JP3299867B2 - アークセンサ調整装置 - Google Patents
アークセンサ調整装置Info
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Description
被対象物ならびに使用条件、使用環境によって変化する
アークセンサの調整装置に関するものである。
ット、ハンドリングロボット等の自動化機器において、
センサによるフィードバック動作を行うシステムが多く
実用化されている。これらのシステムに搭載されている
センサの性能の評価およびセンサの特性値を決定するに
は、被対象物ならびに使用条件、使用環境をある程度限
定しなければ困難である。
ことが難しいセンサ、例えば溶接現象の変化を利用して
溶接トーチの位置を補正するアークセンサという技術で
は、その検出原理からセンサの性能や、特性値が各種溶
接条件(溶接電流、電圧、被対象ワークの材質、板厚、
継ぎ手形状など)によって変化するため、アークセンサ
システムの教示作業を行う場合、ゲインやオフセット等
のセンサの特性値をオペレータが経験や勘に基づいて決
定するということがあった。
ン、オフセット等のセンサパラメータ調整方法として特
開平5−329645号公報に開示された方法がある。
以下、この公報に開示された従来のアークセンサモニタ
ー装置を説明する。
示す。図5において、アークセンサ32には、溶接電流
信号38と溶接電圧信号37が入力されている。溶接電
流信号38は、アーク溶接機30から母材である被溶接
物41に接続されたケーブル42に直列に挿入されたシ
ャント抵抗44により検出される。溶接電圧信号37
は、溶接機30の溶接トーチ39へ出力される電力の出
力端子43の電圧信号である。
39の先端チップ40と被溶接物41との相対的な位置
ずれを入力信号に基づいて演算し、ロボット位置計算手
段33に溶接トーチのチップ40と被溶接物41の間の
位置補正情報、即ち上下方向補正情報35と、溶接トー
チのチップ40の各オシレート端部位置補正情報、即ち
左右方向補正情報36を出力する。
補正情報35と左右方向補正情報36を入力情報とする
もので、オペレータの作業手順としては、まず、アーク
センサ倣いが無い状態で溶接を行う。この時、内部メモ
リーに記憶した上下方向補正情報35と左右方向補正情
報36の経時的な変化をグラフ表示させるとともに、上
下/左右方向補正情報の平均値と標準偏差を計算する。
溶接条件そのものの安定度を理解することができ、左右
方向の標準偏差値からはアーク電圧の安定度を容易に理
解できるとともに、その平均値からその教示位置の通り
に倣い溶接を行うための中心補正値を知ることができ
る。
処理し、その経時的な変化をみることで溶接トーチの動
きを推測することができ、これら平均値,標準偏差およ
び積分表示により、上下ゲインや左右ゲインの値が適正
かどうかを視覚的に判断することが可能となる。
ー装置は、アークセンサ回路から出力される上下方向補
正情報および左右方向補正情報を統計的処理によりオペ
レータが理解しやすい情報に変換して表示することで、
各情報の値のグラフィック表示を見て、アークセンサパ
ラメータをオペレータ自身が選択して設定することがで
きる。
クセンサモニタ装置では、被対象物,使用条件,使用環
境である各種溶接条件(溶接電流,電圧,被対象ワーク
の材質,板厚,継ぎ手形状など)の変化によるセンサの
特性変化を見ることはできても、その特性変化からセン
サパラメータを決定するのはオペレータに委ねられてい
るため、溶接ならびにアークセンサシステム共に精通し
ていることがオペレータの十分条件となっており、溶接
およびアークセンサシステムについて熟知していない者
はもちろんのこと、溶接だけあるいはアークセンサシス
テムのみに精通している者でも、任意の使用条件下にお
いてのセンサパラメータの最適値の設定は難しいという
問題がある。
にその使用条件、使用環境に熟知しなければセンサの性
能を引き出すことができないという問題点を有してい
た。本発明は性能および特性が被対象物ならびに使用条
件,使用環境によって変化するアークセンサの適用可能
性、性能評価ならびにアークセンサパラメータの最適値
の決定、またアークセンサ処理の評価、さらにアークセ
ンサシステムの動作診断を、アークセンサシステムや前
記使用条件、前記使用環境に熟知していないものでも行
えるアークセンサ調整装置を提供することを目的とす
る。
ンサ調整装置は、溶接線の倣い制御を行うアークセンサ
システムに用いるアークセンサ調整装置において、アー
クセンサと所定の狙い位置における前記アークセンサの
出力信号を計測するセンサ信号計測手段と、センサ信号
計測手段の出力信号をアークセンサ特性として記憶する
センサ特性記憶手段と、溶接線の倣い制御を行うアーク
センサシステムのゲインやオフセット等の溶接線倣い制
御に関するパラメータを設定するパラメータ設定手段
と、前記センサ特性記憶手段によって記憶されたセンサ
特性とパラメータ設定手段によって設定されたセンサパ
ラメータとに基づいてアークセンサシステムの倣い制御
を行ったときの軌跡を推定する倣い制御軌跡推定手段と
を設けたことを特徴とする。
請求項1において、倣い制御軌跡に関する条件を設定
し、倣い制御の推定結果より溶接線倣いの可否を評価す
る溶接線倣い評価手段を設けたことを特徴とする。
請求項2において、溶接線倣いの可否の推定結果により
アークセンサパラメータを選定するセンサパラメータ選
定手段を設けたことを特徴とする。
請求項2,請求項3において、溶接線倣い評価手段によ
る溶接線倣いの可否によりアークセンサの処理の評価を
行うアークセンサ処理評価手段を設けたことを特徴とす
る。
請求項1から請求項4の何れかにおいて、倣い制御軌跡
推定手段による倣い制御の推定結果によりアークセンサ
システムの動作診断を行うアークセンサ処理評価手段を
設けたことを特徴とする。
1〜図4に基づいて説明する。 〔第1の実施の形態〕図1〜図3は第1の実施の形態を
示す。
で、図5に示すアークセンサ32からのセンサ出力信号
を計測する。2はセンサ特性記憶手段で、センサ信号計
測手段1において計測されたセンサ信号を処理し、図2
に示すように各種溶接条件下での各変位に対してその時
のセンサ信号の平均値や標準偏差などセンサ特性値のテ
ーブルとして記憶する。3はパラメータ設定手段で、ゲ
インやオフセット等の溶接線倣い制御に関するパラメー
タが設定される。4は倣い制御軌跡推定手段で、センサ
特性記憶手段2によって記憶されたセンサ特性とパラメ
ータ設定手段3によって設定されたセンサパラメータと
に基づいて溶接トーチの倣い制御軌跡を推定する。5は
溶接線倣い評価手段で、倣い制御軌跡推定手段4の倣い
制御軌跡の推定結果に基づいて溶接線倣いの可否の評価
を実施する。6はセンサパラメータ選定手段6で、溶接
線倣い評価手段5によって評価された溶接線倣いの可否
に基づいてアークセンサパラメータの選定を行う。
条件,溶接環境において図3に示すように開先内におい
てチップから母材の間の距離が変化するようなティーチ
ングパターンで、アークセンサ倣いが無い状態で一度テ
スト溶接を行う。次に、倣い制御軌跡評価時に必要な評
価データとして、溶接結果から溶接品質要求基準を満足
している範囲(以下、評価範囲と称す)を選定する。そ
して、本センサ調整装置を操作し、センサ信号を受信
し、評価範囲や動作速度、倣い制御軌跡を推定したい変
位変化パターン等の入力を行い、実際にアークセンサの
溶接トーチの倣い制御軌跡の推定し、その推定結果から
溶接線倣いの可否の評価、アークセンサパラメータの選
定を行う。こうして、各種溶接条件、溶接環境下におけ
る溶接線倣いの可否、つまりアークセンサの適用性の判
定とアークセンサのパラメータの最適値の選定を行うこ
とができる。
性が確認されている溶接条件、溶接環境下において、本
調整装置を用いて溶接線倣いの可否の評価を行うこと
で、アークセンサシステムの動作診断を行うことができ
る。
溶接として図3に示すようなティーチングパターンを一
度溶接するとしているが、これは開先内におけるチップ
から母材の間の距離の変化を収集時のセンサ信号と関連
づけられるティーチングパターンであればどのようなパ
ターンと溶接回数であってもかまわないことは言うまで
もなく、また、アークセンサの適用性の評価やパラメー
タの選定、および動作診断は図2に示したアークセンサ
特性のテーブルから判断してもよく、このテーブルとし
ては図2に示し項目だけであるとは限らず、本アークセ
ンサ調整装置を動作装置であるロボット制御装置に組み
込んで使用しても、あるいはロボット制御装置とは独立
したパーソナルコンピュータ装置などのマイクロプロセ
ッサを利用した装置にしてもよく、ロボット制御装置と
してはマイクロプロセッサを利用した装置にしてもよい
のは言うまでもない。
形態を示す。この実施の形態では、第1の実施の形態で
のセンサ信号計測手段1が、センサ入力信号計測手段1
aとセンサ出力信号推定手段1bとで構成されている。
センサ入力信号計測手段1aは、アークセンサ32に入
力されるセンサ入力信号を計測する。センサ出力信号推
定手段1bはセンサ入力信号計測手段1aで計測された
センサ入力信号がアークセンサ本体回路に入力された場
合にアークセンサ32から出力されるセンサ出力信号を
推定する。
推定手段1bで推定されたセンサ出力信号を処理し、図
2に示すように各種溶接条件下での各変位に対してその
時のセンサ信号の平均値や標準偏差などセンサ特性値の
テーブルとし記憶する。
ット等の溶接線倣い制御に関するパラメータが設定され
る。倣い制御軌跡推定手段4は、センサ特性記憶手段2
によって記憶されたセンサ特性とパラメータ設定手段3
によって設定されたセンサパラメータに基づいて溶接ト
ーチの倣い制御軌跡を推定する。
定手段4によって推定された倣い制御の推定結果から溶
接線倣いの可否の評価を行う。アークセンサ処理評価手
段7は、溶接線倣い評価手段5による溶接線倣いの可否
の評価結果に基づいてセンサ信号計測手段1でのアーク
センサ処理の評価を行う。
条件,溶接環境において図3に示すように開先内におい
てチップから母材の間の距離が変化するようなティーチ
ングパターンで、アークセンサ倣いが無い状態で一度テ
スト溶接を行う。次に、倣い制御軌跡評価時に必要な評
価データとして、溶接結果から溶接品質要求基準を満足
している範囲(以下、評価範囲と称す)を選定する。そ
して、本センサ調整装置を操作し、センサ入力信号を受
信し、評価範囲や動作速度、倣い制御軌跡を推定したい
変位変化パターン等の入力を行い、実際にアークセンサ
の溶接トーチの倣い制御軌跡の推定し、その推定結果か
ら溶接線倣いの可否の評価、アークセンサ処理の評価を
行う。
ける溶接線倣いの可否、つまりアークセンサの適用性の
判定とアークセンサ処理の最適化を行うことができる。
なお、本例ではセンサ入力信号収集時のテスト溶接とし
て図3に示すようなティーチングパターンを一度溶接す
るとしているが、これは開先内におけるチップから母材
の間の距離の変化を収集時のセンサ入力信号と関連づけ
られるティーチングパターンであればどのようなパター
ンと溶接回数であってもかまわないことは言うまでもな
く、また、アークセンサの適用性の評価、ならびにアー
クセンサの処理の評価は図2に示したアークセンサ特性
のテーブルから判断してもよく、このテーブルとしては
図2に示し項目だけであるとは限らず、本アークセンサ
調整装置を動作装置であるロボット制御装置に組み込ん
で使用しても、あるいはロボット制御装置とは独立した
パーソナルコンピュータ装置などのマイクロプロセッサ
を利用した装置にしてもよく、ロボット制御装置として
はマイクロプロセッサを利用した装置にしてもよいのは
言うまでもない。
タ選定手段6は設けられていないが、センサパラメータ
選定手段6を併設することもできる。上記の各実施の形
態では、溶接線倣い評価手段5とセンサパラメータ選定
手段6,溶接線倣い評価手段5とアークセンサ処理評価
手段7,あるいは溶接線倣い評価手段5とセンサパラメ
ータ選定手段6とアークセンサ処理評価手段7を有して
いたが、倣い制御軌跡推定手段4の溶接トーチの倣い制
御軌跡の推定に基づいて、性能および特性が被対象物な
らびに使用条件,使用環境によって変化するアークセン
サの適用可能性、性能評価をすることもできる。
整装置は、溶接線の倣い制御を行うアークセンサシステ
ムに用いるアークセンサ調整装置において、アークセン
サと所定の狙い位置における前記アークセンサの出力信
号を計測するセンサ信号計測手段と、センサ信号計測手
段の出力信号をアークセンサ特性として記憶するセンサ
特性記憶手段と、溶接線の倣い制御を行うアークセンサ
システムのゲインやオフセット等の溶接線倣い制御に関
するパラメータを設定するパラメータ設定手段と、前記
センサ特性記憶手段によって記憶されたセンサ特性とパ
ラメータ設定手段によって設定されたセンサパラメータ
とに基づいてアークセンサシステムの倣い制御を行った
ときの軌跡を推定する倣い制御軌跡推定手段とを設けた
ため、倣い制御軌跡推定手段による推定結果に基づい
て、性能および特性が被対象物ならびに使用条件,使用
環境によって変化するアークセンサの適用可能性、性能
評価を実施でき、センサを搭載したシステムならびにそ
の使用条件、使用環境に熟知していないオペレータであ
っても、センサの性能を引き出すことに寄与できる。
請求項1において、倣い制御軌跡に関する条件を設定
し、倣い制御の推定結果より溶接線倣いの可否を評価す
る溶接線倣い評価手段を設けたため、溶接線倣い評価手
段による評価結果に基づいて、性能および特性が被対象
物ならびに使用条件,使用環境によって変化するアーク
センサの適用可能性、性能評価を実施でき、センサを搭
載したシステムならびにその使用条件、使用環境に熟知
していないオペレータであっても、センサの性能を引き
出すことに寄与できる。
請求項2において、溶接線倣いの可否の推定結果により
アークセンサパラメータを選定するセンサパラメータ選
定手段を設けたため、センサを搭載したシステムならび
にその使用条件、使用環境に熟知していないオペレータ
であっても、アークセンサパラメータが自動的に最適値
に設定される。
請求項2,請求項3において、溶接線倣い評価手段によ
る溶接線倣いの可否によりアークセンサの処理の評価を
行うアークセンサ処理評価手段を設けたため、センサを
搭載したシステムならびにその使用条件、使用環境に熟
知していないオペレータであっても、アークセンサ処理
が最適かどうかが判断できる。
請求項1から請求項4の何れかにおいて、倣い制御軌跡
推定手段による倣い制御の推定結果によりアークセンサ
システムの動作診断を行うアークセンサ処理評価手段を
設けたため、使用条件下でのアークセンサシステムの適
用性、ならびに最適アークセンサパラメータを決定と、
前記アークセンサの処理の評価、および前記アークセン
サシステムの動作診断を行うことができるもので、性能
および特性が被対象物ならびに使用条件、使用環境によ
って変化するアークセンサの適用可能性、性能評価なら
びにアークセンサパラメータの最適値の決定、またアー
クセンサ処理の評価、さらにアークセンサシステムの動
作診断を、前記システムや前記使用条件、前記使用環境
に熟知していないものでも行えるものである。
形態の構成図である。
説明図である。
チングパターン図である。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 溶接線の倣い制御を行うアークセンサシ
ステムに用いるアークセンサ調整装置において、 アークセンサと所定の狙い位置における前記アークセン
サの出力信号を計測するセンサ信号計測手段と、 センサ信号計測手段の出力信号をアークセンサ特性とし
て記憶するセンサ特性記憶手段と、 溶接線の倣い制御を行うアークセンサシステムのゲイン
やオフセット等の溶接線倣い制御に関するパラメータを
設定するパラメータ設定手段と、 前記センサ特性記憶手段によって記憶されたセンサ特性
とパラメータ設定手段によって設定されたセンサパラメ
ータとに基づいてアークセンサシステムの倣い制御を行
ったときの軌跡を推定する倣い制御軌跡推定手段とを設
けたアークセンサ調整装置。 - 【請求項2】 倣い制御軌跡に関する条件を設定し、倣
い制御の推定結果より溶接線倣いの可否を評価する溶接
線倣い評価手段を設けた請求項1記載のアークセンサ調
整装置。 - 【請求項3】 溶接線倣いの可否の推定結果によりアー
クセンサパラメータを選定するセンサパラメータ選定手
段を設けた請求項2記載のアークセンサ調整装置。 - 【請求項4】 溶接線倣い評価手段による溶接線倣いの
可否によりアークセンサの処理の評価を行うアークセン
サ処理評価手段を設けた請求項2,請求項3記載のアー
クセンサ調整装置。 - 【請求項5】 倣い制御軌跡推定手段による倣い制御の
推定結果によりアークセンサシステムの動作診断を行う
アークセンサ処理評価手段を設けた請求項1から請求項
4の何れかに記載のアークセンサ調整装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP23060695A JP3299867B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | アークセンサ調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23060695A JP3299867B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | アークセンサ調整装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0970663A JPH0970663A (ja) | 1997-03-18 |
JP3299867B2 true JP3299867B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=16910395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23060695A Expired - Fee Related JP3299867B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | アークセンサ調整装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3299867B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
JP5081134B2 (ja) * | 2008-11-18 | 2012-11-21 | 株式会社ダイヘン | ロボット用アークセンサの倣いパラメータの設定方法、及びロボット用アークセンサの倣いパラメータの設定装置 |
JP6367985B2 (ja) | 2017-01-26 | 2018-08-01 | ファナック株式会社 | アークセンサ調整装置、及びアークセンサ調整方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63180373A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-25 | Fanuc Ltd | 自動溶接装置 |
JPH0679778B2 (ja) * | 1987-03-13 | 1994-10-12 | 株式会社安川電機 | 溶接線追従方法 |
JPH0270385A (ja) * | 1988-09-01 | 1990-03-09 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 溶接条件選定方法 |
JP3200104B2 (ja) * | 1991-09-03 | 2001-08-20 | 株式会社アマダ | 自動溶接システム |
-
1995
- 1995-09-08 JP JP23060695A patent/JP3299867B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH0970663A (ja) | 1997-03-18 |
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