JP2008200725A - Controller for welding robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶接ロボットの制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a welding robot.
(従来技術1)
図1に示すように、溶接ロボットの制御装置は、溶接ワイヤ21の送り速度と溶接電極
間の電圧とが調整される溶接電源装置20と、溶接トーチ17が母材の溶接線に沿って移
動するように各軸11〜16が駆動される溶接ロボット10と、溶接ワイヤ21の送り速
度と溶接電極間電圧と溶接トーチ先端の移動速度とを制御するコントローラ30とを備え
て構成されている。
(Prior art 1)
As shown in FIG. 1, the welding robot control device includes a welding
図9は、板材51、52をアーク溶接によって接合してT継ぎ手の構造物50を製作す
る様子を示している。この場合、板材51と板材52との接合部が、直線状に連続すみ肉
溶接される。ただし、溶接線の端部の溶接区間P102´〜P103´において母材が過
大な溶接電流によって溶け落ちすることを抑制するために、溶接ワイヤ21の送り速度と
溶接電極間電圧が徐々に低下するように調整される。これにより端部溶接区間P102´
〜P103´の始点P102´から終点P103´にかけて、単位時間当たりの溶着量が
徐々に減り溶着ビード幅が徐々に狭くなる。
FIG. 9 shows a state where the
From the start point P102 'to the end point P103' of P103 ', the welding amount per unit time gradually decreases and the weld bead width gradually decreases.
(従来技術2)
特許文献1には、溶接トーチ先端をコーナ部に沿って回転移動させて回し溶接を行う際
して、製作誤差によりコーナ部の半径が異なる場合であっても、コーナ部における溶接ト
ーチ先端の回転角速度が一定となるように溶接速度を調整するとともに、コーナ部におけ
る溶着量が一定となるように、その調整された溶接速度に応じて溶接電流を調整するとい
う発明が記載されている。この発明によれば、回し溶接を行うに際してコーナ部における
溶着ビード幅を一定にすることができる。
In Patent Document 1, when the welding torch tip is rotated and moved along the corner portion to perform welding, the rotation of the welding torch tip at the corner portion is different even when the radius of the corner portion differs due to manufacturing errors. An invention is described in which the welding speed is adjusted so that the angular velocity is constant, and the welding current is adjusted according to the adjusted welding speed so that the amount of welding in the corner portion is constant. According to the present invention, the welding bead width in the corner portion can be made constant when performing turn welding.
図3(a)は、部材41、42をアーク溶接によって接合して構造物40を製作する様
子を示している。部材41は、エッジ部41aを有している。部材41と板材42とは、
直線状の溶接区間P101〜P102に沿って直線状に連続すみ肉溶接された後、部材4
1のエッジ部41aに対応する地点P103で90度向きを変えるように回し溶接される。
FIG. 3A shows how the
After the continuous fillet welding is performed linearly along the linear welding sections P101 to P102, the
It is turned and welded so as to change its direction by 90 degrees at a point P103 corresponding to one
ただし、回し溶接は、過大な溶接電流によって、部材41のエッジ部41aが溶け落ちた
り、エッジ部41aの周囲の接合部においてアンダーカットが生じるなどの溶接欠陥が生
じないように行わなければならない。しかも、エッジ部41aの周囲で応力集中が生じな
いようにするために、また、外観、美観をよくするために、エッジ部41aの周囲の溶接
区間P102〜P104では、その前の溶接区間P101〜P102と同じ一定の溶着ビ
ード幅Wにする必要がある。
However, the turn welding must be performed so that an excessive welding current does not cause a welding defect such as melting of the
従来技術1を、図3(a)に示すエッジ部41aを有した部材41の回し溶接に適用す
ると、過大な溶接電流による溶け落ちは抑制することはできる。しかし、エッジ部41a
の周囲の溶接区間P102〜P104では、その前の溶接区間P101〜P102と同じ
一定の溶着ビード幅Wにはならず、溶着ビード幅が徐々に狭くなってしまう。
When the prior art 1 is applied to the rotary welding of the
In the welding sections P102 to P104 around, the welding bead width W is not the same as the previous welding sections P101 to P102, but the welding bead width gradually decreases.
また、従来技術2を、図3(a)に示すエッジ部41aを有した部材41の回し溶接に
適用すると、エッジ部41aの周囲の溶接区間P102〜P104では、一定の溶着ビー
ド幅Wにはなる。しかし、エッジ部41aの周囲の溶接区間P102〜P104における
溶接速度や溶接電流は、あくまでも製作誤差によって決定されるため、その前の溶接区間
P101〜P102における溶接速度や溶接電流との間にギャップが生じることがある。
Further, when the conventional technique 2 is applied to the rotary welding of the
このため溶接区間P101〜P102からエッジ部周囲の溶接区間P102〜P104に
溶接トーチ先端が移行するときに、溶接速度や溶接電流が急に変化し、それによって溶着
ビードが滑らかに変化しないという不具合が生じるおそれがある。
For this reason, when the welding torch tip moves from the welding sections P101 to P102 to the welding sections P102 to P104 around the edge portion, the welding speed and the welding current change suddenly, whereby the welding bead does not change smoothly. May occur.
以上のような次第であるため、図3に示すエッジ部41aを有した部材41を回し溶接
するときには、自動溶接から手溶接に切り換えて、熟練工により溶接電流を抑制しつつ溶
着ビード幅を一定にしているのが実情である。しかし、手溶接では、作業効率が悪いため、
この作業を自動化したいとの要請がある。
As described above, when turning and welding the
There is a request to automate this work.
本発明は、こうした実情に鑑みなされたものであり、回し溶接するときなど、過大な溶
接電流による溶接欠陥が生じるおそれがありしかも溶着ビード幅を一定にする必要がある
溶接区間を溶接するに際して、これを手溶接に頼らず自動的に行うことができるようにし
て、過大な溶接電流による溶接欠陥を抑制し、溶着ビード幅を一定にする溶接作業を作業
効率よく行なえるようにすることを解決課題とするものである。
The present invention has been made in view of such circumstances, and when welding a welding section that may cause a welding defect due to an excessive welding current and that requires a constant weld bead width, such as when turning welding, Solved the problem that it is possible to perform this work automatically without relying on manual welding to suppress welding defects due to excessive welding current and to perform welding work with a constant weld bead width. It is to be an issue.
第1発明は、
溶接トーチが母材の溶接線に沿って移動するように各軸が駆動される溶接ロボットと、
溶接ロボットに電力を供給して溶接ワイヤを送給させるとともに溶接電極間に電圧を印加
する溶接電源装置と、溶接ワイヤの送り速度と溶接電極間電圧と溶接トーチ先端の移動速
度とを制御するコントローラとを備えた溶接ロボットの制御装置であって、
前記コントローラは、
母材熱容量が変化する溶接区間で過大な溶接電流による溶接欠陥が生じないように、当
該溶接区間において溶接ワイヤの送り速度と溶接電極間電圧を徐々に変化させるとともに、
前記溶接区間で溶着ビード幅が一定となるように、前記溶接区間における溶接ワイヤの
送り速度と溶接電極間電圧の変化に応じて、溶接トーチ先端移動速度を徐々に変化させる
制御を行うこと
を特徴とする。
The first invention is
A welding robot in which each axis is driven so that the welding torch moves along the welding line of the base material;
A welding power supply for supplying electric power to the welding robot to feed the welding wire and applying a voltage between the welding electrodes, and a controller for controlling the feeding speed of the welding wire, the voltage between the welding electrodes, and the moving speed of the welding torch tip A welding robot control device comprising:
The controller is
In order to prevent welding defects due to excessive welding current in the welding section where the base metal heat capacity changes, the welding wire feed rate and the voltage between the welding electrodes are gradually changed in the welding section,
Control is performed to gradually change the welding torch tip moving speed in accordance with changes in the welding wire feed speed and welding electrode voltage in the welding section so that the welding bead width is constant in the welding section. And
第2発明は、第1発明において、
前記溶接区間における一定の溶着ビード幅は、当該溶接区間の前の溶接区間または後の
溶接区間または前後の溶接区間の溶着ビード幅と同じ幅であること
を特徴とする。
The second invention is the first invention,
The constant weld bead width in the weld zone is the same as the weld bead width in the previous weld zone, the rear weld zone, or the front and rear weld zones of the weld zone.
図1に示すように、本発明の溶接ロボットの制御装置は、溶接トーチ17が母材の溶接
線に沿って移動するように各軸11〜16が駆動される溶接ロボット10と、溶接ロボッ
ト10に電力を供給して溶接ワイヤ21を送給させるとともに溶接電極間に電圧Vを印加
する溶接電源装置20と、溶接ワイヤ21の送り速度Fと溶接電極間電圧Vと溶接トーチ
先端の移動速度Sとを制御するコントローラ30とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the welding robot control apparatus of the present invention includes a welding robot 10 in which the
コントローラ30は、図4、図5に示すように、母材の肉厚変化部分や回し溶接を行う
際のコーナ部など、母材熱容量が変化する溶接区間P102〜P103で過大な溶接電流
による溶接欠陥が生じないように、この溶接区間P102〜P103において溶接ワイヤ
21の送り速度Fと溶接電極間電圧Vを徐々に変化させるとともに、この溶接区間P10
2〜P103で溶着ビード幅Wが一定となるように、この溶接区間P102〜P103に
おける溶接ワイヤ21の送り速度Fと溶接電極間電圧Vの変化に応じて、溶接トーチ17
先端移動速度Sを徐々に変化させる制御を行う。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
2 to P103, the
Control to gradually change the tip moving speed S is performed.
本発明によれば、溶接ワイヤ21の送り速度Fと溶接電極間電圧Vが徐々に変化するよ
うに調整されるため、溶接区間P102〜P103において母材が過大な溶接電流によっ
て溶け落ちることが抑制される。そして、この溶接区間P102〜P103における溶接
ワイヤ21の送り速度Fと溶接電極間電圧Vの変化に応じて、溶接トーチ17先端移動速
度Sが徐々に変化するように調整されるため、溶接区間P102〜P103で溶着ビード
幅Wが一定となる。
According to the present invention, since the feed rate F of the welding wire 21 and the voltage V between the welding electrodes are adjusted so as to gradually change, it is possible to prevent the base metal from being melted by an excessive welding current in the welding sections P102 to P103. Is done. Since the
第2発明では、図4に示すように、溶接区間P102〜P103における一定の溶着ビ
ード幅Wは、この溶接区間P102〜P103の前の溶接区間P101〜P102と同じ
幅に調整される。また図3(a)に示すように、溶接区間P102〜P104における一
定の溶着ビード幅Wは、後の溶接区間P104〜P105または前の溶接区間P101〜
P102および後の溶接区間P104〜P105の溶着ビード幅と同じ幅に調整される。
In the second invention, as shown in FIG. 4, the constant weld bead width W in the welding sections P102 to P103 is adjusted to the same width as the welding sections P101 to P102 before the welding sections P102 to P103. Moreover, as shown to Fig.3 (a), the fixed welding bead width W in welding area P102-P104 is the following welding area P104-P105 or front welding area P101.
It is adjusted to the same width as the weld bead width of P102 and the subsequent welding sections P104 to P105.
以上のように本発明によれば、回し溶接を行う場合など、母材熱容量が変化することで
過大な溶接電流による溶接欠陥が生じるおそれがあり、しかも溶着ビード幅Wを一定にす
る必要がある溶接区間を溶接するに際して、これを手溶接に頼らず自動的に行うことがで
きる。これにより過大な溶接電流による溶接欠陥を抑制し、溶着ビード幅Wを一定にする
溶接作業を作業効率よく行なえるようになる。
As described above, according to the present invention, there is a risk that a welding defect due to an excessive welding current may occur due to a change in the base material heat capacity, such as when performing turn welding, and the welding bead width W needs to be constant. When welding the welding section, this can be done automatically without relying on manual welding. As a result, welding defects caused by excessive welding current can be suppressed, and welding work for keeping the welding bead width W constant can be performed with high work efficiency.
以下、図面を参照して本発明の実施例の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
なお、実施形態では、溶接ロボットとして、アーク溶接作業を行う溶接ロボットを想定
する。
In the embodiment, a welding robot that performs arc welding work is assumed as the welding robot.
図1に示すように、実施例の溶接ロボットの制御装置は、溶接トーチ17が母材の溶接
線に沿って移動するように各軸11〜16が駆動される溶接ロボット10と、溶接ロボッ
ト10に電力を供給して溶接ワイヤ21を送給させるとともに溶接電極間に電圧Vを印加
する溶接電源装置20と、溶接ワイヤ21の送り速度Fと溶接電極間電圧Vと溶接トーチ
先端の移動速度Sとを制御するコントローラ30とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the welding robot control apparatus according to the embodiment includes a welding robot 10 in which the
溶接ロボット10は、アーム10aを有しており、このアーム10aの先端には、溶接
トーチ17が取り付けられている。溶接ロボット10には、溶接ワイヤ送給装置18が設
けられている。溶接ロボット10の外部には、溶接ワイヤ送り出し部90が備えられてい
る。溶接ワイヤ送り出し部90には、溶接ワイヤ21がリール状に収容されている。溶接
ワイヤ送給装置18は、ワイヤ送り速度指令に応じてワイヤ送りモータが駆動されること
で、ワイヤ送り速度指令に応じた送り速度Fで溶接ワイヤ送り出し部90から溶接ワイヤ
21を繰り出し、溶接トーチ17の図示しない電極チップに送給する。電極チップと母材
は、溶接電極を構成する。溶接電極間には電圧指令に応じた電圧Vが印加される。これに
より溶接ワイヤ21の先端と母材との間にアーク放電が発生し、アーク放電により発生す
る熱によって母材の接合部が加熱、溶融されるとともに溶加材としての溶接ワイヤ21が
加熱、溶融され、溶接ワイヤ21が溶接金属となって母材の接合部が接合される。
The welding robot 10 has an arm 10a, and a
溶接ロボット10は、たとえば各軸11、12、13、14、15、16を有した6軸
作業ロボットであり、駆動部19を備えている。駆動部19は、サーボアンプ、ロボット
用モータを含んで構成されている。駆動部19は、駆動指令に応じて各軸11、12、1
3、14、15、16を駆動する。各軸11、12、13、14、15、16が駆動され
ることによりロボット座標系X−Y−Z上で、溶接トーチ17の先端17a(溶接ワイヤ
21の先端)の座標位置P(X、Y、Z)およびトーチ姿勢角(A、B、C)が変化され
る。なお、トーチ姿勢角(A、B、C)はオイラ角で定義される。
The welding robot 10 is, for example, a 6-axis work robot having the
3, 14, 15, 16 are driven. By driving each of the
溶接電源装置20は、溶接ロボット10に電力を供給する装置であり、溶接ワイヤ送給
装置18のワイヤ送りモータに、ワイヤ送り速度指令に応じた電流を給電して溶接ワイヤ
21を、ワイヤ送り速度指令に応じた送り速度Fで溶接トーチ17に送給するとともに、
溶接電極間に電圧指令に応じた電圧Vを印加する。
The welding
A voltage V corresponding to the voltage command is applied between the welding electrodes.
図2は、コントローラ30の構成をブロック図にて示している。
FIG. 2 shows the configuration of the
コントローラ30は、入力部31と、記憶部32と、駆動指令演算部33と、送り速度
指令および電圧指令演算部34とを含んで構成されている。
The
入力部31は、ティーチング操作盤31aを含んで構成されている。ティーチング操作
盤31aがオペレータによって操作されることにより、溶接ロボット10の作業プログラ
ムが作成される。作業プログラムの一例は、図6に示される。
The
記憶部32は、作業プログラムを記憶、格納する。
The
駆動指令演算部33は、溶接ロボット10の溶接トーチ17の先端17a(溶接ワイヤ
21の先端)の目標位置P(X、Y、Z)をロボット各軸11、12、13、14、15、
16の角度J1、J2、J3、J4、J5、J6にそれぞれ変換して、各軸角度J1、J
2、J3、J4、J5、J6に変化させるための駆動指令を生成して、これを溶接ロボッ
ト10の駆動部19に出力する。後述するようにコントローラ30の駆動指令演算部33
では、溶接ロボット10の溶接トーチ先端17aの移動速度Sが作業プログラムに記述さ
れた、母材熱容量が変化する溶接区間で徐々に変化するように、駆動指令が生成される。
The drive command calculation unit 33 sets the target position P (X, Y, Z) of the
16 angles J1, J2, J3, J4, J5, J6 are converted into the respective shaft angles J1, J
A drive command for changing to 2, J3, J4, J5, and J6 is generated and output to the
Then, the drive command is generated so that the moving speed S of the
目標位置P(X、Y、Z)は、所定のサンプリング間隔Δtで求められ、目標位置P(X、
Y、Z)が求められる毎に、移動速度Sが求められる。コントローラ30から溶接ロボッ
ト10の駆動部19に駆動指令が出力されると、溶接ロボット10の各軸11〜16が駆
動される。これにより溶接トーチ先端17aが、溶接対象の母材上の母材熱容量が変化す
る溶接線に沿って移動される。
The target position P (X, Y, Z) is obtained at a predetermined sampling interval Δt, and the target position P (X,
Each time Y, Z) is determined, the moving speed S is determined. When a drive command is output from the
送り速度指令および電圧指令演算部34は、溶接電源装置20に対するワイヤ送り速度
指令および電圧指令を生成して、これらを同溶接電源装置20に出力する。後述するよう
に、コントローラ30の送り速度指令および電圧指令演算部34では、溶接ワイヤ21の
送り速度Fが、作業プログラムに記述された、母材熱容量が変化する溶接区間で徐々に変
化するように、送り速度指令が生成されるとともに、溶接電極間に印加される電圧Vが、
作業プログラムに記述された、母材熱容量が変化する溶接区間で徐々に変化するように、
電圧指令が生成される。
The feed rate command and voltage command calculation unit 34 generates a wire feed rate command and a voltage command for the welding
To change gradually in the welding section where the base material heat capacity changes as described in the work program,
A voltage command is generated.
図4は、溶接ロボット10が行う作業の一例を斜視図にて示している。図5は、溶接作
業中の溶接ワイヤ21の送り速度F(電流)、溶接電極間の電圧V、溶接トーチ先端17a
の移動速度Sが時間経過に伴い変化する様子をタイムチャートにて示している。図6は、
溶接ロボット10の作業プログラムの一例を示している。
FIG. 4 is a perspective view showing an example of work performed by the welding robot 10. FIG. 5 shows a feed speed F (current) of the welding wire 21 during welding work, a voltage V between welding electrodes, and a
The time chart shows how the moving speed S of the vehicle changes with time. FIG.
An example of the work program of the welding robot 10 is shown.
図4は、板材61、62をアーク溶接によって接合してT継ぎ手の構造物60を製作す
る様子を示している。溶接ロボット10の溶接トーチ17の先端17aは、待機地点から
スタートして各地点P101、P102、P103、P104(退避地点)へと順次移動
する。P101からP103までは溶接線に相当している。板材61と板材62との接合
部は、溶接区間P101〜P103に沿って直線状に連続すみ肉溶接される。ただし、こ
の後半の溶接区間P102〜P103では立板61が低くなっている。このため、この後
半溶接区間P102〜P103では、母材の肉厚の変化が生じており母材熱容量が変化す
る。そこで、この溶接区間P102〜P103で母材が過大な溶接電流によって溶け落ち
て接合部がアンダーカットされることを抑制するために、溶接ワイヤ21の送り速度Fと
溶接電極間電圧Vが徐々に低下するように調整される。更に後半の溶接区間P102〜P
103では単位時間当たりの溶着量を前半の溶接区間P101〜P102と同じに保持し
て溶着ビード幅Wを前半の溶接区間P101〜P102と同じ一定幅に保持するように、
後半溶接区間P102〜P103における溶接ワイヤ21の送り速度Fと溶接電極間電圧
Vの低下に応じて、溶接トーチ17の先端移動速度Sが徐々に低下されるように調整され
る。
FIG. 4 shows a state in which the
In 103, the welding amount per unit time is kept the same as that of the first half welding sections P101 to P102, and the welding bead width W is kept the same constant width as the first half welding sections P101 to P102.
The tip moving speed S of the
図6に示すように、作業プログラムは、各ステップS1、S2、S3、S4、S5、S
6、S7からなり、各ステップ毎に、「移動命令」のコマンド、「溶接命令」のコマンド、
「その他の命令」のコマンドが対応づけられている。
As shown in FIG. 6, the work program includes steps S1, S2, S3, S4, S5, and S.
6 and S7, and for each step, a “movement command” command, a “welding command” command,
Commands of “other instructions” are associated with each other.
ステップS1の「MOVL P101」は、「溶接ロボット10の溶接トーチ先端17a
を待機地点から溶接線の始点P101へ移動せよ」を内容とする「移動命令」である。
“MOVL P101” in step S1 is “
"Move command" from the standby point to the welding line start point P101.
ステップS2の「ARCON AC=420 AV=38.0 V=30 TS=0」
は、「始点P101にて、瞬時に(スロープ時間TS=0)、送り速度F(電流)を420
Aに設定し、溶接電極間電圧Vを38.0Vに設定し、トーチ先端移動速度Sを30cm
/minに設定して溶接開始せよ」を内容とする「溶接命令」である。
ステップS3の「MOVL P102」は、「溶接ロボット10の溶接トーチ先端17a
を溶接線の始点P101から前半溶接区間P101〜P102の終了地点(後半開始地点)
P102へ移動せよ」を内容とする「移動命令」である。
In step S2, “ARCON AC = 420 AV = 38.0 V = 30 TS = 0”
"At the start point P101, the feed speed F (current) is set to 420 instantaneously (slope time TS = 0).
A, the welding electrode voltage V is set to 38.0 V, and the torch tip moving speed S is set to 30 cm.
This is a “welding command” with the content of “set welding to / min and start welding”.
“MOVL P102” in step S3 is “
To the end point of the first half welding section P101 to P102 from the start point P101 of the weld line (second half start point)
“Move to P102” is a “move command”.
ステップS4の「ARCSET AC=350 AV=32.0 V=25 TS=5」
は、「後半溶接区間P102〜P103の始点P102から、5s(スロープ時間TS=5
s)経過するまでの間に、送り速度F(電流)を350Aまで徐々に変化(低下)させ、
溶接電極間電圧Vを32.0Vまで徐々に変化(低下)させ、トーチ先端移動速度Sを2
5cm/minまで徐々に変化(低下)させて、溶接せよ」を内容とする「溶接命令」で
ある。ここで、TSは、スロープ時間であり、送り速度F(電流)、溶接電極間電圧V、ト
ーチ先端移動速度Sをそれぞれ指定された値から指定された値まで徐々に変化させるため
の時間のことである。
“ARCSET AC = 350 AV = 32.0 V = 25 TS = 5” in step S4
“5 s (slope time TS = 5 from the start point P102 of the second half welding sections P102 to P103)
s) The feed rate F (current) is gradually changed (decreased) to 350 A until the time has elapsed,
The welding electrode voltage V is gradually changed (decreased) to 32.0 V, and the torch tip moving speed S is set to 2
It is a “welding command” with the content of “weld by gradually changing (decreasing) to 5 cm / min”. Here, TS is a slope time, which is a time for gradually changing the feed speed F (current), the welding electrode voltage V, and the torch tip moving speed S from a specified value to a specified value. It is.
ステップS5の「MOVL P103」は、「溶接ロボット10の溶接トーチ先端17a
を後半溶接区間P102〜P103の始点P102から終点P103へ移動せよ」を内容
とする「移動命令」である。
“MOVL P103” in step S5 is “
Is a “move command” whose content is “Move from the start point P102 to the end point P103 of the second half welding sections P102 to P103”.
ステップS6の「ARCOF AC=350 AV=32.0 T=1.0」は、「現在
の地点P103で、1.0秒(T=1.0)の間、送り速度F(電流)を350Aにした
状態で、また溶接電極間電圧Vを32.0Vにした状態で、溶接を終了せよ」を内容とす
る「その他の命令」である。
“ARCOF AC = 350 AV = 32.0 T = 1.0” in step S6 is “at the current point P103, the feed speed F (current) is set to 350 A for 1.0 second (T = 1.0). In this state, and with the voltage V between the welding electrodes set to 32.0 V, the “other command” has the content “End welding”.
ステップS7の「MOVL P104」は、「溶接ロボット10の溶接トーチ先端17a
を溶接線の終了地点P103から退避点P104へ移動せよ」を内容とする「移動命令」
である。
“MOVL P104” in step S7 is “
"Move command" with the content "Move the welding line from the end point P103 to the retreat point P104"
It is.
図7は、コントローラ30で行われる処理の手順をフローチャートにて示している。な
お、初期状態では、スロープ時間TS=0、Fe=0、Ve=0に設定されているものと
する(ステップ101A)。
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure performed by the
コントローラ30では、図6の作業プログラムの命令を1ステップずつ取り出して(ス
テップ101)、その命令の種類が判別され(ステップ102)、命令の種類が移動命令で
あるときは、ステップ103に移行され、命令の種類が溶接命令であるときは、ステップ
104に移行され、命令の種類がその他の命令であるときは、ステップ105に移行され
る。
The
図6の作業プログラムの最初のステップS1は、移動命令であるため、ステップ103
にて命令内容「MOVL P101」から、位置「P101」が、溶接トーチ先端17a
がつぎに移動すべき位置Peとして取り出され、溶接トーチ先端17aを現在の待機位置
(Ps)からつぎの移動位置P101(Pe)まで移動するように、移動開始位置Psと
移動終了位置Peが設定されるとともに、トーチ先端移動速度SがSeに設定される(ス
テップ103)。つぎにステップ106に進み、今回の命令の種類が移動命令であるか否か
が判断される(ステップ106)。今回のステップS1の命令の種類は移動命令であるため
(ステップ106の判断YES)、移動時間tを0に設定した(ステップ107)後、溶接
トーチ先端17aが移動終了位置Peまでの移動を完了したか否かが判断される(ステッ
プ108)。
Since the first step S1 of the work program of FIG.
From the command content “MOVL P101”, the position “P101” is changed to the
Is taken out as the position Pe to be moved next, and the movement start position Ps and the movement end position Pe are set so that the
溶接トーチ先端17aが移動終了位置Peまでの移動を完了していない場合には(ステ
ップ108の判断NO)、スロープ時間TS=0であるか否かが判断される(ステップ10
9)。初期状態では、スロープ時間TS=0に設定されているため(ステップ109の判断
YES)、ステップ116に移行されて、溶接ワイヤ送り速度F、溶接電極間電圧V、溶接
トーチ先端移動速度Sがそれぞれ初期状態の値Fe=0、Ve=0、Seに設定される(ス
テップ116)。このため、つぎのステップ114では、溶接トーチ先端17aを現在位置
から移動速度Seにて移動させたときの、サンプリング間隔Δt後の目標位置Pが算出さ
れる。目標位置Pは、移動開始位置Ps(待機地点)と移動終了位置Pe(P101)と
の間の軌跡を補間することによって求められる。そして、この求められた目標位置P(X、
Y、Z)がロボット各軸11、12、13、14、15、16の角度J1、J2、J3、
J4、J5、J6にそれぞれ変換されて、各軸角度J1、J2、J3、J4、J5、J6
に変化させるための駆動指令が生成されて、溶接ロボット10の駆動部19に出力される
(ステップ114)。つぎのステップ115では、送り速度Fで溶接ワイヤ21を送給する
ためのワイヤ送り速度指令および電圧Vを溶接電極間に印加するための電圧指令が生成、
出力されることになるが、初期状態では、Fe=0、Ve=0に設定されている(ステッ
プ116)ため、溶接電源装置20に対するワイヤ送り速度指令および電圧指令はオフと
される(ステップ115)。以下、手順は再びステップ108に戻り、溶接トーチ先端17
aが移動終了位置Pe(P101)までの移動を完了する(ステップ108の判断YES)
まで、溶接トーチ先端17aを所定の移動速度Seにて逐次の目標位置Pまでサンプリン
グ間隔Δt毎に順次移動させるようにロボット各軸11〜16が制御される(ステップ1
14)。やがて、溶接トーチ先端17aが移動終了位置Pe(P101)までの移動を完了
する(ステップ108の判断YES)と、再びステップ101に戻り、つぎの命令が取り
出される。このようにして、溶接ロボット10の溶接トーチ先端17aが待機地点から溶
接線の始点P101まで移動する。
If the
9). In the initial state, since the slope time TS = 0 is set (YES in Step 109), the process proceeds to Step 116, where the welding wire feed speed F, the welding electrode voltage V, and the welding torch tip moving speed S are set. Initial state values Fe = 0, Ve = 0, and Se are set (step 116). Therefore, in the
Y, Z) are the angles J1, J2, J3 of the robot axes 11, 12, 13, 14, 15, 16
Converted to J4, J5, and J6, respectively, the shaft angles J1, J2, J3, J4, J5, J6
A drive command for changing to is generated and output to the
In the initial state, since Fe = 0 and Ve = 0 are set (step 116), the wire feed speed command and the voltage command for the welding
a completes the movement to the movement end position Pe (P101) (YES at step 108).
The robot axes 11 to 16 are controlled so that the
14). Eventually, when the movement of the
作業プログラムのつぎのステップS2は、溶接命令であるため、ステップ104にて、
命令内容「ARCON AC=420 AV=38.0 V=30 TS=0」から、今
回のワイヤ送り速度Fe、今回の溶接電極間電圧Ve、今回の溶接トーチ先端移動速度S
e、スロープ時間Tsがそれぞれ、420A、38.0V、30cm/min、0sに設
定される(ステップ104)。
Since the next step S2 of the work program is a welding command, in
From the command content “ARCON AC = 420 AV = 38.0 V = 30 TS = 0”, the current wire feed speed Fe, the current welding electrode voltage Ve, and the current welding torch tip moving speed S
e and slope time Ts are set to 420 A, 38.0 V, 30 cm / min, and 0 s, respectively (step 104).
つぎにステップ106に進み、今回の命令の種類が移動命令であるか否かが判断される
(ステップ106)が、今回のステップS2の命令の種類は溶接命令であるため(ステッ
プ106の判断NO)、再びステップ101に戻りつぎの命令が取り出される。
Next, the routine proceeds to step 106, where it is determined whether or not the current command type is a movement command (step 106). However, since the current command type in step S2 is a welding command (determination NO in step 106). ), Returning to step 101 again, the next instruction is fetched.
作業プログラムのつぎのステップS3は、移動命令であるため、ステップ103にて命
令内容「MOVL P102」から、位置「P102」が、溶接トーチ先端17aがつぎ
に移動すべき位置Peとして取り出され、溶接トーチ先端17aを現在の位置P101(P
s)からつぎの移動位置P102(Pe)まで移動するように、移動開始位置Psと移動
終了位置Peが設定されるともに、トーチ先端移動速度SがSeに設定される(ステップ
103)。つぎにステップ106に進み、今回の命令の種類が移動命令であるか否かが判断
される(ステップ106)。今回のステップS3の命令の種類は移動命令であるため(ステ
ップ106の判断YES)、移動時間tが0に設定された(ステップ107)後、溶接トー
チ先端17aが移動終了位置Peまでの移動を完了したか否かが判断される(ステップ1
08)。
Since the next step S3 of the work program is a movement command, the position “P102” is extracted from the command content “MOVL P102” in
The movement start position Ps and the movement end position Pe are set so as to move from s) to the next movement position P102 (Pe), and the torch tip moving speed S is set to Se (step 103). Next, the process proceeds to step 106, where it is determined whether or not the type of the current command is a movement command (step 106). Since the type of the command in step S3 this time is a movement command (determination YES in step 106), after the movement time t is set to 0 (step 107), the
08).
溶接トーチ先端17aが移動終了位置Peまでの移動を完了していない場合には(ステ
ップ108の判断NO)、スロープ時間TS=0であるか否かが判断される(ステップ10
9)。ステップ104でスロープ時間TS=0に設定されているため(ステップ109の判
断YES)、ステップ116に移行されて、溶接ワイヤ送り速度F、溶接電極間電圧V、溶
接トーチ先端移動速度Sがそれぞれ、ステップ104で設定されたFe、Ve、Seに設
定される(ステップ116)。このため、溶接線の始点P101にて、瞬時に(スロープ時
間TS=0)、送り速度F(電流)がFe(420A)に設定され、溶接電極間電圧VがV
e(38.0V)に設定され、トーチ先端移動速度SがSe(30cm/min)に設定
されて溶接が開始される。
If the
9). Since the slope time TS = 0 is set at step 104 (YES at step 109), the process proceeds to step 116, where the welding wire feed speed F, the welding electrode voltage V, and the welding torch tip moving speed S are respectively Fe, Ve, and Se set in
e (38.0 V) is set, the torch tip moving speed S is set to Se (30 cm / min), and welding is started.
つぎのステップ114では、溶接トーチ先端17aを現在位置から移動速度Se(30
cm/min)にて移動させたときの、サンプリング間隔Δt後の目標位置Pが算出され
る。目標位置Pは、移動開始位置Ps(P101)と移動終了位置Pe(P102)との
間の軌跡を補間することによって求められる。そして、この求められた目標位置P(X、
Y、Z)がロボット各軸11、12、13、14、15、16の角度J1、J2、J3、
J4、J5、J6にそれぞれ変換されて、各軸角度J1、J2、J3、J4、J5、J6
に変化させるための駆動指令が生成されて、溶接ロボット10の駆動部19に出力される
(ステップ114)。つぎのステップ115では、送り速度Fe(420A)で溶接ワイヤ
21を送給するためのワイヤ送り速度指令および電圧Ve(38.0V)を溶接電極間に
印加するための電圧指令が生成、出力される(ステップ115)。以下、手順は再びステッ
プ108に戻り、溶接トーチ先端17aが移動終了位置Pe(P102)までの移動を完
了する(ステップ108の判断YES)まで、溶接トーチ先端17aを移動速度Se(3
0cm/min)にて逐次の目標位置Pまでサンプリング間隔Δt毎に順次移動させるよ
うにロボット各軸が制御される(ステップ114)。そして、この間、送り速度Fe(42
0A)で溶接ワイヤ21が送給されるとともに、電圧Ve(38.0V)が溶接電極間に
印加される(ステップ115)。
In the
The target position P after the sampling interval Δt when moving at cm / min) is calculated. The target position P is obtained by interpolating the locus between the movement start position Ps (P101) and the movement end position Pe (P102). Then, the obtained target position P (X,
Y, Z) are the angles J1, J2, J3 of the robot axes 11, 12, 13, 14, 15, 16
Converted to J4, J5, and J6, respectively, the shaft angles J1, J2, J3, J4, J5, J6
A drive command for changing to is generated and output to the
Each axis of the robot is controlled so as to sequentially move to the target position P at every sampling interval Δt at 0 cm / min) (step 114). During this time, the feed rate Fe (42
0A), the welding wire 21 is fed, and the voltage Ve (38.0 V) is applied between the welding electrodes (step 115).
やがて、溶接トーチ先端17aが移動終了位置Pe(P102)までの移動を完了する
(ステップ108の判断YES)と、再びステップ101に戻り、つぎの命令が取り出さ
れる。このようにして、溶接ロボット10の溶接トーチ先端17aは溶接線の前半溶接区
間の始点P101から前半溶接区間の終点P102まで移動して溶接が行われる。
Eventually, when the movement of the
作業プログラムのつぎのステップS4は、溶接命令であるため、ステップ104にて命
令内容の「ARCSET AC=350 AV=32.0 V=25 TS=5」から、
今回のワイヤ送り速度Fe、今回の溶接電極間電圧Ve、今回の溶接トーチ先端移動速度
Se、スロープ時間Tsがそれぞれ、350A、32.0V、25cm/min、5sに
設定される。一方、前回設定された送り速度Fe(電流)がFs(420A)に設定され、
前回設定された溶接電極間電圧VeがVs(38.0V)に設定され、前回設定されたト
ーチ先端移動速度SeがSs(30cm/min)に設定される(ステップ104)。
Since the next step S4 of the work program is a welding command, the command content “ARCSET AC = 350 AV = 32.0 V = 25 TS = 5” in
The current wire feed speed Fe, the current welding electrode voltage Ve, the current welding torch tip moving speed Se, and the slope time Ts are set to 350 A, 32.0 V, 25 cm / min, and 5 s, respectively. On the other hand, the previously set feed speed Fe (current) is set to Fs (420A),
The previously set welding electrode voltage Ve is set to Vs (38.0 V), and the previously set torch tip moving speed Se is set to Ss (30 cm / min) (step 104).
つぎにステップ106に進み、今回の命令の種類が移動命令であるか否かが判断される
(ステップ106)が、今回のステップS4の命令の種類は溶接命令であるため(ステッ
プ106の判断NO)、再びステップ101に戻りつぎの命令が取り出される。
Next, the routine proceeds to step 106, where it is determined whether or not the current command type is a movement command (step 106), but since the current command type in step S4 is a welding command (determination NO in step 106). ), Returning to step 101 again, the next instruction is fetched.
作業プログラムのつぎのステップS5は、移動命令であるため、ステップ103にて命
令内容「MOVL P103」から、位置「P103」が、溶接トーチ先端17aがつぎ
に移動すべき位置Peとして取り出され、溶接トーチ先端17aを現在の位置P102(P
s)からつぎの移動位置P103(Pe)まで移動するように、移動開始位置Psと移動
終了位置Peが設定されるとともに、トーチ先端移動速度SがSeに設定される(ステッ
プ103)。つぎにステップ106に進み、今回の命令の種類が移動命令であるか否かが判
断される(ステップ106)。今回のステップS5の命令の種類は移動命令であるため(ス
テップ106の判断YES)、移動時間tが0に設定された(ステップ107)後、溶接ト
ーチ先端17aが移動終了位置Pe(P103)までの移動を完了したか否かが判断され
る(ステップ108)。
Since the next step S5 of the work program is a movement command, the position “P103” is extracted from the command content “MOVL P103” in
The movement start position Ps and the movement end position Pe are set so as to move from s) to the next movement position P103 (Pe), and the torch tip moving speed S is set to Se (step 103). Next, the process proceeds to step 106, where it is determined whether or not the type of the current command is a movement command (step 106). Since the type of the command in step S5 is a movement command (YES in step 106), after the movement time t is set to 0 (step 107), the
溶接トーチ先端17aが移動終了位置Pe(P103)までの移動を完了していない場
合には(ステップ108の判断NO)、TS=0であるか否かが判断される(ステップ10
9)。ステップ104にてスロープ時間TS=5に設定されているため(ステップ109の
判断YES)、ステップ110に移行される。
If the
9). Since the slope time TS is set to 5 in step 104 (determination YES in step 109), the process proceeds to step 110.
つぎのステップ110では、現在の移動時間tがスロープTS以下(t≦TS)である
か否かが判断される(ステップ110)。
In the
現在の移動時間tがスロープTS以下(t≦TS)であると判断されている限りは(ス
テップ110の判断YES)、ステップ104で設定された今回のワイヤ送り速度Feと前
回設定されたワイヤ送り速度Fsと、スロープ時間TSを用いて、スロープ時間TSの間
に、前回のワイヤ送り速度Fsから今回のワイヤ送り速度Feまで徐々に変化させた場合
における逐次の移動時間t毎のワイヤ送り速度Fが、次式にて求められる。
As long as it is determined that the current movement time t is equal to or less than the slope TS (t ≦ TS) (determination YES in step 110), the current wire feed speed Fe set in
F=Fs+(Fe−Fs)・t/TS …(1)
また、ステップ104で設定された今回の溶接電極間電圧Veと前回設定された溶接電
極間電圧Vsと、スロープ時間TSを用いて、スロープ時間TSの間に、前回の溶接電極
間電圧Vsから今回の電極間電圧Veまで徐々に変化させた場合における逐次の移動時間
t毎の溶接電極間電圧Vが、次式にて求められる。
F = Fs + (Fe−Fs) · t / TS (1)
In addition, the current welding electrode voltage Ve set in
V=Vs+(Ve−Vs)・t/TS …(2) (ステップ111)
つぎに、ステップ104で設定された今回の溶接トーチ先端移動Seと前回設定された
溶接トーチ先端移動速度Ssと、スロープ時間TSを用いて、スロープ時間TSの間に、
前回の溶接トーチ先端移動速度Ssから今回の溶接トーチ先端移動速度Seまで徐々に変
化させた場合における逐次の移動時間t毎の溶接トーチ先端移動速度Sが、次式にて求め
られる。
V = Vs + (Ve-Vs) .t / TS (2) (Step 111)
Next, using the current welding torch tip movement Se set in
The welding torch tip moving speed S for each successive moving time t when the welding torch tip moving speed Ss is gradually changed from the previous welding torch tip moving speed Se to the current welding torch tip moving speed Se is obtained by the following equation.
S=Ss+(Se−Ss)・t/TS …(3) (ステップ112)
つぎに、現在の移動時間tにサンプリング間隔Δt分が加算されて、次回の移動時間t
(t=t+Δt)が求められる(ステップ113)。
S = Ss + (Se−Ss) · t / TS (3) (Step 112)
Next, the sampling time Δt is added to the current travel time t, and the next travel time t
(T = t + Δt) is obtained (step 113).
つぎのステップ114では、溶接トーチ先端17aを現在位置からステップ112で算
出された移動速度S、あるいはステップ116で設定された移動速度Sにて移動させたと
きの、サンプリング間隔Δt後の目標位置Pが算出される。目標位置Pは、移動開始位置
Ps(P102)と移動終了位置Pe(P103)との間の軌跡を補間することによって
求められる。そして、この求められた目標位置P(X、Y、Z)がロボット各軸11、1
2、13、14、15、16の角度J1、J2、J3、J4、J5、J6にそれぞれ変換
されて、各軸角度J1、J2、J3、J4、J5、J6に変化させるための駆動指令が生
成されて、溶接ロボット10の駆動部19に出力される(ステップ114)。つぎのステッ
プ115では、ステップ111で算出された送り速度F、あるいはステップ116で設定
された送り速度Fで溶接ワイヤ21を送給するためのワイヤ送り速度指令が生成、出力s
れる。またステップ111で算出された電圧V、あるいはステップ116で設定された電
圧Vを溶接電極間に印加するための電圧指令が生成、出力される(ステップ115)。
In the
Drive commands for changing to angles J1, J2, J3, J4, J5, and J6 are converted into angles J1, J2, J3, J4, J5, and J6 of 2, 13, 14, 15, and 16, respectively. It is produced | generated and it outputs to the
It is. Further, a voltage command for applying the voltage V calculated in
現在の移動時間tがスロープTS以下(t≦TS)である限りは(ステップ110の判
断YES)、溶接トーチ先端17aをステップ112で逐次算出される移動速度Sにて逐次
の目標位置Pまでサンプリング間隔Δt毎に順次移動させるようにロボット各軸11〜1
6が制御される(ステップ114)。そして、この間、ステップ111で逐次算出される送
り速度Fで溶接ワイヤ21が送給されるとともに、ステップ111で逐次算出される電圧
Vが溶接電極間に印加される(ステップ115)。このようにして、後半溶接区間P102
〜P103の始点P102から、5s(スロープ時間TS=5s)経過するまでの間に、
送り速度F(電流)がFs(420A)からFe(350A)まで徐々に変化(低下)さ
れ、また溶接電極間電圧VがVs(38.0V)からVe(32.0V)まで徐々に変化
(低下)され、またトーチ先端移動速度SがSs(30cm/min)からSe(25c
m/min)まで徐々に変化(低下)されつつ溶接が行われる。
As long as the current movement time t is equal to or less than the slope TS (t ≦ TS) (YES at step 110), the
6 is controlled (step 114). During this time, the welding wire 21 is fed at the feed rate F sequentially calculated in
From the start point P102 of P103 to 5s (slope time TS = 5s),
The feed rate F (current) is gradually changed (decreased) from Fs (420A) to Fe (350A), and the welding electrode voltage V is gradually changed from Vs (38.0 V) to Ve (32.0 V) ( The torch tip moving speed S is changed from Ss (30 cm / min) to Se (25c).
m / min), welding is performed while gradually changing (decreasing).
現在の移動時間tがスロープTSを超えた(t>TS)場合には(ステップ110の判
断のNO)、ステップ116に移行されて、F=Fe、V=Ve、S=Seと設定され、溶
接トーチ先端17aをステップ116で設定された移動速度Ssにて逐次の目標位置Pま
でサンプリング間隔Δt毎に順次移動させるようにロボット各軸11〜16が制御される
(ステップ114)。そして、この間、ステップ116で設定された送り速度Fsで溶接ワ
イヤ21が送給されるとともに、ステップ116で設定された電圧Veが溶接電極間に印
加される(ステップ115)。このようにして、後半溶接区間P102〜P103の始点P
102から、5s(スロープ時間TS=5s)経過した以後は、送り速度F(電流)がF
e(350A)に設定され、また溶接電極間電圧VがVe(32.0V)に設定され、ま
たトーチ先端移動速度SがSe(25cm/min)に設定された状態で溶接が行われる。
If the current travel time t exceeds the slope TS (t> TS) (NO in Step 110), the process proceeds to Step 116, where F = Fe, V = Ve, and S = Se are set. The robot axes 11 to 16 are controlled such that the
After 102 seconds, the feed speed F (current) is F after 5 seconds (slope time TS = 5 seconds).
e (350 A) is set, welding electrode voltage V is set to Ve (32.0 V), and torch tip moving speed S is set to Se (25 cm / min).
やがて、溶接トーチ先端17aが移動終了位置Pe(P103)までの移動を完了する
(ステップ108の判断YES)と、再びステップ101に戻り、つぎの命令が取り出さ
れる。
Eventually, when the movement of the
作業プログラムのつぎのステップS6は、その他の命令であるため、ステップ105A
にて、ステップ101Aと同じく、スロープ時間TS=0、Fe=0、Ve=0に設定さ
れ(ステップ105A)、ステップ105にて命令内容「ARCOF AC=350 AV
=32.0 T=1.0」に対応する命令処理、つまり「現在の地点P103で、1.0
秒(T=1.0)の間、送り速度F(電流)を350Aにした状態で、また溶接電極間電
圧Vを32.0Vにした状態で、溶接を終了する」という処理が実行される(ステップ1
05)。
Since the next step S6 of the work program is another command,
In
= 32.0 T = 1.0 ”, that is,“ current position P103, 1.0
During the second (T = 1.0), the process of “ending the welding with the feed rate F (current) set to 350 A and the voltage V between the welding electrodes set to 32.0 V” is executed. (Step 1
05).
つぎにステップ106に進み、今回の命令の種類が移動命令であるか否かが判断される
(ステップ106)が、今回のステップS6の命令の種類はその他の命令であるため(ス
テップ106の判断NO)、再びステップ101に戻りつぎの命令が取り出される。
Next, the process proceeds to step 106, where it is determined whether or not the type of the current command is a movement command (step 106), but since the type of the command in step S6 is another command (determination in step 106). NO), returning to step 101 again, the next instruction is fetched.
作業プログラムのつぎのステップS7は、移動命令であるため、ステップ103にて命
令内容「MOVL P104」から、位置「P104」が、溶接トーチ先端17aがつぎ
に移動すべき位置Peとして取り出され、溶接トーチ先端17aを現在の位置P103(P
s)からつぎの待避位置P104(Pe)まで移動するように、移動開始位置Psと移動
終了位置Peが設定されるとともに、トーチ先端移動速度SがSeに設定される(ステッ
プ103)。つぎにステップ106に進み、今回の命令の種類が移動命令であるか否かが判
断される(ステップ106)。今回のステップS7の命令の種類は移動命令であるため(ス
テップ106の判断YES)、移動時間tが0に設定された(ステップ107)後、溶接ト
ーチ先端17aが移動終了位置Pe(P104)までの移動を完了したか否かが判断され
る(ステップ108)。
Since the next step S7 of the work program is a movement command, the position “P104” is extracted from the command content “MOVL P104” in
The movement start position Ps and movement end position Pe are set so as to move from s) to the next retracted position P104 (Pe), and the torch tip moving speed S is set to Se (step 103). Next, the process proceeds to step 106, where it is determined whether or not the type of the current command is a movement command (step 106). Since the type of the command in step S7 is a movement command (YES in step 106), after the movement time t is set to 0 (step 107), the
溶接トーチ先端17aが移動終了位置Pe(P104)までの移動を完了していない場
合には(ステップ108の判断NO)、スロープ時間TS=0であるか否かが判断される(ス
テップ109)。初期状態に復帰されておりスロープ時間TS=0に設定されているため
(ステップ109の判断YES)、ステップ116に移行されて、溶接ワイヤ送り速度F、
溶接電極間電圧V、溶接トーチ先端移動速度Sが初期状態の値Fe=0、Ve=0、Se
に設定される(ステップ116)。このため、つぎのステップ114では、溶接トーチ先端
17aを現在位置から移動速度Seにて移動させたときの、サンプリング間隔Δt後の目
標位置Pが算出される。目標位置Pは、移動開始位置Ps(P103)と移動終了位置P
e(P104)との間の軌跡を補間することによって求められる。そして、この求められ
た目標位置P(X、Y、Z)がロボット各軸11、12、13、14、15、16の角度
J1、J2、J3、J4、J5、J6にそれぞれ変換されて、各軸角度J1、J2、J3、
J4、J5、J6に変化させるための駆動指令が生成されて、溶接ロボット10の駆動部
19に出力される(ステップ114)。つぎのステップ115では、送り速度Fで溶接ワイ
ヤ21を送給するためのワイヤ送り速度指令および電圧Vを溶接電極間に印加するための
電圧指令が生成、出力されることになるが、初期状態では、Fe=0、Ve=0に設定さ
れている(ステップ116)ため、溶接電源装置20に対するワイヤ送り速度指令および
電圧指令はオフとされる(ステップ115)。以下、手順は再びステップ108に戻り、溶
接トーチ先端17aが移動終了位置Pe(P104)までの移動を完了する(ステップ1
08の判断YES)まで、溶接トーチ先端17aを所定の移動速度Seにて逐次の目標位
置Pまでサンプリング間隔Δt毎に順次移動させるようにロボット各軸11〜16が制御
される(ステップ114)。やがて、溶接トーチ先端17aが移動終了位置Pe(P104)
までの移動を完了する(ステップ108の判断YES)と、再びステップ101に戻り、
つぎの命令が取り出されるが、作業プログラムの次の命令がエンドであれば処理を終える。
If the
The welding electrode voltage V and the welding torch tip moving speed S are initial values Fe = 0, Ve = 0, Se.
(Step 116). Therefore, in the
It is obtained by interpolating the locus between e (P104). The obtained target position P (X, Y, Z) is converted into angles J1, J2, J3, J4, J5, J6 of the robot axes 11, 12, 13, 14, 15, 16 respectively. Each axis angle J1, J2, J3,
A drive command for changing to J4, J5, and J6 is generated and output to the
The robot axes 11 to 16 are controlled so as to sequentially move the
(Step 108: YES), the process returns to Step 101 again.
The next instruction is fetched, but if the next instruction of the work program is the end, the process is terminated.
このようにして、溶接ロボット10の溶接トーチ先端17aが溶接線の終点P103から
待避地点であるP104まで移動する。
In this way, the
以上のように第1実施例によれば、溶接ワイヤ21の送り速度Fと溶接電極間電圧Vが
徐々に変化(低下)するように調整されるため、溶接区間P102〜P103において母
材が過大な溶接電流によってアンダーカット、溶け落ちなどの溶接欠陥が発生することが
抑制される。そして、この溶接区間P102〜P103における溶接ワイヤ21の送り速
度Fと溶接電極間電圧Vの変化(低下)に応じて、溶接トーチ17先端移動速度Sが徐々
に変化(低下)するように調整されるため、溶接区間P102〜P103で溶着ビード幅
Wが一定となる。
As described above, according to the first embodiment, since the feed rate F of the welding wire 21 and the voltage V between the welding electrodes are adjusted so as to gradually change (decrease), the base material is excessive in the welding sections P102 to P103. The occurrence of welding defects such as undercut and burn-out due to a large welding current is suppressed. Then, the tip moving speed S of the
これにより、本第1実施例によれば、図4に示すように、溶接区間P102〜P103
における一定の溶着ビード幅Wが、この溶接区間P102〜P103の前の溶接区間P1
01〜P102と同じ幅に調整される。
Thereby, according to this 1st Example, as shown in FIG. 4, welding area P102-P103.
A constant weld bead width W in the welding section P1 before the welding sections P102 to P103.
It is adjusted to the same width as 01 to P102.
(第2実施例)
図3(a)、(b)に示すように、エッジ部41a、41bを有した部材41の回し溶接
に本発明を適用して、エッジ部41aの周囲の溶接区間P102〜P104、およびエッ
ジ部41bの周囲の溶接区間P105〜P107において、同様に送り速度F、溶接電極
間電圧V、溶接トーチ先端移動速度Sを徐々に変化させるように調整するような実施も可
能である。ここで、溶接区間P102〜P104、P105〜P107は、回し溶接を行
う際のコーナ部であり、母材熱容量が変化する溶接区間である。
(Second embodiment)
As shown in FIGS. 3A and 3B, the present invention is applied to the rotary welding of the
図3(a)、(b)は、部材41、42をアーク溶接によって接合して構造物40を製作
する様子を示している。部材41は、エッジ部41a、41bを有している。部材41と
板材42とは、直線状の溶接区間P101〜P102に沿って直線状に連続すみ肉溶接さ
れた後、部材41のエッジ部41aに対応する地点P103で90度向きを変えるように
回し溶接される。更に直線状の溶接区間P104〜P105に沿って直線状に連続すみ肉
溶接された後、部材41のエッジ部41bに対応する地点P106で90度向きを変える
ように回し溶接される。
FIGS. 3A and 3B show how the
図8は、図5と同様に、溶接作業中の溶接ワイヤ21の送り速度F(電流)、溶接電極間
の電圧V、溶接トーチ先端17aの移動速度Sが時間経過に伴い変化する様子をタイムチ
ャートにて示している。
FIG. 8 shows how the feed rate F (current) of the welding wire 21 during the welding operation, the voltage V between the welding electrodes, and the moving speed S of the
本第2実施例では、第1実施例と同様にコントローラ30が溶接ロボット10および溶
接電源装置20を制御する。このため、図3(b)、図8に示すように、溶接トーチ先端1
7aがエッジ部41aの手前の地点P102に達すると、エッジ部41aの手前の地点P
102よりエッジ部41aに対応する地点P103までの溶接区間において、溶接ワイヤ
21の送り速度Fと溶接電極間電圧Vが徐々に低下するように調整されるとともに、この
溶接区間P102〜P103における溶接ワイヤ21の送り速度Fと溶接電極間電圧Vの
低下に応じて、溶接トーチ17先端移動速度Sが徐々に低下するように調整される。そし
て、溶接トーチ先端17aがエッジ部41aに対応する地点P103に達すると、エッジ
部41aに対応する地点P103よりエッジ部41aを回った後の地点P104までの溶
接区間において、溶接ワイヤ21の送り速度Fと溶接電極間電圧Vが徐々に上昇するよう
に調整されるとともに、この溶接区間P103〜P104における溶接ワイヤ21の送り
速度Fと溶接電極間電圧Vの上昇に応じて、溶接トーチ17先端移動速度Sが徐々に上昇
するように調整される。
In the second embodiment, the
When 7a reaches the point P102 before the
In the welding section from 102 to the point P103 corresponding to the
更に、溶接トーチ先端17aがエッジ部41bの手前の地点P105に達すると、エッ
ジ部41aの手前の地点P105よりエッジ部41bに対応する地点P106までの溶接
区間において、溶接ワイヤ21の送り速度Fと溶接電極間電圧Vが徐々に低下するように
調整されるとともに、この溶接区間P105〜P106における溶接ワイヤ21の送り速
度Fと溶接電極間電圧Vの低下に応じて、溶接トーチ17先端移動速度Sが徐々に低下す
るように調整される。そして、溶接トーチ先端17aがエッジ部41bに対応する地点P
106に達すると、エッジ部41bに対応する地点P106よりエッジ部41bを回った
後の地点P107までの溶接区間において、溶接ワイヤ21の送り速度Fと溶接電極間電
圧Vが徐々に上昇するように調整されるとともに、この溶接区間P106〜P107にお
ける溶接ワイヤ21の送り速度Fと溶接電極間電圧Vの上昇に応じて、溶接トーチ17先
端移動速度Sが徐々に上昇するように調整される。
Furthermore, when the
When 106 is reached, the feed speed F of the welding wire 21 and the voltage V between the welding electrodes gradually increase in the welding section from the point P106 corresponding to the
このように本第2実施例によれば、第1実施例と同様に、溶接ワイヤ21の送り速度F
と溶接電極間電圧Vが徐々に変化(低下および上昇)するように調整されるため、エッジ
部41aの周囲の溶接区間P102〜P104あるいはエッジ部41bの周囲の溶接区間
P105〜P107において母材が過大な溶接電流によって溶け落ちるなどの溶接欠陥が
発生することが抑制される。そして、この溶接区間P102〜P104あるいはP105
〜P107における溶接ワイヤ21の送り速度Fと溶接電極間電圧Vの変化(低下および
上昇)に応じて、溶接トーチ17先端移動速度Sが徐々に変化(低下および上昇)するよ
うに調整されるため、エッジ部41aの周囲の溶接区間P102〜P104あるいはエッ
ジ部41bの周囲の溶接区間P105〜P107で溶着ビード幅Wが一定となる。
As described above, according to the second embodiment, the feed speed F of the welding wire 21 is the same as in the first embodiment.
And the voltage V between the welding electrodes is adjusted so as to gradually change (decrease and increase), so that the base material is in the welding sections P102 to P104 around the
Because the tip moving speed S of the
これにより、本第2実施例によれば、図3(a)に示すように、エッジ部41aの周囲
の溶接区間P102〜P104における一定の溶着ビード幅Wが、この溶接区間P102
〜P104の前の溶接区間P101〜P102と同じ幅に調整されるとともに、エッジ部
41aの周囲の溶接区間P102〜P104の後の溶接区間P104〜P105と同じ幅
に調整される。同様に、エッジ部41bの周囲の溶接区間P105〜P107における一
定の溶着ビード幅Wが、この溶接区間P105〜P107の前の溶接区間P104〜P1
05と同じ幅に調整されるとともに、エッジ部41bの周囲の溶接区間P105〜P10
7の後の溶接区間P107〜と同じ幅に調整される。
As a result, according to the second embodiment, as shown in FIG. 3A, the constant weld bead width W in the welding sections P102 to P104 around the
To the same width as the welding sections P101 to P102 before P104, and to the same width as the welding sections P104 to P105 after the welding sections P102 to P104 around the
Is adjusted to the same width as 05, and the welding sections P105 to P10 around the
7 is adjusted to the same width as the subsequent welding section P107.
以上のように本実施例によれば、回し溶接する場合など、母材熱容量が変化することで
過大な溶接電流による溶接欠陥が生じるおそれがあり、しかも溶着ビード幅Wを一定にす
る必要がある溶接区間を溶接するに際して、これを手溶接に頼らず自動的に行うことがで
きる。これにより過大な溶接電流による溶接欠陥を抑制し、溶着ビード幅Wを一定にする
溶接作業を作業効率よく行なえるようになる。
As described above, according to the present embodiment, there is a possibility that a welding defect due to an excessive welding current may occur due to a change in the base material heat capacity, such as when rotating welding, and the welding bead width W needs to be constant. When welding the welding section, this can be done automatically without relying on manual welding. As a result, welding defects caused by excessive welding current can be suppressed, and welding work for keeping the welding bead width W constant can be performed with high work efficiency.
10 溶接ロボット、17 溶接トーチ、20 溶接電源装置、21 溶接ワイヤ、3
0 コントローラ
10 welding robot, 17 welding torch, 20 welding power supply, 21 welding wire, 3
0 controller
Claims (2)
ロボットと、溶接ロボットに電力を供給して溶接ワイヤを送給させるとともに溶接電極間
に電圧を印加する溶接電源装置と、溶接ワイヤの送り速度と溶接電極間電圧と溶接トーチ
先端の移動速度とを制御するコントローラとを備えた溶接ロボットの制御装置であって、
前記コントローラは、
母材熱容量が変化する溶接区間で過大な溶接電流による溶接欠陥が生じないように、当
該溶接区間において溶接ワイヤの送り速度と溶接電極間電圧を徐々に変化させるとともに、
前記溶接区間で溶着ビード幅が一定となるように、前記溶接区間における溶接ワイヤの
送り速度と溶接電極間電圧の変化に応じて、溶接トーチ先端移動速度を徐々に変化させる
制御を行うこと
を特徴とする溶接ロボットの制御装置。 A welding robot in which each axis is driven so that the welding torch moves along the welding line of the base metal, and a welding power source that supplies electric power to the welding robot to feed the welding wire and applies a voltage between the welding electrodes A welding robot control device comprising a device and a controller for controlling a welding wire feed rate, a voltage between welding electrodes, and a moving speed of a welding torch tip,
The controller is
In order to prevent welding defects due to excessive welding current in the welding section where the base metal heat capacity changes, the welding wire feed rate and the voltage between the welding electrodes are gradually changed in the welding section,
Control is performed to gradually change the welding torch tip moving speed in accordance with changes in the welding wire feed speed and welding electrode voltage in the welding section so that the welding bead width is constant in the welding section. Control device for welding robot.
間または後の溶接区間または前後の溶接区間の溶着ビード幅と同じ幅であること
を特徴とする請求項1記載の溶接ロボットの制御装置。 2. The welding robot according to claim 1, wherein the constant welding bead width in the welding section is the same as the welding bead width of the preceding welding section, the subsequent welding section, or the preceding and following welding sections of the welding section. Control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007040887A JP2008200725A (en) | 2007-02-21 | 2007-02-21 | Controller for welding robot |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2013163201A (en) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Kobe Steel Ltd | One-side welding machine, program used for one-side welding machine, and one-side welding method |
CN103282153A (en) * | 2011-01-10 | 2013-09-04 | 弗罗纽斯国际有限公司 | Method for teaching/testing a motion sequence of a welding robot, welding robot and control system for same |
WO2014156115A1 (en) * | 2013-03-26 | 2014-10-02 | パナソニック株式会社 | Arc welding control method and arc welding device |
JP7437176B2 (en) | 2020-02-10 | 2024-02-22 | 株式会社小松製作所 | Welding equipment and welding method |
-
2007
- 2007-02-21 JP JP2007040887A patent/JP2008200725A/en not_active Withdrawn
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