JP2005111485A

JP2005111485A - ロボットシステム

Info

Publication number: JP2005111485A
Application number: JP2003345496A
Authority: JP
Inventors: Seigo Nishikawa; 清吾西川; Ryuichi Morita; 隆一守田
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2003-10-03
Filing date: 2003-10-03
Publication date: 2005-04-28

Abstract

【課題】設定された溶接条件と実際の溶接状態量を把握することで、作業者は容易に溶接システムをセットアップできるようにした溶接システムを提供することを目的とする。
【解決手段】ロボット1と、ロボット1を制御するロボット制御装置4と、ロボット1の動作情報を入力するペンダント6と、ロボット1に接続したアーク溶接装置とを備え、設定された溶接条件に基づいて溶接を施工する溶接システムにおいて、溶接時の溶接状態量を検出する溶接状態量検出部10と、溶接状態量と設定された溶接条件とを比較する状態量比較部17と、状態量比較部17の比較結果をペンダント6に表示する表示部19とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロボットと溶接電源を組み合わせて溶接を施工する溶接システムに関する。

従来の溶接システムを図７に示す。ロボット1には、溶接トーチ2が取り付けられ、溶接電流は溶接電源3からワイヤ送給装置5を経て、溶接トーチ2に供給される。ロボット制御装置4はインターフェースケーブル5を介して溶接電源3と接続されている。溶接電源3で検出された溶接電流値及び溶接電圧値などの実溶接条件は、インターフェースケーブル5を介してロボット制御装置4に伝えられる。ロボット制御装置4には、作業者がロボット1の動作情報等を入力するティーチペンダント6が接続されている。
そして、溶接中の少なくとも溶接電流を含む実溶接条件の平均値をティーチペンダントにアナログ表示される技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
特許第３１０６８０２号公報（第２頁右列第４２行〜第３頁左列第３行）

以上に述べた従来のロボット制御装置の問題点は、現在の実溶接条件を確認することはできるが、実溶接条件が、設定されている溶接条件となっているか、簡単に確認できないことである。このため、溶接が正常に実施されているか否か、作業者はすぐに判断できず、また、溶接条件以外の溶接の接地やロボットの動作などの複数の溶接不良の要因について、作業者が容易に把握することができなかった。

本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、設定された溶接条件と実際の溶接状態量を同時に把握することで、作業者は容易に溶接システムをセットアップ及び調整できるようにした溶接システムを提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１記載の溶接システムは、ロボットと、前記ロボットを制御するロボット制御装置と、前記ロボットの動作情報を入力するペンダントと、前記ロボットに接続したアーク溶接装置とを備え、設定された溶接条件に基づいて溶接を施工する溶接システムにおいて、溶接時の溶接状態量を検出する溶接状態量検出部と、前記溶接状態量と設定された溶接条件とを比較する状態量比較部と、前記状態量比較部の比較結果を前記ペンダントに表示する表示部とを備えることを特徴とするものである。

本発明の請求項２記載の溶接システムは、前記溶接状態量は、少なくとも溶接電流値または溶接電圧値を含むことを特徴とするものである。
本発明の請求項３記載の溶接システムは、前記溶接状態量は、ワイヤ送給速度であることを特徴とするものである。

本発明の請求項４記載の溶接システムは、比較結果を異常と判断する異常値を設定する異常値設定部と、前記比較結果と前記異常値との差に応じて異常信号を出力する異常信号出力部とを備えることを特徴とするものである。
本発明の請求項６記載の溶接システムは、前記比較結果に基づいて溶接部位毎に平均値を算出する平均値算出部と、該当する部位線の溶接を実行するときに、前記平均値を表示することを特徴とするものである。

本発明の請求項６記載の溶接システムは、前記表示部に表示される比較結果は、アナログ表示であることを特徴とするものである。

請求項１、２、３記載の溶接システムによれば、設定された溶接条件と実溶接条件の比較結果が表示され、作業者は所望の溶接状態になっているかを容易に確認することできるという、効果を奏するものである。
請求項４、５記載の溶接システムによれば、現在の溶接が異常状態となっているか、また、前回の溶接と比較したときどの程度の乖離があるかを作業者が一目で把握することができるという、格段の効果を奏するものである。
請求項６記載の溶接システムによれば、作業者が感覚的に現在の溶接状態を把握でき、溶接施工の良否判断を支援する、という格段の効果を奏するものである。

以下、本発明の実施の形態として図１〜図６に基づいて説明する。

図１に、実施例１のシステム構成図を示す。手先部に溶接トーチ2が設けれているロボット1は、ロボット制御装置4により制御されている。また、溶接電源3は、ロボット制御装置4の溶接指令に基づいて溶接を実行する。このとき、溶接電源3は、ロボット1のアーム上に取り付けられたワイヤ送給装置7へ送給速度指令を発し、溶接ワイヤを溶接トーチ2へ送給する。ペンダント6は、ロボット制御装置4にインターフェースケーブル5を介して接続されている。ペンダント6は、ロボット1を操作するために必要な入力部として操作キー、ロボットプログラムやロボットの状態などを表示する表示部19を備えている。また、ロボットを直ちに停止させる非常停止ボタンも備えている。また、操作者の安全を確保するために、デッドマンスイッチが、握り部の左右に備え付けられている。
溶接電源3は、実際の溶接状態量を溶接状態量検出部10により検出する。溶接状態量検出部10は、溶接電流値を検出する溶接電流値検出部11、溶接電圧検出部12、ワイヤ送給速度検出部13を含んでいる。

実際の溶接作業の流れに沿って本実施例を説明する。教示時の作業を以下に説明する。作業者は、溶接作業を行うワーク100を載置台101に設置する。その後、溶接施工を行う溶接線を教示する。このとき、図２に示すように、溶接線の位置は、溶接開始命令ＡＲＣＯＮと溶接終了命令ＡＲＣＯＦではさまれるようにプログラムされている。また、溶接開始命令ＡＲＣＯＮには、溶接条件ＡＣ、ＡＶが付加され、ＡＣは設定電流値、ＡＶは設定電圧値を設定しておく。
図２に示したロボット1の移動命令は、ＭＯＶＪが関節補間、ＭＯＶＬが直線補間であり、目標点までの位置に各補間動作を行うように動作指令がされるものである。
このようにして、作成されたロボットプログラムは、プログラム格納領域16に格納されている。

上記のプログラムを実行する場合について、以下に説明する。この実行とは、プレイバック運転と教示モードでの確認運転を含む。プログラムは、プログラム格納領域16から読み出される。その後、ＡＲＣＯＮ命令で設定されている溶接条件を状態量比較部17に出力する。溶接が実行されて溶接電流値、溶接電圧値、ワイヤ送給速度が、夫々溶接状態量検出部10にて検出される。また、溶接現象は、アーク開始時点からある一定時間は、溶接が安定しないため、アーク開始後、所定の時間を経過した後、状態検出部10の溶接状態量を取得する。溶接状態量検出部10は、溶接通信処理部14に溶接状態量を出力する。溶接通信処理部14は、ロボット制御装置4に接続された溶接通信ケーブル8を介して、ロボット通信部15に溶接状態量を送信する。

溶接状態量を受信したロボット通信部15は、溶接状態量を状態量比較部17に出力する。状態量比較部17は、設定された溶接条件と溶接状態量との差を求め、ペンダント処理部18に出力する。ペンダント処理部18は、ペンダント6の表示部19に図３に示すように状態量比較部17の出力を表示する。
また、図３には、溶接電流値の例を表示したが、溶接電圧値、ワイヤ送給速度でも同様な表示をすることができる。

本発明の実施例２を図４に示して説明する。実施例１と異なる部分は、ロボット制御装置4内である。異なる部分について、以下に説明する。
設定された溶接条件との差が所定の範囲を超えた場合に、異常とする異常値を異常値設定部20に設定する。この異常値設定部20は、ロボット制御装置4のパラメータ、または溶接部位毎の命令として、設定できる。

異常信号出力部21は、状態量比較部17の比較結果と異常値設定部20で設定された異常値とを比較して、比較結果が異常値より大きい場合には、異常信号を出力する。この場合、異常信号は、ペンダント処理部18を介して、ペンダント6の表示部19に表示される。
表示部19の表示方法としては、異常値設定部20には、上限値、下限値を設定し、上限値を超える領域では赤、範囲内では緑、下限値を下回る領域では黒などの多色表示をすることで、作業者が一目で状態を把握することができる。
また、異常信号出力部21をロボット制御装置4が通常備える入出力接点に出力して、外部の表示灯や、上位制御装置に通知することもできる。

本発明の実施例３について、図５を示して説明する。図５は、本実施例のロボット制御装置4の構成図である。平均値算出部22は、状態量比較部17の比較結果を平均するものである。この平均値は、一定の領域が確保された記憶領域に記憶される。
この記憶の方法は、各溶接部位毎に管理される。溶接部位とは、溶接条件とワークの部位により決定される。つまり、１つの溶接線であっても、溶接線の途中から溶接条件が異なる設定となっているものについては、異なる溶接部位と認識する。また、同じ溶接条件であっても、ワークの部位が異なる位置、つまり、ロボットの教示位置が異なるものについては、異なる溶接部位として管理している。

図６に前回の状態量比較部17の出力が７Ａ（溶接電流値）であった場合に、今回の状態量比較部17の出力が５Ａであった場合の表示部19の画面の例を示す。
このように表示することで、前回、今回などの時間的な経過を把握することができる。
以上の各実施例では、溶接状態量検出部10は、溶接電源3内に組み込まれているとして説明したが、ロボット制御装置4内に組み込んでもよい。また、状態量比較部17の結果をアナログではなく、デジタル・数値で表示部19に表示してもよい。

ロボットと溶接電源を組み合わせて溶接を施工する溶接システムに有用である。

本発明の実施例１のシステム構成図本発明の表示部の例本発明の実施例１の表示部本発明の実施例２のシステム構成図本発明の実施例３のロボット制御装置の構成図本発明の実施例３の表示部従来技術の図

符号の説明

1：ロボット
2：溶接トーチ
3：溶接電源
4：ロボット制御装置
6：ペンダント
7：ワイヤ送給装置
10：溶接状態量検出部
11：溶接電流検出部
12：溶接電圧検出部
13：ワイヤ送給速度検出部
17：状態量比較部
19：表示部

Claims

ロボットと、前記ロボットを制御するロボット制御装置と、前記ロボットの動作情報を入力するペンダントと、前記ロボットに接続したアーク溶接装置とを備え、設定された溶接条件に基づいて溶接を施工する溶接システムにおいて、
溶接時の溶接状態量を検出する溶接状態量検出部と、
前記溶接状態量と設定された溶接条件とを比較する状態量比較部と、
前記状態量比較部の比較結果を前記ペンダントに表示する表示部とを備えることを特徴とする溶接システム。
前記溶接状態量は、少なくとも溶接電流値または溶接電圧値を含むことを特徴とする請求項１記載の溶接システム。
前記溶接状態量は、ワイヤ送給速度であることを特徴とする請求項１乃至２記載の溶接システム。
比較結果を異常と判断する異常値を設定する異常値設定部と、
前記比較結果と前記異常値との差に応じて異常信号を出力する異常信号出力部とを備えることを特徴とする請求項１乃至３記載の溶接システム。
前記比較結果に基づいて溶接部位毎に平均値を算出する平均値算出部と、
該当する部位線の溶接を実行するときに、前記平均値を表示することを特徴とする請求項１乃至４記載の溶接システム。
前記表示部に表示される比較結果は、アナログ表示であることを特徴とする請求項１乃至５記載の溶接システム。