JPH0760641A - 研削ロボットおよび溶接ビード端点部研削方法 - Google Patents
研削ロボットおよび溶接ビード端点部研削方法Info
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- JPH0760641A JPH0760641A JP23879593A JP23879593A JPH0760641A JP H0760641 A JPH0760641 A JP H0760641A JP 23879593 A JP23879593 A JP 23879593A JP 23879593 A JP23879593 A JP 23879593A JP H0760641 A JPH0760641 A JP H0760641A
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶接ビード端点部の形態に応じて当該端点部
の研削経路を修正し、研削作業を滑らかに行うことを可
能とした。 【構成】 多自由度工作機構１と、予め設定された研削
経路に関する基本的なデータが教示され、研削作業時に
前記データに基づき研削経路に沿って研削工具3,3aを移
動し、研削工具の押付け力を一定負荷に制御しつつ研削
対象部4,16を研削する制御手段14を有するものであり、
研削対象部の端点部の高さを検出する端点部高さ検出手
段９と、端点部の立上り角度を求める端点部角度演算手
段10と、端点部高さ検出手段と端点部角度演算手段が出
力する端点部の高さおよび立上り角度のデータに基づき
端点部に関する位置を求める端点部研削位置演算手段11
と、研削作業進行中に研削工具の位置と予め設定された
研削経路の位置との差を求める残量演算手段12と、この
残量演算手段が出力する研削対象部の残量データに基づ
き、端点部研削位置演算手段11で修正された端点部に関
する研削経路を研削作業進行中に修正する端点部研削経
路修正手段13を備える。
の研削経路を修正し、研削作業を滑らかに行うことを可
能とした。 【構成】 多自由度工作機構１と、予め設定された研削
経路に関する基本的なデータが教示され、研削作業時に
前記データに基づき研削経路に沿って研削工具3,3aを移
動し、研削工具の押付け力を一定負荷に制御しつつ研削
対象部4,16を研削する制御手段14を有するものであり、
研削対象部の端点部の高さを検出する端点部高さ検出手
段９と、端点部の立上り角度を求める端点部角度演算手
段10と、端点部高さ検出手段と端点部角度演算手段が出
力する端点部の高さおよび立上り角度のデータに基づき
端点部に関する位置を求める端点部研削位置演算手段11
と、研削作業進行中に研削工具の位置と予め設定された
研削経路の位置との差を求める残量演算手段12と、この
残量演算手段が出力する研削対象部の残量データに基づ
き、端点部研削位置演算手段11で修正された端点部に関
する研削経路を研削作業進行中に修正する端点部研削経
路修正手段13を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は研削ロボットおよび溶接
ビード端点部研削方法に関し、特に、ティーチングプレ
イバック式の構成を有し、研削工具の押付け力を制御し
つつ溶接ビードを研削する研削ロボットおよび溶接ビー
ド端点部研削方法に関する。
ビード端点部研削方法に関し、特に、ティーチングプレ
イバック式の構成を有し、研削工具の押付け力を制御し
つつ溶接ビードを研削する研削ロボットおよび溶接ビー
ド端点部研削方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶接ビードのグラインダ作業の自動化に
向けて、近年、ロボットにより前記溶接ビードの肉盛り
部を研削することが行われている。また、溶接ビードの
仕上げ精度を保証するために、最近、研削工具としての
グラインダの押付け力を一定負荷に制御しつつ研削作業
を行うロボットも現れた。溶接ビードを研削対象とする
ロボットを、以下「研削ロボット」という。この研削ロ
ボットでは、一般的に、研削作業を開始する前に研削経
路に関するデータが教示され、この教示データは制御装
置の記憶部に格納される。研削経路のデータは、研削工
具が移動する位置データと研削工具の姿勢を決める姿勢
データからなる。研削作業の実行時において、研削工具
は教示された研削経路に沿って移動しながら溶接ビード
を研削する。作業開始前に予め設定される既存の研削経
路は、母材面において溶接ビードが形成されていると想
定される箇所である。
向けて、近年、ロボットにより前記溶接ビードの肉盛り
部を研削することが行われている。また、溶接ビードの
仕上げ精度を保証するために、最近、研削工具としての
グラインダの押付け力を一定負荷に制御しつつ研削作業
を行うロボットも現れた。溶接ビードを研削対象とする
ロボットを、以下「研削ロボット」という。この研削ロ
ボットでは、一般的に、研削作業を開始する前に研削経
路に関するデータが教示され、この教示データは制御装
置の記憶部に格納される。研削経路のデータは、研削工
具が移動する位置データと研削工具の姿勢を決める姿勢
データからなる。研削作業の実行時において、研削工具
は教示された研削経路に沿って移動しながら溶接ビード
を研削する。作業開始前に予め設定される既存の研削経
路は、母材面において溶接ビードが形成されていると想
定される箇所である。
【０００３】研削作業時には、通常、溶接ビードの始点
や終点の端点部を研削するので、これらの始点や終点の
端点の位置も本来研削経路のデータ中に含まれる。研削
ロボットの手首部の先に力センサを介して取り付けられ
た研削工具は、制御装置によってその押付け力を制御し
ながら、教示された研削経路に沿って移動させる。研削
工具の押付け力、回転数、および移動速度が一定である
場合、研削量も一定になるので、溶接ビードの肉盛り部
の高さに応じて、研削工具を研削経路の始点から終点ま
で移動させる回数も異なる。一般的には、研削作業を連
続的に行うため、研削工具が研削経路に沿って往復的に
移動するようになっている。
や終点の端点部を研削するので、これらの始点や終点の
端点の位置も本来研削経路のデータ中に含まれる。研削
ロボットの手首部の先に力センサを介して取り付けられ
た研削工具は、制御装置によってその押付け力を制御し
ながら、教示された研削経路に沿って移動させる。研削
工具の押付け力、回転数、および移動速度が一定である
場合、研削量も一定になるので、溶接ビードの肉盛り部
の高さに応じて、研削工具を研削経路の始点から終点ま
で移動させる回数も異なる。一般的には、研削作業を連
続的に行うため、研削工具が研削経路に沿って往復的に
移動するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】研削工具を母材面に位
置する既存の研削経路に沿って移動させ溶接ビードを研
削する従来装置では、溶接ビードの始点や終点の端点部
分の位置データが既存の研削経路データに含まれる場
合、図５に示すように、研削工具３０は、溶接ビード３
１の端点部３１ａにある研削経路の教示点Ａから研削経
路に沿って隣にある教示点Ｂまで移動する途中で、いき
なり溶接ビード３１の端点部３１ａにぶつかり、このた
め、研削工具３０の砥石３０ａが破損したり過負荷状態
になったりする不具合が起きる。また、研削工具３０は
往復で溶接ビード３１を研削するとき、いつも端点部３
１ａの教示点Ａから行うので、端点部３１ａの母材面３
２を削りすぎる不具合も生じる。
置する既存の研削経路に沿って移動させ溶接ビードを研
削する従来装置では、溶接ビードの始点や終点の端点部
分の位置データが既存の研削経路データに含まれる場
合、図５に示すように、研削工具３０は、溶接ビード３
１の端点部３１ａにある研削経路の教示点Ａから研削経
路に沿って隣にある教示点Ｂまで移動する途中で、いき
なり溶接ビード３１の端点部３１ａにぶつかり、このた
め、研削工具３０の砥石３０ａが破損したり過負荷状態
になったりする不具合が起きる。また、研削工具３０は
往復で溶接ビード３１を研削するとき、いつも端点部３
１ａの教示点Ａから行うので、端点部３１ａの母材面３
２を削りすぎる不具合も生じる。
【０００５】本発明の目的は、溶接ビード端点部の形態
に応じて当該端点部の研削経路を修正し、研削作業を滑
らかに行うことを可能とした研削ロボットおよび溶接ビ
ード端点部研削方法を提供することにある。
に応じて当該端点部の研削経路を修正し、研削作業を滑
らかに行うことを可能とした研削ロボットおよび溶接ビ
ード端点部研削方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る研削ロボッ
トは、多自由度工作機構と、予め設定された研削経路に
関する基本的なデータが教示され、研削作業時に前記デ
ータに基づき研削経路に沿って研削工具を移動し、研削
工具の押付け力を一定負荷に制御しつつ研削対象部を研
削する制御手段とを有するものであり、研削対象部の端
点部の高さを検出する端点部高さ検出手段と、端点部の
立上り角度を求める端点部角度演算手段と、端点部高さ
検出手段と端点部角度演算手段が出力する端点部の高さ
および立上り角度のデータに基づき端点部に関する位置
を求める端点部研削位置演算手段と、研削作業進行中に
研削工具の位置と予め設定された研削経路の位置との差
を求める残量演算手段と、この残量演算手段が出力する
研削対象部の残量データに基づき、端点部研削位置演算
手段で修正された端点部に関する研削経路を研削作業進
行中に修正する端点部研削経路修正手段を有する。
トは、多自由度工作機構と、予め設定された研削経路に
関する基本的なデータが教示され、研削作業時に前記デ
ータに基づき研削経路に沿って研削工具を移動し、研削
工具の押付け力を一定負荷に制御しつつ研削対象部を研
削する制御手段とを有するものであり、研削対象部の端
点部の高さを検出する端点部高さ検出手段と、端点部の
立上り角度を求める端点部角度演算手段と、端点部高さ
検出手段と端点部角度演算手段が出力する端点部の高さ
および立上り角度のデータに基づき端点部に関する位置
を求める端点部研削位置演算手段と、研削作業進行中に
研削工具の位置と予め設定された研削経路の位置との差
を求める残量演算手段と、この残量演算手段が出力する
研削対象部の残量データに基づき、端点部研削位置演算
手段で修正された端点部に関する研削経路を研削作業進
行中に修正する端点部研削経路修正手段を有する。
【０００７】前記の構成において、好ましくは、端点部
高さ検出手段は、予め設定された研削経路を基準として
研削対象部の端点部の高さを求める。
高さ検出手段は、予め設定された研削経路を基準として
研削対象部の端点部の高さを求める。
【０００８】前記の構成において、好ましくは、端点部
角度演算手段は、予め設定された研削経路の方向に沿っ
て研削対象部の端点部の立上り角度を求める。
角度演算手段は、予め設定された研削経路の方向に沿っ
て研削対象部の端点部の立上り角度を求める。
【０００９】前記の構成において、好ましくは、端点部
研削位置演算手段は、端点部高さ検出手段と端点部角度
演算手段で得られた端点部の高さおよび立上り角度のデ
ータに基づき端点部の頂点位置を算出し、算出した頂点
位置を研削経路の始点とすることを特徴とする。
研削位置演算手段は、端点部高さ検出手段と端点部角度
演算手段で得られた端点部の高さおよび立上り角度のデ
ータに基づき端点部の頂点位置を算出し、算出した頂点
位置を研削経路の始点とすることを特徴とする。
【００１０】本発明に係る溶接ビード端点部研削方法
は、溶接ビードの端点部を研削する方法であり、予め教
示された溶接ビードに関する研削経路に従って移動し、
最初の研削作業では、端点部の母材面からの高さと立上
り角度を求め、高さおよび立上り角度のデータから実際
の端点部の頂点位置を求め、この頂点位置を研削経路の
開始点として前記研削経路に沿って溶接ビードの最初の
研削作業を行い、次の研削作業では、端点部の高さに関
する残量と立上り角度のデータで再び実際の端点部の頂
点位置を求め、この頂点位置を研削経路の開始点として
研削経路に沿って溶接ビードの次回の研削作業を行い、
前記残量がなくなるまで研削作業を繰り返す方法であ
る。
は、溶接ビードの端点部を研削する方法であり、予め教
示された溶接ビードに関する研削経路に従って移動し、
最初の研削作業では、端点部の母材面からの高さと立上
り角度を求め、高さおよび立上り角度のデータから実際
の端点部の頂点位置を求め、この頂点位置を研削経路の
開始点として前記研削経路に沿って溶接ビードの最初の
研削作業を行い、次の研削作業では、端点部の高さに関
する残量と立上り角度のデータで再び実際の端点部の頂
点位置を求め、この頂点位置を研削経路の開始点として
研削経路に沿って溶接ビードの次回の研削作業を行い、
前記残量がなくなるまで研削作業を繰り返す方法であ
る。
【００１１】
【作用】本発明では、ティーチングプレイバック式の研
削ロボットにおいて、予め教示された研削経路の端点部
の位置データに基づいて、実際の溶接ビード端点部の高
さおよび立上り角度を計測し、実際の溶接ビード端点部
の高さおよび立上り角度に応じて、教示された研削経路
における実際の研削開始点の位置が自動的に生成され、
これにより端点部の研削において衝撃で研削工具を破損
させたり、端点部の母材面を削りすぎたりすることな
く、溶接ビードの端点部を滑らかに研削することができ
る。
削ロボットにおいて、予め教示された研削経路の端点部
の位置データに基づいて、実際の溶接ビード端点部の高
さおよび立上り角度を計測し、実際の溶接ビード端点部
の高さおよび立上り角度に応じて、教示された研削経路
における実際の研削開始点の位置が自動的に生成され、
これにより端点部の研削において衝撃で研削工具を破損
させたり、端点部の母材面を削りすぎたりすることな
く、溶接ビードの端点部を滑らかに研削することができ
る。
【００１２】
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１３】図１は本発明の代表的な実施例を示す構成
図、図２は溶接ビード端点部の高さおよび立上り角度に
基づき研削工具の実際の研削開始位置を算出する過程を
説明するための図、図３は溶接ビードの残量に応じて研
削工具の研削開始位置を修正する過程を説明するための
図、図４は溶接ビード端点部の研削の仕方を示すフロー
チャートである。
図、図２は溶接ビード端点部の高さおよび立上り角度に
基づき研削工具の実際の研削開始位置を算出する過程を
説明するための図、図３は溶接ビードの残量に応じて研
削工具の研削開始位置を修正する過程を説明するための
図、図４は溶接ビード端点部の研削の仕方を示すフロー
チャートである。
【００１４】本実施例では、砥石を備えたグラインダを
研削工具とし、グラインダの押付け力を制御するため、
グラインダをロボット本体の手首部に取り付けるとき
に、力センサを介設して取付け、また視覚センサを溶接
ビード端点部の高さおよび立上り角度を求める装置とす
る例を説明する。
研削工具とし、グラインダの押付け力を制御するため、
グラインダをロボット本体の手首部に取り付けるとき
に、力センサを介設して取付け、また視覚センサを溶接
ビード端点部の高さおよび立上り角度を求める装置とす
る例を説明する。
【００１５】図１において、１は溶接ビードを研削する
研削ロボットの多自由度工作機構本体であり、以下では
「本体」という。本体１のアームの手首部２には、研削
工具３が取り付けられる。研削工具３は、例えば、砥石
３ａを備えたグラインダである。４は作業台５に載置さ
れた平板形状のワークで、ワーク４の表面すなわち母材
面上には、研削対象である長形の溶接ビードが形成され
ている。
研削ロボットの多自由度工作機構本体であり、以下では
「本体」という。本体１のアームの手首部２には、研削
工具３が取り付けられる。研削工具３は、例えば、砥石
３ａを備えたグラインダである。４は作業台５に載置さ
れた平板形状のワークで、ワーク４の表面すなわち母材
面上には、研削対象である長形の溶接ビードが形成され
ている。
【００１６】研削工具３は、研削作業中の押付け力を検
出するための力センサ６を介して、本体１のアームの手
首部２に取り付けられる。また研削工具３の近くには、
溶接ビードの高さを検出するための視覚センサ７が配設
される。視覚センサ７は取付具８を介して本体１のアー
ムの手首部２に取り付けられる。視覚センサ７として
は、例えば撮像装置が利用される。
出するための力センサ６を介して、本体１のアームの手
首部２に取り付けられる。また研削工具３の近くには、
溶接ビードの高さを検出するための視覚センサ７が配設
される。視覚センサ７は取付具８を介して本体１のアー
ムの手首部２に取り付けられる。視覚センサ７として
は、例えば撮像装置が利用される。
【００１７】ワーク４の母材面に形成された溶接ビード
を研削する研削ロボットの研削作業の全動作は、基本的
にコントローラ１４によって制御される。本実施例の研
削ロボットはティーチングプレイバック式で構成され、
研削作業を開始する前に、ワーク４の表面上溶接ビード
が存在する場所を設定して既存の研削経路に関する位置
データなどが教示される。コントローラ１４は、一般的
な構成として、演算処理装置および記憶装置を内蔵し、
記憶装置に格納された動作指令用プログラム、教示され
た研削経路の位置データなどに基づいて、研削作業を実
行するための制御指令を本体１に対し与える。位置デー
タは、複数の教示点の座標データによって構成される。
研削ロボットでは、各関節部に配設された駆動装置を制
御指令に基づいて動作させ、研削工具３の位置および姿
勢を所要の状態にする。コントローラ１４の制御指令に
基づいて、本体１では、研削工具３を研削経路の始点か
ら終点まで研削経路に沿って移動させる。こうしてコン
トローラ１４の内部には、動作プログラムにより研削作
業実行手段が形成される。
を研削する研削ロボットの研削作業の全動作は、基本的
にコントローラ１４によって制御される。本実施例の研
削ロボットはティーチングプレイバック式で構成され、
研削作業を開始する前に、ワーク４の表面上溶接ビード
が存在する場所を設定して既存の研削経路に関する位置
データなどが教示される。コントローラ１４は、一般的
な構成として、演算処理装置および記憶装置を内蔵し、
記憶装置に格納された動作指令用プログラム、教示され
た研削経路の位置データなどに基づいて、研削作業を実
行するための制御指令を本体１に対し与える。位置デー
タは、複数の教示点の座標データによって構成される。
研削ロボットでは、各関節部に配設された駆動装置を制
御指令に基づいて動作させ、研削工具３の位置および姿
勢を所要の状態にする。コントローラ１４の制御指令に
基づいて、本体１では、研削工具３を研削経路の始点か
ら終点まで研削経路に沿って移動させる。こうしてコン
トローラ１４の内部には、動作プログラムにより研削作
業実行手段が形成される。
【００１８】研削作業中における研削工具３のワーク４
に対する押付け力の制御は、研削工具３と手首部２との
間に介設した力センサ６で得られた力データに基づきコ
ントローラ１４により行われる。
に対する押付け力の制御は、研削工具３と手首部２との
間に介設した力センサ６で得られた力データに基づきコ
ントローラ１４により行われる。
【００１９】ワーク４の表面に形成された溶接ビードの
端点部の位置データが、教示された研削経路のデータ中
に含まれている場合、溶接ビードの端点部も、研削作業
における研削対象部に含まれることになる。研削作業を
実行する段階で、溶接ビードの端点部を研削しようとす
る場合、当該端点部の研削に関しては、次のように制御
が行われる。
端点部の位置データが、教示された研削経路のデータ中
に含まれている場合、溶接ビードの端点部も、研削作業
における研削対象部に含まれることになる。研削作業を
実行する段階で、溶接ビードの端点部を研削しようとす
る場合、当該端点部の研削に関しては、次のように制御
が行われる。
【００２０】まずコントローラ１４は端点部高さ検出装
置９等に検出動作の指令を与える。端点部高さ検出装置
９は、溶接ビードの端点部の高さを検出するための装置
である。また端点部角度演算装置１０は、溶接ビードの
端点部の立上り角度を検出するための装置である。本実
施例では、これらの２つの装置９，１０は、視覚センサ
７で得られる画像情報、例えば溶接ビード端点部の光切
断像を利用してそれぞれの検出動作を行う。端点部高さ
検出装置９および端点部角度演算装置１０のそれぞれで
得られた溶接ビード端点部（始点および終点を含む）の
高さおよび立上り角度の各データは、次段の端点部研削
位置演算装置１１に与えられる（ステップＳ０）。
置９等に検出動作の指令を与える。端点部高さ検出装置
９は、溶接ビードの端点部の高さを検出するための装置
である。また端点部角度演算装置１０は、溶接ビードの
端点部の立上り角度を検出するための装置である。本実
施例では、これらの２つの装置９，１０は、視覚センサ
７で得られる画像情報、例えば溶接ビード端点部の光切
断像を利用してそれぞれの検出動作を行う。端点部高さ
検出装置９および端点部角度演算装置１０のそれぞれで
得られた溶接ビード端点部（始点および終点を含む）の
高さおよび立上り角度の各データは、次段の端点部研削
位置演算装置１１に与えられる（ステップＳ０）。
【００２１】端点部研削位置演算装置１１では、溶接ビ
ード端点部の高さおよび立上り角度のデータに基づき、
当該端点部の頂点位置を算出し（ステップＳ１）、端点
部研削位置のデータとしてコントローラ１４に与える。
ード端点部の高さおよび立上り角度のデータに基づき、
当該端点部の頂点位置を算出し（ステップＳ１）、端点
部研削位置のデータとしてコントローラ１４に与える。
【００２２】コントローラ１４では、与えられた端点部
研削位置のデータに基づいて、予め教示された研削経路
の始点（終点）に関する位置データを修正して研削経路
開始位置を生成する（ステップＳ２）。生成されたデー
タに基づいて溶接ビード全体の研削作業を行う（ステッ
プＳ３）。研削作業が開始されると同時に、溶接ビード
の残量を求めるための残量演算装置１２を動作させる
（ステップＳ４）。
研削位置のデータに基づいて、予め教示された研削経路
の始点（終点）に関する位置データを修正して研削経路
開始位置を生成する（ステップＳ２）。生成されたデー
タに基づいて溶接ビード全体の研削作業を行う（ステッ
プＳ３）。研削作業が開始されると同時に、溶接ビード
の残量を求めるための残量演算装置１２を動作させる
（ステップＳ４）。
【００２３】残量演算装置１２では、研削工具３の実際
位置と既存の研削経路の位置の差を求め、溶接ビード端
点部付近の残りの高さいわゆる残量を算出し、端点部研
削経路修正装置１３に与える。研削工具３の実際の位置
は、厳密には、ワーク４上の溶接ビードと接触する砥石
３ａの先端位置である。残量を算出するときには、算出
された残量に基づいて仕上げ精度が判断される（ステッ
プＳ５）。
位置と既存の研削経路の位置の差を求め、溶接ビード端
点部付近の残りの高さいわゆる残量を算出し、端点部研
削経路修正装置１３に与える。研削工具３の実際の位置
は、厳密には、ワーク４上の溶接ビードと接触する砥石
３ａの先端位置である。残量を算出するときには、算出
された残量に基づいて仕上げ精度が判断される（ステッ
プＳ５）。
【００２４】端点部研削経路修正装置１３では、前述の
立上り角度、およびその都度の端点部の残量に基づき、
次回の研削作業における端点部の研削位置を算出し、教
示された既存の研削経路の開始位置データを修正する
（ステップＳ４〜Ｓ６）。コントローラ１４は、修正後
の研削経路のデータに従って、研削作業を引き続いて行
う（ステップＳ３）。
立上り角度、およびその都度の端点部の残量に基づき、
次回の研削作業における端点部の研削位置を算出し、教
示された既存の研削経路の開始位置データを修正する
（ステップＳ４〜Ｓ６）。コントローラ１４は、修正後
の研削経路のデータに従って、研削作業を引き続いて行
う（ステップＳ３）。
【００２５】次に、溶接ビード端点部の研削位置の算
出、および端点部残量に基づき端点部研削位置の修正の
各方法について、研削作業の開始位置すなわち溶接ビー
ドの始点を例として詳述する。
出、および端点部残量に基づき端点部研削位置の修正の
各方法について、研削作業の開始位置すなわち溶接ビー
ドの始点を例として詳述する。
【００２６】溶接ビード端点部の研削位置の算出には、
前述の端点部高さ検出装置９と端点部角度演算装置１０
から得られた溶接ビード端点部の高さおよび立上り角度
のデータが利用される。溶接ビード端点部の中央断面を
示す図２を参照して、２次元を例として、溶接ビード端
点部の研削位置の算出方法について説明する。
前述の端点部高さ検出装置９と端点部角度演算装置１０
から得られた溶接ビード端点部の高さおよび立上り角度
のデータが利用される。溶接ビード端点部の中央断面を
示す図２を参照して、２次元を例として、溶接ビード端
点部の研削位置の算出方法について説明する。
【００２７】図２において、例えば、母材面１５上にあ
る点Ａ（ｘA ，ｙA ）は既存の溶接ビード研削経路の始
点、点Ｂ（ｘB ，ｙB ）は近傍にある他の溶接ビード研
削経路の教示点であり、Ｈ0 とθはそれぞれ溶接ビード
端点部１６の高さと立上り角度である。溶接ビード端点
部の頂点位置Ａ0 （ｘA0，ｙA0）は、次の式により求め
られる。
る点Ａ（ｘA ，ｙA ）は既存の溶接ビード研削経路の始
点、点Ｂ（ｘB ，ｙB ）は近傍にある他の溶接ビード研
削経路の教示点であり、Ｈ0 とθはそれぞれ溶接ビード
端点部１６の高さと立上り角度である。溶接ビード端点
部の頂点位置Ａ0 （ｘA0，ｙA0）は、次の式により求め
られる。
【００２８】
【数１】ｘA0＝ｘA ＋Ｈ0 ／ｔａｎθ ｙA0＝ｙA ＋Ｈ0
【００２９】既存の溶接ビード研削経路の始点Ａの代わ
りに、求められた頂点位置Ａ0 を、研削工具３の砥石３
ａの実際の研削開始位置として用いる。研削作業開始後
の溶接ビード端点部の研削開始位置の計算過程は、図３
に示すように行われる。
りに、求められた頂点位置Ａ0 を、研削工具３の砥石３
ａの実際の研削開始位置として用いる。研削作業開始後
の溶接ビード端点部の研削開始位置の計算過程は、図３
に示すように行われる。
【００３０】研削作業の回数をｉ、残量演算装置１２に
より求められた溶接ビードの残量をＨｉとするとき、研
削作業の回数ｉと対応する溶接ビード１６の始点の研削
開始位置Ａｉは、次の式で算出される。
より求められた溶接ビードの残量をＨｉとするとき、研
削作業の回数ｉと対応する溶接ビード１６の始点の研削
開始位置Ａｉは、次の式で算出される。
【００３１】
【数２】ｘAi＝ｘA ＋Ｈｉ／ｔａｎθ （ここでｉは研
削作業の回数） ｙAi＝ｙA ＋Ｈｉ
削作業の回数） ｙAi＝ｙA ＋Ｈｉ
【００３２】端点部研削経路修正装置１３は、算出され
た研削開始位置Ａｉにより既存の研削経路の始点を修正
する。コントローラ１４は、修正された研削経路を用い
て研削作業を実行する。
た研削開始位置Ａｉにより既存の研削経路の始点を修正
する。コントローラ１４は、修正された研削経路を用い
て研削作業を実行する。
【００３３】溶接ビード１６の研削作業が進むにつれ
て、溶接ビード端点部の残量は減少する。溶接ビード端
点部の残量が減少するに従って、溶接ビード端点部の研
削位置Ａｉが既存の研削経路の始点Ａへ逐次に接近す
る。残量がゼロなった時、研削開始位置と研削経路の開
始位置とが一致する。
て、溶接ビード端点部の残量は減少する。溶接ビード端
点部の残量が減少するに従って、溶接ビード端点部の研
削位置Ａｉが既存の研削経路の始点Ａへ逐次に接近す
る。残量がゼロなった時、研削開始位置と研削経路の開
始位置とが一致する。
【００３４】なお、図４において、ステップＳ５で研削
作業が仕上げ精度に達するかどうかを判断し、仕上げ精
度に達したら研削作業を終了し、仕上げ精度には達して
ない場合にはステップＳ６において溶接ビード端点部の
残量データに基づいて再び溶接ビード端点部の研削開始
位置を求め、ステップＳ４に戻る。
作業が仕上げ精度に達するかどうかを判断し、仕上げ精
度に達したら研削作業を終了し、仕上げ精度には達して
ない場合にはステップＳ６において溶接ビード端点部の
残量データに基づいて再び溶接ビード端点部の研削開始
位置を求め、ステップＳ４に戻る。
【００３５】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、ティーチングプレイバック式の多自由度研削ロボ
ットによってワーク上の長形の溶接ビードを研削すると
き、当該溶接ビードに関する既存の研削経路を予め教示
され、教示された研削経路の端点部の位置を、実際の溶
接ビードの端点部の高さと立上り角度の検出情報を用い
て端点部の頂点位置に修正するようにしたため、研削工
具がいきなり溶接ビード端点部を削ることにより生じる
研削工具の過負荷や破損現象を軽減することができ、端
点部の母材面の削りすぎを避けることができる。
れば、ティーチングプレイバック式の多自由度研削ロボ
ットによってワーク上の長形の溶接ビードを研削すると
き、当該溶接ビードに関する既存の研削経路を予め教示
され、教示された研削経路の端点部の位置を、実際の溶
接ビードの端点部の高さと立上り角度の検出情報を用い
て端点部の頂点位置に修正するようにしたため、研削工
具がいきなり溶接ビード端点部を削ることにより生じる
研削工具の過負荷や破損現象を軽減することができ、端
点部の母材面の削りすぎを避けることができる。
【図１】本発明に係る研削ロボットの全体的なシステム
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図２】研削作業前に溶接ビード端点部の研削位置の算
出を説明するための図である。
出を説明するための図である。
【図３】研削作業進行時に溶接ビード端点部の研削位置
の算出を説明するための図である。
の算出を説明するための図である。
【図４】端点部研削作業の処理工程を説明するためのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図５】溶接ビード端点部を研削する従来の方法を説明
するための図である。
するための図である。
１ 研削ロボットの工作機構本体 ２ 手首部 ３ 研削工具 ４ ワーク ５ 作業台 ６ 力センサ ７ 視覚センサ ９ 端点部高さ検出装置 １０ 端点部角度演算装置 １１ 端点部研削開始位置演算装置 １２ 残量演算装置 １３ 端点部研削経路修正装置 １４ コントローラ １５ 母材面 １６ 溶接ビード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２４Ｂ 49/12 9135−3Ｃ
Claims (5)
- 【請求項１】 多自由度工作機構と、予め設定された研
削経路に関する基本的なデータが教示され、研削作業時
に前記データに基づき前記研削経路に沿って研削工具を
移動し、前記研削工具の押付け力を一定負荷に制御しつ
つ研削対象部を研削する制御手段とを有する研削ロボッ
トにおいて、 前記研削対象部の端点部の高さを検出する端点部高さ検
出手段と、前記端点部の立上り角度を求める端点部角度
演算手段と、前記端点部高さ検出手段と前記端点部角度
演算手段が出力する前記端点部の高さおよび立上り角度
のデータに基づき前記端点部に関する位置を求める端点
部研削位置演算手段と、研削作業進行中に前記研削工具
の位置と予め設定された前記研削経路の位置との差を求
める残量演算手段と、この残量演算手段が出力する前記
研削対象部の残量データに基づき、前記端点部研削位置
演算手段で修正された前記端点部に関する研削経路を研
削作業進行中に修正する端点部研削経路修正手段を有す
ることを特徴とする研削ロボット。 - 【請求項２】 請求項１記載の研削ロボットにおいて、
前記端点部高さ検出手段は、予め設定された前記研削経
路を基準として前記研削対象部の端点部の高さを求める
ことを特徴とする研削ロボット。 - 【請求項３】 請求項１記載の研削ロボットにおいて、
前記端点部角度演算手段は、予め設定された前記研削経
路の方向に沿って前記研削対象部の端点部の立上り角度
を求めることを特徴とする研削ロボット。 - 【請求項４】 請求項１記載の研削ロボットにおいて、
前記端点部研削位置演算手段は、前記端点部高さ検出手
段と前記端点部角度演算手段で得られた端点部の高さお
よび立上り角度のデータに基づき端点部の頂点位置を算
出し、算出した前記頂点位置を前記研削経路の始点とす
ることを特徴とする研削ロボット。 - 【請求項５】 溶接ビードの端点部を研削する方法であ
り、予め教示された前記溶接ビードに関する研削経路に
従って移動し、最初の研削作業では、前記端点部の母材
面からの高さと立上り角度を求め、前記高さおよび前記
立上り角度のデータから実際の前記端点部の頂点位置を
求め、この頂点位置を前記研削経路の開始点として前記
研削経路に沿って前記溶接ビードの最初の研削作業を行
い、次の研削作業では、前記端点部の高さに関する残量
と前記立上り角度のデータで再び実際の前記端点部の頂
点位置を求め、この頂点位置を前記研削経路の開始点と
して前記研削経路に沿って前記溶接ビードの次回の研削
作業を行い、前記残量がなくなるまで前記研削作業を繰
り返すことを特徴とする溶接ビード端点部研削方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23879593A JPH0760641A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 研削ロボットおよび溶接ビード端点部研削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23879593A JPH0760641A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 研削ロボットおよび溶接ビード端点部研削方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0760641A true JPH0760641A (ja) | 1995-03-07 |
Family
ID=17035401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23879593A Pending JPH0760641A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 研削ロボットおよび溶接ビード端点部研削方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760641A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006061947A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 溶接ビード加工軌道作成方法と溶接ビード成形装置 |
| CN104690646A (zh) * | 2015-03-04 | 2015-06-10 | 浙江师范大学 | 一种精密磨削复合控制方法 |
| JP2016128199A (ja) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 株式会社Ihi | ロボットシステム及びその制御方法 |
| CN111993200A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-11-27 | 上海中车瑞伯德智能系统股份有限公司 | 一种用于焊缝打磨的焊缝识别定位方法和装置 |
| KR20230093134A (ko) * | 2021-12-17 | 2023-06-27 | 주식회사 호원 | 용접부의 평탄화 장치 및 그 제어방법 |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP23879593A patent/JPH0760641A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006061947A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 溶接ビード加工軌道作成方法と溶接ビード成形装置 |
| JP2016128199A (ja) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 株式会社Ihi | ロボットシステム及びその制御方法 |
| CN104690646A (zh) * | 2015-03-04 | 2015-06-10 | 浙江师范大学 | 一种精密磨削复合控制方法 |
| CN111993200A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-11-27 | 上海中车瑞伯德智能系统股份有限公司 | 一种用于焊缝打磨的焊缝识别定位方法和装置 |
| KR20230093134A (ko) * | 2021-12-17 | 2023-06-27 | 주식회사 호원 | 용접부의 평탄화 장치 및 그 제어방법 |
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