KR102228719B1 - 용접 패스 특정 방법, 프로그램, 교시 프로그램 및 용접 로봇 시스템 - Google Patents

용접 패스 특정 방법, 프로그램, 교시 프로그램 및 용접 로봇 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102228719B1
KR102228719B1 KR1020197027388A KR20197027388A KR102228719B1 KR 102228719 B1 KR102228719 B1 KR 102228719B1 KR 1020197027388 A KR1020197027388 A KR 1020197027388A KR 20197027388 A KR20197027388 A KR 20197027388A KR 102228719 B1 KR102228719 B1 KR 102228719B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
welded
welding
specifying
members
contact
Prior art date
Application number
KR1020197027388A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190121329A (ko
Inventor
슌스케 미야타
šœ스케 미야타
겐지 사다히로
유타쿠 쇼
슈헤이 혼다
다카노부 스와
데츠야 나카오
모토아키 무라카미
Original Assignee
가부시키가이샤 고베 세이코쇼
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 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 filed Critical 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Publication of KR20190121329A publication Critical patent/KR20190121329A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102228719B1 publication Critical patent/KR102228719B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4093—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine

Abstract

용접 로봇 시스템은, 용접 로봇(1)과, 용접 로봇(1)을 제어하는 컴퓨터(2)를 구비한다. 용접 패스는 이하의 스텝으로 특정한다. 3차원 CAD 데이터에 있어서의 피용접 부재의 형상으로부터, 서로 접촉할 수 있는 제 1 피용접 부재 및 제 2 피용접 부재를 특정한다. 다음으로, 제 1 피용접 부재의 하나의 면에 접촉함과 아울러, 그 하나의 면의 법선 벡터(A)에 평행한 법선 벡터(B)를 갖는 제 2 피용접 부재의 제 1 면(20)을 추출한다. 그리고, 제 2 피용접 부재의 제 2 면(21)을 추출하고, 제 1 면(20) 및 제 2 면(21)이 공유하는 공유 에지(22)를 추출하고, 공유 에지(22)에 대응하여, 용접 패스(30)를 특정하여, 제 1 피용접 부재 및 제 2 피용접 부재를 용접한다.

Description

용접 패스 특정 방법, 프로그램, 교시 프로그램 및 용접 로봇 시스템
본 발명은, 선체의 구조물의 골격을 조립하기 위한, 용접 패스 특정 방법, 프로그램, 교시 프로그램 및 용접 로봇 시스템에 관한 것이다.
대형 배의 골격 구조물의 하나인 선각 평판 블록은, 평판 형상의 패널의 표면에 복수 열의 론지(longi)를 배치하고, 론지와 직교하는 방향으로 트랜스(trans)를 일정 간격으로 배치하고, 패널과 론지와 트랜스로 형성된 세 방면 또는 네 방면에서 둘러싸인 구조물이고, 패널과 론지와 트랜스가 교차하는 부분을 자동 용접 로봇으로 용접하는 기술이 알려져 있다(특허문헌 1 및 2).
특허문헌 1에 기재된 골격 구조물로의 위치 결정 장치는, 골격 구조물의 저판 상에서 위치 결정 방향으로 주행할 수 있는 주행 고리를 구비한 위치 결정대와, 이 위치 결정대의 위치 결정 방향 양측에 설치되어 양측으로 등압 동일 스트로크로 신축되어 골격 구조물의 양 측벽에 누름으로써 그 위치 결정대를 위치 결정 방향 중앙으로 주행시키는 위치 결정 암으로 이루어지고, 대형의 골격 구조물이더라도 간단한 장치로 정밀하게 위치 결정할 수 있는 것이 개시되어 있다.
특허문헌 2에 기재된 대형 골격 구조물의 용접 장치는, 1쌍의 론지와 하나 또는 1쌍의 트랜스로 둘러싸인 바둑판 형상의 틀 내를 용접 대상 영역으로 하고, 그 용접 대상 영역에 걸쳐 대형 골격 구조물에 고정되고, 상기 용접 대상 영역의 상부에 위치하는 수평 지지 발판을 갖는 로봇 발판과, 그 수평 지지 발판의 하면에 설치되고, 상기 바둑판 형상 틀 내의 전역에 걸쳐 용접 헤드를 3차원적으로 수치 제어하여 용접 가능한 용접 로봇을 구비하고 있고, 패널 상에 론지와 트랜스가 교차하고 있는 대형의 골격 구조물의 교차부를 본용접할 수 있고, 본용접이 가능한 용접 부위의 제약이 적고, 사람 손에 의지하는 용접이 거의 불필요하고, 대형 갠트리 구조에 의한 종래의 멀티 로봇 용접 장치와 비교하여 장치 전체를 소형화할 수 있고, 복잡한 제어 시스템이 불필요하다고 하는 것이 개시되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 평 5-228883호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 2010-253518호 공보
특허문헌 1 및 특허문헌 2에는, 용접 로봇으로 선체를 구성하는 부재끼리 용접하는 것이 개시되어 있지만, 선박의 대형화에 따라 골격 구조물이 복잡해지고, 복수의 용접 로봇을 동시에 컨트롤하는 요망에 대응할 수 없을 가능성이 있다. 즉, 피용접 부재의 종류와 위치 관계를 정확하게 특정하고 있지 않기 때문에, 용접 패스에 대하여 적절히 용접 로봇을 위치 결정하는 것이 어렵고, 원활한 용접 작업이 곤란하게 된다고 하는 과제가 있다.
본 발명은, 용접 패스를 특정하여 원활한 용접 작업을 행할 수 있는 용접 패스 특정 방법, 프로그램, 교시 프로그램 및 용접 로봇 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 용접 패스 특정 방법은, 선체를 구성하는 부재인 적어도 2개의 피용접 부재를 용접하는 용접 패스를 특정하는 용접 패스 특정 방법으로서, 3차원 CAD 데이터에 있어서의 피용접 부재의 형상으로부터, 서로 접촉할 수 있는 제 1 피용접 부재 및 제 2 피용접 부재를 특정하는 스텝과, 상기 제 1 피용접 부재의 하나의 면에 접촉함과 아울러, 그 하나의 면의 법선 벡터에 평행한 법선 벡터를 갖는 상기 제 2 피용접 부재의 제 1 면을 추출하는 스텝과, 상기 제 2 피용접 부재의 제 2 면을 추출하는 스텝과, 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면이 공유하는 공유 에지를 추출하는 스텝과, 상기 공유 에지에 대응하여, 상기 제 1 피용접 부재 및 상기 제 2 피용접 부재를 용접하는 용접 패스를 특정하는 스텝을 포함한다.
본 발명의 용접 패스 특정 방법은, 선체를 구성하는 부재인 2개의 피용접 부재를 용접하는 용접 패스를 특정하는 용접 패스 특정 방법으로서, 3차원 CAD 데이터에 있어서의 피용접 부재의 형상으로부터, 서로 접촉할 수 있는 제 1 피용접 부재 및 제 2 피용접 부재를 특정하는 스텝과, 상기 제 1 피용접 부재에 접촉하는 상기 제 2 피용접 부재의 제 1 면을 추출하는 스텝과, 상기 제 1 피용접 부재로부터, 상기 제 1 면이 접촉하는 접촉면을 추출하는 스텝과, 상기 제 1 면으로부터, 상기 접촉면에 겹치는 에지를 추출하는 스텝과, 상기 에지에 대응하여, 상기 제 1 피용접 부재 및 상기 제 2 피용접 부재를 용접하는 용접 패스를 특정하는 스텝을 포함한다.
본 발명의 프로그램은, 상기 용접 패스 특정 방법을 컴퓨터에 실행시킨다.
본 발명의 교시 프로그램은, 상기 용접 패스 특정 방법에 의해 특정한 용접 패스를 용접 로봇에 교시한다.
본 발명의 용접 로봇 시스템은, 선체를 구성하는 부재인 적어도 2개의 피용접 부재를 용접하는 용접 로봇과, 상기 용접 로봇의 동작을, 소정의 동작 프로그램에 준거하여 제어하는 컴퓨터를 포함하는 용접 로봇 시스템으로서, 상기 컴퓨터는, 3차원 CAD 데이터에 있어서의 피용접 부재의 형상으로부터, 서로 접촉할 수 있는 제 1 피용접 부재 및 제 2 피용접 부재를 특정하고, 상기 제 1 피용접 부재의 하나의 면에 접촉함과 아울러, 그 하나의 면의 법선 벡터에 평행한 법선 벡터를 갖는 상기 제 2 피용접 부재의 제 1 면을 추출하고, 상기 제 2 피용접 부재의 제 2 면을 추출하고, 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면이 공유하는 공유 에지를 추출하고, 상기 공유 에지에 대응하여, 상기 제 1 피용접 부재 및 상기 제 2 피용접 부재를 용접하는 용접 패스를 특정한다.
본 발명의 용접 로봇 시스템은, 선체를 구성하는 부재인 적어도 2개의 피용접 부재를 용접하는 용접 로봇과, 상기 용접 로봇의 동작을, 소정의 동작 프로그램에 준거하여 제어하는 컴퓨터를 포함하는 용접 로봇 시스템으로서, 상기 컴퓨터는, 3차원 CAD 데이터에 있어서의 피용접 부재의 형상으로부터, 서로 접촉할 수 있는 제 1 피용접 부재 및 제 2 피용접 부재를 특정하고, 상기 제 1 피용접 부재에 접촉하는 상기 제 2 피용접 부재의 제 1 면을 추출하고, 상기 제 1 피용접 부재로부터, 상기 제 1 면이 접촉하는 접촉면을 추출하고, 상기 제 1 면으로부터, 상기 접촉면에 겹치는 에지를 추출하고, 상기 에지에 대응하여, 상기 제 1 피용접 부재 및 상기 제 2 피용접 부재를 용접하는 용접 패스를 특정한다.
본 발명의 용접 패스 특정 방법, 프로그램, 교시 프로그램 및 용접 로봇 시스템은, 각 피용접 부재를 특정하여, 그 위치 관계로부터 용접 패스를 산출하여 정확하게 특정하기 때문에, 복수 대의 용접 로봇 각각이 소정의 위치에서 용접을 확실히 행하고, 작업 효율을 향상시킬 수 있기 때문에, 특히 피용접 부재의 수가 많은 대형 선체의 조립에 적합하다.
도 1은 본 발명과 관련되는 용접 로봇 시스템의 일례를 나타내고, (a)는 전체의 개념도, (b)는 컴퓨터의 블록도의 일례이다.
도 2는 본 발명과 관련되는 용접 로봇 시스템에 의해 용접하는 선체의 부재인 각 피용접 부재의 배치의 일례를 나타내는 정면 사시도이다.
도 3은 본 발명과 관련되는 각 피용접 부재의 정의를 설명하는 개념도이고, (a)는 외판, (b)는 외판으로부터 제외되는 케이스, (c)는 트랜스, 가더, 론지, (d)는 칼라 플레이트이다.
도 4는 본 발명과 관련되는 각 피용접 부재의 조합의 일례를 나타내는 표이다.
도 5는 본 발명과 관련되는 용접 로봇으로 용접하는 피용접 부재의 배치의 실시예 1이고, (a)는 외판과 트랜스의 접합을 나타내는 사시도, (b)는 정의되는 면의 설명도이다.
도 6은 도 5에 계속되는 실시예 2이고, (a)는 외판과 칼라 플레이트의 접합을 나타내는 정면 사시도, (b)는 (a)의 배면 사시도이다.
도 7은 도 6에 계속되는 일례이고, (a)는 실시예 3의 정면 사시도, (b)는 실시예 4의 정면 사시도이다.
도 8은 본 발명과 관련되는 용접 패스 특정 방법의 제 1 실시 형태를 나타내는 플로차트이다.
도 9는 본 발명과 관련되는 용접 로봇으로 용접하는 피용접 부재의 배치의 실시예 5이고, (a)는 정면 사시도, (b)는 배면 사시도이다.
도 10은 본 발명과 관련되는 용접 패스 특정 방법의 제 2 실시 형태를 나타내는 플로차트이다.
이하, 본 발명과 관련되는 용접 패스 특정 방법, 프로그램, 교시 프로그램 및 용접 로봇 시스템의 적합한 실시 형태를, 도 1~도 10에 근거하여 상술한다.
도 1은 본 실시 형태의 용접 로봇 시스템의 일례를 나타내는 개념도이다. 도 2는 선체의 부재인 각 피용접 부재의 배치의 일례를 나타내는 정면 사시도이다. 도 1 및 도 2를 이용하여, 본 실시 형태의 용접 로봇 시스템을 설명한다.
본 실시 형태의 용접 로봇 시스템은, 선체를 만드는 공장(100) 내에 설치되고, 용접 로봇(1)과, 용접 로봇(1)을 제어하는 컴퓨터(2)를 구비한다. 본 실시 형태에서는, 복수의 용접 로봇(1)이, 공장(100) 내의 천정 크레인(101)으로부터 좌우 상하 방향에 대하여 구동이 자유롭게 수하(垂下)되고, 용접 로봇(1)을 제어하는 컴퓨터(2)는, 예컨대, 제어실(102) 내에 설치되어 있다. 또한, 공장(100) 내의 마루 근방에는, 선체를 구성하는 부재인 피용접 부재(10)가 복수 배치되어 있다.
컴퓨터(2)는, 용접 로봇 시스템을 통괄, 제어하는 제어부(3)와, 프로그램이나 각종 데이터를 기억하는 기억부(4)와, 키보드나 터치 패널 등의 입력부(5)와, 프린터 등의 출력부(6)를 구비한다. 또한, 입력부(5)와 출력부(6)는, 각 용접 로봇(1)을 구동시키기 위해, 각 용접 로봇(1)에 구비된 단말기와 제어 신호, 데이터 등을 송수신한다. 각 피용접 부재(10)끼리 접합 고정하는 용접 로봇(1)의 동작은, 컴퓨터(2)의 기억부(4)에 기억된 소정의 동작 프로그램에 준거하여 제어되고, 각 피용접 부재(10)의 소정의 개소를 용접한다. 또, 도 1에서 나타내어진 구성은, 일례이고, 한정되지 않는다.
"피용접 부재"란 구조물을 구성하는 각 구성 부재이고, 외판(11), 트랜스(12), 가더(13), 론지(14), 칼라 플레이트(15), 스티프너(16) 등이다. 이들 각 피용접 부재(10)의 배열의 일례를 도 2의 정면 사시도에 나타내고 있다. 외판(11)이 공장(100) 내 마루에 시트 형상으로 배치되고, 외판(11)의 상면(11a)에 복수의 트랜스(12)가 설치되고, 트랜스(12)와 직교하는 방향으로 복수의 가더(13)가 배치되고, 각 가더(13) 사이에 가더(13)와 평행으로 복수의 론지(14)가 각각 배치되고, 트랜스(12)와 론지(14)의 접합 근방으로서, 론지(14)의 아래쪽에 복수의 칼라 플레이트(15), 론지(14)의 위쪽에 스티프너(16)가 각각 배치되어 있다. 또, 그 배치 관계는 일례이고, 한정되지 않는다.
컴퓨터(2)로 용접 로봇(1)에 용접하는 개소인 용접 패스를 지정하기 위해, 각 피용접 부재(10)를 정의할 필요가 있다. 도 3, 도 4를 참조하여, 각 피용접 부재(10)의 정의를 설명한다.
외판(11)은, 스킨 플레이트라고도 불리고 베이스가 되는 강판 패널이고, 페이스 그룹에서 면적이 최대가 되는 피용접 부재(10)이다(도 3(a) 참조). 피용접 부재(10)가 단일로 최대 면적인 경우, 그룹으로 보면 큰 판이 존재하기 때문에 외판(11)으로는 정의하지 않는다(도 3(b) 참조).
트랜스(12), 가더(13), 론지(14)는, 외판(11)의 상면 부재 중, 그 이외(예컨대 칼라 플레이트(15) 등)와 비교하여, 표면적이 큰 피용접 부재(10)이다. 트랜스(12)는, 통상, 선체의 횡 방향(Transverse)으로 배치되고, 론지(14)는, 통상, 선체의 종 방향(Longitudinal)으로 배치된다. 가더(13)는, 트랜스(12)와 수직 방향으로 배치되고, 론지(14)와 평행한 피용접 부재(10)이다.
그리고, 론지(14)는, 트랜스(12) 및 가더(13)와 비교하여, 높이의 차이로 판단한다. 도 3(c)에 나타내는 대로, 소정의 높이의 규정치 L을 기준으로 하여 낮은 피용접 부재(10)를 론지(14), 높은 피용접 부재(10)를 트랜스(12) 또는 가더(13)로 하지만, 론지(14)와 평행의 피용접 부재(10)를 가더(13)로 한다.
트랜스(12)와 표면끼리 접촉하는 피용접 부재(10)를 칼라 플레이트(15)로 한다. 또한, 스티프너(16)는, 트랜스(12)와 론지(14)와 접합하는 피용접 부재(10)이다.
도 4는 기억부(4)에 등록된 각 피용접 부재(10)의 조합 표이다. 표로부터, 예컨대, 외판(11)은, 트랜스(12)와 칼라 플레이트(15)와 접합하고, 트랜스(12)는 칼라 플레이트(15)와 스티프너(16)와 접합하는 것을 이해할 수 있다.
용접되는 각 피용접 부재(10)의 조합의 구체적 일례를 설명한다. 도 5는 실시예 1이고, 외판(11)과 트랜스(12)를 용접하는 경우를 나타내고, (a)는 외판과 트랜스의 접합을 나타내는 사시도이고, (b)는 정의되는 면의 설명도이다.
외판(11)은, 공장(100) 내의 마루에 탑재되고, 외판(11)의 상면(11a)에 트랜스(12)의 하면이 접합한다. 또한, 트랜스(12)에 있어서, 판 두께 방향의 면을 제 1 면(20), 제 1 면(20)과 직교하는 면을 제 2 면(21), 제 1 면(20)과 제 2 면이 공유하는 에지를 공유 에지(22)로 정의한다.
제 2 면(21)은, 트랜스(12)에 있어서 면적이 넓은 면이고 주면(主面)이기도 하다. 또한, 외판(11)에 있어서도 상면(11a)이 주면이다.
외판(11)과 트랜스(12)의 접합에 있어서, 외판(11)의 상면(11a)에서는, 위 방향에 법선 벡터 A(화살표 A 참조)가 존재하고, 트랜스(12)의 제 1 면(20)으로부터 아래 방향에 법선 벡터 A와 평행한 법선 벡터 B(화살표 B 참조)가 존재한다.
도 6은 실시예 2이고, 외판(11)과 칼라 플레이트(15)를 용접하는 경우를 나타내고, 도 6(a)는 정면 사시도, 도 6(b)는 배면 사시도이다. 실시예 1과 마찬가지로, 외판(11)의 상면(11a)에 칼라 플레이트(15)의 하면이 접합한다. 또한, 칼라 플레이트(15)에 있어서, 판 두께 방향의 면을 제 1 면(20), 제 1 면(20)과 직교하는 면을 제 2 면(21), 제 1 면(20)과 제 2 면이 공유하는 에지를 공유 에지(22)로 실시예 1과 마찬가지로 정의한다. 또한, 마찬가지로, 칼라 플레이트(15)의 제 1 면(20)으로부터 아래 방향에 법선 벡터 A와 평행한 법선 벡터 B가 존재한다.
도 7(a)는 실시예 3이고 트랜스(12)와 가더(13)를 용접하는 경우를 나타내는 정면 사시도, (b)는 실시예 4이고, 트랜스(12)와 스티프너(16)를 용접하는 경우를 나타내는 정면 사시도이다.
실시예 3에서는, 가더(13)의 주면(13a)에 트랜스(12)의 제 1 면(20)이 접합하고, 제 1 면(20)과 직교하는 면을 제 2 면(21), 제 1 면(20)과 제 2 면(21)이 공유하는 에지를 공유 에지(22)로 실시예 1과 마찬가지로 정의한다. 또한, 마찬가지로, 트랜스(12)의 제 1 면(20)으로부터 횡 방향에 법선 벡터 A와 평행한 법선 벡터 B가 존재한다.
실시예 4에서는, 트랜스(12)의 주면(12a)에 스티프너(16)의 제 1 면(20)이 접합하고, 제 1 면(20)과 직교하는 면을 제 2 면(21), 제 1 면(20)과 제 2 면이 공유하는 에지를 공유 에지(22)로 실시예 1과 마찬가지로 정의한다. 또한, 마찬가지로, 스티프너(16)의 제 1 면(20)으로부터 횡 방향에 법선 벡터 A와 평행한 법선 벡터 B가 존재한다.
본 실시 형태의 용접 패스의 특정 방법은, 선체를 구성하는 적어도 2개의 피용접 부재를 용접하는 용접 패스를 특정하는 방법이고, 제 1 실시 형태의 특정 방법은, 이하의 스텝으로 행하여진다. 실시예 1 내지 실시예 4는, 그 스텝으로 행하여지고, 실시예 1의 외판(11)과 트랜스(12)의 조합을 예로서 설명한다. 플로차트는, 도 8을 참조하라.
컴퓨터(2)의 기억부(4)에 기억된 3차원 CAD 데이터에 있어서의 피용접 부재(10)의 형상으로부터, 제어부(3)는, 도 4에 나타내어진 조합 표를 참작하여, 서로 접촉할 수 있는 2개의 피용접 부재(10)인 외판(제 1 피용접 부재)(11)과 트랜스(제 2 피용접 부재)(12)를 특정한다(스텝 S1). 그리고, 컴퓨터(2)에 제어되는 용접 로봇(1)은, 그 2개의 피용접 부재(10)를 용접하는 자동 용접기이다.
다음으로, 제어부(3)는, 외판(11)의 하나의 면(상면(11a))에 접촉함과 아울러, 하나의 면의 법선 벡터 A에 평행한 법선 벡터 B를 갖는 트랜스(12)의 제 1 면(20)을 추출한다(스텝 S2). 즉, 트랜스(12)의 면 중, 외판(11)과 면접촉하는 면(제 1 면(20))을 취득한다. 취득 방법은, 법선 벡터에 주목하여 서로 평행한 법선 벡터(A 및 B)가 있는 면(제 1 면(20))을 특정한다.
그리고, 제어부(3)는, 트랜스(12)의 제 2 면(21)을 추출한다(스텝 S3).
또한, 제어부(3)는, 제 1 면(20) 및 제 2 면(21)이 공유하는 공유 에지(22)를 추출한다(스텝 S4).
그리고, 제어부(3)는, 공유 에지(22)에 대응하여, 외판(11) 및 트랜스(12)를 용접하는 용접 패스(30)를 특정한다(스텝 S5).
도 9는 실시예 5이고, 트랜스(12)와 칼라 플레이트(15)를 용접하는 경우를 나타내고, (a)는 정면 사시도, (b)는 배면 사시도이다. 도 9(a)에서는 트랜스(12)의 측면인 주면(12a)에 칼라 플레이트(15)의 제 1 면(20)이 접촉한다. 제 1 면(20)에 접촉하는 트랜스(12)의 주면(12a)을 접촉면(23), 접촉면(23)에 겹치는 부분을 에지(24)로 정의한다. 또한, 도 9(b)에서는, 칼라 플레이트(15)의 측면인 주면(15a)에 트랜스(12)의 제 1 면(20)이 접촉한다. 제 1 면(20)에 접촉하는 칼라 플레이트(15)의 주면(15a)을 접촉면(23), 접촉면(23)에 겹치는 부분을 에지(24)로 정의한다.
본 실시 형태의 용접 패스의 특정 방법은, 선체를 구성하는 적어도 2개의 피용접 부재를 용접하는 용접 패스를 특정하는 방법이고, 제 2 실시 형태의 특정 방법은, 이하의 스텝으로 행하여진다. 실시예 5는, 그 스텝으로 행하여지고, 실시예 5의 트랜스(12)와 칼라 플레이트(15)의 조합에 관하여 도 9(a)를 예로서 설명한다. 플로차트는, 도 10을 참조하라.
컴퓨터(2)의 기억부(4)에 기억된 3차원 CAD 데이터에 있어서의 피용접 부재의 형상으로부터, 제어부(3)는, 도 4에 나타내어진 조합 표를 참작하여, 서로 접촉할 수 있는 트랜스(제 1 피용접 부재)(12) 및 칼라 플레이트(제 2 피용접 부재)(15)를 특정한다(스텝 S10).
다음으로, 제어부(3)는, 트랜스(12)에 접촉하는 칼라 플레이트(15)의 제 1 면(20)인 주면을 추출한다(스텝 S11). 즉, 칼라 플레이트(15)의 면 중, 트랜스(12)와 면접촉하는 면(제 1 면(20))을 취득한다. 취득 방법은, 법선 벡터에 주목하여 서로 평행한 법선 벡터가 있는 면(제 1 면(20))을 특정한다.
그리고, 제어부(3)는, 트랜스(12)로부터, 제 1 면(20)이 접촉하는 접촉면(23)을 추출한다(스텝 S12). 접촉면(23)은, 트랜스(12)의 주면(12a)이기도 하다.
또한, 제어부(3)는, 제 1 면(20)으로부터, 접촉면(23)에 겹치는 에지(24)를 추출한다(스텝 S13).
그리고, 제어부(3)는, 에지(24)에 대응하여, 트랜스(12) 및 칼라 플레이트(15)를 용접하는 용접 패스(30)를 특정한다(스텝 S14). 즉, 칼라 플레이트(15)의 제 1 면(20)에 있어서, 트랜스(12) 및 접촉면(23)을 타고 있는 에지(24)를 용접 패스 후보 에지로 한다.
제 1 실시 형태 및 제 2 실시 형태로서 설명한 상술한 스텝은, 용접 패스의 특정 방법을 컴퓨터(2)에 실행시키는 프로그램이고, 용접 로봇(1)에 교시하기 위한 교시 프로그램이기도 하다. 그 스텝은 용이하고, 복수의 용접 로봇(1)을 동시 병행적으로 구동시키는 경우, 유리하다.
또, 본 발명은, 상술한 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 적당히, 변형, 개량 등이 가능하다. 그 외, 상술한 실시 형태에 있어서의 각 구성 요소의 재질, 형상, 치수, 수치, 형태, 수, 배치 개소 등은 본 발명을 달성할 수 있는 것이면 임의이고, 한정되지 않는다.
본 출원은, 2017년 3월 21일 출원된 일본 특허 출원 2017-054688에 근거하는 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 받아들여진다.
(산업상 이용가능성)
본 발명과 관련되는 용접 패스 특정 방법, 프로그램, 교시 프로그램 및 용접 로봇 시스템은, 적어도 2개의 피용접 부재를 정확하게 특정하고, 용접하는 용접 패스를 특정하고, 복수의 용접 로봇을 원활히 구동시키는 분야에 적용 가능하다.
1 : 용접 로봇
2 : 컴퓨터
3 : 제어부
4 : 기억부
10 : 피용접 부재
11 : 외판
12 : 트랜스
13 : 가더
14 : 론지
15 : 칼라 플레이트
16 : 스티프너
20 : 제 1 면
21 : 제 2 면
22 : 공유 에지
23 : 접촉면
30 : 용접 패스

Claims (9)

  1. 선체를 구성하는 부재인 적어도 2개의 피용접 부재를 용접하는 용접 패스를 특정하는 용접 패스 특정 방법으로서,
    3차원 CAD 데이터에 있어서의 피용접 부재의 형상으로부터, 배치관계 및 형상에 기초하여 상기 적어도 2개의 피용접 부재 각각의 종류를 특정하고, 상기 적어도 2개의 피용접 부재 각각의 종류의 조합에 의해, 서로 접촉할 수 있는 제 1 피용접 부재 및 제 2 피용접 부재를 특정하는 스텝과,
    상기 제 1 피용접 부재의 하나의 면에 접촉함과 아울러, 그 하나의 면의 법선 벡터에 평행한 법선 벡터를 갖는 상기 제 2 피용접 부재의 제 1 면을 추출하는 스텝과,
    상기 제 2 피용접 부재가 갖는 면 중에서, 상기 제 1 면에 직교하는 제 2 면을 추출하는 스텝과,
    상기 제 1 면 및 상기 제 2 면이 공유하는 공유 에지를 추출하는 스텝과,
    상기 공유 에지에 대응하여, 상기 제 1 피용접 부재 및 상기 제 2 피용접 부재를 용접하는 용접 패스를 특정하는 스텝
    을 포함하는 용접 패스 특정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 면이 상기 제 2 피용접 부재의 판 두께 면이고, 상기 제 2 면이 상기 제 2 피용접 부재의 주면(主面)인 용접 패스 특정 방법.
  3. 선체를 구성하는 부재인 2개의 피용접 부재를 용접하는 용접 패스를 특정하는 용접 패스 특정 방법으로서,
    3차원 CAD 데이터에 있어서의 피용접 부재의 형상으로부터, 배치관계 및 형상에 기초하여 상기 적어도 2개의 피용접 부재 각각의 종류를 특정하고, 상기 적어도 2개의 피용접 부재 각각의 종류의 조합에 의해, 서로 접촉할 수 있는 제 1 피용접 부재 및 제 2 피용접 부재를 특정하는 스텝과,
    상기 제 1 피용접 부재에 접촉하는 상기 제 2 피용접 부재의 제 1 면을 추출하는 스텝과,
    상기 제 1 피용접 부재로부터, 상기 제 1 면이 접촉하는 접촉면을 추출하는 스텝과,
    상기 제 1 면으로부터, 상기 접촉면에 겹치는 에지를 추출하는 스텝과,
    상기 에지에 대응하여, 상기 제 1 피용접 부재 및 상기 제 2 피용접 부재를 용접하는 용접 패스를 특정하는 스텝
    을 포함하는 용접 패스 특정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 면이 상기 제 2 피용접 부재의 주면이고, 상기 접촉면이 상기 제 1 피용접 부재의 주면인 용접 패스 특정 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 피용접 부재 및 상기 제 2 피용접 부재가, 선체용의 외판, 트랜스(trans), 가더(guarder), 론지(longi), 칼라 플레이트(collar plate), 스티프너(stiffener) 중 적어도 어느 하나인 용접 패스 특정 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 용접 패스 특정 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 기록 매체에 저장된 프로그램.
  7. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 용접 패스 특정 방법에 의해 특정한 용접 패스를 용접 로봇에 교시하기 위한 기록 매체에 저장된 교시 프로그램.
  8. 선체를 구성하는 부재인 적어도 2개의 피용접 부재를 용접하는 용접 로봇과,
    상기 용접 로봇의 동작을, 소정의 동작 프로그램에 준거하여 제어하는 컴퓨터
    를 포함하는 용접 로봇 시스템으로서,
    상기 컴퓨터는,
    3차원 CAD 데이터에 있어서의 피용접 부재의 형상으로부터, 배치관계 및 형상에 기초하여 상기 적어도 2개의 피용접 부재 각각의 종류를 특정하고, 상기 적어도 2개의 피용접 부재 각각의 종류의 조합에 의해, 서로 접촉할 수 있는 제 1 피용접 부재 및 제 2 피용접 부재를 특정하고,
    상기 제 1 피용접 부재의 하나의 면에 접촉함과 아울러, 그 하나의 면의 법선 벡터에 평행한 법선 벡터를 갖는 상기 제 2 피용접 부재의 제 1 면을 추출하고,
    상기 제 2 피용접 부재가 갖는 면 중에서, 상기 제 1 면에 직교하는 제 2 면을 추출하고,
    상기 제 1 면 및 상기 제 2 면이 공유하는 공유 에지를 추출하고,
    상기 공유 에지에 대응하여, 상기 제 1 피용접 부재 및 상기 제 2 피용접 부재를 용접하는 용접 패스를 특정하는
    용접 로봇 시스템.
  9. 선체를 구성하는 부재인 적어도 2개의 피용접 부재를 용접하는 용접 로봇과,
    상기 용접 로봇의 동작을, 소정의 동작 프로그램에 준거하여 제어하는 컴퓨터
    를 포함하는 용접 로봇 시스템으로서,
    상기 컴퓨터는,
    3차원 CAD 데이터에 있어서의 피용접 부재의 형상으로부터, 배치관계 및 형상에 기초하여 상기 적어도 2개의 피용접 부재 각각의 종류를 특정하고, 상기 적어도 2개의 피용접 부재 각각의 종류의 조합에 의해, 서로 접촉할 수 있는 제 1 피용접 부재 및 제 2 피용접 부재를 특정하고,
    상기 제 1 피용접 부재에 접촉하는 상기 제 2 피용접 부재의 제 1 면을 추출하고,
    상기 제 1 피용접 부재로부터, 상기 제 1 면이 접촉하는 접촉면을 추출하고,
    상기 제 1 면으로부터, 상기 접촉면에 겹치는 에지를 추출하고,
    상기 에지에 대응하여, 상기 제 1 피용접 부재 및 상기 제 2 피용접 부재를 용접하는 용접 패스를 특정하는
    용접 로봇 시스템.
KR1020197027388A 2017-03-21 2018-02-27 용접 패스 특정 방법, 프로그램, 교시 프로그램 및 용접 로봇 시스템 KR102228719B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-054688 2017-03-21
JP2017054688A JP6817122B2 (ja) 2017-03-21 2017-03-21 溶接パス特定方法、プログラム、教示プログラム及び溶接ロボットシステム
PCT/JP2018/007373 WO2018173657A1 (ja) 2017-03-21 2018-02-27 溶接パス特定方法、プログラム、教示プログラム及び溶接ロボットシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190121329A KR20190121329A (ko) 2019-10-25
KR102228719B1 true KR102228719B1 (ko) 2021-03-16

Family

ID=63586368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197027388A KR102228719B1 (ko) 2017-03-21 2018-02-27 용접 패스 특정 방법, 프로그램, 교시 프로그램 및 용접 로봇 시스템

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6817122B2 (ko)
KR (1) KR102228719B1 (ko)
CN (1) CN110476131A (ko)
WO (1) WO2018173657A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023022446A (ja) 2021-08-03 2023-02-15 株式会社神戸製鋼所 溶接線生成装置、該方法および該プログラム
JP2023122951A (ja) 2022-02-24 2023-09-05 株式会社神戸製鋼所 ワーク計測方法、ワーク計測システム、およびプログラム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001282335A (ja) * 2000-03-31 2001-10-12 Hitachi Zosen Corp 溶接部品のｃａｄデータ作成方法
JP2002321057A (ja) * 2001-04-27 2002-11-05 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 自動溶接装置用制御データ生成システム及び方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3065166B2 (ja) 1992-02-20 2000-07-12 石川島播磨重工業株式会社 枠組構造物への位置決め装置
JPH10187223A (ja) * 1996-12-26 1998-07-14 Nkk Corp 溶接ロボット動作プログラムの自動生成システム
KR100230147B1 (ko) * 1997-08-28 1999-11-15 이해규 곡선부재용접방법
JP3385370B2 (ja) * 2000-07-24 2003-03-10 川崎重工業株式会社 溶接線分割指示方法および溶接線分割指示システム
DE102007008598A1 (de) * 2007-02-19 2008-08-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Automatische Programmierung von Robotern zum Abschweißen gehefteter Profile auf Mikropaneelen mit Hilfe digitaler Bilderfassung
JP5578791B2 (ja) * 2009-02-13 2014-08-27 株式会社神戸製鋼所 溶接線選定方法
JP5327709B2 (ja) 2009-04-27 2013-10-30 株式会社Ｉｈｉ 大型枠組構造物の溶接ロボット装置
JP5190023B2 (ja) * 2009-05-20 2013-04-24 株式会社神戸製鋼所 溶接設定装置、溶接ロボットシステムおよび溶接設定プログラム
JP5823278B2 (ja) * 2011-12-13 2015-11-25 株式会社東芝 溶接ビード整形装置およびその整形方法
WO2017012117A1 (en) * 2015-07-23 2017-01-26 Abb Schweiz Ag Method and apparatus of scheduling welding operations
CN105665970B (zh) * 2016-03-01 2018-06-22 中国科学院自动化研究所 用于焊接机器人的路径点自动生成系统和方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001282335A (ja) * 2000-03-31 2001-10-12 Hitachi Zosen Corp 溶接部品のｃａｄデータ作成方法
JP2002321057A (ja) * 2001-04-27 2002-11-05 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 自動溶接装置用制御データ生成システム及び方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110476131A (zh) 2019-11-19
JP2018156566A (ja) 2018-10-04
JP6817122B2 (ja) 2021-01-20
KR20190121329A (ko) 2019-10-25
WO2018173657A1 (ja) 2018-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3863791B1 (en) System and method for weld path generation
CN205870513U (zh) 一种智能移动机械手
US7904201B2 (en) Robot programming device
KR102228719B1 (ko) 용접 패스 특정 방법, 프로그램, 교시 프로그램 및 용접 로봇 시스템
KR102315485B1 (ko) 동작 프로그램 보정 방법 및 용접 로봇 시스템
US10960553B2 (en) Robot control device and robot system
JP7147571B2 (ja) 経路生成装置、経路生成方法、及び経路生成プログラム
EP3630404B1 (en) An apparatus and a method for automated seam welding of a work piece comprising a base plate with a pattern of upstanding profiles
KR102221884B1 (ko) 용접 패스 정보의 취득 방법 및 용접 로봇 시스템
Lee et al. Development of a mobile robotic system for working in the double-hulled structure of a ship
KR101640038B1 (ko) 블록단위 로봇 olp를 위한 파라미트릭 방식의 모델링 시스템 및 방법
CN106143854B (zh) 一种喷水推进装置操舵导流扉结构及其制造方法
WO2016139888A1 (ja) 動作指令検証方法、加工装置の制御方法、動作指令検証プログラムを記録した記録媒体および動作指令検証システム
Alkkiomaki et al. Smooth transition from motion to force control in robotic manipulation using vision
KR20190032541A (ko) 로봇 및 그 운전 방법
Sadahiro et al. Robotic welding system for shipbuilding
KR101245729B1 (ko) 로봇 작업 데이터 제공 장치 및 방법
JP6406367B2 (ja) ワーク搬送ロボット及び抵抗溶接機
KR102599235B1 (ko) 곡블록 용접을 위한 포터블 용접로봇
KR20210074507A (ko) 선체 소부재의 자동 조립 시스템
JP4715168B2 (ja) 平面サーボモータ装置および平面サーボモータ装置用プラテン
KR20240030255A (ko) 협동 로봇 공정 셀을 기반으로 하는 자동으로 프리프레그를 적층하기 위한 장치 및 이를 위한 방법
KR20220026125A (ko) 선체 곡블록 용접로봇 시스템
KR20240006352A (ko) 용접 로봇 장치 및 용접 자세 제어 방법
JPWO2013021479A1 (ja) ロボットシステム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant