JP2005111485A - Robot system - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a welding system that performs welding by combining a robot and a welding power source.
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)。
A technique is disclosed in which an average value of actual welding conditions including at least a welding current during welding is displayed in an analog manner on a teach pendant (for example, Patent Document 1).
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。 The problem with the conventional robot control device described above is that although the current actual welding conditions can be confirmed, it is not possible to easily confirm whether the actual welding conditions are the set welding conditions. . For this reason, the operator cannot immediately determine whether or not the welding is normally performed, and the operator can easily determine the causes of multiple welding defects such as welding grounding and robot operation other than welding conditions. Could not figure out.
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。 The present invention is intended to solve the problems of such a conventional configuration. By simultaneously grasping the set welding conditions and the actual welding state amount, the operator can easily perform the welding system. It is an object of the present invention to provide a welding system that can be set up and adjusted.
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。 A welding system according to claim 1 of the present invention includes a robot, a robot control device that controls the robot, a pendant that inputs operation information of the robot, and an arc welding device connected to the robot. In a welding system that performs welding based on the welding conditions, a welding state amount detection unit that detects a welding state amount at the time of welding, a state amount comparison unit that compares the welding state amount and the set welding conditions, And a display unit for displaying the comparison result of the state quantity comparison unit on the pendant.
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。
The welding system according to claim 2 of the present invention is characterized in that the welding state quantity includes at least a welding current value or a welding voltage value.
The welding system according to claim 3 of the present invention is characterized in that the welding state quantity is a wire feed speed.
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。
The welding system according to claim 4 of the present invention includes an abnormal value setting unit that sets an abnormal value for determining that the comparison result is abnormal, and an abnormal signal that outputs an abnormal signal according to a difference between the comparison result and the abnormal value. And an output unit.
The welding system according to claim 6 of the present invention displays an average value calculation unit for calculating an average value for each welding site based on the comparison result, and when the welding of the corresponding part line is performed. It is characterized by doing.
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。 The welding system according to claim 6 of the present invention is characterized in that the comparison result displayed on the display unit is an analog display.
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。
According to the welding system of Claims 1, 2, and 3, the comparison result of the set welding condition and the actual welding condition is displayed, and the operator can easily confirm whether or not the desired welding state is achieved. It is effective.
According to the welding system according to
According to the welding system of the sixth aspect, the worker can grasp the current welding state sensuously and has a remarkable effect of supporting the judgment of the quality of the welding work.
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。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
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。
FIG. 1 shows a system configuration diagram of the first embodiment. The robot 1 provided with the welding torch 2 at the hand is controlled by the robot control device 4. In addition, the welding power source 3 performs welding based on the welding command of the robot control device 4. At this time, the welding power source 3 issues a feeding speed command to the
The welding power source 3 detects the actual welding state quantity by the welding state
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。
A present Example is demonstrated along the flow of an actual welding operation | work. The work during teaching will be described below. An operator installs the
The movement commands of the robot 1 shown in FIG. 2 are those in which MOVJ is joint interpolation and MOVL is linear interpolation, and an operation command is given to perform each interpolation operation at a position up to the target point.
The robot program created in this way is stored in the
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。
The case where the above program is executed will be described below. This execution includes a playback operation and a confirmation operation in the teaching mode. The program is read from the
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。
The
Moreover, although the example of the welding current value was displayed in FIG. 3, the same display can be performed also with the welding voltage value and the wire feed speed.
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。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The difference from the first embodiment is in the robot controller 4. Different parts will be described below.
When the difference from the set welding condition exceeds a predetermined range, an abnormal value to be abnormal is set in the abnormal
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。
The abnormal
As the display method of the
Further, the abnormality
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。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a configuration diagram of the robot control device 4 of the present embodiment. The average
This storage method is managed for each welding site. The welding part is determined by the welding conditions and the part of the workpiece. That is, even if it is one welding line, what is set to have different welding conditions from the middle of the welding line is recognized as a different welding part. Further, even under the same welding conditions, positions where workpiece parts are different, that is, robot teaching positions are managed as different welding parts.
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。
FIG. 6 shows an example of the screen of the
By displaying in this way, it is possible to grasp the temporal progress of the previous time and the current time.
In each of the embodiments described above, the welding state
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。 It is useful for welding systems that perform welding by combining a robot and a welding power source.
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
1: Robot
2: Welding torch
3: Welding power source
4: Robot controller
6: Pendant
7: Wire feeder
10: Welding state quantity detector
11: Welding current detector
12: Welding voltage detector
13: Wire feed speed detector
17: State quantity comparison unit
19: Display section
Claims (6)
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。 A welding system comprising a robot, a robot control device for controlling the robot, a pendant for inputting operation information of the robot, and an arc welding device connected to the robot, and performing welding based on set welding conditions In
A welding state quantity detection unit for detecting a welding state quantity at the time of welding;
A state quantity comparison unit for comparing the welding state quantity and the set welding condition;
A welding system comprising: a display unit that displays a comparison result of the state quantity comparison unit on the pendant.
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。 An abnormal value setting unit for setting an abnormal value for determining that the comparison result is abnormal;
The welding system according to claim 1, further comprising: an abnormal signal output unit that outputs an abnormal signal according to a difference between the comparison result and the abnormal value.
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。 An average value calculating unit for calculating an average value for each welding site based on the comparison result;
5. The welding system according to claim 1, wherein the average value is displayed when welding the corresponding part line.
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JP2007268585A (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Daihen Corp | Welding robot system |
JP2010253538A (en) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Toyota Motor Corp | Welding method and welding equipment |
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