JPS6249145B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はアーク溶接ロボツトの制御装置、特
にテイーチングプレイバツク方式を採り入れたも
のに関する。

近年、薄鋼板等のアーク溶接において自動化を
図るため、アーク溶接ロボツトが広く用いられる
ようになつてきた。この種の溶接ロボツトでは、
PTP（ポイント・ツー・ポイント）テイーチン
グ・CP（連続経路）制御プレイバツク方式、い
わゆるテイーチングプレイバツク方式による制御
装置が一般に使用されてい。このプレイバツク方
式では、点と点（テイーチングポイント）を記憶
させ、この記憶させた点から点へロボツトを自動
的に動作させる。第１図はこの種のアーク溶接ロ
ボツトのシステム構成の一例を示し、また第２図
はその制御装置の従来例を示す。

先ず第１図において、制御装置１０は、制御盤
１２とテイーチングボツクス１４からなる。制御
装置１０は、操作用のキーボードスイツチ３６と
CRTによる表示装置３８を有し、いわゆるマン
マシン・インターフエイスを構成する。制御盤１
２の記憶部に記憶された各種溶接条件は、ケーブ
ルを介して適宜溶接電源１６、ロボツト本体１８
および外部治具３４に与えられる。溶接電源１６
の一方の極は、パワーケーブル２０を介してワイ
ヤ送給装置２２に接続される。溶接ワイヤ２４
は、コンジツトケーブル２８に案内されてトーチ
２６に導かれる。溶接電源１６の他方の極は、ケ
ーブル３０を介してワーク（被溶接物、以下ワー
クと称す）３２に接続される。これによりアーク
溶接は、トーチ２６とワーク３２の間で行なわれ
る。溶接電流、溶接電圧、シールドガス等の溶接
部への供給制御は、制御盤１２からの指令に基づ
き溶接電源１６を介して行なわれる。そして、ト
ーチ２６の姿勢、移動制御は、制御盤１２からの
指令に基づきロボツト本体１８により行なわれ
る。また、ワーク３２は外部治具３４に取りつけ
られ、長大なワークであつてロボツト本体１８の
動作範囲外に及ぶものに対しては、外部治具３４
の方を移動させてワークの位置、姿勢を変えさせ
るようにし、これによりロボツト本体１８の動作
範囲を実質的に広めている。この外部治具３４の
動作も、上記制御盤１２からの指令に基づきシー
ケンス制御される。

上記制御盤１２の構成は、第２図に示すよう
に、中央処理装置（以下CPUと称す）４０、制
御プログラム記憶部４２、任意データ記憶部４
４、溶接作業データ記憶部４６、およびデータ伝
送用共通母線４８等により構成されている。任意
データ記憶部４４には、テイーチングされたトー
チの位置、姿勢情報がステツプ番号と対応させら
れて記憶される。溶接作業データ記憶部４６に
は、テイーチングされた各種溶接作業の条件やデ
ータがステツプ番号と対応させられて記憶され
る。また、入出力制御部５０、デイスプレイバツ
フア５２および機器制御部５４等が設けられてい
る。入出力制御部５０は、テイーチングボツクス
１４やキーボードスイツチ３６の入出力信号をコ
ントロールする。デイスプレイバツフイア５２
は、表示装置３８への信号を一時的に記憶する。
今仮に、表示装置３８の画面に縦16文字、横32文
字の合計512文字が割付けられている場合には、
デイスプレイバツフア５２の記憶容量は512バイ
ト必要である。機器制御部５４は、溶接電源１
６、ロボツト本体１８および外部治具３４などの
機器を制御する。

以上のように構成された従来の装置は、２つの
動作モード、すなわちテイーチングモードと自動
溶接モード（プレイバツク動作）を有する。テイ
ーチングモードにおいては、プログラム番号を指
定してからテイーチングボツクス１４によりロボ
ツト本体１８を動かして所望のトーチ先端位置と
トーチ姿勢を決めてから、その位置情報を制御盤
１２の位置データ記憶部４４に順次記憶させる。
この位置情報に対しては、位置や姿勢が変わる毎
にステツプ番号が付加されており、テイーチング
ポイントとステツプ番号が対応している。ワーク
に沿つて一通り位置のテイーチングが終つたなら
ば、キーボードスイツチ３６によつて表示装置３
８に所望のプログラム番号やステツプ番号を呼び
出してから各ステツプ毎に必要な溶接作業条件を
入力する。入力された各種溶接作業条件は該ステ
ツプ番号とともに溶接作業データ記憶部４６にテ
イーチング順に記憶され、同時にデイスプレイバ
ツフア５２に送られ、一時記憶されて表示装置３
８にテイーチングされた順に表示される。位置の
テイーチングと溶接作業のテイーチングが一通り
終つた後で、この記憶されたデータが正しいか否
かを画面でチエツク、修正するため、再び画面に
呼び出す。もし誤りがあれば、キーボードスイツ
チ３６により修正する。いわゆるデバツグを行な
つて、その後一度ロボツトを低速で試し走行さ
せ、テイーチングに誤りがないかを最終確認す
る。テイーチングが終つたら自動溶接モードに切
換え、起動スイツチ（図示せず）によりロボツト
を自動溶接運転させる。

自動溶接運転時には、トーチ２６はテイーチン
グポイント間をテイーチングされた溶接作業条件
で自動的に動作する。CPU４０はテイーチング
された順すなわち表示装置３８に表示された順に
条件、データを処理し実行していく。また、表示
装置３８の画面には、現在トーチ２６が動作して
いるテイーチングポイントに対応した溶接作業条
件、データが順次表示される。

ここで、２つ以上のワークに対応した溶接作業
をする場合には、上記のような１つのワークに対
応したプログラムをそれぞれ作成しておき、ワー
クに対応したプログラムの選択は、テイーチング
ボツクス１４とかキーボードスイツチ３６で決め
るのではなく、機器制御部５４にある外部入出力
機器番号によつて一意的に決められていた。従つ
て、各種のワークが連続してロボツトで溶接され
る場合には、予め外部治具３４のところでワーク
の種別とプログラム番号すなわち外部入出力機器
番号を対応づけておき、ロボツトが各種ワークに
対する判別をした後、ワークに対応したプログラ
ムを実行していた。

従来の制御装置は以上のように構成されていた
ので、各種のワークに対応して外部からワークの
選択すなわちプログラムの選択をすることが、外
部治具３４のところでのコネクタ接続で対応づけ
られていた。従つて、ワークと外部治具３４との
協調動作を変更するような場合には、全て上記コ
ネクタ接続の変更が必要であつた。このため、ワ
ーク形状の複雑なものや、長尺物で、ロボツトだ
けでなくワークをも動かして実質的なロボツトの
動作範囲を広げるような場合には、テイーチング
時間に長時間を要するなどの欠点を有していた。

この発明は前述した従来の課題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、ワークの選択すなわ
ちプログラムの選択と機器制御部での外部入出力
機器番号との対応をテイーチできるとともに、そ
の内容を表示することによつて、テイーチングが
容易でテイーチングミスが少なく、かつ外部治具
との協調動作の変更が容易なアーク溶接ロボツト
の制御装置を提供することにある。

この発明は適宜の点と点を記憶させ、この記憶
させた点から点へロボツトを自動的に動作させ、
その制御表示部には、その点に対応した各種溶接
条件を同時に表示させるアーク溶接ロボツトの制
御装置において、被溶接物に対応した外部治具複
数個接続されこれらの外部治具を任意に選択的に
制御する機器制御部と、前記自動動作のための溶
接プログラム及びこれらプログラムと前記外部治
具を対応させるプログラム間シーケンスを予めテ
イーチングするテイーチングボツクスと、前記テ
イーチングされたプログラム及びプログラム間シ
ーケンスを変更するためのキーボードスイツチが
接続された入出力制御部と、前記制御表示部に設
けられ前記プログラム及び前記プログラムと前記
外部治具の対応を表示する表示装置と、前記表示
装置の表示内容を制御する表示装置制御部と、を
含み、前記表示装置に前記プログラムと前記外部
治具の対応を表示しながら、これらの対応を変更
することによつて前記プログラム間シーケンスを
修正するとともに、この修正されたプログラム間
シーケンスを機器制御部の前記外部治具の選択信
号として用いることを特徴とする。

以下、図面に基づいてこの発明の好適な実施例
を説明する。なお、以下の説明では、前述した従
来の装置と共通する部分についての説明は省略
し、主にその特徴的事項について説明する。

第３図はこの発明による制御装置の一実施例を
示す。同図において、第２図の従来例と異なる点
は、デイスプレイバツフア５２をさらにコントロ
ールデータバツフア５８とシーケンスデータバツ
フア６０に分割し、さらに表示装置制御部５６を
設けたことにある。表示装置制御部５６は表示装
置３８に送るべき表示データを識別後、コントロ
ールデータおよびシーケンスデータに分類して各
各コントロールデータバツフア５８およびシーケ
ンスデータバツフア６０に格納する。コントロー
ルデータバツフア５８にはプログラム番号やステ
ツプ番号および異常表示、さらには溶接条件を格
納する。シーケンスデータバツフア６０には、キ
ーボードスイツチ３６でテイーチされた、各ワー
クに対応したプログラムが起動するための外部治
具３４に設けられている、外部入出力機器番号が
格納される。第４図および第５図はそれらのデー
タが表示された画面の一例をそれぞれ示す。以上
に述べた実施例において、４種のワークすなわち
４種のプログラムの間の動作シーケンスおよび表
示は以下のとおりである。

先ず、各プログラムＰ１〜Ｐ４の位置情報およ
び溶接条件がテイーチされている場合を考える。
そこで各プログラムが動作するための機器制御部
５４での外部入出力機器番号を、キーボードスイ
ツチ３６からテイーチする。第４図の表示例で
は、プログラム1P１は外部入出力機器番号１２
がオンしている場合に起動がかかり、以下Ｐ２，
Ｐ３，Ｐ４はそれぞれ外部入出力機器番号８，
４，１６がオンしている場合に起動がかかること
を示している。この状態で自動溶接を外部治具３
４と協調して行なつた結果、Ｐ３およびＰ４の外
部治具３４との協調が悪く別の外部治具での協調
が必要となれば、現在つながつている外部入出力
機器番号４，１６はそのままにしておき、他の空
いたところに別の外部治具を接続する。第５図に
示す例では、Ｐ３では６番を、Ｐ４では24番に接
続し、キーボードスイツチ３６で第５図の表示の
ようにテイーチし直す。そこで自動溶接を外部治
具３４と協調動作させた結果、所望の状態が得ら
れるならば、そこでプログラム間シーケンスによ
る外部治具３４での協調動作のテイーチが完了す
ることになる。

なお、上記実施例では、プログラムをＰ、外部
入出力機器番号を（ ）で示したが、例えばプロ
グラムをPRGM、プログラム、ワーク、WK等で
表示してもよいことはもちろんである。また、外
部入出力機器番号の（ ）を、‘ ’あるいは
〈 〉または−、…等のように表示させてもよ
い。第６図はそのような別の表示例を示す。

以上のように、この発明によれば、プログラム
の動作の開始を制御する条件を、プログラム間シ
ーケンスとして、制御装置にて授受できる入出力
信号数の範囲内での任意の入出力信号の番号でも
つて教示できるように構成したことにより、多数
の外部治具が機器制御部に接続でき、その上その
外部治具の選択が自由にできるとともに、その内
容の確認が容易となり、これによりテイーチ時間
を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はアーク溶接ロボツトのシステム構成を
示す図、第２図は従来の制御装置の一例を示すブ
ロツク図、第３図はこの発明による制御装置の一
実施例を示すブロツク図、第４図はこの発明の一
実施例における表示画面の一例を示す図、第５
図、第６図、はそれぞれこの発明の他の実施例に
よる表示画面の一例を示す図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、１０は制
御装置、１２は制御盤、１４はテイーチングボツ
クス、１６は溶接電源、１８はロボツト本体、３
２はワーク、３４は外部治具、３６はキーボード
スイツチ、３８は表示装置、５０は入出力制御
部、５２はデイスプレイバツフア、５４は機器制
御部、５６は表示装置制御部、５８はコントロー
ルデータバツフア、６０はシーケンスデータバツ
フア、６２はシーケンスデータ記憶部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 適宜の点と点を記憶させ、この記憶させた点
   から点へロボツトを自動的に動作させ、この制御
   表示部には、その点に対応した各種溶接条件を同
   時に表示させるアーク溶接ロボツトの制御装置に
   おいて、被溶接物に対応した外部治具が複数個接
   続されこれらの外部治具を任意に選択的に制御す
   る機器制御部と、前記自動動作のための溶接プロ
   グラム及びこれらプログラムと前記外部治具を対
   応させるプログラム間シーケンスを予めテイーチ
   ングするテイーチングボツクスと、前記テイーチ
   ングされたプログラム及びプログラム間シーケン
   スを変更するためのキーボードスイツチが接続さ
   れた入出力制御部と、前記制御表示部に設けられ
   前記プログラム及び前記プログラムと前記外部治
   具の対応を表示する表示装置と、前記表示装置の
   表示内容を制御する表示装置制御部と、を含み、
   前記表示装置に前記プログラムと前記外部治具の
   対応を表示しながら、これらの対応を変更するこ
   とによつて前記プログラム間シーケンスを修正す
   るとともに、この修正されたプログラム間シーケ
   ンスを機器制御部の前記外部治具の選択信号とし
   て用いることを特徴とするアーク溶接ロボツトの
   制御装置。