JPH0218673B2 - - Google Patents
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- JPH0218673B2 JPH0218673B2 JP60067345A JP6734585A JPH0218673B2 JP H0218673 B2 JPH0218673 B2 JP H0218673B2 JP 60067345 A JP60067345 A JP 60067345A JP 6734585 A JP6734585 A JP 6734585A JP H0218673 B2 JPH0218673 B2 JP H0218673B2
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- Japan
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- welding
- correction signal
- weaving
- actuator
- vertical
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- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 62
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 49
- 238000009941 weaving Methods 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
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- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、溶接ロボツト等の自動溶接倣い装置
において、比較的短い区間の異常個所を溶接する
場合にも、誤動作を行うことなく安定した倣い動
作を可能にする倣い制御方法に関する。
において、比較的短い区間の異常個所を溶接する
場合にも、誤動作を行うことなく安定した倣い動
作を可能にする倣い制御方法に関する。
従来、消耗電極式アーク溶接機で第３図に示す
ような隅肉溶接を行う場合、ウイービング運動す
る溶接トーチ１を搭載した台車を開先線に沿つて
走行させているが、台車がワーク２の開先線に沿
つて正しく走行しないときは溶接部３が偏つて溶
接される。
ような隅肉溶接を行う場合、ウイービング運動す
る溶接トーチ１を搭載した台車を開先線に沿つて
走行させているが、台車がワーク２の開先線に沿
つて正しく走行しないときは溶接部３が偏つて溶
接される。
この問題点を除去するため、溶接トーチ先端の
ウイービングの中心が溶接線から偏つた場合、ウ
イービング両端における溶接電流又は電圧が異な
つたものとなることを利用し、溶接トーチ１を溶
接線に対し、ウイービング方向に水平に移動させ
る揺動アクチユエータを設け、これを前記ウイー
ビング両端での検出値の差が０になるように制御
して左右にずれのない溶接ビードが得られるよう
にし、またその検出値が常に一定になるように上
下方向（消耗電極方向）に上下駆動アクチユエー
タを制御する溶接線自動溶接倣い制御装置が提案
されている。
ウイービングの中心が溶接線から偏つた場合、ウ
イービング両端における溶接電流又は電圧が異な
つたものとなることを利用し、溶接トーチ１を溶
接線に対し、ウイービング方向に水平に移動させ
る揺動アクチユエータを設け、これを前記ウイー
ビング両端での検出値の差が０になるように制御
して左右にずれのない溶接ビードが得られるよう
にし、またその検出値が常に一定になるように上
下方向（消耗電極方向）に上下駆動アクチユエー
タを制御する溶接線自動溶接倣い制御装置が提案
されている。
第６図はこの溶接線自動溶接倣い制御装置の構
成を示すブロツク図であり、１１は溶接ロボツ
ト、１２はロボツト制御システム、１３は前記溶
接ロボツト１１に取り付けられる溶接トーチ１に
よつて溶接を行なう溶接機、１４は溶接電流を検
出する電流検出器、１５はこの電流検出器１４に
より検出された溶接電流値により溶接ロボツト１
１に上下、左右の修正信号を発生するアーク・セ
ンサーユニツトである。このアーク・センサーユ
ニツト１５では、前記電流検出器１４によつて検
出された溶接電流値を、ウイービングの左端点、
右端点及びウイービングの中央点のそれぞれの通
過点においてサンプリングし、その値と溶接電流
指令値及び電流オフセツト値と比較し、その偏差
の大小及び符号により左右方向、上下方向の修正
信号を出力する。
成を示すブロツク図であり、１１は溶接ロボツ
ト、１２はロボツト制御システム、１３は前記溶
接ロボツト１１に取り付けられる溶接トーチ１に
よつて溶接を行なう溶接機、１４は溶接電流を検
出する電流検出器、１５はこの電流検出器１４に
より検出された溶接電流値により溶接ロボツト１
１に上下、左右の修正信号を発生するアーク・セ
ンサーユニツトである。このアーク・センサーユ
ニツト１５では、前記電流検出器１４によつて検
出された溶接電流値を、ウイービングの左端点、
右端点及びウイービングの中央点のそれぞれの通
過点においてサンプリングし、その値と溶接電流
指令値及び電流オフセツト値と比較し、その偏差
の大小及び符号により左右方向、上下方向の修正
信号を出力する。
なお、この明細書及び図面において左右方向及
び上下方向とは、第３図に示すように、ウイービ
ングの両方向及び溶接トーチの中心軸線に沿う進
退方向のことを言い、それぞれ、Ｌ（ＬEFT）、
Ｒ（ＲIGHT）、Ｕ（ＵＰ）、Ｄ（ＤOWN）で表すこ
とにする。
び上下方向とは、第３図に示すように、ウイービ
ングの両方向及び溶接トーチの中心軸線に沿う進
退方向のことを言い、それぞれ、Ｌ（ＬEFT）、
Ｒ（ＲIGHT）、Ｕ（ＵＰ）、Ｄ（ＤOWN）で表すこ
とにする。
また第４図はウイービング動作を行なう溶接ト
ーチ先端の軌跡を示したものであり、PL1，PL2…
…はウイービングの左端点、PR1，PR2……はウイ
ービングの右端点、PC1，PC2……はウイービング
の中央点、PSは溶接開始点、Peは溶接終了点で
ある。
ーチ先端の軌跡を示したものであり、PL1，PL2…
…はウイービングの左端点、PR1，PR2……はウイ
ービングの右端点、PC1，PC2……はウイービング
の中央点、PSは溶接開始点、Peは溶接終了点で
ある。
従来の溶接線自動追従倣い制御装置では、溶接
ロボツトにウイービング動作を行わせる場合、ア
ークセンサ側でウイービング両端での溶接電流及
びウイービング中央での溶接電流と設定電流との
差により、各々Ｌ，Ｒ，Ｕ，Ｄ方向における修正
信号（これらをそれぞれSL，SR，SU，SDとする）
を出力していたが、検出電流はある微小時間の平
均値を用いているため、特に、シヨート・アーク
領域・グロビユラー領域では電流の変動が大き
く、検出された電流が忠実に軌跡ずれを反映して
いないため、正しい修正信号が得られない場合が
生じる。従つて、ワーク形状に対応した倣い動作
以外の動作を行なつてしまい、安定した倣い動作
が得られない。
ロボツトにウイービング動作を行わせる場合、ア
ークセンサ側でウイービング両端での溶接電流及
びウイービング中央での溶接電流と設定電流との
差により、各々Ｌ，Ｒ，Ｕ，Ｄ方向における修正
信号（これらをそれぞれSL，SR，SU，SDとする）
を出力していたが、検出電流はある微小時間の平
均値を用いているため、特に、シヨート・アーク
領域・グロビユラー領域では電流の変動が大き
く、検出された電流が忠実に軌跡ずれを反映して
いないため、正しい修正信号が得られない場合が
生じる。従つて、ワーク形状に対応した倣い動作
以外の動作を行なつてしまい、安定した倣い動作
が得られない。
このことを、第５図に基づいて詳細に説明する
と、第５図ａに示されているように、トーチ先端
がPLiとPRi（ｉは１以上の整数）を両端とする左右
方向のウイービング動作を行なつたときに、同図
ｂに示すように溶接電流が変化したとすると、こ
れをローパスフイルタを通して検出電流ILi，IRi
（同図ｃ）が得られる。Ｌ，Ｒ方向の修正信号は、
LR方向の電流の基準値をIPとすると、下記の電
流比較により作られる。
と、第５図ａに示されているように、トーチ先端
がPLiとPRi（ｉは１以上の整数）を両端とする左右
方向のウイービング動作を行なつたときに、同図
ｂに示すように溶接電流が変化したとすると、こ
れをローパスフイルタを通して検出電流ILi，IRi
（同図ｃ）が得られる。Ｌ，Ｒ方向の修正信号は、
LR方向の電流の基準値をIPとすると、下記の電
流比較により作られる。
（ILi−IRi）±IP ―→＞０ SR信号出力
｜
―｜―→＝０ 出力無し
｜
―→＜０ SL信号出力
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、第５図ｃの電流波形において、PR1
点に一時的な過大電流IR1が見られ、またPC3点に
一時的な過小電流IC3が見られる。これらは、溶
接線上に仮付、隙間等の一時的な異常箇所があつ
た場合の現象である。
点に一時的な過大電流IR1が見られ、またPC3点に
一時的な過小電流IC3が見られる。これらは、溶
接線上に仮付、隙間等の一時的な異常箇所があつ
た場合の現象である。
この場合、これらの異常箇所は極く短い区間で
あり、溶接トーチ自体の軌跡のずれは無いのであ
るが、上記の修正信号発生のための判定式によれ
ば、第５図ｄに示されるように左方向の修正信号
SLが二度発生し、また第５図ｇに示されるように
下方向の修正信号SDが一度発生することになる。
あり、溶接トーチ自体の軌跡のずれは無いのであ
るが、上記の修正信号発生のための判定式によれ
ば、第５図ｄに示されるように左方向の修正信号
SLが二度発生し、また第５図ｇに示されるように
下方向の修正信号SDが一度発生することになる。
この一時的な異常箇所について、この修正信号
を用いて修正を行なえば、溶接トーチは左方向及
び下方向に軌道修正され、本来の溶接線から離れ
ることになる。従つて、異常箇所での修正信号を
有効として修正動作を行うと本来の溶接線から離
れてしまい、安定した倣い動作を行うことができ
なくなる。
を用いて修正を行なえば、溶接トーチは左方向及
び下方向に軌道修正され、本来の溶接線から離れ
ることになる。従つて、異常箇所での修正信号を
有効として修正動作を行うと本来の溶接線から離
れてしまい、安定した倣い動作を行うことができ
なくなる。
本発明は、溶接線上に仮付、隙間等の短区間の
異常箇所があつて過大電流、過小電流が発生した
場合にこれを軌道修正信号と判断して倣い動作が
不安定になるという従来の問題点を解決し、安定
した倣い動作を行わせることを目的とするもので
ある。
異常箇所があつて過大電流、過小電流が発生した
場合にこれを軌道修正信号と判断して倣い動作が
不安定になるという従来の問題点を解決し、安定
した倣い動作を行わせることを目的とするもので
ある。
この目的を達成するため、本発明は、溶接トー
チを、溶接線に対しウイービング方向に水平に移
動させる揺動アクチユエータと、溶接トーチの中
心軸線に対して前後駆動する上下駆動アクチユエ
ータとを設け、前記ウイービング両端における溶
接電流又は溶接電圧検出値の差が０になるように
二値で表される左右修正信号を出力して前記揺動
アクチユエータのウイービングの中心位置を制御
し、かつウイービング中心における溶接電流又は
溶接電圧検出値と設定値の差が０となるように二
値で表される上下修正信号を出力して前記上下駆
動アクチユエータにより溶接トーチの中心軸線方
向の位置を制御する自動溶接倣い制御方法におい
て、前記左右修正信号と前記上下修正信号とをウ
イービングの数サイクル分一旦記憶させておき、
最新の数回分の上記記憶値から、左右修正信号の
出力の可否及び上下修正信号の出力の可否を多数
決に基づいて判別して、前記揺動アクチユエータ
に左又は右方向の修正信号を、また前記上下駆動
アクチユエータに上又は下方向の修正信号をそれ
ぞれ与えることを特徴とする。
チを、溶接線に対しウイービング方向に水平に移
動させる揺動アクチユエータと、溶接トーチの中
心軸線に対して前後駆動する上下駆動アクチユエ
ータとを設け、前記ウイービング両端における溶
接電流又は溶接電圧検出値の差が０になるように
二値で表される左右修正信号を出力して前記揺動
アクチユエータのウイービングの中心位置を制御
し、かつウイービング中心における溶接電流又は
溶接電圧検出値と設定値の差が０となるように二
値で表される上下修正信号を出力して前記上下駆
動アクチユエータにより溶接トーチの中心軸線方
向の位置を制御する自動溶接倣い制御方法におい
て、前記左右修正信号と前記上下修正信号とをウ
イービングの数サイクル分一旦記憶させておき、
最新の数回分の上記記憶値から、左右修正信号の
出力の可否及び上下修正信号の出力の可否を多数
決に基づいて判別して、前記揺動アクチユエータ
に左又は右方向の修正信号を、また前記上下駆動
アクチユエータに上又は下方向の修正信号をそれ
ぞれ与えることを特徴とする。
本発明では、アークセンサ側からの上下左右の
４つの方向の修正信号を任意時間（ウイービング
の数サイクル分）監視して、上下のいずれの信号
が優位性があるが、又左右のいずれの信号が優位
性があるかをそれぞれ多数決に基づいて判別し、
その結果により上下左右の修正を行つて倣い動作
を行わせるようにしたものであり、これにより安
定した倣い制御を行うことができる。
４つの方向の修正信号を任意時間（ウイービング
の数サイクル分）監視して、上下のいずれの信号
が優位性があるが、又左右のいずれの信号が優位
性があるかをそれぞれ多数決に基づいて判別し、
その結果により上下左右の修正を行つて倣い動作
を行わせるようにしたものであり、これにより安
定した倣い制御を行うことができる。
以下、本発明を具体的実施例に基づいて具体的
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明における優位性判別のための説
明図であり、例えば５回の監視回数について上下
左右の４つの修正信号の優位性を判別する場合、
４ビツト×５段のFIFO（先入れ先出し）メモリを
用いた例を示している。各段の各ビツトには、そ
れぞれ上下左右の修正信号SU，SD，SL，SRの有
無（有りは“１”、無しは“×”）が入力され、入
力される度にデータの格納番地が下段にシフトさ
れる。第１図ａ〜ｄはそれぞれ新しい修正信号が
入力された場合のFIFOメモリ内の格納データを
示すものである。新しい修正信号が入力される度
に最も旧いデータは排出されるため、FIFOメモ
リ内には常に最新の５回分の修正信号データが格
納されていることになる。
明図であり、例えば５回の監視回数について上下
左右の４つの修正信号の優位性を判別する場合、
４ビツト×５段のFIFO（先入れ先出し）メモリを
用いた例を示している。各段の各ビツトには、そ
れぞれ上下左右の修正信号SU，SD，SL，SRの有
無（有りは“１”、無しは“×”）が入力され、入
力される度にデータの格納番地が下段にシフトさ
れる。第１図ａ〜ｄはそれぞれ新しい修正信号が
入力された場合のFIFOメモリ内の格納データを
示すものである。新しい修正信号が入力される度
に最も旧いデータは排出されるため、FIFOメモ
リ内には常に最新の５回分の修正信号データが格
納されていることになる。
第１図ａにおいては、同じ番地の各段の修正信
号の合計は、SR，SL，SD，SUの順に、「３，１，
３，１」となり、左右で言えば右の修正信号が左
よりも２回多く、また上下については下が上より
も２回多いという計算になる。したがつて、この
場合、右及び下の軌道修正信号がアクチユエータ
にそれぞれ与えられることになる。
号の合計は、SR，SL，SD，SUの順に、「３，１，
３，１」となり、左右で言えば右の修正信号が左
よりも２回多く、また上下については下が上より
も２回多いという計算になる。したがつて、この
場合、右及び下の軌道修正信号がアクチユエータ
にそれぞれ与えられることになる。
次に第１図ｂでは、新しい入力が“×，×，×，
×”であるため、このデータが新しく格納され、
旧いデータは一つずつ下の段にシフトすることに
なる。この場合の各番地の修正信号の合計は、左
の番地から順に「２，１，２，１」となり、それ
ぞれ右、下の修正信号が出される。
×”であるため、このデータが新しく格納され、
旧いデータは一つずつ下の段にシフトすることに
なる。この場合の各番地の修正信号の合計は、左
の番地から順に「２，１，２，１」となり、それ
ぞれ右、下の修正信号が出される。
次に第１図ｃでは、新しい入力“×，×，×，
１”が入ると、修正信号の合計は「２，１，２，
２」となり、右方向の修正信号が与えられる。な
お、上下にいては合計数が等しいので、修正信号
は発生しない。
１”が入ると、修正信号の合計は「２，１，２，
２」となり、右方向の修正信号が与えられる。な
お、上下にいては合計数が等しいので、修正信号
は発生しない。
更に、第１図ｄでは、新しい入力“×，×，×，
１”が入ると、修正信号の合計は「１，１，１，
３」となり、上方向の修正信号が出される。
１”が入ると、修正信号の合計は「１，１，１，
３」となり、上方向の修正信号が出される。
第２図は、上記の処理をコンピユータで行うた
めのフローチヤートを示すものである。ここで
は、上下信号の有効回数をｎとし、左右信号の有
効回数をＭとすることにより、たとえ上下又は左
右信号のいずれかの合計が大きい場合でも、その
合計回数が有効回数ｎ又はＭに達しない場合には
修正信号を無視するようにして突発的な修正信号
の入力に対して補正を行なわないようにしてい
る。
めのフローチヤートを示すものである。ここで
は、上下信号の有効回数をｎとし、左右信号の有
効回数をＭとすることにより、たとえ上下又は左
右信号のいずれかの合計が大きい場合でも、その
合計回数が有効回数ｎ又はＭに達しない場合には
修正信号を無視するようにして突発的な修正信号
の入力に対して補正を行なわないようにしてい
る。
このようにして、修正信号の多数決処理を行な
い、一時的な溶接電流の異常に対しては修正信号
をアクチユエータに与えないことにより、倣い動
作の安定化を図ることができる。
い、一時的な溶接電流の異常に対しては修正信号
をアクチユエータに与えないことにより、倣い動
作の安定化を図ることができる。
なお、上記はウイービング両端及びウイービン
グ中心における溶接電流値を測定する例を示した
が、溶接電圧を測定することにしてもよいことは
勿論である。
グ中心における溶接電流値を測定する例を示した
が、溶接電圧を測定することにしてもよいことは
勿論である。
上述したように本発明によれば、アークセンサ
側からの上下左右の４つの方向の修正信号を任意
時間監視して、上下のいずれの信号が優位性があ
るか、又左右のいずれの信号が優位性があるかを
それぞれ多数決に基づいて判別し、その結果の修
正信号を用いて倣い動作を行わせるようにしてい
るため、軌跡ずれによる電流変化以外、即ち、〓
間、アークオン時の不安定区間、仮付部などによ
る一時的な電流変化に対しては、修正動作を行わ
ず、安定した倣い動作が可能となる。
側からの上下左右の４つの方向の修正信号を任意
時間監視して、上下のいずれの信号が優位性があ
るか、又左右のいずれの信号が優位性があるかを
それぞれ多数決に基づいて判別し、その結果の修
正信号を用いて倣い動作を行わせるようにしてい
るため、軌跡ずれによる電流変化以外、即ち、〓
間、アークオン時の不安定区間、仮付部などによ
る一時的な電流変化に対しては、修正動作を行わ
ず、安定した倣い動作が可能となる。
第１図は第１図は本発明における優位性判別の
ための説明図、第２図は本発明を実施するための
処理例を示すフローチヤート、第３図は溶接トー
チの動作を示す説明図、第４図は溶接トーチ先端
の軌跡の説明図、第５図は上下左右の修正信号の
出力状況を説明するタイムチヤート、第６図は本
発明に係るアークセンサシステムのブロツク図で
ある。 １：溶接トーチ、２：ワーク、３：溶接部。
ための説明図、第２図は本発明を実施するための
処理例を示すフローチヤート、第３図は溶接トー
チの動作を示す説明図、第４図は溶接トーチ先端
の軌跡の説明図、第５図は上下左右の修正信号の
出力状況を説明するタイムチヤート、第６図は本
発明に係るアークセンサシステムのブロツク図で
ある。 １：溶接トーチ、２：ワーク、３：溶接部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶接トーチを、溶接線に対しウイービング方
向に水平に移動させる揺動アクチユエータと、溶
接トーチの中心軸線に対して前後駆動する上下駆
動アクチユエータとを設け、前記ウイービング両
端における溶接電流又は溶接電圧検出値の差が０
になるように二値で表される左右修正信号を出力
して前記揺動アクチユエータのウイービングの中
心位置を制御し、かつウイービング中心における
溶接電流又は溶接電圧検出値と設定値の差が０と
なるように二値で表される上下修正信号を出力し
て前記上下駆動アクチユエータにより溶接トーチ
の中心軸線方向の位置を制御する自動溶接倣い制
御方法において、 前記左右修正信号と前記上下修正信号とをウイ
ービングの数サイクル分一旦記憶させておき、最
新の数回分の上記記憶値から、左右修正信号の出
力の可否及び上下修正信号の出力の可否を多数決
に基づいて判別して、前記揺動アクチユエータに
左又は右方向の修正信号を、また前記上下駆動ア
クチユエータに上又は下方向の修正信号をそれぞ
れ与えることを特徴とする自動溶接倣い装置にお
ける倣い制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6734585A JPS61226182A (ja) | 1985-03-31 | 1985-03-31 | 自動溶接傚い装置における傚い制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6734585A JPS61226182A (ja) | 1985-03-31 | 1985-03-31 | 自動溶接傚い装置における傚い制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61226182A JPS61226182A (ja) | 1986-10-08 |
| JPH0218673B2 true JPH0218673B2 (ja) | 1990-04-26 |
Family
ID=13342337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6734585A Granted JPS61226182A (ja) | 1985-03-31 | 1985-03-31 | 自動溶接傚い装置における傚い制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61226182A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7056418B2 (ja) * | 2018-07-05 | 2022-04-19 | 日産自動車株式会社 | 異常判定装置及び異常判定方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5311502A (en) * | 1976-07-20 | 1978-02-02 | Oki Electric Ind Co Ltd | Radiation structur of electronic apparatus |
| JPS58187265A (ja) * | 1982-04-26 | 1983-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 溶接線の位置および形状の検出方法 |
-
1985
- 1985-03-31 JP JP6734585A patent/JPS61226182A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5311502A (en) * | 1976-07-20 | 1978-02-02 | Oki Electric Ind Co Ltd | Radiation structur of electronic apparatus |
| JPS58187265A (ja) * | 1982-04-26 | 1983-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 溶接線の位置および形状の検出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61226182A (ja) | 1986-10-08 |
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