制御系は先に述べた如く、溶
接線に対するトーチ位置−姿勢の精密なコントロ
ールにあることからモーターの回転によるシンク
ロ発振器１２９ａがその特徴である。この出力は
１２５ａとして示したＳ／Ｄ変換器によつてデイ
ジタル数に変換されて、コンピユーターからの指
令値カウンター１３５の出力と前記演算制御器１
２３において計算され、この出力が１２４のＤ／
Ａ変換器でアナログ量となり、前記モーター制御
装置に導入されて、それぞれの制御軸をコントロ
ールするものである。 次に上記ｂ図は、前記Ψ軸及びθ軸に対する制
御系を示す。このΨ軸及びθ軸は、上記Ｒ軸及び
軸の基盤となることは、先に述べた通りである
が、いずれも回転軸のため、上記同様にアブソリ
ユート方式で十分なことが確認されている。この
場合、上記Ｒ軸、軸に対する制御系と異なると
ころは、上記シンクロ発振器をアブソリユートパ
ルス発生器１２９ｂに置き換え、従つてＳ／Ｄ変
換器が通常のコード変換器１２５ｂとなることだ
けである。これによる制御機能は、上記Ｒ軸及び
軸に対するものと基本的に差はない。 更にＸ，Ｙ及びＺ各軸については他の軸とは異
なる配慮をすることが好ましい。これは先に述べ
た各軸の制御系とは異なり、Ｘ，Ｙ及びＺ各軸
共、その移動距離が大きく、これを上記の如く、
絶対値方式（アブソリユート方式）とした場合、
そのプログラミングが極めて複雑となり、これに
伴う制御装置の構成も容易でないからである。そ
こで本構成例ではインクリメンタル、即ち増分方
式を基盤に、直接の制御には上記絶対値方式によ
る方式を採用している。このように増分−絶対値
のコンバイン方式としたのは、増分方式のみによ
つた場合、例えば制御装置にミスカウントなどの
誤動作があつたとき、これが累積されて大きく狂
うからである。上記コンバイン方式によるなら
ば、増分方式におけるプログラミング及び制御装
置の簡素化という利点と共に絶対値方式における
プログラムの変換や運転の１時中止−再開などが
容易であるという利点を伴せ発揮せしめることが
できる。このような増分−絶対値結合方式とした
１例が第９図−ｃとして示した制御系である。同
図において、先に述べた以外のブロツク名を述べ
るならば、１３１はパルス発生器１２９ｃによる
現在値の絶対値回路、１３２は現在値に対する残
値カウンター、１３３は加算器、１３４は現在値
の増分カウンターを示す。 一般に、サーボ機構においては、目標値と実際
値とが必ずしも一致しないのが常態とされる。こ
れを１つの模式的パターンとして示したのが第１
０図である。同図で示した如きずれが生じた場
合、必要な速度において、自動溶接することは困
難となろう。このようなずれが何等の手段で補償
さるべきは言うまでもない。これが本構成例の
Ｘ，Ｙ及びＺ軸に対する制御系において、増分−
絶対値の結合方式を採用したもう１つの理由であ
る。 溶接ロボツトにおいて、溶接線に対するトーチ
の位置決め及び各制御軸の位置決めと速度制御
が、その自動溶接を左右するものであつて、その
ために、上記各軸に対し、NCサーボ機構を採用
が好ましいことは先に述べた。このようなサーボ
機構による位置決めとしては、例えば具体的には
一軸の場合、0.5mmごとの位置指令を50msecごと
に出す位置制御系となる。この時の溶接速度は
600mm／minとなろう。従つて、上記50msecを変
えることによつて、溶接速度がコントロールされ
るものである。このような条件において、二軸の
場合、Ｘ方向には（0.5cosθ）mm、Ｙ方向には
（0.5sinθ）mmの位置指令が出されることにな
る。これが上記増分方式であつて、その基本形が
第１１図である。即ちそれぞれの位置P₁，P₂……
は（ΔX₁−ΔY₁）で示される。本発明ではこのよ
うな増分方式による現在値が前記第９図−ｃにお
ける１３４として示されたカウンターで計算さ
れ、貯えられるものである。同時に上記PG１２
９ｃの出力は残値カウンター１３２において現在
値と目標値との差が計算され、この値がその時点
での絶対値カウンター１３１によるコンピユータ
ー１２０の指令出力と加算器１３３で加算され
る。この加算値が具体的な指令値として指令値カ
ウンター１３５で整えられ、減算器１２３で先に
計算された増分値が差引かれて、Ｄ／Ａ変換器１
２４においてアナログ量となる。これがモーター
１２８の制御量である。この場合、指令値カウン
ター１３５の出力は同時に残値カウンター１３２
に入り、検出現在値（１２９ｃのPG出力）と比
較の上、その差即ち残値の計算がなされる。この
ようにして先に述べた如く、一定のインターバル
毎に（指令＋残値）の形で制御量が出され、Ｘ，
Ｙ及びＺの各制御軸が正確にコントロールされ
る。換言するならば、上述した如き増分及び絶対
値方式それぞれの欠点を抑え、その長所を有効に
生かした制御系にしたものである。このような制
御系の機能をノーマルな状態で模式的に示したの
が次の表である。ここではその距離軸及び時間軸
共先に１例として述べた値を採用した。

【表】 上記の如き機能が、その時間軸及び距離軸と
も、あらかじめ定められたインタバルで継続さ
れ、必要な溶接速度が容易に可能となる。 次に本発明の具体的な実施手順を説明する。 具体的な溶接において教示すべき情報として
は、次のようなものがある。即ち、 部材座標（溶接開始点） 部材パターン 脚長 繰返し数 がこれである。これらの情報は、例えばペンダン
ト上の各種スイツチでコードをセツトしてから電
子計算機に記憶される。これらの中まず部材座標
について述べるならば、溶接の開始点となる部材
座標の教示点は任意に選定することができる。然
しながら溶接ロボツトの効果的な操作とこれに伴
う溶接作業の効率化を図る観点から見て最適の部
材座標教示点が存在するものである。このような
Ｘ−Ｙ−Ｚ系座標教示点は、次に述べる部材パタ
ーンの具体的な構成によつて決定される。 部材パターンは、部材の置き方から始まる。こ
の置き方は、まず部材の長手方向をＸ軸方向に合
わせることが第１である。ついで溶接ロボツトの
移動がＸ−Ｙ−Ｚそれぞれの方向において交差し
ないような、即ちいわゆる一筆描きと称せられる
如き一方向の移動を可能ならしめる配材を１ブロ
ツクとして構成するものである。かくするなら
ば、上記部材座標の教示点が、ブロツク単位１ケ
所でよいこととなつて、溶接ロボツトによる溶接
効率は飛躍的に増大することになろう。このよう
に部材パターンの選定とブロツクの構成如何が溶
接ロボツトの効率を左右する大きな要因である
が、先に第１７図とこれに関連した記載における
如き部材形状のパターンもここで教示されて計算
機に記憶される。 さて上記した如きパターン化された部材構成ブ
ロツクに対しては、その溶接順序が設定される。
このシーケンスには、上記パターン化された部材
構成に対する既述形状検知システム及びこれに基
づく前記制御系における各種演算回路を伴うもの
であるが、基本的なシーケンスに従わない順序が
部材構成上必要な時、上記部材座標が改めて教示
されねばならない。いずれにしても、上記部材パ
ターンの構成と同様に、溶接ロボツトの移動がＸ
−Ｙ−Ｚ面で交差せず一方向となるよう配慮する
ことが肝要である。 上記部材パターン及びこれに対する溶接シーケ
ンスにおいて、同じパターン群の繰り返しが現わ
れる。このような場合全パターンを１個ずつ教示
する必要はない。基準パターンにこれの繰り返し
数を教示するだけで足りる。このような繰返しパ
ターンは任意に定めることができる。然しながら
溶接ロボツトの効率性を高めるために、例えば操
作意図の不統一を防ぎ、部材パターンの統一性を
確保するために予め定めておくことが好ましいで
あろう。 脚長は凡ての溶接ワークパターンに付随するも
のである。このような脚長は任意に選択すること
ができる。一般に上記教示手順の中で、脚長を更
新すれば、この脚長は次に新しい脚長に入るま
で、それ以降の全ワークパターンに対して使用さ
れるのが常態とされる。これは上記繰り返しパタ
ーンの中で脚長を更新した場合までも例外ではな
い。このように水平脚長及び垂直脚長とも一定と
なる如く、パターン化された部材ブロツクが構成
さるべきである。 以上詳述した教示の具体的な手順については、
これを省略するが、このようなテーチング即ち教
示の設定がなされるなら今まで述べてきた溶接ロ
ボツトのメカニズムが、同じく詳述してきた制御
系のもとで具体的に作動することができる。この
ような本発明による溶接ロボツトの全機能をその
始まりから終りまでまとめるならば、第２０図の
ように表わされる。これを更に詳述するならば、
まず上記「始動」は溶接ロボツトによる溶接ワー
クを始めさせる機能である。これは用意されたシ
ステムプログラム及びモニタープログラムを計算
機に入れ、更に溶接作業のイニシヤルセツトを行
つて各電源のONをチエツクし、いわゆる待機状
態におくことである。次の「参照」とは現在登録
されている作業を照介し確認する機能である。同
時に１溶接作業内の作動シーケンス及びその状況
ワードも参照される。これはいずれも適当な表示
盤にデイスプレイされるデータから確認すること
ができる。「教示」機能とは、データのインプツ
トからその編集までの機能である。これは次のも
のからなる。即ちまずトーチアクチユエーターが
先に述べた部材座標点（溶接開始点の位置）まで
移動される。ついでセンサーによつて、上記溶接
作業位置を確認し、部材情報、溶接条件を計算機
に記憶させる。更にこのデータの繰り返し、これ
による溶接及び移動ができるよう編集され、必要
に応じてデータの削除、変更及び追加が行えるよ
う修正される。上記「教示」機能とは、このよう
な内容を綜合的に行うものである。 さて、次に上記教示内容に対しては、溶接を行
なわずに実行させ、教示通り溶接ロボツトが作動
するかどうかの確認がなされる。これが「試験」
機能であつて、これにはロボツトの水平移動、垂
直移動、コーナー移動及び必要に応じて追加され
る移動が先に述べたＸ，Ｙ，Ｚ，Ψ，θ，Ｒ，
の各制御軸についてなされる。これによつて溶接
ロボツトの準備態勢が凡て整つたことになる。つ
いで溶接ロボツトは、上記教示内容に従つて具体
的な溶接作業に入り、その時の溶接作業を含む全
制御体系は、前記第８図で示された通りである
が、溶接そのものは、水平溶接、垂直溶接、コー
ナー溶接及びその他先に述べた如き特殊溶接が既
に教示されたシーケンスに従つて順序よくなされ
る。このように所内ブロツクの溶接が終了したな
らば、溶接ロボツトはその原位置に復帰する。 以上詳記したように、本発明によるならば、文
字通り汎用型の溶接ロボツトによる溶接が始めて
可能となつたものであつて、造船用の如き大型
で、しかもその部材形状が多様化された部材構成
に対しても、有効に対処し得るものである。これ
による実利益は誠に大きく、上記溶接作業の効率
化及び省力化は測り知ることができないものと言
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に供される溶接用ロボツトの１
実施例として示す２トーチ方式の正面図、第２図
は同じくその側面図、第３図は第１図における制
御系の説明図、第４図は第１図におけるセンサ
ー、トーチ及びトーチ進退軸の配置を示す正面
図、第５図は同じくその側面図、第６図は第４図
によるセンサー配置の１例を示す側面、平面及び
背面図、第７図は本発明による制御系のアウトラ
インを示すブロツク図、第８図はその詳細ブロツ
ク図、第９図−ａは第３図におけるＲ及び軸絶
対値方式による制御ブロツク図、同じしｂはΨ及
びθ軸用絶対値方式による制御ブロツク図、同じ
くｃはＸ，Ｙ及びＺ軸用増分値−絶対値方式のコ
ンビネーシヨンによる制御ブロツク図、第１０図
及び第１１図は第９図−ｃによる増分値方式の説
明図、第１２図はセンサー先行方式による制御系
の１例を示すブロツク図、第１３図は第１２図の
センサーによる先倣い説明図、第１４図はこれに
よるフローチヤート、第１５図は同じくセンサー
による壁面座標を求める１例を示す説明図、第１
６図はセンサー後行方式の説明図、第１７図は溶
接部材組み立て形状をパターン化した例を示す説
明図、第１８図−ａは第１７図における形状を検
知するためのセンサー配置の縦断正面図、同じく
ｂはその側面図、第１９図は第３図におけるＲ及
び軸によつて特殊溶接の１例を示す説明図、第
２０図は本発明による溶接ロボツトを果す全機能
のブロツク図である。 図中、１は基床、１１は定盤、１２，１３，１
４及び１５は溶接部材、１６ａ及び１６ｂは溶接
ロボツト用支台、１７ａ及び１７ｂはレール。２
ａ及び２ｂはガーター、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ
及び２１ｄはガーダー支持脚、２２ａ及び２２ｂ
はメーンフレーム、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ及び
２３ｄはガイドローラ、２４ａ及び２４ｂは案内
条、２５ａ及び２５ｂはモーター、２６ａ及び２
６ｂはピニオン、２７ａ及び２７ｂはラツク、２
８ａ及び２８ｂは位置検出装置、２９ａ，２９
ｂ，２９ｃ及び２９ｄは車輪。３は移動台車、３
１はモーター、３２はピニオン、３３はラツク、
３４ａ−３４ａ，３４ｂ−３４ｂ，３４ｃ−３４
ｃ及び３４ｄ−３４ｄは駆動装置、３５ａ及び３
５ｂは車輪、３６は検出器。４は主軸、４１はそ
の保持筒、４２は軸筒、４３ａ及び４３ｂは上下
動ガイド、４４はギヤー、４５は上下動ラツク、
４６ａ及び４６ｂは案内条、４７はモーター、４
８はギヤーボツクス、４９は検出機構、５０は主
軸旋回用モーター、５１，５２はギヤー機構、５
３はギヤーボツクス、５４ａ，５４ｂは検出機
構。６，６ａ及び６ｂはトーチ、６１ａ及び６１
ｂはトーチ保持軸、６２はブラケツト、６３は取
付手段、６４ａ及び６４ｂはモーター、６５ａ及
び６５ｂはギヤーボツクス、６６ａ及び６６ｂは
回転検出機構。７ａ及び７ｂは横筒、７１ａ及び
７１ｂはトーチ駆動軸、７２ａ及び７２ｂはトー
チ進退軸、７３ａ及び７３ｂはモーター、７４ａ
及び７４ｂは検出機構、７５ａ及び７５ｂはギヤ
ーボツクス、７６ａ及び７６ｂはトーチホルダ
ー、７７ａ及び７７ｂはトーチ回転軸、７８ａ及
び７８ｂはトーチ角度検出機構、７９ａ及び７９
ｂはトーチ軸、８０ａ及び８０ｂはモーター。１
００，ａ−ｂ−ｃ−ｄはセンサー、１０１ａ及び
１０１ｂはその支持軸、１０２ａ及び１０２ｂは
シリンダー、１０３ａ及び１０３ｂはピストンロ
ツド、１０４ａ及び１０４ｂはセンサーホルダ
ー、１０５，１０６及び１０７はＸ，Ｙ，Ｚ各軸
のそれぞれ感応面、１０８，１０９，１１０，１
１１はそれぞれのセンサー本体。１２０は電子計
算機、１２１は入出力装置、１２２はインターフ
エイス、１２３は演算制御回路、１２４はＤ／Ａ
変換器、１２５はＳ／Ｄ又はコード変換器、１２
６は制御軸用モータ制御装置、１２７はタコジエ
ネレーター、１２８はモーター、１２９はパルス
又はシンクロ発振器、１３０は各制御軸、１３１
は現在値の絶対値回路、１３２は現在値に対する
残値カウンター、１３３は加算器、１３４は増分
カウンター、１３５は指令値カウンター、１３６
は各制御軸ギヤー機構。１４０は溶接機用電源、
１４１は溶接機制御装置、１４２は溶接機用ワイ
ヤー供給装置。１５０は壁面、１５１は検出アナ
ログ量、１５２は検出デジタル量、１５３は指令
値、１５５は現在値の取り込み、１５６は指令値
としての出力、１５７は進行距離計算、１５８は
距離の判断、１５９は計算器入力である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 計算機により溶接ロボツトの各制御軸を自動
   制御して行う自動溶接法において、溶接ロボツト
   の前後（Ｘ軸）及び左右（Ｙ軸）の自在な移動を
   可能とし、これに配設したセンサー及びトーチ保
   持用主軸に自在な上下動（Ｚ軸）及び回転運動
   （Ψ軸）を与え、かつ上記トーチの進退（Ｒ軸）
   及びトーチ自体の傾斜回動（軸）を可能ならし
   めた機構を用い、被溶接部材の組合せ形状をパタ
   ーン化し、計算機にこのパターン化された各部材
   組み合わせ形状に対する溶接手順を予め記憶させ
   ておき、溶接に当たり溶接開始点の位置と、対象
   とする被溶接部材の部材組み合わせ形状パターン
   とを教示し、計算機により当該部材組み合わせ形
   状パターンに対応するシーケンスを選択して溶接
   を開始し、溶接中、センサーによる溶接トーチの
   倣い制御を行なうとともに、少なくとも２個の倣
   い用センサーによつて被溶接部材の部材形状を検
   出し、該センサー情報に基づき上記シーケンスを
   実行して各制御軸を作動させ、被溶接部材を自動
   的に溶接することを特徴とする汎用型溶接ロボツ
   トによる自動溶接方法。