JP2000117435A - 溶接装置 - Google Patents
溶接装置Info
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- JP2000117435A JP2000117435A JP10294771A JP29477198A JP2000117435A JP 2000117435 A JP2000117435 A JP 2000117435A JP 10294771 A JP10294771 A JP 10294771A JP 29477198 A JP29477198 A JP 29477198A JP 2000117435 A JP2000117435 A JP 2000117435A
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- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
- B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
- B23K9/1272—Geometry oriented, e.g. beam optical trading
- B23K9/1274—Using non-contact, optical means, e.g. laser means
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- Manipulator (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】アナログ系を介在させることによる変換誤差を
含まない溶接装置を提供する。 【解決手段】ティーチングプレイバック式のロボットの
ロボット制御装置本体１と溶接電源３の制御部とを組合
せた溶接装置であって、ロボット制御装置本体１および
溶接電源３の制御部は、各々がデジタル制御式であると
ともにデジタルの通信制御部１５、１６を有し、ロボッ
ト制御装置本体１から溶接電源３の制御部への少なくと
も溶接電流指令値を含む溶接条件指令の伝達を、通信制
御部１５、１６を通してデジタル量により行う。
含まない溶接装置を提供する。 【解決手段】ティーチングプレイバック式のロボットの
ロボット制御装置本体１と溶接電源３の制御部とを組合
せた溶接装置であって、ロボット制御装置本体１および
溶接電源３の制御部は、各々がデジタル制御式であると
ともにデジタルの通信制御部１５、１６を有し、ロボッ
ト制御装置本体１から溶接電源３の制御部への少なくと
も溶接電流指令値を含む溶接条件指令の伝達を、通信制
御部１５、１６を通してデジタル量により行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ティーチングプ
レイバック式のロボットと溶接電源とを組合わせた溶接
ロボットシステムのアーク溶接装置等の溶接装置に関す
るものである。
レイバック式のロボットと溶接電源とを組合わせた溶接
ロボットシステムのアーク溶接装置等の溶接装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術は特開平９−８５４４３号公
報に記載のように、図４に示すような構成をなしてい
る。
報に記載のように、図４に示すような構成をなしてい
る。
【０００３】まず初めに、溶接電流指令値に対して一意
に定まるアナログ指令電圧値と、溶接電圧指令値に対し
て一意に定まるアナログ指令電圧値と、そのそれぞれを
一意に定める出力特性カーブなるものをロボット制御装
置側と溶接電源側の両者が有する。図４において、溶接
電流指令信号ｉと溶接電圧指令信号Ｖとは、それぞれに
対応したＤ／Ａコンバータを介して出力特性カーブに基
づいてアナログ電圧信号としてロボット制御装置１０１
から溶接電源１０３へ指令される。各アナログ指令電圧
を溶接電源１０３ではＡ／Ｄコンバータにてデジタル量
に変換した後、各出力特性カーブに基づいて溶接電流指
令値と溶接電圧指令値とを求め、溶接条件制御部に取り
込む。
に定まるアナログ指令電圧値と、溶接電圧指令値に対し
て一意に定まるアナログ指令電圧値と、そのそれぞれを
一意に定める出力特性カーブなるものをロボット制御装
置側と溶接電源側の両者が有する。図４において、溶接
電流指令信号ｉと溶接電圧指令信号Ｖとは、それぞれに
対応したＤ／Ａコンバータを介して出力特性カーブに基
づいてアナログ電圧信号としてロボット制御装置１０１
から溶接電源１０３へ指令される。各アナログ指令電圧
を溶接電源１０３ではＡ／Ｄコンバータにてデジタル量
に変換した後、各出力特性カーブに基づいて溶接電流指
令値と溶接電圧指令値とを求め、溶接条件制御部に取り
込む。
【０００４】次に、溶接条件制御部はこの溶接電流指令
および溶接電圧指令のそれぞれの値に応じた実溶接電流
および実溶接電圧を出力するよう制御を行う。ここで、
ロボットには移動する目標位置とその教示されている目
標位置が溶接施工該当個所であるか否かが、また溶接施
工該当個所の場合は溶接条件指令値も教示され、データ
としてロボット制御装置１０１内のメモリに記憶保持さ
れる。
および溶接電圧指令のそれぞれの値に応じた実溶接電流
および実溶接電圧を出力するよう制御を行う。ここで、
ロボットには移動する目標位置とその教示されている目
標位置が溶接施工該当個所であるか否かが、また溶接施
工該当個所の場合は溶接条件指令値も教示され、データ
としてロボット制御装置１０１内のメモリに記憶保持さ
れる。
【０００５】ロボット運転中は教示されメモリに記憶保
持されたデータに従いロボットは移動を行い、所定のア
ーク溶接施工箇所にロボット５が到達したら、教示され
メモリに記憶保持されたデータに従い溶接電流指令およ
び溶接電圧指令を出力特性カーブを基に溶接電源１０３
へ出力すべきアナログ指令電圧である溶接電流指令電圧
と溶接電圧指令電圧を求め、それぞれの指令電圧の電圧
を発生すべく、所望のそれぞれの指令電圧が発生される
ようＤ／Ａコンバータのバスにバイナリデータを設定し
書き込む。
持されたデータに従いロボットは移動を行い、所定のア
ーク溶接施工箇所にロボット５が到達したら、教示され
メモリに記憶保持されたデータに従い溶接電流指令およ
び溶接電圧指令を出力特性カーブを基に溶接電源１０３
へ出力すべきアナログ指令電圧である溶接電流指令電圧
と溶接電圧指令電圧を求め、それぞれの指令電圧の電圧
を発生すべく、所望のそれぞれの指令電圧が発生される
ようＤ／Ａコンバータのバスにバイナリデータを設定し
書き込む。
【０００６】この作業により溶接電源１０３に所望の実
溶接電流と実溶接電圧を出力させる構成であった。
溶接電流と実溶接電圧を出力させる構成であった。
【０００７】また、従来の技術は特開昭６３−１１９９
７９号公報に記載のように、ロボット制御装置側に溶接
電源側へ指令する条件ごとにハードウェアを具備しなけ
ればならない構成をなしている。
７９号公報に記載のように、ロボット制御装置側に溶接
電源側へ指令する条件ごとにハードウェアを具備しなけ
ればならない構成をなしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロボッ
ト制御装置１０１内も溶接電源１０３の制御内も制御系
はマイクロコンピュータを主体とするデジタル回路であ
り、上記のような溶接電源とのインタフェースでは、デ
ジタル量である溶接電流・溶接電圧指令値をロボット側
から各出力特性カーブに基づきそれぞれアナログ指令へ
Ｄ／Ａ変換して送り、溶接電源側ではそれぞれのアナロ
グ電圧をＡ／Ｄ変換し再度、各出力特性カーブに基づき
デジタル量へと変換し溶接制御を実施している。
ト制御装置１０１内も溶接電源１０３の制御内も制御系
はマイクロコンピュータを主体とするデジタル回路であ
り、上記のような溶接電源とのインタフェースでは、デ
ジタル量である溶接電流・溶接電圧指令値をロボット側
から各出力特性カーブに基づきそれぞれアナログ指令へ
Ｄ／Ａ変換して送り、溶接電源側ではそれぞれのアナロ
グ電圧をＡ／Ｄ変換し再度、各出力特性カーブに基づき
デジタル量へと変換し溶接制御を実施している。
【０００９】このように、相互の制御系はデジタル回路
であるにもかかわらずアナログ回路を介在させるため変
換誤差が発生し、ロボット側が送信した溶接電流指令値
・溶接電圧指令値と、溶接電源側が受信した上記溶接電
流指令値・溶接電圧指令値が等しくならないという問題
点があった。
であるにもかかわらずアナログ回路を介在させるため変
換誤差が発生し、ロボット側が送信した溶接電流指令値
・溶接電圧指令値と、溶接電源側が受信した上記溶接電
流指令値・溶接電圧指令値が等しくならないという問題
点があった。
【００１０】また、環境変化（特に温度）や経年変化に
よるアナログ系のドリフトの影響を受けるという問題点
もあった。
よるアナログ系のドリフトの影響を受けるという問題点
もあった。
【００１１】加えて、溶接電源１０３もしくはロボット
制御装置１０１が故障して交換した場合には同一機種で
あるにもかかわらず、それぞれのアナログ回路に若干の
個体差があるため、ロボット側の教示データがまったく
同一でも少なくとも一方を交換すると、溶接施工を実施
し条件出しと言う溶接施工確認調整を実施しなければな
らず、そのため即座にはロボット溶接システムの運転再
開ができないという間題点があった。
制御装置１０１が故障して交換した場合には同一機種で
あるにもかかわらず、それぞれのアナログ回路に若干の
個体差があるため、ロボット側の教示データがまったく
同一でも少なくとも一方を交換すると、溶接施工を実施
し条件出しと言う溶接施工確認調整を実施しなければな
らず、そのため即座にはロボット溶接システムの運転再
開ができないという間題点があった。
【００１２】本発明は上記従来の問題点に鑑み、ロボッ
トと溶接電源とを使用した自動溶接ラインにおいて、ロ
ボット制御装置側と溶接電源側の相互にデジタルの通信
制御部を備え、デジタル量である溶接電流および溶接電
圧の指令値をロボット側から溶接電源側へデジタル通信
にてデジタル量で送信して、従来の様なアナログ系を介
在させることによる変換誤差を含まない溶接装置を提供
することを目的とする。
トと溶接電源とを使用した自動溶接ラインにおいて、ロ
ボット制御装置側と溶接電源側の相互にデジタルの通信
制御部を備え、デジタル量である溶接電流および溶接電
圧の指令値をロボット側から溶接電源側へデジタル通信
にてデジタル量で送信して、従来の様なアナログ系を介
在させることによる変換誤差を含まない溶接装置を提供
することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の溶接装置
は、ティーチングプレイバック式のロボットのロボット
制御装置と溶接電源の制御部とを組合せた溶接装置であ
って、ロボット制御装置および溶接電源の制御部は、各
々がデジタル制御式であるとともにデジタルの通信制御
部を有し、ロボット制御装置から溶接電源の制御部への
少なくとも溶接電流指令値を含む溶接条件指令の伝達
を、通信制御部を通してデジタル（離散）量により行う
ことを特徴とするものである。
は、ティーチングプレイバック式のロボットのロボット
制御装置と溶接電源の制御部とを組合せた溶接装置であ
って、ロボット制御装置および溶接電源の制御部は、各
々がデジタル制御式であるとともにデジタルの通信制御
部を有し、ロボット制御装置から溶接電源の制御部への
少なくとも溶接電流指令値を含む溶接条件指令の伝達
を、通信制御部を通してデジタル（離散）量により行う
ことを特徴とするものである。
【００１４】請求項１記載の溶接装置によれば、溶接条
件指令をロボット制御装置から溶接電源の制御部へ通信
制御部を通してデジタル量で伝達することにより、アナ
ログ量との変換手段が不要となり、変換誤差を含まない
信号伝達が可能となり、アナログ系のドリフトの影響も
なく、装置交換に伴うアナログ回路の固体差の影響も受
けない。さらにアナログを介在させる送信とは異なりデ
ジタル通信を用いることにより送信時間が極端に短くな
るので情報伝達が速く機敏な溶接制御が行なえる。
件指令をロボット制御装置から溶接電源の制御部へ通信
制御部を通してデジタル量で伝達することにより、アナ
ログ量との変換手段が不要となり、変換誤差を含まない
信号伝達が可能となり、アナログ系のドリフトの影響も
なく、装置交換に伴うアナログ回路の固体差の影響も受
けない。さらにアナログを介在させる送信とは異なりデ
ジタル通信を用いることにより送信時間が極端に短くな
るので情報伝達が速く機敏な溶接制御が行なえる。
【００１５】請求項２記載の溶接装置は、請求項１にお
いて、溶接開始時に溶接施工速度の情報をデジタル量で
ロボット制御装置から溶接電源の制御部へ伝達するもの
である。
いて、溶接開始時に溶接施工速度の情報をデジタル量で
ロボット制御装置から溶接電源の制御部へ伝達するもの
である。
【００１６】請求項２記載の溶接装置によれば、請求項
１と同様な効果のほか、３種の溶接条件指令に対応した
溶接制御を溶接電源で実施可能となり、個々のハードウ
ェアを用意する必要がなく、通信制御部をロボット制御
装置と溶接電源の両者に有するだけでよいため、非常に
拡張性に優れ、安価な商品のユーザ提供を実現できる。
１と同様な効果のほか、３種の溶接条件指令に対応した
溶接制御を溶接電源で実施可能となり、個々のハードウ
ェアを用意する必要がなく、通信制御部をロボット制御
装置と溶接電源の両者に有するだけでよいため、非常に
拡張性に優れ、安価な商品のユーザ提供を実現できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図
１、図２および図３を参照しながら説明する。図１にお
いて、ロボット制御装置本体１は教示用のＴＰ（ティー
チペンダント）２を備え、通信線制御線Ｌｌで、溶接電
源３とは通信制御線Ｌ２でつながっている。オペレータ
はＴＰ２を操作しながら、産業用ロボットの制御基準点
に配置されている溶接トーチ４を直接見ながら、ロボッ
ト本体５を微細に動かし、ロボットにさせたい仕事の順
に順序よく教示していく。オペレータは被溶接物である
ワーク６を母材７へ固定しておき、ＴＰ２を操作し溶接
トーチ４を溶接開始点である図２のａ点へ移動させ、教
示位置データとその点が溶接開始点であること、また溶
接条件指令（図２の場合、溶接電流指令値２００アンペ
ア（以下、Ａと略す）、溶接電圧指令値２４．０ボルト
（以下、Ｖと略す））、および溶接開始指令（アークオ
ン処理シーケンス）をＴＰ２上の溶接登録キー（図示せ
ず）にてワンキー登録する。次に、溶接終了点である図
２のｂ点へ溶接トーチ４をロボット本体５により移動さ
せて、教示位置データとその点が溶接終了点であること
また、クレータ溶接条件指令（図２の場合、溶接電流指
令値１６０Ａ、溶接電圧指令値２１．５Ｖ）、および溶
接終了指令（アークオフシーケンス）をＴＰ２上の溶接
終了キー（図示せず）にてワンキー登録する。
１、図２および図３を参照しながら説明する。図１にお
いて、ロボット制御装置本体１は教示用のＴＰ（ティー
チペンダント）２を備え、通信線制御線Ｌｌで、溶接電
源３とは通信制御線Ｌ２でつながっている。オペレータ
はＴＰ２を操作しながら、産業用ロボットの制御基準点
に配置されている溶接トーチ４を直接見ながら、ロボッ
ト本体５を微細に動かし、ロボットにさせたい仕事の順
に順序よく教示していく。オペレータは被溶接物である
ワーク６を母材７へ固定しておき、ＴＰ２を操作し溶接
トーチ４を溶接開始点である図２のａ点へ移動させ、教
示位置データとその点が溶接開始点であること、また溶
接条件指令（図２の場合、溶接電流指令値２００アンペ
ア（以下、Ａと略す）、溶接電圧指令値２４．０ボルト
（以下、Ｖと略す））、および溶接開始指令（アークオ
ン処理シーケンス）をＴＰ２上の溶接登録キー（図示せ
ず）にてワンキー登録する。次に、溶接終了点である図
２のｂ点へ溶接トーチ４をロボット本体５により移動さ
せて、教示位置データとその点が溶接終了点であること
また、クレータ溶接条件指令（図２の場合、溶接電流指
令値１６０Ａ、溶接電圧指令値２１．５Ｖ）、および溶
接終了指令（アークオフシーケンス）をＴＰ２上の溶接
終了キー（図示せず）にてワンキー登録する。
【００１８】これらの教示されたプログラムはデータと
して図３のＲＡＭｌｌへティーチペンダント用インタフ
ェース９およびバスを通してＣＰＵ部１０により処理、
格納され、またこのティーチングされたプログラムによ
り、図１の溶接システムが自動運転される。
して図３のＲＡＭｌｌへティーチペンダント用インタフ
ェース９およびバスを通してＣＰＵ部１０により処理、
格納され、またこのティーチングされたプログラムによ
り、図１の溶接システムが自動運転される。
【００１９】溶接運転の内容としては、ロボット本体５
が溶接トーチ４をワーク６の所定溶接開始位置すなわち
図２のａ点へ到達したら、ロボット制御装置本体１は溶
接電源３へ通信制御線Ｌ２を介して、予め記憶してある
本溶接条件（図２の場合、溶接電流指令値２００Ａ、溶
接電圧指令値２４．０Ｖ）を直値でデジタル送信した後
に溶接開始指令を実行し、アークアンサが溶接電源３か
ら返信されたら、溶接トーチ４をワーク６の所定溶接経
路に従って、予め記憶してある溶接速度でアーク溶接を
実施していく。
が溶接トーチ４をワーク６の所定溶接開始位置すなわち
図２のａ点へ到達したら、ロボット制御装置本体１は溶
接電源３へ通信制御線Ｌ２を介して、予め記憶してある
本溶接条件（図２の場合、溶接電流指令値２００Ａ、溶
接電圧指令値２４．０Ｖ）を直値でデジタル送信した後
に溶接開始指令を実行し、アークアンサが溶接電源３か
ら返信されたら、溶接トーチ４をワーク６の所定溶接経
路に従って、予め記憶してある溶接速度でアーク溶接を
実施していく。
【００２０】その後、溶接トーチ４が溶接終了点すなわ
ち図２のｂ点に到達すると、予め記憶してあるクレータ
溶接条件（図２の場合、溶接電流指令値１６０Ａ、溶接
電圧指令値２１．５Ｖ）を直値でデジタル送信しロボッ
トを停止させて、クレータ処理の実行にともない溶接終
了指令を実行させ、その後、公知のスティックチェック
を実施し、消耗性電極（ワイヤ）８のワーク６への融着
がなければ次教示点へ移動する。
ち図２のｂ点に到達すると、予め記憶してあるクレータ
溶接条件（図２の場合、溶接電流指令値１６０Ａ、溶接
電圧指令値２１．５Ｖ）を直値でデジタル送信しロボッ
トを停止させて、クレータ処理の実行にともない溶接終
了指令を実行させ、その後、公知のスティックチェック
を実施し、消耗性電極（ワイヤ）８のワーク６への融着
がなければ次教示点へ移動する。
【００２１】次に、本発明の第１の実施の形態について
図１から図３を用いて説明を加える。まず図３におい
て、ロボット制御装置本体１は外部より運転が起動され
ると、ＲＡＭｌｌに記憶されている既ティーチングされ
たプログラムに従って、ロボット本体５を移動させて溶
接トーチ４をワーク６の所定溶接開始位置図２のａ点へ
運ぶ。
図１から図３を用いて説明を加える。まず図３におい
て、ロボット制御装置本体１は外部より運転が起動され
ると、ＲＡＭｌｌに記憶されている既ティーチングされ
たプログラムに従って、ロボット本体５を移動させて溶
接トーチ４をワーク６の所定溶接開始位置図２のａ点へ
運ぶ。
【００２２】次に、溶接トーチ４が溶接開始点に到達し
たらロボット本体５を停止させて、溶接条件指令を溶接
電源３との通信制御部１５から通信制御線Ｌ２を介して
通信制御部１６へ直値でデジタル伝送することで、デジ
タル回路部であるＣＰＵ部１４が本溶接条件を直値で受
け取る。
たらロボット本体５を停止させて、溶接条件指令を溶接
電源３との通信制御部１５から通信制御線Ｌ２を介して
通信制御部１６へ直値でデジタル伝送することで、デジ
タル回路部であるＣＰＵ部１４が本溶接条件を直値で受
け取る。
【００２３】データリンク層内での通信仕様を一部記す
と、 ボーレート ９６００ｂｐｓ データビット ８ｂｉｔｓ パリテイ 偶数 ストップビット ２ｂｉｔｓ 通信方式 全二重 Ｘパラメータ なし である。
と、 ボーレート ９６００ｂｐｓ データビット ８ｂｉｔｓ パリテイ 偶数 ストップビット ２ｂｉｔｓ 通信方式 全二重 Ｘパラメータ なし である。
【００２４】その他の詳細な通信プロトコルやデータフ
オーマットの仕様については割愛するが、溶接電流指令
値は、コード文字ａとデータ１バイトによる溶接電流指
令値下位（２５５まで）と、コード文字ｂとデータ１バ
イトによる溶接電流指令値上位（２５６以上）との２バ
イトデータで、次に溶接電圧指令値は、コード文字ｃと
データ１バイトによる溶接電圧指令値下位（２５５ま
で）と、コード文字ｄとデータ１バイトによる溶接電圧
指令値上位（２５６以上）との２バイトデータで、次に
コード文字ｅとデータ１バイトによる溶接施工速度（２
５５までを）を、それぞれ、ロボツト制御装置１側から
溶接電源３側にデータ送信している。
オーマットの仕様については割愛するが、溶接電流指令
値は、コード文字ａとデータ１バイトによる溶接電流指
令値下位（２５５まで）と、コード文字ｂとデータ１バ
イトによる溶接電流指令値上位（２５６以上）との２バ
イトデータで、次に溶接電圧指令値は、コード文字ｃと
データ１バイトによる溶接電圧指令値下位（２５５ま
で）と、コード文字ｄとデータ１バイトによる溶接電圧
指令値上位（２５６以上）との２バイトデータで、次に
コード文字ｅとデータ１バイトによる溶接施工速度（２
５５までを）を、それぞれ、ロボツト制御装置１側から
溶接電源３側にデータ送信している。
【００２５】溶接電圧指令は指令値の１０倍を、溶接施
工速度は教示速度の１００倍を送信し、受信（溶接電
源）側でそれぞれ１／１０、１／１００倍の処理をして
いる。ここで、図２の場合、ロボット制御装置本体１よ
り溶接電源３へ予め記憶してある本溶接条件である溶接
電流指令値２００Ａは文字コードａとデータＣ８ｈと文
字コードｂとデータ００ｈで、溶接電圧指令値２４．０
Ｖは文字コードｃとデータＦ０ｈと文字コードｄとデー
タ００ｈという直値で、デジタル送信した後に溶接開始
指令がデジタル送信されると、溶接電源３において、Ｃ
ＰＵ部１４が図示しない制御回路によりドライバ１７を
駆動し溶接エネルギーが生成され溶接電源３の＋出力Ｌ
３より消耗性電極（以下、ワイヤと略す。）８へ伝えら
れ、ワイヤは図１のワイヤ送給装置１３にてワーク６へ
送給される。ワーク６は溶接電源３の−出力Ｌ４と接続
されていてワイヤ８がワーク６と、接触すると２００
Ａ、２４．０Ｖ程度の電気エネルギーがワイヤ先端から
ワークへ流れることによりワイヤ８とワーク６の一部の
金属を溶かし始める。これがアーク溶接開始である．ア
ークがスタートすると溶接電源３は通信制御部１６によ
り通信制御線Ｌ２を介してロボット制御装置本体１へア
ークアンサを返信する。このアークアンサを受け取る
と、ロボット制御装置本体１はロボット本体５を予め記
憶されている教示データに従い所定の溶接施工速度で移
動を開始させることで溶接トーチ４をワーク６の所定溶
接経路に沿わせ溶接を実施する。
工速度は教示速度の１００倍を送信し、受信（溶接電
源）側でそれぞれ１／１０、１／１００倍の処理をして
いる。ここで、図２の場合、ロボット制御装置本体１よ
り溶接電源３へ予め記憶してある本溶接条件である溶接
電流指令値２００Ａは文字コードａとデータＣ８ｈと文
字コードｂとデータ００ｈで、溶接電圧指令値２４．０
Ｖは文字コードｃとデータＦ０ｈと文字コードｄとデー
タ００ｈという直値で、デジタル送信した後に溶接開始
指令がデジタル送信されると、溶接電源３において、Ｃ
ＰＵ部１４が図示しない制御回路によりドライバ１７を
駆動し溶接エネルギーが生成され溶接電源３の＋出力Ｌ
３より消耗性電極（以下、ワイヤと略す。）８へ伝えら
れ、ワイヤは図１のワイヤ送給装置１３にてワーク６へ
送給される。ワーク６は溶接電源３の−出力Ｌ４と接続
されていてワイヤ８がワーク６と、接触すると２００
Ａ、２４．０Ｖ程度の電気エネルギーがワイヤ先端から
ワークへ流れることによりワイヤ８とワーク６の一部の
金属を溶かし始める。これがアーク溶接開始である．ア
ークがスタートすると溶接電源３は通信制御部１６によ
り通信制御線Ｌ２を介してロボット制御装置本体１へア
ークアンサを返信する。このアークアンサを受け取る
と、ロボット制御装置本体１はロボット本体５を予め記
憶されている教示データに従い所定の溶接施工速度で移
動を開始させることで溶接トーチ４をワーク６の所定溶
接経路に沿わせ溶接を実施する。
【００２６】溶接中、溶接電源３は溶接制御を行うべく
ＤＣＣＴ（ホール素子）１８とＡ／Ｄコンバータ１９に
より実溶接電流値をまた、ブリーダ抵抗２０の両端の電
圧をＡ／Ｄコンバータ２２を介して実溶接電圧値を入手
している。この入手したデータを格納しておき、サンプ
リング時間ごとに平均化して溶接制御を行う。
ＤＣＣＴ（ホール素子）１８とＡ／Ｄコンバータ１９に
より実溶接電流値をまた、ブリーダ抵抗２０の両端の電
圧をＡ／Ｄコンバータ２２を介して実溶接電圧値を入手
している。この入手したデータを格納しておき、サンプ
リング時間ごとに平均化して溶接制御を行う。
【００２７】次に、溶接トーチ４が溶接終了点図２のｂ
点に到達するとロボット制御装置本体１は予め記憶して
いるクレータ溶接条件を溶接電源３へデジタル送信し、
次に溶接終了指令をデジタル送信し実行させた後、公知
のスティツクチェックを行わせる。ワイヤ８のワーク６
への融着がなければ次教示点へ移動する。
点に到達するとロボット制御装置本体１は予め記憶して
いるクレータ溶接条件を溶接電源３へデジタル送信し、
次に溶接終了指令をデジタル送信し実行させた後、公知
のスティツクチェックを行わせる。ワイヤ８のワーク６
への融着がなければ次教示点へ移動する。
【００２８】このように、第１の実施の形態によるアー
ク溶接ロボットシステムの溶接装置では、ロボット制御
装置本体１内も溶接電源３内も制御系はマイクロコンピ
ュータを主体とするデジタル回路であり、ロボットアー
ム（溶接トーチ）が溶接開始点に到達した時に、溶接条
件指令（溶接電流値・溶接電圧値）を、同様にロボット
アーム（溶接トーチ）が溶接終了点に到達した時に、ク
レータ溶接条件指令（溶接電流値・溶接電圧値）を、そ
れぞれ溶接電源に指令するティーチングプレイバック式
のアーク溶接ロボット制御装置本体１側と溶接電源３側
の両者にデジタルの通信制御部１５、１６を有し、溶接
条件指令をデジタル量で指令できる構成としているの
で、従来の様な溶接電源とのアナログインタフェースで
問題となっていたデジタル量である溶接電流・溶接電圧
指令値をロボット制御装置側からそれぞれアナログ電圧
指令へＤ／Ａ変換して送り、溶接電源側では受け取った
それぞれのアナログ指令電圧をＡ／Ｄ変換しデジタル量
へと変換し溶接制御を実施する構成で、アナログ回路が
介在することによる変換誤差を含むためにロボット側が
送信した溶接電流指令値・溶接電圧指令値と溶接電源側
が受信した前記溶接電流指令値・溶接電圧指令値が等し
くならないという問題があったが、この問題が解決され
る。また、従来の様なアナログインタフェースで問題と
なっていた環境変化（特に温度）や経年変化によるドリ
フトの影響を受けるという問題点も無くなる。
ク溶接ロボットシステムの溶接装置では、ロボット制御
装置本体１内も溶接電源３内も制御系はマイクロコンピ
ュータを主体とするデジタル回路であり、ロボットアー
ム（溶接トーチ）が溶接開始点に到達した時に、溶接条
件指令（溶接電流値・溶接電圧値）を、同様にロボット
アーム（溶接トーチ）が溶接終了点に到達した時に、ク
レータ溶接条件指令（溶接電流値・溶接電圧値）を、そ
れぞれ溶接電源に指令するティーチングプレイバック式
のアーク溶接ロボット制御装置本体１側と溶接電源３側
の両者にデジタルの通信制御部１５、１６を有し、溶接
条件指令をデジタル量で指令できる構成としているの
で、従来の様な溶接電源とのアナログインタフェースで
問題となっていたデジタル量である溶接電流・溶接電圧
指令値をロボット制御装置側からそれぞれアナログ電圧
指令へＤ／Ａ変換して送り、溶接電源側では受け取った
それぞれのアナログ指令電圧をＡ／Ｄ変換しデジタル量
へと変換し溶接制御を実施する構成で、アナログ回路が
介在することによる変換誤差を含むためにロボット側が
送信した溶接電流指令値・溶接電圧指令値と溶接電源側
が受信した前記溶接電流指令値・溶接電圧指令値が等し
くならないという問題があったが、この問題が解決され
る。また、従来の様なアナログインタフェースで問題と
なっていた環境変化（特に温度）や経年変化によるドリ
フトの影響を受けるという問題点も無くなる。
【００２９】しかも、溶接電源３もしくはロボット制御
装置本体１が故障して交換した場合に同一機種、同一教
示データであるにもかかわらず、それぞれのアナログ回
路に若干の個体差があるため、溶接施工を実施し条件出
しと言う溶接施工確認調整を実施しなければならず、そ
のため即座にはロボット溶接システムの運転再開ができ
ないという問題点があったが、この問題も解決すること
ができる。
装置本体１が故障して交換した場合に同一機種、同一教
示データであるにもかかわらず、それぞれのアナログ回
路に若干の個体差があるため、溶接施工を実施し条件出
しと言う溶接施工確認調整を実施しなければならず、そ
のため即座にはロボット溶接システムの運転再開ができ
ないという問題点があったが、この問題も解決すること
ができる。
【００３０】また、第１の実施の形態は、ロボットと溶
接電源３とを使用した自動溶接ラインにおいて、ロボッ
ト制御装置本体１側と溶接電源３側の相互に（デジタ
ル）通信制御部１５、１６を備えデジタル量である溶接
電流・溶接電圧指令値をロボット側から溶接電源側へ
（デジタル）通信にてデジタル量で送信することで、従
来の様なアナログを介在させることによる変換誤差を含
まないという利点に加えて、従来のアナログ変換時間７
０〜８０ミリ秒に対して、第１の実施の形態の場合のデ
ジタル通信時間は９〜１０ミリ秒と遙に小さいため、ロ
ボット制御装置本体１側から溶接電源３側への情報伝達
が速く機敏な溶接制御を実施できるアーク溶接ロボット
システムを提供できるという効果も奏する。
接電源３とを使用した自動溶接ラインにおいて、ロボッ
ト制御装置本体１側と溶接電源３側の相互に（デジタ
ル）通信制御部１５、１６を備えデジタル量である溶接
電流・溶接電圧指令値をロボット側から溶接電源側へ
（デジタル）通信にてデジタル量で送信することで、従
来の様なアナログを介在させることによる変換誤差を含
まないという利点に加えて、従来のアナログ変換時間７
０〜８０ミリ秒に対して、第１の実施の形態の場合のデ
ジタル通信時間は９〜１０ミリ秒と遙に小さいため、ロ
ボット制御装置本体１側から溶接電源３側への情報伝達
が速く機敏な溶接制御を実施できるアーク溶接ロボット
システムを提供できるという効果も奏する。
【００３１】次に、本発明の第２の実施の形態を図１か
ら図３を用いて説明する。図１の溶接システムが自動運
転されるが、溶接運転の内容としては、ロボット本体５
が溶接トーチ４をワーク６の所定溶接開始位置すなわち
図２のａ点へ到達したらロボット制御装置本体１は溶接
電源３へ通信制御線Ｌ２を介して、予め記憶してある本
溶接条件（図２の場合、溶接電流指令値２００Ａ、溶接
電圧指令値２４．０Ｖ）と加えて、溶接経路をロボット
が保持している溶接トーチ４のワイヤ８の先端（アーク
発生点）が移動する速度（図２の場合、溶接施工速度
０．８ｍ／分）を、文字コードｅとデータ５０ｈという
直値で溶接電源側に送信し、次に、溶接開始指令をデジ
タル送信した後でアークアンサが溶接電源３から返信さ
れたら、溶接トーチ４をワーク６の所定溶接経路に従っ
て、予め記憶してある上記の溶接施工速度でアーク溶接
を実施していく。
ら図３を用いて説明する。図１の溶接システムが自動運
転されるが、溶接運転の内容としては、ロボット本体５
が溶接トーチ４をワーク６の所定溶接開始位置すなわち
図２のａ点へ到達したらロボット制御装置本体１は溶接
電源３へ通信制御線Ｌ２を介して、予め記憶してある本
溶接条件（図２の場合、溶接電流指令値２００Ａ、溶接
電圧指令値２４．０Ｖ）と加えて、溶接経路をロボット
が保持している溶接トーチ４のワイヤ８の先端（アーク
発生点）が移動する速度（図２の場合、溶接施工速度
０．８ｍ／分）を、文字コードｅとデータ５０ｈという
直値で溶接電源側に送信し、次に、溶接開始指令をデジ
タル送信した後でアークアンサが溶接電源３から返信さ
れたら、溶接トーチ４をワーク６の所定溶接経路に従っ
て、予め記憶してある上記の溶接施工速度でアーク溶接
を実施していく。
【００３２】その後、溶接トーチ４が溶接終了点図２の
ｂ点に到達すると、予め記憶してあるクレータ溶接条件
（図２の場合、溶接電流指令値１６０Ａ、溶接電圧指令
値２１．５Ｖ）をデジタル送信しロボットを停止させ
て、クレータ処理の実行にともない溶接終了指令を実行
させ、その後、公知のスティツクチェックを実施し、消
耗性電極（ワイヤ）８のワーク６への融着がなければ次
教示点へロボット本体５を移動させる。
ｂ点に到達すると、予め記憶してあるクレータ溶接条件
（図２の場合、溶接電流指令値１６０Ａ、溶接電圧指令
値２１．５Ｖ）をデジタル送信しロボットを停止させ
て、クレータ処理の実行にともない溶接終了指令を実行
させ、その後、公知のスティツクチェックを実施し、消
耗性電極（ワイヤ）８のワーク６への融着がなければ次
教示点へロボット本体５を移動させる。
【００３３】このように、第２の実施の形態において
は、上記のデジタル通信制御部１５、１６をロボット制
御装置本体１側と溶接電源３側の両者に有する構成に
て、ロボットアーム（溶接トーチ）が溶接開始点に到達
した時に、溶接条件指令（溶接電流値・溶接電圧値）と
ともに予め教示され、ロボット制御装置本体１のメモリ
に記憶保持されている溶接施工速度を溶接電源３側にデ
ジタル量でロボット制御装置本体１側から溶接電源３側
に送信することで上記３種の溶接条件指令（電流・電圧
・速度）に対応した溶接制御を溶接電源３側で実施可能
とするもので、従来の様に溶接電流、溶接電圧及び溶接
速度に対応した信号を出力する個々のハードウェアを逐
一、個別に用意する必要がないので、デジタル通信制御
部１５、１６をロボット制御装置本体１と溶接電源３の
制御部の両者に有するだけで拡張性に優れている。
は、上記のデジタル通信制御部１５、１６をロボット制
御装置本体１側と溶接電源３側の両者に有する構成に
て、ロボットアーム（溶接トーチ）が溶接開始点に到達
した時に、溶接条件指令（溶接電流値・溶接電圧値）と
ともに予め教示され、ロボット制御装置本体１のメモリ
に記憶保持されている溶接施工速度を溶接電源３側にデ
ジタル量でロボット制御装置本体１側から溶接電源３側
に送信することで上記３種の溶接条件指令（電流・電圧
・速度）に対応した溶接制御を溶接電源３側で実施可能
とするもので、従来の様に溶接電流、溶接電圧及び溶接
速度に対応した信号を出力する個々のハードウェアを逐
一、個別に用意する必要がないので、デジタル通信制御
部１５、１６をロボット制御装置本体１と溶接電源３の
制御部の両者に有するだけで拡張性に優れている。
【００３４】
【発明の効果】請求項１記載の溶接装置によれば、溶接
条件指令をロボット制御装置から溶接電源の制御部へ通
信制御部を通してデジタル量で伝達することにより、ア
ナログ量との変換手段が不要となり、変換誤差を含まな
い信号伝達が可能となり、アナログ系のドリフトの影響
もなく、装置交換に伴うアナログ回路の固体差の影響も
受けない。さらにデジタル通信時間の方が所要時間が短
くなるので情報伝達が速く機敏な溶接制御が行なえる。
条件指令をロボット制御装置から溶接電源の制御部へ通
信制御部を通してデジタル量で伝達することにより、ア
ナログ量との変換手段が不要となり、変換誤差を含まな
い信号伝達が可能となり、アナログ系のドリフトの影響
もなく、装置交換に伴うアナログ回路の固体差の影響も
受けない。さらにデジタル通信時間の方が所要時間が短
くなるので情報伝達が速く機敏な溶接制御が行なえる。
【００３５】請求項２記載の溶接装置によれば、請求項
１と同様な効果のほか、３種の溶接条件指令に対応した
溶接制御を溶接電源で実施可能となり、個々のハードウ
ェアを用意する必要がなく、通信制御部をロボット制御
装置と溶接電源の両者に有するだけでよいため、非常に
拡張性に優れ、安価な商品のユーザ提供を実現できる。
１と同様な効果のほか、３種の溶接条件指令に対応した
溶接制御を溶接電源で実施可能となり、個々のハードウ
ェアを用意する必要がなく、通信制御部をロボット制御
装置と溶接電源の両者に有するだけでよいため、非常に
拡張性に優れ、安価な商品のユーザ提供を実現できる。
【図１】本発明の実施の形態の溶接装置における溶接条
件のデジタル通信の全体のシステム構成図である。
件のデジタル通信の全体のシステム構成図である。
【図２】一溶接工程を示す概略斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態の溶接装置における溶接条
件のデジタル通信の全体の回路ブロックの構成図であ
る。
件のデジタル通信の全体の回路ブロックの構成図であ
る。
【図４】従来の溶接条件の伝達のシステム構成図であ
る。
る。
１ ロボット制御装置本体 ２ ティーチペンダント ３ 溶接電源 ４ 溶接トーチ ５ ロボット本体 ６ ワーク １４ 溶接電源のＣＰＵ部 １５、１６ 通信制御部
Claims (2)
- 【請求項１】 ティーチングプレイバック式のロボット
のロボット制御装置と溶接電源の制御部とを組合せた溶
接装置であって、前記ロボット制御装置および前記溶接
電源の制御部は、各々がデジタル制御式であるとともに
デジタルの通信制御部を有し、前記ロボット制御装置か
ら前記溶接電源の制御部への少なくとも溶接電流指令値
を含む溶接条件指令の伝達を、前記通信制御部を通して
デジタル量により行うことを特徴とする溶接装置。 - 【請求項２】 溶接開始時に溶接施工速度の情報をデジ
タル量でロボット制御装置から溶接電源の制御部へ伝達
する請求項１記載の溶接装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29477198A JP3307886B2 (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | 溶接装置 |
| US09/414,636 US6278082B1 (en) | 1998-10-16 | 1999-10-08 | Welding apparatus |
| DE69927226T DE69927226T2 (de) | 1998-10-16 | 1999-10-14 | Schweissgerät |
| EP99120457A EP0993896B1 (en) | 1998-10-16 | 1999-10-14 | Welding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29477198A JP3307886B2 (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | 溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000117435A true JP2000117435A (ja) | 2000-04-25 |
| JP3307886B2 JP3307886B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=17812092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29477198A Ceased JP3307886B2 (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | 溶接装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6278082B1 (ja) |
| EP (1) | EP0993896B1 (ja) |
| JP (1) | JP3307886B2 (ja) |
| DE (1) | DE69927226T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003340574A (ja) * | 2002-05-28 | 2003-12-02 | Daihen Corp | 溶接電源装置の出力電圧制御方法 |
| JP2005074492A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Yaskawa Electric Corp | 自動アーク溶接装置 |
| US6984805B2 (en) | 2001-09-28 | 2006-01-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Arc welder |
| JP2014117720A (ja) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Daihen Corp | アーク溶接ロボットシステム |
| JP2018075709A (ja) * | 2016-11-07 | 2018-05-17 | リンカーン グローバル，インコーポレイテッド | システム並びにシステムを製造及び制御するための方法 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7032814B2 (en) * | 1999-06-21 | 2006-04-25 | Lincoln Global, Inc. | Coded welding consumable |
| JP2001259839A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アーク溶接装置 |
| JP3673725B2 (ja) * | 2001-04-05 | 2005-07-20 | ファナック株式会社 | ロボット用情報処理システム |
| US6642481B2 (en) * | 2001-05-11 | 2003-11-04 | Illinois Tool Works Inc. | Integrated welding control and power supply using phased control power technology |
| US6697701B2 (en) * | 2001-08-09 | 2004-02-24 | Lincoln Global, Inc. | Welding system and methodology providing multiplexed cell control interface |
| US6642482B2 (en) * | 2001-09-19 | 2003-11-04 | Illinois Tool Works Inc. | Welding-type system with robot calibration |
| US7205503B2 (en) | 2003-07-24 | 2007-04-17 | Illinois Tool Works Inc. | Remotely controlled welding machine |
| US7180029B2 (en) * | 2004-04-16 | 2007-02-20 | Illinois Tool Works Inc. | Method and system for a remote wire feeder where standby power and system control are provided via weld cables |
| US8592724B2 (en) | 2004-04-16 | 2013-11-26 | Illinois Tool Works Inc. | Remote wire feeder using binary phase shift keying to modulate communications of command/control signals to be transmitted over a weld cable |
| US9012807B2 (en) * | 2004-04-16 | 2015-04-21 | Illinois Tool Works Inc. | Remote wire feeder using binary phase shift keying to modulate communications of command/control signals to be transmitted over a weld cable |
| US9511444B2 (en) * | 2011-07-15 | 2016-12-06 | Illinois Tool Works Inc. | Digital communication based arc control welding system and method |
| US20130119032A1 (en) * | 2011-11-11 | 2013-05-16 | Lincoln Global, Inc. | System and method for welding materials of different conductivity |
| DE102014200266A1 (de) * | 2013-09-13 | 2015-03-19 | Robert Bosch Gmbh | Anordnung für den Betrieb eines Schweißsystems |
| JP6756072B2 (ja) | 2016-03-23 | 2020-09-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶接ロボット機構 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3244307A1 (de) | 1982-11-30 | 1984-05-30 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Robotersteuerung |
| US4590577A (en) | 1982-12-01 | 1986-05-20 | Yaskawa Electric Mfg. Co., Ltd. | Welding robot controlling method |
| JP2523541B2 (ja) | 1986-11-05 | 1996-08-14 | 松下電器産業株式会社 | 溶接用ロボツトの制御装置 |
| US4959523A (en) * | 1988-11-18 | 1990-09-25 | Hydro-Quebec | Method and apparatus for automatically sensing the configuration of a surface area and effecting a work function thereon |
| DE69030253T2 (de) * | 1990-01-04 | 1997-06-26 | Crc Pipeline Int Inc | Verteiltes steuerungssystem für automatische schweissarbeiten |
| US5305183A (en) * | 1991-07-09 | 1994-04-19 | Edison Welding Institute | Portable personal computer with passive backplane having a doublesided staggered connector array |
| JP3220894B2 (ja) | 1995-09-22 | 2001-10-22 | 株式会社豊田自動織機 | アーク溶接装置及び溶接条件設定方法 |
| CA2194937A1 (en) * | 1997-01-13 | 1998-07-13 | John Craig | Mobile automated pipeline welding and quality control system |
-
1998
- 1998-10-16 JP JP29477198A patent/JP3307886B2/ja not_active Ceased
-
1999
- 1999-10-08 US US09/414,636 patent/US6278082B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-14 DE DE69927226T patent/DE69927226T2/de not_active Revoked
- 1999-10-14 EP EP99120457A patent/EP0993896B1/en not_active Revoked
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|---|---|---|---|---|
| US6984805B2 (en) | 2001-09-28 | 2006-01-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Arc welder |
| JP2003340574A (ja) * | 2002-05-28 | 2003-12-02 | Daihen Corp | 溶接電源装置の出力電圧制御方法 |
| JP2005074492A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Yaskawa Electric Corp | 自動アーク溶接装置 |
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| JP2018075709A (ja) * | 2016-11-07 | 2018-05-17 | リンカーン グローバル，インコーポレイテッド | システム並びにシステムを製造及び制御するための方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6278082B1 (en) | 2001-08-21 |
| EP0993896A1 (en) | 2000-04-19 |
| DE69927226T2 (de) | 2006-07-13 |
| JP3307886B2 (ja) | 2002-07-24 |
| DE69927226D1 (de) | 2005-10-20 |
| EP0993896B1 (en) | 2005-09-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RVOP | Cancellation by post-grant opposition |