JP2014188545A - アーク溶接ロボット制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
従来、溶接線方向の変化に応じて適切にガスの流量を調整するためには、作業者が曲線部や角部において必要なガス流量を熟知している必要があった。このため、教示が複雑かつ難しくなる。
【解決手段】
ロボット制御装置３０は順に連続した第１溶接区間と第２溶接区間における溶接トーチの軌跡変化と、両溶接区間の前進／後退角度及び狙い角度とを作業プログラムＤｗから取得して、前進／後退角度及び狙い角度と軌跡変化に基づいてガス流量を算出する。アーク溶接時には第２溶接区間のために算出した前記ガス流量となるようにガス流量調整装置に対してガス流量の調整のガス制御信号Ｍｇを出力する。
【選択図】図２

Description

本発明は、アーク溶接ロボット制御装置に関するものである。

アーク溶接では、高温となる溶接部が大気と反応することを防ぐため、不活性のガス（シールドガス）を溶接部に噴きつけて保護している。このシールドガスとしては、ＣＯ_２やアルゴンといったガスが用いられる。しかし、図１８に示すように、開先形状によってガスの流れ方は異なる。図１８（ａ）は、開先が無い、または開先が浅い場合を示している。図中、点線は、溶接トーチ６０から噴出するシールドガスの流れる状態を示している。また、図１８（ｂ）は、開先が鋭い場合を示している。これらの場合は、シールドガスが逃げやすく、シールドガスを多めに噴きつけなければシールド性能が維持できない。

一方、図１８（ｃ）は、開先が深い場合を示し、この場合はシールドガスが逃げにくくなるため、少量のシールドガスで十分なシールド性能を得ることができる。また、必要なガスの量は溶接速度や溶接姿勢のほか、溶接電流によっても異なる。

特許文献１では、ワークの開先形状と、溶接トーチの姿勢をフィードバックし、データベースを参照して溶接条件を設定する。
図１９（ａ）、（ｂ）、及び図２０（ａ）、（ｂ）は、ワーク形状の溶接の進行方向の変化、すなわち、溶接トーチ６０の軌跡が急激の場合の例である。

図１９（ａ）は溶接トーチ６０の軌跡が円弧軌跡であって、頂点部分で溶接トーチ６０が外回りする場合を示し、図１９（ｂ）は溶接トーチの軌跡が直線軌跡が角度を以て分割されて、分割部分（頂点部分）で溶接トーチ６０が外回りする場合を示している。これらの両者の軌跡の頂点部分をそれぞれ外回りするときには、シールドガスが逃げやすい。従って、この場合は、円弧軌跡及び直線軌跡の頂点部分の外回りでは、軌跡が直線部分の場合に比較してシールドガスを多めにする必要がある。

図２０（ａ）は、溶接トーチ６０の軌跡が円弧軌跡であって、内底部分で溶接トーチ６０が内回りする場合を示し、図２０（ｂ）は溶接トーチの軌跡が直線軌跡が角度を以て分割されて、分割部分（内底部分）で溶接トーチ６０が内回りする場合を示している。これらの両者の軌跡の内底部分をそれぞれ内回りするときには、シールドガスが逃げにくい。従って、この場合、円弧軌跡及び直線軌跡の内底部分の内回りでは軌跡が直線部分の場合に比較してシールドガスを少なくしてしてもよい。

図１９（ａ）、（ｂ）の場合では、図２１（ａ）に示すように、外回りにおいて必要とするガス流量の変化にすることが好ましい。すなわち、図２１（ａ）に示すように、頂点部分に入る前の箇所から、ガス流量をＧ１から徐々に増加して、頂点部分を含む範囲ではガス流量をＧ２（＞Ｇ１）にし、その後の直線部分になるところではガス流量をＧ１に徐々に戻すことが好ましい。

図２０（ａ）、（ｂ）では、図２１（ｂ）に示すように、内回りにおいて必要とするガス流量の変化にすることが好ましい。すなわち、図２１（ｂ）に示すように、内底部分に入る前の箇所から、ガス流量をＧ２（＞Ｇ１）から徐々に減少させて、内底部分を含む範囲ではガス流量をＧ１（＜Ｇ２）にし、その後の直線部分になるところではガス流量をＧ２に徐々に戻すことが好ましい。

しかし、溶接トーチ６０の軌跡が急激に変化するとき、フィードバック制御でシールドガスの流量を調整した場合、ガス流量の変化は溶接電流や溶接速度に対して緩やかであるため、シールドガスの変化が追従せずにシールドガスの過不足が起きる。

特開平１０−２４３７０号公報

従来では、このような溶接線方向の曲がり方の影響に対応するためには、図２２及び図２３に示すように教示時に手動で溶接条件の変更を教示しておく必要がある。
図２２は円弧軌跡の場合の例を示している。図２２の例では、円弧軌跡（頂点部分）の前及び後に、溶接条件（ガス流量）の変更命令を作業プログラムにそれぞれ挿入する。

図２３は、直線軌跡の場合の例を示している。図２３の例では、直線軌跡の分割箇所である内底部分の前及び後に、溶接条件（ガス流量）の変更命令を作業プログラムにそれぞれ挿入する。

このように、溶接線方向の変化に応じて適切にガスの流量を調整するためには、作業者が曲線部や角部における溶接条件や必要なガス流量を熟知している必要がある。そのため、教示が複雑かつ難しくなる。

本発明の目的は、溶接線方向の変化があってもガス流量調整のために煩雑な溶接作業プログラムを教示する必要がなく、溶接線方向の変化に応じた適切なシールドガスの流量での溶接を容易に行うことができるアーク溶接ロボット制御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、本発明のアーク溶接ロボット制御装置は、ガス流量調整装置を介して流量調整後のシールドガスを溶接トーチへ供給するアーク溶接ロボット制御装置において、順に連続した第１溶接区間と第２溶接区間における前記溶接トーチの軌跡変化と、両溶接区間のトーチ姿勢とを作業プログラムから取得して、前記トーチ姿勢と前記軌跡変化に基づいてガス流量を算出し、算出した前記ガス流量となるように前記ガス流量調整装置に対してガス流量の調整の制御信号を出力する制御部を備えるものである。

また、前記トーチ姿勢が、前記溶接トーチの前進／後退角度及び狙い角度を含むことが好ましい。
また、前記制御部が前記トーチ姿勢と前記軌跡変化に基づいて算出するガス流量は、前記トーチ姿勢に応じた補正値と、前記軌跡変化に応じた補正値を算出し、算出したこれらの補正値を、予め設定された基本ガス流量に加算して得るものである。

また、前記制御部は、前記軌跡変化を起こす第２溶接区間のために、第１溶接区間でガス流量の調整が必要の場合は、予め設定された溶接速度と、ガス流量の調整に必要な調整時間に基づいて、第１溶接区間中に前記制御信号を出力するタイミングである変更タイミングを算出して、その変更タイミングで前記制御信号を出力し、第２溶接区間の全区間を通過してから余裕時間を経過後、または第２溶接区間の一部を前記溶接トーチが通過してから余裕時間を経過後に、第１溶接区間で出力した制御信号がガス流量を増量又は減量させる旨の制御信号である場合には、反対の減量または増量させる旨の制御信号を出力することが好ましい。

また、前記基本ガス流量は、前記溶接区間の溶接電流、溶接速度、及びアーク溶接を行うワークの開先形状により設定されていることが好ましい。

本発明のアーク溶接ロボット制御装置によれば、溶接ロボットはシールドガスの流量を溶接トーチの動作軌跡に応じて自動的に調整できるようになり、作業者は溶接ワークに沿った軌跡を教示するのみで溶接作業プログラムを作成することができ、溶接線方向の変化があってもガス流量調整のために煩雑な溶接作業プログラムを教示する必要がなく、適切なシールドガスの流量での溶接を容易に行うことができる。

一実施形態のアーク溶接ロボット制御システムの概略構成図。 ロボット制御装置の内部構成を示す機能ブロック図。 （ａ）〜（ｄ）は溶接条件データベースの概略図。 作業プログラムの説明図。 溶接電流、溶接速度、開先形状を入力することによる基本ガス流量の算出概念図。 作業プログラム実行時のガス流量及びガス量切り替えタイミングの算出を示すフローチャート。 移動命令Ｓ１〜Ｓ４を有する一例の溶接区間の説明図。 同じく前進／後退角度の取得に関する説明図。 溶接トーチの狙い角度の取得の説明図。 （ａ）〜（ｆ）は、動作軌跡に変化がある例を平面にした状態での説明図。 ガス流量補正値の取得のフローチャート。 一例における動作軌跡Ｌ上でのガス流量の変更タイミングＴ１〜Ｔ４を示す説明図。 他の例における本実施形態のガス流量の変更タイミングの説明図。 同じく他の例におけるガス流量の変更タイミングのタイミングチャート。 他の実施形態の形状取得センサによって開先の形状を探査する場合のワークと溶接トーチの説明図。 （ａ）は円弧軌跡の場合のワークの斜視図、（ｂ）はその形状の推測の説明図。 （ａ）は直線軌跡の分割箇所を有するワークの斜視図、（ｂ）はその形状の推測の説明図。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ開先が無いまたは浅い場合、開先が深い場合、及び開先が深い場合のシールドガスの流れる状態の説明図。 （ａ）、（ｂ）はワーク形状の溶接の進行方向の変化が急激の場合の例の説明図。 （ａ）、（ｂ）はワーク形状の溶接の進行方向の変化が急激の場合の例の説明図。 （ａ）は、（ｂ）はガス流量の変化を示すタイムチャート。 円弧軌跡の頂点部分の前後において、作業プログラム作成時に溶接条件（ガス流量）の変更命令を挿入する場合の説明図。 直線軌跡の分割箇所の前後において、作業プログラム作成時に溶接条件（ガス流量）の変更命令を挿入する場合の説明図。

（実施形態の構成）
以下、図１〜図１２を参照して、本発明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を説明する。

図１に示すように、アーク溶接ロボット制御システムは、マニピュレータ１０、ティーチペンダント２０、ロボット制御装置３０及び溶接電源４０によって大略構成されている。マニピュレータ１０は例えば、６軸のマニピュレータであるが軸数は限定するものではない。

図１に示すように、マニピュレータ１０は、ワーク５０に対してアーク溶接を自動で行うものであり、複数のアーム部１２及び手首部１４と、これらを回転駆動するための複数のサーボモータ（いずれも図示せず）とによって構成されている。このマニピュレータ１０の上アームの先端部分には、溶接トーチ６０が取り付けられている。溶接トーチ６０は、ワイヤリール（図示せず）に巻回された溶接ワイヤ１６を、ワーク５０上の教示された溶接線に導くためのものである。

ティーチペンダント２０は、溶接加工を行う区間の各教示点、溶接条件（溶接電流、溶接電圧、溶接速度Ｖ等）を、作業プログラムＤｗとして入力するためのものであり、これらはロボット制御装置３０に入力される。

ロボット制御装置３０は、ティーチペンダント２０から入力された作業プログラムＤｗを解釈し、解釈結果に基づいた所定のタイミングで、動作制御信号Ｍｃをマニピュレータ１０に出力する。同様に、溶接制御信号Ｗｓ、ガス制御信号Ｍｇを溶接電源４０に出力する。ガス制御信号Ｍｇは請求項の制御信号に相当する。

溶接電源４０は、ロボット制御装置３０からの溶接制御信号Ｗｓを入力として、溶接トーチ６０とワーク５０との間の電力供給を行う。
また、溶接電源４０は、ガス制御信号Ｍｇを入力として、後述するガス流量調整装置７０に対し、シールドガスを出力または停止させたり、シールドガスの流量を設定するための指令信号Ｓｇを出力する。ガス流量調整装置７０は、例えばマスフローコントローラにて構成されている。

ガス流量調整装置７０は、溶接電源４０と接続されており、溶接電源４０からの入力に応じて、シールドガスの供給自体を出力または停止させる。また、ロボット制御装置３０が算出したガス流量となるよう、ガスシリンダ８０から供給されるシールドガスの流量を調整する。なお、シールドガスは、ＣＯ_２やアルゴン等の不活性なガスである。ガス流量調整装置７０から出されて流量調整後のシールドガスは、図示しないコンジットケーブルの内部に設けられたガスホース７５を介して溶接トーチ６０へと供給される。この結果、溶接トーチ６０からシールドガスが噴出される。

次に、図２〜図４を参照して、ロボット制御装置３０の内部構成の機能ブロック及び関連構成について説明する。
図２に示すように、ロボット制御装置３０は、マイクロコンピュータ及び各種メモリ等によって構成されており、より詳細には、作業プログラム解析部３１、ハードディスク３２、軌道計画部３３、ＲＡＭ３４、バッファ３５、サーボ制御部３６、サーボ駆動部３７、現在位置監視部３８及び溶接制御部３９を備えている。ロボット制御装置３０は制御部に相当する。

ハードディスク３２は記憶手段としての不揮発性メモリであり、作業プログラムＤｗ、基本ガス流量Ｇｋ、溶接条件データベースＤＡ１〜ＤＡ４等が記憶されている。
図３（ａ）に示すように、溶接条件データベースＤＡ１は、作業プログラムＤｗの再生時に使用する溶接電流、溶接速度Ｖ、開先形状、及び基本ガス流量が互いに関連付けされたものである。本実施形態の溶接条件データベースＤＡ１は、開先形状、溶接電流、及び溶接速度Ｖを抽出条件として、ティーチペンダント２０の操作により入力されると、基本ガス流量が一義的に抽出できるようにされている。

また、図３（ｂ）に示すように、溶接条件データベースＤＡ２は、作業プログラムＤｗの再生時に使用する前進／後退角度、及びガス流量補正値Ｋ１が互いに関連付けされたものである。溶接条件データベースＤＡ２は、前進／後退角度を抽出条件としてガス流量補正値Ｋ１を一義的に抽出するためのものである。

また、図３（ｃ）に示すように、溶接条件データベースＤＡ３は、作業プログラムＤｗの再生時に使用する狙い角度、及びガス流量補正値Ｋ２が互いに関連付けされたものである。溶接条件データベースＤＡ３は、狙い角度を抽出条件としてガス流量補正値Ｋ２を一義的に抽出するためのものである。

また、図３（ｄ）に示すように、溶接条件データベースＤＡ４は、作業プログラムＤｗの再生時に、内回り（又は外回り）、円弧半径（又は、異なる直線軌跡の変化角度）、及びガス流量補正値Ｋ３が互いに関連付けされたものである。溶接条件データベースＤＡ４は、円弧半径（又は、直線軌跡の変化角度）を抽出条件としてガス流量補正値Ｋ３を一義的に抽出するためのものである。

溶接条件データベースＤＡ４では、外回りと内回りにおいて、円弧半径（又は、直線軌跡の変化角度）、狙い角度、前進／後退角度の、それぞれの項目同士の大きさが同じであった場合、外回りと内回りのガス流量補正値Ｋ３の絶対値は相互に同じとし、外回りのガス流量補正値Ｋ３は正値とし、内回りのガス流量補正値Ｋ３は負値とするようにしている。このようにして、外回りのガス流量補正値Ｋ３は、内回りのガス流量補正値Ｋ３よりも大きくしている。

本実施形態では、ガス流量補正値Ｋ１〜Ｋ３は、基本ガス流量に乗算するための係数であるが、補正ガス流量であってもよい。ガス流量補正値Ｋ１〜Ｋ３は、正負いずれの値も取り得る。

なお、溶接条件データベースＤＡ２〜ＤＡ４の各値は、試験等により取得して予め設定されている。
作業プログラム解析部３１は、ハードディスク３２に格納されている作業プログラムＤｗを教示ステップである作業ステップごとに読み出し、その内容を解析するものである。例えば、作業プログラム解析部３１は、作業プログラム中に含まれている作業ステップの移動命令（座標、速度情報等のデータからなる）を読み出し、それを軌道計画部３３に通知する。さらに、ガス出力を開始及び終了するタイミングを求めて、軌道計画部３３に通知する。

軌道計画部３３は、作業プログラム解析部３１から送られる各種の移動命令をバッファ３５に格納するものである。この移動命令には、ガス出力・停止のタイミング等も付与されている。また、軌道計画部３３は、バッファ３５に格納された移動命令を読み出し、それに基づいて溶接トーチ６０の軌道計画を立案して、マニピュレータ１０の各モータの回転角、回転速度等の情報をサーボ制御部３６に対して通知する。

バッファ３５は、いわゆる先入れ先出し（ＦＩＦＯ：first-in first-out）用のメモリからなり、軌道計画部３３から送られた移動命令を格納するものである。
サーボ制御部３６は、軌道計画部３３から送られる軌道計画に基づいて、マニピュレータ１０の各モータを回転駆動すべく駆動信号をサーボ駆動部３７に送るものである。また、サーボ制御部３６は、図示しないエンコーダからの出力を取得して、現在位置監視部３８にその情報を送るものである。

サーボ駆動部３７は、サーボ制御部３６からの指令に基づいて各モータに対して動作制御信号Ｍｃを出力するものである。
現在位置監視部３８は、マニピュレータ１０の各アームのモータに設けられた図示しないエンコーダからの検出信号により、溶接トーチ６０の現在位置を監視するものである。

溶接制御部３９は、現在位置監視部３８からの各種命令を適切な処理タイミングで溶接電源４０に出力することで、溶接トーチ６０による溶接及びシールドガスの噴出を行わせるものである。

より具体的には、溶接制御部３９は、現在位置監視部３８から指定された処理タイミングで溶接電源４０に対して必要なガス流量でのシールドガスを噴出させるためのガス制御信号Ｍｇを出力する。ここで、ガス制御信号Ｍｇは、ガス流量の調整の制御信号に相当する。

また、溶接制御部３９は、現在位置監視部３８からの溶接制御命令に基づいて溶接電源４０によって溶接が行われるための溶接制御信号Ｗｓを出力する。
また、サーボ駆動部３７は、サーボ制御部３６からの駆動命令に基づいてマニピュレータ１０の各モータに対して動作制御信号Ｍｃを送るものである。

（実施形態の作用）
前記アーク溶接ロボット制御システム及びロボット制御装置３０の作用を説明する。
（１．準備段階）
図１に示すように作業者はティーチペンダント２０を使用して、ワーク５０に適応した作業プログラムＤｗを作成し、図２に示すロボット制御装置３０のハードディスク３２に格納する。

図４は作業プログラムＤｗの一例である。
また、図７及び図１２に示すように、この作業プログラムＤｗにより、溶接トーチ６０はワーク５０上の図示しない溶接線に沿った動作軌跡Ｌを描くことが可能である。具体的には、作業プログラムＤｗは、作業ステップ０〜作業ステップ８により構成されている。なお、図７、図１２は動作軌跡Ｌを平面視したものである。

作業ステップ１では、移動命令（直線軌跡）、作業ステップ２では溶接開始命令ＡＳ、作業ステップ３では移動命令Ｓ１（直線軌跡）、作業ステップ４では移動命令Ｓ２（円弧軌跡）、作業ステップ５では、移動命令Ｓ３（直線軌跡）、作業ステップ５では移動命令Ｓ４（直線軌跡）、作業ステップ６では、溶接終了命令ＡＥが記述されている。

なお、図７及び図１２では、説明の便宜上、移動命令Ｓ１〜Ｓ４が実行される溶接区間を明示するために、この溶接区間には移動命令と同じ符号を付している。また、一般化するために、溶接開始命令ＡＳがあった後から溶接終了命令ＡＥがあるまでに、移動命令がある溶接区間にはＳｎ（ｎ＝１，２，……）を付す。

また、作業者は、ティーチペンダント２０を使用して、溶接電流と溶接速度Ｖとワーク５０の開先形状を入力する。
次に、図５に示すように、作業者は、ティーチペンダント２０を操作して、溶接電流、溶接速度Ｖ、開先形状を指定してロボット制御装置３０に入力する。ロボット制御装置３０は、溶接条件データベースＤＡ１を参照して、入力された溶接電流、溶接速度Ｖ、開先形状を抽出条件として、基本ガス流量を算出（抽出）し、抽出した基本ガス流量Ｇｋをハードディスク３２に格納する。なお、本実施形態では、ルート幅を考慮していないため、ルート幅を０と仮定して前記基本ガス流量を算出している。

なお、基本ガス流量Ｇｋは、基準となる溶接線の溶接箇所に応じた最適な流量のことである。
（２．作業プログラムの実行段階）
次に、作業プログラムＤｗを再生実行する場合について説明する。なお、以下の説明では、図４に示す作業プログラムＤｗに関しても交えて説明することとする。なお、図４に示す作業プログラムＤｗを明示する場合は、ことわり書きである「図４に示す」を付す。

（ＳＴ１０） 図６に示すように、作業プログラムＤｗを再生実行する場合、ロボット制御装置３０の作業プログラム解析部３１は、作業ステップを複数読込みして前記構成で説明した公知の解析を行う。

（ＳＴ２０） ＳＴ２０では、作業プログラム解析部３１は、前記構成で説明した公知の解析の他にさらに下記の算出も行う。
すなわち、作業プログラム解析部３１は、溶接開始命令ＡＳがある作業ステップの後において、移動命令Ｓｎがある作業ステップＮから、その次に実行する移動命令がある作業ステップＮ＋１までを読込みする。

図４に示す作業プログラムＤｗの例では、作業ステップＮは作業ステップ３であり、作業ステップＮ＋１は作業ステップ４である。
そして、図７及び図８に示すように、作業プログラム解析部３１は、読込した２つの作業ステップＮ，Ｎ＋１におけるそれぞれの溶接線の進行方向と、溶接トーチ６０の長手方向軸線のベクトルの向きから、溶接区間Ｓｎ、Ｓｎ＋１におけるそれぞれの前進／後退角度ＡＶと、溶接区間Ｓｎ、Ｓｎ＋１の動作軌跡Ｌを求める。図８は、動作軌跡Ｌを平面視したものである。

ここで、溶接区間Ｓｎは第１溶接区間に相当し、溶接区間Ｓｎ＋１は第２溶接区間に相当する。
なお、後述するＳＴ８０からリターンしてＳＴ２０に至った場合は、溶接区間Ｓｎ＋１の前進／後退角度ＡＶと、溶接区間Ｓｎ＋１の動作軌跡Ｌを求め、溶接区間Ｓｎの前進／後退角度ＡＶと、溶接区間Ｓｎの動作軌跡Ｌは前回求められているため、この値を採用する。

すなわち、図６に示すＳＴ２０において、溶接区間Ｓｎ、Ｓｎ＋１の両区間におけるそれぞれの前進／後退角度ＡＶと、溶接区間Ｓｎ、Ｓｎ＋１の動作軌跡Ｌを求めるのは、溶接区間ＳｎがＳ１のときだけであり、後述するＳＴ８０からＳＴ１０に戻る毎に、次に算出すべき溶接区間を順次１つずつ更新している。このため、前回Ｓｎ＋１であった溶接区間は更新後はＳｎとなり、この溶接区間の前進／後退角度ＡＶと、動作軌跡Ｌは既に算出されているため、この算出した結果を利用するものである。このため、新たに読み込まれた次の作業ステップに関する溶接区間に関してのみ、前進／後退角度ＡＶと、動作軌跡Ｌを求めるものとする。

なお、上記のように前回の値を利用することなく、ＳＴ２０において、溶接区間Ｓｎ、Ｓｎ＋１のそれぞれの前進／後退角度ＡＶと、動作軌跡Ｌを再度求めてもよい。
図４に示す作業プログラムＤｗの例では、作業ステップ２に溶接開始命令ＡＳがあるため、移動命令Ｓ１がある作業ステップ３から、その次に実行する移動命令Ｓ２がある作業ステップ４までを読込みして、溶接区間Ｓｎ（ｎ＝１）の溶接線の進行方向と、溶接トーチ６０の角度から、溶接区間Ｓｎ（ｎ＝１）の前進／後退角度ＡＶと、溶接トーチ６０が移動する予定の動作軌跡Ｌを求める。

また、作業プログラム解析部３１は、公知の方法により、図９に示す溶接区間Ｓｎ，Ｓｎ＋１の狙い角度ＡＨを算出する。
なお、図９に示すように、狙い角度ＡＨは、ワーク５０の基準面ＰＬに対して、溶接線Ｙ（図９では溶接線Ｙは紙面から垂直方向の延びている）と溶接トーチ６０の長手方向軸線Ｂとが共に乗る平面Ｈのなす角をいう。

ここで、前記前進／後退角度ＡＶ及び狙い角度ＡＨは、トーチ姿勢に相当する。
（ＳＴ３０） 作業プログラム解析部３１は、溶接区間Ｓｎの動作軌跡Ｌと、溶接区間Ｓｎ＋１の動作軌跡Ｌとを比較し、動作軌跡の変化、すなわち、軌跡変化があるか否かを判定し、動作軌跡に変化がある場合は、ＳＴ４０に移行し、動作軌跡に変化がない場合にはＳＴ７０に移行する。

動作軌跡に変化がある例としては、下記（１）〜（３）がある。
動作軌跡に変化がない例としては、溶接区間Ｓｎ，Ｓｎ＋１は直線軌跡であり、分割箇所において相互の角度が１８０度を有する場合である。

（１）図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、溶接区間Ｓｎ，Ｓｎ＋１は直線軌跡であるが、分割箇所において相互に角度（なお、ここでの角度は１８０度を除く）を有する場合
図１０（ａ）の場合には、溶接区間Ｓｎ，Ｓｎ＋１の動作軌跡の頂点部分を外回りすることになり、シールドガスが逃げやすい。また、図１０（ａ）の場合には、直線軌跡の溶接区間Ｓｎの後、直線軌跡の溶接区間Ｓｎ＋１に移行した後は、溶接区間Ｓｎでの調整（増量）後のシールドガスを溶接区間Ｓｎ＋１では減量調整する必要がある場合である。

図１０（ｂ）の場合には、溶接区間Ｓｎ，Ｓｎ＋１の動作軌跡の頂点部分を内回りすることになり、シールドガスが逃げにくい。また、図１０（ｂ）の場合には、直線軌跡の溶接区間Ｓｎの後、直線軌跡の溶接区間Ｓｎ＋１に移行した後は、溶接区間Ｓｎでの調整（減量）後のシールドガスを溶接区間Ｓｎ＋１では増量調整する必要がある場合である。

これらの場合は、溶接区間Ｓｎ＋１に入る前には、溶接区間Ｓｎの終了側の領域でガス流量の調整を開始し、溶接区間Ｓｎ＋１の始端でガス流量の調整を完了させる必要がある。さらに、溶接区間Ｓｎの後、溶接区間Ｓｎ＋１に移行した後は、溶接区間Ｓｎでの調整後のシールドガスを溶接区間Ｓｎ＋１では調整し直す必要がある場合である。

（２）図１０（ｃ）、（ｄ）に示すように、溶接区間Ｓｎが直線軌跡で、溶接区間Ｓｎ＋１が円弧軌跡の場合
図１０（ｃ）の場合には、溶接区間Ｓｎ，Ｓｎ＋１の動作軌跡の頂点部分を外回りすることになり、シールドガスが逃げやすい。

図１０（ｄ）の場合には、溶接区間Ｓｎ，Ｓｎ＋１の動作軌跡の頂点部分を内回りすることになり、シールドガスが逃げにくい。
これらの場合は、溶接区間Ｓｎの終端側の領域でガス流量の調整を開始し、溶接区間Ｓｎ＋１の始端でガス流量の調整を完了させ、さらに、溶接区間Ｓｎ＋１の全区間でガス調整後のガス流量を維持させる必要がある場合である。

（３）図１０（ｅ）、（ｆ）に示すように、溶接区間Ｓｎが円弧軌跡で、溶接区間Ｓｎ＋１が直線軌跡の場合
図１０（ｅ）の場合には、溶接区間Ｓｎの動作軌跡の頂点部分を外回りして、直線軌跡の溶接区間Ｓｎ＋１に移行するため、溶接区間Ｓｎでの調整（増量）後のシールドガスを溶接区間Ｓｎ＋１では減量調整する必要がある場合である。

図１０（ｆ）の場合には、溶接区間Ｓｎの動作軌跡の内底部分を内回りして、直線軌跡の溶接区間Ｓｎ＋１に移行するため、溶接区間Ｓｎでの調整（減量）後のシールドガスを溶接区間Ｓｎ＋１では増量調整する必要がある場合である。

これらの場合は、溶接区間Ｓｎ＋１の始端からガス流量の調整を開始する必要がある場合である。
（ＳＴ４０） ＳＴ４０では、作業プログラム解析部３１は、溶接トーチ６０が溶接区間Ｓｎ、Ｓｎ＋１を外回りで移動するのか、内回りで移動するのかを、溶接線の進行方向のベクトルと、溶接トーチ６０の長手方向軸線のベクトルに基づいて判定を行い、その判定結果のフラグをセットする。

（ＳＴ５０） ＳＴ５０では、軌跡変化に伴うガス流量の算出を行う。
図１１を参照して、ガス流量の算出について説明する。
（ＳＴ５２） 図１１に示すＳＴ５２では、作業プログラム解析部３１は、溶接条件データベースＤＡ２を参照し、溶接区間Ｓｎ＋１の前進／後退角度ＡＶを抽出条件にしてガス流量補正値Ｋ１を取得する。

（ＳＴ５４） ＳＴ５４では、作業プログラム解析部３１は、溶接条件データベースＤＡ３を参照し、溶接区間Ｓｎ＋１の狙い角度ＡＨを抽出条件にしてガス流量補正値Ｋ２を取得する。

（ＳＴ５６） 図１１に示すＳＴ５６では、作業プログラム解析部３１は、ＳＴ３０の（１）〜（３）の判定及びＳＴ４０で設定した外回り又は内回りを明示するフラグに基づき、溶接条件データベースＤＡ４を参照して、ガス流量補正値Ｋ３を取得する。

図６に示すＳＴ３０で（１）の判定が行われた場合は、作業プログラム解析部３１は、溶接区間Ｓｎ，Ｓｎ＋１の直線軌跡の変化角度を算出し、この変化角度と、ＳＴ４０での外回り、又は内回りのいずれかを明示するフラグを抽出条件にして溶接条件データベースＤＡ４を参照してガス流量補正値Ｋ３を取得する。

ＳＴ３０で（２）の判定が行われた場合は、作業プログラム解析部３１は、溶接区間Ｓｎ＋１の円弧軌跡の円弧半径を算出し、この円弧半径と、ＳＴ４０での外回り、又は内回りのいずれかを明示するフラグを抽出条件にして溶接条件データベースＤＡ４を参照してガス流量補正値Ｋ３を取得する。なお、円弧半径の算出は、移動命令（円弧軌跡）に円弧半径を算出するためのデータを備えるため、このデータに基づいて行われる。

図６に示すＳＴ３０で（３）の判定が行われた場合は、溶接区間Ｓｎの軌跡に対する溶接区間Ｓｎ＋１の直線軌跡の変化角度を算出し、この変化角度と、ＳＴ４０での外回り、又は内回りのいずれかを明示するフラグを抽出条件にして溶接条件データベースＤＡ４を参照してガス流量補正値Ｋ３を取得する。

（ＳＴ５８） 図１１に示すＳＴ５８では、作業プログラム解析部３１は、ガス流量補正値Ｋ１〜Ｋ３を合算する。本実施形態では、ガス流量補正値Ｋ１〜Ｋ３は係数であるので、基本ガス流量Ｇｋにこの合算値を乗算することにより、ガス流量Ｇ２を算出する。

なお、ガス流量補正値Ｋ１〜Ｋ３が係数でなく、補正ガス流量の場合は、合算した値に対して基本ガス流量を加算して、ガス流量Ｇ２を算出する。なお、この場合、合算後の補正ガス流量が負値の場合は、前記加算の意味は実質的に減算の意味である。

（ＳＴ６０） 図６に示すＳＴ６０では、作業プログラム解析部３１は、ＳＴ５８で算出したガス流量Ｇ２と、調整前のガス流量の差を算出する。この差分を満たすようにガス流量調整装置７０を使用してガス流量を変化させる時間、すなわち調整時間Ａを、作業プログラム解析部３１はハードディスク３２に予め記憶した「差分と調整時間」のテーブルから求める。前記テーブルは、ある差分とその差分を調整するのに要する時間（調整時間）のテーブルである。これらのデータは、前記ガス流量調整装置７０の試験を行って得られたものであり、任意の差分を抽出条件とすると一義的に調整時間Ａを求めることができる。

そして、作業プログラム解析部３１は、ガス量調整の間に移動する溶接トーチ６０の移動距離（以下、ガス量調整移動距離ＧＫ）を求める。
ガス量調整移動距離ＧＫ＝溶接速度Ｖ×調整時間Ａ ……（１）
前記溶接速度Ｖは、上記したようにティーチペンダント２０により入力された溶接条件であり、ハードディスク３２に記憶されている。

次に、作業プログラム解析部３１は、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、溶接区間Ｓｎの終了側の領域でガス流量の調整を開始し、溶接区間Ｓｎ＋１の始端でガス流量の調整を完了させる必要な場合、及び図１０（ｃ）、（ｄ）に示すように、溶接区間Ｓｎの終端側の領域でガス流量の調整を開始し、溶接区間Ｓｎ＋１の始端でガス流量の調整を完了させ、さらに、溶接区間Ｓｎ＋１の全区間でガス調整後のガス流量を維持させる必要がある場合には、下記（２）式で変更タイミングＴＧを算出する。

変更タイミングＴＧ＝
（溶接区間Ｓｎの溶接距離−ガス量調整移動距離ＧＫ）／溶接速度Ｖ……（２）
そして、作業プログラム解析部３１は、溶接区間Ｓｎで溶接トーチ６０の溶接移動が開始されてから変更タイミングＴＧで、ガス制御信号Ｍｇを出力するようにバッファ３５の特定領域に記憶（予約）する。この場合のガス制御信号Ｍｇは、Ｓ５０で算出したガス流量Ｇに変化（増量）させるための制御信号となる。

また、作業プログラム解析部３１は、図１０（ｅ）、（ｆ）に示すように、溶接区間Ｓｎを経過して溶接区間Ｓｎ＋１の始端からガス流量の調整を開始する必要がある場合には、予め設定された余裕時間Ｕの終了時点を変更タイミングＴＧとする。

そして、この場合は、溶接区間Ｓｎ＋１で溶接トーチ６０の溶接移動が開始されてから変更タイミングＴＧで、ガス制御信号Ｍｇを出力するようにバッファ３５の特定領域に記憶（予約）する。この場合のガス制御信号Ｍｇは、Ｓ５０で算出したガス流量Ｇに変化（減量）させるための制御信号となる。

このガス制御信号Ｍｇは、増量又は減量を示す次のガス制御信号Ｍｇが入力されるまで、或いは、溶接終了命令ＡＥが実行されるまでは、制御周期毎に維持されるように設定される。

図４に示す作業プログラムＤｗの例では、図１２に示すように溶接区間Ｓ１は直線軌跡、溶接区間Ｓ２は円弧軌跡、溶接区間Ｓ３は直線軌跡、溶接区間Ｓ４が直線軌跡である。そして、溶接区間Ｓ２では、溶接トーチ６０が外回りとなり、溶接区間Ｓ４の直線軌跡は、溶接区間Ｓ３の直線軌跡に対して変化角度を有するものとなっているとともに溶接トーチ６０が内回りとなる。この実施例の場合では、溶接区間Ｓ２では円弧軌跡で外回りとなり、シールドガスが逃げやすく、反対に溶接区間Ｓ３，Ｓ４間では内回りとなり、シールドガスが逃げにくい。

このため、図４に示す作業プログラムＤｗの例では、ＳＴ６０の処理により、図１２に示す溶接区間Ｓ１中には、ガス流量を増量するためのガス制御信号Ｍｇが出力する変更タイミングＴＧとしてＴ１が予約（設定）される。また、溶接区間Ｓ３中には、ガス流量を減量するためのガス制御信号Ｍｇが出力する変更タイミングＴＧとしてＴ２が予約（設定）される。また、溶接区間Ｓ３中には、ガス流量を増量するためのガス制御信号Ｍｇが出力する変更タイミングＴＧとしてＴ３が予約（設定）される。さらに、溶接区間Ｓ４中には、ガス流量を減量するためのガス制御信号Ｍｇが出力する変更タイミングＴＧとしてＴ４が予約（設定）される。

この後、作業プログラム解析部３１はＳＴ８０に移行する。
（ＳＴ７０）
図６に示すＳＴ３０からＳＴ７０に移行した場合、作業プログラム解析部３１は、解析した溶接区間Ｓｎと次の溶接区間Ｓｎ＋１では動作軌跡に変化がないとして、軌道計画部３３に指令して、シールドガスの流量を基本ガス流量で行うためのガス制御信号Ｍｇを、溶接区間Ｓｎの作業ステップの実行時に読み出されるようにバッファ３５に格納し、ＳＴ８０に移行する。

（ＳＴ８０） 図６に示すＳＴ８０では、作業プログラム解析部３１は、解析した作業ステップに溶接終了命令ＡＥがない場合は、次に解析すべき溶接区間の番号を順次１つずつ更新して、Ｓ１０に戻り、以後ＳＴ１０以降の処理を繰り返す。

この繰り返しにより、溶接開始命令ＡＳを有する作業ステップと、溶接終了命令ＡＥがある作業ステップ間に挟まれる作業ステップにおいて、移動命令（直線軌跡）又は移動命令（円弧軌跡）がある溶接区間における各ガス量切り替えタイミングが決定されて、それらのガス量切り替えタイミングは、バッファ３５に記憶される。

また、ＳＴ８０において、作業プログラム解析部３１は、解析した作業ステップに溶接終了命令ＡＥがある場合は、このフローチャートを終了する。
（実施例）
図１２は前述したように図４に示す作業プログラムＤｗを再生実行した場合の変更タイミングＴＧを、Ｔ１〜Ｔ４で示している。

上記したように本実施例では、作業プログラムＤｗが図６のフローチャートにより解析されて、ガス切り替えタイミングＴ１〜Ｔ４が予約された上で実行される。
このため、シールドガスが不足しやすい溶接区間Ｓ２に溶接トーチ６０が至る前の溶接区間Ｓ１中の変更タイミングＴ１で、ガス流量を増量するためのガス制御信号Ｍｇがロボット制御装置３０から溶接電源４０に出力される。変更タイミングＴ１以後、溶接区間Ｓ１が終了した時点で、ガス流量調整が完了して必要とするシールドガスがガス流量調整装置７０から溶接トーチ６０に供給される。そして、溶接区間Ｓ２の全区間では、調整後のガス流量が維持される。

また、溶接トーチ６０が溶接区間Ｓ３に入ってから余裕時間Ｕを経過した変更タイミングＴ２で、ロボット制御装置３０から溶接電源４０に減量のガス制御信号Ｍｇが出力される。出力されたガス制御信号Ｍｇに基づいて、ガス流量調整装置７０は制御され、調整時間経過した時点で、ガス流量調整が完了して必要とする減量されたシールドガスがガス流量調整装置７０から溶接トーチ６０に供給される。

また、溶接区間Ｓ３の終端側の領域中の変更タイミングＴ３で、ロボット制御装置３０から溶接電源４０に減量のガス制御信号Ｍｇが出力される。
そして、変更タイミングＴ３以後、溶接区間Ｓ３が終了するまでは徐々に減量し、溶接区間Ｓ３が終了した時点で、ガス流量調整が完了して必要とするシールドガスがガス流量調整装置７０から溶接トーチ６０に供給される。

そして、溶接区間Ｓ４に溶接トーチ６０が移動を開始してから、余裕時間Ｕを経過した変更タイミングＴ４で、ロボット制御装置３０から溶接電源４０に増量のガス制御信号Ｍｇが出力される。出力されたガス制御信号Ｍｇに基づいて、ガス流量調整装置７０は制御され、調整時間経過した時点で、ガス流量調整が完了して必要とする増量されたシールドガスがガス流量調整装置７０から溶接トーチ６０に供給される。

本実施形態のロボット制御装置３０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３０は、制御部として順に連続した溶接区間Ｓｎ（第１溶接区間）と溶接区間Ｓｎ＋１（第２溶接区間）における溶接トーチ６０の軌跡変化と、両溶接区間の前進／後退角度ＡＶ及び狙い角度ＡＨ（トーチ姿勢）とを作業プログラムＤｗから取得して、前進／後退角度ＡＶ及び狙い角度ＡＨ（トーチ姿勢）と軌跡変化に基づいてガス流量を算出するようにした。そして、ロボット制御装置３０は、算出した前記ガス流量となるようにガス流量調整装置７０に対してガス流量の調整のガス制御信号Ｍｇ（制御信号）を出力する制御部として機能する。

この結果、本実施形態のロボット制御装置によれば、溶接ロボットはシールドガスの流量を溶接トーチの動作軌跡に応じて自動的に調整できるようになる。また、作業者は溶接ワークに沿った軌跡を教示するのみで溶接作業プログラムを作成することができ、溶接線方向の変化があってもガス流量調整のために煩雑な溶接作業プログラムを教示する必要がなく、アーク溶接で消費するシールドガスを常に最適な量にすることができる。

（２） 本実施形態のロボット制御装置３０では、トーチ姿勢としては、溶接トーチの前進／後退角度及び狙い角度を含むようにしている。この結果、前進／後退角度及び狙い角度にてトーチ姿勢を得ることができ、その結果、上記（１）の効果を容易に実現できる。

（３） 本実施形態のロボット制御装置３０では、前記トーチ姿勢に応じた補正値と、前記軌跡変化に応じた補正値をそれぞれ算出し、算出したこれらの補正値を、予め設定された基本ガス流量Ｇｋに加算することにより、前記トーチ姿勢と前記軌跡変化に基づいて算出するガス流量を得るようにした。この結果、シールドガスの流量を溶接トーチの動作軌跡に応じて自動的に調整できるようになる。

（４） 本実施形態のロボット制御装置３０（制御部）は、前記軌跡変化を起こす溶接区間Ｓｎ＋１（第２溶接区間）のために、溶接区間Ｓｎ（第１溶接区間）でガス流量の調整が必要の場合は、予め設定された溶接速度Ｖと、ガス流量の調整に必要な調整時間Ａに基づいて、溶接区間Ｓｎ（第１溶接区間）中にガス制御信号Ｍｇ（制御信号）を出力するタイミングである変更タイミングを算出して、その変更タイミングで前記制御信号を出力するようした。また、溶接区間Ｓｎ＋１（第２溶接区間）の全区間を通過してから余裕時間Ｕを経過後、または溶接区間Ｓｎ＋１（第２溶接区間）の一部を溶接トーチ６０が通過してから余裕時間Ｕを経過後に、溶接区間Ｓｎ（第１溶接区間）で出力したガス制御信号Ｍｇ（制御信号）がガス流量を増量又は減量させる旨の制御信号である場合には、反対の減量または増量させる旨のガス制御信号Ｍｇ（制御信号）を出力するようにした。この結果、本実施形態によれば、動作軌跡において、シールドガスが逃げにくい領域と、逃げやすい領域に応じて、ガス流量を自動的に調整できるようになる。

（５） 本実施形態のロボット制御装置３０では、基本ガス流量Ｇｋは、溶接区間の溶接電流、溶接速度、及びアーク溶接を行うワークの開先形状により設定されている。この結果、ベースとなる基本ガス流量Ｇｋをこれらのパラメータにより一義的に決定することができる。

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、図６のＳＴ１０において作業プログラム解析部３１が、読込みする作業ステップは、２つの作業ステップとしたが、３つ以上で連続する作業ステップを読込みして解析するようにしてもよい。

例えば、図６のＳＴ１０において、３つの作業ステップＮ，Ｎ＋１，Ｎ＋２を読込する。以後、ＳＴ１０〜ＳＴ３０の処理は、前記実施形態と同様に行うが、溶接開始命令ＡＳ後の隣接する溶接区間をＳｎ，Ｓｎ＋１、Ｓｎ＋２とする。そして、溶接区間Ｓｎ，Ｓｎ＋１と、溶接区間Ｓｎ＋１、Ｓｎ＋２について、それぞれ動作軌跡の変化があるか否かを判定する。ここで、いずれか一方に動作軌跡の変化がある場合は、ＳＴ３０の判定を「ＹＥＳ」とし、いずれも動作軌跡の変化がない場合は、「ＮＯ」と判定して、ＳＴ７０に移行する。

ＳＴ４０では、溶接区間Ｓｎ，Ｓｎ＋１と、溶接区間Ｓｎ＋１、Ｓｎ＋２のそれぞれの溶接区間同士において、前記実施形態で説明した処理を行う。
ＳＴ５０では、同じく溶接区間Ｓｎ，Ｓｎ＋１と、溶接区間Ｓｎ＋１、Ｓｎ＋２のそれぞれの溶接区間同士において、前記実施形態で説明した処理を行う。

ＳＴ６０では、同じく溶接区間Ｓｎ，Ｓｎ＋１と、溶接区間Ｓｎ＋１、Ｓｎ＋２のそれぞれの溶接区間同士において、前記実施形態で説明した処理を行うものとする。但し、以下の場合は、ガス流量が大きい方を優先した値を採用し、この変更タイミングで予約するものとする。

図１３、図１４に示す例では、溶接区間Ｓｎ、Ｓｎ＋１，Ｓｎ＋２、Ｓｎ＋３がそれぞれ、直線軌跡、円弧軌跡、直線軌跡、円弧軌跡の場合である。
この場合、溶接区間Ｓｎ中に減量のための制御信号の変更タイミングＴ１（出力タイミング）が、溶接区間Ｓｎ＋１中に溶接区間Ｓｎ＋３のガス流量を増量するための制御信号の変更タイミングＴ３（出力タイミング）が算出されたとする。また、溶接区間Ｓｎ＋２中に、溶接区間Ｓｎ＋２での軌跡では増量するための制御信号の変更タイミングＴ３（出力タイミング）が算出されたとする。

この場合、溶接区間Ｓｎの基本ガス流量をＧｋ（＝Ｇ０）とし、変更タイミングＴ１での制御信号によるガス流量をＧ１（＜Ｇ０）とし、変更タイミングＴ２での制御信号によるガス流量をＧ２（＝Ｇ０）とし、変更タイミングＴ３での制御信号によるガス流量をＧ３（＞Ｇ２）とする。

具体的には、単位時間当たりのガス量を、Ｇ０＝Ｇ２＝２０Ｌ、Ｇ１＝１８Ｌ、Ｇ３＝２５Ｌとする。この場合は、変更タイミングＴ３がＴ２よりも早期となるとともに、変更タイミングＴ３のガス流量Ｇ３＞Ｇ２であるので、変更タイミングＴ３を優先して予約し、変更タイミングＴ２を無視するものとする。

なお、ＳＴ７０〜ＳＴ８０の処理は、前記実施形態と同様に行うものとする。
・ 前記実施形態では、開先形状を作業者が入力するようにしたが、レーザセンサ等からなる開先形状センサを溶接トーチ６０に並設するようにして設け、開先形状センサにて開先形状を検出し、その検出結果を開先形状のデータとして使用としてもよい。この場合、図１５中、ＦＯＶはレーザセンサＬＳの視野範囲を示している。

レーザセンサＬＳによる検出結果である開先形状のデータは、前記実施形態で説明した（２．作業プログラムの実行段階）において、レーザセンサＬＳにより開先形状のデータが図１６（ａ）、（ｂ）または図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、溶接線上にある現在の開先形状が取得される。ロボット制御装置３０では、その現在の開先形状に基づいて、溶接線上の進行方向の開先形状を予想することもできる。

そして、図６に示すＳＴ２０において、レーザセンサＬＳが取得した前記開先形状に基づいて狙い角度を算出するようにしてもよい。
・ 前記実施形態の構成中、溶接条件データベースＤＡ１を、溶接電流、溶接速度、開先形状、及び基本ガス流量を互いに関連付けしたが、溶接電流、溶接速度、開先形状、ルート幅（ルート間隔ともいう）及び基本ガス流量を互いに関連付けしてもよい。この場合、溶接条件データベースＤＡ１は、開先形状、溶接電流、ルート幅及び溶接速度が入力されると、基本ガス流量が一義的に特定できるようにされている。

・ 前記実施形態の構成では、溶接線は主に水平面に含まれる場合を想定しているが、溶接線を上下方向に延びる場合にも適用できることはいうまでもない。
さらに、この場合は、下進の場合と上進の場合の補正値を試験等によりそれぞれ予め求めておき、この値を新たな溶接条件データベースとして作成し、或いは、上進、下進を抽出条件に含めるようにして溶接条件データベースＤＡ２〜ＤＡ４を作成することか好ましい。

そして、これらのデータ溶接条件データベースを使用する際に、溶接線の進行方向のベクトルと、溶接トーチ６０の長手方向軸線のベクトルから、上進或いは下進を判定して、判定結果を抽出条件の１つとしてもよい。

・ 前記実施形態では図６に示すＳＴ３０において、動作軌跡に変化がない例として、溶接区間Ｓｎ，Ｓｎ＋１は直線軌跡であり、分割箇所において相互の角度が１８０度を有する場合としたが、１８０度±αの範囲は動作軌跡に変化がない例としてもよい。αは例えば、１０〜３０度を挙げることができるが、溶接線に応じて代えてもよい。

１０…マニピュレータ、１６…溶接ワイヤ、
２０…ティーチペンダント、
３０…ロボット制御装置（アーク溶接ロボット制御装置）、
３１…作業プログラム解析部、３２…ハードディスク、
３３…軌道計画部、３５…ガスホース、
３６…サーボ制御部、３７…サーボ駆動部、
３８…現在位置監視部、３９…溶接制御部、
４０…溶接電源、５０…ワーク、
６０…溶接トーチ、７０…ガス流量調整装置、
８０…ガスシリンダ。

Claims (5)

1. ガス流量調整装置を介して流量調整後のシールドガスを溶接トーチへ供給するアーク溶接ロボット制御装置において、
   順に連続した第１溶接区間と第２溶接区間における前記溶接トーチの軌跡変化と、両溶接区間のトーチ姿勢とを作業プログラムから取得して、前記トーチ姿勢と前記軌跡変化に基づいてガス流量を算出し、算出した前記ガス流量となるように前記ガス流量調整装置に対してガス流量の調整の制御信号を出力する制御部を備えるアーク溶接ロボット制御装置。
2. 前記トーチ姿勢が、前記溶接トーチの前進／後退角度及び狙い角度を含む請求項１に記載のアーク溶接ロボット制御装置。
3. 前記制御部が前記トーチ姿勢と前記軌跡変化に基づいて算出するガス流量は、前記トーチ姿勢に応じた補正値と、前記軌跡変化に応じた補正値を算出し、算出したこれらの補正値を、予め設定された基本ガス流量に加算して得る請求項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。
4. 前記制御部は、
   前記軌跡変化を起こす第２溶接区間のために、第１溶接区間でガス流量の調整が必要の場合は、予め設定された溶接速度と、ガス流量の調整に必要な調整時間に基づいて、第１溶接区間中に前記制御信号を出力するタイミングである変更タイミングを算出して、その変更タイミングで前記制御信号を出力し、
   第２溶接区間の全区間を通過してから余裕時間を経過後、または第２溶接区間の一部を前記溶接トーチが通過してから余裕時間を経過後に、第１溶接区間で出力した制御信号がガス流量を増量又は減量させる旨の制御信号である場合には、反対の減量または増量させる旨の制御信号を出力する請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のアーク溶接ロボット制御装置。
5. 前記基本ガス流量は、前記溶接区間の溶接電流、溶接速度、及びアーク溶接を行うワークの開先形状により設定されている請求項３に記載のアーク溶接ロボット制御装置。