JP2014117720A - アーク溶接ロボットシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
各ロボット制御装置RC1等は、溶接作業工程の開始及び終了時に溶接作業工程に関する工程区画情報をネットワーク20を介してモニタ装置PCに対して送信する。溶接作業工程中は実行状態が変化する毎に、実行状態情報を制御対象の溶接機に送信する。各溶接機Y1等は溶接作業工程中に取得したモニタ値を時系列でRAM23に記憶し、モニタ装置PCに送信する。モニタ装置PCは取得情報にタイムスタンプを付けて記憶装置34に保存する。モニタ装置と複数のロボットがネットワーク接続された生産ラインで1つのワークに対して同時に溶接加工を行う場合、ライン全体のモニタ値を一元管理することができる。
【選択図】図2
Description
(1) 1つのワークに対して複数のアーク溶接ロボットで同時に溶接施工を行う場合、トレーサビリティを確保するためには、全ての溶接ロボットの施工データを一元的に管理する必要がある。しかし、特許文献1の技術では、個々のアーク溶接ロボットの施工データをモニタすることはできるが、複数のアーク溶接ロボットのデータを一元的に管理することができない。
特許文献3では、ロボット制御装置とアーク溶接機外に検出手段を設ける必要はないが、上記(1)及び(2)の問題がある。
図1に示すようにアーク溶接ロボットシステム10は、アーク溶接を行うように構成された複数のロボットR1〜RNと、各ロボットを制御するロボット制御装置RC1〜RCN及びモニタ装置PCを有する。
次に、ロボット制御装置及び溶接機を説明する。なお、ロボット制御装置RC1〜RCNの構成は同じのため、代表してロボット制御装置RC1の構成を説明する。
図5に作業プログラムの例を示す。図5に示す作業プログラムでは、作業プログラム番号、ワーク番号及び複数の教示ステップ番号001〜nが記述されている。前記ワーク番号は、複数のロボットR1〜RNにより同時に加工を行うワークを識別するための情報であって、識別しやすいようにユーザが付与しておく情報である。
次に図2に戻り、溶接機について説明する。溶接機Y1〜YNの構成は同じであるため、代表して溶接機Y1の構成を説明する。
次にモニタ装置PCを説明する。モニタ装置PCは、コンピュータからなり、CPU(中央処理装置)31、ROM32、RAM33、記憶装置34及びネットワーク通信部35等を備えている。CPU31は、モニタ装置PC自体のシステムをコントロールする。ROM32は、前記モニタ装置自体のシステムのプログラムが格納されている。RAM33は、揮発性のメモリであって、各種プログラムを実行するときの作業メモリとなる。記憶装置34は、書き込み読出し可能なメモリであって、例えばハードディスク、半導体メモリ、磁気抵抗RAM等からなる。なお、記憶装置34が半導体メモリの場合には、バックアップ電源が不要な不揮発性のメモリが好ましいが、限定されるものではなく、バックアップ電源が必要な半導体メモリでもよい。記憶装置34はモニタ記憶部に相当する。
上記のように構成されたアーク溶接ロボットシステムの作用を図3及び図4のフローチャートを参照して説明する。各ロボット制御装置RC1〜RCNのモニタ処理は同様であり、また、各溶接機Y1〜YNのモニタ処理も同様であるため、以下では、ロボット制御装置RC1及び溶接機Y1が実行するモニタ処理について説明する。
図3は、ロボット制御装置RC1の主制御部16が、実行するモニタ処理プログラムのフローチャートであり、前記モニタ処理プログラムは、前記作業プログラムに基づき図示しないマニピュレータ及び溶接機Y1を制御する際に、マルチタスクで処理される。作業プログラムを解釈してマニピュレータ及び溶接機Y1を制御するための各種指令信号を出力する処理は公知であるため、この処理については説明を省略し、以下では、この処理と並行して行われるモニタ処理プログラムの処理内容についてのみ説明する。より具体的には、主制御部16の実行部16bが溶接開始や溶接終了の各タイミング及び溶接中に実行するモニタ関連の処理について説明する。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図3及び図4のフローチャートの「ステップ」にはSを付し、作業プログラムの「教示ステップ」にはSを付さないものとする。
(ステップS4) S4では、実行部16bは、溶接が終了したか否かを確認する。溶接が終了していない場合はS6に移行し、溶接が終了した場合はS5に移行する。
(溶接機のモニタ処理)
次に、溶接機Y1のモニタ処理を図4のフローチャートを参照して説明する。
(ステップS108) S108では、CPU21は、ロボット制御装置RC1からの溶接終了命令を受けて、アークエンド処理を溶接制御部25が実行したか否かを確認する。アークエンド処理が実行されていない場合には、CPU21はS102にリターンし、アークエンド処理が実行されている場合には、S109に移行する。アークエンド処理が実行されている場合には、溶接電流が0となるため、溶接電流を確認することにより、CPU21はアークエンド処理の実行確認ができる。
モニタ装置PCのCPU31は、接続されている全てのロボット制御装置RC1〜RCNと溶接機Y1〜YNからの、工程区画情報(溶接開始命令、溶接終了命令)と取得情報(実行状態情報及びモニタ値)をネットワーク通信部35を介して受信すると、受信した工程区画情報及び取得情報にそれぞれ付与された送信元のIDコードと、受信時の図示しないタイマによるタイムスタンプを前記取得情報にそれぞれメタデータとして付与して、記憶装置34にロボット制御装置毎及び溶接機毎に区分して記憶する。
(1) 本実施形態のアーク溶接ロボットシステムは、モニタ装置PCと、複数のアーク溶接ロボットR1〜RNをそれぞれ制御する複数のロボット制御装置RC1〜RCNと、ロボット制御装置RC1〜RCN毎に設けられて、溶接作業工程中にロボット制御装置RC1〜RCNからの溶接に関する指令情報に応じて制御対象のアーク溶接ロボットの溶接トーチに溶接電流を供給する複数の溶接機Y1〜YNとが共通のネットワーク20を介して接続されている。そして、各ロボット制御装置RC1〜RCNは、溶接作業工程の開始及び終了時には、それぞれ前記溶接作業工程に関する工程区画情報をモニタ装置PCに対して送信するとともに、溶接作業工程中に実行状態が変化する毎に、実行状態情報を制御対象の溶接機に送信するネットワーク通信部14(送信部)を備えている。
・ 図4のフローチャートにおいて、S103で溶接電流、溶接電圧(モニタ値)をサンプリングする場合、予め設定された期間の相加平均値、或いは移動平均値としてもよい。
・ モニタ値として、溶接電流と前記ワイヤ送り速度とすること、或いは溶接電圧と前記シールドガス流量とすること、或いは溶接電圧と前記ワイヤ送り速度とすること、或いは溶接電圧と前記シールドガス流量とすること、或いは、溶接電流、前記ワイヤ送り速度及び前記シールドガス流量とすること、或いは、溶接電圧、前記ワイヤ送り速度及び前記シールドガス流量とすること、或いは、溶接電流、溶接電圧、前記ワイヤ送り速度及び前記シールドガス流量とすること。
10…アーク溶接ロボットシステム、
14…ネットワーク通信部(送信部)、15…記憶装置(記憶部)、
16…主制御部、17…ネットワーク通信部(通信部)、
20…ネットワーク、21…CPU(制御部)、23…RAM(記憶部)、
24…ネットワーク通信部(溶接機送信部)、
34…記憶装置(モニタ記憶部)。
Claims (4)
- モニタ装置と、複数のアーク溶接ロボットをそれぞれ制御する複数のロボット制御装置と、前記ロボット制御装置毎に設けられて、溶接作業工程中に前記ロボット制御装置からの溶接に関する指令情報に応じて制御対象のアーク溶接ロボットの溶接トーチに溶接電流を供給する複数の溶接機とが共通のネットワークを介して接続されたアーク溶接ロボットシステムにおいて、
各ロボット制御装置は、前記溶接作業工程の開始及び終了時には、それぞれ前記溶接作業工程に関する工程区画情報を前記モニタ装置に対して送信するとともに、前記溶接作業工程中に実行状態が変化する毎に、前記実行状態の情報(以下、実行状態情報という)を制御対象の溶接機に送信する送信部を備え、
前記各溶接機は、
前記溶接作業工程中に取得したモニタ値、前記指令情報、及び前記実行状態情報(以下、これらを取得情報という)を時系列で記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶した取得情報を前記モニタ装置に送信する溶接機送信部とを備え、
前記モニタ装置は、前記各ロボット制御装置から送信される工程区画情報及び前記各溶接機から送信される前記取得情報にタイムスタンプを付けて保存するモニタ記憶部を備えるアーク溶接ロボットシステム。 - 前記各ロボット制御装置の送信部は、前記工程区画情報の送信時に併せて送信元のIDコードを前記モニタ装置に対して送信し、前記各溶接機は、前記取得情報を送信元のIDコードを付与して前記モニタ装置に対して送信する請求項1に記載のアーク溶接ロボットシステム。
- 前記溶接機送信部は、前記溶接作業工程中は単位時間当たりに送信するデータ量を少なくして通信を行い、前記溶接作業工程後は単位時間当たりに送信するデータ量を増大して行う請求項1又は請求項2に記載のアーク溶接ロボットシステム。
- 前記溶接機は、前記溶接電流を供給する溶接電源を制御するとともに前記溶接機送信部を制御する制御部を備え、
前記溶接機送信部は、前記溶接作業工程中は前記制御部によるバックグラウンド処理により通信を行うとともに前記溶接作業工程後は前記制御部によるフォアグラウンド処理により通信を行い、前記制御部は前記フォアグラウンド処理での負荷を前記バックグラウンド処理での負荷よりも大きくして前記溶接機送信部に通信を行わせる請求項1又は請求項2に記載のアーク溶接ロボットシステム。
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