JP4510475B2 - Automatic welding method - Google Patents

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Description

この発明は、溶接トーチを装着したロボットを制御して自動溶接を行う方法に関するもので、溶接部位に応じてトーチ先端の角度を変換可能にした溶接方法に関するものである。 This invention relates to a method for automatic welding by controlling the robot equipped with a welding torch, to a welding method which enables converting the angle of the torch tip in accordance with the welding site.

工場内における溶接作業は、溶接ロボットを用いた自動溶接により行われるのが一般的である。即ち、溶接ロボットのアーム先端にショックセンサを備えたトーチホルダを介して溶接トーチを装着し、一方、仮溶接したワークをポジショナーに搭載してロボット及びポジショナーをＮＣ装置のプログラムで制御して、ロボットによる溶接トーチの移動とポジショナーによるワークの反転動作で所定の溶接線に沿って溶接を行っている。   In general, welding work in a factory is performed by automatic welding using a welding robot. That is, a welding torch is attached to the arm tip of the welding robot via a torch holder equipped with a shock sensor, while the temporarily welded work is mounted on a positioner, and the robot and the positioner are controlled by a program of the NC device. Welding is performed along a predetermined welding line by moving the welding torch and reversing the workpiece by the positioner.

一般的な溶接ロボットは、図５に示すように、ベース１の垂直軸回りの旋回Ａ、第１アーム２の上下方向の揺動Ｂ、第２アーム３の上下方向の揺動Ｃ、第２アームの先端４のアーム軸回りの回動Ｄ、手首５の傾動Ｅ及び当該手首の回動Ｆの６制御軸を持っており、これらの制御軸はＮＣ装置１２によって制御されている。溶接トーチ１３は、手首フランジ（溶接トーチを取付ける部分）１４の取付板１５にショックセンサ１６を備えたトーチホルダ１７を介して固定されている。ショックセンサ１６は、溶接トーチがワークに衝突したときなどに、その衝撃を吸収すると共に、ＮＣ装置に非常信号を出力してロボットやポジショナーを緊急停止させるものである。   As shown in FIG. 5, a general welding robot has a swing A around the vertical axis of the base 1, a vertical swing B of the first arm 2, a vertical swing C of the second arm 3, a second The arm has four control axes of rotation D around the arm axis of the tip 4 of the arm, tilting E of the wrist 5 and rotation F of the wrist, and these control axes are controlled by the NC device 12. The welding torch 13 is fixed to a mounting plate 15 of a wrist flange (a portion to which a welding torch is attached) 14 via a torch holder 17 having a shock sensor 16. The shock sensor 16 absorbs the impact when the welding torch collides with a workpiece and outputs an emergency signal to the NC device to stop the robot and the positioner urgently.

溶接トーチ１３には、長さの異なるものや途中でくの字形に折れ曲がってトーチ先端の角度が異なるものなどの複数種類のものがあり、これらを溶接部位によって使い分けている。例えば、溝状の部分や狭隘部を溶接するときに、溝の縁や隣接部材にトーチが干渉して溶接できない場合などに、先端がく字形に折れ曲がったトーチに交換して干渉を避けるようにする。溝の向きによっては、反対向きに折り曲がったトーチと交換しなければならない場合もある。トーチの長さについても同様で、深い溝部分の底部を溶接するときは、長さの長いトーチを用いねばならない。そこで、トーチの長さやトーチ先端の角度を変えたいときに、トーチの先端部を首部１３ａで取外して交換する装置やツール（ホルダを含むトーチユニット全体）を交換する装置が提供されている。   There are a plurality of types of welding torches 13 such as ones having different lengths and ones that are bent into a square shape in the middle and differing in the angle of the tip of the torch. For example, when welding a groove-like part or narrow part, if the torch interferes with the edge of the groove or an adjacent member and welding cannot be performed, replace the tip with a torch that is bent in a square shape to avoid interference. . Depending on the direction of the groove, it may be necessary to replace the torch bent in the opposite direction. The same applies to the length of the torch. When welding the bottom of the deep groove portion, a long torch must be used. In view of this, there are provided devices for exchanging the tip of the torch by removing the tip of the torch at the neck portion 13a when changing the length of the torch or the angle of the tip of the torch and devices for exchanging the tool (the entire torch unit including the holder).

また、溶接ケーブルやエアー配管等とワークや治具との干渉を少なくすることを目的として、左右又は前後に屈曲する機構を備えたフレキシブル装置を設ける構造や、トーチ本体を屈曲可能なワイヤ巻線で形成したトーチが、特許文献２、３に開示されている。
特開平７‐２８４９２７号公報 特開平５‐３０９５８６号公報 特許第２７０１３７０号公報 In addition, for the purpose of reducing the interference between welding cables, air piping, etc., workpieces and jigs, a structure that provides a flexible device with a mechanism that bends left and right or back and forth, and wire winding that can bend the torch body Patent Documents 2 and 3 disclose the torch formed by the above.
JP-A-7-284927 JP-A-5-309586 Japanese Patent No. 2701370

しかし、トーチ先端部を交換する方法は、着脱する首部１３ａに電気接点が存在し、シール材が設けられているが、交換時に塵などが接点に付着すると、通電抵抗により発火し、シール材の損傷も頻繁に生ずるなど、保守管理が面倒であるという欠点がある。一方、ホルダを含むユニット全体を交換する方法は、ツールマガジンに装着された複数のツールにそれぞれ電気ケーブルが接続されているので、電気接点の接触不良等の問題は生じないが、複数のツールのケーブルがツール交換により絡まったり、ケーブルが引っ張られてトーチの移動範囲が制限されるなどの欠点があり、また価格も高価である。   However, the method of exchanging the tip of the torch has an electrical contact at the neck portion 13a to be attached and detached, and a sealing material is provided. There is a drawback that maintenance management is troublesome, such as frequent damage. On the other hand, in the method of replacing the entire unit including the holder, since the electric cable is connected to each of the plurality of tools mounted on the tool magazine, problems such as poor contact of the electric contacts do not occur. There are drawbacks such as the cable becoming tangled by changing the tool, the cable being pulled and the range of movement of the torch being limited, and the price is also expensive.

更に、トーチやツールを交換する従来方法では、溶接中におけるトーチやツールの交換が頻繁に行われるために溶接能率が低下し、交換時のトラブルも発生しやすくなるという問題がある。   Furthermore, in the conventional method of exchanging torches and tools, there is a problem that the torch and tools are frequently exchanged during welding, so that the welding efficiency is lowered and troubles are easily caused during the exchange.

そこでこの発明は、１本のトーチであたかもトーチを交換したと同様な汎用性を付与する技術手段を得ることにより、１本の溶接トーチでは従来不可能であった広範な種類の溶接箇所を、トーチやツールを交換することなく、連続的に自動溶接可能にする技術手段を得ることを課題としている。   Therefore, the present invention provides a technical means for imparting the same versatility as if a single torch was replaced by replacing a torch. The object is to obtain technical means that enables continuous automatic welding without changing torches and tools.

溶接トーチは、溶接ロボットのアーム先端に設けられている手首フランジと呼ばれる取付部に、一般的にはショックセンサを備えたトーチホルダを介して、取付けられている。この発明で、トーチホルダと溶接トーチとの間に、トーチホルダに対するトーチ先端の角度を変換する傾動装置を介装している。 The welding torch is generally attached to an attachment portion called a wrist flange provided at the arm tip of the welding robot via a torch holder having a shock sensor. In the present invention, between the welding torch and the torch holder, and instrumentation through the tilting device that converts the angle of the torch head relative to the torch holder.

すなわち、本願請求項１の発明に係る自動溶接方法では、基端の支持部２４ａを溶接ロボットで支持された細長い支持杆１８と、当該支持杆の先端にその長手直角方向の軸１９回りに回動自在に装着された溶接トーチ１３と、当該溶接トーチを前記軸回りに傾動する傾動装置２６とを設けている。 That is, in the automatic welding method according to the invention of the present gun according to claim 1, an elongated support rod 18 which is supported the support portion 24a of the proximal end by welding robot, in the longitudinal direction perpendicular axis 19 around the tip of the support rod to the welding torch 13 which is rotatably mounted, it is provided a tilting device 26 for tilting the welding torch in the axial direction.

支持杆１８は、その長手方向を従来の溶接トーチの長手方向と同方向にしてトーチホルダ２４に装着される。トーチ先端の回動軸の方向は、軸方向が溶接トーチの移動方向となる方向である。傾動装置２６を動作させることにより、支持杆１８の先端に装着したトーチ先端１３ｂを溶接トーチの移動方向の軸１９回りに所定角傾斜させることができる。この傾斜角は、傾動装置２６に設定する動作量やその動作量を規定するストッパによって設定される。   The support rod 18 is mounted on the torch holder 24 with its longitudinal direction being the same as the longitudinal direction of a conventional welding torch. The direction of the rotating shaft at the tip of the torch is a direction in which the axial direction becomes the moving direction of the welding torch. By operating the tilting device 26, the torch tip 13b attached to the tip of the support rod 18 can be tilted by a predetermined angle around the axis 19 in the moving direction of the welding torch. This inclination angle is set by a movement amount set in the tilting device 26 and a stopper that defines the movement amount.

傾動装置２６を傾動方向又は復帰方向に動作させることにより、トーチ先端１３ｂが支持杆１８に対してくの字状に屈曲した方向やストレート方向に変換されるので、トーチホルダ２４に対するトーチ先端１３ｂの位置が変位する。そのため、傾動装置の動作に伴ってトーチ先端１３ｂが所定の溶接線からずれるのを修正することが必要である。本願の自動溶接方法は、上記ずれをＮＣ装置側で修正して自動溶接を行う方法である。 By operating the tilting device 26 in the tilting direction or the return direction, the torch tip 13b is converted into a bent shape or a straight direction with respect to the support rod 18, so that the position of the torch tip 13b with respect to the torch holder 24 is changed. Displace. Therefore, it is necessary to correct the deviation of the torch tip 13b from the predetermined weld line with the operation of the tilting device. The automatic welding method of the present application is a method of performing automatic welding by correcting the deviation on the NC device side.

すなわち、本願請求項１の発明に係る自動溶接方法は、ＮＣ装置１２で手首フランジ１４の位置及び方向を制御する溶接ロボットの前記手首フランジに、当該手首フランジに対してトーチ先端１３ｂを近接離隔させる伸縮装置２３を備えたトーチホルダ２４と、溶接トーチ１３の角度を変換する傾動装置２６を備えた首振りブラケット２９とを介して、溶接トーチ１３を装着し、前記ＮＣ装置の加工プログラムのトーチ交換指令を前記伸縮装置の伸縮信号と前記傾動装置の傾動角信号に変換して、前記伸縮装置及び傾動装置の動作を前記ＮＣ装置で制御すると共に、各動作位置に対応するツールデータを前記ＮＣ装置に登録し、ＮＣ装置が前記伸縮装置と傾動装置の少なくとも一方を動作させたときに、その動作後の位置及び姿勢に対応して登録されたツールデータを用いてロボットを制御することを特徴とするものである。 That is, in the automatic welding method according to the first aspect of the present invention, the torch tip 13b is moved close to and away from the wrist flange of the welding robot that controls the position and direction of the wrist flange 14 by the NC device 12. A welding torch 13 is mounted via a torch holder 24 provided with a telescopic device 23 and a swing bracket 29 provided with a tilting device 26 for converting the angle of the welding torch 13, and a torch exchange command of a machining program of the NC device the converted the tilting angle signal expansion signal and the inclination movement device of the telescopic device, controls the operation of the telescopic device and tilting device in the NC device, the NC device tool data corresponding to each operating position When the NC device operates at least one of the telescopic device and the tilting device, it corresponds to the position and posture after the operation. It is characterized in that to control the robot by using the recorded set of tools data.

傾動装置２６を動作させることにより、支持杆１８の先端に装着された溶接トーチ１３がトーチの移動方向の軸１９回りに所定角回動する。従って、溶接トーチを交換しなくても、ストレートトーチからくの字状に曲がったトーチへと、またはその逆へとトーチを付け替えたと同じ作用が得られ、溝状の部分や狭隘部の溶接において、トーチを交換することなく、溶接中のワークや治具と溶接トーチとの干渉を避けることができる。   By operating the tilting device 26, the welding torch 13 attached to the tip of the support rod 18 rotates by a predetermined angle around the axis 19 in the moving direction of the torch. Therefore, even if the welding torch is not replaced, the same effect can be obtained as when the torch is changed from a straight torch to a torch that is bent like a letter, or vice versa. Without interchanging the torch, it is possible to avoid interference between the welding torch and the workpiece or jig being welded.

また、本願請求項１の自動溶接方法によれば、伸縮装置２３の伸長により、トーチを長いトーチに交換したと同じ作用が得られ、トーチを交換することなく、深い溝状部分の底部の溶接を行うことができる。 Further, according to the automatic welding method of claim 1 of the present application, the extension of the expansion / contraction device 23 provides the same effect as replacing the torch with a long torch, and welding the bottom of the deep groove-like portion without replacing the torch. It can be performed.

従って、溶接部位に応じて伸縮装置２３や傾動装置２６を適宜動作させることにより、１種類のトーチで溶接ロボットの手首に近い手前の箇所や奥深い箇所、あるいは狭くてかつトーチ先端を深く傾斜させなければならない箇所などの広範な溶接部位の溶接を、トーチを交換することなく行うことが可能になる。   Accordingly, by appropriately operating the expansion / contraction device 23 and the tilting device 26 according to the welding site, the one near the front of the welding robot, the deeper portion, or the narrower torch tip must be inclined deeply with one type of torch. It is possible to perform welding of a wide range of welding parts such as a place that must be performed without exchanging the torch.

傾動装置２６は、２段階ないし数段階に傾動位置を変更できるようにしておけば十分である。２段階に変更するときや３ポジションシリンダなどを用いて３段階に変更するときは、オンオフ制御でよいが、３段階ないしそれ以上に変更するときは、サーボ制御によるのが便利である。サーボ制御による場合でも、動作位置の変換は段階的とし、その各段階に対するツールデータを登録しておけば、本願発明の溶接方法が可能である。 It is sufficient that the tilting device 26 can change the tilting position in two steps or several steps. On-off control may be used when changing to two stages or three stages using a three-position cylinder or the like, but when changing to three stages or more, servo control is convenient. Even in the case of servo control, the operation position is converted stepwise, and if the tool data for each step is registered, the welding method of the present invention is possible.

本願発明は、ロボットの制御軸を増やしたり、ロボットに複数のトーチを装着するのではなく、トーチ装着部分にトーチ先端の角度変換機能を持たせ、加工プログラムのトーチ交換指令を伸縮装置の伸長又は縮退信号と傾動装置の傾動角に変換して、伸縮部及び傾動部に出力するので、トーチ交換指令を含む既存の加工プログラム並びに既設のロボット及びトーチホルダをそのまま使用して実施することが可能である。 The present invention, or increase the control shaft of the robot, instead of mounting a plurality of torches on the robot, the torch mounting portion at an angle conversion function of the torch tip, extension of the telescopic device torch changing command of a machining program or Since it is converted into a contraction signal and a tilt angle of the tilting device and output to the telescopic unit and tilting unit, it can be implemented using the existing machining program including the torch replacement command and the existing robot and torch holder as they are. .

以下、図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。図１及び図２は、この発明の方法で用いる溶接トーチの装着構造の一例を示した図で、図１は側面図、図２は正面図である。溶接トーチの移動方向（溶接線の方向）は、図１の紙面直角方向である。図中、符号１４で示す溶接ロボットの手首フランジは、チルト部２０の中心軸回りに回動可能に設けた手首５の先端に設けられている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are views showing an example of a mounting structure of a welding torch used in the method of the present invention . FIG. 1 is a side view and FIG. 2 is a front view. The moving direction of the welding torch (the direction of the welding line) is a direction perpendicular to the paper surface of FIG. In the drawing, the wrist flange of the welding robot indicated by reference numeral 14 is provided at the tip of the wrist 5 provided to be rotatable around the central axis of the tilt portion 20.

図１、２において、取付板１５は、図示しないねじなどにより、手首フランジ１４に取り外し可能に固定されている。ショックセンサ１６は、そのボディ１６ｂを取付板１５に固定して装着されており、そのロッド１６ａが伸縮装置となるシリンダ２３の固定ブラケット２１に固定されている。当該シリンダのスライダ２３ａに、支持杆１８を支持するための支持具（トーチホルダ）２４が取り付けられている。長さの短い溶接トーチ１３は、この支持杆の先端にピン１９回りに回動自在に装着されている。２６は溶接トーチ傾動用のシリンダである。 1 and 2, the mounting plate 15 is detachably fixed to the wrist flange 14 with screws or the like (not shown). Shock sensor 16, the has a body 16b is fixedly attached to the mounting plate 15 is fixed to a fixing bracket 21 of the cylinder 23 to the rod 16a is telescopic device. A support tool (torch holder) 24 for supporting the support rod 18 is attached to the slider 23a of the cylinder. The welding torch 13 having a short length is attached to the tip of the support rod so as to be rotatable around the pin 19. Reference numeral 26 denotes a cylinder for tilting the welding torch.

支持具２４は、図２に示す正面視で逆Ｌ形の部分（支持部）２４ａと、この逆Ｌ形部分の図２で奥側に位置する底板２４ｂとで構成されている。支持杆１８の基端は、この支持具２４の逆Ｌ形部分における縦方向の部材の外面２４ｃに固定されており、また支持具２４の逆Ｌ形部分における横方向の部材２４ｄには、トーチケーブル２５を案内する貫通孔２７が設けられている。支持杆１８の先端側には、軸方向をトーチの移動方向としたピン１９が軸受２８により回動自在に装着されている。ピン１９の一端には、トーチ固定具２９が一体に形成されており、他端には先端にクランクピン５０を備えたクランク５１が固定されている。支持杆１８の基端側には、ピン１９と平行な装着ピン５２回りに揺動可能に、傾動シリンダとなる３ポジションシリンダ２６が装着されており、そのロッド２６ａの先端のねじが、クランクピン５０に先端を連結したクランクロッド５３の基端に螺合され、ロックナット５４で長さ調整可能に固定されている。トーチ固定具２９には、溶接トーチ１３が固定されている。 The support 24 includes a reverse L-shaped portion (support portion) 24a in a front view shown in FIG. 2, and a bottom plate 24b positioned on the back side in FIG. 2 of the reverse L-shaped portion . The proximal end of the support rod 18 is fixed to the outer surface 24c of the vertical member in the inverted L-shaped portion of the support 24, and the lateral member 24d in the inverted L-shaped portion of the support 24 has a torch. A through hole 27 for guiding the cable 25 is provided. A pin 19 whose axial direction is the direction of movement of the torch is rotatably mounted on the front end side of the support rod 18 by a bearing 28. A torch fixture 29 is integrally formed at one end of the pin 19, and a crank 51 having a crankpin 50 at the tip is fixed to the other end. A three-position cylinder 26 serving as a tilting cylinder is mounted on the base end side of the support rod 18 so as to be swingable around a mounting pin 52 parallel to the pin 19, and a screw at the tip of the rod 26a is connected to the crank pin. 50 is screwed into a base end of a crank rod 53 having a tip connected to 50, and is fixed by a lock nut 54 so that the length can be adjusted. The welding torch 13 is fixed to the torch fixing tool 29.

トーチ先端１３ｂは、図１に想像線で示すように、３ポジションシリンダ２６の伸縮動作により傾動する。その傾動角は、３ポジションシリンダのロッド２６ａとクランクロッド５３との連結部のねじ込み量を調整することにより、調整することができる。傾動装置の駆動源として３ポジションシリンダ２６を用いることにより、トーチ先端１３ｂを、図１に示すように、ストレート方向Ｓと、両側への傾動方向Ｌ、Ｒとの３段階に角度変化させることができる。   As shown by an imaginary line in FIG. The tilt angle can be adjusted by adjusting the screwing amount of the connecting portion between the rod 26a of the three-position cylinder and the crank rod 53. By using the three-position cylinder 26 as a drive source for the tilting device, the angle of the torch tip 13b can be changed in three steps, that is, the straight direction S and the tilting directions L and R to both sides as shown in FIG. it can.

なお、支持杆１８は、支持具（トーチホルダ）２４に対して正面視で偏倚した位置にあり、溶接トーチ１３の中心と支持具２４の中心とが一致している。   The support rod 18 is in a position deviated from the support tool (torch holder) 24 in a front view, and the center of the welding torch 13 and the center of the support tool 24 coincide.

図３はＮＣ装置の制御ブロック図で、ロボット制御部３０及びポジショナー制御部３１は、従来のＮＣ装置が備えているものと同様なもので、それぞれロボット３２（図参照）及びポジショナー３３を加工プログラム３４からの指令に従って制御している。伸縮部３５及び傾動部３６は、それぞれ伸縮シリンダ２３及び傾動シリンダ２６を制御している。ツールデータ選択部３７は、登録された複数のツールデータの組から伸縮部３５及び傾動部３６のそれぞれの位置信号の組合せに関連して登録されたデータセットを選択して、ロボット制御部３０の出力値をシフトしている。   FIG. 3 is a control block diagram of the NC device. The robot control unit 30 and the positioner control unit 31 are the same as those provided in the conventional NC device, and the machining program for the robot 32 (see the figure) and the positioner 33, respectively. Control is performed in accordance with a command from 34. The telescopic part 35 and the tilting part 36 control the telescopic cylinder 23 and the tilting cylinder 26, respectively. The tool data selection unit 37 selects a registered data set in association with each combination of position signals of the expansion / contraction unit 35 and the tilting unit 36 from a plurality of registered tool data sets, and the robot control unit 30 The output value is shifted.

ツールデータ３８は、図４に示すように、手首フランジ１４とトーチ先端１３ｂとの位置関係を示すデータで、手首フランジ１４の中心に対するトーチ先端１３ｂのＸ、Ｙ及びＺ方向の距離（偏倚量）及び手首フランジ１４の回転中心軸に対するトーチ先端の角度αが一組のデータとして登録されている。この発明のトーチ装着構造では、伸縮シリンダ２３を伸長させたときと縮退させたとき、及び傾動シリンダ２６を例えば３段階に変化させたときの組合せ（６種類の組合せ）のそれぞれについて、Ｘ、Ｙ、Ｚ及びαのデータがセットにして登録される。   As shown in FIG. 4, the tool data 38 is data indicating the positional relationship between the wrist flange 14 and the torch tip 13b, and distances (bias amounts) of the torch tip 13b with respect to the center of the wrist flange 14 in the X, Y, and Z directions. The angle α of the torch tip with respect to the rotation center axis of the wrist flange 14 is registered as a set of data. In the torch mounting structure of the present invention, X, Y for each of combinations (six types of combinations) when the telescopic cylinder 23 is extended and retracted, and when the tilting cylinder 26 is changed in three stages, for example. , Z and α are registered as a set.

信号変換部３９は、加工プログラム３４からトーチ交換指令が出たとき、そのトーチ交換指令を伸縮シリンダ２３の伸長又は縮退信号と傾動シリンダ２６の傾動角に変換して、伸縮部及び傾動部３５、３６に出力するプログラムである。このような機能を備えた信号変換部３９を設けておけば、トーチ交換指令を含む既存の加工プログラムを用いてこの発明の方法で自動溶接を行うことが可能である。   When a torch replacement command is issued from the machining program 34, the signal conversion unit 39 converts the torch replacement command into an extension or contraction signal of the expansion / contraction cylinder 23 and a tilt angle of the tilt cylinder 26, and the expansion / contraction unit and tilt unit 35, 36 is a program to be output to 36. If the signal conversion unit 39 having such a function is provided, automatic welding can be performed by the method of the present invention using an existing machining program including a torch replacement command.

以上の装置において、ＮＣ装置１２にあるワークのための加工プログラムを登録して、当該ワークを自動溶接するとき、当該加工プログラムから溶接トーチの交換が指示されたとき、その指令内容に応じて伸縮部３５及び傾動部３６は、伸縮シリンダ２３を適宜進退させ、また傾動シリンダ２６を３段階に設定したいずれかの角度となるように伸縮する。これにより、トーチ交換を行わなければできなかった溶接部位の溶接が可能となるように、トーチ長さ及びトーチ先端の角度が変換される。   In the above apparatus, when the machining program for the workpiece in the NC device 12 is registered and the workpiece is automatically welded, when the exchange of the welding torch is instructed from the machining program, the expansion and contraction is performed according to the content of the command. The part 35 and the tilting part 36 extend and retract the telescopic cylinder 23 as appropriate, and extend and contract the tilting cylinder 26 so as to have any one of the angles set in three stages. Thereby, the length of the torch and the angle of the tip of the torch are converted so that welding of a welded part that could not be performed without torch replacement is possible.

そして、この変換に伴ってツールデータ選択部が当該変換後のツールデータを選択して、ロボット制御部３０の出力をシフトすることにより、伸縮又は傾動した後の溶接トーチ先端が所定の溶接部に適正なトーチギャップ、トーチ位置及び姿勢を持って臨むように、手首フランジ１４の位置がロボット側で制御されることになる。そして、溶接途中に必要に応じて伸縮シリンダ２３及び傾動シリンダ２６を動作させ、あるいは復帰させることにより、種々の制約条件のある溶接部位を連続的に自動溶接してゆく。複数層の肉盛を行うときは、その一層の肉盛毎に必要なトーチ姿勢の変換が行われるから、トーチ姿勢を変換した部位での溶接品質の連続性も良好に維持することが可能である。   Along with this conversion, the tool data selection unit selects the converted tool data and shifts the output of the robot control unit 30, so that the tip of the welding torch after expansion / contraction or tilting becomes a predetermined welded portion. The position of the wrist flange 14 is controlled on the robot side so as to face with an appropriate torch gap, torch position and posture. Then, by operating or returning the telescopic cylinder 23 and the tilting cylinder 26 as necessary during welding, the welding parts having various restrictive conditions are continuously and automatically welded. When overlaying multiple layers, the necessary torch posture conversion is performed for each layer, so it is possible to maintain good continuity of welding quality at the part where the torch posture is converted. is there.

トーチ装着構造の第１形態を示す側面図Side view showing the first form of the torch mounting structure 図１の構造の正面図Front view of the structure of FIG. ＮＣ装置の制御ブロック図NC unit control block diagram ツールデータの説明図Illustration of tool data 一般的な溶接ロボットの制御軸を示す模式的な側面図 Schematic side view showing the control axis of a general welding robot

符号の説明Explanation of symbols

12 ＮＣ装置
13 溶接トーチ
13b トーチ先端
14 手首フランジ
15 取付板
18 支持杆
23 伸縮装置
24 支持具
24a Ｌ形部分
26 傾動シリンダ
29 トーチ固定具 12 NC unit
13 Welding torch
13b Torch tip
14 Wrist flange
15 Mounting plate
18 Supporting cage
23 Telescopic device
24 Support
24a L-shaped part
26 Tilt cylinder
29 Torch fixture

Claims (1)

ＮＣ装置(12)で手首フランジ(14)の位置及び方向を制御する溶接ロボットの前記手首フランジに、当該手首フランジに対してトーチ先端(13b)を近接離隔させる伸縮装置(23)を備えたトーチホルダ(24)と、溶接トーチ(13)の角度を変換する傾動装置(26)を備えた首振りブラケット(29)とを介して、溶接トーチ(13)を装着し、前記ＮＣ装置の加工プログラムのトーチ交換指令を前記伸縮装置の伸縮信号と前記傾動装置の傾動角信号に変換して、前記伸縮装置及び傾動装置の動作を前記ＮＣ装置で制御すると共に、各動作位置に対応するツールデータを前記ＮＣ装置に登録し、ＮＣ装置が前記伸縮装置と傾動装置の少なくとも一方を動作させたときに、その動作後の位置及び姿勢に対応して登録されたツールデータを用いてロボットを制御して、トーチを交換することなくトーチ交換指令を含む前記加工プログラムで自動溶接を可能にしたことを特徴とする、自動溶接方法。 A torch holder provided with an expansion / contraction device (23) for bringing the tip of the torch (13b) close to and away from the wrist flange of the welding robot that controls the position and direction of the wrist flange (14) with the NC device (12) (24) and a swinging bracket (29) provided with a tilting device (26) for converting the angle of the welding torch (13), the welding torch (13) is mounted, and the machining program of the NC device the torch changing command to convert the tilting angle signal expansion signal and the inclination movement device of the telescopic device, controls the operation of the telescopic device and tilting device in the NC device, the tool data corresponding to each operating position registered in the NC device, when the NC device is operated at least one of the telescopic device and the tilting device, and controls the robot by using the tool data registered in correspondence with the position and orientation after the operation , Replace the torch An automatic welding method characterized in that automatic welding is enabled by the processing program including a torch replacement command without any change .
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