(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行極および後行極が溶接線方向に所定の電極間距離を有して配置された溶接トーチと、先端に取り付けられた前記溶接トーチを溶接進行方向に対して左右にウィービングさせるロボットと、前記先行極および前記後行極に給電を行う溶接電源と、前記先行極および前記後行極のウィービング中における溶接電流および／または溶接電圧を検出する電流電圧検出器と、を備え、前記溶接線に倣ってアーク溶接を行うタンデムアーク溶接システムの前記溶接トーチの位置を制御するロボットコントローラであって、
前記電流電圧検出器で検出された前記先行極の溶接電流および／または溶接電圧の電気的変化に基づいて、前記溶接線に対する前記溶接トーチのウィービング中心軌跡の左右方向および上下方向における位置ずれ量である先行極変化量を算出する先行極処理部と、
前記先行極変化量に基づいて、前記ウィービング中心軌跡の左右方向および上下方向における位置ずれを補正するための先行極補正量を算出する先行極補正部と、
前記電流電圧検出器で検出された前記後行極の溶接電流および／または溶接電圧の電気的変化に基づいて、前記溶接線に対する前記溶接トーチのウィービング中心軌跡の左右方向における位置ずれ量である後行極変化量を算出する後行極処理部と、
前記後行極変化量に基づいて、前記ウィービング中心軌跡の溶接進行方向に対する水平面内における回転方向の位置ずれを補正するための後行極補正量を算出する後行極補正部と、
前記後行極補正量を用いて補正を行う前の前記先行極の位置と、前記後行極補正量を用いて補正を行った後の前記先行極の位置との差から、前記後行極補正量を用いて補正を行った場合における前記先行極の位置ずれ量を算出し、当該先行極の位置ずれ量に基づいて、前記溶接トーチの前記先行極および前記後行極の間に設定した水平面内における回転中心の位置ずれを補正するための回転中心補正量を算出する回転ずれ補正制御処理部と、
前記先行極補正量および前記後行極補正量を加算または減算することで、前記アーク溶接を行う際に予め算出したティーチング軌跡のティーチング位置を補正するとともに、前記回転中心補正量を加算または減算することで、倣い補正時における前記溶接トーチの回転中心の位置を補正するロボット軌跡計画処理部と、
を備えることを特徴とするロボットコントローラ。
【請求項２】
溶接線に倣ってアーク溶接を行うタンデムアーク溶接システムの溶接トーチの位置を制御するロボットコントローラを用いたアーク倣い制御方法であって、
前記溶接線に対するウィービング中心軌跡の左右方向および上下方向における位置ずれを検出し、前記溶接トーチの位置を溶接進行方向に対して左右方向および上下方向に制御することで当該位置ずれを補正する先行極制御工程と、
前記溶接線に対するウィービング中心軌跡の左右方向における位置ずれを検出し、前記溶接トーチの位置を溶接進行方向に対する水平面内における回転方向に制御することで当該位置ずれを補正する後行極制御工程と、
前記後行極制御工程における前記後行極の補正によって生じる前記先行極の位置ずれを検出し、倣い補正時における前記溶接トーチの前記先行極および前記後行極の間に設定した水平面内における回転中心の位置ずれを制御することで当該位置ずれを補正する回転中心制御工程と、
を行うことを特徴とするアーク倣い制御方法。
【請求項３】
前記先行極制御工程は、
先行極処理部において、ウィービング１周期の間における溶接電流および／または溶接電圧の電気的変化から、前記溶接線に対するウィービング中心軌跡の左右方向における位置ずれを示す先行極第１変化量と、前記溶接線に対するウィービング中心軌跡の上下方向における位置ずれを示す先行極第２変化量と、を算出する先行極変化量算出工程と、
先行極補正部において、前記先行極第１変化量に基づいて前記ウィービング中心軌跡の左右方向の位置ずれを補正するための先行極左右補正量を算出するとともに、前記先行極第２変化量に基づいて前記ウィービング中心軌跡の上下方向の位置ずれを補正するための先行極上下補正量を算出する先行極補正量算出工程と、を含み、
前記後行極制御工程は、
後行極処理部において、前記ウィービング１周期の間における溶接電流および／または溶接電圧の電気的変化から、前記溶接線に対するウィービング中心軌跡の左右方向の位置ずれを示す後行極変化量を算出する後行極変化量算出工程と、
後行極補正部において、前記後行極変化量に基づいて前記溶接線に対するウィービング中心軌跡の溶接進行方向に対する水平面内における回転方向の位置ずれを補正するための後行極補正量を算出する後行極補正量算出工程と、を含み、
前記回転中心制御工程は、回転ずれ補正制御処理部において、前記後行極補正量に基づいて、当該後行極補正量を用いて補正を行った場合における前記溶接トーチの前記先行極および前記後行極の間に設定した水平面内における回転中心の位置ずれを補正するための回転中心補正量を算出し、倣い補正時における前記溶接トーチの回転中心を制御することを特徴とする請求項２に記載のアーク倣い制御方法。
【請求項４】
前記回転中心制御工程は、
先行極と倣い補正時における前記溶接トーチの回転中心との距離と、前記ロボットを基準とした溶接トーチの姿勢を示すトーチ姿勢情報とから、前記先行極の基準位置を算出する先行極基準位置算出工程と、
前記先行極の基準位置と前記後行極補正量とから、当該後行極補正量を用いて補正を行う前の前記先行極の位置と、前記後行極補正量を用いて補正を行った後の前記先行極の位置との差を求めることで前記回転中心補正量を算出する回転中心補正量算出工程と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のアーク倣い制御方法。
【請求項５】
溶接線に沿ってアーク溶接を行うタンデムアーク溶接システムであって、
先行極および後行極が前記溶接線方向に所定の電極間距離を有して配置された溶接トーチと、
先端に取り付けられた前記溶接トーチを溶接進行方向に対して左右にウィービングさせるロボットと、
前記先行極および前記後行極に給電を行う溶接電源と、
前記先行極および前記後行極のウィービング中における溶接電流および／または溶接電圧を検出する電流電圧検出器と、
前記溶接トーチの位置を制御するロボットコントローラと、を備え、
前記ロボットコントローラは、
前記電流電圧検出器で検出された前記先行極の溶接電流および／または溶接電圧の電気的変化に基づいて、前記溶接線に対する前記溶接トーチのウィービング中心軌跡の左右方向および上下方向における位置ずれ量である先行極変化量を算出する先行極処理部と、
前記先行極変化量に基づいて、前記ウィービング中心軌跡の左右方向および上下方向における位置ずれを補正するための先行極補正量を算出する先行極補正部と、
前記電流電圧検出器で検出された前記後行極の溶接電流および／または溶接電圧の電気的変化に基づいて、前記溶接線に対する前記溶接トーチのウィービング中心軌跡の左右方向における位置ずれ量である後行極変化量を算出する後行極処理部と、
前記後行極変化量に基づいて、前記ウィービング中心軌跡の溶接進行方向に対する水平面内における回転方向の位置ずれを補正するための後行極補正量を算出する後行極補正部と、
前記後行極補正量を用いて補正を行う前の前記先行極の位置と、前記後行極補正量を用いて補正を行った後の前記先行極の位置との差から、前記後行極補正量を用いて補正を行った場合における前記先行極の位置ずれ量を算出し、当該先行極の位置ずれ量に基づいて、前記溶接トーチの前記先行極および前記後行極の間に設定した水平面内における回転中心の位置ずれを補正するための回転中心補正量を算出する回転ずれ補正制御処理部と、
前記先行極補正量および前記後行極補正量を加算または減算することで、前記アーク溶接を行う際に予め算出したティーチング軌跡のティーチング位置を補正するとともに、前記回転中心補正量を加算または減算することで、倣い補正時における前記溶接トーチの回転中心の位置を補正するロボット軌跡計画処理部と、
を備えることを特徴とするタンデムアーク溶接システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｖ形、Ｌ形またはこれらに類似した開先を、ロボットを利用して２つの電極を備える溶接トーチを左右にウィービングさせながら、溶接線に倣って進行させてアーク溶接を行うタンデムアーク溶接システムを制御するロボットコントローラ、それを用いたアーク倣い制御方法およびタンデムアーク溶接システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のタンデムアーク溶接時のアーク倣いに関する先行技術としては、例えば特許文献１に記載されたような技術がある。この技術は、ウィービング１周期の間における先行極および後行極の電気的変化量から補正量を算出してアーク倣いを行なうものであり、後行極は先行極を中心として回転することでアーク倣いを行っていた。すなわち、従来のタンデムアーク溶接時のアーク倣いでは、後行極のアーク倣いは先行極トーチ周りに補正を行うものであり、回転中心、すなわちＴＣＰ（Tool Center Point）を先行極に設定する必要があった。
【０００３】
ここで、溶接を行うロボットによるタンデムアーク溶接は、予め作業軌跡をティーチングし、記憶した軌跡を再生することで溶接作業を行なっている。この作業軌跡のティーチングは、前記したＴＣＰを指定した上で行われる。タンデムアーク溶接システムにおいては、先行極のワイヤ先端位置や後行極のワイヤ先端位置よび極間位置が、予めロボットのフランジ面からの距離、角度として設定されており、状況に応じて変更が可能である。
【０００４】
タンデムアーク溶接において、このＴＣＰを先行極と後行極の中間に設定すると、運用面で優位となる場合がある。例えば図９に示すように、ロボットの動作方向を変更する場合である。図９（ａ）に示すように、ＴＣＰを先行極２ａに設定してティーチングした場合において、ティーチング位置を変えずに動作方向を逆向きに変更すると、距離Ｓだけ端点が変化する。従って、溶接トーチと溶接構造物との干渉に繋がり、ティーチング位置の修正が必要となる。一方、図９（ｂ）に示すように、ＴＣＰを先行極２ａと後行極２ｂの中間に設定してティーチングした場合において、ティーチング位置を変えずに動作方向を逆向きに変更しても、端点は変化しない。従って、ティーチング位置の修正が少なくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−９３６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、例えば特許文献１に記載されたアーク倣いにおいて、ＴＣＰを先行極２ａと後行極２ｂの中間等の先行極２ａ以外に設定すると、図１０（ａ）に示すように、後行極２ｂのアーク倣いがＴＣＰである先行極２ａと後行極２ｂの中間を回転中心として回転し、同図に示すように、後行極２ｂのアーク倣いによって先行極２ａの位置が変化する。このようにアーク溶接中に先行極２ａの位置が変化すると、本来溶接すべき箇所を溶接しないため、溶け込み不良等の溶接欠陥に繋がる可能性があった。従って、特許文献１に記載されたアーク倣いにおいては、溶接欠陥の発生を極力防止するために、図１０（ｂ）に示すように、ＴＣＰを先行極２ａに設定してティーチング位置を修正せざるを得なかった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決すべく創案されたものであり、アーク倣いを先行極と後行極との間における任意の回転中心で行った場合においても先行極に位置ずれが発生せず、溶接欠陥が生じることのないアーク溶接を可能とするタンデムアーク溶接システムを制御するロボットコントローラ、それを用いたアーク倣い制御方法およびタンデムアーク溶接システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明に係るタンデムアーク溶接システムを制御するロボットコントローラは、先行極および後行極が溶接線方向に所定の電極間距離を有して配置された溶接トーチと、先端に取り付けられた前記溶接トーチを溶接進行方向に対して左右にウィービングさせるロボットと、前記先行極および前記後行極に給電を行う溶接電源と、前記先行極および前記後行極のウィービング中における溶接電流および／または溶接電圧を検出する電流電圧検出器と、を備え、前記溶接線に倣ってアーク溶接を行うタンデムアーク溶接システムの前記溶接トーチの位置を制御するロボットコントローラであって、前記電流電圧検出器で検出された前記先行極の溶接電流および／または溶接電圧の電気的変化に基づいて、前記溶接線に対する前記溶接トーチのウィービング中心軌跡の左右方向および上下方向における位置ずれ量である先行極変化量を算出する先行極処理部と、前記先行極変化量に基づいて、前記ウィービング中心軌跡の左右方向および上下方向における位置ずれを補正するための先行極補正量を算出する先行極補正部と、前記電流電圧検出器で検出された前記後行極の溶接電流および／または溶接電圧の電気的変化に基づいて、前記溶接線に対する前記溶接トーチのウィービング中心軌跡の左右方向における位置ずれ量である後行極変化量を算出する後行極処理部と、前記後行極変化量に基づいて、前記ウィービング中心軌跡の溶接進行方向に対する水平面内における回転方向の位置ずれを補正するための後行極補正量を算出する後行極補正部と、前記後行極補正量を用いて補正を行う前の前記先行極の位置と、前記後行極補正量を用いて補正を行った後の前記先行極の位置との差から、前記後行極補正量を用いて補正を行った場合における前記先行極の位置ずれ量を算出し、当該先行極の位置ずれ量に基づいて、前記溶接トーチの前記先行極および前記後行極の間に設定した水平面内における回転中心の位置ずれを補正するための回転中心補正量を算出する回転ずれ補正制御処理部と、前記先行極補正量および前記後行極補正量を加算または減算することで、前記アーク溶接を行う際に予め算出したティーチング軌跡のティーチング位置を補正するとともに、前記回転中心補正量を加算または減算することで、倣い補正時における前記溶接トーチの回転中心の位置を補正するロボット軌跡計画処理部と、を備える構成とする。
【０００９】
このような構成を備えるロボットコントローラは、先行極補正部で算出される先行極補正量によって溶接トーチを溶接進行方向に対して左右方向および上下方向に制御するアーク倣いが行なわれ、後行極補正部で算出される後行極補正量によって溶接トーチを溶接進行方向に対して回転方向に制御するアーク倣いが行われ、かつ、回転ずれ補正制御処理部によって算出される回転中心補正量によって倣い補正時における溶接トーチの回転中心の位置を制御するアーク倣いが行なわれる。
【００１０】
このように、先行極補正量および後行極補正量に加えて、回転中心補正量を用いて倣い補正時における溶接トーチの回転中心の位置を補正することで、後行極によるアーク倣い、すなわち後行極補正部で算出される後行極補正量による溶接トーチの回転方向の制御によって発生あるいは発生すると想定される先行極の位置ずれが補正される。従って、後行極によるアーク倣いを任意の回転中心で行った場合においても、先行極の位置ずれが生じない。
【００１１】
また、前記課題を解決するために、本発明に係るアーク倣い制御方法は、溶接線に倣ってアーク溶接を行うタンデムアーク溶接システムの溶接トーチの位置を制御するロボットコントローラを用いたアーク倣い制御方法であって、前記溶接線に対するウィービング中心軌跡の左右方向および上下方向における位置ずれを検出し、前記溶接トーチの位置を溶接進行方向に対して左右方向および上下方向に制御することで当該位置ずれを補正する先行極制御工程と、前記溶接線に対するウィービング中心軌跡の左右方向における位置ずれを検出し、前記溶接トーチの位置を溶接進行方向に対する水平面内における回転方向に制御することで当該位置ずれを補正する後行極制御工程と、前記後行極制御工程における前記後行極の補正によって生じる前記先行極の位置ずれを検出し、倣い補正時における前記溶接トーチの前記先行極および前記後行極の間に設定した水平面内における回転中心の位置ずれを制御することで当該位置ずれを補正する回転中心制御工程と、を行う手順とする。
【００１２】
このような手順を行うアーク倣い制御方法は、溶接トーチを溶接進行方向に対して左右方向、上下方向および回転方向に制御するアーク倣いが行なわれるとともに、溶接トーチの回転中心の位置を制御するアーク倣いが行なわれる。従って、後行極によるアーク倣いを任意の回転中心で行った場合においても、先行極の位置ずれが生じない。
【００１３】
また、本発明に係るアーク倣い制御方法は、前記先行極制御工程が、先行極処理部において、ウィービング１周期の間における溶接電流および／または溶接電圧の電気的変化から、前記溶接線に対するウィービング中心軌跡の左右方向における位置ずれを示す先行極第１変化量と、前記溶接線に対するウィービング中心軌跡の上下方向における位置ずれを示す先行極第２変化量と、を算出する先行極変化量算出工程と、先行極補正部において、前記先行極第１変化量に基づいて前記ウィービング中心軌跡の左右方向の位置ずれを補正するための先行極左右補正量を算出するとともに、前記先行極第２変化量に基づいて前記ウィービング中心軌跡の上下方向の位置ずれを補正するための先行極上下補正量を算出する先行極補正量算出工程と、を含み、前記後行極制御工程が、後行極処理部において、前記ウィービング１周期の間における溶接電流および／または溶接電圧の電気的変化から、前記溶接線に対するウィービング中心軌跡の左右方向の位置ずれを示す後行極変化量を算出する後行極変化量算出工程と、後行極補正部において、前記後行極変化量に基づいて前記溶接線に対するウィービング中心軌跡の溶接進行方向に対する水平面内における回転方向の位置ずれを補正するための後行極補正量を算出する後行極補正量算出工程と、を含み、前記回転中心制御工程は、回転ずれ補正制御処理部において、前記後行極補正量に基づいて、当該後行極補正量を用いて補正を行った場合における前記溶接トーチの前記先行極および前記後行極の間に設定した水平面内における回転中心の位置ずれを補正するための回転中心補正量を算出し、倣い補正時における前記溶接トーチの回転中心を制御することが好ましい。
【００１４】
このような手順を行うアーク倣い制御方法は、先行極補正部で算出される先行極補正量によって溶接トーチを溶接進行方向に対して左右方向および上下方向に制御するアーク倣いが行なわれ、後行極補正部で算出される後行極補正量によって溶接トーチを溶接進行方向に対して回転方向に制御するアーク倣いが行われ、かつ、回転ずれ補正制御処理部によって算出される回転中心補正量によって溶接トーチの回転中心の位置を制御するアーク倣いが行なわれる。
【００１５】
このように、先行極補正量および後行極補正量に加えて、回転中心補正量を用いて溶接トーチの回転中心を補正することで、後行極によるアーク倣い、すなわち後行極補正部で算出される後行極補正量による溶接トーチの回転方向の制御によって発生あるいは発生すると想定される先行極の位置ずれが補正される。従って、後行極によるアーク倣いを任意の回転中心で行った場合においても、先行極の位置ずれが生じない。
【００１６】
また、本発明に係るアーク倣い制御方法は、前記回転中心制御工程が、先行極と倣い補正時における前記溶接トーチの回転中心との距離と、前記ロボットを基準とした溶接トーチの姿勢を示すトーチ姿勢情報とから、前記先行極の基準位置を算出する先行極基準位置算出工程と、前記先行極の基準位置と前記後行極補正量とから、当該後行極補正量を用いて補正を行う前の前記先行極の位置と、前記後行極補正量を用いて補正を行った後の前記先行極の位置との差を求めることで前記回転中心補正量を算出する回転中心補正量算出工程と、を含むことが好ましい。
【００１７】
このような手順を行うアーク倣い制御方法は、先行極−回転中心間距離とトーチ姿勢情報と後行極補正量とを用いることで、後行極補正量による溶接トーチの回転方向の制御によって発生あるいは発生すると想定される先行極の位置ずれを補正するための回転中心補正量を容易に算出することができる。
【００１８】
そして、前記課題を解決するために、本発明に係るタンデムアーク溶接システムは、溶接線に沿ってアーク溶接を行うタンデムアーク溶接システムであって、先行極および後行極が前記溶接線方向に所定の電極間距離を有して配置された溶接トーチと、先端に取り付けられた前記溶接トーチを溶接進行方向に対して左右にウィービングさせるロボットと、前記先行極および前記後行極に給電を行う溶接電源と、前記先行極および前記後行極のウィービング中における溶接電流および／または溶接電圧を検出する電流電圧検出器と、前記溶接トーチの位置を制御するロボットコントローラと、を備え、前記ロボットコントローラが、前記電流電圧検出器で検出された前記先行極の溶接電流および／または溶接電圧の電気的変化に基づいて、前記溶接線に対する前記溶接トーチのウィービング中心軌跡の左右方向および上下方向における位置ずれ量である先行極変化量を算出する先行極処理部と、前記先行極変化量に基づいて、前記ウィービング中心軌跡の左右方向および上下方向における位置ずれを補正するための先行極補正量を算出する先行極補正部と、前記電流電圧検出器で検出された前記後行極の溶接電流および／または溶接電圧の電気的変化に基づいて、前記溶接線に対する前記溶接トーチのウィービング中心軌跡の左右方向における位置ずれ量である後行極変化量を算出する後行極処理部と、前記後行極変化量に基づいて、前記ウィービング中心軌跡の溶接進行方向に対する水平面内における回転方向の位置ずれを補正するための後行極補正量を算出する後行極補正部と、前記後行極補正量を用いて補正を行う前の前記先行極の位置と、前記後行極補正量を用いて補正を行った後の前記先行極の位置との差から、前記後行極補正量を用いて補正を行った場合における前記先行極の位置ずれ量を算出し、当該先行極の位置ずれ量に基づいて、前記溶接トーチの前記先行極および前記後行極の間に設定した水平面内における回転中心の位置ずれを補正するための回転中心補正量を算出する回転ずれ補正制御処理部と、前記先行極補正量および前記後行極補正量を加算または減算することで、前記アーク溶接を行う際に予め算出したティーチング軌跡のティーチング位置を補正するとともに、前記回転中心補正量を加算または減算することで、倣い補正時における前記溶接トーチの回転中心の位置を補正するロボット軌跡計画処理部と、を備える構成とする。
【００１９】
このような構成を備えるタンデムアーク溶接システムは、ロボットコントローラの先行極補正部で算出される先行極補正量によって溶接トーチを溶接進行方向に対して左右方向および上下方向に制御するアーク倣いが行なわれ、ロボットコントローラの後行極補正部で算出される後行極補正量によって溶接トーチを溶接進行方向に対して回転方向に制御するアーク倣いが行われ、かつ、ロボットコントローラの回転ずれ補正制御処理部によって算出される回転中心補正量によって倣い補正時における溶接トーチの回転中心の位置を制御するアーク倣いが行なわれる。
【００２０】
このように、先行極補正量および後行極補正量に加えて、回転中心補正量を用いて倣い補正時における溶接トーチの回転中心の位置を補正することで、後行極によるアーク倣い、すなわち後行極補正部で算出される後行極補正量による溶接トーチの回転方向の制御によって発生あるいは発生すると想定される先行極の位置ずれが補正される。従って、後行極によるアーク倣いを任意の回転中心で行った場合においても、先行極の位置ずれが生じない。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るロボットコントローラおよびタンデムアーク溶接システムによれば、アーク溶接時のアーク倣いを先行極と後行極との間における任意の回転中心で行った場合であっても、先行極に位置ずれが発生せず、先行極の位置ずれに起因する溶接欠陥を適切に防止することができる。また、本発明に係るアーク倣い制御方法によれば、前記した手順によって溶接トーチの左右方向、上下方向および回転方向の制御を行い、かつ、倣い補正時における溶接トーチの回転中心を制御することで、アーク溶接時のアーク倣いを先行極と後行極との間における任意の回転中心で行った場合における先行極の位置ずれを適切に修正可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】タンデムアーク溶接システムの一例を示す構成説明図である。
【図２】タンデムアーク溶接システムを制御する本発明に係るロボットコントローラのブロック図である。
【図３】タンデムアーク溶接システムの溶接トーチのウィービングの状態を示す説明図である。
【図４】本発明に係るロボットコントローラを用いたアーク倣いの状態を示す説明図である。
【図５】本発明に係るロボットコントローラを用いた左右方向のアーク倣いの状態を示す説明図である。
【図６】本発明に係るロボットコントローラを用いた回転方向のアーク倣いの状態を示す説明図である。
【図７】本発明に係るロボットコントローラを用いた回転中心補正量の具体的な算出手順の一例を示す図である。
【図８】本発明に係るロボットコントローラを用いたアーク倣い制御方法を説明する処理フロー図である。
【図９】タンデムアーク溶接において、ロボットの動作方向を変更する場合を示す模式図であって、（ａ）は、ＴＣＰを先行極に設定してティーチングした場合を示す図、（ｂ）は、ＴＣＰを先行極と後行極の中間に設定してティーチングした場合を示す図、である。
【図１０】タンデムアーク溶接における後行極のアーク倣いを示す模式図であって、（ａ）は、ＴＣＰを先行極と後行極の中間に設定した場合を示す図、（ｂ）は、ＴＣＰを先行極に設定した場合を示す図、である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜ロボットコントローラ＞
以下、本発明の実施形態に係るタンデムアーク溶接システムを制御するロボットコントローラについて、図面を参照しながら詳細に説明する。まず、本発明に係るロボットコントローラを備えるタンデムアーク溶接システムは、２つの電極を溶接ワークの溶接進行方向に対して左右にウィービングしながら、溶接線に倣ってアーク溶接を行うシステムである。また、タンデムアーク溶接システムは、前記した図９（ｂ）に示すように、ティーチング位置を変えずに動作方向を逆向きに変更してアーク溶接を行う場合もある。
【００２４】
タンデムアーク溶接システム１は、図１に示すように、ロボットコントローラ８の他に、先行極２ａと後行極２ｂとを備える溶接トーチ２と、ロボット３と、溶接電源４，５と、電流電圧検出器６，７と、主な構成として備えている。以下、各構成について説明する。
【００２５】
溶接トーチ２は、その先端に溶接ワークＷの溶接線方向の前方に配置される先行極２ａと、先行極２ａと所定の電極間距離（例えば、１０〜３０ｍｍ）を有して溶接線方向の後方に配置される後行極２ｂとを備えている。先行極２ａおよび後行極２ｂは、消耗電極として作用し、溶接ワイヤ１０ａ，１０ｂを管状の先行極トーチおよび後行極トーチ（図示せず）の内部に挿通し、各トーチの先端から所定の突き出し長さ（例えば、２０〜３５ｍｍ）で突き出したものであることが好ましい。そして、溶接ワイヤ１０ａ，１０ｂは、送給モータ９ａ，９ｂから供給される。また、溶接ワイヤ１０ａ，１０ｂは、溶接ワークＷの材質、溶接形態等によって、所定の組成を有するものを適宜選択し、例えば、所定量のＣ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｔｉ，ＳおよびＯを含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるものが使用される。
【００２６】
溶接トーチ２は、シールドガスノズルを備えたものであってもよい。そして、シールドガスとしては、ガス組成が不活性ガスリッチのものが使用され、Ａｒ＋ＣＯ２，Ａｒ＋Ｈｅ＋Ｏ，Ａｒ＋Ｈｅ＋ＣＯ２等が挙げられる。
【００２７】
ロボット３は、図３に示すように、その先端に溶接トーチ２を取り付け、その溶接トーチ２をアーク溶接の際に溶接進行方向に対して左右にウィービングさせるものである。ウィービングは、ロボット３の各軸を駆動して制御され、その制御は後記するロボットコントローラ８で行われる。
【００２８】
溶接電源４，５は、先行極２ａ、後行極２ｂおよび溶接ワークＷに電力を供給し、先行極２ａと溶接ワークＷとの間、および、後行極２ｂと溶接ワークＷとの間にアークを発生させるものである。
【００２９】
電流電圧検出器６，７は、先行極２ａおよび後行極２ｂのウィービング中の所定の位置、例えば、ウィービング左端および右端での溶接状態量を検出するものである。ここで、溶接状態量とは、電流電圧検出器６，７で検出した先行極２ａまたは後行極２ｂの溶接電流および／または溶接電圧のことを示している。なお、図１においては、電流電圧検出器６，７が溶接電源４，５の内部に備えられた例を記載したが、溶接電源４，５の外部に備えられたものであってもよい。
【００３０】
ロボットコントローラ８は、タンデムアーク溶接システム１の溶接トーチ２の位置を制御するものであり、電流電圧検出器６，７で検出された溶接状態量に基づいて、ロボット３を介して溶接トーチ２の位置を制御するものである。ロボットコントローラ８は、具体的には、後記するように、先行極２ａの溶接状態量の電気的変化から算出された補正量である先行極補正量を用いてウィービング中心軌跡の左右方向および上下方向の位置を補正し、後行極２ｂの溶接状態量の電気的変化から算出された補正量である後行極補正量を用いてウィービング中心軌跡の回転方向の位置を補正する。また、ロボットコントローラ８は、後記するように、後行極補正量等から算出した回転中心補正量を用いて倣い補正時における溶接トーチ２の回転中心を補正する。
【００３１】
ロボットコントローラ８は、図２に示すように、先行極処理部１１ａと、先行極補正部１４ａと、後行極処理部１１ｂと、後行極補正部１４ｂと、設定値格納メモリ１５と、回転ずれ補正制御処理部１６と、アーク倣い制御処理部１７と、を備えている。以下、各構成について説明する。
【００３２】
先行極処理部１１ａは、電流電圧検出器６，７で検出された先行極２ａの溶接状態量の電気的変化に基づいて、溶接線に対する溶接トーチ２のウィービング中心軌跡の左右方向および上下方向における位置ずれ量である先行極変化量を算出するものである。また、後行極処理部１１ｂは、電流電圧検出器６，７で検出された後行極２ｂの溶接状態量の電気的変化に基づいて、溶接線に対する溶接トーチ２のウィービング中心軌跡の回転方向における位置ずれ量である後行極変化量を算出するものである。
【００３３】
先行極処理部１１ａおよび後行極処理部１１ｂでは、ロボット軌跡計画処理部１３からのウィービング位置情報、例えば、ウィービング左端または右端であるか、または、右進ウィービングまたは左進ウィービングであるか等の位置情報を基に、その位置での電流電圧検出器６，７で検出された溶接状態量のデータから所定の算出方法で、例えば、後記する各位置での溶接状態量の差を算出する方法等で、溶接状態量の電気的変化を算出するものである。なお、ここでの溶接状態量の電気的変化量は、後記するように、溶接線に対するウィービング軌跡の位置ずれ量を示している。
【００３４】
先行極補正部１４ａは、先行極処理部１１ａで算出された先行極変化量に基づいて、ウィービング中心軌跡の左右方向および上下方向における位置ずれを補正するための先行極補正量を算出するものである。また、後行極補正部１４ｂは、後行極処理部１１ｂで算出された後行極変化量に基づいて、ウィービング中心軌跡の回転方向における位置ずれを補正するための後行極補正量を算出するものである。
【００３５】
先行極補正部１４ａおよび後行極補正部１４ｂでは、先行極処理部１１ａ、後行極処理部１１ｂで算出された溶接状態量の電気的変化に基づいて、所定の算出方法で、例えば、後記する比例関係を利用して算出する方法、または、閾値を利用して算出する方法等で、溶接線に対するウィービング中心軌跡の左右方向、上下方向および回転方向の位置ずれを制御するための倣い補正量を算出する。具体的には、先行極補正部１４ａは先行極２ａの倣い補正量である先行極補正量を、後行極補正部１４ｂは後行極２ｂの倣い補正量である後行極補正量を、それぞれ算出する。そして、算出された各補正量は、図２に示すように、ロボット軌跡計画処理部１３に送られる。また、前記した後行極補正部１４ｂが算出した後行極補正量は、図２に示すように、回転ずれ補正制御処理部１６に送られる。
【００３６】
設定値格納メモリ１５は、溶接トーチ２の先行極２ａと、倣い補正時における溶接トーチ２の回転中心との間の距離である先行極−回転中心間距離を予め保存するものである。この先行極−回転中心間距離は、図２に示すように、回転ずれ補正制御処理部１６に送られる。この先行極−回転中心間距離は、具体的には、溶接トーチ２の座標系であるツール座標系上における先行極２ａから溶接トーチ２の回転中心までの距離をベクトルで表したデータである。
【００３７】
回転ずれ補正制御処理部１６は、前記した後行極補正量と、先行極−回転間距離と、トーチ姿勢情報と、から回転中心補正量、すなわちＴＣＰ補正量を算出するものである。ここで、トーチ姿勢情報とは、ロボット３を基準とした溶接トーチ２の姿勢を示す情報であり、具体的には、溶接トーチ２の座標系であるツール座標系から、ロボット３の座標系であるロボット座標系に座標系を変換するための回転行列である。このトーチ姿勢情報は、図２に示すように、後記するロボット軌跡計画処理部１３から回転ずれ補正制御処理部１６へと送られる。そして、回転ずれ補正制御処理部１６において算出された回転中心補正量は、図２に示すように、ロボット軌跡計画処理部１３に送られる。
【００３８】
回転ずれ補正制御処理部１６では、後行極補正量を用いて補正を行う前の先行極２ａの位置と、後行極補正量を用いて補正を行った後の先行極２ａの位置との差から、後行極補正量を用いて補正を行った場合における先行極２ａの位置ずれ量を算出し、当該先行極２ａの位置ずれ量に基づいて、先行極２ａの位置ずれを補正するための回転中心補正量を算出する。ここで、回転中心補正量の具体的な算出手順については、後記する。
【００３９】
アーク倣い制御処理部１７は、タンデムアークシステムにおけるアーク倣いを制御するものである。アーク倣い制御処理部１７は、前記したように、先行極処理部１１ａ、後行極処理部１１ｂ、先行極補正部１４ａ、後行極補正部１４ｂを備えている。
【００４０】
ロボット軌跡計画処理部１３は、先行極補正部１４ａおよび後行極補正部１４ｂから送られた先行極補正量および後行極補正量をそれぞれ加算または減算することで、ティーチングデータ部１２から送られてくるティーチング位置データを補正するものである。ここで、ティーチング位置データとは、アーク溶接を行う際に予め算出したティーチング軌跡のティーチング位置を示すデータである。
【００４１】
また、ロボット軌跡計画処理部１３は、回転ずれ補正制御処理部１６から送られた回転中心補正量を加算または減算することで、溶接トーチ２の回転中心データを補正する。ここで、回転中心データとは、倣い補正時における溶接トーチ２の回転中心の位置を示すデータである。
【００４２】
ロボット軌跡計画処理部１３は、これらの補正データをロボット３の各軸指令値としてロボット３のサーボドライバへ送り、図４〜図６に示すようにロボット３の先端に取り付けられた溶接トーチ２を溶接進行方向に対して左右方向、上下方向および回転方向に制御するとともに、図７に示すように、倣い補正時における溶接トーチ２の回転中心を制御する。
【００４３】
ここで、本発明に係るタンデムアーク溶接システム１では、前記したウィービング中心軌跡の上下方向の位置ずれ補正に用いる溶接状態量としては、溶接電流を使用する。また、ウィービング中心軌跡の左右方向の位置ずれ補正に用いる溶接状態量としては、溶接電流または溶接電圧を使用する。その際、ウィービング周期に対して溶接電源４，５の定電圧制御の応答性が速い場合は溶接電流、遅い場合は溶接電圧を使用する。なお、溶接電流と溶接電圧の両者を使用する場合もある。
【００４４】
＜アーク倣い制御方法＞
次に、本発明に係るロボットコントローラ８を用いたアーク倣い制御方法について、詳細に説明する。本発明に係るアーク倣い制御方法は、先行極制御工程と、後行極制御工程と、回転中心制御工程と、を含むものである。ここで、後行極制御工程と先行極制御工程と回転中心制御工程とは、それぞれ同時に行ってもよく、あるいはこの順番で行ってもよい。
【００４５】
（１）先行極制御工程
先行極制御工程は、先行極変化量算出工程と、先行極補正量算出工程と、を含むことが好ましい。
先行極変化量算出工程では、前記した先行極処理部１１ａにおいて、ウィービング１周期の間における溶接状態量、すなわち溶接電流および／または溶接電圧の電気的変化から、溶接線に対するウィービング中心軌跡の左右方向における位置ずれを示す先行極第１変化量と、溶接線に対するウィービング中心軌跡の上下方向における位置ずれを示す先行極第２変化量と、を所定の算出方法で算出する。
【００４６】
（先行極第１変化量の算出方法）
先行極第１変化量は、以下の２つの算出方法のいずれか１方の算出方法で算出することが好ましい。
第１の算出方法では、先行極第１変化量（dI＿Lrl）は、下式（１）で表されるように、ウィービング左端で検出される先行極２ａの左端溶接状態量（L＿A）と、ウィービング右端で検出される先行極２ａの右端溶接状態量（L＿B）との差とする。
[dI＿Lrl]＝[L＿B]−[L＿A]  ・・・（１）
【００４７】
第２の算出方法では、先行極第１変化量（dI＿Lrl）は、下式（２）で表されるように、第１溶接状態量差と第２溶接状態量差との差とする。そして、第１溶接状態量差は、ウィービング左端から右端に至る右進ウィービングｒｗ（図３参照）期間の間に検出される先行極２ａの右進最大溶接状態量（L＿lmax）と、右進最小溶接状態量（L＿lmin）との差で定義される。また、第２溶接状態量差は、ウィービング右端から左端に至る左進ウィービングｌｗ（図３参照）期間の間に検出される先行極２ａの左進最大溶接状態量（L＿rmax）と、左進最小溶接状態量（L＿rmin）との差で定義される。
[dI＿Lrl]＝([L＿lmax]−[L＿lmin])−([L＿rmax]−[L＿rmin])  ・・・（２）
【００４８】
（先行極第２変化量の算出方法）
先行極第２変化量（dI＿Lud）は、下式（３）の算出方法で算出することが好ましい。すなわち、溶接状態量が溶接電流値であり、ウィービング１周期の間に検出される先行極２ａの平均溶接電流値と、あらかじめ設定された基準溶接電流値との差とする。下式（３）では、平均溶接電流値として、右進ウィービング期間および左進ウィービング期間の間に検出された最大溶接電流値および最小溶接電流値（L＿lmax、L＿lmin、L＿rmax、L＿rmin）の４点の溶接電流値の平均としたが、検出点数は４点に限定されず、倣いの精度、または情報処理時間の短縮を考慮して、検出点数を増減してもよい。
[dI＿Lud]＝[基準溶接電流値]−[平均溶接電流値]   ・・・（３）
[平均溶接電流値]＝([L＿lmax]＋[L＿lmin]＋[L＿rmax]＋[L＿rmin])/4
【００４９】
先行極補正量算出工程では、前記した先行極補正部１４ａにおいて、先行極第１変化量に基づいてウィービング中心軌跡の左右方向の位置ずれを補正するための先行極左右補正量を算出するとともに、先行極第２変化量に基づいてウィービング中心軌跡の上下方向の位置ずれを補正するための先行極上下補正量を所定の算出方法で算出する。
【００５０】
（先行極左右補正量の算出方法）
先行極左右補正量（U＿Lrl）は、前記式（１）または式（２）で算出された先行極第１変化量（dI＿Lrl）に基づいて、下式（４）の算出方法で算出することが好ましい。ここで、（k＿Lrl）は定数を表す。
[U＿Lrl]＝[k＿Lrl]×[dI＿Lrl]  ・・・（４）
すなわち、先行極左右補正量（U＿Lrl）として、先行極第１変化量（dI＿Lrl）の大きさに比例したものを使用する。
【００５１】
（先行極上下補正量の算出方法）
先行極上下補正量（U＿Lud）は、前記式（３）で算出された先行極第２変化量（dI＿Lud）に基づいて、下式（５）の算出方法で算出することが好ましい。ここで、（k＿Lud）は定数を表す。
[U＿Lud]＝[k＿Lud]×[dI＿Lud]  ・・・（５）
すなわち、先行極上下補正量（U＿Lud）として、先行極第２変化量（dI＿Lud）の大きさに比例したものを使用する。
【００５２】
前記した式（４）、（５）で示された先行極左右補正量および先行極上下補正量の算出方法は、電先行極第１変化量および先行極第２変化量に比例した補正量の計算方法である。しかしながら、以下のように、比例項に加えて積算項（[ki＿Lrl]×Σ[dI＿Lrl]、[ki＿Lud]×Σ[dI＿Lud]）を加算してもよい。これにより、ウィービング中心軌跡の位置ずれ偏差をさらに小さくすることが可能となる。
[U＿Lrl]＝[k＿Lrl]×[dI＿Lrl]＋[ki＿Lrl]×Σ[dI＿Lrl]
[U＿Lud]＝[k＿Lud]×[dI＿Lud]＋[ki＿Lud]×Σ[dI＿Lud]
【００５３】
そして、このようにして算出された先行極左右補正量および先行極上下補正量を用いてタンデムアーク溶接システム１の溶接トーチ２を溶接進行方向に対して左右方向および上下方向に制御する（図４、図５参照）。
【００５４】
（２）後行極制御工程
後行極制御工程は、後行極変化量算出工程と、後行極補正量算出工程と、を含むことが好ましい。
後行極変化量算出工程では、前記した後行極処理部１１ｂにおいて、ウィービング１周期の間における溶接状態量、すなわち溶接電流および／または溶接電圧の電気的変化から、溶接線に対するウィービング中心軌跡の回転方向の位置ずれを示す後行極変化量を所定の算出方法で算出する。
【００５５】
（後行極変化量の算出方法）
後行極変化量は、以下の２つの算出方法のいずれか１方の算出方法で算出することが好ましい。
第１の算出方法では、後行極変化量（dI＿Trl）は、下式（６）で表されるように、ウィービング左端で検出される後行極２ｂの左端溶接状態量（T＿A）と、ウィービング右端で検出される後行極２ｂの右端溶接状態量（T＿B）との差とする。
[dI＿Trl]＝[T＿B]−[T＿A]  ・・・（６）
【００５６】
第２の算出方法では、後行極変化量（dI＿Trl）は、下式（７）で表されるように、第３溶接状態量差と第４溶接状態量差との差とする。そして、第３溶接状態量差は、ウィービング左端から右端に至る右進ウィービングｒｗ（図３参照）期間の間に検出される先行極２ａの右進最大溶接状態量（T＿lmax）と、右進最小溶接状態量（T＿lmin）との差で定義される。また、第４溶接状態量差は、ウィービング右端から左端に至る左進ウィービングｌｗ（図３参照）期間の間に検出される先行極２ａの左進最大溶接状態量（T＿rmax）と、左進最小溶接状態量（T＿rmin）との差で定義される。
[dI＿Trl]＝([T＿lmax]−[T＿lmin])−([T＿rmax]−[T＿rmin])  ・・・（７）
【００５７】
後行極補正量算出工程では、前記した後行極補正部１４ｂにおいて、後行極変化量に基づいて溶接線に対するウィービング中心軌跡の回転方向の位置ずれを補正するための後行極補正量を所定の算出方法で算出する。
【００５８】
（後行極補正量の算出方法）
後行極補正量（U＿Trl）は、以下の条件式（８）によって決定されることが好ましい。すなわち、上式（６）または上式（７）で算出された後行極変化量（dI＿Trl）があらかじめ定めた閾値（±△Ｉ）を超えるまではゼロとし、後行極変化量（dI＿Trl）が閾値（±△Ｉ）を超えた場合にあらかじめ定めた所定量（±△Ｕ）とする。
[条件式(８)]
[dI＿Trl]＞△Ｉの場合には、[U＿Trl]＝△Ｕとし、
−△Ｉ≦[dI＿Trl]≦△Ｉの場合には、[U＿Trl]＝０とし、
[dI＿Trl]＜−△Ｉの場合には、[U＿Trl]＝−△Ｕとする。
【００５９】
また、後行極補正量（U＿Trl）を、先行極制御工程と同様な、後行極変化量（dI＿Trl）の大きさに比例したものとして算出してもよい。すなわち、下式（９）で算出してもよい。ここで、[K＿Trl]は定数である。
[U＿Trl]＝[k_Trl]×[dI_Trl]  ・・・（９）
【００６０】
そして、このようにして算出された後行極補正量を用いて溶接トーチ２を溶接進行方向に対して回転方向に制御する（図６参照）。なお、このような回転方向への制御は、溶接トーチ２における先行極２ａと後行極２ｂとの間の任意の位置を回転中心として行われる。
【００６１】
（３）回転中心制御工程
回転中心制御工程では、前記した回転ずれ補正制御処理部１６において、後行極補正量に基づいて、後行極補正量を用いて補正を行った場合における先行極２ａの位置ずれを補正するための回転中心補正量を算出し、倣い補正時における溶接トーチ２の回転中心を制御する（図７参照）。
【００６２】
回転中心制御工程は、先行極基準位置算出工程と、回転中心補正量算出工程と、を含むことが好ましい。
先行極基準位置算出工程では、先行極２ａと倣い補正時における溶接トーチ２の回転中心との距離と、ロボット３を基準とした溶接トーチ２の姿勢を示すトーチ姿勢情報とから、先行極２ａの基準位置を算出する。
【００６３】
また、回転中心補正量算出工程では、先行極２ａの基準位置と後行極補正量とから、後行極補正量を用いて補正を行う前の先行極２ａの位置と、後行極補正量を用いて補正を行った後の先行極２ａの位置との差を求めることで回転中心補正量を算出する。
【００６４】
（回転中心補正量の算出方法）
回転中心補正量（△ｔｃｐ）は、より具体的には、以下の算出方法で算出することが好ましい。なお、以下の算出方法は、回転中心であるＴＣＰを先行極２ａと後行極２ｂとの中間に設定し、かつ、後行極補正量が同一平面状で回転する場合の算出方法である。
【００６５】
まず、下式（１０）によって、先行極２ａから回転中心までのベクトルをツール座標系からロボット座標系に座標変換し、図７（ａ）に示すように、基準となる基準先行極位置ベクトル（ｎ）を算出する。ここで、下式（１０）中の（ＲＲＴ）は、前記したトーチ姿勢情報であり、ツール座標系からロボット座標系に座標系を変換するための回転行列である。また、下式（１０）中のベクトル（ｄ）は、前記した先行極−回転中心間距離であり、ツール座標系上における先行極２ａから溶接トーチ２の回転中心までのベクトルである。
【００６６】
【数１】
0005498246.tif 000002
【００６７】
次に、下式（１１）によって、基準先行極位置ベクトル（ｎ）を、回転行列（Ｒα）によってθ（α，β＝０，γ＝０）回転させ、図７（ｂ）に示すように、現在の先行極位置ベクトル（ｌ）を算出する。なお、前記したθは、後行極倣い補正量の積算値（α：ロール、β：ピッチ、γ：ヨー）である。また、現在の先行極位置ベクトル（ｌ）は、アーク溶接開始時の先行極２ａの位置ベクトルである。
【００６８】
【数２】
0005498246.tif 000003
【００６９】
次に、下式（１２）によって、基準先行極位置ベクトル（ｎ）を、回転行列（Ｒα＋△α）によってθ＋△θ（α＋△α，β＋△β＝０，γ＋△γ＝０）回転させ、図７（ｃ）に示すように、倣い補正後の先行極位置ベクトル（ｌ’）を算出する。なお、前記した△θは、今回の後行極倣い補正量（△α：ロール、△β：ピッチ、△γ：ヨー）である。
【００７０】
【数３】
0005498246.tif 000004
【００７１】
次に、下式（１３）によって、現在の先行極位置ベクトル（ｌ）と倣い補正後の先行極位置ベクトル（ｌ’）との差をとり、図７（ｄ）に示すように、回転中心補正量（△ｔｃｐ）を算出する。なお、先行極位置ベクトル（ｌ）は、後行極補正量を用いて補正を行う前の先行極２ａの位置を、先行極位置ベクトル（ｌ’）後行極補正量を用いて補正を行った後の先行極２ａの位置を示している。
【００７２】
【数４】
0005498246.tif 000005
【００７３】
次に、下式（１４）によって、現在の回転中心（ＴＣＰ）に回転中心補正量に回転中心補正量（△ｔｃｐ）を加算し、図７（ｅ）に示すように、目標回転中心（ＴＣＰ’）を算出する。
【００７４】
【数５】
0005498246.tif 000006
【００７５】
ここで、上式（１０）〜（１３）を用いた回転中心補正量（△ｔｃｐ）の算出は、前記したロボットコントローラ８の回転ずれ補正制御処理部１６において行われる。また、上式（１４）を用いた目標回転中心（ＴＣＰ’）の算出は、前記したロボットコントローラ８のロボット軌跡計画処理部１３において行われる。
【００７６】
次に、アーク倣い制御方法の処理フローについて、図１、図２、図７、図８を参照して説明する。なお、溶接状態量としては溶接電流を用い、ステップ１〜１２（Ｓ１〜１２）は先行極制御工程および後行極制御工程で同一とし、先行極制御工程と後行極制御工程と回転中心制御工程とを同時に行い、先行極第１変化量および後行極変化量の算出は第２の算出方法を使用し、先行極左右補正量および先行極上下補正量の算出は比例関係を用いた算出方法で行い、後行極補正量の算出は閾値を用いた算出方法で行い、回転中心補正量の算出は前記した算出方法で行う場合を例にとって説明する。
【００７７】
（１）ステップ１〜６（Ｓ１〜６）では、先行極処理部１１ａおよび後行極処理部１１ｂにおいて、電流電圧検出器６，７で検出された溶接状態量から、右進ウィービング期間の間の先行極２ａおよび後行極２ｂにおける右進最大溶接状態量（L＿lmax，T＿lmax）および右進最小溶接状態量（L＿lmin，T＿lmin）を抽出する。なお、溶接状態量として溶接電流を用いているので、ウィービング左端で検出された先行極検出電流および後行極検出電流が右進最大溶接状態量（L＿lmax，T＿lmax）となる。
【００７８】
（２）前記ステップと同様に、ステップ７〜１１（Ｓ７〜１１）では、電流電圧検出器６，７で検出された溶接状態量から、左進ウィービング期間の間の先行極２ａおよび後行極２ｂにおける左進最大溶接状態量（L＿rmax，T＿rmax）および左進最小溶接状態量（L＿rmin，T＿rmin）を抽出する。なお、溶接状態量として溶接電流を用いているので、ウィービング右端で検出された先行極検出電流および後行極検出電流が左進最大溶接状態量（L＿rmax，T＿rmax）となる。
【００７９】
（３）ステップ１２（Ｓ１２）では、先行極処理部１１ａおよび後行極処理部１１ｂにおいて、右進最大溶接状態量（L＿lmax，T＿lmax）、右進最小溶接状態量（L＿lmin、T＿lmin）、左進最大溶接状態量（L＿rmax，T＿rmax）および左進最小溶接状態量（L＿rmin、T＿rmin）から、前記した式（２）を用いて先行極第１変化量（dI＿Lrl）が算出され、前記した式（７）を用いて後行極変化量（dI＿Trl）が算出される。また、溶接状態量を溶接電流値とし、右進最大溶接状態量（右進最大溶接電流値）（L＿lmax，T＿lmax）、右進最小溶接状態量（右進最小溶接電流値）（L＿lmin，T＿lmin）、左進最大溶接状態量（左進最大溶接電流値）（L＿rmax，T＿rmax）および左進最小溶接状態量（左進最小溶接電流値）（L＿rmin，T＿rmin）から平均溶接状態量（平均溶接電流値）を算出し、あらかじめ先行極処理部１１ａに格納されている基準溶接状態量（基準溶接電流値）とともに、前記した式（３）を用いて先行極第２変化量（dI＿Lud）が算出される。
【００８０】
そして、先行極補正部１４ａおよび後行極補正部１４ｂにおいて、先行極第１変化量（dI＿Lrl）から式（４）を用いて先行極左右補正量（U＿Lrl）が算出され、先行極第２変化量（dI＿Lud）から式（５）を用いて先行極上下補正量（U＿Lud）が算出され、後行極変化量（dI＿Trl）から条件式（８）を用いて後行極補正量（U＿Trl）が算出される。
【００８１】
（４）ステップ１３（Ｓ１３）では、回転ずれ補正制御処理部１６において、後行極補正量と、先行極−回転間距離と、トーチ姿勢情報と、から式（１０）〜（１３）を用いて回転中心補正量（△tcp）が算出される。
【００８２】
算出された補正量（U＿Lrl，U＿Lud，U＿Trl，△tcp）をロボット軌跡計画処理部１３を介してロボット３に送ることによって、溶接トーチ２を溶接進行方向に対して左右方向、上下方向および回転方向に制御するとともに、倣い補正時における溶接トーチ２の回転中心を制御するアーク倣いが実行される。そして、このようなアーク倣いをウィービング１周期単位で実行することによって、アーク倣い精度に優れ、溶接欠陥が生じることがないアーク溶接が可能となる。
【００８３】
以上、本発明に係るタンデムアーク溶接システム１を制御するロボットコントローラ８およびそれを用いたアーク倣い制御方法について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００８４】
１  タンデムアーク溶接システム
２  溶接トーチ
２ａ  先行極
２ｂ  後行極
３  ロボット
４，５  溶接電源
６，７  電流電圧検出器
８  ロボットコントローラ
９ａ，９ｂ  送給モータ
１０ａ，１０ｂ  溶接ワイヤ
１１ａ  先行極処理部
１１ｂ  後行極処理部
１２  ティーチングデータ部
１３  ロボット軌跡計画処理部
１４ａ  先行極補正部
１４ｂ  後行極補正部
１５  設定値格納メモリ
１６  回転ずれ補正制御処理部
１７  アーク倣い制御処理部
Ｗ  溶接ワーク
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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