JPH08118022A - レーザセンサを用いた多層盛溶接方法 - Google Patents
レーザセンサを用いた多層盛溶接方法Info
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- JPH08118022A JPH08118022A JP28713294A JP28713294A JPH08118022A JP H08118022 A JPH08118022 A JP H08118022A JP 28713294 A JP28713294 A JP 28713294A JP 28713294 A JP28713294 A JP 28713294A JP H08118022 A JPH08118022 A JP H08118022A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 正確で容易な多層盛溶接ができる溶接方法を
提供する。 【構成】 第1層目の溶接パスを教示する。第2層目以
降の溶接パスは、第1層目の教示パスに対するシフト量
で設定する。第1層目の溶接時に、対象ワークの位置決
め、組付け精度の不十分さから生じる教示パスと実際の
溶接パスとのずれを所定周期毎に検出し補正量として記
憶する。第2層目以降の溶接時には、各層に対するシフ
ト量と各点における補正量を加算して各層の溶接パスを
求め溶接を行う。第2層目以降も位置ずれが補正されて
溶接が行われるから、正確な多層盛溶接ができる。第2
層目以降に対しては溶接パス教示することなくシフト量
の設定のみでよいから、多層盛溶接が容易に実施でき
る。
提供する。 【構成】 第1層目の溶接パスを教示する。第2層目以
降の溶接パスは、第1層目の教示パスに対するシフト量
で設定する。第1層目の溶接時に、対象ワークの位置決
め、組付け精度の不十分さから生じる教示パスと実際の
溶接パスとのずれを所定周期毎に検出し補正量として記
憶する。第2層目以降の溶接時には、各層に対するシフ
ト量と各点における補正量を加算して各層の溶接パスを
求め溶接を行う。第2層目以降も位置ずれが補正されて
溶接が行われるから、正確な多層盛溶接ができる。第2
層目以降に対しては溶接パス教示することなくシフト量
の設定のみでよいから、多層盛溶接が容易に実施でき
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザセンサを用いて
溶接パスを補正しながら溶接を行う溶接方法において、
厚板の溶接等に用いる多層盛溶接方法に関する。
溶接パスを補正しながら溶接を行う溶接方法において、
厚板の溶接等に用いる多層盛溶接方法に関する。
【0002】
【従来の技術】厚板の溶接においては、図4(a)、
(b)に示すように、溶接強度を強めるために重ねて溶
接を行う、いわゆる多層盛溶接が一般に行われている。
図4(a)、(b)において、Wは厚板のワークであ
り、a1は第1層目の溶接、a2は第2層目の溶接、a
3は第3層目の溶接を示す。この多層盛溶接は、第1層
目の溶接パス、第2層目の溶接パス、…と各層の溶接パ
スを教示し、この各教示パスに沿って溶接トーチを移動
させて溶接を行っている。
(b)に示すように、溶接強度を強めるために重ねて溶
接を行う、いわゆる多層盛溶接が一般に行われている。
図4(a)、(b)において、Wは厚板のワークであ
り、a1は第1層目の溶接、a2は第2層目の溶接、a
3は第3層目の溶接を示す。この多層盛溶接は、第1層
目の溶接パス、第2層目の溶接パス、…と各層の溶接パ
スを教示し、この各教示パスに沿って溶接トーチを移動
させて溶接を行っている。
【0003】また、対象ワークの位置決め精度が不十分
な場合等において、教示パスと実際に溶接すべきパスが
ずれる場合が生じるが、レーザセンサによって溶接パス
を検出し、教示パスとのずれを求めて、このずれを補正
しながら溶接する方法も公知である。
な場合等において、教示パスと実際に溶接すべきパスが
ずれる場合が生じるが、レーザセンサによって溶接パス
を検出し、教示パスとのずれを求めて、このずれを補正
しながら溶接する方法も公知である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】多層盛溶接の場合にお
いて、対象ワークの位置決め精度や組付け精度が不十分
の場合、第1層目の溶接に対しては、レーザセンサを用
いて教示パスと実際の溶接パスのずれを検出して補正し
ながら溶接が可能であるが、第2層目以降の溶接ではそ
の補正が難しいことから正確な多層盛溶接ができないと
いう問題がある。
いて、対象ワークの位置決め精度や組付け精度が不十分
の場合、第1層目の溶接に対しては、レーザセンサを用
いて教示パスと実際の溶接パスのずれを検出して補正し
ながら溶接が可能であるが、第2層目以降の溶接ではそ
の補正が難しいことから正確な多層盛溶接ができないと
いう問題がある。
【0005】そこで、本発明の目的は、容易で正確な多
層盛溶接ができる溶接方法を提供することにある。
層盛溶接ができる溶接方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1層目の溶接時に、該
第1層目の教示パスに対してレーザセンサで検出される
溶接線のずれを検出し該ずれを補正しながら溶接すると
共に、上記ずれ量を補正量として所定周期毎記憶し、第
2層目以降の溶接時には、第2層目以降の各教示パスに
対して、対応する周期毎に上記記憶補正量を補正して溶
接パスを生成して溶接を行う。特に、第2層目以降の各
教示パスは、第1層目の教示パスに夫々設定されたシフ
ト量を加算して求めたものとする。また、このシフト量
は、所定周期毎の第1層目の教示パスの各点における接
線方向を直交座標系の所定軸とし、トーチ方向を他の1
つの軸とした座標系において、該座標系において設定さ
れている各軸の値で与える。
第1層目の教示パスに対してレーザセンサで検出される
溶接線のずれを検出し該ずれを補正しながら溶接すると
共に、上記ずれ量を補正量として所定周期毎記憶し、第
2層目以降の溶接時には、第2層目以降の各教示パスに
対して、対応する周期毎に上記記憶補正量を補正して溶
接パスを生成して溶接を行う。特に、第2層目以降の各
教示パスは、第1層目の教示パスに夫々設定されたシフ
ト量を加算して求めたものとする。また、このシフト量
は、所定周期毎の第1層目の教示パスの各点における接
線方向を直交座標系の所定軸とし、トーチ方向を他の1
つの軸とした座標系において、該座標系において設定さ
れている各軸の値で与える。
【0007】または、第2層目以降の溶接開始位置は第
1層目の教示パスの溶接開始位置に設定シフト量を補正
した位置とし、以後の各所定周期には、第1層目の教示
パスの対応位置に対応所定周期の補正量を加算し、かつ
1つ前の周期における補正された位置と当該周期で補正
された位置を結ぶ線を直交座標系の所定軸とし、トーチ
方向を他の1つの軸とした座標系として、該座標系に基
づいてシフト量を補正して溶接パスを求めて溶接を行
う。
1層目の教示パスの溶接開始位置に設定シフト量を補正
した位置とし、以後の各所定周期には、第1層目の教示
パスの対応位置に対応所定周期の補正量を加算し、かつ
1つ前の周期における補正された位置と当該周期で補正
された位置を結ぶ線を直交座標系の所定軸とし、トーチ
方向を他の1つの軸とした座標系として、該座標系に基
づいてシフト量を補正して溶接パスを求めて溶接を行
う。
【0008】
【作用】第1層目の溶接時に検出した教示パスと実際の
溶接パスのずれ量を補正値として記憶しておき、第2層
目以降の溶接時には、教示パスに記憶した補正値を加算
して補正することによって、対象ワークの位置決め組付
け精度の不十分さから生じる教示パスと実際の溶接パス
のずれを第2層目以降も補正しながら溶接する。また、
第1層目に対してのみ溶接パスを教示し、第2層目以降
は第1層目の教示パスに対するシフト量を設定し、第2
層目以降はこのシフト量を第1層目の教示パスに加算す
ることによって教示パスとする。この場合、教示パス若
しくは補正された教示パスの各点における接線方向を直
交座標系の所定軸とし、トーチ方向を他の1つの軸とし
た座標系において、該座標系においてシフト量として設
定されている各軸の値を加算して第2層目以降の溶接パ
スを求める。そのため、教示パスが円弧であっても、正
確な第2層目以降の溶接パスを得ることができるから、
正確な多層盛溶接ができる。
溶接パスのずれ量を補正値として記憶しておき、第2層
目以降の溶接時には、教示パスに記憶した補正値を加算
して補正することによって、対象ワークの位置決め組付
け精度の不十分さから生じる教示パスと実際の溶接パス
のずれを第2層目以降も補正しながら溶接する。また、
第1層目に対してのみ溶接パスを教示し、第2層目以降
は第1層目の教示パスに対するシフト量を設定し、第2
層目以降はこのシフト量を第1層目の教示パスに加算す
ることによって教示パスとする。この場合、教示パス若
しくは補正された教示パスの各点における接線方向を直
交座標系の所定軸とし、トーチ方向を他の1つの軸とし
た座標系において、該座標系においてシフト量として設
定されている各軸の値を加算して第2層目以降の溶接パ
スを求める。そのため、教示パスが円弧であっても、正
確な第2層目以降の溶接パスを得ることができるから、
正確な多層盛溶接ができる。
【0009】
【実施例】図3は、本発明の多層盛溶接方法実施する溶
接ロボットの一実施例のブロック図である。図中、符号
1は該溶接ロボットの制御装置であり、ロボット制御を
行うプロセッサ10を有し、該プロセッサ10には、制
御プログラムを記憶するROM11、データの一時記憶
等に利用されるRAM12、教示操作盤18等により教
示された溶接パス等のロボットの動作プログラムを記憶
するバッテリでバックアップされたCMOSメモリ等の
不揮発性メモリ13、溶接線を検出するレーザセンサ3
と該制御装置とを接続するセンサインターフェイス1
4、レーザセンサからの検出信号に基づいて画像処理を
行う画像処理プロセッサ15、レーザセンサ3から得ら
れた画像信号、及び画像処理プロセッサ15で処理した
画像信号を記憶するフレームメモリ16、ロボット本体
の各軸のサーボモモータを駆動制御するロボット軸制御
部17、液晶表示部を有する教示操作盤18及び溶接機
4と接続する溶接機インターフェイス19がバス20で
接続されている。また、ロボット軸制御部17はサーボ
回路21を介してロボット本体2の各軸のサーボモータ
を駆動制御する。さらに、溶接機4の溶接トーチはロボ
ットの手首先端に取り付けられ、該トーチにはレーザセ
ンサ3の検出部が取り付けられている。
接ロボットの一実施例のブロック図である。図中、符号
1は該溶接ロボットの制御装置であり、ロボット制御を
行うプロセッサ10を有し、該プロセッサ10には、制
御プログラムを記憶するROM11、データの一時記憶
等に利用されるRAM12、教示操作盤18等により教
示された溶接パス等のロボットの動作プログラムを記憶
するバッテリでバックアップされたCMOSメモリ等の
不揮発性メモリ13、溶接線を検出するレーザセンサ3
と該制御装置とを接続するセンサインターフェイス1
4、レーザセンサからの検出信号に基づいて画像処理を
行う画像処理プロセッサ15、レーザセンサ3から得ら
れた画像信号、及び画像処理プロセッサ15で処理した
画像信号を記憶するフレームメモリ16、ロボット本体
の各軸のサーボモモータを駆動制御するロボット軸制御
部17、液晶表示部を有する教示操作盤18及び溶接機
4と接続する溶接機インターフェイス19がバス20で
接続されている。また、ロボット軸制御部17はサーボ
回路21を介してロボット本体2の各軸のサーボモータ
を駆動制御する。さらに、溶接機4の溶接トーチはロボ
ットの手首先端に取り付けられ、該トーチにはレーザセ
ンサ3の検出部が取り付けられている。
【0010】このような構成によって、教示操作盤18
等によって溶接パスを含む教示プログラムを教示し不揮
発性メモリ13に記憶させた後、レーザセンサ3で実際
の溶接パスを検出しながら、教示パスと検出した実際の
溶接パスのずれを求めこのずれを修正するようにロボッ
トの動作軌跡を補正して溶接を行う。上述したレーザセ
ンサを用いた溶接ロボットの構成等は従来のレーザセン
サを用いた溶接ロボットの構成と同一であり、その詳細
な説明は省略する。
等によって溶接パスを含む教示プログラムを教示し不揮
発性メモリ13に記憶させた後、レーザセンサ3で実際
の溶接パスを検出しながら、教示パスと検出した実際の
溶接パスのずれを求めこのずれを修正するようにロボッ
トの動作軌跡を補正して溶接を行う。上述したレーザセ
ンサを用いた溶接ロボットの構成等は従来のレーザセン
サを用いた溶接ロボットの構成と同一であり、その詳細
な説明は省略する。
【0011】図1、図2は、本実施例における多層盛溶
接方法を実施するプロセッサ10が実施する処理のフロ
ーチャートである。プロセッサ10は教示プログラムに
基づいてロボットの各軸に対して移動量を出力する補間
周期と同一周期で、まず図1の処理を実行し、溶接指令
が出力されていると図2の処理を実行する。
接方法を実施するプロセッサ10が実施する処理のフロ
ーチャートである。プロセッサ10は教示プログラムに
基づいてロボットの各軸に対して移動量を出力する補間
周期と同一周期で、まず図1の処理を実行し、溶接指令
が出力されていると図2の処理を実行する。
【0012】多層盛溶接を開始する前に、予め、溶接パ
スを教示するが、本実施例においては、第1層目の溶接
パスのみを教示し他の層の溶接パスは、第1層目の溶接
パスをシフトするとして、そのシフト量をパスの進行方
向をX軸、トーチ方向をZ軸とした直交座標系のパス座
標系におけるシフト位置によって設定するようにしてい
る。すなわち、第1層目の溶接パスを含む溶接プログラ
ムを教示し、多層盛の層数、各層の溶接パスを指定する
ために教示パス(第1層目の教示パス)に対するシフト
量、補正値を記憶する間隔n(後述するように補間時間
×nが補正値を記憶する間隔となる)等を教示操作盤1
8から入力設定し不揮発性メモリ13に記憶させてお
く。
スを教示するが、本実施例においては、第1層目の溶接
パスのみを教示し他の層の溶接パスは、第1層目の溶接
パスをシフトするとして、そのシフト量をパスの進行方
向をX軸、トーチ方向をZ軸とした直交座標系のパス座
標系におけるシフト位置によって設定するようにしてい
る。すなわち、第1層目の溶接パスを含む溶接プログラ
ムを教示し、多層盛の層数、各層の溶接パスを指定する
ために教示パス(第1層目の教示パス)に対するシフト
量、補正値を記憶する間隔n(後述するように補間時間
×nが補正値を記憶する間隔となる)等を教示操作盤1
8から入力設定し不揮発性メモリ13に記憶させてお
く。
【0013】溶接開始指令が教示操作盤18からロボッ
ト制御装置1に入力されると、プロセッサ10は、不揮
発性メモリ13に記憶されている教示プログラムに基づ
いてロボットの各軸を駆動し、ロボット手首先端に取り
付けられた溶接トーチを教示された溶接パスの溶接開始
位置に移動させた後プログラムされた溶接指令に基づい
て、プログラムされた速度で教示パスに沿ってレーザセ
ンサ3で実際の溶接パスを検出し、教示パスと実際の溶
接パスとの誤差を修正しながら、溶接が行われることに
なる。
ト制御装置1に入力されると、プロセッサ10は、不揮
発性メモリ13に記憶されている教示プログラムに基づ
いてロボットの各軸を駆動し、ロボット手首先端に取り
付けられた溶接トーチを教示された溶接パスの溶接開始
位置に移動させた後プログラムされた溶接指令に基づい
て、プログラムされた速度で教示パスに沿ってレーザセ
ンサ3で実際の溶接パスを検出し、教示パスと実際の溶
接パスとの誤差を修正しながら、溶接が行われることに
なる。
【0014】一方、プロセッサは、ロボットの各軸に移
動指令を出力する補間周期毎に図1に示す処理を実行
し、まず、溶接指令が出力されているか否か判断し(ス
テップS1)、出力されていなければ、溶接実行中を示
すフラグF1を「0」にセットし(ステップS6)、当
該周期の処理を終了する。一方、溶接指令が出力されて
いると、溶接実行中フラグF1が「1」にセットされて
いるか否か判断し(ステップS2)、最初はセットされ
ていないので、ステップS3に移行して溶接層数を計数
するカウンタC1に「1」を加算する。なお、該カウン
タC1は初期設定で「0」にセットされている。次に補
正値を記憶する間隔を計数するカウンタC2に設定補正
値記憶間隔nをセットする(ステップS4)。この設定
補正値記憶間隔nはこの多層盛溶接を開始する前にあら
かじめ教示操作盤18から入力設定し不揮発性メモリ1
3に記憶させておくもので、後述するように、補間時間
×nが補正値を記憶する間隔となる。
動指令を出力する補間周期毎に図1に示す処理を実行
し、まず、溶接指令が出力されているか否か判断し(ス
テップS1)、出力されていなければ、溶接実行中を示
すフラグF1を「0」にセットし(ステップS6)、当
該周期の処理を終了する。一方、溶接指令が出力されて
いると、溶接実行中フラグF1が「1」にセットされて
いるか否か判断し(ステップS2)、最初はセットされ
ていないので、ステップS3に移行して溶接層数を計数
するカウンタC1に「1」を加算する。なお、該カウン
タC1は初期設定で「0」にセットされている。次に補
正値を記憶する間隔を計数するカウンタC2に設定補正
値記憶間隔nをセットする(ステップS4)。この設定
補正値記憶間隔nはこの多層盛溶接を開始する前にあら
かじめ教示操作盤18から入力設定し不揮発性メモリ1
3に記憶させておくもので、後述するように、補間時間
×nが補正値を記憶する間隔となる。
【0015】次に、溶接実行中フラグF1および溶接開
始時(教示パス開始点)を示すフラグF2を「1」にセ
ットして(ステップS5)、当該周期の処理を終了す
る。次の周期からは、溶接実行中フラグF1が「1」に
セットされていることから、ステップS1、S2の処理
のみを行って当該周期の処理を終了することになる。一
方、溶接指令が出力されると、プロセッサ10は、図1
の処理を終了した後に該図1の処理周期と同一の周期
で、すなわち補間周期で図2の処理を実行する。まず、
溶接層数を計数するカウンタC1の値が「1」か否か判
断する(ステップT1)。第1層目の溶接時では該カウ
ンタC1はステップS3で「1」にセットされているか
ら、第1層目の溶接時にはステップT1からT2に移行
し、レーザセンサ3で検出されるセンサ座標系上におけ
る実際の溶接パスの位置を読み取り(ステップT2)、
ロボット座標系に変換する(ステップT3)。なお、セ
ンサ座標系はロボットの進行方向をX軸とし、レーザの
スキャン方向をY軸とした直交座標系である。また、ロ
ボット座標系はロボットの基本座標系で、ロボットの正
面を方向をX軸、上方向をZ軸とした直交座標系であ
る。次に、現在実行中の教示パスにおける当該補間周期
における位置と、このレーザセンサ3から読込まれた実
際の溶接パスの位置との差分(ロボット座標系における
差分Δx、Δy、Δz)を計算する(ステップT4)。
始時(教示パス開始点)を示すフラグF2を「1」にセ
ットして(ステップS5)、当該周期の処理を終了す
る。次の周期からは、溶接実行中フラグF1が「1」に
セットされていることから、ステップS1、S2の処理
のみを行って当該周期の処理を終了することになる。一
方、溶接指令が出力されると、プロセッサ10は、図1
の処理を終了した後に該図1の処理周期と同一の周期
で、すなわち補間周期で図2の処理を実行する。まず、
溶接層数を計数するカウンタC1の値が「1」か否か判
断する(ステップT1)。第1層目の溶接時では該カウ
ンタC1はステップS3で「1」にセットされているか
ら、第1層目の溶接時にはステップT1からT2に移行
し、レーザセンサ3で検出されるセンサ座標系上におけ
る実際の溶接パスの位置を読み取り(ステップT2)、
ロボット座標系に変換する(ステップT3)。なお、セ
ンサ座標系はロボットの進行方向をX軸とし、レーザの
スキャン方向をY軸とした直交座標系である。また、ロ
ボット座標系はロボットの基本座標系で、ロボットの正
面を方向をX軸、上方向をZ軸とした直交座標系であ
る。次に、現在実行中の教示パスにおける当該補間周期
における位置と、このレーザセンサ3から読込まれた実
際の溶接パスの位置との差分(ロボット座標系における
差分Δx、Δy、Δz)を計算する(ステップT4)。
【0016】次に、補正値記憶間隔カウンタC2の値が
設定値nか否か判断し(ステップT4)、溶接開始の最
初では、ステップS4でC2=nにセットされているか
ら、該カウンタC2を「0」にリセットすると共に、ス
テップT4で求めた差分を補正値としてRAM13に記
憶する(ステップT6,T7)。そして、補間が終了し
たか否か判断し(ステップT8)、終了指定なければカ
ウンタC2に「1」を加算して(ステップT9)当該周
期の処理を終了する。
設定値nか否か判断し(ステップT4)、溶接開始の最
初では、ステップS4でC2=nにセットされているか
ら、該カウンタC2を「0」にリセットすると共に、ス
テップT4で求めた差分を補正値としてRAM13に記
憶する(ステップT6,T7)。そして、補間が終了し
たか否か判断し(ステップT8)、終了指定なければカ
ウンタC2に「1」を加算して(ステップT9)当該周
期の処理を終了する。
【0017】次の周期では、図1に示す処理では溶接実
行中フラグF1が「1」にセットされているから、ステ
ップS1、S2の処理を行うのみで、図2の処理では、
ステップT1〜T5の処理を行い、補正値記憶間隔カウ
ンタC2の値が設定値nではないから、ステップT5か
らステップT8に移行し、補間が終了したか否か判断し
て、終了していなければ、カウンタC2に「1」加算し
てこの周期の処理を終了する。
行中フラグF1が「1」にセットされているから、ステ
ップS1、S2の処理を行うのみで、図2の処理では、
ステップT1〜T5の処理を行い、補正値記憶間隔カウ
ンタC2の値が設定値nではないから、ステップT5か
らステップT8に移行し、補間が終了したか否か判断し
て、終了していなければ、カウンタC2に「1」加算し
てこの周期の処理を終了する。
【0018】以下、補正値記憶間隔カウンタC2の値が
設定値nになるまでは上記処理を繰り返し、該カウンタ
C2の値がnになると、該カウンタC2を「0」にリセ
ットすると共にステップT4で求めた差分を補正値とし
てRAM13に記憶する。そして、該カウンタC2に
「1」加算する。以上のようにして、補正値記憶間隔カ
ウンタC2の値が設定値nになる毎に補正値をRAM1
3に順次記憶してゆく。
設定値nになるまでは上記処理を繰り返し、該カウンタ
C2の値がnになると、該カウンタC2を「0」にリセ
ットすると共にステップT4で求めた差分を補正値とし
てRAM13に記憶する。そして、該カウンタC2に
「1」加算する。以上のようにして、補正値記憶間隔カ
ウンタC2の値が設定値nになる毎に補正値をRAM1
3に順次記憶してゆく。
【0019】上記処理を繰り返し、教示された溶接パス
に対する補間が終了すると、ステップT8からステップ
T9に移行し、ステップT4で求めた差分を溶接終了位
置における補正値として記憶し当該周期の処理を終了す
る。次の周期では、溶接指令が停止されているから図1
の処理では、ステップS1からステップS6に移行し、
溶接実行中フラグF1を「0」にセットし当該周期の処
理を終了する。また、溶接指令が出力されていないか
ら、図2の処理は実行されない。
に対する補間が終了すると、ステップT8からステップ
T9に移行し、ステップT4で求めた差分を溶接終了位
置における補正値として記憶し当該周期の処理を終了す
る。次の周期では、溶接指令が停止されているから図1
の処理では、ステップS1からステップS6に移行し、
溶接実行中フラグF1を「0」にセットし当該周期の処
理を終了する。また、溶接指令が出力されていないか
ら、図2の処理は実行されない。
【0020】そして、第2層目の溶接を行うために、ロ
ボットが駆動されて溶接トーチが溶接開始位置に移動
し、溶接指令が出されると、図1の処理ではステップS
1〜S5の処理を前述したように実行する。また、図2
の処理では、溶接層数を計数するカウンタC1の値が
「1」ではないから(この値は「2」である)、ステッ
プT1からステップT11に移行し、溶接開始点を示す
フラグF2が「1」か否か判断する。このフラグF2は
ステップS5で「1」に設定されているから、ステップ
T12に移行して、RAM12に記憶した第1番目の補
正量、すなわち溶接開始点の補正量を読み出す。そし
て、この補正量を教示パス(第1層目に対して教示され
ている教示パス)の溶接開始位置に加算し、溶接層数を
計数するカウンタC1の値に対応する層に対して設定さ
れているシフト量を加算しこの位置から溶接が開始され
る。すなわち、カウンタC1の値は「2」であるから第
2層目に対して設定されているシフト量が加算され第2
層目の溶接開始点が求められ、この位置から溶接が開始
されることになる(ステップT13,T14)。そし
て、補正値記憶間隔カウンタC2及び溶接開始点を示す
フラグF2を夫々「0」にセットし(ステップT15,
T16)、補正値記憶間隔カウンタC2に「1」を加算
して(ステップT9)当該周期の処理を終了する。
ボットが駆動されて溶接トーチが溶接開始位置に移動
し、溶接指令が出されると、図1の処理ではステップS
1〜S5の処理を前述したように実行する。また、図2
の処理では、溶接層数を計数するカウンタC1の値が
「1」ではないから(この値は「2」である)、ステッ
プT1からステップT11に移行し、溶接開始点を示す
フラグF2が「1」か否か判断する。このフラグF2は
ステップS5で「1」に設定されているから、ステップ
T12に移行して、RAM12に記憶した第1番目の補
正量、すなわち溶接開始点の補正量を読み出す。そし
て、この補正量を教示パス(第1層目に対して教示され
ている教示パス)の溶接開始位置に加算し、溶接層数を
計数するカウンタC1の値に対応する層に対して設定さ
れているシフト量を加算しこの位置から溶接が開始され
る。すなわち、カウンタC1の値は「2」であるから第
2層目に対して設定されているシフト量が加算され第2
層目の溶接開始点が求められ、この位置から溶接が開始
されることになる(ステップT13,T14)。そし
て、補正値記憶間隔カウンタC2及び溶接開始点を示す
フラグF2を夫々「0」にセットし(ステップT15,
T16)、補正値記憶間隔カウンタC2に「1」を加算
して(ステップT9)当該周期の処理を終了する。
【0021】次の周期からは、溶接実行中フラグF1が
「1」にセットされているから、図1の処理ではステッ
プS1,S2の処理のみが行われ、図2の処理では、ス
テップT1からステップT11に移行して、フラグF2
はすでに「0」にセットされているから、ステップT1
7に移行する。そして、補正値記憶間隔カウンタC2の
値が、設定値nに達してなければ、補間が終了している
か否か判断し(ステップT18)、終了していなけれ
ば、ステップT9に移行してカウンタC2に「1」を加
算し当該周期の処理を終了する。
「1」にセットされているから、図1の処理ではステッ
プS1,S2の処理のみが行われ、図2の処理では、ス
テップT1からステップT11に移行して、フラグF2
はすでに「0」にセットされているから、ステップT1
7に移行する。そして、補正値記憶間隔カウンタC2の
値が、設定値nに達してなければ、補間が終了している
か否か判断し(ステップT18)、終了していなけれ
ば、ステップT9に移行してカウンタC2に「1」を加
算し当該周期の処理を終了する。
【0022】次の周期からは、図1では、ステップS
1,S2の処理のみ実行し、図2の処理ではステップT
1,T11,T17,T18,T9の処理を実行するこ
とになる。そして、カウンタC2の値が設定値nに達し
たことがステップT17で判断されると、ステップT1
9に移行し、RAMに記憶したデータから対応補正量を
読込む。すなわち、第1番目に記憶した溶接開始点の補
正量はステップT12で読込まれているから、第2番目
に記憶する補正量が読込まれることになる。次に、教示
パスの現在の位置に該補正量を加算し補正位置を求め
(ステップT20)、前回求めた補正位置から今回ステ
ップT20で求めた補正位置へのベクトルを求め、この
ベクトル方向をパス座標系のX軸としてカウンタC1の
値で示される層(この場合は第2層)に対して設定され
ているシフト量を加算して溶接パスの位置を求める。す
なわち、この補間周期において、トーチが移動すべき位
置を求め、この位置に移動するようにロボットの各軸に
移動指令が出され溶接が行われる(ステップT21)。
そして、ステップT9でカウンタC2に「1」加算され
当該周期の処理を終了する。
1,S2の処理のみ実行し、図2の処理ではステップT
1,T11,T17,T18,T9の処理を実行するこ
とになる。そして、カウンタC2の値が設定値nに達し
たことがステップT17で判断されると、ステップT1
9に移行し、RAMに記憶したデータから対応補正量を
読込む。すなわち、第1番目に記憶した溶接開始点の補
正量はステップT12で読込まれているから、第2番目
に記憶する補正量が読込まれることになる。次に、教示
パスの現在の位置に該補正量を加算し補正位置を求め
(ステップT20)、前回求めた補正位置から今回ステ
ップT20で求めた補正位置へのベクトルを求め、この
ベクトル方向をパス座標系のX軸としてカウンタC1の
値で示される層(この場合は第2層)に対して設定され
ているシフト量を加算して溶接パスの位置を求める。す
なわち、この補間周期において、トーチが移動すべき位
置を求め、この位置に移動するようにロボットの各軸に
移動指令が出され溶接が行われる(ステップT21)。
そして、ステップT9でカウンタC2に「1」加算され
当該周期の処理を終了する。
【0023】次の周期以降も上述した処理が行われ、補
正値記憶間隔カウンタC2の値が設定値nになる毎に、
RAM12に記憶する次の補正量が読込まれ(ステップ
T19)、該補正量とシフト量が加算されて当該分配周
期で移動すべき目標位置が求められ、この位置にトーチ
が移動するようにロボットが駆動されることになる。
正値記憶間隔カウンタC2の値が設定値nになる毎に、
RAM12に記憶する次の補正量が読込まれ(ステップ
T19)、該補正量とシフト量が加算されて当該分配周
期で移動すべき目標位置が求められ、この位置にトーチ
が移動するようにロボットが駆動されることになる。
【0024】かくして、溶接が進み、ステップT18で
教示されたパスへの終点までの補間が終了すると、ステ
ップT19〜T21の前述した処理が行われ、当該層
(第2層目)の終点まで、第1層目に対して教示された
教示パスに対して当該層(第2層目)にシフトしかつ、
溶接対象のワークの位置決めや組付けの不十分さから生
じるずれを補正した溶接パスへの溶接が行われる。こう
して当該層(第2層目)の溶接が終了すると、溶接指令
がなくなるから図1ではステップS1からステップS6
に以降してフラグF1が「0」にセットされると共に、
溶接指令がなくなるから、図2の処理は実行されない。
教示されたパスへの終点までの補間が終了すると、ステ
ップT19〜T21の前述した処理が行われ、当該層
(第2層目)の終点まで、第1層目に対して教示された
教示パスに対して当該層(第2層目)にシフトしかつ、
溶接対象のワークの位置決めや組付けの不十分さから生
じるずれを補正した溶接パスへの溶接が行われる。こう
して当該層(第2層目)の溶接が終了すると、溶接指令
がなくなるから図1ではステップS1からステップS6
に以降してフラグF1が「0」にセットされると共に、
溶接指令がなくなるから、図2の処理は実行されない。
【0025】教示プログラムに基づいてロボットが移動
し溶接トーチが再び溶接開始位置に移動し、溶接指令が
出力されると、図1では前述したようにステップS1〜
S5の処理が実行され、図2の処理では、ステップT
1,T11〜T16、T9の処理が実行される。ただ
し、ステップT11〜T16の処理において前述した処
理と異なる点は、溶接層数を計数するカウンタC1の値
(3)に応じた当該層(第3層目)のシフト量がステッ
プT14で加算される点である。そして、次の周期から
は、図1ではステップS1,S2の処理のみとなり図2
の処理ではステップT1,T11,T17〜T21、T
9の処理が前述同様に実施される。ただしステップT2
1で加算されるシフト量も溶接層数を計数するカウンタ
C1の値に応じた当該層(第3層目)のシフト量が加算
される点が前回とは異なるのみである。こうして、教示
プログラムに指令された層数の溶接が終了し、溶接指令
が出力されなくなるとこの多層盛溶接処理は終了する。
し溶接トーチが再び溶接開始位置に移動し、溶接指令が
出力されると、図1では前述したようにステップS1〜
S5の処理が実行され、図2の処理では、ステップT
1,T11〜T16、T9の処理が実行される。ただ
し、ステップT11〜T16の処理において前述した処
理と異なる点は、溶接層数を計数するカウンタC1の値
(3)に応じた当該層(第3層目)のシフト量がステッ
プT14で加算される点である。そして、次の周期から
は、図1ではステップS1,S2の処理のみとなり図2
の処理ではステップT1,T11,T17〜T21、T
9の処理が前述同様に実施される。ただしステップT2
1で加算されるシフト量も溶接層数を計数するカウンタ
C1の値に応じた当該層(第3層目)のシフト量が加算
される点が前回とは異なるのみである。こうして、教示
プログラムに指令された層数の溶接が終了し、溶接指令
が出力されなくなるとこの多層盛溶接処理は終了する。
【0026】図5、図6は、上記多層盛溶接の動作を説
明する直線の溶接パスと、円弧の溶接パスの場合の説明
図で、図5(a)、図6(a)に示すように、第1層目
の溶接パスが教示され、これに対して第2層目の溶接パ
スのためにシフト量が設定されて、一点破線に示すよう
な第2層目の溶接パスが想定されているとする。そこ
で、ワークの位置決め組付け精度が悪く、図5(b)、
図6(b)に示すように、第1層目の教示パスに対して
実際の溶接パスがずれているとき、図5(b)、図6
(b)に示すように、補正量が第1層目の溶接時に検出
され記憶される。そして、第2層目を溶接するときに
は、教示パスに対して補正量を補正して得られた補正位
置に対して前回の補正位置から今回の補正位置へのベク
トル方向をX軸とするパス座標系において、設定さけた
シフト量だけシフトすれば、図5(c)、図6(c)に
示すように第2層目に対しても、ずれを補正した正確な
溶接ができる。
明する直線の溶接パスと、円弧の溶接パスの場合の説明
図で、図5(a)、図6(a)に示すように、第1層目
の溶接パスが教示され、これに対して第2層目の溶接パ
スのためにシフト量が設定されて、一点破線に示すよう
な第2層目の溶接パスが想定されているとする。そこ
で、ワークの位置決め組付け精度が悪く、図5(b)、
図6(b)に示すように、第1層目の教示パスに対して
実際の溶接パスがずれているとき、図5(b)、図6
(b)に示すように、補正量が第1層目の溶接時に検出
され記憶される。そして、第2層目を溶接するときに
は、教示パスに対して補正量を補正して得られた補正位
置に対して前回の補正位置から今回の補正位置へのベク
トル方向をX軸とするパス座標系において、設定さけた
シフト量だけシフトすれば、図5(c)、図6(c)に
示すように第2層目に対しても、ずれを補正した正確な
溶接ができる。
【0027】なお、上記実施例では、第2層目以降の各
層に対しては、第1層目の教示パスに対してのシフト量
を設定して、第1層目の教示パスをこの設定シフト量だ
けシフトすることによって、各層の教示パスを設定する
ようにしたが、シフト量を設定することなく、直接各層
の溶接パスを教示してもよい。この場合には、第1層目
の溶接ときに得られた補正量を各層の教示パスに加算し
て補正すればよく、図2において、ステップT13、T
20で当該層の教示パスの対応する位置に対して対応す
る補正量を加算するようにすると共にステップT14,
T21の処理を行わないようにすればよい。また、上記
実施例では、図1、図2に示す処理を補間周期毎に実施
したが、必ずしも補間周期毎に実施する必要はなく、こ
の補間周期の整数倍の周期で実施してもよい。
層に対しては、第1層目の教示パスに対してのシフト量
を設定して、第1層目の教示パスをこの設定シフト量だ
けシフトすることによって、各層の教示パスを設定する
ようにしたが、シフト量を設定することなく、直接各層
の溶接パスを教示してもよい。この場合には、第1層目
の溶接ときに得られた補正量を各層の教示パスに加算し
て補正すればよく、図2において、ステップT13、T
20で当該層の教示パスの対応する位置に対して対応す
る補正量を加算するようにすると共にステップT14,
T21の処理を行わないようにすればよい。また、上記
実施例では、図1、図2に示す処理を補間周期毎に実施
したが、必ずしも補間周期毎に実施する必要はなく、こ
の補間周期の整数倍の周期で実施してもよい。
【0028】
【発明の効果】本発明は、第1層目の溶接時に溶接対象
ワークの位置決めや組付けの不正確さによって生じる教
示パスと実際の溶接パスのずれを検出して補正量てして
記憶しておき、第2層目以降の溶接時には、この記憶し
た補正量を各層の教示パスに対して補正することによっ
て第2層目以降にも位置ずれを補正した溶接が行われる
から、多層盛溶接を正確でかつ容易に行うことができ
る。
ワークの位置決めや組付けの不正確さによって生じる教
示パスと実際の溶接パスのずれを検出して補正量てして
記憶しておき、第2層目以降の溶接時には、この記憶し
た補正量を各層の教示パスに対して補正することによっ
て第2層目以降にも位置ずれを補正した溶接が行われる
から、多層盛溶接を正確でかつ容易に行うことができ
る。
【0029】また、第2層目以降の溶接パスを教示する
代りに、第1層目に対して教示したパスに対するシフト
量を設定することによって第2層目以降の溶接パスを教
示するようにすることにより、第2層目以降の溶接パス
を夫々教示する必要がなくなり、多層盛溶接を簡単に行
うことができる。
代りに、第1層目に対して教示したパスに対するシフト
量を設定することによって第2層目以降の溶接パスを教
示するようにすることにより、第2層目以降の溶接パス
を夫々教示する必要がなくなり、多層盛溶接を簡単に行
うことができる。
【図1】本発明の一実施例を実施するロボット制御装置
のプロセッサが行う多層盛溶接処理のフローチャートの
一部である。
のプロセッサが行う多層盛溶接処理のフローチャートの
一部である。
【図2】本発明の一実施例を実施するロボット制御装置
のプロセッサが行う多層盛溶接処理のフローチャートの
一部である。
のプロセッサが行う多層盛溶接処理のフローチャートの
一部である。
【図3】本発明の一実施例を実施する溶接ロボットのブ
ロック図である。
ロック図である。
【図4】本発明が行う厚板に対する多層盛溶接の説明図
である。
である。
【図5】本発明の一実施例が行う直線の溶接パスを溶接
するときの多層盛溶接の説明図である。
するときの多層盛溶接の説明図である。
【図6】本発明の一実施例が行う円弧の溶接パスを溶接
するときの多層盛溶接の説明図である。
するときの多層盛溶接の説明図である。
1 ロボットの制御装置 W 溶接対象ワーク a1 第1層目の溶接 a2 第2層目の溶接 a3 第3層目の溶接
Claims (4)
- 【請求項1】 多層盛溶接方法において、第1層目の溶
接時に、該第1層目の教示パスに対してレーザセンサで
検出される溶接線のずれを検出し該ずれを補正しながら
溶接すると共に、上記ずれ量を補正量として所定周期毎
記憶し、第2層目以降の溶接時には、第2層目以降の各
教示パスに対して、対応する周期毎に上記記憶補正量を
補正して溶接パスを生成して溶接を行うレーザセンサを
用いた多層盛溶接方法。 - 【請求項2】 上記第2層目以降の各教示パスは、第1
層目の教示パスに夫々設定されたシフト量を加算して求
める請求項1記載のレーザセンサを用いた多層盛溶接方
法。 - 【請求項3】 上記シフト量は、上記所定周期毎の第1
層目の教示パスの各点における接線方向を直交座標系の
所定軸とし、トーチ方向を他の1つの軸とした座標系に
おいて、該座標系において設定されている各軸の値で与
えられる請求項2記載のレーザセンサを用いた多層盛溶
接方法。 - 【請求項4】 多層盛溶接方法において、第1層目の溶
接パスを教示すると共に、第1層目の教示パスの開始位
置の接線方向を直交座標系の所定軸とし、トーチ方向を
他の1つの軸とした座標系において2層目以降の教示パ
スのシフト量を設定し、第1層目の溶接時に、教示され
た第1層目のパスに対してレーザセンサで検出される溶
接線のずれを検出し該ずれを補正しながら溶接すると共
に、上記ずれ量を補正量として所定周期毎記憶し、第2
層目以降の溶接時には、第1層目の教示パスの溶接開始
位置に上記各シフト量を補正して各層の溶接開始位置と
し、以後の各所定周期には、上記第1層目の教示パスの
対応する位置に対応する所定周期の記憶補正量を加算
し、かつ1つ前の周期における補正された位置と当該周
期で補正された位置を結ぶ線を上記接線方向に代る直交
座標系の所定軸とした座標系として、該座標系に基づい
て上記シフト量を補正して溶接パスを求めて溶接を行う
ことを特徴とするレーザセンサを用いた多層盛溶接方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28713294A JPH08118022A (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | レーザセンサを用いた多層盛溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28713294A JPH08118022A (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | レーザセンサを用いた多層盛溶接方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08118022A true JPH08118022A (ja) | 1996-05-14 |
Family
ID=17713487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28713294A Pending JPH08118022A (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | レーザセンサを用いた多層盛溶接方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08118022A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090139968A1 (en) * | 2007-11-20 | 2009-06-04 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Seam position control for laser processing |
JP2009119525A (ja) * | 2007-11-19 | 2009-06-04 | Daihen Corp | 溶接ロボットにおける溶接線座標の教示方法及び溶接ロボットの多層盛溶接におけるオフセット値の教示方法 |
CN114055475A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-02-18 | 库卡机器人制造(上海)有限公司 | 机器人的校准方法和校准装置、机器人和可读存储介质 |
-
1994
- 1994-10-28 JP JP28713294A patent/JPH08118022A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009119525A (ja) * | 2007-11-19 | 2009-06-04 | Daihen Corp | 溶接ロボットにおける溶接線座標の教示方法及び溶接ロボットの多層盛溶接におけるオフセット値の教示方法 |
US20090139968A1 (en) * | 2007-11-20 | 2009-06-04 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Seam position control for laser processing |
US8546721B2 (en) * | 2007-11-20 | 2013-10-01 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Seam position control for laser processing |
CN114055475A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-02-18 | 库卡机器人制造(上海)有限公司 | 机器人的校准方法和校准装置、机器人和可读存储介质 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040120 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |