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JP2686839B2 - Industrial robot system - Google Patents

Industrial robot system

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Publication number
JP2686839B2
JP2686839B2 JP2048037A JP4803790A JP2686839B2 JP 2686839 B2 JP2686839 B2 JP 2686839B2 JP 2048037 A JP2048037 A JP 2048037A JP 4803790 A JP4803790 A JP 4803790A JP 2686839 B2 JP2686839 B2 JP 2686839B2
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JP
Japan
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robot
welding
robots
work
work object
Prior art date
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JP2048037A
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Japanese (ja)
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JPH03251379A (en
Inventor
良郎 笹野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、産業用ロボットシステム、特に構造物の終
端まき溶接を行うアーク溶接ロボットへの適用に好適な
産業用ロボットシステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an industrial robot system, and more particularly to an industrial robot system suitable for application to an arc welding robot that performs end-seeding welding of structures.

従来の技術 まき溶接とは、逆T字形状の継手を作るために、第10
図に示すように、ベース1の上面に垂直に立てた補強材
2の下端部両側を、溶接トーチ3および4により同時に
隅肉溶接して行き、継手終端で両側から進んできた溶接
ビード5をビード5が溶融した状態で合わせることによ
り、冶金的に同質の切れ目の無い溶接ビード5を形成さ
せる溶接手法をいう。
Conventional technology Maki welding is the 10th method to make an inverted T-shaped joint.
As shown in the figure, both sides of the lower end portion of the reinforcing member 2 standing upright on the upper surface of the base 1 are simultaneously fillet welded by the welding torches 3 and 4, and the welding bead 5 that has advanced from both sides at the end of the joint. This is a welding method for forming a weld bead 5 of the same quality metallurgically and without interruption by combining the beads 5 in a molten state.

第11図は、この種のまき溶接を行うための従来のアー
ク溶接ロボットのアーム先端部を示している。第11図に
おいて、11,12は溶接トーチ、13,14は各溶接トーチ11,1
2のホールダである。15はトーチホールダ13,14を支えて
いるヘッドで、この部分で各トーチホールダ13,14はト
ーチホールダ方向に移動可能な構造となっている。
FIG. 11 shows the arm tip of a conventional arc welding robot for performing this type of welding. In FIG. 11, 11 and 12 are welding torches, and 13 and 14 are welding torches 11 and 1, respectively.
It is a holder of 2. A head 15 supports the torch holders 13 and 14, and the torch holders 13 and 14 are structured to be movable in the torch holder direction in this portion.

ワーク終端であることは、送り機構の中で予め定めら
れているか、または作業者が判断し、ヘッド15により各
ホールダ13,14を動作させて、必要な量だけ2つの溶接
トーチ11,12を互いに近づけ、両隅肉を一つに融合させ
る。
The end of the work is predetermined in the feed mechanism, or the operator judges it and operates the holders 13 and 14 by the head 15 to move the two welding torches 11 and 12 by the required amount. Bring them closer together and fuse both fillets into one.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来のこの種のロボットは、2つのト
ーチが1つのヘッドに機械的に固定された1ヘッド2ト
ーチタイプのものであり、その幾何学的形状からアーク
溶接施工可能なワークは明らかに限定される問題点があ
る。即ち、第10図に示す補強材2が2つのトーチ11,12
の間に治まらねばならず、また補強材2の上方に物が存
在する場合も溶接することができない。
However, the conventional robot of this type is a one-head two-torch type in which two torches are mechanically fixed to one head, and arc welding is performed due to its geometric shape. The possible work is obviously limited. That is, the reinforcing member 2 shown in FIG. 10 has two torches 11,12.
Must be cured during the welding, and welding is not possible even when there is an object above the reinforcing material 2.

本発明は、このような従来の問題点を解決するもので
あり、離れた位置での動作を同期させることができ、し
かも適用可能なワークの範囲を拡大することのできる産
業用ロボットシステムを提供することを目的とする。
The present invention solves such conventional problems, and provides an industrial robot system capable of synchronizing operations at distant positions and expanding the range of applicable works. The purpose is to do.

課題を解決するための手段 本発明は、前記目的を達成するために、複数のロボッ
トに各々工具およびセンサを把持させ、各ロボットの動
作を常時監視して、各ロボットの動作を同期させるとと
もに、各ロボットはセンサーによりワークの溶接線の終
端を検出し、ワークの溶接作業中の歪みによる誤差を吸
収するとともに、正確に溶接線の終端を求めることによ
りまき溶接を実現するようにしたものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention causes a plurality of robots to hold a tool and a sensor, respectively, constantly monitors the operation of each robot, and synchronizes the operation of each robot, Each robot detects the end of the welding line of the work with a sensor, absorbs the error due to the distortion during the welding work of the work, and realizes the welding by accurately determining the end of the welding line. .

作用 ロボットが別個のものであるから作業対象物への制限
が殆どなく、適用ワークの範囲が拡大する。また、まき
溶接を自動的に行なうに際しては、2台のロボットを同
期させて動作させ、溶接線の終端においては、溶融して
いる金属が冷えないうちに両隅肉を融合させて冶金的に
同質な溶接ビードを形成することができる。
Action Since the robots are separate, there is almost no limit to the work object, and the range of applicable work is expanded. When automatically performing the sprinkling welding, the two robots are operated in synchronism, and at the end of the welding line, both fillets are fused by metallurgically by melting the molten metal before it cools. A homogeneous weld bead can be formed.

実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図は、本発明の一実施例におけるアーク溶接用ロボ
ットシステムの概略構成図である。第1図において、2
1,22はアーク溶接ロボットであり、23,24はロボットを
移動させる補助外部軸(付加軸)であり、アーク溶接ロ
ボット21,22と補助外部軸23,24とは同一の制御装置で同
時制御される。このような同時制御のロボットシステム
としては、例えばパナロボAW−7000が知られている。2
5,26はアーク溶接トーチであり、アーク溶接ロボット2
1,22のアーム先端部に固定されている。27,28は台であ
り、ワークとロボットの動作高さの調整のために使用さ
れる。
Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an arc welding robot system according to an embodiment of the present invention. In Fig. 1, 2
1 and 22 are arc welding robots, and 23 and 24 are auxiliary external axes (additional axes) that move the robot. The arc welding robots 21 and 22 and auxiliary external axes 23 and 24 are controlled simultaneously by the same controller. To be done. As such a simultaneous control robot system, for example, Panarobo AW-7000 is known. Two
5 and 26 are arc welding torches and arc welding robots 2
It is fixed to the tip of arm 1,22. 27 and 28 are pedestals, which are used for adjusting the working height of the work and the robot.

これら2台のロボット21,22は、一定のスペース29を
あけて互いに対向して配置され、そのスペース29にワー
クが搬入される。
These two robots 21 and 22 are arranged to face each other with a certain space 29 left therebetween, and the work is carried into the space 29.

次にこのロボットシステムを使用したまき溶接におけ
るトーチ25,26の動作を第2図を参照して説明する。第
2図は第10図に示す逆T字形の継手を上方から見た平面
図であり、同じ符号を使用して説明する。2つのトーチ
の溶接線は、補強材2の端面のP点で冶金的に継ぎ目が
無く同質のビードが形成されるという意味で重なってお
り、そこから補強材2の両側に別れて補強材2とベース
1の境界を隅肉溶接して行く。補強材2の終端では、溶
接線は進行方向を変え、補強材2の他方の端面のQ点で
重ねられる。重ねるという意味は、アーク溶接開始点P
点と同じように、冶金的に継ぎ目が無く同質のビードを
形成すると言う意味であり、従って補強材2の両側の溶
接線は金属が溶融している間にQ点に到達しなければな
らない。
Next, the operation of the torches 25 and 26 in the fired welding using this robot system will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a plan view of the inverted T-shaped joint shown in FIG. 10 as seen from above, and will be described using the same reference numerals. The welding lines of the two torches overlap in the sense that a homogeneous bead is formed metallurgically at the point P on the end surface of the reinforcing material 2, and the reinforcing material 2 is separated from both sides of the reinforcing material 2 from there. And fillet the boundary of base 1 with the fillet. At the end of the reinforcing material 2, the welding line changes its traveling direction and is overlapped at the point Q on the other end surface of the reinforcing material 2. The overlapping means that the arc welding start point P
Similar to the point, it means that a metallurgically seamless bead is formed, and therefore the weld lines on both sides of the reinforcing member 2 must reach the point Q while the metal is melting.

ところで、一般にまき溶接が必要なワークは比較的大
きなものであり、従ってアーク溶接中にワークが熱歪み
を受けて変形するので、ロボットを教示どおりに動かせ
ても正しい溶接ビードが形成されるとは限らない。正し
い溶接ビードを得るためには2つのことが必要である。
1つは時々刻々変化する溶接線に追従して行くことであ
り、これはシームトラッキングと呼ばれている公知の溶
接線追従技術であり、視覚センサまたはアークセンサで
実現される。もう1つは、ワークの終端を検出すること
である。この終端検出のためのセンサがシームトラッキ
ングに用いるセンサと同一のもので良いことを次に説明
する。
By the way, in general, a work that requires sprinkling welding is relatively large, and therefore the work is deformed by being subjected to thermal strain during arc welding.Therefore, a correct weld bead is not formed even if the robot is moved as taught. Not exclusively. Two things are needed to get the correct weld bead.
One is to follow a welding line that changes from moment to moment. This is a known welding line tracking technique called seam tracking, which is realized by a visual sensor or an arc sensor. The other is to detect the end of the work. It will be described below that the sensor for detecting the end may be the same as the sensor used for seam tracking.

第3図は本実施例におけるアーク溶接ロボット21のア
ーム先端部の拡大図である。他方のアーク溶接ロボット
22も同様な構成になっている。第3図において、31はア
ーム先端部である。32は手首部であり、そこに溶接トー
チ25がトーチホールダ33により取り付けられている。ト
ーチホールダ33には同時に視覚センサ34が取り付けられ
ている。通常、視覚センサ34の視野中心軸35はアーク発
生点36と紙面に垂直な方向に数センチ離れている。これ
はアーク光が非常に強いため、その光によって周囲の形
状が捉えられないので、アーク光が直接視覚センサ34の
画像域に入るのを防ぐためである。従って、任意の溶接
進行方向に対して視覚センサ34の視野を確保しようとす
れば、溶接トーチ25と視覚センサ34とは独立した動作が
必要であるが、その機構の説明は本発明にとって本質的
な事項ではないのでここでは省略する。
FIG. 3 is an enlarged view of the arm tip portion of the arc welding robot 21 in this embodiment. The other arc welding robot
22 has a similar structure. In FIG. 3, reference numeral 31 is an arm tip. 32 is a wrist, to which the welding torch 25 is attached by a torch holder 33. At the same time, a visual sensor 34 is attached to the torch holder 33. Usually, the visual field center axis 35 of the visual sensor 34 is separated from the arc generation point 36 by several centimeters in the direction perpendicular to the paper surface. This is to prevent the arc light from directly entering the image area of the visual sensor 34 because the arc light is so intense that the surrounding shape cannot be captured by the light. Therefore, in order to secure the visual field of the visual sensor 34 with respect to an arbitrary welding advancing direction, the welding torch 25 and the visual sensor 34 need to operate independently, but the description of the mechanism is essential to the present invention. Since it is not a matter, it is omitted here.

視覚センサ34は溶接トーチ25とともにトーチホールダ
33に取り付けられているので、溶接トーチ25による隅肉
形成に追従して移動し、シームトラッキングを行なう。
このように視覚センサ34は補強材の側部を移動している
ときは溶接線を検出することができるが、補強材がなく
なった位置では溶接線を見つけることができない。そこ
で視覚センサ34は、そこをワークの終端であると認識し
て終端検出を行なう。もちろん雑音に対する余裕度の問
題はあるから、終端検出の際には複数回の判断を組み合
わすことは必要である。
The visual sensor 34 together with the welding torch 25 is a torch holder.
Since it is attached to the 33, it moves following the fillet formation by the welding torch 25 and performs seam tracking.
Thus, the visual sensor 34 can detect the welding line when moving on the side of the reinforcing material, but cannot detect the welding line at the position where the reinforcing material is gone. Therefore, the visual sensor 34 recognizes it as the end of the work and detects the end. Of course, there is a problem with the margin for noise, so it is necessary to combine judgments a plurality of times when detecting the end.

第4図は、視覚センサ34の代わりにアークセンサを用
いてワーク終端を検出する方法を示している。アークセ
ンサ自体は公知であり、アーク長変化によりワークとト
ーチの位置関係を判断するものである。第4図(A)は
隅肉溶接している状態であり、位置RとSの間を揺動す
る溶接トーチ25は、補強材2があるためバランスのとれ
たアーク長を有し、即ちバランスのとれた溶接電流とな
っている。一方溶接線の終端では、補強材2がないた
め、第4図(B)に示すように、溶接トーチ25の揺動両
端位置RとSではアーク長が明確に異なり、極めてアン
バランスなアーク電流が得られ、第4図(A)との差が
明らかになる。このため溶接線の終端の検出が可能とな
る。しかしながら、このアークセンサよりも視覚センサ
を用いた方が、溶接線の追跡と終端検出の両方を行なえ
るので、より好ましいことは明らかである。
FIG. 4 shows a method of detecting the end of the work by using an arc sensor instead of the visual sensor 34. The arc sensor itself is known, and the positional relationship between the work and the torch is determined by the change in the arc length. FIG. 4 (A) shows a state in which fillet welding is performed, and the welding torch 25 swinging between the positions R and S has a balanced arc length because of the reinforcing material 2, that is, the balance. It has a good welding current. On the other hand, at the end of the welding line, since there is no reinforcing material 2, as shown in FIG. 4 (B), the arc length is clearly different between the swinging end positions R and S of the welding torch 25, and the arc current is extremely unbalanced. Is obtained, and the difference from FIG. 4 (A) becomes clear. Therefore, the end of the welding line can be detected. However, it is clear that the visual sensor is more preferable than the arc sensor because it can perform both the tracking of the welding line and the end detection.

第5図は本実施例のロボットシステム全体の制御ブロ
ック図を示している。第5図ではまき溶接に最低限必要
なロボット2台の構成として説明してあるが、ロボット
3台以上の構成の場合も同様である。各ロボット個別制
御装置51,52はそれぞれロボットアーム53,54と移動軸
(付加軸)55,56とを制御する。ロボットシステム全体
を制御するためにはFAパソコン57があり、通信回線58,5
9で各ロボット個別制御装置51,52と結ばれている。
FIG. 5 shows a control block diagram of the entire robot system of this embodiment. Although FIG. 5 illustrates the configuration of two robots, which is the minimum required for the fired welding, the same applies to the configuration of three or more robots. Each robot individual control device 51, 52 controls a robot arm 53, 54 and a moving axis (additional axis) 55, 56, respectively. There is a FA personal computer 57 to control the entire robot system, and communication lines 58, 5
9 is connected to each robot individual control device 51, 52.

FAパソコン57とロボット個別制御装置51,52の間のや
り取りを説明する。FAパソコン57からロボット個別制御
装置51,52へは、まず位置データのラッチコマンドが与
えられる。これを受けると、ロボット個別制御装置51,5
2はその時のロボットの位置を一時記憶しておく。この
ようにする理由は、通信のための長い手続きに起因する
時間のずれで起こる位置ずれを極力抑えて、同時刻の2
台のロボットの位置を正確に比較したいからである。
The exchange between the FA personal computer 57 and the robot individual control devices 51, 52 will be described. First, a latch command for position data is given from the FA personal computer 57 to the robot individual control devices 51, 52. When receiving this, the robot individual control devices 51, 5
2 temporarily stores the robot's position at that time. The reason for doing this is to minimize the positional deviation caused by the time lag due to the long procedure for communication, and
This is because we want to accurately compare the positions of the robots.

次に、FAパソコン57からロボット個別制御装置51,52
へ位置データの送信要求が指示され、ロボット個別制御
装置51,52は一時記憶しているロボットの位置データを
返送する。その位置データを処理した結果、2台のロボ
ットに位置の差があるとFAパソコン57が判断した場合、
ロボット個別制御装置51,52へは移動速度の微小な増減
が指示される。その速度の変化により2台のロボットは
位置の差を縮めて行くことができ、同じように溶接を進
行させることが可能となる。即ち、第2図で述べた如く
2台のロボットがほぼ同時に終端に到達するためには、
各溶接線を同じように進行する必要があるからである。
この場合の「同じように」は、厳密に言えば速度が同じ
という意味ではない。例えば第2図の補強材2が水平面
内において曲がっている場合を考えれば、内側と外側の
溶接線の長さが異なるのは明らかであるから、両ロボッ
トが同時にスタートして同一速度で進行すれば異なる時
刻に終端に到達することになり、まき溶接は実現できな
いからである。
Next, from the FA personal computer 57 to the robot individual control devices 51, 52
A position data transmission request is instructed to, and the individual robot control devices 51, 52 return the temporarily stored position data of the robot. If the FA PC 57 determines that there is a difference in position between the two robots as a result of processing the position data,
The individual robot controllers 51 and 52 are instructed to slightly increase or decrease the moving speed. Due to the change in the speed, the two robots can reduce the difference in position, and the welding can be similarly advanced. That is, as described in FIG. 2, in order for the two robots to reach the end almost at the same time,
This is because each welding line needs to proceed in the same manner.
"Similarly" in this case does not mean strictly the same speed. For example, considering the case where the reinforcing member 2 in FIG. 2 is bent in the horizontal plane, it is obvious that the lengths of the inner and outer welding lines are different, so that both robots start at the same time and proceed at the same speed. This is because, if they arrive at the end at different times, it is not possible to realize the spatter welding.

第6図はこのように曲がった補強材2の両側の隅肉を
同時に溶接しているときの、各ロボットのトーチのある
時刻の位置を上方から見たところを示す。2は水平面内
に湾曲している補強材であり、25,26はアーク溶接トー
チである。p(n),q(n)は最新のラッチ命令による
位置を表わし、p(n−1),q(n−1)は一つ前のラ
ッチ命令による位置を表わす。位置の関係だけを取り出
したものを改めめて第7図に示す。FAパソコン57はこれ
らの位置のデータにより2つの角度を計算する。1つは
p(n−1)からp(n)へ向かうベクトルと、p
(n)からq(n)へ向かうベクトルとのなす角α
(n)であり、もう1つはq(n−1)からq(n)へ
向かうベクトルと、q(n)からp(n)へ向かうベク
トルとのなす角β(n)である。これらの角度と終端を
比較するのであるが、終端の様子は第8図に示す。
FIG. 6 shows the position of the torch of each robot at a certain time when the fillets on both sides of the curved reinforcing member 2 are simultaneously welded, as seen from above. Reference numeral 2 is a reinforcing member curved in a horizontal plane, and 25 and 26 are arc welding torches. p (n), q (n) represents the position by the latest latch instruction, and p (n-1), q (n-1) represents the position by the previous latch instruction. FIG. 7 shows a new one in which only the positional relationship is taken out. The FA personal computer 57 calculates two angles from the data of these positions. One is a vector from p (n-1) to p (n), and
Angle α formed by the vector from (n) to q (n)
(N), and the other is an angle β (n) formed by a vector from q (n-1) to q (n) and a vector from q (n) to p (n). The angles are compared with the ends, and the state of the ends is shown in FIG.

第8図において、p(e−1)が終端であり、そこか
ら方向を変えて溶接ビードを重ねるためにp(e)まで
行くp(e−2)は終端の1つ前の点であり、p(e+
1)はp(e−2)からp(e−1)へ向かうベクトル
をp(e−1)の点に加えた場合に得られる架空の点で
ある。同様に、q(e−1)が終端であり、そこから方
向を変えて溶接ビードを重ねるためにq(e)まで行
く。q(e−2)は終端の1つ前の点であり、q(e+
1)はq(e−2)からq(e−1)へ向かうベクトル
をq(e−1)の点に加えた場合に得られる架空の点で
ある。第7図と同様にして、角度α(e),β(e)を
得る。α(n)がα(e)より大きいならばp(n)は
q(n)に比べて進んでいるから、FAパソコン57は第5
図のロボット制御装置51へ移動速度を少し下げるように
指示を出す。この速度可変幅は微小であるから、もし速
度をこれ以上下げられないならば、ロボット制御装置52
へ移動速度を上げるように命令する。同じことはβ
(n)とβ(e)についても行なわれる。かくして2台
のロボットは第8図に示す終端に一様に近づいて行く。
In FIG. 8, p (e-1) is the end point, and p (e-2) going from there to p (e) to change the direction and stack the weld beads is the point just before the end point. , P (e +
1) is a fictitious point obtained when a vector from p (e-2) to p (e-1) is added to the point of p (e-1). Similarly, q (e-1) is the end, from which it turns to q (e) to stack the weld bead. q (e-2) is the point immediately before the end, and q (e +
1) is a fictitious point obtained when a vector from q (e-2) to q (e-1) is added to the point of q (e-1). Similar to FIG. 7, the angles α (e) and β (e) are obtained. If α (n) is larger than α (e), p (n) is ahead of q (n), so
The robot controller 51 in the figure is instructed to slightly reduce the moving speed. Since the speed variable width is very small, if the speed cannot be reduced any further, the robot controller 52
Order to move to. Same thing β
The same is done for (n) and β (e). Thus, the two robots uniformly approach the end shown in FIG.

さて以上で2台のロボットが同じように移動して行く
ことは実現できたので、後は溶接中の熱歪みにより教示
した位置とは異なった位置にある終端でのトーチの移動
について説明する。第9図はその方法を示す。ロボット
アーム53の方のトーチはp(e−2)を過ぎると、終端
より遠方にある架空の点p(e+1)へ向かって移動
し、同時に終端検出を開始する。p(c)で終端が検出
されたとする。終端が検出されたならば今までの移動を
中断し、p(e−1)からp(e)へ向かうベクトルを
p(c)に加えた位置へ移動する。同じことがロボット
アーム54についても行なわれるので、各ロボットはほぼ
同時にp(c),q(c)に到達し、そこから互いに向か
い合う方向に移動するので、ワークが熱で歪んでいても
正しい終端でまき溶接を実現することができる。
Now that it has been realized that the two robots move in the same way, the movement of the torch at the terminal end, which is at a position different from the taught position due to thermal strain during welding, will be described below. FIG. 9 shows the method. When the torch toward the robot arm 53 passes p (e-2), it moves toward a fictitious point p (e + 1) farther from the end, and at the same time, the end detection is started. It is assumed that the end is detected at p (c). If the end is detected, the movement so far is interrupted, and the vector moving from p (e-1) to p (e) is moved to the position added to p (c). The same is done for the robot arm 54, so that each robot arrives at p (c), q (c) almost at the same time and moves in a direction facing each other from there, so even if the workpiece is distorted by heat, the correct termination is achieved. It is possible to realize fired welding.

このようにして、全体を制御するFAパソコン57とシー
ムトラッキング用の視覚センサ34を用い、個々の独立し
たロボット個別制御装置51,52を制御することによりま
き溶接が可能となる。
In this way, by using the FA personal computer 57 that controls the whole and the visual sensor 34 for seam tracking, and controlling the individual robot individual control devices 51 and 52, it becomes possible to perform the welding.

発明の効果 以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、
複数のロボットに各々工具およびセンサを把持させ、各
ロボットの動作を常時監視して、各ロボットの動作を同
期させるように制御するので、作業対象物への制限が殆
どなく、適用ワークの範囲を拡大することができる。
Effects of the Invention As is clear from the above embodiments, according to the present invention,
Since a plurality of robots each hold a tool and a sensor, and the operation of each robot is constantly monitored and controlled so that the operation of each robot is synchronized, there is almost no limit to the work target and the range of applicable work is limited. Can be expanded.

また2台のアーク溶接ロボットは、センサーによりワ
ークの溶接線に追従するとともに、ワークの溶接作業中
の歪みによる誤差を吸収して正確に溶接線の終端を求め
ることができ、両隅肉を同時溶接して高品質のまき溶接
を実現することができる。
In addition, the two arc welding robots can follow the welding line of the work by the sensor and can accurately detect the end of the welding line by absorbing the error due to the distortion during the welding work of the work. Can be welded to achieve high quality fired welding.

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

第1図は本発明の一実施例を示すアーク溶接用ロボット
システムの概略構成図、第2図は作業対象物(ワーク)
の一例を示す平面図、第3図は本発明の一実施例におけ
るロボットアーム先端部の拡大図、第4図はアークセン
サによる終端検出方法を示す説明図で、(A)は溶接す
べき箇所のある場合、(B)は溶接すべき箇所がない場
合の説明図、第5図は本発明の一実施例におけるシステ
ム全体の制御ブロック図、第6図は湾曲した作業対象物
に対する2台のロボットの溶接時の位置関係を示す説明
図、第7図はある瞬間の2台のロボットの相対的進み、
遅れを調べるための説明図、第8図はワーク終端での2
台のロボットのあるべき位置を示す説明図、第9図は熱
歪みで歪んだワークの終端まき溶接の手順を示す説明
図、第10図はまき溶接が行なわれる作業対象物の一例を
示す斜視図、第11図は従来のまき溶接を行なうためのロ
ボットのアーム先端部の概略斜視図である。 1……ベース、2……補強材、21,22……アーク溶接ロ
ボット、23,24……補助外部軸(付加軸)、25,26……溶
接トーチ、27,28……台、29……ワーク搬入スペース、3
1……ロボットアーム先端部、32……手首部、33……ト
ーチホールダ、34……視覚センサ、35……視野中心軸、
36……アーク発生点、51,52……ロボット個別制御装
置、53,54……ロボットアーム、55,56……移動軸(付加
軸)、57……FAパソコン、58,59……通信回線。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an arc welding robot system showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a work object.
FIG. 3 is a plan view showing an example, FIG. 3 is an enlarged view of a robot arm tip portion in one embodiment of the present invention, FIG. 4 is an explanatory view showing an end detection method by an arc sensor, and FIG. (B) is an explanatory view when there is no place to be welded, FIG. 5 is a control block diagram of the entire system in one embodiment of the present invention, and FIG. Explanatory diagram showing the positional relationship during welding of the robot, FIG. 7 is a relative advance of two robots at a certain moment,
Explanatory diagram for checking the delay, Fig. 8 shows 2 at the end of the work
FIG. 9 is an explanatory view showing a position where the robot should be, FIG. 9 is an explanatory view showing a procedure of end-spot welding of a work distorted by thermal strain, and FIG. 10 is a perspective view showing an example of a work object on which the spar welding is performed. FIG. 11 and FIG. 11 are schematic perspective views of the arm tip of a robot for performing conventional welding. 1 ... Base, 2 ... Reinforcement material, 21, 22 ... Arc welding robot, 23, 24 ... Auxiliary external axis (additional axis), 25, 26 ... Welding torch, 27, 28 ... Stand, 29 ... … Work loading space, 3
1 …… Robot arm tip, 32 …… Wrist, 33 …… Torch holder, 34 …… Visual sensor, 35 …… Field center axis,
36 …… Arc point, 51,52 …… Individual robot controller, 53,54 …… Robot arm, 55,56 …… Movement axis (additional axis), 57 …… FA PC, 58,59 …… Communication line .

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ロボットアームの先端に工具およびセンサ
を把持して1軸以上の付加軸により移動可能な複数のロ
ボットと、前記複数のロボットを個別に制御するロボッ
ト個別制御装置と、前記複数のロボットに接続されたシ
ステム制御装置とを備え、前記ロボットは、作業対象物
の二つ以上の溶接線を同時にアーク溶接する対向して配
置された2台のアーク溶接ロボットであり、前記2台の
ロボットのアームに把持されたセンサーは、前記作業対
象物の各溶接線の位置誤差とアーク溶接中に起こる前記
作業対象物の歪みを検出するとともに、予め教えられて
いる作業対象物の形状変化により前記作業対象物の溶接
線の終端を検出し、前記各ロボット個別制御装置は、前
記検出された誤差と歪みを動的に補正するとともに、前
記溶接の終端が検出されれば作業を中断して、予め定め
られている手続きへ強制的に移行する実行中断強制ジャ
ンプ機能を有し、前記システム制御装置は、前記2台の
ロボットの位置を定期的に読み取り比較することによ
り、各ロボットの作業進行の速い遅いを判断し、前記各
ロボット個別制御装置へ作業速度の微小な増減を指示す
ることにより前記2台のロボットの時系列上の進行を管
理することを特徴とする産業用ロボットシステム。
1. A plurality of robots capable of gripping a tool and a sensor at the tip of a robot arm and moving by one or more additional axes, a robot individual control device for individually controlling the plurality of robots, and a plurality of the plurality of robots. And a system controller connected to the robot, wherein the robot is two arc welding robots arranged facing each other for arc welding two or more welding lines of a work object at the same time. The sensor grasped by the arm of the robot detects the positional error of each welding line of the work object and the distortion of the work object that occurs during arc welding, and the shape change of the work object that is taught in advance The end points of the welding line of the work object are detected, and the robot individual control devices dynamically correct the detected errors and distortions, and the end points of the welding are detected. If so, it has an execution interruption forced jump function of interrupting the work and forcibly shifting to a predetermined procedure, and the system control device periodically reads and compares the positions of the two robots. In this way, the progress of the work of each robot is judged to be fast and slow, and the progress of the two robots in time series is managed by instructing each robot individual control device to make a minute increase or decrease of the work speed. An industrial robot system.
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