JP2760423B2 - 溶接ロボットの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は溶接用ロボットに係
り、特に溶接異常発生時の自動回復処理に伴う溶接品質
の低下防止に好適な溶接ロボットの制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の溶接ロボットは、溶接動作中のワ
イヤ溶着やアーク切れなどの異常発生(アラーム)により
ロボットが停止したら、作業者はワークの当該個所にマ
ークをした後、作業の継続を指示していた。 【０００３】また、最近では、稼動率向上を目的として
溶接異常の自動復帰処理機能を付加した溶接ロボットが
あり、この場合には、溶接異常発生時に自動的に回復処
理が行なわれて稼動率の低下を図ると共に溶接異常発生
回数の計数を行なっている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、溶接
異常の自動回復処理による稼動率低下の防止が主眼であ
り、溶接異常発生時の自動回復処理に伴う溶接品質低下
の防止のための配慮があまりなされていない。 【０００５】本発明の目的は、発生した溶接異常の内容
を時系列的に集計・記憶して、後工程での溶接品質の自
動／手動による判定を簡単化できる溶接ロボットの制御
装置を提供するにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的は、ワイヤ溶着
やアーク切れなどの溶接異常を検知する手段と、溶接異
常データを集計・記録する手段とを備えた溶接ロボット
の制御装置において、溶接異常が検出される毎に、その
ときの溶接異常が発生した時間、要因などの所望の内容
を記録する溶接異常データテーブルを設け、必要に応じ
て異常データを時系列的に表示させるようにして達成さ
れる。 【０００７】溶接ロボットの制御装置では、作業中に溶
接異常が発生した場合にロボットが停止して溶接機から
ワイヤ溶着やアーク切れなどの溶接異常データの発生要
因が送られてくるが、この溶接異常データの発生要因と
共に現在実行中の作業のプログラム(ワーク)番号やステ
ップ番号、異常発生位置座標、さらには発生時刻などの
所望する内容がデータテーブルのサイズに見合って時系
列的に溶接異常データテーブルに格納され、要求に応じ
て出力表示することにより、後工程での溶接品質の判定
などに利用される。 【０００８】このとき、１個の溶接異常発生により上記
溶接異常データテーブルのアドレスポインタは１つ増え
て次アドレスを示すが、溶接異常の発生頻度が多い場合
にはロボットのプログラム、或いはワークに何らかの不
具合があることも考えられるので、上記溶接異常データ
テーブルのサイズは、例えば１００個のデータ格納に限
定しておき、アドレスポインタが０から１つずつ９９に
増えて０となるように処理すれば適当なサイズで済み、
実用的である。 【０００９】 【発明の実施形態】以下、本発明による溶接ロボットの
制御装置について、図示の実施形態例により、詳細に説
明する。まず、図２は、標準的な溶接ロボットに、本発
明によるロボットの制御装置が適用された場合の一実施
形態例で、この図において、１はロボット制御装置、２
はティーチングペンダント、３は溶接機、４は出力装
置、５は視覚装置、１０はロボットである。 【００１０】ロボット制御装置１には、ティーチングペ
ンダント２とロボット１０と溶接機３が必ず設置される
が、出力装置４と視覚装置５は、要求される機能に応じ
て適宜設置されるようになっており、ここで出力装置４
は、ＴＶモニタやプリンタ、或いはシリアルラインに接
続された上位の計算機などに対応するものである。 【００１１】この図２の構成において、ロボット制御装
置１に接続したティーチングペンダント２によりロボッ
ト１０を所定の位置に誘導し、溶接情報など各種の条件
と共に一連の動作データを教示した後、プレイバックに
入って、溶接機３による溶接動作が開始されると、実際
には教示内容の不具合やワーク不良など、幾つかの不良
要因により溶接異常発生が起こり得る。 【００１２】これらの実際の溶接作業における溶接異常
の発生要因としては、ワイヤ溶着やアーク切れ、冷却水
切れなどの数種の要因があり、異常発生時には、これら
の要因を表わすデータが、溶接機３を介してロボット制
御装置１へ転送され、適宜に必要な処理が行なわれる。 【００１３】従来は、一般にはロボット１０が停止する
と共に、作業者に溶接異常の発生を報知して解除処理を
任せていた。しかしこの方法では、上記したように、溶
接異常の発生のたびに作業者が介在しなければならず、
自動化の観点からは大きく外れていた。 【００１４】このため最近では、これも上記したよう
に、溶接異常発生時での自動復帰機能を装備した溶接ロ
ボットが採用されつつあり、この種の自動復帰機能をも
つ溶接ロボットによれば、ワイヤ溶着の自動解除やアー
ク切れのリトライなどによる自動復帰が働き、作業者が
介在することなく溶接作業が継続できることになり、稼
動率低下を最低限に抑えることができるという利点があ
る。 【００１５】しかし、この方式では、自動的に復帰され
てしまうため、今度は溶接異常個所がはっきり判らない
など、品質判定の面で不具合があった。そこで、本発明
では、溶接異常データテーブルをロボット制御装置１内
に新たに設定し、これに溶接異常発生の都度、必要な内
容の異常データを格納するようにしてある。 【００１６】図１は、図２のロボット制御装置１に設け
られた溶接異常データテーブルのテーブル構成図で、図
において、６が溶接異常データテーブルである。この図
１には、溶接異常１回毎に溶接異常データテーブル６に
格納される内容が拡大して示されており、その内容は、
図示のように、要因コードと発生時刻、プログラム(ワ
ーク)番号、ポイント(ステップ)番号、それに発生位置
(座標)などとなっている。 【００１７】このように、これらの溶接異常の要因とし
ては数種あるが、ロボット制御装置１の内部では、各種
要因をコードとして溶接異常データテーブル６に格納し
ている。 【００１８】そして、その要因コードと要因種類との対
応例は、例えばコード０は溶接中の停止、コード１はワ
イヤ溶着、コード２はアーク切れ、コード３はトーチ接
触、コード４は冷却水切れ、コード５はガス圧低下、コ
ード６はワイヤ切れ、コード７はその他の要因などとな
っている。なお、これらの要因コードとその内容は、ユ
ーザが任意に追加や削除、或いは変更などして設定でき
るように構成されている。 【００１９】次に、図３は、ロボット制御装置１による
溶接異常データテーブル６への格納処理を示すフローチ
ャートで、処理１００で要因コード処理を行ない、処理
１０１で発生時刻処理を行ない、処理１０２ではプログ
ラム(ワーク)番号を格納し、処理１０３でポイント(ス
テップ)番号を格納し、処理１０４で発生位置(座標)を
格納する。 【００２０】処理１０５ではアドレスポインタＡＰが最
大(ＡＰ＝９９)かを判断し、最大でなければ処理１０６
でアドレスポインタＡＰを更新し(ＡＰ＝ＡＰ＋１)、最
大であれば処理１０７でアドレスポインタＡＰを初期化
する(ＡＰ＝０)のである。 【００２１】この溶接異常データテーブル６への格納情
報は、溶接ロボットのシステム構成や溶接異常データテ
ーブル６の規模により取拾選択できる構成となってい
て、図示していないが、図３の各格納処理の先頭に当該
格納処理を行なうかどうかのフラグ判定を行なう処理が
付加されていて、これらのフラグの設定をシステム設計
者又はユーザが自由に行なえるようになっている。 【００２２】また、このとき溶接異常データテーブル６
のサイズは大きいほど良いというものではなく、溶接異
常発生頻度が多いということはロボット１０の教示内容
や溶接機３かワークのいずれかに問題があることを暗示
しており、適切なサイズを設定するのが好ましい。 【００２３】そこで、この実施形態例では、溶接異常情
報１００個分を用意しておき、アドレスポインタＡＰが
最大になったとき、アドレスポインタのみを初期化する
ことにより、チェーン状のデータテーブル６を形成し、
常に最新１００個の溶接異常内容が格納できる構成とし
ている。なお、このテーブル６のサイズも、メモリに設
定可能な範囲内でりユーザが任意に設定可能である。 【００２４】次に、図４及び図５は、それぞれ図１の溶
接異常データテーブル６の内容を、図２の出力装置４に
表示したときの表示例を示したもので、まず図４は、溶
接異常データの内容を全データについて時系列に表示し
た例で、このときの表示内容は、コード番号とその要
因、時刻とプログラム番号(ワーク名)、ポイント番号、
それに、異常発生位置を表わす座標Ｘ、Ｙ、Ｚの値など
である。なお、表示不要の指定があるときは、その表示
内容は省略される。 【００２５】従って、出力装置４が、通信回線を介して
接続された上位計算機になっている場合には、図４の表
示内容における溶接異常発生位置(座標)Ｘ、Ｙ、Ｚは、
グラフィック端末上にワーク形状を図示したり、溶接異
常発生位置(座標)を図示するなどの情報として利用する
こともできる。 【００２６】次に、図５は、同じく溶接異常データの内
容を発生要因別に編集して表示した例であり、表示内容
は、ワイヤ溶着とアーク切れ、それにトーチ接触などの
要因別のコード番号、プログラム番号(ワーク名)、それ
にポイント番号などである。 【００２７】この図５の表示例では、ワイヤ溶着の項に
示されるように、同一ワークの同一ポイントで異常が発
生した場合には、教示データ、或いはワークの不具合な
どが簡単に判定できる表示データとなり、異常の経歴も
知ることができる。 【００２８】また、ロボット制御装置１にワーク形状や
ロボット１０の動作位置を表示できる機能があれば、そ
れに合わせて溶接異常発生位置を簡単に図示できること
も明らかである。さらにこの溶接異常発生位置のデータ
は、後工程で視覚装置５による溶接品質の自動判定など
の工程があれば、そのための位置情報として有効に利用
することができる。 【００２９】 【発明の効果】本発明によれば、溶接異常の発生要因が
時系列で見られる上、必要により異常発生時のプログラ
ム番号(ワーク名)やポイント番号などを簡単に見ること
ができるので、溶接品質の判定が容易になるとともに、
溶接異常位置(座標)を格納できるので、発生個所のグラ
フィック表示や視覚装置による品質判定の自動化にも利
用できて、大きな効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明による溶接ロボットの制御装置の一実施
形態例における溶接異常データテーブルの説明図であ
る。 【図２】本発明によるロボットの制御装置が適用された
溶接ロボットのシステム構成図である。 【図３】本発明の一実施形態例の動作を説明するための
フローチャートである。 【図４】本発明の一実施形態例におけるデータ表示の一
例を示す説明図である。 【図５】本発明の一実施形態例におけるデータ表示の他
の一例を示す説明図である。 【符号の説明】 １ ロボット制御装置 ２ ティーチングペンダント ３ 溶接機 ４ 出力装置 ５ 視覚装置 ６ 溶接異常データテーブル １０ ロボット

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．ワイヤ溶着やアーク切れなどの溶接異常を検知する
   手段と、溶接異常データを集計・記録する手段とを備え
   た溶接ロボットの制御装置において、 溶接異常が検出される毎に、そのときの溶接異常が発生
   した時間、要因などの所望の内容を記録する溶接異常デ
   ータテーブルを設け、 必要に応じて異常データを時系列的に表示させるように
   構成したことを特徴とする溶接ロボットの制御装置。