JP6211243B2 - アーク溶接モニタ装置 - Google Patents
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Description
上記構成によれば、第1記憶手段、第2記憶手段、平均値算出手段及び記憶制御手段を、ロボット制御装置が備えた溶接ロボット溶接システムにおいて、請求項2の作用を実現できる。
請求項4の発明によれば、第1記憶手段、平均値算出手段、及び記憶制御手段を、溶接機が備え、第2記憶手段をロボット制御装置が備えることにより、請求項2の効果を容易に実現できる。
以下、溶接ロボットシステムに設けられるアーク溶接モニタ装置を具体化した一実施形態を図1〜図4を参照して説明する。
図1に示すように、マニピュレータ10は、フロア等の適当な箇所に固定されるベース部材11と、それに複数の軸を介して連結された複数のアーム12と、各アーム12を駆動する図示しない駆動モータとによって構成されている。前記駆動モータには、図示しないロータリエンコーダを備え、前記駆動モータの現在位置の検出が可能である。マニピュレータ10先端のアーム12に設けられた手首部の先端には、被溶接物であるワーク(図示しない)に対してアーク溶接を行う溶接トーチ14が取付けられている。
ロボット制御装置20は、CPU21、ROM22、RAM23、主制御部24、通信制御部25、及びハードディスク26等を備え、各部はバス(BUS)27を介して相互に接続されている。CPU21は、各部をコントロールする。又、CPU21は、平均値算出手段及び記憶制御手段に相当する。
RAM23は、揮発性のメモリであって、CPU21に対して作業領域を提供するものであり、計算データ等を一時的に記憶する。又、RAM23は、後述する溶接電流及び溶接電圧、並びに後述する溶接ワイヤ13のワイヤ送給速度及びモータ電流を、リングバッファ方式で記憶する。RAM23は、揮発性の第1記憶手段に相当する。ワイヤ送給速度及びモータ電流(すなわち、送給系の負荷)は、溶接異常を解析する場合の付加情報となる。
本実施形態では、アーク溶接モニタ装置は、ロボット制御装置20のRAM23、ハードディスク26、及びCPU21により構成されている。
各溶接機30は、CPU31、ROM32、RAM33、溶接制御部34、及び通信制御部35等を備えており、各部はバス(BUS)39を介して相互に接続されている。
又、溶接制御部34は、ロボット制御装置20から送信される溶接条件に応じて、溶接電源36を制御して溶接電流を溶接トーチ14へ供給する。
デジタルインバータ制御回路の出力側、すなわち、溶接電源36の出力側は、電流検出部37及び電圧検出部38を備えている。前記電流検出部37により、溶接ワイヤ13に流れる溶接電流を検出する。又、電圧検出部38により、溶接ワイヤ13の先端とワークWとの間に印加した溶接電圧を検出する。電流検出部37及び電圧検出部38は、バス39に接続され、その検出データ(すなわち、溶接電流、溶接電圧)は、通信制御部35、通信ケーブルLを介してロボット制御装置20に送信される。
(実施形態の作用)
上記のように構成された溶接ロボットシステムの作用を図3及び図4のフローチャートを参照して説明する。
同図に示すように、作業プログラムが実行されている溶接中は、S10において、溶接機30の電流検出部37及び電圧検出部38がそれぞれ前記所定のサンプリング周期(例えば1KHz以上の周期)で、サンプリングした溶接電流及び溶接電圧を、CPU31が取得する。又、CPU31は、溶接制御部34が前記と同一サンプリング周期でサンプリングした溶接ワイヤ13のワイヤ送給速度及びモータ43のモータ電流を取得する。そして、CPU31は、S20において溶接電流、溶接電圧、ワイヤ送給速度及びモータ電流、すなわち、サンプリング結果を、通信制御部35を介してロボット制御装置20に送信する。
同図に示すように、CPU21は、S100において、通信制御部25を介して前記サンプリング結果(すなわち、受信データ)を受信すると、S110でCPU21は、RAM23にそれぞれのデータ(受信データ)をリングバッファ方式で記憶する。
S140では、CPU21は、溶接異常が発生しているか否かを判定する。
S140において、CPU21は溶接異常であると判定した場合には、S150において、RAM23へのリングバッファ方式の記憶を停止するとともにRAM23に格納している各種データ(溶接電流、溶接電圧、ワイヤ送給速度、モータ電流)の全てをハードディスク26にデータ種別毎に記憶し、このフローチャートを終了する。
(1) 本実施形態のアーク溶接モニタ装置は、溶接機30が備える電流検出部37(溶接電流検出手段)及び電圧検出部38(溶接電圧検出手段)による所定のサンプリング周期で取得された溶接電流及び溶接電圧の両方のデータを、リングバッファ方式で記憶する揮発性のRAM23(第1記憶手段)と、前記データの所定時間間隔での平均値を演算するCPU21(平均値算出手段)と、前記平均値を記憶する不揮発性のハードディスク26(第2記憶手段)とを備える。
第2実施形態のアーク溶接モニタ装置を図1、図2、及び図5を参照して説明する。第2実施形態のハード構成は、第1実施形態と同一であり、ソフトウエの構成が異なるため、同一構成については同一符号を付して異なる構成について説明する。
第2実施形態のアーク溶接モニタ装置の作用を図5(a)、(b)を参照して説明する。
S200において、CPU31は、第1実施形態と同様に溶接機30の電流検出部37及び電圧検出部38が、それぞれ所定のサンプリング周期(例えば1KHz以上の周期)で、サンプリングした溶接電流及び溶接電圧を取得する。又、CPU31は、溶接制御部34が前記と同一サンプリング周期でサンプリングした溶接ワイヤ13のワイヤ送給速度及びモータ43のモータ電流を取得する。そして、S210においてCPU31は、RAM33にそれぞれのデータを、第1実施形態で説明したリングバッファ方式で記憶する。
S220でCPU31が平均値の算出タイミングとなっていると判定した場合は、S230において、CPU31は、前記データ種別毎に、前回の制御周期の算出タイミングから、今回の制御周期の算出タイミングまでにRAM33に格納されたデータに基づいてそれぞれ平均値を算出する。
このようにすることにより、1台のロボット制御装置20に複数台の溶接機30が接続されている場合において、通信速度、或いは通信ケーブルの通信容量の不足により高周波数のサンプリングデータをリアルタイムにロボット制御装置20に送信できなくとも、溶接異常発生時のそれらの詳細データを、ロボット制御装置20のハードディスク26に履歴として保存し、溶接異常の原因究明に使用することができる。
(1) 本実施形態のアーク溶接モニタ装置では、溶接機30のRAM33を第1記憶手段とし、CPU31を平均値算出手段及び記憶制御手段とし、ロボット制御装置20のハードディスク26を第2記憶手段として構成されている。
・ 第2実施形態では、ロボット制御装置20側でも溶接異常を判定するようにしたが、ロボット制御装置20側の溶接異常判定を溶接機30のみで行うようにしてもよい。
21…CPU(記憶制御手段、平均値算出手段)、
23…RAM(第1記憶手段)、26…ハードディスク(第2記憶手段)、
30…溶接機、37…電流検出部(溶接電流検出手段)、
38…電圧検出部(溶接電圧検出手段)。
Claims (5)
- 溶接トーチを備える1又は2以上のマニピュレータと、前記溶接トーチに送給される溶接ワイヤを溶融して溶接対象物の溶接を行わせる1又は2以上の溶接機と、前記1又は2以上のマニピュレータと前記1又は2以上の溶接機とが接続されたロボット制御装置とを備え、前記マニピュレータ、及び前記溶接機で構成される1又は2以上の溶接ロボットの溶接動作が前記ロボット制御装置によって制御される溶接ロボットシステムに設けられるアーク溶接モニタ装置において、
前記溶接機が備える溶接電流検出手段及び溶接電圧検出手段による所定のサンプリング周期で取得された溶接電流及び溶接電圧のうち、少なくともいずれか一方のデータを、リングバッファ方式で記憶する揮発性の第1記憶手段と、
前記データの所定時間間隔での平均値を演算する平均値算出手段と、
前記平均値を記憶する不揮発性の第2記憶手段としてのデジタルメモリとを備えることを特徴とするアーク溶接モニタ装置。 - 溶接異常の際に、前記第1記憶手段に記憶した少なくともいずれか一方のデータを、前記第2記憶手段へ記憶させる記憶制御手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のアーク溶接モニタ装置。
- 前記第1記憶手段、第2記憶手段、平均値算出手段及び記憶制御手段を、前記ロボット制御装置が備えることを特徴とする請求項2に記載のアーク溶接モニタ装置。
- 前記第1記憶手段、平均値算出手段、及び前記記憶制御手段を、前記溶接機が備え、
前記第2記憶手段を前記ロボット制御装置が備えることを特徴とする請求項2に記載のアーク溶接モニタ装置。 - 前記溶接機は、溶接ワイヤを溶接トーチに送給するワイヤ送給装置を備えるとともに前記ワイヤ送給装置の溶接ワイヤのワイヤ送給速度及び送給系の負荷を検知する検知手段を備え、
前記第1記憶手段は、溶接中の前記溶接ワイヤのワイヤ送給速度及び送給系の負荷の少なくともいずれか一方をリングバッファ方式で記憶し、
前記平均値算出手段は、前記第1記憶手段が記憶する溶接中の前記溶接ワイヤのワイヤ送給速度及び送給系の負荷の少なくともいずれか一方の前記所定時間間隔での溶接ワイヤ関連平均値を演算し、
前記第2記憶手段は、前記溶接ワイヤ関連平均値を記憶することを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちいずれか1項に記載のアーク溶接モニタ装置。
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