KR101959653B1 - 설정 지원 장치, 설정 지원 방법 및 프로그램 - Google Patents

Abstract

목표 품질을 달성하기 위하여 어느 용접 조건을 어떤 값을 한도로 하여 수정해야 할지를 알린다. 용접을 행할 때의 조건인 용접 조건의 설정 지원 장치(40)에 있어서, 입력 접수부(42)가 용접에 있어서의 목표 품질의 지정을 접수하고, 용접 조건 정보 출력부(44)가 입력 접수부(42)에 의한 목표 품질의 지정의 접수에 따라, 그 목표 품질을 달성하기 위하여 수정해야 할 용접 조건의 항목과, 그 목표 품질을 달성하기 위하여 용접 조건의 항목이 취할 수 있는 값의 제한을 나타내는 제한 정보를 출력한다.

Description

설정 지원 장치, 설정 지원 방법 및 프로그램

본 발명은 용접을 행할 때의 조건인 용접 조건의 설정 지원 장치, 설정 지원 방법 및 프로그램에 관한 것이다.

용접을 행할 때에는, 용접 대상(워크)의 조인트 형상이나 재질에 맞춰서, 용접 방법, 용접 기기의 전류나 전압, 용접 속도, 토치 각도 등의 용접에 관한 조건(이하, 「용접 조건」이라 한다)을 설정하는 작업이 행하여진다. 구체적으로는, 실제 워크의 용접과 용접 조건의 수정 작업의 반복에 의해, 원하는 결과를 얻기 위한 용접 조건이 설정된다.

이러한 용접 조건의 수정 작업을 효율화하는 기술로서는, 종래부터 여러가지 것이 알려져 있었다(예를 들어, 특허문헌 1 내지 4 참조).

특허문헌 1에는, 용접 시공 정보를 설정하고, 용접 대상 정보를 설정하고, 용접 시공 정보와 용접 대상 정보를 일련의 검색 정보로 하여, 용접 정보 기록부에서 검색 정보와 일치하는 용접 정보를 검색하고, 검색의 결과, 그 정보가 없으면 용접 정보 도출 처리부로부터 용접 정보를 산출하고, 용접 정보 검색 또는 용접 정보 산출에 의해 설정한 용접 조건에 의해 용접을 행하는 자동 용접 조건 설정 장치가 기재되어 있다.

특허문헌 2에는, 작업자가 용접 대상물에 관한 정보와 용접법에 관한 정보를 설정하면, 거기에 적합한 용접 전류나 용접 전압이나 와이어 송급 속도나 용접 속도나 다리 길이와 같은 용접 조건의 권장값을 결정하여 표시하고, 또한, 작업자가 용접 조건의 권장값으로부터 값을 변경한 경우에도, 그 변경 후의 값에 적합한 용접 조건의 새로운 권장값을 결정하여 표시하는 용접 조건 결정 방법이 기재되어 있다.

특허문헌 3에는, 용접 기기를 선택하고, 용접의 전제 조건을 입력하고, 제품 요구 품질을 입력하고, 용접 변동 요인의 허용 범위를 입력하고, 과거의 용접 실적을 기초로 한 상관 분석 결과 및 경계 조건에 의해, 변동 요인이 허용 범위 내에서 변동해도 제품 요구 품질을 충족하는, 적정 용접 조건을 산출하는 아크 용접 조건 설정 방법이 기재되어 있다.

특허문헌 4에는, 용접 대상물에 관한 정보와 용접기에 대하여 설정 가능한 용접 조건 항목인 제1 용접 조건 항목의 값과 용접기에 대하여 설정 불가능한 용접 조건 항목인 제2 용접 조건 항목의 값을 대응지은 조를 복수 기억하고, 설정된 용접 대상물에 관한 정보에 기초하여 제1 용접 조건 항목의 값과 제2 용접 조건 항목의 값을 선택하고, 제1 용접 조건 항목의 값을 제1 표시부에 표시하고, 제2 용접 조건 항목의 값을 제2 표시부에 표시하는 용접기가 기재되어 있다.

국제 공개 제97/10919호 국제 공개 제2012/035718호 일본 특허 공개 제2001/347374호 공보 국제 공개 제2012/032702호

그러나, 특허문헌 1 내지 4의 기술에서 검색 또는 산출된 용접 조건은, 목표 품질에 가까운 품질을 달성 가능하기는 하지만, 목표 품질과 동일한 품질을 달성 가능하지는 않다. 따라서, 그 후에, 실제 워크의 용접과 용접 조건의 수정 작업의 시행 착오가 발생하게 된다.

여기서, 시행 착오가 발생하는 요인으로서는, 다음 점을 들 수 있다. 즉, 첫째로, 목표 품질을 달성하기 위하여 어느 용접 조건을 수정해야 할지를 모른다는 점이다. 둘째로, 목표 품질을 달성하기 위하여 수정해야 할 용접 조건을 알았다고 해도, 그 용접 조건을 어떤 값을 한도로 하여 수정해야 할지를 모른다는 점이다.

본 발명의 목적은, 목표 품질을 달성하기 위하여 어느 용접 조건을 어떤 값을 한도로 하여 수정해야 할지를 알리는 것에 있다.

이러한 목적 하에서, 본 발명은 용접을 행할 때의 조건인 용접 조건의 설정 지원 장치이며, 용접에 있어서의 목표 품질의 지정을 접수하는 접수부와, 접수부에 의한 목표 품질의 지정의 접수에 따라, 목표 품질을 달성하기 위하여 수정해야 할 용접 조건의 항목과, 목표 품질을 달성하기 위하여 항목이 취할 수 있는 값의 제한을 나타내는 제한 정보를 표시하는 표시부를 구비한 설정 지원 장치를 제공한다.

여기서, 표시부는, 접수부에 의한 목표 품질의 지정의 접수에 따라, 항목에 현재 설정되어 있는 값을 더 표시하는, 것이어도 된다.

또한, 표시부는, 접수부에 의한 목표 품질의 지정의 접수에 따라, 항목의 값을 수정함으로써 영향을 미치는 다른 목표 품질과, 다른 목표 품질을 달성하기 위하여 항목이 취할 수 있는 값의 제한을 나타내는 다른 제한 정보를 더 표시하는, 것이어도 된다.

또한, 표시부는, 접수부에 의한 목표 품질의 지정의 접수에 따라, 항목에 현재 설정되어 있는 값의 항목이 취할 수 있는 값의 범위에 대한 여유도를 더 표시하는 것이어도 된다.

또한, 이 장치는, 용접 조건을 설정하는 설정부를 더 구비하고, 표시부는, 항목의 복수의 값에 각각 대응하는 복수의 점을 포함하는 그래프 또는 범위를 제한 정보로서 표시하고, 설정부는, 표시부에 의해 표시된 그래프 또는 범위에 포함되는 특정한 점을 지시하는 조작에 따라, 특정한 점에 대응하는 값을 항목에 설정하는, 것이어도 된다.

또한, 본 발명은 용접을 행할 때의 조건인 용접 조건의 설정 지원 방법이며, 용접에 있어서의 목표 품질의 지정을 접수하는 스텝과, 목표 품질의 지정의 접수에 따라, 목표 품질을 달성하기 위하여 수정해야 할 용접 조건의 항목과, 목표 품질을 달성하기 위하여 항목이 취할 수 있는 값의 제한을 나타내는 제한 정보를 표시하는 스텝을 포함하는 설정 지원 방법도 제공한다.

또한, 본 발명은 용접을 행할 때의 조건인 용접 조건의 설정 지원 장치로서, 컴퓨터를 기능시키는 프로그램이며, 컴퓨터를, 용접에 있어서의 목표 품질의 지정을 접수하는 접수부와, 접수부에 의한 목표 품질의 지정의 접수에 따라, 목표 품질을 달성하기 위하여 수정해야 할 용접 조건의 항목과, 목표 품질을 달성하기 위하여 항목이 취할 수 있는 값의 제한을 나타내는 제한 정보를 표시하는 표시부로서 기능시키기 위한 프로그램도 제공한다.

본 발명에 따르면, 목표 품질을 달성하기 위하여 어느 용접 조건을 어떤 값을 한도로 하여 수정해야 할지를 알 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 용접 로봇 시스템의 개략 구성예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 설정 지원 장치의 기능 구성예를 도시한 도면이다.
도 3은 용접 조건 DB 기억부에 기억된 용접 조건 DB의 내용의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 설정 지원 장치의 동작예를 도시한 흐름도이다.
도 5는 제1 동작예에서 교시 펜던트에 제한 정보 및 설정중 용접 조건을 표시했을 때의 표시예를 도시한 도면이다.
도 6은 제1 동작예에서 교시 펜던트에 여유도를 표시했을 때의 표시예를 도시한 도면이다.
도 7은 제1 동작예에서 교시 펜던트의 화면 상에서 용접 조건을 수정할 때의 조작예를 도시한 도면이다.
도 8은 제2 동작예에서 교시 펜던트에 제한 정보 및 설정중 용접 조건을 표시했을 때의 표시예를 도시한 도면이다.
도 9는 제2 동작예에서 교시 펜던트에 여유도를 표시했을 때의 제1 표시예를 도시한 도면이다.
도 10은 제2 동작예에서 교시 펜던트에 여유도를 표시했을 때의 제2 표시예를 도시한 도면이다.
도 11은 본 실시 형태에 있어서의 설정 지원 장치의 하드웨어 구성예를 도시하는 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.

[용접 로봇 시스템의 구성]

도 1은, 본 실시 형태에 있어서의 용접 로봇 시스템(1)의 개략 구성예를 도시한 도면이다.

도시하는 바와 같이, 용접 로봇 시스템(1)은 전극에 의해 용접 대상(워크)에 대하여 용접을 행하는 용접 로봇(매니퓰레이터)(10)과, 용접 로봇 시스템(1)을 제어하는 로봇 제어반(20)과, 용접 로봇 시스템(1)을 제어하기 위한 교시 데이터를 각종 키나 액정 화면에서 입출력하는 교시 펜던트(30)를 구비한다.

용접 로봇(10)은 복수의 관절을 갖는 팔(아암)을 구비하고, 교시 데이터에 기초하는 각종 작업을 행한다. 용접 로봇 시스템(1)의 경우, 팔의 선단에는, 워크의 용접 작업을 행하기 위한 용접 토치(11)가 설치된다. 용접 토치(11)는 개선(워크의 모재 사이에 형성된 홈)에 대하여 용접 와이어를 공급하는 것이다.

로봇 제어반(20)은 용접 로봇(10)과는 이격되어서 설치되어 있고, 용접 로봇 시스템(1)을 구성하는 각 용접 기기의 동작을 제어한다. 예를 들어, 로봇 제어반(20)은 용접 로봇(10)에 의한 용접 동작, 도시하지 않은 송급 장치에 의한 용접 와이어의 송급 동작, 도시하지 않은 용접 전원에 의한 전극이나 워크에 대한 전력의 공급 동작 등을 제어한다. 그 때, 로봇 제어반(20)은 교시 펜던트(30)로부터 송신된 용접 조건 등에 기초하여 각 동작을 제어한다. 또한, 로봇 제어반(20)은 용접 로봇(10)이 출력한 각종 정보를 교시 펜던트(30)로 송신한다.

교시 펜던트(30)는 용접 로봇(10)에 의한 용접 작업을 행하기 위해서, 조작자가 교시 데이터로서 용접 조건 등을 입력하면, 이 용접 조건 등을 로봇 제어반(20)으로 송신한다. 또한, 교시 펜던트(30)는 로봇 제어반(20)으로부터 송신된 각종 정보를 액정 화면에 표시한다. 본 실시 형태에서는, 표시부의 일례로서, 교시 펜던트(30)를 설치하고 있다.

[본 실시 형태의 개요]

본 실시 형태는, 목표 품질을 달성하기 위하여 수정해야 할 용접 조건, 그 용접 조건의 범위, 현재 설정중인 용접 조건, 용접 조건의 범위에 대한 현재 설정중인 용접 조건의 여유도 등을 표시함으로써, 용접 조건의 설정을 지원하는 것이다. 이하, 이러한 설정의 지원을 설정 지원 장치로 행하는 것으로 하고, 그 기능 구성 및 동작을 설명한다. 이 설정 지원 장치는, 용접 로봇(10) 내, 로봇 제어반(20) 내, 교시 펜던트(30) 내, 및 이들과는 다른 장치 내의 어느 것으로 실현되는 것이어도 되지만, 여기에서는, 용접 로봇(10) 내에서 실현되는 것으로 한다.

[설정 지원 장치의 기능 구성]

도 2는, 본 실시 형태에 있어서의 설정 지원 장치(40)의 기능 구성예를 도시한 도면이다. 도시한 바와 같이, 설정 지원 장치(40)는 용접 조건 데이터베이스(용접 조건 DB) 기억부(41)와, 입력 접수부(42)와, 용접 조건 정보 취득부(43)와, 용접 조건 정보 출력부(44)를 구비한다.

용접 조건 DB 기억부(41)는 목표 품질과, 그 목표 품질을 달성하기 위하여 수정해야 할 용접 조건의 항목(용접 조건 항목)과, 그 목표 품질을 달성하기 위하여 용접 조건 항목이 취할 수 있는 값의 제한을 나타내는 제한 정보를 관련지어서 관리하는 용접 조건 DB를 기억한다. 용접 조건 DB의 상세에 대해서는 후술한다.

입력 접수부(42)는 조작자가 교시 펜던트(30)를 사용하여 정보의 입력을 행한 후에 설정 키를 누르는 것에 의해 입력을 확정시키면, 교시 펜던트(30)로부터 그 정보를 접수한다. 특히, 입력 접수부(42)는 이러한 정보로서, 먼저, 최초에 선택된 목표 품질을 접수하고, 이어서, 수정하는 용접 조건 항목을 접수하고, 그 다음으로, 동시에 고려할 목표 품질을 접수한다. 본 실시 형태에서는, 목표 품질의 지정을 접수하는 접수부의 일례로서, 입력 접수부(42)를 설치하고 있다.

용접 조건 정보 취득부(43)는 입력 접수부(42)가 교시 펜던트(30)로부터 정보를 접수하면, 용접 조건 DB 기억부(41)에 기억된 용접 조건 DB나 도시하지 않은 기억 영역으로부터, 용접 조건에 관한 정보(용접 조건 정보)를 취득한다. 특히, 용접 조건 정보 취득부(43)는 먼저, 입력 접수부(42)가 최초에 선택된 목표 품질을 접수하면, 용접 조건 DB로부터, 용접 조건 정보로서, 이 목표 품질을 만족시키기 위해 수정해야 할 용접 조건 항목을 취득한다. 이어서, 입력 접수부(42)가 수정할 용접 조건 항목을 접수하면, 용접 조건 DB로부터, 용접 조건 정보로서, 이 용접 조건 항목을 수정함으로써 영향을 미치는 목표 품질을 취득한다. 그 다음으로, 입력 접수부(42)가 동시에 고려할 목표 품질을 접수하면, 용접 조건 DB로부터, 용접 조건 정보로서, 수정할 용접 조건 항목의 목표 품질에 따른 제한을 나타내는 제한 정보를 취득한다. 또한, 도시하지 않은 기억 영역으로부터, 수정할 용접 조건 항목의 용접 로봇(10)의 기계적인 제약에 기초하는 제한 정보를 취득한다. 또한, 현재 설정중인 용접 조건인 설정중 용접 조건과, 설정중 용접 조건의 여유를 나타내는 여유도를 취득한다.

용접 조건 정보 출력부(44)는 용접 조건 정보 취득부(43)가 취득한 용접 조건 정보를 교시 펜던트(30)로 출력함으로써, 조작자에게 제시한다. 특히, 용접 조건 정보 출력부(44)는 먼저, 입력 접수부(42)가 최초에 선택된 목표 품질을 접수하면, 용접 조건 정보로서, 용접 조건 항목을 출력한다. 이어서, 입력 접수부(42)가 수정할 용접 조건 항목을 접수하면, 용접 조건 정보로서, 목표 품질을 출력한다. 그 다음으로, 입력 접수부(42)가 동시에 고려할 목표 품질을 접수하면, 용접 조건 정보로서, 제한 정보와 설정중 용접 조건과 여유도를 출력한다.

[용접 조건 DB의 내용]

도 3은, 용접 조건 DB 기억부(41)에 기억된 용접 조건 DB의 내용의 일례를 도시한 도면이다. 도시한 바와 같이, 용접 조건 DB는, 목표 품질과, 그 목표 품질을 달성하기 위하여 수정해야 할 용접 조건 항목을, 쌍방향에 관련지어서 축적하고 있다. 이에 의해, 설정 지원 장치(40)는 목표 품질의 선택에 따라서 수정해야 할 용접 조건 항목을 인출하여 교시 펜던트(30)로 출력하는 것도, 용접 조건 항목의 선택에 따라서 영향이 있는 목표 품질을 인출하여 교시 펜던트(30)로 출력하는 것도 가능하게 되어 있다.

또한, 용접 조건 DB는, 목표 품질 및 용접 조건 항목에 대하여 용접 조건 항목의 값의 제한을 나타내는 제한 정보도 관련지어서 축적하고 있다. 또한, 목표 품질이 용착량 일정인 경우, 제한 정보는 편의상, 용착량 일정 곡선이라 표기했지만, 실제로는 용착량 일정 곡선의 식을 기억해 두면 된다. 목표 품질이 정상 비드 형성인 경우, 제한 정보는 편의상, 정상 비드 형성 범위라 표기했지만, 실제로는 이 범위를 둘러싸는 직선의 식을 기억해 두면 된다. 또한, 목표 품질이 요구 용입 깊이이고 용접 조건 항목이 용접 전압인 경우, 제한 정보는 편의상, 전압 용입 직선이라 표기했지만, 실제로는 전압 용입 직선의 식을 기억해 두면 된다. 목표 품질이 요구 비드 요철이고 용접 조건 항목이 용접 전압인 경우, 제한 정보는 편의상, 전압 비드 직선이라 표기했지만, 실제로는 전압 비드 직선의 식을 기억해 두면 된다.

[설정 지원 장치의 동작]

도 4는, 본 실시 형태에 있어서의 설정 지원 장치(40)의 동작예를 도시한 흐름도이다.

먼저, 조작자가 교시 펜던트(30)를 사용하여 목표 품질을 선택하면, 설정 지원 장치(40)에서는, 입력 접수부(42)가 교시 펜던트(30)로부터 그 선택을 접수한다(스텝 401). 이때, 조작자는 복수의 목표 품질을 선택해도 되고, 입력 접수부(42)는 복수의 목표 품질의 선택을 접수해도 된다. 그렇게 하면, 용접 조건 정보 취득부(43)가 용접 조건 DB 기억부(41)에 기억된 용접 조건 DB로부터, 스텝 401에서 접수한 목표 품질을 만족시키기 위해 수정해야 할 용접 조건 항목을 판독한다(스텝 402). 그리고, 용접 조건 정보 출력부(44)가 스텝 402에서 판독한 용접 조건 항목을 교시 펜던트(30)로 출력한다(스텝 403). 이에 의해, 교시 펜던트(30)는 선택된 목표 품질을 만족시키기 위해 수정해야 할 용접 조건 항목을 표시한다.

이어서, 조작자가 이 교시 펜던트(30)에 표시된 용접 조건 항목 중에서 수정할 용접 조건 항목을 선택하면, 설정 지원 장치(40)에서는, 입력 접수부(42)가 교시 펜던트(30)로부터 그 선택을 접수한다(스텝 404). 그렇게 하면, 용접 조건 정보 취득부(43)가 용접 조건 DB 기억부(41)에 기억된 용접 조건 DB로부터, 스텝 404에서 접수한 용접 조건 항목을 수정함으로써 영향을 미치는 목표 품질을 판독한다(스텝 405). 그리고, 용접 조건 정보 출력부(44)가 스텝 405에서 판독한 목표 품질을 교시 펜던트(30)로 출력한다(스텝 406). 이에 의해, 교시 펜던트(30)는 선택된 용접 조건 항목을 수정함으로써 영향을 미치는 목표 품질을 표시한다.

계속해서, 조작자가 이 교시 펜던트(30)에 표시된 목표 품질 중에서 동시에 고려할 목표 품질을 선택하면, 설정 지원 장치(40)에서는, 입력 접수부(42)가 교시 펜던트(30)로부터 그 선택을 접수한다(스텝 407). 그렇게 하면, 용접 조건 정보 취득부(43)가 스텝 404에서 선택된 용접 조건 항목의 값의 제한을 나타내는 제한 정보와, 현재 설정중인 용접 조건인 설정중 용접 조건을 취득한다(스텝 408). 여기서, 제한 정보에는, 목표 품질에 따른 제한 정보와, 용접 로봇(10)의 기계적인 제약에 의한 제한 정보가 있다. 용접 조건 정보 취득부(43)는 목표 품질에 따른 제한 정보로서, 용접 조건 DB로부터, 스텝 401 및 스텝 407에서 선택된 목표 품질과 스텝 404에서 선택된 용접 조건 항목에 관련지어진 용접 조건 항목의 값의 범위 등을 취득하면 된다. 또한, 용접 로봇(10)의 기계적인 제약에 의한 제한 정보로서, 용접 조건 DB와는 다른 기억 영역으로부터, 용접 로봇(10)의 기계적인 제약에 의한 용접 조건 항목의 값의 범위(이하, 「기계적 범위」라 함) 등을 취득하면 된다. 또한, 용접 조건 정보 취득부(43)는 설정중 용접 조건도, 용접 조건 DB와는 다른 기억 영역으로부터 취득하면 된다. 이어서, 용접 조건 정보 취득부(43)는 설정중 용접 조건의 여유를 나타내는 여유도를 취득한다(스텝 409). 용접 조건 정보 취득부(43)는 여유도를, 설정중 용접 조건과, 스텝 408에서 취득한 범위로부터 계산으로 구하면 된다. 그 후, 용접 조건 정보 출력부(44)가 스텝 408에서 취득한 제한 정보 및 설정중 용접 조건과, 스텝 409에서 취득한 여유도를 교시 펜던트(30)로 출력한다(스텝 410). 이에 의해, 교시 펜던트(30)는 제한 정보와 설정중 용접 조건과 여유도를 표시한다.

이하, 목표 품질 및 용접 조건 항목의 구체예를 사용하여, 설정 지원 장치(40)의 동작예를 설명한다.

(제1 동작예)

제1 동작예에서는, 목표 품질의 구체예로서, 용착량 일정 및 정상 비드 형성을 사용한다. 따라서, 여기에서는, 도 3에 도시한 용접 조건 DB의 행 중, 용착량 일정의 행 및 정상 비드 형성의 행만이 존재하는 것으로 하여 설명을 행한다.

이 제1 동작예에서는, 먼저, 조작자가, 목표 품질로서 용착량 일정이고 능률을 높이는 것을 선택한 것으로 한다. 이때의 선택 방법으로서는, 교시 펜던트(30)의 액정 화면에 목표 품질을 몇 가지 표시하고, 그 중에서 용착량 일정을 선택하는 방법을 사용하면 된다. 이에 의해, 입력 접수부(42)가 스텝 401에서, 목표 품질로서 용착량 일정이 선택되었다는 취지를 접수한다. 그렇게 하면, 용접 조건 정보 취득부(43)가 스텝 402에서, 수정해야 할 용접 조건 항목으로서 용접 전류 및 용접 속도를 판독한다. 그리고, 스텝 403에서, 이들을 교시 펜던트(30)로 출력한다.

이어서, 조작자가, 수정할 용접 조건 항목으로서 용접 전류 및 용접 속도를 선택한 것으로 한다. 이때의 선택 방법으로서는, 교시 펜던트(30)의 액정 화면에 표시된 용접 조건 항목을 누름 버튼으로 선택하는 방법을 사용해도 되고, 교시 펜던트(30)에 조작 로그를 채취하는 기능을 설치하고, 빈번히 수정되는 용접 조건 항목을 자동으로 선택하는 방법을 사용해도 된다. 이에 의해, 입력 접수부(42)가 스텝 404에서, 용접 조건 항목으로서 용접 전류 및 용접 속도가 선택되었다는 취지를 접수한다. 그렇게 하면, 용접 조건 DB에서 용접 전류 및 용접 속도에 정상 비드 형성이 관련지어져 있으므로, 용접 조건 정보 취득부(43)가 스텝 405에서, 용접 조건 항목이 영향을 주는 목표 품질로서 정상 비드 형성을 판독한다. 그리고, 스텝 406에서, 이것을 교시 펜던트(30)로 출력한다. 여기서, 정상 비드 형성이란, 언더컷, 험핑, 오버랩을 발생시키지 않는 비드의 형성이다. 이 정상 비드 형성이라고 하는 목표 품질이 출력됨으로써, 용착량 일정으로 능률을 높인다는 목표 품질을 달성하기 위해서는, 정상 비드 형성도 의식하면서 용접 조건을 수정할 필요가 있음을 알 수 있다. 또한, 정상 비드 형성이라고 하는 목표 품질을 선택함으로써, 원래의 용착량 일정이라고 하는 목표 품질에 추가로 정상 비드 형성도 고려하여 용접 조건을 수정할 수 있다.

그래서, 조작자가, 동시에 고려할 목표 품질로서 정상 비드 형성을 선택했다고 하자. 이에 의해, 입력 접수부(42)가 스텝 407에서, 목표 품질로서 정상 비드 형성이 선택되었다는 취지를 접수한다. 그렇게 하면, 용접 조건 정보 취득부(43)가 스텝 408에서, 용접 조건 DB로부터, 용착량 일정 곡선과, 정상 비드 형성 범위를 판독한다. 또한, 용접 전류 및 용접 속도의 기계적 범위와, 현재 설정중인 용접 전류 및 용접 속도를 취득한다. 그 후, 용접 조건 정보 출력부(44)는 스텝 410에서, 이들 정보를 교시 펜던트(30)로 출력하고, 교시 펜던트(30)가 이들 정보를 표시한다.

도 5는, 이때의 교시 펜던트(30)에 있어서의 표시예를 도시한 도면이다. 도시한 바와 같이, 교시 펜던트(30)는 용착량이 일정해지는 용접 전류와 용접 속도의 관계를 나타내는 용착량 일정 곡선의 그래프(31)를 표시하고 있다. 또한, 교시 펜던트(30)는 정상 비드 형성이 가능한 용접 전류 및 용접 속도의 범위(32)를 표시하고 있다. 구체적으로는, 언더컷이 발생하지 않는 한계를 나타내는 언더컷 한계선(32a)과, 험핑이 발생하지 않는 한계를 나타내는 험핑 한계선(32b)과, 오버랩이 발생하지 않는 한계를 나타내는 오버랩 한계선(32c)에 의해, 이 범위(32)를 표시하고 있다. 또한, 교시 펜던트(30)는 용접 전류 및 용접 속도의 기계적 범위(33)를 표시하고 있다. 또한, 교시 펜던트(30)는 현재 설정중인 용접 전류 및 용접 속도를 나타내는 점(34)을 표시하고 있다.

또한, 용접 조건 정보 취득부(43)는 스텝 409에서, 설정중 용접 조건의 여유를 나타내는 여유도를 취득한다. 그 후, 용접 조건 정보 출력부(44)는 스텝 410에서, 여유도를 교시 펜던트(30)로 출력하고, 교시 펜던트(30)가 여유도를 표시한다. 여기서, 여유도는, 스텝 408에서 취득한 범위의 경계에 대하여 설정중 용접 조건이 얼마나 가까운지를 나타내는 지표여도 되고, 조정 가능한 범위 내에서 설정중 용접 조건이 어느 부근에 위치하는지를 나타내는 지표여도 된다. 또한, 수치로 나타낸 것이어도 되고, 그래프로 나타낸 것이어도 된다.

도 6은, 이때의 교시 펜던트(30)에 있어서의 표시예를 도시한 도면이다. 여기에서는, 용접 전류의 기계적 범위를 150A 내지 440A로 하고, 용접 속도의 기계적 범위를 10cm/분 내지 35cm/분으로 하고 있다. 또한, 정상 비드 형성에 대한 범위를 표시하고 있지만, 이것은, 실험 등으로 구한 것이어도 된다. 또한, 현재 설정중인 용접 조건을 (270A, 18cm/분)으로 하고 있다. 또한, 이 동작예에 있어서, (I, S)는 용접 전류가 I이고 용접 속도가 S인 점을 의미하는 것으로 한다. 이때, 용착량 일정 곡선과 언더컷 한계선의 교점은 (350A, 30cm/분)이 된다. 따라서, 10cm/분과 30cm/분의 중간인 20cm/분을 언더컷 한계선에 대한 여유도가 100％인 용접 속도인 것으로 한다. 그렇게 하면, 설정중 용접 조건의 여유도는, 100％-|18cm/분-20cm/분|/20cm/분×100=90％가 되므로, 교시 펜던트(30)는 도시한 바와 같이, 이 수치를 표시한다.

이에 의해, 언더컷 한계선에 대하여 설정중 용접 조건의 여유가 어느 정도 있는지 알 수 있다. 따라서, 용접 속도가 증가하는 것에 의한 언더컷의 리스크를 고려하면서, 구체적인 수정량을 생각하면서 용접 속도를 수정할 수 있게 되어, 목표 품질에 대하여 적절한 수정량을 설정할 수 있으므로, 시행 착오를 저감시킬 수 있다.

또한, 도 7은, 교시 펜던트(30)에 표시된 화면 상에서 용접 조건을 수정하는 조작의 일례를 도시한 도면이다. 도면의 상단은, 설정중 용접 조건이 (270A, 18cm/분)인 경우의 화면을 도시한 것이다. 이 화면 내의 범위나 그래프 상에서 1점을 지정함으로써, 도면의 하단, 용접 조건을 (300A, 27cm/분)으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 설정 지원 장치(40)에 설정부를 설치하고, 교시 펜던트(30)에 표시된 그래프나 범위에서 1점을 지시하는 조작이 행해지면, 설정부가 그 점에 대응하는 값을 용접 조건 항목에 설정하면 된다. 이 조작예에서는, 1점을 지정함으로써 복수의 용접 조건(예를 들어, 용접 전류 및 용접 속도)을 일괄적으로 변경할 수 있으므로, 입력 시간도 단축된다.

(제2 동작예)

제2 동작예에서는, 목표 품질의 구체예로서, 요구 용입 깊이 및 요구 비드 요철을 사용한다. 따라서, 여기에서는, 도 3에 도시한 용접 조건 DB의 행 중, 요구 용입 깊이의 행 및 요구 비드 요철의 행만이 존재하는 것으로 하여 설명을 행한다.

이 제2 동작예에서는, 먼저, 조작자가, 목표 품질로서 요구 용입 깊이를 선택한 것으로 한다. 이에 의해, 입력 접수부(42)가 스텝 401에서, 목표 품질로서 요구 용입 깊이가 선택되었다는 취지를 접수한다. 그렇게 하면, 용접 조건 정보 취득부(43)가 스텝 402에서, 수정해야 할 용접 조건 항목으로서 용접 전류, 용접 전압 및 용접 속도를 판독한다. 그리고, 스텝 403에서, 이들을 교시 펜던트(30)로 출력한다.

이어서, 조작자가, 수정할 용접 조건 항목으로서 용접 전압을 선택했다고 하자. 이에 의해, 입력 접수부(42)가 스텝 404에서, 용접 조건 항목으로서 용접 전압이 선택되었다는 취지를 접수한다. 그렇게 하면, 용접 조건 정보 취득부(43)가 스텝 405에서, 용접 전압의 수정이 영향을 주는 목표 품질로서 요구 비드 요철을 판독한다. 그리고, 스텝 406에서, 이것을 교시 펜던트(30)로 출력한다.

계속해서, 조작자가, 동시에 고려할 목표 품질로서 요구 비드 요철을 선택했다고 하자. 이에 의해, 입력 접수부(42)가 스텝 407에서, 목표 품질로서 요구 비드 요철이 선택되었다는 취지를 접수한다. 그렇게 하면, 용접 조건 정보 취득부(43)가 스텝 408에서, 용접 조건 DB로부터, 전압 용입 직선과, 전압 비드 직선을 판독한다. 또한, 용접 전압의 기계적 범위와, 현재 설정중인 용접 전압을 취득한다. 그 후, 용접 조건 정보 출력부(44)는 스텝 410에서, 이들 정보를 교시 펜던트(30)로 출력하고, 교시 펜던트(30)가 이들 정보를 표시한다.

도 8은, 이때의 교시 펜던트(30)에 있어서의 표시예를 도시한 도면이다. 도시한 바와 같이, 교시 펜던트(30)는 용접 전압과 요구 용입 깊이의 관계를 나타내는 전압 용입 직선의 그래프(36)를 표시하고 있다. 또한, 교시 펜던트(30)는 용접 전압과 요구 비드 요철의 관계를 나타내는 전압 비드 직선의 그래프(37)를 표시하고 있다. 또한, 교시 펜던트(30)는 용접 전압의 기계적 범위를 나타내는 하한선(38a) 및 상한선(38b)을 표시하고 있다. 게다가, 교시 펜던트(30)는 현재 설정중인 용접 전압을 나타내는 선(39)을 표시하고 있다.

또한, 용접 조건 정보 취득부(43)는 스텝 409에서, 설정중 용접 조건의 여유를 나타내는 여유도를 취득한다. 그 후, 용접 조건 정보 출력부(44)는 스텝 410에서, 여유도를 교시 펜던트(30)로 출력하고, 교시 펜던트(30)가 여유도를 표시한다.

도 9는, 이때의 교시 펜던트(30)에 있어서의 제1 표시예를 도시한 도면이다. 여기에서는, 용접 전압의 기계적 범위를 25V 내지 35V로 하고 있다. 또한, 현재 설정중인 용접 전압을 28V로 하고 있다. 이때, 25V를 0％, 35V를 100％로 한다. 그렇게 하면, 현재 설정중인 용접 전압의 여유도는 30％로 되므로, 교시 펜던트(30)는 도시한 바와 같이, 이 수치를 표시한다.

도 10은, 이때의 교시 펜던트(30)에 있어서의 제2 표시예를 도시한 도면이다. 여기에서도, 용접 전압의 기계적 범위를 도 9와 동일하게 25V 내지 35V로 하고 있다. 한편, 현재 설정중인 용접 전압은 도 9와 달리 30V로 하고 있다. 그렇게 하면, 현재 설정중인 용접 전압의 여유도는 50％로 되므로, 교시 펜던트(30)는 도시한 바와 같이, 이 수치를 표시한다.

예를 들어, 비드 형상을 오목으로 하고자 하는 경우, 전압을 높게 할 필요가 있다. 그 때, ％ 표시를 참고로 함으로써, 용접 조건이 취할 수 있는 범위 내에서 설정중 용접 조건이 어느 부근에 있는지, 및 어느 정도까지 수정할 수 있을지를 알 수 있다.

또한, 도 9 또는 도 10에 도시한 표시예에 있어서, 화면 내의 범위나 그래프의 위치를 지정함으로써, 용접 전압을 변경할 수도 있다.

이어서, 설정 지원 장치(40)의 하드웨어 구성에 대하여 설명한다. 도 11은, 설정 지원 장치(40)의 하드웨어 구성예를 도시하는 도면이다.

도시한 바와 같이, 설정 지원 장치(40)는 예를 들어 범용의 PC(Personal Computer) 등에 의해 실현되어, 연산 수단인 CPU(101)와, 기억 수단인 메인 메모리(102) 및 자기 디스크 장치(HDD: Hard Disk Drive)(103)를 구비한다. 여기서, CPU(101)는, OS(Operating System)나 어플리케이션 소프트웨어 등의 각종 프로그램을 실행하고, 설정 지원 장치(40)의 각 기능을 실현한다. 또한, 메인 메모리(102)는 각종 프로그램이나 그 실행에 사용하는 데이터 등을 기억하는 기억 영역이며, HDD(103)는, 각종 프로그램에 대한 입력 데이터나 각종 프로그램으로부터의 출력 데이터 등을 기억하는 기억 영역이다.

또한, 설정 지원 장치(40)는 외부와의 통신을 행하기 위한 통신 I/F(104)와, 비디오 메모리나 디스플레이 등을 포함하는 표시 기구(105)와, 키보드나 마우스 등의 입력 디바이스(106)와, 기억 매체에 대하여 데이터의 판독 기입을 행하기 위한 드라이버(107)를 구비한다. 단, 도 11은 하드웨어의 구성예에 지나지 않고, 설정 지원 장치(40)는 도시된 구성에 한정되지 않는다.

또한, 본 발명의 실시 형태를 실현하는 프로그램은, 통신 수단에 의해 제공하는 것은 물론, CD-ROM 등의 기록 매체에 저장하여 제공하는 것도 가능하다.

이상 서술한 바와 같이 본 실시 형태에서는, 목표 품질을 선택하면, 1가지 또는 복수의 수정해야 할 용접 조건을 선택 가능하게 표시하도록 하였다. 이에 의해, 목표 품질을 충족하기 위해서는 어느 용접 조건을 수정하면 좋을지를 알 수 있으므로, 목표 품질을 만족시키기 위해 수정이 필요한 용접 조건을 탐색할 필요가 없어졌다.

또한, 본 실시 형태에서는, 수정해야 할 용접 조건의 제한을 나타내는 범위나 그래프, 목표 품질과 수정해야 할 용접 조건의 관계를 나타내는 그래프를 표시하도록 하였다. 이에 의해, 현재 설정중인 용접 조건을 수정 가능한 범위를 알므로, 수정 작업에 있어서의 시행 착오를 저감시키는 것이 가능하게 되었다.

또한, 본 실시 형태에서는, 수정해야 할 용접 조건을 수정할 때, 현재 설정중인 용접 조건에 추가로, 수정해야 할 용접 조건이 취할 수 있는 범위에 대하여 현재 설정중인 용접 조건의 여유가 어느 정도 있는지를 나타내는 여유도를 표시하도록 하였다. 이에 의해, 용접 조건의 수정량의 정도를 알고, 목표 품질을 충족할 때까지 수정할 때에 과대한 또는 과소한 수정량을 선택하지 않고 적절한 수정량을 선택하게 되므로, 수정 작업에 있어서의 시행 착오를 저감시키는 것이 가능하게 되었다.

또한, 본 실시 형태에서는, 어떤 목표 품질을 만족시키기 위해 수정해야 할 용접 조건을 선택하여 수정을 행할 때에, 그 용접 조건에 관련지어진 다른 목표 품질과의 관계도 동시에 그래프나 범위로 표시하도록 하였다. 이에 의해, 어떤 목표 품질을 충족하기 위한 수정을 다른 목표 품질에 대한 영향도 고려하면서 행할 수 있으므로, 수정 작업에 있어서의 시행 착오를 저감시키는 것이 가능하게 되었다.

본 출원은, 2015년 2월 27일 출원된 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제2015-039147호)에 기초하는 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.

1: 용접 로봇 시스템
10: 용접 로봇
11: 용접 토치
20: 로봇 제어반
30: 교시 펜던트(표시부)
40: 설정 지원 장치
41: 용접 조건 DB 기억부
42: 입력 접수부
43: 용접 조건 정보 취득부
44: 용접 조건 정보 출력부

Claims (5)

1. 용접을 행할 때의 조건인 용접 조건의 설정 지원 장치이며,
   상기 용접에 있어서의 목표 품질의 지정을 접수하는 접수부와,
   상기 접수부에 의한 상기 목표 품질의 지정의 접수에 따라, 당해 목표 품질을 달성하기 위하여 수정해야 할 용접 조건의 항목과, 당해 목표 품질을 달성하기 위하여 당해 항목이 취할 수 있는 값의 제한을 나타내는 제한 정보와, 당해 항목의 값을 수정함으로써 영향을 미치는 다른 목표 품질과, 당해 다른 목표 품질을 달성하기 위하여 당해 항목이 취할 수 있는 값의 제한을 나타내는 다른 제한 정보를 표시하는 표시부와,
   상기 용접 조건을 설정하는 설정부
   를 구비하고,
   상기 표시부는, 상기 항목의 복수의 값에 각각 대응하는 복수의 점을 포함하는 그래프 또는 범위를 상기 제한 정보 및 상기 다른 제한 정보로서 표시하고,
   상기 설정부는, 상기 표시부에 의해 표시된 상기 그래프 또는 상기 범위에 포함되는 특정한 점을 지시하는 조작에 따라, 당해 특정한 점에 대응하는 값을 상기 항목에 설정하는 것을 특징으로 하는 설정 지원 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 표시부는, 상기 접수부에 의한 상기 목표 품질의 지정의 접수에 따라, 상기 항목에 현재 설정되어 있는 값을 더 표시하는 것을 특징으로 하는 설정 지원 장치..
3. 제1항에 있어서, 상기 표시부는, 상기 접수부에 의한 상기 목표 품질의 지정의 접수에 따라, 상기 항목에 현재 설정되어 있는 값의 당해 항목이 취할 수 있는 값의 범위에 대한 여유도를 더 표시하는 것을 특징으로 하는 설정 지원 장치.
4. 용접을 행할 때의 조건인 용접 조건의 설정 지원 방법이며,
   상기 용접에 있어서의 목표 품질의 지정을 접수하는 스텝과,
   상기 목표 품질의 지정의 접수에 따라, 당해 목표 품질을 달성하기 위하여 수정해야 할 용접 조건의 항목과, 당해 목표 품질을 달성하기 위하여 당해 항목이 취할 수 있는 값의 제한을 나타내는 제한 정보와, 당해 항목의 값을 수정함으로써 영향을 미치는 다른 목표 품질과, 당해 다른 목표 품질을 달성하기 위하여 당해 항목이 취할 수 있는 값의 제한을 나타내는 다른 제한 정보를 표시하는 스텝과,
   상기 용접 조건을 설정하는 스텝
   을 포함하고,
   상기 표시하는 스텝에서는, 상기 항목의 복수의 값에 각각 대응하는 복수의 점을 포함하는 그래프 또는 범위를 상기 제한 정보 및 상기 다른 제한 정보로서 표시하고,
   상기 설정하는 스텝에서는, 표시된 상기 그래프 또는 상기 범위에 포함되는 특정한 점을 지시하는 조작에 따라, 당해 특정한 점에 대응하는 값을 상기 항목에 설정하는 것을 특징으로 하는 설정 지원 방법.
5. 용접을 행할 때의 조건인 용접 조건의 설정 지원 장치로서, 컴퓨터를 기능시키는 프로그램을 저장 가능한 기록 매체이며,
   상기 컴퓨터를,
   상기 용접에 있어서의 목표 품질의 지정을 접수하는 접수부와,
   상기 접수부에 의한 상기 목표 품질의 지정의 접수에 따라, 당해 목표 품질을 달성하기 위하여 수정해야 할 용접 조건의 항목과, 당해 목표 품질을 달성하기 위하여 당해 항목이 취할 수 있는 값의 제한을 나타내는 제한 정보와, 당해 항목의 값을 수정함으로써 영향을 미치는 다른 목표 품질과, 당해 다른 목표 품질을 달성하기 위하여 당해 항목이 취할 수 있는 값의 제한을 나타내는 다른 제한 정보를 표시하는 표시부와,
   상기 용접 조건을 설정하는 설정부
   로서 기능시켜,
   상기 표시부는, 상기 항목의 복수의 값에 각각 대응하는 복수의 점을 포함하는 그래프 또는 범위를 상기 제한 정보 및 상기 다른 제한 정보로서 표시하고,
   상기 설정부는, 상기 표시부에 의해 표시된 상기 그래프 또는 상기 범위에 포함되는 특정한 점을 지시하는 조작에 따라, 당해 특정한 점에 대응하는 값을 상기 항목에 설정하는 프로그램을 저장 가능한 기록 매체.

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