JP3355243B2 - Torch position control method and control device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、アークを発生する前
に、消耗電極(以下、ワイヤという)の先端を被溶接物
(以下、加工用ワークという)に接触させて加工用ワー
クの位置を検出(以下、タッチセンシングという)し
て、検出した加工用ワークの溶接開始位置に溶接トーチ
(以下、トーチという)を移動して溶接を開始し、予め
定めた位置で溶接を終了するトーチ位置制御方法及び制
御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method in which the tip of a consumable electrode (hereinafter, referred to as a wire) is brought into contact with an object to be welded (hereinafter, referred to as a work) before an arc is generated. Torch position control for detecting (hereinafter referred to as touch sensing), moving the welding torch (hereinafter referred to as torch) to the detected welding start position of the processing work, starting welding, and ending welding at a predetermined position. The present invention relates to a method and a control device.
【0002】[0002]
[従来技術1]図1は、特開昭62−114771号公
報に開示された「溶接ロボットのタッチセンシング空振
り防止式制御方法」(以下、従来技術1という。)の自
動溶接装置の構成図である。[Prior Art 1] FIG. 1 is a block diagram of an automatic welding apparatus disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Sho 62-114771 of "Touch Sensing Loss Control Method for Welding Robot" (hereinafter referred to as Prior Art 1). is there.
【0003】同図において、1は自動溶接装置であっ
て、トーチ4と、このトーチ4にワイヤ5を送給するワ
イヤ送給装置6と、ワイヤ5に給電する電源装置3と、
自動溶接装置1を総合的に制御するマイクロコンピュー
タ内蔵の制御装置2とから成る。電源装置3は、溶接用
電源装置3aと検出用補助電源装置3bと接触電流検出
装置3cと検出・溶接用電源切換えスイッチ3dとを含
んでいる。加工用ワーク7の近傍又はトーチ4のワイヤ
先端5aの近傍の任意の空間の一点を原点とするX方
向、Y方向及びZ方向から成る直交座標系(以下、基準
直交座標系という)XYZを設定する。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an automatic welding device, which includes a torch 4, a wire feeding device 6 for feeding a wire 5 to the torch 4, a power supply device 3 for feeding power to the wire 5,
And a control device 2 with a built-in microcomputer for comprehensively controlling the automatic welding device 1. The power supply device 3 includes a welding power supply device 3a, a detection auxiliary power supply device 3b, a contact current detection device 3c, and a detection / welding power supply switch 3d. An orthogonal coordinate system (hereinafter referred to as a reference rectangular coordinate system) XYZ including an X direction, a Y direction, and a Z direction having an origin at an arbitrary point near the workpiece 7 or near the wire tip 5a of the torch 4 is set. I do.
【0004】図2の加工用ワーク配置図に示すように、
加工用ワーク7は、溶接開始位置Aと溶接終了位置Bと
から成る溶接線Wyを含み、加工用ワークの垂直面7a
と加工用ワークの水平面7bと加工用ワークの板厚面7
cとは互いに直交する3つの面である。以下、基準直交
座標系XYZにおいて、溶接線方向をY方向、加工用ワ
ークの垂直面7aの方向をX方向及び加工用ワークの水
平面7bの方向をZ方向とする。[0004] As shown in FIG.
The work 7 includes a welding line Wy including a welding start position A and a welding end position B, and a vertical surface 7a of the processing work.
And the horizontal surface 7b of the work for processing and the plate thickness surface 7 of the work for processing
c is three surfaces orthogonal to each other. Hereinafter, in the reference orthogonal coordinate system XYZ, the welding line direction is defined as the Y direction, the direction of the vertical surface 7a of the work is defined as the X direction, and the direction of the horizontal plane 7b of the work is defined as the Z direction.
【0005】図3は、予め定めたワイヤ突出し長(以
下、固定ワイヤ長という)Ltのときのトーチ先端の断
面図であり、図4は、実際に変化するワイヤ突き出し長
Laのときのトーチ先端の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the tip of the torch at a predetermined wire protrusion length (hereinafter, referred to as a fixed wire length) Lt, and FIG. 4 is a sectional view of the torch tip at an actually changing wire protrusion length La. FIG.
【0006】図3及び図4のトーチ先端の断面図に示す
ように、トーチ4は、シールドガスノズル(以下、ノズ
ルという)4aと、ノズルの中心線に沿ってワイヤ5を
挿通する貫通孔を形成するコンタクトチップ4bとから
成っており、コンタクトチップ4bの先端からワイヤ先
端5aまでのワイヤ突出し長(以下、変動ワイヤ長とい
う)は変動する。この変動ワイヤ長をLaで示す。As shown in the sectional views of the tip of the torch in FIGS. 3 and 4, the torch 4 has a shield gas nozzle (hereinafter, referred to as a nozzle) 4a and a through hole through which a wire 5 is inserted along the center line of the nozzle. The contact length of the wire from the tip of the contact tip 4b to the tip 5a of the wire (hereinafter referred to as a variable wire length) varies. This variable wire length is denoted by La.
【0007】このように、従来の制御装置2は、固定ワ
イヤ長Ltに限定したときに、加工用ワーク7に対する
ワイヤ先端位置(以下、固定ツール点という)TCP及
び加工用ワーク7に対する角度を制御している。この固
定ツール点TCPの位置は、トーチ4を支持する機械的
構成部品の形状及び寸法とトーチ4を支持する機械的構
成部品の予め定めた位置とから算出される。As described above, the conventional control device 2 controls the TCP at the wire tip position (hereinafter referred to as a fixed tool point) with respect to the work 7 and the angle with respect to the work 7 when the fixed wire length Lt is limited. are doing. The position of the fixed tool point TCP is calculated from the shape and size of the mechanical component supporting the torch 4 and the predetermined position of the mechanical component supporting the torch 4.
【0008】例えば、トーチ4を支持する機械的構成部
品が、多関節ロボットのときは、機械的構成部品の形状
及び寸法は、各関節を結合しているリンクの長さで定ま
り、機械的構成部品の予め定めた位置は、各関節の回転
角度を検出するエンコーダの出力値で定まる。リンクの
寸法と検出した各関節の回転角度と予め定めた固定ワイ
ヤ長Ltとから固定ツール点TCPの位置を算出するこ
とができる。For example, when the mechanical component supporting the torch 4 is an articulated robot, the shape and dimensions of the mechanical component are determined by the length of the link connecting the joints, The predetermined position of the component is determined by the output value of the encoder that detects the rotation angle of each joint. The position of the fixed tool point TCP can be calculated from the link size, the detected rotation angle of each joint, and the predetermined fixed wire length Lt.
【0009】従来の制御装置2においては、変動ワイヤ
長Laが予め定めた固定ワイヤ長Ltと等しい場合にの
み、実際のワイヤ先端5aが固定ツール点TCPに一致
する。したがって上記のように、変動ワイヤ長Laが固
定ワイヤ長Ltに等しい場合は、固定ツール点TCPを
予め定めた位置に移動させる制御をすれば、ワイヤ先端
5aの位置を移動させる制御をしたこになる。In the conventional control device 2, the actual wire tip 5a coincides with the fixed tool point TCP only when the variable wire length La is equal to a predetermined fixed wire length Lt. Therefore, as described above, when the variable wire length La is equal to the fixed wire length Lt, if the control for moving the fixed tool point TCP to a predetermined position is performed, the control for moving the position of the wire tip 5a is performed. Become.
【0010】図2に示す加工用ワーク7を溶接する前
に、図5乃至図8に示す教示用ワーク70の予め定めた
位置の座標値を記憶(以下、教示という)しておく。図
5乃至図8は、ワークずれ量演算処理を説明する図であ
り、図5は、トーチ4をX方向及びZ方向に移動させた
ときの教示位置及び検出位置を示す図である。図6は、
トーチ4をZ方向及びY方向に移動させたときの教示位
置及び検出位置を示す図である。図7は、ワイヤ先端を
加工用ワークに接触させることによって検出する第1の
従来技術のワークずれ量演算処理の説明図である。図8
は、教示された溶接開始位置及び溶接終了位置と溶接時
の溶接開始位置及び溶接終了位置とを示す図である。Before welding the processing work 7 shown in FIG. 2, coordinate values of predetermined positions of the teaching work 70 shown in FIGS. 5 to 8 are stored (hereinafter referred to as teaching). 5 to 8 are diagrams for explaining the work deviation amount calculation processing, and FIG. 5 is a diagram showing a teaching position and a detection position when the torch 4 is moved in the X direction and the Z direction. FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a teaching position and a detection position when the torch 4 is moved in a Z direction and a Y direction. FIG. 7 is an explanatory diagram of a first conventional technique for calculating a work deviation amount which is detected by bringing a wire tip into contact with a work for processing. FIG.
FIG. 6 is a diagram showing a taught welding start position and a welding end position and a welding start position and a welding end position at the time of welding.
【0011】図5及び図7に示す教示位置は、X方向の
検出開始位置Px0の座標値(Xx0,Yx0,Zx
0)及びZ方向の検出開始位置Pz0の座標値(Xz
0,Yz0,Zz0)である。図6に示す教示位置は、
Y方向の検出開始位置Py0の座標値(Xy0,Yy
0,Zy0)である。図8に示す教示位置は、溶接開始
教示位置A0の座標値(Ax0,Ay0,Az0)及び
溶接終了教示位置B0の座標値(Bx0,By0,Bz
0)である。The teaching positions shown in FIGS. 5 and 7 are coordinate values (Xx0, Yx0, Zx) of the detection start position Px0 in the X direction.
0) and the coordinate value (Xz) of the detection start position Pz0 in the Z direction.
0, Yz0, Zz0). The teaching position shown in FIG.
The coordinate value (Xy0, Yy) of the detection start position Py0 in the Y direction
0, Zy0). 8 are coordinate values (Ax0, Ay0, Az0) of the welding start teaching position A0 and coordinate values (Bx0, By0, Bz) of the welding end teaching position B0.
0).
【0012】図9は、従来技術1の図1の自動溶接装置
の動作を説明するフローチャートである。同図におい
て、処理開始前の教示の手順は図5乃至図8の教示の手
順と同じであり、次に2つの処理を行う。その第1の処
理は、最初の教示用ワークの教示位置とそれ以後の加工
用ワークの実際の位置とのワークの位置ずれ量を演算す
るワークずれ量演算処理(ステップST100乃至ステ
ップST300)であり、第2の処理は、このずれ量を
補正したトーチを加工用ワークの溶接開始位置まで移動
した後に溶接を行い、溶接終了位置で溶接を終了するト
ーチ位置制御処理(ステップST400)である。FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the automatic welding apparatus shown in FIG. In the figure, the teaching procedure before the start of the process is the same as the teaching procedure of FIGS. 5 to 8, and two processes are performed next. The first process is a work shift amount calculation process (steps ST100 to ST300) for calculating the work position shift amount between the teaching position of the first teaching work and the actual position of the processing work thereafter. The second process is a torch position control process (step ST400) in which welding is performed after the torch whose displacement has been corrected is moved to the welding start position of the processing workpiece, and welding is completed at the welding end position.
【0013】まず、第1の処理であるワークずれ量演算
処理は、X方向ワークずれ量演算処理(ステップST1
00)とZ方向ワークずれ量演算処理(ステップST2
00)とY方向ワークずれ量演算処理(ステップST3
00)とから成る。First, the work shift amount calculation process as the first process is a work shift amount calculation process in the X direction (step ST1).
00) and Z-direction work deviation amount calculation processing (step ST2)
00) and Y-direction work deviation amount calculation processing (step ST3)
00).
【0014】図10は、X方向ワークずれ量演算処理の
動作順序を示すフローチャートであり、同図を参照して
X方向ワークずれ量演算処理の動作を説明する。最初
に、図1に示すように、検出・溶接電源用切換えスイッ
チ3dを検出用補助電源装置3b側に切換える(ステッ
プST101)。FIG. 10 is a flowchart showing the operation sequence of the X-direction work deviation amount calculation processing. The operation of the X-direction work deviation amount calculation processing will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 1, the detection / welding power supply switch 3d is switched to the detection auxiliary power supply 3b (step ST101).
【0015】図8において、教示用ワーク70は、溶接
開始教示位置A0と溶接終了教示位置B0とを結ぶ線分
から成る教示溶接線Wy0を含んでいる。加工用ワーク
7は、図5及び図6に示すように、教示用ワーク70よ
りもずれた位置に配置されており、溶接開始位置Aと溶
接終了位置Bとを結ぶ線分から成る溶接線Wyを含んで
いる。また、そのずれ量をX軸方向にΔX、Y軸方向に
ΔY及びZ軸方向にΔZとして、これらのずれ量を次の
とおり演算する。In FIG. 8, the teaching work 70 includes a teaching welding line Wy0 consisting of a line connecting the welding start teaching position A0 and the welding end teaching position B0. As shown in FIGS. 5 and 6, the work 7 for processing is arranged at a position shifted from the work 70 for teaching, and forms a welding line Wy composed of a line connecting the welding start position A and the welding end position B. Contains. Further, assuming that the shift amount is ΔX in the X-axis direction, ΔY in the Y-axis direction, and ΔZ in the Z-axis direction, these shift amounts are calculated as follows.
【0016】まず最初に、図5及び図7に示す教示され
たX方向検出開始位置Px0の座標値(Xx0,Yx
0,Zx0)に、固定ツール点TCPが位置するよう
に、ワイヤ先端5aを移動する(ステップST10
2)。検出用補助電源装置3bによって、ワイヤ先端5
aと加工用ワーク7との接触を検出する電圧(以下、接
触検出用電圧という)を印加する(ステップST10
3)。First, the coordinate values (Xx0, Yx) of the taught X direction detection start position Px0 shown in FIGS.
The wire tip 5a is moved so that the fixed tool point TCP is located at (0, Zx0) (step ST10).
2). The wire tip 5 is detected by the detection auxiliary power supply 3b.
A voltage (hereinafter, referred to as a contact detection voltage) for detecting contact between the workpiece a and the work 7 is applied (step ST10).
3).
【0017】ワイヤ先端5aが加工用ワークの垂直面7
aに接触したことを接触電流検出装置3cが検出するま
で、X軸方向にトーチ4を移動して、加工用ワーク7と
の接触位置(以下、加工用ワークの接触位置という)P
x1の座標値(Xx1,Yx0,Zx0)を検出する
(ステップST104乃至ステップST107)。検出
後に、接触検出用電圧を遮断する(ステップST10
8)。The wire tip 5a has a vertical surface 7
The torch 4 is moved in the X-axis direction until the contact current detecting device 3c detects the contact with the workpiece a, and the contact position with the work 7 (hereinafter referred to as the contact position of the work) P
The coordinate value (Xx1, Yx0, Zx0) of x1 is detected (steps ST104 to ST107). After the detection, the contact detection voltage is cut off (step ST10).
8).
【0018】ワイヤ先端5aが教示用ワーク70に接触
する接触位置(以下、教示用ワーク接触位置という)P
x2の座標値を(Xx2,Yx0,Zx0)とする。上
記の加工用ワーク接触位置Px1の座標値と教示用ワー
ク接触位置の座標値Px2とから、次の(1)式によっ
てX軸方向のワーク位置ずれ量ΔXを演算して記憶する
(ステップST109)。 ΔX=Xx1−Xx2 ・・・(1)A contact position (hereinafter referred to as a teaching work contact position) P at which the wire tip 5a contacts the teaching work 70.
Let the coordinate value of x2 be (Xx2, Yx0, Zx0). From the coordinate value of the work contact position Px1 for machining and the coordinate value Px2 of the contact position for teaching work, a work position deviation amount ΔX in the X-axis direction is calculated and stored by the following equation (1) (step ST109). . ΔX = Xx1-Xx2 (1)
【0019】図11は、Z方向のワークずれ量演算処理
の動作順序を示すフローチャートであり、同図を参照し
てZ方向のワークずれ量演算処理の動作を説明する。図
5に示す教示されたZ方向の検出開始位置Pz0の座標
値(Xz0,Yz0,Zz0)をX方向にΔXだけシフ
トして、Z方向の検出開始位置Pzs0の座標値(Xz
0+ΔX,Yz0,Zz0)を算出する(ステップST
201)。このZ方向検出開始位置Pzs0に固定ツー
ル点TCPが位置するようにワイヤ先端5aを移動する
(ステップST202)。FIG. 11 is a flowchart showing the operation sequence of the Z-direction work deviation amount calculation processing. The operation of the Z-direction work deviation amount calculation processing will be described with reference to FIG. The coordinate value (Xz0, Yz0, Zz0) of the taught detection start position Pz0 in the Z direction shown in FIG. 5 is shifted in the X direction by ΔX, and the coordinate value (Xz0) of the detection start position Pzs0 in the Z direction is shifted.
0 + ΔX, Yz0, Zz0) (step ST
201). The wire tip 5a is moved so that the fixed tool point TCP is located at the Z direction detection start position Pzs0 (step ST202).
【0020】検出用補助電源装置3bによって、ワイヤ
先端5aと加工用ワーク7との間に、接触検出用電圧を
印加する(ステップST203)。A contact detection voltage is applied between the wire tip 5a and the work 7 by the detection auxiliary power supply 3b (step ST203).
【0021】加工用ワークの水平面7bにワイヤ先端5
aが接触したことを接触電流検出装置3cが検出するま
で、Z軸方向にトーチ4を移動して、接触位置Pzs1
の座標値(Xz0+ΔX,Yz0,Zz1)を検出する
(ステップST204乃至ステップST207)。検出
後に、接触検出用電圧を遮断する(ステップST20
8)。The wire tip 5 is placed on the horizontal surface 7b of the processing work.
The torch 4 is moved in the Z-axis direction until the contact current detecting device 3c detects that the contact a has made contact with the contact position Pzs1.
(Xz0 + ΔX, Yz0, Zz1) are detected (steps ST204 to ST207). After the detection, the contact detection voltage is cut off (step ST20).
8).
【0022】教示用ワーク70の接触位置(以下、教示
位置という。)Pz2の座標値(Xz0,Yz0,Zz
2)と加工用ワーク接触位置Pzs1の座標値(Xz0
+ΔX,Yz0,Zz1)とから、次の(2)式によっ
てZ軸方向のワーク位置ずれ量ΔZを演算して記憶する
(ステップST209)。 ΔZ=Zz1−Zz2 ・・・(2)The coordinate value (Xz0, Yz0, Zz) of the contact position of the teaching work 70 (hereinafter referred to as the teaching position) Pz2
2) and the coordinate value (Xz0) of the processing work contact position Pzs1.
+ ΔX, Yz0, Zz1), and calculates and stores the work displacement ΔZ in the Z-axis direction by the following equation (2) (step ST209). ΔZ = Zz1-Zz2 (2)
【0023】図12は、Y方向のワークずれ量演算処理
の動作順序を示すフローチャートであり、同図を参照し
てY方向のワークずれ量演算処理の動作を説明する。図
6に示す教示されたY方向の検出開始位置Py0の座標
値(Xy0,Yy0,Zy0)をX方向にΔX、Z方向
にΔZだけシフトしてY方向の検出開始位置Pys0の
座標値(Xy0+ΔX,Yy0,Zy0+ΔZ)を算出
する(ステップST301)。このY方向検出開始位置
Pys0に固定ツール点TCPが位置するようにワイヤ
先端5aを移動する(ステップST302)。FIG. 12 is a flowchart showing the operation sequence of the Y-direction work deviation amount calculation processing. The operation of the Y-direction work deviation amount calculation processing will be described with reference to FIG. The coordinate values (Xy0, Yy0, Zy0) of the taught detection start position Py0 in the Y direction shown in FIG. 6 are shifted by ΔX in the X direction and ΔZ in the Z direction, and the coordinate values (Xy0 + ΔX) of the detection start position Pys0 in the Y direction are shifted. , Yy0, Zy0 + ΔZ) are calculated (step ST301). The wire tip 5a is moved so that the fixed tool point TCP is located at the Y direction detection start position Pys0 (step ST302).
【0024】検出用補助電源装置3bによって、ワイヤ
先端5aと加工用ワーク7との間に、接触検出用電圧を
印加する(ステップST303)。加工用ワークの板厚
面7cにワイヤ先端5aが接触したことを接触電流検出
装置3cが検出するまでY軸方向にトーチ4を移動し
て、接触点Pys1の座標値(Xy0+ΔX,Yy1,
Zy0+ΔZ)を検出する(ステップST304乃至ス
テップST307)。検出後に、接触検出用電圧を遮断
する(ステップST308)。A contact detection voltage is applied between the wire tip 5a and the work 7 by the detection auxiliary power supply 3b (step ST303). The torch 4 is moved in the Y-axis direction until the contact current detecting device 3c detects that the wire tip 5a has come into contact with the plate thickness surface 7c of the processing work, and the coordinate value (Xy0 + ΔX, Yy1,
Zy0 + ΔZ) is detected (steps ST304 to ST307). After the detection, the contact detection voltage is cut off (step ST308).
【0025】教示位置Py2の座標値(Xy0,Yy
2,Zy0)と、加工用ワーク接触位置Pys1の座標
値(Xy0+ΔX,Yy1,Zy0+ΔZ)とから、次
の(3)式によってY軸方向のワーク位置ずれ量ΔYを
演算して記憶する(ステップST309)。 ΔY=Yy1−Yy2 ・・・(3)The coordinate value (Xy0, Yy) of the teaching position Py2
2, Zy0) and the coordinate value (Xy0 + ΔX, Yy1, Zy0 + ΔZ) of the work contact position Pys1 are calculated and stored according to the following equation (3) in the Y-axis direction (step ST309). ). ΔY = Yy1-Yy2 (3)
【0026】図13は、トーチ位置制御処理の動作順序
を示すフローチャートであり、同図を参照してトーチ位
置制御処理開始から終了までの動作を説明する。まず、
図1に示す検出・溶接電源用切換えスイッチ3dを溶接
用電源装置3a側へ切換えて、ワイヤ5と加工用ワーク
7との間に溶接用電源を接続する(ステップST40
1)。FIG. 13 is a flowchart showing the operation sequence of the torch position control process. The operation from the start to the end of the torch position control process will be described with reference to FIG. First,
The detection / welding power supply changeover switch 3d shown in FIG. 1 is switched to the welding power supply device 3a to connect the welding power supply between the wire 5 and the work 7 (step ST40).
1).
【0027】図8に示す教示溶接線Wy0は、溶接開始
教示位置A0の座標値(Ax0,Ay0,Az0)と溶
接終了教示位置B0の座標値(Bx1,By1,Bz
1)とを結ぶ線分である。この溶接開始教示位置A0と
溶接終了教示位置B0とを、ワークずれ量演算処理によ
って算出する。この算出されたワーク位置のずれ量(Δ
X,ΔY,ΔZ)だけシフトした溶接開始位置Aの座標
値(Ax0+ΔX,Ay0+ΔY,Az0+ΔZ)と溶
接終了位置Bの座標値(Bx1+ΔX,By1+ΔY,
Bz1+ΔZ)とを算出する(ステップST402及び
ステップST403)。The teaching welding line Wy0 shown in FIG. 8 has a coordinate value (Ax0, Ay0, Az0) of the welding start teaching position A0 and a coordinate value (Bx1, By1, Bz) of the welding end teaching position B0.
1). The welding start teaching position A0 and the welding end teaching position B0 are calculated by a work deviation amount calculation process. The calculated shift amount of the work position (Δ
The coordinate values (Ax0 + ΔX, Ay0 + ΔY, Az0 + ΔZ) of the welding start position A shifted by X, ΔY, ΔZ) and the coordinate values (Bx1 + ΔX, By1 + ΔY,
Bz1 + ΔZ) (steps ST402 and ST403).
【0028】算出された溶接開始位置Aにトーチ4を移
動して溶接を開始し、溶接終了位置Bまで溶接を行う
(ステップST404)。The torch 4 is moved to the calculated welding start position A to start welding, and welding is performed up to the welding end position B (step ST404).
【0029】上述した従来技術1においては、図5乃至
図8で説明したように、Y方向のタッチセンシング時の
空振りを防ぐために、Z方向の検出開始位置Pz0の座
標値(Xz0,Yz0,Zz0)を、ΔXだけシフトし
たPzs0の座標値(Xz0+ΔX,Yz0,Zz0)
から検出を開始し、さらにY軸方向の検出開始位置Py
0の座標値(Xy0,Yy0,Zy0)をΔXだけシフ
トしたPys0の座標値(Xy0+ΔX,Yy0,Zy
0)さらにΔYだけシフトしたPys2の座標値(Xy
0+ΔX,Yy0+ΔY,Zy0)から検出を開始して
いる。In the prior art 1 described above, as described with reference to FIGS. 5 to 8, the coordinate values (Xz0, Yz0, Zz0) of the detection start position Pz0 in the Z direction are prevented in order to prevent a miss swing during touch sensing in the Y direction. ) Is shifted by ΔX to the coordinate value of Pzs0 (Xz0 + ΔX, Yz0, Zz0)
From the start, and the detection start position Py in the Y-axis direction
The coordinate value of Pys0 (Xy0 + ΔX, Yy0, Zy) obtained by shifting the coordinate value of X0 (Xy0, Yy0, Zy0) by ΔX
0) The coordinate value of Pys2 further shifted by ΔY (Xy
0 + ΔX, Yy0 + ΔY, Zy0).
【0030】[従来技術2]特開昭62−142079
号公報に開示された「自動溶接装置におけるワーク面検
出方法」(以下、従来技術2という)の構成図は、図1
と同じである。図15は、コンタクトチップ先端を加工
用ワークに接触させて検出する第2の従来技術のワーク
ずれ量演算処理の説明図である。[Prior Art 2] JP-A-62-142079
FIG. 1 shows a configuration diagram of a “work surface detection method in an automatic welding device” (hereinafter referred to as “prior art 2”) disclosed in
Is the same as FIG. 15 is an explanatory diagram of a work shift amount calculation process of the second conventional technique for detecting the tip of the contact tip by contacting the work for processing.
【0031】図14は、従来技術2の自動溶接装置の動
作を説明するフローチャートである。同図において、処
理開始前の教示手順は図5乃至図8の教示手順と同じで
あり、処理開始から処理終了までに次の4つの処理を行
う。FIG. 14 is a flowchart for explaining the operation of the automatic welding apparatus according to the prior art 2. In the figure, the teaching procedure before the start of the process is the same as the teaching procedure of FIGS. 5 to 8, and the following four processes are performed from the start to the end of the process.
【0032】その第1の処理は、ワイヤ送給ローラ6b
を逆転させてワイヤ5をコンタクトチップ4b内に引き
込む処理(ステップST50)である。第2の処理は、
教示用ワーク70の教示位置とそれ以後の加工用ワーク
7の実際の位置とのワークずれ量を演算するワークずれ
量演算処理(ステップST100乃至ステップST30
0)である。The first processing is performed by the wire feeding roller 6b.
Is reversed to draw the wire 5 into the contact tip 4b (step ST50). The second process is
Work shift amount calculation processing for calculating the work shift amount between the teaching position of the teaching work 70 and the actual position of the machining work 7 thereafter (steps ST100 to ST30)
0).
【0033】第3の処理は、ワイヤ送給ローラ6bを正
転させワイヤ5をコンタクトチップ4bから出す処理
(ステップST350)である。第4の処理は、検出し
て演算したワークずれ量を補正した加工用ワーク7の溶
接開始位置A及び溶接終了位置Bを演算する処理と、こ
の演算した溶接開始位置Aまでトーチ4を移動して溶接
を開始し、演算した溶接終了位置Bまで溶接をする処理
とを実行するトーチ位置制御処理(ステップST40
0)である。The third process is a process of rotating the wire feed roller 6b forward to take out the wire 5 from the contact tip 4b (step ST350). The fourth process is a process of calculating the welding start position A and the welding end position B of the processing work 7 in which the detected and calculated work deviation amount is corrected, and moving the torch 4 to the calculated welding start position A. Torch position control process (step ST40) for executing welding to start welding and performing welding to the calculated welding end position B.
0).
【0034】前述したように、従来技術1が、図5に示
すように、ワイヤ先端5aを接触させて検出を行ってい
るのに対して、従来技術2は、図15に示すように、コ
ンタクトチップ先端を加工用ワーク7に接触させて検出
をしている。したがって、従来技術2は、従来技術1の
空振りを防止する利点の他に、ワイヤ突出し長の変動の
影響を受けない特徴を有している。なお、従来技術2の
第2のワークずれ量演算処理及び第4のトーチ位置制御
処理は、従来技術1の処理と同じである。As described above, the prior art 1 performs the detection by bringing the wire tip 5a into contact as shown in FIG. 5, while the prior art 2 performs the contact as shown in FIG. The tip is brought into contact with the processing work 7 for detection. Therefore, the prior art 2 has a feature that it is not affected by the fluctuation of the wire protrusion length, in addition to the advantage of preventing the miss swing of the prior art 1. The second work deviation amount calculation process and the fourth torch position control process of the related art 2 are the same as the processes of the related art 1.
【0035】従来技術2は、従来技術1に比べて利点も
あるが、下記の3つの処理をしなければこの利点が得ら
れないために、ワークずれ量演算処理に時間がかかる欠
点にもなる。 (1)ワイヤ先端5aにスパッタが付着したり溶融球が
生じるために、検出時にワイヤ5をコンタクトチップ4
b内に引き込むことができない場合は、溶接終了毎に、
ワイヤ5の先端部を切断しなければならない。 (2)加工用ワーク7の任意の水平面に対して垂直にコ
ンタクトチップ4bを接触させ、接触位置から予め定め
た固定ワイヤ長Ltに相当する距離だけトーチ4を上昇
させ、ワイヤ5を加工用ワークの水平面7bに接触する
まで送給することでワイヤ突出し長を正確に固定ワイヤ
長Ltの長さに規正することが必要である。 (3)トーチ4内にコンタクトチップ4bを軸線方向に
移動自在に取付けて溶接時にノズル4a内に引き込み、
タッチセンシング時に先端方向に移動することが必要で
ある。The prior art 2 has an advantage as compared with the prior art 1, but this advantage cannot be obtained unless the following three processes are performed, so that it takes a long time to perform the work shift amount calculation processing. . (1) Since the spatter adheres to the wire tip 5a or a molten ball is generated, the wire 5 is connected to the contact tip 4 at the time of detection.
If it cannot be pulled into b,
The tip of the wire 5 must be cut. (2) The contact tip 4b is brought into contact with an arbitrary horizontal plane of the work 7 vertically, the torch 4 is raised from the contact position by a distance corresponding to a predetermined fixed wire length Lt, and the wire 5 is turned into a work. It is necessary to accurately regulate the wire protrusion length to the length of the fixed wire length Lt by feeding the wire until it comes into contact with the horizontal surface 7b. (3) The contact tip 4b is attached to the torch 4 movably in the axial direction and pulled into the nozzle 4a during welding.
It is necessary to move toward the tip during touch sensing.
【0036】[従来技術3]図16は、特開昭62−7
2486号公報に開示された「溶接ワイヤによるセンシ
ング装置」(以下、従来技術3という)の構成を示す図
である。[PRIOR ART 3] FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a “sensing device using a welding wire” (hereinafter, referred to as conventional technology 3) disclosed in Japanese Patent No.
【0037】同図において、従来技術1の自動溶接装置
の構成を示す図1と同一機能は同一名称及び符号で示
す。ただし、後述するワイヤ曲がりずれ量ΔMとワイヤ
の曲がり量(以下、曲がり量という)ΔRとを演算して
矯正するワイヤ矯正ゲージ(以下、ゲージという)8
と、ワイヤ5の先端部を切断するワイヤ切断装置9とが
追加されている。In the figure, the same functions as those in FIG. 1 showing the configuration of the automatic welding apparatus of the prior art 1 are denoted by the same names and symbols. However, a wire straightening gauge (hereinafter, referred to as a gauge) 8 which calculates and corrects a wire bending deviation amount ΔM and a wire bending amount (hereinafter, referred to as a bending amount) ΔR, which will be described later, 8
And a wire cutting device 9 for cutting the distal end of the wire 5.
【0038】図17は、従来技術3の自動溶接装置の動
作を説明するフローチャートである。同図において、処
理開始前の教示の手順は図5乃至図8で説明した教示の
手順と同じであり、処理開始から処理終了までに次の3
つの処理を行う。FIG. 17 is a flowchart for explaining the operation of the automatic welding apparatus of the prior art 3. In this figure, the teaching procedure before the start of the processing is the same as the teaching procedure described with reference to FIGS.
Performs two processes.
【0039】その第1の処理は、ワイヤの曲がりによっ
て見かけ上減少したワイヤ突出し長さ(以下、ワイヤ曲
がりずれ量という。)ΔMを演算するワイヤ曲がりずれ
量演算処理とワイヤ5の曲がり量ΔRを測定して、曲が
り量ΔRを矯正する曲がり量矯正処理とを実行するワイ
ヤ曲がり演算矯正処理(ステップST1)である。The first process is a wire bending deviation amount calculating process for calculating an apparently reduced wire protrusion length (hereinafter referred to as a wire bending deviation amount) ΔM due to the bending of the wire, and a bending amount ΔR of the wire 5. This is a wire bending calculation and correction process (step ST1) for executing a bending amount correction process for correcting the bending amount ΔR by measuring.
【0040】第2の処理は、教示用ワークの教示位置と
それ以後の加工用ワークの実際の位置とのワークずれ量
を演算するワークずれ量演算処理(ステップST100
乃至ステップST300)である。The second process is a work shift amount calculation process for calculating the work shift amount between the teaching position of the teaching work and the actual position of the processing work thereafter (step ST100).
Through ST300).
【0041】第3の処理は、このワークずれ量を補正し
た加工用ワークの溶接開始位置A及び溶接終了位置Bを
演算する処理と、この演算した溶接開始位置Aまでトー
チ4を移動して溶接を開始し、演算した溶接終了位置B
までトーチ4を移動して溶接する処理とを実行するトー
チ位置制御処理(ステップST400)である。The third process is a process of calculating the welding start position A and the welding end position B of the processing work in which the work displacement is corrected, and moving the torch 4 to the calculated welding start position A to perform the welding. Start, and the calculated welding end position B
This is a torch position control process (step ST400) of executing the process of moving the torch 4 to perform welding.
【0042】図18は、従来技術3のワイヤ曲がり演算
矯正処理を説明するフローチャートである。このワイヤ
曲がり演算矯正処理は、ワイヤ5の先端部を切断して溶
融球を除去し、ワイヤが曲がっているときの固定ツール
点の位置を測定してワイヤ曲がりずれ量ΔMを演算する
ワイヤ曲がりずれ量演算処理(ステップST10)と、
曲がり量ΔRを演算してこの曲がり量を矯正する曲がり
量矯正処理(ステップST30)とが実行される。FIG. 18 is a flow chart for explaining the wire bending operation correction processing of the prior art 3. This wire bending calculation and correction processing is to cut the tip of the wire 5 to remove the molten ball, measure the position of the fixed tool point when the wire is bent, and calculate the wire bending deviation amount ΔM. Quantity calculation processing (step ST10);
A bending amount correction process (step ST30) for correcting the bending amount by calculating the bending amount ΔR is executed.
【0043】図19は、従来技術3のワイヤ曲がりずれ
量演算処理時のワイヤ5及びゲージ8の位置を示すXZ
平面の断面図である。同図(A)は、ワイヤ曲がりずれ
量検出開始時のワイヤ5及びゲージ8の位置を示すXZ
平面の断面図であり、同図(B)は、ワイヤ先端5aが
ゲージ8に接触した時の両者の位置を示すXZ平面の断
面図である。FIG. 19 is a view showing the positions of the wire 5 and the gauge 8 during the wire bending deviation amount calculation processing of the prior art 3.
It is sectional drawing of a plane. FIG. 4A shows XZ indicating the positions of the wire 5 and the gauge 8 at the start of the wire bending deviation detection.
FIG. 4B is a cross-sectional view of the XZ plane showing the positions of the wire tip 5 a when the wire tip 5 a contacts the gauge 8.
【0044】図19(A)において、8は底面付き中空
円筒体のゲージであって、その底面はX座標値Xtの位
置に設定されており、5tはワイヤが曲がっていないと
仮定したときのワイヤであり一点鎖線で示す。4tはワ
イヤ先端がゲージ8の底面に接触すると仮定したときの
位置(ワイヤ曲がりずれ量検出開始時のワイヤ先端位
置)TCP0までトーチを移動して停止させたときのト
ーチ位置であり、Ltは固定ワイヤ長であり、実線5は
実際の曲がったワイヤであり、4は上記のトーチ4tと
同じ位置にある実際のトーチであり、Laは変動ワイヤ
長であり、ΔMはワイヤ曲がりずれ量である。In FIG. 19A, reference numeral 8 denotes a hollow cylindrical gauge having a bottom surface, the bottom surface of which is set at the position of the X coordinate value Xt, and 5t when the wire is not bent. It is a wire and is indicated by a dashed line. 4t is the torch position when the torch is moved to TCP0 and stopped, assuming that the wire tip touches the bottom surface of the gauge 8 (wire tip position at the start of wire bending displacement detection), and Lt is fixed. The solid line 5 is the actual bent wire, 4 is the actual torch at the same position as the torch 4t, La is the variable wire length, and ΔM is the amount of wire bending deviation.
【0045】つぎに図19(B)において、ゲージ8の
底面に接触するまでトーチ4を移動させた時の一点鎖線
で示すワイヤ5tの先端は、ワイヤ曲がりずれ量検出時
のワイヤ先端位置TCP1に移動し、その位置TCP1
のX座標値XΔMを検出する。Next, in FIG. 19B, when the torch 4 is moved until the torch 4 is brought into contact with the bottom surface of the gauge 8, the tip of the wire 5t indicated by the dashed line is shifted to the wire tip position TCP1 at the time of detecting the wire bending deviation. Move and its position TCP1
Is detected.
【0046】図20は、従来技術3のワイヤ曲がりずれ
量演算処理を説明するフローチャートであり、処理順序
は次のとおりである。FIG. 20 is a flowchart for explaining the wire bending deviation amount calculation processing according to the conventional technique 3, and the processing order is as follows.
【0047】最初に、検出・溶接用電源切換えスイッチ
3dを検出用補助電源装置3b側に切換える(ステップ
ST11)。次に、前回の溶接終了時にワイヤ5の先端
に溶融球が生じているので、ワイヤ5を突出して、ワイ
ヤ先端5aをワイヤ切断装置9で切断する(ステップS
T12)。First, the detection / welding power switch 3d is switched to the detection auxiliary power device 3b (step ST11). Next, at the end of the previous welding, since a molten ball is formed at the tip of the wire 5, the wire 5 is protruded and the wire tip 5a is cut by the wire cutting device 9 (step S).
T12).
【0048】図19(A)に示すように、ワイヤ曲がり
ずれ量検出開始時のワイヤ先端位置TCP0の座標値X
tに、トーチ4を移動して停止する(ステップST1
3)。同図において、トーチ4tのように、ワイヤ5t
の曲がりを生じていないときは、ワイヤ突出し長は固定
ワイヤ長Ltであるが、トーチ4のようにワイヤ5が下
方へ曲がると、X方向の見かけのワイヤ5の突出し長即
ち変動ワイヤ長Laは固定ワイヤ長Ltよりもワイヤ曲
がりずれ量ΔMだけ短くなる。ステップST13におい
てトーチを停止させた位置で、検出用補助電源装置3b
によって、ワイヤ5とゲージ8との間に接触検出用電圧
を印加する(ステップST14)。As shown in FIG. 19A, the coordinate value X of the wire tip position TCP0 at the time of starting the detection of the wire bending deviation amount.
At time t, the torch 4 is moved and stopped (step ST1).
3). In the same figure, like a torch 4t, a wire 5t
When the bend does not occur, the wire protrusion length is the fixed wire length Lt, but when the wire 5 bends downward like the torch 4, the apparent protrusion length of the wire 5 in the X direction, that is, the variable wire length La becomes It is shorter than the fixed wire length Lt by the wire bending deviation amount ΔM. At the position where the torch is stopped in step ST13, the auxiliary power supply device 3b for detection is used.
Thereby, a contact detection voltage is applied between the wire 5 and the gauge 8 (step ST14).
【0049】図19(B)に示すように、ワイヤ曲がり
ずれ量ΔMを演算するために、接触電流検出装置3cに
よって、ワイヤ5の先端とゲージ8の底面とが接触する
ときの固定ツール点の座標値が検出されるまで、トーチ
4をX方向に移動する(ステップST15乃至ステップ
ST17)。ワイヤ5の先端とゲージ8の底面との接触
が検出されたときの固定ツール点(ワイヤ曲がりずれ量
検出時のワイヤ先端位置)TCP1の座標位置XΔMを
記憶する(ステップST18)。As shown in FIG. 19B, in order to calculate the wire bending deviation amount ΔM, the contact current detecting device 3c determines the fixed tool point when the tip of the wire 5 contacts the bottom surface of the gauge 8. The torch 4 is moved in the X direction until a coordinate value is detected (steps ST15 to ST17). The coordinate position XΔM of the fixed tool point TCP1 when the contact between the tip of the wire 5 and the bottom surface of the gauge 8 is detected (the wire tip position when the wire bending deviation is detected) is stored (step ST18).
【0050】接触検出用電圧を遮断する(ステップST
19)。ワイヤ曲がりずれ量ΔMと変動ワイヤ長Laと
を、次の(4)及び(5)式によって演算する(ステッ
プST20)。 ΔM=XΔM−Xt ・・・(4) La=Lt−ΔM ・・・(5)The contact detection voltage is cut off (step ST).
19). The wire bending deviation amount ΔM and the variable wire length La are calculated by the following equations (4) and (5) (step ST20). ΔM = XΔM−Xt (4) La = Lt−ΔM (5)
【0051】ここで、ゲージ8の底面の座標値Xtと固
定ワイヤ長Ltとは既知であり、またワイヤ曲がりずれ
量検出位置TCP1の座標値XΔMは検出値である。演
算された変動ワイヤ長Laが適正範囲内であるか否かを
判断し、適正範囲内でないときは、ワイヤ切断の処理
(ステップST12)に戻り、ワイヤ曲がりずれ量演算
処理を繰り返す(ステップST21)。Here, the coordinate value Xt of the bottom surface of the gauge 8 and the fixed wire length Lt are known, and the coordinate value XΔM of the wire bending deviation detection position TCP1 is a detected value. It is determined whether or not the calculated fluctuating wire length La is within an appropriate range. If not, the process returns to the wire cutting process (step ST12), and the wire bending deviation amount calculation process is repeated (step ST21). .
【0052】図21は、従来技術3の曲がり量を演算す
るための曲がり量検出位置TCP3のZ方向座標値ZΔ
Rを検出するときのワイヤ5及びゲージ8の位置を示す
XZ平面の断面図である。同図において、曲がり量検出
開始時のワイヤ先端位置TCP2は座標値Xrの位置に
設定され、またゲージ8の内周面は座標値Ztの位置に
設定されている。FIG. 21 is a diagram showing a Z direction coordinate value ZΔ of a bend amount detection position TCP3 for calculating a bend amount in the prior art 3.
FIG. 4 is a cross-sectional view of an XZ plane showing positions of a wire 5 and a gauge 8 when detecting R. In the figure, the wire tip position TCP2 at the start of the detection of the amount of bending is set to the position of the coordinate value Xr, and the inner peripheral surface of the gauge 8 is set to the position of the coordinate value Zt.
【0053】TCP2は、曲がり量検出開始位置であ
り、TCP3は、曲がり量検出時にワイヤ5がゲージ8
の内周面に接触する点をワイヤ曲がり量検出時のワイヤ
先端位置(以下、ワイヤ曲がり量検出位置という)であ
って、曲がり量検出開始位置TCP2から曲がり量検出
位置TCP3までワイヤ先端を移動させる。TCP4
は、曲がり量矯正時のワイヤ先端位置(以下、曲がり矯
正位置という)であって、曲がり矯正位置のZ方向座標
値Zcまでトーチ4を移動させる。TCP2 is a start position for detecting the amount of bending, and TCP3 is a position where the wire 5 is connected to the gauge 8 when detecting the amount of bending.
A point at which the wire contacts the inner peripheral surface of the wire is a wire tip position at the time of wire bend amount detection (hereinafter, referred to as a wire bend amount detection position), and the wire tip is moved from a bend amount detection start position TCP2 to a bend amount detection position TCP3. . TCP4
Is a wire tip position at the time of correcting the amount of bending (hereinafter, referred to as a bending correction position), and moves the torch 4 to the Z-direction coordinate value Zc of the bending correction position.
【0054】図22は、従来技術3の曲がり量矯正処理
を説明するフローチャートであって、処理順序は次のと
おりである。FIG. 22 is a flowchart for explaining the bending correction processing according to the conventional technique 3, and the processing order is as follows.
【0055】ワイヤ曲がりずれ量演算処理の後、図21
に示すように、ワイヤ先端5aがゲージ8の底面からX
方向に数mm離れた曲がり量検出開始位置(例えば、X座
標値Xr)にワイヤ先端5aを移動する(ステップST
31)。次に、検出用補助電源装置3bによって、ワイ
ヤ5とゲージ8との間に接触検出用電圧を印加する(ス
テップST32)。After the wire bending deviation amount calculation processing, FIG.
As shown in FIG.
The wire tip 5a is moved to a bend amount detection start position (for example, X coordinate value Xr) several mm away in the direction (step ST).
31). Next, a contact detection voltage is applied between the wire 5 and the gauge 8 by the detection auxiliary power supply 3b (step ST32).
【0056】図21に示すように、曲がり量ΔR演算す
るために、接触電流検出装置3cによって、ワイヤ5の
先端とゲージ8の内周面との接触点(ワイヤ曲がり検出
位置)が検出されるまで、トーチ4をZ方向に移動する
(ステップST33乃至ステップST35)。ワイヤ5
の先端とゲージ8の内周面との接触が検出されたときの
固定ツール点(ワイヤ曲がり量検出位置)TCP3の座
標位置ZΔRを記憶する(ステップST36)。As shown in FIG. 21, in order to calculate the amount of bending ΔR, a contact point (wire bending detecting position) between the tip of the wire 5 and the inner peripheral surface of the gauge 8 is detected by the contact current detecting device 3c. The torch 4 is moved in the Z direction until (steps ST33 to ST35). Wire 5
The coordinate position ZΔR of the fixed tool point (wire bend amount detection position) TCP3 when the contact between the tip of the gauge and the inner peripheral surface of the gauge 8 is detected is stored (step ST36).
【0057】接触検出用電圧を遮断する(ステップST
37)。曲がり量ΔRを、次の(6)式によって演算す
る(ステップST38)。The contact detection voltage is cut off (step ST).
37). The bending amount ΔR is calculated by the following equation (6) (step ST38).
【0058】 ΔR=Zt−ZΔR ・・・(6) ここで、Z方向座標値Ztは、ゲージ8の内周面のZ方
向の設置位置であって既知であり、また曲がり量検出位
置TCP3のZ方向座標値ZΔRは、ワイヤ先端5aが
ゲージ8の内周面に接触したときの固定ツール点の座標
値の検出値である。ΔR = Zt−ZΔR (6) Here, the Z-direction coordinate value Zt is a known installation position of the inner peripheral surface of the gauge 8 in the Z-direction, and the Z-direction coordinate value Zt of the bending amount detection position TCP3 The Z-direction coordinate value ZΔR is a detected value of the coordinate value of the fixed tool point when the wire tip 5a contacts the inner peripheral surface of the gauge 8.
【0059】次に、曲がり量検出位置TCP3からZ方
向にトーチ4を移動させて、曲がり量ΔRを矯正する。
曲がり量矯正位置TCP4までトーチ4を移動させるた
めのZ方向座標値Zcを、次の(7)式によって演算す
る(ステップST39)。Next, the torch 4 is moved in the Z direction from the bend amount detection position TCP3 to correct the bend amount ΔR.
A Z-direction coordinate value Zc for moving the torch 4 to the bending correction position TCP4 is calculated by the following equation (7) (step ST39).
【0060】 Zc=Zt+α1・ΔR ・・・(7) ただし、α1は、ワイヤの種類(材質、直径等)による
定数である。この演算したZ方向の座標値がZcの曲が
り矯正位置TCP4までトーチ4を移動させて曲がりを
矯正する(ステップST40及びステップST41)。Zc = Zt + α1 · ΔR (7) where α1 is a constant depending on the type (material, diameter, etc.) of the wire. The torch 4 is moved to the bending correction position TCP4 where the calculated coordinate value in the Z direction is Zc to correct the bending (step ST40 and step ST41).
【0061】ここまでの処理をZ軸の正負両方向(上下
方向)で繰り返し、さらにY軸の正負両方向(左右方
向)でも繰り返す。The processing up to this point is repeated in both the positive and negative directions (vertical direction) of the Z axis, and further, in both the positive and negative directions (left and right directions) of the Y axis.
【0062】このように、従来技術3においては、曲が
り量を矯正することによって、固定ツール点TCPに実
際のワイヤ先端5aを一致させて、ワイヤ5の突出し長
のバラツキによる加工用ワーク7の検出位置のバラツキ
(以下、位置検出誤差という)をなくしている。As described above, in the prior art 3, by correcting the amount of bending, the actual wire tip 5a coincides with the fixed tool point TCP, and the detection of the processing work 7 due to the variation in the protruding length of the wire 5 Variations in position (hereinafter, referred to as position detection errors) are eliminated.
【0063】[0063]
【発明が解決しようとする課題】ワイヤ突出し長は、溶
接中のワイヤの溶融状態によって各溶接終了時ごとに異
なり、バラツキを生じるので、従来技術においては下記
の問題点がある。The length of the protruding wire differs at the end of each welding depending on the melting state of the wire during welding, and varies, so that the following problems are encountered in the prior art.
【0064】従来技術1では、前述したように、変動ワ
イヤ長Laと固定ワイヤ長Ltとが等しい場合のみを想
定しているので、固定ツール点TCPと実際のワイヤ先
端5aの位置とが一致しているときのみ、位置検出誤差
がなく空振りを防止することができる。しかし変動ワイ
ヤ長Laと固定ワイヤ長Ltとが異なるときは、固定ツ
ール点TCPと実際のワイヤ先端5aの位置とが一致し
ないために、タッチセンシング時において位置検出誤差
を発生する。この位置検出誤差が大きくなるとワイヤ突
出し長が短いときはタッチセンシング時に空振りをし、
ワイヤ突出し長が長いときは検出開始時にすでにワイヤ
先端が接触してしまっていて、ワイヤ先端の接触位置の
検出が不能になる問題点があり、以下これについて説明
する。In the prior art 1, as described above, only the case where the variable wire length La is equal to the fixed wire length Lt is assumed, so that the fixed tool point TCP and the actual position of the wire tip 5a match. Only when this is the case, there is no position detection error, and it is possible to prevent miss swing. However, if the variable wire length La is different from the fixed wire length Lt, a position detection error occurs during touch sensing because the fixed tool point TCP does not match the actual position of the wire tip 5a. If this position detection error is large, if the wire protrusion length is short, it will miss when touch sensing,
If the wire protrusion length is long, the tip of the wire has already contacted at the start of detection, and there is a problem that the contact position of the tip of the wire cannot be detected. This will be described below.
【0065】図23は、変動ワイヤ長Laが固定ワイヤ
長Ltよりも長い場合に、従来技術のタッチセンシング
における位置検出誤差の発生を説明する図である。前述
した図5の加工用ワークの垂直面7aについて、X軸方
向にタッチセンシングを行うとき、変動ワイヤ長Laが
固定ワイヤ長Ltよりもずれ量ΔLだけ長い場合、タッ
チセンシングによって得られる加工用ワークの垂直面7
aのX軸方向位置にΔLxの検出誤差を生じる。トーチ
4をX軸に対して角度θだけ傾けたとき、ワイヤずれ量
ΔLのX方向の検出誤差ΔLxは、次の(8)式によっ
て演算される。FIG. 23 is a diagram for explaining the occurrence of a position detection error in conventional touch sensing when the variable wire length La is longer than the fixed wire length Lt. When the touch sensing is performed in the X-axis direction on the vertical surface 7a of the processing work shown in FIG. 5 described above, if the variable wire length La is longer than the fixed wire length Lt by the amount of deviation ΔL, the processing work obtained by the touch sensing is obtained. Vertical surface 7
A detection error of ΔLx is generated at the position a in the X-axis direction. When the torch 4 is inclined by an angle θ with respect to the X axis, a detection error ΔLx in the X direction of the wire deviation ΔL is calculated by the following equation (8).
【0066】 ΔLx=(La−Lt)×cosθ=ΔL×cosθ ・・・(8) したがって、実際のワイヤ先端5aが垂直面7aに接触
した位置にあるにもかかわらず、ワイヤ先端5aが固定
ツール点TCPの位置にあるとして検出してしまうの
で、ワイヤ先端のX方向の位置はΔLxだけ検出誤差が
生じる。同様にして、加工用ワークの水平面7bのZ軸
方向にタッチセンシングを行ったときの検出誤差及び厚
板面7cのY軸方向にタッチセンシングを行ったときの
検出誤差はそれぞれΔLz及びΔLyである。ΔLx = (La−Lt) × cos θ = ΔL × cos θ (8) Therefore, although the actual wire tip 5a is at a position in contact with the vertical surface 7a, the wire tip 5a is fixed. Since it is detected as being at the position of the point TCP, the position of the tip of the wire in the X direction has a detection error of ΔLx. Similarly, the detection error when performing touch sensing in the Z-axis direction of the horizontal surface 7b of the processing workpiece and the detection error when performing touch sensing in the Y-axis direction of the thick plate surface 7c are ΔLz and ΔLy, respectively. .
【0067】図24は、変動ワイヤ長Laが固定ワイヤ
長Ltよりも短い場合に、従来技術のワークずれ量演算
処理における空振りを説明する図である。変動ワイヤ長
Laが固定ワイヤ長Ltよりもずれ量ΔLだけ短い場合
に、固定ツール点TCPは加工用ワークの上端面7dよ
りも下方にあっても、ワイヤ先端5aが加工用ワークの
上端面7dよりも上方にあれば、空振りとなって加工用
ワーク位置の検出をすることができない。FIG. 24 is a view for explaining an idle swing in the conventional work deviation amount calculation processing when the variable wire length La is shorter than the fixed wire length Lt. When the variable wire length La is shorter than the fixed wire length Lt by the shift amount ΔL, even if the fixed tool point TCP is lower than the upper end face 7d of the processing work, the wire tip 5a has the upper end face 7d of the processing work. If it is higher than this, it will be missed and the position of the workpiece for processing cannot be detected.
【0068】これに対して、従来技術2においては、前
述したように、ワイヤ5をコンタクトチップ4bの内部
に引き込み、コンタクトチップ4bの先端によってタッ
チセンシングを行うので、ワイヤ突出し長の差異による
検出値のバラツキ及び空振りを防ぐことができる。しか
し、溶接後には通常、ワイヤ先端5aに溶融球が生じる
ので、ワイヤ5をコンタクトチップ4b内に引き込むた
めには、従来技術2の欠点として前述の[0035]に
記載した(1)に示すように、ワイヤ切断手段が必要で
ある。さらに、検出に使用するコンタクトチップ4bが
ノズル4aよりも突出していなければならないために、
例えばMAG溶接、MIG溶接等のようにコンタクトチ
ップ4bの先端が、ノズル4aの内側に位置する必要が
ある場合は、従来技術2の前述の[0035]の(3)
に示すように、コンタクトチップ可動のトーチが必要で
ある。On the other hand, in the prior art 2, as described above, the wire 5 is pulled into the inside of the contact chip 4b, and the touch sensing is performed by the tip of the contact chip 4b. Can be prevented from scatter and swinging. However, after welding, a molten sphere is usually generated at the wire tip 5a. Therefore, in order to draw the wire 5 into the contact tip 4b, as described in the above-mentioned [0035] (1) as a disadvantage of the prior art 2, In addition, wire cutting means is required. Further, since the contact tip 4b used for detection must project beyond the nozzle 4a,
For example, when the tip of the contact tip 4b needs to be located inside the nozzle 4a as in the case of MAG welding, MIG welding, etc., (3) of the above-mentioned [0035] of the prior art 2
As shown in (1), a torch with a movable contact tip is required.
【0069】また、従来技術3においても、図16乃至
図22において前述したように、ワイヤ切断の手段及び
ワイヤの曲がり量矯正手段が必要である。Further, also in the prior art 3, as described above with reference to FIGS. 16 to 22, wire cutting means and wire bending amount correcting means are required.
【0070】[0070]
【課題を解決するための手段】請求項1のトーチ位置制
御方法は、図29のクレーム対応図に示すように、加工
用ワーク7の近傍又はトーチ4のワイヤ先端5aの近傍
の任意の空間の一点を原点とするX方向、Y方向及びZ
方向から成る直交座標系XYZを設定して、加工用ワー
ク7の位置を検出してワークずれ量の補正の演算をした
溶接開始位置Aまでトーチ4を移動させ溶接を開始し、
さらに補正の演算をした溶接終了位置Bまでトーチを移
動させて溶接を終了するトーチ位置制御方法において、According to the torch position control method of the first aspect, as shown in the claim correspondence diagram of FIG. 29, an arbitrary space near the work 7 or near the wire tip 5a of the torch 4 is provided. X direction, Y direction and Z with one point as the origin
An orthogonal coordinate system XYZ composed of directions is set, the torch 4 is moved to a welding start position A where the position of the work 7 for the processing is detected and the correction of the amount of work deviation is calculated, and welding is started.
Further, in the torch position control method of moving the torch to the welding end position B where the correction has been calculated and ending the welding,
【0071】(1)図26に示すように、実際のワイヤ
突出し長(変動ワイヤ長)Laの先端位置(以下、可変
ツール点VTCPという)を演算するために、トーチ4
を移動させることによって、固定ツール点TCPを検出
開始位置のZ座標値Zjに移動する。次に、固定ツール
点TCPを移動させ、図27に示すように、ワイヤ先端
5aが基準ゲージ10の基準面Zkに接触したときの固
定ツール点TCPのZ座標値Zvを検出して、基準面の
Z座標値Zkと固定ツール点TCPのZ座標値Zvとか
らワイヤずれ量ΔLを演算して記憶する図30のフロー
チャートに示すワイヤずれ量演算処理と、(1) As shown in FIG. 26, the torch 4 is used to calculate the tip position (hereinafter referred to as a variable tool point VTCP) of the actual wire protrusion length (variable wire length) La.
To move the fixed tool point TCP to the Z coordinate value Zj of the detection start position. Next, the fixed tool point TCP is moved, and as shown in FIG. 27, the Z coordinate value Zv of the fixed tool point TCP when the wire tip 5a contacts the reference plane Zk of the reference gauge 10 is detected, and the reference plane is detected. Calculating a wire shift amount ΔL from the Z coordinate value Zk of the fixed tool point TCP and the Z coordinate value Zv of the fixed tool point TCP and storing the calculated wire shift amount ΔL;
【0072】(2)固定ワイヤ長Ltとワイヤずれ量Δ
Lとから変動ワイヤ長Laを演算して、変動ワイヤ長L
aの先端位置のZ座標値即ち可変ツール点Z座標値を記
憶する図31のフローチャートに示す可変ツール点演算
処理と、(2) Fixed wire length Lt and wire deviation Δ
And the variable wire length La is calculated from the variable wire length L.
a variable tool point calculation process shown in the flowchart of FIG. 31 for storing the Z coordinate value of the tip position a, that is, the variable tool point Z coordinate value;
【0073】(3)ワイヤずれ量演算処理で演算した可
変ツール点VTCPの位置及び可変ツール点を支点とす
るトーチ角度θを制御することによって、実際のワイヤ
先端5aの位置とその実際のワイヤ先端を支点とするト
ーチ角度θとを制御しながら、教示用ワーク70の教示
位置とそれ以後に溶接する加工用ワーク7の実際位置と
のワークずれ量ΔX、ΔY及びΔZを演算する図5乃至
図8及び図10乃至図12に示したワークずれ量演算処
理と、(3) By controlling the position of the variable tool point VTCP calculated in the wire shift amount calculation process and the torch angle θ with the variable tool point as a fulcrum, the actual position of the wire tip 5a and the actual wire tip are controlled. 5 to FIG. 5 to FIG. 5 to FIG. 5 to calculate the work deviation amounts ΔX, ΔY, and ΔZ between the teaching position of the teaching work 70 and the actual position of the processing work 7 to be welded thereafter while controlling the torch angle θ with the fulcrum as 8 and the work deviation amount calculation processing shown in FIGS. 10 to 12;
【0074】(4)ワークずれ量演算処理で演算したワ
ークずれ量ΔX、ΔY及びΔZだけトーチ移動量を加算
又は減算して、ワイヤずれ量のない溶接開始位置Aに、
トーチの移動によって可変ツール点の位置を移動させて
溶接を開始し、ワイヤずれ量のない溶接終了位置Bまで
トーチの移動によって可変ツール点の位置を移動させて
溶接を終了するトーチ位置制御処理とからなるトーチ位
置制御方法である。(4) The torch movement amount is added or subtracted by the work deviation amounts ΔX, ΔY, and ΔZ calculated in the work deviation amount calculation processing, and the welding start position A having no wire deviation amount is obtained.
A torch position control process for starting welding by moving the position of the variable tool point by moving the torch, and moving the position of the variable tool point by moving the torch to the welding end position B where there is no wire displacement; Is a torch position control method.
【0075】請求項2のトーチ位置制御装置は、図25
及び図32に示すように、加工用ワーク7の近傍又はト
ーチ4のワイヤ先端5aの近傍の任意の空間の一点を原
点とするX方向、Y方向及びZ方向から成る直交座標系
XYZを設定して、加工用ワーク7の位置を検出してワ
ークずれ量の補正の演算をした溶接開始位置Aまでトー
チ4を移動させて溶接を開始し、さらに補正の演算をし
た溶接終了位置Bまでトーチ4を移動させて溶接を終了
するトーチ位置制御装置において、The torch position control device according to the second aspect is shown in FIG.
As shown in FIG. 32, an orthogonal coordinate system XYZ consisting of an X direction, a Y direction, and a Z direction with an origin at an arbitrary space near the work 7 or near the wire tip 5a of the torch 4 is set. Then, the torch 4 is moved to the welding start position A where the position of the processing work 7 is detected and the correction of the work deviation is calculated, the welding is started, and the torch 4 is moved to the welding end position B where the correction is calculated. In the torch position control device that ends welding by moving
【0076】溶接用電源装置3aの出力と検出用補助電
源装置3bの出力とを切換える検出・溶接用電源切換え
スイッチ3dと、直交座標系XYZ内の予め定めた位置
に配置された基準ゲージ10の基準面Zkに相当する基
準面信号Zksを予め設定する基準面設定回路ZKと、予
め定めたワイヤ突出し長である固定ワイヤ長Ltに相当
する固定ワイヤ長信号Ltsを設定する固定ワイヤ長設定
回路LTと、A detection / welding power supply switch 3d for switching the output of the welding power supply 3a and the output of the detection auxiliary power supply 3b, and a reference gauge 10 arranged at a predetermined position in the rectangular coordinate system XYZ. A reference plane setting circuit ZK for presetting a reference plane signal Zks corresponding to the reference plane Zk, and a fixed wire length setting circuit LT for setting a fixed wire length signal Lts corresponding to a fixed wire length Lt which is a predetermined wire protrusion length. When,
【0077】トーチ4を支持する機械的構成部品の形状
及び寸法に相当する信号と機械的構成部品の予め定めた
位置に相当する信号と固定ワイヤ長信号Ltsとを入力し
て、固定ワイヤ長Ltの先端位置である固定ツール点T
CPに相当する固定ツール点演算信号Tpsを出力する固
定ツール点演算回路TPと、ワイヤ先端5aが基準面Z
k又は教示用ワーク70又は加工用ワーク7に接触した
ときに検出用補助電源装置3bから接触電流検出信号I
cを出力する接触電流検出装置3cと、A signal corresponding to the shape and size of the mechanical component supporting the torch 4, a signal corresponding to a predetermined position of the mechanical component, and a fixed wire length signal Lts are input, and the fixed wire length Lt is input. Fixed tool point T which is the tip position of
A fixed tool point calculation circuit TP that outputs a fixed tool point calculation signal Tps corresponding to CP, and a wire tip 5a is connected to a reference plane Z
k or the contact current detection signal I from the detection auxiliary power supply 3b when it comes into contact with the teaching work 70 or the processing work 7.
a contact current detection device 3c that outputs c.
【0078】トーチ4を移動させる1つ以上の駆動源を
有するトーチ駆動源MTと、トーチ4の移動の開始及び
停止を指令するトーチ移動指令信号Dtsを出力するトー
チ移動指令回路DTと、A torch drive source MT having at least one drive source for moving the torch 4, a torch movement command circuit DT for outputting a torch movement command signal Dts for starting and stopping the movement of the torch 4,
【0079】トーチ移動指令信号Dtsによってトーチ4
を移動させてることによってワイヤ先端を移動させて固
定ツール点TCPを移動して、ワイヤ先端5aが基準面
Zkに接触して接触電流検出信号Icが入力されたとき
の固定ツール点演算信号Tpsを入力して、固定ツール点
の位置に相当する固定ツール点基準面信号Zvsを記憶す
る固定ツール点基準面記憶回路ZVと、基準面のZ座標
値Zkに相当する基準面信号Zksと固定ツール点TCP
のZ座標値Zvに相当する固定ツール点基準面信号Zvs
とからワイヤずれ量ΔLに相当するワイヤずれ量信号D
wsを演算して記憶するワイヤずれ量演算回路DWと、The torch 4 is controlled by the torch movement command signal Dts.
Is moved to move the fixed tool point TCP to move the fixed tool point TCP, and the fixed tool point calculation signal Tps when the wire tip 5a comes into contact with the reference plane Zk and the contact current detection signal Ic is input is calculated. A fixed tool point reference plane storage circuit ZV for inputting and storing a fixed tool point reference plane signal Zvs corresponding to the position of the fixed tool point, a reference plane signal Zks corresponding to the Z coordinate value Zk of the reference plane, and a fixed tool point TCP
Tool point reference plane signal Zvs corresponding to Z coordinate value Zv of
And a wire shift amount signal D corresponding to the wire shift amount ΔL.
a wire shift amount calculation circuit DW that calculates and stores ws;
【0080】固定ツール点TCPに相当する固定ツール
点演算信号Tpsとワイヤずれ量ΔLに相当するワイヤず
れ量信号Dwsとから変動ワイヤ長Laの先端位置である
可変ツール点Z座標値に相当する可変ツール点信号Vps
を演算して記憶する可変ツール点演算回路VPと、トー
チ移動指令信号Dtsと可変ツール点Z座標値に相当する
可変ツール点信号Vpsとを入力して、可変ツール点VT
CPの位置及び可変ツール点を支点とするトーチ角度θ
を制御するトーチ位置角度制御信号Qtsを出力するトー
チ位置角度制御回路QTと、From the fixed tool point calculation signal Tps corresponding to the fixed tool point TCP and the wire shift amount signal Dws corresponding to the wire shift amount ΔL, a variable corresponding to the variable tool point Z coordinate value which is the tip position of the variable wire length La. Tool point signal Vps
And a variable tool point signal Vps corresponding to the torch movement command signal Dts and the variable tool point Z coordinate value.
Torch angle θ with CP position and variable tool point as fulcrum
A torch position and angle control circuit QT that outputs a torch position and angle control signal Qts for controlling
【0081】トーチ移動指令信号Dtsによってトーチ4
を移動させることによってワイヤ先端を移動させて、ワ
イヤ先端5aが教示用ワーク70の教示位置に接触して
接触電流検出信号Icが入力されたときのトーチ位置角
度制御信号Qtsを入力して教示用ワーク70の教示位置
に相当するワーク教示位置信号Rpsを記憶するワーク教
示位置記憶回路RPと、トーチ移動指令信号Dtsによっ
てトーチ4を移動させることによってワイヤ先端を移動
させて、ワイヤ先端5aが実際に溶接する加工用ワーク
7の実際位置に接触して接触電流検出信号Icが入力さ
れたときのトーチ位置角度制御信号Qtsを入力して加工
用ワークの実際位置に相当するワーク位置信号Wpsを記
憶するワーク位置記憶回路WPと、The torch 4 is controlled by the torch movement command signal Dts.
Is moved by moving the torch position angle control signal Qts when the wire tip 5a contacts the teaching position of the teaching work 70 and the contact current detection signal Ic is input. The tip end of the wire is moved by moving the torch 4 by the torch movement command signal Dts and the work teaching position storage circuit RP for storing the work teaching position signal Rps corresponding to the teaching position of the work 70, and the wire tip 5a is actually moved. The torch position angle control signal Qts when the contact current detection signal Ic is input after contacting the actual position of the work 7 to be welded is input and a work position signal Wps corresponding to the actual position of the work is stored. A work position storage circuit WP;
【0082】教示用ワーク70の教示位置に相当するワ
ーク教示位置信号Rpsと溶接する加工用ワーク7の実際
位置に相当するワーク位置信号Wpsとを入力して、ワー
クずれ量ΔX、ΔY及びΔZに相当するワークずれ量信
号Wdsを演算して記憶するワークずれ量演算回路WD
と、トーチ位置角度制御信号Qtsとワークずれ量信号W
dsとを入力して、ワークずれ量ΔX、ΔY及びΔZだけ
トーチ移動量を加算又は減算して、ワイヤずれ量のない
溶接開始位置Aに、トーチ4の移動によって可変ツール
点VTCPの位置を移動させて溶接を開始し、ワイヤず
れ量のない溶接終了位置Bまでトーチ4の移動によって
可変ツール点VTCPの位置を移動させて溶接を終了す
る溶接開始終了位置信号Spsをトーチ駆動源MTに出力
するトーチ移動量補正回路SPとからなるトーチ位置制
御装置である。A work teaching position signal Rps corresponding to the teaching position of the teaching work 70 and a work position signal Wps corresponding to the actual position of the work 7 to be welded are input, and the work deviation amounts ΔX, ΔY and ΔZ are determined. Work shift amount calculation circuit WD for calculating and storing a corresponding work shift amount signal Wds
And the torch position / angle control signal Qts and the work deviation amount signal W
ds, the torch movement amount is added or subtracted by the work deviation amounts ΔX, ΔY and ΔZ, and the position of the variable tool point VTCP is moved to the welding start position A where there is no wire deviation amount by moving the torch 4. Then, the welding is started, and the position of the variable tool point VTCP is moved by the movement of the torch 4 to the welding end position B where there is no wire displacement, and the welding start / end position signal Sps for terminating the welding is output to the torch drive source MT. This is a torch position control device including a torch movement amount correction circuit SP.
【0083】[0083]
【実施例】図25は、請求項1のトーチ位置制御方法を
実施するトーチ位置制御装置の概略構成図である。同図
において、図1に示す従来技術1の自動溶接装置と同一
機能は、同一名称及び同一記号で示す。FIG. 25 is a schematic structural diagram of a torch position control device for implementing the torch position control method of the first embodiment. In the figure, the same functions as those of the automatic welding apparatus of the prior art 1 shown in FIG. 1 are denoted by the same names and the same symbols.
【0084】1は自動溶接装置、3は溶接用電源装置3
aと検出用補助電源装置3bと接触電流検出装置3cと
検出・溶接用電源切換えスイッチ3dとを含む電源装
置、4はトーチ、5はワイヤ、6はワイヤ送給装置、7
は加工用ワークである。ただし、変動ワイヤ長Laと固
定ワイヤ長Ltとの差のワイヤずれ量ΔLを演算するた
めの固定ツール点の座標値を検出するための基準面Zk
を有する基準ゲージ10と後述する図32に示す制御装
置20とが異なる。1 is an automatic welding device, 3 is a power supply device 3 for welding.
a, an auxiliary power supply device for detection 3b, a contact current detection device 3c, and a power switch for detecting and welding 3d, a power supply switch 4, a torch 4, a wire 5, a wire feeder 6, a wire feeder 7,
Is a work for processing. However, the reference plane Zk for detecting the coordinate value of the fixed tool point for calculating the wire shift amount ΔL of the difference between the variable wire length La and the fixed wire length Lt.
And a control device 20 shown in FIG. 32 described later.
【0085】図26は、後述する図29に記載するワイ
ヤずれ量演算処理において、変動ワイヤ長Laと固定ワ
イヤ長Ltとの差のワイヤずれ量ΔLを演算するための
固定ツール点の座標値の検出を開始する時点におけるワ
イヤ先端5aと基準面Zkとの位置関係を示す図であ
る。同図において、前述した図2の説明と同様に、加工
用ワーク7の近傍又はワイヤ先端5aの近傍の任意の空
間の一点を原点とするX方向、Y方向及びZ方向から成
る基準直交座標系XYZを設定している。この基準直交
座標系XYZ内に、本発明に適用する変動ワイヤ長La
と固定ワイヤ長Ltとの差のワイヤずれ量ΔLを検出す
るための基準面Zkを有する基準ゲージ10が、予め設
定された位置に配置されている。この基準面Zkは、ト
ーチ4の軸方向と直交する面であれば、図26に示すX
Y平面の他に、YZ平面又はZX平面であってもよい。FIG. 26 shows a coordinate value of a fixed tool point for calculating a wire shift amount ΔL of a difference between the variable wire length La and the fixed wire length Lt in a wire shift amount calculation process described later with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating a positional relationship between a wire tip 5a and a reference plane Zk at the time of starting detection. 2, a reference Cartesian coordinate system composed of an X direction, a Y direction, and a Z direction having an origin at a point in an arbitrary space near the work 7 or near the wire tip 5a, similarly to the description of FIG. XYZ is set. The variable wire length La applied to the present invention is set in the reference rectangular coordinate system XYZ.
A reference gauge 10 having a reference plane Zk for detecting a wire shift amount ΔL of a difference between the distance and the fixed wire length Lt is arranged at a preset position. If this reference plane Zk is a plane orthogonal to the axial direction of the torch 4, X shown in FIG.
In addition to the Y plane, a YZ plane or a ZX plane may be used.
【0086】ここで、固定ワイヤ長Ltは予め定めた値
であり、また固定ツール点TCPの位置は、[000
7]乃至[0009]において前述したとおり、トーチ
4を支持する機械的構成部品の形状及び寸法と機械的構
成部品の予め定めた位置とから算出することができる既
知の位置である。さらに、変動ワイヤ長Laは、後述す
るように、既知の固定ワイヤ長Ltと検出して演算した
ワイヤずれ量ΔLとから算出する。したがって、可変ツ
ール点VTCPは、既知の固定ツール点TCPの位置に
検出して演算したワイヤずれ量ΔLを加算した位置とな
り、この可変ツール点VTCPの位置を制御することに
よって実際のワイヤ長の先端の位置を制御することがで
きる。Here, the fixed wire length Lt is a predetermined value, and the position of the fixed tool point TCP is [000
7] to [0009], the position is a known position that can be calculated from the shape and size of the mechanical component supporting the torch 4 and the predetermined position of the mechanical component. Further, as will be described later, the variable wire length La is calculated from the known fixed wire length Lt and the wire shift amount ΔL detected and calculated. Therefore, the variable tool point VTCP is a position obtained by adding the wire deviation amount ΔL detected and calculated to the position of the known fixed tool point TCP, and controlling the position of the variable tool point VTCP allows the tip of the actual wire length to be adjusted. Can be controlled.
【0087】Zjは、後述する固定ツール点TCPとワ
イヤずれ量ΔLとから可変ツール点VTCPを算出する
ための予め定めた可変ツール点検出開始位置のZ座標値
(以下、可変ツール点検出開始Z座標値という)であっ
て、この可変ツール点検出開始Z座標値Zjに、固定ツ
ール点TCPのZ座標値(以下、固定ツール点Z座標値
という)が来るようにトーチ4を移動させる。Zj is a Z coordinate value of a predetermined variable tool point detection start position (hereinafter, referred to as a variable tool point detection start Z) for calculating a variable tool point VTCP from a fixed tool point TCP described later and a wire deviation amount ΔL. The torch 4 is moved so that the Z coordinate value of the fixed tool point TCP (hereinafter, referred to as a fixed tool point Z coordinate value) comes to the variable tool point detection start Z coordinate value Zj.
【0088】図27は、後述する図29に記載するワイ
ヤずれ量演算処理において、変動ワイヤ長Laと固定ワ
イヤ長Ltとの差のワイヤずれ量ΔLを演算するための
固定ツール点の座標値を検出した時点におけるワイヤ先
端5aと基準面Zkとの位置関係を示す図である。図2
6において、可変ツール点検出開始Z座標値Zjの位置
からトーチ4をZ方向に移動して、ワイヤ先端5aが基
準面Zkに接触したときにトーチ4を停止する。このと
き、トーチ4が移動量ΔZmだけ移動するので、ワイヤ
先端5aが図27に示すとおり基準面Zkに接触し、固
定ツール点TCPも、トーチ4の移動量ΔZmだけ移動
してZvに示す位置になる。この移動後の固定ツール点
Z座標値Zvを記憶しておく。FIG. 27 shows a coordinate value of a fixed tool point for calculating a wire shift amount ΔL of a difference between the variable wire length La and the fixed wire length Lt in a wire shift amount calculation process described later with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a positional relationship between a wire tip 5a and a reference plane Zk at the time of detection. FIG.
In 6, the torch 4 is moved in the Z direction from the position of the variable tool point detection start Z coordinate value Zj, and the torch 4 is stopped when the wire tip 5a comes into contact with the reference plane Zk. At this time, since the torch 4 moves by the moving amount ΔZm, the wire tip 5a comes into contact with the reference plane Zk as shown in FIG. 27, and the fixed tool point TCP also moves by the moving amount ΔZm of the torch 4 to the position indicated by Zv. become. The fixed tool point Z coordinate value Zv after the movement is stored.
【0089】図26及び図27において、固定ツール点
TCPのZ座標値に注目すると、可変ツール点検出開始
Z座標値Zjから移動量ΔZmだけトーチ4を移動させ
ると、移動後の固定ツール点Z座標値Zvは、 Zj+ΔZm=Zv…(9a) となる。In FIG. 26 and FIG. 27, focusing on the Z coordinate value of the fixed tool point TCP, if the torch 4 is moved from the variable tool point detection start Z coordinate value Zj by the moving amount ΔZm, the fixed tool point Z The coordinate value Zv is as follows: Zj + ΔZm = Zv (9a)
【0090】次に、可変ツール点VTCPのZ座標値に
注目すると、可変ツール点検出開始Z座標値Zjとワイ
ヤずれ量ΔLとを加算した位置から移動量ΔZmだけト
ーチ4が移動すると、可変ツール点Z座標値は基準面の
Z座標値Zkに一致して、 Zj+ΔZm+ΔL=Zk…(9b) となる。Next, paying attention to the Z coordinate value of the variable tool point VTCP, when the torch 4 moves by the movement amount ΔZm from the position obtained by adding the variable tool point detection start Z coordinate value Zj and the wire deviation amount ΔL, The point Z coordinate value coincides with the Z coordinate value Zk of the reference plane, and Zj + ΔZm + ΔL = Zk (9b).
【0091】したがって、ワイヤずれ量ΔLは、上記の
式(9b)−(9a)から、 ΔL=Zk−Zv…(9) となる。このように、ワイヤずれ量ΔLを、記憶した基
準面のZ座標値Zkと記憶した固定ツール点TCPのZ
座標値Zvとから、(9)式によって算出して記憶す
る。Accordingly, from the above equations (9b)-(9a), the wire shift amount ΔL is given by ΔL = Zk−Zv (9) As described above, the wire deviation amount ΔL is calculated by storing the stored Z coordinate value Zk of the reference plane and the Z of the stored fixed tool point TCP.
From the coordinate value Zv, it is calculated by equation (9) and stored.
【0092】次に、後述する図29に記載する可変ツー
ル点演算処理において、変動ワイヤ長Laは、記憶した
固定ワイヤ長Ltと(9)式によって算出したワイヤず
れ量ΔLとから、次の(10)式によって演算されるの
で、変動ワイヤ長Laの先端位置のZ座標値即ち可変ツ
ール点Z座標値を記憶する。 La=Lt+ΔL…(10)Next, in a variable tool point calculation process described later with reference to FIG. 29, the fluctuating wire length La is calculated from the stored fixed wire length Lt and the wire deviation amount ΔL calculated by the equation (9). The Z coordinate value of the tip position of the variable wire length La, that is, the Z coordinate value of the variable tool point is stored because it is calculated by the expression 10). La = Lt + ΔL (10)
【0093】図28は、変動ワイヤ長Laが固定ワイヤ
長Ltよりも長い場合の可変ツール点VTCPを使用し
たワークずれ量演算処理の説明図である。同図は、加工
用ワーク7の垂直面7aにワイヤ先端5aが接触するま
でトーチ4を移動させたときの説明図である。同図にお
いて、θは、トーチ4をXY平面に対して傾けた角度
(以下、移動目標角度という)であり、ΔLxは、トー
チ4がXY平面に対して傾いているときのワイヤずれ量
ΔLのX方向の成分である。FIG. 28 is an explanatory diagram of a work deviation amount calculation process using the variable tool point VTCP when the variable wire length La is longer than the fixed wire length Lt. FIG. 3 is an explanatory diagram when the torch 4 is moved until the wire tip 5a comes into contact with the vertical surface 7a of the work 7 for processing. In the figure, θ is the angle at which the torch 4 is inclined with respect to the XY plane (hereinafter referred to as a movement target angle), and ΔLx is the amount of wire deviation ΔL when the torch 4 is inclined with respect to the XY plane. This is a component in the X direction.
【0094】このΔLxは、前述した従来技術の図23
においては、検出誤差になっていたが、本発明において
は、ワイヤ先端5aを可変ツール点VTCPとして制御
しているので、このΔLxは誤差にならないで、ワイヤ
先端5aを制御する可変ツール点VTCPの制御の中に
含まれる。同様にして、トーチ4が、YZ平面又はZX
平面に対して傾いているときのワイヤずれ量ΔLのY方
向の成分ΔLy又はワイヤずれ量ΔLのZ方向の成分Δ
Lzも誤差にならないで、ワイヤ先端5aを制御する可
変ツール点VTCPの制御の中に含まれる。This ΔLx is the same as that of FIG.
However, in the present invention, since the wire tip 5a is controlled as the variable tool point VTCP, this ΔLx does not become an error, and the variable tool point VTCP for controlling the wire tip 5a does not become an error. Included in control. Similarly, the torch 4 is YZ plane or ZX
The component ΔLy in the Y direction of the wire deviation ΔL when inclined with respect to the plane or the component Δ in the Z direction of the wire deviation ΔL
Lz is included in the control of the variable tool point VTCP for controlling the wire tip 5a without causing an error.
【0095】図29は、本発明のトーチ位置制御方法を
説明するフローチャートである。同図において、処理開
始前の教示の手順は、図9で説明した教示の手順と同じ
であり、処理開始から処理終了までに次の4つの処理を
行う。FIG. 29 is a flowchart for explaining the torch position control method of the present invention. In the same drawing, the teaching procedure before the start of the processing is the same as the teaching procedure described with reference to FIG. 9, and the following four processings are performed from the start of the processing to the end of the processing.
【0096】第1の処理ST60は、図30のフローチ
ャートで後述するワイヤずれ量演算処理(ステップST
61乃至ST69)である。図26において前述した可
変ツール点検出開始Z座標値Zjに、固定ツール点TC
Pを移動させるステップと、図27で前述したように、
ワイヤ先端5aが基準面Zkに接触したときの固定ツー
ル点TCPのZ座標値Zvを検出するステップと、基準
面のZ座標値Zkと固定ツール点TCPのZ座標値Zv
とからワイヤずれ量ΔLを演算して記憶するステップと
から構成される。The first process ST60 is a wire shift amount calculation process (step ST60) described later with reference to the flowchart of FIG.
61 to ST69). The fixed tool point TC is added to the variable tool point detection start Z coordinate value Zj described above with reference to FIG.
Moving P and, as previously described in FIG.
Detecting the Z coordinate value Zv of the fixed tool point TCP when the wire tip 5a comes into contact with the reference plane Zk; and detecting the Z coordinate value Zk of the reference plane and the Z coordinate value Zv of the fixed tool point TCP.
And calculating and storing the wire deviation amount ΔL from the above.
【0097】第2の処理ST80は、図31のフローチ
ャートで後述する可変ツール点演算処理(ステップST
81)であり、固定ワイヤ長Ltとワイヤずれ量ΔLと
から変動ワイヤ長Laを演算して、変動ワイヤ長Laの
先端位置のZ座標値即ち可変ツール点Z座標値を記憶す
る処理である。The second process ST80 is a variable tool point calculation process (step ST80) described later with reference to the flowchart of FIG.
81), is a process of calculating the variable wire length La from the fixed wire length Lt and the wire deviation amount ΔL, and storing the Z coordinate value of the tip position of the variable wire length La, that is, the variable tool point Z coordinate value.
【0098】第3の処理ST100乃至ST300は、
前述した図5乃至図8及び図10乃至図12に示したワ
ークずれ量演算処理(図9の第1の処理のステップST
100乃至ST300)であり、教示用ワーク70の教
示位置とそれ以後に溶接する加工用ワーク7の実際位置
とのワークずれ量ΔX、ΔY及びΔZを演算する。[0098] The third processing ST100 to ST300 are as follows.
The work shift amount calculation processing (step ST1 of the first processing in FIG. 9) shown in FIGS. 5 to 8 and FIGS.
100 to ST300), and calculates the work deviation amounts ΔX, ΔY, and ΔZ between the teaching position of the teaching work 70 and the actual position of the processing work 7 to be welded thereafter.
【0099】この第3の処理において、第1の処理で演
算した可変ツール点VTCPの位置及び可変ツール点を
支点とするトーチ角度θを制御することによって、実際
のワイヤ先端5aの位置とその実際のワイヤ先端を支点
とするトーチ角度θとを制御している。したがって、本
発明の第3の処理は図9の第1の処理と異なり、ワーク
ずれ量ΔX、ΔY及びΔZの中に、ワイヤずれ量ΔLの
補正値が含まれている。In the third process, by controlling the position of the variable tool point VTCP calculated in the first process and the torch angle θ with the variable tool point as a fulcrum, the actual position of the wire tip 5a and its actual position are controlled. And the torch angle θ having the tip of the wire as a fulcrum. Therefore, the third process of the present invention differs from the first process of FIG. 9 in that the work deviation amounts ΔX, ΔY, and ΔZ include the correction value of the wire deviation amount ΔL.
【0100】第4の処理ST400は、前述した図13
に示したトーチ位置制御処理(ステップST401乃至
ST404)であり、ワークずれ量演算処理で演算した
ワークずれ量ΔX、ΔY及びΔZだけトーチ移動量を加
算又は減算して溶接開始位置A及び溶接終了位置Bを算
出する処理と、ワイヤ先端5aの位置を加工用ワーク7
のワイヤずれ量のない溶接開始位置Aに移動させて溶接
を開始し、加工用ワーク7のワイヤずれ量のない溶接終
了位置Bまで溶接する処理とを実行する。The fourth processing ST400 is the same as that of FIG.
Is a torch position control process (steps ST401 to ST404) shown in FIG. 7, in which the torch movement amount is added or subtracted by the work deviation amounts ΔX, ΔY, and ΔZ calculated in the work deviation amount calculation process, and the welding start position A and the welding end position B and the position of the wire tip 5a is determined by the work 7 for processing.
Is moved to the welding start position A where there is no wire displacement, and the welding is started to the welding end position B where there is no wire displacement of the processing work 7.
【0101】本発明の第4処理においては、[図28の
説明]において前述したとおり、ワイヤずれ量は図9の
従来技術のように誤差にならないで、ワイヤ先端5aを
制御する可変ツール点VTCPの制御の中に含まれる。
図示していない曲線又は曲面を溶接するときは、溶接開
始位置と同様に、溶接線上の任意の位置の教示位置を補
正することができる。In the fourth process of the present invention, as described in [Description of FIG. 28], the variable tool point VTCP controlling the wire tip 5a does not cause an error in the wire deviation amount as in the prior art of FIG. Included in the control of
When welding a curve or a curved surface (not shown), the teaching position at an arbitrary position on the welding line can be corrected as in the welding start position.
【0102】図30は、本発明の第1の処理のワイヤず
れ量演算処理を説明するフローチャートである。以下、
同図を参照して、ワイヤずれ量演算処理の手順を説明す
る。最初に、検出・溶接用電源切換えスイッチ3dを検
出用補助電源装置3b側に切換える(ステップST6
1)。FIG. 30 is a flowchart for explaining the wire shift amount calculation processing of the first processing of the present invention. Less than,
The procedure of the wire shift amount calculation processing will be described with reference to FIG. First, the detection / welding power supply switch 3d is switched to the detection auxiliary power supply 3b (step ST6).
1).
【0103】トーチ4を移動させることによって、図2
6で前述した可変ツール点検出開始Z座標値Zjに、固
定ツール点TCPを移動させる(ステップST62)。
検出用補助電源装置3bによって、ワイヤ5と基準ゲー
ジ10との間に接触検出用電圧を印加する(ステップS
T63)。By moving the torch 4, FIG.
The fixed tool point TCP is moved to the variable tool point detection start Z coordinate value Zj described in step 6 (step ST62).
A contact detection voltage is applied between the wire 5 and the reference gauge 10 by the detection auxiliary power supply 3b (Step S).
T63).
【0104】図27で前述したように、ワイヤ先端5a
が基準面Zkに接触するまでトーチ4を移動させて(ス
テップST64)、ワイヤ先端5aが基準面Zkに接触
したことを検出して(ステップST65及びST6
6)、固定ツール点TCPのZ座標値Zvを記憶(ステ
ップST67)した後に、接触検出用電圧を遮断する
(ステップST68)。As described above with reference to FIG.
Moves the torch 4 until it contacts the reference plane Zk (step ST64), and detects that the wire tip 5a has contacted the reference plane Zk (steps ST65 and ST6).
6) After storing the Z coordinate value Zv of the fixed tool point TCP (step ST67), the contact detection voltage is cut off (step ST68).
【0105】記憶した基準面のZ座標値Zk及び記憶し
た固定ツール点Z座標値Zvから、ワイヤずれ量ΔL
を、演算式ΔL=Zk−Zvによって演算して記憶する
(ステップST69)。Based on the stored Z coordinate value Zk of the reference plane and the stored fixed tool point Z coordinate value Zv, the wire deviation ΔL
Is calculated by an arithmetic expression ΔL = Zk−Zv and stored (step ST69).
【0106】図31は、本発明の第2の処理の可変ツー
ル点演算処理及び後述する第3の処理のワークずれ量演
算処理及び第4の処理のトーチ位置制御処理を説明する
フローチャートである。この可変ツール点演算処理(ス
テップST81)は、固定ワイヤ長Ltとワイヤずれ量
ΔLとから変動ワイヤ長Laを演算式La=Lt+ΔL
によって演算して、変動ワイヤ長Laの先端位置のZ座
標値即ち可変ツール点Z座標値を記憶する処理である。FIG. 31 is a flow chart for explaining the variable tool point calculation processing of the second processing, the work shift amount calculation processing of the third processing described later, and the torch position control processing of the fourth processing of the present invention. This variable tool point calculation process (step ST81) calculates the variable wire length La from the fixed wire length Lt and the wire shift amount ΔL by the following formula: La = Lt + ΔL
And stores the Z coordinate value of the tip position of the variable wire length La, that is, the variable tool point Z coordinate value.
【0107】次に、第3処理のワークずれ量演算処理
は、[0098]において説明したとおりであるので、
説明を省略する。さらに、第4の処理のトーチ位置制御
処理は、[0100]において説明したとおり、ワーク
ずれ量演算処理で演算したワークずれ量ΔX、ΔY及び
ΔZだけトーチ移動量を加算又は減算して、ワイヤ先端
5aの位置を加工用ワーク7のワイヤずれ量のない溶接
開始位置Aに移動させて溶接を開始し、加工用ワーク7
の溶接終了位置Bにおいて溶接を終了する。Next, the work deviation amount calculation processing of the third processing is as described in [0098],
Description is omitted. Further, as described in [0100], the torch position control process of the fourth process adds or subtracts the torch movement amount by the work deviation amounts ΔX, ΔY and ΔZ calculated in the work deviation amount calculation process, and The position 5a is moved to the welding start position A where there is no wire displacement amount of the processing work 7 to start welding.
Is completed at the welding end position B.
【0108】図32は、請求項2の制御装置のブロック
図であり、以下、同図を参照して説明する。FIG. 32 is a block diagram of a control device according to claim 2 and will be described below with reference to FIG.
【0109】請求項2の制御装置は、加工用ワーク7の
近傍又はトーチ4のワイヤ先端5aの近傍の任意の空間
の一点を原点とするX方向、Y方向及びZ方向から成る
直交座標系XYZを設定して、加工用ワーク7位置を検
出してワークのずれ量の補正の演算をした溶接開始位置
Aまでトーチ4の移動によって可変ツール点VTCPの
位置を移動させて溶接を開始し、さらに補正の演算をし
た溶接終了位置Bまでトーチ4の移動によって可変ツー
ル点VTCPの位置を移動させて溶接を終了するトーチ
位置制御装置である。A control device according to a second aspect of the present invention provides an orthogonal coordinate system XYZ comprising an X direction, a Y direction, and a Z direction having an origin at an arbitrary space near the work 7 or near the wire tip 5a of the torch 4. Is set, the position of the variable tool point VTCP is moved by the movement of the torch 4 to the welding start position A where the position of the work 7 for processing is detected and the correction of the amount of deviation of the work is calculated, and welding is further started. This is a torch position control device that moves the position of the variable tool point VTCP by moving the torch 4 to the welding end position B where the correction has been calculated, and ends welding.
【0110】1は自動溶接装置、20は本発明を実施す
る回路を配置した制御装置、3は溶接用電源装置3aと
検出用補助電源装置3bと接触電流検出装置3cと検出
・溶接用電源切換えスイッチ3dを含む電源装置、4は
トーチ、5はワイヤ、6はワイヤ送給装置、7は加工用
ワークである。Reference numeral 1 denotes an automatic welding device, reference numeral 20 denotes a control device in which a circuit embodying the present invention is arranged, reference numeral 3 denotes switching between a welding power supply device 3a, a detection auxiliary power supply device 3b, a contact current detection device 3c, and a detection / welding power supply. A power supply device including the switch 3d, 4 is a torch, 5 is a wire, 6 is a wire feeder, and 7 is a work for processing.
【0111】接触電流検出装置3cは、ワイヤ先端5a
が後述する基準ゲージ10の基準面Zk又は教示用ワー
ク70又は加工用ワーク7に接触したときに検出用補助
電源装置3bから接触電流検出信号Icを出力する。The contact current detecting device 3c has a wire tip 5a
Outputs a contact current detection signal Ic from the detection auxiliary power supply device 3b when it comes into contact with the reference surface Zk of the reference gauge 10 described later, the teaching work 70 or the processing work 7.
【0112】検出・溶接用電源切換えスイッチ3dは、
溶接用電源装置3aの出力と検出用補助電源装置3bの
出力とを切換える。The detection / welding power switch 3d is
The output of the welding power supply 3a and the output of the detection auxiliary power supply 3b are switched.
【0113】基準ゲージ10は、後述する可変ツール点
VTCPを算出するためのワイヤ先端位置5aの位置
(例えば、Z座標値)の接触を検出するための基準面
(例えば、Zk)を有している。The reference gauge 10 has a reference surface (for example, Zk) for detecting contact at the position of the wire tip position 5a (for example, Z coordinate value) for calculating a variable tool point VTCP described later. I have.
【0114】基準面設定回路ZKは、直交座標系XYZ
内の予め定めた位置に配置された基準ゲージ10の基準
面Zkに相当する基準面信号Zksを予め設定して記憶す
る。The reference plane setting circuit ZK has a rectangular coordinate system XYZ.
The reference plane signal Zks corresponding to the reference plane Zk of the reference gauge 10 arranged at a predetermined position is set in advance and stored.
【0115】固定ワイヤ長設定回路LTは、予め定めた
ワイヤ突出し長である固定ワイヤ長Ltに相当する固定
ワイヤ長信号Ltsを設定する。The fixed wire length setting circuit LT sets a fixed wire length signal Lts corresponding to a fixed wire length Lt which is a predetermined wire protrusion length.
【0116】固定ツール点演算回路TPは、トーチ4を
支持する機械的構成部品の形状及び寸法に相当する信号
と機械的構成部品の予め定めた位置に相当する信号と固
定ワイヤ長信号Ltsとを入力して、固定ワイヤ長Ltの
先端位置である固定ツール点TCPに相当する固定ツー
ル点演算信号Tpsを出力する。The fixed tool point calculation circuit TP converts a signal corresponding to the shape and size of the mechanical component supporting the torch 4, a signal corresponding to a predetermined position of the mechanical component, and a fixed wire length signal Lts. It outputs a fixed tool point calculation signal Tps corresponding to the fixed tool point TCP which is the tip position of the fixed wire length Lt.
【0117】トーチ駆動源MTは、トーチ4を移動させ
る1つ以上の駆動源を備えている。トーチ移動指令回路
DTは、トーチ4の移動の開始及び停止を指令するトー
チ移動指令信号Dtsを出力する。The torch drive source MT has one or more drive sources for moving the torch 4. The torch movement command circuit DT outputs a torch movement command signal Dts for commanding start and stop of the movement of the torch 4.
【0118】固定ツール点基準面記憶回路ZVは、トー
チ移動指令信号Dtsによってトーチ4を移動させて固
定ツール点TCPを移動して、ワイヤ先端5aが基準面
Zkに接触して接触電流検出信号Icが入力されたとき
の固定ツール点演算信号Tpsを入力して、固定ツール点
の位置に相当する固定ツール点基準面信号Zvsを記憶す
る。The fixed tool point reference plane storage circuit ZV moves the torch 4 by the torch movement command signal Dts to move the fixed tool point TCP, and the wire tip 5a comes into contact with the reference plane Zk and the contact current detection signal Ic Is input, and the fixed tool point reference plane signal Zvs corresponding to the position of the fixed tool point is stored.
【0119】ワイヤずれ量演算回路DWは、基準面のZ
座標値Zkに相当する基準面信号Zksと固定ツール点T
CPのZ座標値Zvに相当する固定ツール点基準面信号
Zvsとからワイヤずれ量ΔLに相当するワイヤずれ量信
号Dwsを演算して記憶する。このワイヤずれ量ΔLを演
算式ΔL=Zk−Zvによって演算する。The wire shift amount calculation circuit DW calculates the Z of the reference plane.
The reference plane signal Zks corresponding to the coordinate value Zk and the fixed tool point T
A wire shift amount signal Dws corresponding to the wire shift amount ΔL is calculated from the fixed tool point reference plane signal Zvs corresponding to the Z coordinate value Zv of the CP and stored. The wire shift amount ΔL is calculated by the calculation formula ΔL = Zk−Zv.
【0120】可変ツール点演算回路VPは、固定ツール
点TCPに相当する固定ツール点演算信号Tpsとワイヤ
ずれ量ΔLに相当するワイヤずれ量信号Dwsとから変動
ワイヤ長Laの先端位置である可変ツール点Z座標値に
相当する可変ツール点信号Vpsを演算して記憶する。こ
の変動ワイヤ長Laを演算式La=Lt+ΔLによって
演算する。The variable tool point calculation circuit VP calculates a variable tool which is the tip position of the variable wire length La from the fixed tool point calculation signal Tps corresponding to the fixed tool point TCP and the wire shift amount signal Dws corresponding to the wire shift amount ΔL. A variable tool point signal Vps corresponding to the point Z coordinate value is calculated and stored. The fluctuating wire length La is calculated by a calculation formula La = Lt + ΔL.
【0121】トーチ位置角度制御回路QTは、トーチ移
動指令信号Dtsと可変ツール点Z座標値に相当する可変
ツール点信号Vpsとを入力して、可変ツール点VTCP
の位置及び可変ツール点を支点とするトーチ角度θを制
御するトーチ位置角度制御信号Qtsを出力する。The torch position / angle control circuit QT receives the torch movement command signal Dts and the variable tool point signal Vps corresponding to the variable tool point Z coordinate value, and inputs the variable tool point VTCP.
And a torch position angle control signal Qts for controlling the torch angle θ with the position of and the variable tool point as a fulcrum.
【0122】ワーク教示位置記憶回路RPは、トーチ移
動指令信号Dtsによってトーチ4を移動させ、ワイヤ先
端5aが教示用ワーク70の教示位置に接触して接触電
流検出信号Icが入力されたときのトーチ位置角度制御
信号Qtsを入力して教示用ワーク70の教示位置に相当
するワーク教示位置信号Rpsを記憶する。The work teaching position storage circuit RP moves the torch 4 in response to the torch movement command signal Dts, and the torch when the wire tip 5a contacts the teaching position of the teaching work 70 and the contact current detection signal Ic is input. The position and angle control signal Qts is input, and a work teaching position signal Rps corresponding to the teaching position of the teaching work 70 is stored.
【0123】ワーク位置記憶回路WPは、トーチ移動指
令信号Dtsによってトーチ4を移動させ、ワイヤ先端5
aが実際に溶接する加工用ワーク7の実際位置に接触し
て接触電流検出信号Icが入力されたときのトーチ位置
角度制御信号Qtsを入力して加工用ワーク7の実際位置
に相当するワーク位置信号Wpsを記憶する。The work position storage circuit WP moves the torch 4 in response to the torch movement command signal Dts,
a is in contact with the actual position of the work 7 to be actually welded, and the torch position angle control signal Qts when the contact current detection signal Ic is input to input the work position corresponding to the actual position of the work 7 The signal Wps is stored.
【0124】ワークずれ量演算回路WDは、教示用ワー
ク70の教示位置に相当するワーク教示位置信号Rpsと
溶接する加工用ワーク7の実際位置に相当するワーク位
置信号Wpsとを入力して、ワークずれ量ΔX、ΔY及び
ΔZに相当するワークずれ量信号Wdsを演算して記憶す
る。The work shift amount calculation circuit WD inputs a work teaching position signal Rps corresponding to the teaching position of the teaching work 70 and a work position signal Wps corresponding to the actual position of the work 7 to be welded. Work shift amount signals Wds corresponding to the shift amounts ΔX, ΔY, and ΔZ are calculated and stored.
【0125】トーチ移動量補正回路SPは、トーチ位置
角度制御信号Qtsとワークずれ量信号Wdsとを入力し
て、ワークずれ量ΔX、ΔY及びΔZだけトーチ移動量
を加算又は減算して、ワイヤずれ量のない溶接開始位置
Aにトーチ4の移動によって可変ツール点VTCPの位
置を移動させて溶接を開始し、ワイヤずれ量のない溶接
終了位置Bまでトーチ4の移動によって可変ツール点V
TCPの位置を移動させて溶接を終了する溶接開始終了
位置信号Spsをトーチ駆動源MTに出力する。The torch movement amount correction circuit SP receives the torch position angle control signal Qts and the work deviation amount signal Wds, and adds or subtracts the torch movement amount by the work deviation amounts ΔX, ΔY and ΔZ. The position of the variable tool point VTCP is moved by moving the torch 4 to the welding start position A with no amount to start welding, and the variable tool point V is moved by moving the torch 4 to the welding end position B with no wire displacement.
A welding start / end position signal Sps for terminating the welding by moving the position of the TCP is output to the torch drive source MT.
【0126】このトーチ移動量補正回路SPにおいて、
可変ツール点演算回路VPで演算した可変ツール点VT
CPの位置及び可変ツール点を支点とするトーチ角度θ
を制御することによって、実際のワイヤ先端5aの位置
とその実際のワイヤ先端を支点とするトーチ角度θとを
制御している。In this torch movement amount correction circuit SP,
Variable tool point VT calculated by variable tool point calculation circuit VP
Torch angle θ with CP position and variable tool point as fulcrum
Is controlled, and the position of the actual wire tip 5a and the torch angle θ with the actual wire tip as a fulcrum are controlled.
【0127】実施例においては、基準面の座標値として
Z方向の座標値Zkを使用したが、X方向の座標値Xk
又はY方向の座標値Ykを使用してもよい。また、可変
ツール点検出開始座標値としてZ方向の座標値Zjを使
用したが、X方向の座標値Xj又はY方向の座標値Yj
を使用してもよい。また、本発明の制御装置はそれぞれ
独立した専用回路、一部を共有する複合回路、専用回路
と同一機能を有するプログラムによって制御されるコン
ピュータ回路等を使用することができる。In the embodiment, the coordinate value Zk in the Z direction is used as the coordinate value of the reference plane, but the coordinate value Xk in the X direction is used.
Alternatively, the coordinate value Yk in the Y direction may be used. Also, the coordinate value Zj in the Z direction is used as the coordinate value of the variable tool point detection start, but the coordinate value Xj in the X direction or the coordinate value Yj in the Y direction
May be used. Further, the control device of the present invention can use an independent dedicated circuit, a composite circuit sharing a part thereof, a computer circuit controlled by a program having the same function as the dedicated circuit, and the like.
【0128】[0128]
【本発明の効果】請求項1のトーチ位置制御方法及び請
求項2のトーチ位置制御装置は、加工用ワークの位置を
検出するときの実際のワイヤ突出し長が予め定めた長さ
でない場合でも、実際のワイヤ先端を可変ツール点とし
てそのワイヤ先端の位置を制御するので、ワイヤ長の矯
正をする手段なしに、加工用ワークの位置を検出すると
きの空振り、ワイヤ突出し長のバラツキによる加工用ワ
ーク7の検出位置のバラツキ等を防止することができ
る。According to the torch position control method of the first aspect and the torch position control apparatus of the second aspect, even when the actual wire protrusion length when detecting the position of the work to be processed is not the predetermined length, Since the position of the wire tip is controlled by using the actual wire tip as a variable tool point, there is no means to correct the wire length, and there is no swing when detecting the position of the workpiece, and the work piece due to variation in the wire protrusion length Variations in the detection position 7 can be prevented.
【図1】従来技術1の自動溶接装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an automatic welding apparatus according to Prior Art 1.
【図2】加工用ワークの配置図である。FIG. 2 is a layout view of a work for processing.
【図3】予め定めたワイヤ突出し長(固定ワイヤ長)の
ときのトーチ先端の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the tip of the torch at a predetermined wire protrusion length (fixed wire length).
【図4】実際に変化するワイヤ突出し長(変動ワイヤ
長)のときのトーチ先端の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the tip of the torch when the wire protrusion length (variable wire length) actually changes.
【図5】ワークずれ量演算処理時に、トーチ4をX方向
及びZ方向に移動させたときの教示位置及び検出位置を
示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a teaching position and a detection position when the torch 4 is moved in the X direction and the Z direction during the work shift amount calculation processing.
【図6】ワークずれ量演算処理時に、トーチ4をZ方向
及びY方向に移動させたときの教示位置及び検出位置を
示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a teaching position and a detection position when the torch 4 is moved in the Z direction and the Y direction during the work shift amount calculation processing.
【図7】ワイヤ先端を加工用ワークに接触させることに
よって検出する第1の従来技術のワークずれ量演算処理
の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a first prior art work shift amount calculation process that is detected by bringing a wire tip into contact with a work for processing.
【図8】教示された溶接開始位置及び溶接終了位置と溶
接時の溶接開始位置及び溶接終了位置とを示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing a taught welding start position and a welding end position, and a welding start position and a welding end position at the time of welding;
【図9】従来技術1の図1の自動溶接装置の動作を説明
するフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating the operation of the automatic welding apparatus of FIG.
【図10】X方向ワークずれ量演算処理の動作順序を示
すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation order of an X-direction work deviation amount calculation process.
【図11】Z方向ワークずれ量演算処理の動作順序を示
すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation sequence of a Z-direction work deviation amount calculation process.
【図12】Y方向ワークずれ量演算処理の動作順序を示
すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation sequence of a Y-direction work deviation amount calculation process.
【図13】トーチ位置制御処理の動作順序を説明するフ
ローチャートである。FIG. 13 is a flowchart illustrating an operation sequence of a torch position control process.
【図14】従来技術2の自動溶接装置の動作を説明する
フローチャートである。FIG. 14 is a flowchart illustrating the operation of the automatic welding apparatus according to the conventional technique 2.
【図15】コンタクトチップの先端を加工用ワークに接
触させて検出する第2の従来技術のワークずれ量演算処
理の説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a second prior art work shift amount calculation process for detecting the tip of a contact tip by contacting the work to be processed;
【図16】従来技術3の自動溶接装置の構成を示す図で
ある。FIG. 16 is a diagram showing a configuration of an automatic welding apparatus according to Prior Art 3;
【図17】従来技術3の自動溶接装置の動作を説明する
フローチャートである。FIG. 17 is a flowchart illustrating the operation of the automatic welding apparatus according to the conventional technique 3.
【図18】従来技術3のワイヤ曲がり演算矯正処理を説
明するフローチャートである。FIG. 18 is a flowchart illustrating a wire bending calculation and correction process according to Conventional Technique 3.
【図19】従来技術3のワイヤ曲がりずれ量演算処理時
のワイヤ及びゲージの位置を示すXZ平面の断面図であ
る。FIG. 19 is a cross-sectional view of the XZ plane showing the positions of wires and gauges during wire bending deviation amount calculation processing according to Prior Art 3;
【図20】従来技術3のワイヤ曲がりずれ量演算処理を
説明するフローチャートである。FIG. 20 is a flowchart illustrating a wire bending deviation amount calculation process according to the related art 3.
【図21】従来技術3の曲がり量を演算するための曲が
り量検出位置TCP3のZ方向の座標値ZΔRを検出す
る時のワイヤ及びゲージの位置を示すXZ平面の断面図
である。FIG. 21 is a cross-sectional view in the XZ plane showing positions of a wire and a gauge when detecting a coordinate value ZΔR in a Z direction of a bending amount detection position TCP3 for calculating a bending amount according to Prior Art 3;
【図22】従来技術3の曲がり量矯正処理を説明するフ
ローチャートである。FIG. 22 is a flowchart illustrating a bend amount correction process according to a third related art;
【図23】変動ワイヤ長Laが固定ワイヤ長Ltよりも
長い場合に、従来技術のタッチセンシングにおける位置
検出誤差の発生を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating the occurrence of a position detection error in conventional touch sensing when the variable wire length La is longer than the fixed wire length Lt.
【図24】変動ワイヤ長Laが固定ワイヤ長Ltよりも
短い場合に、従来技術のワークずれ量演算処理における
空振りを説明する図である。FIG. 24 is a diagram for explaining a miss swing in the work shift amount calculation processing of the related art when the variable wire length La is shorter than the fixed wire length Lt.
【図25】請求項1のトーチ位置制御方法を実施するト
ーチ位置制御装置の概略構成図である。FIG. 25 is a schematic configuration diagram of a torch position control device that implements the torch position control method of the first embodiment.
【図26】ワイヤずれ量演算処理において、変動ワイヤ
長Laと固定ワイヤ長Ltとの差のワイヤずれ量ΔLを
演算するための固定ツール点の座標値の検出を開始する
時点におけるワイヤ先端5aと基準面Zkとの位置関係
を示す図である。FIG. 26 is a diagram illustrating the wire tip 5a at the time when the detection of the coordinate value of the fixed tool point for calculating the wire shift ΔL of the difference between the variable wire length La and the fixed wire length Lt in the wire shift amount calculation processing; FIG. 7 is a diagram showing a positional relationship with a reference plane Zk.
【図27】ワイヤずれ量演算処理において、変動ワイヤ
長Laと固定ワイヤ長Ltとの差のワイヤずれ量ΔLを
演算するための固定ツール点の座標値を検出した時点に
おけるワイヤ先端5aと基準面Zkとの位置関係を示す
図である。FIG. 27 shows the wire tip 5a and the reference plane at the time when the coordinate value of the fixed tool point for calculating the wire shift ΔL of the difference between the variable wire length La and the fixed wire length Lt is detected in the wire shift amount calculation processing. It is a figure showing the positional relationship with Zk.
【図28】変動ワイヤ長Laが固定ワイヤ長Ltよりも
長い場合の可変ツール点VTCPを使用したワークずれ
量演算処理の説明図である。FIG. 28 is an explanatory diagram of a work shift amount calculation process using the variable tool point VTCP when the variable wire length La is longer than the fixed wire length Lt.
【図29】本発明のトーチ位置制御方法を説明するフロ
ーチャートである。FIG. 29 is a flowchart illustrating a torch position control method of the present invention.
【図30】本発明の第1の処理のワイヤずれ量演算処理
を説明するフローチャートである。FIG. 30 is a flowchart illustrating a wire shift amount calculation process of the first process of the present invention.
【図31】本発明の第2の処理の可変ツール点演算処理
及び第3の処理のワークずれ量演算処理及び第4の処理
のトーチ位置制御処理を説明するフローチャートであ
る。FIG. 31 is a flowchart illustrating a variable tool point calculation process of the second process, a work deviation amount calculation process of the third process, and a torch position control process of the fourth process according to the present invention.
【図32】請求項2の制御装置のブロック図である。FIG. 32 is a block diagram of a control device according to claim 2;
1 自動溶接装置 2 制御装置 20 制御装置 3 電源装置 3a 溶接用電源装置 3b 検出用補助電源装置 3c 接触電流検出装置 3d 検出・溶接用電源切換えスイッチ 4 溶接トーチ(トーチ) 4a シールドガスノズル(ノズル) 4b コンタクトチップ 5 消耗電極(ワイヤ) 5a ワイヤ先端 6 ワイヤ送給装置 6a ワイヤリール 6b ワイヤ送給ローラ 6c 送給ローラ駆動用モータ 7 被溶接物(加工用ワーク) 7a 加工用ワークの垂直面 7b 加工用ワークの水平面 7c 加工用ワークの板厚面 7d 加工用ワークの上端面 70 教示時のワーク(教示用ワーク) 7a0 教示時の垂直表面 7b0 教示時の水平表面 7c0 教示時の板厚面 8 ワイヤ矯正ゲージ(ゲージ) 9 ワイヤ切断装置 10 基準ゲージ ΔX X軸方向のワーク位置ずれ量 ΔY Y軸方向のワーク位置ずれ量 ΔZ Z軸方向のワーク位置ずれ量 A 溶接開始位置 A0 溶接開始教示位置 B 溶接終了位置 B0 溶接終了教示位置 Wy 溶接線 Wy0 教示溶接線 TCP 固定ツール点 VTCP 可変ツール点 Lt 予め定めたワイヤ突出し長(固定ワイヤ長) La 実際のワイヤ突出し長(変動ワイヤ長) TCP0 ワイヤ曲がりずれ量検出開始時のワイヤ先端
位置 TCP1 ワイヤ曲がりずれ量検出時のワイヤ先端出位
置 TCP2 ワイヤ曲がり量検出開始時のワイヤ先端位置 TCP3 ワイヤ曲がり量検出時のワイヤ先端位置 TCP4 ワイヤ曲がり量矯正時のワイヤ先端位置 ΔM ワイヤ曲がりずれ量 ΔL ワイヤ先端X方向のずれ量(ワイヤずれ量) ΔR ワイヤ先端Z方向のずれ量(曲がり量) ΔLx X方向の検出誤差 XΔM TCP1のX方向の座標値 ZΔR TCP3のZ方向の座標値 Xt ゲージ8のX方向座標値 Zt ゲージ8のZ方向座標値 Xr TCP2のX方向座標値 Zj 可変ツール点検出開始Z座標値 Zk 基準ゲージ10の上端面のZ方向座標値(基
準面) ΔZm ワイヤ先端が可変ツール点検出開始Z座標
Zjから基準面Zkに接触するまでのトーチの移動量 Zv 移動後の固定ツール点Z座標値 θ トーチ4の直交座標系の平面となす角度(ト
ーチ角度) MT トーチ駆動源 ZK 基準面設定回路 LT 固定ワイヤ長設定回路 TP 固定ツール点演算回路 DT トーチ移動指令回路 ZV 固定ツール点基準面記憶回路 DW ワイヤずれ量演算回路 VP 可変ツール点演算回路 QT トーチ位置角度制御回路 RP ワーク教示位置記憶回路 WP ワーク位置記憶回路 WD ワークずれ量演算回路 SP トーチ移動量補正回路 Zks 基準面信号 Lts 固定ワイヤ長信号 Tps 固定ツール点演算信号 Dts トーチ移動指令信号 Zvs 固定ツール点基準面信号 Dws ワイヤずれ量信号 Vps 可変ツール点信号 Dts トーチ移動指令信号 Qts トーチ位置角度制御信号 Rps ワーク教示位置信号 Wps ワーク位置信号 Wds ワークずれ量信号 Sps 溶接開始終了位置信号REFERENCE SIGNS LIST 1 automatic welding device 2 control device 20 control device 3 power supply device 3a welding power supply device 3b detection auxiliary power supply device 3c contact current detection device 3d detection / welding power supply switch 4 welding torch (torch) 4a shield gas nozzle (nozzle) 4b Contact tip 5 Consumable electrode (wire) 5a Wire tip 6 Wire feeding device 6a Wire reel 6b Wire feeding roller 6c Motor for feeding roller drive 7 Workpiece to be welded (working work) 7a Vertical surface of work for processing 7b For processing Horizontal plane of the work 7c Thick surface of the work for processing 7d Upper end surface of the work for processing 70 Work during teaching (teaching work) 7a0 Vertical surface during teaching 7b0 Horizontal surface during teaching 7c0 Plate thick surface during teaching 8 Wire straightening Gauge (gauge) 9 Wire cutting device 10 Reference gauge ΔX Work position in X-axis direction Deviation ΔY Work position deviation in the Y-axis direction ΔZ Work position deviation in the Z-axis direction A Welding start position A0 Welding start position B Welding end position B0 Welding end teaching position Wy Welding line Wy0 Teaching welding line TCP Fixed tool point VTCP Variable tool point Lt Predetermined wire protrusion length (fixed wire length) La Actual wire protrusion length (variable wire length) TCP0 Wire tip position at the start of wire bending deviation detection TCP1 Wire leading position at wire bending deviation detection TCP2 Wire tip position at the time of detecting wire bending amount TCP3 Wire tip position at the time of detecting wire bending amount TCP4 Wire tip position at the time of correcting wire bending amount ΔM Wire bending displacement ΔL Wire tip X direction displacement (wire displacement) ΔR Displacement (bend) in the wire tip Z direction ΔLx X direction detection Error XΔM Coordinate value of TCP1 in X direction ZΔR Coordinate value of TCP3 in Z direction Xt coordinate value of gauge 8 Zt coordinate value of gauge 8 Xr coordinate value of TCP2 X direction Zj Variable tool point detection start Z coordinate value Zk Z-direction coordinate value of upper end face of reference gauge 10 (reference plane) ΔZm Movement amount of torch from the start of variable tool point detection Z coordinate Zj to contact with reference plane Zk at the end of wire Zv Fixed tool point Z coordinate value after movement θ Angle formed by the torch 4 with respect to the plane of the orthogonal coordinate system (torch angle) MT Torch drive source ZK Reference plane setting circuit LT Fixed wire length setting circuit TP Fixed tool point calculation circuit DT Torch movement command circuit ZV Fixed tool point reference plane storage circuit DW Wire shift amount calculation circuit VP Variable tool point calculation circuit QT Torch position angle control circuit RP Work teaching position storage circuit WP Work position storage circuit WD Work shift amount calculation circuit SP Torch movement amount correction circuit Zks Reference plane signal Lts Fixed wire length signal Tps Fixed tool point calculation signal Dts Torch movement command signal Zvs Fixed tool point reference plane signal Dws Wire shift amount signal Vps Variable tool point signal Dts Torch movement command signal Qts Torch position angle control signal Rps Work teaching position signal Wps Work position signal Wds Work shift amount signal Sps Weld start / end position signal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉橋 孝治 大阪市淀川区田川2丁目1番11号 株式 会社ダイヘン内 (56)参考文献 特開 昭55−14150(JP,A) 特開 昭61−95779(JP,A) 特開 昭60−261676(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 9/127 G05B 19/404 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Koji Kurahashi 2-11-11 Tagawa, Yodogawa-ku, Osaka-shi Daihen Co., Ltd. (56) References JP-A-55-14150 (JP, A) JP-A-61- 95779 (JP, A) JP-A-60-261676 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 9/127 G05B 19/404
Claims (2)
先端の近傍の任意の空間の一点を原点とするX方向、Y
方向及びZ方向から成る直交座標系XYZを設定して、
加工用ワークの位置を検出してワークずれ量の補正の演
算をした溶接開始位置までトーチを移動させて溶接を開
始し、溶接終了位置までトーチを移動させて溶接を終了
するトーチ位置制御方法において、トーチを移動させる
ことによって、予め定めたワイヤ突出し長を固定ワイヤ
長とするワイヤの先端位置である固定ツール点を移動さ
せ、ワイヤ先端が予め定めた位置に配置された基準ゲー
ジの基準面に接触したときの前記固定ツール点の座標値
を検出して、前記基準面の座標値と前記固定ツール点の
座標値とからワイヤずれ量を演算して記憶するワイヤず
れ量演算処理と、前記固定ワイヤ長と前記ワイヤずれ量
とから変動ワイヤ長を演算して、変動ワイヤ長の先端位
置の座標値である可変ツール点座標値を記憶する可変ツ
ール点演算処理と、前記可変ツール点の位置及び可変ツ
ール点を支点とするトーチ角度を制御することによっ
て、実際のワイヤ先端の位置とその実際のワイヤ先端を
支点とするトーチ角度とを制御しながら、教示用ワーク
の教示位置とそれ以後に溶接する加工用ワークの実際位
置とのワークずれ量を演算するワークずれ量演算処理
と、前記ワークずれ量だけトーチ移動量を加算又は減算
して、ワイヤずれ量のない溶接開始位置に、トーチの移
動によって可変ツール点の位置を移動させて溶接を開始
し、ワイヤずれ量のない溶接終了位置までトーチの移動
によって可変ツール点の位置を移動させて溶接を終了す
るトーチ位置制御処理とからなるトーチ位置制御方法。1. An X-direction and a Y-direction each having an origin at an arbitrary point in an arbitrary space near a processing work or near a wire tip of a torch.
By setting a rectangular coordinate system XYZ consisting of a direction and a Z direction,
In the torch position control method, the torch is moved to the welding start position where the position of the work for processing is detected and the correction of the work deviation amount is calculated, the welding is started, and the torch is moved to the welding end position to finish the welding. By moving the torch, the fixed tool point, which is the tip position of the wire with the predetermined wire protrusion length as the fixed wire length, is moved, and the wire tip is moved to the reference surface of the reference gauge disposed at the predetermined position. Detecting a coordinate value of the fixed tool point at the time of contact, calculating a wire shift amount from the coordinate value of the reference plane and the coordinate value of the fixed tool point and storing the wire shift amount; A variable tool point calculation process of calculating a variable wire length from the wire length and the wire shift amount and storing a variable tool point coordinate value that is a coordinate value of a tip position of the variable wire length; By controlling the position of the variable tool point and the torch angle with the variable tool point as a fulcrum, the position of the actual wire tip and the torch angle with the actual wire tip as a fulcrum are controlled. Work displacement calculation processing for calculating the work displacement between the teaching position and the actual position of the work to be welded thereafter, and welding with no wire displacement by adding or subtracting the torch movement by the work displacement. The torch position where the position of the variable tool point is moved to the start position by moving the torch to start welding, and the position of the variable tool point is moved by the movement of the torch to the welding end position where there is no wire displacement to end welding. A torch position control method including a control process.
先端の近傍の任意の空間の一点を原点とするX方向、Y
方向及びZ方向から成る直交座標系XYZを設定して、
加工用ワークの位置を検出してワークずれ量の補正の演
算をした溶接開始位置までトーチを移動させて溶接を開
始し、溶接終了位置までトーチを移動させて溶接を終了
するトーチ位置制御装置において、溶接用電源装置の出
力と検出用補助電源装置の出力とを切換える検出・溶接
用電源切換えスイッチと、直交座標系内の予め定めた位
置に配置された基準ゲージの基準面に相当する基準面信
号を予め設定する基準面設定回路と、予め定めたワイヤ
突出し長である固定ワイヤ長に相当する固定ワイヤ長信
号を設定する固定ワイヤ長設定回路と、トーチを支持す
る機械的構成部品の形状及び寸法に相当する信号と機械
的構成部品の予め定めた位置に相当する信号と固定ワイ
ヤ長信号とを入力して、固定ワイヤ長の先端位置である
固定ツール点に相当する固定ツール点演算信号を出力す
る固定ツール点演算回路と、ワイヤ先端が前記基準面又
は前記教示用ワーク又は前記加工用ワークに接触したと
きに前記検出用補助電源装置から接触電流検出信号を出
力する接触電流検出装置と、トーチを移動させる1つ以
上の駆動源を有するトーチ駆動源と、トーチの移動の開
始及び停止を指令するトーチ移動指令信号を出力するト
ーチ移動指令回路と、前記トーチ移動指令信号によって
トーチを移動させることによってワイヤ先端を移動させ
て前記固定ツール点を移動して、ワイヤ先端が基準面に
接触して前記接触電流検出信号が入力されたときの前記
固定ツール点演算信号を入力して、前記固定ツール点の
位置に相当する固定ツール点基準面信号を記憶する固定
ツール点基準面記憶回路と、前記基準面信号と前記固定
ツール点基準面信号とからワイヤずれ量に相当するワイ
ヤずれ量信号を演算して記憶するワイヤずれ量演算回路
と、前記固定ツール点演算信号と前記ワイヤずれ量信号
とから前記変動ワイヤ長の先端位置である可変ツール点
Z座標値に相当する可変ツール点信号を演算して記憶す
る可変ツール点演算回路と、前記トーチ移動指令信号と
前記可変ツール点信号とを入力して、前記可変ツール点
の位置及び可変ツール点を支点とするトーチ角度を制御
するトーチ位置角度制御信号を出力するトーチ位置角度
制御回路と、前記トーチ移動指令信号によってトーチを
移動させることによってワイヤ先端を移動させて、ワイ
ヤ先端が前記教示用ワークの教示位置に接触して前記接
触電流検出信号が入力されたときの前記トーチ位置角度
制御信号を入力して教示用ワークの教示位置に相当する
ワーク教示位置信号を記憶するワーク教示位置記憶回路
と、前記トーチ移動指令信号によってトーチを移動させ
せることによってワイヤ先端を移動させて、ワイヤ先端
が実際に溶接する加工用ワークの実際位置に接触して前
記接触電流検出信号が入力されたときの前記トーチ位置
角度制御信号を入力して加工用ワークの実際位置に相当
するワーク位置信号を記憶するワーク位置記憶回路と、
前記ワーク教示位置信号と前記加工用ワーク位置信号と
を入力して、ワークずれ量に相当するワークずれ量信号
を演算して記憶するワークずれ量演算回路と、トーチ位
置角度制御信号とワークずれ量信号とを入力して、ワー
クずれ量だけトーチ移動量を加算又は減算して、ワイヤ
ずれ量のない溶接開始位置に、トーチの移動によって可
変ツール点の位置を移動させて溶接を開始し、ワイヤず
れ量のない溶接終了位置までトーチの移動によって可変
ツール点の位置を移動させて、溶接を終了する溶接開始
終了位置信号をトーチ駆動源に出力するトーチ移動量補
正回路とからなるトーチ位置制御装置。2. The X direction and the Y direction each having an origin at an arbitrary space near the workpiece for processing or near the tip of the wire of the torch.
By setting a rectangular coordinate system XYZ consisting of a direction and a Z direction,
In the torch position control device that detects the position of the work for processing, moves the torch to the welding start position where the calculation of the work deviation amount was calculated, starts welding, moves the torch to the welding end position, and ends welding A detection / welding power switch for switching between the output of the welding power supply and the output of the detection auxiliary power supply, and a reference surface corresponding to a reference surface of a reference gauge disposed at a predetermined position in the rectangular coordinate system. A reference plane setting circuit for presetting a signal, a fixed wire length setting circuit for setting a fixed wire length signal corresponding to a fixed wire length that is a predetermined wire protrusion length, and the shape and mechanical components supporting the torch A signal corresponding to the dimension, a signal corresponding to a predetermined position of the mechanical component, and a fixed wire length signal are inputted, and a reference is made to a fixed tool point which is a tip position of the fixed wire length. A fixed tool point calculation circuit for outputting a fixed tool point calculation signal to be output, and a contact current detection signal output from the auxiliary power supply device for detection when the tip of a wire comes into contact with the reference surface or the work for teaching or the work for processing. Current detection device, a torch drive source having one or more drive sources for moving the torch, a torch movement command circuit for outputting a torch movement command signal for instructing start and stop of the movement of the torch, and the torch movement The fixed tool point calculation signal when the wire tip is moved by moving the torch by a command signal to move the fixed tool point, and the wire tip contacts the reference surface and the contact current detection signal is input. A fixed tool point reference plane storage circuit for storing a fixed tool point reference plane signal corresponding to the position of the fixed tool point; A wire shift amount calculation circuit that calculates and stores a wire shift amount signal corresponding to a wire shift amount from a surface signal and the fixed tool point reference surface signal; and calculates the wire shift amount signal from the fixed tool point calculation signal and the wire shift amount signal. A variable tool point calculation circuit for calculating and storing a variable tool point signal corresponding to a variable tool point Z coordinate value which is a tip position of a variable wire length; and inputting the torch movement command signal and the variable tool point signal. A torch position and angle control circuit that outputs a torch position and angle control signal for controlling the position of the variable tool point and the torch angle with the variable tool point as a fulcrum; The torch position angle when the wire tip is moved to contact the teaching position of the teaching work and the contact current detection signal is input. A work teaching position storage circuit for inputting a control signal and storing a work teaching position signal corresponding to the teaching position of the teaching work, and moving the tip of the wire by moving the torch by the torch movement command signal, The torch position angle control signal when the tip contacts the actual position of the work to be actually welded and the contact current detection signal is input to input a work position signal corresponding to the actual position of the work to be processed. A work position storage circuit for storing;
A work shift amount calculation circuit for inputting the work teaching position signal and the work position signal for processing and calculating and storing a work shift amount signal corresponding to the work shift amount; a torch position angle control signal and a work shift amount Input the signal and add or subtract the torch movement amount by the work deviation amount, move the position of the variable tool point by moving the torch to the welding start position where there is no wire deviation amount, and start welding. A torch position control device comprising: a torch moving amount correction circuit for moving the position of the variable tool point by moving the torch to a welding end position having no displacement and outputting a welding start / end position signal for terminating welding to a torch drive source. .
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