JP6331999B2 - レーザ溶接システム - Google Patents

Description

本発明は、複数の溶接機をシステム化したレーザ溶接システムに関する。

従来、例えば特許文献１に記載されるように、溶接加工ラインにおいて、複数の溶接機をシステム化し、１つのレーザ発振機で複数の溶接加工を行うレーザ溶接システムが知られている。こうしたレーザ溶接システムでは、通常、レーザ照射順序を予め決め、その順序通りに溶接機を作動させて、ライン上を流れるワークに対して異なる部品を順次溶接するようにしている。ライン上の各溶接機前では、ワークを一定量貯留できるようになっており、溶接加工が完了したワークは次の溶接機へ搬送される。そして、１つのライン上で順次部品を溶接していき最終的にラインの下流側に製品が排出される。

特開平１１−３０９５９０号公報

ところが、上記レーザ溶接システムでは、照射順序が崩れることはないものの、途中で１つの溶接機が停止したときには、その後に順序が割り当てられている溶接機は稼働しないため、停止した溶接機の復帰を待つことになり、ライン全体の稼働率が低下するという問題があった。

そこで、レーザ照射順序を決めず、レーザ照射可能になった設備から順次溶接要求信号を出力し、レーザ照射していくシステムが考えられる。このシステムでは、停止した溶接機は自動的に飛ばすことで異常停止時の待ち時間を有効的に利用できるものの、溶接機ごとの生産量のアンバランスが生じてしまい、結果的にシステム全体で生産される製品の生産効率が低下するという問題が生じていた。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、製品の生産効率を向上させるレーザ溶接システムを提供することにある。

本発明のレーザ溶接システムは、溶接ラインの上流から下流へワークを搬送しつつ、溶接機に選択的に通電してワークに溶接加工を行うものであって、複数の溶接機と、レーザ発振器と、切替装置と、統括制御手段とを有する。

溶接機は、レーザ溶接ヘッドと、レーザ溶接ヘッドによるワークへのレーザ照射を要求する溶接要求信号を出力する溶接制御手段と、を含む。レーザ発振器は、溶接要求信号に基づいてレーザ光を照射する。切替装置は、レーザ発振器から照射されるレーザ光の光路を切り替える。

統括制御手段は、溶接要求信号に基づいて、溶接機、発振器及び切替装置を統括して制御する。さらに、統括制御手段は、記憶部と、溶接機決定手段と、正常完了判断手段と、優先順位決定手段とを備える。

記憶部は、溶接要求信号が複数検出されたときに溶接機の優先順位を決定するための通電優先順位を記憶する。溶接機決定手段は、溶接要求信号が入力されたとき、溶接要求信号の出力元の溶接機のうち、通電優先順位の最も高い溶接機を、溶接加工を実行する実行溶接機として決定する決定処理を行う。

正常完了判断手段は、実行溶接機による溶接加工が正常に完了したか否かを判断する。優先順位決定手段は、正常完了判断手段が肯定的判断である場合には、実行溶接機の通電優先順位を最も低くし、実行溶接機より通電優先順位の低い溶接機の通電優先順位を繰り上げ、実行溶接機より通電優先順位の高い溶接機の通電優先順位を維持する。

本構成によれば、実行溶接機による溶接加工が正常に完了したときには、優先順位決定手段により、実行溶接機の通電優先順位が最も低く設定され、実行溶接機より通電優先順位の低い溶接機の通電優先順位がそれぞれ一つずつ繰り上げられる。そして、実行溶接機より通電優先順位の高い溶接機の通電優先順位はそのまま維持される。

そして、溶接機決定手段により、溶接要求信号を出力している溶接機のうち、通電優先順位の最も高い溶接機が、次の実行溶接機として決定される。このように、実行溶接機の溶接履歴に基づき、通電優先順位を変動させるようにしている。

これにより、異常停止しており溶接要求信号を出力していない溶接機は自動的に飛ばし、かつ、溶接ライン上で通電優先順位の高い順に溶接が実行される。また、通電優先順位は、その溶接機での溶接が完了していなければ下がることはなく維持される。このため、異常停止から復帰し、溶接要求信号が出力されれば、必然的に生産が遅れている溶接機が優先的に実行溶接機として決定される。

すなわち、溶接ライン上での溶接順序をできるだけ崩さないように、かつ異常停止時の時間を有効に活用してシステム全体を稼働させることができる。これにより、各溶接機での生産量のばらつきを抑え、ひいては溶接ラインによって生産する製品の生産効率を向上させることができる。

第１実施形態による溶接システムを備える溶接ライン全体を示す模式図。 レーザ溶接システムの全体構成を示すブロック図。 統括制御手段としての発振器制御部が有する機能を示す機能ブロック図 統括制御手段としての発振器制御部が実行する制御手順（メインフロー）を示すフローチャート。 溶接機決定処理の詳細を示すフローチャート。 優先順位入替処理の詳細を示すフローチャート。 通電優先順位の格納テーブルを示す図であって、格納エリアからの抜き取りおよび格納エリアへの格納の手順を説明する図。 システム全体の動作を説明するタイムチャート。 システム全体の動作を説明するタイムチャートであり、図８とは異なるパターンの動作を説明する図。 通電優先順位の格納テーブルを示す図であり、溶接実行ごとに格納テーブルがどのように変更されるかを説明する図。 第２実施形態によるメインフローチャート。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〈第１実施形態〉
［構成］
本発明の第１実施形態の構成について、図１〜図１０を参照しつつ説明する。図１に模式図として示すように、本実施形態の溶接ライン１は、レーザ溶接システム２と、ワーク３の搬送路としてのレール４とを備える。レーザ溶接システム２の詳細については図２を参照して後述するが、主に複数（本実施形態では４種類）の溶接機Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有して構成される。溶接機は、溶接ライン１の上流から下流側へ溶接機Ａ、溶接機Ｂ、溶接機Ｃ、溶接機Ｄの順に配置される。

レーザ溶接システム２は、溶接ライン１の上流から下流側へ搬送されるワーク３に対し、溶接機Ａ〜Ｄを選択的に通電して溶接加工を行う。溶接ライン１上の各溶接機Ａ〜Ｄ前では、ワーク３を一定量貯留できるようになっており、溶接加工が完了したワーク３は次の溶接機へ搬送される。そして、１つのライン上で順次部材を溶接していき最終的にラインの下流側に完成品としての製品が搬出されるようになっている。具体的に、本実施形態の溶接ライン１上で生産される製品としては、例えば高圧ポンプが挙げられ、溶接部材としては吐出弁、吸入弁、フランジ、インレット、シートアッパ、ソレノイド等がある。

次に、レーザ溶接システム２の構成について説明する。図２に示すように、レーザ溶接システム２は、溶接機Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、レーザ発振器２１と、切替装置としてのビームスイッチ２２とを備える。溶接機Ａは、レーザ溶接ヘッド２３と、コントローラ２４とを有する。なお、図２では、レーザ溶接ヘッドを単に「レーザヘッド」と記載している。溶接機Ｂは、レーザ溶接ヘッド２５とコントローラ２６とを有し、溶接機Ｃは、レーザ溶接ヘッド２７とコントローラ２８とを有する。溶接機Ｄは、レーザ溶接ヘッド２９とコントローラ３０とを有する。

各コントローラ２４，２６，２８，３０は、周知のＰＬＣで構成され、対応する各溶接機Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの設備制御を行う溶接制御手段としての設備制御部２４ａ，２６ａ，２８ａ，３０ａを有する。各設備制御部２４ａ，２６ａ，２８ａ，３０ａは、レーザ溶接ヘッド２３，２５，２７，２９によるワーク３へのレーザ照射を要求する溶接要求信号Sｒを出力する。ビームスイッチ２２は、レーザ発振器２１と各レーザ溶接ヘッド２３，２５，２７，２９との通電をスイッチにより切り替える。

さらに、溶接機Ｄのコントローラ３０は、発振器制御部３０ｂを有する。溶接機Ｄの発振器制御部３０ｂと、溶接機Ａ，Ｂ，Ｃの各設備制御部２４ａ，２６ａ，２８ａとは、信号線３１によって接続される。溶接機Ｄの発振器制御部３０ｂと、レーザ発振器２１とは、信号線３２によって接続される。本実施形態において、溶接機Ｄの発振器制御部３０ｂは、溶接要求信号Ｓｒに基づいて、各溶接機Ａ〜Ｄ、レーザ発振器２１及びビームスイッチ２２を統括して管理する統括制御手段として機能する。発振器制御部３０ｂは、各設備制御部２４ａ，２６ａ，２８ａ，３０ａからの溶接要求信号Ｓｒを受信する。また、発振器制御部３０ｂは、レーザ発振器２１へ光路切替信号Ｓｃ、プログラム選択信号Ｓｐ、照射スタート信号Ｓｉを送信するとともに、レーザ発振器２１から発振器運転準備完了信号Ｓｄ、照射完了信号Ｓｆを受信する。

光路切替信号Ｓｃは、ビームスイッチ２２によるレーザ光の光路を切り替える信号である。プログラム選択信号Ｓｐは、溶接機Ａ〜Ｄごとに設定される溶接プログラムを選択する信号である。発振器運転準備完了信号Ｓｄは、レーザ発振器２１がレーザ光を発振可能な状態であることを示す信号である。照射スタート信号Ｓｉは、発振器運転準備完了信号Ｓｄを受けて、レーザ発振器２１からレーザ光を発振する信号である。レーザ発振器２１から発振されたレーザ光は、選択された溶接機Ａ〜Ｄのレーザ溶接ヘッド２３，２５，２７，２９からワーク３に向けて照射される。

発振器制御部３０ｂは、統括制御手段として、各信号に基づいて溶接処理を実行する溶接機Ａ〜Ｄの決定を制御するため各種機能を有している。具体的には、図３に示すように、発振器制御部３０ｂは、記憶部３３、溶接機決定手段３４、正常完了判断手段３５、優先順位決定手段３６を有している。記憶部３３は、メモリで構成され、溶接要求信号Ｓｒが複数検出されたときに、溶接機Ａ〜Ｄの優先順位を決定するための通電優先順位を記憶する。

図７にテーブルＴａ１〜Ｔａ４として示すように、記憶部３３は、通電優先順位の高い順に第１エリア、第２エリア、第３エリア、第４エリアの各格納エリアで構成されるテーブルを有している。初期設定時のテーブルＴａ１では、第１エリアに溶接機Ａ、第２エリアに溶接機Ｂ、第３エリアに溶接機Ｃ、第４エリアに溶接機Ｄが設定されており、通電優先順位は溶接機Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順に上位から順位付けされていることを意味する。各格納エリアの数は、溶接機の設備数に対応する。溶接機決定手段３４、正常完了判断手段３５、優先順位決定手段３６は、ＣＰＵによって実行されるプログラムの機能であってその詳細については、後述する制御方法にて制御フローチャートを参照して後述する。

［制御方法］
（メインフロー）
次に、本実施形態におけるレーザ溶接システム２の作動および制御方法について説明する。図４は、本実施形態における発振器制御部３０ｂが実行する制御手順（メインフロー）の一例を示すフローチャートである。例えば、図示しない電源装置により本システムに電力が供給されると、図４に示すように、ステップＳ１で、発振器制御部３０ｂは、発振器運転準備完了信号Ｓｄに基づいてレーザ発振器２１の運転準備が完了したか否かを判断する。

レーザ発振器２１の運転準備が完了した場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）には、ステップＳ２に進み、溶接機決定処理を実行する。溶接機決定処理の詳細については本発明の要部であるため、詳細は後述する。なお、ステップＳ２が溶接機決定手段の機能としての処理に対応する。一方、レーザ発振器２１の運転準備が完了していない場合（ステップＳ１：ＮＯ）には、運転準備が完了するまでステップＳ１の処理を繰り返す。

そして、溶接機決定処理により、溶接を実行する実行溶接機が決定した後には、ステップＳ３に進み、レーザ発振器２１の段取を指示する。レーザ発振器２１の段取とは、例えば溶接機Ａ〜Ｄごとに設定される溶接プログラムナンバーの設定や、ビームスイッチ２２の切替を意味する。段取指示の後には、ステップＳ４で、段取が完了したか否かを判断する。段取が完了した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）には、ステップＳ５に進み、レーザを発振し、所定のレーザ溶接ヘッド２３，２５，２７，２９からワーク３にレーザを照射する。一方、レーザ発振器２１の段取が完了していない場合（ステップＳ４：ＮＯ）には、段取が完了するまでステップＳ４の処理を繰り返す。

レーザを照射した後には、ステップＳ６で、レーザ溶接が正常に完了したか否かを判断する。レーザ溶接が正常に完了した場合には（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ７に進み、優先順位入替処理を行う。この優先順位入替処理は、前述の溶接機決定処理と共に本発明の要部であるため、詳細は後述する。なお、ステップＳ６が正常完了判断手段の機能としての処理に対応し、ステップＳ７が優先順位決定手段の機能としての処理に対応する。

一方、レーザ溶接が正常に終了しなかった場合（ステップＳ６：ＮＯ）、例えばオペレータにより溶接ライン１に設置される図示しない非常停止ボタンが押され、溶接実行中のいずれかの溶接機Ａ〜Ｄが異常停止した際には、優先順位入替処理を実行することなくメインルーチンを終了する。また、優先順位入替処理の後にも、メインルーチンを終了する。なお、メインルーチンは、レーザ溶接システム２の電源が落とされるまで所定時間毎に繰り返し実行される。

（溶接機決定処理）
次に、溶接機決定処理の詳細について、図５を参照して説明する。まず、ステップＳ２１で、第１エリアから第４エリアにすべて０が設定されているか否かを判断する。「第１エリアから第４エリアにすべて０が設定されている」ということは、システム起動時であってメインルーチンが初めて実行される初期状態であることを意味する。初期状態である場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）には、ステップＳ２２で、初期設定を行う。初期設定では、第１エリアに溶接機Ａ、第２エリアに溶接機Ｂ、第３エリアに溶接機Ｃ、第４エリアに溶接機Ｄが格納される。

一方、レーザ溶接システム２が初期状態ではない場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、例えば、すでにメインルーチンが１回以上実行されており第１エリアから第４エリアにすでに溶接機Ａ〜Ｄが設定済みの場合には、ステップＳ２３に進み、溶接要求中設備を認識する。ここでは、出力された溶接要求信号Ｓｒを受信することで出力元の溶接機Ａ〜Ｄを認識する。次に、ステップＳ２４で、第１エリアに格納されている溶接機が溶接要求中であるか否かを判断する。溶接要求中であるとは、溶接要求信号Ｓｒを受信していることを意味する。以下の各ステップ（ステップＳ２６、ステップＳ２８、ステップＳ３０）においても同様である。

そして、第１エリアに格納されている溶接機が溶接要求中である場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）には、ステップＳ２５で、第１エリアに格納されている溶接機を、実行溶接機として選択する。一方、第１エリアに格納されている溶接機が溶接要求中ではない場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、ステップＳ２６で、第２エリアに格納されている溶接機が溶接要求中であるか否かを判断する。

そして、第２エリアに格納されている溶接機が溶接要求中である場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）には、ステップＳ２７で、第２エリアに格納されている溶接機を、実行溶接機として選択する。一方、第２エリアに格納されている溶接機が溶接要求中ではない場合（ステップＳ２６：ＮＯ）、ステップＳ２８で、第３エリアに格納されている溶接機が溶接要求中であるか否かを判断する。

そして、第３エリアに格納されている溶接機が溶接要求中である場合（ステップＳ２８：ＹＥＳ）には、ステップＳ２９で、第３エリアに格納されている溶接機を、実行溶接機として選択する。一方、第３エリアに格納されている溶接機が溶接要求中ではない場合（ステップＳ２８：ＮＯ）、ステップＳ３０で、第４エリアに格納されている溶接機が溶接要求中であるか否かを判断する。

そして、第４エリアに格納されている溶接機が溶接要求中である場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）には、ステップＳ３１で、第４エリアに格納されている溶接機を、実行溶接機として選択する。一方、第４エリアに格納されている溶接機が溶接要求中ではない場合（ステップＳ３０：ＮＯ）、メインフローのステップＳ３へ戻る。また、いずれかの溶接機Ａ〜Ｄを選択（ステップＳ２５、ステップＳ２７、ステップＳ２９、ステップＳ３１）した後にも、メインフローのステップＳ３へ戻る。

以上、説明したように、溶接機決定処理では、通電優先順位が最も高い第１エリアに格納されている溶接機から順に溶接要求信号が出力されているかどうか判断している。そして、その溶接機が溶接要求中であれば、溶接を実行する溶接機に決定する。これにより、通電優先順位の高い溶接機が優先的に溶接実行される。また、通電優先順位が高くても、異常停止等で溶接要求信号が出力されておらず溶接要求中ではない場合には、次に通電優先順位が高い溶接機が溶接要求中であるか否か判断し実行溶接機を決定するようにしている。これにより、溶接実行をなるべく止めることなく、かつ、通電優先順位の高い溶接機から適宜溶接が実行される。

（優先順位入替処理）
次に、優先順位入替処理の詳細について、図６、図７を参照して説明する。図６のフローチャートに示すように、まず、ステップＳ７１で、実行溶接機をその格納エリアから抜き取る。

次に、ステップＳ７２に進み、ステップＳ７１で抜き取った空エリアより下位の格納エリアに格納される溶接機の通電優先順位を１段ずつ繰上げる。ここで、空エリア、すなわち溶接が実行された溶接機の格納エリアよりも上位の格納エリアについては変更せず、維持する。そして、ステップＳ７３で、実行溶接機を最も通電優先順位が低い格納エリアへ格納する。

具体的な例で説明すると、例えば、通電優先順位がＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順であり、溶接機Ａによる溶接が正常に完了した場合には、図７のテーブルＴａ２に示すように、第１エリアからＡを抜き取る。次に、テーブルＴａ３に示すように、第１エリアにＢ、第２エリアにＣ、第３エリアにＤを格納する。そして、最後にテーブルＴａ４に示すように、第４エリアにＡを格納する。つまり、この場合において、溶接機Ａの通電優先順位は第１エリアから第４エリアとなり、溶接機Ｂの通電優先順位は第２エリアから第１エリアとなり、溶接機Ｃの通電優先順位は第３エリアから第２エリアとなり、溶接機Ｄの通電優先順位は第４エリアから第３エリアとなる。

さらに、別な具体例で説明すると、例えば、図１０のＴａ５に示すように、通電優先順位がＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順であり、溶接機Ａが異常停止しており溶接要求中ではなく、次に通電優先順位の高い第２エリアに格納される溶接機Ｂによる溶接が正常に完了した場合には、Ｔａ６に示すように、第２エリアより上位の第１エリアについてはそのまま維持する。すなわち、溶接機Ａの通電優先順位は第１エリアのままであり、実行溶接機としての溶接機Ｂの通電優先順位は第２エリアから第４エリアとなる。そして、溶接機Ｃ，Ｄの通電優先順位はそれぞれ一つずつ繰り上がり、溶接機Ｃの通電優先順位は第３エリアから第２エリアとなり、溶接機Ｄの通電優先順位は第４エリアから第３エリアとなる。

ここで、テーブルＴａ５からテーブルＴａ６に至るには、溶接機Ａは第１エリアに格納したままで、溶接機Ｂを第２エリアから抜き取り、第２エリアより下位の第３エリアに格納される溶接機Ｃおよび、第４エリアに格納される溶接機Ｄの順位を１つずつ繰り上げ、実行された溶接機Ｂを第４エリアに格納するという手順が実行されている。

（システム全体の動作）
次に、システム全体の動作について、図８〜図１０を参照して説明する。図８は、システム全体の動作を説明するタイムチャートであり、動作中異常停止する溶接機はなく、すべての溶接機Ａ〜Ｄから溶接要求信号Ｓｒが出力されており、通電優先順位は初期状態に設定されている場合の動作を示している。

まず、時刻ｔ０からｔ１までは、各設備制御部２４ａ，２６ａ，２８ａ，３０ａから溶接要求信号Ｓｒが出力されていない状態である。時刻ｔ１で溶接機Ａ〜Ｄが一斉に溶接要求信号Ｓｒを出力する。これを受け、発振器制御部３０ｂは、メインフローチャートのステップＳ２に示したように溶接機決定処理を実行し、通電優先順位の最も高い溶接機Ａを溶接実行する溶接機として決定し、ｔ２までの間で、ステップＳ３およびステップＳ４に示したように溶接機Ａにて溶接するための発振器段取を行う。

次いで、時刻ｔ２からｔ３までは、ステップＳ５に示したようにレーザ照射すなわち溶接機Ａによる溶接を実行する。時刻ｔ３からｔ４までは、ステップＳ６、ステップＳ７、ステップＳ１〜Ｓ４に示したように。通電優先順位入替処理、溶接機決定処理等を順次実行し、次の溶接機Ｂにて溶接するための発振器段取を行う。次いで、時刻ｔ４からｔ５までは、ステップＳ５に示したように溶接機Ｂによる溶接を実行する。

以下同様に、各溶接機Ａ〜Ｄが異常停止することがなければ、通電優先順位の順番で、時刻ｔ６からｔ７までは溶接機Ｃによる溶接を実行し、時刻ｔ８からｔ９までは溶接機Ｄによる溶接を実行する。

次に、別のパターンの動作について、図９、図１０を参照して説明する。図９は、システム全体の動作を説明するタイムチャートであり、溶接機Ａが異常停止しており、先に溶接機Ｂ，Ｃによる溶接を実行し、溶接機Ｃの溶接実行中に溶接機Ａが復帰してきた場合の動作を示している。異常停止している間は、溶接機Ａからの溶接要求信号Ｓｒは出力されず、復帰してきた際に溶接要求信号Ｓｒが出力される。

まず、時刻ｔ１０からｔ１１までは、各設備制御部２４ａ，２６ａ，２８ａ，３０ａから溶接要求信号Ｓｒが出力されていない状態である。時刻ｔ１１で溶接機Ｂ，Ｃ，Ｄが一斉に溶接要求信号Ｓｒを出力する。これを受け、発振器制御部３０ｂは、メインフローチャートのステップＳ２に示したように溶接機決定処理を実行し、溶接要求信号Ｓｒが出力されている溶接機のうち、通電優先順位の最も高い溶接機Ｂを実行溶接機に決定する。そして、時刻ｔ１２からｔ１３までは溶接機Ｂによる溶接を実行し、時刻ｔ１４からｔ１６までは溶接機Ｃによる溶接を実行する。

そして、溶接機Ｃにより溶接が実行されている間の時刻ｔ１５に溶接機Ａが復帰し、溶接機Ａから溶接要求信号Ｓｒが出力されると、溶接機Ｃによる溶接完了の後、時刻ｔ１７からｔ１８まで、溶接機Ａによる溶接を溶接機Ｄより先に実行する。

図１０に示すように、初期設定におけるテーブルＴａ５では、通電優先順位はＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順である。そして、溶接機Ａが異常停止しており溶接要求中ではなく、次に通電優先順位の高いＢが溶接実行されると、テーブルＴａ６に示すように、通電優先順位はＡ，Ｃ，Ｄ，Ｂの順に入れ替えられる。

ここで、図１０のテーブルＴａ７に示すように、溶接機Ｃによる溶接が実行された後も、通電優先順位が最も高い第１エリアには溶接機Ａが格納されている。これにより、溶接機Ｃによる溶接実行後の溶接機決定処理（ステップＳ２）では、溶接要求中の溶接機のうち最も通電優先順位の高い溶接機Ａが実行溶接機に決定され、溶接機Ｄに先立ち溶接機Ａによる溶接を実行する。溶接機Ａによる溶接実行後には、テーブルＴａ８に示すように、通電優先順位はＤ，Ｂ，Ｃ，Ａの順となり、図９に示すように、時刻ｔ１９からｔ２０までは、溶接機Ｄによる溶接を実行する。

なお、レーザ照射が正常に完了した場合、または、何らかの原因で異常停止した場合には、溶接要求信号ＳｒはＯＦＦとなる。ただし、異常停止した場合には、上記ステップＳ７に示した通電優先順位入替処理を実行しないため、通電優先順位はそのまま維持される。

［効果］
本実施形態では、溶接ライン１の上流から下流へ向けて配置される順に溶接機Ａ〜溶接機Ｄという本来の溶接順序に加えて、溶接実行が完了した溶接機の履歴に基づき、通電優先順位を変動させるようにしている。例えば、優先順位や履歴を持たず、異常停止時の待ち時間を減らすために、溶接要求信号Ｓｒを出力した溶接機から順次溶接していくシステムでは、上記説明したように溶接機Ｃの実行中に溶接機Ａが復帰してきた場合であっても、先に溶接要求信号Ｓｒを出力した溶接機Ｄの溶接が実行されてしまう。

その点、本実施形態では、溶接機Ｄによる溶接が実行される前に、溶接機Ａの溶接要求信号Ｓｒが出力されていれば、溶接要求信号Ｓｒを先に出していた溶接機Ｄよりも先に割り込むようにして溶接を実行する。これにより、最も生産の遅れている溶接機による溶接を優先的に実行することができる。

このように、溶接ライン１上での本来の溶接順序と、溶接実行が完了した履歴とをベースに、１つの溶接機による溶接が実行されるごとに通電優先順位を決定するようにしているため、異常停止している溶接機は自動的に飛ばしつつ、本来の溶接順序もできるだけ崩さないようにシステム全体を稼働させることができる。これにより、各溶接機Ａ〜Ｄでの生産量のばらつきを抑え、ひいては溶接ライン１全体として完成される製品の生産効率を向上させることができる。

〈第２実施形態〉
［構成］
次に、本発明の第２実施形態について、図１１を参照して説明する。第２実施形態のシステム構成は、上記第１実施形態と同様であるため説明は省略し、制御フローにおいてもほぼ同様であるため、異なる部分のみ説明する。図１１に示すように、本実施形態では、ステップＳ４で、レーザ発振器２１の段取が完了していない場合（ステップＳ４：ＮＯ）には、ステップＳ２へ戻り、ステップＳ２に示す溶接機決定処理およびステップＳ３に示す発振器段取の処理を繰り返し実行する点が上記第１実施形態とは異なる。

本実施形態によれば、レーザ発振器２１が段取をしている間に溶接機決定処理を繰り返し実行することで、通電優先順位の高い溶接機が復帰し溶接要求信号Ｓｒを出力してきた場合に、レーザ段取完了前であれば、実行溶接機を最も新しい通電優先順位に基づいた溶接機に変更することができる。レーザ段取の時間は少なからず発生するため、この時間を有効に活用することができる。

〈他の実施形態〉
・ 上記各実施形態では、図５に示すステップＳ２２の初期設定において、溶接ライン１の上流から下流に配置される溶接機Ａ〜Ｄの順に設定したが、必ずしも上流から下流の順に設定する必要はない。例えば何らかの事情で溶接機Ａによる溶接が完了したワーク３がすでに量産されている場合には、優先順位を１つ下げて初期設定でＢ，Ａ，Ｃ，Ｄとしても良い。この場合、図５に示すステップＳ２２に代えて、例えばオペレータが入力した順位で、テーブルの各格納エリアに各溶接機Ａ〜Ｄが設定されるように構成することができる。

・ 上記各実施形態では、溶接機Ｄの発振器制御部３０ｂが統括制御手段として機能するように構成したが、コントローラ３０とは別に統括制御装置を設けても良い。

・ 上記各実施形態における優先順位入替処理において、まず実行溶接機を格納エリアから抜き取り、順次入れ替える手順としたが、格納エリアにおける抜き取りおよび格納手順は、溶接実行履歴が反映されるように変更されれば良く、適宜変更可能である。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１ ・・・溶接ライン
２ ・・・レーザ溶接システム
３ ・・・ワーク
２１ ・・・レーザ発振器
２２ ・・・ビームスイッチ（切替装置）
２３，２５，２７，２９ ・・・レーザ溶接ヘッド
２４ａ，２６ａ，２８ａ，３０ａ ・・・設備制御部（溶接制御手段）
３０ｂ ・・・発振器制御部（統括制御手段）
３３ ・・・記憶部
３４ ・・・溶接機決定手段
３５ ・・・正常完了判断手段
３６ ・・・優先順位決定手段
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ ・・・溶接機

Claims (3)

1. レーザ溶接ヘッド（２３，２５，２７，２９）と、前記レーザ溶接ヘッドによるワーク（３）へのレーザ照射を要求する溶接要求信号（Ｓｒ）を出力する溶接制御手段（２４ａ，２６ａ，２８ａ，３０ａ）と、を含む複数の溶接機（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と、
   前記溶接要求信号に基づいてレーザ光を照射するレーザ発振器（２１）と、
   前記レーザ発振器から照射されるレーザ光の光路を切り替える切替装置（２２）と、
   前記溶接要求信号に基づいて、前記溶接機、前記レーザ発振器及び前記切替装置を統括して制御する統括制御手段（３０ｂ）と、
   を備え、溶接ライン（１）の上流から下流へ前記ワークを搬送しつつ、前記溶接機に選択的に通電して前記ワークに溶接加工を行うレーザ溶接システム（２）であって、
   前記統括制御手段は、
   前記溶接要求信号が複数検出されたときに前記溶接機の優先順位を決定するための通電優先順位を記憶する記憶部（３３）と、
   前記溶接要求信号が入力されたとき、前記溶接要求信号の出力元の前記溶接機のうち、前記通電優先順位の最も高い前記溶接機を、溶接加工を実行する実行溶接機として決定する決定処理を行う溶接機決定手段（３４）と、
   前記実行溶接機による溶接加工が正常に完了したか否かを判断する正常完了判断手段（３５）と、
   前記正常完了判断手段が肯定的判断である場合には、前記実行溶接機の前記通電優先順位を最も低くし、前記実行溶接機より前記通電優先順位の低い前記溶接機の前記通電優先順位を繰り上げ、前記実行溶接機より前記通電優先順位の高い前記溶接機の前記通電優先順位を維持する優先順位決定手段（３６）と、
   を備えることを特徴とするレーザ溶接システム。
2. 前記通電優先順位は、前記溶接ラインの上流から下流へ配置される順に高い順位から低い順位となるように前記記憶部に初期設定されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザ溶接システム。
3. 前記溶接機決定手段は、前記レーザ発振器によるレーザ照射のための段取が完了するまでの間、繰り返し前記決定処理を実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーザ溶接システム。

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