【手続補正書】
【提出日】平成15年12月12日(2003.12.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の取付部材を有するワークを溶接する溶接ロボットの動作プログラムを、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムに登録されている登録データに基づいて自動生成するシステムにおいて、
登録データ中のワーク形状データから前記ワークに対応するワークモデルを生成する手段と、
ワークの構成部材の取付線からなる基本溶接線を有する溶接モデルを生成する手段と、
複数の溶接ロボットの作業量を平準化するように前記ワークモデルを領域分割線で分割することによりセルモデルを生成する手段と、
ＣＡＤデータを構成する溶接線情報を用いて、干渉チェックしようとする溶接線近傍に干渉チェック領域を設定し、溶接線の溶接により取り付けられる自取付部材を含むすべての干渉チェック領域内に存在する取付部材を干渉候補部材として抽出し、溶接ロボットの溶接トーチと干渉候補部材との干渉チェックを実施し、干渉が生じない範囲の溶接線を生成する手段と、
前記領域分割線により分割された領域ごとに、その領域に含まれる干渉チェック後の全ての溶接線に対して、溶接方向、溶接順序及び溶接経路を決定する手段と、
決定された前記溶接線に対して、前記登録データの中から動作シーケンス群を選択することにより溶接に必要なデータを割り付けて一連の動作プログラムを生成する手段と、
を備えたことを特徴とする溶接ロボット動作プログラムの自動生成システム。
【請求項２】
干渉チェック手段は、基本ロボット姿勢を複数種類に固定し、その基本ロボット姿勢により、取付部材及びその周辺部材の中から抽出された干渉候補部材に対して干渉チェックを行い、トーチ角度を決定する手段を含むことを特徴とする請求項１記載の溶接ロボット動作プログラムの自動生成システム。
【請求項３】
干渉チェック手段は、取付部材の背面側及び側面側に干渉候補部材の抽出用領域を設定し、その領域内に存在する自取付部材を含む全ての取付部材の各断面形状データとトーチ形状データ、または、前記各断面形状データとトーチ形状データとロボットアーム形状データとを用いて干渉をチェックする構成となっていることを特徴とする請求項１または２記載の溶接ロボット動作プログラムの自動生成システム。
【請求項４】
生成された溶接線が一定の条件を満たす場合、ツイン溶接線として選択する手段を有することを特徴とする請求項１記載の溶接ロボット動作プログラムの自動生成システム。
【請求項５】
溶接方向決定手段において、取付部材に対する溶接方向を定めるとき、溶接線の終端をアークセンサによる終端位置検出が可能な方にすることを特徴とする請求項１記載の溶接ロボット動作プログラムの自動生成システム。
【請求項６】
複数の取付部材を有するワークを溶接する溶接ロボットの動作プログラムを、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムに登録されている登録データに基づいて自動生成するシステムにおいて、
各取付部材の背面側及び側面側に干渉候補となる取付部材を抽出するための領域を設定し、その領域に存在する自取付部材を含む全ての取付部材に対する溶接ロボットとの干渉を、自取付部材及び干渉候補部材として抽出された取付部材の各断面形状データとトーチ形状データ、または、前記各断面形状データとトーチ形状データとロボットアーム形状データとを用いて干渉チェックを行い、トーチ角度を許容範囲内で決定する干渉チェック手段を備えたことを特徴とする溶接ロボット動作プログラムの自動生成システム。
【請求項７】
複数の取付部材を有するワークを溶接ロボットにより自動溶接するにあたり、各取付部材の背面側及び側面側に溶接ロボットと取付部材との干渉をチェックする領域を設定し、その領域内に存在する自取付部材を含む全ての取付部材に対する溶接ロボットとの干渉を、自取付部材及び干渉候補部材として抽出された取付部材の各断面形状データとトーチ形状データ、または、前記各断面形状データとトーチ形状データとロボットアーム形状データとを用いて干渉チェックを行い、干渉がある場合には、トーチ姿勢を変化させて、干渉を回避するトーチ角度を許容範囲内で決定することを特徴とする溶接ロボットと被溶接部材との干渉チェック及び干渉回避方法。
【請求項８】
複数の取付部材の形状ならびに属性情報を読み込むＣＡＤデータ読込手段と、
ＣＡＤデータを構成する溶接線情報を用いて、干渉チェックしようとする溶接線近傍に干渉チェック領域を設定する干渉チェック領域設定手段と、
溶接線の溶接により取り付けられる自取付部材を含むすべての干渉チェック領域内に存在する取付部材を抽出する干渉候補部材抽出手段と、
溶接ロボットの溶接トーチと干渉候補部材との干渉チェックを実施する干渉チェック手段と、
溶接ロボットの溶接トーチと干渉候補部材との干渉が発見された場合には、溶接トーチ姿勢を変化させて、干渉を回避するトーチ角度を許容範囲内で決定するトーチ角度決定手段と、
を有することを特徴とする溶接ロボット装置。
【請求項９】
複数の取付部材の形状ならびに属性情報を読み込むＣＡＤデータ読込手段と、
ＣＡＤデータを構成する溶接線情報を用いて、干渉チェックしようとする溶接線近傍に干渉チェック領域を設定する干渉チェック領域設定手段と、
溶接線の溶接により取り付けられる自取付部材を含むすべての干渉チェック領域内に存在する取付部材を抽出する干渉候補部材抽出手段と、
溶接ロボットの溶接トーチと干渉候補部材との干渉チェックを実施する干渉チェック手段と、
溶接ロボットの溶接トーチと干渉候補部材との干渉が発見された場合には、溶接トーチ姿勢を変化させて、干渉を回避するトーチ角度を許容範囲内で決定するトーチ角度決定手段と、
干渉を回避できない場合には、干渉を回避する干渉チェック点で溶接線を分割する溶接線分割手段と、
を有することを特徴とする溶接ロボット装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】溶接ロボット動作プログラムの自動生成システム、溶接ロボットと被溶接部材との干渉チェック及び干渉回避方法、及び溶接ロボット装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、造船、橋梁などの重工業における溶接ロボットの適用に関するものであり、特に、多品種少量生産かつ大型の複雑形状のワークに対して複数の溶接ロボットを適用する場合において、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムを利用した溶接ロボットの動作プログラムの自動生成システムに関するものである。また、本発明は、溶接ロボットと被溶接部材との干渉チェック及び干渉回避方法、及び溶接ロボット装置に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数の溶接ロボットを利用して複雑な三次元形状を持つワークを溶接する場合における、ティーチングレスが可能な、しかも能率が良く、溶接品質を十分に確保できる、溶接ロボット動作プログラムの自動生成システム、並びに溶接ロボットと被溶接部材との干渉チェック及び干渉回避方法、及び溶接ロボット装置を提供することを課題としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明に係る溶接ロボット動作プログラムの自動生成システムは、複数の取付部材を有するワークを溶接する溶接ロボットの動作プログラムを、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムに登録されている登録データに基づいて自動生成するシステムにおいて、
登録データ中のワーク形状データから前記ワークに対応するワークモデルを生成する手段と、
ワークの構成部材の取付線からなる基本溶接線を有する溶接モデルを生成する手段と、
複数の溶接ロボットの作業量を平準化するように前記ワークモデルを領域分割線で分割することによりセルモデルを生成する手段と、
ＣＡＤデータを構成する溶接線情報を用いて、干渉チェックしようとする溶接線近傍に干渉チェック領域を設定し、溶接線の溶接により取り付けられる自取付部材を含むすべての干渉チェック領域内に存在する取付部材を干渉候補部材として抽出し、溶接ロボットの溶接トーチと干渉候補部材との干渉チェックを実施し、干渉が生じない範囲の溶接線を生成する手段と、
前記領域分割線により分割された領域ごとに、その領域に含まれる干渉チェック後の全ての溶接線に対して、溶接方向、溶接順序及び溶接経路を決定する手段と、
決定された前記溶接線に対して、前記登録データの中から動作シーケンス群を選択することにより溶接に必要なデータを割り付けて一連の動作プログラムを生成する手段と、を備えたことを特徴とするものである。
また、本発明の溶接ロボット動作プログラムの自動生成システムは、複数の取付部材を有するワークを溶接する溶接ロボットの動作プログラムを、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムに登録されている登録データに基づいて自動生成するシステムにおいて、各取付部材の背面側及び側面側に干渉候補となる取付部材を抽出するための領域を設定し、その領域に存在する自取付部材を含む全ての取付部材に対する溶接ロボットとの干渉を、自取付部材及び干渉候補部材として抽出された取付部材の各断面形状データとトーチ形状データ、または、前記各断面形状データとトーチ形状データとロボットアーム形状データとを用いて干渉チェックを行い、トーチ角度を許容範囲内で決定する干渉チェック手段を備えたことを特徴とする。
また、本発明の溶接ロボットと被溶接部材との干渉チェック及び干渉回避方法は、複数の取付部材を有するワークを溶接ロボットにより自動溶接するにあたり、各取付部材の背面側及び側面側に溶接ロボットと取付部材との干渉をチェックする領域を設定し、その領域内に存在する自取付部材を含む全ての取付部材に対する溶接ロボットとの干渉を、自取付部材及び干渉候補部材として抽出された取付部材の各断面形状データとトーチ形状データ、または、前記各断面形状データとトーチ形状データとロボットアーム形状データとを用いて干渉チェックを行い、干渉がある場合には、トーチ姿勢を変化させて、干渉を回避するトーチ角度を許容範囲内で決定することを特徴とする。
また、本発明の溶接ロボット装置は、複数の取付部材の形状ならびに属性情報を読み込むＣＡＤデータ読込手段と、ＣＡＤデータを構成する溶接線情報を用いて、干渉チェックしようとする溶接線近傍に干渉チェック領域を設定する干渉チェック領域設定手段と、
溶接線の溶接により取り付けられる自取付部材を含むすべての干渉チェック領域内に存在する取付部材を抽出する干渉候補部材抽出手段と、溶接ロボットの溶接トーチと干渉候補部材との干渉チェックを実施する干渉チェック手段と、溶接ロボットの溶接トーチと干渉候補部材との干渉が発見された場合には、溶接トーチ姿勢を変化させて、干渉を回避するトーチ角度を許容範囲内で決定するトーチ角度決定手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明の溶接ロボット装置においては、さらに、干渉を回避できない場合には、干渉を回避する干渉チェック点で溶接線を分割する溶接線分割手段を有することを特徴とする。