JPH0751857A - Detection of position by wire touch sensing and its device - Google Patents
Detection of position by wire touch sensing and its deviceInfo
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- JPH0751857A JPH0751857A JP20808293A JP20808293A JPH0751857A JP H0751857 A JPH0751857 A JP H0751857A JP 20808293 A JP20808293 A JP 20808293A JP 20808293 A JP20808293 A JP 20808293A JP H0751857 A JPH0751857 A JP H0751857A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はアーク溶接ロボットを使
用して行なう溶接に係り、溶接トーチから一定の長さで
突出させた溶接ワイヤ（以下、単にワイヤともいう。）
を利用して溶接対象物の位置を検出（以下、ワイヤタッ
チセンシングともいう。）する場合において、突き出し
たワイヤの曲り癖に起因して生ずる検出位置のずれを補
正して真の位置を求めることのできるワイヤタッチセン
シング方法および装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to welding performed by using an arc welding robot, and a welding wire (hereinafter also simply referred to as a wire) projected from a welding torch with a constant length.
When detecting the position of the welding target by using (hereinafter also referred to as wire touch sensing), correct the deviation of the detected position caused by the bending tendency of the protruding wire to obtain the true position. The present invention relates to a wire touch sensing method and device that can be used.
【０００２】[0002]
【従来の技術】アーク溶接ロボットを使用して溶接構造
物を溶接する際に、ワイヤタッチセンシングによって溶
接位置を検出する方法がある。この方法は所定の長さに
カットしたワイヤに或る電圧を加えておき、ワイヤの先
端が溶接対象物に接触した時の信号をロボットに伝える
もので、その際にワイヤが真直であれば問題ないが、通
常ワイヤはリールに巻かれたり、ペール缶にフープ状態
にあるものを直線状に矯正しながら引き出して使用する
ため、一般にワイヤ突き出し長さが２０ｍｍの場合ワイ
ヤの直径と同じ値程度の曲がりを生ずる。2. Description of the Related Art There is a method of detecting a welding position by wire touch sensing when welding a welded structure using an arc welding robot. In this method, a certain voltage is applied to a wire cut to a predetermined length, and a signal is sent to the robot when the tip of the wire contacts the object to be welded. If the wire is straight at that time, there is a problem. However, since the wire is usually wound on a reel or pulled out from a pail can while straightening the hoop, it is generally about the same value as the wire diameter when the wire protrusion length is 20 mm. It causes a bend.
【０００３】従って上記のワイヤタッチセンシングによ
って得た溶接位置を、ワイヤの曲がり分だけ補正して正
しい溶接対象物の位置を知る必要があるが、その一つの
手段として例えば、特開平３−９４９７９号公報に光学
式位置検出装置とワイヤ接触式位置検出装置とを組み合
わせてワイヤの曲がりを検出・補正する方法が開示され
ている。図５は上記公報に記載された溶接位置検出装置
の光学式位置検出部の検出原理を示す斜視図である。Therefore, it is necessary to correct the welding position obtained by the above-mentioned wire touch sensing by the amount of bending of the wire to know the correct position of the object to be welded. One of the means is, for example, JP-A-3-94979. The publication discloses a method of detecting and correcting a bend of a wire by combining an optical position detecting device and a wire contact type position detecting device. FIG. 5 is a perspective view showing the detection principle of the optical position detection unit of the welding position detection device described in the above publication.
【０００４】同図において、溶接トーチ５１は、先端部
の電極部５８を被溶接部材５４とその板面に立てられた
被溶接材５５とが交接する部分で形成される開先部に対
向させ、この電極部５８から繰り出される溶接ワイヤ５
９と開先部５７間に電気アークを発生させる。支持体６
０は溶接トーチ５１の軸心に対して回動自在に取付けら
れ、投光手段５２から線状集光光線６１を被溶接部材５
４，５５の開先部のアーク点５７に先行するアーク点近
傍位置に照射している。In FIG. 1, a welding torch 51 has an electrode portion 58 at the tip end opposed to a groove portion formed at a portion where a member 54 to be welded and a material 55 to be welded standing on a plate surface thereof are in contact with each other. , The welding wire 5 fed from this electrode portion 58
An electric arc is generated between 9 and the groove 57. Support 6
Reference numeral 0 is rotatably attached to the axis of the welding torch 51, and the linear condensed light beam 61 is emitted from the light projecting means 52 to the member 5 to be welded.
Irradiation is performed on positions near the arc point preceding the arc point 57 of the groove portions 4, 55.
【０００５】上記構成において、溶接開始点で、ワイヤ
接触式位置装置により溶接ワイヤを被溶接材に接触させ
て溶接位置の座標を検出し、つぎに一定の距離だけ溶接
トーチを溶接ロボットにより位置制御して溶接進行方向
と逆に移動して光学式位置検出装置を溶接開始点にセッ
トする。In the above structure, the welding wire is brought into contact with the material to be welded by the wire contact type position device at the welding start point to detect the coordinates of the welding position, and then the position of the welding torch is controlled by the welding robot by a certain distance. Then, it moves in the direction opposite to the welding advancing direction and sets the optical position detector at the welding start point.
【０００６】光学式位置検出装置は、溶接トーチ先端か
ら一定の距離（前記溶接ワイヤの突き出し長さ）の点を
原点としたロボット座標系における開先位置の３次元情
報を得る。溶接ワイヤが溶接トーチ軸方向に真直ぐに出
た場合に、ワイヤ接触式位置検出装置により検出した溶
接位置の座標と光学式位置検出装置により検出した溶接
位置の座標が一致するように前記両座標系を設定するの
で、もし両座標の検出結果に差があると測定されれば、
その差がワイヤの曲がり量であるとするものである。The optical position detecting device obtains three-dimensional information of the groove position in the robot coordinate system with a point at a fixed distance (protruding length of the welding wire) from the tip of the welding torch as the origin. When the welding wire goes straight out in the axial direction of the welding torch, the coordinates of the welding position detected by the wire contact position detection device and the coordinates of the welding position detected by the optical position detection device match so that both the coordinate systems Is set, so if there is a difference between the detection results of both coordinates,
The difference is the bending amount of the wire.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術においては、次のような課題を有するものであっ
た。 連続して複数の部材を溶接する場合、毎回ワイヤは
さまざまな方向にばらつき、そのままタッチセンシング
による位置検出を行った場合、曲がりによる誤差を含ん
だ位置を検出するため検出するワークの位置精度が悪く
なって、溶接品質に悪影響を及ぼす。However, the above conventional techniques have the following problems. When welding multiple members in succession, the wire varies in various directions each time, and when position detection is performed by touch sensing as it is, the position accuracy of the workpiece to be detected is poor because the position including the error due to bending is detected. And adversely affect the welding quality.
【０００８】 溶接開始位置は３次元の内２次元は自
動的に測定し得るが、残り１次元（トーチの進行方向）
はトーチをセットする必要があり、セッティングに時間
を要するとともに十分な精度が得られない可能性がある
こと。 ワイヤの曲がり量および溶接位置を測定するのに、
レーザスリット光を利用した光学式位置検出装置による
測定値と、ワイヤによる接触式位置検出装置による測定
値とを併用していることから、測定方法と測定位置の差
による誤差とずれが常に存在すること。The welding start position can be automatically measured in two of the three dimensions, but the remaining one dimension (the torch traveling direction)
Requires a torch to be set, which requires time to set and may not provide sufficient accuracy. To measure the amount of wire bending and welding position,
Since the measurement value by the optical position detection device using the laser slit light and the measurement value by the contact type position detection device by the wire are used together, there are always errors and deviations due to the difference between the measurement method and the measurement position. thing.
【０００９】 直線状の隅肉溶接にしか適用し得ない
こと。 実際に溶接を行なう溶接対象物を利用してワイヤの
曲がり量を測定し、それに基いてトーチの位置を補正す
ることから、溶接対象物を設置してから溶接開始までに
時間を要すること。 アークで高温となる近傍に投受光器等のセンサを溶
接トーチに設ける必要があるため複雑となり、信頼性が
低下する虞れがある。狭い位置或いは周囲に障害物存在
する場合等のセンシングには不適当であるほか、溶接開
始後のワイヤ曲がり方向はさまざまな方向に変化するた
め、これを逐一検知・補正することは困難である等の課
題を有していた。Applicable only to straight fillet welds. It takes time from the installation of the welding target to the start of welding, since the bending amount of the wire is measured using the welding target to be actually welded and the torch position is corrected based on it. Since it is necessary to provide the welding torch with a sensor such as a light emitter / receiver in the vicinity of a high temperature due to the arc, the welding torch becomes complicated and there is a possibility that the reliability is reduced. It is not suitable for sensing when there is an obstacle in a narrow position or in the surroundings, and the wire bending direction after welding starts changes in various directions, so it is difficult to detect and correct it one by one. Had the problem of.
【００１０】本願発明はこのような課題を解消するため
になされたもので、被溶接物の溶接位置をワイヤタッチ
センシングによって検出する際、簡潔な構成によってワ
イヤタッチセンシング時のワイヤ曲がり癖量を高い精度
で検出して溶接対象物の検出装置およびその方法を提供
することを目的としている。The present invention has been made in order to solve such a problem, and when detecting the welding position of an object to be welded by wire touch sensing, the wire bending tendency at the time of wire touch sensing is high due to a simple structure. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for detecting an object to be welded by detecting with high accuracy.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記の目的は前記特許請
求の範囲に記載されたワイヤタッチセンシングによる位
置検出方法およびその装置によって達成される。すなわ
ち （１）アーク溶接ロボットの固定台上に取り付けられた
基準ゲージと、溶接時の突き出し長さの溶接用ワイヤを
装着したワイヤチップと同じ長さを有して直線状に形成
されたダミーチップの先端で前記基準ゲージの基準位置
を検出する手段と、溶接トーチから一定の突き出し長さ
で溶接ワイヤを突出させ、該溶接ワイヤの先端で前記基
準ゲージの基準位置を検出する手段と、それぞれ求めら
れた検出位置データから溶接ワイヤの曲がり癖量を推定
補正する手段とを有して成り、前記溶接ワイヤの曲がり
癖量によりロボット座標系の位置補正を行うものである
ワイヤタッチセンシングによる位置検出装置。 （２）アーク溶接ロボットの固定台上に取り付けられた
基準ゲージを溶接トーチに取り付けたダミーチップの先
端でセンシングしてその位置をロボット座標系のＸ，
Ｙ，Ｚ成分として求め、次いで溶接トーチから一定の突
き出し長さで突き出した溶接ワイヤの先端で前記基準ゲ
ージをセンシングしてその位置をロボット座標系のＸ，
Ｙ，Ｚ成分として求め、上記ふたつのセンシングによっ
て得られた位置データの差異をワイヤの曲がり癖量の補
正値としてロボット座標系の６成分中にツール変換さ
せ、ワイヤタッチセンシングによる検出対象物の検出位
置を補正するワイヤタッチセンシングによる位置検出方
法。 である。以下本発明の作用等について、実施例に基づい
て説明する。The above object can be achieved by a position detecting method and device using wire touch sensing described in the claims. That is, (1) a reference gauge mounted on a fixed base of an arc welding robot, and a dummy tip formed in a straight line having the same length as a wire tip equipped with a welding wire having a protruding length during welding. Means for detecting the reference position of the reference gauge at the tip of, and means for detecting the reference position of the reference gauge at the tip of the welding wire by projecting the welding wire with a constant protruding length from the welding torch. A position detecting device using wire touch sensing, which comprises means for estimating and correcting the bending tendency of the welding wire from the detected position data, and correcting the position of the robot coordinate system based on the bending tendency of the welding wire. . (2) The reference gauge mounted on the fixed base of the arc welding robot is sensed by the tip of the dummy tip attached to the welding torch, and its position is X, in the robot coordinate system.
Y and Z components are obtained, and then the reference gauge is sensed by the tip of the welding wire protruding with a constant protruding length from the welding torch, and the position is detected by X, R of the robot coordinate system.
The Y and Z components are obtained, and the difference between the position data obtained by the above two sensing is tool-converted into the six components of the robot coordinate system as the correction value of the bending tendency amount of the wire, and the detection of the detection target by the wire touch sensing is performed. Position detection method by wire touch sensing to correct the position. Is. Hereinafter, the operation and the like of the present invention will be described based on Examples.
【００１２】[0012]
【実施例】本発明に基づく一実施例として、アーク溶接
ロボットを使用して母管に枝管を溶接する場合について
説明する。図１〜４は本実施例を説明する図で、図１は
曲がったワイヤを取り付けたワイヤチップとダミーチッ
プによってセンシングした際の各チップの位置関係を説
明する図、図２はダミーチップを使用して基準ゲージの
基準位置をセンシングする際の手順を説明する図、図３
は基準ゲージの概略斜視図、図４は母管と枝管との溶接
部の斜視図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As an embodiment based on the present invention, a case where an arc welding robot is used to weld a branch pipe to a mother pipe will be described. 1 to 4 are views for explaining the present embodiment, FIG. 1 is a view for explaining a positional relationship between each chip when sensing by a wire chip to which a bent wire is attached and a dummy chip, and FIG. 2 uses a dummy chip. And FIG. 3 for explaining the procedure for sensing the reference position of the reference gauge by
Is a schematic perspective view of a reference gauge, and FIG. 4 is a perspective view of a welded portion between a mother pipe and a branch pipe.
【００１３】まずワイヤに給電するためのチップにワイ
ヤの突き出し長さと同じ長さだけの通電性の真直の棒状
物を取り付けてダミーチップ１を形成させ、該ダミーチ
ップ１によって基準ゲージ６に基づいて基準ゲージ基準
位置１３の検出を行なう。First, a straight rod-shaped material having the same length as the protruding length of the wire is attached to the tip for feeding the wire to form a dummy tip 1, and the dummy tip 1 is used to form a dummy gauge 1 based on the reference gauge 6. The reference gauge reference position 13 is detected.
【００１４】図３に基準ゲージ６の一例を示す。同図に
おいて基準ゲージ６は鋼等によって形成され台１４上に
取り付けられている。該基準ゲージ６をアーク溶接ロボ
ットの固定台上に取り付けたのち、まず基準ゲージ６の
軸と垂直方向の位置７からダミーチップ１を基準ゲージ
６側に押し出し、その先端が基準ゲージ６と接触した点
Ａ１０の座標を求める。FIG. 3 shows an example of the reference gauge 6. In the figure, the reference gauge 6 is made of steel or the like and is mounted on the base 14. After mounting the reference gauge 6 on the fixed base of the arc welding robot, first, the dummy chip 1 is pushed out to the reference gauge 6 side from the position 7 in the direction perpendicular to the axis of the reference gauge 6, and the tip thereof comes into contact with the reference gauge 6. The coordinates of the point A10 are obtained.
【００１５】次に基準ゲージ６を引き込み、基準ゲージ
６の軸を挟んだ反対側の十分離れた位置まで水平に移動
し、ダミーチップ１を点Ａ１０に接触した時と同じスト
ロークだけ押し出す（図２におけるダミーチップの位置
８）。Next, the reference gauge 6 is pulled in and horizontally moved to a position far away from the reference gauge 6 on the opposite side of the axis, and the dummy chip 1 is pushed out by the same stroke as when the dummy tip 1 is brought into contact with the point A10 (FIG. 2). Position of dummy chip in 8).
【００１６】押し出したストロークを維持した状態でダ
ミーチップ１を基準ゲージ６の方向に移動させ、ダミー
チップ１の先端が基準ゲージ６に接触した点Ｂ１１の座
標を求める。点Ａ１０と点Ｂ１１とは、ダミーチップ１
の突き出し量が等しいから、基準ゲージ６の中心は点Ａ
１０と点Ｂ１１の二等分線上の位置となる。The dummy chip 1 is moved in the direction of the reference gauge 6 while the pushed stroke is maintained, and the coordinates of the point B11 where the tip of the dummy chip 1 contacts the reference gauge 6 are obtained. The points A10 and B11 are the dummy chips 1
Since the amount of protrusion of the
This is the position on the bisector of 10 and the point B11.
【００１７】さらに、この二等分線上を、基準ゲージ６
の表面を目指してダミーチップを移動させて治具表面と
接触した点、基準ゲージ６の中心線上の表面の点が求ま
るから、ダミーチップ１をその中心線上の表面に沿って
下方に移動させダミーチップ１の先端が台１４に接触す
る点を求める。この点を図３に示す基準位置１３とし、
図１におけるＣＡＬＰ２２値とする。Further, on this bisector, the reference gauge 6
The dummy chip 1 is moved downward along the surface on the center line of the reference gauge 6, and the point on the center line of the reference gauge 6 is obtained. The point where the tip of the chip 1 contacts the base 14 is determined. This point is set as the reference position 13 shown in FIG.
Let it be the CALP22 value in FIG.
【００１８】次にダミーチップ１を取り外して通常のワ
イヤチップ２にに交換し、ワイヤを突き出してワイヤ長
さがダミーチップ１と同じ長さになるように切断したの
ち、前記ダミーチップ１による基準位置測定時と同じプ
ログラムを走らせて、基準ゲージ６の基準位置１３の座
標を求め、その点を図１におけるＣＡＬＧ０とする。Next, the dummy chip 1 is removed and replaced with a normal wire chip 2, the wire is projected and cut so that the wire length becomes the same as the dummy chip 1, and then the reference by the dummy chip 1 is used. The coordinates of the reference position 13 of the reference gauge 6 are obtained by running the same program as for the position measurement, and that point is designated as CALG0 in FIG.
【００１９】ワイヤの曲がり癖がなければＣＡＬＰ２２
とＣＡＬＧ０は同じ値になる筈であるが、異なればその
差がワイヤの曲がり癖量となる。ワイヤの曲がり癖量
は、ロボット座標系のＸ，Ｙ，Ｚ成分にて求める。すな
わち図１においてワイヤの曲がり癖量をＨＯＳＥＩ値と
して求め、溶接トーチのツール変換を行なってワイヤに
よって測定された基準の位置の移動を行なわせる。すな
わち、ツール変換値 （ＸT ，ＹT ，ＺT ，ＯT ，ＡT ，ＴT ） に対してワイヤの曲がり癖量を加えたツール変換値は、 （ＸT ＋ΔＸ, ＹT ＋ΔＹ，ＺT ＋ΔＺ, ＯT ，ＡT ，
ＴT ） となる。If the wire does not bend, CALP22
And CALG0 should have the same value, but if they differ, the difference becomes the amount of bending tendency of the wire. The amount of bending tendency of the wire is obtained from the X, Y, and Z components of the robot coordinate system. That is, in FIG. 1, the bending tendency amount of the wire is obtained as a HOSEI value, and the tool conversion of the welding torch is performed to move the reference position measured by the wire. That is, the tool conversion value (X T, Y T, Z T, O T, A T, T T) tool conversion value obtained by adding the bending tendency of the wire against, (X T + ΔX, Y T + ΔY, Z T + ΔZ, O T, A T,
T T ).
【００２０】このようにして求めたワイヤの曲がり癖量
を利用して実際にロボットによる溶接を行なう場合につ
いて説明する。図４に示すような母管１５に枝管１６を
溶接によって接合する場合、まず母管１５に枝管１６を
仮付けしたのち溶接トーチから規定長さだけ突き出した
ワイヤ先端で、前述の検出要領に基づいて基準位置１７
をセンシングする。該センシング時には予めツール変換
値を補正してあるから枝管１６の溶接部の基準位置１７
は正しく検知される。このあとツール変換値を補正前の
状態に戻し、次いで溶接プログラムに従って枝管１６は
母管１５にロボットによって自動的に溶接される。A case will be described in which welding is actually performed by a robot using the amount of bending tendency of the wire thus obtained. When the branch pipe 16 is joined to the mother pipe 15 by welding as shown in FIG. 4, first, the branch pipe 16 is temporarily attached to the mother pipe 15, and then the wire tip protruding from the welding torch by a specified length is used. Based on the reference position 17
Sensing. Since the tool conversion value is corrected in advance during the sensing, the reference position 17 of the welded portion of the branch pipe 16 is
Is detected correctly. After that, the tool conversion value is returned to the state before correction, and then the branch pipe 16 is automatically welded to the mother pipe 15 by the robot according to the welding program.
【００２１】上記の溶接が完了した時点で、予め設定し
たプログラムに基づいて次に溶接を行う枝管１６の位置
までロボット及びワイヤカッタ付きノズルクリーナを搭
載した走行装置を移動させる。次にワイヤを突き出し、
ワイヤの先端部をカットしてワイヤの長さがダミーチッ
プ１と同じ長さになるようにするとともに先端部の酸化
皮膜部を除去し、予めダミーチップ１によって検出され
て基準位置を登録済の基準ゲージ６の基準位置１３をセ
ンシングしてワイヤの曲がり癖量を求める。When the above welding is completed, the traveling device equipped with the robot and the nozzle cleaner with the wire cutter is moved to the position of the branch pipe 16 to be welded next based on a preset program. Then stick out the wire,
The tip of the wire is cut so that the length of the wire becomes the same as that of the dummy chip 1, and the oxide film portion of the tip is removed, and the reference position detected by the dummy chip 1 is registered in advance. The bending position of the wire is determined by sensing the reference position 13 of the reference gauge 6.
【００２２】次いでツール変換値を曲がり癖量分補正
し、それに基づいて枝管１６の基準位置をセンシングし
て枝管１６の真の位置を求め、ツール変換値を補正前の
状態に戻し、枝管１６の真の位置に基づいて枝管１６を
母管１５にロボットによって自動的に溶接する。以降、
上記手順を繰り返して全ての枝管１６の母管１５への溶
接を完了させる。Next, the tool conversion value is corrected by the amount of bending habit, based on which the reference position of the branch pipe 16 is sensed to obtain the true position of the branch pipe 16, the tool conversion value is returned to the state before correction, and the branch The branch pipe 16 is automatically welded to the mother pipe 15 by the robot based on the true position of the pipe 16. Or later,
The above procedure is repeated to complete the welding of all the branch pipes 16 to the mother pipe 15.
【００２３】溶接ワイヤの曲がりは常に一定のものでは
なく、溶接中にもさまざまに変化し、その値の予測、検
知をはじめ、その曲がりの発生を防止することは困難で
あるから、溶接開始時点のワイヤタッチセンシングに基
づいて溶接対象物の位置を決めて溶接を実施した場合に
はかえって溶接精度の低下を招く。Since the bending of the welding wire is not always constant and changes variously during welding, it is difficult to predict and detect the value and prevent the occurrence of the bending. If the position of the object to be welded is determined based on the wire touch sensing and welding is performed, the welding accuracy is rather deteriorated.
【００２４】また通常の溶接においては、溶接対象物が
真の位置にあれば、溶接開始後のワイヤの曲がりが溶接
の品質に及ぼす影響は微小で無視し得るから、本願発明
においては溶接対象物の真の位置の検知を目的としてい
る。Further, in ordinary welding, if the object to be welded is in the true position, the influence of the bending of the wire after the start of welding on the quality of welding is negligible and negligible. The purpose is to detect the true position of.
【００２５】本願発明によれば、上記のほかトーチネッ
クの曲げ部等に起因する、溶接中に殆ど変化しないと見
做されるワイヤの曲がり癖を補正することにより、連続
して均一かつ高品質の製品を得ることが可能になる。According to the invention of the present application, in addition to the above, by correcting the bending tendency of the wire which is considered to hardly change during welding due to the bent portion of the torch neck, etc., it is possible to obtain a uniform and high quality continuously. It will be possible to obtain the product.
【００２６】その一方で、溶接チップ内面給電部分の磨
耗に起因するワイヤの曲がり癖量変化に対しても、溶接
対象が変わる度にその都度基準ゲージのセンシングを行
なわせ、その時点でのワイヤの曲がりのデータを取り込
んでツール変換を行うことにより、的確に中間フォロー
及び補正を行い精度よく溶接を行い得る。On the other hand, even if the bending tendency of the wire changes due to the wear of the power supply portion on the inner surface of the welding tip, the reference gauge is sensed each time the welding target changes, and the wire at that time is sensed. By taking in bend data and performing tool conversion, intermediate follow-up and correction can be performed accurately and welding can be performed accurately.
【００２７】また、予めダミーチップによって検知させ
て登録してある基準ゲージの位置を基準とし、溶接対象
物の位置まで走行装置を移動して溶接ワイヤをカットし
た時点で該溶接ワイヤによって前記固定された基準ゲー
ジの検知を行い、得られたワイヤの曲がり癖量に基づい
てツール変換を行わせるものであることにより、従来の
方法に較べてツール変換に要する時間を顕著に短縮させ
得る。Further, when the traveling device is moved to the position of the object to be welded and the welding wire is cut with the position of the reference gauge previously detected and registered by the dummy tip as a reference, the welding wire is fixed by the welding wire. By detecting the reference gauge and performing the tool conversion based on the obtained bending habit amount of the wire, the time required for the tool conversion can be remarkably shortened as compared with the conventional method.
【００２８】本願発明者等は上記の構成と方法に基づい
てワイヤタッチセンシング時のワイヤ曲がり癖量の補正
機能を実験的に確認した。表１に試験装置、表２に試験
方法の概要を示す。The inventors of the present application experimentally confirmed the function of correcting the amount of bending of the wire during wire touch sensing based on the above-described configuration and method. Table 1 shows the test equipment, and Table 2 shows the outline of the test method.
【００２９】[0029]
【表１】 [Table 1]
【００３０】[0030]
【表２】 [Table 2]
【００３１】表３〜表５は試験結果を示すもので、表３
はセンシング対象管台の基準位置の較正、表４はワイヤ
曲がり癖量の一例、また表５はワイヤ曲がり癖量補正機
能の追跡性を、それぞれＸ，Ｙ，Ｚの３成分について、
平均値と分散とを求めたものである。Tables 3 to 5 show the test results.
Is the calibration of the reference position of the nozzle to be sensed, Table 4 is an example of the wire bending tendency amount, and Table 5 is the traceability of the wire bending tendency amount correction function for each of the three components X, Y, and Z.
The average value and the variance are obtained.
【００３２】[0032]
【表３】 [Table 3]
【００３３】[0033]
【表４】 [Table 4]
【００３４】[0034]
【表５】 [Table 5]
【００３５】上記試験の結果から下記の諸点が確認され
た。 （１）センシング対象管台の基準位置の較正結果から、
一般に言われるＸ±３Ｓから判断すると、ロボットの位
置繰り返し精度（±０．２ｍｍ）の１．５倍程度の誤差
発生が予測されること。 （２）センシング対象管台の基準位置の較正値の平均値
をもとに、強制的に付けたワイヤーの曲がり癖に対する
補正機能の追跡性を評価すると、曲がり癖の１／４〜１
／５倍程度の違いに入っており良好な追跡性能であると
見なされること。The following points were confirmed from the results of the above test. (1) From the calibration result of the reference position of the nozzle to be sensed,
Judging from the generally known X ± 3S, it is predicted that an error of about 1.5 times the robot position repeatability (± 0.2 mm) will occur. (2) Based on the average value of the calibration values of the reference positions of the nozzles to be sensed, the traceability of the correction function for the bending habit of the forcibly attached wire is evaluated, and it is 1/4 to 1 of the bending habit.
It is considered to have good tracking performance as it has a difference of about 5 times.
【００３６】[0036]
【発明の効果】このように本願発明によれば、上記実施
例において説明したように下記に示す効果を奏する。 ワイヤによるセンシング機能と、ダミーチップおよ
び基準ゲージという簡潔な治具とによって、ワイヤに曲
がりがある場合にも正確に位置を検知することが可能に
なる。 最初にダミーチップによって基準ゲージの基準位置
を検知して登録し、それ以降は溶接トーチから突き出し
た溶接ワイヤによって該基準ゲージの基準位置を検知し
て前記登録基準ゲージの基準位置と対比してワイヤの曲
がり量を測定し、それに基づいてワイヤタッチセンシン
グによって溶接対象物の真の位置を検知し得ることか
ら、一連の溶接対象物の位置検知に要する時間と、ひい
ては溶接に要する時間を著しく短縮し得る。 本発明に基いて測定して得たワイヤの曲がり癖量を
ロボットの６成分中にツール変換させることにより、ト
ーチをどの方向に向けてセンシングしても先に測定して
求めたワイヤの曲がり癖量を必らず反映させて、補正を
行なわせることが可能になる。 ダミーチップによるセンシングも、ワイヤによるセ
ンシングも、いずれもタッチセンシングによるものであ
るから、測定方法の差に起因する誤差を生ずることな
く、信頼性および精度の高い測定結果が得られる。 ワイヤを切断する度に変化するワイヤの曲がり癖量
を補正し得る。 被溶接部材を溶接する姿勢と同じ姿勢でセンシング
して位置の補正を行い得る。 アークで高温となるトーチの近傍にセンシングのた
めの特別な装置を設ける必要がない。As described above, according to the present invention, the following effects are obtained as described in the above embodiment. The wire-based sensing function and a simple jig including a dummy tip and a reference gauge enable accurate position detection even when the wire is bent. First, the reference position of the reference gauge is detected by the dummy tip and registered, and thereafter, the reference position of the reference gauge is detected by the welding wire protruding from the welding torch and the wire is compared with the reference position of the registered reference gauge. Since the true position of the welding target can be detected by measuring the amount of bend of the welding target and based on it, the time required to detect the position of a series of welding targets and, by extension, the time required for welding can be significantly reduced. obtain. By bending the amount of bending habit of the wire obtained by the measurement according to the present invention into the six components of the robot, the bending habit of the wire obtained by the measurement can be obtained regardless of the direction of the torch. It is possible to reflect the amount without fail and to perform the correction. Since both the sensing by the dummy chip and the sensing by the wire are based on the touch sensing, a highly reliable and accurate measurement result can be obtained without causing an error due to a difference in the measuring method. The bending tendency amount of the wire, which changes each time the wire is cut, can be corrected. The position can be corrected by sensing in the same attitude as the attitude of welding the member to be welded. It is not necessary to provide a special device for sensing in the vicinity of the torch that becomes hot by the arc.
【図１】ダミーチップとワイヤとによってセンシングし
た時の各チップの位置関係を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a positional relationship between respective chips when sensing is performed by a dummy chip and a wire.
【図２】ダミーチップを使用して基準ゲージの基準位置
をセンシングする際の手順を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a procedure for sensing a reference position of a reference gauge using a dummy chip.
【図３】基準ゲージの概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of a reference gauge.
【図４】母管と枝管との溶接部の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a welded portion between a mother pipe and a branch pipe.
【図５】従来技術の例である。FIG. 5 is an example of a conventional technique.
１ ダミーチップ ２ ワイヤチップ ３ 曲がったワイヤ ５ ツール変換値内に登録されたダミーチップ ６ 基準ゲージ ７，８，９ ダミーチップの位置 １０ 点Ａ １１ 点Ｂ １２ 基準ゲージの中心位置 １３ 基準ゲージ基準位置 １４ 台 １５ 母管 １６ 枝管 １７ 基準位置 ＣＡＬＰ２２ 基準ゲージ基準位置 ＣＡＬＧ０ ワイヤによって測定した基準ゲージ基準
位置 ＨＯＳＥＩ ワイヤの曲がり癖量 ５１ 溶接トーチ ５２ 投光手段 ５３ 受光手段 ５４，５５ 被溶接材 ５７ 開先部 ５８ 電極部 ５９ 溶接ワイヤ ６０ 支持体 ６１ 線状集光光線1 Dummy chip 2 Wire chip 3 Bent wire 5 Dummy chip registered in the tool conversion value 6 Reference gauge 7, 8, 9 Dummy chip position 10 Points A 11 Points B 12 Reference gauge center position 13 Reference gauge reference position 14 units 15 Mother pipe 16 Branch pipe 17 Reference position CALP22 Reference gauge reference position CALG0 Reference gauge reference position measured by wire HOSEI Deflection amount of wire 51 Welding torch 52 Light emitting means 53 Light receiving means 54, 55 Welded material 57 Groove Part 58 Electrode part 59 Welding wire 60 Supporting body 61 Linear condensed light beam
フロントページの続き (72)発明者 服部 哲二 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 武市 正次 千葉県千葉市中央区新浜町１番地 川崎重 工業株式会社千葉工場内 (72)発明者 伊藤 千秋 千葉県千葉市中央区新浜町１番地 川崎重 工業株式会社千葉工場内 (72)発明者 米本 臣吾 千葉県千葉市中央区新浜町１番地 川崎重 工業株式会社千葉工場内 (72)発明者 佐藤 光生 千葉県千葉市中央区新浜町１番地 川崎重 工業株式会社千葉工場内 (72)発明者 周崎 光夫 千葉県千葉市中央区新浜町１番地 川崎重 工業株式会社千葉工場内Front page continuation (72) Inventor Tetsuji Hattori 1-1 Kawasaki-cho, Akashi-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries Ltd. Akashi factory (72) Inventor Shoji Takeshi 1 Niihama-cho, Chuo-ku, Chiba-shi Kawasaki Heavy Industries Ltd. Company Chiba Factory (72) Inventor Chiaki Ito 1 Niihama-cho, Chuo-ku, Chiba, Chiba Prefecture Kawasaki Heavy Industries Ltd. Chiba Factory (72) Inventor Shingo Yonemoto, Niihama-cho, Chuo-ku, Chiba Prefecture Kawasaki Heavy Industries Chiba Plant Co., Ltd. (72) Inventor Mitsuo Sato 1 Niihamacho, Chuo-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Shigeru Kawasaki Industry Co., Ltd. Chiba Plant (72) Inventor Mitsuo Susaki 1 Niihamacho, Chuo-ku, Chiba City Shigeru Kawasaki Industrial Co., Ltd. Chiba factory
Claims (2)
って、 アーク溶接ロボットの固定台上に取り付けられた基準ゲ
ージと、 溶接時の突き出し長さの溶接用ワイヤを装着したワイヤ
チップと同じ長さを有して直線状に形成されたダミーチ
ップの先端で前記基準ゲージの基準位置を検出する手段
と、 溶接トーチから一定の突き出し長さで溶接ワイヤを突出
させ、該溶接ワイヤの先端で前記基準ゲージの基準位置
を検出する手段と、 それぞれ求められた検出位置データから溶接ワイヤの曲
がり癖量を推定補正する手段とを有して成り、前記溶接
ワイヤの曲がり癖量によりロボット座標系の位置補正を
行うことを特徴とするワイヤタッチセンシングによる位
置検出装置。1. A welding using an arc welding robot, the same length as a reference gauge mounted on a fixed base of the arc welding robot and a wire tip equipped with a welding wire having a protruding length at the time of welding. Means for detecting the reference position of the reference gauge with the tip of the dummy tip formed in a straight line having the above-mentioned, and causing the welding wire to protrude with a constant protrusion length from the welding torch, and the reference point at the tip of the welding wire. And a means for detecting the reference position of the gauge and a means for estimating and correcting the bending tendency of the welding wire from the detected position data obtained respectively, and correcting the position of the robot coordinate system by the bending tendency of the welding wire. A position detection device by wire touch sensing, which is characterized by performing.
けられた基準ゲージを溶接トーチに取り付けたダミーチ
ップの先端でセンシングしてその位置をロボット座標系
のＸ，Ｙ，Ｚ成分として求め、 次いで溶接トーチから一定の突き出し長さで突き出した
溶接ワイヤの先端で前記基準ゲージをセンシングしてそ
の位置をロボット座標系のＸ，Ｙ，Ｚ成分として求め、 上記ふたつのセンシングによって得られた位置データの
差異をワイヤの曲がり癖量の補正値としてロボット座標
系の６成分中にツール変換させ、ワイヤタッチセンシン
グによる検出対象物の検出位置を補正することを特徴と
するワイヤタッチセンシングによる位置検出方法。2. A reference gauge mounted on a fixed base of an arc welding robot is sensed by a tip of a dummy tip mounted on a welding torch, and its position is obtained as X, Y, Z components of a robot coordinate system, and then welding is performed. The difference between the position data obtained by sensing the reference gauge at the tip of the welding wire protruding from the torch with a constant protrusion length, obtaining the position as X, Y, Z components of the robot coordinate system A position detection method by wire touch sensing, characterized in that the tool is converted into 6 components of the robot coordinate system as a correction value of the bending tendency amount of the wire, and the detection position of the detection target by wire touch sensing is corrected.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20808293A JP2613739B2 (en) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | Position detecting method and device by wire touch sensing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20808293A JP2613739B2 (en) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | Position detecting method and device by wire touch sensing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0751857A true JPH0751857A (en) | 1995-02-28 |
| JP2613739B2 JP2613739B2 (en) | 1997-05-28 |
Family
ID=16550349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20808293A Expired - Lifetime JP2613739B2 (en) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | Position detecting method and device by wire touch sensing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2613739B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100621100B1 (en) * | 2000-02-11 | 2006-09-07 | 삼성전자주식회사 | method and system for teaching welding robot |
| EP1700664A1 (en) * | 2005-03-10 | 2006-09-13 | Central Motor Wheel Co., Ltd. | Welding wire aiming position control method and position control apparatus |
-
1993
- 1993-08-23 JP JP20808293A patent/JP2613739B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100621100B1 (en) * | 2000-02-11 | 2006-09-07 | 삼성전자주식회사 | method and system for teaching welding robot |
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| JP2006247693A (en) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Chuo Motor Wheel Co Ltd | Method for controlling aiming position of wire and position controller |
| JP4665243B2 (en) * | 2005-03-10 | 2011-04-06 | 中央精機株式会社 | Wire aiming position control method and position control apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2613739B2 (en) | 1997-05-28 |
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