JPH1024375A - Controller of welding robot - Google Patents
Controller of welding robotInfo
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- JPH1024375A JPH1024375A JP8180283A JP18028396A JPH1024375A JP H1024375 A JPH1024375 A JP H1024375A JP 8180283 A JP8180283 A JP 8180283A JP 18028396 A JP18028396 A JP 18028396A JP H1024375 A JPH1024375 A JP H1024375A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットアームの
先端に溶接ガンを備えた溶接ロボットの制御装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a welding robot having a welding gun at the tip of a robot arm.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のこの種の制御装置として、例えば
特公平3−28265号公報により、ロボットアームの
先端に溶接用のトランス及び溶接ガンを備えた溶接用ロ
ボットの制御装置であって、トランスに電力を供給する
溶接用インバータ装置と溶接用ロボットの駆動用のサー
ボモータを制御する駆動用コントロール装置とを1つの
筐体内に格納して1つの制御装置としたものが知られて
いる。2. Description of the Related Art As a conventional control device of this type, for example, Japanese Patent Publication No. 3-28265 discloses a control device for a welding robot provided with a welding transformer and a welding gun at the tip of a robot arm. And a drive control device that controls a servomotor for driving a welding robot and a welding inverter device that supplies electric power to the welding robot are housed in one housing to form a single control device.
【0003】該駆動用コントロール装置の構造は、例え
ば特開平5−204422号公報により知られているよ
うに、複数の軸(3軸)のサーボモータを制御するサー
ボコントローラと呼ばれるアンプが、溶接ロボットの軸
数に合わせて、例えば5軸の溶接ロボットであれば2個
並列に接続されている。図4に示すように、1つのアン
プ1A内には、該アンプ1Aが制御する3個のサーボモ
ータMの各々に対応してパルス幅変調(PWM)信号を
出力するPWMジェネレータ11・12・13と、PW
Mジェネレータ11・12・13からのPWM信号に基
づいて各サーボモータMへ三相電流を供給するインバー
タ21・22・23とが設けられている。各インバータ
21・22・23からサーボモータMに供給される電流
の内、U相とV相との電流は電流センサにより検知され
マルチプレクサ3に入力される。該マルチプレクサ3で
はU相とV相との電流信号を各サーボモータMについて
順次切り替えてA/Dコンバータ41・42に出力す
る。これによりサーボモータMへの供給電流をフィード
バック制御する。各サーボモータMの回転軸には、サー
ボモータMの回転速度に応じた信号を出力するパルスジ
ェネレータPGが接続されており、該パルスジェネレー
タPGから出力される回転速度信号をインターフェイス
51・52・53を介して取り込みサーボモータMの回
転速度をフィードバック制御する。[0003] The structure of the drive control device is, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-204422, in which an amplifier called a servo controller for controlling a plurality of (three-axis) servomotors is provided with a welding robot. In the case of a 5-axis welding robot, for example, two are connected in parallel according to the number of axes. As shown in FIG. 4, in one amplifier 1A, PWM generators 11, 12, and 13 for outputting pulse width modulation (PWM) signals corresponding to each of three servomotors M controlled by the amplifier 1A. And PW
Inverters 21, 22, and 23 for supplying a three-phase current to each servo motor M based on the PWM signals from the M generators 11, 12, and 13 are provided. Among the currents supplied to the servomotors M from the inverters 21, 22 and 23, the U-phase and V-phase currents are detected by the current sensors and input to the multiplexer 3. The multiplexer 3 sequentially switches the U-phase and V-phase current signals for each servo motor M and outputs the signals to the A / D converters 41 and 42. Thus, the current supplied to the servo motor M is feedback-controlled. A pulse generator PG that outputs a signal corresponding to the rotation speed of the servomotor M is connected to the rotation shaft of each servomotor M, and the rotation speed signals output from the pulse generator PG are output to interfaces 51, 52, and 53. The feedback control of the rotation speed of the take-in servo motor M is performed through the control unit.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のものでは、
溶接用インバータと駆動用コントロール装置とを1つの
筐体内に格納しているものの、溶接用インバータ装置と
駆動用コントロール装置とを別体に構成しているため、
筐体が大きくなり、溶接装置のレイアウトが制限される
という不具合が生じる。また、溶接用インバータ装置と
駆動用コントロール装置とが別体であるため、溶接用ロ
ボットのティーチングを行う際に、溶接用インバータ装
置についてのティーチングと駆動用コントロール装置に
ついてのティーチングとを別々に行わなければならず、
ティーチング作業が煩わしくなるという不具合が生じ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In the above prior art,
Although the welding inverter and the drive control device are housed in one housing, the welding inverter device and the drive control device are configured separately,
A problem arises in that the housing becomes large and the layout of the welding device is restricted. Also, since the welding inverter device and the drive control device are separate bodies, when teaching the welding robot, the teaching of the welding inverter device and the teaching of the drive control device must be performed separately. Must
The trouble that the teaching operation becomes troublesome occurs.
【0005】本発明は上記不具合を解決することを課題
とする。An object of the present invention is to solve the above problems.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ロボットアームの先端に溶接ガンを備えた
溶接ロボットの制御装置において、上記ロボットアーム
を駆動するサーボモータの制御と、上記溶接ガンへ供給
する溶接電流の制御とを同じアンプで行うことを特徴と
する。According to the present invention, there is provided a welding robot control apparatus provided with a welding gun at the tip of a robot arm, comprising: controlling a servomotor for driving the robot arm; The control of the welding current supplied to the welding gun is performed by the same amplifier.
【0007】ロボットの動作を制御するアンプにはサー
ボモータへ電流を供給するためのインバータが設けられ
ている。該インバータの一部を溶接電流の制御用のイン
バータに取り替えれば1つのアンプでロボットの動作と
溶接電流の制御とを行う。このように構成することによ
り、制御装置全体の大きさが小型化され、また、ティー
チング作業を容易に行うことができる。An amplifier for controlling the operation of the robot is provided with an inverter for supplying a current to a servomotor. If a part of the inverter is replaced with an inverter for controlling the welding current, the operation of the robot and the control of the welding current are performed by one amplifier. With this configuration, the size of the entire control device can be reduced, and the teaching operation can be easily performed.
【0008】ところで、溶接電流のサンプリング周期は
溶接トランスに供給する交流電流の周波数によって決ま
る。一方、サーボモータへの駆動電流を検知するサンプ
リング周期はサーボモータの特性から決まり、サンプリ
ング周期が長すぎるとサーボモータの特性を十分に発揮
させることができない。尚、サンプリング周期が短すぎ
ると演算処理が行えなくなる。そして、一般にサーボモ
ータの駆動電流のサンプリング周期の方が溶接電流のサ
ンプリング周期より短い。そこで、サーボモータの駆動
電流のサンプリング周期を、溶接電流のサンプリング周
期より短く設定する必要が生じる。一方、溶接電流の制
御とサーボモータの駆動電流の制御とを1つのアンプで
行うためには両者のサンプリング周期を各々自由に設定
できない。溶接電流のサンプリング周期を整数で割った
値になるようにサーボモータの駆動電流のサンプリング
周期を設定すると、例えば整数を2とした場合、サーボ
モータの駆動電流は毎周期サンプリングし、溶接電流は
2回に1回の割合でサンプリングすればよい。但し、サ
ーボモータのサンプリング周期はサーボモータの特性を
発揮させるため一定の周期より長くすることができな
い。また、サンプリング周期を短くすると制御装置内で
の演算処理の回数が増えるため、制御装置の演算能力に
より限界がある。従って、サーボモータの駆動電流のサ
ンプリング周期は両者の間に入るように設定する必要が
ある。[0008] The sampling period of the welding current is determined by the frequency of the alternating current supplied to the welding transformer. On the other hand, the sampling period for detecting the drive current to the servomotor is determined by the characteristics of the servomotor. If the sampling period is too long, the characteristics of the servomotor cannot be fully exhibited. If the sampling period is too short, arithmetic processing cannot be performed. In general, the sampling cycle of the drive current of the servomotor is shorter than the sampling cycle of the welding current. Therefore, it is necessary to set the sampling cycle of the drive current of the servo motor shorter than the sampling cycle of the welding current. On the other hand, since the control of the welding current and the control of the drive current of the servomotor are performed by one amplifier, the sampling periods of the two cannot be freely set. If the sampling period of the drive current of the servomotor is set to be a value obtained by dividing the sampling period of the welding current by an integer, for example, when the integer is 2, the drive current of the servomotor is sampled every period, and the welding current is 2 Sampling may be performed once at a time. However, the sampling period of the servomotor cannot be longer than a certain period in order to exhibit the characteristics of the servomotor. In addition, if the sampling period is shortened, the number of arithmetic processings in the control device increases, so that there is a limit due to the arithmetic performance of the control device. Therefore, it is necessary to set the sampling cycle of the drive current of the servo motor so as to fall between the two.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】図1を参照して、ROは溶接ロボ
ットであり、本実施の形態では5個のサーボモータを備
えた5軸制御のロボットを用いている。そして、ロボッ
トアームの先端には溶接用のトランスTRを介して溶接
ガンGAが取り付けられている。溶接ロボットROの姿
勢は各サーボモータを制御装置Cによって制御すること
により自在に変更することができる。溶接ロボットRO
の姿勢を制御して溶接ガンGAを所望する溶接位置に移
動させると図外のワークを溶接ガンGAで挟んでスポッ
ト溶接を行う。このときトランスTRには制御装置Cか
ら所定の周波数fである交流の溶接電流が供給されてい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 1, RO is a welding robot. In this embodiment, a five-axis control robot having five servomotors is used. A welding gun GA is attached to the tip of the robot arm via a welding transformer TR. The attitude of the welding robot RO can be freely changed by controlling each servomotor by the control device C. Welding robot RO
When the welding gun GA is moved to a desired welding position by controlling the attitude of the welding gun GA, spot welding is performed with a work (not shown) sandwiched by the welding gun GA. At this time, an AC welding current having a predetermined frequency f is supplied from the control device C to the transformer TR.
【0010】該制御装置C内には上記図4に示すアンプ
1Aが組み込まれており、溶接ロボットROの5軸のサ
ーボモータの内の3個のサーボモータの作動を制御す
る。残りの2軸のサーボモータの制御は図2に示すアン
プ1により行う。両アンプ1・1Aは制御装置C内で並
設に接続されている。図2に示すアンプ1はアンプ1A
と同じものを使用するが、インバータ21を介してトラ
ンスTRへ溶接電流を供給するようにしている点が相違
する。また、サーボモータMへの駆動電流を検知するた
めには三相電流の内のU相とV相との電流を検知する必
要があるが、溶接電流は単相電流であるためトランスT
Rに接続する1次電流側の2本の電線の内の片側の電流
のみを検知すればよい。2次電流側も溶接ガンGAに接
続する2本の電線の内の片側の電流を検知しマルチプレ
クサ3に入力するようにした。但し1次電流と2次電流
とのいずれか一方のみを検知するようにしてもよい。ま
た、トランスTRにはパルスジェネレータPGを取り付
ける必要がないので、インターフェイス51は未接続の
状態にしておく。該インターフェイス51をアンプ1に
設けなくてもよいが、本実施の形態ではアンプ1をアン
プ1Aと共用したため未接続状態で存置している。An amplifier 1A shown in FIG. 4 is incorporated in the control device C, and controls the operation of three of the five-axis servo motors of the welding robot RO. The control of the remaining two-axis servomotors is performed by the amplifier 1 shown in FIG. The two amplifiers 1 and 1A are connected in parallel in the control device C. The amplifier 1 shown in FIG.
2 except that the welding current is supplied to the transformer TR via the inverter 21. Further, in order to detect the drive current to the servomotor M, it is necessary to detect the U-phase and V-phase currents of the three-phase current. However, since the welding current is a single-phase current, the transformer T
Only the current on one side of the two wires on the primary current side connected to R needs to be detected. On the secondary current side, the current on one side of the two electric wires connected to the welding gun GA is detected and input to the multiplexer 3. However, only one of the primary current and the secondary current may be detected. Since it is not necessary to attach the pulse generator PG to the transformer TR, the interface 51 is left unconnected. The interface 51 need not be provided in the amplifier 1, but in the present embodiment, the amplifier 1 is shared with the amplifier 1A, so that the amplifier 1 is left unconnected.
【0011】ところで、トランスTRに供給される溶接
電流をサンプリングするためには、単相電流である溶接
電流のピーク時にサンプリングする必要がある。その
為、溶接電流のサンプリング周期は溶接電流の周波数に
よって決まる。尚、2次電流は全波整流されているので
1次電流のサンプリング周期と同じ周期でサンプリング
すればよい。Incidentally, in order to sample the welding current supplied to the transformer TR, it is necessary to sample at the peak of the welding current which is a single-phase current. Therefore, the sampling cycle of the welding current is determined by the frequency of the welding current. Since the secondary current is full-wave rectified, it may be sampled at the same cycle as the sampling cycle of the primary current.
【0012】図3及び下記の表1を参照して、溶接電流
の周波数f(Hz)によって溶接電流のサンプリング周
期T(μsec)が一義的に決まる。Referring to FIG. 3 and Table 1 below, the welding current frequency f (Hz) uniquely determines the sampling period T (μsec) of the welding current.
【0013】一方、サーボモータMは例えば5kw相当
であるなら、100μsecより短いサンプリング周期
でU相とV相との電流をサンプリングしなければ5kw
相当の性能を引き出すことができない。また、本実施の
形態ではサンプリング周期が150μsecより短くな
ると演算処置を行えなくなる。そこで、マルチプレクサ
3でサンプリングしたデータを切り替えてA/Dコンバ
ータ41・42に取り込む際に、溶接電流のサンプリン
グ周期Tに対してT/2の周期でサンプリングデータを
取り込み、取り込んだ溶接電流のサンプリングデータを
2回に1回の割合で無視する。すると、溶接電流は周期
Tでサンプリングでき、モータ電流は周期T/2でサン
プリングできる。周期T/2では未だ長い場合には更に
1/2の周期である周期T/4や、更に1/2である周
期T/8でモータ電流をサンプリングする。On the other hand, if the servo motor M is equivalent to, for example, 5 kW, 5 kW unless the current of the U phase and the V phase is sampled in a sampling cycle shorter than 100 μsec
Can not draw a considerable performance. Further, in the present embodiment, if the sampling period is shorter than 150 μsec, the arithmetic operation cannot be performed. Therefore, when switching the data sampled by the multiplexer 3 and taking the data into the A / D converters 41 and 42, the sampling data is taken in at a cycle of T / 2 with respect to the sampling cycle T of the welding current, and the sampling data of the taken welding current is taken. Is ignored once every two times. Then, the welding current can be sampled at cycle T, and the motor current can be sampled at cycle T / 2. If the period is still long in the period T / 2, the motor current is sampled in the period T / 4, which is a further half, or in the period T / 8, which is a further half.
【0014】 表1から、モータ電流を周期T/2でサンプリングした
場合には溶接電流の周波数fが1700Hz乃至200
0Hzの範囲であればよいことがわかる。周期T/4で
サンプリングした場合には溶接電流の周波数fが900
Hz乃至1200Hzの範囲であればよいことがわか
る。また、本実施の形態では、周期T/8でサンプリン
グした場合には、モータ電流のサンプリング周期が短く
なりすぎて実施できなくなることがわかる。[0014] From Table 1, when the motor current is sampled at a period T / 2, the frequency f of the welding current is 1700 Hz to 200 Hz.
It can be seen that a range of 0 Hz is sufficient. When sampling is performed at the cycle T / 4, the frequency f of the welding current is 900
It can be seen that it is sufficient if the frequency is in the range of Hz to 1200 Hz. In addition, in the present embodiment, when sampling is performed at the cycle T / 8, it can be seen that the sampling cycle of the motor current becomes too short to be performed.
【0015】ところで、上記実施の形態ではモータ電流
のサンプリング周期を溶接電流のサンプリング周期Tの
1/2n に設定したが、1/3や他の整数分の1に設定
してもよい。In the above embodiment, the sampling cycle of the motor current is set to 1/2 n of the sampling cycle T of the welding current. However, it may be set to 1/3 or another integer.
【図1】溶接ロボットの概略構成を示す図FIG. 1 shows a schematic configuration of a welding robot.
【図2】本発明の一実施の形態の構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
【図3】サンプリング周期の関係を示す図FIG. 3 is a diagram showing a relationship between sampling periods.
【図4】従来のアンプの構成を説明するブロック図FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional amplifier.
1 アンプ 1A アンプ C 制御装置 RO 溶接ロボット TR トランス 1 amplifier 1A amplifier C controller RO welding robot TR transformer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長沢 敏明 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 小澤 哲也 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Toshiaki Nagasawa 1-10-1 Shinsayama, Sayama City, Saitama Prefecture Inside Honda Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Tetsuya Ozawa 1-10-1 Shinsayama, Sayama City, Saitama Prefecture Hong Da Engineering Co., Ltd.
Claims (3)
えた溶接ロボットの制御装置において、上記ロボットア
ームを駆動するサーボモータの制御と、上記溶接ガンへ
供給する溶接電流の制御とを同じアンプで行うことを特
徴とする溶接ロボットの制御装置。In a welding robot control device provided with a welding gun at the tip of a robot arm, control of a servomotor for driving the robot arm and control of a welding current supplied to the welding gun are performed by the same amplifier. A control device for a welding robot.
ており、該複数のインバータの一部を溶接電流の制御用
に用いることを特徴とする請求項1記載の溶接ロボット
の制御装置。2. The welding robot control device according to claim 1, wherein the amplifier includes a plurality of inverters, and a part of the plurality of inverters is used for controlling a welding current.
とモータ電流のサンプリングとを行うサンプリング機能
を備えており、モータ電流のサンプリング周期を、溶接
電流のサンプリング周期を整数で割った値であって、サ
ーボモータの特性及び制御装置の演算能力から規定され
る所定のサンプリング周期の範囲内に入る値に設定した
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の溶接ロ
ボットの制御装置。3. The amplifier has a sampling function of sampling a welding current and a sampling of a motor current, wherein the sampling cycle of the motor current is a value obtained by dividing the sampling cycle of the welding current by an integer. 3. The control device for a welding robot according to claim 1, wherein the control value is set to a value falling within a range of a predetermined sampling period defined from a characteristic of the motor and a calculation capability of the control device.
Priority Applications (6)
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GB9713229A GB2315135B (en) | 1996-07-10 | 1997-06-23 | Control apparatus for welding robot |
GB0023819A GB2350210B (en) | 1996-07-10 | 1997-06-23 | Control apparatus for welding robot |
GB0023818A GB2350209B (en) | 1996-07-10 | 1997-06-23 | Method of teaching a welding robot |
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1996
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