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JP2003039354A - Robot control method, control device and jig - Google Patents

Robot control method, control device and jig

Info

Publication number
JP2003039354A
JP2003039354A JP2001229803A JP2001229803A JP2003039354A JP 2003039354 A JP2003039354 A JP 2003039354A JP 2001229803 A JP2001229803 A JP 2001229803A JP 2001229803 A JP2001229803 A JP 2001229803A JP 2003039354 A JP2003039354 A JP 2003039354A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
robot
amount
welding torch
recess
contact
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.)
Withdrawn
Application number
JP2001229803A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Ooto
雅裕 大音
Takashi Nakatsuka
隆 中塚
Atsusane Hashimoto
敦実 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001229803A priority Critical patent/JP2003039354A/en
Publication of JP2003039354A publication Critical patent/JP2003039354A/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】溶接トーチの交換あるいは衝突による変形によ
って実際の先端位置が基準教示位置からずれた場合に、
ずれの修正量の算出を目視による位置合わせなどを行わ
ず自動的に実施し、溶接工程での生産性を高めることが
できるロボットの制御方法、制御装置および治具を提供
する。 【解決手段】溶接トーチ2の交換あるいは衝突による変
形によって実際の先端位置が基準教示位置からずれた場
合に、ロボット1をあらかじめ決められた動作パターン
で動作し、溶接ワイヤ11と凹部8aが接触すればロボ
ット1を停止する。このようにして基準教示位置からロ
ボット1を停止させた地点までの移動量を記憶し、移動
量から溶接トーチのずれ量を修正する量を算出する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] When the actual tip position is deviated from the reference teaching position due to deformation due to replacement or collision of a welding torch,
Provided are a control method, a control device, and a jig for a robot that can automatically calculate a correction amount of a deviation without performing visual alignment or the like and can increase productivity in a welding process. When an actual tip position is deviated from a reference teaching position due to replacement of a welding torch or deformation due to a collision, the robot operates in a predetermined operation pattern so that a welding wire comes into contact with a recess. For example, the robot 1 is stopped. In this way, the amount of movement from the reference teaching position to the point where the robot 1 is stopped is stored, and the amount to correct the displacement of the welding torch is calculated from the amount of movement.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アーク溶接を行う
ためのロボットの制御方法、制御装置およびこれに用い
る治具に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot control method for performing arc welding, a control device, and a jig used for the control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】ロボットのアーム先端に取り付けられた
溶接トーチが変形したり、交換されたりして溶接トーチ
の先端位置と当初の先端位置との間に位置ずれが発生し
た場合、元の教示データをそのまま使用して再生動作を
行えるように、ロボットの動作を修正することは特公平
7−4781号公報及び、特開平8−255011号公
報に開示されている。これらの技術はあらかじめ教示し
てある基準となる教示位置に位置ずれ発生後のトーチ先
端位置を手動で移動させることで、交換もしくは変形後
による位置ずれ量を算出している。しかしながらこれら
の技術では目視による手動の位置決め作業を前提として
おり、修正作業の自動化に関しては配慮されていなかっ
た。
2. Description of the Related Art If a welding torch attached to the tip of a robot arm is deformed or replaced and a displacement occurs between the tip position of the welding torch and the initial tip position, the original teaching data Is disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-4781 and Japanese Patent Laid-Open No. 8-255011 to correct the motion of the robot so that the reproducing operation can be performed by using the above. In these techniques, the amount of displacement after replacement or deformation is calculated by manually moving the torch tip position after the displacement has occurred to a reference position taught in advance. However, these techniques are premised on manual positioning work by visual observation, and no consideration was given to automation of correction work.

【0003】この修正作業を自動化する技術としては、
溶接トーチから突出する溶接ワイヤを接触センサとして
用い、修正作業専用に設計された治具に対して接触させ
ることで先端位置の位置ずれ量を自動的に算出する技術
がある。この技術では図5に示すように、3次元空間で
の位置ずれ量を検出するために前記の専用治具に対して
X、Y、Zの3方向からの接触動作を行う必要があり、
動作回数は教示の基準位置へのアプローチ動作を含め最
小でも7回となる。溶接工程での生産効率をあげるため
には、この回数はできるだけ少ないほうが望ましい。
Techniques for automating this correction work include:
There is a technique in which a welding wire protruding from a welding torch is used as a contact sensor and a jig designed specifically for correction work is brought into contact with the jig to automatically calculate the amount of displacement of the tip position. In this technique, as shown in FIG. 5, it is necessary to perform a contact operation in the three directions of X, Y, and Z with respect to the above-mentioned dedicated jig in order to detect the amount of displacement in the three-dimensional space.
The number of operations is at least 7 including the approaching operation to the teaching reference position. In order to improve the production efficiency in the welding process, it is desirable that this number be as small as possible.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、ロボットのアーム先端に取り付けられた溶接トーチ
が変形したり、交換されたりして溶接トーチの先端位置
と当初の先端位置との間に位置ずれが発生した場合、元
の教示データをそのまま使用して再生動作を行えるよう
に、ロボットの動作を修正する量を自動的に算出するこ
とを可能とし、かつその算出に要するロボットの動作回
数を少なくすることのできるロボットの制御方法、制御
装置およびこれに用いる治具を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to fix the welding torch attached to the arm tip of a robot between the tip position of the welding torch and the initial tip position due to deformation or replacement. If a position deviation occurs in the robot, it is possible to automatically calculate the amount to correct the robot motion so that the original teaching data can be used as it is for playback operation, and the robot motion required for the calculation. It is an object of the present invention to provide a robot control method, a control device, and a jig used for the same, which can reduce the number of times.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1記載のロボット
の制御方法は、予め記憶されたロボットの教示データに
基づいてロボットの動作を再現するロボットの制御方法
であって、円錐形状の凹部のある導電性接触板をもつ治
具をロボットの近傍に設置し、ロボットの手首先端に取
り付けられた溶接トーチを、凹部の所定位置に位置決め
し、その際の教示データを基準教示位置として記憶する
過程と、溶接トーチの交換あるいは衝突による変形によ
って実際の先端位置が基準教示位置からずれた場合に、
記憶された基準教示位置までロボットを移動し、ロボッ
トをあらかじめ決められた動作パターンで動作し、溶接
トーチの先端に突出した溶接ワイヤと凹部の表面が接触
すればロボットを停止し、基準教示位置からロボットを
停止させた地点までの移動量を記憶し、移動量から溶接
トーチのずれ量を修正する量を算出する過程を含むもの
である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a robot control method for reproducing a robot motion based on pre-stored robot teaching data. A process in which a jig with a certain conductive contact plate is installed near the robot, the welding torch attached to the tip of the wrist of the robot is positioned at a predetermined position in the recess, and the teaching data at that time is stored as the reference teaching position. When the actual tip position deviates from the reference teaching position due to welding torch replacement or deformation due to collision,
Move the robot to the stored reference teaching position, operate the robot in a predetermined motion pattern, and stop the robot if the welding wire protruding from the tip of the welding torch and the surface of the recess come into contact with the robot. It includes a process of storing the amount of movement to the point where the robot is stopped and calculating an amount for correcting the deviation amount of the welding torch from the amount of movement.

【0006】請求項1記載のロボットの制御方法によれ
ば、ロボットのアーム先端に取り付けられた溶接トーチ
が変形したり、交換されたりして溶接トーチの先端位置
と当初の先端位置との間に位置ずれが発生した場合、溶
接ワイヤを治具の凹部内において所定の動作パターンで
動作させ、その際溶接ワイヤが凹部の表面と接触するま
での動作からロボットの移動量を算出することにより、
元の教示データをそのまま使用して再生動作を行うこと
ができるとともに、ロボットの動作を修正する量を自動
的に算出することが可能となり、かつその算出に要する
ロボットの動作回数を少なくすることができ、溶接工程
での生産性を高めることができる。
According to the robot control method of the first aspect, the welding torch attached to the tip of the arm of the robot is deformed or exchanged, so that the welding torch is located between the tip position and the initial tip position. When the positional deviation occurs, the welding wire is operated in a predetermined operation pattern in the recess of the jig, and the movement amount of the robot is calculated from the operation until the welding wire comes into contact with the surface of the recess.
The original teaching data can be used as it is for replaying, the amount of robot motion correction can be automatically calculated, and the number of robot motions required for the calculation can be reduced. Therefore, the productivity in the welding process can be improved.

【0007】請求項2記載のロボットの制御方法は、請
求項1において、ロボットの停止が、導電性接触板と溶
接ワイヤにセンシング電圧を印加し、溶接ワイヤと導電
性接触板が接触した際に流れるセンシング電流を検知し
て行うものである。
According to a second aspect of the present invention, in the robot control method according to the first aspect, when the robot is stopped, a sensing voltage is applied to the conductive contact plate and the welding wire, and the welding wire and the conductive contact plate come into contact with each other. This is done by detecting the flowing sensing current.

【0008】請求項2記載のロボットの制御方法によれ
ば、請求項1と同様な効果がある。
According to the robot control method of the second aspect, the same effect as that of the first aspect can be obtained.

【0009】請求項3記載のロボットの制御方法は、請
求項1において、溶接トーチのずれ量を修正する量を算
出するための予め決められた動作パターンは、ずれの存
在する溶接トーチで実現した基準教示位置を修正動作の
原点とし、凹部上に定義されたY軸正方向に凹部と溶接
ワイヤが接触するまで動作させ、次にY軸負方向に凹部
と溶接ワイヤが接触するまで動作させ、次に修正動作の
原点から凹部上に定義されたX軸正方向に凹部と溶接ワ
イヤが接触するまで動作させるものである。請求項3記
載のロボットの制御方法によれば、請求項1と同様な効
果がある。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a robot control method according to the first aspect, wherein a predetermined operation pattern for calculating an amount for correcting the deviation amount of the welding torch is realized by a welding torch having a deviation. a reference teaching position as the origin of the corrective action, to operate until the recess and the welding wire to a defined Y-axis positive direction is in contact with the recess, then the recess <br/> the Y axis negative direction and the welding wire contacts Until the contact between the recess and the welding wire in the X-axis positive direction defined on the recess from the origin of the correction operation. According to the robot control method of the third aspect, there is the same effect as the first aspect.

【0010】請求項4記載のロボットの制御装置は、予
め記憶されたロボットの教示データに基づいてロボット
の動作を再現するロボットの制御装置であって、円錐形
状の凹部のある導電性接触板をもつ治具と、ロボットの
手首先端に取り付けられた溶接トーチを、凹部の所定位
置に位置決めし、その際の教示データを基準教示位置と
して記憶する記憶手段と、溶接トーチの交換あるいは衝
突による変形によって実際の先端位置が基準教示位置か
らずれた場合に、記憶された基準教示位置までロボット
を移動し、ロボットをあらかじめ決められた動作パター
ンで動作し、溶接トーチの先端に突出した溶接ワイヤと
凹部の表面が接触すればロボットを停止する修正動作実
行手段と、基準教示位置からロボットを停止させた地点
までの移動量を記憶し、移動量から溶接トーチのずれ量
を修正する量を算出する修正量算出手段を備えたもので
ある。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a robot control device for reproducing a robot motion based on previously stored robot teaching data, wherein a conductive contact plate having a conical concave portion is provided. By holding the jig and the welding torch attached to the tip of the wrist of the robot at a predetermined position in the recess and storing the teaching data at that time as the reference teaching position, the welding torch is replaced or deformed by collision. When the actual tip position deviates from the reference teaching position, the robot is moved to the stored reference teaching position, the robot operates in a predetermined operation pattern, and the welding wire and the concave portion protruding at the tip of the welding torch Corrective action execution means to stop the robot if the surface touches, and the amount of movement from the reference teaching position to the point where the robot is stopped And, those having a correction amount calculating means for calculating an amount for correcting the shift amount of the welding torch from the amount of movement.

【0011】請求項4記載のロボットの制御装置によれ
ば、請求項1と同様な効果がある。
According to the robot controller of the fourth aspect, the same effect as that of the first aspect can be obtained.

【0012】請求項5記載のロボットの制御装置は、請
求項4において、溶接ワイヤと凹部が接触したときロボ
ットを停止させる手段として、導電性接触板と溶接ワイ
ヤにセンシング電圧を印加するセンシング電源と、溶接
ワイヤと治具が接触した際に流れるセンシング電流を検
出する接触検出手段を有するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a robot control device according to the fourth aspect, wherein the means for stopping the robot when the welding wire and the recess contact each other includes a conductive contact plate and a sensing power supply for applying a sensing voltage to the welding wire. It has a contact detection means for detecting a sensing current flowing when the welding wire and the jig come into contact with each other.

【0013】請求項5記載のロボットの制御装置によれ
ば、請求項4と同様な効果がある。
According to the robot controller of the fifth aspect, the same effect as that of the fourth aspect can be obtained.

【0014】請求項6記載のロボットの制御装置は、請
求項4において、溶接トーチのずれ量を修正する量を算
出するための修正動作実行手段は、ずれの存在する溶接
トーチで実現した基準教示位置を修正動作の原点とし、
治具上に定義されたY軸正方向に凹部と溶接ワイヤが接
触するまで動作させ、次にY軸負方向に凹部と溶接ワイ
ヤが接触するまで動作させ、次に修正動作の原点から凹
部上に定義されたX軸正方向に凹部と溶接ワイヤが接触
するまで動作させるものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the robot control apparatus according to the fourth aspect, the correction operation executing means for calculating the amount of correction of the deviation amount of the welding torch is the reference teaching realized by the welding torch having the deviation. The position is the origin of the correction operation,
Operate until the recess and the welding wire make contact in the Y-axis positive direction defined on the jig, and then in the Y-axis negative direction until the recess and the welding wire make contact, and then move from the origin of the correction operation to the recess The welding wire is operated in the positive direction of the X-axis defined in (3) until the recess and the welding wire come into contact with each other.

【0015】請求項6記載のロボットの制御装置によれ
ば、請求項4と同様な効果がある。
According to the robot control apparatus of the sixth aspect, the same effect as that of the fourth aspect can be obtained.

【0016】請求項7記載の治具は、予め記憶されたロ
ボットの教示データに基づいて前記ロボットの動作を再
現する場合、溶接トーチの交換あるいは衝突による変形
によって実際の先端位置が基準教示位置からずれたとき
に、そのずれ量を求めるための治具であって、前記溶接
トーチが所定位置からあらかじめ決められた動作パター
ンで動作して接触する円錐形状の凹部を有する導電性接
触板を備え、前記所定位置から接触位置までの移動量よ
り前記ずれ量を求めることが可能である。
According to a seventh aspect of the present invention, when the operation of the robot is reproduced based on the previously stored teaching data of the robot, the actual tip position is changed from the reference teaching position by the replacement of the welding torch or the deformation caused by the collision. A jig for determining the amount of deviation when displaced, comprising a conductive contact plate having a conical concave portion in which the welding torch operates and contacts in a predetermined operation pattern from a predetermined position, The shift amount can be obtained from the movement amount from the predetermined position to the contact position.

【0017】請求項7記載の治具によれば、請求項1と
同様な効果が得られる。
According to the jig described in claim 7, the same effect as in claim 1 can be obtained.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図面を参照しながら説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1は、本発明を適用するロボットとその
制御装置を示している。図1において、1はロボット、
2は溶接トーチ、3はロボットの制御装置、4は円錐形
状の凹部8aのある導電性接触板8を備えた治具、セン
シング電源、接触検出手段をを含む検出装置を表してい
る。ロボット1は制御装置3に接続されその動作が制御
され、検出装置4は制御装置3に接続されている。
FIG. 1 shows a robot to which the present invention is applied and its control device. In FIG. 1, 1 is a robot,
Reference numeral 2 is a welding torch, 3 is a robot control device, and 4 is a detection device including a jig having a conductive contact plate 8 having a conical recess 8a, a sensing power supply, and a contact detection means. The robot 1 is connected to the control device 3 and its operation is controlled, and the detection device 4 is connected to the control device 3.

【0020】図2は、制御装置3および検出装置4にお
ける本発明に関連する構成を示している。図2におい
て、8は治具内の円錐形状の凹部8aを有する導電性接
触板、9は導電性接触板8を有する治具と溶接ワイヤ1
1にセンシング電圧を印加するセンシング電源、10は
溶接ワイヤ11と導電性接触板8が接触した際に流れる
センシング電流を検出する接触検出手段、5はロボット
1に取り付けられた溶接トーチ2を、検出装置4内の所
定位置に位置決めし、その際の教示データを基準教示位
置として記憶する記憶手段、6は記憶された基準教示位
置までロボット1を移動し、ロボット1をあらかじめ決
められた動作パターンで動作させる修正動作実行手段、
7は基準教示位置からロボット1を停止させた地点まで
の移動量を記憶し、その移動量から溶接トーチ2のずれ
量を修正する量を算出する修正量算出手段である。これ
ら構成手段の関係を図3に示す処理フローに従って説明
する。
FIG. 2 shows the structure related to the present invention in the control device 3 and the detection device 4. In FIG. 2, 8 is a conductive contact plate having a conical recess 8a in the jig, and 9 is a jig having the conductive contact plate 8 and the welding wire 1.
1 is a sensing power source for applying a sensing voltage, 10 is a contact detecting means for detecting a sensing current flowing when the welding wire 11 and the conductive contact plate 8 are in contact, and 5 is a welding torch 2 attached to the robot 1. Storage means for positioning the teaching data at that position in the device 4 as a reference teaching position and 6 for moving the robot 1 to the stored reference teaching position and moving the robot 1 in a predetermined operation pattern Corrective action executing means to operate,
Reference numeral 7 is a correction amount calculation means for storing a movement amount from the reference teaching position to a point where the robot 1 is stopped and calculating an amount for correcting the deviation amount of the welding torch 2 from the movement amount. The relationship between these components will be described according to the processing flow shown in FIG.

【0021】図3における、処理Slにおいて溶接卜ー
チの交換、変形が発生する前にロボット1に取り付けら
れた溶接トーチ2を、検出装置4内の所定位置に位置決
めし、その際の教示データを基準教示位置として記憶手
段5で記憶する。仮に処理S2において溶接トーチ2の
交換あるいは衝突による変形によって実際の先端位置が
基準教示位置からずれを発生した場合には、処理S3に
おいて、修正動作実行手段6により、記憶手段5が記憶
した基準教示位置までロボット1を移動させる。次に処
理S4において同じく修正動作実行手段6によりロボッ
ト1をあらかじめ決められた修正動作パターンで動作さ
せる。この際、溶接ワイヤ11と導電性接触板8が接触
したら接触検出手段10から接触発生信号12が修正動
作実行手段6へと出力され、修正動作実行手段6はロボ
ット1を停止し、処理S5において基準教示位置からロ
ボット1を停止させた地点までの移動量を記憶する。
In step S1 shown in FIG. 3, the welding torch 2 attached to the robot 1 is positioned at a predetermined position in the detection device 4 before the welding torch is replaced or deformed, and teaching data at that time is set. Is stored in the storage means 5 as a reference teaching position. If the actual tip position deviates from the reference teaching position due to the deformation of the welding torch 2 due to the replacement or collision in the process S2, the correction operation executing unit 6 causes the reference teaching stored in the storage unit 5 in the process S3. The robot 1 is moved to the position. Next, in process S4, the robot 1 is also operated by the correction operation execution means 6 in a predetermined correction operation pattern. At this time, when the welding wire 11 and the conductive contact plate 8 come into contact with each other, the contact detection signal 10 is output to the correction operation execution means 6 from the contact detection means 10, and the correction operation execution means 6 stops the robot 1 and in step S5. The movement amount from the reference teaching position to the point where the robot 1 is stopped is stored.

【0022】次に修正動作実行手段6が実行する修正動
作パターンについて、図4を用いて説明する。図4
(a)は円錐形状の凹部8aをもつ導電性接触板8の断
面図、図4(b)は上面図を示している。図4(a)、
(b)に示すように、基準教示位置P0を円錐の中心線
上かつ高さ方向の中点に教示するものとする。溶接トー
チ2の交換や変形により位置ずれが存在する溶接トーチ
2で実現される基準教示位置を修正動作の原点としoで
表す。修正動作パターンはこの修正動作原点oより、治
具の凹部8a上に定義されたY軸正方向に凹部8aと溶
接ワイヤ11が接触するまで動作させ、次にY軸負方向
に凹部8aと溶接ワイヤ11が接触するまで動作させ、
次に修正動作の原点oから凹部8a上に定義されたX軸
正方向に凹部8aと溶接ワイヤ11が接触するまで動作
させる。
Next, the correction operation pattern executed by the correction operation executing means 6 will be described with reference to FIG. Figure 4
4A is a cross-sectional view of the conductive contact plate 8 having a conical recess 8a, and FIG. 4B is a top view. FIG. 4 (a),
As shown in (b), the reference teaching position P0 is taught on the center line of the cone and at the middle point in the height direction. A reference teaching position realized by the welding torch 2 in which a positional deviation exists due to replacement or deformation of the welding torch 2 is represented by o as the origin of the correction operation. The correction operation pattern is operated from the correction operation origin o in the Y-axis positive direction defined on the recess 8a of the jig until the recess 8a and the welding wire 11 come into contact with each other, and then welds the recess 8a in the Y-axis negative direction. Operate until the wire 11 touches,
Next, the correction operation is performed from the origin o in the positive direction of the X-axis defined on the recess 8a until the recess 8a and the welding wire 11 come into contact with each other.

【0023】次に修正動作パターンの実施により得られ
た移動量から、溶接トーチ2の修正量を算出するアルゴ
リズムについて図4を用いて説明する。導電性接触板8
は円錐形状をしており、図4(b)に示すように上方か
らは円形形状となる。
Next, an algorithm for calculating the correction amount of the welding torch 2 from the movement amount obtained by executing the correction operation pattern will be described with reference to FIG. Conductive contact plate 8
Has a conical shape, and has a circular shape from above as shown in FIG.

【0024】修正動作の原点oよりY軸正方向へ動作さ
せ導電性接触板8とPlで接触した際の移動量をyl、
Y軸負方向へ動作させ導電性接触板8とP2で接触した
際の移動量をy2、X軸正方向へ動作させ導電性接触板
8とP3で接触した際の移動量をxとすると、修正動作
原点oからみた各接触点へのベクトルは、式(1)、式
(2)、式(3)のように表される。
The amount of movement when the correction contact is moved in the positive direction of the Y-axis from the origin o and comes into contact with the conductive contact plate 8 with Pl, yl,
When the movement amount when the Y-axis is moved in the negative direction and the conductive contact plate 8 is in contact with P2 is y2, and the movement amount when the X-axis positive direction is in contact with the conductive contact plate 8 and P3 is x, The vector from the correction operation origin o to each contact point is expressed as in equations (1), (2), and (3).

【0025】Pl=(0、yl) …(1) P2=(0、y2) …(2) P3=(x、0) …(3) トーチ2の変形が位置のずれだけであるとすれば、P
l、P2、P3は円錐の高さ方向を法線とする同一平面
内に存在する。平面上の3点の座標がわかれば、その3
点を通る円の半径と中心座標は、簡単な計算で算出する
ことができる。
Pl = (0, yl) (1) P2 = (0, y2) (2) P3 = (x, 0) (3) If the torch 2 is deformed only by displacement of position. , P
l, P2, and P3 exist in the same plane whose normal is the height direction of the cone. If you know the coordinates of 3 points on the plane, 3
The radius and center coordinates of a circle passing through the points can be calculated by a simple calculation.

【0026】この中心座標をCpとし式(4)で表し、
半径をRとする。
This central coordinate is defined as Cp and is expressed by the equation (4),
Let R be the radius.

【0027】Cp=(Cpx、Cpy) …(4) 式(1)、式(2)、式(3)で示した座標は、修正動
作の原点oを座標原点とすることから、中心座標Cpの
値は図4(a)に示すように基準教示位置P0へと向か
うべクトルのXY平面への投影成分であることがわか
る。また、上記3点の座標を通る円は、円錐の断面とな
るから、その半径は高さに比例する。図4(a)に示す
ように円錐と水平面Hのなす角をθとすると高さhと半
径Rの関係は式(5)のように表される。
Cp = (Cpx, Cpy) (4) Since the coordinates shown by the equations (1), (2) and (3) have the origin o of the correction operation as the coordinate origin, the central coordinates Cp It can be seen that the value of is the projection component of the vector toward the reference teaching position P0 on the XY plane as shown in FIG. Further, since the circle passing through the coordinates of the three points has a conical cross section, its radius is proportional to the height. As shown in FIG. 4A, when the angle formed by the cone and the horizontal plane H is θ, the relationship between the height h and the radius R is expressed by equation (5).

【0028】h=Rtanθ …(5) 基準座標位置の水平面Hからの高さをhoとすると、h
oとhの差がZ方向の修正量となることがわかる。
H = Rtan θ (5) If the height of the reference coordinate position from the horizontal plane H is ho, then h
It can be seen that the difference between o and h is the correction amount in the Z direction.

【0029】以上より位置ずれを修正する量は式(6)
で求められる。
From the above, the amount by which the positional deviation is corrected is expressed by the equation (6).
Required by.

【0030】 修正量=(Cpx、Cpy、ho−h) …(6) また、この場合の必要な動作回数は、治具近傍に設定し
た待機位置から修正動作原点oまでのアプローチ動作を
含め、修正動作原点oからPlまで、PlからP2ま
で、P2から修正動作原点oまで、修正動作原点oから
P3まで、P3から修正動作原点oまでの計6回の動作
となる。
Correction amount = (Cpx, Cpy, ho-h) (6) The required number of operations in this case includes the approach operation from the standby position set near the jig to the correction operation origin o. From the corrective operation origin o to Pl, from Pl to P2, from P2 to corrective operation origin o, from corrective operation origin o to P3, from P3 to corrective operation origin o, a total of 6 operations are performed.

【0031】[0031]

【発明の効果】請求項1記載のロボットの制御方法によ
れば、ロボットのアーム先端に取り付けられた溶接トー
チが変形したり、交換されたりして溶接トーチの先端位
置と当初の先端位置との間に位置ずれが発生した場合、
溶接ワイヤを治具の凹部内において所定の動作パターン
で動作させ、その際溶接ワイヤが凹部の表面と接触する
までの動作からロボットの移動量を算出することによ
り、元の教示データをそのまま使用して再生動作を行う
ことができるとともに、ロボットの動作を修正する量を
自動的に算出することが可能となり、かつその算出に要
するロボットの動作回数を少なくすることができ、溶接
工程での生産性を高めることができる。
According to the robot control method of the first aspect of the present invention, the welding torch attached to the end of the arm of the robot is deformed or replaced, and the tip position of the welding torch and the initial tip position are changed. If a misalignment occurs,
The welding wire is operated in a predetermined movement pattern inside the recess of the jig, and the movement amount of the robot is calculated from the operation until the welding wire comes into contact with the surface of the recess. It is possible to perform the regenerating operation by automatically calculating the amount to correct the robot operation, and to reduce the number of robot operations required for the calculation, thus improving the productivity in the welding process. Can be increased.

【0032】請求項2および請求項3記載のロボットの
制御方法によれば、請求項1と同様な効果がある。
According to the robot control method of the second and third aspects, the same effect as that of the first aspect can be obtained.

【0033】請求項4記載のロボットの制御装置によれ
ば、請求項1と同様な効果がある。
According to the robot controller of the fourth aspect, the same effect as that of the first aspect can be obtained.

【0034】請求項5および請求項6記載のロボットの
制御装置によれば、請求項4と同様な効果がある。
According to the robot control device of the fifth and sixth aspects, the same effect as the fourth aspect can be obtained.

【0035】請求項7記載の治具によれば、請求項1と
同様な効果が得られる。
According to the jig described in claim 7, the same effect as in claim 1 can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用するロボットの制御装置の一実施
の形態の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of a robot controller to which the present invention is applied.

【図2】ロボットの制御装置および検出装置の構成を説
明する説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating configurations of a control device and a detection device of the robot.

【図3】溶接トーチがずれた場合のロボットの制御方法
を説明するフロー図である。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of controlling the robot when the welding torch is displaced.

【図4】(a)は導電性接触板の断面図、(b)は上面
図である。
4A is a sectional view of a conductive contact plate, and FIG. 4B is a top view.

【図5】従来例を説明する説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロボット 2 溶接トーチ 3 ロボット制御装置 4 検出装置 5 記憶手段 6 修正動作実行手段 7 修正量算出手段 8 導電性接触板 8a 凹部 9 センシング電源 10 接触検出手段 11 溶接ワイヤ 12 接触検出信号 1 robot 2 welding torch 3 Robot controller 4 detector 5 storage means 6 Corrective action execution means 7 Correction amount calculation means 8 Conductive contact plate 8a recess 9 Sensing power supply 10 Contact detection means 11 welding wire 12 Contact detection signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 敦実 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 3C007 AS11 BS12 KS17 KS31 KV04 KX19 LT14 LT17 MS15 MT04   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Atsumi Hashimoto             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. F-term (reference) 3C007 AS11 BS12 KS17 KS31 KV04                       KX19 LT14 LT17 MS15 MT04

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 予め記憶されたロボットの教示データに
基づいて前記ロボットの動作を再現する前記ロボットの
制御方法であって、 円錐形状の凹部のある導電性接触板をもつ治具を前記ロ
ボットの近傍に設置し、前記ロボットの手首先端に取り
付けられた溶接トーチを、前記凹部の所定位置に位置決
めし、その際の教示データを基準教示位置として記憶す
る過程と、 前記溶接トーチの交換あるいは衝突による変形によって
実際の先端位置が前記基準教示位置からずれた場合に、
記憶された前記基準教示位置まで前記ロボットを移動
し、前記ロボットをあらかじめ決められた動作パターン
で動作し、前記溶接トーチの先端に突出した溶接ワイヤ
と前記凹部の表面が接触すれば前記ロボットを停止し、
前記基準教示位置から前記ロボットを停止させた地点ま
での移動量を記憶し、前記移動量から前記溶接トーチの
ずれ量を修正する量を算出する過程を含むロボットの制
御方法。
1. A control method for the robot, which reproduces the operation of the robot based on pre-stored teaching data of the robot, wherein a jig having a conductive contact plate having a conical recess is provided in the robot. A process of positioning the welding torch, which is installed in the vicinity of the robot and attached to the tip of the wrist of the robot, at a predetermined position of the concave portion, and storing teaching data at that time as a reference teaching position, and replacement or collision of the welding torch. When the actual tip position deviates from the reference teaching position due to deformation,
The robot is moved to the stored reference teaching position, the robot is operated in a predetermined operation pattern, and the robot is stopped when the welding wire protruding from the tip of the welding torch comes into contact with the surface of the recess. Then
A method of controlling a robot, comprising a step of storing a movement amount from the reference teaching position to a point where the robot is stopped and calculating an amount for correcting a deviation amount of the welding torch from the movement amount.
【請求項2】 ロボットの停止は、導電性接触板と溶接
ワイヤにセンシング電圧を印加し、前記溶接ワイヤと前
記導電性接触板が接触した際に流れるセンシング電流を
検知して行う請求項1記載のロボットの制御方法。
2. The stopping of the robot is performed by applying a sensing voltage to the conductive contact plate and the welding wire and detecting a sensing current flowing when the welding wire and the conductive contact plate come into contact with each other. Robot control method.
【請求項3】 溶接トーチのずれ量を修正する量を算出
するための予め決められた動作パターンは、ずれの存在
する溶接トーチで実現した基準教示位置を修正動作の原
点とし、凹部上に定義されたY軸正方向に前記凹部と溶
接ワイヤが接触するまで動作させ、次にY軸負方向に前
記凹部と前記溶接ワイヤが接触するまで動作させ、次に
前記修正動作の原点から前記凹部上に定義されたX軸正
方向に前記凹部と前記溶接ワイヤが接触するまで動作さ
せる請求項1記載のロボットの制御方法。
3. A predetermined operation pattern for calculating an amount for correcting the deviation amount of the welding torch is defined on the concave portion with the reference teaching position realized by the welding torch having the deviation as the origin of the correction operation. Operation is performed in the positive Y-axis direction until the recess and the welding wire come into contact with each other, and then in the Y-axis negative direction until the recess and the welding wire come into contact with each other. The control method for the robot according to claim 1, wherein the robot is operated until the recess and the welding wire contact each other in the positive direction of the X-axis defined in 1.
【請求項4】 予め記憶されたロボットの教示データに
基づいて前記ロボットの動作を再現する前記ロボットの
制御装置であって、 円錐形状の凹部のある導電性接触板をもつ治具と、 前記ロボットの手首先端に取り付けられた溶接トーチ
を、前記凹部の所定位置に位置決めし、その際の教示デ
ータを基準教示位置として記憶する記憶手段と、 溶接トーチの交換あるいは衝突による変形によって実際
の先端位置が前記基準教示位置からずれた場合に、記憶
された前記基準教示位置まで前記ロボットを移動し、前
記ロボットをあらかじめ決められた動作パターンで動作
し、前記溶接トーチの先端に突出した溶接ワイヤと前記
凹部の表面が接触すれば前記ロボットを停止する修正動
作実行手段と、 前記基準教示位置から前記ロボットを停止させた地点ま
での移動量を記憶し、前記移動量から前記溶接トーチの
ずれ量を修正する量を算出する修正量算出手段を備えた
ロボットの制御装置。
4. A controller for the robot, which reproduces the operation of the robot based on pre-stored teaching data of the robot, comprising a jig having a conductive contact plate having a conical recess, and the robot. The welding torch attached to the tip of the wrist is positioned at a predetermined position in the recess, and the storage means that stores the teaching data at that time as the reference teaching position, and the actual tip position due to deformation of the welding torch due to replacement or collision When it deviates from the reference teaching position, the robot is moved to the stored reference teaching position, the robot is operated in a predetermined operation pattern, and the welding wire protruding at the tip of the welding torch and the recess are formed. Correction operation executing means for stopping the robot when the surface of the robot comes into contact with the robot, and the robot is stopped from the reference teaching position. Storing the amount of movement to the point, the robot controller having a correction amount calculating means for calculating an amount for correcting the amount of deviation of the welding torch from the amount of movement.
【請求項5】 溶接ワイヤと凹部が接触したときロボッ
トを停止させる手段として、前記導電性接触板と溶接ワ
イヤにセンシング電圧を印加するセンシング電源と、前
記溶接ワイヤと前記治具が接触した際に流れるセンシン
グ電流を検出する接触検出手段を有する請求項4記載の
ロボットの制御装置。
5. A means for stopping the robot when the welding wire comes into contact with the concave portion, a sensing power source for applying a sensing voltage to the conductive contact plate and the welding wire, and when the welding wire comes into contact with the jig. The robot control apparatus according to claim 4, further comprising a contact detection unit that detects a flowing sensing current.
【請求項6】 溶接トーチのずれ量を修正する量を算出
するための修正動作実行手段は、ずれの存在する前記溶
接トーチで実現した基準教示位置を修正動作の原点と
し、治具上に定義されたY軸正方向に凹部と溶接ワイヤ
が接触するまで動作させ、次にY軸負方向に前記凹部と
前記溶接ワイヤが接触するまで動作させ、次に前記修正
動作の原点から前記凹部上に定義されたY軸正方向に前
記凹部と前記溶接ワイヤが接触するまで動作させる請求
項4記載のロボットの制御装置。
6. The correction operation executing means for calculating the correction amount of the deviation amount of the welding torch is defined on the jig by using the reference teaching position realized by the welding torch having the deviation as the origin of the correction operation. It is operated until the recess and the welding wire contact in the positive Y-axis direction, and then until the recess and the welding wire contact in the Y-axis negative direction, and then from the origin of the correction operation onto the recess. The robot control apparatus according to claim 4, wherein the robot is operated in a defined Y-axis positive direction until the recess and the welding wire come into contact with each other.
【請求項7】 予め記憶されたロボットの教示データに
基づいて前記ロボットの動作を再現する場合、溶接トー
チの交換あるいは衝突による変形によって実際の先端位
置が基準教示位置からずれたときに、そのずれ量を求め
るための治具であって、前記溶接トーチが所定位置から
あらかじめ決められた動作パターンで動作して接触する
円錐形状の凹部を有する導電性接触板を備え、前記所定
位置から接触位置までの移動量より前記ずれ量を求める
ことが可能な治具。
7. When the operation of the robot is reproduced based on pre-stored teaching data of the robot, when the actual tip position deviates from the reference teaching position due to replacement of the welding torch or deformation due to collision, the deviation. A jig for determining the amount, comprising a conductive contact plate having a conical concave portion with which the welding torch operates and contacts with a predetermined operation pattern from a predetermined position, and from the predetermined position to the contact position A jig that can determine the amount of deviation from the amount of movement of the jig.
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