JPS63238976A - センサ付溶接ロボツト - Google Patents

センサ付溶接ロボツト

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JPS63238976A
JPS63238976A JP7390087A JP7390087A JPS63238976A JP S63238976 A JPS63238976 A JP S63238976A JP 7390087 A JP7390087 A JP 7390087A JP 7390087 A JP7390087 A JP 7390087A JP S63238976 A JPS63238976 A JP S63238976A
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JP
Japan
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sensor
welding
torch
welding torch
robot
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JP7390087A
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Inventor
Masao Murata
村田 正雄
Yoshiro Sasano
笹野 良郎
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • 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
    • B23K9/12Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/127Means for tracking lines during arc welding or cutting
    • B23K9/1272Geometry oriented, e.g. beam optical trading
    • B23K9/1274Using 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)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、例えば重ね継手溶接や隅肉溶接、あるいは突
合わせ溶接等のように溶接部が線状となる溶接作業に使
用して好適なセンサ付溶接ロボットに関するものである
(従来の技術) 近年、この種の溶接ロボットによる溶接作業は、溶接箇
所に位置ずれが生じるものや、寸法精度が正確に出ない
ものなど複雑な作業形態のものにまで及んでおり、この
ような作業に対処するために、溶接ロボット自体に線状
の溶接部(以下、溶接線という)を溶接トーチの進行に
先qっで検出するセンサを設け、このセンサによる教示
作業の後に゛溶接トーチを倣い移動させて実行作業を行
わせるようにしたものが許及し始めている。
なかでも溶接線を含む範囲に光を投射して溶接線の検出
を行うようにした光学センサは、薄板杖の被溶接物(以
ド、溶接ワークという)に対して好適であるため、盛ん
に研究開発が進められている。
例えばこのような光学センサを用いた従来の溶接口ボッ
トでは溶接トーチの前方に所定間隔を有してセンサを固
定して配備し、このセンサから投射されるスポット光や
スリット光によって溶接トーチの前方の溶接線部分を検
出するとともに、この検出により得られた情報に基づき
、溶接トーチを倣い移動させることにより溶接を行って
いた。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記のような従来構成のものでは、前記
センサは倣い用として溶接トーチに対して固定して設け
られているため、溶接トーチから所定距離だけ離れた溶
接線部分しか検出できず、教示作業ではこのセンサは使
いにくいという問題点がある。つまり溶接開始時におい
て、溶接トーチの溶接開始位置か、ら前記所定距離分の
間ではセンサで検出し得ないため、センサからの溶接線
位置検出情報がない杖態で、その間は直線的に溶接を1
1′うこととなり、正確な溶接が不i+J能である。
このような不都合を回避するには、まず溶接ロボット全
体を移動させて、センサを溶接開始位置まで移動したう
えでN tl’l記情報欠落部分下の溶接線部分の検出
を行わせる7妥があるが、このように教示作業が煩雑で
ある−1−1溶接ロボット全体が移動するため時間がか
かり、またこの移動時等において溶接トーチを溶接ワー
クにぶつける危険性があった。
本発明は、かかる従来の問題点を解決するためになされ
たもので、溶接口゛ボットに対する教示作業並びに溶接
実行作業を効率よく行えるようにすることを目的とする
ものである。
(問題点を解決するための手段) このような目的を達成するために本発明では、溶接トー
チと、被溶接物間に形成された線状の溶接部の位置を検
出するセンサとを備え、前記センサによって予め検出し
た溶接部の位置検出情報に基づいて前記溶接トーチを倣
い移動させるようにしたセンサ付溶接ロボットにおいて
、前記溶接トーチ先端の基準点を検出範囲に含む第1位
置と、溶接トーチの移動方向前方で溶接部を検出範囲に
含む単一もしくは複数の前方位置との間で前記センサを
変位駆動するセンサ駆動手段並びに、このセンサ駆動手
段を制御して前記センサ位置を設定する位置制御手段を
設け、前記センサによって前記第1位置から前記前方位
置までの溶接部を検出Of能とした構成に特徴を有する
ものである。
(作用) −1−記構成によると、教示作業においては、センサ駆
動手段並びに位置制御手段の操作により、センサを第1
位置に位置させ、溶接トーチの基準点と前記センサが検
出した溶接線位置とを一致させるように溶接ロボットを
動作させることで、溶接トーチの狙い設定が自動的にで
きるので、このセンサを教示作業の補助として使用でき
る。
また教示作業の後の溶接実行作業では、センサを移動駆
動させるだけで、溶接ロボッー全体を移動させることな
く溶接開始位置から、溶接トーチの倣い移動時における
センサによる検出位置までの溶接線位置を迅速に検出で
き、この溶接線部分での溶接を正確かつ高速に行える。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
第1図は本実施例によるセンサ付溶接ロボットの警部斜
視図である。第1図において、溶接トーチ(1)は取付
ベース(2)に保持筒(2a)を介して垂直に設けられ
ており、この溶接トーチ(+)から所定間隔を置いた取
付ベース(2)の一端部には光学式のセンサ(3)が回
転軸(3a)を介して揺動可能に装着されている。
(4)はセンサ(3)を節度的に回転変位させるセンサ
駆動手段であって、この駆動手段(4)は取付ベース(
2)の、他端部にステッピングモータ(5)を設け、こ
のステッピングモータ(5)の出力軸(5a)と、前記
センサ回転軸(3a)とにプーリ(Ga)(8b)を装
着するとともに、両プーリ(8a)(Bb)間にわたっ
てタイミングベルト(7)を張設し、更に回C軸側プー
リ(Ba)の側方にセンサ(3)の回転基を位置を設定
するためのフォトインタラプタ(8)を配設するととも
に、前記プーリ(6a)の外周にフォトインタラブタ(
8)によって位置、検出される検出板(8a)を突設し
たものである。このセンサ駆動手段(4)はセンサ(3
)に接続された位置制御1段(9)にょって停止位置を
制御されている。
したがって、この位置制御手段(9) 、lrjびにセ
ンサ駆動手段(4)により、前記センサ(3)は溶接時
におけるワイヤ先端位置となる溶接トーチ(+)先端の
基準点(1a)を検出範囲に含む第1位置と、溶接トー
チ(+)の移動方向前方で溶接線(W)を検出範囲に含
む中=−もしくは複数の前方位置との間で節度的に回転
変位させられるのである。
(lO)は位置制御手段(9)に接続されたロボット制
御部であって、このロボット制御部(10)では位置制
御り段(9)で検出されたセンサ座標系(第2図、、l
−0−XY)−1−の溶接線(w)の位置をロボット本
体(II)、−Lの座標系に変換でき、このロボット本
体(l!)をセンサ(3)の検出データに基づいて動作
させるものである。
次に、上記構成のセンサ付溶接ロボットの動作を説明す
ると、センサ(3)は図示しないミラーを用いてスポッ
ト光を順次溶接ワーク(図示例では屯ね継トのワーク)
(A)の表面子、に投射し、その反射光を受光すること
により、溶接ワーク(A)の表面形状を第1図および第
2図に示すように、投光形状(R1)として検出し、こ
の投光形4&(R,)中から溶接線(W)の位置を段差
点位置として検出するものである。ただし、第2図にお
いてX方向は溶接線(W)を直交して横切る方向とする
このような検出動作を行うセンサ(3)はセンサ駆動手
段(4)並びに位置制御手段(9)によって溶接トーチ
(1)の基準点(1a)を検出範囲に含む第1位置(投
光形状(R1))から、溶接トーチ(1)の倣い移動時
、その前方の溶接線(W)部分を検出する前方位置(投
光形状(R,))までの長さく例えば30mm)を任意
の所定間隔(例えば5IIl■)ごとに設定した位置で
溶接線(W)の位置検出を行う。この   ・位置検出
は回転基を位置に設けたフォトインタラプタ(8)で検
出した回転角度を位置制御p段(9)で制御することに
よって行われる。
このセンサ(3)による検出データはロボット制御部(
10)で座標変換され、このデータに従うロボット本体
(II)の動作により溶接トーチ(+)が倣い移動して
溶接が実行されるのである。
なお、本発明は既述実施例において、光学式センサ(3
)として、スリット光を用いて溶接線(W)の位置検出
を行うものとしてもよく、センサ(3)の回転角度位置
検出手段を前記フォトインタラプタ(8)に代えて、エ
ンコーダを使用してもよい。
また、本発明は隅肉溶接や突合わせ溶接にも適用できる
ことは勿論である。
更に、前記取付ベース(2)を溶接トーチ(1)回りに
回転する構造とすることにより、センサ(3)の変位移
動範囲が拡大して使い勝りを一層向1−させることがで
きる。
(発明の効果) 以[−説明したように本発明によれば、センサは溶接ト
ーチの基準点を検出範囲に含む位置から倣い時の溶接ト
ーチ前方の溶接部を検出する位置まで変位可能であるの
で、教示作業においては、センサ駆動手段並びに位置制
御手段の操作により、センサを第1位置に位置させ、溶
接トーチの基準点と前記センサが検出した溶接線位置と
を一致させるように溶接ロボットを動作させることで、
溶接トーチの狙い設定が自動的にできるので、このセン
サを教示作業の補助として使用できる。
また教示作業の後の溶接実行作業では、センサを移動駆
動させるだけで、溶接ロボット全体を移動させることな
く溶接開始位置から、溶接トーチの倣い移動時における
センサによる検出位置までの溶接線位置を迅速に検出で
き、この溶接線部分での溶接を正確かつ高速に行えるに
至った。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にがかるセンサ付溶接ロボットの要部斜
視図、第2図はセンサにより検出した溶接線を含む溶接
ワーク表面の形状図である。 (1)・・・溶接トーチ、Oa)・・・基を点、(3)
・・・センサ、(4)・・・センサ駆動手段、(9)・
・・位置制御手段、(A)・・・溶接ワーク。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 溶接トーチと、被溶接物間に形成された線状の溶接部の
    位置を検出するセンサとを備え、前記センサによって予
    め検出した溶接部の位置検出情報に基づいて前記溶接ト
    ーチを倣い移動させるようにしたセンサ付溶接ロボット
    において、前記溶接トーチ先端の基準点を検出範囲に含
    む第1位置と、溶接トーチの移動方向前方で溶接部を検
    出範囲に含む単一もしくは複数の前方位置との間で前記
    センサを変位駆動するセンサ駆動手段並びに、このセン
    サ駆動手段を制御して前記センサ位置を設定する位置制
    御手段を設け、前記センサによって前記第1位置から前
    記前方位置までの溶接部を検出可能としたことを特徴と
    するセンサ付溶接ロボット。
JP7390087A 1987-03-26 1987-03-26 センサ付溶接ロボツト Expired - Fee Related JPH0811300B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03129407A (ja) * 1989-10-16 1991-06-03 Nippon Steel Corp ロボット制御装置
JP2008264863A (ja) * 2007-04-25 2008-11-06 Kobe Steel Ltd 片面溶接装置
JP2013132652A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Azbil Corp 倣い溶接装置および倣い溶接方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013132652A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Azbil Corp 倣い溶接装置および倣い溶接方法

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