JPS63264272A - ト−チクリ−ニング制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、トーチクリーニング動作機能を備えた自動ア
ーク溶接装置に係り、特に溶接用ロボットに好適なトー
チクリ−＝ング制御方式に関する。

〔従来の技術〕

アーク溶接用のトーチでは、溶接作業中に汚れを生じる
場合があり、このため、ときどきその清掃作業、いわゆ
るヘッドクリーニングを心壁とする。

そこで、従来の自動アーク溶接装置、例えば、溶接ロボ
ットにおいては、俗接作栗を行なうティーチプログラム
と、トーチクリーニング動作を行なうティーチプログラ
ムとを作成し、各々に異なる名称又は番号を付し、記憶
装置に格納する。そして、予め溶接作業プログラムの実
行回数を設定しておき、この回数が実行されるごとにト
ーチクリーニング動作プログラムを実行させ、元の溶接
作業プログラムに戻るという作業シーケンスを上位プロ
グラムで作成していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来方式では、予め溶接作業プログラムを実行した
ときのアーク発生時間を測定し、トーチのめづまりが起
るであろう時間から逆算して、トーチクリーニング動作
全行なわせる危めの溶接作業プログラムの実行回数を算
出する必要があった。

さらに、これらの動作シーケンスを実行させる九めの上
位プログラムを、ワークごとに作成する必要があった。

したがって、作業対象であるワークが変わる九びに、１
回の作業サイクルのアーク出力時間の計・測及び、上記
プログラムの作成又は変更が必要で、使い易さの点につ
いて配慮がされておらず、上位のユーザプログラムが不
可欠であるという間組があった。

本発明の目的は、上位のユーザプログラムを不用とし、
ワークが変っても、溶接作業プログラムを作成するだけ
で、トーチクリーニング動１作が必要な時期に自動的に
得られるようにしたトーチクリーニング制御方式を提供
することにある。

〔問題点を解決する九めの手段〕

上記目的は、溶接作業プログラムからトーチクリーニン
グ動作プログラムへの選択切替えを、溶接作業プログラ
ムのアーク発生部分の実行時間の積算計測値と、トーチ
が目づまりを起こすであろう時間を予想して設定しであ
る時間とを比較し、計測値が設定値を超え次とき、トー
チクリーニング動作プログラムが選択されるよ”うに構
成することにより達成される。

〔作　用〕

トーチクリーニング動作は、溶接作業のアーク発生累積
時間によって実行されるので、動′作又は作業プログラ
ムの切替え及び作業回数のカウントを行う上位プログラ
ムが不用であるとともに、溶接作業プログラムの内容が
変っても、適切な時期毎に自動的にトーチクリーニング
を行うことができる。

〔実施例〕

以下５本発明によるトーチクリーニング制御方式につい
て１図示の実施例により詳細に説明する。

なお、以下に説明する実施例は、ティーチング・プレイ
バック方式のロボットを用い、同一種類のワークを順次
入れ換え、同じ溶接作業を繰り返す場合において、 ■　溶接作業プログラムを初めて実行する初期化でアー
ク発生時間監視タイマをゼロクリアし、当該プログラム
実行中でアーク発生中だけタイマが働き、アーク発生累
積時間をカウントする。

■　当該プログラムが１サイクル実行完了したとき、タ
イマの累積時間とレジスタに予め設定しである時間と比
較する。

■　タイマの値がレジスタの値より小さければ、再び溶
接作業プログラムの頭から実行する。

■　大きければ、トーチクリーニング動作プログラムを
実行し、実行完了後、タイマをゼロクリアした後、再び
溶接作業プログラムを実行する。

ようにしたものであり、まず、第２図は本発明の一実施
例が適用された溶接ロボットシステムを示したもので、
この第２図において、ロボット本体１及びポジショナ−
３は、共通の土台Ｂのうえに固定されており、ポジショ
ナ−３は、旋回軸２のまわりに１８０°旋回位置決めで
きる旋回台４を持ち、旋回台４の上に２組の作業台５，
５′が旋回軸２を中心に対向して設けられている。各作
業台５．５′には、各々同一形状のワーク６．６′がセ
ットされている。そし【、ロボット本体１０手首部分に
保持したトーチ７でワーク６の溶接作業を行い、トーチ
クリーニング装置８で、トーチ７のめづまりを除くよう
になっており、これらの動作は第３図の制御装置によっ
て総合的に制御されるようになって眞る。なお、９は遮
へい板で、ワーク６．６′間での作業時での干渉を防止
する几めのものである。

第３図において、ロボット制御装！１２には、制御プロ
グラムを実行するＣＰＵ１３．アーク発生時間を累積す
るタイマ１４．制御プログラムが格納されているＲＯＭ
１５．予め教示されている溶接作業プログラムやトーチ
クリーニング動作プログラム及び保存データが格納され
ているバブルメモリ１６゜実行プログラムや各種データ
及びカウンタがレジスターとして使われる几ＡＭ１７．
トーチかめづまリするであろう予想時間を入力するキー
ボード１８゜入力データ及び内部データを表示するＣ几
Ｔ１９゜ＣＰ　Ｕ　１３で作られたロボット本体１を制
御するサーボ制御部加、溶接機ｎを制御する溶接機制御
部２１、周辺制御装置あの入出力毎号を取扱う接点入出
力信号インターフェースｎから成る。

第４図はバブルメモリ１６に格納すべきデータ、すなわ
ち、ワーク６の溶接を行う予め教示されたプログラムｃ
以下、このプログラムを溶接作業プログラムと呼ぶ）の
データ、及び、トーチ７のクリーニング動作を行う予め
教示され次プログラム（以下、このプログラムをトーチ
クリーニング動作プログラムと呼ぶ）のデータを示した
もので、まず、溶接作業プログラムは、プログラム番号
の１が付され、トーチクリーニング動作プログラムには
２が付されており、各々のデータの中身を１０゜及び１
１で表わす。データは、ステップ屋母に、位置データ、
速度データ、及びアーク出力のＯＮ・ＯＦＦデータを持
つ。速度及びアーク出力に関しては、当該ステップＡの
次のステップ屋へ移動するときの条件であり、軌跡は次
のステラ“プの位置へ向うものとなる。

次に、この実施例の動作をフロ・−チャートによって説
明する。

まず、第５図および第６図は、オペレータが入力する操
作に関する処理で、ロボットを運転する前に入力すべき
処理フローを示したものであり、まず、第５図はトーチ
の目づまりが起るであろう予想時間、すなわち、トーチ
クリ−＝ングを行う必要のある時間間隔を、予め制御装
置１２のバブルメモリ１６に格納する処理フローで、処
理５ではキーボード１８より時間の入力を行い、処理２
６でＣＰＵ１３を介して、バブルメモリ１６にセーブす
る。

また、第６図は、ロボットが運転を行うときの静接作業
グログラムの実行回数をバブルメモリ１６に格納する入
力処理フローで、処理ｎで回数をキーボード１８から入
力し、処理あでＣＰＵ１３ｔ−介して、バブルメモリ１
６に格納する。

次に、第１図は、ロボットに溶接作業を行なわせるため
に、その運転を開始させたときに、主としてロボット制
御部［１２によって実行される処理フローの一実施例で
、この処理フローが起動されると、まず第１図（ａ）に
示すように、処理四及びＩ。

３１の初期化が行なわれる。処理四では、今回運転する
直前の運転完了時におけるアーク発生累積時間１ｃを、
バブルメモリ１６のアドレスｔｏから呼び出し、それを
タイマ１４に初期セットする。処理Ｉでは、第６図で入
力した溶接作業プログラムの実行回数ｎｗをバブルメモ
リ１６から、処理四と同様にして呼び出し、それをＲＡ
　Ｍ　１７にデータｎ、として一時置く。処理３１では
、実行回数をカウントするカウンタをクリアしておく。

処理３２〜３４では、溶接作業プログラムをバブルメモ
リ１６から呼び出して）ｔ、　Ａ　Ｍ　１７へ置き、当
該プログラムの先頭ステップを設定処理を実行する。

この例では、第４図に示すように、溶接作業プログラム
にはプログラム番号の２が付されている。

処理おから運転動作の処理に入る。

処理あで、該当するステップのデータ全呼びだし、処理
３６でそのデータのうちアーク出力部分がＯＮかＯＦＦ
かを判定し、ＯＮであれば、次のステップの位置ｐｎ＋
ｔまでアークが発生するので、処理３７のタイマ１４を
起動させカウントアツプを開始し、第１図（ｂ）に移り
、処理間、３９の運転動作を実行する。

一方、処理３６で、アーク出力データがＯＦ”　Ｆであ
れば、タイマ１４をストップしたまま処理あ及び３９を
実行する。

次のステップの位置Ｐｎ＋１へ到達すると、処理４０及
び４１を実行し、タイマ１４のカウントアツプを停止し
、プ四グラム実行ステップを１つ更新し′、処理招で、
そのステップが最終ステップでなけれ□ ば処理２へ戻り運転動作を続ける。

一方、最終ステップでめったとすれば、それは溶接作業
が１サイクル終了したことになり、処理４３の判定を行
う。すなわち、タイマ１４の内容であるアーク出力累積
時間１ｃとトーチクリーニング間隔１．を比較し、もし
、ｔＣ≧ｔ、であれば、それはトーチの目づまり予想時
間音アーク発生累積時間が超えていることを意味するか
ら、ここで処理躬〜４５のトーチクリーニング動作プロ
グラムを実行する。そして、実行完了したら処理４６で
タイマ１４をゼロクリアし、第１図（Ｃ）の処理４７へ
移る。

しかして、１ｃ＜１．であれば、処理４４〜４６はスキ
ップしてトーチクリーニング動作を行なわずに、溶接作
業プログラムを繰返えすか否かの処理４７以降に移る。

処理４７で、溶接作業プログラムの実行回数カウンタｔ
−１つ更新し、実行回数ｎｃが所定の回数ｎ＄に達し危
か否かを処理４８で判定する。

もし、回数ｎｃがｎｓに達し【いなければ、次のワーク
を加工するためにポジショナ３を起動させる信号を接点
入出力信号インターフェースを介して出力し、それを周
辺制御装置別が受け、ポジショナ３を動作させ、旋回台
４ｔ−まわし、次のワーク６′を位置決めさせる。位置
決め完了信号を処理刃で待ち、光子信号受信で、処理３
２へ戻り、溶接作業プログラムを繰返えし実行する。

他方、回数ｎｃがｎｓに達していたときには、ここで動
作を停止させ、アーク発生累積時間の中間データ、すな
わちタイマ１４の内容をバブルメモリ１６内のアドレス
ｔ０にセーブしておく。これは、次に起動した際での処
理四に供するためであり、これにより次回起動時での引
き続きタイムカウントを可能にする九めである。

本実施例によれば、ロボットによる溶接作業において、
１サイクルの溶接作業時渭及び加工ワークの繰返し回数
にとられれることなく、確実にトーチクリーニング動作
が行なえる効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、使用者にとっては難解で、しかも作成
に多くの時間を必要とする上位プログラムが不要になる
九め、作業対象となるワークの種類が変っても、それに
対応し次溶接作業プログラムの変更だけで済み１作業準
備が簡単で容易に行なえるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）は本発明によるトー
チクリーニング制御方式の一実施例の動作を説明するフ
ローチャート、第２図は本発明の一実施例が適用された
溶接ロボットシステムを示す構成図、第３図は制御装置
の一実施例を示すブロック図、第４図は制御データの一
実施例を示す説明図、第５図及び第６図は時間入力と実
行回数入力の各処理を説明するフローチャートである。 １・・・・・・ロボット本体、２・・・・・・ポジショ
ナ−旋回軸、３・・・・・・ポジショナ−１４・・・・
・・旋回台、５・・・・・・作業台、６・・・・・・ワ
ーク、７・・・・・・トーチ、８・・・・・・トーチク
リーニング装置、９・・・・・・遮へい板、　１０・・
・・・・溶接作業プログラム、１１・・・・・・トーチ
クリーニング動作プログラム、１２・・・・・・ロボッ
ト制御装置。 第１図（ｃ） ４７〜５０−−一処工里ステッフ０ 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶接トーチの移動経路のプレイバック制御機能を備
   え、アーク溶接動作と溶接トーチのクリーニング動作と
   を選択的に遂行するようにした自動溶接装置において、
   上記溶接トーチによる溶接動作時間を積算する計時手段
   と、任意に所定の時間の設定が可能な時間登録手段とを
   設け、上記計時手段による積算値が上記時間登録手段に
   設定された時間以上に達したとき上記溶接トーチのクリ
   ーニング動作を遂行させるように構成したことを特徴と
   するトーチクリーニング制御方式。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記自動溶接装置
   がテイーチング・プレイバック方式の溶接ロボットで構
   成されていることを特徴とするトーチクリーニング制御
   方式。