JPS6322913B2 - - Google Patents
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- JPS6322913B2 JPS6322913B2 JP54172129A JP17212979A JPS6322913B2 JP S6322913 B2 JPS6322913 B2 JP S6322913B2 JP 54172129 A JP54172129 A JP 54172129A JP 17212979 A JP17212979 A JP 17212979A JP S6322913 B2 JPS6322913 B2 JP S6322913B2
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- workpiece
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- sensor
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- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 41
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 9
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
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- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、ワークと位置センサとを、少なく
とも交差する並進２軸に沿つて位置制御するべく
した自動溶接装置における、開先角度が予め与え
られていない場合の溶接線の位置検出方法に関す
るものである。
とも交差する並進２軸に沿つて位置制御するべく
した自動溶接装置における、開先角度が予め与え
られていない場合の溶接線の位置検出方法に関す
るものである。
前述のような溶接線の位置検出方法としては、
従来例えば特開昭54―15441号公報や特開昭54―
119353号公報において公知である。これら従来の
方法は、最初位置センサを、ワークの一方の開先
面側に予め位置させておき、そして (a) その一方の開先面の一点を検出した後、他方
の開先面の異なる２点と前記一方の開先面の別
の一点を検出し、結果的に合計４点を検出して
両開先面の交線の位置すなわち溶接線の位置を
演算し、その演算した結果、得られた位置を溶
接線の位置としたもの。
従来例えば特開昭54―15441号公報や特開昭54―
119353号公報において公知である。これら従来の
方法は、最初位置センサを、ワークの一方の開先
面側に予め位置させておき、そして (a) その一方の開先面の一点を検出した後、他方
の開先面の異なる２点と前記一方の開先面の別
の一点を検出し、結果的に合計４点を検出して
両開先面の交線の位置すなわち溶接線の位置を
演算し、その演算した結果、得られた位置を溶
接線の位置としたもの。
(b) 開先面の谷底の向きに一定間隔ごとに前記ワ
ークの表面および開先面を逐次検出するととも
に開先面の傾斜の向きを判断し、その傾斜の向
きが反対となれば、前記一定間隔ごとに変位し
た向きとは反対向きに若干もどつたところの開
先面の位置を検出し、その検出位置を溶接線の
位置としたものである。
ークの表面および開先面を逐次検出するととも
に開先面の傾斜の向きを判断し、その傾斜の向
きが反対となれば、前記一定間隔ごとに変位し
た向きとは反対向きに若干もどつたところの開
先面の位置を検出し、その検出位置を溶接線の
位置としたものである。
ところでワークの溶接線を検出するにあたり、
特にワークの位置決め精度に問題がある場合にお
いては、センシングの初めにおいて位置センサを
ワークの開先面上方位置に確実に存在させること
が難しい場合がある。このような場合では、従来
方法で溶接線の位置を検出することは難しい。
特にワークの位置決め精度に問題がある場合にお
いては、センシングの初めにおいて位置センサを
ワークの開先面上方位置に確実に存在させること
が難しい場合がある。このような場合では、従来
方法で溶接線の位置を検出することは難しい。
この発明は前述事情に鑑みなされたものであ
り、センシングの初めに位置センサを開先面上方
位置に存在させ難い程、ワークの位置決め精度に
問題がある場合でも、確実に溶接線の位置を検出
できる方法を提供せんとするものである。
り、センシングの初めに位置センサを開先面上方
位置に存在させ難い程、ワークの位置決め精度に
問題がある場合でも、確実に溶接線の位置を検出
できる方法を提供せんとするものである。
以下実施例を詳述する。
まず第１図〜第４図ｂの実施例を詳述する。な
おこの実施例自動溶接装置は、直角座標でワーク
と位置センサとの相対位置を位置決めするべくし
たものとして説明するが、例えば前記相対位置を
極座標や円筒座標で位置決めするものであつて、
かつそれら極座標や円筒座標での位置情報を、少
なくとも交差する並進２軸（例えば直角座標）に
座標変換して位置制御するものであつてもよく、
この発明をこの実施の形態に限定するものではな
い。
おこの実施例自動溶接装置は、直角座標でワーク
と位置センサとの相対位置を位置決めするべくし
たものとして説明するが、例えば前記相対位置を
極座標や円筒座標で位置決めするものであつて、
かつそれら極座標や円筒座標での位置情報を、少
なくとも交差する並進２軸（例えば直角座標）に
座標変換して位置制御するものであつてもよく、
この発明をこの実施の形態に限定するものではな
い。
第１図において、この自動溶接装置１００は、
ワークＷ（図示せず）の取付け具１０５を左右，
前後方向に移動ないし水平軸Ｈまわりに回転でき
るように、トーチ１０９の取付け具１０８を上下
方向に移動ないし垂直軸Ｌまわりに回転できるよ
うに、それぞれ構成され、ワークＷおよびトーチ
１０９の移動および回転位置を自動制御するため
のコンピユータを含めた制御箱４００が設けられ
る。より詳細に説明しよう。
ワークＷ（図示せず）の取付け具１０５を左右，
前後方向に移動ないし水平軸Ｈまわりに回転でき
るように、トーチ１０９の取付け具１０８を上下
方向に移動ないし垂直軸Ｌまわりに回転できるよ
うに、それぞれ構成され、ワークＷおよびトーチ
１０９の移動および回転位置を自動制御するため
のコンピユータを含めた制御箱４００が設けられ
る。より詳細に説明しよう。
平面Ｌ字形の床板１０１の一方辺には第１枠体
１０２が固設される。この枠体１０２の上部に
は、左右方向（図におけるＸ軸方向）に移動可能
な台車１０３が設けられる。この台車１０３の動
力手段は（図示しないが）この実施例では公知の
減速機付のブレーキ付モータであり、動力伝達手
段は（図示しないが）公知のボールナツトとねじ
棒との係合手段（いわゆるボールスクリユー）で
ある。また、台車１０３の上部には、前後方向
（図におけるＹ軸方向）に移動可能な第２枠体１
０４が設けられる。この枠体１０４の動力手段お
よび動力伝達手段も、図示しないが、同様の減速
機付のブレーキ付モータおよびボールスクリユー
である。
１０２が固設される。この枠体１０２の上部に
は、左右方向（図におけるＸ軸方向）に移動可能
な台車１０３が設けられる。この台車１０３の動
力手段は（図示しないが）この実施例では公知の
減速機付のブレーキ付モータであり、動力伝達手
段は（図示しないが）公知のボールナツトとねじ
棒との係合手段（いわゆるボールスクリユー）で
ある。また、台車１０３の上部には、前後方向
（図におけるＹ軸方向）に移動可能な第２枠体１
０４が設けられる。この枠体１０４の動力手段お
よび動力伝達手段も、図示しないが、同様の減速
機付のブレーキ付モータおよびボールスクリユー
である。
前記枠体１０４の前部には、図におけるΘ軸方
向に回転可能なワーク取付け具１０５が設けられ
る。このワーク取付け具１０５の動力手段も、図
示しないが、公知の減速機付のブレーキ付モータ
である。
向に回転可能なワーク取付け具１０５が設けられ
る。このワーク取付け具１０５の動力手段も、図
示しないが、公知の減速機付のブレーキ付モータ
である。
前記床板１０１の他方辺端部には、第３枠体１
０６が立設される。この枠体１０６には、上下方
向（図におけるＺ軸方向）に移動可能な腕１０７
が設けられる。この腕１０７の動力手段および動
力伝達手段も、図示しないが、同様の減速機付の
ブレーキ付モータおよびボールスクリユーであ
る。そして、腕１０７の先端部には、垂直軸Ｌま
わり（図におけるΘ軸方向）に回転可能なトーチ
１０９の取付け具１０８が設けられる。このトー
チ取付け具１０８の動力手段も、図示しないが、
公知の減速機付のブレーキ付モータである。ま
た、トーチ１０９の取付け位置は、該トーチ１０
９の中心線延長上の溶接点WPが、前記垂直軸Ｌ
上に一致するように構成され、さらにその取付け
角は、実施する溶接態様（突合せ溶接あるいはす
み肉溶接等）やワークＷの形状に応じて最適に選
ばれるものとする。
０６が立設される。この枠体１０６には、上下方
向（図におけるＺ軸方向）に移動可能な腕１０７
が設けられる。この腕１０７の動力手段および動
力伝達手段も、図示しないが、同様の減速機付の
ブレーキ付モータおよびボールスクリユーであ
る。そして、腕１０７の先端部には、垂直軸Ｌま
わり（図におけるΘ軸方向）に回転可能なトーチ
１０９の取付け具１０８が設けられる。このトー
チ取付け具１０８の動力手段も、図示しないが、
公知の減速機付のブレーキ付モータである。ま
た、トーチ１０９の取付け位置は、該トーチ１０
９の中心線延長上の溶接点WPが、前記垂直軸Ｌ
上に一致するように構成され、さらにその取付け
角は、実施する溶接態様（突合せ溶接あるいはす
み肉溶接等）やワークＷの形状に応じて最適に選
ばれるものとする。
また、前記トーチ１０９には電源装置２００か
ら電流が与えられる。前記各部の動力手段（減速
機付のブレーキ付モータ）の正転，逆転，移動速
度および溶接電流等を、前記制御箱４００および
溶接制御装置３００でプログラムに従つて自動的
に制御し、前記溶接点WPがワークＷ（図示せず）
の溶接線に沿うように、かつ溶接条件の最もよい
姿勢で自動溶接ができるように、２つの取付け具
１０５および１０８の相互位置を制御する。その
ためのプログラムを作成する目的ないし手動操作
の目的で、リモートコントロール（「リモコン」）
パネル５００が設けられる。
ら電流が与えられる。前記各部の動力手段（減速
機付のブレーキ付モータ）の正転，逆転，移動速
度および溶接電流等を、前記制御箱４００および
溶接制御装置３００でプログラムに従つて自動的
に制御し、前記溶接点WPがワークＷ（図示せず）
の溶接線に沿うように、かつ溶接条件の最もよい
姿勢で自動溶接ができるように、２つの取付け具
１０５および１０８の相互位置を制御する。その
ためのプログラムを作成する目的ないし手動操作
の目的で、リモートコントロール（「リモコン」）
パネル５００が設けられる。
なお、この実施例では、トーチ１０９の中心線
延長上の溶接点WPは、垂直軸Ｌ上に一致するよ
うに構成しているため、取付け具１０８のΘ軸方
向回転に拘ず一定であり、同一溶接点に対するト
ーチ１０９の姿勢を取付け具１０８の回転（Θ軸
方向）によつて任意に変えることができる。すな
わち、この実施例は、５つの自由度を有する自動
溶接装置である。
延長上の溶接点WPは、垂直軸Ｌ上に一致するよ
うに構成しているため、取付け具１０８のΘ軸方
向回転に拘ず一定であり、同一溶接点に対するト
ーチ１０９の姿勢を取付け具１０８の回転（Θ軸
方向）によつて任意に変えることができる。すな
わち、この実施例は、５つの自由度を有する自動
溶接装置である。
次に第２図を参照して、この発明の一実施例の
一部につき、詳述する。
一部につき、詳述する。
ワークＷは、図示のような角継手の開先溶接線
WLを有するものとする。トート１０９に対する
消耗電極供給手段２０１が、電源装置２００に備
えられる。供給手段２０１にはさらに、消耗電極
強制器２０２を含む。この実施例では強制器２０
２は、消耗電極案内可とう管をループ状に成形し
てなる。もつとも強制器２０２はこの他、案内ロ
ーラで消耗電極を直線状にくせ付けするようなも
のであつてもよい。２０３は消耗電極に対する公
知の電位付加手段であつて、切換スイツチ２０４
を介して、溶接用電源２０５と検出用電源として
の放電用高圧電源２０６（電圧約100〜2000V、
電流は小電流しか流れぬようになされているも
の。）とに選択接続されるべくなされている。ま
た電源２０５はワークＷと直接に、電源２０６は
電流センサ２０７を介してワークＷと、それぞれ
接続される。センサ２０７における電流値変化に
伴なう出力信号は制御箱４００に入力するべく接
続される。またスイツチ２０４は常時は図示のよ
うに電源２０５に接続され、制御箱４００からの
指令により、電源２０６に切換えられるようにな
されている。
WLを有するものとする。トート１０９に対する
消耗電極供給手段２０１が、電源装置２００に備
えられる。供給手段２０１にはさらに、消耗電極
強制器２０２を含む。この実施例では強制器２０
２は、消耗電極案内可とう管をループ状に成形し
てなる。もつとも強制器２０２はこの他、案内ロ
ーラで消耗電極を直線状にくせ付けするようなも
のであつてもよい。２０３は消耗電極に対する公
知の電位付加手段であつて、切換スイツチ２０４
を介して、溶接用電源２０５と検出用電源として
の放電用高圧電源２０６（電圧約100〜2000V、
電流は小電流しか流れぬようになされているも
の。）とに選択接続されるべくなされている。ま
た電源２０５はワークＷと直接に、電源２０６は
電流センサ２０７を介してワークＷと、それぞれ
接続される。センサ２０７における電流値変化に
伴なう出力信号は制御箱４００に入力するべく接
続される。またスイツチ２０４は常時は図示のよ
うに電源２０５に接続され、制御箱４００からの
指令により、電源２０６に切換えられるようにな
されている。
今第２，３図のようなワークＷの溶接線WLの
位置を検出するものとして、この発明方法の一実
施例を述べる。以下第４図に示すフローチヤート
も参照されたい。なおこのワークＷは、その表面
F1，F2の傾斜角度は予め与えられていないもの
と仮定する。
位置を検出するものとして、この発明方法の一実
施例を述べる。以下第４図に示すフローチヤート
も参照されたい。なおこのワークＷは、その表面
F1，F2の傾斜角度は予め与えられていないもの
と仮定する。
(1) まず第２，３図のように、ワークＷの溶接線
WLを、Ｘ軸およびＺ軸とほぼ直角（すなわち
Ｙ軸とほぼ平行）に、しかもワークＷの開先面
は、Ｚ軸に対して開いた状態に制御しておく。
WLを、Ｘ軸およびＺ軸とほぼ直角（すなわち
Ｙ軸とほぼ平行）に、しかもワークＷの開先面
は、Ｚ軸に対して開いた状態に制御しておく。
(2) そしてスイツチ２０４を電源２０６側に切換
えるべく指令する。
えるべく指令する。
(3) トーチ１０９の溶接点を点Paに位置指令し
て制御する。点Paは、ワークＷより上方で、
かつ一方の表面F1上方の個所に予め定められ
ている。
て制御する。点Paは、ワークＷより上方で、
かつ一方の表面F1上方の個所に予め定められ
ている。
(4) トーチ１０９をＺ軸の（−）方向に移動させ
るべく指令し、トーチ１０９の先端電極が、表
面F1に接近して信号を出力したか否かを調べ、
出力があれば、そのときトーチ１０９の移動を
停止するべく指令し、しかもそのときの検出位
置Pbの位置情報をコンピユータに格納する。
るべく指令し、トーチ１０９の先端電極が、表
面F1に接近して信号を出力したか否かを調べ、
出力があれば、そのときトーチ１０９の移動を
停止するべく指令し、しかもそのときの検出位
置Pbの位置情報をコンピユータに格納する。
(5) ワークＷをＸ軸の（−）方向に△Xaだけ移
動させるべく指令し、その移動が完了すれば、
トーチ１０９をＺ軸の（−）方向に移動させる
べく指令し、トーチ１０９の先端電極が、表面
F1に接近して信号を出力したか否かを調べ、
出力があれば、そのときトーチ１０９の移動を
停止するべく指令し、しかもそのときの検出位
置Pcの位置情報をコンピユータに格納する。
動させるべく指令し、その移動が完了すれば、
トーチ１０９をＺ軸の（−）方向に移動させる
べく指令し、トーチ１０９の先端電極が、表面
F1に接近して信号を出力したか否かを調べ、
出力があれば、そのときトーチ１０９の移動を
停止するべく指令し、しかもそのときの検出位
置Pcの位置情報をコンピユータに格納する。
(6) トーチ１０９をPa位置の高さまでＺ軸の
（＋）方向に移動させるべく指令し、その移動
が完了すれば、ワークＷをＸ軸の（＋）方向に
△Xbだけ移動させるべく指令する。この△Xb
の値は、その移動によりトーチ１０９の溶接点
が表面F2の上方に十分位置するよう予め設定
されている。
（＋）方向に移動させるべく指令し、その移動
が完了すれば、ワークＷをＸ軸の（＋）方向に
△Xbだけ移動させるべく指令する。この△Xb
の値は、その移動によりトーチ１０９の溶接点
が表面F2の上方に十分位置するよう予め設定
されている。
(7) 前記ステツプ(6)の移動が完了すれば、トーチ
１０９をＺ軸の（−）方向に移動させるべく指
令し、トーチ１０９の先端電極が、表面F2に
接近して信号を出力したか否かを調べ、出力が
あれば、そのときトーチ１０９の移動を停止す
るべく指令し、しかもそのときの検出位置Pd
の位置情報をコンピユータに格納する。
１０９をＺ軸の（−）方向に移動させるべく指
令し、トーチ１０９の先端電極が、表面F2に
接近して信号を出力したか否かを調べ、出力が
あれば、そのときトーチ１０９の移動を停止す
るべく指令し、しかもそのときの検出位置Pd
の位置情報をコンピユータに格納する。
(8) ワークＷをＸ軸の（＋）方向に△Xaだけ移
動させるべく指令し、その移動が完了すれば、
トーチ１０９をＺ軸の（−）方向に移動させる
べく指令する。そしてトーチ１０９の先端電極
が、表面F2に接近して信号を出力したか否か
を調べ、出力があれば、そのときトーチ１０９
の移動を停止するべく指令し、しかもそのとき
の検出位置Peの位置情報をコンピユータに格
納する。
動させるべく指令し、その移動が完了すれば、
トーチ１０９をＺ軸の（−）方向に移動させる
べく指令する。そしてトーチ１０９の先端電極
が、表面F2に接近して信号を出力したか否か
を調べ、出力があれば、そのときトーチ１０９
の移動を停止するべく指令し、しかもそのとき
の検出位置Peの位置情報をコンピユータに格
納する。
(9) Pb，Pc，Pd，Peの位置情報により、表面
F1，F2の交線の位置P0を演算し、そのP0位置
にトーチ１０９の溶接点を位置決めさせるべく
指令する。この結果、ワークＷと位置センサ
（すなわちトーチ１０９）との相対位置は、ト
ーチ１０９がワークＷの開先面からＺ軸方向に
適宜遠隔した位置P0に位置決めされたことに
なる。
F1，F2の交線の位置P0を演算し、そのP0位置
にトーチ１０９の溶接点を位置決めさせるべく
指令する。この結果、ワークＷと位置センサ
（すなわちトーチ１０９）との相対位置は、ト
ーチ１０９がワークＷの開先面からＺ軸方向に
適宜遠隔した位置P0に位置決めされたことに
なる。
(10) トーチ１０９をＺ軸の（−）方向に移動させ
るべく指令し、トーチ１０９の先端電極が、開
先面に接近して信号を出力したか否かを調べ、
出力があれば、そのときトーチ１０９の移動を
停止させるべく指令する。なおこのときの開先
面検出位置をP1とする。
るべく指令し、トーチ１０９の先端電極が、開
先面に接近して信号を出力したか否かを調べ、
出力があれば、そのときトーチ１０９の移動を
停止させるべく指令する。なおこのときの開先
面検出位置をP1とする。
(11) トーチ１０９をＺ軸の（＋）方向に△Z1だけ
移動させるべく指令し、その移動が完了すれ
ば、ワークＷをＸ軸の（−）方向に移動させる
べく指令する。そしてトーチ１０９の先端電極
が、一方の開先面に接近して信号を出力したか
否かを調べ、出力があれば、そのときワークＷ
の移動を停止するべく指令し、しかもそのとき
の検出位置P2の位置情報をコンピユータに格
納する。
移動させるべく指令し、その移動が完了すれ
ば、ワークＷをＸ軸の（−）方向に移動させる
べく指令する。そしてトーチ１０９の先端電極
が、一方の開先面に接近して信号を出力したか
否かを調べ、出力があれば、そのときワークＷ
の移動を停止するべく指令し、しかもそのとき
の検出位置P2の位置情報をコンピユータに格
納する。
(12) ワークＷをＸ軸の（＋）方向に移動させるべ
く指令し、トーチ１０９の先端電極が、他方の
開先面に接近して信号を出力したか否かを調
べ、出力があれば、そのときワークＷの移動を
停止するべく指令し、しかもそのときの検出位
置P3の位置情報をコンピユータに格納する。
く指令し、トーチ１０９の先端電極が、他方の
開先面に接近して信号を出力したか否かを調
べ、出力があれば、そのときワークＷの移動を
停止するべく指令し、しかもそのときの検出位
置P3の位置情報をコンピユータに格納する。
(13) トーチ１０９をＺ軸の（＋）方向に△Z1だ
け移動させるべく指令し、その移動が完了すれ
ば、ワークＷをＸ軸の（＋）方向に移動させる
べく指令する。そしてトーチ１０９の先端電極
が、他方の開先面に接近して信号を出力したか
否かを調べ、出力があれば、そのときワークＷ
の移動を停止するべく指令し、しかもそのとき
の検出位置P4の位置情報をコンピユータに格
納する。
け移動させるべく指令し、その移動が完了すれ
ば、ワークＷをＸ軸の（＋）方向に移動させる
べく指令する。そしてトーチ１０９の先端電極
が、他方の開先面に接近して信号を出力したか
否かを調べ、出力があれば、そのときワークＷ
の移動を停止するべく指令し、しかもそのとき
の検出位置P4の位置情報をコンピユータに格
納する。
(14) ワークＷをＸ軸の（−）方向に移動させる
べく指令し、トーチ１０９の先端電極が、一方
の開先面に接近して信号を出力したか否かを調
べ、出力があれば、そのときワークＷの移動を
停止するべく指令し、しかもそのときの検出位
置P5の位置情報をコンピユータに格納する。
べく指令し、トーチ１０９の先端電極が、一方
の開先面に接近して信号を出力したか否かを調
べ、出力があれば、そのときワークＷの移動を
停止するべく指令し、しかもそのときの検出位
置P5の位置情報をコンピユータに格納する。
(15) P2，P3，P4，P5の位置情報により、両開先
面の交線の位置Pf1すなわち溶接線WLの位置
を演算する。
面の交線の位置Pf1すなわち溶接線WLの位置
を演算する。
以上(1)〜(15)で溶接線WLの位置検出ステツプ
を終了し、Pf1を溶接点指令位置としてトーチ１
０９に対する位置指令を行なうのであるが、実際
の溶接点指令位置は、ワークＷの材質、板厚、溶
接態様などを考慮して、この実施例ではトーチ１
０９の溶接点をPf1位置からＺ軸の（＋）方向に
若干変位した位置を、溶接点指令位置とされる。
を終了し、Pf1を溶接点指令位置としてトーチ１
０９に対する位置指令を行なうのであるが、実際
の溶接点指令位置は、ワークＷの材質、板厚、溶
接態様などを考慮して、この実施例ではトーチ１
０９の溶接点をPf1位置からＺ軸の（＋）方向に
若干変位した位置を、溶接点指令位置とされる。
次に第５，６図の実施例を説明する。
この実施例において、トーチ１０９の溶接点を
P0位置に位置決めするまでのステツプは、前述
実施例のステツプ(1)〜(9)と同じであるので、その
説明は省略し、その後のステツプを説明する。
P0位置に位置決めするまでのステツプは、前述
実施例のステツプ(1)〜(9)と同じであるので、その
説明は省略し、その後のステツプを説明する。
(21) トーチ１０９をＺ軸の（−）方向に移動さ
せるべく指令し、トーチ１０９の先端電極が、
開先面に接近して信号を出力したか否かを調
べ、出力があれば、そのときトーチ１０９の移
動を停止するべく指令し、しかもそのときの検
出位置P1の位置情報をコンピユータに格納す
る。
せるべく指令し、トーチ１０９の先端電極が、
開先面に接近して信号を出力したか否かを調
べ、出力があれば、そのときトーチ１０９の移
動を停止するべく指令し、しかもそのときの検
出位置P1の位置情報をコンピユータに格納す
る。
(22) トーチ１０９をＺ軸の（＋）方向に△Z2だ
け移動させるべく指令し、その移動が完了すれ
ば、ワークＷをＸ軸の（＋）方向に△Ｘだけ移
動させるべく指令する。そしてその移動が完了
すれば、トーチ１０９をＺ軸の（−）方向に移
動させるべく指令し、トーチ１０９の先端電極
が、開先面に接近して信号を出力したか否かを
調べ、出力があれば、そのときトーチ１０９の
移動を停止させるべく指令し、しかもそのとき
の検出位置P2の位置情報をコンピユータに格
納する。
け移動させるべく指令し、その移動が完了すれ
ば、ワークＷをＸ軸の（＋）方向に△Ｘだけ移
動させるべく指令する。そしてその移動が完了
すれば、トーチ１０９をＺ軸の（−）方向に移
動させるべく指令し、トーチ１０９の先端電極
が、開先面に接近して信号を出力したか否かを
調べ、出力があれば、そのときトーチ１０９の
移動を停止させるべく指令し、しかもそのとき
の検出位置P2の位置情報をコンピユータに格
納する。
(23) P1，P2の位置情報により、P1，P2を結ぶ線
分の傾斜を演算する。
分の傾斜を演算する。
(24) もしP1，P2を結ぶ線分の傾斜が（＋）の向
きならば、前記ステツプ(22)と同様の作用を行
ない、遂次開先面の位置Pn（ｎ；３，４，５…
…）を検出するとともに、その検出するごとに
その位置情報をコンピユータに格納し、しかも
前記ステツプ(23)と同様にPn-1、Pnを結ぶ線分
の傾斜を演算する。
きならば、前記ステツプ(22)と同様の作用を行
ない、遂次開先面の位置Pn（ｎ；３，４，５…
…）を検出するとともに、その検出するごとに
その位置情報をコンピユータに格納し、しかも
前記ステツプ(23)と同様にPn-1、Pnを結ぶ線分
の傾斜を演算する。
(25) そしてPn-1，Pnを結ぶ線分の傾斜が（＋）
の向きから（−）の向きに変化したならば、
Pn-1の位置情報を両開先面の交線の位置すな
わち溶接線WLの位置Pf2としてコンピユータに
格納する。
の向きから（−）の向きに変化したならば、
Pn-1の位置情報を両開先面の交線の位置すな
わち溶接線WLの位置Pf2としてコンピユータに
格納する。
(26) もし前記ステツプ(23)の演算結果、P1，P2
を結ぶ線分の傾斜が（−）の向きならば、トー
チ１０９をＺ軸の（＋）方向に△Z2だけ移動さ
せるべく指令し、その移動が完了すれば、ワー
クＷをＸ軸の（−）方向に△Ｘだけ移動させる
べく指令し、さらにその移動が完了すれば、ト
ーチ１０９をＺ軸の（−）方向に移動させるべ
く指令するといつたステツプを遂次実行すると
ともに、その結果トーチ１０９の先端電極が、
開先面に接近して信号を出力したか否かを遂次
調べ、出力があれば、そのときトーチ１０９の
移動を停止するべく指令し、しかもそのときの
検出位置Pn（ｎ；３，４，５……）の位置情報
をコンピユータに格納するとともに、Pn-1，
Pnを結ぶ線分の傾斜も演算する。
を結ぶ線分の傾斜が（−）の向きならば、トー
チ１０９をＺ軸の（＋）方向に△Z2だけ移動さ
せるべく指令し、その移動が完了すれば、ワー
クＷをＸ軸の（−）方向に△Ｘだけ移動させる
べく指令し、さらにその移動が完了すれば、ト
ーチ１０９をＺ軸の（−）方向に移動させるべ
く指令するといつたステツプを遂次実行すると
ともに、その結果トーチ１０９の先端電極が、
開先面に接近して信号を出力したか否かを遂次
調べ、出力があれば、そのときトーチ１０９の
移動を停止するべく指令し、しかもそのときの
検出位置Pn（ｎ；３，４，５……）の位置情報
をコンピユータに格納するとともに、Pn-1，
Pnを結ぶ線分の傾斜も演算する。
(27) そしてPn-2，Pnを結ぶ線分の傾斜が（−）
の向きから（＋）の向きに変化したならば、
Pn-1の位置情報を両開先面の交線の位置すな
わち溶接線WLの位置Pf2であるものとしてコン
ピユータに格納する。
の向きから（＋）の向きに変化したならば、
Pn-1の位置情報を両開先面の交線の位置すな
わち溶接線WLの位置Pf2であるものとしてコン
ピユータに格納する。
このようにしてPf2の位置を求め、Pf2を溶接点
指令位置としてトーチ１０９に対する位置指令を
行なうが、実際の溶接点指令位置は、Pf2からＺ
軸の（＋）方向に若干変位した位置とされる。な
おこの場合のPf2は、必ずしも両開先面の交線の
位置すなわち溶接線WLの位置に一致しないが、
実施上問題はない。
指令位置としてトーチ１０９に対する位置指令を
行なうが、実際の溶接点指令位置は、Pf2からＺ
軸の（＋）方向に若干変位した位置とされる。な
おこの場合のPf2は、必ずしも両開先面の交線の
位置すなわち溶接線WLの位置に一致しないが、
実施上問題はない。
前述説明では、角継手の開先面における溶接線
の位置を検出するべくしたが、各種継手の開先面
（Ｉ型開先を除く）も同様に検出できることは明
白であろう。また位置センサは、トーチ１０９と
兼用とせず、トーチ１０９と一定の関係を有する
位置に別個に設けてもよく、接触式、非接触式の
いずれであつてもよい。その他各構成の均等物と
の置換もこの発明の技術範囲に含まれることはも
ちろんである。
の位置を検出するべくしたが、各種継手の開先面
（Ｉ型開先を除く）も同様に検出できることは明
白であろう。また位置センサは、トーチ１０９と
兼用とせず、トーチ１０９と一定の関係を有する
位置に別個に設けてもよく、接触式、非接触式の
いずれであつてもよい。その他各構成の均等物と
の置換もこの発明の技術範囲に含まれることはも
ちろんである。
この発明は前述したように、まずワークＷの両
表面F1，F2上の各２点Pb，Pc，Pd，Peを検出
し、この位置情報から両表面F1，F2の交線の位
置P0を演算し、そしてこのP0位置に位置センサ
を一旦位置決めした後、ワークＷの開先面を検出
して溶接線の位置を本格的に検出するようにした
ので、ワークＷの開先面を検出して溶接線の位置
を検出するにあたり、その本格的なセンシングの
初めにおいて位置センサを開先面の上方位置、す
なわちP0位置に確実に存在させることができる。
従つてワークＷの位置決め精度に問題がある場合
でも溶接線の位置を正確、確実に検出できる。
表面F1，F2上の各２点Pb，Pc，Pd，Peを検出
し、この位置情報から両表面F1，F2の交線の位
置P0を演算し、そしてこのP0位置に位置センサ
を一旦位置決めした後、ワークＷの開先面を検出
して溶接線の位置を本格的に検出するようにした
ので、ワークＷの開先面を検出して溶接線の位置
を検出するにあたり、その本格的なセンシングの
初めにおいて位置センサを開先面の上方位置、す
なわちP0位置に確実に存在させることができる。
従つてワークＷの位置決め精度に問題がある場合
でも溶接線の位置を正確、確実に検出できる。
第１〜４ｂ図はこの発明の一実施例を示し、第
１図は自動溶接装置の全体斜視図、第２図は要部
説明図、第３図は作用説明図、第４ａ，ｂ図はフ
ローチヤートである。第５，６図はこの発明の別
の実施例を示し、第５図は作用説明図、第６図は
フローチヤートである。 図において、１００…自動溶接装置、１０５…
ワークＷの取付け具、１０９…トーチ（位置セン
サと兼用）、Ｗ…ワーク、WL…溶接線、Pf1，Pf2
…両開先面の交線の位置（溶接線WLの位置）、
２０６…放電用高圧電源（検出用電源）、２０７
…電流センサ、４００…制御箱、である。
１図は自動溶接装置の全体斜視図、第２図は要部
説明図、第３図は作用説明図、第４ａ，ｂ図はフ
ローチヤートである。第５，６図はこの発明の別
の実施例を示し、第５図は作用説明図、第６図は
フローチヤートである。 図において、１００…自動溶接装置、１０５…
ワークＷの取付け具、１０９…トーチ（位置セン
サと兼用）、Ｗ…ワーク、WL…溶接線、Pf1，Pf2
…両開先面の交線の位置（溶接線WLの位置）、
２０６…放電用高圧電源（検出用電源）、２０７
…電流センサ、４００…制御箱、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ワークと位置センサとを、少なくとも交差す
る並進２軸（例えばＸ軸とＺ軸）に沿つて位置制
御するべくした自動溶接装置における、開先角度
が予め与えられていない場合の溶接線の位置検出
方法において、前記溶接線は、前記２軸とほぼ直
角とし、また前記ワークの開先面は、前記２軸の
うちの１軸（例えばＺ軸）に対して開いた状態に
保持し、さらには前記位置センサは、前記Ｚ軸方
向に設け、そして前記位置センサの出力をコンピ
ユータに入力し、下記するステツプを含むプログ
ラムにより前記溶接線の位置を検出する方法。 (A) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記ワークの一方の表面F1から前記Ｚ軸方向に
適宜遠隔した位置Paに位置決めするステツプ。 (B) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記Pa位置から前記Ｚ軸方向に接近させ、前記
一方の表面F1を検出し、その位置Pbの情報を
格納するステツプ。 (C) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記Pb位置から前記Ｘ軸方向に△Xa変位させた
後、前記Ｚ軸方向に接近させ、前記一方の表面
F1を検出し、その位置Pcの情報を格納するス
テツプ。 (D) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記Pc位置から前記Ｚ軸方向に遠隔させた後、
前記Ｘ軸方向に△Xb変位させ、さらに前記Ｚ
軸方向に接近させて前記他方の表面F2を検出
し、その位置Pdの情報を格納するステツプ。 (E) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記Pd位置から前記Ｘ軸方向に△Xa変位させた
後、前記Ｚ軸方向に接近させ、前記他方の表面
F2を検出し、その位置Peの情報を格納するス
テツプ。 (F) 前記各位置Pb，Pc，Pd，Peの情報から表面
F1，F2の交線の位置Poを演算するステツプ。 (G) 前記ワークと位置センサとの相対位置を前記
Po位置に位置決めするステツプ。 (H) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記Po位置から前記Ｚ軸方向に接近させ、前記
開先面を検出し、その位置P1の情報を格納す
るステツプ。 (I) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記P1位置から前記Ｚ軸方向に△Z1だけ遠隔さ
せるステツプ。 (J) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記ステツプ(I)の位置から前記Ｘ軸方向に変位さ
せ、前記ワークの両開先面をそれぞれ一点づつ
検出し、その位置P2，P3の情報を格納するス
テツプ。 (K) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記ステツプ(J)の検出位置から前記Ｚ軸方向に△
Z1だけ遠隔させるステツプ。 (L) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記ステツプ(K)の位置から前記Ｘ軸方向に変位さ
せ、前記ワークの両開先面をそれぞれ一点づつ
検出し、その位置P4，P5の情報を格納するス
テツプ。 (M) 前記各位置P2，P3，P4，P5の情報により、
前記溶接線の位置Pf1を演算するステツプ。 ２ ワークと位置センサとを、少なくとも交差す
る並進２軸（例えばＸ軸とＺ軸）に沿つて位置制
御するべくした自動溶接装置における、開先角度
が予め与えられていない場合の溶接線の位置検出
方法において、前記溶接線は、前記２軸とほぼ直
角とし、また前記ワークの開先面は、前記２軸の
うちの１軸（例えばＺ軸）に対して開いた状態に
保持し、さらには前記位置センサは、前記Ｚ軸方
向に設け、そして前記位置センサの出力をコンピ
ユータに入力し、下記するステツプを含むプログ
ラムにより前記溶接線の位置を検出する方法。 (A) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記ワークの一方の表面F1から前記Ｚ軸方向に
適宜遠隔した位置Paに位置決めするステツプ。 (B) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記Pa位置から前記Ｚ軸方向に接近させ、前記
一方の表面F1を検出し、その位置Pbの情報を
格納するステツプ。 (C) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記Pb位置から前記Ｘ軸方向に△Xa変位させた
後、前記Ｚ軸方向に接近させ、前記一方の表面
F1を検出し、その位置Pcの情報を格納するス
テツプ。 (D) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記Pc位置から前記Ｚ軸方向に遠隔させた後、
前記Ｘ軸方向に△Xb変位させ、さらに前記Ｚ
軸方向に接近させて前記他方の表面F2を検出
し、その位置Pdの情報を格納するステツプ。 (E) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記Pd位置から前記Ｘ軸方向に△Xa変位させた
後、前記Ｚ軸方向に接近させ、前記他方の表面
F2を検出し、その位置Peの情報を格納するス
テツプ。 (F) 前記各位置Pb，Pc，Pd，Peの情報から表面
F1，F2の交線の位置Poを演算するステツプ。 (G) 前記ワークと位置センサとの相対位置を前記
Po位置に位置決めするステツプ。 (H) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記Po位置から前記Ｚ軸方向に接近させ、前記
開先面を検出し、その位置P1の情報を格納す
るステツプ。 (I) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記P1位置から前記Ｚ軸方向に△Z2だけ遠隔さ
せるステツプ。 (J) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記ステツプ(I)の位置から前記Ｘ軸方向かついず
れか一方の向きに△Ｘだけ変位させるステツ
プ。 (K) 前記ワークと位置センサとの相対位置を、前
記ステツプ(J)の位置から前記Ｚ軸方向に接近さ
せ、前記開先面を検出し、その位置P2の情報
を格納するステツプ。 (L) 前記両位置P1，P2の情報から前記開先面の
傾斜の向きを判断するステツプ。 (M) 前記ステツプ(L)の結果により、前記検出位
置P2から前記開先面の谷底に向かつて前記Ｘ
軸方向に△Ｘづつ変位したところの開先面を逐
次検出し、その位置Pnの情報を格納するとと
もに、前記位置Pnを検出するごとに、前記検
出位置Pn−1，Pnの情報から前記ステツプ(L)に
おける前記開先面の傾斜の向きが反対となつた
か否かを判断するステツプ。 (N) 前記ステツプ(M)において前記開先面の傾
斜の向きが反対となつたならば、前記検出位置
Pnから前記ステツプ(M)において△Ｘづつ変位
した向きとは反対向きに若干もどつたところの
開先面の位置を溶接線の位置Pf2として演算す
るステツプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17212979A JPS5695475A (en) | 1979-12-29 | 1979-12-29 | Position detecting method for welding line |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17212979A JPS5695475A (en) | 1979-12-29 | 1979-12-29 | Position detecting method for welding line |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5695475A JPS5695475A (en) | 1981-08-01 |
| JPS6322913B2 true JPS6322913B2 (ja) | 1988-05-13 |
Family
ID=15936094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17212979A Granted JPS5695475A (en) | 1979-12-29 | 1979-12-29 | Position detecting method for welding line |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5695475A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1144416B (it) * | 1981-07-22 | 1986-10-29 | Fiat Auto Spa | Dispositivo di collegamento tra il cristallo ed il gruppo alzacristallo nelle portiere degli autoveicoli |
| JP3215633B2 (ja) * | 1996-08-21 | 2001-10-09 | シャープ株式会社 | 画像記録装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5415441A (en) * | 1977-04-30 | 1979-02-05 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Automatic welding machine |
| JPS54119353A (en) * | 1978-03-09 | 1979-09-17 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Groove detecting method |
| JPS54124850A (en) * | 1978-03-22 | 1979-09-28 | Kobe Steel Ltd | Position correction of torch for automatic arc welder |
-
1979
- 1979-12-29 JP JP17212979A patent/JPS5695475A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5415441A (en) * | 1977-04-30 | 1979-02-05 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Automatic welding machine |
| JPS54119353A (en) * | 1978-03-09 | 1979-09-17 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Groove detecting method |
| JPS54124850A (en) * | 1978-03-22 | 1979-09-28 | Kobe Steel Ltd | Position correction of torch for automatic arc welder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5695475A (en) | 1981-08-01 |
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