JPS60147810A - 溶接ロボツトの制御装置 - Google Patents

溶接ロボツトの制御装置

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JPS60147810A
JPS60147810A JP415084A JP415084A JPS60147810A JP S60147810 A JPS60147810 A JP S60147810A JP 415084 A JP415084 A JP 415084A JP 415084 A JP415084 A JP 415084A JP S60147810 A JPS60147810 A JP S60147810A
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JP
Japan
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welding
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JP415084A
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Inventor
Noboru Tomiki
富木 登
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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Publication date
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    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02Programme-control systems electric
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    • G05B19/409Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using manual data input [MDI] or by using control panel, e.g. controlling functions with the panel; characterised by control panel details or by setting parameters
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は教示・再生型の溶接ロボットの制御方法に関し
、特にオフラインで教示ができ、且つ教示を簡易になし
得るようにした制御装置に関する。
従来のこの種の制御装置における教示方法として次の2
つの方法があった。
(1)ロボットのトーチが画くべき軌跡(即ちワークの
溶接線)を製作図面で1測し、教示に必要なデータ、例
えば適当な間隔で選定した作業軌跡上の通過点の座標値
をキー人力するオフラインティーチング方法。
(2)ロボットに装着されているトーチを人が持ってワ
ークの溶接線に沿って動かし、ロボットの関節部に設け
たエンコーダの位置信号により適宜間隔で通過点の座標
値を教示するオンラインティーチング方法。
□ 前者の方法はオフラインで教示できるので、教示の
為に、ロボットの稼働を止める必要がない利点はあるが
、製作図面から教示に必要な通過点の座標値を算出する
のが煩雑であること、再生時(プレイバンク時)に、ワ
ークの位置を教示した座種糸と一致するように正確に位
置決めする必要があるという難点がある。
また後者の方法は、教示時にロボットの稼働を停める必
要があり、更に実際にロボットを動かし □て教示する
ことができない場合もあるという難点もあった・ 本発明は上記従来の2方法の難点の解消を目的としてな
されたもので、その要旨とする処が、図面情報に応じた
第1基準点と溶接線データとを含む教示データを入力す
るデジタイザと、溶接の種類に応じて溶接データを決定
する溶接データ決定手段と、上記デジタイザから入力さ
れた少なくとも1つの第1基準点を記憶する第1基準点
記憶手段と、上記デジタイザから入力された溶接線デー
タを記憶する溶接線データ記憶手段と、上記第1基準点
に対応するワーク側の第2基準点の位置情報を入力し、
この第2基準点の位置に上記第1基準点の位置が一致す
るように修正する基準点修正手段と、この基準点修正方
法に基づいて上記溶接線データを修正する溶接線データ
修正手段と、こ基づいてロボットに再生させる再生手段
とを有してなる点にある溶接用ロボットの制御装置を提
供するものである。
向上記構成要素中の各手段は、マイクロコンピュータ、
CPU、メモリ等のハードウェアとソフトウェアによっ
て構成され、同様の機能を発揮し得る全てのものを含む
ものである。
続いて第1図以下の添付図面を参照しつつ、本発明を具
体化した実施例に付き説明し、本発明の理解に供する。
第1図は本発明の一実施例である制御装置の一構成例を
示すブロック図、第2図は教示作業手順を示すフロー図
、第3図は再生作業手順を示すフロー図、第4図は溶接
の種類とトーチ姿勢の関係を示す斜視図、第5図はデジ
タイザによる教示例を説明する為の斜視図、第6図は再
生作業手順を説明する為の図で、同図(a)は溶接ロボ
ットとワークの関係を示す斜視図、同図(b)は教示デ
ータ修正手順を説明する為の平面図である。
第F図はn個の自由度を持つロボットに関するもので、
第1図において操作盤は、マイクロコンピュータ4の動
作モードを切換える為のもので、デジタイザ2はその基
板面に置かれた図面上の位置をスタイラスペン3で押さ
えた時、その位置情報をインフッニー支回路5を介して
C1)U6に入力する。RAM7はこの入力情報を記憶
するランダムアクセスメモリ、ROMBは予め溶接の種
類に応じた溶接データやプログ与ムを記憶しているリー
ドオンリーメモリで、溶接データとは溶接の種類により
定まるトーチ角度、ウィービング周期、ウィービング量
、トーチの移動速度等溶接ロボットが再生時に実行が要
求される事項で、溶接の種類には第4図(a)に示す奥
杏せ?8榛、同図(b)に示す隅肉溶接、同図(C)に
示すフランジ溶接等があり、これらの溶接の種類に応じ
てトーチの姿勢等の溶接データは一義的に決定される。
CPU6は「教示モード」においては教示データとその
基準点とをRAM7に記憶させ、「再生モード」では上
記基準点に対応するワーク側の基準点の入力値に上記基
準点・を一致させる修正を施し、この修正方法に基づい
て上記教示データの修正を行うと共に、その修正された
教示値と、ROM8から読み出した溶接データとからロ
ボットの各アーム及び手首の位置データを逐次演算しし
、出力インタフェース回路9を介して出力される。この
各出力値はD/A変換器10−1〜10−nでナナログ
値に変換され、増幅器11−1〜11−nは各駆動モー
タ12−1〜12−nを駆動する。
ロータリエンコーダ13−1〜13−nは夫々各アーム
及び手首の位置番検出し、D/A変換器14−1〜14
−n及び増幅器’15−1〜15−nを介して駆動装置
11−1〜11−nにフィードバックすることにより各
アーム及び手首が夫々各出力値に従って移動す墨ように
制御する。
次に第2図により教示作業手順を説明する。以下手順(
ステップ)の番号をs、、s2.s3゜・・・で示す。
まずオペレータは操作11Hによって「教示モード」を
選択した後ステップS′!において溶接の種類を入力す
る。CPU6はこの信号をRAM7に記憶させる。次に
オペレータは操作盤lを「第1基準点教示モード」に切
換え、ステップs2において第5図に示すように、デジ
タイザ2の入力面上に胃かれた製作図面17に表されて
いる溶接線上の2つの基準点(第1基準点)、即ち始点
Aと終点りとをスタイラスペン3で押さえ、その位置情
報をCPU6に入力する。CPU6はこの第1基準点の
位置情報をRAM7に記憶させる。次にオペレータは操
作盤1を「溶接線教示モード」に切換え、ステップS3
においてスタイラスペン3で点A、r直線」9点B、r
円弧」1点C9点りを順次押さえ、それら各点の位置情
報及びAB間は直線、BCDは円弧である旨の情報をC
PU6に入力し、CPU6はこれらの情報をRAM7に
記憶させて教示作業手順を終了する。
次に第1図、第3図及び第6図により再生時の作業手順
と教示データの修正手順とを説明する。
第6図(a)は溶接ロボット19とワーク21の斜視図
で、ワーク21は第4図(b)に示したまずオペレータ
は操作盤1をワーク側の基準点の位置を入力する[第2
基準点入力モード」に切換えた後、ステップS、におい
て作業台上に固定されたワーク21の製作図面17上で
選定した前記2つの第1基準点A、Dに対応する第2基
準点A’、B’の位置にロボットアーム先端に設けた溶
接トーチ20を遠隔操作により(操作盤1を操作して)
導き、操作盤に設けた教示スイツチを押してその座標値
(各関節角度信号)をCPU6に□ 入力する。面この
第2基準点A’ 、D’の入力はロボット19を実際に
作動させてトーチ20の先端を第2基準点A’、D’に
一致させた時の各関節部に設けたロータリエンコーダ1
3−1〜13−nの位置信号により入力する。
次にオペレータ操作盤1を「再生モード」に切換え、ス
テップS5において再生スタートボタンを押して再生ス
タートを指令する。するとCPU6は第1基準点A、D
を第2基準点A’ 、D’に一致させる修正を行うステ
ップSGを実行する。
第6図(b)はこの修正方法の一例を示す図で第1基準
点A、DをX軸及びY軸方向に第1基準点Aが第2基準
点A′に一致するまで平行に移動させ、ついで第2基準
点A′を中心にして第1基準点りが第2基準点D′に一
致するまで回転させる。
次にこの平行移動量と回転角度に基づいてCPU6は溶
接線データ全体をステップsGで実行した第1基準点A
、Dの修正と同じ修正を施す座標変換のステップS7を
実行する。即ち溶接線データ全体を上記第1基準点A、
Dと同じ量だけ平行移動させた後、第1基準点りを同じ
量回転させることにより溶接線データの修正を行いRA
M7に記憶する0次にCPU6は、上記修正された溶接
線データと、ステップSIで入力された溶接の種類に対
応する溶接データとからロボットを再生制御するステッ
プS8を実行する。即ちCPU6は指令された溶接の種
類に対応するトーチ姿勢等の溶接データをROM8から
、また修正された溶接線の教示位置データをRAM7か
ら読み出し、トーチ20が所定トーチ姿勢を保ちながら
ワーク21の溶接線1B’をトレースするように上記ト
ーチ姿勢データと上記修正された溶接線の教示位置デー
タとを夫々の関節を駆動するモータM(12−〜l2−
n)へD/A変換器10.増幅器11等を経て送出し、
溶接ロボット19のアーム及び手首16の位置及び手首
に装着されているトーチ20姿勢を制御する(再生)。
この場合A’ B’間の座標は直線補間によりB’ C
’ D’間の座標は円弧補間により演算してめる。
向上記実施例において直線A’ B’間はトーチ20の
姿勢は一定の姿勢でもって移動するので、トーチ20の
先端の軌跡はロボットの手首の軌跡と一致するが、円弧
B’ C’ D’間はトーチ2゜を回転させてワーク2
1に対して所定の角度を維持させる必要があるので手首
の軌跡と一致せず、トーチ20の回転量を補正する修正
が必要である。
このようなトーチ姿勢に応じた補正は周知の演算手順に
より達成されるので、ここではその説明を省略する。
面上記実施例中第1基準点をA、B2点としたが、ワー
クが置かれる向きが一定しており、一方向の位置のみの
修正(例えば平行移動のみ)で足りる場合は第1基準点
及び第2基準点は夫々1ケ所でよいことはいうまでもな
い。
また2つの第1基準点を2つの第2基準点に夫々一致さ
せる修正法は、上記実施例のように平行移動と回転移動
との組合せに限られるものでないことはいうまでもない
本発明は以上述べたように図面情報に応じた第1基準点
と溶接線データとを含む教示データを入力するデジタイ
ザと、溶接の種類に応じて溶接データを決定する溶接デ
ータ決定手段と、上デジタイザ記から入力された少なく
とも1つの第1基準点を記憶する第1基準点記憶手段と
、上記デジタイザから入力された溶接線データを記憶す
る溶接線データ記憶手段と、上記第1基準点に対応する
ワーク側の第2基準点の位置情報を入力し、この第2基
準点の位置に上記第1基準点の位置が一致するように修
正する基準点修正手段と、この基準点修正方法に基づい
て上記溶接線データを修正す線データ及び上記溶接デー
タに基づいてロボットに再生させる再生手段とを有して
なる溶接ロボットの制御装置であるから教示はデジタイ
ザによりオフラインで行い得るのでロボットの遊休時間
を生じることがなく、また教示データの座標値の計算を
必要としないので教示手順が簡易であり、また再生時に
ワークの正確な位置決めを要せず、教示データ中の第1
基準点に対応する第2基準点の位置情報を入力するだけ
でその他の点は全く教示する必要がない等実用工大きな
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る制御装置の一構成例を
示すブロック図、第2図は教示作業手順を示すフロー図
、第3図は再生作業手順を示すフロー図、第4図は溶接
の種類とトーチ姿勢の関係を示す斜視図、第5図はデジ
タイザによる教示例を説明する為の斜視図、第6図は再
生作業手順を説明する為の図で、同図(a)は溶接ロボ
ットとワークの関係を示す斜視図、同図(b)は教示デ
1 一夕修正手順を説明する為の平面図である。 (符号の説明) ′ 1・・・操作盤 □ 2・・・デジタイザ3・・・スタ
イラスペン 4・・・マイクロコンピユー′り 5・・・入力インタフェース回路 6・・・CPU 7・・・RAM 8・・・ROM □ □ 9・・・出力インタフェース回路 10.14・・・D/A変換器 ・ 11.15・・・増幅器 ・12・・・・・駆動モータ
13…ロータリエンコーダ 16・・・ロボットの各アーム及び手首の各自由度17
・・・製作図面 □ 18.18’・・・溶接線 19・・・溶接ロボット2
0・・・トーチ □ 21.21’・・・ワーク A、 D・・・第1基準点 A’、D’・・・第2基準点 2 1 第2図 第3図 手続補正書 【、事件の表示 昭和59年特許願第 4150号2、
発明の名称 溶接ロボットの制御装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 〒651 神戸市中央区脇浜町1丁目3番18号
名称 (119)株式会社 神戸製畠岡所代表者 牧 
冬−彦 1、代理人 〒530 5、補正命令の日付 昭和59年4月4日(発送日昭和
59年4月24日)6、補正の対象 図面 f6

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)図面情報に応じた第1基準点と溶接線データとを
    含む教示データを入力するデジタイザと、溶接の種類に
    応じて溶接データを決定する溶接データ決定手段と、上
    記デジタイザから入力された少なくとも1つの第1基準
    点を記憶する第1基準点記憶手段と、上記デジタイザか
    ら入力された溶接線データを記憶する溶接線データ記憶
    手段と、上記第1基準点に対応するワーク側の第2基準
    点の位置情報を入力し、この第2基準点の位置に上記第
    1基準点の位置が一致するように修正する基準点修正手
    段と、この基準点修正方法に基づいて上記溶接線データ
    を修正する溶接線データ修正手段と、この修正された溶
    接線データ及び上記溶接データに基づいてロボットに再
    生させる再生手段とを有してなる溶接ロボットの制御装
    置。
JP415084A 1984-01-11 1984-01-11 溶接ロボツトの制御装置 Pending JPS60147810A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62156703A (ja) * 1985-12-27 1987-07-11 Hitachi Zosen Corp 数値制御溶接ロボツトの数値制御デ−タ作成装置
JPS62298806A (ja) * 1986-06-18 1987-12-25 Tokico Ltd 工業用ロボツトの教示デ−タ変換方法
JPS63271506A (ja) * 1987-04-28 1988-11-09 Honda Motor Co Ltd ロボツトの座標変換方法
JP2010271943A (ja) * 2009-05-21 2010-12-02 Toyota Auto Body Co Ltd スポット溶接の打点位置電子化装置、スポット溶接の打点位置電子化方法、及びスポット溶接の打点位置電子化プログラム
CN102810323A (zh) * 2011-05-30 2012-12-05 日立视听媒体股份有限公司 光拾取器装置

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