JP2014188544A - Arc welding robot control device and arc welding robot control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アーク溶接ロボット制御装置及びアーク溶接ロボット制御方法に関するものである。 The present invention relates to an arc welding robot control device and an arc welding robot control method.
溶接ワイヤのスローダウン処理を溶接開始点ではなく溶接開始点に到達する前に先行して行うアーク溶接ロボット制御装置は、特許文献１及び特許文献２により公知である。
特許文献１では、溶接トーチが溶接開始点に到達する前に先行して溶接ワイヤのスローダウンを開始して、溶接開始時のワイヤ突き出し長まで予めワイヤを送給してからアークスタートを行うことにより、溶接開始点でのスローダウンの時間をできるだけ短くして無駄時間を削減するようにしている。
An arc welding robot control device that performs a welding wire slow-down process prior to reaching the welding start point instead of the welding start point is known from Patent Literature 1 and Patent Literature 2.
In Patent Document 1, the welding wire slows down before the welding torch reaches the welding start point, and the arc is started after the wire is fed in advance to the wire protruding length at the start of welding. As a result, the slowdown time at the welding start point is made as short as possible to reduce the wasted time.
特許文献２では、溶接開始時の溶接ワイヤのスローダウンを、第１スローダウンでは早く行い、次の第２スローダウンでは遅く行うようにしている。このことにより、スローダウン時間を短くしつつ良好なアークスタート性を確保するようにしている。 In Patent Document 2, the welding wire is slowed down at the start of welding early in the first slowdown and late in the second slowdown. This ensures a good arc start performance while shortening the slow-down time.
しかしながら、特許文献１では、溶接トーチが溶接開始点に達する前に先行して溶接ワイヤのスローダウンを開始するタイミングを、自由に設定できるパラメータ（先行処理時間）として扱い、このパラメータをユーザがロボット制御装置に入力するようにしている。すなわち、スローダウンを開始するタイミングをユーザが実際に計測して求める必要があるために、多くの工数を必要とする。 However, in Patent Document 1, the timing at which the welding torch starts to slow down the welding wire before reaching the welding start point is treated as a parameter (preceding processing time) that can be freely set, and this parameter is handled by the user. Input to the control device. That is, since it is necessary for the user to actually measure and obtain the timing for starting the slowdown, a large number of man-hours are required.
また、特許文献１では、前記先行処理時間を溶接開始点毎に設定することができないため、複数の溶接開始点を有するアーク溶接プログラムでは、無駄時間を十分に省けなかったり、突き出し長が長くなりすぎてアークスタート性が悪化する場合がある。 Further, in Patent Document 1, the preceding processing time cannot be set for each welding start point. Therefore, in an arc welding program having a plurality of welding start points, the dead time cannot be sufficiently saved or the protrusion length becomes long. In some cases, the arc start performance may deteriorate.
また、ワイヤの送給経路上にはワイヤの遊びがある。この遊びはロボットの姿勢によって大きく異なる。そのため、特許文献２では、第１スローダウンに要する先行処理時間は溶接開始点毎に調整が必要となる。しかし、特許文献２では、第１スローダウン時間の調整方法については言及されていない。また、特許文献２では、溶接箇所が複数あると、溶接開始点毎に前記先行処理時間を調整するのに非常に手間がかかる。 Further, there is play of the wire on the wire feeding path. This play varies greatly depending on the posture of the robot. Therefore, in Patent Document 2, the advance processing time required for the first slowdown needs to be adjusted for each welding start point. However, Patent Document 2 does not mention an adjustment method of the first slowdown time. Further, in Patent Document 2, if there are a plurality of welding locations, it takes much time to adjust the preceding processing time for each welding start point.
本発明の目的は、アークスタートの際の無駄時間を省いて生産性を高めることができ、また、ワイヤの先行スローダウンを行ったとしても、良好なアークスタートを得ることができて溶接施工品質の向上を行うことができ、さらに、作業プログラムの教示時間の短縮を図ることができるアーク溶接ロボット制御装置及びアーク溶接ロボット制御方法を提供することにある。 The object of the present invention is to improve the productivity by eliminating the dead time at the time of arc start, and even if the wire is slowed down in advance, a good arc start can be obtained and the welding operation quality can be improved. It is another object of the present invention to provide an arc welding robot control apparatus and an arc welding robot control method capable of improving the above-mentioned and further reducing the teaching time of a work program.
上記問題点を解決するために、本発明のアーク溶接ロボット制御装置は、溶接トーチを溶接プログラムに従って移動させ、溶接ワイヤを母材と短絡させてアークを発生させるアーク溶接ロボット制御装置において、前記溶接トーチが溶接開始点に到達してから、溶接ワイヤと母材との短絡が発生する迄のアークスタート時間を記憶する第１記憶部と、前記溶接プログラムを試行動作モードで再生して、前記溶接トーチが前記溶接開始点に到達した状態で前記溶接ワイヤのスローダウンを行い、前記溶接ワイヤのスローダウン開始時点から前記溶接ワイヤが前記母材と接触して通電する時点までの試行スローダウン時間を計測する計測部と、
前記試行スローダウン時間を記憶する第２記憶部と、前記溶接プログラムを通常動作モードで再生して、前記試行スローダウン時間が前記アークスタート時間よりも長い場合、前記溶接トーチが前記溶接開始点に到達する以前に前記溶接ワイヤのスローダウンを開始させて、前記試行スローダウン時間内に前記アークスタート時間を含むように前記溶接トーチを前記溶接開始点に移動させる制御部を備えるものである。
In order to solve the above problems, an arc welding robot control apparatus according to the present invention is the arc welding robot control apparatus for generating an arc by moving a welding torch according to a welding program and short-circuiting a welding wire with a base material. A first storage unit that stores an arc start time from when the torch reaches the welding start point to when a short circuit between the welding wire and the base material occurs, and the welding program is reproduced in a trial operation mode, and the welding is performed. When the torch reaches the welding start point, the welding wire is slowed down, and a trial slowdown time from the start of the welding wire slowdown to the time when the welding wire comes into contact with the base metal and energizes is set. A measuring unit to measure,
The second storage unit that stores the trial slowdown time, and the welding program is reproduced in the normal operation mode, and when the trial slowdown time is longer than the arc start time, the welding torch is set to the welding start point. A control unit is provided that starts the slowdown of the welding wire before reaching and moves the welding torch to the welding start point so as to include the arc start time within the trial slowdown time.
また、前記溶接プログラムを試行動作モードで再生を行う試行動作モード制御部であって、前記溶接プログラムの実行ステップに溶接開始命令があるときに前記溶接トーチが前記溶接開始点に到達した状態で前記溶接ワイヤのスローダウンを開始させる試行動作モード制御部を備え、前記制御部は、前記溶接プログラムを通常動作モードで再生する際に、前記溶接開始命令がある実行ステップ以前の実行ステップであって、前記溶接トーチの移動命令がある実行ステップを探索してその移動命令による移動時間と、前記アークスタート時間と、前記試行スローダウン時間に基づいて、前記溶接ワイヤのスローダウンを開始すべき最適な実行ステップとを決定する解析部を備え、前記制御部は、前記解析部により決定した実行ステップで前記溶接ワイヤのスローダウンを開始させるようにしてもよい。 Further, the trial operation mode control unit that reproduces the welding program in a trial operation mode, wherein the welding torch reaches the welding start point when a welding start instruction is issued in the execution step of the welding program. A trial operation mode control unit for starting a slowdown of the welding wire, the control unit is an execution step before the execution step in which the welding start instruction is present when the welding program is reproduced in the normal operation mode; Searching for an execution step with a movement instruction of the welding torch and optimal execution to start the slowdown of the welding wire based on the movement time according to the movement instruction, the arc start time, and the trial slowdown time An analysis unit for determining a step, and the control unit is configured to execute the solution in the execution step determined by the analysis unit. It may be caused to initiate the wire slowdown.
また、前記溶接プログラムには、溶接開始点が記述された複数の実行ステップを含み、前記アークスタート時間は、前記複数の溶接開始点に共通のアークスタート時間としてもよい。 The welding program may include a plurality of execution steps in which welding start points are described, and the arc start time may be an arc start time common to the plurality of welding start points.
また、前記溶接プログラムには、溶接開始点が記述された複数の実行ステップを含み、前記アークスタート時間は、溶接開始点毎に設定されて前記第１記憶部が記憶しているようにしてもよい。 The welding program may include a plurality of execution steps in which welding start points are described, and the arc start time is set for each welding start point and stored in the first storage unit. Good.
また、前記計測部は、試行スローダウン時間の計測を複数回行って、その平均値を算出し、前記第２記憶部は、前記平均値の試行スローダウン時間を記憶し、前記溶接プログラムを通常動作モードで再生する際に、前記制御部は、前記平均値の試行スローダウン時間が前記アークスタート時間よりも長い場合、前記溶接トーチが前記溶接開始点に到達する以前に前記溶接ワイヤのスローダウンを開始させて、前記試行スローダウン時間内に前記アークスタート時間を含むように前記溶接トーチを前記溶接開始点に移動させるようにしてもよい。 In addition, the measurement unit measures the trial slowdown time a plurality of times and calculates an average value thereof, the second storage unit stores the trial slowdown time of the average value, and the welding program is normally used. When replaying in the operation mode, the control unit slows down the welding wire before the welding torch reaches the welding start point if the average trial slowdown time is longer than the arc start time. The welding torch may be moved to the welding start point so as to include the arc start time within the trial slowdown time.
また、本発明のアーク溶接ロボット制御方法は、溶接トーチを溶接プログラムに従って移動させ、溶接ワイヤを母材と短絡させてアークを発生させるアーク溶接ロボット制御方法において、前記溶接トーチが溶接開始点に到達してから溶接ワイヤと母材との短絡が発生する迄のアークスタート時間を第１記憶部に予め記憶する段階と、前記溶接プログラムを試行動作モードで再生して、前記溶接トーチが溶接開始点に到達した状態で前記溶接ワイヤのスローダウンを行い、前記溶接ワイヤのスローダウン開始時点から前記溶接ワイヤが前記母材と接触して通電する時点までの試行スローダウン時間を計測する段階と、前記溶接プログラムを通常動作モードで再生して、前記アークスタート時間よりも前記試行スローダウン時間が長い場合、前記溶接トーチが前記溶接開始点に到達する以前に前記溶接ワイヤのスローダウンを開始させて、前記試行スローダウン時間内に前記アークスタート時間を開始させるように前記溶接トーチを前記溶接開始点に移動させる段階を含むものである。 The arc welding robot control method of the present invention is the arc welding robot control method in which the welding torch is moved according to a welding program and the welding wire is short-circuited with the base material to generate an arc. The arc start time until the short-circuit between the welding wire and the base metal occurs in the first storage unit, the welding program is reproduced in the trial operation mode, and the welding torch The welding wire is slowed down in a state where the welding wire is reached, and the step of measuring a trial slowdown time from the welding wire slowdown start time to the time when the welding wire is in contact with the base material and energized, and When the welding program is played back in the normal operation mode and the trial slowdown time is longer than the arc start time, Before the welding torch reaches the welding start point, the welding wire is started to slow down, and the welding torch is moved to the welding start point so as to start the arc start time within the trial slow down time. It includes stages.
本発明によれば、アーク溶接の無駄時間を省いて生産性を高めることができ、また、溶接ワイヤの先行スローダウンを行ったとしても、良好なアークスタートを得ることができて溶接施工品質の向上を行うことができ、さらに、作業プログラムの教示時間の短縮を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the productivity by eliminating the dead time of arc welding, and it is possible to obtain a good arc start even if the welding wire has been subjected to the preceding slowdown, and the welding work quality is improved. Improvements can be made, and the teaching time of the work program can be shortened.
（１．実施形態の構成）
図１〜図７を参照して、本発明を具体化した一実施形態のアーク溶接ロボット制御装置（以下、単にロボット制御装置という）を含むアーク溶接ロボット制御システム及び溶接ロボットの制御方法を説明する。
(1. Configuration of the embodiment)
1 to 7, an arc welding robot control system including an arc welding robot control device (hereinafter simply referred to as a robot control device) according to an embodiment of the present invention and a welding robot control method will be described. .
図１、図２に示すようにアーク溶接ロボット制御システムは、フロアに設置されたマニピュレータ１０と、前記マニピュレータ１０を制御するロボット制御装置２０と、ロボット制御装置２０に通信ケーブルＬを介して接続された溶接電源装置３０とを備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the arc welding robot control system is connected to a manipulator 10 installed on a floor, a robot controller 20 that controls the manipulator 10, and a robot controller 20 via a communication cable L. Welding power source device 30.
（マニピュレータ１０）
図１に示すように、マニピュレータ１０は、フロアに固定されるベース部材１１と、それに複数の軸を介して連結された複数のアーム１２と、各アーム１２を駆動する駆動モータ１６（図２参照）とによって構成されている。なお、図２で示す駆動モータ１６は、代表的に１つの駆動モータのみが図示されている。前記駆動モータ１６には、図示しないロータリエンコーダを備え、前記駆動モータ１６の現在位置の検出が可能である。
(Manipulator 10)
As shown in FIG. 1, a manipulator 10 includes a base member 11 fixed to a floor, a plurality of arms 12 connected to the base member 11 via a plurality of shafts, and a drive motor 16 that drives each arm 12 (see FIG. 2). ) And. Note that the drive motor 16 shown in FIG. 2 typically shows only one drive motor. The drive motor 16 includes a rotary encoder (not shown) so that the current position of the drive motor 16 can be detected.
図１に示すようにマニピュレータ１０先端のアーム１２に設けられた手首部の先端には、母材であるワークＷに対してアーク溶接を行う溶接トーチ１４が取付けられている。マニピュレータ１０は、制御ケーブルを介してロボット制御装置２０に接続されている。 As shown in FIG. 1, a welding torch 14 that performs arc welding to a workpiece W that is a base material is attached to the tip of the wrist provided on the arm 12 at the tip of the manipulator 10. The manipulator 10 is connected to the robot controller 20 via a control cable.
マニピュレータ１０の各アーム１２に設けられた前記駆動モータ１６は、ロボット制御装置２０からロボット制御ケーブル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１６が回転駆動されることにより、マニピュレータ１０の各アーム１２が変位し、結果的に溶接トーチ１４が上下前後左右に移動可能としている。 The drive motor 16 provided in each arm 12 of the manipulator 10 is rotationally driven by a drive signal transmitted from the robot control device 20 via the robot control cable. When each drive motor 16 is rotationally driven, each arm 12 of the manipulator 10 is displaced, and as a result, the welding torch 14 is movable up and down, front and rear, and right and left.
溶接トーチ１４は、溶接ワイヤ１３をワークＷの所定の溶接位置に導く。溶接ワイヤ１３とワークＷには溶接電源装置３０からそれぞれ電圧印加用の電源ケーブルＬ１，Ｌ２が接続されており、溶接電源装置３０によって溶接ワイヤ１３の先端とワークＷとの間に高電圧を印加してアークを発生させ、そのアークの熱で溶接ワイヤ１３およびワークＷを溶融させることにより、ワークＷに対して溶接が施される。 The welding torch 14 guides the welding wire 13 to a predetermined welding position of the workpiece W. Power supply cables L1 and L2 for applying voltage are connected to the welding wire 13 and the workpiece W from the welding power source 30 respectively, and a high voltage is applied between the tip of the welding wire 13 and the workpiece W by the welding power source 30. Then, an arc is generated, and the welding wire 13 and the workpiece W are melted by the heat of the arc, whereby the workpiece W is welded.
（ロボット制御装置２０）
ロボット制御装置２０は、マニピュレータ１０の動作を制御するためのものである。ロボット制御装置２０は、予め記憶されている作業プログラム及び図示しない前記ロータリエンコーダからの検出信号による座標情報等に基づいて、マニピュレータ１０の各駆動モータ１６を駆動制御して、溶接トーチ１４を動作開始点から単数又は複数の溶接区間、前記溶接区間の溶接終了点から退避位置に移動させる。
(Robot controller 20)
The robot control device 20 is for controlling the operation of the manipulator 10. The robot controller 20 starts driving the welding torch 14 by controlling the drive motors 16 of the manipulator 10 on the basis of work programs stored in advance and coordinate information based on detection signals from the rotary encoder (not shown). One or more welding sections are moved from the point, and the welding end point of the welding section is moved to the retracted position.
図２に示すように、ロボット制御装置２０は、コンピュータ及びメモリ等によって構成されている。
すなわち、図２に示すように、ロボット制御装置２０は、制御ブロックで示すと、解析部２１、メモリ部２２、モーション制御部２３、スタック２４、サーボ制御部２５、サーボドライバ２６、溶接制御部２８及び溶接監視バッファ２７を含む。
As shown in FIG. 2, the robot control device 20 includes a computer and a memory.
That is, as shown in FIG. 2, the robot controller 20, when represented by control blocks, includes an analysis unit 21, a memory unit 22, a motion control unit 23, a stack 24, a servo control unit 25, a servo driver 26, and a welding control unit 28. And a weld monitoring buffer 27.
メモリ部２２は、書き換え可能な記憶装置であって、マニピュレータ１０の動作が定められた作業プログラム等が格納されている。前記作業プログラムは、溶接プログラムに相当する。この作業プログラムは、溶接ロボットの一連の移動や動作等をある所定の単位動作ごとに区切って表した複数の教示ステップ（以下では、教示ステップを実行ステップということがある）から構成されている。例えば、教示ステップには、マニピュレータ１０の溶接トーチ１４を、あるポジション（教示点）から別のポジション（教示点）に移動させる移動命令等が記述される。また、教示ステップには、そのような移動命令とともに、溶接を開始させる溶接開始命令、或いは溶接終了命令等が記述されている。 The memory unit 22 is a rewritable storage device, and stores a work program in which the operation of the manipulator 10 is defined. The work program corresponds to a welding program. This work program is composed of a plurality of teaching steps (hereinafter, the teaching step may be referred to as an execution step) in which a series of movements and operations of the welding robot are divided for each predetermined unit operation. For example, in the teaching step, a movement command or the like for moving the welding torch 14 of the manipulator 10 from one position (teaching point) to another position (teaching point) is described. In the teaching step, a welding start command for starting welding, a welding end command, or the like is described together with such a movement command.
また、ロボット制御装置２０は、図示しないティーチペンダント（教示装置）と接続されており、前記ティーチペンダントのモード切替の操作入力により、前記作業プログラムを試行動作モード又は通常動作モードのいずれかで再生することが可能である。 The robot control device 20 is connected to a teach pendant (teaching device) (not shown), and reproduces the work program in either a trial operation mode or a normal operation mode by an operation input for mode switching of the teach pendant. It is possible.
前記試行動作モード及び通常動作モードにおいて、解析部２１は、メモリ部２２に格納されている作業プログラムの教示ステップに含まれている軌道命令（座標情報、速度情報、動作命令等のデータからなる）を教示ステップ毎に順次読み出し、読み出した内容を解析して、それをモーション制御部２３に通知するものである。 In the trial operation mode and the normal operation mode, the analysis unit 21 includes trajectory commands (consisting of coordinate information, speed information, operation commands, etc.) included in the work program teaching step stored in the memory unit 22. Are sequentially read at each teaching step, and the read contents are analyzed and notified to the motion control unit 23.
モーション制御部２３は、スタック２４に格納された動作命令を読み出し、それに基づいて溶接トーチ１４の軌道計画を立案して、駆動モータ１６の回転角や回転速度等の情報をサーボ制御部２５に対して通知する。 The motion control unit 23 reads out the operation commands stored in the stack 24, makes a trajectory plan for the welding torch 14 based on it, and sends information such as the rotation angle and rotation speed of the drive motor 16 to the servo control unit 25. To notify.
前記スタック２４は、いわゆる先入れ先出し（ＦＩＦＯ：first-in first-out）用のメモリであり、解析部２１が解析した教示ステップ順に、解析部２１から送られた軌道命令を解析情報として格納するものである。 The stack 24 is a so-called first-in first-out (FIFO) memory, and stores the trajectory commands sent from the analysis unit 21 as analysis information in the order of teaching steps analyzed by the analysis unit 21. is there.
サーボ制御部２５は、駆動モータ１６を回転駆動すべく駆動信号をサーボドライバ２６に送るものである。サーボドライバ２６は、サーボ制御部２５からの指令に基づいて各駆動モータ１６に対して駆動指令を出力するものである。 The servo control unit 25 sends a drive signal to the servo driver 26 to rotationally drive the drive motor 16. The servo driver 26 outputs a drive command to each drive motor 16 based on a command from the servo control unit 25.
溶接制御部２８は、モーション制御部２３からの溶接開始命令を受けた場合、溶接電源装置３０に対してワイヤ送給装置４０にスローダウン、及び通常送給を行わせるための制御信号を出力する。 When receiving a welding start command from the motion control unit 23, the welding control unit 28 outputs a control signal for causing the welding power supply device 30 to perform slow-down and normal feeding to the wire feeding device 40. .
溶接電源装置３０は、前記制御信号に基づいてワイヤ送給装置４０のスローダウン制御、通常送給制御を行う。
また、溶接制御部２８は、モーション制御部２３からの溶接に関する命令を受けて溶接用に電力制御を行うための制御信号を溶接電源装置３０に出力する。
The welding power supply device 30 performs slow-down control and normal feeding control of the wire feeding device 40 based on the control signal.
In addition, the welding control unit 28 receives a command related to welding from the motion control unit 23 and outputs a control signal for performing power control for welding to the welding power source device 30.
溶接電源装置３０は、図示しない溶接電源を備えており、前記溶接用に電力制御を行うための制御信号に基づき、前記溶接電源によって溶接トーチ１４とワークＷ（母材）との間に高電圧が供給される。また、溶接電源装置３０は、溶接ワイヤ１３がワークＷと接触し、溶接トーチ１４がワークＷと短絡して溶接電流が流れたときには、電流通電信号ＷＣＲを溶接制御部２８に出力する。 The welding power source device 30 includes a welding power source (not shown), and a high voltage is generated between the welding torch 14 and the workpiece W (base material) by the welding power source based on a control signal for performing power control for the welding. Is supplied. In addition, when the welding wire 13 comes into contact with the workpiece W and the welding torch 14 is short-circuited with the workpiece W and a welding current flows, the welding power source device 30 outputs a current energization signal WCR to the welding control unit 28.
図１に示すように、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１３を両ロールに挟み込み、その摩擦力で溶接ワイヤ１３をはさんで、図示しないワイヤリールから引っ張り出す正送給及び逆送給が可能にされている。駆動ロール４１は駆動源としてのモータ４３にて回転駆動される。 As shown in FIG. 1, the wire feeding device 40 includes a drive roll 41 and a pressure roll 42, and the pressure roll 42 is constantly urged toward the drive roll 41 by a spring (not shown) so that the welding wire 13 is moved to both rolls. The feed wire 13 is sandwiched between the welding wires 13 by the friction force, and can be fed forward and reversely pulled from a wire reel (not shown). The drive roll 41 is rotationally driven by a motor 43 as a drive source.
前記ロボット制御装置２０の溶接制御部２８は計測部に相当し、モーション制御部２３は制御部に相当する。メモリ部２２は、第１記憶部及び第２記憶部に相当する。また、溶接制御部２８は、試行動作モード制御部に相当する。 The welding control unit 28 of the robot control device 20 corresponds to a measurement unit, and the motion control unit 23 corresponds to a control unit. The memory unit 22 corresponds to a first storage unit and a second storage unit. Further, the welding control unit 28 corresponds to a trial operation mode control unit.
（２．実施形態の作用）
次に、図３〜図７を参照してアーク溶接ロボット制御システムの作用を説明する。
（試行動作モード）
オペレータは、図示しないティーチペンダントのモード切替の操作入力により、ロボット制御装置２０に対して試行動作モードを設定し、作業プログラムを再生する。なお、試行動作モードにおける溶接トーチ１４のロボットの動作制御については、従来と同様であるため、説明を省略する。
(2. Action of the embodiment)
Next, the operation of the arc welding robot control system will be described with reference to FIGS.
(Trial operation mode)
The operator sets a trial operation mode for the robot control device 20 by an operation input for mode switching of a teach pendant (not shown), and reproduces the work program. In addition, about the operation control of the robot of the welding torch 14 in trial operation mode, since it is the same as that of the past, description is abbreviate | omitted.
以下では、本実施形態における溶接制御部２８における処理について説明する。
図１に示すように、試行動作モードでは、ワークＷが載置された状態で、図３に示すフローチャートを溶接ロボット制御装置２０の溶接制御部２８が所定の制御周期で実行する。
Below, the process in the welding control part 28 in this embodiment is demonstrated.
As shown in FIG. 1, in the trial operation mode, the welding control unit 28 of the welding robot control device 20 executes the flowchart shown in FIG. 3 at a predetermined control cycle while the workpiece W is placed.
（Ｓ１０） Ｓ１０では、溶接制御部２８は、モーション制御部２３からの命令を解釈する。
（Ｓ１２） Ｓ１２では、溶接制御部２８は、前記モーション制御部２３からの命令が溶接開始命令か否かを判定し、溶接開始命令である場合には、Ｓ１４に移行し、溶接開始命令でない場合には、Ｓ２２に移行する。
(S10) In S10, the welding control unit 28 interprets a command from the motion control unit 23.
(S12) In S12, the welding control unit 28 determines whether or not the command from the motion control unit 23 is a welding start command. When the command is a welding start command, the welding control unit 28 proceeds to S14 and is not a welding start command. The process proceeds to S22.
（Ｓ１４） Ｓ１４では、溶接制御部２８は、溶接電源装置３０に溶接開始命令（制御信号）を通知し、試行スローダウン時間Ｔas_tryの計測を開始する。ここで、前記溶接電源装置３０に溶接開始命令（制御信号）を通知した時点は、溶接ワイヤのスローダウン開始時点に相当する一例である。 (S14) In S14, the welding control unit 28 notifies the welding power source device 30 of a welding start command (control signal), and starts measuring the trial slowdown time Tas_try. Here, the time when the welding power supply device 30 is notified of the welding start command (control signal) is an example corresponding to the time when the welding wire slows down.
前記溶接開始命令を受けた溶接電源装置３０は、前記溶接開始命令に基づいてワイヤ送給装置４０のモータ４３のスローダウン制御を行う。このスローダウン制御により、溶接ワイヤ１３は、通常送給制御のときの溶接時送給速度よりも遅いスローダウン速度で正送給される。また、溶接電源装置３０は、図示しない溶接電源により、溶接トーチ１４とワークＷとの間に高電圧を印加する。 The welding power supply device 30 that has received the welding start command performs slow-down control of the motor 43 of the wire feeding device 40 based on the welding start command. By this slow-down control, the welding wire 13 is normally fed at a slow-down speed slower than the welding feed speed in the normal feed control. Moreover, the welding power supply device 30 applies a high voltage between the welding torch 14 and the workpiece W by a welding power source (not shown).
（Ｓ１６） Ｓ１６では、溶接制御部２８は、溶接電源装置３０から電流通電信号ＷＣＲのオン入力があるまで待機し、電流通電信号ＷＣＲのオン入力があった場合，Ｓ１８に移行する。 (S16) In S16, the welding control unit 28 stands by until there is an ON input of the current energization signal WCR from the welding power source 30, and when there is an ON input of the current energization signal WCR, the process proceeds to S18.
（Ｓ１８） Ｓ１８では溶接制御部２８は、試行スローダウン時間Ｔas_tryの計測を終了し、Ｓ２０に移行する。
（Ｓ２０） Ｓ２０では溶接制御部２８は、溶接監視バッファ２７に計測した試行スローダウン時間Ｔas_tryと、作業プログラムの識別番号と、教示ステップ番号を登録して、このフローチャートを一旦終了する。
(S18) In S18, the welding control unit 28 ends the measurement of the trial slowdown time Tas_try, and proceeds to S20.
(S20) In S20, the welding control unit 28 registers the trial slowdown time Tas_try measured in the welding monitoring buffer 27, the identification number of the work program, and the teaching step number, and once ends this flowchart.
（Ｓ２２） Ｓ１２から移行したＳ２２では、溶接制御部２８は、対応する命令を実行し、このフローチャートを一旦終了する。
上記の試行動作モードでは、作業プログラムの教示ステップに溶接開始命令がある毎に、Ｓ１４〜Ｓ２０の処理が行われて、計測した試行スローダウン時間Ｔas_tryと、作業プログラムの識別番号と、教示ステップ番号が溶接監視バッファ２７に登録されることになる。
(S22) In S22 that has shifted from S12, the welding control unit 28 executes the corresponding command, and once ends this flowchart.
In the trial operation mode described above, every time there is a welding start command in the teaching step of the work program, the processing of S14 to S20 is performed, the measured trial slowdown time Tas_try, the identification number of the work program, and the teaching step number. Is registered in the welding monitoring buffer 27.
この試行動作モードが終了すると、前記溶接監視バッファ２７に登録した各試行スローダウン時間Ｔas_tryを、対応する作業プログラムの溶接開始命令が記述された該当教示ステップに記録する。 When this trial operation mode ends, each trial slowdown time Tas_try registered in the welding monitoring buffer 27 is recorded in the corresponding teaching step in which the welding start command of the corresponding work program is described.
（通常動作モード）
次に、図４及び図５を参照して通常動作モードについて説明する。オペレータは、図示しないティーチペンダントのモード切替の操作入力により、ロボット制御装置２０に対して通常動作モードを設定し、作業プログラムを再生する。
(Normal operation mode)
Next, the normal operation mode will be described with reference to FIGS. The operator sets a normal operation mode for the robot control device 20 by an operation input for mode switching of a teach pendant (not shown), and reproduces a work program.
図４は解析部２１が通常動作モードで実行するフローチャートである。
（Ｓ５０） Ｓ５０では、解析部２１は作業プログラムの１つの教示ステップを解析する。
FIG. 4 is a flowchart executed by the analysis unit 21 in the normal operation mode.
(S50) In S50, the analysis unit 21 analyzes one teaching step of the work program.
（Ｓ５２） Ｓ５２では、解析部２１は、Ｓ５０で解析した教示ステップに溶接開始命令がある場合は、Ｓ５４に移行し、溶接開始命令がない場合は、Ｓ８０に移行する。
（Ｓ５４） Ｓ５４では、解析部２１は、作業プログラムの当該教示ステップに記述された試行スローダウン時間Ｔas_tryを読み出す。併せて、解析部２１は、ポインタをスタック２４の先頭に指定する。
(S52) In S52, the analysis unit 21 proceeds to S54 if there is a welding start command in the teaching step analyzed in S50, and proceeds to S80 if there is no welding start command.
(S54) In S54, the analysis unit 21 reads the trial slowdown time Tas_try described in the teaching step of the work program. At the same time, the analysis unit 21 designates the pointer at the top of the stack 24.
（Ｓ５６） Ｓ５６では、解析部２１は、前記スタック２４において前記ポインタの指定する教示ステップの解析情報（軌道命令）を参照する。
（Ｓ５８） Ｓ５８では、解析部２１は、ポインタの指定する教示ステップの解析情報に移動命令があるか否かを判定し、移動命令がない場合はＳ６６にジャンプし、移動命令がある場合には、Ｓ６０に移行する。
(S56) In S56, the analysis unit 21 refers to the analysis information (orbit command) of the teaching step designated by the pointer in the stack 24.
(S58) In S58, the analysis unit 21 determines whether or not there is a movement command in the analysis information of the teaching step designated by the pointer. If there is no movement command, the analysis unit 21 jumps to S66. , The process proceeds to S60.
（Ｓ６０） Ｓ６０では、解析部２１は、当該教示ステップの解析情報である前記移動命令、速度情報、及び座標情報に基づいて目的のポジション（教示点）までの移動時間Ｔmvを算出する。 (S60) In S60, the analysis unit 21 calculates a movement time Tmv to a target position (teaching point) based on the movement command, speed information, and coordinate information which are analysis information of the teaching step.
（Ｓ６２） Ｓ６２では、解析部２１は、Ｔas_try−Ｔmvを演算して、その結果を新たな試行スローダウン時間Ｔas_tryとして更新する。
（Ｓ６４） Ｓ６４では、解析部２１は、Ｓ６２で更新した試行スローダウン時間Ｔas_tryがアークスタート時間Ｔasよりも長いか否かを判定し、アークスタート時間Ｔas＜試行スローダウン時間Ｔas_tryの場合は、Ｓ６６に移行し、そうでない場合には、Ｓ６８に移行する。アークスタート時間Ｔasは、ロボットが溶接開始点である教示点に到達した時点から電流通電信号ＷＣＲがオンするまでの時間である。アークスタート時間Ｔasはメモリ部２２に予め格納されている。
(S62) In S62, the analysis unit 21 calculates Tas_try-Tmv and updates the result as a new trial slowdown time Tas_try.
(S64) In S64, the analysis unit 21 determines whether or not the trial slowdown time Tas_try updated in S62 is longer than the arc start time Tas. If the arc start time Tas <the trial slowdown time Tas_try, the process proceeds to S66. If not, the process proceeds to S68. The arc start time Tas is the time from when the robot reaches the teaching point, which is the welding start point, until the current conduction signal WCR is turned on. The arc start time Tas is stored in the memory unit 22 in advance.
アークスタート時間Ｔasを設ける理由は下記の通りである。
ロボットが同一の溶接開始点に同一のアプローチを行ったとしても、溶接ワイヤ１３の送給経路上の溶接ワイヤ１３の遊び量は常に一定にはならない。仮にアークスタート時間Ｔasを０とした場合、送給経路上のワイヤ遊び量の差異によってロボットが溶接開始点前に溶接ワイヤ１３が母材のワークに接触してしまうと、アークスタート性に悪影響を与えることになる。これは、溶接ワイヤと母材の相対速度が、「溶接ワイヤのスローダウン速度」＋「ロボットの移動速度」となり、実質的に溶接ワイヤのスローダウン速度が速くなってしまうからである。このような状態を回避するために、アークスタート時間Ｔas（＞０）が設けられている。
The reason for providing the arc start time Tas is as follows.
Even if the robot makes the same approach to the same welding start point, the play amount of the welding wire 13 on the feeding path of the welding wire 13 is not always constant. If the arc start time Tas is 0, if the welding wire 13 comes into contact with the workpiece of the base material before the welding start point due to the difference in the amount of wire play on the feed path, the arc start performance is adversely affected. Will give. This is because the relative speed between the welding wire and the base material becomes “the welding wire slow-down speed” + “the robot moving speed”, and the welding wire slow-down speed is substantially increased. In order to avoid such a state, an arc start time Tas (> 0) is provided.
また、ロボットが溶接開始点に高速でアプローチした場合、溶接開始点において溶接トーチ先端に残留振動が発生する場合がある。この溶接トーチ先端の残留振動もアークスタート性に悪影響を与える。そこで、アークスタート時間Ｔas（＞０）を設けることにより、アークスタート時間Ｔas内で前記残留振動が収束するための時間を確保する意味もある。本実施形態ではアークスタート時間Ｔasは、各溶接開始点に共通の値にしている。 Further, when the robot approaches the welding start point at high speed, residual vibration may occur at the tip of the welding torch at the welding start point. This residual vibration at the tip of the welding torch also adversely affects the arc start performance. Therefore, by providing the arc start time Tas (> 0), it is also meaningful to secure a time for the residual vibration to converge within the arc start time Tas. In this embodiment, the arc start time Tas is set to a value common to each welding start point.
（Ｓ６６） Ｓ６６では、解析部２１は、ポインタを１つ進めてスタック２４の次のステップを指定し、Ｓ５６に戻る。なお、Ｓ６４からＳ６６に移行した場合、試行スローダウン時間Ｔas_tryがアークスタート時間Ｔasよりも長いため、まだ前の教示ステップからスローダウンを開始できる可能性があるとして、ポインタを１つ進めてスタック２４の次のステップを指定しているのである。 (S66) In S66, the analysis unit 21 advances the pointer by one and designates the next step in the stack 24, and returns to S56. When the process proceeds from S64 to S66, since the trial slowdown time Tas_try is longer than the arc start time Tas, it is possible that the slowdown can still be started from the previous teaching step. The next step is specified.
（Ｓ６８） Ｓ６４からＳ６６に移行する場合は、アークスタート時間Ｔasよりも試行スローダウン時間Ｔas_tryが短い、または等しい場合であ。この場合は、Ｓ６８で、解析部２１は、ポインタの指定している教示ステップをスローダウン開始ステップに決定して、「スローダウン開始待ち時間Ｔsw＝移動時間Ｔmv−アークスタート時間Ｔas」を算出する。 (S68) The transition from S64 to S66 is when the trial slowdown time Tas_try is shorter than or equal to the arc start time Tas. In this case, in S68, the analysis unit 21 determines that the teaching step designated by the pointer is the slow-down start step, and calculates “slow-down start waiting time Tsw = movement time Tmv−arc start time Tas”. .
（Ｓ７０） Ｓ７０では、解析部２１は、登録したスローダウン開始ステップとスローダウン開始待ち時間Ｔswをそれぞれをモーション制御部２３に通知する。
（Ｓ７２） Ｓ７２では、解析部２１は、カレントステップが指している溶接開始命令以降の教示ステップを解析する。
(S70) In S70, the analysis unit 21 notifies the motion control unit 23 of the registered slowdown start step and slowdown start waiting time Tsw.
(S72) In S72, the analysis unit 21 analyzes the teaching step after the welding start command indicated by the current step.
（Ｓ７４） Ｓ７４では、解析部２１は、溶接終了ステップまでの解析を終了した後、モーション制御部２３にスタック２４の解析情報を順に通知する。
（Ｓ７６） Ｓ７６では、解析部２１は、カレントステップを溶接終了命令がある教示ステップまで進めた後、Ｓ５０に戻る。
(S74) In S74, the analysis unit 21 notifies the motion control unit 23 of the analysis information of the stack 24 in order after completing the analysis up to the welding end step.
(S76) In S76, the analysis unit 21 advances the current step to the teaching step with the welding end instruction, and then returns to S50.
（Ｓ８０） Ｓ５２からＳ８０に以降した場合は、解析部２１は、解析情報をスタック２４に積み、Ｓ８２に移行する。
（Ｓ８２） Ｓ８２では、解析部２１は、カレントステップを進めて、Ｓ８４に移行する。
(S80) When S52 is followed by S80, the analysis unit 21 loads the analysis information on the stack 24 and proceeds to S82.
(S82) In S82, the analysis unit 21 advances the current step, and proceeds to S84.
（Ｓ８４） Ｓ８４では、解析部２１は、進めたカレントステップが終了ステップか否かを判定し、カレントステップが終了ステップの場合は、このフローチャートを終了し、カレントステップが終了ステップの場合は、Ｓ５０に戻る。 (S84) In S84, the analysis unit 21 determines whether or not the advanced current step is an end step. If the current step is an end step, the flowchart ends. If the current step is an end step, the analysis unit 21 ends S50. Return to.
次に、図５を参照して、モーション制御部２３の処理を説明する。図５は、モーション制御部２３が通常動作モードで実行するフローチャートであり、所定の制御周期で実行する。 Next, the process of the motion control unit 23 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart executed by the motion control unit 23 in the normal operation mode, and is executed at a predetermined control cycle.
（Ｓ１００） Ｓ１００では、モーション制御部２３は、解析部２１から通知された実行ステップを読み出す。
（Ｓ１０２） Ｓ１０２では、モーション制御部２３は、読み出した内容が移動命令であるか否かを判定し、移動命令でない命令の場合はＳ１１８に移行し、移動命令である場合はＳ１０４に移行する。
(S100) In S100, the motion control unit 23 reads the execution step notified from the analysis unit 21.
(S102) In S102, the motion control unit 23 determines whether or not the read content is a movement command. If the instruction is not a movement command, the process proceeds to S118. If the instruction is a movement command, the process proceeds to S104.
（Ｓ１０４） Ｓ１０４では、モーション制御部２３は、ロボットの移動命令を実行してＳ１０６に移行する。
（Ｓ１０６） Ｓ１０６では、モーション制御部２３は、当該実行ステップ（教示ステップ）がスローダウン開始ステップか否かを判定し、当該実行ステップがスローダウン開始ステップでない場合には、Ｓ１１４にジャンプし、当該実行ステップがスローダウン開始ステップである場合には、Ｓ１０８に移行する。
(S104) In S104, the motion control unit 23 executes a robot movement command and proceeds to S106.
(S106) In S106, the motion control unit 23 determines whether or not the execution step (teaching step) is a slow-down start step. If the execution step is not a slow-down start step, the process jumps to S114, When the execution step is the slow-down start step, the process proceeds to S108.
（Ｓ１０８） Ｓ１０８では、モーション制御部２３は、移動時間ｔの計測を開始する。
（Ｓ１１０） Ｓ１１０では、モーション制御部２３は、計測している移動時間ｔがスローダウン開始待ち時間Ｔswになるまで待機し、移動時間ｔがスローダウン開始待ち時間Ｔswを越えた場合、Ｓ１１２に移行する。
(S108) In S108, the motion control unit 23 starts measuring the movement time t.
(S110) In S110, the motion control unit 23 waits until the measured movement time t reaches the slowdown start waiting time Tsw, and when the movement time t exceeds the slowdown start waiting time Tsw, the process proceeds to S112. To do.
（Ｓ１１２） Ｓ１１２では、モーション制御部２３は、溶接制御部２８にスローダウン開始命令を通知する。前記スローダウン開始命令を受けた溶接電源装置３０は、ワイヤ送給装置４０のスローダウン制御を行う。このスローダウン制御により、溶接ワイヤ１３は、スローダウン速度で正送給される。 (S112) In S112, the motion control unit 23 notifies the welding control unit 28 of a slow-down start command. The welding power supply device 30 that has received the slow-down start command performs slow-down control of the wire feeding device 40. With this slow-down control, the welding wire 13 is fed forward at a slow-down speed.
（Ｓ１１４） Ｓ１１４では、モーション制御部２３は、当該実行ステップにおけるロボットの移動が完了するまで待機し、完了した場合にはＳ１１６に移行する。
（Ｓ１１６） Ｓ１１６では、実行ステップを１つ進めて、一旦のこのフローチャートを終了する。
(S114) In S114, the motion control unit 23 waits until the movement of the robot in the execution step is completed, and if completed, the process proceeds to S116.
(S116) In S116, the execution step is advanced by one, and this flowchart is once completed.
（Ｓ１１８） Ｓ１０２からＳ１０８に移行すると、移動命令以外の命令を実行してＳ１１６に移行する。従って、当該実行ステップに溶接開始命令がある場合には、モーション制御部２３は、溶接電源装置３０に溶接開始命令を通知する。この溶接開始命令により、溶接電源装置３０は、図示しない溶接電源により、溶接トーチ１４とワークＷとの間に高電圧を印加する。 (S118) When the process proceeds from S102 to S108, an instruction other than the movement instruction is executed, and the process proceeds to S116. Therefore, when there is a welding start command in the execution step, the motion control unit 23 notifies the welding power source device 30 of the welding start command. In response to the welding start command, the welding power source device 30 applies a high voltage between the welding torch 14 and the workpiece W by a welding power source (not shown).
次に、図６及び図７を参照して、上記フローチャートを使用した一例を説明する。
図６は、教示ステップＳｔｅｐ１で高速のＴＣＰ速度（速度情報）の移動命令があり、教示ステップＳｔｅｐ２で中速のＴＣＰ速度の移動命令があった後、教示ステップＳｔｅｐ３で溶接開始命令がある場合の作業プログラムを試行動作モードで実行した場合の例である。
Next, an example using the flowchart will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 shows a case where there is a move command for high-speed TCP speed (speed information) in teaching step Step 1 and a welding start command is given in teaching step Step 3 after a move command for medium-speed TCP speed is given in teaching step Step 2. It is an example when a work program is executed in the trial operation mode.
図６に示す教示ステップＳｔｅｐ３で溶接開始命令があると（図３のＳ１２で「ＹＥＳ」）、溶接制御部２８は、溶接電源装置３０に溶接開始命令（制御信号）を通知し、試行スローダウン時間Ｔas_tryの計測を開始する。そして、アーク発生があって電流通電信号ＷＣＲがオンとなるまで、試行スローダウン時間Ｔas_tryの計測が継続する。この後、溶接制御部２８はワイヤ送給装置４０の通常送給制御を行って溶接ワイヤ１３を溶接時送給速度で正送給する。 When there is a welding start command in teaching step Step 3 shown in FIG. 6 (“YES” in S12 of FIG. 3), welding control unit 28 notifies welding start command (control signal) to welding power supply device 30, and trial slowdown is performed. The measurement of time Tas_try is started. Then, the measurement of the trial slowdown time Tas_try is continued until the occurrence of an arc and the current conduction signal WCR is turned on. Thereafter, the welding control unit 28 performs normal feeding control of the wire feeding device 40 to feed the welding wire 13 at the welding feed speed.
図６に示すように、モーション制御部２３は、電流通電信号ＷＣＲのオン入力後は、ＴＣＰ速度を作業プログラムの溶接区間を規定する教示ステップに記述されている溶接速度でロボットを制御する。 As shown in FIG. 6, the motion control unit 23 controls the robot at the welding speed described in the teaching step that defines the welding interval of the work program after the current energization signal WCR is turned on.
図７は、図６で使用した前記作業プログラムを通常動作モードで実行した場合である。この例では、図４に示すＳ６８で教示ステップＳｔｅｐ１が、スローダウン開始ステップに決定されたものとする。 FIG. 7 shows a case where the work program used in FIG. 6 is executed in the normal operation mode. In this example, it is assumed that the teaching step Step1 is determined as the slow-down start step in S68 shown in FIG.
図７に示すように教示ステップＳｔｅｐ１に入ると、スローダウン開始待ち時間Ｔswが計測が開始され、スローダウン開始待ち時間Ｔswを経過すると、溶接電源装置３０がワイヤ送給装置４０のスローダウン制御を行う。その後、計測した試行スローダウン時間Ｔas_try内において、教示ステップＳｔｅｐ３で溶接開始命令があると、図示しない溶接電源により、溶接トーチ１４とワークＷとの間に高電圧が印加される。そして、試行スローダウン時間Ｔas_try経過後に、電流通電信号ＷＣＲがオンとなる。 As shown in FIG. 7, when the teaching step Step 1 is entered, measurement of the slowdown start waiting time Tsw is started, and when the slowdown start waiting time Tsw elapses, the welding power source device 30 performs the slowdown control of the wire feeding device 40. Do. Thereafter, within the measured trial slowdown time Tas_try, if there is a welding start command at the teaching step Step3, a high voltage is applied between the welding torch 14 and the workpiece W by a welding power source (not shown). Then, after the trial slowdown time Tas_try has elapsed, the current energization signal WCR is turned on.
図７に示すように、計測した試行スローダウン時間Ｔas_tryからアークスタート時間Ｔasを差し引いた先行スローダウン時間は、スローダウン制御が開始される時から教示ステップＳｔｅｐ３で溶接開始命令が出される時迄の時間である。この例では、先行スローダウン時間分をアーク溶接の無駄時間として省くことができる。 As shown in FIG. 7, the preceding slowdown time obtained by subtracting the arc start time Tas from the measured trial slowdown time Tas_try is from when the slowdown control is started to when the welding start command is issued at the teaching step Step3. It's time. In this example, the preceding slow-down time can be omitted as the arc welding dead time.
本実施形態によれば、下記の特徴がある。
（１） 本実施形態の溶接ロボット制御装置２０は、溶接トーチ１４が溶接開始点に到達してから、溶接ワイヤ１３とワークＷ（母材）との短絡が発生する迄のアークスタート時間Ｔasを記憶するメモリ部２２（第１記憶部）と、作業プログラム（溶接プログラム）を試行動作モードで再生するときに、溶接トーチ１４が溶接開始点に到達した状態で溶接ワイヤ１３のスローダウンを行い、溶接ワイヤ１３のスローダウン開始時点から溶接ワイヤ１３がワークＷ（母材）と接触して通電する時点までの試行スローダウン時間Ｔas_tryを計測する溶接制御部２８（計測部）を備える。前記メモリ部２２は、試行スローダウン時間Ｔas_tryを記憶する。
The present embodiment has the following features.
(1) The welding robot control device 20 of the present embodiment determines the arc start time Tas from when the welding torch 14 reaches the welding start point until the short-circuit between the welding wire 13 and the workpiece W (base material) occurs. When the memory unit 22 (first storage unit) to be stored and the work program (welding program) are reproduced in the trial operation mode, the welding wire 13 is slowed down with the welding torch 14 reaching the welding start point, A welding control unit (measuring unit) that measures a trial slow-down time Tas_try from when the welding wire 13 starts to slow down to when the welding wire 13 contacts the workpiece W (base material) and energizes is provided. The memory unit 22 stores a trial slowdown time Tas_try.
また、溶接ロボット制御装置２０は、前記作業プログラム（溶接プログラム）を通常動作モードで再生して、試行スローダウン時間Ｔas_tryがアークスタート時間Ｔasよりも長い場合、溶接トーチ１４が前記溶接開始点に到達する以前に溶接ワイヤ１３のスローダウンを開始させて、試行スローダウン時間Ｔas_try内にアークスタート時間Ｔasを含むように溶接トーチ１４を前記溶接開始点に移動させるモーション制御部２３（制御部）を備える。 Further, the welding robot control device 20 reproduces the work program (welding program) in the normal operation mode, and when the trial slow-down time Tas_try is longer than the arc start time Tas, the welding torch 14 reaches the welding start point. Before starting, a slow down of the welding wire 13 is started, and a motion control unit 23 (control unit) for moving the welding torch 14 to the welding start point so as to include the arc start time Tas within the trial slow down time Tas_try is provided. .
この結果、本実施形態の溶接ロボット制御装置によれば、作業者が溶接開始点毎に調整しなくても、ロボットは、溶接開始点への到達に先行して溶接ワイヤのスローダウンを開始することができる。このため、無駄時間を省くことができ、生産性を高めることができる。また、溶接ワイヤの先行スローダウンを行ったとしても、アークスタート時間を確保しているため、良好なアークスタートを得ることができて溶接施工品質の向上を行うことができる。また、溶接開始点毎にどれだけ先行して溶接ワイヤのスローダウンを開始するかの値を自動的に取得することができるため、従来と異なり、溶接ワイヤのスローダウンを開始するタイミングをユーザが計測して求める必要がなく、作業プログラムの教示時間の短縮を図ることができる。 As a result, according to the welding robot control device of the present embodiment, the robot starts slowing down the welding wire prior to reaching the welding start point, even if the operator does not adjust for each welding start point. be able to. For this reason, dead time can be saved and productivity can be improved. Even when the welding wire is slowed down in advance, since the arc start time is ensured, a good arc start can be obtained and the welding work quality can be improved. Also, since it is possible to automatically obtain the value of how much prior to starting the welding wire slowdown at each welding start point, unlike the conventional case, the user determines the timing of starting the welding wire slowdown. There is no need to measure and obtain, and the teaching time of the work program can be shortened.
（２） 本実施形態の溶接ロボット制御装置２０は、作業プログラム（溶接プログラム）を試行動作モードで再生を行うとともに、前記作業プログラムの実行ステップに溶接開始命令があるときに溶接トーチ１４が溶接開始点に到達した状態で溶接ワイヤ１３のスローダウンを開始させる溶接制御部２８（試行動作モード制御部）を備える。 (2) The welding robot control device 20 of the present embodiment reproduces the work program (welding program) in the trial operation mode, and the welding torch 14 starts welding when there is a welding start command in the execution step of the work program. A welding control unit 28 (trial operation mode control unit) that starts slowing down the welding wire 13 in a state where the point is reached is provided.
また、モーション制御部２３（制御部）は、作業プログラムを通常動作モードで再生する際に、溶接開始命令がある実行ステップ以前の実行ステップであって、溶接トーチ１４の移動命令がある実行ステップを探索してその移動命令による移動時間Ｔmvと、アークスタート時間Ｔasと、試行スローダウン時間Ｔas_tryに基づいて、溶接ワイヤ１３のスローダウンを開始すべき最適な実行ステップとを決定する解析部２１を備える。そして、モーション制御部２３（制御部）は、解析部２１により決定した実行ステップで溶接ワイヤ１３のスローダウンを開始させるようにしている。この結果、本実施形態の溶接ロボット制御装置は、スローダウンを開始すべき最適な実行ステップを決定することができて、前記（１）の効果を容易に実現することができる。 The motion control unit 23 (control unit) performs an execution step before the execution step having the welding start command when the work program is reproduced in the normal operation mode, and an execution step having the movement command of the welding torch 14. An analysis unit 21 is provided that searches and determines an optimal execution step to start slowing down the welding wire 13 based on the moving time Tmv according to the moving command, the arc start time Tas, and the trial slowdown time Tas_try. . Then, the motion control unit 23 (control unit) starts the slowdown of the welding wire 13 at the execution step determined by the analysis unit 21. As a result, the welding robot control apparatus of the present embodiment can determine the optimum execution step at which the slowdown should be started, and can easily realize the effect (1).
（３） 本実施形態の溶接ロボット制御装置２０では、作業プログラムには、溶接開始点が記述された複数の実行ステップを含み、アークスタート時間Ｔasは、前記複数の溶接開始点に共通のアークスタート時間としている。 (3) In the welding robot control apparatus 20 of the present embodiment, the work program includes a plurality of execution steps in which welding start points are described, and the arc start time Tas is an arc start common to the plurality of welding start points. It's time.
この結果、溶接開始点が記述された複数の実行ステップに対して予め設定するアークスタート時間Ｔasの設定は単数で済み、アークスタート時間Ｔasの設定登録を簡単に行うことができる。 As a result, only one arc start time Tas is set in advance for a plurality of execution steps in which welding start points are described, and the arc start time Tas can be set and registered easily.
（４） 本実施形態のアーク溶接ロボット制御方法では、溶接トーチ１４が溶接開始点に到達してから溶接ワイヤ１３とワークＷ（母材）との短絡が発生する迄のアークスタート時間Ｔasをメモリ部２２に予め記憶するようにしている。 (4) In the arc welding robot control method of this embodiment, the arc start time Tas from when the welding torch 14 reaches the welding start point until the short-circuit between the welding wire 13 and the workpiece W (base material) occurs is stored. The information is stored in the unit 22 in advance.
また、作業プログラムを試行動作モードで再生して、溶接トーチ１４が溶接開始点に到達した状態で溶接ワイヤ１３のスローダウンを行い、溶接ワイヤ１３のスローダウン開始時点から溶接ワイヤ１３がワークＷ（母材）と接触して通電する時点までの試行スローダウン時間Ｔas_tryを計測するようにしている。 In addition, the work program is reproduced in the trial operation mode, and the welding wire 13 is slowed down when the welding torch 14 reaches the welding start point. The trial slowdown time Tas_try until the point of contact with the base material is energized is measured.
さらに、作業プログラムを通常動作モードで再生して、アークスタート時間Ｔasよりも試行スローダウン時間Ｔas_tryが長い場合、溶接トーチ１４が前記溶接開始点に到達する以前に溶接ワイヤ１３のスローダウンを開始させて、試行スローダウン時間Ｔas_try内にアークスタート時間Ｔasを開始させるように溶接トーチ１４を前記溶接開始点に移動させるようにしている。この結果、本実施形態のアーク溶接ロボット制御方法は、アーク溶接の無駄時間を省いて生産性を高めることができ、また、溶接ワイヤの先行スローダウンを行ったとしても、アークスタート時間を確保しているため、良好なアークスタートを得ることができて溶接施工品質の向上を行うことができる。さらに、従来と異なり、溶接ワイヤのスローダウンを開始するタイミングをユーザが計測して求める必要がなく、自動的に、試行スローダウン時間を計測できるため作業プログラムの教示時間の短縮を図ることができる。 Further, when the work program is reproduced in the normal operation mode and the trial slowdown time Tas_try is longer than the arc start time Tas, the welding wire 13 starts to slow down before the welding torch 14 reaches the welding start point. Thus, the welding torch 14 is moved to the welding start point so as to start the arc start time Tas within the trial slowdown time Tas_try. As a result, the arc welding robot control method of the present embodiment can improve the productivity by eliminating the arc welding dead time, and can secure the arc start time even if the welding wire is slowed down. Therefore, a good arc start can be obtained and the welding construction quality can be improved. Furthermore, unlike the conventional case, it is not necessary for the user to measure and determine the timing for starting the welding wire slowdown, and the trial slowdown time can be automatically measured, so that the teaching time of the work program can be shortened. .
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、アークスタート時間Ｔasは、各溶接開始点に共通の値にしたが、溶接開始点毎に異なるアークスタート時間Ｔasとしてもよい。この場合、溶接開始点（教示ステップ）毎のアークスタート時間Ｔasが、メモリ部２２にそれぞれ予め格納されているものとする。そして、図４のＳ６４では、当該溶接開始点のアークスタート時間Ｔasを使用して、Ｓ６２で更新された試行スローダウン時間Ｔas_tryと比較判定を行うようにする。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, You may comprise as follows.
In the above embodiment, the arc start time Tas is a value common to each welding start point, but may be a different arc start time Tas for each welding start point. In this case, it is assumed that the arc start time Tas for each welding start point (teaching step) is stored in the memory unit 22 in advance. In S64 of FIG. 4, the arc start time Tas at the welding start point is used to make a comparison with the trial slowdown time Tas_try updated in S62.
・ 前記実施形態では、図５のフローチャートのＳ１１２で、スローダウン開始命令を通知するようにした。これに代えて、Ｓ１１２で、溶接開始命令とスローダウン命令を溶接制御部２８に出すようにしてもよい。この場合、溶接制御部２８は、スローダウン開始命令に応じてスローダウンを即実行し、溶接開始命令については、試行スローダウン時間Ｔas_tryからアークスタート時間Ｔasを差し引いた時間である先行スローダウン時間経過後に、前記溶接開始命令に応じて図示しない溶接電源により、溶接トーチ１４とワークＷとの間に高電圧を印加する。なお、この場合、Ｓ１０２では、「移動命令」及び「溶接開始命令」について、「ＹＥＳ」と判定するようにする。 In the above embodiment, the slowdown start command is notified in S112 of the flowchart of FIG. Instead, a welding start command and a slow-down command may be issued to the welding control unit 28 in S112. In this case, the welding control unit 28 immediately executes a slowdown in response to the slowdown start command, and for the welding start command, the preceding slowdown time has elapsed, which is the time obtained by subtracting the arc start time Tas from the trial slowdown time Tas_try. Thereafter, a high voltage is applied between the welding torch 14 and the workpiece W by a welding power source (not shown) in accordance with the welding start command. In this case, in S102, “YES” is determined for the “movement command” and the “welding start command”.
・ 前記実施形態では、試行スローダウン時間Ｔas_tryの計測を１回で行うようにしたが、試行動作モードにおいて溶接開始点毎に試行のスローダウンを行わせて、複数個の試行スローダウン時間をメモリ部２２に記憶した後、その平均値を試行スローダウン時間としてもよい。 In the above embodiment, the trial slowdown time Tas_try is measured once. However, the trial slowdown is performed for each welding start point in the trial operation mode, and a plurality of trial slowdown times are stored in the memory. After memorize | storing in the part 22, it is good also considering the average value as trial slowdown time.
・ なお、前記実施形態において、試行動作モード時に、アークスタートに失敗してしまった場合には、試行スローダウン時間が伸びて正しい値を取得できないことがある。このような場合に対応できるように、前記実施形態の構成に加えて、閾値以上に試行スローダウン時間が計測された際には、アークスタートが失敗したとして、その計測した試行スローダウン時間を溶接監視バッファ２７には登録しないようにする。この場合は、先行スローダウンを行うための時間算出は使用しないものとする。 In the above embodiment, if the arc start fails in the trial operation mode, the trial slowdown time may be extended and a correct value may not be acquired. In order to cope with such a case, in addition to the configuration of the embodiment, when the trial slowdown time is measured to be equal to or greater than the threshold value, it is assumed that the arc start has failed, and the measured trial slowdown time is welded. It is not registered in the monitoring buffer 27. In this case, the time calculation for performing the advance slowdown is not used.
・ 前記実施形態において、さらに、計測した試行スローダウン時間を先行スローダウン時間の計算に使用するかどうかを図示しないティーチペンダントで自由に設定できるようにしてもよい。 In the above-described embodiment, whether to use the measured trial slowdown time for the calculation of the preceding slowdown time may be freely set with a teach pendant (not shown).
・ また、前記試行動作モード時に、前回溶接終了時の状態を参照することにより、例えば溶着が発生したり、異常が発生していた場合は試行スローダウン時間を計測しないようにしてもよい。例えば、前回溶接終了時には、溶接状態を監視する監視部を有するようにして、その監視結果によって、溶着が合ったり、他の異常があった場合には、それを履歴フラグ等により記録し、次の試行動作モード時に、その履歴フラグがある場合には、試行スローダウン時間を計測しないようにする。 In the trial operation mode, by referring to the state at the end of the previous welding, for example, when welding occurs or abnormality occurs, the trial slowdown time may not be measured. For example, at the end of the previous welding, a monitoring unit that monitors the welding state is provided, and if there is a weld or other abnormality depending on the monitoring result, it is recorded by a history flag, etc. When there is a history flag in the trial operation mode, the trial slowdown time is not measured.
・ 通常動作モード時に、実際の先行スローダウン時間とアークスタート時間を計測し、その結果で試行動作モードで算出された各値を補正してもよい。
例えば、下記の２例での使い方がある。
-During the normal operation mode, the actual preceding slowdown time and arc start time may be measured, and the values calculated in the trial operation mode may be corrected based on the results.
For example, there are usages in the following two examples.
（１） 通常動作モードでの再生時、設定したアークスタート時間Ｔasよりも計測アークスタート時間が長いとき、又は短いときは実際のスローダウン時間（スローダウン開始からＷＣＲがオンするまで）を試行スローダウン時間として次回再生以降の通常再生時に使用する。 (1) During playback in the normal operation mode, if the measured arc start time is longer or shorter than the set arc start time Tas, the actual slow down time (from the start of the slow down until the WCR is turned on) is tried and thrown. Used for normal playback after the next playback as the down time.
（２） 通常動作モードでの再生時、スローダウンを開始してからアーク発生までの時間を計測し、そのスローダウン時間が、試行スローダウン時間よりも長いとき、又は短いときは次回以降の先行スローダウンを行わないようにする。 (2) During playback in normal operation mode, measure the time from the start of slowdown to the occurrence of an arc. If the slowdown time is longer or shorter than the trial slowdown time, the next and subsequent Do not slow down.
１０…マニピュレータ、１３…溶接ワイヤ、１４…溶接トーチ、
２０…アーク溶接ロボット制御装置、
２２…メモリ部（第１記憶部、第２記憶部）、
２３…モーション制御部（制御部）、
２８…溶接制御部（試行動作モード制御部）、
２４…スタック、２７…溶接監視バッファ、３０…溶接電源装置、
４０…ワイヤ送給装置。
10 ... Manipulator, 13 ... Welding wire, 14 ... Welding torch,
20 ... arc welding robot controller,
22 ... Memory unit (first storage unit, second storage unit),
23 ... Motion control unit (control unit),
28 ... Welding control unit (trial operation mode control unit),
24 ... Stack, 27 ... Weld monitoring buffer, 30 ... Welding power supply,
40: Wire feeding device.
Claims (6)
前記溶接トーチが溶接開始点に到達してから、溶接ワイヤと母材との短絡が発生する迄のアークスタート時間を記憶する第１記憶部と、
前記溶接プログラムを試行動作モードで再生して、前記溶接トーチが前記溶接開始点に到達した状態で前記溶接ワイヤのスローダウンを行い、前記溶接ワイヤのスローダウン開始時点から前記溶接ワイヤが前記母材と接触して通電する時点までの試行スローダウン時間を計測する計測部と、
前記試行スローダウン時間を記憶する第２記憶部と、
前記溶接プログラムを通常動作モードで再生して、前記試行スローダウン時間が前記アークスタート時間よりも長い場合、前記溶接トーチが前記溶接開始点に到達する以前に前記溶接ワイヤのスローダウンを開始させて、前記試行スローダウン時間内に前記アークスタート時間を含むように前記溶接トーチを前記溶接開始点に移動させる制御部を備えたアーク溶接ロボット制御装置。 In the arc welding robot controller that moves the welding torch according to the welding program and short-circuits the welding wire with the base material to generate an arc,
A first storage unit for storing an arc start time from when the welding torch reaches a welding start point until a short circuit between the welding wire and the base material occurs;
The welding program is played back in a trial operation mode, and the welding wire is slowed down when the welding torch reaches the welding start point, and the welding wire is moved from the starting point of the welding wire to the base material. A measurement unit that measures the trial slowdown time until the point of contact with and energized,
A second storage unit for storing the trial slowdown time;
When the welding program is played back in the normal operation mode and the trial slowdown time is longer than the arc start time, the welding wire slows down before the welding torch reaches the welding start point. An arc welding robot control device comprising a control unit that moves the welding torch to the welding start point so that the arc start time is included in the trial slowdown time.
前記制御部は、前記溶接プログラムを通常動作モードで再生する際に、前記溶接開始命令がある実行ステップ以前の実行ステップであって、前記溶接トーチの移動命令がある実行ステップを探索してその移動命令による移動時間と、前記アークスタート時間と、前記試行スローダウン時間に基づいて、前記溶接ワイヤのスローダウンを開始すべき最適な実行ステップとを決定する解析部を備え、
前記制御部は、前記解析部により決定した実行ステップで前記溶接ワイヤのスローダウンを開始させる請求項１に記載のアーク溶接ロボット制御装置。 A trial operation mode control unit for reproducing the welding program in a trial operation mode, wherein the welding torch reaches the welding start point when there is a welding start command in the execution step of the welding program. A trial operation mode control unit for starting the slowdown of
When the control unit reproduces the welding program in a normal operation mode, the control unit searches for an execution step before the execution step with the welding start command and has an instruction to move the welding torch and moves the welding program. An analysis unit for determining an optimal execution step to start the slowdown of the welding wire based on the movement time according to the command, the arc start time, and the trial slowdown time;
The arc welding robot control device according to claim 1, wherein the control unit starts slowing down the welding wire in the execution step determined by the analysis unit.
前記アークスタート時間は、前記複数の溶接開始点に共通のアークスタート時間である請求項１または請求項２に記載のアーク溶接ロボット制御装置。 The welding program includes a plurality of execution steps in which welding start points are described,
The arc welding robot control device according to claim 1, wherein the arc start time is an arc start time common to the plurality of welding start points.
前記アークスタート時間は、溶接開始点毎に設定されて前記第１記憶部が記憶している請求項１または請求項２に記載のアーク溶接ロボット制御装置。 The welding program includes a plurality of execution steps in which welding start points are described,
The arc welding robot control device according to claim 1, wherein the arc start time is set for each welding start point and is stored in the first storage unit.
前記第２記憶部は、前記平均値の試行スローダウン時間を記憶し、
前記溶接プログラムを通常動作モードで再生する際に、前記制御部は、前記平均値の試行スローダウン時間が前記アークスタート時間よりも長い場合、前記溶接トーチが前記溶接開始点に到達する以前に前記溶接ワイヤのスローダウンを開始させて、前記試行スローダウン時間内に前記アークスタート時間を含むように前記溶接トーチを前記溶接開始点に移動させる請求項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制御装置。 The measurement unit measures the trial slowdown time a plurality of times, calculates an average value thereof,
The second storage unit stores the trial slowdown time of the average value,
When replaying the welding program in the normal operation mode, the control unit determines that the average value trial slowdown time is longer than the arc start time before the welding torch reaches the welding start point. 5. The method according to claim 1, wherein the welding wire is started to slow down, and the welding torch is moved to the welding start point so as to include the arc start time within the trial slow-down time. The arc welding robot controller described.
前記溶接トーチが溶接開始点に到達してから溶接ワイヤと母材との短絡が発生する迄のアークスタート時間を第１記憶部に予め記憶する段階と、
前記溶接プログラムを試行動作モードで再生して、前記溶接トーチが溶接開始点に到達した状態で前記溶接ワイヤのスローダウンを行い、前記溶接ワイヤのスローダウン開始時点から前記溶接ワイヤが前記母材と接触して通電する時点までの試行スローダウン時間を計測する段階と、
前記溶接プログラムを通常動作モードで再生して、前記アークスタート時間よりも前記試行スローダウン時間が長い場合、前記溶接トーチが前記溶接開始点に到達する以前に前記溶接ワイヤのスローダウンを開始させて、前記試行スローダウン時間内に前記アークスタート時間を開始させるように前記溶接トーチを前記溶接開始点に移動させる段階を含むアーク溶接ロボット制御方法。 In an arc welding robot control method for generating an arc by moving a welding torch according to a welding program and short-circuiting a welding wire to a base material,
Storing in advance in the first storage unit an arc start time from when the welding torch reaches the welding start point until a short circuit between the welding wire and the base material occurs;
The welding program is played back in a trial operation mode, and the welding wire is slowed down when the welding torch reaches the welding start point, and the welding wire is connected to the base material from the starting point of the welding wire slowdown. Measuring the trial slowdown time to the point of contact and energization;
When the welding program is played back in the normal operation mode and the trial slowdown time is longer than the arc start time, the welding wire slows down before the welding torch reaches the welding start point. An arc welding robot control method comprising the step of moving the welding torch to the welding start point so as to start the arc start time within the trial slowdown time.
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