JPH01113174A

JPH01113174A - 溶接条件自動設定装置

Info

Publication number: JPH01113174A
Application number: JP26632187A
Authority: JP
Inventors: Tomio Kikiyougahara; 桔梗原　富夫; Shinichi Sarugaku; 信一猿楽; Tsugio Udagawa; 宇田川　次男
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
Priority date: 1987-10-23
Filing date: 1987-10-23
Publication date: 1989-05-01
Anticipated expiration: 2010-05-24
Also published as: JPH0747209B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は自動溶接装置に係り、特に各種の条件を自動的
に設定するのに好適な溶接条件自動設定装置に関する。

〔従来の技術〕溶接技術は比較的新しい技術である。ＣｏＬ溶接、ＭＡ
Ｇ溶接等、近年は自動化に適した溶接法が数多く開発さ
れている。パワートランジスタやインバータ技術等、パ
ワーエレクトロニクスの発達は、パルス溶接やインバー
タ溶接等、高品質、高能率の溶接を可能としてきた。

しかし、溶接現象そのものは非常に複雑な物理現象であ
り、そのすべてを解明するようなアルゴリズムはまだ得
られていない。実際に溶接を行なって所望の品質を得る
には、数多くの要因を考慮し、そのすべてを最適に持っ
て行く必要がある。現在、「溶接便覧」など、一般的な
標準条件を記した書物が出回っているが、これは溶接条
件が固定的である。そのため、溶接作業の初心者がこれ
を用いて、溶接条件を最適に決定するのは不可能に近い
。

従って、現状では、溶接条件の自動化を行なう場合にも
、溶接専門家がその経験を生かし、各種の条件を決定し
ている。

さらに、溶接作業は、その生産目的物により要求されろ
項目が異なる。例えば、発電用のタービン等のフィンの
溶接では品質が重要視される。−方、自動車等の溶接で
はタクトタイム（溶接効率）が重要視される。この為、
溶接専門家はその生産現場に合わせた溶接条件を選び出
すようにしているが、この溶接条件は「溶接便覧」に記
載されている条件とは掛は離れていることも多い。

溶接条件の自動設定に関する従来技術としては。

溶接学会論文Ｖ　ｏ　１４　、　Ｎ　ｏ　１　、１９８
６年「Ｃ○２アーク溶接による下向すみ肉溶接条件設定
プログラム」がある。これには、溶接条件をある範囲に
限って自動的に求めるアルゴリズムが紹介されている。

また、入力するパラメータを減じようとした例では、特
開昭６１−２７１８０号が挙げられる。

更に、多数の溶接パラメータのうちで、溶接断面積と溶
接電流、及び溶接速度だけについて注目し、その関係を
使って溶接条件の入力を軽減したものでは特開昭５９−
１５９２７２号が挙げられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

溶接条件の設定を自動化するためには、次のような点を
考慮する必要がある。先ず、新しい溶接法に柔軟に対処
できることである。次に、一般式により条件を決定する
だけではなく、経験則の取り入れが可能なことである。

更に、様々な溶接ニーズに対し、その対応が可能なこと
である。

しかしながら、従来のものは、これらの点については考
慮されていないため、新しい溶接法に対しては、最初か
ら作り直さなければならず、経験的なデータや、規則を
導入できないなどの問題点があった。

本発明の目的は新しい溶接法に柔軟に対処でき。

経験則を入力することが可能で、様々な溶接ニーズに対
処できる溶接条件自動設定装置を得ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕上記の目的は、溶接条件を決定する手順を記憶する記憶
部と、各溶接法に固有のデータ、数式等を記憶する記憶
部とを分離した形で装置内に記憶格納することにより達
成される。

すなわち１本発明の特徴とするところは、溶接条件を決
定する予め定めた複数のパラメータを記憶するパラメー
タ記憶部と、当該複数のパラメータのうち少なくとも任
意の一つのパラメータを入力する入力部と、当該入力部
から入力した任意のパラメータを前記パラメータ記憶部
の対応する記憶位置に記憶格納するパラメータ記憶手段
と、前記複数のパラメータの各パラメータ間における関
係条件を記憶した相関条件記憶部と、前記各パラメータ
記憶部、の内容を判定し、既に決定しているパラメータ
記憶部の内容から、前記相関条件記憶部の関係条件に基
づいて他のパラメータの値を決定出力するパラメータ決
定手段と、当該パラメータ決定手段からの決定出力を対
応するパラメータ記憶部に記憶するパラメータ記憶格納
手段とを具備したことを特徴とする溶接条件自動設定装
置にある。

〔作用〕

上記のようにすれば、溶接条件の自動設定に当たり、入
力部から溶接条件を決定するいくつかのパラメータを入
力すると、パラメータ記憶手段はこれをパラメータ記憶
部に記憶する。相関条件記憶部はパラメータ間における
関係条件を記憶している。パラメータ決定手段はパラメ
ータ記憶部の内容を読み出し、相関条件記憶部の関係条
件に基づいて他のパラメータの値を決定出力する。そし
て、パラメータ記憶格納手段はこの決定されたパラメー
タをパラメータ記憶部に記憶格納する。

パラメータを決定する手順はパラメータ決定手段が受は
持ち、パラメータを決定するに際に必要な各種データは
相関関係記憶部が記憶する。このように、手順とデータ
とを分離することにより。

各々は独立性の高い知識として記憶でき、その記憶内容
の部分的な追加、修正、削除が容易に可能となる。

したがって、新しい溶接法に柔軟に対処でき、経験則を
入力することが可能で、様々な溶接ニーズに対処できる
溶接条件自動設定装置を得ることができる。

〔実施例〕

以下、図に示す本発明の一実施例について説明する。

第２図は本実施例の全体構成図である。本実施例では６
軸のロボットを用いて、本発明を実現している。１はロ
ボット本体であり、旋回軸、上腕軸、前腕軸、曲げ軸、
ふり軸、ひねり軸の６軸構成で、各軸は各々、サーボモ
ータで駆動される。

ロボット本体１の手先には、溶接１・−チ５が取り付け
である。１０はワイヤ送給装置であり、ワイヤ６をトー
チ５に供給している。３はロボット制御装置であり、そ
の上面にはＣＲ７表示装置と操作盤を備えである。操作
盤には各種のキーを設けてあり、ＣＲ７表示装置とキー
により、対話的な入力を可能としである。４はティーチ
ングボックスであり、ロボットに教示を行なう際に用い
る。

このティーチングボックス４の表面にはロボット本体１
の各軸を手動動作させるための釦と、ロボット制御装置
３にロボット本体１の現在の位置姿勢を取り込ませるた
めの教示釦等を備えである６２は溶接機であり、ロボッ
ト制御装置３からの信号で、溶接用の電圧、電流を発生
し、またワイヤ送給装置１０はワイヤ送給速度指令を発
生する。９は溶接用シールドガスのガスボンベである。

８は被溶接物（ワーク）であり、７はこの被溶接物を載
置する台である。

第３図はロボット制御装置３の内部の制御ブロック図で
ある。この図において、２１は第１の処理装置（以下、
ＣＰＵ−Ａと称する。）、２６は第２の処理装置（以下
、ＣＰＵ−Ｂと称する。）であり、この２つの処理装置
（以下、ＣＰＵと称する。）により、すべての処理が実
行される。ＣＰＵ−Ａ２１は主にロボット１の動作制御
を行う６ＣＰＵ−Ａ２１は、第１のパスアビタ（以下、
バスアビターＡと称する。）２５を介して、第１のロー
カルバス（以下、ローカルバスＡと称する。）３１と、
共通バス３３に接続しである。第１のＲＡＭ（以下、Ｒ
ＡＭ−Ａと称する。）は、ローカルバスＡ３１に接続し
てあり−ＣＰＵ−Ａ２１の処理手順を記憶したプログラ
ムを格納しである。

また、ＲＡＭ−Ａ２２はＣＰＵ−Ａ２１の演算用のワー
クエリアとしても用いられる。、２３はサーボ制御部で
あり、ＣＰＵ−Ａ２１より各軸の動作目標値をうけとり
、モータ駆動アンプ部２４に指令を出力する。モータ駆
動アンプ部２４は各モータを駆動する電流、電圧を発生
し、各モータＭｌ。

Ｍ２．Ｍ３．Ｍ４．Ｍ５．Ｍ６を駆動する。モータＭ１
は旋回、モータＭ２は上腕、モータＭ３は前腕、モータ
Ｍ４は曲げ、モータＭ５はふり、モータＭ６はひねり用
のモータであり、ロボット本体１に取付けである。

ＣＰＵ−８２６は、人間とのインターフェースや、本発
明の主要部を成す処理を実行する。ｃｐｕ−８２６は、
第２のパスアビタ（以下、バスアビターＢと称する。）
３０を介して、第２のローカルバス（以下、ローカルバ
スＢと称する。）３２と、共通バス３３に接続しである
。第２のＲＡＭ　（以下、ＲＡＭ　　Ｂと称する。）２
７は、ＣＰＵ−８２６の処理手順を記憶したプログラム
を格納し、さらに、ＣＰＵ−Ｂ２６の演算等のワークエ
リアとしても使用する。２８は知識用ＲＡＭであり、後
述するルール、データ等主要な部分を記憶する。

２９は通信用ＬＳＩであり、ＣＰＵ−８２６はこの通信
用ＬＳＩを介して、マンマシンインターフェース用の各
種装置を制御する。４０はＣＲＴコントローラであり、
通信用ＬＳＩ２９より送られて来た表示情報を、ＣＲＴ
表示装置４１上に表示する。４２は操作盤であり、キー
ボード用のキーとモード切替スイッチ、ロボットの起動
停止等のスイッチを備えている。操作盤４２からの入力
は通信用ＬＳＩ２９を介して、ＣＰＵ−Ｂ２６に送られ
る。４はティーチングボックスであり、ロボット１にそ
の動作を教示する際に使用する。共通バス３３はＣＰＵ
−、Ａ２１からも、ＣＰＵ−８２６からもアクセス可能
である。この場合、同時にアクセスするのをさける為、
パスアビタ２５．３０が使用される。３４はＲＯＭであ
り、これには電源立上げ時の処理を実行するプログラム
が記述しである。３５は共通ＲＡＭであり、ｃｐＵ−Ａ
２１とＣＰＵ−８２６に共通なデータを記憶する。

例えば、ロボット１の教示データや、決定された溶接条
件データのうち、ロボット１が溶接作業を実行するのに
必要なデータがこれに相当する。さらに、ＣＰＵ−Ａ２
１とＣＰＵ−Ｂ２６が情報を交換する際も、このＲＡＭ
３５を介して行う。３６はバブルメモリであり、電源を
切った時、失なわれては困る情報、処理プログラム、溶
接用の知識情報等が格納しである。電源ＯＮ時には、初
期化処理において、各ＣＰＵ２１，２６によって、バブ
ルメモリ３６の内容は、必要なＲＡＭ　（ＲＡＭ−Δ２
２．ＲＡＭ−８２７−知識用ＲＡＭ２８゜共通ＲＡＭ３
５）上に転送され、使用される。３７は溶接機インター
フェースであり、第２図に示す溶接機２と信号のやりと
りを行う。

第１図は、本実施例の情報の関連を示す情報関連図であ
る。６０は知識ベースであり、バブルメモリ３６中に格
納しである９６８は知識ベースローダであり、ロボット
１の立上げ時に、バブルメモリ３６から知識用ＲＡＭ２
８に、データベース６１とルールベース６３とに分けて
、データをローディングする。データベース６１には、
溶接条件パラメータ間の相関関係がテーブルと式の形式
で記述された情報が、溶接施行の固定条件（シールドガ
ス、ワイヤ径、ワーク材質など一度設定したら、はとん
ど変わらないもの。）毎に格納しである６ルールベース
６３には、ｒｌＦ　　条件　ＴＨＥＭ　　行動」の形式
で、どのような場合に、どのデータベースを使用すれば
よいかの規則の集まりが情報として格納しである。６７
はマンマシン処理部で、溶接条件パラメータの入出力は
、これを介して実行される。６４はワーキングメモリで
あり、入力されたパラメータや、決定の過程で使用する
変数などを一時的に記憶する。６５はロボットの条件テ
ーブルであり、この中に決定した条件を格納する。７０
はロボット制御部であり、条件テーブル６５中の溶接条
件や位置情報をもとに、ロボット１の制御を実行する。

６３はパラメータ決定部であり、設定装置全体を制御す
る。これについて、以下詳しく説明する。

第４図は、パラメータ決定部６６の処理を示すフローチ
ャートである。これと第１図を用いて。

本実施例の動作原理について説明する。

ロボットの教示作業時、ワークの条件（継手。

板厚等）、溶接条件パラメータ（電流等）、条件番号（
条件テープの識別子）が操作盤４２から入力されると、
パラメータ決定部６６はステップ４ａでマンマシン処理
部６７を介してデータを取り込み、これをステップ４ｂ
でワーキングメモリ６４に格納する１次に、パラメータ
決定部６６では、ステップ４ｃでルールベース６３中の
ルールのＩＦ部と、ワーキングメモリ６４の状態との照
合を行ない、ステップ４ｄで照合がとれたルールがあれ
ば、ステップ４ｅでそのＴ　ＨＥ　Ｎ部を実行する。

これを交互に繰り返すことによって、決定の処理を進め
ていく。ＴＨＥＮ部には、データベース６１（テーブル
、関係式）の使い方が記述してあり、これに基づいて、
既知のパラメータから一未知のパラメータを決定する。

決定された結果は、ステップ４ｆでワーキングメモリ６
４に書き込む。

ステップ４ｃで、複数のルールと照合がとれることがあ
る。その場合には、どのルールを起動するかによって結
果が異なることがある。そこで。

本実施例では、最も厳しい前提条件を持つルールを優先
して処理することとしである。すなわち。

ＩＦ部は１節のＡＮＤ条件で記述してあり、節の多いル
ールを優先する。

このようにして、ルールを解釈実行し、ワーキングメモ
リ６４の記憶内容を更新する処理を、ステップ４ｇです
べての条件パラメータが出揃うまで繰り返す。そして、
すべての条件パラメータが決定されると、これはステッ
プ４ｈでマンマシン処理部６７を介して、ＣＲＴ表示装
置４１に表示するとともに、条件テーブル６５に記憶格
納する。

ロボット１は、プレイバック時１条件テーブル６５から
データを読み取り、実際の溶接作業を実行する。

なお、以上のことから明らかなように、データベース６
１は相関条件記憶部を構成し、パラメータ決定部６６と
ルールベース６３とはパラメータ決定手段を構成し、ワ
ーキングメモリはパラメータ記憶部を構成する。

次に、第５図、第６図、第７図を用い、具体的な例をあ
げて決定の過程を説明する。ここで、第５図はワーキン
グメモリ６４の記憶内容の例を図解して示した還移図、
第６図はルールベース６３に記憶した各ルールの例を図
解して示した図、第７図はデータベー・ス６１に記憶し
たテーブル、数式の例を図解して示した図である。

今、ロボット１のティーチ時に、ワーク条件として、水
平すみ肉、板厚＝２．０　（ｍｍ）　、溶接条件のうち
、わかっているものとして速度＝２００　（ｃｍ／ｍｉ
　ｎ）が入力されたものとする。また、固定条件（ＭＡ
Ｇ溶接、ワイヤ１．２φ、材質＝軟鋼）については事前
に登録されているものとする。また、決定する溶接条件
パラメータは、簡単のため、電流、電圧、速度の３つと
する。

まず、入力されたデータは、パラメータ決定部６６がワ
ーキングメモリ６４に第５図（’ａ　）のような形式で
セットされる。そして、これによりパラメータ設定の処
理を開始する。パラメータ決定部６６は、ルールベース
６３中のルールのＩＦ部と、ワーキングメモリ６４中の
パラメータの内容との照合をルール１からルールｎまで
実行する。

すると、第６図のルール１のＩＦ部が成立する。

ルールｎまで照合を行い、成立したのがルール１だけだ
ったとすると、ルール１のＴＨＥＮ部を実行する。以後
、簡単のため複数のルールが同時に成立する場合は考え
ないものとする。ＴＨＥＮ部に記憶しであるテーブルや
式は、第７図のように固定条件と継手形状毎にデータベ
ース６１中に格納しである。ルール１のＴＨＥＮ部を実
行すると。

第７図のテーブル２を参照し、脚長＝２．５　（ｍｍ〕
が決定され、ワーキングメモリ６４に第５図（ｂ）のよ
うに書き込まれる。

ここで、テーブル中に該当する値がない場合は、脚長を
その前後の一番近い値から線形補間演算によって求める
。

次に、パラメータ決定部６６では、また、ルール１から
ルールｎまでのＩＦ照合を行う。すると、第６図のルー
ル３のＩＦ部が成立し、第７図に示す計算式１から、ビ
ード断面積が決定され、第５図（Ｃ）のようにワーキン
グメモリ６４中に書きこまれる。

同様にして、ルールのＩＦ部の照合とＴＨＥ　Ｎ部の実
行を繰り返すと、最終的に第５図（ｅ）状態に到達する
。すると、次に第６図のルール５のＩＦ部が成立し、Ｔ
ＨＥＮ部が実行され、決定処理は終了する。

条件パラメータが全部出揃うと、パラメータ決定部６６
は、ワーキングメモリ６４の内容を対応する条件番号の
条件テーブル６５に格納する。

以上のようにして、ワーク条件と速度が入力された場合
に、他のパラメータである電流、電圧が決定される。

以上は、例として、溶接条件として速度が入力された場
合の各パラメータの決定の過程を説明したが、ワーク条
件だけでも、また、電流や電圧だけでも、あるいは、組
み合せて与えられた場合でも、同様にして、決定するこ
とができる。

さらにこの例は、説明の簡略化のため、溶接条件として
電流、電圧、速度を示したが、ルールベース６３とデー
タベース６１を追加することによって、容易にパラメー
タを増やすことができる６以上実施例のようにすれば、
データベース６１中には、あらかじめ、実験や文献等か
ら得られたデータを、格納しておく。ルールベース６３
中には、例えば、ｒＩＦＪｔ流がわかっている　ＴＨＥ
Ｎ　　電流−電圧テーブルを引いて、電圧を決定する」
といった、データベースの使用方法に関する規則が格納
される。そして、人力された溶接条件パラメータをもと
に、ルールベース６３中のルール文の照合を行い、ルー
ルの前提条件ｒＩＦ部」が成立しているものに対し、そ
の行動部ｒ　Ｔ　ＨＥＮ部」の内容を解釈し、実行する
処理を繰り返すことにより、他の溶接条件パラメータを
決定することができる。また、溶接条件パラメータを増
やす場合には、そのパラメータに関するデータをデータ
ベース６１に追加し、その使用方法に関するルールをル
ールベース６３に追加するだけで、容易に機能の拡張を
図ることができる。

したがって、従来、溶接の非熟練者には、困難であった
溶接の作業条件の決定が容易に行えるようになる。内部
の構成的には、単純なデータベースの検索方式に較べ、
溶接条件パラメータの拡張やパラメータ間の相関関係に
ついての記述の変更（例えば、溶接機が変わり、電流と
電圧の関係が変わった）などに容易に対応することがで
きる。

また、ハードウェア的にもメモリの容量が、データベー
スの検索方式に較べ、少なくて済む。

第８図は改良された他の実施例を示す。情報関連図であ
り、第１図と対応し、同符号部分は同部分を示す。なお
、全体構成は第２図と同様である。

６０は知識ベース記憶部であり、ファイルの形でバブル
メモリ３６内に格納しである。６１はテーブル記憶部（
データベース）であり、溶接パラメータ間の関係を記憶
したテーブルや、関係式などを記憶格納する。６２はフ
レーム記憶部であり、溶接の条件を階層化した形で記憶
する。６３はルール（規則）記憶部であり、パラメータ
の白！ａ設定手順や、経験的な規則が、ｒＩＦ−ＴＨＥ
Ｎ部」のプロダクションルールの形で記憶格納しである
。

テーブル６１．フレーム６２．ルール６３は知識ベース
６ｏを知識ベースローダ６８がバブルメモリ６０からロ
ードして、第３図に示す知識用ＲＡＭ２８上に展開する
。６４はワーキングメモリであり、中間的な設定値や推
定値などを一時的に記憶格納する。６５は条件テーブル
であり、第３図に示す共通ＲＡＭ３５上に配置する。フ
レーム記憶部６２において決定された条件データは、ロ
ボット１が溶接を行なうのに必要なデータのみがワーキ
ングメモリ６４上に転送され、ロボットが使用しやすい
形に整理された後、条件テーブル６５に送られる。６６
はパラメータ決定部である推論エンジンであり、ルール
記憶部６３の内容を具体的に解釈、実行する。６７は、
マンマシン処理部であり、第３図に示す通信用ＬＳＩ２
９を制御して、ＣＲＴ表示装置４１への表示、操作盤４
２上のキー人力の処理を実行する。６９はエディタであ
り、知識ベース６０の編集（追加、修正、削除）を実行
する。

７０は第３図に示すＣＰＵ−Ａ２１で実行されるロボッ
ト制御部を表しており、本実施例により得られた溶接条
件を用いて、実際にロボット１により溶接作業を実行す
る。

なお、以上のことから明らかなように、この実施例にお
いて、テーブル６１は固有溶接関係記憶手段を構成し、
フレーム６２は溶接パラメータ設定対象記憶手段を構成
する。さらに、これらテーブル６１とフレーム６２とは
相関条件記憶部、を構成する。また、ルール記憶部６３
は溶接パラメータ決定手順記憶手段を構成し、推論エン
ジン６６は溶接パラメータ決定手順使用手段を構成する
。

さらに、ルール記憶部６３と推論エンジン６６はパラメ
ータ決定手段を構成する。

次に、第９図〜第２４図を参照してその処理動作につい
て説明する。

第９図は全体の処理フローである。システムの電源が投
入されると、必要なプログラムが各ＣＰＵにバブルメモ
リ３６はローデングされた後、ＣＰＵ−８２６はこの処
理を開始する。まず、ステップ９ａで、ロボット１のモ
ードをチエツクする。

このモードには、編集、教示、再生の３つがあり、これ
は操作盤４２上のキースイッチにより指定される。

モードが編集の場合、ステップ９ｂで知識ベース６０の
編集処理を実行する。ここで、知識ベー。

ス６０の３つの要素、すなおちルール、フレーム。

テーブルの各々について、追加、修正、削除の編集処理
を行うことができる。

モードが教示の場合、ステップ９ｄで教示状態を操作者
に間合せる。教示が溶接条件の教示の場合、ステップ９
ｅで条件自動設定処理を実行する。

点列教示の場合には、ステップ９ｆでロボット１−の教
示処理を実行する。これは、第２図に示すティーチング
ボックス４を用いて、ロボット１を実際に動かし、溶接
すべき軌跡をロボット１に教える処理である。

モードが再生の場合、ステップ９ｃでロボット１の再生
処理を実行する。これは、ステップ９ｆで教示した軌跡
に沿ってロボット１を作動し、ステップ９ｅで設定され
た溶接条件に基づいて、実際に溶接を行う。

ステップ９ｂ、９ｃ、９ｅ、９ｆの処理が終了すると、
ステップ９ａから処理を繰り返す、そして、電源がＯＦ
Ｆになるまで１以上の処理を実行し続ける。

次に、ステップ９ｅの条件自動設定処理に一ついて詳し
く説明する。

まず、条件自動設定で用いられる知識ベースについて説
明する。知識ベース６０には、ルール（規則）、フレー
ム、テーブルの３つがある。これら各々は、知識ベース
６０の基本単位であるユニットで構成する。

第１０図にこのユニットの構成を図解して示す。

すなわち、ユニット７７は１つのデータの集まりである
。ユニット７７は次に示すように、ユニット名と変数名
とを備える。ユニット名はユニットの名前を示す。変数
名は、内容又は値をもっている。変数には、ポインタ名
、条件名などがある。

変数がポインタ名の場合は、他のユニット７８゜７９の
ユニット名が値となり、これは他のユニット７８．．７
９との関係を示す。変数が条件名の場合は値を記憶する
。

第１１図はルール（規則）６３の構成を図解して示しで
ある。

図中の各ブロックはユニットである。ここで、ブロック
８０はルールの最上位ユニットであり、現在どのような
ルール群があるかを、ポインタとして記憶している。ル
ール群とは、ひとまとまりの作業（例えば、条件設定）
の実行の為に使用される一群のルールのまとまりである
。

ブロック８１は条件設定用ルール群であり、ポインタと
して具体的なルール名を記憶する。ブロック８２はパラ
メータチエツク用ルール群であり、同様にルール名を記
憶している。ブロック８３は。

実際の条件設定用ルールである。ブロック８４は。

実際のチエツク用ルールである。

第１２図は、ルールの一般形を図解して示しである。ル
ールは、ユニット名としてルール番号を備え、ｒＩＮｓ
ＴＡＮｃＥ−ＯＦＪというポインタ名で、当該ルールが
属するルール郡名を記憶登録する。「登録」という記憶
部には、当該ルールが登録された期日（又は、いちばん
最近修正された期日）が記しである。ｒＩＦＪ　という
記憶部にはこのルールが実行される為の条件が、また「
ＴＨＥ　Ｎ　Ｊという記憶部には、このルールの実行内
容が記憶しである。

第１３図は、具体的なルールの一例を図解して示しであ
る。このルールは条件設定用のルールで、ルール番号が
「３」であることが分る。「登録」の所を見るとｒ’８
７　６／６Ｊに登録されたことがわかる。ｒＩＦＪで示
された条件部には、板厚が既知で、脚長が未知、または
変更可の時、このルールが実行される（以下、これを「
発火」すると呼ぶ、）ことを示している。ｒＴＨＥＮＪ
では、板厚脚長という関係を用いて、板厚から脚長を決
めるという動作を実行し、脚長を変更不可にするという
動作を行うことを表している。このように、ルールは従
来のフローチャートで表される手続きに比べ、１つ、１
つのルールが独立しており、比較的人間になじみやすい
構成としである。

第１４図は、フレームの構成を図解して示しである。ル
ールが条件を決定したりする筋道を表わしていたのに対
し、フレームはその条件を決定する対象となる。フレー
ムは数々の溶接法に対応可能なように溶接法を決定する
要因ごとに階層化しである。

図中の各ブロックはユニットである。ユニット８５は最
上位フレームであり、下位に属するものがフレームであ
ることを表している。ユニッ１−８６はシールドガスを
表している階層のフレームである。ユニット８６はＭＡ
Ｇガスを表しており、下位フレームはＭＡＧガスを使っ
た溶接であることを示している。ユニット８７はワイヤ
の種類を表している階層である。ユニット８７自身は、
ワイヤ径り、　２　（ｍｍ）のものを示し、下位のフレ
ームは１．２　（ｍｍ）のワイヤを用いることを表して
いる。ユニット９０も同じ、：１．２　（ｍ、ｍ）のワ
イヤを示すフレームであるが、上位フレームが異る為、
ユニット８７はＭＡＧガスで１．２［ｍｍ］をユニット
９０はＣｏｘ　ガスで１．２　（ｍｍ）を使用すること
になる。ユニット８８は継手形状を表している階層であ
る。ユニット８８自身は。

隅肉を示している。ユニット８９は具体的な個々の溶接
条件を格納するフレームである。各フレームは当該フレ
ームが属している上位フレームによって、溶接法と、溶
接対象の概略が決定されている。

この例では、５つの階層構造にしているが、溶接機など
の階層を新たにふやすことも容易に可能である。

第１５図は、第１４図のフレーム８７の記憶内容を図解
して示したものである。ここで、このフレームの名称は
、’ｒＭＡＧ１２Ｊである。ｒＡ−ＫＩＮＤ−ＯＦＪで
上位フレームがｒＭＡＧＪであることを表し、ｒ　Ｐ　
Ａ　ＲＥ　Ｎ　Ｔ　Ｓ　　ＯＦ　Ｊで下位にｒＭＡＧ１
２隅肉」、ｒＭＡＧ１２重ね」等のフレームを持ってい
ることを表している。このような中間階層を持つ効果は
、溶接法を決定する要因のうち、あるものがわかれば、
それによって溶接パラメータのいくつかのものの間の関
係が決定できることである。この場合、「ガス」が「Ｍ
ＡＧＪで「ワイヤ径」は１．２　（ｍｍ）であることが
決っているので、それだけで関係を決定づけることがで
きるものを以下に記憶しである。「電流電圧」は電流と
電圧であり、（ＴＢ　　ＡＶ３）は、ｒＡＶ３」という
名前のテーブル（’ｒＢ）にその関係が示されているこ
とを表している。さら、に、ワイヤ送給速度と電流の関
係を示したテーブルや、板厚と電源、脚長等の関係を示
したテーブル等が記憶しである。また、ワイヤ送給速度
と溶着量の関係は、式（ＦＯ）　　ＷＹ２というもので
表されていることを示している。

第１７図は、第１４図のフレーム８９を具体的に図解し
て示したものである。フレーム名は「条件Ｎｏ、３Ｊで
ある。このフレーム８９内には。

溶接を行ったり、その結果を評価したりする為に必要な
各種パラメータのすべてが、項目（ユニットの変数名）
として記憶しである。各項目は、それがわかっていない
場合には未知となっている。

さらに、その項目を変更しても良いか否かが「０」「×
」で示しである。

第１８図は、テーブルの構成を図解して示しである。図
中の各ブロックはユニットである。ユニット９１は最上
位テーブルであり、下位に属するものがテーブル（又は
式）であることを表している。

ユニット９２は具体的なテーブルである。ユニット９３
は具体的な式である。

第１６図は、第１８図に示すユニット９２の記憶内容を
図解して示しである。

ｒＩＮＳＴＡＮＣＥ−ＯＦＪでこれがテーブルの一種で
あることがわかる。「パラメータ」では。

という溶接パラメータのテーブルであるかが示されてい
る。ｒＴＢＪの所には、具体的な［テーブル」が記憶し
である。この場合は、１２０（Ａ］が１８　（Ｖ）、１
４０　（Ａ）が１８．５　（Ｖ）等のように記憶しであ
る。

第１９図は、第１８図に示したユニット９３の記憶内容
を図解して示しである。これは式を用いた溶接パラメー
タ間の関係を示しである。この場合は、ワイヤ送給速度
（Ｗ）と溶着量（Ｙ）との関係を示している。「入力パ
ラメータ」は、式の入力を、「出力」は式の出力を示し
、「Ｆｏ」には式の内容が記憶しである。

次に、条件自動設定の手順を説明する。

第２０図は、第９図のステップ９ｅで示す条件自動設定
処理の詳細手順を示すフローチャートである。まず、ス
テップ２０ａで操作者に条件番号の入力を要求する。こ
の条件番号は、第１７図のフレーム名と対応している。

次に、ステップ２０ｂで現在の条件内容を表示する。こ
こで、決定されたフレームの内容と上位フレームで決っ
ている溶接法を表示する。ステップ２０ｃでは、外部条
件を変更するか否かを間合せる。外部条件とは。

最下位フレーム内に記憶されたパラメータ以外のことで
ある。この例では、シールドガス、ワイヤ径、継手がこ
の外部条件である。ここで、外部条件を変更する場合に
は、ステップ２０ｄで外部条件の入力を要求する。この
入力により、ステップ２０ａで入力されたフレームの属
する上位フレームをここで入力された外部条件に対応す
るものにつけかえてやる。

ステップ２０ｅでは、既知パラメータを入力する。通常
はここで、板厚のように、ワーク７で決っているものと
、脚長などの溶接結果に対する要求を入力する。

さらに、タクトタイムを短くしたい場合には、溶接速度
も入力する。はとんどのパラメータは、入力しても良い
し、自動的に決めさせても良い。

ステップ２０ｆでは、自動設定するパラメータを指定入
力する。溶接の素人が使う場合は、はとんどのパラメー
タに対し、自動設定を指定することになる。この指定は
、対象となるフレーム（以下、対象フレームと呼ぶ。）
の各項目に「０」、「Ｘ」の変更不可／可のフラグで設
定される。ステップ２０ｇでは自動設定処理を実行する
。続くステップ２０ｈでは、設定されたデータを表示す
る。具体的には、設定の終了した対象フレームの内容を
表示する。ステップ２０ｉで操作者に表示内容で良いか
否かを間合せ、否であればステップ２０ｅから処理を繰
り返す。良い場合は、ステップ２０ｊで他に設定する条
件があるか否か間合せる。ある場合はステップ２０ａか
ら処理を繰り返す。

ない場合は、ステップ２０にで設定された条件を共通Ｒ
ＡＭ３５上へ転送記憶する。

第２１図は、第２０図のステップ２０ｇで実行される自
動設定処理を示している。この処理は一般的なものであ
り、この処理を行う部分を推論エンジン、この過程を推
論と呼ぶ。

まず、ステップ２１ａで初期化を行う。これは、ワーク
エリアのクリア等の処理を行い、使われるルール群を、
この場合は、条件設定用ルール群に設定する。次に、ス
テップ２１ｂでは、対象ルール群のルールで、現在の対
象フレームとワークエリアの状態から、発火可能なルー
ルのリストを作る。ステップ２１ｃでは、このリスト内
のルール数を調べ、ルールが１つもなければ処理は終了
である。１つ以上ある場合は、ステップ２１ｄで実際に
実行するルールを１つ決定する。そして、ステップ２１
ｅでそのルールを実行する。ここではルールのｒＴＨＥ
ＮＪ部に書かれた処理を実行する。次に、ステップ２１
ｂから再び処理を繰り返す。

第２２図は、第２１図のステップ２１ｂで示した実行可
能なルールリスト作成処理を示すフローチャー１へであ
る。まず、ステップ２２ａで対象ルール群よりリルール
を１つとり出す。ステップ２２ｂでｒＩＦＪ部が成立し
ているか否かを調べる。

成立していれば、ステップ２２ｃでそのルール名をルー
ルリストに記憶登録する。ステップ２２ｄで他にルール
があるか否かを調べる。なければ処理は終了となる。あ
れば、ステップ２２ｅで次のルールをとり出し、ステッ
プ２２ｂから再び処理を繰り返す。

第２３図は第２１図のステップ２１ｄで示す実行ルール
の決定方法を示すフローチャートである。

まず、ステップ２３ａでリストのルール数を調べる。

これが１つであれば、ステップ２３ｂでそのルールを出
力する。２つ以上であれば、ステップ２３Ｃでリストか
らルールを１つとり出し、これをルールＡとし、続くス
テップ２３ｄで別のルールをとり出し、これをルールＢ
として記憶する。ステップ２３ｅでこの記憶したルール
Ａと、ルールＢの優先順位を調べる。そして、ルールＡ
が高ければ、ステップ２３ｆでルールＢをリストから外
す、ルールＢが高ければステップ２３　ｇでルールＡを
リストから外す。このあと、ステップ２３ａに処理を移
し、以上の処理をリスト内にルールか１つ残るまで繰り
返し実行する。

第２４図は、第２３図のステップ２３ｅで示した判定内
容を示すフローチャートである。まず、ステップ２４ａ
でルールＡと、ルールＢのｒＩＦＪ部の詳しさを判定す
る。これは、「かつ」、「または」でつなが九た項目が
いくつあるかで比べる。

そして、詳しい方が優先順位が高いと判定する。

同じ場合には、ステップ２４ｂでルールＡと、ルールＢ
の登録年月日を調べ、新しい方が優先順位が高いと判定
する。同じ日の場合は、ステップ２４Ｃで、ルールＡと
、ルールＢのルール番号を比較し、これの小さい方が優
先順位が高いと判定する。

ルールＡが高い場合はステップ２４ｄで、ルールＢが高
い場合はステップ２４ｅで出力し、処理を終了する。

以上の処理手順により、例えば第１３図のルール３は、
対象フレームの板厚が設定されていて、脚長が未知、又
は変更可能という条件のとき、ルールリス１へに記憶登
録される。さらに、このルール３より優先順位の高いル
ールがリストにない場合には、このルール３が実行され
る。これの実行に際しては、板厚脚長の関係テーブル又
は式をまず検索する。対象フレームの上位フレームをさ
がしていき、この場合には、第１５図のフレームで板厚
脚長の関係を発見し、ｒＴＦ３ｓＪというテーブル名を
とり出す。そして、ｒＴＦ３ＳＪを用いて、現存の板厚
の値から、脚長をとり出す。脚長がとり出されたら、そ
れを対象フレームの脚長の記憶部に記憶設定する。次に
１脚長の変更フラグを変更不可にする。このことから明
らかなように、溶接法に固有な関係式、テーブル等は、
対象フレームによって、自動的に切替わる。従って、ル
ールは溶接法に関係なく、一般的に使用可能となる。

これを繰り返し、すべてのパラメータを設定していく。

以上の説明から明らかなように、本実施例によれば、溶
接パラメータの決定手順が各溶接法固有の関係式と分離
されているので、テーブル等にデータを追加するだけで
、新しい溶接法に対応できる溶接条件設定装置を得るこ
とができる。また、溶接パラメータの決定手順がｒＩＦ
−ＴＨＥＮ〜」という理解しやすい形式で構成されてい
るため、経験則を容易に自動設定に反映できる。さらに
。

溶接パラメータの決定手順が固定的ではなく、その時々
の内部データに応じて選択されるため、様々な溶接ニー
ズに対応できる。

また、溶接ロボット内部に自動溶接条件設定装置を組み
込んであるため、設定されたパラメータで自動的に溶接
を行なうことが可能である。更には、ルールをいくつか
の群に分離しであるため、作業に応じて使用されるルー
ルの理解が容易であるという効果がある。更に又、ルー
ルをいくつかの群に分離しであるため、１度に使用され
るルールの数が少なくなり、自動設定の処理速度が高速
となる効果がある。

更に、溶接条件を溶接法の要因によって階層的に構成し
であるため、新しい溶接法の要因に応じてフレームを追
加することにより、容易に新しい溶接法に対応できる。

更に又、実施例によれば、詳しいルールはど先に実行す
るようにしたため、特殊なケースに対応したルールを追
加した場合に於いても、−殻内なルールを修正する必要
がない。

〔発明の効果〕以上の説明から明らかなように、本発明によれば、溶接
条件を決定する手順を記憶する記憶部と、各溶接法に固
有のデータ、数式等を記憶する記憶部とを分離した形で
装置内に記憶格納するようにしているため、新しい溶接
法に柔軟に対処でき。

経験則を入力することが可能で、様々な溶接ニーズに対
処できる溶接条件自動設定装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す情報の関連を示す情報
関連ブロック図、第２図は本発明の一実施例を示す全体
構成図、第３図はロボット制御装置の内部構成を示す制
御ブロック図、第４図はパラメータの決定処理を示すフ
ローチャート、第５図はワーキングメモリの記憶内容の
例を図解して示す還移図、第６図はルールの例を図解し
て示した説明図、第７図はデータベースに記憶したテー
ブル、数式の例を図解して示した説明図、第８図は本発
明の他の実施例を示す情報関連ブロック図、第９図は装
置全体の処理動作を示すフローチャート、第１０図はユ
ニットの構成を図解して示す説明図、第１１図はルール
の構成を図解して示す説明図、第１２図はルールの一般
形を図解して示す説明図、第１３図は具体的なルールの
構成を図解して示す説明図、第１４図はフレームの構成
を図解して示す説明図、第１５図はフレームの記憶内容
の一例を図解して示す説明図、第１６図は具体的なテー
ブルの構成を図解して示す説明図、第１７図は具体的な
フレームの一例を図解して示す説明図、第１８図はテー
ブルの構成を図解して示す説明図、第１９図は具体的な
他のテーブルの構成を図解して示した説明図、第２０図
は、条件自動設定処理の処理動作を示すフローチャート
、第２１図は、自動設定処理の処理動作を示すフローチ
ャート、第２２図はルールリスト作用処理の処理動作を
示すフローチャート、第２３図は実行ルールの決定処理
の処理動作を示すフローチャート、第２４図は優先順位
判定処理の処理動作を示すフローチャートである。６４・・・パラメータ記憶部、４２・・・入力部、４ｂ
・・・パラメータ記憶手段、６１・・・相関条件記憶部
。６３．６６・・・パラメータ手段、４ｆ・・・パラメー
タ記憶格納手段。地　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　θ半
　４　凹第　５　図（どｔ）Ｃｂ）ヌ定永）キ＄６　図ルール第　ｑ　図第　１０　図＄ｌｆ　　圀第１２　　図半　！３　　凹箒　！４　目署ら　　　ノア　　　　Ｅ４　　　　　　　　　　　　
　、。第　１８　　図早　／ｑ　図茅　２１　　凹第　２２　　ｅ第２３図第　２４　　目

Claims

【特許請求の範囲】１、溶接条件を決定する予め定めた複数のパラメータを
記憶するパラメータ記憶部と、当該複数のパラメータの
うち少なくとも任意の一つのパラメータを入力する入力
部と、当該入力部から入力した任意のパラメータを前記
パラメータ記憶部の対応する記憶位置に記憶格納するパ
ラメータ記憶手段と、前記複数のパラメータの各パラメ
ータ間における関係条件を記憶した相関条件記憶部と、
前記各パラメータ記憶部の内容を判定し、既に決定して
いるパラメータ記憶部の内容から、前記相関条件記憶部
の関係条件に基づいて他のパラメータの値を決定出力す
るパラメタ決定手段と、当該パラメータ決定手段からの
決定出力を対応するパラメータ記憶部に記憶するパラメ
ータ記憶格納手段とを具備したことを特徴とする溶接条
件自動設定装置。２、相関条件記憶部は溶接パラメータ設定対象記憶手段
と固有溶接関係記憶手段とを具備し、パラメータ決定手
段は溶接パラメータ決定手順記憶手段と溶接パラメータ
決定手順使用手段とを具備したことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の溶接条件自動設定装置。３、溶接パラメータ設定対象記憶手段は、階層構造を成
し、各階層は溶接の要因に基づいて構成してあることを
特徴とする特許請求の範囲第２項記載の溶接条件自動設
定装置。４、溶接パラメータ決定手順記憶手段は、条件記憶部と
実行手段記憶部とを具備し、各々には独立した複数のプ
ロダクションルールを記憶してあることを特徴とする特
許請求の範囲第２項記載の溶接条件自動設定装置。５、溶接パラメータ決定手順使用手段は、溶接パラメー
タ設定対象記憶手段の記憶内容に応じて、当該溶接パラ
メータ決定手順使用手段内のプロダクションルールを選
択し、同時に１つのルールを実行することを特徴とする
特許請求の範囲第４項記載の溶接条件自動設定装置。６、溶接パラメータ設定対象記憶手段の各階層は、当該
階層と上位階層に基づいて得られる溶接の要因により決
定される固有の溶接関係に基づき固有溶接関係記憶手段
内の該当する記憶内容を指示する情報を記憶する固有溶
接関係情報記憶部を有することを特徴とする特許請求の
範囲第３項記載の溶接条件自動設定装置。７、固有溶接関係記憶手段は、各溶接法のパラメータの
関係をテーブルとして記憶することを特徴とする特許請
求の範囲第２項記載の溶接条件自動設定装置。８、固有溶接関係記憶手段は、各溶接法のパラメータの
関係を数式として記憶することを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載の溶接条件自動設定装置。