-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Robotersteuerung und ein Robotersystem zum Lichtbogenschweißen.
-
STAND DER TECHNIK
-
Zum Zeitpunkt des Schweißens unter Verwendung eines Lichtbogenschweißroboters nähert sich ein Schweißbrenner einem Schweißziel und wird ein aus dem Schweißbrenner vorstehendes abgelegenes Ende eines Schweißdrahtes entlang von Schweißteilen bewegt. Um diesen Vorgang einzulernen, ist es notwendig, den Lichtbogenschweißroboter zu einem Schweißstartpunkt und einem Schweißendpunkt zu bewegen. Zu diesem Zeitpunkt wird, falls der Schweißdraht unabsichtlich mit dem Schweißziel in Kontakt gebracht wird, eine Kraft in Richtung auf das Schweißziel von dem Schweißbrenner auf den Schweißdraht aufgebracht und könnte der Schweißdraht verbogen werden. Somit ist ein Robotersteuerverfahren zum Verhindern des Verbiegens eines Schweißdrahtes aufgrund von Kontakt mit einem Schweißziel vorgeschlagen worden (siehe zum Beispiel PTL 1 und PTL 2).
-
LITERATURLISTE
-
PATENTLITERATUR
-
- PTL 1 Japanische nicht geprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2014-223633
- PTL 2 Japanische nicht geprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2018-183830
-
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
-
TECHNISCHES PROBLEM
-
Um eine Bewegungsbahn für Schweißarbeit einzulernen, wird ein Roboter durch Tippbetrieb nacheinander an eine Mehrzahl von Einlernpunkten bewegt, wie beispielsweise ein Luftschnittpunkt, ein Annäherungspunkt an ein Schweißziel, ein Schweißstartpunkt, ein Wegpunkt, ein Schweißendpunkt und ein Ausstiegspunkt, wobei sich der Schweißstartpunkt, der Wegpunkt und der Schweißendpunkt auf dem Schweißziel befinden.
-
Wenn der Schweißstartpunkt usw. eingelernt wird, werden die Position und die Ausrichtung des Schweißdrahtes in Bezug auf das Schweißziel durch den Tippbetrieb des Roboters genau festgelegt. Zum Beispiel wird die Position des abgelegenen Endes des Schweißdrahtes in Bezug auf den Schweißstartpunkt mit einer Genauigkeit von 1 mm oder weniger festgelegt und wird die Ausrichtung des Schweißdrahtes in Bezug auf den Schweißstartpunkt in Einheiten von 1° festgelegt. Um eine derartig minutiöse Einstellung der Position und der Ausrichtung des Schweißdrahtes zu ermöglichen, ist es bevorzugt, dass die Betriebsgeschwindigkeit des Roboters in der Nähe des Schweißziels verringert wird. Damit die Bedienperson jedoch die Betriebsgeschwindigkeit des Roboters verringert, ist ein mühsamer Vorgang erforderlich, wie beispielsweise eine Tastenbedienung an einem Programmierhandgerät.
-
LÖSUNG DES PROBLEMS
-
Gemäß einem Aspekt, stellt die vorliegende Offenlegung eine Robotersteuerung bereit, die eine Bewegung eines Roboters, an dem ein Schweißbrenner befestigt ist, während eines Schrittbetriebs des Roboters unter Verwendung einer Einlernbetriebseinrichtung steuert, wobei die Robotersteuerung umfasst: eine Kontakterfassungseinheit, die einen Kontakt eines aus dem Schweißbrenner vorstehenden Schweißdrahtes mit einem Schweißziel erfasst; eine Übersteuerungswert-Einstelleinheit, die einen Übersteuerungswert zum Erhöhen oder Verringern einer Betriebsgeschwindigkeit des Roboters von einer vorgegebenen Geschwindigkeit festlegt und ändert; und eine Steuereinheit, die ein Betriebssignal von der Einlernbetriebseinrichtung empfängt und den Roboter gemäß dem Betriebssignal mit der Betriebsgeschwindigkeit auf der Grundlage des Übersteuerungswerts steuert, wobei der Übersteuerungswert durch die Übersteuerungswert-Einstelleinheit festgelegt wird, wobei die Steuereinheit den Roboter vorübergehend stoppt und die Übersteuerungswert-Einstelleinheit den Übersteuerungswert verringert, wenn der Kontakt des Schweißdrahtes mit dem Schweißziel durch die Kontakterfassungseinheit erfasst ist.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine Ansicht, die die Gesamtkonfiguration eines Robotersystems zum Lichtbogenschweißen gemäß einer Ausführungsform zeigt.
- 2 ist ein Blockdiagramm, das die Ausgestaltung einer Robotersteuerung gemäß der Ausführungsform zeigt.
- 3 ist eine Ansicht zum Erläutern einer einem Roboter eingelernten Bewegungsbahn.
- 4 ist eine Ansicht zum Erläutern eines Annäherungsvorgangs eines Schweißbrenners an ein Schweißziel in einem Einlernmodus.
- 5 ist eine Ansicht zum Erläutern eines Trennvorgangs des Schweißbrenners von dem Schweißziel in einem Einlernmodus.
-
BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM
-
Eine Robotersteuerung 1 und ein Robotersystem zum Lichtbogenschweißen 2 gemäß einer Ausführungsform werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
-
Wie es in 1 gezeigt ist, umfasst das Robotersystem zum Lichtbogenschweißen 2 einen Lichtbogenschweißroboter 3, eine Schweißstromversorgung 4 und eine Robotersteuerung 1, die den Lichtbogenschweißroboter 3 und die Schweißstromversorgung 4 steuert.
-
Der Lichtbogenschweißroboter 3 umfasst einen Roboter 5, einen Schweißbrenner 6, der an dem Roboter 5 befestigt ist, und eine Drahtzuführeinrichtung 7, die einen Schweißdraht 8 dem Schweißbrenner 6 zuführt.
-
Der Roboter 5 ist ein Roboter einer beliebigen Art, die in der Regel zum Lichtbogenschweißen verwendet wird, und ist zum Beispiel ein 6-achsiger Vertikal-Gelenk-Roboter. Der Roboter 5 weist einen gelenkigen Roboterarm 5a und (nicht gezeigte) Servomotoren für Gelenke auf. Der Schweißbrenner 6 ist an einem abgelegenen Ende des Roboterarms 5a befestigt. Der Roboter 5 ist mit der Robotersteuerung 1 verbunden und die Robotersteuerung 1 treibt die Servomotoren an, wodurch der Roboterarm 5a betrieben und die Position und Ausrichtung des Schweißbrenners 6 dreidimensional geändert wird.
-
Die Drahtzuführeinrichtung 7 ist an dem Roboterarm 5a vorgesehen. Die Drahtzuführeinrichtung 7 führt den Schweißdraht 8 durch Drehung eines Rollenpaares 7a und 7b in Richtung auf den Schweißbrenner 6 zu. Der Schweißdraht 8 steht aus einem abgelegenen Ende des Schweißbrenners 6 vor.
-
Die Schweißstromversorgung 4 ist mit dem Schweißbrenner 6 verbunden. Die Schweißstromversorgung 4 legt über den Schweißbrenner 6 eine Schweißspannung oder eine schwache Spannung an den Schweißdraht 8 an. Die Schweißspannung ist eine Spannung zum Erzeugen einer Lichtbogenentladung zwischen dem Schweißdraht 8 und einem Schweißziel W. Die schwache Spannung ist eine Spannung zum Erfassen eines Kontakts des Schweißdrahtes 8 mit dem Schweißziel W. Der Betrag der schwachen Spannung ist kleiner als jener der Schweißspannung und wird so festgelegt, dass keine Lichtbogenentladung erzeugen wird, selbst wenn der Schweißdraht 8 mit dem Schweißziel W in Kontakt gebracht wird.
-
Wie es in 2 gezeigt ist, umfasst die Robotersteuerung 1 eine Kontakterfassungseinheit 11, eine Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12, eine Speichereinheit 13 und eine Steuereinheit 14. Darüber hinaus umfasst die Robotersteuerung 1 eine Einlernbetriebseinrichtung 15, die es einer Bedienperson ermöglicht, den Roboter 5 manuell zu betreiben. Die Bedienperson kann einen Tippbetrieb durchführen, um den Roboter 5 unter Verwendung der Einlernbetriebseinrichtung 15 manuell bei einer niedrigen Geschwindigkeit zu betreiben. Die Kontakterfassungseinheit 11 ist in der Schweißstromversorgung 4 vorgesehen und die Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12, die Speichereinheit 13 und die Steuereinheit 14 sind in einem Steuerkasten 16 vorgesehen. Die Einlernbetriebseinrichtung 15 ist zum Beispiel ein durch die Bedienperson getragenes tragbares Programmierhandgerät und ist mit der Steuereinheit 14 in dem Steuerkasten 16 über Drähte oder drahtlos verbunden.
-
Die Kontakterfassungseinheit 11 erfasst einen Kontakt des Schweißdrahtes 8 mit dem Schweißziel W während des Tippbetriebs des Roboters 5, der durch Verwendung der Einlernbetriebseinrichtung 15 durchgeführt wird. Insbesondere während des Tippbetriebs des Roboters 5 steuert die Steuereinheit 14 die Schweißstromversorgung 4, um die schwache Spannung von der Schweißstromversorgung 4 an den Schweißdraht 8 anzulegen. Die Spannung zwischen dem Schweißdraht 8 und dem Schweißziel W fällt aufgrund eines Kontakts des Schweißdrahtes 8 mit dem Schweißziel W ab. Die Kontakterfassungseinheit 11 misst die Spannung zwischen dem Schweißdraht 8 und dem Schweißziel W während des Tippbetriebs des Roboters 5 und erfasst einen Abfall der Spannung als Kontakt des Schweißdrahtes 8 mit dem Schweißziel W. Die Kontakterfassungseinheit 11 umfasst zum Beispiel einen Schaltkreis, der mit dem Schweißdraht 8 und dem Schweißziel W verbunden ist und die Spannung zwischen dem Schweißdraht 8 und dem Schweißziel W misst. Die Kontakterfassungseinheit 11 ist mit der Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12 in dem Steuerkasten 16 verbunden und sendet ein Erfassungsergebnis an die Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12.
-
Die Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12 stellt, wenn sie in einem Einlernmodus ist, einen Übersteuerungswert zum Erhöhen oder Verringern der Betriebsgeschwindigkeit des Roboters 5 von einer vorgegebenen Geschwindigkeit ein. Der Einlernmodus ist ein Modus, bei dem die Steuereinheit 14 den Roboter 5 gemäß einem Betriebssignal steuert, das auf einer durch die Bedienperson durchgeführten Betätigung der Einlernbetriebseinrichtung 15 basiert. Die Betriebsgeschwindigkeit des Roboters 5 wird mit kleiner werdendem Übersteuerungswert verringert. Die vorgegebene Geschwindigkeit ist zum Beispiel die maximale Betriebsgeschwindigkeit des Roboters 5 in dem Einlernmodus, wobei die maximale Betriebsgeschwindigkeit im Voraus festgelegt wird, und der Übersteuerungswert ist ein Wert in dem Bereich von ausschließlich 0% bis einschließlich 100%. In einem beispielhaften Fall, dass der Übersteuerungswert auf 50% festgelegt ist, wird der Roboter 5 durch die Steuereinheit 14 mit der Hälfte der maximalen Betriebsgeschwindigkeit betrieben.
-
Die Einlernbetriebseinrichtung 15 umfasst eine Festlegungseinheit, um es der Bedienperson zu ermöglichen, den Übersteuerungswert festzulegen. Ein durch die Bedienperson festgelegter Vorgabewert für den Übersteuerungswert wird von der Einlernbetriebseinrichtung 15 an die Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12 über die Steuereinheit 14 gesendet und die Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12 legt den Vorgabewert in dem Übersteuerungswert fest. Durch eine Bedienung der Festlegungseinheit legt die Bedienperson den Übersteuerungswert fest und ändert ihn, wodurch es ermöglicht wird, die Betriebsgeschwindigkeit des Roboters 5 auf eine beliebige Geschwindigkeit festzulegen und zu ändern.
-
Darüber hinaus ändert während des Einlernmodus die Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12 den Übersteuerungswert von dem Vorgabewert auf einen niedrigen Wert, der kleiner als der Vorgabewert ist, wenn ein Kontakt des Schweißdrahtes 8 mit dem Schweißziel W durch die Kontakterfassungseinheit 11 erfasst wird. Nachdem dann der Kontakt durch die Kontakterfassungseinheit 11 erfasst ist, erhöht die Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12 den Übersteuerungswert von dem niedrigen Wert auf den Vorgabewert, wenn der Schweißdraht 8 um eine vorgegebene Strecke D in einer Richtung parallel zu der Richtung, in der der Schweißdraht 8 aus dem Schweißbrenner 6 vorsteht und die von dem Schweißziel W weggerichtet ist, bewegt ist. Ob der Schweißdraht 8 um die vorgegebene Strecke D bewegt ist, wird durch die Steuereinheit 14 auf der Grundlage von zum Beispiel einer Änderung der Position des abgelegenen Endes des Roboterarms 5a berechnet.
-
Die vorstehend beschriebene Funktion der Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12 wird erzielt, wenn zum Beispiel ein in der Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12 enthaltener Prozessor eine Verarbeitung gemäß einem in der Speichereinheit 13 gespeicherten Übersteuerungswert-Einstellprogramm ausführt.
-
Die Speichereinheit 13 weist einen RAM, einen ROM und eine andere beliebige Speichereinrichtung auf. Die Speichereinheit 13 speichert ein Steuerprogramm.
-
Die Steuereinheit 14 umfasst einen Prozessor. Eine später zu beschreibende Funktion der Steuereinheit 14 wird erzielt, wenn der Prozessor eine Verarbeitung gemäß dem Steuerprogramm ausführt.
-
In dem Einlernmodus empfängt die Steuereinheit 14 ein Betriebssignal von der Einlernbetriebseinrichtung 15 und sendet Steuerbefehle an die jeweiligen Servomotoren des Roboters 5 gemäß dem Betriebssignal, wodurch der Roboterarm 5a betrieben wird.
-
Darüber hinaus ermittelt die Steuereinheit 14 in dem Einlernmodus die Betriebsgeschwindigkeit des Roboters 5 auf der Grundlage des durch die Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12 festgelegten Übersteuerungswerts und steuert den Roboter 5 mit der ermittelten Betriebsgeschwindigkeit. Wie es vorstehend beschrieben wurde, wird die Betriebsgeschwindigkeit des Roboters 5 so ermittelt, um mit kleiner werdendem Übersteuerungswert niedriger zu sein. Wenn zum Beispiel der Übersteuerungswert ein Wert aus dem Bereich von ausschließlich 0% bis einschließlich 100% ist, wird die Betriebsgeschwindigkeit des Roboters 5 durch das Produkt aus der vorgegebenen Geschwindigkeit und dem Übersteuerungswert ermittelt.
-
Wenn darüber hinaus in dem Einlernmodus ein Kontakt des Schweißdrahtes 8 mit dem Schweißziel W durch die Kontakterfassungseinheit 11 erfasst ist, stoppt die Steuereinheit 14 den Betrieb des Roboters 5 unabhängig davon, ob ein Betriebssignal von der Einlernbetriebseinrichtung 15 empfangen worden ist.
-
Die Einlernbetriebseinrichtung 15 umfasst ein Bedienelement, z. B. eine durch die Bedienperson betätigte Tipptaste. Die Betätigung des Bedienelements kann mit der Bewegung des Schweißbrenners 6 in einem an dem Schweißbrenner 6 feststehenden Werkzeugkoordinatensystem verknüpft sein. Die Einlernbetriebseinrichtung 15 sendet ein der Betätigung des Bedienelements entsprechendes Betriebssignal an die Steuereinheit 14, und die Steuereinheit 14 betreibt den Roboter 5 gemäß dem Betriebssignal. Daher kann die Bedienperson in dem Einlernmodus den Tippbetrieb des Roboters 5 unter Verwendung des Bedienelements durchführen und den Roboter 5 mit einer niedrigen Geschwindigkeit betreiben.
-
Als nächstes wird der Betrieb des Robotersystems zum Lichtbogenschweißen 2 nachstehend beschrieben.
-
Wenn in dem Einlernmodus der Tippbetrieb des Roboters 5 unter Verwendung der Einlernbetriebseinrichtung 15 begonnen wird, steuert die Steuereinheit 14 die Schweißstromversorgung 4 und beginnt, die schwache Spannung an den Schweißdraht 8 anzulegen. Dementsprechend kann ein Kontakt des Schweißdrahtes 8 mit dem Schweißziel W durch die Kontakterfassungseinheit 11 erfasst werden. Zu diesem Zeitpunkt wird durch die Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12 der Übersteuerungswert auf den Vorgabewert festgelegt, der durch die Bedienperson festgelegt ist. Die Steuereinheit 14 steuert den Roboter 5 mit der aus dem Vorgabewert ermittelten Vorgabegeschwindigkeit.
-
Die Bedienperson lernt dem Roboter 5 eine Mehrzahl von Einlernpunkten auf einer Bewegungsbahn unter Verwendung der Einlernbetriebseinrichtung 15 ein. Wie es in 3 gezeigt ist, umfasst die Bewegungsbahn als die Einlernpunkte zum Beispiel einen Luftschnittpunkt P1, einen Annäherungspunkt P2 an das Schweißziel W, einen Schweißstartpunkt P3, einen Schweißendpunkt P4 und einen Ausstiegspunkt P5. Der Schweißstartpunkt P3 und der Schweißendpunkt P4 befinden sich auf der Oberfläche des Schweißziels W.
-
Die Bedienperson führt den Tippbetrieb des Roboters 5 unter Verwendung der Einlernbetriebseinrichtung 15 durch und positioniert ein abgelegenes Ende des Schweißdrahtes 8, das aus dem Schweißbrenner 6 um eine vorgegebene Länge vorsteht, an dem Luftschnittpunkt P1. Als nächstes drückt die Bedienperson eine (nicht gezeigte) Speicher-Taste, die zum Beispiel an der Einlernbetriebseinrichtung 15 vorgesehen ist, damit die Speichereinheit 13 die gewonnene Position und Stellung des Roboterarms 5a, wenn das abgelegene Ende des Schweißdrahtes 8 an dem Luftschnittpunkt P1 positioniert ist, speichert. Dementsprechend wird der Robotersteuerung 1 der Luftschnittpunkt P1 eingelernt.
-
Als nächstes führt die Bedienperson den Tippbetrieb des Roboters 5 unter Verwendung der Einlernbetriebseinrichtung 15 durch, um das abgelegene Ende des Schweißdrahtes 8 von dem Luftschnittpunkt P1 zu dem Annäherungspunkt P2 zu bewegen, und positioniert das abgelegene Ende des Schweißdrahtes 8 an dem Annäherungspunkt P2. Dann lernt die Bedienperson der Robotersteuerung 1 unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie für den Luftschnittpunkt P1 den Annäherungspunkt P2 ein.
-
In der gleichen Weise lernt die Bedienperson nacheinander den Schweißstartpunkt P3, den Schweißendpunkt P4 und den Ausstiegspunkt P5 der Robotersteuerung 1 ein.
-
Wie es hier in 4 gezeigt ist, wird der Kontakt des Schweißdrahtes 8 mit dem Schweißziel W durch die Kontakterfassungseinheit 11 erfasst, wenn das abgelegene Ende des Schweißdrahtes 8, das von dem Annäherungspunkt P2 zu dem Schweißstartpunkt P3 bewegt wird, mit dem Schweißstartpunkt P3 in Kontakt kommt. In Abhängigkeit von der Erfassung des Kontakts stoppt die Steuereinheit 14 vorübergehend den Betrieb des Roboters 5. Darüber hinaus stoppt die Steuereinheit 14 in Abhängigkeit von der Erfassung des Kontakts das Anlegen der schwachen Spannung von der Schweißstromversorgung 4 an dem Schweißdraht 8, wodurch die durch die Kontakterfassungseinheit 11 durchgeführte Kontakterfassung aufgehoben wird. Darüber hinaus verringert die Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12 in Abhängigkeit von der Erfassung des Kontakts den Übersteuerungswert von dem Vorgabewert auf den niedrigen Wert.
-
Der vorübergehende Stopp des Roboters 5 wird zum Beispiel durch einen durch die Bedienperson durchgeführten vorgegebenen Vorgang der Einlernbetriebseinrichtung 15 freigegeben. Die Bedienperson führt den Tippbetrieb erneut an dem Roboter 5 durch Verwendung der Einlernbetriebseinrichtung 15 durch, um das abgelegene Ende des Schweißdrahtes 8 von dem Schweißstartpunkt P3 zu dem Schweißendpunkt P4 entlang eines Schweißpfads P auf der Oberfläche des Schweißziels W zu bewegen. Weil der Übersteuerungswert auf den niedrigen Wert verringert wird, wenn das abgelegene Ende des Schweißdrahtes 8 mit dem Schweißstartpunkt P3 in Kontakt kommt, wird der Roboter 5 von dem Schweißstartpunkt P3 zu dem Schweißendpunkt P4 mit einer niedrigeren Betriebsgeschwindigkeit als die festgelegte Geschwindigkeit betrieben.
-
Nachdem der Schweißendpunkt P4 eingelernt ist, wird, wie es in 5 gezeigt ist, wenn der Schweißdraht 8 von dem Schweißendpunkt P4 in Richtung auf den Ausstiegspunkt P5 um die vorgegebene Strecke D in der Richtung weg von dem Schweißziel W bewegt wird, der Übersteuerungswert, der verringert worden ist, durch die Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12 wieder auf den festgelegten Wert zurückgebracht. Daher wird, nachdem das abgelegene Ende des Schweißdrahtes 8 von dem Schweißziel W um die vorgegebene Strecke D wegbewegt wurde, der Roboter 5 mit der Vorgabegeschwindigkeit betrieben.
-
Falls der Roboter 5 nach dem Kontakt des Schweißdrahtes 8 in Betrieb gehalten werden würde, würde sich der Schweißbrenner 6 dem Schweißziel W weiter nähern, während der Schweißdraht 8 mit dem Schweißziel W in Kontakt ist, und könnte der Schweißdraht 8 verbogen werden. Gemäß dieser Ausführungsform wird der Roboter 5 automatisch gestoppt, wenn der Schweißdraht 8 mit dem Schweißziel W in Kontakt kommt. Dementsprechend ist es möglich, ein Verbiegen des Schweißdrahtes 8 aufgrund von Kontakt mit dem Schweißbrenner W zu verhindern.
-
Darüber hinaus wird gemäß dieser Ausführungsform der Übersteuerungswert automatisch geändert, je nachdem ob der Roboter 5 und der Schweißbrenner 6 in der Nähe des Schweißziels W vorhanden sind. Insbesondere wird der Übersteuerungswert automatisch verringert, wenn der Schweißdraht 8 mit dem Schweißbrenner W in Kontakt kommt. Der Kontakt des Schweißdrahtes 8 mit dem Schweißziel W bedeutet, dass der Roboter 5 und der Schweißbrenner 6 in der Nähe des Schweißziels W vorhanden sind. Nachdem der Übersteuerungswert verringert ist, wird dann, wenn der Schweißdraht 8 von dem Schweißziel W um die vorgegebene Strecke D wegbewegt ist, der Übersteuerungswert automatisch auf den Vorgabewert erhöht.
-
Durch diese Änderung des Übersteuerungswerts ist es möglich, den Roboter 5 mit einer niedrigen Geschwindigkeit in der Nähe des Schweißziels W zu betreiben und den Roboter 5 mit der Vorgabegeschwindigkeit an einer von dem Schweißbrenner W entfernten Position zu betreiben.
-
Darüber hinaus wird gemäß dieser Ausführungsform die vorstehend beschriebene Änderung des Übersteuerungswerts auf der Grundlage eines Kontakts des Schweißdrahtes 8 mit dem Schweißziel W und auf der Grundlage einer Tatsache, dass der Roboter 5 um die vorgegebene Strecke D von dem Schweißziel W wegbewegt ist, automatisch durchgeführt. Daher ist es für die Bedienperson nicht erforderlich, einen mühsamen Vorgang mit der Einlernbetriebseinrichtung 15 zum Ändern des Übersteuerungswerts durchzuführen.
-
In einem Fall einer Robotersteuerung, die keine automatische Einstellfunktion für den Übersteuerungswert umfasst, verringert die Bedienperson den Übersteuerungswert manuell durch eine Bedienung der Einlernbetriebseinrichtung 15, wenn sich der Schweißbrenner 6 dem Schweißziel W nähert, und führt dann den Tippbetrieb des Roboters 5 durch. Falls der Tippbetrieb ohne Verringerung des Übersteuerungswerts durchgeführt wird, kann der Roboter 5 nicht exakt betrieben und könnte der Schweißdraht 8 als Folge davon verbogen werden. In diesem Fall muss die Bedienperson Wiederherstellungsarbeit durchführen, bei der der Roboter 5 durch einen Tippbetrieb von dem Schweißziel W weg bewegt wird, eine bestimmte Menge des Schweißdrahtes 8 durch die Drahtzuführeinrichtung 7 zugeführt wird, der verbogene Abschnitt des Schweißdrahtes 8 entfernt wird, der vorstehende Abschnitt des Schweißdrahtes 8, der aus dem Schweißbrenner 6 vorsteht, abgeschnitten wird, um die vorgegebenen Länge aufzuweisen, und das abgelegene Ende des Schweißdrahtes 8 wieder an den Schweißstartpunkt P3 bewegt wird.
-
Gemäß dieser Ausführungsform kann das Auftreten einer derartig mühsamen Wiederherstellungsarbeit verhindert werden, weil der Übersteuerungswert automatisch geändert wird.
-
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann die Steuereinheit 14 auch den Betrieb des Roboters 5 in die Richtung auf das Schweißziel W zu unterbinden, nachdem ein Kontakt durch die Kontakterfassungseinheit 11 erfasst ist. Selbst wenn zum Beispiel ein Betriebssignal zur Annäherung des abgelegenen Endes des Roboterarms 5a an das Schweißziel W von der Einlernbetriebseinrichtung 15 gesendet wird, kann die Steuereinheit 14 auch die Position des abgelegenen Endes des Roboterarms 5a halten, ohne das Betriebssignal zu akzeptieren.
-
Gemäß dieser Ausgestaltung ist es möglich, eine Situation zu verhindern, in der der Schweißdraht 8 aufgrund der Bewegung des Schweißbrenners 6 in einem Stadium, in dem das Ende des Schweißdrahtes 8 mit dem Schweißbrenner W in Kontakt ist, auf das Schweißziel W zu verbogen wird.
-
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann, nachdem ein Kontakt des Schweißdrahtes 8 mit dem Schweißziel W erfasst ist, die Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12 den Übersteuerungswert auch von dem niedrigen Wert auf einen Wert, der größer als der Vorgabewert ist, ändern, wenn der Roboter 5 um die vorgegebene Strecke D von dem Schweißziel W wegbewegt ist.
-
Darüber hinaus kann die Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12 den Übersteuerungswert auch um den die Strecke von dem Schweißdraht 8 zu dem Schweißbrenner W entsprechenden Betrag erhöhen. Die Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12 kann zum Beispiel den Übersteuerungswert auch in einer kontinuierlichen oder schrittweisen Art und Weise erhöhen, wenn sich die Strecke von dem Schweißdraht 8 zu dem Schweißziel W erhöht. Dementsprechend wird die Betriebsgeschwindigkeit des Roboters 5 nach und nach erhöht, wenn sich die Strecke von dem Schweißziel W erhöht.
-
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann die Steuereinheit 14 auch einen Benachrichtigungsvorgang durchführen, um die Bedienperson erkennen zu lassen, dass der Übersteuerungswert erhöht worden ist, wenn die Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12 den Übersteuerungswert von dem niedrigen Wert erhöht. Der Benachrichtigungsvorgang umfasst zum Beispiel einen vorübergehenden Stopp des Roboters 5, Vibration der Einlernbetriebseinrichtung 15, die Ausgabe von Ton, Licht einer Lampe usw.
-
Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Bedienperson auf der Grundlage des Benachrichtigungsvorgangs der Steuereinheit 14 erkennen, dass die Betriebsgeschwindigkeit des Roboters 5 dann erhöht werden wird.
-
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann die Steuereinheit 14 auch der Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12 ein Ändern des Übersteuerungswert von dem niedrigen Wert auf den Vorgabewert untersagen, wenn die Stellung des Roboters 5, zum Beispiel die Stellung des abgelegenen Endes des Roboterarms 5a, um einen vorgegebenen Winkel oder mehr geändert wird.
-
Da sich die Ausrichtung des Werkzeugkoordinatensystems in Bezug auf das Schweißziel W aufgrund einer Änderung der Stellung des Roboters 5 ändert, ist es schwierig, die Bewegungsgeschwindigkeit des Schweißbrenners 6 in Richtung auf das Schweißziel W zu durch eine Betätigung des Bedienelements der Einlernbetriebseinrichtung 15 genau zu steuern. Wenn die Stellung des Roboters 5 erheblich geändert wird, wird der Übersteuerungswert auf dem niedrigen Wert beibehalten, wodurch es für die Bedienperson möglich ist, den Roboter 5 mit der niedrigen Betriebsgeschwindigkeit vorsichtig zu betreiben. Darüber hinaus kann die Bedienperson auch den Übersteuerungswert auf der Grundlage seiner oder ihrer eigenen Einschätzung durch eine manuelle Betätigung der Einlernbetriebseinrichtung 15 von dem niedrigen Wert auf den Vorgabewert erhöhen.
-
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann die Steuereinheit 14 auch eine durch die Übersteuerungswert-Einstelleinheit 12 durchgeführte Änderung des Übersteuerungswerts von dem niedrigen Wert auf den Vorgabewert aufheben, wenn das für eine Betätigung des Bedienelements der Einlernbetriebseinrichtung 15 verwendete Koordinatensystem von dem Werkzeugkoordinatensystem zu einem anderen Koordinatensystem geändert wird.
-
Der Lichtbogenschweißroboter 3 weist zusätzlich zu dem Werkzeugkoordinatensystem Koordinatensysteme auf, wie beispielsweise ein Roboterkoordinatensystem, das an der Basis des Roboters 5 feststeht, und ein Handgelenkkoordinatensystem, das an dem abgelegenen Ende des Roboterarms 5a feststeht. Falls das Koordinatensystem für einen Betrieb unter Verwendung der Einlernbetriebseinrichtung 15 ein anderes Koordinatensystem ist, ist es für die Bedienperson schwierig, die Bewegungsrichtung des Schweißbrenners 6 während des Tippbetriebs unter Verwendung der Einlernbetriebseinrichtung 15 genau zu kennen. Falls das andere Koordinatensystem verwendet wird, wird der Übersteuerungswert auf dem niedrigen Wert beibehalten, wodurch es für die Bedienperson möglich ist, den Roboter 5 mit der niedrigen Betriebsgeschwindigkeit vorsichtig zu betreiben.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Robotersteuerung
- 2
- Robotersystem zum Lichtbogenschweißen
- 5
- Roboter
- 6
- Schweißbrenner
- 8
- Schweißdraht
- 11
- Kontakterfassungseinheit
- 12
- Übersteuerungswert-Einstelleinheit
- 13
- Speichereinheit
- 14
- Steuereinheit
- 15
- Einlernbetriebseinrichtung
- W
- Schweißziel
