JPS63119982A - ロボツトによる溶接方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はロボットによる溶接方法に関し、造船、鉄構製
品等の鋼構造部材の溶接に適用して有用である。

〈従来の技術〉 プレイバック式溶接ロボットは同一形状同一寸法の製品
を多量に溶接するのに適しており、何度でもくり返し同
一動作を行うので各種産業に多く用いられている。

しかし溶接ワークの形状や寸法が異ると現物のワークを
用いて教示（ティーチング）作業を行う必要が生じるた
めその作業の間は生産が中止される欠点がおり多品種少
量生産には適さない。

例えば第２図（ａ）に示すワーク４ａを溶接するには、
従来では、ワーク４ａを平面的に示す第５図に表すよう
な溶接位置の教示をしなければならない。即ち第５図に
示すように、溶接線８の溶接開始点・終了点７（Ｘ印）
と移動経路９（点線）を溶接順序に従って正確に教示す
る必要がある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 造船や鉄橋製品では形状は同じでも寸法が異っているも
のが多く、前述のようにティーチングを行っていては作
業能率が低下するため同一形状のものは統一されたプロ
グラムにて溶接可能とすれば能率を向上させることが出
来る。

く問題点を解決するための手段〉 プレイバックロボットは必らずスタート位置とエンド位
置を記憶させる必要がありその間に溶接スタート、エン
ド部を教示（ティーチング）する。

例えば第２図（ａ＞に示すようなワーク４ａではワーク
４ａを移動させて所定の位置に停止させる事によって溶
接スタート位置を合せる事が出来る。

更に溶接長の変化、即ち溶接エンド位置の変化は実物の
溶接長より長い（遠い）位置にエンド部を設定すれば統
一されたスタート部とエンド部になり溶接方向によるわ
ずか数種類のプログラムで良いことになる。溶接の終了
は部材の端部位置にて停止させる必要があるがこれには
端部検出器を設けてその信号によって溶接終了処理を行
わさせる。

〈実施例〉 第１図は本発明の構成を示す。同図に示すように溶接ロ
ボット１のアームに溶接トーチ２が取付けられている。

ワーク４はパレット上（図示していない）に固定され移
動装置２０上を流れる。溶接機二の＋（正）側は溶接ト
ーチ２へ、−（負）側はワーク４側に接続されている。

ワーク４側ケーブルの途中に電流計測器２１がありその
電流値及びアーク電圧を端部検出器イに入力する。

端部検出器イは、ワーク４端部では部材形状が変化する
ためインピーダンスΩ（アーク電圧Ｅ／溶接電流■）が
変化するがこれによっであるしきい値を設けてこれ以上
の変化を端部と判断して出力する市販品のものを用いる
。この出力は溶接機二とロボット駆動装置口に入り溶接
ロボット１を停止させ溶接を終了させる機能を持たす。

溶接条件データベースハは駆動装置口からの指令によっ
て溶接機二の溶接条件を制御する。

このような方法によれば溶接方向とトーチ姿勢のパター
ンさえ各々のプログラムとして登録しておけば溶接線を
正確にティーチングしなくても良いため多品種のワーク
に対応可能となりティーチング作業を大巾に省略させる
事が出来る。

ロボットには前述の溶接スタート部の位置づれ検出機能
や溶接線倣い機能があるため実際の溶接線とロボットに
登録した軌跡との合致はさほど正確で無くても良い（１
０ｍｍ程度のづれは自動的に補正される）。

次の溶接は第２図（ａ）に示すワーク４ａではワーク４
ａを反転させてもう一方の溶接を行い、第２図（ｂ）に
示すワーク４ではワーク４を移動させて溶接スタート部
をロボットスタート位置に合せて溶接を行う。

第２図（ｂ）の形状のものでは３つ溶接姿勢のプログラ
ムで溶接長の異るワークの溶接が可能である。以下順次
溶接を行い片側が終了すればワークの反転を行いもう一
方の溶接を行う。

第３図は本発明方法による溶接位置の教示手順を示す。

教示点１０は○印（開始点）■印（終了点）を教示させ
るが、溶接方向別にＡ、Ｂ、Ｃの３種で良い。Ａでは実
際のワーク４より遠い位置に開始点（Ｏ印）と終了点（
■）を教示する。ＢとＣはＡの直角方向に教示するがリ
ブ１６の両面を行うためトーチ２の向きを変えて教示す
る必要がある。

第４図は水沫による溶接順序の一例を示す。ワークは第
２図（ｂ）の例で説明する。

第４図（ａ）はロボットの教示点とワークの位置を示し
たものである。溶接を行うにはワーク４の溶接スタート
点１２をロボット１のスタート教示点１０迄矢印のよう
に移動させる。

第４図（ｂ）は第４図（ａ＞の溶接線１３の溶接要領を
示したものである。第３図のＡのプログラムにより溶接
スタート点１０より溶接終了点１０′に向って溶接を進
める。リブ１４に到達した時点で溶接電流に変動を生じ
るためこれによって端部と判断する検出器イにて溶接機
二に信号を送り溶接を停止させる。

Ｎ４図（Ｃ）はリブ１４及びリブ１５の溶接要領を示し
たものである。尚ワーク４は　第４図（ｂ）より第４図
（Ｃ）の位置迄移動させる。第３図のＢのプログラムに
よりリブ１４左側を溶接エンド点（Ｘ印）に向って溶接
を進め端部を検知したら溶接を終了する。次いでプログ
ラムＣによりリブ１４の右側、引続きプログラムＡによ
りリブ１４とリブ１６間のリブ１５を溶接する。夫々の
連接終了は前述の端部検出器二の信号によって溶接機を
作動させる。リブ１６、リブ１５の溶接残りについては
第４図（Ｃ）の動作を今−度くり返し行って溶接する。

反対側の溶接についてはワーク４を反転させ第４図（ａ
）〜（ｂ）に示す動作を順次くり返して実施すれば良い
。

ここで全体的な動きの概略を説明する。ワーク４はパレ
ット（図示されていない）上に固定され移動装置２０上
を流れてくる。ロボット１にあらかじめ記憶されている
溶接スタート位置にワークの溶接スタート位置を合致さ
せたらワークを停止させる。これにはワーク（又はパレ
ット）側の位置検出器によって検知し停止させる。これ
等の位置決めは正確に合致させなくてもロボットの溶接
開始点の位置づれ検出機能を用いれば１０ｍｍ程度づれ
ても支障ない。この機能は市販のプレイバックロボット
には常備している。位置決めが終れば溶接を行う。

ロボットのスタート位置は定点であるがエンド部は遠く
離れた位置にしであるため溶接端部はその間にあれば良
く、停止させるためには別に設けた端部検知器によりワ
ークの端部を感知して溶接を終了させる。

〈発明の効果〉 以上実施例とともに具体的に説明したように本発明は、
同゛−形状であるが寸法が異った製品の溶接に適してお
り、いちいち溶接位置をティーチングする必要がないた
めティーチング作業時間を大幅に短縮出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を示す構成図、第２図（ａ）。 （ｂ）はワークを示す斜視図、第３図は本発明方法にお
けるプログラムを示す説明図、第４図（ａ）、（ｂ）、
（Ｃ）は本発明方法を説明する説明図、第５図は従来方
法を説明する説明図である。 図面中 １は溶接ロボット、 ２は溶接トーチ、 ４．４ａはワーク、 ５は溶接ビード ６はタブ板、 ７は教示点、 ８は溶接線、 １０は教示点、 １１は溶接線、 １３は溶接ビードである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プレイバック式溶接ロボットによる溶接方法において、
   溶接開始点と実溶接長より遠地点の溶接終了点とを溶接
   方向別に上記ロボットに教示し、次いでワークの溶接を
   開始し、ワークの形状変化を溶接電圧又は溶接電流の変
   化により検出して溶接を停止し、続いて溶接方向を変換
   して再度溶接を開始する工程を繰返すことを特徴とする
   ロボットによる溶接方法。