WO1990009859A1

WO1990009859A1 - Method and apparatus for multi-layer buildup welding

Info

Publication number: WO1990009859A1
Application number: PCT/JP1990/000212
Authority: WO
Inventors: Shinji Okumura; Keiichi Takaoka; Tatsumi Nakazato
Original assignee: Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Seisakusho
Priority date: 1989-02-23
Filing date: 1990-02-21
Publication date: 1990-09-07
Also published as: EP0419670A4; DE69024297D1; DE69024297T2; AU5108290A; AU629909B2; US5173592A; EP0419670A1; EP0419670B1

Description

明細書

多層盛溶接方法および装置

〔技術分野〕

本発明は、溶接ロボットを用いた多層盛溶接方法および装置に関する。

〔背景技術〕

従来の、作業者の経験や勘に頼る溶接作業に代わって、溶接ロボットが、省力化や品質向上あるいは溶接作業等の環境条件の改善等の目的に叶うものとして普及してきている。溶接ロボットによる溶接作業のうち、多層盛溶接は、溶接部の強度を確保する等の理由で非常に重要な作業であるが、多くの技術的な困難さを持っている。

特開昭 58— 188572号（対応出願：米国特許第 4, 50 ， 953号）に先行技術として紹介されているように、多層盛溶接作業においては、一般的に 1層目は倣い機能によって溶接を行うため、教示されたパスと実溶接パスとの間にはズレが生じる。そこで、 2層目以降のパスを決定するための基準パスとして教示パスを使用しても、 2層目以降は 1層目と同様に倣い機能が必要となる。しかし、 2層目以降では、既に 1層目が溶融金属で埋められているため電流変化を得ることができず、したがって開先位置情報が分からない。

このため、 2層目以降の、倣い機能を使用しない方法として、 1 層目溶接時に実溶接パスを記憶し、その記憶されたパスを基に 2層目以降のパスを決定する方法がある。この方法としては、前掲の特開昭 58— 188572号において提案されているように、 1層目の溶接時の軌跡を教示パスの各教示点と対応させて実溶接時に通過した点として記憶し、その記憶された点で実溶接パスを生成する方法がある, しかし、一般的に倣い機能を使用した場合、溶接トーチは倣い条件によってバラツキを持って実溶接線に追従しているため、前記の方法では、単に実溶接時に通過した点だけを基に実溶接パスを定義した場合、すなわち各教示点間を通過点 2点で定義した場合、前記バラツキが通過点のデータに含まれてしまい、本来の溶接線との間に誤差が生じてしまう。

具体的には、第 1図のように、教示パスと実溶接線（実線で示されている曲線）間に位置ずれが有るかどうかに拘わらず、求まった実溶接パス（X間の破線）に誤差が生じてしまう。したがって、従来の方法で実溶接パスを定義して、そのパスを基準に 2層目以降のパスを決定してしまうと、 1層目の誤差が最終層まで含まれてしまうことになる。

次に、 2層目以降の動作軌跡の求め方として、特開昭 58— 187270 号公報においては、 1層目の動作軌跡をロボット制御装置のメモリに記憶させるとともに、シフト幅 Δ· Sをパラメータとしてロボット制御装置の演算部に与え、 1層目の記憶データから 2層目以降のシフト方向を求め、このシフト方向と前記シフト幅から 2層目以降の動作軌跡を求めて多層盛溶接を行う方法が記載されている。

しかし、この方法は、 X— Y平面内におけるティーチングであり，しかも円弧状かつ一方向のみのシフト量設定という制約を有する方法である。

ところが、実際、ロボットによる溶接作業においては、ワークセット誤差、溶接時の熱歪、仮付け誤差が発生する等の理由により三次元的な誤差が存在するため、溶接軌跡を X— Y平面上に定義づけるのはできない。また多層盛のシフト方向も二次元ではなく三次元的に考慮しなければならない。，

このことから、前記の方法で多層盛溶接を行うのは不可能である _t また、特開昭 57- 50279号公報には、所定の定数および変数から溶接トーチ先端位置を演算し、その溶接トーチ先端が所望の軌跡に沿うように制御できる溶接用ロボットにおいて、前記所定の定数を順次予設定量だけ変更し、溶接ト一チ先端を所望の軌跡から前記予設定量だけ移動させることにより多層盛溶接を可能とする溶接ロボットが記載されている。

ところが、この溶接ロボットは、シフト量からロボットの手首部 2軸の角度を求めて位置制御を行っているため、溶接トーチ先端でのシフト量がロボットの機構に制約される。したがって、この溶接ロボットは汎用的ではない。また、手首が 2軸で構成されているため、溶接には欠かせないトーチ姿勢の自由度に乏しい（自由度を増すためには、少なくとも手首部が 3 自由度必要）。

次に、 2層目以降のトーチ姿勢の演算方法として、特開昭 57- 502 79号公報においては、所定の定数および変数から溶接トーチ先端位置を演算し、溶接トーチ先端が所望の軌跡に沿うように制御し得る溶接ロボットにおいて、所望の定数を順次予設定量だけ変更し、溶接トーチ先端を所望の軌跡から前記予設定量た'け移動させることにより、多層盛溶接を可能とした多層盛溶接方法が記載されている。

ところが、溶接施工上、第 2図のようにト一チ 7の姿勢を 1層目とは異なる姿勢で、 2層目， 3層目と順次変更することを要求される場合がある。このような場合において、前記の多層盛溶接方法では、演算が行われるのは位置のみであり、トーチ 7の姿勢を変更することを考慮に入れていない。そのため、トーチ 7の姿勢を変更しなければならない場合、 2層目， 3層目と順次ティーチングにより修正を加えなければならず、大幅な手間が掛かっていた。

〔発明の開示〕

本発明は、多層盛溶接を高精度に行う手法を提供することを目的とする。

具体的には、本発明の第 1の目的は、 1層目の軌跡作成を行うた • めの演算を用い、前記誤差を最小限に抑えて高精度の多層盛溶接を

• 行うことである。

• 本発明の第 2の目的は、オペレータによる簡単な 2層目以降のシ • フト.量の設定のみで 2層目以降の軌跡を求め、これにより極めて容 5 易に多層盛溶接を行うことである。

• 本発明の第 3の目的は、 2層目以降のトーチ姿勢を自動的に算出 • して多層盛溶接を行うことである。

• 前記第 1の目的を達成するため、第 1の発明は、複数の教示点を • 適当な線によって補間することにより決定される溶接パスに沿って 0 多層盛溶接を実行するに際し、 1層目の溶接時、各教示点間におい • て実際に溶接トーチが通過した座標値を N個格納し、前記格納され • た各教示点間の N個の座標値を基に、各教示点閗を最小自乗法を用 • いて近似直線または近似曲線を渲算および格納し、各教示点の距離 • を基に、各近似直線または近似曲線上の点を演算し、これらの点で 5 各実溶接パスを定義する。

• 本発明においては、次の手順にしたがって実溶接線を演算する。

• ① 1層目の溶接時、各教示点間において実際に溶接トーチが通過 • した座標値を N箇所記憶する。

• ② ①で記憶された座標値 N個で、最小自乗法を用いて近似直線を 0 演算し、記憶する。

• ③ 各教示点の距離を基に、各近似直線上の点を演算し、それらの • 点が各実溶接パスを定義するための点となる。

• このように 2層目以降の実溶接パスの基準となる 1層目の溶接パ • スを高精度で定義できるため、誤差が集積して溶接精度が低下する 5 ことを防止することができる。

. 前記第 2の目的を達成するため、第 2の発明の多層盛溶接方法は- • 1層目のティーチングの際に溶接開始点および終了点として教示された 2点とシフト方向を定義するために指定された 2つの参照点より 3つの方向余弦を求め、シフト設定値と前記方向余弦とから、各層の水平方向シフト量、垂直方向シフト量および各シフト方向を求め、このシフト方向とシフト量とから、 2層目以降の動作軌^を演算して多層盛溶接を行うことを特徴とする。

この発明では、 1層目に参照点を教示し、 2層目以降のシフト量を設定するのみで、以降の多層盛溶接を自動化でき、オペレータの操作が極めて容易となる。また、垂直方向のシフトも考慮しているため、三次元的なシフトも容易にできる。

前記第 3の目的を達成するため、第 3の発明の多層盛溶接方法は、シフト演算可能なティーチングプレイバック型ロボットを用いた多層盛溶接方法において、 1層目の溶接におけるトーチの動作軌跡をロボット制御装置の位置データ記憶部に格納しておき、外部からトーチ回転角をパラメータとしてロボット制御装置の姿勢回転角記憶部に与え、 2層目以降の動作軌跡を求めた後、教示点で求められる進行方向べクトル回りにトーチをト一チ回転角分だけ回転し、姿勢データを演算して求め、求められた姿勢データに基づいて 2 ¾目以降の溶接を行うことを特徴とする。

本発明においては、 1層目の溶接におけるトーチの位置データを教示するとともに、 2層目以降のトーチ回転角を予めパラメータとして与えておく。 1層目の溶接時の動作軌跡は教示データから求められ、 2層目以降の動作軌跡は、 1層目の動作軌跡に所定のシフト量を与えることにより得られる。このとき、トーチは前記の予めパラメータとして与えられたトーチ回転角分だけ回転され、所定のトーチ姿勢で溶接が行われる。

〔図面の簡単な説明〕

第 1図は従来法における実溶接パスと教示パスとのずれおよび第 ♦ 1の発明による方法で求められた実溶接パスを示す説明図である。

♦ .第 2図は多層盛溶接の説明図である。

• 第 3図は第 1の発明の実施例を示すブロック図である。

• 第 4図はその発明の最小自乗法による処理を示すフローチャート 5 である。

• 第 5図はステツプ間の继目における処理を示すフ一チャートで

• あ o

• 第 6図は継目点の説明図である。

• 第 7図は第 2の発明による 2層目以降の動作軌跡を求めるための 0 基礎となるシフト方向およびシフト量を求める方法を示す説明図で

• ある。

• 第 8図はその発明に係る溶接方法を実施するためのロボット制御 • 装置の構成例を示すプロック図である。

• 第 9図はその発明に係る処理手順を示すフロ一チャートである。 5 第 10図は第 3の発明を実施するためのロボット制御部の実施例の • 構成を示すブロック図である。

• 第 11図はその動作手順を示すフローチャートである。そして、

• 第 12 A図および第 12 B図は第 3の発明に係る溶接トーチの回転動 • 作の説明図である。

0 〔発明を実施するための最良の形態〕

• 以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

• 第 3図は、第 1の発明に係る多層盛溶接装置の構成例を示す制御 • ブロック図である。

• 全体はヒューマンィンタフェースブロック 1 とトラジェクトリコ 5 ントロ一ルブロック 2 とに分けられており、両者は 2ポートメモリ . 3 によって結合されている。ヒューマンインタフェースブロック 1 . には、ペリフヱラルコントロール部 11を制御部として、 C R T 12, 操作パネル 13，ティーチボックス 14が接続されている。

また、トラジヱクトリコント η—ルブロック 2には、モーションコント α—ル部 21を制御部として、演算部 22, センサコントロール部 23, サーボコントロール部 24および I / 0コント π—ル部 25が接続されている。

ティーチボックス 14や操作パネル 13から登録されたジヨブは、 2 ポートメモリ 3に格納されており、ロボットに起動指令が与えられると、指定されたジョブはモーションコント口ール部 21で解読されて実行される。

センサコントロール部 23は実行と同期して処理される。また、この部分に Ν個の座標値を格納する（第 1の手段）。

演算部 22は πボットの座標演算および溶接線を決定するための処理を行っている（第 2, 第 3の手段）。

第 4図は、本発明で用いる最小自乗法のフローチヤ一トを示す。この 1ステツプ間の処理は、制御クロック毎に行う。

ステップ 100:ィニシャル

ここでは、各教示点の最初の移動開始かどうかの判断を行う。ステツプ 110:補間演算の前処理

ここでは、分割数 Νを 2点間距離を速度で割った値として求め、またカウンタのカウント数 kを 0にリセットする。

ステツプ 120:最小自乗法のためのサンプリング間隔算出

ここでは、以下に示す関連データの初期化を行う。

∑ t = 0 , ∑ t ²= 0

∑ JC = 0 , ∑ y = 0 , ∑ ζ = 0

∑ t = 0, ∑ y t = 0, ∑ ζ ΐ = 0

サンプリングカウント数 s k = 0 • ステップ 130:

• ここでは、カウント数 kに 1を加えて以降の処理を実行する。 • ステップ 140:

• ここでは、周知の手法を用いて補間演算処理を行う。

5 ステップ 150:

• ここでは、センサから直交座標系上の微小修正量厶 X, Δ Υ, Δ

• Zが伝送されてくるので、これにより制御点を修正する。

. このときの現在値としては， y , zを用いる。

• ステップ 160:サンプリング位置

0 ここでは、サンプル点数により、 2点間を等間隔にサンプリング

• する。

• ステップ 170:

• ここでは、最小自乗法による演算（ステップ 190)に先立って前処 • 理の演算を行う。

5 サンプリング点をメモリに順次記憶して最後に全ての最小自乗渲 • 算を行ってもよいが、メモリおよび溃算時間の節約のため、このス • テップで演算を行う。すなわち、演算が、あるタイミングに集中す . るのを防ぐため、サンプリング中に可能な限り演算を行っておく。 . サンプリングカゥンタのカウント値 s kに 1を加える。

0 ∑ t =∑ t + k / ,

• ∑ t ²=∑ t ²+ (k ZN)²,

• ∑ JC = ∑ JC + JC , ∑ y =∑ y + y , ∑ z =∑ z + z ,

• ∑ x t =∑ x t + x x (k/N),

• ∑ y t =∑ y t + y x (k XN),

5 ∑ z t =∑ z t + z x (k/N)

. ステップ 180:

• 分割数 Nがサンプル数 kより小さければステップ 190 の処理を行う。

ステツプ 190:

ここでは、最小自乗法により、直線（始点：ズ 0, y ₀， z。と方向余弦 '. i , m, n) を求める。

w k = s k x∑ t ²- (∑ t )²

a _κ= { ( s k x∑ 一∑ x∑ t )/w k } *(k/N)

a _y= { (s k x∑ y -∑ y x∑ t )/w k } *(k/N)

a _z= { (s k x∑ z -∑ z x∑ t )/w k } *(k/N)

D = a _K ²+ a _y ²+ a _z ²

X 0 ⁼ X一 & y > 0 ⁼ y一 3 , Z o ⁼ Z 一 d z

以上により、直線の始点および方向余弦を求めることができる。第 5図はステップ間の继目フ π—を示す。ここで、継目フローとは、第 6図に示すように、 Ρ。， Ρ ,, Ρ ₂ 点が教示され、直線 a , b をセンシング動作させた時、最小自乗法により求められた実際の軌跡が a '， b 'となった場合に、 P , 点に相当する実際の点 P ^を求める必要があるが、この点をステップ間の继目点といい、これを求める処理を継目フローという。

空間上の 2直線の共通垂線の中点を求める。

直線 L I ( X 1 , y 1 , z 1 , ί ι, m i, n i)と直線 L ₂(ズ ₂, y ₂, z ₂, £ ₂, m₂， n ₂)の中点（p _x， p _y， p _z) は、次のように求められる。

sin² ^ = 1 — cos²0

ここで、 ^は L ,と L ₂とのなす角度である。

R 2 = ^ ₂D _x+ m ₂D + n ₂D _z /09859

10—

S = (R R ₂cos ） /sin² /?

T = (R ,cos Θ - R ₂)/sin 0

？直線し，と共通垂線との交点

. P ,x= ,+ S X ^ ,

P 1 _y= y 1 + S X m 1

P iz= Z i+ S X Tl i

P ₂ : 直線 L ₂ と共通垂線との交点

Ρ 2 Κ = χ ₂+ Ύ x £ ₂

Ρ _2y= y 2 + Τ χ τη₂

Ρ _2Ζ= ζ 2 + Τ X η 2

1 "、、

ρ _κ= (Ρ . χ + Ρ _{2 κ}) κ 2

Ρ y = (Ρ ly+ Ρ _2y)Z 2

Ρ _ζ= (Ρ _{1 ζ}+ Ρ _2ζ)Ζ 2

以上により、実際に移動した各教示点に対応した通過点を求め、その求めた点をシフトして動作させることにより、多層盛溶接が可能となる。第 1図に、以上の方法によって求められた実溶接パスを従来法と比較して示している。

以上に述べたように、第 1の発明の多層盛溶接装置では、 1層目の溶接で倣い機能を有する多層盛溶接において、 1層目の溶接時には各教示点間において実際に溶接トーチが通過した座標値を各々 Ν 個記憶し、この Ν個の座標値を基に、各教示点間を最小自乗法で直線又は曲線近似し、 2層目以降の溶接時、各教示点において前記近似座標値に所定のシフト量を加えた座標について適当な線により補間して溶接パスを決定することとしている。これにより倣い機能の不安定要因が発生しても実溶接パスが求まるため、 2層目以降も実溶接パスに基づいて演算して溶接パスを決定することが可能となり - 良好な溶接品質が得られる。また、 2層目以降は倣い機能も不要となる。

次に、第 2の発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

本発明においては、 2層目以降の動作軌跡を、 1層目の教示点および参照点に基づいて渲算する。第 7図は、本発明による 2層目以降の動作軌跡を求めるための基礎となるシフト方向およびシフト量を求める方法を示す説明図である。

まず、溶接開始点および終了点として教示された P ,点および P ₂ 点、シフト方向を定義するために指定された参照点 R ,および R₂より、次の手順で方向余弦 £， in, nを求める。

i ) P ,， P ₂ より— nを求める。

ii ) Ρ R , よりを求める。

in ) ηと ^の外積を求める湞算を行い、 mを求める。

iv) R 2 は R ,, P P₂ で形成される平面を境にどちら側（― nの方向に向かって右側か左側か）にあるかを調べ、 R₂ のある側にを向ける。

次に、シフト量設定値 Aと^より、ロボット座標上でのシフト量 RAを求める。すなわち、 R A== Ax^という演算を行う。

同様に、シフト量設定値 Βと mより、ロボット座標上でのシフト量 RBを求める。すなわち、 RB-B xmという演算を行う。

以上により、シフト方向およびシフト量が得られ、 2層目の動作軌跡 P P ₂'を得ることができる。 3層目以降も、同様にしてシフト方向およびシフト量を求めることにより動作軌跡を得ることができる。

第 8図は本発明の多層盛溶接方法を実施するためのロボット制御装置の構成例を示すプロック図、第 9図は処理手順を示すフローチヤートでめる。 • 第 8図において、 4はロボット制御装置であり、位置データ記憶 • 部 41，シフト量記憶部 42，シフト量変換部 43，シフト演算部 44, 口 • ボット補間潢算部 45を備えている。

• 第 8図のロボット制御装置 4による処理を、第 9図のフローチヤ 5 ―トを参照しながら説明する。

• まず、ロボットに作業点および参照点を教示する（ステップ 200，

• 210)。教示によって得られた位置データは、位置データ記憶部 41に • 格納される。次にシフト量をシフト量記憶部 42に設定する（ステツ • プ 220)。シフト量としては、上下方向のシフト量，左右方向のシフ 0 ト量を与える。これらの位置データおよびシフト量は絶対座標系で • のデータで与えられるため、シフト量変換部 43により、前記の第 7 • 図に基づいて説明した演算方法を用いて、これらのデータをロボッ • ト座標上のシフト量に変換する（ステップ 230)。次に、シフトの溃 • 算、すなわち各層の動作軌跡の各ボイントの演算を行い、演算結果 5 を位置データ記憶部 41とは別のメモリエリアに格納する（ステップ

• 240) α 第 8図のロボット補間演算部 45では、得られた始点座標，終 • 点座標を元にして補間潢算を行い、そのデータに基づいてロボット • 作業を行う（ステップ 250)。

• 以上に説明したように、第 2の発明では、 1層目のティーチング 0 の際、参照点を教示し、各層の水平方向シフト量、垂直方向シフト • 量をパラメータとして設定し、ティ一チングの始点、終点、参照点 • からシフト方向である水平方向と垂直方向の方向余弦を求め、この • シフト方向とシフト量から 2層目以降の動作軌跡を演算して求める • ようにしたので、 1層目に参照点を教示し、 2層目以降のシフト量 5 を設定するのみで、以降の多層盛溶接を自動化でき、オペレータの • 操作が極めて容易となる。また、垂直方向のシフトも考慮している • ため、三次元的なシフトも容易にできる _η 以下、第 3の発明を実施例に基づいて具体的に説明する。第 10図は第 3の発明を実施するためのロボット制御部の構成を示すブロック図である。

第 10図において、 5はロボット制御装置であり、教示された 1層目位置データを格納する位置データ記憶部 51, 各層の動作軌跡の各ボイントの演算を行うシフト演算部 52、シフト後の位置データを格納する記憶部 53を備えている。

姿勢の回転角記憶部 54および姿勢変更演算部 55における動作手順を第 11図に示す。すなわち、回転角記憶部 54においては、設定された 1層目から N層目までのトーチ姿勢の回転角（《 1〜" N)を記憶する（第 11図のステップ 300， 310)。次に姿勢変更演算部 55においては. 溶接開始点 P _Nと終点 P _{N+ 1} (第 12A図参照、同図中 6はヮク， Ίはトーチ）との間の溶接線 P _NP _{N+ 1}を求める（第 11図のステップ 320) 具体的には、次の演算を行う。

P NP N_{+ I} (= K) の方向余弦を K _X, K _Y，K とすると、この方向余弦は、次のようにして求められる。

Κκ X成分

Y成分

K₂ Ζ成分

L = △ X ²+△ Υ ²+厶 Ζ ²

Κ _y=△ YZL

Κ_Ζ= Δ ZZL 次に、姿勢変更演算部 56では、第 11図のステップ 330 および第 12

B図に示すように、 P_N の姿勢を P_NP_N+1回りに《 ("！〜 ^) 回転する演算を行う。

具体的には、次の演算を行う。

P_Nの位置のロボットの姿勢は、

T の 3行 3列のマトリクスで表すことができ

る ο

次に、任意べクトル（1?) の回転（一般回転変換）は、 sin«を s , cosorを c , (1一 cos or jを V «とすると、

Rot(K， a ) =

^_Κχ·Κκ* Vor+Car k _y · · Vor一 K_z · Sor K_z · K_K · Vor+K_y · Sff「

K_x*Ky ' or+Kz-SQ: ,y' y'Va+Ca Kz-Ky-Va-KK-Sa

L Κχ·Κ_ζ 'Vff-Ky 'Sor Ky*K_z 'Va+Kx*Saf K ₂ · K ₂ · V ff+Co: - で表すことができる。

したがって、求めたい姿勢を T'とすると、

T^RotCK, a) ·Τ より求めることができる。

以上の処理を Νが全ボイント数に達するまで行う（第 11図のステップ 340, 350)。

第 10図のロボット補間演算部 56では、所定の補間演算を行い、これを動作指令としてロボットに出力する。

以上に述べたように、第 3の発明によれば、多層盛溶接方法において、 1層目の動作軌跡を記憶させるとともに外部からトーチ回転角をパラメータとして与え、 2層目以降の動作軌跡を求めた後、教示点で求められる進行方向ぺクトル回りにトーチをトーチ回転角分だけ回転し、姿勢データを演算して求めることとしているため、トーチ回転角を入力するのみで多層盛溶接の姿勢変換を自動化でき、オペレータの操作が極めて容易となる。

〔産業上の利用可能性〕

本発明は、厚板等を、溶接ロボットを用いて多層盛溶接する分野において利用することができる。

Claims

• 請求の範囲

• 1. 複数の教示点を適当な線によって補間することにより決定され • る溶接パスに沿って多層盛溶接を実行する多層盛溶接方法であって， • こ方法は、次のステップを有する。

5 1層目の溶接時、各教示点間において実際に溶接トーチが通過し • た座標値を N個格納し、

• 前記格納された各教示点間の N個の座標値を基に、各教示点間を . 最小自乗法を用いて近似直線または近似曲線を演算および格納し、 ♦ そして

0 各教示点の距離を基に、各近似直線または近似曲線上の点を演算 • し、これらの点で各実溶接パスを定義する。

•

2. 複数の教示点を適当な線によって補間することにより決定され • る溶接パスに沿って多層盛溶接を実行する多層盛溶接装置であって, • この装置は、次のものを備えている。

5 1層目の溶接時には各教示点間において実際に溶接トーチが通過 . した座標値を各々 N個格納する第 1の手段と、

• 前記第 1の手段によって格納された各教示点間の N個の座標値を • 基に、各教示点間を最小自乗法で直線又は曲線近似し、各教示点を • 濱算し格納する第 2の手段と、そして、

0 2層目以降の溶接時、各教示点において前記第 2の手段で格納さ • れた近似座標値に所定のシフト量を加えた座標について適当な線に ♦ より補間して溶接パスを決定する第 3の手段。

•

3. 次のステップを有する多層盛溶接方法。

• 1層目のティーチングの際に溶接開始点および終了点として教示 5 された 2点とシフト方向を定義するために指定された 2つの参照点 • より 3つの方向余弦を求め、

• シフト設定値と前記方向余弦とから、各層の水平方向シフト鼂、垂直方向シフト量および各シフト方向を求め、そして

このシフト方向とシフト量とから、 2層目以降の動作軌跡を演算して多層盛溶接を行う。

4. 次のものを有する多層盛溶接装置。

ロボットに対する教示によって得られた位置データを格納する位置データ記憶部と、

シフトする距離として設定されたシフト量を格納するシフト量記憶部と、

これらのメモリに格納された位置データおよびシフト量に基づいてロボット座標上のシフト量を演算するシフト量変換部と、

2層目以降の各層の動作軌跡の各ボイントの演算を行うシフト溃算部と、そして

このシフト演算部によって得られた動作軌跡の始点座標および終点座標を基にして補間演算を行うロボット補間演算部。

5. シフト演算可能なティーチングプレイバック型ロボットを用いた多層盛溶接方法であって、この方法は次のステップを有する。

1層目の溶接におけるトーチの動作軌跡をロボット制御装置の位置データ記憶部に格納しておき、

外部からト一チ回転角をパラメータとしてロボット制御装置の姿勢回転角記憶部に与え、

2層目以降の動作軌跡を求めた後、教示点で求められる進行方向べクトル回りにトーチをト一チ回転角分だけ回転し、姿勢データを演算して求め、そじて

求められた姿勢データに基づいて 2層目以降の溶接を行う。

6. シフト演算可能なティーチングプレイバック型ロボットを用いた多層盛溶接装置であって、この装置は次のものを有する。

1層目の溶接におけるトーチの動作軌跡を格納する位置データ記憶部と、

各層について設定されたトーチ姿勢の回転角データを格納する姿勢回転角記憶部と、

前記位置データ記憶部に格納された 1層目の溶接における動作軌跡に基づいて 2層目以降の各層の動作軌跡の各ボイントの演算を行ぅシフト演算部と、

シフト後の位置データを格納する記憶部と、

前記姿勢回転角記憶部に格納されたトーチ姿勢の回転角データおよび前記記憶部に格納されたシフト後の位置データに基づいて姿勢変更溃算を行う姿勢変更演算部と、そして

演算された姿勢に基づいてロボットに動作指令を出力する口ボット補間演算部。