JPH0577059A - 抵抗溶接制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業内容をあらかじめティーチングし、使用
時にはそのティーチング内容どおりの作業を溶接機に行
なわせる抵抗溶接制御装置において、ティーチングを行
なった地域と使用する地域とで電源周波数が異なるため
に、時間データが狂ってしまうのを自動的に再調整でき
るようにする。 【構成】 加圧時間や保持時間等のパラメータを保持す
るＲＡＭ25と、時間データ変換のプログラムを保存する
ＲＯＭ26と、このＲＯＭ26に保存された時間データ変換
のプログラムにしたがって時間データ変換を行なうマイ
クロプロセッサ16を設けたものである。使用地において
電源を投入したとき、その電源周波数がティーチング地
の電源周波数と同一か否かの判断がマイクロプロセッサ
16で行なわれ、異なるときには、マイクロプロセッサ16
が自動的に時間データの再調整が行なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工業用ロボット等に適
用することができる、抵抗溶接制御装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】工業用ロボットのうち溶接を行なうもの
にあっては、抵抗溶接制御装置にあらかじめティーチン
グされたパラメータによって一定の作業を繰り返し行な
うことになる。この作業には、たとえば被溶接物を加圧
する加圧時間、被溶接物に溶接電流を流す溶接時間、溶
接電流切断後に被溶接物を保持する保持時間等、時間に
関するものも多く存在する。

【０００３】ところで工業用ロボットは、被溶接物を大
量に溶接するときに用いられるものであることから、そ
の被溶接物について上記のような各時間に関するパラメ
ータおよび溶接電流の大きさ等のパラメータに関して、
使用前にあらかじめティーチングを行なうことになる。
このティーチングは、使用する工場内で使用に先立って
行なうこともあるが、作業内容の仕様が解っているとき
には、たとえば工業用ロボットの生産工場においてその
仕様にティーチングした後に出荷されるような場合もあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようにティーチン
グする場所と使用する場所が相違する場合、電源周波数
が異なることによる不都合が生ずる場合がある。周知の
ように我が国における商用電源には60Hz地帯と50Hz地帯
とがあり、また外国においても国によって電源周波数が
種々設定されているために、ある電源周波数のもとにお
いて時間設定を行なったものを、それとは異なる電源周
波数の地域においてこれを使用したとすると、設定時に
は正しかった時間が使用するときには異なったものとな
ってしまうことになるのである。

【０００５】さらに説明する。抵抗溶接制御装置は、溶
接電源を基準にして電流制御が行なわれるため、制御パ
ラメータである時間データは全てサイクル単位で管理さ
れる。溶接電源の周波数は上述のように地域によって２
種あるため、たとえば60Hzの地域で動作確認された抵抗
溶接関連の設備を50Hz地域に移設する場合、そのままの
時間データで動作させると溶接シーケンスの時間が20％
長くなってしまい、他の設備とのタイミングが合わなく
なるほか、溶接部位への熱量も増えるため、溶接品質に
与える影響も大きくなる。これとは逆に、50Hz地域で動
作確認されたものを60Hz地域に移設する場合には、溶接
シーケンスの時間が短くなってしまうことになる。

【０００６】図７はこれを例示したものである。すなわ
ち、60Hzにおける６サイクルは100ミリセコンドである
のに対し、50Hzにおける６サイクルは120 ミリセコンド
となる。この相違が時間データを狂わすことになるので
ある。そこで、このように電源周波数が異なった地域に
おいて調整されたものについては、使用地において使用
前に時間データを設定し直す必要が生ずる。この設定変
更の作業は、従来、人手によって行なうのが通例である
ことから、１台あたり数10個ある時間データの再ティー
チングを、多数の溶接ロボットについて行なうのは、大
変な作業であり、そのための時間も多く使用することに
なった。またデータの変更もれやティーチングもれ等が
発生する可能性もあった。

【０００７】本発明はこの点に鑑みて成されたものであ
り、ある電源周波数の地域でティーチングされたもの
を、それとは電源周波数が異なる地域で使用するとき、
何らの操作または調整作業を行なうことなしに、自動的
に使用地の電源周波数下において所定の時間パラメータ
となるような抵抗溶接制御装置を提供しようとするもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、被溶接物を加圧する加圧時
間、被溶接物に溶接電流を流す溶接時間、溶接電流切断
後に被溶接物を保持する保持時間等の各作業時間ならび
に溶接電流等の各パラメータがあらかじめティーチング
され、該ティーチングの内容どおりに溶接機の制御を行
なう抵抗溶接制御装置において、加圧時間や溶接時間、
保持時間、溶接電流などの各パラメータを保存するラン
ダムアクセスメモリと、時間データ変換のプログラムを
保存するリードオンリーメモリと、該リードオンリーメ
モリに保存された時間データ変換のプログラムにしたが
って時間データ変換を行なうマイクロプロセッサを設け
た構成としたものである。

【０００９】

【作用】このような構成とすれば、ランダムアクセスメ
モリに保存された加圧時間や溶接時間、保持時間等の時
間パラメータについて、マイクロプロセッサがリードオ
ンリーメモリに保存された時間データ変換プログラムに
したがって時間データ変換を行なうから、マイクロプロ
セッサが、電源投入時に、その投入された電源の周波数
があらかじめティーチングされた電源周波数と異なるこ
とを読み取ったときには、即、時間データの書き直しを
行なうことになる。これによって作業者が何らの操作を
することもなく、正しい時間での溶接シーケンスが行な
われることになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１について説明
する。１は溶接電源であり、交流電圧の400 ボルトを発
生するものである。この溶接電源１には出力端子２，３
が設けられており、電線４，５によって溶接機６側の入
力端子７，８に接続されている。溶接機６の入力端子
７，８にはトランス９の一次コイル10が接続されてお
り、二次コイル11にはガン12が接続されている。

【００１１】電線５の途中にはサイリスタ13，14が逆並
列に接続されており、点弧パルス制御回路15の出力する
点弧パルスによって交互にオンとなるように制御され
て、溶接電源１から溶接機６に電流を供給するようにな
っている。点弧パルス制御回路15は、後述するマイクロ
プロセッサ16から点弧信号を受けることになる。

【００１２】電線４，５間のサイリスタ13，14を接続し
たところより前の部位には、トランス17の一次コイル18
が接続されている。トランス17には二つの二次コイル1
9，20が設けられており、一方の二次コイル19は電源回
路21に、また他方の二次コイル20は同期信号検出回路21
に接続あれている。電源回路21は、接続線の図示は省略
するが図１に示す各部分に必要な電力供給をするもので
ある。同期信号検出回路21はトランス17に供給される電
圧から同期信号を検出し、この信号を二値化してマイク
ロプロセッサ16に出力するものである。

【００１３】電線４，５間のサイリスタ13，14を接続し
たところより後の部位には、ＣＴ（カーレントトラン
ス）23が装着されており、電流測定回路24に検出信号を
出力するようになっている。この電流測定回路24は、Ｃ
Ｔ23からの信号により、溶接電源１からトランス９に流
れる電流値を算出し、これを二値化信号にしてマイクロ
プロセッサ16に出力するものである。

【００１４】25はランダムアクセスメモリ（以下、ＲＡ
Ｍという）であり、26はリードオンリーメモリ（以下、
ＲＯＭという）である。ＲＡＭ25は、加圧時間や溶接時
間、保持時間、溶接電流などの各パラメータを保存し、
必要に応じて参照されて溶接シーケンスを実行するもの
である。

【００１５】一方、ＲＯＭ26には時間データ変換のプロ
グラムが保存されており、時間データ変換のときには、
このＲＯＭ26に保存された時間データ変換のプログラム
にしたがってマイクロプロセッサ16が時間データ変換の
作業を行なうことになる。

【００１６】ＲＡＭ25、ＲＯＭ26およびマイクロプロセ
ッサ16は、入出力インターフェイス27とともにバスライ
ン28によって接続されている。入出力インターフェイス
27は、溶接機６から起動信号が入力され、加圧信号と溶
接完了信号とを溶接機27に出力するものである。

【００１７】次に、このように構成されたこの装置の作
動を説明する。図２に示すものは代表的な溶接シーケン
スのタイミングチャートである。この図に示すように、
外部装置より起動信号が入力されると加圧信号が出力さ
れ、加圧時間の経過後に指定の溶接時間と溶接電流での
通電が行なわれる。そして保持時間の経過後にガン12が
解放され、溶接完了信号が出力される。外部装置は溶接
完了信号を確認して起動信号をオフし、これによって一
連の溶接シーケンスが終了する。

【００１８】図３は、時間の計測を行なうときの同期信
号と溶接電源１の電圧波形との関係を示すものである。
すなわち、正弦波波形である溶接電源１の電圧波形に同
期した矩形波信号を生成し、これをカウントすることに
よって時間の計測を行なうことになる。

【００１９】図１に示すＲＡＭ25には、ＸアドレスとＹ
アドレスの座標による溶接作業の各ティーチングデータ
が保存されている。このティーチングデータには、各種
時間データのほか、電流値に関するデータならびに加圧
力に関するデータ等があるが、このうち電源周波数が変
わったとき影響を受ける時間データには、初期加圧時
間、加圧時間、加圧力安定時間、アップスロープ時間、
溶接時間１、ダウンスロープ時間、冷却時間、溶接時間
２、保持時間および休止時間等がある。

【００２０】図４に示すものは、ティーチングされたと
きと異なる電源周波数の電源に接続されたとき、自動的
に周波数に関連するデータを更新する手続を表したフロ
ーチャート図である。図中のティーチング周波数は、そ
れ以前にこの抵抗溶接制御装置が稼働していた電源の周
波数の情報を保存したもので、抵抗溶接制御装置の内部
にティーチングデータの一部としてＲＡＭ25内にバック
アップされているものである。

【００２１】マイクロプロセッサ16は、図４におけるス
テップ30の電源投入時に、その投入された電源の周波数
の検出を行ない（ステップ31）その周波数が60Hzである
か50Hzであるかの判断を行ない（ステップ32，33）、次
にその周波数がティーチング時の周波数であるか否かの
判断を行なう（ステップ34，35）。その結果ティーチン
グ時の周波数と異なる場合には、電源周波数の異なる地
域に設置されたと判断して、ＲＡＭ25内にティーチング
されている全ての時間データ（前掲のもの）を変換する
（ステップ36，37）。

【００２２】この変換は、たとえばティーチング周波数
が50Hzで、判定された周波数が60Hzであった場合には、
50Hz地域から60Hz地域に移設されて最初の電源投入であ
ると判断し、50Hzによるデータを60Hzによるデータに変
換し（ステップ36）、変換が正常に終了したらティーチ
ング周波数を60Hzにセットし（ステップ38）、以後60Hz
の場合はデータ変換を行なわないようにする。ティーチ
ング周波数が60Hzで、判定された周波数が50Hzであった
場合にも、同様の変換とセットとが行なわれる（ステッ
プ37，39）。ステップ33の段階で周波数に異常が検知さ
れたときには、周波数異常報知が行なわれる（ステップ
40）。すべてが終了したとき、ステップ41でエンドとな
る。

【００２３】図５は50Hzを60Hzに変換する場合の時間デ
ータ変換（ステップ42）の手続を示すフローチャート
図、図６は60Hzを50Hzに変換する場合の時間データ変換
（ステップ43）の手続を示すフローチャート図である。
これらは、ＲＯＭ26内にプログラムされたコードに従っ
てマイクロプロセッサ16が行なうものであるが、同様の
流れであるので、ステップ番号は同一のものを付して説
明する。ＲＡＭ25内のティーチングデータが前述のよう
にＸアドレスとＹアドレスの座標によって保存されてい
る場合、まずＲＡＭ25内のティーチングデータのデータ
ポイントをＸ１、Ｙ０（Ｘアドレス、Ｙアドレスともに
基準点）にリセットする（ステップ44）。ＲＯＭ26内部
にはＹアドレス毎に時間データかどうかの情報が書き込
まれている。

【００２４】この情報に従ってデータポインタがポイン
トするデータが時間データであるか否かの判定をし（ス
テップ45）、時間データであればそのアドレスのデータ
を変換する（ステップ46）。この変換は、電源周波数が
50Hzと60Hzの２種であることから、データに数値「1.2
」を乗ずるか除するかで行なう。すなわち、50Hzから6
0Hzに変換する場合には（データ×60／50）で行なわ
れ、これとは逆に60Hzから50Hzに変換する場合には（デ
ータ×50／60）で行なわれる。時間データの演算で小数
点以下の端数が出るが、これは四捨五入して整数部のみ
を使用するか、あるいは小数点以下はすべて切り上げし
て整数部のみとする。

【００２５】データポインタは、ＸアドレスとＹアドレ
スの座標においてＹアドレスのインクリメントを行な
い、起動系列毎のエリアを越えるとＸアドレスがインク
リメントされて終了する（ステップ47ないしステップ4
9）。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た抵抗溶接制御装置であるから、電源周波数が異なる地
域への溶接設備移管の場合、溶接条件の設定（主に加
圧、溶接ならびに保持等の時間）が自動設定されるの
で、設定工数を大幅に削減することが可能となる上に、
設定ミスも皆無となる。これにより、事前設定で溶接品
質の確保がされている場合に、電源周波数が異なった地
域に移設しても溶接条件で考慮する必要はなくなり、移
設が円滑に行なえることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の回路図である。

【図２】代表的な溶接シーケンスのタイミングチャート
図である。

【図３】時間の計測を行なうときの同期信号と溶接電源
の電圧波形との関係を示すグラフである。

【図４】ティーチングされたときと異なる電源周波数の
電源に接続されたとき、自動的に周波数に関連するデー
タを更新する手続を表したフローチャート図である。

【図５】50Hzを60Hzに変換する場合の時間データ変換の
手続を示すフローチャート図である。

【図６】60Hzを50Hzに変換する場合の時間データ変換の
手続を示すフローチャート図である。

【図７】60Hzにおける６サイクルと50Hzにおける６サイ
クルとの時間の差を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 溶接電源 16 マイクロプロセッサ 22 同期信号検出回路 24 電流測定回路 25 ＲＡＭ 26 ＲＯＭ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被溶接物を加圧する加圧時間、被溶接物
   に溶接電流を流す溶接時間、溶接電流切断後に被溶接物
   を保持する保持時間等の各作業時間ならびに溶接電流等
   の各パラメータがあらかじめティーチングされ、該ティ
   ーチングの内容どおりに溶接機の制御を行なう抵抗溶接
   制御装置において、加圧時間や溶接時間、保持時間、溶
   接電流などの各パラメータを保存するランダムアクセス
   メモリと、時間データ変換のプログラムを保存するリー
   ドオンリーメモリと、該リードオンリーメモリに保存さ
   れた時間データ変換のプログラムにしたがって時間デー
   タ変換を行なうマイクロプロセッサを設けたことを特徴
   とする抵抗溶接制御装置。