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JP6924378B2 - Welding position correction method and welding equipment - Google Patents
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Description

本発明は、溶接位置補正方法及び溶接装置に関し、特に、溶接ロボットを用いた自動溶接に適した溶接位置補正方法及び溶接装置に関する。 The present invention relates to a welding position correction method and a welding apparatus, and more particularly to a welding position correction method and a welding apparatus suitable for automatic welding using a welding robot.

自動溶接を行う場合、予め定められた基準溶接線に沿って溶接トーチを移動させることが一般的である。しかしながら、実際の溶接作業では、溶接線が基準溶接線からずれていることがあり、溶接を開始する前に溶接線のずれを検出し、溶接線を補正することが行われている。 When performing automatic welding, it is common to move the welding torch along a predetermined reference welding line. However, in actual welding work, the welding line may deviate from the reference welding line, and the deviation of the welding line is detected and the welding line is corrected before starting welding.

例えば、特許文献1には、アーク溶接ロボットの作業端に設けたセンサによって溶接継手を形成する二つの平面を検出し、検出された二つの平面の交差する溶接継手の溶接線を演算によって求める方法が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a method of detecting two planes forming a welded joint by a sensor provided at a working end of an arc welding robot and calculating a welding line of the welded joint where the two detected planes intersect is calculated. Is disclosed.

また、特許文献2には、隅肉継手部の溶接線を挟んだ両側でタッチセンサによる三箇所以上のタッチセンシングを行って位置座標を取得し、これらの位置座標から溶接線の位置座標を特定する方法が開示されている。 Further, in Patent Document 2, position coordinates are acquired by performing touch sensing at three or more places by touch sensors on both sides of the weld line of the fillet joint portion, and the position coordinates of the welding line are specified from these position coordinates. The method of doing so is disclosed.

特開平5−69132号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-69132 特開2008−279461号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-279461

ところで、隅肉溶接等のアーク溶接では、溶接時におけるワークへの入熱によってワークが変形することがあり、そのワークの変形によって溶接線が基準溶接線からずれてしまうことがある。その際、上述した特許文献1,2に記載された方法では、タッチセンシングした計測点がワークの平面上又は直線上にあることが前提となっていることから、ワークが変形している場合に正しい溶接位置(溶接線)を検出することができないという問題がある。 By the way, in arc welding such as fillet welding, the work may be deformed due to heat input to the work during welding, and the welding line may deviate from the reference welding line due to the deformation of the work. At that time, in the methods described in Patent Documents 1 and 2 described above, since it is premised that the touch-sensed measurement point is on the plane or the straight line of the work, when the work is deformed. There is a problem that the correct welding position (welding line) cannot be detected.

また、上述した特許文献1,2に記載された方法において、タッチセンサとして溶接ワイヤを用いた場合、溶接ワイヤの先端は一般に曲がっていることが多く、タッチセンシング中に溶接ワイヤが自転した場合には、タッチセンシング時における溶接ワイヤの曲り方向が変化してしまい、計測点の位置を正しく算出することができないという問題もある。 Further, in the methods described in Patent Documents 1 and 2 described above, when the welding wire is used as the touch sensor, the tip of the welding wire is generally bent, and when the welding wire rotates during touch sensing. There is also a problem that the bending direction of the welding wire at the time of touch sensing changes, and the position of the measurement point cannot be calculated correctly.

本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、ワークが変形した場合や溶接ワイヤの曲り方向が変化した場合であっても溶接線を適正な溶接位置に補正することができる、溶接位置補正方法及び溶接装置を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of such a problem, and the welding position can be corrected to an appropriate welding position even when the work is deformed or the bending direction of the welding wire is changed. It is an object of the present invention to provide a correction method and a welding apparatus.

本発明によれば、溶接する第一面及び第二面の各々複数箇所をタッチセンシングする第一ステップと、タッチセンシングした計測点の座標を算出する第二ステップと、前記計測点の座標から前記第一面の形状を示す第一指標及び前記第二面の形状を示す第二指標を算出する第三ステップと、前記第一指標と前記第一面上の計測点との第一誤差及び前記第二指標と前記第二面上の計測点との第二誤差を算出する第四ステップと、前記第一誤差及び前記第二誤差が所定の閾値未満であるか否か判定する第五ステップと、前記第一誤差及び前記第二誤差が前記閾値未満の場合に、前記第一指標及び前記第二指標に基づいて前記第一面と前記第二面との交差位置を算出する第六ステップと、該第六ステップにより算出された前記交差位置を溶接する位置に補正する第七ステップと、前記第一誤差が前記閾値以上の場合に前記第一指標を算出する計測点を変更し、前記第二誤差が前記閾値以上の場合に前記第二指標を算出する計測点を変更する第八ステップと、を含むことを特徴とする溶接位置補正方法が提供される。 According to the present invention, the first step of touch-sensing a plurality of points on each of the first surface and the second surface to be welded, the second step of calculating the coordinates of the touch-sensed measurement point, and the coordinates of the measurement point are used as described above. The third step of calculating the first index indicating the shape of the first surface and the second index indicating the shape of the second surface, the first error between the first index and the measurement point on the first surface, and the above. A fourth step of calculating the second error between the second index and the measurement point on the second surface, and a fifth step of determining whether the first error and the second error are less than a predetermined threshold. When the first error and the second error are less than the threshold value, the sixth step of calculating the intersection position between the first surface and the second surface based on the first index and the second index. The seventh step of correcting the intersection position calculated by the sixth step to the welding position and the measurement point for calculating the first index when the first error is equal to or greater than the threshold value are changed. (Ii) A welding position correction method is provided, which comprises an eighth step of changing a measurement point for calculating the second index when the error is equal to or greater than the threshold error.

前記第一指標及び前記第二指標は、例えば、直線である。このとき、前記第一ステップにおけるタッチセンシング点数は、前記第一面及び前記第二面の各々三点以上であってもよい。 The first index and the second index are, for example, straight lines. At this time, the number of touch sensing points in the first step may be three or more for each of the first surface and the second surface.

また、前記第一指標及び前記第二指標は平面であってもよい。このとき、前記第一ステップにおけるタッチセンシング点数は、前記第一面及び前記第二面の各々四点以上であってもよい。 Further, the first index and the second index may be flat. At this time, the number of touch sensing points in the first step may be four or more for each of the first surface and the second surface.

また、前記第一誤差及び前記第二誤差は、誤差二乗和により算出してもよいし、誤差絶対値の和により算出してもよいし、最大離隔距離により算出してもよい。 Further, the first error and the second error may be calculated by the sum of squared errors, the sum of the absolute values of the errors, or the maximum separation distance.

また、前記第八ステップは、前記計測点の位置を変更してタッチセンシングし直すステップであってもよいし、前記計測点の個数を減じて前記第一指標又は前記第二指標を算出し直すステップであってもよい。 Further, the eighth step may be a step of changing the position of the measurement point and recalculating the touch sensing, or reducing the number of the measurement points to recalculate the first index or the second index. It may be a step.

また、本発明によれば、溶接ロボットと、該溶接ロボットを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、溶接する第一面及び第二面の各々複数箇所をタッチセンシングし、タッチセンシングした計測点の座標を算出し、前記計測点の座標から前記第一面の形状を示す第一指標及び前記第二面の形状を示す第二指標を算出し、前記第一指標と前記第一面上の計測点との第一誤差及び前記第二指標と前記第二面上の計測点との第二誤差を算出し、前記第一誤差及び前記第二誤差が所定の閾値未満であるか否か判定し、前記第一誤差及び前記第二誤差が前記閾値未満の場合に、前記第一指標及び前記第二指標に基づいて前記第一面と前記第二面との交差位置を算出して溶接する位置に補正し、前記第一誤差が前記閾値以上の場合に前記第一指標を算出する計測点を変更し、前記第二誤差が前記閾値以上の場合に前記第二指標を算出する計測点を変更するように構成されている、ことを特徴とする溶接装置が提供される。 Further, according to the present invention, a welding robot and a control device for controlling the welding robot are provided, and the control device touch-senses a plurality of points on each of the first surface and the second surface to be welded. The coordinates of the measurement points were calculated, and the first index indicating the shape of the first surface and the second index indicating the shape of the second surface were calculated from the coordinates of the measurement points, and the first index and the first index were calculated. The first error with the measurement point on the surface and the second error between the second index and the measurement point on the second surface are calculated, and whether the first error and the second error are less than a predetermined threshold. Whether or not it is determined, and when the first error and the second error are less than the threshold value, the intersection position between the first surface and the second surface is calculated based on the first index and the second index. The measurement point for calculating the first index is changed when the first error is equal to or greater than the threshold, and the second index is calculated when the second error is equal to or greater than the threshold. A welding apparatus is provided characterized in that it is configured to change the measurement point.

上述した本発明に係る溶接位置補正方法及び溶接装置によれば、母材を構成する第一面及び第二面の複数箇所をタッチセンシングして第一面の形状を示す第一指標及び第二面の形状を示す第二指標を算出し、これらの指標とタッチセンシングした計測点の座標とから誤差を算出し閾値と比較することにより、算出した第一指標及び第二指標が第一面及び第二面の確からしい形状を表現しているか否かを確認することができる。 According to the welding position correction method and the welding apparatus according to the present invention described above, the first index and the second index indicating the shape of the first surface by touch-sensing a plurality of locations on the first surface and the second surface constituting the base material. By calculating the second index indicating the shape of the surface, calculating the error from these indexes and the coordinates of the touch-sensed measurement point, and comparing it with the threshold value, the calculated first index and second index are the first surface and the second index. It is possible to confirm whether or not the shape of the second surface is expressed.

したがって、ワークが変形した場合や溶接ワイヤの曲り方向が変化した場合であっても、確からしい第一指標及び第二指標に基づいて溶接線を補正することができ、溶接線を適正な溶接位置に補正することができる。 Therefore, even if the work is deformed or the bending direction of the welding wire changes, the welding line can be corrected based on the probable first index and second index, and the welding line can be set at an appropriate welding position. Can be corrected to.

本発明の一実施形態に係る溶接装置を示す全体構成図である。It is an overall block diagram which shows the welding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る溶接位置補正方法を示すフロー図である。It is a flow chart which shows the welding position correction method which concerns on 1st Embodiment of this invention. ワークが変形した場合における溶接位置補正方法を示す概念図であり、(a)は計測点が三点の場合における補正に不適切な例、(b)は計測点が三点の場合における補正に適切な例、(c)は計測点が四点の場合における補正に不適切な例、(d)は計測点が四点の場合における補正に適切な例、を示している。It is a conceptual diagram which shows the welding position correction method when a work is deformed. An appropriate example, (c) shows an example inappropriate for correction when there are four measurement points, and (d) shows an example suitable for correction when there are four measurement points. 溶接ワイヤの曲り方向が変化した場合における溶接位置補正方法を示す概念図であり、(a)は計測点が三点の場合における補正に不適切な例、(b)は計測点が三点の場合における補正に適切な例、を示している。It is a conceptual diagram which shows the welding position correction method when the bending direction of a welding wire changes. An example suitable for correction in the case is shown. 本発明の第二実施形態に係る溶接位置補正方法を示すフロー図である。It is a flow chart which shows the welding position correction method which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係る溶接位置補正方法を示すフロー図である。It is a flow chart which shows the welding position correction method which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について、図1〜図6を用いて説明する。ここで、図1は、本発明の一実施形態に係る溶接装置を示す全体構成図である。図2は、本発明の第一実施形態に係る溶接位置補正方法を示すフロー図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. Here, FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a welding apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flow chart showing a welding position correction method according to the first embodiment of the present invention.

本発明の一実施形態に係る溶接装置1は、図1に示したように、溶接ロボット2と、溶接ロボット2を制御する制御装置3と、を備え、制御装置3は、図2に示したフロー図に基づいて溶接ロボット2を制御するように構成されている。 As shown in FIG. 1, the welding device 1 according to the embodiment of the present invention includes a welding robot 2 and a control device 3 for controlling the welding robot 2, and the control device 3 is shown in FIG. It is configured to control the welding robot 2 based on the flow chart.

溶接対象であるワーク4は、例えば、図1に示したように、鉛直面(第一面41)と水平面(第二面42)とを含み、鉛直面と水平面との交線が溶接線43を構成している。かかる溶接は、一般に隅肉溶接と呼ばれている。 As shown in FIG. 1, the work 4 to be welded includes, for example, a vertical plane (first surface 41) and a horizontal plane (second surface 42), and the line of intersection between the vertical plane and the horizontal plane is the welding line 43. Consists of. Such welding is generally called fillet welding.

なお、図1では、第一面41と第二面42とがT字形状をなしているT継手の場合を図示しているが、第一面41と第二面42とが十字形状をなしている十字継手や、第一面41と第二面42とがL字形状をなしている角継手等であってもよい。 Note that FIG. 1 illustrates the case where the first surface 41 and the second surface 42 form a T-shape, but the first surface 41 and the second surface 42 form a cross shape. A cross joint or a square joint in which the first surface 41 and the second surface 42 form an L shape may be used.

溶接ロボット2は、溶接ワイヤWを備えた溶接トーチ21と、溶接トーチ21を三次元的に移動させるロボットアーム22と、を備えたアーク溶接を行うロボットである。図1では、床面に溶接ロボット2を配置した場合を図示しているが、溶接ロボット2は、ワーク4の上方に配置されたガイドレールに走行可能に配置された溶接ロボットであってもよい。 The welding robot 2 is a robot that performs arc welding including a welding torch 21 provided with a welding wire W and a robot arm 22 for three-dimensionally moving the welding torch 21. Although FIG. 1 shows a case where the welding robot 2 is arranged on the floor surface, the welding robot 2 may be a welding robot arranged so as to be able to travel on a guide rail arranged above the work 4. ..

制御装置3は、設計上の溶接線43である予め定められた基準溶接線に沿って溶接トーチ21を移動させながら溶接を行うようにプログラミングされている。ところで、溶接時におけるワーク4への入熱によってワーク4が変形することがあり、実際の溶接線43が基準溶接線からずれてしまうことがある。そこで、ワーク4を溶接する際には、溶接トーチ21を移動させる基準となる溶接線を補正する必要がある。 The control device 3 is programmed to perform welding while moving the welding torch 21 along a predetermined reference welding line, which is a design welding line 43. By the way, the work 4 may be deformed by the heat input to the work 4 at the time of welding, and the actual welding line 43 may deviate from the reference welding line. Therefore, when welding the work 4, it is necessary to correct the welding line that serves as a reference for moving the welding torch 21.

図2に示した第一実施形態に係る溶接位置補正方法は、溶接する第一面41(鉛直面)及び第二面42(水平面)の各々複数箇所をタッチセンシングする第一ステップStep1と、タッチセンシングした計測点P1n,P2n(nは1以上の整数)の座標を算出する第二ステップStep2と、計測点P1n,P2nの座標から第一面41の形状を示す第一指標I(第一直線E)及び第二面42の形状を示す第二指標I(第二直線E)を算出する第三ステップStep3と、第一指標Iと第一面41上の計測点P1nとの第一誤差Err及び第二指標Iと第二面42上の計測点P2nとの第二誤差Errを算出する第四ステップStep4と、第一誤差Err及び第二誤差Errが所定の閾値TH未満であるか否か判定する第五ステップStep5と、第一誤差Err及び第二誤差Errが閾値TH未満の場合に、第一指標Iに及び第二指標Iに基づいて第一面41と第二面42との交差位置(交点P′)を算出する第六ステップStep6と、第六ステップStep6により算出された交差位置(交点P′の位置)を溶接する位置に補正する第七ステップStep7と、第一誤差Errが閾値TH以上の場合に第一指標Iを算出する計測点P1nを変更し、第二誤差Errが閾値TH以上の場合に第二指標Iを算出する計測点P2nを変更する第八ステップStep8と、を含んでいる。 The welding position correction method according to the first embodiment shown in FIG. 2 includes a first step Step 1 for touch sensing each of a plurality of locations on the first surface 41 (vertical surface) and the second surface 42 (horizontal plane) to be welded, and touch. The second step Step 2 for calculating the coordinates of the sensed measurement points P 1n and P 2n (n is an error of 1 or more) and the first index I indicating the shape of the first surface 41 from the coordinates of the measurement points P 1n and P 2n. Step 3 for calculating the second index I 2 (second straight line E 2 ) indicating the shape of 1 (first straight line E 1 ) and the second surface 42, and measurement on the first index I 1 and the first surface 41. a fourth step Step4 of calculating a second error Err 2 the first error Err 1 and the second index I 2 between the point P 1n and the measurement point P 2n on the second surface 42, the first error Err 1 and the a secondary error Err 2 is determining whether or not a fifth step Step5 is less than the predetermined threshold value TH, if the first error Err 1 and the second error Err 2 is less than the threshold value TH, the first index I 1 and the intersections based on two indices I 2 and the first face 41 and second face 42 (the intersection point P t ') and the sixth step Step6 of calculating the cross position calculated by the sixth step Step6 (intersection P t' Step 7 and the measurement point P 1n for calculating the first index I 1 when the first error Err 1 is equal to or higher than the threshold TH are changed, and the second error Err 2 is The eighth step Step 8 for changing the measurement point P 2n for calculating the second index I 2 when the threshold value TH or more is included is included.

第一ステップStep1は、溶接線43を構成する第一面41(鉛直面)上の複数箇所をタッチセンシングし、溶接線43を構成する第二面42(水平面)上の複数箇所をタッチセンシングするステップである。タッチセンシングは、溶接ロボット2を用いて、溶接トーチ21に把持された溶接ワイヤWの先端を第一面41及び第二面42に接触させることにより行う。 In the first step Step 1, touch sensing is performed on a plurality of locations on the first surface 41 (vertical surface) constituting the welding line 43, and touch sensing is performed on a plurality of locations on the second surface 42 (horizontal plane) constituting the welding line 43. It is a step. Touch sensing is performed by using the welding robot 2 to bring the tip of the welding wire W gripped by the welding torch 21 into contact with the first surface 41 and the second surface 42.

本実施形態では、第一面41の形状を示す第一指標Iとして溶接線43と交差(好ましくは直交)する直線を使用するものとする。この場合、直線を算出し得る二点と同一直線上の少なくとも一点の冗長点を第一面41上でタッチセンシングする。同様に、第二面42上においても同一直線上の少なくとも三点をタッチセンシングする。 In the present embodiment, a straight line intersecting (preferably orthogonal to) the welding line 43 is used as the first index I 1 indicating the shape of the first surface 41. In this case, touch sensing is performed on the first surface 41 at least one redundant point on the same straight line as the two points on which the straight line can be calculated. Similarly, on the second surface 42, at least three points on the same straight line are touch-sensed.

第二ステップStep2は、タッチセンシングした点(計測点)の座標を算出するステップである。本明細書において、第一面41上の計測点をP1nと表現し、第二面42上の計測点をP2nと表現するものとする。ここで、nはタッチセンシングした順番を意味し、一点目の計測点はP11、二点目の計測点はP12、三点目の計測点はP13のように表示するものとする。 The second step Step 2 is a step of calculating the coordinates of the touch-sensed point (measurement point). In the present specification, the measurement point on the first surface 41 is expressed as P 1n, and the measurement point on the second surface 42 is expressed as P 2n. Here, n means the order in which you touch sensing, first point of measurement points P 11, the second point of the measuring points P 12, third point of the measurement points shall be displayed as P 13.

以下、第一面41(鉛直面)の基準溶接線に直交する直線上でタッチセンシングする場合について説明する。図1に示したように、X軸を基準溶接線上に設定し、Y軸を第二面42(水平面)上に設定し、Z軸を第一面41(鉛直面)上に設定すれば、基準溶接線上の点(溶接点P)の座標は、P={x,y,z}と表示することができる。 Hereinafter, a case where touch sensing is performed on a straight line orthogonal to the reference welding line of the first surface 41 (vertical surface) will be described. As shown in FIG. 1, if the X-axis is set on the reference welding line, the Y-axis is set on the second surface 42 (horizontal plane), and the Z-axis is set on the first surface 41 (vertical surface), The coordinates of the point (welding point P t ) on the reference welding line can be displayed as P t = {x t , y t , z t}.

ここで、第一面41(鉛直面)の設計上の点{x,y,z+v}をタッチセンシングすることにより計測点P11={x,yv1,z+v}の座標を得ることができ、第一面41(鉛直面)の設計上の点{x,y,z+v}をタッチセンシングすることにより計測点P12={x,yv2,z+v}の座標を得ることができ、第一面41(鉛直面)の設計上の点{x,y,z+v}をタッチセンシングすることにより計測点P13={x,yv3,z+v}の座標を得ることができる。 Here, the measurement point P 11 = {x t , y v1 , z t + v 1 by touch-sensing the design point {x t , y t , z t + v 1 } on the first surface 41 (lead surface). }, And the measurement point P 12 = {x t , y by touch-sensing the design point {x t , y t , z t + v 2 } on the first surface 41 (vertical face). v2, z t + v 2} coordinates can be obtained of the first surface 41 design of the point {x t of (vertical plane), y t, z t + v 3} measuring point P 13 by touching sensing = can be obtained coordinates of {x t, y v3, z t + v 3}.

すなわち、第一面41(鉛直面)の設計上の点{x,y,z+v}をタッチセンシングすることにより計測点P1n={x,yvn,z+v}の座標を得ることができる。一般に、鉛直面である第一面41が変形した場合、XZ平面が湾曲することになることから、計測点P1nの座標は、対応する設計上の点に対してy座標の数値が異なる結果となる。 That is, the measurement point P 1n = {x t , y vn , z t + v n } by touch-sensing the design point {x t , y t , z t + v n } on the first surface 41 (lead face). Coordinates can be obtained. In general, when the first surface 41, which is a vertical plane, is deformed, the XZ plane is curved. Therefore, the coordinates of the measurement point P 1n are different from the corresponding design points in the y coordinate. It becomes.

同様に、第二面42(水平面)の設計上の点{x,y+h,z}をタッチセンシングすることにより計測点P2n={x,y+h,zhn}の座標を得ることができる。一般に、水平面である第二面42が変形した場合、XY平面が湾曲することになることから、計測点P2nの座標は、対応する設計上の点に対してz座標の数値が異なる結果となる。 Similarly, the measurement point P 2n = {x t , y t + h n , z hn } by touch-sensing the design point {x t , y t + h n , z t } on the second surface 42 (horizontal plane). Coordinates can be obtained. In general, when the second surface 42, which is a horizontal plane, is deformed, the XY plane is curved. Therefore, the coordinates of the measurement point P 2n are different from the corresponding design points in the z coordinate. Become.

第三ステップStep3は、第一面41の形状を示す第一指標I及び第二面42の形状を示す第二指標Iを算出するステップである。本実施形態では、第一面41の形状を示す第一指標Iとして溶接線43と直交する第一直線Eを使用するものとし、第二面42の形状を示す第二指標Iとして溶接線43と直交する第二直線Eを使用するものとする。 The third step Step 3 is a step of calculating the first index I 1 indicating the shape of the first surface 41 and the second index I 2 indicating the shape of the second surface 42. In the present embodiment, the first straight line E 1 orthogonal to the welding line 43 is used as the first index I 1 indicating the shape of the first surface 41, and welding is used as the second index I 2 indicating the shape of the second surface 42. It is assumed that the second straight line E 2 orthogonal to the line 43 is used.

第一直線Eは、第一面41上の計測点P1nの座標を用いて、例えば、最小二乗法によって同定することができる。同様に、第二直線Eは、第二面42上の計測点P2nの座標を用いて、例えば、最小二乗法によって同定することができる。 The first straight line E 1 can be identified by, for example, the method of least squares, using the coordinates of the measurement point P 1n on the first surface 41. Similarly, the second straight line E 2 can be identified by, for example, the method of least squares, using the coordinates of the measurement point P 2n on the second surface 42.

第四ステップStep4は、第一直線E(第一指標I)と計測点P1nとの第一誤差Errを算出し、第二直線E(第二指標I)と計測点P2nとの第二誤差Errを算出するステップである。第一誤差Errは、例えば、最小二乗法で用いる誤差二乗和によって求めることができる。なお、第一誤差Errは、計測点P1nの第一直線Eからの乖離度を示す指標であって、誤差二乗和に限定されるものではない。 In the fourth step Step 4, the first error Err 1 between the first straight line E 1 (first index I 1 ) and the measurement point P 1n is calculated, and the second straight line E 2 (second index I 2 ) and the measurement point P 2n are calculated. This is a step of calculating the second error Err 2 with. The first error Err 1 can be obtained, for example, by the sum of error squares used in the least squares method. The first error Err 1 is an index indicating the degree of deviation of the measurement point P 1n from the first straight line E 1 , and is not limited to the sum of squared errors.

例えば、第一誤差Errは、各計測点P1nと第一直線Eとの誤差の絶対値の合計(誤差絶対値の和)によって求めてもよいし、計測点P1nのうち第一直線Eから最も離れた計測点の距離(最大離隔距離)によって求めてもよい。同様に、第二誤差Errも、計測点P2nと第二直線Eとから、誤差二乗和、誤差絶対値の和、最大離隔距離等によって求めることができる。 For example, the first error Err 1 may be obtained by the sum of the absolute values of the errors between each measurement point P 1n and the first straight line E 1 (sum of absolute error values), or the first straight line E of the measurement points P 1n. It may be obtained by the distance of the measurement point farthest from 1 (maximum separation distance). Similarly, the second error Err 2 can also be obtained from the measurement point P 2n and the second straight line E 2 by the sum of squared errors, the sum of the absolute error values, the maximum separation distance, and the like.

第五ステップStep5は、第一誤差Errが所定の閾値TH未満であるか否か、第二誤差Errが所定の閾値TH未満であるか否か判定するステップである。第一誤差Errを判定する閾値THと第二誤差Errを判定する閾値THとは、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。 The fifth step Step 5 is a step of determining whether or not the first error Err 1 is less than a predetermined threshold value TH and whether or not the second error Err 2 is less than a predetermined threshold value TH. The threshold value TH for determining the first error Err 1 and the threshold value TH for determining the second error Err 2 may be the same value or different values.

例えば、第一誤差Errが閾値THより大きい場合には、第一直線E(第一指標I)が第一面41の形状を適切に表現していないことが予測され、このような第一直線Eに基づいて溶接点Pを補正した場合には、補正した溶接点P′が実際の溶接線43から大きくずれてしまうこととなる。 For example, when the first error Err 1 is larger than the threshold value TH, it is predicted that the first straight line E 1 (first index I 1 ) does not properly represent the shape of the first surface 41. When the welding point P t is corrected based on the straight line E 1 , the corrected welding point P t ′ is largely deviated from the actual welding line 43.

そこで、本実施形態では、第三ステップStep3で求めた第一指標I及び第二指標Iが確からしいか否か、すなわち、変形したワーク4の形状を適切に表現しているか否かを第一誤差Err及び第二誤差Errを用いて判定している。かかる処理によって、補正した溶接線のずれ(誤差)を低減することができる。 Therefore, in the present embodiment, whether or not the first index I 1 and the second index I 2 obtained in the third step Step 3 are probable, that is, whether or not the deformed shape of the work 4 is appropriately expressed. The determination is made using the first error Err 1 and the second error Err 2. By such processing, the deviation (error) of the corrected welding line can be reduced.

第六ステップStep6は、第一誤差Errが閾値TH未満、かつ、第二誤差Errが閾値TH未満の場合に、第一直線Eと第二直線Eとの交点P′の位置を算出するステップである。また、第七ステップStep7は、溶接点Pを交点P′に補正するステップである。 In the sixth step Step 6, when the first error Err 1 is less than the threshold value TH and the second error Err 2 is less than the threshold value TH, the position of the intersection P t ′ between the first straight line E 1 and the second straight line E 2 is set. This is the step to calculate. Further, the seventh step Step 7 is a step of correcting the welding point P t to the intersection P t ′.

第八ステップStep8は、第一誤差Errが閾値TH以上である場合、又は、第二誤差Errが閾値TH以上の場合に、第一直線Eを算出する計測点P1nを変更するとともに、第二指標Iを算出する計測点P2nを変更するステップである。本実施形態のように、指標として直線を用いた場合、溶接線上の溶接点を補正することになることから、X軸上の複数点について上述した処理を行うことが好ましい。 In the eighth step Step 8, when the first error Err 1 is equal to or higher than the threshold TH, or when the second error Err 2 is equal to or higher than the threshold TH, the measurement point P 1n for calculating the first straight line E 1 is changed, and the measurement point P 1n is changed. This is a step of changing the measurement point P 2n for calculating the second index I 2. When a straight line is used as an index as in the present embodiment, the welding points on the welding line are corrected. Therefore, it is preferable to perform the above-described processing on a plurality of points on the X-axis.

ここで、図3は、ワークが変形した場合における溶接位置補正方法を示す概念図であり、(a)は計測点が三点の場合における補正に不適切な例、(b)は計測点が三点の場合における補正に適切な例、(c)は計測点が四点の場合における補正に不適切な例、(d)は計測点が四点の場合における補正に適切な例、を示している。なお、ここでは、説明の便宜上、第二面42(水平面)の場合についてのみ説明するが、第一面41(鉛直面)の場合も同様である。 Here, FIG. 3 is a conceptual diagram showing a welding position correction method when the work is deformed, (a) is an example of inappropriate correction when there are three measurement points, and (b) is an example in which the measurement points are An example suitable for correction in the case of three points, (c) an example inappropriate for correction in the case of four measurement points, and (d) an example suitable for correction in the case of four measurement points are shown. ing. Here, for convenience of explanation, only the case of the second surface 42 (horizontal plane) will be described, but the same applies to the case of the first surface 41 (vertical surface).

図3(a)は、計測点P21,P22,P23の座標を算出し、第二指標Iである第二直線Eを算出した場合であって、第二誤差Errが閾値TH以上の場合を示している。したがって、図示したように、第二直線Eは溶接線43から大きくずれている。このような状況で第二直線Eに基づいて溶接点を補正した場合には、適切な位置を溶接することができない。 FIG. 3A shows a case where the coordinates of the measurement points P 21 , P 22 , and P 23 are calculated to calculate the second straight line E 2 which is the second index I 2 , and the second error Err 2 is the threshold value. The case of TH or more is shown. Therefore, as shown in the figure, the second straight line E 2 deviates significantly from the welding line 43. In this situation when corrected welding point based on the second straight line E 2 can not be welded to the appropriate position.

そこで、本実施形態では、例えば、図3(b)に示したように、タッチセンシングする位置を変更して、新たな計測点P21,P22,P23の座標を算出し、第二直線Eを算出し直すようにしてもよい。このとき、例えば、計測点P2nの溶接線に対するオフセット量(y座標の値)の比率を保持したまま計測点P2nを溶接線に接近させる。このように、計測点P2nの位置を変更する場合には、図2に示したように、第八ステップStep8の後、第一ステップStep1に戻る処理を行うこととなる。 Therefore, in the present embodiment, for example, as shown in FIG. 3B, the touch sensing position is changed , the coordinates of the new measurement points P 21 , P 22 , and P 23 are calculated, and the second straight line is calculated. E 2 may be recalculated. At this time, for example, the measurement point P 2n is brought closer to the welding line while maintaining the ratio of the offset amount (y-coordinate value) of the measurement point P 2n to the welding line. In this way, when the position of the measurement point P 2n is changed, as shown in FIG. 2, the process of returning to the first step Step 1 is performed after the eighth step Step 8.

隅肉溶接の場合におけるワーク4の一般的な変形を考慮すれば、溶接線により近い位置で計測点P2nを算出することにより、溶接線43近傍の形状をより適切に示す指標を算出することができる。したがって、計測点P2nの位置を変更する場合には、溶接線に接近させることが好ましい。なお、計測点P2nの溶接線に対するオフセット量(y座標の値)の比率は、必ずしも保持しなくてもよい。 Considering the general deformation of the work 4 in the case of fillet welding, by calculating the measurement point P 2n at a position closer to the welding line, an index indicating the shape in the vicinity of the welding line 43 can be calculated more appropriately. Can be done. Therefore, when changing the position of the measurement point P 2n , it is preferable to bring it closer to the welding line. The ratio of the offset amount (y-coordinate value) to the welding line at the measurement point P 2n does not necessarily have to be held.

上述した実施形態では、第二直線Eを算出する際に三点の計測点P21,P22,P23を使用しているが、図3(c)及び図3(d)に示したように、冗長点を追加して四点の計測点P21,P22,P23,P24を使用するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, three measurement points P 21 , P 22 , and P 23 are used when calculating the second straight line E 2 , but they are shown in FIGS. 3 (c) and 3 (d). As described above, four measurement points P 21 , P 22 , P 23 , and P 24 may be used by adding redundant points.

図3(c)に示したように、四点の計測点P21,P22,P23,P24を用いて最小二乗法により第二直線Eを同定した場合に、その第二誤差Errが閾値TH以上であったものとする。この場合、四点の計測点P21,P22,P23,P24のうち、最も誤差の大きな計測点(例えば、計測点P24)をエラー点として、第二直線Eを算出する計測点から除外するようにしてもよい。すなわち、計測点P2nの個数を減じて、三点の計測点P21,P22,P23により第二直線Eを算出し直すようにしてもよい。 As shown in FIG. 3 (c), when the second straight line E 2 is identified by the least squares method using the four measurement points P 21 , P 22 , P 23 , and P 24 , the second error Err It is assumed that 2 is equal to or higher than the threshold value TH. In this case, among the four measurement points P 21 , P 22 , P 23 , and P 24 , the measurement point having the largest error (for example, measurement point P 24 ) is set as the error point, and the second straight line E 2 is calculated. It may be excluded from the points. That is, the number of measurement points P 2n may be reduced to recalculate the second straight line E 2 from the three measurement points P 21 , P 22 , and P 23.

このように、第八ステップStep8において、第二指標Iである第二直線Eを算出する計測点P2nを減じることによって計測点P2nを変更するようにしてもよい。この場合、図示しないが、図2に示したフロー図によって、第八ステップStep8の後、第三ステップStep3に戻る処理を行うこととなる。この方法を採用した場合には、タッチセンシングし直す必要がなく、処理時間の短縮を図ることができる。 Thus, in the eighth step Step8, may be changed measurement point P 2n by subtracting the measurement point P 2n for calculating a second straight E 2 is the second index I 2. In this case, although not shown, the process of returning to the third step Step 3 after the eighth step Step 8 is performed according to the flow chart shown in FIG. When this method is adopted, it is not necessary to perform touch sensing again, and the processing time can be shortened.

なお、図3(c)及び図3(d)では、計測点が四点の場合、すなわち、冗長点が二点の場合について説明しているが、計測点は五点以上であってもよい。冗長点を増やすことにより、計測点を減じる回数を増やすことができる。また、計測点を減じた結果、計測点が三点になった場合には、図3(a)及び図3(b)に示した処理によって溶接線を補正するようにしてもよい。 Although FIGS. 3 (c) and 3 (d) describe the case where the number of measurement points is four, that is, the case where there are two redundant points, the number of measurement points may be five or more. .. By increasing the number of redundant points, the number of times the measurement points are reduced can be increased. Further, when the number of measurement points becomes three as a result of reducing the number of measurement points, the welding line may be corrected by the processes shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).

ところで、本実施形態のように、溶接ワイヤWを用いてタッチセンシングする場合において、溶接ワイヤWは、溶接トーチ21の軸線に対して先端が所定の方向に湾曲しているのが一般的である。この溶接ワイヤWの曲り方向及び曲り量が常に一定であれば、タッチセンシングにより算出された計測点は全て同じ方向に同じ量だけ偏向していることから、その座標を算出する際に溶接ワイヤWの曲り方向や曲り量を考慮する必要はない。 By the way, in the case of touch sensing using the welding wire W as in the present embodiment, the tip of the welding wire W is generally curved in a predetermined direction with respect to the axis of the welding torch 21. .. If the bending direction and bending amount of the welding wire W are always constant, all the measurement points calculated by touch sensing are deflected by the same amount in the same direction, so that the welding wire W is calculated when its coordinates are calculated. It is not necessary to consider the bending direction and the amount of bending.

しかしながら、タッチセンシングの際に溶接トーチ21を移動させた場合に、溶接ワイヤWに張力が生じて溶接ワイヤWが自転してしまい、曲り方向が変化してしまう場合もあり得る。溶接ワイヤWの曲り方向が途中で変化した場合には、その計測点に誤差が生じてしまい、適切な指標を算出することができなくなってしまう。 However, when the welding torch 21 is moved during touch sensing, tension may be generated in the welding wire W, the welding wire W may rotate, and the bending direction may change. If the bending direction of the welding wire W changes in the middle, an error will occur at the measurement point, and an appropriate index cannot be calculated.

ここで、図4は、溶接ワイヤの曲り方向が変化した場合における溶接位置補正方法を示す概念図であり、(a)は計測点が三点の場合における補正に不適切な例、(b)は計測点が三点の場合における補正に適切な例、を示している。 Here, FIG. 4 is a conceptual diagram showing a welding position correction method when the bending direction of the welding wire changes, and (a) is an example inappropriate for correction when there are three measurement points, (b). Shows an example suitable for correction when there are three measurement points.

例えば、図4(a)に示したように、一点目のタッチセンシング及び二点目のタッチセンシングにおける溶接ワイヤWの曲り方向が下向きであるのに対して、三点目のタッチセンシングにおける溶接ワイヤWの曲り方向が上向きに変化した場合、これらの計測点(例えば、計測点P21,P22,P23)の座標を用いて第二直線Eを算出した場合、三点目の計測点だけ計測位置がずれていることから、適切な第二指標Iを算出することはできない。 For example, as shown in FIG. 4A, the bending direction of the welding wire W in the first touch sensing and the second touch sensing is downward, whereas the bending direction of the welding wire W in the third touch sensing is downward. When the bending direction of W changes upward, when the second straight line E 2 is calculated using the coordinates of these measurement points (for example, measurement points P 21 , P 22 , P 23 ), the third measurement point Since the measurement position is deviated by the amount, an appropriate second index I 2 cannot be calculated.

このように、タッチセンシングの途中で溶接ワイヤWの曲り方向が変化した場合には、溶接線の補正に不適切な第二直線E(第二指標I)が得られることから、第五ステップStep5において、第二直線E(第二指標I)の第二誤差Errが閾値TH未満であるか否か判定することによって、溶接ワイヤWの曲り方向が変化した場合も容易に判別することができる。 In this way, when the bending direction of the welding wire W changes during touch sensing, a second straight line E 2 (second index I 2 ), which is inappropriate for correcting the welding line, is obtained. In step 5, it is determined whether or not the second error Err 2 of the second straight line E 2 (second index I 2 ) is less than the threshold value TH, so that even if the bending direction of the welding wire W changes, it can be easily determined. can do.

そして、本実施形態において、第二直線E(第二指標I)の第二誤差Errが閾値TH以上である場合には、例えば、図4(b)に示したように、タッチセンシングの途中で溶接ワイヤWの曲り方向の変化がなくなるまで、又は、溶接ワイヤWの曲り方向の変化が第二誤差Errに影響を与えない程度に少なくなるまで、タッチセンシングを繰り返すこととなる。 Then, in the present embodiment, when the second error Err 2 of the second straight line E 2 (second index I 2 ) is equal to or higher than the threshold value TH, for example, as shown in FIG. 4 (b), touch sensing. The touch sensing is repeated until the change in the bending direction of the welding wire W disappears in the middle of the process, or until the change in the bending direction of the welding wire W becomes small enough not to affect the second error Err 2.

なお、図2のフロー図には図示していないが、タッチセンシングを所定回数繰り返しても第二直線E(第二指標I)の第二誤差Errが閾値TH未満にならない場合には、計測エラーとして処理を停止するようにしてもよい。 Although not shown in the flow chart of FIG. 2, when the second error Err 2 of the second straight line E 2 (second index I 2 ) does not become less than the threshold value TH even if the touch sensing is repeated a predetermined number of times. , The process may be stopped as a measurement error.

また、図4(a)及び図4(b)では溶接ワイヤWの曲り方向が変化した場合について説明しているが、溶接ワイヤWの曲り量が変化した場合(例えば、溶接ワイヤWの軸方向の張力が変化した場合や溶接ワイヤWの溶接トーチ21からの突出量が変化した場合)についても、同様に、第二直線E(第二指標I)の第二誤差Errが閾値TH未満であるか否かを判定することによって、第二指標Iが適切であるか否かの判定を行うことができる。 Further, although FIGS. 4A and 4B describe the case where the bending direction of the welding wire W changes, the case where the bending amount of the welding wire W changes (for example, the axial direction of the welding wire W). Similarly, when the tension of the welding wire W changes or when the amount of protrusion of the welding wire W from the welding torch 21 changes), the second error Err 2 of the second straight line E 2 (second index I 2 ) is the threshold value TH. By determining whether or not it is less than, it is possible to determine whether or not the second index I 2 is appropriate.

上述した本実施形態に係る溶接位置補正方法によれば、母材を構成する第一面41及び第二面41の複数箇所をタッチセンシングして第一面41の形状を示す第一指標I及び第二面42の形状を示す第二指標Iを算出し、これらの指標とタッチセンシングした計測点P1n,P2nの座標とから誤差(第一誤差Err,第二誤差Err)を算出し閾値THと比較することにより、算出した第一指標I及び第二指標Iが第一面41及び第二面42の確からしい形状を表現しているか否かを容易に確認することができる。 According to the welding position correction method according to the present embodiment described above, the first index I 1 indicating the shape of the first surface 41 by touch-sensing a plurality of locations of the first surface 41 and the second surface 41 constituting the base material. And the second index I 2 indicating the shape of the second surface 42 is calculated, and an error (first error Err 1 , second error Err 2 ) is obtained from these indexes and the coordinates of the measurement points P 1n and P 2n that are touch-sensed. Is calculated and compared with the threshold value TH, it is easily confirmed whether or not the calculated first index I 1 and the second index I 2 represent the probable shapes of the first surface 41 and the second surface 42. be able to.

したがって、ワーク4が変形した場合や溶接ワイヤWの曲り方向が変化した場合であっても、確からしい第一指標I及び第二指標Iに基づいて溶接線を補正することができ、溶接線を適正な溶接位置に補正することができる。 Therefore, even when the work 4 is deformed or the bending direction of the welding wire W is changed, the welding line can be corrected based on the probable first index I 1 and second index I 2, and welding can be performed. The wire can be corrected to the proper welding position.

次に、本発明の他の実施形態に係る溶接位置補正方法について、図5及び図6を参照しつつ説明する。ここで、図5は、本発明の第二実施形態に係る溶接位置補正方法を示すフロー図である。図6は、本発明の第三実施形態に係る溶接位置補正方法を示すフロー図である。 Next, the welding position correction method according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. Here, FIG. 5 is a flow chart showing a welding position correction method according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flow chart showing a welding position correction method according to the third embodiment of the present invention.

図5に示した第二実施形態にかかる溶接位置補正方法は、タッチセンシングから指標の誤差判定を繰り返すフロー(第一ステップStep1〜第五ステップStep5,第八ステップStep8)を、第一面41(鉛直面)と第二面42(水平面)とに分離したものである。なお、図5に示したフローでは、第一面41(鉛直面)のフローと第二面42(水平面)のフローとを並列に表示しているが、何れか一方を先に処理し、何れか他方を後に処理するようにしてもよい。 In the welding position correction method according to the second embodiment shown in FIG. 5, a flow of repeating index error determination from touch sensing (first step Step 1 to fifth step Step 5, eighth step Step 8) is performed on the first surface 41 (step 1). It is separated into a vertical surface) and a second surface 42 (horizontal plane). In the flow shown in FIG. 5, the flow on the first surface 41 (vertical surface) and the flow on the second surface 42 (horizontal plane) are displayed in parallel. Or the other may be processed later.

具体的には、第二実施形態にかかる溶接位置補正方法は、第一面41(鉛直面)の複数箇所をタッチセンシングする第一ステップStep11と、タッチセンシングした計測点P1nの座標を算出する第二ステップStep21と、計測点P1nの座標から第一面41の形状を示す第一指標I(第一直線E)を算出する第三ステップStep31と、第一指標Iと計測点P1nとの第一誤差Errを算出する第四ステップStep41と、第一誤差Errが閾値TH未満であるか否か判定する第五ステップStep51と、第一誤差Errが閾値TH以上の場合に、第一指標Iを算出する計測点P1nを変更する第八ステップStep81と、を含んでいる。 Specifically, in the welding position correction method according to the second embodiment, the coordinates of the first step Step 11 for touch-sensing a plurality of points on the first surface 41 (vertical surface) and the touch-sensed measurement point P 1n are calculated. The second step Step 21 and the third step Step 31 for calculating the first index I 1 (first straight line E 1 ) indicating the shape of the first surface 41 from the coordinates of the measurement point P 1n , the first index I 1 and the measurement point P. a fourth step Step41 of calculating a first error Err 1 and 1n, a fifth step Step51 determines whether the first error Err 1 is less than the threshold value TH, in the case of the first error Err 1 is equal to or more than the threshold value TH Includes an eighth step Step 81 for changing the measurement point P 1n for calculating the first index I 1.

また、第二実施形態にかかる溶接位置補正方法は、第二面42(水平面)の複数箇所をタッチセンシングする第一ステップStep12と、タッチセンシングした計測点P2nの座標を算出する第二ステップStep22と、計測点P2nの座標から第二面42の形状を示す第二指標I(第二直線E)を算出する第三ステップStep32と、第二指標Iと計測点P2nとの第二誤差Errを算出する第四ステップStep42と、第二誤差Errが閾値TH未満であるか否か判定する第五ステップStep52と、第二誤差Errが閾値TH以上の場合に、第二指標Iを算出する計測点P2nを変更する第八ステップStep82と、を含んでいる。 Further, the welding position correction method according to the second embodiment includes a first step Step 12 for touch-sensing a plurality of points on the second surface 42 (horizontal plane) and a second step Step 22 for calculating the coordinates of the touch-sensed measurement point P 2n. Step 32 for calculating the second index I 2 (second straight line E 2 ) indicating the shape of the second surface 42 from the coordinates of the measurement point P 2n , and the second index I 2 and the measurement point P 2n . a fourth step Step42 of calculating a second error Err 2, a second error Err 2 is determining whether or not a fifth step Step52 is less than the threshold value TH, in the case of the second error Err 2 is more than the threshold value TH, the The eighth step Step 82 for changing the measurement point P 2n for calculating the two indicators I 2 is included.

各ステップにおける具体的な処理は、上述した第一実施形態に係る溶接位置補正方法と同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。このように、タッチセンシングから指標の誤差判定を繰り返すフローを第一面41(鉛直面)と第二面(水平面)とに分離することにより、第一誤差Err又は第二誤差Errのうちいずれか一方が閾値TH以上となった場合には、その誤差が閾値TH以上となった第一面41又は第二面42の一方のみをタッチセンシングし直せばよく、タッチセンシングの処理回数を低減することができ、処理時間の短縮を図ることができる。 Since the specific processing in each step is the same as the welding position correction method according to the first embodiment described above, detailed description thereof will be omitted here. In this way, by separating the flow of repeating the error determination of the index from the touch sensing into the first surface 41 (vertical surface) and the second surface (horizontal plane), the first error Err 1 or the second error Err 2 can be obtained. When either one becomes the threshold value TH or more, only one of the first surface 41 or the second surface 42 whose error is equal to or more than the threshold value TH needs to be touch-sensed again, and the number of touch sensing processes is reduced. This can be done, and the processing time can be shortened.

図6に示した第三実施形態にかかる溶接位置補正方法は、第一指標Iとして第一面41(鉛直面)の形状を示す平面(第一平面F)を使用し、第二指標Iとして第二面42(水平面)の形状を示す平面(第二平面F)を使用したものである。基本的なフローは、上述した第一実施形態に係る溶接位置補正方法と同じである。 The welding position correction method according to the third embodiment shown in FIG. 6 uses a plane (first plane F 1 ) showing the shape of the first surface 41 (vertical surface) as the first index I 1 and the second index. As I 2 , a plane (second plane F 2 ) showing the shape of the second plane 42 (horizontal plane) is used. The basic flow is the same as the welding position correction method according to the first embodiment described above.

指標として平面を用いる場合には、平面を算出し得る三点と同一面上の少なくとも一点の冗長点を含む計測点P1n,P2nが必要である。第一平面F及び第二平面Fは、例えば、最小二乗法により算出することができる。また、第一誤差Err及び第二誤差Errには、第一平面F及び第二平面Fに近似する際の誤差二乗和等を用いることができる。また、第一指標I(第一平面F)と第二指標I(第二平面F)との交差する部分は交線L′として算出することができる。 When using a planar as an index, the measurement point P 1n including redundant point of at least one point on a three-point flush capable of calculating a plane, it is necessary to P 2n. The first plane F 1 and the second plane F 2 can be calculated by, for example, the least squares method. Further, as the first error Err 1 and the second error Err 2 , the sum of squares of errors when approximating the first plane F 1 and the second plane F 2 can be used. Further, the intersection of the first index I 1 (first plane F 1 ) and the second index I 2 (second plane F 2 ) can be calculated as the line of intersection L'.

このように、第一面41及び第二面42の形状を示す指標として平面を使用した場合であっても、計測点との誤差を判定することにより、より確からしい指標を算出することができ、溶接線Lを適正な溶接位置(交線L′)に補正することができる。 In this way, even when a plane is used as an index indicating the shapes of the first surface 41 and the second surface 42, a more probable index can be calculated by determining the error from the measurement point. , The welding line L can be corrected to an appropriate welding position (intersection line L').

なお、図示しないが、かかる第三実施形態に係る溶接位置補正方法において、タッチセンシングから指標の誤差判定を繰り返すフロー(第一ステップStep1〜第五ステップStep5,第八ステップStep8)を第一面41(鉛直面)と第二面(水平面)とに分離するようにしてもよい。 Although not shown, in the welding position correction method according to the third embodiment, the first surface 41 is a flow (first step Step 1, fifth step Step 5, eighth step Step 8) in which the error determination of the index is repeated from the touch sensing. It may be separated into a (leading surface) and a second surface (horizontal plane).

本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

1 溶接装置
2 溶接ロボット
3 制御装置
4 ワーク
21 溶接トーチ
22 ロボットアーム
41 第一面
42 第二面
43 溶接線
W 溶接ワイヤ
Step1,Step11,Step12 第一ステップ
Step2,Step21,Step22 第二ステップ
Step3,Step31,Step32 第三ステップ
Step4,Step41,Step42 第四ステップ
Step5,Step51,Step52 第五ステップ
Step6 第六ステップ
Step7 第七ステップ
Step8,Step81,Step82 第八ステップ


1 Welding device 2 Welding robot 3 Control device 4 Work 21 Welding torch 22 Robot arm 41 First surface 42 Second surface 43 Welding line W Welding wire Step1, Step11, Step12 First step Step2, Step21, Step22 Second step Step3, Step31 , Step32 3rd step Step4, Step41, Step42 4th step Step5, Step51, Step52 5th step Step6 6th step Step7 7th step Step8, Step81, Step82 8th step


Claims (9)

溶接する第一面及び第二面の各々複数箇所をタッチセンシングする第一ステップと、
タッチセンシングした計測点の座標を算出する第二ステップと、
前記計測点の座標から前記第一面の形状を示す第一指標及び前記第二面の形状を示す第二指標を算出する第三ステップと、
前記第一指標と前記第一面上の計測点との第一誤差及び前記第二指標と前記第二面上の計測点との第二誤差を算出する第四ステップと、
前記第一誤差及び前記第二誤差が所定の閾値未満であるか否か判定する第五ステップと、
前記第一誤差及び前記第二誤差が前記閾値未満の場合に、前記第一指標及び前記第二指標に基づいて前記第一面と前記第二面との交差位置を算出する第六ステップと、
該第六ステップにより算出された前記交差位置を溶接する位置に補正する第七ステップと、
前記第一誤差が前記閾値以上の場合に前記第一指標を算出する計測点を変更し、前記第二誤差が前記閾値以上の場合に前記第二指標を算出する計測点を変更する第八ステップと、
を含むことを特徴とする溶接位置補正方法。
The first step of touch-sensing multiple points on each of the first and second surfaces to be welded,
The second step of calculating the coordinates of the touch-sensed measurement points,
A third step of calculating a first index indicating the shape of the first surface and a second index indicating the shape of the second surface from the coordinates of the measurement point, and
The fourth step of calculating the first error between the first index and the measurement point on the first surface and the second error between the second index and the measurement point on the second surface, and
The fifth step of determining whether or not the first error and the second error are less than a predetermined threshold value, and
A sixth step of calculating the intersection position of the first surface and the second surface based on the first index and the second index when the first error and the second error are less than the threshold value.
The seventh step of correcting the intersection position calculated by the sixth step to the welding position, and
Eighth step of changing the measurement point for calculating the first index when the first error is equal to or greater than the threshold value and changing the measurement point for calculating the second index when the second error is equal to or greater than the threshold value. When,
A welding position correction method comprising.
前記第一指標及び前記第二指標は直線である、請求項1に記載の溶接位置補正方法。 The welding position correction method according to claim 1, wherein the first index and the second index are straight lines. 前記第一ステップにおけるタッチセンシング点数は、前記第一面及び前記第二面の各々三点以上である、請求項2に記載の溶接位置補正方法。 The welding position correction method according to claim 2, wherein the number of touch sensing points in the first step is three or more for each of the first surface and the second surface. 前記第一指標及び前記第二指標は平面である、請求項1に記載の溶接位置補正方法。 The welding position correction method according to claim 1, wherein the first index and the second index are flat surfaces. 前記第一ステップにおけるタッチセンシング点数は、前記第一面及び前記第二面の各々四点以上である、請求項4に記載の溶接位置補正方法。 The welding position correction method according to claim 4, wherein the number of touch sensing points in the first step is four or more points on each of the first surface and the second surface. 前記第一誤差及び前記第二誤差は、誤差二乗和、誤差絶対値の和又は最大離隔距離の何れかにより算出される、請求項1に記載の溶接位置補正方法。 The welding position correction method according to claim 1, wherein the first error and the second error are calculated by any of the sum of squared errors, the sum of absolute error values, and the maximum separation distance. 前記第八ステップは、前記計測点の位置を変更してタッチセンシングし直すステップである、請求項1に記載の溶接位置補正方法。 The welding position correction method according to claim 1, wherein the eighth step is a step of changing the position of the measurement point and re-touch sensing. 前記第八ステップは、前記計測点の個数を減じて前記第一指標又は前記第二指標を算出し直すステップである、請求項1に記載の溶接位置補正方法。 The welding position correction method according to claim 1, wherein the eighth step is a step of reducing the number of measurement points to recalculate the first index or the second index. 溶接ロボットと、該溶接ロボットを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、溶接する第一面及び第二面の各々複数箇所をタッチセンシングし、タッチセンシングした計測点の座標を算出し、前記計測点の座標から前記第一面の形状を示す第一指標及び前記第二面の形状を示す第二指標を算出し、前記第一指標と前記第一面上の計測点との第一誤差及び前記第二指標と前記第二面上の計測点との第二誤差を算出し、前記第一誤差及び前記第二誤差が所定の閾値未満であるか否か判定し、前記第一誤差及び前記第二誤差が前記閾値未満の場合に、前記第一指標及び前記第二指標に基づいて前記第一面と前記第二面との交差位置を算出して溶接する位置に補正し、前記第一誤差が前記閾値以上の場合に前記第一指標を算出する計測点を変更し、前記第二誤差が前記閾値以上の場合に前記第二指標を算出する計測点を変更するように構成されている、
ことを特徴とする溶接装置。
A welding robot and a control device for controlling the welding robot are provided.
The control device touch-senses a plurality of points on each of the first surface and the second surface to be welded, calculates the coordinates of the touch-sensed measurement points, and indicates the shape of the first surface from the coordinates of the measurement points. The index and the second index indicating the shape of the second surface are calculated, and the first error between the first index and the measurement point on the first surface and the second index and the measurement point on the second surface are obtained. The second error is calculated, it is determined whether or not the first error and the second error are less than a predetermined threshold, and when the first error and the second error are less than the threshold, the first error is calculated. Based on the index and the second index, the intersection position between the first surface and the second surface is calculated and corrected to the position to be welded, and the first index is calculated when the first error is equal to or greater than the threshold. The measurement point to be calculated is changed, and the measurement point for calculating the second index is changed when the second error is equal to or greater than the threshold value.
Welding equipment characterized by that.
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