(57)【要約】【課題】電流電圧値をスロープ制御する条件スロープ区間と、溶接速度をスロープ制御する速度スロープ区間とを、個別に設定できるアーク溶接ロボット装置の提供。【解決手段】溶接線上に定めた始点および終点で形成される区間を溶接トーチＴが移動する間、溶接条件を初期設定値から定常設定値までスロープ状に変更するアーク溶接ロボット装置１において、電流電圧値を変更する条件スロープ区間、および溶接速度を変更する速度スロープ区間を個別に設定する設定手段ＴＰと、条件スロープ区間では電流電圧値を初期設定値から定常設定値まで徐々に変更する溶接条件制御手段１３と、速度スロープ区間では溶接速度を初期溶接速度から定常溶接速度まで徐々に変更する溶接速度制御手段１１と、を備えた。条件スロープと速度スロープの終了タイミングをずらすことができるので意図した通りの溶接施工結果を得ることができる。【選択図】図２
2010082640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接線上に予め定められた始点および終点間を結ぶ区間を溶接トーチが移動する間、溶接電流値、溶接電圧値および溶接速度を前記始点で定められた始点条件値から前記終点で定められた終点条件値までスロープ状に変更するアーク溶接ロボット装置において、
前記溶接電流値および前記溶接電圧値を変更する第１の区間の始点と前記溶接速度を変更する第２の区間の始点とを同一点とし、前記第１の区間の終点および前記第２の区間の終点を異なる位置に設定する設定手段と、
前記第１の区間では前記溶接電流値および前記溶接電圧値を前記始点条件値から前記終点条件値までスロープ状に変更する溶接条件制御手段と、
前記第２の区間では前記溶接速度を前記始点条件値から前記終点条件値までスロープ状に変更する溶接速度制御手段と、
を備えたことを特徴とするアーク溶接ロボット装置。
【請求項２】
前記始点は溶接開始位置であり、前記終点は前記溶接開始位置から溶接進行方向への離間距離によって指定される前記溶接線上の位置であることを特徴とする請求項１記載のアーク溶接ロボット装置。
【請求項３】
前記終点は、前記離間距離の代わりに、前記溶接トーチの移動時間で指定される位置であることを特徴とする請求項２記載のアーク溶接ロボット装置。
【請求項４】
溶接線上に予め定められた始点および終点間を結ぶ区間を溶接トーチが移動する間、溶接電流値、溶接電圧値および溶接速度を前記始点で定められた始点条件値から前記終点で定められた終点条件値までスロープ状に変更するアーク溶接ロボット装置において、
前記溶接電流値および前記溶接電圧値を変更する第１の区間の終点と前記溶接速度を変更する第２の区間の終点とを同一点とし、前記第１の区間の始点および前記第２の区間の始点を異なる位置に設定する設定手段と、
前記第１の区間では前記溶接電流値および前記溶接電圧値を前記始点条件値から前記終点条件値までスロープ状に変更する溶接条件制御手段と、
前記第２の区間では前記溶接速度を前記始点条件値から０になるまでスロープ状に変更する溶接速度制御手段と、
を備えたことを特徴とするアーク溶接ロボット装置。
【請求項５】
前記終点は溶接終了位置であり、前記始点は前記溶接終了位置から溶接進行方向とは逆方向への離間距離によって指定される前記溶接線上の位置であることを特徴とする請求項４記載のアーク溶接ロボット装置。
【請求項６】
前記終点は、前記離間距離の代わりに、前記溶接トーチの移動時間で指定される位置であることを特徴とする請求項５記載のアーク溶接ロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接条件をスロープ状に変更するアーク溶接ロボット装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、溶接開始時または溶接終了時に、予め教示した２点間（始点および終点間）で溶接条件を徐々に増減させるスロープ制御を行うアーク溶接ロボット装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。ここでいうスロープ制御とは、溶接条件を、始点で定められた値から終点で定められた値にスロープ状に増加または減少させる制御のことを指す。
【０００３】
特許文献１には、スロープ制御を開始する始点およびスロープ制御を終了する終点を１つの溶接線上に教示し、溶接トーチが始点から終点に移動する間、始点で定められた始点条件値および終点で定められた終点条件値に基づいて、溶接条件（溶接電流値、溶接電圧値および溶接速度）をスロープ状に変更するアーク溶接方法が開示されている。以下、特許文献１に記載された従来技術について説明する。
【０００４】
図５は、従来のアーク溶接ロボット装置５１の構成図である。
【０００５】
マニピュレータＭは、ワークＷに対してアーク溶接を自動で行うものであり、上アーム５３、下アーム５４及び手首部５５と、これらを回転駆動するための複数のサーボモータ（図示せず）とによって構成されている。
【０００６】
溶接トーチＴは、マニピュレータＭの上アーム５３の先端部分に取り付けられており、ワイヤリール５６に巻回された直径１ｍｍ程度の溶接ワイヤ５７をワークＷの教示された溶接線に導くためのものである。溶接電源ＷＰは、溶接トーチＴとワークＷとの間に溶接電圧を供給する。
【０００７】
コンジットケーブル５２は、内部に溶接ワイヤ５７を案内するためのコイルライナ（図示せず）を備えており、溶接トーチＴに接続されている。さらにコンジットケーブル５２は、溶接電源ＷＰからの電力およびガスボンベ５８からのシールドガスをも溶接トーチＴに供給する。
【０００８】
ティーチペンダントＴＰは、マニピュレータＭの動作、アーク溶接を行わせるために必要な溶接条件（溶接電流値、溶接電圧値、溶接速度）等を教示データとして設定するためのものであり、教示データ等が表示される表示部４１、教示データを入力するためのキーボード４２等を備えている。作業者は、このティーチペンダントＴＰを用いて、マニピュレータＭの動作とともに上記溶接条件を設定した作業プログラムを作成する。
【０００９】
ロボット制御装置ＲＣは、マニピュレータＭに溶接動作の制御を実行させるためのものであり、内部に主制御部、動作制御部およびサーボドライバ（いずれも図示せず）等を備えている。そして、作業者がティーチペンダントＴＰによって教示した作業プログラムに基づき、サーボドライバからマニピュレータＭの各サーボモータに動作制御信号を出力し、マニピュレータＭの複数の軸をそれぞれ回転させる。ロボット制御装置ＲＣは、マニピュレータＭのサーボモータに備えられたエンコーダ（図示せず）からの出力によって現在位置を認識しているので溶接トーチＴの先端位置を制御することができる。
【００１０】
次に、スロープ制御を行う場合の教示データおよび動作について説明する。
【００１１】
図６は、教示データに基づいて溶接条件がスロープ制御される様子を説明するための図である。同図（ａ）は、溶接開始後にスロープ制御を行うための始点および終点が教示された例を示している。同図（ａ）において、ワークＷの溶接線Ｗｓは、溶接開始位置Ａｓと溶接終了位置Ａｅとによって形成される作業線である。スロープ制御を開始する始点Ｓｓおよびスロープ制御を終了する終点Ｓｅが、溶接線Ｗｓ上に教示されている。始点Ｓｓと溶接開始位置Ａｓは同一の位置である。以下では、始点Ｓｓから終点Ｓｅまでの区間のことをスロープ区間と呼び、終点Ｓｅから溶接終了位置Ａｅまでの区間のことを定常溶接区間と呼ぶことにする。
【００１２】
同図（ｂ）は、溶接開始位置Ａｓで教示された溶接条件Ｗｃを示している。溶接条件Ｗｃは、溶接線Ｗｓを溶接加工する際の条件である。同図（ｂ）に示すように、スロープ制御を行うか否かを決定するためのパラメータ（スロープ機能）が有効に設定されており、スロープ区間の始点における始点条件値として、例えば、初期溶接電流値１５０Ａ、初期溶接電圧値１７Ｖ、初期溶接速度５５ｃｍ／分がそれぞれ教示されている。また、スロープ区間の終点での終点条件値（すなわちスロープ区間終了後の定常溶接区間での溶接条件）として、定常溶接電流値２４０Ａ、定常溶接電圧値１９Ｖ、定常溶接速度６０ｃｍ／分がそれぞれ教示されている。
【００１３】
そして、同図（ｃ）はスロープ区間における溶接電流値の変化を示し、同図（ｄ）はスロープ区間における溶接電圧値の変化を示し、同図（ｅ）は溶接速度の変化をそれぞれ示している。すなわち、同図（ａ）および（ｂ）で示した教示データに基づいて、スロープ区間でスロープ制御を行うことにより、溶接電流値、溶接電圧値および溶接速度をそれぞれ徐々に増大させている。溶接電流値、溶接電圧値および溶接速度のスロープ制御は、以下のように行われる。
【００１４】
スロープ区間における溶接電流値および溶接電圧値の算出は、始点Ｓｓからの移動距離を変数とする所定関数によって求めている。具体的には、溶接トーチＴが始点Ｓｓと終点Ｓｅ間を移動する間、始点Ｓｓにおける始点条件値に、終点Ｓｅにおける終点条件値から始点Ｓｓでの始点条件値を減じた差分を上記始点と終点間の移動指令の補間数で除した値の整数倍を該整数倍の補間周期毎に積算加算する演算をロボット制御装置ＲＣで行い、補間周期毎に溶接電源ＷＰに出力することによって、溶接電流値および溶接電圧値をスロープ状に変更している。
【００１５】
また、スロープ区間における溶接速度の算出は、以下のように行われる。始点Ｓｓにおける溶接速度を現在速度の初期値とし、溶接トーチＴが始点Ｓｓと終点Ｓｅ間を移動する間、（１）現在位置から終点Ｓｅまでの距離と現在速度から補間周期毎のロボットの各軸に出力する移動指令量を求めると共に総補間数を求め、補間周期毎、求めた各軸への移動指令量を出力しロボットを駆動すると共に、（２）設定補間回数毎に終点Ｓｅの溶接速度から現在速度を減じた差分を上記総補間数で除した値に上記設定補間回数を乗じて得られた値を現在速度に加算して現在速度を更新し、（３）上記（１）、（２）の工程を繰り返し実行して始点Ｓｓの溶接速度から終点Ｓｅにおける段階的な溶接速度をロボット制御装置ＲＣで演算し、演算結果を補間周期毎にマニピュレータＭのサーボモータに出力することによって、溶接速度をスロープ状に変更している。
【００１６】
上述したように、従来技術においては、溶接電流値および溶接電圧値のスロープ制御と、溶接速度のスロープ制御とを、始点Ｓｓから同時に開始し、終点Ｓｅで同時に終了させている。  
【００１７】
【特許文献１】特開平１０−６００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
スロープ区間における溶接電流値、溶接電圧値および溶接速度の組合せによっては、溶接開始直後のしばらくの間、ワークに対して入熱不足になることにより、先細り（末広がり）の溶接ビードが形成されることがある。また、溶接開始直後にワークに熱が入り過ぎて溶接ビードがくびれ、一般的にアンダーカットといわれる溶接欠陥が発生したりすることもある。
【００１９】
一般的に、上記した先細りビード、アンダーカット等を解決するには、スロープ区間における溶接電流値、溶接電圧値および溶接速度の組合せを、試行錯誤を重ねて最適にする必要があるが、組合せを最適にするのは困難であるため、スロープ制御のタイミングを調整することが考えられる。例えば、先細りビードの場合は、溶接電流値および溶接電圧値を高めにしてスロープ制御を開始した後、溶接電流値および溶接電圧値のスロープ制御を終了して溶接電流値および溶接電圧値を一定値に保ちつつ、溶接速度のスロープ制御をしばらく継続してから終了させることによって解決できる場合がある。また、アンダーカットの場合は、溶接電流値および溶接電圧値を高めにするとともに溶接速度を低めにした状態でスロープ制御を開始した後、溶接電流値および溶接電圧値のスロープ制御を終了して溶接電流値および溶接電圧値を一定値に保ちつつ、溶接速度のスロープ制御をしばらく継続してから終了させることによって解決できる場合がある。
【００２０】
すなわち、上記した従来技術では、溶接電流値および溶接電圧値のスロープ制御と、溶接速度のスロープ制御とを、同時に開始し、同時に終了させているだけであり、各スロープ制御を独立して行うことができなかったため、意図したとおりの溶接施工結果を得ることができないという課題を有していた。
【００２１】
そこで、本発明は、溶接電流値および溶接電圧値のスロープ制御を行うためのスロープ区間と、溶接速度のスロープ制御を行うスロープ区間とを、各々個別に設定することができるアーク溶接ロボット装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するために、第１の発明は、
溶接線上に予め定められた始点および終点間を結ぶ区間を溶接トーチが移動する間、溶接電流値、溶接電圧値および溶接速度を前記始点で定められた始点条件値から前記終点で定められた終点条件値までスロープ状に変更するアーク溶接ロボット装置において、
前記溶接電流値および前記溶接電圧値を変更する第１の区間の始点と前記溶接速度を変更する第２の区間の始点とを同一点とし、前記第１の区間の終点および前記第２の区間の終点を異なる位置に設定する設定手段と、
前記第１の区間では前記溶接電流値および前記溶接電圧値を前記始点条件値から前記終点条件値までスロープ状に変更する溶接条件制御手段と、
前記第２の区間では前記溶接速度を前記始点条件値から前記終点条件値までスロープ状に変更する溶接速度制御手段と、
を備えたことを特徴とするアーク溶接ロボット装置である。
【００２３】
第２の発明は、前記始点は溶接開始位置であり、前記終点は前記溶接開始位置から溶接進行方向への離間距離によって指定される前記溶接線上の位置であることを特徴とする第１の発明に記載のアーク溶接ロボット装置である。
【００２４】
第３の発明は、前記終点は、前記離間距離の代わりに、前記溶接トーチの移動時間で指定される位置であることを特徴とする第２の発明に記載のアーク溶接ロボット装置である。
【００２５】
第４の発明は、
溶接線上に予め定められた始点および終点間を結ぶ区間を溶接トーチが移動する間、溶接電流値、溶接電圧値および溶接速度を前記始点で定められた始点条件値から前記終点で定められた終点条件値までスロープ状に変更するアーク溶接ロボット装置において、
前記溶接電流値および前記溶接電圧値を変更する第１の区間の終点と前記溶接速度を変更する第２の区間の終点とを同一点とし、前記第１の区間の始点および前記第２の区間の始点を異なる位置に設定する設定手段と、
前記第１の区間では前記溶接電流値および前記溶接電圧値を前記始点条件値から前記終点条件値までスロープ状に変更する溶接条件制御手段と、
前記第２の区間では前記溶接速度を前記始点条件値から０になるまでスロープ状に変更する溶接速度制御手段と、
を備えたことを特徴とするアーク溶接ロボット装置である。
【００２６】
第５の発明は、前記終点は溶接終了位置であり、前記始点は前記溶接終了位置から溶接進行方向とは逆方向への離間距離によって指定される前記溶接線上の位置であることを特徴とする第４の発明に記載のアーク溶接ロボット装置である。
【００２７】
第６の発明は、前記終点は、前記離間距離の代わりに、前記溶接トーチの移動時間で指定される位置であることを特徴とする第５の発明に記載のアーク溶接ロボット装置である。
【発明の効果】
【００２８】
第１の発明によれば、溶接開始時または溶接条件の変更時に溶接電流値および溶接電圧値のスロープ制御を行うための第１の区間である条件スロープ区間と、溶接速度のスロープ制御を行うための第２の区間である速度スロープ区間とを、各々個別に設定することができるようにしている。このことによって、条件スロープと速度スロープのタイミングをずらすことができるので、作業者が意図したとおりの溶接施工結果を得ることができる。
【００２９】
第２の発明によれば、スロープ区間の始点を溶接開始位置とし、スロープ区間の終点を溶接開始位置からの離間距離によって設定するようにしたことによって、スロープ区間の終点を設定する際にロボットを手動操作で移動させる必要がない。すなわち、第１の発明が奏する効果に加えて、教示工数を低減することができる。
【００３０】
第３の発明によれば、スロープ区間の終点を、溶接開始位置または溶接条件変更位置からの離間距離で指定する代わりに、溶接トーチの移動時間で指定できるようにしたことによって、第２の発明が奏する効果に加えて、ユーザニーズに応じたフレキシブルな教示方法を提供することができる。
【００３１】
第４の発明によれば、溶接終了時においても、溶接電流値および溶接電圧値のスロープ制御を行うための第１の区間である条件スロープ区間と、溶接速度のスロープ制御を行うための第２の区間である速度スロープ区間とを、各々個別に設定することができるようにしている。このことによって、条件スロープと速度スロープのタイミングをずらすことができるので、作業者が意図したとおりの溶接施工結果を得ることができる。
【００３２】
第５の発明によれば、溶接終了時に溶接終了位置手前からスロープ制御を行うに際し、スロープ区間の終点を溶接終了位置とし、スロープ区間の始点を溶接終了位置から溶接進行方向とは逆方向への離間距離によって設定するようにしたことによって、スロープ区間の始点を設定するときにロボットを手動操作で移動させる必要がない。すなわち、第４の発明が奏する効果に加えて、教示工数を低減することができる。
【００３３】
第６の発明によれば、溶接終了時に溶接終了位置付近でスロープ制御を行うに際し、スロープ区間の始点を、溶接終了位置からの離間距離で指定する代わりに、溶接トーチの移動時間で指定できるようにしたことによって、第５の発明が奏する効果に加えて、ユーザニーズに応じたフレキシブルな教示方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
［実施の形態１］
以下、発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
【００３５】
図１は、本発明の実施形態を示すアーク溶接ロボット装置１のブロック図である。同図において、従来技術として示した図５との相違は、ロボット制御装置ＲＣとおよびティーチペンダントＴＰである。以下、ロボット制御装置ＲＣおよびティーチペンダントＴＰについて説明する。その他は、図５と同符号を付与した同一のものであるので説明を省略する。
【００３６】
ロボット制御装置ＲＣの各部について説明する。ＣＰＵ６は中央演算処理装置、ＲＡＭ５は一時的な計算領域、ハードディスク４は教示データＴｄとしての位置データ、溶接条件等を記憶するための不揮発性メモリである。
【００３７】
主制御部３はロボット制御装置ＲＣの制御中枢であって、教示処理部２０、表示処理部２１および解釈実行部２２を備えている。教示処理部２０は、ティーチペンダントＴＰから入力された教示データＴｄをハードディスク４に記憶する。表示処理部２１は、必要に応じて教示データＴｄ、各種メッセージ等をティーチペンダントＴＰに表示する。解釈実行部２２は、教示データＴｄを解釈して各種制御信号を溶接条件制御部１３および動作制御部１１に出力する。
【００３８】
溶接条件制御部１３は、所定の周期で溶接電流制御信号および溶接電圧制御信号を溶接電源ＷＰに出力することで溶接電源ＷＰを駆動する。
【００３９】
動作制御部１１は、マニピュレータＭを教示データＴｄに基づいて移動させるための位置指令信号を駆動指令部１２に出力する。駆動指令部１２は、位置指令信号に基づいてマニピュレータＭの各サーボモータを回転制御するためのサーボ制御信号を出力してマニピュレータＭの各軸を駆動し、溶接トーチＴの制御点を移動させる。
【００４０】
ティーチペンダントＴＰは、マニピュレータＭの動作、アーク溶接を行わせるために必要な溶接条件（溶接電流値、溶接電圧値、溶接速度）等を教示データとして設定するためのものであり、本実施例においては、溶接電流値および溶接電圧値を変更する第１の区間（以下、条件スロープ区間という。）の始点と溶接速度を変更する第２の区間（以下、速度スロープ区間という。）の始点とを同一点とし、条件スロープ区間の終点および速度スロープ区間の終点を異なる位置に設定する設定手段に相当する。
【００４１】
また、上述した溶接条件制御部１３は、条件スロープ区間が設定されているときに溶接電流値および溶接電圧値を始点における条件設定値から終点における条件設定値までスロープ状に変更する溶接条件制御手段に相当する。また、上述した動作制御部１１は、速度スロープ区間が設定されているときに溶接速度を始点における溶接速度設定値から終点における溶接速度設定値までスロープ状に変更する溶接速度制御手段に相当する。
【００４２】
次に、スロープ制御を行う場合の教示データおよび動作について説明する。
【００４３】
図２は、教示データに基づいて溶接開始時に溶接条件をスロープ制御する様子を説明するための図である。
【００４４】
同図（ａ）は、溶接開始後にスロープ制御を行うための始点および終点が設定されている様子を示している。同図（ａ）において、ワークＷの溶接線Ｗｓは、溶接開始位置Ａｓと溶接終了位置Ａｅとによって形成される作業線である。始点Ｓｓは、スロープ制御を開始する位置であり、溶接開始位置Ａｓと同一位置である。また、スロープ制御を終了する終点は後述する方法によって、２種類設定することができる。すなわち、溶接電流値および溶接電圧値をスロープ状に変更する条件スロープを終了する終点Ｓｗｅと、溶接速度をスロープ状に変更する速度スロープを終了する終点Ｓｓｅとを設定することができる。
【００４５】
同図（ｂ）は、溶接開始位置Ａｓで設定されている溶接条件Ｗｃ１を示している。溶接条件Ｗｃ１は、溶接線Ｗｓを溶接加工する際の条件である。同図（ｂ）に示すように、溶接電流値および溶接電圧値のスロープ制御を行うか否かを決定するためのパラメータ（条件スロープ）が有効に設定されている。また、終点Ｓｗｅの位置を決定するためのパラメータ（条件スロープ距離）が３０ｍｍに設定されている。この場合、終点Ｓｗｅは、溶接開始位置Ａｓ（始点Ｓｓ）から３０ｍｍだけ溶接進行方向に離間した溶接線Ｗｓ上の位置に自動的に決定される。さらに、条件スロープ区間の始点における始点条件値として、初期溶接電流値１５０Ａ、初期溶接電圧値１７Ｖが設定されている。また、条件スロープ区間の終点での終点条件値（すなわち条件スロープ区間終了後の定常溶接区間での溶接条件）として、定常溶接電流値２４０Ａ、定常溶接電圧値１９Ｖが設定されている。
【００４６】
同図（ｂ）では、さらに、溶接速度のスロープ制御を行うか否かを決定するためのパラメータ（速度スロープ）が有効に設定されている。また、終点Ｓｓｅの位置を決定するためのパラメータ（速度スロープ距離）が１５ｍｍに設定されている。この場合、終点Ｓｓｅは、溶接開始位置Ａｓ（始点Ｓｓ）から１５ｍｍだけ溶接進行方向に離間した溶接線Ｗｓ上の位置に自動的に決定される。さらに、速度スロープ区間での始点条件値として、初期溶接速度５５ｃｍ／分が設定されている。また、速度スロープ区間の終点での終点条件値（すなわち速度スロープ区間終了後の定常溶接区間での溶接速度）として、定常溶接速度６０ｃｍ／分が設定されている。
【００４７】
同図（ｃ）〜（ｅ）は、同図（ａ）および（ｂ）で示した教示データに基づいて条件スロープ制御および速度スロープ制御を行ったときの様子を示している。同図（ｃ）は、条件スロープ区間における溶接電流値の変化を示し、同図（ｄ）は条件スロープ区間における溶接電圧値の変化を示し、同図（ｅ）は速度スロープ区間における溶接速度の変化をそれぞれ示している。同図（ｃ）〜（ｅ）で明らかに分かるように、溶接開始時においては、条件スロープと速度スロープとを異なるタイミングで終了することができる。
【００４８】
なお、本実施例では、条件スロープ区間において溶接電流と溶接電流を両方ともスロープ制御しているが、どちらか一方をスロープ制御の対象にしても良い。また、終点Ｓｓｅを溶接開始位置Ａｓからの離間距離で設定するようにしているが、この代わりに、溶接トーチＴの移動時間を設定するようにし、この移動時間に基づいて算出される位置を終点Ｓｓｅとしてもよい。
【００４９】
上述したように、溶接電流および溶接電圧のスロープ制御を行うための条件スロープ区間と、溶接速度のスロープ制御を行う速度スロープ区間とを、各々個別に設定することができるようにしている。このことによって、条件スロープと速度スロープの開始タイミングをずらすことができるので、作業者が意図したとおりの溶接施工結果を得ることができる。
【００５０】
また、スロープ区間の始点を溶接開始位置とし、スロープ区間の終点を溶接開始位置からの離間距離によって設定するようにしたことによって、スロープ区間の終点を設定する際にロボットを手動操作で移動させる必要がない。すなわち、上記した効果に加えて、教示工数を低減することができる。
【００５１】
また、スロープ区間の終点を、溶接開始位置からの離間距離で指定する代わりに、溶接トーチの移動時間で指定できるようにしたことによって、上記効果に加えて、ユーザニーズに応じたフレキシブルな教示方法を提供することができる。
【００５２】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１では溶接開始時にスロープ制御を行ったが、実施の形態２では溶接条件の変更時にスロープ制御を行う。
【００５３】
図３は、教示データに基づいて溶接条件変更時に溶接条件をスロープ制御する様子を説明するための図である。
【００５４】
同図（ａ）は、溶接条件変更時にスロープ制御を行うための始点および終点が設定されている様子を示している。同図（ａ）において、ワークＷの溶接線Ｗｓは、溶接開始位置Ａｓと溶接終了位置Ａｅとによって形成される作業線であり、その途中に溶接条件変更位置Ａｓ２が教示されている。始点Ｓｓは、溶接条件変更時においてスロープ制御を開始する位置であり、溶接条件変更位置Ａｓ２と同一位置である。また、スロープ制御を終了する終点は、実施の形態１と同様に、２種類設定することができる。すなわち、溶接電流値および溶接電圧値をスロープ状に変更する条件スロープを終了する終点Ｓｗｅと、溶接速度をスロープ状に変更する速度スロープを終了する終点Ｓｓｅとを設定することができる。
【００５５】
同図（ｂ）は、溶接条件変更位置Ａｓ２で設定されている溶接条件Ｗｃ２を示している。溶接条件Ｗｃ２は、溶接線Ｗｓにおける溶接条件変更位置Ａｓ２以降の区間を溶接加工する際の条件である。同図（ｂ）に示すように、溶接電流値および溶接電圧値のスロープ制御を行うか否かを決定するためのパラメータ（条件スロープ）が有効に設定されている。また、終点Ｓｗｅの位置を決定するためのパラメータ（条件スロープ距離）が２０ｍｍに設定されている。この場合、終点Ｓｗｅは、溶接条件変更位置Ａｓ２（始点Ｓｓ）から２０ｍｍだけ溶接進行方向に離間した溶接線Ｗｓ上の位置に自動的に決定される。
【００５６】
溶接条件変更時に条件スロープを行う場合、条件スロープ区間での始点条件値（初期溶接電流値および初期溶接電圧値）としては、現在値がそのまま使用される。現在値とは、溶接開始位置Ａｓで設定されている定常溶接電流値および定常溶接電圧値である。すなわち、溶接条件変更時は、現在の溶接電流値および溶接電圧値から、溶接条件変更位置Ａｓ２で設定されている定常溶接電流値および定常溶接電圧値へそれぞれスロープ状に変更する。条件スロープ区間の終点での終点条件値として、定常溶接電流値２５０Ａ、定常溶接電圧値２４Ｖがそれぞれ設定されている。
【００５７】
同図（ｂ）では、さらに、溶接速度のスロープ制御を行うか否かを決定するためのパラメータ（速度スロープ）が有効に設定されている。また、終点Ｓｓｅの位置を決定するためのパラメータ（速度スロープ距離）が２５ｍｍに設定されている。この場合、終点Ｓｓｅは、溶接条件変更位置Ａｓ２（始点Ｓｓ）から２５ｍｍだけ溶接進行方向に離間した溶接線Ｗｓ上の位置に自動的に決定される。溶接条件変更時に速度スロープを行う場合は、速度スロープ区間での始点条件値（初期溶接速度）として、現在値がそのまま使用される。現在値とは、溶接開始位置Ａｓで設定されている定常溶接速度である。すなわち、溶接条件変更時は、現在の溶接速度から、溶接条件変更位置Ａｓ２で設定されている定常溶接速度へスロープ状に変更する。この定常溶接速度として６５ｃｍ／分が設定されている。
【００５８】
同図（ｃ）〜（ｅ）は、同図（ａ）および（ｂ）で示した教示内容に基づいて条件スロープ制御および速度スロープ制御を行ったときの様子を示している。同図（ｃ）は、条件スロープ区間における溶接電流値の変化を示し、同図（ｄ）は条件スロープ区間における溶接電圧値の変化を示し、同図（ｅ）は速度スロープ区間における溶接速度の変化をそれぞれ示している。同図（ｃ）〜（ｅ）で明らかに分かるように、溶接条件の変更時においても、条件スロープと速度スロープとを異なるタイミングで終了することができる。
【００５９】
なお、本実施例では、条件スロープ区間において溶接電流と溶接電流を両方ともスロープ制御しているが、どちらか一方をスロープ制御の対象にしても良い。また、終点Ｓｓｅを離間距離で設定するようにしているが、この代わりに、溶接トーチＴの移動時間を設定するようにし、この移動時間に基づいて算出される位置を終点Ｓｓｅとしてもよい。
【００６０】
上述したように、溶接条件の変更時においても、溶接電流値および溶接電圧値のスロープ制御を行うための条件スロープ区間と、溶接速度のスロープ制御を行う速度スロープ区間とを、各々個別に設定することができるようにしている。このことによって、条件スロープと速度スロープの終了タイミングをずらすことができるので、作業者が意図したとおりの溶接施工結果を得ることができる。
【００６１】
また、スロープ区間の始点を溶接条件変更位置とし、スロープ区間の終点を溶接条件変更位置からの離間距離によって設定するようにしたことによって、スロープ区間の終点を設定する際にロボットを手動操作で移動させる必要がない。すなわち、上記効果に加えて、教示工数を低減することができる。
【００６２】
また、スロープ区間の終点を、溶接条件変更位置からの離間距離で指定する代わりに、溶接トーチの移動時間で指定できるようにしたことによって、上記効果に加えて、ユーザニーズに応じたフレキシブルな教示方法を提供することができる。
【００６３】
［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態１では溶接開始時に、実施の形態２では溶接条件変更時にそれぞれスロープ制御を行ったが、実施の形態３では溶接終了時にスロープ制御を行う。
【００６４】
図４は、教示データに基づいて溶接終了時に溶接条件をスロープ制御する様子を説明するための図である。
【００６５】
同図（ａ）は、溶接終了位置手前からスロープ制御を行うための始点および終点が設定されている様子を示している。同図（ａ）において、ワークＷの溶接線Ｗｓは、溶接開始位置Ａｓと溶接終了位置Ａｅとによって形成される作業線である。終点Ｓｅは、スロープ制御を終了する位置であり、溶接終了位置Ａｅと同一位置である。スロープ制御を開始する始点は、２種類設定することができる。すなわち、溶接電流値および溶接電圧値のスロープ制御を開始する始点Ｓｗｓと、溶接速度のスロープ制御を開始する始点Ｓｓｓとを設定することができる。
【００６６】
同図（ｂ）は、溶接終了位置Ａｅで設定されている溶接終了条件Ｗｅを示している。溶接終了条件Ｗｅは、溶接終了位置Ａｅ（終点Ｓｅ）においてクレータ処理を行う際の条件である。同図（ｂ）に示すように、溶接電流値および溶接電圧値のスロープ制御を行うか否かを決定するためのパラメータ（条件スロープ）が有効に設定されている。また、始点Ｓｗｓの位置を決定するためのパラメータ（条件スロープ距離）が１５ｍｍに設定されている。この場合、終点Ｓｗｅは、溶接終了位置Ａｅ（終点Ｓｅ）から１５ｍｍだけ溶接進行方向の逆方向に離間した溶接線Ｗｓ上の位置に自動的に決定される。
【００６７】
溶接終了時に条件スロープを行う場合、条件スロープ区間での始点条件値（初期溶接電流値および初期溶接電圧値）としては、現在値がそのまま使用される。現在値とは、溶接開始位置Ａｓで設定されている定常溶接電流値および定常溶接電圧値である。すなわち、溶接終了時は、現在の溶接電流値および溶接電圧値から、溶接終了位置Ａｅで設定されているクレータ電流値およびクレータ電圧値へそれぞれスロープ状に変更する。クレータ電流値およびクレータ電圧値として、１４０Ａ、１６Ｖがそれぞれ設定されている。
【００６８】
同図（ｂ）では、さらに、溶接速度のスロープ制御を行うか否かを決定するためのパラメータ（速度スロープ）が有効に設定されている。また、始点Ｓｓｓの位置を決定するためのパラメータ（速度スロープ距離）が３０ｍｍに設定されている。この場合、始点Ｓｓｓは、溶接終了位置Ａｅ（終点Ｓｅ）から３０ｍｍだけ溶接進行方向の逆方向に離間した溶接線Ｗｓ上の位置に自動的に決定される。溶接終了時に速度スロープを行う場合は、速度スロープ区間での始点条件値（初期溶接速度）として、現在値がそのまま使用される。現在値とは、溶接開始位置Ａｓで設定されている定常溶接速度である。すなわち、溶接終了時は、現在の溶接速度から０へスロープ状に変更して、溶接終了位置Ａｅ（終点Ｓｅ）で停止させる。
【００６９】
同図（ｃ）〜（ｅ）は、同図（ａ）および（ｂ）で示した教示内容に基づいて条件スロープ制御および速度スロープ制御を行ったときの様子を示している。同図（ｃ）は、条件スロープ区間における溶接電流値の変化を示し、同図（ｄ）は条件スロープ区間における溶接電圧値の変化を示し、同図（ｅ）は速度スロープ区間における溶接速度の変化をそれぞれ示している。同図（ｃ）〜（ｅ）で明らかに分かるように、溶接終了時においては、条件スロープと速度スロープとを異なるタイミングで開始することができる。
【００７０】
なお、本実施例では、条件スロープ区間において溶接電流と溶接電流を両方ともスロープ制御しているが、どちらか一方をスロープ制御の対象にしても良い。また、始点Ｓｓｓを溶接終了位置Ａｅからの離間距離で設定するようにしているが、離間距離で設定する代わりに溶接トーチＴの移動時間を設定するようにし、この移動時間に基づいて算出される位置を始点Ｓｓｓとしてもよい。
【００７１】
上述したように、溶接終了時においても、溶接電流および／または溶接電圧のスロープ制御を行うための条件スロープ区間と、溶接速度のスロープ制御を行う速度スロープ区間とを、各々個別に設定することができるようにしている。このことによって、条件スロープと速度スロープの開始タイミングをずらすことができるので、作業者が意図したとおりの溶接施工結果を得ることができる。
【００７２】
また、溶接終了時に溶接終了位置手前からスロープ制御を行うに際し、スロープ区間の終点を溶接終了位置とし、スロープ区間の始点を溶接終了位置からの離間距離によって設定するようにしたことによって、スロープ区間の始点を設定するときにロボットを手動操作で移動させる必要がない。すなわち、上記効果に加えて、教示工数を低減することができる。
【００７３】
また、スロープ区間の始点を、溶接終了位置からの離間距離で指定する代わりに、溶接トーチの移動時間で指定できるようにしたことによって、上記効果に加えて、ユーザニーズに応じたフレキシブルな教示方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施形態を示すアーク溶接ロボット装置のブロック図である。
【図２】教示データに基づいて溶接開始時に溶接条件をスロープ制御する様子を説明するための図である。
【図３】教示データに基づいて溶接条件変更時に溶接条件をスロープ制御する様子を説明するための図である。
【図４】教示データに基づいて溶接終了時に溶接条件をスロープ制御する様子を説明するための図である。
【図５】従来のスロープ制御を説明するための図である。
【図６】従来のアーク溶接ロボット装置の構成図である。
【符号の説明】
【００７５】
１      アーク溶接ロボット装置
３      主制御部
４      ハードディスク
１１    動作制御部
１２    駆動指令部
１３    溶接条件制御部
２０    教示処理部
２１    表示処理部
２２    解釈実行部
４１    表示部
４２    キーボード
５１    アーク溶接ロボット装置
５２    コンジットケーブル
５３    上アーム
５４    下アーム
５５    手首部
５６    ワイヤリール
５７    溶接ワイヤ
５８    ガスボンベ
Ａｓ    溶接開始位置
Ａｓ２  溶接条件変更位置
Ｍ      マニピュレータ
ＲＣ    ロボット制御装置
Ｓｅ    終点
Ｓｓ    始点
Ｓｓｅ  終点
Ｓｓｓ  始点
Ｓｗｅ  終点
Ｓｗｓ  始点
Ｔ      溶接トーチ
Ｔｄ    教示データ
ＴＰ    ティーチペンダント
Ｗ      ワーク
Ｗｃ    溶接条件
Ｗｃ１  溶接条件
Ｗｃ２  溶接条件
Ｗｅ    溶接終了条件
ＷＰ    溶接電源
Ｗｓ    溶接線
【図１】
2010082640.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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