JP2023182146A - robot control device - Google Patents

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JP2023182146A
JP2023182146A JP2022095575A JP2022095575A JP2023182146A JP 2023182146 A JP2023182146 A JP 2023182146A JP 2022095575 A JP2022095575 A JP 2022095575A JP 2022095575 A JP2022095575 A JP 2022095575A JP 2023182146 A JP2023182146 A JP 2023182146A
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welding
scales
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robot control
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慎也 小森
Shinya Komori
慎一郎 中川
Shinichiro Nakagawa
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Daihen Corp
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Daihen Corp
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Abstract

To provide a robot control device that can grasp welding construction-related factors affected by a shape of scales, while adjusting the finish of a bead.SOLUTION: A robot control device 100 is a robot control device that controls a welding robot 20, and includes: a parameter reception unit 110 that receives parameters regarding appearance of scales formed in welding using a welding method that generates a scale shape; and an output unit 130 that outputs welding construction-related factors that are influenced by parameters related to the appearance of scales that are estimated according to the received parameters.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ロボット制御装置に関する。 The present invention relates to a robot control device.

近年、産業界において、多くのロボットが普及している。当該ロボットは、例えば、電子部品及び機械部品の組み立て、溶接及び搬送等に用いられ、工場の生産ラインの効率化及び自動化が図られている。 In recent years, many robots have become widespread in industry. The robots are used, for example, to assemble, weld, and transport electronic and mechanical parts, and to improve the efficiency and automation of factory production lines.

溶接ロボットでは、生産ラインの効率化のために溶接時間やタクトタイムの短縮化が求められる一方で、アーク溶接におけるビードの仕上がりを考慮した溶接品質を確保しなければならない。 Welding robots are required to shorten welding time and takt time to improve the efficiency of production lines, while ensuring welding quality that takes into account bead finish in arc welding.

一般的に、このビードの仕上げ方の一つに、ワイヤの溶着量を周期的に制御して、ウロコ状の形状に仕上げる方法がある。自転車のフレームなど、溶接部分の形状が露出する場合、このウロコの形状も外観的な価値として重んじられる場合があり、ウロコ形状を所望の形に規定したいという要望がある。 Generally, one way to finish this bead is to periodically control the amount of wire welded to give it a scale-like shape. When the shape of a welded part is exposed, such as in a bicycle frame, the shape of the scales is sometimes valued as an aesthetic value, and there is a desire to specify the shape of the scales to a desired shape.

特許文献1では、この要望を叶えるために、ウロコ形状から溶接条件を設定することが可能になっている。 In Patent Document 1, in order to meet this demand, it is possible to set welding conditions based on the scale shape.

特開2009-119474号公報Japanese Patent Application Publication No. 2009-119474

しかしながら、ウロコ形状に着目し、リップルをあげたりすると、溶接時間が延びたり、ウロコの大きさを大きくすると母材への入熱量が増えたりして、ウロコ形状以外への影響が大きくなる。しかも、その影響の過多も実際に溶接しなければわからないため、不便だった。 However, if we focus on the shape of the scales and increase the ripple, welding time will be extended, and if we increase the size of the scales, the amount of heat input to the base metal will increase, which will have a greater effect on things other than the shape of the scales. Moreover, it was inconvenient because the effects of this effect could not be known until the actual welding was performed.

そこで、本発明は、ビードの仕上がりを調整しつつ、ウロコの形状によって影響される溶接の施工関係の因子を把握可能なロボット制御装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a robot control device that can adjust the finish of a bead and grasp welding construction-related factors that are affected by the shape of scales.

本発明の一態様に係るロボット制御装置は、溶接ロボットを制御するロボット制御装置であって、ウロコ形状を生成する溶接法を用いた溶接において形成されるウロコの外観に関するパラメータを受け付けるパラメータ受付部と、受け付けられたパラメータに応じて推測される、ウロコの外観に関するパラメータによって影響を与える溶接の施工関係の因子を出力する出力部と、を備える。 A robot control device according to one aspect of the present invention is a robot control device that controls a welding robot, and includes a parameter reception unit that receives parameters related to the appearance of scales formed in welding using a welding method that generates a scale shape. , an output unit that outputs welding construction-related factors that are influenced by the parameters related to the appearance of the scales and that are estimated according to the received parameters.

この態様によれば、パラメータ受付部は、ウロコの外観に関するパラメータを受け付けて、出力部は、受け付けられたパラメータに応じて推測されるウロコの外観に関するパラメータによって影響を与える溶接の施工関係の因子を出力するため、ユーザにとっては、ビードの仕上がりを調整しつつ、ウロコの外観に関するパラメータによって影響を与える溶接の施工関係の因子である、例えば、溶接時間や溶接母材への影響を把握することができる。 According to this aspect, the parameter reception unit receives parameters related to the appearance of the scales, and the output unit outputs welding construction-related factors that are influenced by the parameters related to the appearance of the scales, which are estimated according to the accepted parameters. Therefore, the user can adjust the bead finish and understand the welding construction-related factors that are affected by parameters related to scale appearance, such as welding time and the effect on the weld base material. can.

上記態様において、溶接の施工関係の因子は、溶接時間及び溶接母材への入熱量であってもよい。 In the above aspect, the welding construction-related factors may be welding time and the amount of heat input to the welding base material.

この態様によれば、ユーザにとっては、ウロコの外観に関するパラメータによって影響を与える溶接の施工関係の因子である溶接時間や溶接母材への入熱量を具体的に把握することができる。 According to this aspect, the user can specifically grasp the welding time and the amount of heat input to the welding base material, which are factors related to welding work that are influenced by the parameters related to the appearance of the scales.

上記態様において、出力部は、ウロコの外観に関するパラメータ及び溶接の施工関係の因子を同一画面に表示してもよい。 In the above aspect, the output unit may display parameters related to the appearance of scales and factors related to welding construction on the same screen.

この態様によれば、同一画面においてウロコの外観に関するパラメータと溶接の施工関係の因子とが表示されるため、ユーザにとっては視覚的により把握し易くなる。 According to this aspect, parameters related to the appearance of scales and factors related to welding are displayed on the same screen, making it easier for the user to visually understand them.

上記態様において、出力部は、受け付けられたパラメータに基づいて形成されるウロコの画像を同一画面に表示してもよい。 In the above aspect, the output unit may display scale images formed based on the accepted parameters on the same screen.

この態様によれば、出力部は、受け付けられたパラメータに基づいて形成されるウロコの画像を表示するため、ユーザにとっては、ビードの仕上がりをイメージし易くなる。 According to this aspect, the output unit displays an image of the scales formed based on the accepted parameters, making it easier for the user to visualize the finish of the bead.

上記態様において、出力部は、受け付けられたパラメータに基づいて算出される溶接の施工条件を同一画面に表示してもよい。 In the above aspect, the output unit may display the welding construction conditions calculated based on the accepted parameters on the same screen.

この態様によれば、出力部は、受け付けられたパラメータに基づいて算出される溶接の施工条件を同一画面に表示するため、ユーザにとっては、ウロコの外観に関するパラメータに関係する溶接の施工条件をより容易に把握することができる。 According to this aspect, the output unit displays the welding construction conditions calculated based on the accepted parameters on the same screen, so it is easier for the user to understand the welding construction conditions related to the parameters related to the appearance of the scales. It can be easily understood.

上記態様において、パラメータ受付部によって受け付けられるパラメータの変更に追従して、溶接の施工関係の因子を変更させてもよい。 In the above aspect, the welding construction-related factors may be changed in accordance with changes in parameters received by the parameter reception unit.

この態様によれば、パラメータの変更に追従して、溶接の施工関係の因子を変更させるため、ユーザにとっては、どのパラメータを変更すれば、どの溶接の施工関係の因子が変更するかについて、より容易に把握することができる。 According to this aspect, since the welding construction-related factors are changed in accordance with the parameter changes, it is easier for the user to know which parameter should be changed to change which welding construction-related factor. It can be easily understood.

本発明によれば、ビードの仕上がりを調整しつつ、ウロコの形状によって影響される溶接の施工関係の因子を把握可能なロボット制御装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a robot control device that can grasp welding construction-related factors that are affected by the shape of scales while adjusting the finish of the bead.

本発明の一実施形態に係る溶接ロボットシステム10を示すシステム概要図である。1 is a system schematic diagram showing a welding robot system 10 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るロボット制御装置100の各機能を示す機能ブロック図である。1 is a functional block diagram showing each function of a robot control device 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. ウロコの外観に関するパラメータに対応する溶接の施工条件及び影響を示す一具体例である。This is a specific example showing welding construction conditions and effects corresponding to parameters related to the appearance of scales. ウロコの外観に関するパラメータを設定するパラメータ設定画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the parameter setting screen which sets the parameter regarding the appearance of a scale. 本発明の一実施形態に係るロボット制御装置100が実行するパラメータ設定方法M100を示すフローチャートである。It is a flowchart showing a parameter setting method M100 executed by the robot control device 100 according to an embodiment of the present invention. ウロコの外観に関するパラメータを設定するパラメータ設定画面の他の具体例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another specific example of a parameter setting screen for setting parameters regarding the appearance of scales.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施形態は、あくまで、本発明を実施するための具体的な一例を挙げるものであって、本発明を限定的に解釈させるものではない。また、説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する場合がある。 Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. In addition, the embodiment described below is merely a specific example for implementing the present invention, and is not intended to be interpreted in a limited manner. Furthermore, in order to facilitate understanding of the explanation, the same components in each drawing may be given the same reference numerals as much as possible, and redundant explanation may be omitted.

<一実施形態>
[溶接ロボットシステムの概要]
図1は、本発明の一実施形態に係る溶接ロボットシステム10を示すシステム概要図である。図1において、溶接ロボットシステム10は、溶接ロボット20と、ティーチペンダント30と、ロボット制御装置100と、電源40とを備える。
<One embodiment>
[Overview of welding robot system]
FIG. 1 is a system schematic diagram showing a welding robot system 10 according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a welding robot system 10 includes a welding robot 20, a teach pendant 30, a robot control device 100, and a power source 40.

溶接ロボット20は、ケーブルを介してロボット制御装置100と接続されており、ロボット制御装置100からの動作指令に基づいてアーク溶接を行う。溶接ロボット20は、アーム先端部に溶接トーチ21を備えており、当該溶接トーチ21の先端から溶接ワイヤを送給し、溶接対象である溶接母材(金属材料のワーク)との間にアークを発生させることによりアーク溶接を行う。 Welding robot 20 is connected to robot control device 100 via a cable, and performs arc welding based on operation commands from robot control device 100. The welding robot 20 is equipped with a welding torch 21 at the tip of the arm, and feeds a welding wire from the tip of the welding torch 21 to create an arc between it and the welding base material (workpiece of metal material) that is the welding target. Arc welding is performed by generating

溶接トーチ21は、ケーブルを介して電源40と接続されており、溶接ワイヤへの溶接電圧や溶接電流の供給を受ける。アーク溶接では、溶接ワイヤを金属材料に瞬間的に接触させて通電させると、溶接ワイヤと金属材料との間にアーク放電が発生し、発生したアークの熱により溶接ワイヤと金属材料とを溶解させることで、溶接が行われる。 The welding torch 21 is connected to a power source 40 via a cable, and receives welding voltage and welding current to the welding wire. In arc welding, when a welding wire is momentarily brought into contact with a metal material and energized, an arc discharge occurs between the welding wire and the metal material, and the heat of the generated arc melts the welding wire and the metal material. Welding is performed by this.

ティーチペンダント30は、溶接ロボット20の溶接関連教示情報について、溶接作業を実施する作業者からの入力を受け付ける。作業者は、アークの状態を確認しつつ、ティーチペンダント30を用いて最適な溶接関連教示情報を入力する。 The teach pendant 30 receives input from a worker who performs welding work regarding welding-related teaching information for the welding robot 20. The operator inputs optimal welding-related teaching information using the teach pendant 30 while checking the state of the arc.

ここで、溶接関連教示情報とは、溶接ロボット20により行われる溶接に関する情報であり、溶接ロボット20の動作を教示する教示情報及び溶接の施工条件が含まれる。 Here, the welding-related teaching information is information regarding welding performed by the welding robot 20, and includes teaching information for teaching the operation of the welding robot 20 and welding construction conditions.

溶接ロボット20の教示情報には、溶接ロボット20のアームの動作に関する情報、溶接ロボット20の位置及び姿勢に関する情報、溶接トーチ21の先端から送給される溶接ワイヤの突出長さに関する情報等が含まれる。 The teaching information of the welding robot 20 includes information regarding the movement of the arm of the welding robot 20, information regarding the position and posture of the welding robot 20, information regarding the protrusion length of the welding wire fed from the tip of the welding torch 21, etc. It will be done.

また、溶接の施工条件には、溶接ワイヤに印加される溶接電圧、溶接ワイヤを流れる溶接電流の値、溶接中における溶接線方向への溶接トーチ21の移動速度を表す溶接速度及び停止時間等が含まれる。 In addition, the welding conditions include the welding voltage applied to the welding wire, the value of the welding current flowing through the welding wire, the welding speed representing the moving speed of the welding torch 21 in the welding line direction during welding, and the stopping time. included.

ロボット制御装置100は、溶接ロボット20の制御を行う機器である。ロボット制御装置100は、ティーチペンダント30に接続されており、当該ティーチペンダント30に入力された溶接関連教示情報を取得することができる。ロボット制御装置100は、当該溶接関連教示情報に基づいて溶接ロボット20及び電源40を制御する。 The robot control device 100 is a device that controls the welding robot 20. The robot control device 100 is connected to the teach pendant 30 and can acquire welding-related teaching information input to the teach pendant 30. Robot control device 100 controls welding robot 20 and power source 40 based on the welding-related teaching information.

電源40は、ケーブルを介して溶接ロボット20に接続されており、ロボット制御装置100からの指令に基づいて溶接ロボット20における溶接トーチ21へ溶接電圧や溶接電流を供給する。 The power source 40 is connected to the welding robot 20 via a cable, and supplies welding voltage and welding current to the welding torch 21 in the welding robot 20 based on commands from the robot control device 100.

なお、図1では、ティーチペンダント30は、ケーブルを介してロボット制御装置100に接続されているが、ワイヤレスで接続されていてもよい。すなわち、ティーチペンダント30とロボット制御装置100とは、無線通信を行う通信部を備えていてもよい。ロボット制御装置100とティーチペンダント30とがワイヤレスに接続されることで、作業者はケーブルの存在に煩わされたり、ケーブルの長さによる移動範囲の制限を受けたりすることなく、自由に移動をしながら溶接関連教示情報の入力を行うことができる。 Note that in FIG. 1, the teach pendant 30 is connected to the robot control device 100 via a cable, but the teach pendant 30 may be connected wirelessly. That is, the teach pendant 30 and the robot control device 100 may include a communication unit that performs wireless communication. By wirelessly connecting the robot control device 100 and the teach pendant 30, the operator can move freely without being bothered by the presence of a cable or having a range of movement restricted by the length of the cable. You can input welding-related teaching information while doing so.

また、本実施形態に係る溶接ロボットシステム10では、ステッチパルス溶接法を用いており、ロボット制御装置100は、上述した溶接の施工条件に従って、所定位置で溶接トーチ21を停止させてアークを発生させることによって溶接母材を溶融させ、その後、アークを停止させて溶接トーチ21を次点へ移動させる。溶接開始位置から溶接終了位置まで、これらの処理を繰り返すことによって溶接母材における溶接位置を溶接することになる。 Furthermore, the welding robot system 10 according to the present embodiment uses a stitch pulse welding method, and the robot control device 100 stops the welding torch 21 at a predetermined position to generate an arc according to the welding conditions described above. By this, the welding base metal is melted, and then the arc is stopped and the welding torch 21 is moved to the next point. By repeating these processes from the welding start position to the welding end position, the welding position in the welding base material is welded.

この時、溶接の施工条件としては、溶接電流値、溶接電圧値、溶接速度、停止時間、アーク発生時間、アーク停止時間、ピッチ間隔及び冷却時間などが設定されており、これらは、1回のアーク発生で形成される溶接痕であるウロコの外観や溶接母材への入熱量などに影響を与える。換言すれば、ビードの仕上がりや溶接母材への影響は、溶接の施工条件に含まれるこれらのパラメータの設定に依存する。 At this time, welding conditions include welding current value, welding voltage value, welding speed, stopping time, arc generation time, arc stopping time, pitch interval, and cooling time. It affects the appearance of scales, which are welding marks formed by arc generation, and the amount of heat input to the welding base metal. In other words, the finish of the bead and the influence on the weld base metal depend on the settings of these parameters included in the welding conditions.

[ロボット制御装置の構成]
図2は、本発明の一実施形態に係るロボット制御装置100の各機能を示す機能ブロック図である。図2において、ロボット制御装置100は、パラメータ受付部110と、推測部120と、出力部130と、制御部140とを備える。
[Configuration of robot control device]
FIG. 2 is a functional block diagram showing each function of the robot control device 100 according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, the robot control device 100 includes a parameter reception section 110, an estimation section 120, an output section 130, and a control section 140.

なお、ロボット制御装置100は、図1に示されたように、溶接ロボット20、ティーチペンダント30、及び電源40に接続されており、種々の制御を行うために多くの機能を備えて、処理を行っている。ここでは、ロボット制御装置100について、主に、ユーザからのパラメータ設定を受け付けて各種データを表示する機能に関するものを示しているが、その他の構成及び機能を備えている。 Note that, as shown in FIG. 1, the robot control device 100 is connected to a welding robot 20, a teach pendant 30, and a power source 40, and has many functions for performing various controls and processing. Is going. Here, the robot control device 100 mainly relates to the function of accepting parameter settings from the user and displaying various data, but it also has other configurations and functions.

パラメータ受付部110は、溶接において形成されるウロコの外観に関するパラメータを受け付ける。ここで、ウロコとは、1回のアーク発生で形成される溶接痕であって、この1回のアーク発生及びその後の冷却時間などに応じて、リップルの鮮明度を含むウロコの外観が形成される。このように、アーク発生及び冷却時間を繰り返すことによって、溶接におけるウロコ状のビードが形成されることになる。 The parameter receiving unit 110 receives parameters related to the appearance of scales formed during welding. Here, scales are welding marks formed by one arc occurrence, and the appearance of the scales, including the sharpness of ripples, is formed depending on this one arc occurrence and the subsequent cooling time. Ru. As described above, by repeating arc generation and cooling time, scale-like beads are formed in welding.

例えば、ウロコの外観に関するパラメータは、ウロコの大きさ、間隔、高さ、及びリップルの鮮明度のうち少なくともいずれかを含み、ユーザは、これらのパラメータを設定する。 For example, the parameters related to the appearance of scales include at least one of scale size, spacing, height, and ripple clarity, and the user sets these parameters.

推測部120は、パラメータ受付部110によって受け付けられたパラメータに応じて影響を与える溶接の施工関係の因子を推測する。ここでは、当該溶接の施工関係の因子として、溶接時間及び溶接母材への入熱量を例に挙げて説明する。例えば、ユーザが所望するウロコの外観を形成するためには、例えば、溶接電流や冷却時間など必要な溶接の施工条件があり、また、それに伴い、溶接母材への入熱量及び溶接時間に影響を与える。 The estimating unit 120 estimates factors related to welding work that have an influence on the parameters received by the parameter receiving unit 110. Here, the welding time and the amount of heat input to the welding base material will be exemplified as factors related to the welding process. For example, in order to form the appearance of scales desired by the user, there are necessary welding conditions such as welding current and cooling time, which also affect the amount of heat input to the welding base material and the welding time. give.

図3は、ウロコの外観に関するパラメータに対応する溶接の施工条件及び影響を示す一具体例である。図3に示されるように、ウロコの大きさ、間隔、高さ、及びリップルの鮮明度に応じて必要又は適切な溶接の施工条件があり、それに伴い、溶接母材への入熱量や溶接時間(タクトタイム)に影響があることが分かる。 FIG. 3 is a specific example showing welding construction conditions and effects corresponding to parameters regarding the appearance of scales. As shown in Figure 3, there are necessary or appropriate welding conditions depending on the scale size, spacing, height, and ripple clarity, and accordingly, the amount of heat input to the welding base material and the welding time It can be seen that there is an impact on (takt time).

例えば、ウロコの大きさを大きくしたり、ウロコの高さを高くしたりしようとすると、溶接電流/溶接電圧を大きく設定する必要があり、それに伴い、溶接母材への入熱量が大きくなる。ウロコの間隔を広くしようとすると、ピッチ間隔が広く設定されることになり、それに伴い、アーク発生の回数が少なくなるため、溶接時間が短くなり、その結果、タクトタイムが短くなる。また、リップルをはっきりと明瞭に付けようとすると、冷却時間を長く設定する必要があり、それに伴い、溶接母材への入熱量が小さくなるものの、溶接時間及びタクトタイムが長くなる。 For example, if you try to increase the size of the scales or increase the height of the scales, it is necessary to set a large welding current/welding voltage, and accordingly, the amount of heat input to the welding base material increases. If an attempt is made to widen the spacing between the scales, the pitch spacing will be set wide, and as a result, the number of arc occurrences will decrease, so the welding time will become shorter, and as a result, the takt time will become shorter. Furthermore, in order to clearly form ripples, it is necessary to set a long cooling time, and as a result, although the amount of heat input to the welding base material is reduced, the welding time and takt time become longer.

なお、ウロコの外観に関するパラメータに対応する溶接の施工条件及び影響は、ここで示された要因に限定されるものではなく、例えば、ロボットの移動速度や停止時間、溶接母材の金属材料の種類、周辺環境、及びその他溶接の施工条件等、種々の要因が考慮されることが含まれる。 Note that the welding construction conditions and effects that correspond to parameters related to the appearance of scales are not limited to the factors shown here, but include, for example, the moving speed and stopping time of the robot, and the type of metal material of the welding base material. , surrounding environment, and other welding construction conditions.

このようにウロコの外観に関するパラメータに基づいて設定され得る溶接の施工条件やそれに伴う影響については、予めメモリ等の記憶部(図示せず)にデータベース形式又は数式等として記憶されていてもよい。推測部120は、当該記憶部に記憶されているデータベース形式又は数式等を参照して、パラメータ受付部110によって受け付けられたパラメータに応じて溶接時間及び溶接母材への入熱量を推測すればよい。 The welding construction conditions that can be set based on the parameters related to the appearance of the scales and the effects thereof may be stored in advance in a storage unit such as a memory (not shown) in a database format or as a mathematical formula. The estimating unit 120 may estimate the welding time and the amount of heat input to the welding base material according to the parameters accepted by the parameter accepting unit 110 by referring to the database format or formula stored in the storage unit. .

具体的には、推測部120は、溶接中及び非溶接中のロボットの移動速度に、アーク発生・停止にかかる時間を加味した上で、溶接時間を推測したり、予め実際に計測した溶接時間に基づいて、その他の条件を加味した上で、溶接時間を推測したりする。 Specifically, the estimating unit 120 estimates the welding time by taking into account the time required for arc generation and stop to the moving speed of the robot during welding and non-welding, or calculates the welding time actually measured in advance. Based on this, the welding time is estimated after taking into account other conditions.

また、溶接電流及び時間等による熱エネルギーや、溶接母材の熱伝導率に応じた入熱量のモデルに基づく溶接母材への入熱量を推測する数式を予め記憶部に記憶しておき、推測部120は、パラメータ受付部110によって受け付けられたパラメータから、当該数式を用いて、溶接母材への入熱量を推測すればよい。 In addition, a mathematical formula for estimating the amount of heat input to the welding base material based on a model of the amount of heat input according to the thermal conductivity of the welding base material and the thermal energy depending on the welding current and time, etc., is stored in advance in the memory, and the formula can be estimated. The unit 120 may estimate the amount of heat input to the welding base material from the parameters received by the parameter receiving unit 110 using the formula.

なお、溶接時間及び溶接電流に対応した溶接母材への入熱量を、データベースとして予め記憶部に記憶しておき、推測部120は、パラメータ受付部110によって受け付けられたパラメータから溶接時間や溶接電流を算出し、当該データベースを用いて溶接母材への入熱量を推測すればよい。 Note that the amount of heat input to the welding base material corresponding to the welding time and welding current is stored in advance as a database in the storage unit, and the estimating unit 120 calculates the welding time and welding current from the parameters accepted by the parameter receiving unit 110. The amount of heat input to the welding base material can be estimated using the database.

さらに、推測部120は、機械学習などによって得られるモデルに基づいて、パラメータ受付部110によって受け付けられたパラメータに応じて溶接時間及び溶接母材への入熱量を推測するようにしてもよい。 Further, the estimating section 120 may estimate the welding time and the amount of heat input to the welding base material according to the parameters accepted by the parameter accepting section 110 based on a model obtained by machine learning or the like.

出力部130は、パラメータ受付部110によって受け付けられたパラメータに応じて推測される溶接時間及び溶接母材への入熱量を出力する。例えば、出力部130は、推測部120によって推測された溶接時間及び溶接母材への入熱量を出力することによって、ウロコの外観に関するパラメータを設定したユーザは、当該パラメータに応じて推測される溶接時間及び溶接母材を把握することができる。 The output unit 130 outputs the welding time and the amount of heat input to the welding base material estimated according to the parameters accepted by the parameter accepting unit 110. For example, the output unit 130 outputs the welding time and the amount of heat input to the welding base material estimated by the estimation unit 120, so that the user who has set parameters regarding the appearance of scales can perform the welding time estimated according to the parameters. It is possible to grasp the time and welding base material.

なお、出力部130は、当該ロボット制御装置100に一体的に含まれる表示部を含む構成であってもよく、例えば、当該ロボット制御装置100に有線又は無線を用いて、直接的又は間接的に接続され、別体として液晶ディスプレイなどの表示装置を備える構成であってもよい。出力部130によって表示される画面の詳細については、後述する。 Note that the output unit 130 may include a display unit that is integrally included in the robot control device 100. For example, the output unit 130 may be directly or indirectly connected to the robot control device 100 using a wired or wireless connection. A configuration may also be adopted in which the display device is connected and includes a separate display device such as a liquid crystal display. Details of the screen displayed by the output unit 130 will be described later.

制御部140は、ロボット制御装置100の各部で実行される処理を制御し、メモリ等の記憶部に記憶された溶接関連教示情報に基づいて、溶接ロボット20及び電源40を制御している。 The control unit 140 controls the processing executed by each unit of the robot control device 100, and controls the welding robot 20 and the power source 40 based on welding-related teaching information stored in a storage unit such as a memory.

[パラメータ設定画面]
図4は、ウロコの外観に関するパラメータを設定するパラメータ設定画面の一例を示す図である。図4に示されるように、ウロコの外観に関するパラメータとして、ウロコの大きさ、間隔、高さ、及びリップルの鮮明度は、スライドバーを用いて表示され、それぞれユーザ操作により調整可能となっている。また、これらのパラメータに基づく推測結果として、溶接時間及び溶接母材への入熱量もスライドバーを用いて同一画面に表示されている。
[Parameter setting screen]
FIG. 4 is a diagram showing an example of a parameter setting screen for setting parameters regarding the appearance of scales. As shown in Figure 4, parameters related to scale appearance, such as scale size, spacing, height, and ripple clarity, are displayed using slide bars, and each can be adjusted by user operation. . Further, as estimation results based on these parameters, the welding time and the amount of heat input to the welding base metal are also displayed on the same screen using slide bars.

例えば、ユーザとしては、スライドバーを操作することによって、単に、ウロコの大きさを大きくしたり、小さくしたりして、その変更に追従して、溶接時間が長くなったり、短くなったり、又は溶接母材への入熱量が大きくなったり、小さくなったりすることを把握する。具体的にウロコの大きさを数値で示し、溶接時間及び溶接母材への入熱量を数値で表示するよりも、ユーザとしては、ウロコの外観に関するパラメータによって、溶接時間及び溶接母材への入熱量にどのような影響を与えるのかを直感的に把握することができる。 For example, by operating the slide bar, the user can simply increase or decrease the size of the scales, and follow this change to lengthen or shorten the welding time, or Understand when the amount of heat input to the welding base metal increases or decreases. Rather than specifically indicating the size of the scales numerically and the welding time and heat input to the welding base metal, the user can determine the welding time and heat input to the welding base metal by using parameters related to the appearance of the scales. You can intuitively understand how it affects the amount of heat.

同様に、ウロコの間隔や高さ、及びリップルの鮮明度についても、スライドバーを操作することによって調整すれば、その調整に追従して、スライドバーを用いて表示されている溶接時間及び溶接母材への入熱量も変化する。 Similarly, if you adjust the spacing and height of the scales and the clarity of the ripples by operating the slide bar, the welding time and welding mass displayed using the slide bar will be adjusted accordingly. The amount of heat input to the material also changes.

このように、ユーザは、ウロコの外観に関するパラメータをスライドバーを用いて調整することによって、ビードの仕上がりと溶接時間や溶接母材への影響とを把握し、これらのバランスを考慮してパラメータを設定することができる。 In this way, by adjusting the parameters related to scale appearance using the slide bar, the user can understand the finish of the bead, welding time, and the effect on the welding base material, and adjust the parameters with these balances in mind. Can be set.

[パラメータ設定方法]
次に、ウロコの外観に関するパラメータを受け付けて、当該パラメータに基づく推測結果を表示して、当該パラメータを設定するパラメータ設定方法について、具体的に詳しく説明する。
[Parameter setting method]
Next, a parameter setting method for accepting parameters regarding the appearance of scales, displaying estimation results based on the parameters, and setting the parameters will be specifically explained in detail.

図5は、本発明の一実施形態に係るロボット制御装置100が実行するパラメータ設定方法M100を示すフローチャートである。図5に示されるように、パラメータ設定方法M100は、ステップS110~S140を含み、各ステップはロボット制御装置100に含まれるプロセッサによって実行される。 FIG. 5 is a flowchart showing a parameter setting method M100 executed by the robot control device 100 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the parameter setting method M100 includes steps S110 to S140, and each step is executed by a processor included in the robot control device 100.

ステップS110において、パラメータ受付部110によって、ウロコの外観に関するパラメータを受け付ける(パラメータ受付ステップ)。具体例としては、パラメータ受付部110は、図4に示されたように、ユーザによってスライドバーが操作されることにより、ウロコの大きさ、間隔、高さ、及びリップルの鮮明度について、これらのパラメータのうち少なくとも1つを受け付けた場合、ステップS120の処理に進む(ステップS110のYes)。一方、パラメータの受け付けがない場合には、パラメータの受け付けを継続する(ステップS110のNo)。 In step S110, parameters regarding the appearance of scales are accepted by the parameter accepting unit 110 (parameter accepting step). As a specific example, as shown in FIG. 4, the parameter reception unit 110 receives information regarding scale size, spacing, height, and ripple clarity by the user operating a slide bar. If at least one of the parameters is accepted, the process advances to step S120 (Yes in step S110). On the other hand, if parameters are not accepted, parameter acceptance continues (No in step S110).

ステップS120において、推測部120は、ステップS110で受け付けられたパラメータに応じて溶接時間及び溶接母材への入熱量を推測する(推測ステップ)。具体例としては、推測部120は、ウロコの外観に関するパラメータ(ウロコの大きさ、間隔、高さ、及びリップルの鮮明度)に応じて、予めメモリ等に記憶された、例えば、図3に示されたような関係性を考慮して、溶接時間及び溶接母材への入熱量を推測する。 In step S120, the estimation unit 120 estimates the welding time and the amount of heat input to the welding base material according to the parameters accepted in step S110 (estimation step). As a specific example, the estimating unit 120 selects information stored in a memory or the like in advance, for example, as shown in FIG. The welding time and the amount of heat input to the welding base metal are estimated by taking into account the relationship shown in the figure.

ステップS130において、出力部130は、ステップS120で推測された溶接時間及び溶接母材への入熱量を表示する。具体例としては、出力部130は、図4に示されたように、溶接時間及び溶接母材への入熱量をスライドバーを用いて表示する。 In step S130, the output unit 130 displays the welding time and the amount of heat input to the welding base material estimated in step S120. As a specific example, the output unit 130 displays the welding time and the amount of heat input to the welding base material using a slide bar, as shown in FIG.

ステップS140において、ロボット制御装置100は、ウロコの外観に関するパラメータの設定が完了したか否かを判定する(完了判定ステップ)。具体例としては、ロボット制御装置100は、図4に示されたパラメータ設定画面において、例えば、設定完了ボタンを配置し、ユーザによって当該設定完了ボタンが押下されたことにより、パラメータの設定が完了したと判定すればよい(ステップS140のYes)。さらに、ウロコの外観に関するパラメータの設定が完了したことにより、当該パラメータに応じて必要又は適切な溶接の施工条件も設定されてもよい。 In step S140, the robot control device 100 determines whether setting of parameters regarding the appearance of scales is completed (completion determination step). As a specific example, the robot control device 100 arranges, for example, a setting complete button on the parameter setting screen shown in FIG. 4, and when the user presses the setting complete button, the parameter setting is completed. It may be determined that (Yes in step S140). Furthermore, since the parameters related to the appearance of the scales have been set, necessary or appropriate welding conditions may also be set according to the parameters.

一方、ユーザによって当該設定完了ボタンが押下されず、再度、ユーザによってウロコの外観に関するパラメータのスライドバーが操作される場合には、ステップS110の処理に戻り、パラメータの受け付けを継続する(ステップS140のNo)。 On the other hand, if the user does not press the setting completion button and the user operates the slide bar for parameters related to scale appearance again, the process returns to step S110 and continues accepting parameters (step S140). No).

以上のように、本発明の一実施形態に係るロボット制御装置100及び溶接のパラメータ設定方法M100によれば、パラメータ受付部110は、ウロコの外観に関するパラメータを受け付けて、出力部130は、受け付けられたパラメータに応じて推測される溶接時間及び溶接母材への入熱量を表示するため、ユーザにとっては、ビードの仕上がりを調整しつつ、ウロコの外観に関するパラメータによって影響を与える溶接の施工関係の因子(溶接時間や溶接母材への影響)を把握することができる。また、図4に示されたように、ウロコの外観に関するパラメータを調整しながら、溶接時間や溶接母材への入熱量を把握することができるため、溶接の施工条件の調整に費やされる時間が短縮でき、熟練作業者でなくても直感的に溶接の施工条件を調整することができる。 As described above, according to the robot control device 100 and the welding parameter setting method M100 according to the embodiment of the present invention, the parameter receiving unit 110 receives parameters related to the appearance of scales, and the output unit 130 Since the estimated welding time and heat input to the weld base metal are displayed according to the parameters determined, the user can adjust the bead finish and also check the welding construction-related factors that are affected by the parameters related to the appearance of the scales. (Welding time and influence on welding base material) can be understood. Additionally, as shown in Figure 4, it is possible to understand the welding time and the amount of heat input to the welding base metal while adjusting parameters related to the appearance of scales, so the time spent adjusting the welding conditions can be reduced. The process can be shortened, and even unskilled workers can intuitively adjust the welding conditions.

なお、本実施形態では、図4において、パラメータ設定画面の一例を示したが、これに限定されるものではなく、さらに、表示する項目を拡張したりする等して、使用状況や環境、及びユーザに応じた画面を用いても構わない。 Note that in this embodiment, an example of the parameter setting screen is shown in FIG. A screen suitable for the user may be used.

図6は、ウロコの外観に関するパラメータを設定するパラメータ設定画面の他の具体例を示す図である。図6に示されるように、ウロコの画像及び溶接の施工条件における各項目が同一画面に表示されている。 FIG. 6 is a diagram showing another specific example of a parameter setting screen for setting parameters regarding the appearance of scales. As shown in FIG. 6, the image of the scales and each item in the welding construction conditions are displayed on the same screen.

ウロコの画像は、ロボット制御装置100の画像生成部(図示せず)によって、ウロコの外観に関するパラメータに基づいて形成されるものであり、例えば、ユーザによって当該パラメータのスライドバーが操作されることに応じて生成される。これにより、ユーザにとっては、ビードの仕上がりをイメージし易くなる。 The image of the scales is formed by an image generation unit (not shown) of the robot control device 100 based on parameters related to the appearance of the scales, and for example, when a slide bar of the parameter is operated by the user. generated accordingly. This makes it easier for the user to imagine the finish of the bead.

なお、ここでは、ウロコの画像として、ウロコの大きさ、ウロコの高さ及びウロコの間隔が表示されているが、これに限定されるものではなく、例えば、これらのうち1つ又は2つが表示されてもよいし、3次画像等を用いて表示されてもよいし、ユーザにとって把握しやすい形式であれば、その他の形式を用いて表示されてもよい。 Note that here, the size of the scales, the height of the scales, and the spacing between the scales are displayed as images of scales, but the scales are not limited to this. For example, one or two of these may be displayed. It may be displayed using a 3D image or the like, or may be displayed using any other format as long as it is easy for the user to understand.

溶接の施工条件における各項目は、ウロコの外観に関するパラメータに応じて算出される必要又は適切な設定値である。例えば、ウロコの大きさを大きくしたり、ウロコの高さを高くしたりすると、それに応じて、必要又は適切な溶接電流/溶接電圧の値が算出されて、表示されることになる。 Each item in the welding construction conditions is a necessary or appropriate set value calculated according to parameters related to the appearance of scales. For example, if the size of the scales is increased or the height of the scales is increased, necessary or appropriate values of welding current/welding voltage will be calculated and displayed accordingly.

なお、ユーザによってウロコの外観に関するパラメータ(ウロコの大きさ、間隔、高さ、及びリップルの鮮明度)のうち、いずれかが変更された場合、それに応じて変更(更新)された溶接の施工条件における項目及び推測結果を、例えば、ハイライトする等して強調表示するようにしてもよい。これにより、ユーザにとっては、ウロコの外観に関するパラメータのうちのどのパラメータが、溶接の施工条件のどの項目及び推測結果に影響があるかを容易に把握することができる。 In addition, if any of the parameters related to the scale appearance (scale size, spacing, height, and ripple clarity) are changed by the user, the welding construction conditions will be changed (updated) accordingly. The items and estimation results may be displayed in an emphasized manner, for example, by highlighting them. Thereby, the user can easily understand which parameter among the parameters related to the appearance of the scales affects which item of the welding execution conditions and the estimated result.

なお、溶接の施工条件における各項目をユーザによって直接設定(変更)できるようにしてもよく、この場合、当該設定(変更)に応じてウロコの外観に関するパラメータが算出されて、当該パラメータのスライドバー表示やウロコの画像表示がされるとよい。 Note that each item in the welding construction conditions may be directly set (changed) by the user. In this case, parameters related to the appearance of scales are calculated according to the settings (changes), and the slide bar of the parameter is It would be good if there was a display or an image of the scales.

また、図4及び図6において、溶接時間及び溶接部材への入熱量は、スライドバーを用いて表示されていたが、これに限定されるものではなく、パーセント表示やその他の画像表示などを用いて相対値(パラメータの変更に応じてその違い)を認識できれば、その他の表示方法を用いても構わない。具体的には、溶接部材への入熱量が前回設定値の推測値から増加傾向か下限傾向かのような矢印表示、及び予め決めておいた溶接部材への入熱量に対してどの程度大きいか小さいか等のパーセント表示である。 In addition, in FIGS. 4 and 6, the welding time and the amount of heat input to the welded parts are displayed using a slide bar, but the display is not limited to this, and a percentage display or other image display may be used. Other display methods may be used as long as relative values (differences depending on parameter changes) can be recognized. Specifically, arrows are displayed to indicate whether the amount of heat input to the welding component is increasing or decreasing from the estimated value of the previous set value, and how much larger the amount of heat input to the welding component is compared to the predetermined value. It is expressed as a percentage, such as how small it is.

さらに、ここでは、ウロコの外観に関するパラメータによって影響を与える溶接の施工関係の因子として、溶接時間及び溶接母材への入熱量を例に挙げて説明したが、これらに限定されるものではなく、例えば、溶接母材への溶け込み量など、その他の因子であっても構わない。 Furthermore, although the welding time and the amount of heat input to the welding base metal have been explained here as examples of welding construction-related factors that are influenced by parameters related to the appearance of scales, the present invention is not limited to these. For example, other factors such as the amount of penetration into the weld base metal may be used.

また、図4及び図6において、ウロコの外観に関するパラメータの設定(調整)には、スライドバーを用いていたが、これに限定されるものではなく、例えば、タッチパネルによるフリック入力、数値の直接入力、及びボダン形式等、他のユーザインタフェースを用いてもよい。 In addition, in FIGS. 4 and 6, a slide bar is used to set (adjust) parameters related to the appearance of the scales, but the invention is not limited to this. For example, flick input using a touch panel, direct input of numerical values, etc. Other user interfaces may be used, such as , and button formats.

また、図4及び図6に示されたパラメータ設定画面において設定されたパラメータ、及び溶接の施工条件における各項目の設定値は、設定ファイルとして保存して、別途、当該設定ファイルを読み込むことによって、溶接関連教示情報として適用できるようにしてもよい。 In addition, the parameters set on the parameter setting screen shown in FIGS. 4 and 6 and the setting values of each item in the welding construction conditions can be saved as a settings file, and by loading the settings file separately, It may also be possible to apply it as welding-related teaching information.

なお、本実施形態では、ステッチパルス溶接法として説明したが、これに限定されるものではなく、ウロコ形状を生成する溶接法を用いた溶接法であればよく、例えば、周期的にアークを切り替えるその他の間欠溶接法等にも、本発明を適用することが可能である。 Although this embodiment has been described as a stitch pulse welding method, it is not limited to this, and any welding method that uses a welding method that generates a scale shape may be used, for example, by periodically switching the arc. The present invention can also be applied to other intermittent welding methods.

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。 The embodiments described above are intended to facilitate understanding of the present invention, and are not intended to be interpreted as limiting the present invention. Each element included in the embodiment, as well as its arrangement, material, conditions, shape, size, etc., are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate. Further, it is possible to partially replace or combine the structures shown in different embodiments.

10…溶接ロボットシステム、20…溶接ロボット、21…溶接トーチ、30…ティーチペンダント、40…電源、100…ロボット制御装置、110…パラメータ受付部、120…推測部、130…出力部、140…制御部、M100…パラメータ設定方法、S110~S140…パラメータ設定方法M100の各ステップ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Welding robot system, 20... Welding robot, 21... Welding torch, 30... Teach pendant, 40... Power source, 100... Robot control device, 110... Parameter reception part, 120... Estimation part, 130... Output part, 140... Control Part, M100...Parameter setting method, S110 to S140...Each step of parameter setting method M100

Claims (6)

溶接ロボットを制御するロボット制御装置であって、
ウロコ形状を生成する溶接法を用いた溶接において形成されるウロコの外観に関するパラメータを受け付けるパラメータ受付部と、
前記受け付けられたパラメータに応じて推測される、前記ウロコの外観に関するパラメータによって影響を与える溶接の施工関係の因子を出力する出力部と、
を備える、ロボット制御装置。
A robot control device that controls a welding robot,
a parameter reception unit that receives parameters related to the appearance of scales formed in welding using a welding method that generates scale shapes;
an output unit that outputs welding construction-related factors that are influenced by parameters related to the appearance of the scales and are estimated according to the accepted parameters;
A robot control device comprising:
前記溶接の施工関係の因子は、溶接時間及び溶接母材への入熱量である、
請求項1に記載のロボット制御装置。
The construction-related factors of the welding are the welding time and the amount of heat input to the welding base material,
The robot control device according to claim 1.
前記出力部は、前記ウロコの外観に関するパラメータ及び前記溶接の施工関係の因子を同一画面に表示する、
請求項1に記載のロボット制御装置。
The output unit displays parameters related to the appearance of the scales and factors related to the welding construction on the same screen.
The robot control device according to claim 1.
前記出力部は、前記受け付けられたパラメータに基づいて形成されるウロコの画像を前記同一画面に表示する、
請求項3に記載のロボット制御装置。
The output unit displays an image of scales formed based on the accepted parameters on the same screen.
The robot control device according to claim 3.
前記出力部は、前記受け付けられたパラメータに基づいて算出される前記溶接の施工条件を前記同一画面に表示する、
請求項3に記載のロボット制御装置。
The output unit displays the welding construction conditions calculated based on the accepted parameters on the same screen.
The robot control device according to claim 3.
前記パラメータ受付部によって受け付けられるパラメータの変更に追従して、前記溶接の施工関係の因子を変更させる、
請求項1に記載のロボット制御装置。
changing the welding construction-related factors in accordance with changes in parameters accepted by the parameter receiving unit;
The robot control device according to claim 1.
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