KR100415820B1 - Controlling method for weaving motion of welding robot - Google Patents

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KR100415820B1 KR10-2001-0027640A KR20010027640A KR100415820B1 KR 100415820 B1 KR100415820 B1 KR 100415820B1 KR 20010027640 A KR20010027640 A KR 20010027640A KR 100415820 B1 KR100415820 B1 KR 100415820B1
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Abstract

본 발명은 용접시 용접사가 행하는 용접에 가까운 위빙모션을 실현하기 위한 용접로봇의 위빙모션 제어방법에 관한 것인데, 목적위치를 교시하고, 용접 파라미터를 설정하며, 파라미터와 교시된 목적위치에 의해 용접경로를 산출하고, 산출된 경로에 따라서 위빙 용접을 실시함으로써, 별도의 장치 없이 목적위치의 교시 및 파라미터 설정만으로 모든 용접경로를 일시에 산출하고 그에 따라 원활한 위빙동작을 수행할 수 있다.The present invention relates to a method of controlling the weaving motion of a welding robot for realizing a weaving motion close to the welding performed by a welder during welding. The present invention teaches a target position, sets a welding parameter, and a welding path based on a target position taught by a parameter. By calculating and performing the weaving welding according to the calculated path, it is possible to calculate all the welding paths at one time only by teaching and setting parameters of the target position without a separate device, thereby performing a smooth weaving operation.

Description

용접로봇의 위빙모션 제어방법{Controlling method for weaving motion of welding robot}Controlling method for weaving motion of welding robot

본 발명은 용접로봇의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용접시 용접사가 행하는 용접에 가까운 위빙모션을 실현하기 위한 용접로봇의 위빙모션 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling a welding robot, and more particularly, to a method for controlling a weaving motion of a welding robot for realizing a weaving motion close to welding performed by a welder during welding.

최근에 산업현장에서는, 다양한 종류의 산업용 로봇이 사용되고 있으며, 이들 중에는, 철판 등의 각종 재료를 용접하는 용접용 로봇도 제안되어 있다. 로봇을 사용한 용접에서는 용접대상 모재를 운반하여 지그에 고정시키고, 대상 모재에 용접이 실시될 용접 라인상의 용접 시작점과 용접 종료점을 입력하면, 제어부는 그 저장된 소정의 프로그램에 기초하여 용접토치를 구동하여 용접을 행한다.Recently, various types of industrial robots have been used in industrial fields, and among them, welding robots for welding various materials such as steel sheets have also been proposed. In welding using a robot, the base material to be welded is transported and fixed to a jig, and when the welding start point and the welding end point on the welding line to be welded are input to the target base material, the controller drives the welding torch based on the stored predetermined program. Weld.

이러한 모재를 용접하는 데에는 아크용접(arc welding) 등의 방법이 주로 사용된다. 아크용접은 용접토치에 와이어를 공급하면서 용접토치와 용접모재사이에 강한 전류를 형성하여 와이어 및 모재를 순간적으로 녹이며 융착시키는 용접방법이다. 아크용접을 행할 때에는, 모재의 종류나 용접하고자 하는 용접 부위의 상호 접촉형상에 따라 소정의 용접조건을 미리 설정하여 입력시킨다. 이러한 용접조건들에는 용접전류, 용접전압, 용접토치와 모재간의 이격거리, 와이어의 공급속도 및 용접토치에 의한 위빙모션(weaving motion)의 속도 등이 포함된다.In order to weld such a base material, a method such as arc welding is mainly used. Arc welding is a welding method in which a strong current is formed between a welding torch and a welding base material while supplying a wire to the welding torch to melt and fuse the wire and the base material instantaneously. When arc welding is carried out, predetermined welding conditions are set in advance according to the type of the base material and the shape of the mutual contact of the welding site to be welded. These welding conditions include a welding current, a welding voltage, the separation distance between the welding torch and the base material, the feeding speed of the wire and the speed of the weaving motion by the welding torch.

위빙모션(weaving motion)이란, 로봇이 용접 작업을 행할 때 한 번의 경로이동으로 용입량을 많게 하기 위하여 단순한 직선/곡선만으로 움직이는 것이 아니라좌우로 왔다 갔다 하면서 진자운동(oscillation motion)을 하는 것을 의미한다.Weaving motion means that the robot performs oscillation motion by moving back and forth instead of just a straight line / curve to increase the amount of penetration in a single path movement when the robot performs welding. .

종래의 위빙모션은 용접 시작점(#PNT1)과 용접 마치는 점(#PNT2) 사이가 N개의 위빙 사이클로 이루어지며 각 위빙 사이클은 4개의 단위직선(#1/4 내지 #4/4)으로 이루어진다. 즉, #1/4 per 1 내지 #4/4 per N개의 직선의 조합으로 위빙 모션이 이루어진다.Conventional weaving motion is composed of N weaving cycles between the welding start point (# PNT1) and the welding end point (# PNT2), each of the weaving cycle is composed of four unit lines (# 1/4 to # 4/4). That is, the weaving motion is performed by a combination of # 1/4 per 1 to # 4/4 per N straight lines.

이하에서는 상술한 종래의 위빙모션 동작에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the above-described conventional weaving motion operation will be described.

로봇 언어 프로그램 상에서 위빙 모션 명령이 떨어지면(S10) 현재 로봇의 위치를 체크한다(S20). 시작점(#PNT1)에서 끝점(#PNT2) 까지의 위빙 모션을 위한 N개의 위빙 사이클을 생성하고 이를 위한 위치를 산출한다(S30).When the weaving motion command falls on the robot language program (S10), the position of the current robot is checked (S20). N weaving cycles for the weaving motion from the start point # PNT1 to the end point # PNT2 are generated and a position for this is calculated (S30).

현재위치 및 진행할 위빙 사이클의 단위직선(#n/4)의 경로를 산출한다(S40). 즉, 위빙모션 개시일 경우 시작점(#PNT1)에서 첫 번째 단위직선 #1/4 per 1의 경로를 산출한다.The path of the unit line (# n / 4) of the current position and the weaving cycle to proceed is calculated (S40). That is, when the weaving motion starts, the path of the first unit line # 1/4 per 1 is calculated from the starting point # PNT1.

로봇의 각 구동부를 제어하여 산출된 경로에 대하여 위빙 모션을 시작하면(S50) 로봇은 산출된 경로인 #PNT1에서 #1/4 per 1을 따라서 이동하면서 용접을 실시한다. 산출된 경로를 따라 용접이 완료되면 해당 경로의 위빙모션을 중지한다(S60).When the robot starts the weaving motion with respect to the calculated path by controlling each driving unit (S50), the robot moves along # 1/4 per 1 in the calculated path # PNT1 and performs welding. When welding is completed along the calculated path, the weaving motion of the corresponding path is stopped (S60).

그리고 현재위치가 위빙모션의 종점인지를 판단한다. 즉, 현재위치가 끝점인 #PNT2(즉, #4/4 per N까지 종료한 위치)인지를 판단한다(S70). 단계(S70)에서 종점이 아니라고 판단되면 현재위치(#1/4 per 1)와 계속 진행할 위치(#2/4 per 1)의 경로를 산출한다(S40).Then, it is determined whether the current position is the end of the weaving motion. That is, it is determined whether the current position is the end point # PNT2 (that is, the position terminated to # 4/4 per N) (S70). If it is determined in step S70 that it is not the end point, the path of the current position # 1/4 per 1 and the position # 2/4 per 1 to continue is calculated (S40).

단계(S70)에서 현재위치가 끝점인 #PNT2라고 판단되면 위빙모션을 종료한다(S80).If it is determined in step S70 that the current position is the end point # PNT2, the weaving motion is terminated (S80).

전술한 종래의 위빙모션은, 위빙 경로(weaving path) 전체 영역을 위한 위빙 고유의 경로계획(path planning)을 하지 않고 - 즉, 순수 위빙 모션을 위한 경로 계획이 아닌 - 단위 모션을 조합한 위빙 사이클을 구현한 방법이다. 이러한 위빙모션은 한 사이클 내의 수십 개 내지 수백 개의 단위 직선을 조합, 즉 짧은 직선의 경로를 하나씩 조합하여 만들어진다. 즉, 모든 사이클 구간에서 각 직선경로를 일시에 산출하지 않고 개별적으로 산출하여 동작하기 때문에 위빙 모션 자체가 동작의 연속성이 결여되어 용접결과가 부자연스러운 단점이 있었다.The conventional weaving motion described above does not perform weaving-specific path planning for the entire weaving path area, that is, a weaving cycle that combines unit motion without the path planning for pure weaving motion. This is how we implemented it. This weaving motion is made by combining tens to hundreds of unit straight lines in one cycle, that is, combining short paths one by one. In other words, since every linear path is calculated and operated individually instead of at once, the weaving motion itself lacks the continuity of the operation, resulting in unnatural welding results.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 원활한 위빙 동작을 구현할 수 있는 용접로봇의 위빙모션 제어방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a weaving motion control method of the welding robot that can implement a smooth weaving operation.

도 1은 종래 용접로봇의 위빙모션 제어방법을 설명하기 위한 흐름도.1 is a flow chart for explaining a weaving motion control method of a conventional welding robot.

도 2는 본 발명에 따른 용접로봇을 설명하기 위한 블록도.Figure 2 is a block diagram for explaining a welding robot according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 위빙 모션을 설명하기 위한 설명도.3 is an explanatory diagram for explaining a weaving motion according to the present invention;

도 4a, 4b는 본 발명에 따른 용접로봇의 위빙모션을 설명하기 위한 설명도.Figure 4a, 4b is an explanatory diagram for explaining the weaving motion of the welding robot according to the present invention.

도 5a, 5b는 본 발명에 따른 용접로봇의 위빙모션을 설명하기 위한 설명도.5a and 5b are explanatory views for explaining the weaving motion of the welding robot according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 용법로봇의 위빙모션 제어방법을 설명하기 위한 흐름도.Figure 6 is a flow chart for explaining a weaving motion control method of a usage robot according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10:제어수단 11:제 1 저장부10: control means 11: first storage unit

12:제 2 저장부 20:입력부12: second storage unit 20: input unit

30:표시부 40:중앙처리부30: display part 40: central processing part

50:축컨트롤러 60:서보회로부50: axis controller 60: servo circuit

70:용접기 인터페이스 80:로봇메카니즘70: welder interface 80: robot mechanism

90:아크용접컨트롤러 100:용접토치90: arc welding controller 100: welding torch

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 용접로봇의 위빙모션 제어방법은, 목적위치를 교시하는 단계, 용접 파라미터를 설정하는 단계, 파라미터와 상기 교시된 목적위치에 의해 용접경로를 산출하는 단계, 산출된 경로에 따라서 위빙 용접을 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Weaving motion control method of the welding robot according to the present invention in order to achieve the above object, the step of teaching the target position, the step of setting the welding parameters, calculating the welding path by the parameters and the taught target position, calculation And performing the weaving welding along the route.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2를 참조하면, 전술한 본 발명에 따른 용접로봇의 로봇 메카니즘(80)은 관절부에 용접토치(100)를 구비하며, 용접토치(100)는 아크용접 전력컨트롤러(arc welding power controller;90)와 접속되는데, 로봇 메카니즘(80)과 아크용접 전력컨트롤러(90)는 제어수단(10)과 접속되어 제어를 받는다.Referring to FIG. 2, the robot mechanism 80 of the welding robot according to the present invention described above includes a welding torch 100 at a joint portion, and the welding torch 100 is an arc welding power controller 90. The robotic mechanism 80 and the arc welding power controller 90 are connected to the control means 10 to be controlled.

상기 제어수단(10)은, 중앙처리부(central processing unit; CPU;40)와, 저장부(11, 12)와, 입력부(20)와, 표시부(30)와, 축 컨트롤러(axis controller;50)와, 용접기 인터페이스(70)를 구비하고 이 모두는 버스를 통해 중앙처리부(40)와 접속된다. 또한 제어수단은 로봇 메카니즘(80)의 각 축(individual axes)들을 구동하는 서보모터(미도시) 등을 제어하는 서보회로부(60)를 포함한다.The control means 10 includes a central processing unit (CPU) 40, storage units 11 and 12, an input unit 20, a display unit 30, and an axis controller 50. And a welder interface 70, all of which are connected to the central processing unit 40 via a bus. The control means also includes a servo circuit portion 60 for controlling a servo motor (not shown) or the like for driving respective axes of the robotic mechanism 80.

상기 저장부는 제어 프로그램을 저장하는 제 1 저장부(11)와, 데이터 및 제어 파라미터를 저장하는 제 2 저장부(12)를 포함하여 구성된다. 상기 입력부(20)는 용접로봇을 작동 및 데이터 입력을 위한 각종 입력 버튼(미도시)을 구비하며, 상기 표시부(30)는 용접로봇의 작동 상태를 표시할 수 있도록 CRT 혹은 LCD 등의 디스플레이로 이루어진다. 상기 축 컨트롤러(50)는 다수의 축(axis)을 제어하기 위한 인터폴레이터(interpolator)(미도시)를 포함한다. 또한 상기 용접 메카니즘의 각 부분에는 다수의 센서(엔코더; encoder; 미도시)들이 설치되는데 각 센서들을 통하여 검출되는 데이터는 중앙 처리부(40)를 통하여 상기 제 2 저장부(12)에 저장된다.The storage unit comprises a first storage unit 11 for storing a control program and a second storage unit 12 for storing data and control parameters. The input unit 20 includes various input buttons (not shown) for operating the welding robot and inputting data, and the display unit 30 includes a display such as a CRT or LCD to display the operating state of the welding robot. . The axis controller 50 includes an interpolator (not shown) for controlling a plurality of axes. In addition, a plurality of sensors (encoders; not shown) are installed in each part of the welding mechanism, and the data detected through the sensors is stored in the second storage unit 12 through the central processing unit 40.

아크용접의 개략적인 과정은 다음과 같다.The general process of arc welding is as follows.

소정의 대상 모재를 용접지그에 고정시킨다. 중앙처리부(40)는 미리 저장된데이터에 따라서 용접을 실시하는데, 용접을 실시하기 전에 용접 대상인 모재의 실질적인 위치에 근거하여 오차를 보상한 정확한 용접시작점, 용접종료점 및 용접부위의 용접라인을 확인한다. 이러한 용접시작점, 용접종료점 및 용접부위의 용접라인을 산출 및 확인하는 방법은 이미 알려져 있다. 예로서, 용접라인을 중심으로 한 모재들간의 접촉형상타입과 용접라인상의 개략적 용접시작점 및 용접종료점을 설정하고, 용접시작점에 인접한 공간상의 일 부위에 용접토치를 위치시키고, 모재를 향해 용접토치를 이동시켜 용접토치와 모재간의 접촉을 감지함으로써 모재의 위치를 판별하며, 모재들간의 접촉형상타입과 판별된 모재의 위치를 기준으로 용접라인을 산출하여 용접을 행하는 방법이 있다.The predetermined target base material is fixed to the welding jig. The central processing unit 40 performs welding according to the pre-stored data. Before the welding, the central processing unit 40 checks the welding start line, the welding end point, and the welding line of the welding site, which compensates the error based on the actual position of the base material to be welded. The method of calculating and confirming the welding line of the welding start point, the welding end point and the welding portion is already known. For example, the contact shape type between the base materials centered on the welding line, the rough welding start point and the end point of the welding line are set, the welding torch is positioned at a part of the space adjacent to the welding start point, and the welding torch is directed toward the base material. By detecting the contact between the welding torch and the base material by moving the position of the base material, there is a method of welding by calculating the welding line based on the contact shape type and the determined position of the base material between the base materials.

한편, 용접로봇의 용접토치가 용접시작점에 배치되면, 가스공급장치는 쉴딩가스를 공급하는 한편, 와이어 공급장치를 통해 와이어를 적절히 공급하면서 대상모재에 용접을 실시한다.On the other hand, when the welding torch of the welding robot is disposed at the starting point of welding, the gas supply device supplies the shielding gas, while welding the target base material while properly supplying the wire through the wire supply device.

이하에서는 본 발명에 따른 위빙 모션을 설명하도록 한다.Hereinafter, the weaving motion according to the present invention will be described.

도 3을 참조하면 모재(111 및 112)를 용접할 때 본 발명에 따른 위빙 모션에서는 x, y, z로 이루어지는 3개의 좌표축을 가지는데, x축은 좌우 위빙 운동 방향이며, y축은 용접진행 방향(직선 모션 경로 방향)이며, z축은 위빙직각 방향(토치 접근방향)이다.Referring to FIG. 3, when the base materials 111 and 112 are welded, the weaving motion according to the present invention has three coordinate axes consisting of x, y, and z. The x axis is a left and right weaving motion direction, and the y axis is a welding progress direction ( Linear motion path direction), and the z axis is the weaving perpendicular direction (torch approach direction).

상기 위빙모션은 옵션(/opt), 위빙 타입(TYPE), 위빙 주파수(FREQ), 위빙 진폭(AMP), 좌우측 지연시간(TIME LEFT, TIME RIGHT) 혹은 좌우측 진행거리(DL, DR),용접속도 등 다수의 파라미터를 가진다. 각 파라미터의 값은 입력부를 통하여 사용자로부터 입력받거나 저장부(10)에 저장된 미리 설정된 데이터를 이용한다.The weaving motion is optional (/ opt), weaving type (TYPE), weaving frequency (FREQ), weaving amplitude (AMP), left and right delay time (TIME LEFT, TIME RIGHT) or left and right travel distance (DL, DR), And many other parameters. Each parameter value is input from a user through an input unit or uses preset data stored in the storage unit 10.

상기 옵션(/opt)은 위빙모션의 끝점을 지정하는 것으로, 예를 들어 두께가 얇은 박판과 두께가 두꺼운 후판을 용접할 경우, 후판쪽에서 용접이 종료하도록 하여 박판의 손상을 방지할 수 있도록 한다. 후판이 용접 진행방향의 왼쪽에 위치하는 경우에는 옵션(/opt)을 /L로 하여 위빙평면(121) 상에서 위빙 기준선의 왼쪽(122)에서 위빙을 종료하며(도 4a 참조), 후판이 용접 진행방향의 오른쪽에 위치하는 경우에는 옵션(/opt)을 /R로 하여 위빙평면(121) 상에서 위빙 기준선의 오른쪽9123)에서 위빙을 종료하도록 한다(도 4b). 옵션(/opt)이 없을 경우에는 위빙 기준선에서 위빙을 종료한다.The option (/ opt) designates an end point of the weaving motion. For example, when welding a thin plate and a thick plate, the welding is terminated at the plate to prevent damage to the plate. When the thick plate is located on the left side of the welding progress direction, the webbing ends on the left side 122 of the weaving reference line on the weaving plane 121 with the option (/ opt) as / L (see FIG. 4A), and the thick plate is welded. If it is located on the right side of the direction, the option (/ opt) is set to / R to end the weaving at the right side 9223 of the weaving reference line on the weaving plane 121 (FIG. 4B). If there is no option (/ opt), weaving ends at the weaving baseline.

상기 위빙 타입(TYPE)은 위빙형태를 정의하는 것으로 위빙 타입(TYPE)이 1 및 2이면 단진동 위빙, 3이면 진자형 위빙, 0이면 사용자 위빙으로 구분된다. 상기 단진동 위빙은 모재는 정지해 있고 용접로봇의 모션에 의해 용접토치가 이동하면서 용접이 이루어지는 것으로, 위빙 타입(TYPE)이 1일 경우 도 5a와 같이 톱니바퀴형의 위빙형태를 가지며, 위빙 타입(TYPE)이 2일 경우 도 5b와 같이 사다리꼴의 위빙형태를 가진다. 상기 진자형 위빙은 모재가 이송되며 용접토치는 모재의 이송방향에 대하여 수직방향으로 진자운동을 하면서 용접이 이루어진다.The weaving type (TYPE) defines a weaving type. The weaving type (TYPE) is divided into single vibration weaving if the types 1 and 2, pendulum-type weaving if 3, and user weaving if 0. The single vibration weaving is a base material is stationary and the welding is performed while the welding torch moves by the motion of the welding robot. When the weaving type (TYPE) is 1, it has a cogwheel-shaped weaving shape as shown in FIG. TYPE) is 2, and has a trapezoidal weaving shape as shown in FIG. 5B. The pendulum-type weaving is the base material is conveyed and the welding torch is welded while the pendulum movement in the vertical direction with respect to the conveying direction of the base material.

상기 위빙 주파수(weaving frequency, FREQ)는 위빙모션을 행할 때 위빙 횟수를 지정하기 위한 것인데, 0.1 내지 9.9㎐의 범위를 가진다. 즉, 위빙 주파수(FREQ)가 1㎐일 경우 초당 1회 위빙을 행한다.The weaving frequency (FREQ) is for designating the number of weaving when the weaving motion is performed, and has a range of 0.1 to 9.9 kHz. That is, when the weaving frequency FREQ is 1 kHz, weaving is performed once per second.

상기 위빙 진폭(weaving amplitude; AMP)은 상기 위빙 주파수에 따른 위빙 모션시 시작위치(#PNT1)와 목적위치(#PNT2)를 연결하는 위빙 기준선에서 좌우로의 진동 범위를 결정하는 것이며, 좌우 0.1 내지 99㎜의 범위를 가진다.The weaving amplitude (AMP) is to determine the vibration range from the weaving reference line connecting the starting position (# PNT1) and the target position (# PNT2) in the weaving motion according to the weaving frequency from left to right, from 0.1 to left and right It has a range of 99 mm.

상기 좌측지연시간(TIME LEFT)은 진자형 위빙 혹은 톱니바퀴형 단진동 위빙에서 적용되는 파라미터로, 상기 위빙 주파수(FREQ)에 따라 단진동 위빙을 할 경우, 위빙 기준선에서 상기 위빙 진폭(AMP)만큼 좌측으로 이동했을 때 최고점에서 머무르는 시간이며 0.1 내지 9.9sec의 범위를 가진다. 또한 상기 우측지연시간(TIME RIGHT) 역시 톱니바퀴형 단진동 위빙에서 적용되는 파라미터로 상기 위빙 주파수(FREQ)에 따라 단진동 위빙을 할 경우, 위빙 기준선에서 상기 위빙 진폭(AMP)만큼 우측으로 이동했을 때 최고점에서 머무르는 시간이며 0.1 내지 9.9sec의 범위를 가진다(도 5a).The left delay time (TIME LEFT) is a parameter applied to pendulum-type weaving or cogwheel-type single vibration weaving. The time to stay at the highest point when moved is in the range of 0.1 to 9.9 sec. In addition, the right delay time (TIME RIGHT) is also a parameter applied to the gear type single vibration weaving, when the single vibration weaving is performed according to the weaving frequency (FREQ), the highest point when the right side moves by the weaving amplitude (AMP) from the weaving reference line. Dwell time in the range of 0.1 to 9.9 sec (FIG. 5A).

상기 좌측진행거리(DL)는 사다리꼴 단진동 위빙에서 적용되는 파라미터로서 상기 위빙주파수(FREQ)에 따라 단진동 위빙을 할 경우, 위빙 기준선에서 위빙 진폭(AMP)만큼 좌측으로 이동한 후 용접진행방향으로 이동하는 거리이며, 밀리미터(㎜) 단위를 가진다. 또한 상기 우측진행거리(DR) 역시 사다리꼴 단진동 위빙에서 적용되는 파라미터로서 상기 위빙주파수(FREQ)에 따라 단진동 위빙을 할 경우, 위빙 기준선에서 위빙진폭(AMP)만큼 우측으로 이동한 후 용접진행방향으로 이동하는 거리이며, 밀리미터(㎜) 단위를 가진다(도 5b).본 발명에 따른 위빙 모션 제어 방법에서는, 위빙 모션이 진행중일 때 외부로부터 다음과 같은 인터럽트 신호(I/O no. 또는 @R##, **)가 발생하면 즉시 위빙 모션을 종료한다. 본 발명에 따른 위빙 모션 제어 방법에서, TYPE2로 지정된 진자형 위빙(제자리 위빙)의 경우에는 단진동 위빙의 파라미터에 I/O/no.가 추가되어 이를 통해 위빙 모션을 종료한다. 즉, I/O no.가 1로 지정되어 있을 때, 중앙처리부(40)의 입력 단자의 값이 -1이면 위빙 모션을 계속 수행하고 반대로 입력 단자의 값이 1이면 위빙 모션을 종료한다. 또, 진자형 위빙에서 파라미터에 "외부변수, number"가 추가되었을 때, 외부 변수 @R##의 값이 뒤에 오는 "**"와 일치하면 위빙 동작을 종료한다. 이 방법은 하나의 중앙처리부940)를 이용하여 여러 용접 로봇을 제어하는 경우에 적용할 수 있다.The left traveling distance DL is a parameter applied in trapezoidal single vibration weaving, and when the single vibration weaving is performed according to the weaving frequency FREQ, the left traveling distance DL moves to the left by the weaving amplitude AMP from the weaving reference line, and then moves in the welding progress direction. Distance, in millimeters (mm). In addition, the right traveling distance DR is also a parameter applied to trapezoidal single vibration weaving. When the single vibration weaving is performed according to the weaving frequency FREQ, the right traveling distance DR moves to the right by the weaving amplitude AMP from the weaving reference line and then moves in the welding progress direction. 5b). In the weaving motion control method according to the present invention, when the weaving motion is in progress, the following interrupt signal (I / O no. Or @ R ##) is received from the outside. , **) occurs, immediately end the weaving motion. In the weaving motion control method according to the present invention, in the case of pendulum-type weaving (in-place weaving) designated as TYPE2, I / O / no. Is added to the parameter of the single vibration weaving to end the weaving motion. That is, when the I / O no. Is set to 1, if the value of the input terminal of the central processing unit 40 is -1, the weaving motion is continued. On the contrary, if the value of the input terminal is 1, the weaving motion is terminated. Also, when "external variable, number" is added to the parameter in pendulum-type weaving, the weaving operation is terminated if the value of external variable @ R ## matches "**" which follows. This method can be applied to the case of controlling several welding robots using one central processing unit 940.

상기 용접속도는 용접 토치가 시작위치(#PNT1)에서 목적위치(#PNT2)로 이동할 때의 속도이며, 8 내지 16㎜/sec의 범위를 가진다.The welding speed is a speed when the welding torch moves from the starting position # PNT1 to the target position # PNT2, and has a range of 8 to 16 mm / sec.

본 발명에 따른 용접로봇의 위빙 제어방법은, 현재위치 및 시작점(#PNT1)을 가지고 목적점(#PNT2)을 교시(敎示, teaching)하면, 이 교시되는 점과 상기 파라미터에 의해서 위빙 모션이 이루어진다. 여기서 교시란 사용자가 입력부920)를 통해 시작점(#PNT1)과 목적점(#PNT2)의 좌표를 입력하여 중앙처리부(40)가 이를 인식할 수 잇도록 하는 것을 의미한다. 즉, 중앙처리부940)가 입력부(20)를 통해 입력되는 좌표값들을 인식하고, 이 좌표값들을 참조하여 위빙 모션의 시작 위치와 종료 위치를 결정할 수 있도록 한다.The weaving control method of the welding robot according to the present invention, when teaching the target point (# PNT2) with the current position and the starting point (# PNT1), the weaving motion by the point and the parameters taught Is done. The teaching means that the user inputs the coordinates of the starting point # PNT1 and the destination point # PNT2 through the input unit 920 so that the central processing unit 40 can recognize it. That is, the central processing unit 940 recognizes coordinate values input through the input unit 20, and determines the start position and the end position of the weaving motion with reference to the coordinate values.

이하에서는 전술한 각 파라미터의 적용형식과 적용 예를 설명하도록 한다.Hereinafter, the application form and application examples of the above-described parameters will be described.

각 파라미터는 WS (/opt) TYPE, FREQ, AMP, TIME LEFT(혹은 DL), TIME RIGHT(혹은 DR), (I/O no. 또는 @R##, **)의 형식으로 적용하며, WS는 위빙모션 시작 명령어이다.Each parameter is applied in the format of WS (/ opt) TYPE, FREQ, AMP, TIME LEFT (or DL), TIME RIGHT (or DR), (I / O no. Or @ R ##, **). Is the weaving motion start command.

1) 톱니바퀴형 단진동 위빙1) Gear type single vibration weaving

WS 1, 1.5, 4, 0, 0WS 1, 1.5, 4, 0, 0

WS는 위빙 모션 시작 명령어로 위빙 타입1번으로 초당 1.5회의 주파수, 진폭 4로 단진동 위빙을 개시하는 것이다. 이때 위빙 타입(TYPE)이 1번이기 때문에 용접토치(100)는 톱니바퀴형의 단진동 위빙을 하며, 좌우측 지연시간(TIME LEFT 및 TIME RIGHT)은 영(zero)이다.WS is a weaving motion start command that initiates single vibration weaving with frequency 4 and amplitude 1.5 times per second with weaving type 1. At this time, since the weaving type (TYPE) is the first, the welding torch 100 performs the single vibration weaving of the gear type, and the left and right delay times (TIME LEFT and TIME RIGHT) are zero.

2) 사다리꼴형 단진동 위빙2) Trapezoidal Type Single Vibration Weaving

WS 2, 1.5, 4, 2, 1WS 2, 1.5, 4, 2, 1

WS는 위빙 모션 시작 명령어로 위빙 타입2번, 즉 사다리꼴형의 진자형 위빙으로 초당 1.5회의 주파수, 진폭 4로 단진동 위빙을 하면서 좌측 진행거리(DL)가 2가 되도록 하고 우측 진행 거리(DR)가 1이 되도록 용접을 하는 것이다.WS is a weaving motion start command with weaving type 2, i.e. trapezoidal pendulum weaving. Welding is to be 1.

3) 진자형 위빙3) Pendulum Weaving

WS 3,1.5,4,0,0WS 3,1.5,4,0,0

WS는 위빙 모션 시작 명령어로 위빙 타입3번으로 초당 1.5회의 주파수, 진폭 4로 진자형 위빙을 개시하는 것이다.WS is a weaving motion start command that starts pendulum-type weaving with frequency 4 and amplitude 1.5 times per second with weaving type 3.

이하에서는 도 6을 참조하여 전술한 본 발명에 따른 용접로봇의 위빙 제어방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the weaving control method of the welding robot according to the present invention will be described with reference to FIG. 6.

중앙처리부(40)는 제 1 저장부(11)에 저장된 프로그램에 따라서 용접로봇 및 아크 용접기를 제어하여 용접을 행하는데, 위빙 모션일 경우 다음과 같은 절차를 따른다.The central processing unit 40 performs welding by controlling a welding robot and an arc welding machine according to a program stored in the first storage unit 11. In the case of the weaving motion, the central processing unit 40 follows the following procedure.

중앙처리부(40)는 현재 용접 토치(100)의 위치(#PNT0)를 검출한다(S100). 이때 현재 용접 토치(100)의 위치(#PNT0)는 용접로봇의 동작 중 로봇 메카니즘(80)으로부터 피드백되는 신호에 의해 검출되며, 그 방법은 통상의 로봇 위치 검출 방법에 따른다.The central processing unit 40 detects the position # PNT0 of the current welding torch 100 (S100). At this time, the position (# PNT0) of the current welding torch 100 is detected by the signal fed back from the robot mechanism 80 during the operation of the welding robot, the method is in accordance with the conventional robot position detection method.

현재 위치(#PNT0)를 검출한 후에는, 사용자는 입력부(20)를 통하여 목적위치(#PNT2)를 교시한다(S110). 그리고 사용자는 용접속도, 위빙타입(TYPE), 위빙주파수(FREQ), 위빙 진폭(AMP), 좌우측 지연시간(TIME LEFT, TIME RIGHT) 등의 파라미터를 입력부(20)로 입력하거나 저장부에 저장되어 있는 미리 설정된 파라미터 값을 설정한다(S120). 이때 위빙 타입(TYPE)이 단진동형 위빙 중 사다리꼴위빙일 경우 상기 좌우측 지연시간(TIME LEFT, TIME RIGHT)은 좌우측진행거리(DL, DR)가 된다.After detecting the current position # PNT0, the user teaches the target position # PNT2 via the input unit 20 (S110). And the user inputs parameters such as welding speed, weaving type (TYPE), weaving frequency (FREQ), weaving amplitude (AMP), left and right delay time (TIME LEFT, TIME RIGHT) to the input unit 20 or stored in the storage unit A preset parameter value is set (S120). At this time, when the weaving type (TYPE) is trapezoidal weaving of the single vibration type weaving, the left and right delay times (TIME LEFT, TIME RIGHT) are left and right travel distances (DL, DR).

파라미터의 설정이 완료되면 중앙처리부(40)는 시작위치(#PNT1) 및 목적위치(#PNT2) 사이의 모든 경로를 산출한다(S130). 경로가 산출된 후 중앙처리부(40)는 산출된 경로에 관한 데이터를 제 2 저장부(12)에 저장한다.When the setting of the parameter is completed, the central processing unit 40 calculates all paths between the start position # PNT1 and the target position # PNT2 (S130). After the path is calculated, the central processing unit 40 stores the data about the calculated path in the second storage unit 12.

모든 경로가 산출되면 중앙처리부(40)는 용접 로봇을 제어하여 산출된 경로를 따라 용접토치(100)를 이동시키면서 상기 파라미터 값에 따라 용접 토치(100)를 위빙시키면서 용접을 실시한다(S140). 이에 따라, 용접토치(100)는 시작위치(#PNT1)에서 목적위치(#PNT2)까지 설정된 속도로 이동하면서, 위빙주파수(FREQ)에 따라 위빙 진폭(AMP)만큼 진동(Oscillation)하며 용접이 이루어진다.When all the paths are calculated, the central processing unit 40 performs welding while weaving the welding torch 100 according to the parameter value while moving the welding torch 100 along the calculated path by controlling the welding robot (S140). Accordingly, the welding torch 100 moves at a set speed from the start position # PNT1 to the target position # PNT2, and oscillates by the weaving amplitude AMP according to the weaving frequency FREQ. .

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 용접로봇의 위빙모션 제어방법에 의하면, 별도의 장치 없이 목적위치의 교시 및 파라미터 설정만으로 모든 용접경로를 일시에 산출하고 그에 따라 원활한 위빙 동작을 수행할 수 있다.As described in detail above, according to the weaving motion control method of the welding robot according to the present invention, it is possible to calculate all the welding paths at one time only by teaching and setting parameters of the target position without a separate device and perform a smooth weaving operation accordingly. have.

Claims (9)

상호 접촉하는 모재간의 용접부위에 용접을 행하는 용접로봇의 제어방법에 있어서,In the control method of the welding robot which performs welding to the welding part between the base materials which mutually contact, 목적위치를 교시하는 단계,Teaching the destination location, 용접시작 위치와 상기 목적위치 사이의 직선 경로상에서의 위빙 타입과 위빙 주파수, 위빙 진폭을 포함하는 용접 파라미터를 설정하는 단계,Setting a welding parameter including a weaving type, a weaving frequency, and a weaving amplitude on a straight path between the welding start position and the target position; 상기 용접 파라미터와 상기 교시된 목적위치에 의해 용접경로를 산출하는 단계,Calculating a welding path by the welding parameter and the taught target position; 산출된 상기 용접경로에 따라서 위빙 용접을 실시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접로봇의 위빙 제어방법.Weaving control method of the welding robot, characterized in that it comprises the step of performing the weaving welding in accordance with the calculated welding path. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 위빙 타입은,The weaving type, 용접 토치가 상기 직선 경로상의 좌우로 진동하며 모재가 이동하는 진자형 위빙과,A pendulum-type weaving in which a welding torch vibrates from side to side on the straight path and the base material moves; 상기 모재는 고정되며 상기 용접토치가 상기 직선 경로상을 진동하며 목적위치로 이동하는 단진동형 위빙을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접로봇의 위빙 제어방법.The base material is fixed and the welding robot weaving control method of the welding robot, characterized in that it comprises a single vibration type weaving vibrating on the linear path to the target position. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 위빙 진폭은 상기 용접토치가 상기 직선 경로의 좌우로 이동하는 진폭인 것을 특징으로 하는 용접로봇의 위빙 제어방법.The weaving amplitude is a weaving control method of the welding robot, characterized in that the amplitude of the welding torch to move to the left and right of the straight path. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 위빙 주파수는 상기 용접토치가 상기 직선 경로의 좌우로 진동하는 시간당 실행횟수인 것을 특징으로 하는 용접로봇의 위빙 제어방법.The weaving frequency is a weaving control method of the welding robot, characterized in that the number of times the execution of the welding torch vibrates to the left and right of the straight path. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 진자형 위빙시 상기 파라미터는When the pendulum-type weaving the parameter 상기 직선경로를 기준으로 상기 위빙 진폭의 좌측 최고점에서 머무르는 시간을 설정하는 좌측지연시간과,A left delay time for setting the time of staying at the left highest point of the weaving amplitude based on the straight path; 상기 직선 경로를 기준으로 상기 위빙 진폭의 우측 최고점에서 머무르는 시간을 설정하는 우측 지연시간을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접로봇의 위빙 제어방법.Weaving control method of the welding robot, characterized in that further comprising a right delay time for setting the time to stay at the right highest point of the weaving amplitude on the basis of the straight path. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 단진동형 위빙은 톱니바퀴형 위빙이며,The single vibration type weaving is a gear type weaving, 상기 파라미터는 상기 직선경로를 기준으로 상기 위빙 진폭의 좌측 최고점에서 머무르는 시간을 설정하는 좌측지연시간과,The parameter is a left delay time for setting the time to stay at the left highest point of the weaving amplitude on the basis of the linear path, 상기 직선 경로를 기준으로 상기 위빙 진폭의 우측 최고점에서 머무르는 시간을 설정하는 우측 지연시간을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접로봇의 위빙 제어방법.Weaving control method of the welding robot, characterized in that further comprising a right delay time for setting the time to stay at the right highest point of the weaving amplitude on the basis of the straight path. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 단진동형 위빙은 사다리꼴 위빙이며,The single vibration type weaving is trapezoidal weaving, 상기 파라미터는 상기 직선경로를 기준으로 상기 위빙 진폭의 좌측 최고점에서의 진행거리를 설정하는 좌측진행거리와,The parameter is a left travel distance for setting the travel distance from the left highest point of the weaving amplitude on the basis of the straight path, 상기 직선경로를 기준으로 상기 위빙 진폭의 우측 최고점에서의 진행거리를 설정하는 우측진행거리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접로봇의 위빙 제어방법.Weaving control method of the welding robot, characterized in that it further comprises a right traveling distance to set the travel distance at the right highest point of the weaving amplitude on the basis of the straight path. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파라미터는 상기 직선 경로를 기준으로 상기 목적위치의 좌측 및 우측중 어느 하나의 위치에서 위빙 모션을 마치는 것을 설정하는 위빙마침점을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접로봇의 위빙 제어방법.The parameter further comprises a weaving end point for setting the end of the weaving motion at any one of the left and right of the target position on the basis of the straight path.
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JPH0732147A (en) * 1993-07-19 1995-02-03 Komatsu Ltd Device for measuring weaving control parameter of robot

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