CN114929421A - 焊接设备的干涉避免方法以及焊接设备的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明包括:基准平行线生成工序,生成一对平行线,所述一对平行线位于工件截面的延长平面上,且与工件截面的外缘相切而不穿过工件截面;第一判断工序,将在基准平行线生成工序中生成的一对平行线的宽度与焊接电极的最大分离阈值进行比较,判断最大分离阈值是否大于平行线的宽度;以及抽拉方向确定工序,当在第一判断工序中所述最大分离阈值大于平行线的宽度的情况下,将平行线的方向确定为抽拉方向。
Description
技术领域
本发明涉及焊接设备的干涉避免方法以及控制装置,特别涉及求出焊接设备不与工件干涉而能够准确地到达焊接点的进入路径及拉回路径的焊接设备的干涉避免方法以及控制装置,其中所述焊接设备具备包括焊枪单元的多关节机器人。
背景技术
以往,如果要直接操作具备设置在生产线上的多关节机器人的焊接设备来进行作业姿态的示教,则必须有熟知多关节机器人的操作的操作员在生产线的现场进行作业,与其相应地,作业变得低效。另外,由于该作业需要在停止生产线的状态下进行,因此该生产线的运转率也会降低。
因此,最近,为了实现上述示教的高效化,或者为了提高上述生产线的运转率,进行了离线的示教(离线示教)。即,在计算机上构建多关节机器人、作为作业对象物的工件以及周边构造物的模型,在使用该模型生成了示教数据之后,如果将上述示教数据提供给现场的多关节机器人,则在示教数据的生成过程中无需使生产线停止。
另外,在多关节机器人的作业路径中,特别是在对将焊枪单元从焊接点抽拉时不与工件干涉的抽拉路径进行离线示教的情况下,已知有如下的多关节机器人的干涉避免方法:用格子状的实体填埋焊枪单元的内部,将实体与工件重复的部分作为工件模型提取并进行干涉判定,使确定抽拉路径的工序自动化,并且不需要熟练而能够在短时间内生成示教数据(例如,参照日本特许第3715537号公报)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第3715537号公报
发明内容
发明要解决的问题
在以往的焊接设备的干涉避免方法中,由于将实体和工件重复的部分作为工件模型,因此焊接电极和工件之间的间隙被确保为超出必要,存在即使实际能够使焊接设备从焊接点退避也判断为不能退避的情况。
本发明的目的在于提供一种多关节机器人的干涉避免方法以及控制装置,在对多关节机器人的作业路径中、特别是在从焊接点抽拉焊枪单元时不与工件干涉的抽拉路径进行离线示教的情况下,能够使确定该路径的工序更适当地自动化,并且不需要熟练而能够在短时间内生成更适当的示教数据。
用于解决问题的手段
[1]为了达成上述目的,本发明提供一种焊接设备的干涉避免方法,在从工件抽拉具有一对焊接电极的焊接设备时,避免所述焊接电极与所述工件产生干涉,其特征在于,
工件截面由平面构成,该平面包含:将相互分离的一对所述焊接电极的末端连结起来的电极直线;和与所述电极直线交叉并沿从所述工件抽拉所述焊接设备的方向延伸的抽拉直线,所述焊接设备的干涉避免方法以所述工件截面为基准而包括:
基准平行线生成工序,生成一对平行线,该一对平行线位于所述工件截面的延长平面上,与所述工件截面的外缘相切而不穿过所述工件截面;
第一判断工序,对在所述基准平行线生成工序中生成的一对所述平行线的宽度与所述焊接电极的最大分离阈值进行比较,判断所述最大分离阈值是否大于所述平行线的宽度;以及
抽拉方向确定工序,当在所述第一判断工序中所述最大分离阈值大于所述平行线的宽度的情况下,将所述平行线的方向确定为抽拉方向。
根据本发明的焊接设备的干涉避免方法,以与工件截面的外缘相切而不穿过工件截面的方式设定平行线。因此,以工件截面为基准,生成与上述工件截面的外缘相切并位于工件截面的延长平面上的一对平行线,比较平行线的宽度与焊接电极的最大分离阈值,判断最大分离阈值是否更大,由此,在最大分离阈值更大的情况下,能够将基准平行线的方向确定为抽拉方向,并且能够提供高效的焊接设备从工件抽拉的抽拉方向确定作业。
另外,由于以与工件截面的外缘相切而不穿过工件截面的方式设定平行线,因此相较于以往的将格子状的实体与工件的重复部分作为工件模型的情况,能够更适当地设定焊接电极与工件之间的间隙。
[2]另外,在本发明中,优选的是,
将包含全部所述工件截面的区域作为避免抽拉移动过程中的焊接设备的焊接电极侵入的干涉避免区域,
当在所述第一判断工序中判断为所述最大分离阈值不大于所述平行线的宽度的情况下,分割所述干涉避免区域,按分割后的每个干涉避免区域,通过所述基准平行线生成工序重新生成与工件截面外缘相切的所述平行线,之后,进行所述第一判断工序。
根据本发明,设定干涉避免区域,分割干涉避免区域,并且按分割后的每个干涉避免区域设定平行线。因此,即使在不分割干涉避免区域而变更平行线的方向,最大分离阈值也不大于平行线的宽度的情况下,也能够分割干涉避免区域,按分割后的每个干涉避免区域适当地设定平行线,并且能够使焊接电极从工件适当地退避。
[3]另外,在本发明中,优选的是,
将包含全部所述工件截面的区域作为避免抽拉移动过程中的焊接设备的焊接电极侵入的干涉避免区域,
当在所述第一判断工序中判断为所述最大分离阈值不大于所述平行线的宽度的情况下,变更所述平行线的方向,在所述干涉避免区域中,从所述基准平行线生成工序开始重新进行。
根据本发明,即使在第一判断工序中判断为最大分离阈值不大于平行线的宽度的情况下,也能够通过变更平行线的方向而重新进行,从而设定适当的平行线。
[4]另外,在本发明中,优选的是,
具备第二判断工序,在该第二判断工序中,判断在从所述工件截面抽拉所述焊接电极的动作时,所述焊接设备的除了所述焊接电极以外的其他部分的外缘是否与所述工件截面干涉。
根据本发明,能够防止焊接设备的除了多关节机器人等的焊接电极以外的其他部分的外缘与工件截面干涉。
[5]另外,本发明的焊接设备的控制装置在从工件抽拉具有一对焊接电极的焊接设备时,避免所述焊接电极与所述工件发生干涉,其特征在于,
工件截面由平面构成,该平面包含:将相互分离的一对所述焊接电极的末端连结起来的电极直线;和与所述电极直线交叉并沿从所述工件抽拉所述焊接设备的方向延伸的抽拉直线,所述焊接设备的控制装置以工件截面为基准而包括:
基准平行线生成工序,生成一对平行线,该一对平行线位于所述工件截面的延长平面上,与所述工件截面的外缘相切而不穿过所述工件截面;
第一判断工序,对在所述基准平行线生成工序中生成的一对所述平行线的宽度与所述焊接电极的最大分离阈值进行比较,判断所述最大分离阈值是否大于所述平行线的宽度;以及
抽拉方向确定工序,当在所述第一判断工序中所述最大分离阈值大于所述平行线的宽度的情况下,将所述平行线的方向确定为抽拉方向。
根据本发明的焊接设备的控制装置,以与工件截面的外缘相切的方式设定平行线。因此,以由连结焊接电极的方向和抽拉方向构成的工件截面为基准,生成与所述工件截面外形相切并位于工件截面的延长平面上的一对平行线,比较基准平行线的宽度和焊接电极的最大分离阈值,判断最大分离阈值是否更大,由此,在最大分离阈值更大的情况下,能够将基准平行线的方向确定为抽拉方向,并且能够提供高效的焊接设备从工件抽拉的抽拉方向确定作业。
另外,由于以与工件截面的外缘相切而不穿过工件截面的方式设定平行线,因此与以往的将格子状的实体与工件的重复部分作为工件模型的情况相比,能够更适当地设定焊接电极与工件之间的间隙。
[6]另外,在本发明中,优选的是,
将包含全部所述工件截面的区域作为避免抽拉移动过程中的焊接设备的焊接电极侵入的干涉避免区域,
当在所述第一判断工序中判断为所述最大分离阈值不大于所述平行线的宽度的情况下,分割所述干涉避免区域,按分割后的每个干涉避免区域,通过所述基准平行线生成工序重新生成与工件截面外缘相切的所述平行线,之后,进行所述第一判断工序。
根据本发明,设定干涉避免区域,分割干涉避免区域,按分割后的每个干涉避免区域设定平行线。因此,即使在不分割干涉避免区域而变更平行线的方向,最大分离阈值也不大于平行线的宽度的情况下,也能够分割干涉避免区域,按分割后的每个干涉避免区域适当地设定平行线,并且能够使焊接电极从工件适当地退避。
[7]另外,在本发明中,优选的是,
将包含全部所述工件截面的区域作为避免抽拉移动过程中的焊接设备的焊接电极侵入的干涉避免区域,
当在所述第一判断工序中判断为所述最大分离阈值不大于所述平行线的宽度的情况下,变更所述平行线的方向,在所述干涉避免区域中,从所述基准平行线生成工序开始重新进行。
根据本发明,在第一判断工序中,即使在判断为最大分离阈值不大于平行线的宽度的情况下,也能够通过变更平行线的方向并重新进行,从而设定适当的平行线。
[8]另外,在本发明中,优选的是,
具备第二判断工序,在该第二判断工序中,在从所述工件截面抽拉所述焊接电极的动作时,判断所述焊接设备的除了所述焊接电极以外的其他部分的外缘是否与所述工件截面干涉。
根据本发明,能够防止焊接设备的除了多关节机器人等的焊接电极以外的其他部分的外缘与工件截面干涉。
附图说明
图1是表示在本发明的焊接电极的干涉避免方法以及焊接电极的控制装置的实施方式中使用的离线示教装置以及机器人装置的结构图。
图2是表示离线示教装置中的控制部的电路结构的框图。
图3是表示多关节机器人的结构的说明图。
图4是表示焊枪单元的说明图。
图5是表示X型焊枪的说明图。
图6是表示本发明的焊接电极的干涉避免方法以及焊接电极的控制装置的实施方式的流程图。
图7是表示本实施方式的第一判定工序的流程图。
图8是表示本实施方式的分割干涉避免区域的工序的流程图。
图9是表示本实施方式的第二判定工序的流程图。
图10是表示平行线和成为最大分离阈值的基准的最大开度的说明图。
图11是表示第一分割面和第二分割面的说明图。
图12是表示进一步分割第二分割面的状态的说明图。
图13是表示从分割成多个的工件截面抽拉焊枪单元的状态的说明图。
具体实施方式
参照附图,对本发明的焊接设备的干涉避免方法以及焊接设备的控制装置的实施方式进行说明。
图1表示在本实施方式中使用的离线示教装置10、和基于由上述离线示教装置10生成的示教数据对作业对象物进行所希望的作业的机器人装置12。
离线示教装置10具有控制部14、监视器16、用于对控制部14进行输入输出指示的键盘18以及鼠标20,离线示教装置10进行多关节机器人50的动作的示教。
机器人装置12具有作为焊接设备的多关节机器人50、和基于上述示教数据进行上述多关节机器人50的动作控制的机器人控制部22。
如图3和图4所示,多关节机器人50由作为安装台的第一底座54、第二底座56、第一连杆58、第二连杆60和第三连杆62、以及圆筒状的焊枪装卸部64等构成,在该焊枪装卸部64上连接有焊枪单元52。
并且,第一底座54和第二底座56通过以铅直轴L0为轴心旋转的轴J1连接。第二底座56和第一连杆58的基端通过在铅直平面内旋转的轴J2连接,第一连杆58的末端和第二连杆60的基端通过在铅直平面内旋转的轴J3连接,另外,第二连杆60的末端和第三连杆62的基端通过在铅直平面内旋转的轴J4连接。第三连杆62的末端通过轴J5而与焊枪装卸部64连接,该轴J5以第三连杆62的中心轴线L为中心旋转。
另外,与焊枪装卸部64连接的焊枪单元52是所谓的C型焊枪,具有沿着上述中心轴线L开闭的一对电极70、72。该电极70、72在闭合状态下在上述中心轴线L上的焊接作业点(以下称为TCP(Tool Center Point:工具中心点))与工件80接触。
设从TCP与主体侧的电极72的轴心一致的方向为电极矢量Zr(焊枪单元基准矢量),设与电极矢量Zr正交且朝向与臂74相反一侧的方向为臂矢量Xr。另外,设与臂矢量Xr、电极矢量Zr相互正交的方向为横矢量Yr(参照图4)。
轴J1、J2、J3、J4和J5的驱动机构以及电极70、72的开闭机构分别由未图示的致动器驱动,TCP由轴J1的旋转角θ1、轴2的旋转角θ2、轴3的旋转角θ3、轴4的旋转角θ4、轴J5的旋转角θ5以及多关节机器人50的各部分的尺寸确定。
在本实施方式中,说明了多关节机器人50为5轴型机器人,但是也能够应用6轴以上的机器人,另外,这里所说的轴不仅包括旋转动作,还包括伸缩动作或移动动作。
另外,焊枪单元52不限于C型焊枪,例如也可以是图5所示的X型焊枪(具有轴支承在共同的支轴上的开闭的一对枪臂的焊枪)52a。
如图2所示,构成离线示教装置10的控制部14具有:进行离线示教装置10的整体控制的CPU26;作为非易失性存储部的ROM28;作为易失性存储部的RAM29;硬盘驱动器(HDD)34;进行监视器16的画面上的描绘控制的描绘控制电路30;连接键盘18和鼠标20的接口电路32;控制外部记录介质36a的记录介质驱动器36;生成示教数据的数据生成电路38;基于示教数据在监视器16的画面上进行模拟的模拟电路40。该模拟电路40具有以三维CAD为基础,生成上述模型或调查该模型相互的干涉(接触等)的功能。
接着,对本实施方式的多关节机器人的干涉避免方法进行说明。
在本实施方式中,为了求出将焊枪单元52从工件80的焊接部位抽拉的路径,主要使用了3个方法。
第1,是从该焊接部位直接移动到抽拉点的方法;第2,是从该焊接部位移动到工件80的重心的方法;第3,是仅提取工件80中靠近焊枪单元52的开口部的部分,并优先针对该提取出的部分求出抽拉路径的方法。
另外,工件80使用了投影模型,但在避免干涉时,由于使用与工件80的外缘(顶点)相切的一对平行线,因此能够实现处理的高速化。
另外,在本实施方式中,多关节机器人50、工件80以及其周边构造物在离线示教装置10中作为假想的模型来处理,但在以下的说明中使用与现实的装置相同的标号进行标记。
首先,在图6的步骤S101中,将多关节机器人50的焊枪单元52设定在焊接工件80的焊接作业点Pn的位置。
焊接作业点Pn(n表示多关节机器人50采取的姿态的顺序。以下相同)分别由表示空间上的位置的高度(H)、宽度(W)、进深(D)各方向的3个坐标值、上述臂矢量Xr、上述横矢量Yr、上述电极矢量Zr合计6个坐标值构成。
并且,由于焊接作业点P0为初始位置,因此写入到表示多关节机器人50采取的姿态的顺序的表即路径表中进行初始化。
路径表由“焊枪单元的朝向”栏、“TCP的位置”栏以及“多关节机器人姿态”栏构成,“多关节机器人姿态”栏由旋转角θ1~θ5构成。
另外,路径表被记录在RAM29或HDD34内,但也可以根据需要显示在监视器16的画面上或被打印。
接着,在图6的步骤S102中,获取焊枪单元52和工件80的截面80a,将位于焊接作业点P0的焊枪单元52的TCP设定为调查开始位置Ps。工件截面80a被规定为用平面切断而得到的截面,该平面包含:连结相互分离的一对焊接电极70、72的末端的电极直线L70;和与电极直线L70交叉并沿从工件80抽拉作为焊接设备的焊枪单元52及多关节机器人50的方向延伸的抽拉直线L50。
接着,在步骤S103中,设定一对平行线L1、L2,计算平行线L1、L2之间的宽度(与平行线L1、L2正交的方向上的距离)。另外,将焊接电极70、72的末端之间扩大到最大限度时的焊接电极70、72的末端之间的距离减去将焊接电极70、72从工件80抽拉时所需的最低限度的间隙而得到的值作为最大分离阈值进行存储。
接着,在步骤S104中,判定平行线L1和L2的宽度是否小于最大分离阈值。
在平行线L1、L2的宽度小于最大分离阈值的情况下(S104中为“是”),进入步骤S105,生成退避示教点。
然后,在步骤S106中,执行确认多关节机器人50的臂是否与工件80等干涉的处理,并结束本次的处理。在多关节机器人50的干涉的确认中,基于由抽拉位置规定的焊枪单元52的位置和姿态,求出多关节机器人50的姿态,即旋转角θ1~θ5。该运算方法可以根据抽拉位置在空间上的位置坐标(H、W、D)、以及由表示焊枪单元52的姿态的臂矢量Xr、横矢量Yr、电极矢量Zr所规定的合计6个值和多关节机器人50的各部分的尺寸等,应用公知的矩阵运算方法(以下称为逆运算)。
这样,在本实施方式中,并非通过格子状的实体以块模型来判定工件80,而是使用工件80的投影模型,从而能够比以往更适当地管理焊接电极70、72的末端与工件80之间的间隙。另外,焊接电极70、72的干涉避免判定是使用一对平行线L1、L2进行判定的,因此与以往的使用块模型的判定同样,处理变得容易。
在步骤S104中,在平行线L1、L2的宽度不小于最大分离阈值的情况下,分支到步骤S107,执行“旋转和移位退让路径搜索处理”。
然后,进入步骤S108,在发现了退让路径、即干涉避免路径的情况下,返回步骤S105,制作退避示教点。另外,在本实施方式中,说明了退避的情况,但在使焊枪单元52不与工件80干涉而移动到焊接作业点的情况下也同样能够应用。
在步骤S108中,在没有发现退让路径、即干涉避免路径的情况下,进入步骤S109,对焊枪单元52不能从工件80退避的情况进行通知,结束本次的处理。
在之后的步骤S8~步骤S12中,如图13所示,在从调查开始位置Ps到抽拉位置(调查结束位置)Pe以直线状动作的情况下,是否有干涉进行调查。
图7是表示图6的步骤S107的“旋转和移位退让路径搜索处理”的流程图。
首先,在步骤S110中,以焊接作业点为中心使工件80或焊枪单元52旋转规定角度(例如±5度)。然后,在步骤S111中,判定为了在S110中旋转到所设定的旋转角度,多关节机器人50能否应对、以及焊枪单元52、多关节机器人50是否不会与工件80干涉。
在能够旋转且没有干涉的情况下,进入步骤S112,判定最大分离阈值是否大于平行线L1、L2的宽度。
在最大分离阈值不大于平行线L1、L2的宽度的情况下,返回步骤S110,进一步使工件80或焊枪单元52旋转。
当在步骤S112中最大分离阈值大于平行线L1、L2的宽度时,进入步骤S113,生成退避示教点。
然后,进入步骤S114,在使焊枪单元52通过退避示教点而移动时,判定焊枪单元52及多关节机器人50是否不会与工件80干涉。
然后,进入步骤S115,进行多次焊枪单元52和工件80的旋转,在存在多个退避路径的情况下,比较各退避路径上的移动所需的时间。
然后,进入步骤S116,在退避路径中选择移动时间最短的退避路径,结束本次的处理。
在步骤S114中,当退避示教点在移动过程中发生干涉的情况下,分支到步骤S117,报告发生干涉,结束本次的处理。
在步骤S111中,在不能进行工件80和焊枪单元52的旋转、或者当使工件80和焊枪单元52旋转时会与工件80发生干涉的情况下,分支到步骤S118,在执行了“通过连续旋转进行退让路径搜索处理”之后,返回步骤S114,在使焊枪单元52通过退避示教点移动时,判定焊枪单元52及多关节机器人50是否不会与工件80干涉。
图8是表示图7的步骤S118的“通过连续旋转进行退让路径搜索处理”的流程图。
在“通过连续旋转进行退让路径搜索处理”中,首先,在步骤S120中,设定干涉避免区域。参照图10,干涉避免区域被设定为位于平行线L1、L2之间,并且包含工件80的所有顶点(例如,作为矩形空间)。另外,只要干涉避免区域在平行线L1、L2之间、且是包含工件截面80a的所有顶点的区域即可,不限于矩形空间。
然后,如图11所示,沿着抽拉方法,将干涉避免区域分割成第一分割面和第二分割面这两者。
然后,进入步骤S121,在第一分割面上,使焊枪单元52和工件截面80a旋转,设定平行线L1、L2,搜索是否存在最大分离阈值大于平行线L1、L2的宽度且能够将焊枪单元52从工件80抽拉的路径。
接着,进入步骤S122,在第一分割面上,判定是否存在退让路径、即能够将焊枪单元52从工件80抽拉的退避路径。
在存在退避路径的情况下,进入步骤S123,在第二分割面上,使焊枪单元52和工件截面80a旋转,设定平行线L1、L2,搜索是否存在最大分离阈值大于平行线L1、L2的宽度且能够将焊枪单元52从工件80抽拉的路径。
接着,进入步骤S124,在第二分割面上,判定是否存在退让路径、即能够将焊枪单元52从工件80抽拉的退避路径。
在存在退避路径的情况下,结束本次的处理。
在步骤S122中,在不存在第一分割面上的退避路径的情况下,分支到步骤S126,判定第一分割面是否大到能够设定多个示教点的程度。在第一分割面没有大到能够设定多个示教点的程度的情况下,直接结束本次的处理。
在步骤S126中,在第一分割面大到能够设定多个示教点的程度的情况下,进入步骤S125,将第一分割面进一步分割成两个,返回S121,按进一步分割后的每个区域,使焊枪单元52和工件截面80a旋转,设定平行线L1、L2,搜索是否存在最大分离阈值大于平行线L1、L2的宽度、且能够将焊枪单元52从工件80抽拉的路径。
在步骤S124中,在不存在第二分割面上的退避路径的情况下,分支到步骤S128,判定第二分割面是否大到能够设定多个示教点的程度。在第二分割面没有大到能够设定多个示教点的程度的情况下,直接结束本次的处理。
在步骤S128中,在第二分割面大到能够设定多个示教点的程度的情况下,进入步骤S127,将第二分割面进一步分割成两个,返回S123,按进一步分割后的每个区域,使焊枪单元52和工件截面80a旋转,设定平行线L1、L2,搜索是否存在最大分离阈值大于平行线L1、L2的宽度且能够将焊枪单元52从工件80抽拉的路径。
图9是表示图6的步骤S106的“焊枪臂干涉检查处理”的流程图。
首先,在步骤S130中,将焊枪单元52配置在示教点。
然后,进入步骤S131,确认多关节机器人50的臂是否会与工件80干涉。
然后,在多关节机器人50会与工件80或其他部件干涉的情况下,进入步骤S132,计算出多关节机器人50的退避方向、距离。
然后,进入步骤S133,使多关节机器人50平行移位或旋转,生成退避点。
然后,进入步骤S134,判定是否消除了干涉。
在消除了干涉的情况下,进入步骤S135,使焊枪单元52移动到下一个示教点,并且在步骤S136中确认焊枪单元52及多关节机器人50是否不会与工件80或其他设备等干涉。在不会干涉的情况下,直接结束本次的处理。
在步骤S131中多关节机器人50没有发生干涉的情况下,进入步骤S135,使焊枪单元52移动到下一个示教点。
在步骤S136中发生干涉的情况下,分支到步骤137,判定示教点的间隔是否足够大到能够在中点生成示教点的程度。是否足够大是根据焊枪单元52或多关节机器人50的大小、种类、关节的多少等来判断的。
在示教点之间的间隔足够大的情况下,进入步骤138,在示教点之间的中点生成新的示教点,返回步骤S130,将焊枪单元52配置在移动前的示教点。
在步骤S137中,在示教点之间的间隔没有充分大的情况下,进入步骤S139,向作业者等报告无法生成新的示教点。
在步骤S134中,在使多关节机器人50平行移位或旋转也不能设定适当的退避点、从而不能消除干涉的情况下,分支到步骤S140,向作业者等报告不能消除干涉的意思。
根据本实施方式的焊接设备的干涉避免方法以及控制装置,以与工件截面的外缘相切而不穿过工件截面的方式设定平行线。因此,以工件截面为基准,生成与工件截面的外缘相切并位于工件截面的延长平面上的一对平行线,比较平行线的宽度与焊接电极的最大分离阈值,判断最大分离阈值是否更大,由此,在最大分离阈值更大的情况下,能够将基准平行线的方向确定为抽拉方向,能够提供高效的焊接设备从工件抽拉的抽拉方向确定作业。
另外,以与工件截面的外缘相切而不穿过工件截面的方式设定平行线,因此与以往的将格子状的实体与工件的重复部分作为工件模型的情况相比,能够更适当地设定焊接电极与工件之间的间隙。
根据本实施方式,设定干涉避免区域,分割干涉避免区域,并且按分割后的每个干涉避免区域设定平行线。因此,即使在不分割干涉避免区域而变更平行线的方向,最大分离阈值也不大于平行线的宽度的情况下,也能够分割干涉避免区域,按分割后的每个干涉避免区域适当地设定平行线,并且能够使焊接电极从工件适当地退避。
另外,在本实施方式中,
在判断最大分离阈值是否大于上述平行线的宽度的第一判断工序中,在判断为最大分离阈值不大于平行线的宽度的情况下,变更(旋转)平行线的方向,在该分割后的干涉避免区域中,从基准平行线生成工序重新进行,在该基准平行线生成工序中,生成一对平行线,该一对平行线位于工件截面的延长平面上,与工件截面的外缘相切而不穿过工件截面。因此,在第一判断工序中,即使在判断为最大分离阈值不大于平行线的宽度的情况下,也能够通过变更平行线的方向并重新进行,从而设定适当的平行线。
另外,在本实施方式中,包括第二判断工序(例如,图6的步骤S106、图9),在该第二判断工序中,在从工件截面抽拉焊接电极的动作时,判断焊接设备的除了焊接电极以外的其他部分(例如,多关节机器人50)的外缘是否与工件截面干涉。根据本实施方式,能够防止焊接设备的除了多关节机器人等的焊接电极以外的其他部分的外缘与工件截面发生干涉。
标号说明
10:离线示教装置;
12:机器人装置;
16:监视器;
50:多关节机器人;
52:焊枪单元;
70、72:电极;
80:工件。
Claims (8)
1.一种焊接设备的干涉避免方法,在从工件抽拉具有一对焊接电极的焊接设备时,避免所述焊接电极与所述工件发生干涉,其特征在于,
工件截面由平面构成,该平面包含:将相互分离的一对所述焊接电极的末端连结起来的电极直线;和与所述电极直线交叉并沿从所述工件抽拉所述焊接设备的方向延伸的抽拉直线,所述焊接设备的干涉避免方法以所述工件截面为基准而包括:
基准平行线生成工序,生成一对平行线,该一对平行线位于所述工件截面的延长平面上,与所述工件截面的外缘相切而不穿过所述工件截面;
第一判断工序,对在所述基准平行线生成工序中生成的一对所述平行线的宽度与所述焊接电极的最大分离阈值进行比较,判断所述最大分离阈值是否大于所述平行线的宽度;以及
抽拉方向确定工序,当在所述第一判断工序中所述最大分离阈值大于所述平行线的宽度的情况下,将所述平行线的方向确定为抽拉方向。
2.根据权利要求1所述的焊接设备的干涉避免方法,其特征在于,
将包含全部所述工件截面的区域作为避免抽拉移动过程中的焊接设备的焊接电极侵入的干涉避免区域,
当在所述第一判断工序中判断为所述最大分离阈值不大于所述平行线的宽度的情况下,分割所述干涉避免区域,按分割后的每个干涉避免区域,通过所述基准平行线生成工序重新生成与工件截面外缘相切的所述平行线,之后,进行所述第一判断工序。
3.根据权利要求1所述的焊接设备的干涉避免方法,其特征在于,
将包含全部所述工件截面的区域作为避免抽拉移动过程中的焊接设备的焊接电极侵入的干涉避免区域,
当在所述第一判断工序中判断为所述最大分离阈值不大于所述平行线的宽度的情况下,变更所述平行线的方向,在所述干涉避免区域中,从所述基准平行线生成工序开始重新进行所述焊接设备的干涉避免方法。
4.根据权利要求1所述的焊接设备的干涉避免方法,其特征在于,
所述焊接设备的干涉避免方法具备第二判断工序,在该第二判断工序中,判断在从所述工件截面抽拉所述焊接电极的动作时,所述焊接设备的除了所述焊接电极以外的其他部分的外缘是否与所述工件截面干涉。
5.一种焊接设备的控制装置,在从工件抽拉具有一对焊接电极的焊接设备时,避免所述焊接电极与所述工件发生干涉,其特征在于,
工件截面由平面构成,该平面包含:将相互分离的一对所述焊接电极的末端连结起来的电极直线;和与所述电极直线交叉并沿从所述工件抽拉所述焊接设备的方向延伸的抽拉直线,所述焊接设备的控制装置以所述工件截面为基准而包括:
基准平行线生成工序,生成一对平行线,该一对平行线位于所述工件截面的延长平面上,与所述工件截面的外缘相切而不穿过所述工件截面;
第一判断工序,对在所述基准平行线生成工序中生成的一对所述平行线的宽度与所述焊接电极的最大分离阈值进行比较,判断所述最大分离阈值是否大于所述平行线的宽度;以及
抽拉方向确定工序,当在所述第一判断工序中所述最大分离阈值大于所述平行线的宽度的情况下,将所述平行线的方向确定为抽拉方向。
6.根据权利要求5所述的焊接设备的控制装置,其特征在于,
将包含全部所述工件截面的区域作为避免抽拉移动过程中的焊接设备的焊接电极侵入的干涉避免区域,
当在所述第一判断工序中判断为所述最大分离阈值不大于所述平行线的宽度的情况下,分割所述干涉避免区域,按分割后的每个干涉避免区域,通过所述基准平行线生成工序重新生成与工件截面外缘相切的所述平行线,之后,进行所述第一判断工序。
7.根据权利要求5所述的焊接设备的控制装置,其特征在于,
将包含全部所述工件截面的区域作为避免抽拉移动过程中的焊接设备的焊接电极侵入的干涉避免区域,
当在所述第一判断工序中判断为所述最大分离阈值不大于所述平行线的宽度的情况下,变更所述平行线的方向,在所述干涉避免区域中,从所述基准平行线生成工序开始重新进行。
8.根据权利要求5所述的焊接设备的控制装置,其特征在于,
所述焊接设备的控制装置具备第二判断工序,在该第二判断工序中,在从所述工件截面抽拉所述焊接电极的动作时,判断所述焊接设备的除了所述焊接电极以外的其他部分的外缘是否与所述工件截面干涉。
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