JPS6224183B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、PTP（ポイント、トウ、ポイン
ト）制御によるチイーチングプレイバツク方式を
採用したアーク溶接ロボツト制御方法の改良に関
する。

薄鋼板等のアーク溶接において、自動化を図る
ためにアーク溶接ロボツトが広く用いられてお
り、この溶接ロボツトでは、あるポイントから次
のポイントまでの動作をポイント毎に教示する
PTP制御によるチイーチングプレイバツク方式
が採用されている。

第１図には、PTP制御によるテイーチングプ
レイバツク方式が採用されたアーク溶接ロボツト
が示されている。図において、制御盤１０から各
種溶接条件がケーブルを介して溶接電源１２及び
ロボツト本体１４に与えられている。この各種溶
接条件はテイーチングボツクス１６から制御盤１
０に予め与えられており制御盤１０内に予め記憶
されている。溶接電源１２は、一方でパワーケブ
ル１７を介してワイヤー送給装置１８に接続され
ており、ワイヤー送給装置１８から送出されるワ
イヤー２０はロボツト本体１４のトーチ２４にコ
ンジツトケーブル２２により導かれている。アー
ク溶接は、トーチ２４とアーク溶接電源１２の一
方がパワーケーブル２６を介して接続されたパワ
ー２８との間で行われており、溶接電流電圧の制
御は溶接電源１２により、そしてトーチ２４の移
動、シールドガスの溶接部への供給等の制御はロ
ボツト本体１４により行なわれている。

第２図には、制御盤１０の回路説明図が示され
ており、図においてロボツト本体１４の各種演算
及びシーケンス制御処理を行う演算ユニツト３０
が設けられている。このPTP３０には自動溶接
開始スイツチ３２と自動溶接停止スイツチ３４が
接続されている。この自動溶接開始スイツチ３２
の一方の端子は接地され、演算ユニツト３０に接
続された他方の端子には直流電源３６から抵抗３
８を介して電圧が与えられている。自動溶接停止
スイツチ３４の一方の端子は接地されており直流
電源４０から抵抗４２を介して電圧が与えられた
他方の端子はNAND回路４４の一方のNAND入力
に接続されている。自動溶接開始スイツチ３２に
よつて動作しかつ演算ユニツト３０に接続された
リレー４６の常閉接点４８は、その一方の端子が
接地され、直流電源４０から抵抗５０を介して電
圧が与えられる他方の接点はNADN回路４４の他
方のNAND入力に接続されている。さらに、図に
おいて、動作モード選択スイツチ５２が設けられ
ており、この５２の接点５２ａが接地され、他方
演算ユニツト３０に接続された各切り換え接点５
２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２ｅにはそれぞれ直流
電源５４から抵抗５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，６５
ｄを介して直流電圧が与えられている。

従来のアーク溶接ロボツトは以上の構成からな
り、以下その動作を説明する。

予めワーク２８が所定の場所にセツトされ、制
御盤１０において動作モードスイツチ５２がテイ
ーチ位置にセツトされる。すると、ワーク２８の
溶接線に沿つてトーチ２４がテイーチングボツク
ス１６の指令に基づいて、ロボツト本体１４によ
り動作され、このとき各テイーチングポイントの
位置データあるいは溶接条件が制御盤１０にテイ
ーチされる。その後、動作モードスイツチ５２が
自動溶接の位置とされ、そして自動溶接開始スイ
ツチ３２がONとされて演算ユニツト３０に溶接
スイツチ開始指令が与えられると、前記テイーチ
モードで予めテイーチされた各種溶接動作条件に
従つた溶接動作が行なわれ、所定の終了点でクレ
ータ処理が行なわれ、その後溶接動作が終了す
る。

第３図には、以上の正常動作の自動溶接モード
を示す概略フローチヤートが示されており、第４
図には、第３図自動溶接モードで溶接が行われて
いる途中に外部から溶接停止指令が与えられた場
合の概略フローチヤートが示されている。

以下、第３図の概略フローチヤート、第４図の
概略フローチヤートに従つて順次説明する。

自動溶接開始スイツチ３２がONされると、演
算ユニツト３０に自動溶接開始命令が与えられた
ことになり、演算処理ユニツト３０はリレー４６
をONさせ溶接トーチ２４を把持したロボツト本
体１４のアームが、予めテイーチされた待機点す
なわち基準点から溶接開始点まで移動する。この
溶接開始点までトーチ２４が移動するとトーチが
停止し、シールドガスがワーク２８の溶接部に向
けて噴出され、トーチ２４に把持されたワイヤー
の先端部とワーク２８との間にアークが発生す
る。アークが発生しアーク発生が確認された後、
アークが確立され溶接が開始される。このアーク
の確立と同時に、予めテイーチングされたテイー
チング速度でトーチ２４が走行を開始し、同時に
この走行時において予めテイーチングされた溶接
電流、溶接電圧で溶接が進行する。この溶接動作
はテイーチングポイント（教示点）１からテイー
チングポイントの終了するテイーチングポイント
ｎまで行われるが、各テイーチングポイントにお
いて、溶接条件のテイーチが行われている。トー
チ２４がテイーチングポイントｎまで到達する
と、トーチが停止制御され、これと同時にクレー
タ処理が行なわれる。このクレータ処理は、溶接
電流及び溶接電圧を溶接終了点においてゆるやか
に減少させる処理を意味するものであり、溶接電
流が流れることによつて生ずるアーク圧力が、溶
接電流停止により急激に消滅した際にワーク２８
に生ずるクレータの発生を防止している。

このクレータ処理の後、アークが停止されシー
ルドガスの供給が停止される。最後に、トーチ２
４はトーチ基準点に移動され、自動溶接が終了す
る。

次に、第４図の概略フローチヤートについて説
明する。第４図は溶接動作中（第３図Ａ）に溶接
動作停止指令によつて、溶接動作を停止して補修
溶接を行なう場合を説明するものである。この様
に溶接動作が停止されるのは、ワーク２８の設定
位置不良のため又は予めロボツトにテイーチされ
たデータ不良のため実際の溶接線のズレが許容範
囲を越え、そのまま自動溶接が続行されると溶接
不良となると判断されたとき、あるいは、ワーク
２８に対する溶接条件確立の為の予備溶接実験を
行なつているときにこの溶接条件が適当でないと
判断されたとき、である。

この場合には、溶接停止スイツチ３４がONと
される。するとNAND回路４４から演算ユニツト
３０に溶接停止指令が与えられ、自動溶接の停止
動作がスタートする。そしてこの溶接停止指令に
よりトーチ２４の走行が停止され、アークが停止
され、シールドガスの供給が絶たれ、この結果、
自動溶接が停止される。この後、ワーク２８が取
り換えられ、自動溶接が再び開始されてトーチ２
４がその現在点から基準点まで移動され自動運転
モードに復帰して再び第３図のＢ以下の動作が行
なわれる。

以上説明したように、従来のアーク溶接ロボツ
トにおいては、自動溶接中に溶接動作を停止する
旨の指令が与えられると、クレータ処理が行なわ
れることなくトーチ走行が停止し、アークが停止
するので、ワークにクレータが形成されることに
なる。

このクレータが存在すると製品として成り立た
ないので、ワークと同一材料でそのクレーク部を
なだらかに埋める補修溶接を行なう必要がある。
ところが、各クレータの状態に応じて異なつた溶
接条件下で補修溶接が行なわれねばならないの
で、従来方法においてはこの補修溶接を手作業に
より行なわねばならなず、これに長時間を要して
いた。又、クレータの状態によつては当該ワーク
を廃棄しなければならないという欠点が従来方法
において生じていた。

本発明は、上記従来の課題に鑑みなたれたもの
であり、その目的は自動溶接中に溶接動作を停止
した場合においても、ワークにクレータが生ぜず
そのまま溶接動作が再開できるアーク溶接ロボツ
トの制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、PTP
制御によるチイーチングプレイバツク方式を用い
たアーク溶接ロボツトにおいて、溶接自動運転動
作中、溶接動作停止指令により溶接動作停止指令
の入力された時点から次のテイーチングポイント
までそのまま溶接動作を続行した後、前記テイー
チングポイントで予めテイーチングされたクレー
タ処理動作を行い、溶接動作を終了することを特
徴とする。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
説明する。

第５図には、本発明が適用されたアーク溶接ロ
ボツトの制御盤１０の回路図が示されており、第
２図と同一部材には同一符号を付して説明を省略
する。図において、自動溶接再開スイツチ５８が
設けられており、この自動溶接再開スイツチ５８
の一方の端子がリレー４６の常開接点６０の一方
の端子に接続されており、常開接点６０の他方の
端子は演算ユニツト３０に接続され、この端子に
は直流電源６２から抵抗６４を介して電圧が与え
られている。

以下本発明が適用されたアーク溶接ロボツトの
動作を説明する。第６図には、実際のトーチ２４
の移動説明図が示されており、ワーク２８の当接
面２８ａに沿つてテイーチングポイントＴ_k，Ｔ_k
＋１，Ｔ_k+2，………，Ｔ_o、動作停止点Ｓが示され
ている。

第７図および第８図には、溶接動作中に制御盤
１０の自動溶接停止スイツチ３４がONされた場
合の概略フローチヤートが示されている。

本実施例においては、前述した従来例と基本的
に同一の動作が行なわれるが、自動溶接中におい
て溶接動作が停止した場合に異なつた処理が行な
われる。

自動溶接中において、それまでの自動溶接の結
果、ワーク２８についての溶接が不良であると認
められた場合、動作停止点S′で自動溶接停止スイ
ツチ３４がONとされ、自動溶接停止動作がスタ
ートする。すると、テイーチングポイントＴ_k+1
まで溶接が続行されるとともに、次のテイーチン
グポイントＴ_k+1から先の溶接動作をするための
条件をテイーチングポイントＴ_k+1で演算ユニツ
ト３０内のメモリーに記憶される。これは再開ス
イツチ５８が押された後に行つてもよいが、実施
例では再開スイツチ５８を押すことを前提として
事前にメモリに溶接動作条件をストアしている。
そして、トーチ２４がテイーチングポイントＴ_k+
１まで到達すると、トーチ２４の走行が停止さ
れ、テイーチングポイントＴ_k+1からテイーチン
グポイントＴ_oでの処理が省略される。トーチ２
４の走行が停止すると、クレータ処理が行なわ
れ、その後アークが停止され、シールドガスの供
給が停止されて自動溶接動作が終了する。したが
つて、本実施例方法によればワーク２８にクレー
タが生ずることはない。

ワーク２８についての溶接不良の程度が著し
く、当該ワーク２８が製品として不適当であると
操作者が判断したときには、操作者が動作モード
選択スイツチ５２をテイーチ位置にセツトした
後、テイーチングボツクス１６の指令でトーチ２
４をワーク２８の着脱の邪魔にならない位置へ移
動させ、そこで操作者によりワーク２８が取り替
えられ、その後に動作モード選択スイツチ５２を
自動溶接の位置にしてスイツチ３２をオンする。
このスイツチ３２がオンされると、トーチ２４が
現在点、例えばテイーチングポイントＴ_k+1から
基準点まで移動し、その後第３図の自動運転モー
ドに復帰して取り替えられたワーク２８について
初めから自動溶接が行われる。

一方、ワーク２８についての溶接不良の程度が
軽微であり、更に溶接を続行すればよいと操作者
が判断したときには、クレータ処理が行われて停
止したテイーチングポイントＴ_k+1において操作
者がモード選択スイツチ５２をテイーチ位置に
し、ワーク２８の設定位置不良の場合には操作者
がワーク２８の位置修正を行い、また溶接条件不
良の場合には溶接条件の修正を行う。そして、そ
の後、再びモード選択スイツチ５２を自動溶接の
位置にしてスイツチ５８をオンする。そうする
と、トーチ２４は現在の修正前の位置Ｔ_k+1、す
なわちワークの位置修正作業、又は溶接条件修正
作業の完了した位置から、修正後のテイーチング
ポイントＴ_k+1まで移動し、停止する。そこでシ
ールドガスがワーク２８の溶接部に供給され、ト
ーチ２４とワーク２８との間にワークが発生す
る。このアークの発生が確認されるとテイーチン
グポイントＴ_k+1における溶接条件が演算ユニツ
ト３０のメモリ内に記憶されている溶接動作条件
で良いのかあるいは修正された新たな溶接条件が
選択されているのかが確認され、この確認後トー
チ２４の走行が開始され、以後第３図の自動運転
モードに復帰することになる。

このように、溶接動作停止指令によつて既時動
作を停止するのではなく、次のテイーチングポイ
ントまで溶接動作を続行し、その後にクレータ処
理を行うことにより良好なPTP制御を行うこと
ができる。すなわちPTP制御ではある点から次
の点までの溶接動作を教示するものであり、前記
テイーチングポイント以外の点で溶接動作を停止
させるとその停止点の情報がメモリされていない
ので当該停止点位置を把握することができない。
従つて、本発明はCP（continuous path）制御に
よつて滑らかな軌跡を得る制御とは異なり、テイ
ーチングポイント間での制御動作を行わせること
により、良好なクレータ処理が可能となる。

なお、本実施例における説明中では、溶接動作
が一回の場合を説明したが、溶接動作の停止は複
数回であつてもよい。

以上説明したように、本発明によればロボツト
本体へのテイーチデータとワークとが適合しない
場合に装置が停止したときにクレータが生ずるこ
とがないので、その補修作業を必要とすることが
なく、更にはこのクレータによりそのワークを廃
棄することがないという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の構成説明図、第２図は第１
図従来装置の制御盤の回路説明図、第３図、第４
図は第１図、第２図の従来装置の概略フローチヤ
ート図、第５図は本発明の好適な実施例の要部ブ
ロツク回路図、第６図はトーチの移動説明図、第
７図、第８図は本発明の好適な実施例の概略フロ
ーチヤート図である。各図中、同一部材には同一
符号を付し、１０は制御盤、１４はロボツト本
体、２４はトーチ、２８はワーク、３０は演算ユ
ニツト、３２は開始スイツチ、３４は停止スイツ
チ、４６はリレー、４８はリレー接点、５８は再
開スイツチ、６０はリレー接点である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ PTP制御によるチイーチングプレイバツク
   方式を用いたアーク溶接ロボツトにおいて、溶接
   自動運転動作中、溶接動作停止指令により溶接動
   作停止指令の入力された時点から次のテイーチン
   グポイントまでそのまま溶接動作を続行した後、
   前記テイーチングポイントで予めテイーチングさ
   れたクレータ処理動作を行い、溶接動作を終了す
   ることを特徴とするアーク溶接ロボツトの制御方
   法。