JPH074667B2 - アークセンサによる開先自動倣い制御方法 - Google Patents
アークセンサによる開先自動倣い制御方法Info
- Publication number
- JPH074667B2 JPH074667B2 JP1250685A JP25068589A JPH074667B2 JP H074667 B2 JPH074667 B2 JP H074667B2 JP 1250685 A JP1250685 A JP 1250685A JP 25068589 A JP25068589 A JP 25068589A JP H074667 B2 JPH074667 B2 JP H074667B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- arc
- axis
- value
- torch
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、開先を設けた溶接線が折れ曲ったり、ロボッ
トの教示点に対して実際の溶接線がずれているような被
溶接物に対し、高速回転アーク溶接トーチを備えた溶接
ロボットを用いて溶接する場合における開先自動倣い制
御方法に関するものである。
トの教示点に対して実際の溶接線がずれているような被
溶接物に対し、高速回転アーク溶接トーチを備えた溶接
ロボットを用いて溶接する場合における開先自動倣い制
御方法に関するものである。
[従来の技術] 消耗電極式アーク溶接における開先自動倣い制御とし
て、溶接アークの回転によるアークセンサ技術を利用す
ることは、例えば特開昭60−174270号や特開昭62−2485
71号により知られている。
て、溶接アークの回転によるアークセンサ技術を利用す
ることは、例えば特開昭60−174270号や特開昭62−2485
71号により知られている。
第6図(a),(b)は従来の回転アークセンサによる
開先倣い制御方法の説明図で、同時に制御方向の定義を
与えている。図において、1はモータ2により回転する
電極ノズルを有する溶接トーチで、図示しない溶接ロボ
ットアームの先端に取り付けられている。3はトーチ1
のノズル先端において所定量の偏心を与えられて自動送
給される溶接ワイヤ、4はアーク、5は被溶接物6に形
成された開先で、図示の場合、溶接線10は真直ぐな直線
となっている。7は溶接ビードである。また、以下にお
いて、x軸は開先5の幅方向をいい、y軸はトーチ1の
軸方向(高さ方向)をいうものとする。z軸は溶接トー
チ1の進行方向(溶接進行方向)を表している。
開先倣い制御方法の説明図で、同時に制御方向の定義を
与えている。図において、1はモータ2により回転する
電極ノズルを有する溶接トーチで、図示しない溶接ロボ
ットアームの先端に取り付けられている。3はトーチ1
のノズル先端において所定量の偏心を与えられて自動送
給される溶接ワイヤ、4はアーク、5は被溶接物6に形
成された開先で、図示の場合、溶接線10は真直ぐな直線
となっている。7は溶接ビードである。また、以下にお
いて、x軸は開先5の幅方向をいい、y軸はトーチ1の
軸方向(高さ方向)をいうものとする。z軸は溶接トー
チ1の進行方向(溶接進行方向)を表している。
このような回転アークセンサ技術を用いれば、アーク4
の1回転ごとに溶接電流Ia及びアーク電圧Eaを検出
し、この検出された溶接電流Iaと溶接電流の基準値I
oとの差(Ia−Io)の積分値が常に零になるように
制御することにより、溶接トーチ1を溶接トーチとワー
クとの距離(トーチ高さ)が一定になるようにy軸方向
に修正することができ(定アーク長制御)、また、検出
されたアーク電圧Eaとアーク電圧の基準値Eoとの差
(Ea−Eo)を、z軸方向の前方点Cfを中心として
左右同一の位相角φで囲まれる領域、すなわち左側と右
側で積分した値の差(SL−SR)が常に零になるよう
に制御することにより、溶接トーチ1を溶接トーチの狙
い位置が開先中心にくるようにx軸方向に修正すること
ができる。これにより自動的にトーチ1を開先5に追従
させながら溶接を行うことができる。
の1回転ごとに溶接電流Ia及びアーク電圧Eaを検出
し、この検出された溶接電流Iaと溶接電流の基準値I
oとの差(Ia−Io)の積分値が常に零になるように
制御することにより、溶接トーチ1を溶接トーチとワー
クとの距離(トーチ高さ)が一定になるようにy軸方向
に修正することができ(定アーク長制御)、また、検出
されたアーク電圧Eaとアーク電圧の基準値Eoとの差
(Ea−Eo)を、z軸方向の前方点Cfを中心として
左右同一の位相角φで囲まれる領域、すなわち左側と右
側で積分した値の差(SL−SR)が常に零になるよう
に制御することにより、溶接トーチ1を溶接トーチの狙
い位置が開先中心にくるようにx軸方向に修正すること
ができる。これにより自動的にトーチ1を開先5に追従
させながら溶接を行うことができる。
しかして、従来の回転アークセンサでは、トーチ1をx
軸及びy軸方向に位置修正するだけであり、z軸方向に
はトーチ1を一定の速度で動かしている。
軸及びy軸方向に位置修正するだけであり、z軸方向に
はトーチ1を一定の速度で動かしている。
[発明が解決しようとする課題] そのため、例えば第7図(a),(b)のようにz軸と
溶接線10のなす角度θx,θyが大きい場合には、z軸
方向の溶接速度は一定であるため、折れ線部10a,10bに
おける溶接速度は実質的に速くなり、このため適正な溶
接結果が得られない。したがって、例えば多関節型の溶
接ロボット等により第7図のような被溶接物を溶接する
場合には、溶接開始点Psと終了点Pe以外に、溶接方
向が変る点P1,P2,P3等を教示したり、それら屈曲点で溶
接速度を変更する必要があるなど、ティーチング作業に
多くの時間がかかるという課題もあった。
溶接線10のなす角度θx,θyが大きい場合には、z軸
方向の溶接速度は一定であるため、折れ線部10a,10bに
おける溶接速度は実質的に速くなり、このため適正な溶
接結果が得られない。したがって、例えば多関節型の溶
接ロボット等により第7図のような被溶接物を溶接する
場合には、溶接開始点Psと終了点Pe以外に、溶接方
向が変る点P1,P2,P3等を教示したり、それら屈曲点で溶
接速度を変更する必要があるなど、ティーチング作業に
多くの時間がかかるという課題もあった。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされた
もので、溶接線がz軸方向に対し折れ曲っている場合で
あっても、高速回転アークセンサ技術を利用することに
より溶接トーチの進行方向を適正に修正しながら同一の
溶接速度で折れ線部を自動溶接することができるアーク
センサによる開先自動倣い制御方法を提供することを目
的としている。
もので、溶接線がz軸方向に対し折れ曲っている場合で
あっても、高速回転アークセンサ技術を利用することに
より溶接トーチの進行方向を適正に修正しながら同一の
溶接速度で折れ線部を自動溶接することができるアーク
センサによる開先自動倣い制御方法を提供することを目
的としている。
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するため、本発明に係るアークセンサ
による開先自動倣い制御方法は、高速回転アーク溶接ト
ーチを備えた溶接ロボットを用いて、溶接線がz軸に対
し折れ曲った被溶接物を溶接する場合において、次の手
順により溶接することとしたものである。すなわち、 (1)溶接アークを1秒間に10〜200回の高速で回転さ
せる。
による開先自動倣い制御方法は、高速回転アーク溶接ト
ーチを備えた溶接ロボットを用いて、溶接線がz軸に対
し折れ曲った被溶接物を溶接する場合において、次の手
順により溶接することとしたものである。すなわち、 (1)溶接アークを1秒間に10〜200回の高速で回転さ
せる。
(2)溶接電流Ia,アーク電圧Ea及び溶接進行方向
の前方Cf点を基準位置とするアークの回転位置をそれ
ぞれ検出する。
の前方Cf点を基準位置とするアークの回転位置をそれ
ぞれ検出する。
(3)前記検出された溶接電流Iaと溶接電流の基準値
Ioとの差(Ia−Io)を、アークの1回転ごとに積
分した値をΔYとし、 (4)さらに前記検出されたアーク電圧Eaとアーク電
圧の基準値Eoとの差(Ea−Eo)を、前記Cf点を
中心に左右同一の位相角φ(ただし、5゜<φ<180
゜,好ましくは5゜<φ<90゜)で囲まれる領域、すな
わちL側(左側)及びR側(右側)で積分した値の差
(SL−SR)をΔXとする。
Ioとの差(Ia−Io)を、アークの1回転ごとに積
分した値をΔYとし、 (4)さらに前記検出されたアーク電圧Eaとアーク電
圧の基準値Eoとの差(Ea−Eo)を、前記Cf点を
中心に左右同一の位相角φ(ただし、5゜<φ<180
゜,好ましくは5゜<φ<90゜)で囲まれる領域、すな
わちL側(左側)及びR側(右側)で積分した値の差
(SL−SR)をΔXとする。
(5)そして、あらかじめ溶接ロボットに教示されてい
る溶接進行方向を、アークの1回転または溶接ロボット
の制御ピッチごとに前記ΔYの値によって決定される量
だけ溶接トーチの軸方向に修正し、同時に前記ΔXの値
によって決定される量だけ溶接進行方向及び溶接トーチ
の軸方向の両方に垂直な方向(開先幅方向)に修正す
る。
る溶接進行方向を、アークの1回転または溶接ロボット
の制御ピッチごとに前記ΔYの値によって決定される量
だけ溶接トーチの軸方向に修正し、同時に前記ΔXの値
によって決定される量だけ溶接進行方向及び溶接トーチ
の軸方向の両方に垂直な方向(開先幅方向)に修正す
る。
(6)かつ、溶接進行方向の溶接速度の大きさは常に所
定値に保つ。
定値に保つ。
[作 用] 第1図に示すように、溶接ロボットの軌道制御はPTP(P
oint To Point)教示のCP(Continuous Pass)制御であ
り、2つの教示点PsとPe間においてあらかじじめ同
一ピッチで制御点G1,G2,…,Gnが定められている。この
制御ピッチは通常アークの回転周期であり、アークの回
転速度Nは10〜200Hzの範囲で高速に保つ。また、溶接
速度の大きさは各制御点間の距離を一定にすることによ
り、あらかじめ設定された値に保持することができる。
oint To Point)教示のCP(Continuous Pass)制御であ
り、2つの教示点PsとPe間においてあらかじじめ同
一ピッチで制御点G1,G2,…,Gnが定められている。この
制御ピッチは通常アークの回転周期であり、アークの回
転速度Nは10〜200Hzの範囲で高速に保つ。また、溶接
速度の大きさは各制御点間の距離を一定にすることによ
り、あらかじめ設定された値に保持することができる。
いま、溶接線が2つの教示点Ps,Pe間において折れ曲
っている場合、アークの1回転ごとに、あるいは上記の
溶接ロボットの制御ピッチごとに、溶接速度を一定に保
ちながら溶接進行方向のみを少しずつ変えるように溶接
方法ベクトルの修正を行うのである。この溶接方向ベク
トルの修正を行うのに高速回転アークセンサの技術を利
用する。
っている場合、アークの1回転ごとに、あるいは上記の
溶接ロボットの制御ピッチごとに、溶接速度を一定に保
ちながら溶接進行方向のみを少しずつ変えるように溶接
方法ベクトルの修正を行うのである。この溶接方向ベク
トルの修正を行うのに高速回転アークセンサの技術を利
用する。
溶接方向ベクトルの修正は次のようして行う。アークの
1回転ごとに溶接電流Iaとアーク電圧Ea並びに前記
Cf点を基準位置とするアークの回転位置が検出されて
いるので、検出値Iaと基準値Ioとの差(Ia−
Io)をアークの1回転ごとに積分した値(SI)をΔ
Yとし、また検出値Eaと基準値Eoとの差(Ea−E
o)をCf点を中心とする左右の同一移送角φ(5゜<
φ<90゜)の領域についてアークの1回転ごとに積分し
た値(SL−SR)をΔXとすると、第3図を参照して
制御点iにおけるx軸及びy軸方向の修正量は、それぞ
れ x軸方向修正量=kx・ΔXi・e y軸方向修正量=ky・ΔYi・e で与えられる。ここに、kx,kyは制御定数(ゲイ
ン)、e,eはそれぞれx軸及びy軸方向の単位ベ
クトルである。
1回転ごとに溶接電流Iaとアーク電圧Ea並びに前記
Cf点を基準位置とするアークの回転位置が検出されて
いるので、検出値Iaと基準値Ioとの差(Ia−
Io)をアークの1回転ごとに積分した値(SI)をΔ
Yとし、また検出値Eaと基準値Eoとの差(Ea−E
o)をCf点を中心とする左右の同一移送角φ(5゜<
φ<90゜)の領域についてアークの1回転ごとに積分し
た値(SL−SR)をΔXとすると、第3図を参照して
制御点iにおけるx軸及びy軸方向の修正量は、それぞ
れ x軸方向修正量=kx・ΔXi・e y軸方向修正量=ky・ΔYi・e で与えられる。ここに、kx,kyは制御定数(ゲイ
ン)、e,eはそれぞれx軸及びy軸方向の単位ベ
クトルである。
したがって、制御点iにおける修正された溶接方向ベク
トルiは、前回の制御点(i−1)で修正された溶接
方向ベクトルi−1とこれに垂直なx軸及びy軸方向
の軌道修正ベクトル、すなわち上記のkx・ΔXi・
eと、ky・ΔYi・eの3つのベクトルを合成した
方向ACに向くことになる。そして、溶接方法ベクトル
iの向きは同じで大きさを最初に設定された溶接速度の
大きさと同一にする必要がある。したがって、溶接方向
ベクトルiは次式で表される。
トルiは、前回の制御点(i−1)で修正された溶接
方向ベクトルi−1とこれに垂直なx軸及びy軸方向
の軌道修正ベクトル、すなわち上記のkx・ΔXi・
eと、ky・ΔYi・eの3つのベクトルを合成した
方向ACに向くことになる。そして、溶接方法ベクトル
iの向きは同じで大きさを最初に設定された溶接速度の
大きさと同一にする必要がある。したがって、溶接方向
ベクトルiは次式で表される。
ここに、|o|はあらかじめ設定されたz軸方向の溶
接速度である。
接速度である。
しかし、(1)式はあくまで基本式であって、実用上
は、溶接方向ベクトルの修正は直前の数回の溶接方向ベ
クトルを加重平均などの処理をして行うこともある。こ
の場合、実用式は次のようになる。
は、溶接方向ベクトルの修正は直前の数回の溶接方向ベ
クトルを加重平均などの処理をして行うこともある。こ
の場合、実用式は次のようになる。
ただし、 (2)式に従ってアーク1回転ごとまたは制御点ごとに
溶接方向ベクトルを修正すれば、その方向の溶接速度の
大きさはあらかじめ設定されたz軸方向の溶接速度の大
きさに等しく、かつ各制御点間の距離では前記アークセ
ンサによりx軸及びy軸方向の倣い制御を自動的に行っ
ているので、溶接線が折れ曲っていても各制御点におい
て少しずつ溶接トーチの進行方向を変えていく。そのた
め、溶接線の屈曲点の位置を改めてティーチングしなく
ても、z軸方向の一定の溶接方向ベクトルと、その溶接
方向ベクトルに垂直で、かつ高速回転アークセンサによ
り検出されたx軸及びy軸方向の各検出値から決定され
る軌道修正ベクトルとから大きさ一定で溶接方向のみを
修正することにより、屈曲点の位置から自動的にトーチ
進行方向を変えていく。
溶接方向ベクトルを修正すれば、その方向の溶接速度の
大きさはあらかじめ設定されたz軸方向の溶接速度の大
きさに等しく、かつ各制御点間の距離では前記アークセ
ンサによりx軸及びy軸方向の倣い制御を自動的に行っ
ているので、溶接線が折れ曲っていても各制御点におい
て少しずつ溶接トーチの進行方向を変えていく。そのた
め、溶接線の屈曲点の位置を改めてティーチングしなく
ても、z軸方向の一定の溶接方向ベクトルと、その溶接
方向ベクトルに垂直で、かつ高速回転アークセンサによ
り検出されたx軸及びy軸方向の各検出値から決定され
る軌道修正ベクトルとから大きさ一定で溶接方向のみを
修正することにより、屈曲点の位置から自動的にトーチ
進行方向を変えていく。
[実施例] 以下、本発明の制御方法を図によりさらに具体的に説明
する。
する。
第1図は各制御点における溶接方向ベクトルの修正方法
を示す説明図である。図において、2つの教示点Psと
Peはそれぞれ溶接開始点及び終了点で、溶接ロボット
によりあらかじめ教示されている。この2つの教示点P
s,Pe間を、アーク回転速度Nを例えば50Hzとして溶接
するものとすれば、制御ピッチが20msの制御点G1,G2,
…,Gnが定まる。
を示す説明図である。図において、2つの教示点Psと
Peはそれぞれ溶接開始点及び終了点で、溶接ロボット
によりあらかじめ教示されている。この2つの教示点P
s,Pe間を、アーク回転速度Nを例えば50Hzとして溶接
するものとすれば、制御ピッチが20msの制御点G1,G2,
…,Gnが定まる。
第2図は溶接ロボットに取り付けられた溶接トーチの説
明図であり、ロボットアーム21の先端にy軸移動機構15
を取り付け、さらにy軸移動機構15上にx軸移動機構11
を取り付け、このx軸移動機構11のx軸スライドブロッ
ク12に溶接トーチ1を回転可能に支持させたものであ
る。トーチ1の回転はx軸スライドブロック12上に取り
付けられたモータ2により歯車機構8を介して行われ
る。アークの回転位置検出器9は、第6図(b)に示す
Cf点を基準にL,Cr,Rの4点を検出するようなってい
る。図中、13はx軸ボールネジ、14はx軸モータ、16は
y軸ボールネジ、17はy軸モータである。なお、y軸ス
ライドブロックは図示されていない。
明図であり、ロボットアーム21の先端にy軸移動機構15
を取り付け、さらにy軸移動機構15上にx軸移動機構11
を取り付け、このx軸移動機構11のx軸スライドブロッ
ク12に溶接トーチ1を回転可能に支持させたものであ
る。トーチ1の回転はx軸スライドブロック12上に取り
付けられたモータ2により歯車機構8を介して行われ
る。アークの回転位置検出器9は、第6図(b)に示す
Cf点を基準にL,Cr,Rの4点を検出するようなってい
る。図中、13はx軸ボールネジ、14はx軸モータ、16は
y軸ボールネジ、17はy軸モータである。なお、y軸ス
ライドブロックは図示されていない。
また、溶接ワイヤ3と被溶接物6の間には給電チップ
(図示せず)を介して溶接回路30が構成され、溶接電源
31,溶接電流検出器32及びアーク電圧検出器33が組み込
まれている。検出器32により溶接電流Iaを検出し、検
出器33によりアーク電圧Eaを検出する。
(図示せず)を介して溶接回路30が構成され、溶接電源
31,溶接電流検出器32及びアーク電圧検出器33が組み込
まれている。検出器32により溶接電流Iaを検出し、検
出器33によりアーク電圧Eaを検出する。
溶接方法は、上記のように構成された高速回転アーク溶
接トーチ1によるアーク溶接であり、アークの1回転ご
とに前述のように溶接電流Ia及びアーク電圧Eaを検
出し、これらの検出値からx軸及びy軸方向のトーチ位
置の修正量を演算しながら溶接を行う。なお、アーク回
転速度N=10〜200Hz,アーク回転直径D=1〜6mm,ワイ
ヤ径は0.8〜1.6mmが適当である。
接トーチ1によるアーク溶接であり、アークの1回転ご
とに前述のように溶接電流Ia及びアーク電圧Eaを検
出し、これらの検出値からx軸及びy軸方向のトーチ位
置の修正量を演算しながら溶接を行う。なお、アーク回
転速度N=10〜200Hz,アーク回転直径D=1〜6mm,ワイ
ヤ径は0.8〜1.6mmが適当である。
そそで、再び第1図に戻って説明すると、任意の制御点
iにおける溶接方向ベクトルiは、前記(2)式を簡
略化すると次のように表すことができる。
iにおける溶接方向ベクトルiは、前記(2)式を簡
略化すると次のように表すことができる。
ここに、o :あらかじめ設定された溶接方向ベクトルi :制御点iけるCP制御ベクトルi :CP制御ベクトルdiに垂直な軌道修正ベクトル すなわち、軌道修正ベクトルiは、アークの1回転ご
とに前記ΔX(SL−SR),ΔY(=SI)に基づき
決定される値に、それぞれある定数kx,ky(ゲイン)
を乗じたものであり、CP制御ベクトルiに垂直にx軸
方向及びy軸方向に与える。そして、溶接方向ベクトル
iの方向のみをCP制御ベクトルiと軌道修正ベクト
ルiとの和(i+i)の方向に修正することによ
り、同一の溶接速度で溶接トーチ1の進行方向のみを少
しずつ変えるようにしている。このような方法でもっ
て、実際に折れ曲っている溶接線10の開先を正確に追従
していくことができる。
とに前記ΔX(SL−SR),ΔY(=SI)に基づき
決定される値に、それぞれある定数kx,ky(ゲイン)
を乗じたものであり、CP制御ベクトルiに垂直にx軸
方向及びy軸方向に与える。そして、溶接方向ベクトル
iの方向のみをCP制御ベクトルiと軌道修正ベクト
ルiとの和(i+i)の方向に修正することによ
り、同一の溶接速度で溶接トーチ1の進行方向のみを少
しずつ変えるようにしている。このような方法でもっ
て、実際に折れ曲っている溶接線10の開先を正確に追従
していくことができる。
次に、第4図及び第5図はそれぞれx軸及びy軸方向の
制御ブロック図である。
制御ブロック図である。
第4図において、41はアークの回転位置検出器で、溶接
トーチ1の回転角度90゜ごのアーク回転位置Cf,R,
Cr,Lの4点(第6図(b)参照)を検出するようにな
っている。42はアーク電圧検出器33によりアーク1回転
ごとに検出されたアーク電圧Ea,43はあらかじめ設定
された基準電圧Eoで、それぞれ差動アンプ44に入力さ
れる。45は回転位置検出器41及び積分領域設定回路46か
らの信号の入力により積分領域を決めるためのスイッチ
ング論理回路、47は第6図(b)においてL領域35を積
分するときのスイッチで、スイッチング論理回路45のL
領域指令により動作し、差動アンプ44により増幅された
アーク電圧の差信号(Ea−Eo)をプラスとして積分
器50に送る。48は第6図(b)においてR領域36を積分
するときのスイッチで、スイッチング論理回路45のR領
域指令により動作し、差動アンプ44により増幅されたア
ーク電圧の差信号(Ea−Eo)を反転器49によりマイ
ナスにして積分器50に送る。
トーチ1の回転角度90゜ごのアーク回転位置Cf,R,
Cr,Lの4点(第6図(b)参照)を検出するようにな
っている。42はアーク電圧検出器33によりアーク1回転
ごとに検出されたアーク電圧Ea,43はあらかじめ設定
された基準電圧Eoで、それぞれ差動アンプ44に入力さ
れる。45は回転位置検出器41及び積分領域設定回路46か
らの信号の入力により積分領域を決めるためのスイッチ
ング論理回路、47は第6図(b)においてL領域35を積
分するときのスイッチで、スイッチング論理回路45のL
領域指令により動作し、差動アンプ44により増幅された
アーク電圧の差信号(Ea−Eo)をプラスとして積分
器50に送る。48は第6図(b)においてR領域36を積分
するときのスイッチで、スイッチング論理回路45のR領
域指令により動作し、差動アンプ44により増幅されたア
ーク電圧の差信号(Ea−Eo)を反転器49によりマイ
ナスにして積分器50に送る。
積分器50はスイッチング論理回路45の積分領域指令によ
って動作し、両スイッチ47,48を通じて入力される信号
をそれぞれ積分し、積分値差(SL−SR)としてx軸
修正演算器51に送る。52はx軸ゲイン設定器で、あらか
じめ設定されたx軸ゲインkxを演算器51に入力し、x
軸方向の修正量kx・ΔXを算出する。そして、この値
が正のときは溶接トーチをL側へ修正し、負のときには
R側へ修正する。53は溶接トーチ位置をx軸方向に修正
するためのx軸コントローラである。
って動作し、両スイッチ47,48を通じて入力される信号
をそれぞれ積分し、積分値差(SL−SR)としてx軸
修正演算器51に送る。52はx軸ゲイン設定器で、あらか
じめ設定されたx軸ゲインkxを演算器51に入力し、x
軸方向の修正量kx・ΔXを算出する。そして、この値
が正のときは溶接トーチをL側へ修正し、負のときには
R側へ修正する。53は溶接トーチ位置をx軸方向に修正
するためのx軸コントローラである。
第5図において、54は溶接電流検出器32によりアーク1
回転ごとに検出された溶接電流Ia,55はあらかじめ設
定された基準溶接電流Io,56は差動アンプ、57はアー
ク1回転ごとに溶接電流の差信号(Ia−Io)を積分
する積分器、58はスイッチング論理回路で、回転位置検
出器41からの信号を受け、その1回転信号ごとに積分器
57を動作させる。59はy軸修正演算器で、積分器57によ
る積分値SIとy軸ゲイン設定器60によりあらかじめ設
定されたy軸ゲインkyとを演算器59に入力し、y軸方
向の修正量ky・ΔYを算出する。61はこの修正量の正
負の判定回路で、その値が正のときは溶接トーチ位置が
低いためトーチを上昇側へ修正する。逆に負のときはト
ーチをトーチ位置が高いため下降側へ修正する。62は溶
接トーチ位置をy軸方向に修正するためのy軸コントロ
ーラである。
回転ごとに検出された溶接電流Ia,55はあらかじめ設
定された基準溶接電流Io,56は差動アンプ、57はアー
ク1回転ごとに溶接電流の差信号(Ia−Io)を積分
する積分器、58はスイッチング論理回路で、回転位置検
出器41からの信号を受け、その1回転信号ごとに積分器
57を動作させる。59はy軸修正演算器で、積分器57によ
る積分値SIとy軸ゲイン設定器60によりあらかじめ設
定されたy軸ゲインkyとを演算器59に入力し、y軸方
向の修正量ky・ΔYを算出する。61はこの修正量の正
負の判定回路で、その値が正のときは溶接トーチ位置が
低いためトーチを上昇側へ修正する。逆に負のときはト
ーチをトーチ位置が高いため下降側へ修正する。62は溶
接トーチ位置をy軸方向に修正するためのy軸コントロ
ーラである。
以上の第4図、第5図の回路によりそれぞれx軸及びy
軸方向の修正量を求め、その修正量を図示しない溶接速
度制御回路に送り、前記(3)式に従って溶接速度が一
定となるようにベクトル制御するものである。
軸方向の修正量を求め、その修正量を図示しない溶接速
度制御回路に送り、前記(3)式に従って溶接速度が一
定となるようにベクトル制御するものである。
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、開先を有する溶接線が折
れ曲っているような被溶接物に対しても、高速回転アー
ク溶接トーチを有する溶接ロボットを用いて、溶接速度
を所定値に保ちつつ溶接進行方向のみを少しずつ変えな
がら、しかもその開先を正確に追従して溶接していくこ
とができるため、溶接品質やビード形状の優れた溶接が
可能になるとともに、ロボットによるティーチング作業
が大いに簡素化できるという効果がある。
れ曲っているような被溶接物に対しても、高速回転アー
ク溶接トーチを有する溶接ロボットを用いて、溶接速度
を所定値に保ちつつ溶接進行方向のみを少しずつ変えな
がら、しかもその開先を正確に追従して溶接していくこ
とができるため、溶接品質やビード形状の優れた溶接が
可能になるとともに、ロボットによるティーチング作業
が大いに簡素化できるという効果がある。
第1図は本発明による開先倣い制御方法の説明図、第2
図は溶接ロボットのアームに取り付けられた溶接トーチ
の構成図、第3図は溶接方法ベクトルの修正方法を示す
原理図、第4図及び第5図はそれぞれ本発明の開先自動
倣い制御方法に用いるx軸倣い制御ブロック図及びy軸
倣い制御ブロック図、第6図(a),(b)は従来の回
転アークセンサによる開先自動倣い制御方法の説明図、
第7図(a),(b)は本発明の対象とする折れ曲った
溶接線を示す説明図である。 1……溶接トーチ、3……溶接ワイヤ 4……アーク、5……開先 6……被溶接物、10……溶接線 PS……溶接開始点(教示点) Pe……溶接終了点(教示点) G1,G2,…,Gn……制御点1 ,2,…,i……溶接方向ベクトル1 ,2,…,i……CP制御ベクトル1 ,2,…,i……軌道修正ベクトル
図は溶接ロボットのアームに取り付けられた溶接トーチ
の構成図、第3図は溶接方法ベクトルの修正方法を示す
原理図、第4図及び第5図はそれぞれ本発明の開先自動
倣い制御方法に用いるx軸倣い制御ブロック図及びy軸
倣い制御ブロック図、第6図(a),(b)は従来の回
転アークセンサによる開先自動倣い制御方法の説明図、
第7図(a),(b)は本発明の対象とする折れ曲った
溶接線を示す説明図である。 1……溶接トーチ、3……溶接ワイヤ 4……アーク、5……開先 6……被溶接物、10……溶接線 PS……溶接開始点(教示点) Pe……溶接終了点(教示点) G1,G2,…,Gn……制御点1 ,2,…,i……溶接方向ベクトル1 ,2,…,i……CP制御ベクトル1 ,2,…,i……軌道修正ベクトル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 健一郎 富山県富山市石金20番地 株式会社不二越 内 (72)発明者 細井 一 富山県富山市石金20番地 株式会社不二越 内 (56)参考文献 特開 昭64−15288(JP,A) 特開 昭62−248571(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】高速回転アーク溶接トーチを有する溶接ロ
ボットにより、開先を有する被溶接物を溶接する場合に
おいて, (1)溶接アークを1秒間に10〜200回の高速で回転さ
せながら溶接を行い、 (2)溶接電流Ia,アーク電圧Ea及び溶接進行方向
前方Cf点を基準位置とするアークの回転位置をそれぞ
れ検出し、 (3)前記検出された溶接電流Iaと溶接電流の基準値
Ioとの差(Ia−Io)を、アークの1回転ごとに積
分した値をΔYとし、 (4)さらに前記検出されたアーク電圧Eaとアーク電
圧の基準値Eoとの差(Ea−Eo)を、前記Cf点を
中心に左右同一の位相角φで囲まれる領域、すなわちL
側(左側)及びR側(右側)で積分した値の差(SL−
SR)をΔXとし、 (5)あらかじめ溶接ロボットに教示されている溶接進
行方向を、アークの1回転または溶接ロボットの制御ピ
ッチごとに前記ΔYの値よって決定される量だけ溶接ト
ーチの軸方向に修正するとともに、同時に前記ΔXの値
によって決定される量だけ溶接進行方向及び溶接トーチ
の軸方向の両方に垂直な方向(以下、開先幅方向と呼
ぶ)に修正し、 (6)かつ、溶接速度の大きさを常に所定値に保つこと
により、 前記開先を自動的に追従しながら溶接を行うことを特徴
とするアークセンサによる開先自動倣い制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1250685A JPH074667B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | アークセンサによる開先自動倣い制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1250685A JPH074667B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | アークセンサによる開先自動倣い制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03114670A JPH03114670A (ja) | 1991-05-15 |
JPH074667B2 true JPH074667B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=17211525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1250685A Expired - Fee Related JPH074667B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | アークセンサによる開先自動倣い制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH074667B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011056553A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Jfe Engineering Corp | 回転サブマージアーク溶接のアークセンサによる倣い制御方法 |
KR200455017Y1 (ko) * | 2010-09-10 | 2011-08-10 | 정종오 | 안전모용 머리받침 내피 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR900003972B1 (ko) * | 1985-04-30 | 1990-06-07 | 닛뽕 고오깡 가부시기가이샤 | 고속회전 아아크 필릿(fillet)용접의 그루우브 트레이싱(GROOVE TRACING) 제어방법 |
JPS6415288A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-19 | Nippon Kokan Kk | Groove profile control method for arc welding |
-
1989
- 1989-09-28 JP JP1250685A patent/JPH074667B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03114670A (ja) | 1991-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100925083B1 (ko) | 탠덤 아크 용접 시스템의 용접 토치 위치를 제어하는 로봇 제어 장치 및 그것을 이용한 아크 모방 제어 방법 | |
JP5498246B2 (ja) | タンデムアーク溶接システムを制御するロボットコントローラ、それを用いたアーク倣い制御方法およびタンデムアーク溶接システム | |
JPH0671661B2 (ja) | 高速回転ア−ク隅肉溶接の開先ならい制御方法 | |
US5543600A (en) | Lattice welding robot and method for the lattice welding | |
JPH074667B2 (ja) | アークセンサによる開先自動倣い制御方法 | |
JPH0671668B2 (ja) | アークセンサによる開先自動倣い制御におけるトーチ角度制御方法 | |
JPH0191966A (ja) | 高速回転アーク溶接方法 | |
JP3346917B2 (ja) | プラズマ切断装置におけるトーチ高さ制御装置 | |
JPH0191965A (ja) | 高速回転アーク溶接方法 | |
JP2005066683A (ja) | シーム溶接方法 | |
JP5093189B2 (ja) | 溶接線倣い制御方法及び装置 | |
JPH0511825A (ja) | ロボツトの軌跡補正装置 | |
JP3183038B2 (ja) | 電極回転式非消耗電極アーク溶接における開先倣い方法及び開先倣い制御装置 | |
JPH0632860B2 (ja) | 溶接ロボツト装置 | |
JPH0394979A (ja) | 溶接位置検出装置及び該装置を備えた溶接ロボット | |
JP2832630B2 (ja) | 溶接線倣い制御方法 | |
JPH0433546B2 (ja) | ||
JP3152063B2 (ja) | 電極回転式非消耗電極アーク溶接における開先倣い方法及び開先倣い制御装置 | |
KR20010099139A (ko) | 고속회전아크센서를 적용한 격자형 용접로봇의 주행 및토치 슬라이더 제어 | |
JP2734258B2 (ja) | ロボットの軌跡補正装置 | |
JP2023020721A (ja) | 加工経路生成装置、加工経路生成方法及びコンピュータプログラム | |
JPH05169380A (ja) | 作業ロボットの制御装置 | |
JPH0318479A (ja) | ショートアーク溶接における開先自動倣い制御方法 | |
JPH0191964A (ja) | 高速回転アーク溶接方法 | |
JPS6224870A (ja) | 回転ア−ク隅肉溶接方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |