JP2014092954A - 溶接ロボットシステム - Google Patents

Abstract

【課題】溶接法やワイヤの材質及び径や溶接対象物の板厚等を変更すると、作業者による教示プログラム中の溶接箇所に関する溶接条件の変更が必要となり、教示プログラム中の溶接箇所が多い程、作業者の修正作業量や修正時間が増大する。
【解決手段】溶接を行う溶接ロボットシステムであって、教示プログラムを記憶する第１の記憶部と、溶接特性と溶接形状と溶接条件とを対応付けた組を複数記憶する第２の記憶部と、溶接特性と溶接形状を入力するための入力部と、第２の記憶部に記憶された情報と、入力部により入力され記溶接特性と溶接形状に基づいて溶接条件を決定する溶接条件決定部と、第１の記憶部に記憶された教示プログラムの溶接条件を記溶接条件決定部で決定された溶接条件に変更して前記第１の記憶部に記憶する教示プログラム変更部とを備え、自動的に教示プログラムを変更することで作業者の負担を軽減する。
【選択図】図１

Description

本発明は、材質や溶接法やワイヤ径や突出長などの溶接特性が変更されると、教示プログラムの各溶接箇所における溶接条件（電流や電圧等）を、変更後の溶接特性に対応する溶接条件に自動的に変更する溶接ロボットシステムに関する。

従来、溶接関連の装置において、溶接条件設定器によって設定された目標電圧値と、電圧検出器によって検出された電圧とに基づいて、溶接条件の１つである溶接ワイヤの送給速度を変更するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、従来、材質や溶接法やワイヤ径や突出長等の溶接特性が変更されると、変更後は、作業者が手動により産業用ロボットの教示プログラム中の溶接を行う部分（溶接部分）の溶接条件（電流や電圧など）を変更し直すことで、変更前と同様に適切な溶接を行うようにしていた。

特開平７−３１４１３６号公報

しかしながら、教示プログラム中の溶接部分が多い程、溶接特性を変更すると、各溶接部分の溶接条件を変更し直す手間が多くなり、手動で変更を行う作業者にとって、負担が大きくなるという課題を有していた。

そこで、本発明は、上記従来の課題を鑑み、溶接特性を変更すると、各溶接部分の溶接条件を自動的に変更し直すことができる機能を有する、溶接ロボットシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の溶接ロボットシステムは、教示プログラムを記憶する第１の記憶部と、溶接特性と溶接形状と溶接条件とを対応付けた組を複数記憶する第２の記憶部と、溶接特性と溶接形状を入力するための入力部と、前記第２の記憶部に記憶された情報と、前記入力部により入力された前記溶接特性と前記溶接形状に基づいて溶接条件を決定する溶接条件決定部と、前記第１の記憶部に記憶された教示プログラムの溶接条件を前記溶接条件決定部で決定された前記溶接条件に変更して前記第１の記憶部に記憶する教示プログラム変更部と、を備えたものである。

また、本発明の溶接ロボットシステムは、上記に加えて、溶接ロボットシステムは、マニピュレータと、前記マニピュレータの動作を制御する制御装置と、前記制御装置と通信を行う教示装置を備え、前記制御装置は、第１の記憶部と、第２の記憶部と、溶接条件決定部と、教示プログラム変更部とを備え、教示装置は、入力部を備えるものである。

また、本発明の溶接ロボットシステムは、上記に加えて、溶接特性は、溶接法と、ワイヤの材質と、ワイヤ径の少なくとも１つを含むものである。

また、本発明の溶接ロボットシステムは、上記に加えて、溶接形状は、溶接対象物の板厚と、溶接物の脚長の少なくとも１つを含むものである。

また、本発明の溶接ロボットシステムは、上記に加えて、溶接条件は、溶接電流と、溶接電圧の少なくとも１つを含むものである。

本発明によれば、溶接特性の内容や溶接形状の内容が変更されると、教示プログラムの各溶接箇所の溶接条件を個別に変更する、といった作業を作業者が手動で行うこと無しに、溶接条件を自動的に変更することができるので、溶接法やワイヤ等の溶接特性や板厚等の溶接形状が変更されても、教示プログラムの修正に要する作業量や作業時間の増大を抑制することができる。

本発明の実施の形態１における溶接ロボットシステムの概略構成を示す図 本発明の実施の形態１における第２の記憶部の記憶内容の概要を示す図 （ａ）本発明の実施の形態１における溶接特性の内容の概要を示す図（ｂ）本発明の実施の形態１における溶接形状の内容の概要を示す図 （ａ）本発明の実施の形態１における溶接条件が修正される前の教示プログラムの概要を示す図（ｂ）本発明の実施の形態１における溶接条件が修正された後の教示プログラムの概要を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１における溶接ロボットシステムの概略構成を示す図である。図２は、本実施の形態１における記憶部の記憶内容の概要を示す図である。図３（ａ）は、本実施の形態１における溶接特性の内容の概要を示す図であり、図３（ｂ）は、本実施の形態１における溶接形状の内容の概要を示す図である。図４（ａ）は、本実施の形態１における溶接条件が修正される前の教示プログラムの概要を示す図であり、図４（ｂ）は、本実施の形態１における溶接条件が修正された後の教示プログラムの概要を示す図である。

図１に示す溶接ロボットシステムは、マニピュレータ１と、マニピュレータ１の動作を制御する制御装置２と、制御装置２と通信を行う教示装置３を備えている。なお、溶接ロボットシステムとしては、これらの構成要素以外に、マニピュレータ１に取り付けられる溶接用のツール等の構成要素も必要であるが、図１では省略している。

図１において、教示装置３は、情報等を表示する表示部４と、数値等の情報を入力する入力部５と、マニピュレータ１を動作させるための操作部６を備えている。なお、教示装置３は、制御装置２および／または教示装置３に記憶されている情報を表示する機能や、表示された情報を選択する機能や、マニピュレータ１を動作させるための操作機能を有している。

また、図１において、制御装置２は、教示装置３を用いて教示された教示プログラムを記憶する第１の記憶部７と、溶接特性と溶接形状と溶接条件とを対応付けた組を複数記憶する第２の記憶部８と、第２の記憶部８に記憶された情報と、入力部５により入力された溶接特性と溶接形状に基づいて溶接条件を決定する溶接条件決定部９と、第１の記憶部７に記憶された教示プログラムの溶接条件を溶接条件決定部９で決定された溶接条件に変更して第１の記憶部７に記憶する教示プログラム変更部１０と、マニピュレータ１の動作の制御等を行う制御部１１を備えている。

図２において、第２の記憶部８には、溶接特性と溶接形状と溶接条件とを対応付けた組を複数記憶している。なお、溶接特性は、図３（ａ）に示すように、少なくとも、溶接対象物の材質と、溶接法と、溶接用ワイヤのワイヤ径を含んでいる。また、溶接形状は、図３（ｂ）に示すように、少なくとも、溶接対象物の溶接後の脚長と、溶接対象物の板厚を含んでいる。また、溶接条件は、図２に示すように、少なくとも、溶接電流と溶接電圧を含んでいる。

以上のように構成されたロボットシステムについて、その動作を説明する。

なお、第１の記憶部７には、図４（ａ）に示すように、教示装置３を用いて教示された教示プログラムが記憶されている。そして、教示プログラムを構成する命令として、溶接命令が含まれており、この溶接命令を構成する溶接条件のパラメータとして、溶接電流と溶接電圧が含まれている例を示している。図４（ａ）では、溶接電流として「電流２ａ」が設定され、溶接電圧として「電圧２ａ」が設定されている例を示している。この「電流２ａ」と「電圧２ａ」は、図２に示すように、溶接特性が溶接特性ａであり、溶接形状が溶接形状Ｂであるときの溶接条件を示している。

図４（ａ）に示すような教示プログラムが第１の記憶部７に記憶されている状態で、作業者が、教示装置３の入力部５等を用いて、溶接特性および／または溶接形状を入力あるいは変更する。すると、溶接条件決定部９は、入力部５により入力された情報と、第２の記憶部８に記憶されている情報に基づいて、新たな溶接条件を決定する。教示装置３を用いて、溶接特性が溶接特性ｂとなり、溶接形状として溶接形状Ｂになったとすると、溶接条件決定部９は、溶接条件として、図２に示す「電流２ｂ」と「電圧２ｂ」を決定する。

教示プログラム変更部１０は、教示プログラム中の溶接条件を、溶接条件決定部９で決定された溶接条件を変更すべく、変更すべき命令を検索し、この命令の溶接条件を変更する。なお、溶接条件が変更された教示プログラムは、第１の記憶部７に記憶される。

溶接条件変更前の教示プログラムを図４（ａ）に示し、溶接条件変更後の教示プログラムを図４（ｂ）に示す。なお、変更すべき命令が複数ある場合には、複数の命令の溶接条件が変更される。そして、変更された教示プログラムに基づいて、溶接ロボットシステムにより溶接が行われる。

以上のように、本実施の形態１の溶接ロボットシステムによれば、溶接特性や溶接形状が変更されると、教示プログラムの各溶接箇所における溶接条件を、変更後の溶接特性や溶接形状に対応する溶接条件に自動的に変更することができる。これにより、従来、溶接特性や溶接形状の内容が変更されると、個別に溶接箇所の溶接条件を作業者が手動で変更していたことによる修正作業量や作業時間の増大を抑制することができる。

本発明によれば、材質や溶接法やワイヤ径や突出長といった溶接特性が変更されると、教示プログラムの各溶接箇所における溶接条件（電流や電圧など）を、変更後の溶接特性に対応する溶接条件に自動的に変更することができ、従来、溶接特性の内容が変更されると、個別に溶接箇所の溶接条件を作業者が手動で変更していたことによる修正作業量や作業時間の増大を抑制することができるので、教示プログラムに基づいて動作を行う溶接ロボットシステムとして産業上有用である。

１ マニピュレータ
２ 制御装置
３ 教示装置
４ 表示部
５ 入力部
６ 操作部
７ 第１の記憶部
８ 第２の記憶部
９ 溶接条件決定部
１０ 教示プログラム変更部
１１ 制御部

Claims (5)

1. 教示プログラムを記憶する第１の記憶部と、
   溶接特性と溶接形状と溶接条件とを対応付けた組を複数記憶する第２の記憶部と、
   溶接特性と溶接形状を入力するための入力部と、
   前記第２の記憶部に記憶された情報と、前記入力部により入力された前記溶接特性と前記溶接形状に基づいて溶接条件を決定する溶接条件決定部と、
   前記第１の記憶部に記憶された教示プログラムの溶接条件を前記溶接条件決定部で決定された前記溶接条件に変更して前記第１の記憶部に記憶する教示プログラム変更部と、
   を備えた溶接ロボットシステム。
2. 溶接ロボットシステムは、マニピュレータと、前記マニピュレータの動作を制御する制御装置と、前記制御装置と通信を行う教示装置を備え、前記制御装置は、第１の記憶部と、第２の記憶部と、溶接条件決定部と、教示プログラム変更部とを備え、教示装置は、入力部を備える請求項１記載の溶接ロボットシステム。
3. 溶接特性は、溶接法と、ワイヤの材質と、ワイヤ径の少なくとも１つを含む請求項１または２記載の溶接ロボットシステム。
4. 溶接形状は、溶接対象物の板厚と、溶接物の脚長の少なくとも１つを含む請求項１から３のいずれか１項に記載の溶接ロボットシステム。
5. 溶接条件は、溶接電流と、溶接電圧の少なくとも１つを含む請求項１から４のいずれか１項に記載の溶接ロボットシステム。

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