JP2013252534A - アーク溶接ロボットの教示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
教示装置で溶接ロボット本体の位置姿勢をティーチングする際、ワイヤ送給装置の位置を手動操作により適正な位置に移動させてティーチングを行う必要があるために、溶接ロボット本体自体のティーチング作業以外のティーチング作業が増加する。
【解決手段】
主制御部２４はマニピュレータ１０の位置姿勢の教示点でのティーチングの際に、その教示点におけるワイヤ送給装置４０のワイヤ送給方向の位置を、マニピュレータ１０の位置姿勢に応じて変化する姿勢パラメータに基づいて演算する。記憶部２６は、教示点のティーチングの際に、主制御部２４により得られたワイヤ送給装置４０のワイヤ送給方向の位置を前記教示点と関連付けて記憶する。
【選択図】図１

Description

本発明は、アーク溶接ロボットの教示装置に関するものである。

溶接トーチにワイヤを送給するワイヤ送給装置をロボットアームに対して移動自在に搭載しているアーク溶接ロボットは、例えば特許文献１、特許文献２及び特許文献３で公知である。

特許文献１では、ロボットアームの制御部により位置制御されるシフトユニットを介してワイヤ送給装置が溶接ワイヤの送給方向に沿って進退調節するようにしている。この構成によって、ロボットアームの先端部が伸縮及び回動制御される溶接作業中に、ワイヤ送給ケーブルが引っ張られてロボットアームに絡まったり、あるいは、送給ケーブルが過剰にゆるんでその曲率が大きく変化することを未然に防止するようにしている。

特許文献２では、ワイヤ送給装置を溶接ロボット本体に対してワイヤの送給方向と略同一方向の回転面で回転自在に支持するようにしている。特許文献２では、溶接トーチが変位した場合に、コンジットケーブルに働く力により、受動的にワイヤ送給装置を回動するようにしている。

特許文献３では、溶接ロボット本体にワイヤ送給装置をワイヤ送給方向及び逆方向に移動自在に設けられ、ワイヤ送給装置の後端部は、弾性部材によりワイヤ送給方向とは逆方向に付勢されている。特許文献３では、溶接トーチとワイヤ送給装置間のコンジットケーブルを常に伸ばした状態に保つことができるようにしている。

また、上記特許文献１〜３以外に、溶接ロボット本体に対してワイヤ送給装置をワイヤ送給方向に往復移動自在に設けるとともに、溶接ロボット本体の姿勢に応じた適正位置に前記ワイヤ送給装置を位置させて教示することが行われている。

これは、溶接ロボット本体の姿勢が変化すると、ワイヤ送給装置と溶接トーチ間のコンジットケーブルの状態（例えば、湾曲状態）が溶接ロボット本体の姿勢に応じて変化し、その変化によって、コンジットケーブル内に挿通された溶接ワイヤに係るストレスが変化するためであり、このストレスを未然に回避するために、適正なワイヤ送給装置の位置を教示（ティーチング）するようにしている。

実開平５−２８５６３号公報 特開２００６−７２５６号公報 特開２００４−１７４５４９号公報

ところが、従来は、溶接ロボット本体の位置姿勢のティーチングを教示装置で行い、また、ワイヤ送給装置の位置のティーチングも前記教示装置で手動操作により適正な位置に移動させてティーチングを行うため、溶接ロボット本体自体のティーチング作業以外のティーチング作業が増加する問題がある。

本発明の目的は、溶接ロボット本体のティーチング際に、その溶接ロボット本体の位置姿勢に応じた、ワイヤ送給装置の適正位置のティーチングを容易に行うことができるアーク溶接ロボットの教示装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、溶接トーチを備える溶接ロボット本体に、前記溶接トーチに溶接ワイヤを送給するワイヤ送給装置がワイヤ送給方向に往復移動自在に設けられるとともに、前記ワイヤ送給装置の前記ワイヤ送給方向の往復移動を行わせる往復駆動機構部を備えたアーク溶接ロボットの教示装置において、前記溶接ロボット本体の位置姿勢を定める教示点をティーチングする際に、その教示点における前記ワイヤ送給装置の前記ワイヤ送給方向の位置を、前記溶接ロボット本体の位置姿勢に応じて変化する姿勢パラメータに基づいて演算する演算部と、前記教示点のティーチングの際に、前記演算部により得られた前記ワイヤ送給方向の位置を前記教示点と関連付けて記憶する記憶部を備えるアーク溶接ロボットの教示装置を要旨としている。

請求項２の発明は、請求項１において、前記演算部により得られた前記ワイヤ送給方向の位置に前記ワイヤ送給装置を移動させるように前記往復駆動機構部に駆動指令を付与する駆動制御部を備え、前記記憶部は、前記駆動指令が付与された後、記憶指令があったときに、そのときの前記ワイヤ送給方向の位置とともに前記教示点と関連付けて記憶することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２において、前記姿勢パラメータは、前記溶接ロボット本体を構成するロボットアームにおいて、前記溶接ワイヤの送給に影響を与える少なくとも１つ以上のロボットアームの関節角度であり、前記演算部は、前記関節角度と対応した前記ワイヤ送給方向の位置が記憶された位置テーブルを参照してその教示点における前記ワイヤ送給装置の前記ワイヤ送給方向の位置を得ることを特徴とする。

請求項４の発明は、溶接トーチを備える溶接ロボット本体に、前記溶接トーチに溶接ワイヤを送給するワイヤ送給装置がワイヤ送給方向に往復移動自在に設けられるとともに、前記ワイヤ送給装置の前記ワイヤ送給方向の往復移動を行わせる往復駆動機構部を備えたアーク溶接ロボットの教示装置において、前記溶接ロボット本体の位置姿勢定める教示点をティーチングする際に、前記溶接ロボット本体の位置姿勢に応じて変化する姿勢パラメータを検出する姿勢パラメータ検出部と、前記姿勢パラメータが、前記溶接ワイヤに対する負荷を軽減する閾値となる前記ワイヤ送給方向の位置まで、前記往復駆動機構部に駆動指令を付与する駆動制御部と、前記教示点のティーチングの際に、前記閾値となる前記ワイヤ送給方向の位置とともに前記教示点と関連付けて記憶する記憶部を備えるアーク溶接ロボットの教示装置を要旨としている。

請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項において、前記往復駆動機構部は、ワイヤ送給装置を直線駆動させるモータ又はシリンダを含むことを特徴とする。

請求項１及び請求項４の発明によれば、溶接ロボット本体のティーチングを行う際に、その溶接ロボット本体の位置姿勢に応じた、ワイヤ送給装置の適正位置が自動的に記憶されるようにしたので、ワイヤ送給装置の位置のティーチングを容易に行うことができる。

請求項２の発明によれば、溶接ロボット本体のティーチングを行う際に、その溶接ロボット本体の位置姿勢に応じて、ワイヤ送給装置を自動的に適正な位置に位置させることができ、さらに記憶指令があったときにワイヤ送給方向の位置とともに前記教示点と関連付けて記憶することができるので、ワイヤ送給装置の位置を作業者に確認させながら教示点のティーチングを容易に行うことができる。

請求項３の発明によれば、姿勢パラメータをロボットアームの関節角度とし、前記関節角度と対応したワイヤ送給方向の位置が記憶された位置テーブルを参照してその教示点における前記ワイヤ送給装置の前記ワイヤ送給方向の位置を得るようにした。すなわち、ワイヤ送給装置にかかる力を検出するセンサ機器等を追加することなく、簡単な構成により、ワイヤ送給装置の位置のティーチングを行うことができる。

第１実施形態のアーク溶接ロボットの教示装置の概略図。 ワイヤ送給装置の往復移動機構の一例を示す概略図。 第１実施形態のティーチングのフローチャート。 （ａ）、（ｂ）は位置テーブルの説明図。 第２実施形態のティーチングのフローチャート。 第３実施形態のアーク溶接ロボットの教示装置の概略図。 第３実施形態のティーチングのフローチャート。

以下、本発明のアーク溶接ロボットの教示装置を具体化した第１実施形態を図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すようにアーク溶接ロボットは、マニピュレータ１０を制御するロボット制御装置２０と、前記ロボット制御装置２０に通信ケーブルＬ１を介して接続された溶接電源装置５０とを備えている。本実施形態のロボット制御装置２０は、教示装置として兼用している。

（マニピュレータ１０）
図１に示すように、マニピュレータ１０（すなわち、ロボット本体）は、フロア等の適当な箇所に固定される基台１１と、それに複数の軸を介して連結された複数のロボットアーム１２〜１７と、各ロボットアーム１２〜１７をそれぞれ駆動する図示しない駆動モータとによって構成されている。

前記ロボットアーム１２は基台１１の上に取り付けられ、Ｊ１軸回りに旋回する。ロボットアーム１２にはロボットアーム１３が取り付けられ、Ｊ１軸と直交するＪ２軸回りに揺動する。ロボットアーム１３の上端にはロボットアーム１４が取り付けられ、Ｊ２軸と平行なＪ３軸の回りに揺動する。ロボットアーム１４の先端部にはロボットアーム１５が取り付けられて、ロボットアーム１４の長手方向に伸びるＪ４軸回りに回転する。

ロボットアーム１５の先端部にはロボットアーム１６が取り付けられて、Ｊ４軸に直交するＪ５軸回りに揺動する。ロボットアーム１６の先端部にはロボットアーム１７が取り付けられて、Ｊ５軸に直交するＪ６軸回りに回転する。前記駆動モータは、それぞれロータリエンコーダＲ１〜Ｒ６を備え、ロボットアームの関節角度の検出が可能である。ロボットアームの関節角度は、それぞれ、Ｊ１軸〜Ｊ６軸の回転角度である。

マニピュレータ１０先端のロボットアーム１７に設けられた手首部の先端には、被溶接物であるワーク（図示しない）に対してアーク溶接を行う溶接トーチ１８が取付けられている。マニピュレータ１０は、制御ケーブルＬ２を介してロボット制御装置２０に接続されている。

マニピュレータ１０の各ロボットアーム１２〜１７に設けられた前記駆動モータ（図示しない）は、ティーチングにより作成された作業プログラムの実行時には、ロボット制御装置２０から制御ケーブルＬ２を介して送信される駆動信号によって回転駆動される。この各駆動モータが回転駆動されることにより、マニピュレータ１０の各ロボットアーム１２〜１７が変位し、結果的に溶接トーチ１８が上下前後左右に移動可能とされる。

また、ティーチペンダントＴＰによるジョグ操作により、ロボット制御装置２０に指令信号が入力されると、その指令信号に基づくロボット制御装置２０からの駆動信号がマニピュレータ１０に入力されて、マニピュレータ１０の各ロボットアーム１２〜１７を回転させて、溶接トーチ１８の先端の位置姿勢の制御可能である。

ワイヤ供給源としてのワイヤリール６０に巻かれた溶接ワイヤＷは図示しないコンジットパイプに挿通されてマニピュレータ１０のロボットアーム１４に設けられたワイヤ送給装置４０によって溶接トーチ１８に送給される。

（ワイヤ送給装置４０）
溶接ワイヤＷはワイヤリール６０からワイヤ送給装置４０までは、図示しないコンジットパイプによってガイドされ、ワイヤ送給装置４０から溶接トーチ１８までは、一線式パワーケーブル（すなわち、コンジットケーブル）６４によってガイドされて送給される。また、溶接電源装置５０から一線式パワーケーブル６４を介して溶接トーチ１８に電力が供給される。

ワイヤ送給装置４０は、駆動ロール４１と加圧ロール４２を備え、加圧ロール４２が図示しないバネにより駆動ロール４１側へ常時付勢されて溶接ワイヤＷを両ロールに挟み込み、その摩擦力で溶接ワイヤＷをはさんで図示しないワイヤリールから引っ張り出すようにされている。駆動ロール４１はモータ４３にて回転駆動される。モータ４３は、ロータリエンコーダ付サーボモータで構成されている。そして、溶接電源装置５０は、前記ロータリエンコーダからフィードバックされるパルスを用いて溶接ワイヤＷのワイヤ送給速度を測定するとともに送給時の速度（ワイヤ送給速度）を監視してフィードバック制御し、モータ４３のモータ電流を検出することにより、送給系の負荷を監視する。

（往復駆動機構部）
図２に示すように、ワイヤ送給装置４０は、ロボットアーム１４上に設けられた往復移動機構４４を介して、溶接ワイヤＷの送給方向と同方向において往復移動自在に支持されている。

図２に示す往復移動機構４４は、ロボットアーム１４に設けられた一対の支持部材１４ａに対し、回転自在に支持されてワイヤ送給方向に延出されたボールネジ４６と、前記ボールネジ４６を回転駆動するとともにロータリエンコーダＲ７を備えた減速機付きのサーボモータ４７とを有する。ボールネジ４６は、ワイヤ送給装置４０のベース部材４５の図示しないナット部に螺合され、前記サーボモータ４７の正逆の回転により、ワイヤ送給装置４０が溶接ワイヤＷの送給方向と同方向において往復移動する。なお、往復移動機構４４の構成は、前記例に限定するものではない。

本実施形態の往復移動機構４４及びサーボモータ４７により、往復駆動機構部の一例が開示されている。
（ロボット制御装置２０）
ロボット制御装置２０は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、主制御部２４、通信制御部２５、記憶部２６、サーボドライバ２７、サーボドライバ２８及びインターフェイス２９，３０等を備え、各部はバス（ＢＵＳ）３１を介して相互に接続されている。ＣＰＵ２１は、各部をコントロールする。なお、サーボドライバ２７は、各ロボットアーム１２〜１７の駆動モータ数と同数あるが、説明の便宜上、１つのみを代表的に図示している。

主制御部２４は、ティーチペンダントＴＰで教示された作業プログラム、或いはティーチペンダントＴＰからの操作信号、或いは前記ロータリエンコーダＲ１〜Ｒ７からの現在位置情報（すなわち、ロボットアームの関節角度）等に基づいて制御指令を生成して、バス３１及びサーボドライバ２７、及び制御ケーブルＬ２を介して、前記図示しない駆動モータを回転制御し、溶接トーチ１８を移動する。

また、主制御部２４は、前記ロータリエンコーダＲ４〜Ｒ６からの、現在位置情報（すなわち、ロボットアームの関節角度）に基づいて、制御指令を生成してバス３１及びサーボドライバ２８、及び制御ケーブルＬ２を介して、サーボモータ４７を回転制御し、ワイヤ送給装置４０を移動させる。

また、主制御部２４は、通信ケーブルＬ１を介して溶接電源装置５０と通信をすることにより当該溶接電源装置５０と同期を取り、例えば、溶接の開始や終了、出力電圧などの指示を行う。主制御部２４は、溶接電源装置５０にワイヤ送給装置４０の送給制御の指示を行い、前記ワイヤ送給装置４０から溶接トーチ１８に溶接ワイヤＷを送給させる。

ＲＯＭ２２は、マニピュレータ１０の動作を制御するための制御ソフトウェアを格納するものである。ＲＡＭ２３は、揮発性のメモリであって、ＣＰＵ２１及び主制御部２４に対して作業領域を提供するものであり、計算データ等を一時的に記憶する。

主制御部２４は、演算部と駆動制御部の一例である。
記憶部２６は、マニピュレータ１０の溶接作業が教示された作業プログラム、この作業プログラムの実行条件を示すデータ、制御定数を示すデータ等を格納するものである。記憶部２６は、ハードディスク等の不揮発性の記憶部である。通信制御部２５は、溶接電源装置５０と通信ケーブルＬ１を介して通信が可能である。

ロータリエンコーダＲ１〜Ｒ７は、インターフェイス２９を介してロボット制御装置２０に接続されている。また、ティーチペンダントＴＰは、インターフェイス３０を介してロボット制御装置２０に接続されている。

ティーチペンダントＴＰは、各ロボットアーム１２〜１７をジョグ操作するための図示しない各種移動キー、及び教示データを入力する各種データ入力キー等を含む各種キー群、並びに図示しない表示装置を備えている。ティーチペンダントＴＰは、ジョグ操作するための手動運転操作部の例示である。

本実施形態では、ロボット制御装置２０の主制御部２４（演算部）及び記憶部２６によりアーク溶接ロボットの教示装置が構成されている。
（第１実施形態の作用）
上記のように構成された教示装置の作用を図３及び図４を参照して説明する。図４はロボット制御装置２０の主制御部２４がティーチングモードで実行する処理のフローチャートである。

Ｓ１０では、作業者によりティーチペンダントＴＰがジョグ操作されて、ティーチペンダントＴＰから指令信号を主制御部２４が入力すると、主制御部２４はその指令信号に基づいて駆動信号をマニピュレータ１０（溶接ロボット本体）に出力して、マニピュレータ１０の各ロボットアーム１２〜１７を回転させて、溶接トーチ１８の先端を、作業者が教示するべき位置、すなわち教示点に移動させる。

この教示点に溶接トーチ１８が移動された後、Ｓ１２において、作業者による移動命令の登録操作があると、Ｓ１２では「ＹＥＳ」と判定して、Ｓ１４に移行する。また、前記登録操作がなく、他の入力があった場合にはその処理をＳ２０で行った後、Ｓ１０に戻る。

Ｓ１４では、主制御部２４は、ロボットアームのＪ４軸〜Ｊ６軸の回転角度（関節角度）を読込み、まず、予め記憶部２６に記憶したＪ４軸及びＪ５軸の回転角度（関節角度）に関する位置テーブルＴ１，Ｔ２を参照して、読込みしたＪ４軸〜Ｊ６軸の回転角度に最適なワイヤ送給装置４０の位置を演算する。ここで、Ｊ４軸〜Ｊ６軸の回転角度は、姿勢パラメータの一例である。

前記位置テーブルは、図４（ａ）に示すＪ４軸及びＪ５軸に基づいてワイヤ送給装置４０の位置を決定するＪ４軸及びＪ５軸に関する位置テーブルＴ１と、図４（ｂ）に示すＪ６軸に関する位置テーブルＴ２がある。Ｊ４軸及びＪ５軸に関する位置テーブルＴ１では、図４（ａ）に示すように、Ｊ４軸の取り得る関節角度の大きさと、Ｊ５軸の取り得る関節角度の大きさの組み合わせに応じて、ワイヤ送給装置４０の位置が決定されるように作成されている。すなわち、Ｊ４軸が取り得る関節角度の大きさの範囲が複数設定されて、そのＪ４軸の関節角度の大きさの範囲毎に、複数のＪ５軸が取り得る関節角度の大きさの範囲が複数設定され、その組み合わせにより、一義的にワイヤ送給装置４０の位置が決定されるように設定されている。

また、Ｊ４軸及びＪ５軸に関する位置テーブルＴ１は、Ｊ６軸が教示中に最も取りうる関節角度、或いは標準的な関節角度で固定した状態で、実験によりＪ４軸とＪ５軸の関節角度を変化させたときの、一線式パワーケーブル６４内の溶接ワイヤＷの負荷を軽減するワイヤ送給装置４０の最適な位置を割り出して、その結果を予め記憶部２６に記憶したものである。

本実施形態では、図２に示すように、ボールネジ４６の長手方向の中央位置を「０」として、ワイヤ送給方向側の最前端位置を「−５」とし、反ワイヤ送給方向画の最後端位置を「＋５」としたとき、ワイヤ送給装置４０を、「−５」〜「５」を１０等分した位置にそれぞれ位置させることが可能である。すなわち、主制御部２４は、これらの値が付与された際、実際のワイヤ送給装置４０の駆動位置に換算して、それぞれ位置させる。

なお、図２で示されている「−５」、「０」、「５」の位置は、それぞれワイヤ送給装置４０のワイヤ送給方向における中央部位が位置するところを示す。
また、この等分の位置は一例であって、限定するものではない。また、図４（ａ）におけるＪ４軸及びＪ５軸に関する位置テーブルＴ１では、ワイヤ送給装置４０の位置は、「−４」〜「２」のいずれかが、選択される。

さらに主制御部２４は、図４（ｂ）のＪ６軸に関する位置テーブルＴ２を参照して、Ｊ６軸の関節角度に応じて、ワイヤ送給装置４０の位置の補正量を求める。この補正量は、Ｊ４軸及びＪ５軸に関する位置テーブルＴ１で求めたワイヤ送給装置４０の位置が、Ｊ６軸が教示中に最も取りうる関節角度、或いは標準的な関節角度で固定した状態で得られたワイヤ送給装置４０の位置であるため、Ｊ６軸が回転した場合を考慮していない値だからである。

Ｊ６軸に関する位置テーブルＴ２は、図４（ｂ）に示すように、Ｊ６軸の取り得る関節角度の大きさが複数設定されてその範囲毎に、ワイヤ送給装置４０の位置の補正量が一義的に決定されるように作成されている。

Ｊ６軸に関する位置テーブルＴ２は、前記Ｊ４軸及びＪ５軸の位置テーブルＴ１で決定されたワイヤ送給装置４０の位置において、Ｊ６軸が取りうる回転角度で回転したときの、一線式パワーケーブル６４内の溶接ワイヤＷの負荷を軽減するワイヤ送給装置４０の最適な補正量を割り出して、その結果を予め記憶部２６に記憶したものである。

この補正量は、図４（ａ）の位置テーブルＴ１から求めたワイヤ送給装置４０の位置に対して加算又は減算するためのものである。すなわちＪ６軸の回転により、一線式パワーケーブル６４内の溶接ワイヤＷの負荷が増える場合は、その負荷が軽減する方向に補正量を加算又は減算してワイヤ送給装置４０を位置の補正を行うのである。

本実施形態ではＪ６軸により、Ｊ６軸が教示中に最も取りうる関節角度、或いは標準的な関節角度（例えば、−８９度〜９０度）を基準として、この関節角度からさらに＋側又は−側に、回転する場合には、一線式パワーケーブル６４の変形が大きくなるとして溶接ワイヤＷの負荷が増大するため、それぞれ補正量「−１」分、すなわちワイヤ送給方向側に「−１」分加算して、溶接ワイヤＷへの負荷を軽減するようにしている。なお、補正量は、この補正量は、一例であり、限定するものではない。

本実施形態では、主制御部２４は求めた補正量を、図４（ａ）で得られたワイヤ送給装置４０の位置に加算する。
Ｓ１６では、主制御部２４は、移動命令、教示点及びＳ１４で得られた前記ワイヤ送給装置４０の位置（補正量込み）を関連付けして記憶部２６に記憶することにより、作業プログラムの行として作成する。

Ｓ１８では、主制御部２４は、教示終了の指令がティーチペンダントＴＰからあるかを確認して、ない場合には、Ｓ１０に戻り、教示終了の指令があった場合には、このフローチャートを終了する。

上記のようにして作成された作業プログラムが記憶部２６に記憶され、再生された場合、移動命令、教示点、及びワイヤ送給装置４０の位置が書き込まれた作業プログラムの行が実行されると、主制御部２４は、前記移動命令に基づいて、マニピュレータ１０を作動させて溶接トーチ１８の先端を前記教示点に移動させるとともに、当該行に記述されたワイヤ送給装置４０の位置へ移動させることができる。

本実施形態によれば、下記の特徴がある。
（１） 本実施形態のロボット制御装置は教示装置として、マニピュレータ１０（溶接ロボット本体）の位置姿勢の教示点でのティーチングの際に、その教示点におけるワイヤ送給装置４０のワイヤ送給方向の位置を、マニピュレータ１０（溶接ロボット本体）の位置姿勢に応じて変化する姿勢パラメータに基づいて演算する主制御部２４（演算部）と、教示点のティーチングの際に、主制御部２４（演算部）により得られたワイヤ送給装置４０のワイヤ送給方向の位置を前記教示点と関連付けて記憶する記憶部２６を備える。この結果、本実施形態によれば、溶接ロボット本体のティーチングを行う際に、その溶接ロボット本体の位置姿勢に応じた、ワイヤ送給装置の適正位置が自動的に記憶されるようにしたので、ワイヤ送給装置の位置のティーチングを容易に行うことができる。

（２） 本実施形態では、姿勢パラメータは、マニピュレータ１０（溶接ロボット本体）を構成する各ロボットアーム１２〜１７において、溶接ワイヤＷの送給に影響を与える３つのロボットアームのＪ４軸〜Ｊ６軸の関節角度としている。

そして、主制御部２４（演算部）は、前記関節角度と対応したワイヤ送給装置４０のワイヤ送給方向の位置が記憶された位置テーブルＴ１、Ｔ２を参照してその教示点におけるワイヤ送給装置４０のワイヤ送給方向の位置を得るようにしている。この結果、本実施形態によれば、ワイヤ送給装置にかかる力を検出するセンサ機器等を追加することなく、簡単な構成により、ワイヤ送給装置の位置のティーチングを行うことができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図５のフローチャートを参照して説明する。なお、第２実施形態のハード構成は、第１実施形態と同様であるため、その詳細説明を省略する。

（第２実施形態の作用）
図５はロボット制御装置２０の主制御部２４がティーチングモードで実行する処理のフローチャートである。なお、第１実施形態と同様のステップでは、ステップ番号には同一ステップ番号を付してその説明を省略する。なお、本実施形態では、主制御部２４は、演算部及び駆動制御部の一例である。

図５に示すフローチャートは、Ｓ１０の次にＳ１１が行われる。すなわち、Ｓ１１では、ティーチペンダントＴＰから図示しない確認キーの入力があったか否かを判定し、確認キー以外の他の入力があった場合には、Ｓ２０に移行する。

Ｓ１１で、確認キーの入力があった場合は、Ｓ１４の処理を主制御部２４は行う。
Ｓ１４の処理後、主制御部２４は、駆動指令を、サーボドライバ２８を介してサーボモータ４７に付与してワイヤ送給装置４０をＳ１４で求めた位置へサーボモータ４７を駆動して移動させる。

Ｓ１４において，ワイヤ送給装置４０がＳ１４で求めた位置に移動した後、Ｓ１２の処理を行う。Ｓ１２での移動命令の登録入力による主制御部２４が受ける信号は、記憶指令に相当する。Ｓ１２で主制御部２４が「ＹＥＳ」と判定すると、Ｓ１６、Ｓ１８の各ステップの処理を行う。

このように、本実施形態では、Ｓ１１で、作業者のティーチペンダントＴＰの操作により確認キーの入力があった場合には、ワイヤ送給装置４０をＳ１３で求められた位置へ移動させるため、その位置の確認を作業者が確認できる。そして、この確認がされた上で、Ｓ１２において移動命令の登録入力があっときにＳ１６の処理、すなわち、移動命令、教示点及びＳ１４で得られた前記ワイヤ送給装置４０の位置（補正量込み）を関連付けして記憶部２６に記憶することにより、作業プログラムの行として作成することができる。

本実施形態によれば、第１実施形態の（１）及び（２）と同様の効果の他に、下記の特徴がある。
（１） 本実施形態では、教示装置の主制御部２４は、駆動制御部として、演算して得られたワイヤ送給方向の位置にワイヤ送給装置４０を移動させるように往復移動機構４４及びサーボモータ４７（往復駆動機構部）に駆動指令を付与する。また、記憶部２６は、教示点のティーチングの際に、前記駆動指令を付与した後、記憶指令があったときに、そのときのワイヤ送給方向の位置とともに前記教示点と関連付けて記憶する。

この結果、本実施形態によれば、記憶指令があったときにワイヤ送給方向の位置とともに教示点と関連付けて記憶することができるので、ワイヤ送給装置の位置を作業者に確認させながら教示点のティーチングを容易に行うことができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態を、図６及び図７を参照して説明する。第３実施形態では、図６に示すように、ワイヤ送給装置４０において、駆動ロール４１，加圧ロール４２を収納するケース４８におけるワイヤ送給方向側に向く側面と、一線式パワーケーブル６４の基端部間には、姿勢パラメータ検出部としての力センサＦＳが設けられている。力センサＦＳは、インターフェイス２９を介してロボット制御装置２０に接続されている。力センサＦＳは溶接ロボット本体の姿勢変化に応じて変化する一線式パワーケーブル６４の基端部に印加する力を検出するものである。この力が高いほど、一線式パワーケーブル６４は曲率が大きくなり、この結果、一線式パワーケーブル６４の曲げ状態がきつくなるため溶接ワイヤＷの負荷が高くなる。力センサＦＳの負荷検出値（力）を姿勢パラメータとしている。

第３実施形態の他のハード構成は、第１実施形態と同様であるため、その詳細説明を省略する。
（第３実施形態の作用）
図７はロボット制御装置２０の主制御部２４がティーチングモードで実行する処理のフローチャートである。なお、第２実施形態と同様のステップでは、ステップ番号には同一ステップ番号を付してその説明を省略する。なお、本実施形態では、主制御部２４は、演算部及び駆動制御部の一例である。

本実施形態では、第２実施形態のステップのＳ１０とＳ１２の間、Ｓ１１、Ｓ１３及びＳ１４の代わりに、Ｓ１０Ａ，Ｓ１０Ｂ及びＳ１０Ｃのステップが挿入されているところが、第２実施形態と異なっている。

Ｓ１０Ａでは、Ｓ１０で、ジョグ操作により、溶接ロボット本体が教示点に移動して、その教示点に位置している際の力センサＦＳの力（負荷検出値）が小さくなる方向へ、主制御部２４は、駆動指令をサーボドライバ２８を介してサーボモータ４７に付与してワイヤ送給装置４０を移動させる。

Ｓ１０Ｂでは、主制御部２４は、力センサＦＳの力（負荷検出値）が、予め設定された閾値以下か否かを判定し、負荷検出値が、閾値以下になるまで、Ｓ１０Ａの処理を実行する。この閾値は、一線式パワーケーブル６４に挿入された溶接ワイヤＷの負荷を軽減して、溶接ワイヤに係るストレスを許容できる値であり、予め実験等により設定されものである。

Ｓ１０Ｂでは、負荷検出値が閾値よりも低くなったときに、Ｓ１０Ｃに移行して、主制御部２４は、ワイヤ送給装置４０の駆動を停止し、そのときのワイヤ送給装置４０の停止位置をロータリエンコーダＲ７の検出値に基づいて算出する。

以下、Ｓ１２，Ｓ１６及びＳ１８の処理を行う。なお、Ｓ１６では、本実施形態では、ワイヤ送給装置４０の位置として、Ｓ１０Ｃで算出した停止位置を記憶する。
本実施形態によれば、下記の特徴がある。

（１） 本実施形態のロボット制御装置では、マニピュレータ１０（溶接ロボット本体）の位置姿勢の教示点でのティーチングの際に、マニピュレータ１０（溶接ロボット本体）の位置姿勢に応じて変化する負荷検出値（力）を姿勢パラメータとしている。該負荷検出値を検出する力センサＦＳを姿勢パラメータ検出部としている。そして、主制御部２４は、駆動制御部として、負荷検出値が溶接ワイヤＷに対する負荷を軽減する閾値となるワイヤ送給方向の位置まで、往復移動機構４４とサーボモータ４７（往復駆動機構部）に駆動指令を付与する。そして、記憶部２６は、教示点のティーチングの際に、前記閾値となるワイヤ送給方向の位置とともに前記教示点と関連付けて記憶する。この結果、本実施形態によれば、溶接ロボット本体のティーチングを行う際に、その溶接ロボット本体の位置姿勢に応じた、ワイヤ送給装置の適正位置が自動的に記憶されるようにしたので、ワイヤ送給装置の位置のティーチングを容易に行うことができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように構成してもよい。
・ 前記実施形態では、往復移動機構部の一例として、往復移動機構４４とサーボモータ４７との組み合わせとしたが、空圧シリンダ、油圧シリンダ、或いは、モータ駆動の電動シリンダ等のリニアアクチュエータ、或いは往復移動機構をリニアモータで、ワイヤ送給装置４０を往復移動させてもよい。これらは往復駆動機構部として採用できる例である。

・ 前記実施形態では、Ｊ４軸〜Ｊ６軸の回転角度を姿勢パラメータの一例としたが、Ｊ４軸及びＪ５軸の回転角度を姿勢パラメータとしてもよい。
・ 第１実施形態では、Ｊ４軸〜Ｊ６軸の回転角度を姿勢パラメータの一例としたが、Ｊ４軸又はＪ５軸の回転角度のいずれか一方のみを姿勢パラメータとしてもよい。

・ 前記実施形態では、溶接ロボット本体は、６軸ロボットとしているが、７軸以上のロボットに具体化することも可能である。この場合、ワイヤ送給装置４０を設けるロボットアームよりも先端側に連結される複数のロボットアームの動作により、一線式パワーケーブル６４に掛かる負荷、ひいては、一線式パワーケーブル６４に挿通される溶接ワイヤＷに掛かる負荷（ストレス）が変化するため、ワイヤ送給装置４０を設けるロボットアームよりも先端側に連結される複数のロボットアームの関節角度を、例えば、姿勢パラメータとすればよい。

Ｗ…溶接ワイヤ、１０…マニピュレータ（溶接ロボット本体）、
１８…溶接トーチ、２０…ロボット制御装置、
２４…主制御部（演算部、駆動制御部）、
２６…記憶部、４０…ワイヤ送給装置、４４…往復移動機構、
４７…サーボモータ。

Claims (5)

1. 溶接トーチを備える溶接ロボット本体に、前記溶接トーチに溶接ワイヤを送給するワイヤ送給装置がワイヤ送給方向に往復移動自在に設けられるとともに、前記ワイヤ送給装置の前記ワイヤ送給方向の往復移動を行わせる往復駆動機構部を備えたアーク溶接ロボットの教示装置において、
   前記溶接ロボット本体の位置姿勢を定める教示点をティーチングする際に、その教示点における前記ワイヤ送給装置の前記ワイヤ送給方向の位置を、前記溶接ロボット本体の位置姿勢に応じて変化する姿勢パラメータに基づいて演算する演算部と、
   前記教示点のティーチングの際に、前記演算部により得られた前記ワイヤ送給方向の位置を前記教示点と関連付けて記憶する記憶部を備えるアーク溶接ロボットの教示装置。
2. 前記演算部により得られた前記ワイヤ送給方向の位置に前記ワイヤ送給装置を移動させるように前記往復駆動機構部に駆動指令を付与する駆動制御部を備え、
   前記記憶部は、前記駆動指令が付与された後、記憶指令があったときに、そのときの前記ワイヤ送給方向の位置とともに前記教示点と関連付けて記憶することを特徴とする請求項１に記載のアーク溶接ロボットの教示装置。
3. 前記姿勢パラメータは、前記溶接ロボット本体を構成するロボットアームにおいて、前記溶接ワイヤの送給に影響を与える少なくとも１つ以上のロボットアームの関節角度であり、
   前記演算部は、前記関節角度と対応した前記ワイヤ送給方向の位置が記憶された位置テーブルを参照してその教示点における前記ワイヤ送給装置の前記ワイヤ送給方向の位置を得ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアーク溶接ロボットの教示装置。
4. 溶接トーチを備える溶接ロボット本体に、前記溶接トーチに溶接ワイヤを送給するワイヤ送給装置がワイヤ送給方向に往復移動自在に設けられるとともに、前記ワイヤ送給装置の前記ワイヤ送給方向の往復移動を行わせる往復駆動機構部を備えたアーク溶接ロボットの教示装置において、
   前記溶接ロボット本体の位置姿勢定める教示点をティーチングする際に、前記溶接ロボット本体の位置姿勢に応じて変化する姿勢パラメータを検出する姿勢パラメータ検出部と、
   前記姿勢パラメータが、前記溶接ワイヤに対する負荷を軽減する閾値となる前記ワイヤ送給方向の位置まで、前記往復駆動機構部に駆動指令を付与する駆動制御部と、
   前記教示点のティーチングの際に、前記閾値となる前記ワイヤ送給方向の位置とともに前記教示点と関連付けて記憶する記憶部を備えるアーク溶接ロボットの教示装置。
5. 前記往復駆動機構部は、ワイヤ送給装置を直線駆動させるモータ又はシリンダを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載のアーク溶接ロボットの教示装置。