JP5428136B2 - Robot system - Google Patents

Robot system Download PDF

Info

Publication number
JP5428136B2
JP5428136B2 JP2007113075A JP2007113075A JP5428136B2 JP 5428136 B2 JP5428136 B2 JP 5428136B2 JP 2007113075 A JP2007113075 A JP 2007113075A JP 2007113075 A JP2007113075 A JP 2007113075A JP 5428136 B2 JP5428136 B2 JP 5428136B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
gap length
condition
sensor
robot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007113075A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008264845A (en
JP2008264845A5 (en
Inventor
俊充 入江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to JP2007113075A priority Critical patent/JP5428136B2/en
Publication of JP2008264845A publication Critical patent/JP2008264845A/en
Publication of JP2008264845A5 publication Critical patent/JP2008264845A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5428136B2 publication Critical patent/JP5428136B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Numerical Control (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

本発明は、溶接作業を行うロボットシステムに関し、特にワークの溶接線の位置を検出して溶接線に追従するように溶接トーチの位置を補正し、ワークの溶接線のギャップ長に応じて溶接条件を変更しながら溶接作業を行うロボットシステムに関する。   The present invention relates to a robot system that performs a welding operation, and in particular, detects the position of a welding line of a workpiece, corrects the position of a welding torch so as to follow the welding line, and performs welding conditions according to the gap length of the workpiece welding line. The present invention relates to a robot system that performs welding work while changing the temperature.

ロボットによる溶接作業において、センサを用いてワークの溶接線の位置を検出しながらロボットに取り付けられた溶接トーチの位置を溶接線に追従するように補正して溶接作業を行う制御は、トラッキング制御として広く知られている。トラッキング制御においては、溶接線のギャップ長に応じて溶接条件を変更するギャップ制御が行われる場合がある。
図8は、トラッキング制御を行うロボットシステムの構成を示す模式図である。図において、801は複数の駆動軸を有するロボットであり、その先端には溶接トーチ802とセンサ803が装着されている。
溶接トーチ802は溶接電源805と接続され、溶接電源805によって溶接電流が生成される。センサ803にはセンサ制御装置806が接続され、センサ制御装置806によってセンサ803の制御、データ処理、データ入出力が行われる。
一方ロボット801はロボット制御装置804と接続され、ロボット制御装置804によってロボット801の駆動軸の制御が行われる。ロボット制御装置804にはさらに溶接電源805と接続され、溶接電源805へ溶接指令を送信し、溶接電源805から応答を受信する。ロボット制御装置804にはセンサ制御装置806も接続され、ロボット制御装置804はセンサ制御装置806へ計測指令を送信し、センサ制御装置806から計測データ、ステータス等のセンサデータを受信する。
In the welding work by the robot, the control for performing the welding work by correcting the position of the welding torch attached to the robot to follow the welding line while detecting the position of the welding line of the workpiece using a sensor is as tracking control. Widely known. In tracking control, there is a case where gap control is performed in which welding conditions are changed according to the gap length of the weld line.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of a robot system that performs tracking control. In the figure, reference numeral 801 denotes a robot having a plurality of drive shafts, and a welding torch 802 and a sensor 803 are attached to the tip of the robot.
The welding torch 802 is connected to a welding power source 805, and a welding current is generated by the welding power source 805. A sensor control device 806 is connected to the sensor 803, and the sensor control device 806 performs control of the sensor 803, data processing, and data input / output.
On the other hand, the robot 801 is connected to the robot controller 804, and the robot controller 804 controls the drive axis of the robot 801. The robot controller 804 is further connected to a welding power source 805, transmits a welding command to the welding power source 805, and receives a response from the welding power source 805. A sensor control device 806 is also connected to the robot control device 804, and the robot control device 804 transmits a measurement command to the sensor control device 806 and receives sensor data such as measurement data and status from the sensor control device 806.

図8に示すワーク807の突き合わせ継ぎ手を溶接トーチ802によって溶接する場合、センサ803から発せられるレーザスリット光808を溶接点の先行位置に照射し、レーザスリット光808の段差部分の位置を突き合わせ継ぎ手の位置として検出する。同時に突き合わせ継ぎ手のギャップ長809も検出する。検出されたデータは、センサ制御装置806からロボット制御装置804に送られ、ロボット制御装置804は、センサ803の検出位置に基づいて溶接トーチ802が突き合わせ継ぎ手を通るようにロボット801の位置を補正する。また、ロボット制御装置804はギャップ長809の大きさに応じて溶接条件を変更する。
なお、センサ803はトラッキングセンサとして広く知られており、市販もされている。
When the butt joint of the workpiece 807 shown in FIG. 8 is welded by the welding torch 802, the laser slit light 808 emitted from the sensor 803 is irradiated to the preceding position of the welding point, and the position of the step portion of the laser slit light 808 is determined. Detect as position. At the same time, the gap length 809 of the butt joint is also detected. The detected data is sent from the sensor control device 806 to the robot control device 804, and the robot control device 804 corrects the position of the robot 801 so that the welding torch 802 passes through the butt joint based on the detection position of the sensor 803. . In addition, the robot control device 804 changes the welding conditions according to the size of the gap length 809.
The sensor 803 is widely known as a tracking sensor and is also commercially available.

以上述べたようなロボットシステムを使い、ギャップ長809に応じて溶接条件を変更する例として、ウィービング溶接を実施する例がある(例えば、特許文献1)。
図9は、従来の溶接条件テーブルを示す図である。図9(b)はウィービング条件番号とギャップ長とを対応付けたテーブルであり、図9(a)はウィービング条件番号と溶接条件(ウィービングパターン、周波数、振幅等)とを対応付けたテーブルである。
ロボット制御装置804内にこのような溶接条件テーブルを作成することにより、センサ803から得られるギャップ長809に応じて溶接条件を変更することができる。
As an example of changing the welding conditions according to the gap length 809 using the robot system as described above, there is an example in which weaving welding is performed (for example, Patent Document 1).
FIG. 9 shows a conventional welding condition table. FIG. 9B is a table in which weaving condition numbers are associated with gap lengths, and FIG. 9A is a table in which weaving condition numbers are associated with welding conditions (weaving pattern, frequency, amplitude, etc.). .
By creating such a welding condition table in the robot controller 804, the welding conditions can be changed according to the gap length 809 obtained from the sensor 803.

特開平10−244367号公報(第6−7頁、図12)Japanese Patent Laid-Open No. 10-244367 (page 6-7, FIG. 12)

ここで、ギャップ長809の変化に応じた溶接条件の変化について考察する。
溶接条件テーブルとして、図5に示したテーブルを利用する。図5における溶接条件テーブルのうち、溶接条件番号とは、ロボット制御装置804が溶接電源805に出力する番号である。溶接電源805はこの溶接条件番号を受信し、溶接電源805内に設定されている該当溶接条件に従って溶接電流を生成する。
図6は、図5の溶接条件テーブルのうち、ギャップ長と溶接条件番号との関係をグラフ化したものである。横軸がギャップ長で、縦軸が溶接条件番号を表している。ギャップ長に応じて溶接条件番号は階段状に変化している。
ところが、溶接条件番号の変化点(例えば、図6においてギャップ長が0.30[mm]近傍)において、センサ803から検出されるギャップ長809が短周期で変化する場合(例えば、0.29[mm]から0.31[mm]の間を短周期に変化する場合)、溶接条件番号も短周期で変化する(例えば、溶接条件番号2と3の間を短周期で変化する)。これにより短周期で溶接条件が変化するため、安定した溶接が行えないという問題が発生する。
一方図7は、図5の溶接条件テーブルのうち、ギャップ長と溶接速度との関係をグラフ化したものである。横軸がギャップ長で、縦軸が溶接速度を表している。図6と同じくギャップ長に応じて溶接速度が階段状に変化している。
よって、溶接速度の変化点(例えば、図7においてギャップ長が0.30[mm]近傍)においてセンサ803から検出されるギャップ長809が短周期で変化する場合、溶接条件番号と同様に短周期で溶接速度が変化する(例えば、溶接速度95[%]と90[%]との間を短周期で変化する)ため、安定した溶接が行えないという問題が発生する。
センサ803によって検出したギャップ長が溶接条件テーブルで指定したギャップ長と等しい値になるのは、(1)ワーク807のギャップ長809が実際にその距離になっている場合や、(2)センサの検出誤差やセンサが誤検出している場合、等のケースがあり、通常起こり得るものである。
Here, the change of the welding conditions according to the change of the gap length 809 will be considered.
The table shown in FIG. 5 is used as the welding condition table. In the welding condition table in FIG. 5, the welding condition number is a number that the robot control device 804 outputs to the welding power source 805. The welding power source 805 receives this welding condition number, and generates a welding current according to the corresponding welding condition set in the welding power source 805.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the gap length and the welding condition number in the welding condition table of FIG. The horizontal axis represents the gap length, and the vertical axis represents the welding condition number. The welding condition number changes stepwise according to the gap length.
However, when the gap length 809 detected from the sensor 803 changes at a short cycle (for example, 0.29 [0.2] [for example, near the gap length of 0.30 [mm] in FIG. 6) at the change point of the welding condition number. mm) to 0.31 [mm] when changing in a short cycle), the welding condition number also changes in a short cycle (for example, changing between welding condition numbers 2 and 3 in a short cycle). This causes a problem that stable welding cannot be performed because the welding conditions change in a short cycle.
On the other hand, FIG. 7 is a graph showing the relationship between the gap length and the welding speed in the welding condition table of FIG. The horizontal axis represents the gap length, and the vertical axis represents the welding speed. As in FIG. 6, the welding speed changes stepwise according to the gap length.
Therefore, when the gap length 809 detected from the sensor 803 changes at a short cycle at a welding speed change point (for example, near the gap length of 0.30 [mm] in FIG. 7), the short cycle is the same as the welding condition number. Since the welding speed changes (for example, the welding speed changes between 95 [%] and 90 [%] in a short cycle), there arises a problem that stable welding cannot be performed.
The gap length detected by the sensor 803 is equal to the gap length specified in the welding condition table because (1) the gap length 809 of the workpiece 807 is actually the distance or (2) the sensor There are cases such as when a detection error or a sensor is erroneously detected, which is normally possible.

このように、従来のロボットシステムは、検出したギャップ長が、溶接条件テーブルで設定されたギャップ長近傍において短周期で変化する場合、溶接条件が短周期で変化するために溶接品質が劣化するという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、検出したギャップ長が、溶接条件テーブルで設定されたギャップ長近傍において短周期で変化する場合でも安定した溶接が行えるロボットシステムを提供することを目的とする。
As described above, in the conventional robot system, when the detected gap length changes in a short cycle in the vicinity of the gap length set in the welding condition table, the welding quality is deteriorated because the welding condition changes in a short cycle. There was a problem.
The present invention has been made in view of such problems, and provides a robot system capable of performing stable welding even when the detected gap length changes in a short period near the gap length set in the welding condition table. The purpose is to do.

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項1に記載の発明は、複数の駆動軸を有し、先端に溶接トーチを装着するロボットと、前記溶接トーチに接続され前記溶接トーチへ溶接電流を出力する溶接電源と、前記溶接トーチ近傍に装着されワークの溶接線の位置および前記溶接線のギャップ長を前記溶接トーチに先行して検出するセンサと、前記ロボットに接続され前記ロボットの駆動軸を制御するとともに、前記溶接電源および前記センサ制御装置に接続され情報の入出力を行うロボット制御装置とを備え、前記センサによって検出した前記溶接線の位置に基づき前記溶接トーチの位置を補正するとともに、前記ギャップ長に応じて溶接条件を変更しながら溶接作業を行うロボットシステムにおいて、前記ロボット制御装置は、前記ギャップ長の範囲と前記ギャップ長の範囲に対応する前記溶接条件とを記録した溶接条件テーブルと、長さ情報として予め記憶される条件緩和パラメータを記憶する領域と、通常時には前記センサにより今回検出されたギャップ長と前記溶接条件テーブルとを参照して溶接条件を変更させるとともに、前記センサにより今回検出されたギャップ長が、前記溶接条件テーブルにおける現在の溶接条件に対応する前記ギャップ長の範囲の下限よりも小さく、且つ、当該ギャップ長の範囲の下限から前記条件緩和パラメータにより規定される長さを減じた値よりも大きい場合には、現在の溶接条件を維持させるとともに、前記センサにより今回検出されたギャップ長が、前記溶接条件テーブルにおける現在の溶接条件に対応する前記ギャップ長の範囲の上限よりも大きく、且つ、当該ギャップ長の範囲の上限に前記条件緩和パラメータにより規定される長さを加えた値よりも小さい場合には、現在の溶接条件を維持させる条件緩和演算部と、を備えることを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、前記ロボット制御装置は、条件緩和の有無を選択できる手段を有し、前記条件緩和演算部は、条件緩和無しが選択されたときには、前記条件緩和演算部は常に前記センサにより今回検出されたギャップ長と前記溶接条件テーブルとを参照して溶接条件を変更させることを特徴とする。
In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
The invention according to claim 1 includes a robot having a plurality of drive shafts and mounting a welding torch at a tip thereof, a welding power source connected to the welding torch and outputting a welding current to the welding torch, and the vicinity of the welding torch A sensor that detects the position of the weld line of the workpiece and the gap length of the weld line that precedes the welding torch, controls the drive shaft of the robot connected to the robot, and the welding power source and the sensor A robot controller connected to the controller for inputting / outputting information, correcting the position of the welding torch based on the position of the welding line detected by the sensor, and changing the welding condition according to the gap length In the robot system that performs the welding operation while the welding operation is performed, the robot control device has the gap length range and the gap length range. Refer to a welding condition table in which the corresponding welding conditions are recorded, an area for storing condition relaxation parameters stored in advance as length information, and a gap length detected by the sensor at this time and the welding condition table normally. The gap length detected this time by the sensor is smaller than the lower limit of the gap length range corresponding to the current welding condition in the welding condition table, and the gap length range is changed. If the lower limit is greater than the value obtained by subtracting a length defined by the restructured parameter Rutotomoni to maintain the current welding condition, detected gap length this time by the sensor, in the welding condition table Larger than the upper limit of the gap length range corresponding to the current welding conditions, and the gap The condition when relaxed is smaller than the value obtained by adding a length defined by the parameter for the upper limit of the range, characterized in that it comprises a condition relaxing calculator Ru to maintain the current welding condition, the.
In the invention according to claim 2, the robot control device includes means for selecting whether or not condition relaxation is performed, and the condition relaxation calculation unit is configured to select the condition relaxation calculation unit when no condition relaxation is selected. Is characterized in that the welding condition is always changed by referring to the gap length detected this time by the sensor and the welding condition table.

また、請求項に記載の発明は、前記溶接条件は溶接速度を含むことを特徴とする。 The invention according to claim 3, wherein the welding condition is characterized in that it comprises a welding speed.

また、請求項に記載の発明は、前記溶接条件はウィービング周波数を含むことを特徴とする。 The invention according to claim 4, wherein the welding condition is characterized in that it comprises a weaving frequency.

また、請求項に記載の発明は、前記溶接条件はウィービング振幅を含むことを特徴とする。 The invention of claim 5, wherein the welding condition is characterized in that it comprises a weaving amplitude.

また、請求項に記載の発明は、前記ギャップ長は、前記ワーク表面に対して平行方向あるいは鉛直方向に生じるズレの大きさであることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is characterized in that the gap length is a size of a deviation generated in a parallel direction or a vertical direction with respect to the workpiece surface.

請求項1に記載の発明によると、条件緩和演算部が条件緩和パラメータを利用して、溶接線のギャップ長の変化に対応した溶接条件の変更を遅らせるので、検出したギャップ長が、溶接条件テーブルで設定されたギャップ長近傍において短周期で変化する場合でも溶接条件は短周期で変化せず、安定した溶接が行えるという効果がある。
件緩和パラメータを溶接線のギャップ量に対応する量、または溶接線のギャップ長の割合とすることができるので、状況に応じて設定しやすい方を選択することができ、使い勝手が向上するという効果がある。
また、請求項2記載の発明によると、溶接条件の変更を遅らせるのをギャップ長の減少の際、増加の際のどちらで行うかを選択することができ、使い勝手が向上するという効果がある
また、請求項乃至に記載の発明によると、様々な溶接条件について請求項1の発明を適用することができ、様々な状況のもとでより安定した溶接を行うことができるという効果がある。
請求項に記載の発明によると、溶接線のギャップ長がワーク表面方向のズレである場合に加え、ワーク表面に対する鉛直方向のズレである場合にも対応できるので、より広範囲なギャップ制御に対応できるという効果がある。
According to the first aspect of the present invention, the condition relaxation calculation unit uses the condition relaxation parameter to delay the change of the welding condition corresponding to the change in the gap length of the weld line. Even when the gap length changes in the vicinity of the gap length set in (1), the welding condition does not change in a short cycle, and there is an effect that stable welding can be performed.
The amount corresponding to condition relaxation parameter to the gap of the weld line, or can be the ratio of the gap length of the welding line, can select those who easily set depending on the situation, that usability is improved effective.
Further, according to the invention of claim 2 Symbol placement, during the reduction of the gap length to slow changes in the welding conditions can be selected whether to perform in either case increase, there is an effect that usability is improved .
In addition, according to the inventions of claims 3 to 5 , the invention of claim 1 can be applied to various welding conditions, and an effect that more stable welding can be performed under various situations. is there.
According to the sixth aspect of the invention, in addition to the case where the gap length of the weld line is a deviation in the workpiece surface direction, it is possible to deal with a case where the welding line is a deviation in the vertical direction with respect to the workpiece surface. There is an effect that can be done.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1実施例のロボットシステムのロボット制御装置804のブロック図である。このブロック図は、既に説明した図7のトラッキング制御を行うロボットシステムにおけるロボット制御装置804の内部のうち、トラッキング制御に関連のある部分のみを記載している。
図において、103はセンサ処理部であり、センサ803が検出するセンサデータ(位置、ギャップ長、タイムスタンプ等)を入力とし、データのフィルタリングや、センサが検出した位置データをワールド座標系に基づく値へと変換する等の処理を行う。そして、隣接する条件緩和演算部101が必要とするデータを出力する。本実施例の場合は検出したギャップ長を出力する。
FIG. 1 is a block diagram of a robot controller 804 of the robot system according to the first embodiment of the present invention. This block diagram describes only the portion related to the tracking control in the robot controller 804 in the robot system that performs the tracking control of FIG. 7 already described.
In the figure, reference numeral 103 denotes a sensor processing unit which receives sensor data (position, gap length, time stamp, etc.) detected by the sensor 803 as an input and performs filtering of the data or position data detected by the sensor based on the world coordinate system. Perform processing such as converting to. And the data which the adjacent condition relaxation calculating part 101 requires are output. In the case of the present embodiment, the detected gap length is output.

条件緩和演算部101は、センサ処理部103からギャップ長が入力された時に、前回センサ処理部103から入力されたギャップ長を一時的な記憶領域に退避させると共に、溶接条件テーブル104を参照して、今回入力されたギャップ長に対応する溶接条件を取り出す。溶接条件テーブル104は前述の図5と同じもので、溶接線のギャップ長に対応する溶接条件を記載したテーブルである。以下では溶接条件として溶接条件番号を例にとる。
条件緩和演算部101は前回と今回のギャップ長を比較してギャップ長の増減を調べるとともに条件緩和パラメータ102を参照する。条件緩和パラメータ102は溶接条件テーブル104にて規定された溶接条件の変化を遅らせることを目的として、予めロボット制御装置804内に設定されている。そして条件緩和演算部101はギャップ長の変化と、溶接条件テーブル104から取得した溶接条件と、条件緩和パラメータ102とを照らし合わせて溶接条件番号を変更するか否かを決定する。
図2は、条件緩和パラメータ102を適用した場合のギャップ長と溶接条件番号との関係をグラフ化したものである。図6のグラフと比較すると、ギャップ長の減少に伴う溶接条件番号の変化に遅れ特性が表れているのが分かる。
When the gap length is input from the sensor processing unit 103, the condition relaxation calculation unit 101 saves the gap length input from the previous sensor processing unit 103 in a temporary storage area and refers to the welding condition table 104. Then, the welding conditions corresponding to the gap length input this time are extracted. The welding condition table 104 is the same as that in FIG. 5 described above, and is a table that describes the welding conditions corresponding to the gap length of the weld line. Hereinafter, the welding condition number is taken as an example of the welding condition.
The condition relaxation calculation unit 101 compares the previous and current gap lengths to check the increase / decrease in the gap length and refers to the condition relaxation parameter 102. The condition relaxation parameter 102 is set in advance in the robot control device 804 for the purpose of delaying the change of the welding conditions specified in the welding condition table 104. Then, the condition relaxation calculation unit 101 determines whether or not to change the welding condition number by comparing the change in the gap length, the welding conditions acquired from the welding condition table 104, and the condition relaxation parameter 102.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the gap length and the welding condition number when the condition relaxation parameter 102 is applied. Compared to the graph of FIG. 6, it can be seen that a delay characteristic appears in the change of the welding condition number accompanying the decrease in the gap length.

以下に条件緩和パラメータ102を適用した場合の溶接条件変化の具体的な例を示す。図2のグラフにおいて、センサ処理部103から入力されるギャップ長が前回から増加して0.29[mm]となった時、溶接条件番号は「2」である。ギャップ長がさらに増加し0.30[mm]になった時に、溶接条件番号は「3」に変化する。
逆にギャップ長が0.31[mm](この時の溶接条件番号は「3」である)から0.30[mm]に減少した場合、溶接条件番号は「3」のままである。引き続きギャップ長が0.29[mm]、0.28[mm]と減少しても溶接条件番号は「3」のままである。
条件緩和パラメータ102で設定した幅だけギャップ長が減少した場合(この場合はギャップ長が0.25[mm]になった場合)に、溶接条件番号は「2」に変化し、溶接電源805へと出力される。
条件緩和パラメータ102は、図2に示すようにギャップ長変化の絶対量(この場合0.05[mm])で指定してもよいし、割合で指定してもよい。
割合で指定する場合は、溶接条件テーブルにて設定されたギャップ長の間隔が0.10[mm]であるのに対し条件緩和パラメータの設定値が0.05[mm]であるので、50[%]となる。
A specific example of a change in welding conditions when the condition relaxation parameter 102 is applied will be shown below. In the graph of FIG. 2, when the gap length input from the sensor processing unit 103 increases from the previous time to 0.29 [mm], the welding condition number is “2”. When the gap length further increases to 0.30 [mm], the welding condition number changes to “3”.
Conversely, when the gap length decreases from 0.31 [mm] (the welding condition number at this time is “3”) to 0.30 [mm], the welding condition number remains “3”. Even if the gap length continues to decrease to 0.29 [mm] and 0.28 [mm], the welding condition number remains “3”.
When the gap length decreases by the width set by the condition relaxation parameter 102 (in this case, the gap length becomes 0.25 [mm]), the welding condition number changes to “2” and the welding power source 805 is sent. Is output.
The condition relaxation parameter 102 may be specified by an absolute amount of gap length change (in this case, 0.05 [mm]) or may be specified by a ratio as shown in FIG.
When the ratio is specified by the ratio, the gap length interval set in the welding condition table is 0.10 [mm], whereas the setting value of the condition relaxation parameter is 0.05 [mm]. %].

また、このような溶接条件番号の変化を条件緩和パラメータの分だけ遅らせる制御を常には行わず、従来のようにギャップ長の変化に伴い即座に溶接条件を変化させる制御と併用できるようにしてもよい。
具体的には図5の溶接条件テーブルに示すように、「溶接条件番号」に関する「処理方法」の項目において、「条件緩和の有/無」を選択できるようにして、「有」の場合には条件緩和パラメータを適用して溶接条件を図2のように変化させ、「無」の場合には溶接条件を図6のように変化させてもよい。
また溶接条件番号の他に、図5の溶接条件テーブルに設定されたウィービング周波数についても同様に適用できるのは言うまでもない。
以上述べたように、条件緩和演算部101が条件緩和パラメータ102に従って溶接線のギャップ長の変化に伴う溶接条件の変化を遅らせることができるため、ギャップ長の検出値が溶接条件テーブル104に設定しているギャップ長近傍において短周期で変化する場合でも、溶接条件は短周期で変化しない。よって安定した溶接を行うことができる。特に溶接条件番号のような、ギャップ長に対して離散的な変化しかできない溶接条件について有効である。
なお、本実施例ではギャップ長が減少する場合に条件緩和パラメータ102を適用したが、本発明はこれに限らず、ギャップ長が増加する場合に適用しても同様の効果を奏することができるのは明らかである。
In addition, the control for delaying the change of the welding condition number by the condition relaxation parameter is not always performed, and it can be used together with the control for changing the welding condition immediately according to the change of the gap length as in the prior art. Good.
Specifically, as shown in the welding condition table of FIG. 5, in the “processing method” item regarding “welding condition number”, “with / without condition relaxation” can be selected. May apply a condition relaxation parameter to change the welding conditions as shown in FIG. 2, and in the case of “None”, the welding conditions may be changed as shown in FIG.
In addition to the welding condition number, it is needless to say that the same applies to the weaving frequency set in the welding condition table of FIG.
As described above, since the condition relaxation calculation unit 101 can delay the change of the welding condition accompanying the change of the gap length of the weld line according to the condition relaxation parameter 102, the detected value of the gap length is set in the welding condition table 104. Even when the gap length changes near the gap length, the welding condition does not change at a short cycle. Therefore, stable welding can be performed. This is particularly effective for welding conditions such as welding condition numbers that can only be discretely changed with respect to the gap length.
In the present embodiment, the condition relaxation parameter 102 is applied when the gap length decreases. However, the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained even when the gap length increases. Is clear.

図3は、本発明の第2実施例のロボット制御装置804のブロック図である。このブロック図は、既に説明した図7のトラッキング制御を行うロボットシステムにおけるロボット制御装置804の内部のうち、トラッキング制御に関連のある部分のみを記載している。なお、既に説明した構成要素については、同一の符号を付して説明を割愛する。
図において、301は条件補間演算部であり、溶接線のギャップ長に対応した溶接条件の変化を補間する。条件補間演算部301の詳細について、図4を用いて説明する。以下では溶接条件として溶接速度を例にとる。
図4は、図5の溶接条件テーブルをもとに、条件補間演算部301にて補間演算したギャップ長と溶接速度との関係をグラフ化したものである。図7のグラフと比較すると、ギャップ長の減少に伴う溶接速度の変化が階段状から直線状になっていることが分かる。
条件補間演算部301は、センサ処理部103からギャップ長が入力された時に、溶接条件テーブル104の「溶接速度」の列を参照し、図4に示したグラフのように、ギャップ長に従って補間された溶接速度を出力する。
FIG. 3 is a block diagram of the robot controller 804 according to the second embodiment of the present invention. This block diagram describes only the portion related to the tracking control in the robot controller 804 in the robot system that performs the tracking control of FIG. 7 already described. In addition, about the component already demonstrated, the same code | symbol is attached | subjected and description is omitted.
In the figure, 301 is a condition interpolation calculation unit, which interpolates changes in welding conditions corresponding to the gap length of the weld line. Details of the conditional interpolation calculation unit 301 will be described with reference to FIG. In the following, the welding speed is taken as an example as a welding condition.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the gap length interpolated by the condition interpolation calculation unit 301 and the welding speed based on the welding condition table of FIG. Compared with the graph of FIG. 7, it can be seen that the change in the welding speed accompanying the decrease in the gap length is from a stepped shape to a linear shape.
When the gap length is input from the sensor processing unit 103, the condition interpolation calculation unit 301 refers to the “welding speed” column of the welding condition table 104, and is interpolated according to the gap length as shown in the graph of FIG. Output welding speed.

以下に条件補間演算部301での処理の具体的な例を示す。センサ処理部103から入力されるギャップ長が0.28[mm]の場合、条件補間演算部301は溶接条件テーブル104の「ギャップ長」の列を参照し、0.28[mm]を挟む2つのギャップ長(0.30[mm]と0.20[mm])を求める。 そして2つのギャップ長にそれぞれ対応する溶接速度すなわち溶接速度90[%]と95[%]とを読み出す。
そして実際のギャップ長と、その値を挟む、予め溶接条件テーブル104に設定されている2つのギャップ長(0.30[mm]と0.20[mm])との差の比率を用いて2つの溶接速度(90[%]と95[%])を補間する演算を行い、実際のギャップ長に対応する溶接速度を求める。その結果、ギャップ長が0.28[mm]の時、溶接速度は91[%]となる。
A specific example of processing in the conditional interpolation calculation unit 301 is shown below. When the gap length input from the sensor processing unit 103 is 0.28 [mm], the condition interpolation calculation unit 301 refers to the “gap length” column of the welding condition table 104 and sandwiches 0.28 [mm]. Two gap lengths (0.30 [mm] and 0.20 [mm]) are obtained. Then, the welding speeds corresponding to the two gap lengths, that is, the welding speeds 90 [%] and 95 [%] are read.
Then, using the ratio of the difference between the actual gap length and the two gap lengths (0.30 [mm] and 0.20 [mm]) set in advance in the welding condition table 104 with the value interposed therebetween, 2 is used. An operation for interpolating two welding speeds (90 [%] and 95 [%]) is performed to obtain a welding speed corresponding to the actual gap length. As a result, when the gap length is 0.28 [mm], the welding speed is 91 [%].

なお、図5の溶接条件テーブルに示したように、「溶接速度」に関する処理方法の項目において、「補間の有/無」を選択できるようにして、「有」の場合には溶接速度を図4のように変化させ、「無」の場合には図7のように階段状に変化させるようにしてもよい。
以上の説明では、溶接速度の補間を例としたが、図5の溶接条件テーブルに設定されたウィービング振幅についても同様に補間を行えるのは言うまでもない。補間の有/無についても同様に設定可能である。
このように、条件補間演算部301が、溶接線のギャップ長に対応した溶接条件の変化を補間することができるため、ギャップ長の検出値が、溶接条件テーブル104に設定しているギャップ長近傍において短周期で変化する場合でも、溶接条件は短周期で変化せず緩やかに変化するため、安定した溶接を行うことができる。特に溶接速度のような、ギャップ長に対して連続的に変化する溶接条件について有効である。
なお、条件補間演算部301で演算する補間は、直線に限らず、曲線補間を利用してもよい。
As shown in the welding condition table in FIG. 5, in the processing method item relating to “welding speed”, “with / without interpolation” can be selected. 4 may be changed, and in the case of “None”, it may be changed stepwise as shown in FIG.
In the above description, the interpolation of the welding speed is taken as an example, but it goes without saying that the interpolation can be similarly performed for the weaving amplitude set in the welding condition table of FIG. The same can be set for the presence / absence of interpolation.
Thus, since the condition interpolation calculation unit 301 can interpolate the change of the welding condition corresponding to the gap length of the weld line, the detected value of the gap length is near the gap length set in the welding condition table 104. Even in the case where the welding conditions change in a short cycle, the welding conditions change slowly without changing in a short cycle, so that stable welding can be performed. This is particularly effective for welding conditions such as the welding speed that continuously change with respect to the gap length.
The interpolation calculated by the conditional interpolation calculation unit 301 is not limited to a straight line, and curve interpolation may be used.

また、実施例1または実施例2においては溶接線のギャップ長を、ワーク表面の横方向のズレとして説明したが、これがワーク表面に対する鉛直方向のズレ(一般にミスマッチと呼ぶ)である場合にも、本発明を適用して実施例1または実施例2と同様の効果を奏することができる。   Further, in Example 1 or Example 2, the gap length of the weld line has been described as a lateral displacement of the workpiece surface, but also when this is a vertical displacement with respect to the workpiece surface (generally referred to as a mismatch), By applying the present invention, the same effects as those of the first or second embodiment can be obtained.

本発明の第1実施例のロボットシステムのロボット制御装置のブロック図。The block diagram of the robot control apparatus of the robot system of 1st Example of this invention. 本発明の第1実施例のギャップ長と溶接条件番号との関係をグラフ化した図。The figure which graphed the relationship between the gap length and welding condition number of 1st Example of this invention. 本発明の第2実施例のロボットシステムのロボット制御装置のブロック図。The block diagram of the robot control apparatus of the robot system of 2nd Example of this invention. 本発明の第2実施例のギャップ長と溶接速度との関係をグラフ化した図。The figure which graphed the relationship between the gap length and welding speed of 2nd Example of this invention. 溶接条件テーブルの画面。Welding condition table screen. 溶接条件テーブルの溶接条件番号の変化をグラフ化した図。The figure which graphed the change of the welding condition number of the welding condition table. 溶接条件テーブルの溶接速度の変化をグラフ化した図。The figure which graphed the change of the welding speed of the welding condition table. トラッキング制御を行うロボットシステムの構成図。The block diagram of the robot system which performs tracking control. 従来の溶接条件テーブルの画面。Conventional welding condition table screen.

符号の説明Explanation of symbols

101 条件緩和演算部
102 条件緩和パラメータ
103 センサ処理部
104 溶接条件テーブル
301 条件補間演算部
801 ロボット
802 溶接トーチ
803 センサ
804 ロボット制御装置
805 溶接電源
806 センサ制御装置
807 ワーク
808 レーザスリット光
809 ギャップ長
101 Condition Relaxation Operation Unit 102 Condition Relaxation Parameter 103 Sensor Processing Unit 104 Welding Condition Table 301 Condition Interpolation Operation Unit 801 Robot 802 Welding Torch 803 Sensor 804 Robot Controller 805 Welding Power Supply 806 Sensor Controller 807 Work 808 Laser Slit Light 809 Gap Length

Claims (6)

複数の駆動軸を有し、先端に溶接トーチを装着するロボットと、
前記溶接トーチに接続され前記溶接トーチへ溶接電流を出力する溶接電源と、
前記溶接トーチ近傍に装着されワークの溶接線の位置および前記溶接線のギャップ長を前記溶接トーチに先行して検出するセンサと、
前記ロボットに接続され前記ロボットの駆動軸を制御するとともに、前記溶接電源および前記センサ制御装置に接続され情報の入出力を行うロボット制御装置とを備え、
前記センサによって検出した前記溶接線の位置に基づき前記溶接トーチの位置を補正するとともに、前記ギャップ長に応じて溶接条件を変更しながら溶接作業を行うロボットシステムにおいて、
前記ロボット制御装置は、
前記ギャップ長の範囲と前記ギャップ長の範囲に対応する前記溶接条件とを記録した溶接条件テーブルと、
長さ情報として予め記憶される条件緩和パラメータを記憶する領域と、
通常時には前記センサにより今回検出されたギャップ長と前記溶接条件テーブルとを参照して溶接条件を変更させるとともに、前記センサにより今回検出されたギャップ長が、前記溶接条件テーブルにおける現在の溶接条件に対応する前記ギャップ長の範囲の下限よりも小さく、且つ、当該ギャップ長の範囲の下限から前記条件緩和パラメータにより規定される長さを減じた値よりも大きい場合には、現在の溶接条件を維持させるとともに、前記センサにより今回検出されたギャップ長が、前記溶接条件テーブルにおける現在の溶接条件に対応する前記ギャップ長の範囲の上限よりも大きく、且つ、当該ギャップ長の範囲の上限に前記条件緩和パラメータにより規定される長さを加えた値よりも小さい場合には、現在の溶接条件を維持させる条件緩和演算部と、を備えることを特徴とするロボットシステム。
A robot having a plurality of drive shafts and mounting a welding torch at the tip;
A welding power source connected to the welding torch and outputting a welding current to the welding torch;
A sensor that is mounted in the vicinity of the welding torch and detects a position of a welding line of a workpiece and a gap length of the welding line in advance of the welding torch;
A robot controller connected to the robot to control the drive axis of the robot and connected to the welding power source and the sensor controller to input / output information;
In the robot system that corrects the position of the welding torch based on the position of the welding line detected by the sensor and performs the welding operation while changing the welding conditions according to the gap length,
The robot controller is
A welding condition table recording the gap length range and the welding conditions corresponding to the gap length range;
An area for storing condition relaxation parameters stored in advance as length information;
Normally, the welding condition is changed with reference to the gap length detected by the sensor and the welding condition table, and the gap length detected by the sensor corresponds to the current welding condition in the welding condition table. If the gap length is smaller than the lower limit of the gap length range and larger than the value defined by subtracting the length defined by the condition relaxation parameter from the lower limit of the gap length range, the current welding conditions are maintained. In addition, the gap length detected this time by the sensor is larger than the upper limit of the gap length range corresponding to the current welding condition in the welding condition table, and the condition is relaxed to the upper limit of the gap length range. It is smaller than a value obtained by adding a length defined by the parameter, to maintain the current welding conditions Robot system comprising: the matter relaxation calculating unit.
前記ロボット制御装置は、
条件緩和の有無を選択できる手段を有し、
前記条件緩和演算部は、条件緩和無しが選択されたときには、前記条件緩和演算部は常に前記センサにより今回検出されたギャップ長と前記溶接条件テーブルとを参照して溶接条件を変更させる
ことを特徴とする請求項1記載のロボットシステム。
The robot controller is
Has a means to select the presence or absence of condition relaxation,
The condition relaxation calculation unit, when no condition relaxation is selected, the condition relaxation calculation unit always changes the welding condition with reference to the gap length detected this time by the sensor and the welding condition table. The robot system according to claim 1.
前記溶接条件は溶接速度を含むことを特徴とする請求項1または2記載のロボットシステム。   The robot system according to claim 1, wherein the welding condition includes a welding speed. 前記溶接条件はウィービング周波数を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のロボットシステム。   The robot system according to claim 1, wherein the welding condition includes a weaving frequency. 前記溶接条件はウィービング振幅を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のロボットシステム。   The robot system according to claim 1, wherein the welding condition includes a weaving amplitude. 前記ギャップ長は、前記ワーク表面に対して平行方向あるいは鉛直方向に生じるズレの大きさであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のロボットシステム。   The robot system according to any one of claims 1 to 5, wherein the gap length is a size of a deviation generated in a parallel direction or a vertical direction with respect to the workpiece surface.
JP2007113075A 2007-04-23 2007-04-23 Robot system Expired - Fee Related JP5428136B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007113075A JP5428136B2 (en) 2007-04-23 2007-04-23 Robot system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007113075A JP5428136B2 (en) 2007-04-23 2007-04-23 Robot system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2008264845A JP2008264845A (en) 2008-11-06
JP2008264845A5 JP2008264845A5 (en) 2011-06-30
JP5428136B2 true JP5428136B2 (en) 2014-02-26

Family

ID=40045090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007113075A Expired - Fee Related JP5428136B2 (en) 2007-04-23 2007-04-23 Robot system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5428136B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106457468B (en) * 2014-03-17 2019-06-28 勃姆巴迪尔运输有限公司 Use the hybrid laser welding system and method for Liang Ge robot

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0780643A (en) * 1993-09-13 1995-03-28 Fanuc Ltd Control method of welding robot
JPH0929433A (en) * 1995-07-21 1997-02-04 Sumitomo Metal Ind Ltd Welding method
JP3255046B2 (en) * 1996-11-13 2002-02-12 日本鋼管株式会社 Welding condition adaptive control method
JPH10244367A (en) * 1997-03-03 1998-09-14 Fanuc Ltd Welding robot system
JP2000210771A (en) * 1999-01-26 2000-08-02 Hitachi Ltd Automatic copying controller for welding position and welding method for groove parts of members to be welded

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008264845A (en) 2008-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108883487B (en) Arc copying welding method and arc copying welding device
JP6776493B2 (en) Misalignment detection method in arc copying welding
JP2008296310A (en) Control device for machining robot
JP7422337B2 (en) Repair welding control device and repair welding control method
JP6623389B2 (en) Offline teaching device
JP5428136B2 (en) Robot system
JP6705847B2 (en) Robot system for performing learning control based on processing result and control method thereof
JP5396994B2 (en) Welding method
JP2010279994A (en) Method for detecting abnormality of laser beam welding system
JP4854860B2 (en) Welding line scanning determination device and scanning control device
JP2014030841A (en) Arc following welding method and welding device
JP6672551B2 (en) Display device and display method for arc welding
WO2022014240A1 (en) Machine-learning device, laminate molding system, machine-learning method for welding condition, adjustment method for welding condition, and program
US11235414B2 (en) Method of detecting amount of discrepancy in arc tracking welding
JP2009056480A (en) Spot welding method using spot welding gun
JP6254965B2 (en) Numerical control device with tool compensation function in skiving
JP7376377B2 (en) Gas shielded arc welding output control method, welding system, welding power source and welding control device
JP6189734B2 (en) Resistance welding method, resistance welding apparatus and control apparatus therefor
JP5163922B2 (en) Robot control apparatus and robot trajectory control method
JP6354702B2 (en) Arc welding system and arc welding method
JP4658767B2 (en) Multilayer prime welding method and multilayer prime welding apparatus
JP2016150349A (en) Welding system
JP6372447B2 (en) AC pulse arc welding apparatus, AC pulse arc welding system, and AC pulse arc welding method
JP3686073B2 (en) Electrode wear detection method for welding gun
JP2009082946A (en) Spot-welding system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090915

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110513

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111014

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111019

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120612

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120807

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130402

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130521

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131118

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees