(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボット制御装置と、溶接電源と、溶接施工中の溶接電流と溶接電圧の少なくともいずれか１つを含む実溶接条件を検出し、溶接経路あるいは溶接条件の補正を実施するア−クセンサ制御部とを備え、前記ロボット制御装置と前記溶接電源と前記アークセンサ制御部とをバス結合し、溶接施工に必要な溶接条件と、溶接施工中の溶接電流と溶接電圧の少なくともいずれか１つを含む実溶接条件のうち少なくともいずれか１つを、前記バスを介してパラレル方式で、ロボット制御装置、溶接電源および前記アークセンサ制御部間でデジタル通信し、前記溶接電圧と前記溶接電流は前記溶接電源のみに設けられた電圧検出器と電流検出器により検出されるア−ク溶接装置。
【請求項２】
溶接施工に必要な溶接条件と、溶接施工中の溶接電流と溶接電圧の少なくともいずれか１つを含む実溶接条件のうち少なくともいずれか１つを、デュアルポ−トＲＡＭを介してパラレル方式で通信する請求項1記載のア−ク溶接装置。
【請求項３】
溶接電源に備える溶接制御部と溶接出力部とを分離し、前記溶接出力部を電磁シ−ルド処理した請求項1または２に記載のア−ク溶接装置。
【請求項４】
電磁シ−ルド処理した溶接出力部と、前記溶接出力部と分離した溶接制御部とを備える溶接電源を、ロボット制御装置内に配置する請求項1または２に記載のア−ク溶接装置。
【請求項５】
鉄等の強磁性体で電磁シールド処理した溶接出力部を備えた請求項３または４に記載のア−ク溶接装置。
【請求項６】
溶接電源の溶接制御部またはア−クセンサ制御部に設定する溶接法、ワイヤ種、ワイヤ径等の溶接パラメ−タの設定を、ロボット制御装置と接続されたロボット操作用のティ−チペンダントを共用した請求項1または２に記載のア−ク溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロボットと溶接電源とア−クセンサ制御装置とを組合せた溶接ロボットシステムのアーク溶接装置等の溶接装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来例１の技術は特開平９−８５４４３号公報に記載のようなティーチングプレイバック式のロボットのロボット制御装置と溶接電源の制御部とを組合せたア−ク溶接装置であり、溶接電流指令信号と溶接電圧指令信号とが、アナログ電圧信号としてロボット制御装置へ指令され、入力した各アナログ指令信号を溶接電源でデジタル量に変換した後、溶接電流指令値と溶接電圧指令値とを求め、溶接条件制御部に取り込ませて、アーク溶接装置の制御を行っていた。
【０００３】
次に、従来例２の技術は、特開２０００−１１７４３５号公報に記載のように、図１６に示すティーチングプレイバック式のロボットのロボット制御装置本体と溶接電源の制御部とを組合せた溶接装置であり、各々がデジタル制御式である。そして、ともにデジタルの通信制御部を有し、ロボット制御装置本体から溶接電源の制御部へ溶接電流指令値を含む溶接条件指令の伝達を、通信制御部を通してデジタル量により行う構成であった。
【０００４】
また、従来例３の技術は特開平１０−５８１５７号公報に開示されていて、この技術は、図１７に示すように、システムバスを用いている。この従来例３では、図示しないスポット溶接用電極に流れる溶接電流は、溶接電流コントロ−ラによって制御される。また、溶接電流コントロ−ラおよび加圧力コントロ−ラは、システムバスを介してロボットＣＰＵによって同期して制御される。さらにロボットＣＰＵは、メモリに記憶されている溶接条件デ−タに従い、加圧力および溶接電流が複数段階で同期して変化するように制御する構成であった。
【０００５】
さらに、従来例４について説明する。図１８で示すように、従来例４はアーク溶接センサを用いたものであり、アーク溶接センサでの通信と、溶接電源での溶接条件の制御部との通信とは別に、独立して行っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例１では制御系はマイクロコンピュータを主体とするデジタル回路であり、上記のような溶接電源とのインタフェースでは、デジタル量である溶接電流・溶接電圧指令値をロボット側から各出力特性カーブに基づいてアナログ指令へＤ／Ａ変換して送り、溶接電源側ではそれぞれのアナログ電圧をＡ／Ｄ変換し再度、各出力特性カーブに基づきデジタル量へと変換し溶接制御を実施している。
【０００７】
このように、相互の制御系はデジタル回路であるにもかかわらずアナログ回路を介在させるため変換誤差が発生し、ロボット側が送信した溶接電流指令値・溶接電圧指令値と、溶接電源側が受信した上記溶接電流指令値・溶接電圧指令値が等しくならないという問題点があった。加えて、環境変化（特に温度）や経年変化によるアナログ系のドリフトの影響を受けるという問題点もあった。
【０００８】
これに対し従来例２は、従来例１のアナログインタ−フェイスの課題解決を図り、ロボット制御装置本体および溶接電源の制御部は、各々がデジタル制御式であり、かつそれぞれがデジタルの通信制御部を有し、ロボット制御装置本体から溶接電源の制御部への溶接条件指令の伝達を、通信制御部を介してシリアル通信にてデジタル量により行う構成のものである。この構成により、従来例１の場合はアナログ変換時間７０〜８０ミリ秒であるの対し、従来例２の場合のシリアル通信時間は９〜１０ミリ秒と小さくなる利点を有した。
【０００９】
しかしながら、従来例２の方法においても、溶接実行時は、溶接開始などの作業により時間をとられることが多い。例えば図９の（ａ）に示すシーケンスのように、ア−ク溶接スタ−ト時に溶接開始指令（ア−クオンシ−ケンス）を実施し、また、図９の（ｂ）に示すシーケンスのように、ア−ク溶接エンド時に溶接終了指令（ア−クオフシ−ケンス）を少なくとも実施しなければならない。さらに、溶接制御部は溶接制御自体に忙しく、これらの処理時に多大の情報量をロボット制御装置本体と溶接電源の制御部との間でやりとりしようとすると、溶接施工に支障をきたしかねない状況であった。
【００１０】
そのような問題を避けるため、溶接開始点や溶接終了点に到達する少し手前から一連の前記溶接開始指令や溶接終了指令の実行を開始させていた。しかしながらこの方法は、時間によるタイミングをトリガとする制御であるため、タイミングがずれると、ア−ク溶接スタ−トを失敗することがあった。
【００１１】
また、ワイヤがワ−クにスティックしたままの状態で次教示点にロボット本体が移動しようとするため、ト−チを損傷することもあった。さらには、この溶接システムにア−クセンサ等の制御部とロボット制御部との情報伝送のためのシリアル通信が付加されるとリアルタイム性が損なわれる恐れもあった。
【００１２】
また、単にシリアル通信速度をあげると、溶接環境下における、とりわけＴＩＧ高周波ノイズにより通信の失敗が多発して再通信処理による遅延が発生してしまうという問題もあった。
【００１３】
また、従来例３によれば、加圧力コントローラおよびスポット溶接用電極に流れる溶接電流を制御する溶接電流コントローラは、溶接条件デ−タベ−スとともにバス結合されるので、ロボットＣＰＵによって、情報伝達経路が最短で、しかも伝達手順等の複雑なタイミング等を調整する必要もなく、容易かつ高速でしかも確実な制御を行うことができる。
【００１４】
しかしながら、この従来例３においては、溶接電流と加圧力を溶接時の溶接経過時間と、加圧経過時間とを境に、時間をトリガにして切り換え制御を実施するにすぎない。すなわち、溶接出力特性カ−ブである溶接条件デ−タベ−スをロボットＣＰＵのバスから直接読めるようにしただけで、溶接機からの溶接電流情報およびロ−ドセル等による実加圧力情報、レ−ザセンサ等によるチップ先端位置のフィ−ドバック情報をロボットＣＰＵに取込み、リアルタイムに実加圧力と溶接電流とを同期させることによって、ワ−クの挙動に合わせた最適な適応制御を実現するものであるが、ア−ク溶接施工のようなある程度の溶接長を有する溶接経路全体にわたって、最適な適応制御を実現するものではなかった。
【００１５】
さらに従来例４のアーク溶接センサを備えるものにおいては、ア−ク溶接センサとして必要な実溶接電流・電圧を検出するために、電流検出器や溶接電圧検出用抵抗器を回路的に接続していたが、溶接電源内にも溶接制御のための実溶接電流・電圧を検出するために同様な検出器が存在していた。このため、溶接電源内のブリーダ抵抗とアーク溶接センサに内在する溶接電圧検出用抵抗器が溶接電源の＋出力端子と−出力端子間に並列に接続されるため、溶接電圧が電圧降下したり、溶接電源内のＤＣＣＴ（ホール素子）とアーク溶接センサに内在する電流検出器が溶接電源の＋出力端子に対して互いに直列接続され、インピ−ダンスが増加するため、とりわけ急峻な溶接電流変化時においては真の電流値から検出電流値がずれたりしていた。また、シリアル通信ラインでの情報通信速度は耐ノイズ性やリアルタイム性において大きな制限があるため、溶接施工中のア−クセンサ制御をきめ細かくは行えなかった。
【００１６】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、ティーチングプレイバック式のロボットのロボット制御装置部および溶接電源制御部は、各々がデジタル制御式であるとともにロボット制御装置部と溶接電源制御部とをパラレルバス結合した溶接装置であって、溶接施工に必要な溶接条件指令や実溶接条件の伝達を、パラレルバスを介して直接、デジタル量により行う。さらには、従来と比してより高速に適切な溶接施工処理を実施でき、各制御部間が有機的に融合して最適な溶接制御を実施できる溶接装置を提供することで、より適切な溶接施工結果を保持しつつさらなるタクトタイムの短縮実現を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のア−ク溶接装置は、ロボット制御装置と、溶接電源と、溶接施工中の溶接電流と溶接電圧の少なくともいずれか１つを含む実溶接条件を検出し、溶接経路あるいは溶接条件の補正を実施するア−クセンサ制御部とを備え、前記ロボット制御装置と前記溶接電源と前記アークセンサ制御部とをバス結合し、溶接施工に必要な溶接条件と、溶接施工中の溶接電流と溶接電圧の少なくともいずれか１つを含む実溶接条件のうち少なくともいずれか１つを、前記バスを介してパラレル方式で、ロボット制御装置、溶接電源および前記アークセンサ制御部間でデジタル通信し、前記溶接電圧と前記溶接電流は前記溶接電源のみに設けられた電圧検出器と電流検出器により検出されるア−ク溶接装置である。
【００１９】
請求項２記載のア−ク溶接装置は、溶接施工に必要な溶接条件と、溶接施工中の溶接電流と溶接電圧の少なくともいずれか１つを含む実溶接条件のうち少なくともいずれか１つを、デュアルポ−トＲＡＭを介してパラレル方式で装置間でデジタル通信する請求項１記載のア−ク溶接装置である。
【００２０】
請求項３記載のア−ク溶接装置は、溶接電源に備える溶接制御部と溶接出力部とを分離し、前記溶接出力部を電磁シ−ルド処理した請求項１または２に記載のア−ク溶接装置である。
【００２１】
請求項４記載のア−ク溶接装置は、電磁シ−ルド処理した溶接出力部と、前記溶接出力部と分離した溶接制御部とを備える溶接電源を、ロボット制御装置内に配置する請求項１または２に記載のア−ク溶接装置である。
【００２２】
請求項５記載のア−ク溶接装置は、鉄等の強磁性体で電磁シールド処理した溶接出力部を備えた請求項３または４に記載のア−ク溶接装置である。
【００２３】
請求項６記載のア−ク溶接装置は、溶接電源の溶接制御部またはア−クセンサ制御部に設定する溶接法、ワイヤ種、ワイヤ径等の溶接パラメ−タの設定を、ロボット制御装置と接続されたロボット操作用のティ−チペンダントを共用した請求項1または２に記載のア−ク溶接装置である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
請求項１記載のア−ク溶接装置によれば、溶接施工に関する情報をロボット制御装置と溶接電源とで相互にパラレルバスを介してパラレル方式にてデジタル量で伝達することにより、アナログ量との変換手段が不要となり、変換誤差を含まない信号伝達が可能となった。また、シリアル通信と比較してデ−タ長が１６ビット幅の場合は約１６倍以上に信号処理時間を短縮でき、送受信時間を極端に短くできるので情報伝達が素早く機敏で最適な溶接制御が行なえる。
【００２５】
請求項２記載のアーク溶接装置によれば、実溶接条件値を入手するための検出器等を溶接電源の検出器とは別途に備える必要がないので、前記検出器が複数あることによる実溶接電流・電圧値の真値からのズレを助長することがなく、アーク溶接現象を正確に観測できるのでアークセンサ制御が精度よく実現できるとともに、シリアル通信と比較してデータ長が１６ビット幅の場合は約１６倍以上に信号処理時間を短縮でき、送受信時間を極端に短くできるので情報伝達が素早く機敏で最適な溶接制御が行なえる。
【００２６】
請求項３記載のアーク溶接装置によれば、各ＣＰＵ部にとって、情報伝達経路が最短で、しかも伝達手順等の複雑なタイミング等を調整する必要もなく、容易かつ高速でしかも確実なバス制御を行うことができるものである。
【００２７】
請求項４記載のアーク溶接装置によれば、ノイズ源を各制御部から電気的に絶縁できるので、信頼性の高い溶接制御を実現できる。
【００２８】
請求項５記載のアーク溶接装置によれば、ノイズ源を各制御部から電気的に絶縁できるので、信頼性の高い溶接制御を実現できかつ、ア−ク溶接装置システムにおける省スペ−ス化が実現できる。
【００２９】
請求項６記載のアーク溶接装置によれば、ノイズ源を各制御部から電気的に絶縁できるので、信頼性の高い溶接制御を実現できる。
【００３０】
請求項７記載のアーク溶接装置によれば、ロボット操作用のティ−チペンダントを共用できるので、操作者の利便性が図れる。
【００３１】
（実施の形態１）
以下、本実施の形態について説明する。
【００３２】
図１は、ロボット制御部と溶接制御部とをパラレルバス結合した本実施の形態を示す図である。図１において、１はロボット制御部、２はティーチペンダント（以下、ＴＰと略す。）、３は溶接制御部、４は溶接出力部、６はロボット本体、７は溶接ト−チ、８は母材、９はワ−ク、１１はＲＡＭ、１３および３０はＣＰＵ部、１４はティ−チペンダント用インタ−フェイス（以下、ＴＰ用Ｉ／Ｆと略す。）、３４および３５はそれぞれ溶接電流用および溶接電圧用Ａ／Ｄコンバ−タ、Ｌ１は通信線制御線、Ｌ２は制御線、Ｌ３は＋出力、Ｌ４はー出力を示す。４１はドライバ、４２は例えばＤＣＣＴ（ホール素子）のような電流検出器（以下、電流検出器と略す。）、４３は例えばブリーダ抵抗を使用した電圧検出器（以下、電圧検出器と略す。）、６０は消耗性電極（以下、ワイヤと略す。）を示す。図５において、２８は「溶接登録」キー、２９は「溶接終了」キーを示す。
【００３３】
ロボット制御部１のＣＰＵ部１３は、溶接制御部３のＣＰＵ部３０とはパラレルバスを介して直接つながっている。ＴＰ２は、通信線制御線ＬｌでＴＰ用Ｉ／Ｆ１４を介してＣＰＵ部１３に接続され、ＣＰＵ部１３はＲＡＭ１１に接続している。さらにロボット制御部１は、ロボット本体６と接続している。
【００３４】
一方、溶接制御部３のＣＰＵ部３０は、ＲＡＭ３１と、Ａ／Ｄコンバ−タ３４および３５と接続しており、Ａ／Ｄコンバ−タ３４および３５の出力を読み取る。さらに溶接制御部３は、制御線Ｌ２で溶接出力部４と接続する。なお、Ａ／Ｄコンバ−タ３４、３５は、溶接出力部４に備える電流検出器４２、電圧検出器４３で検出した電流と電圧をＡ／Ｄ変換して出力する。
【００３５】
さらに、溶接出力部４は、ドライバ４１を備え、＋出力Ｌ３でワイヤ６０に接続し、−出力Ｌ４で母材８に接続する。また、溶接出力部４は、＋出力Ｌ３に電流検出器４２を備え、＋出力Ｌ３と−出力Ｌ４間に電圧検出器４３を備える。
【００３６】
また、ロボット本体６は溶接ト−チ７を備え、ワイヤ６０はトーチ７に送給され、ワーク９は溶接出力部４の−出力Ｌ４と母材８を介して接続されている。そしてワイヤ６０を電極として、母材８に固定されたワーク９の溶接を行う。
【００３７】
なお、ＴＰ２は、図５のティーチペンダントの外形図に示すような構成であり、記憶キーを備え、教示するプログラムを記憶させるようにしたものである。
【００３８】
以上のような構成をもつアーク溶接装置における作用について説明する。
【００３９】
最初に、プログラムを教示する操作する作用について説明する。まず、ロボット本体６にさせたい仕事を教示するために、オペレータがＴＰ２を操作し、ロボット本体６の制御基準点に配置されている溶接トーチ７を直接見ながら、ロボット本体６を微細に動かし、ロボットにさせたい仕事の順に順序よく教示していく。
【００４０】
最初は、被溶接物であるワーク９を母材８へ固定しておき、ＴＰ２を操作して溶接トーチ７の溶接開始点を教示する。具体的には、図４の一溶接工程を示す概略斜視図を用いて説明する。この図に示すように、溶接トーチ７を溶接開始点であるａ点へ移動させ、教示位置データとその点が溶接開始点であること、溶接条件指令（図４の場合、溶接電流指令値２００Ａ、溶接電圧指令値２４．０Ｖ）、および図９の（ａ）に示す溶接開始指令（アークオンシーケンス）を実施するための命令を登録する。この命令登録は図５に示すＴＰ２上の「溶接登録」キー２８によるワンキー登録でできる。
【００４１】
次に、溶接終了点である図４のｂ点へ溶接トーチ７を移動させて、教示位置データとその点が溶接終了点であること、クレータ溶接条件指令（図４の場合、溶接電流指令値１６０Ａ、溶接電圧指令値２１．５Ｖ）、および図９の（ｂ）に示す溶接終了指令（アークオフシーケンス）を実施するための命令登録する。この命令登録は図５に示すＴＰ２上の「溶接終了」キー２９によるワンキー登録でできる。以上が、プログラムを教示する操作する作用についての説明である。
【００４２】
これらの教示されたプログラムは、データとして図１のＲＡＭｌｌへＴＰ用Ｉ／Ｆ１４およびパラレルバスを通してＣＰＵ部１３により処理、格納され、またこのティーチングされたプログラムにより、図１の溶接システムが自動運転される。
【００４３】
次に、教示されたプログラムに従って行われる溶接運転について説明する。すなわち、ロボット本体６が、教示されたプログラムに従って、溶接トーチ７をワーク９の所定溶接開始位置すなわち図４のａ点へ到達したら、ロボット制御部１は溶接制御部３へパラレルバスを介して、予め記憶してある本溶接条件（図４の場合、溶接電流指令値２００Ａ、溶接電圧指令値２４．０Ｖ）を直値でバイナリ−デ−タで送信する。その後、図９の（ａ）に示す溶接開始指令（アークオンシーケンス）を実行し、返信を示すアークアンサが溶接制御部３から通信されたら、溶接トーチ７をワーク９の所定溶接経路に従って、所定溶接速度でアーク溶接を実施していく。
【００４４】
次に、溶接制御の作用について説明する。
【００４５】
溶接制御部３のＣＰＵ部３０が図示しない制御回路により制御線Ｌ２を介して、溶接出力部４に溶接開始の指令を伝達する。溶接出力部４がこの指令を受けると、溶接出力部４に備えるドライバ４１が駆動し、溶接エネルギーが生成され、＋出力Ｌ３よりワイヤ６０へ伝えられ、ワイヤ６０はワイヤ送給装置（図示せず）にてトーチ７へ送給される。
【００４６】
そして、ワイヤ６０がワーク９と接触すると、２００Ａ、２４．０Ｖ程度の電気エネルギーによりワイヤ先端からワークへ流れることによりワイヤ６０とワーク９の一部の金属を溶かし始める。これがアーク溶接の開始である。このアーク溶接がスタートすると、溶接制御部３はパラレルバスを介してロボット制御部１へアークアンサのコマンドを通信する。このアークアンサのコマンドを受け取ると、ロボット制御部１は、予め記憶されている教示データに従い、ロボット本体６を所定の溶接施工速度で移動を開始させ、溶接トーチ７をワーク９の所定溶接経路に沿って溶接を実施する。
【００４７】
さらにこの溶接中に、溶接制御部３は、溶接条件に沿った溶接制御を行うべく、溶接出力部４に備えた電流検出器４２と電圧検出器４３により検出した電流と電圧を、それぞれＡ／Ｄコンバータ３４と３５により、実溶接電流値と実溶接電圧値のデジタル値に変換して入手している。この入手したデータをＲＡＭ３１に格納しておき、サンプリング時間ごとに平均化して溶接制御を行う。
【００４８】
また、溶接トーチ７が溶接終了点図４のｂ点に到達するとロボット制御部１は教示しているクレータ溶接条件（図４の場合、溶接電流指令値１６０Ａ、溶接電圧指令値２１．５Ｖ）を、溶接制御部３へ、直値のバイナリ−デ−タで送信する。この送信はパラレルバスを介してパラレル送信で行う。次に図９の（ｂ）の溶接終了指令（ア−クオフシ−ケンス）を送信し、実行させる。この時、公知のスティツクチェックを行い、ワイヤ６０のワーク９への融着がなければ次教示点へ移動する。
【００４９】
以上が、教示されたプログラムに従って行われる溶接運転についての説明である。
【００５０】
次に、本実施の形態について図１１も用いて説明を加え、データ転送と通信コマンドのデ−タフォ−マットについて説明する。図１１は通信データフォーマットを示す図である。
【００５１】
前述したように、溶接トーチ７が教示された溶接開始点に到達したら、ロボット制御部１はロボット本体６を停止させ、溶接条件を溶接制御部３へパラレルバスを介して直値のバイナリデ−タで伝送する。この溶接条件を、デジタル回路部であるＣＰＵ部３０が直値で受け取る。この時の詳細な通信プロトコルの仕様についての説明は割愛するが、パラレルバスに接続される各制御部はメモリマップドｉ／ｏで割り付けられていて所定のアドレスをセットすることで所望の制御部を選択できる構成である。
【００５２】
ここで図１１を用いて、通信コマンドのデ−タフォ−マットについて説明する。すなわち、溶接電流指令値は、上位ビットＤ１５〜Ｄ８に通信コマンドコード文字ａ（４１ｈ）と下位ビットＤ７〜Ｄ０に前記コマンドに付随するデータである溶接電流指令値下位（２５５まで）をバイナリデ−タで、同様に上位ビットＤ１５〜Ｄ８に通信コマンドコード文字ｂ（４２ｈ）と下位ビットＤ７〜Ｄ０に前記コマンドに付随するデータである溶接電流指令値上位（２５６以上）とを対のデータとして伝達される。
【００５３】
また、溶接電圧指令値は、上位ビットＤ１５〜Ｄ８に通信コマンドコード文字ｃ（４３ｈ）と下位ビットＤ７〜Ｄ０に前記コマンドに付随するデータである溶接電圧指令値下位（２５５まで）と、上位ビットＤ１５〜Ｄ８に通信コマンドコード文字ｄ（４４ｈ）と下位ビットＤ７〜Ｄ０に前記コマンドに付随するデータである溶接電圧指令値上位（２５６以上）とを対のデータとして伝達される。
【００５４】
次に、上位ビットＤ１５〜Ｄ８に通信コマンドコード文字ｅ（４５ｈ）と下位ビットＤ７〜Ｄ０に前記コマンドに付随するデータである溶接施工速度（２５５までを）がデータとして伝達される。
【００５５】
以上のようにして、溶接電流・電圧指令値、溶接施工速度がそれぞれ、ロボツト制御部１側から溶接制御部３側にデータ送信される。ここで、溶接電圧指令は指令値の１０倍を、溶接施工速度は教示速度の１００倍を送信し、受信（溶接制御部）側でそれぞれ１／１０、１／１００倍の処理をしている。
【００５６】
さらに、図１に詳細な説明を加えると、ロボット制御部１より溶接制御部３へ予め記憶してある本溶接条件である溶接電流指令値２００Ａは上位ビットＤ１５〜Ｄ８に通信コマンド文字コードａ（４１ｈ）と下位ビットＤ７〜Ｄ０に前記コマンドに付随するデータであるＣ８ｈの１６ビットデ−タと上位ビットＤ１５〜Ｄ８に通信コマンドコード文字ｂ（４２ｈ）と下位ビットＤ７〜Ｄ０に前記コマンドに付随するデータである００ｈの１６ビットデ−タとの対で送信される。また、溶接電圧指令値２４．０Ｖは、上位ビットＤ１５〜Ｄ８に通信コマンドコード文字ｃ（４３ｈ）と下位ビットＤ７〜Ｄ０に前記コマンドに付随するデータであるデータＦ０ｈとの１６ビットデ−タと上位ビットＤ１５〜Ｄ８に通信コマンドコ−ド文字ｄ（４４ｈ）と下位ビットＤ７〜Ｄ０に前記コマンドに付随するデータである００ｈの１６ビットデ−タとの対でパラレル送信される。その後さらに、実質的にコマンドコ−ドだけを有する溶接開始コマンド等の溶接開始指令（ア−クオンシ−ケンス）が送信されると、溶接制御部３のＣＰＵ部３０が図示しない制御回路により制御線Ｌ２を介して、溶接出力部４に溶接開始の指令が伝達される。
【００５７】
以上が、データ転送と通信コマンドのデ−タフォ−マットについての説明である。
【００５８】
このように、本実施の形態によるアーク溶接ロボットシステムのア−ク溶接装置では、ロボット制御部１内も溶接制御部３内も制御系はマイクロコンピュータを主体とするデジタル回路であり、ロボット本体６に設置された溶接トーチ７が溶接開始点に到達した時に、溶接条件（溶接電流値・溶接電圧値）を、溶接制御部に指令するティーチングプレイバック式のアーク溶接装置の、ロボット制御部１側と溶接制御部３側をパラレルバス結合し、デジタル量でパラレル送信指令できる構成としている。
【００５９】
同様に、溶接トーチ７が溶接終了点に到達した時に、クレータ溶接条件指令（溶接電流値・溶接電圧値）を、デジタル量でパラレル送信指令できる構成としている。
【００６０】
なお、具体的な製品の構成としては、図６に示すような、ラックマウント方式の、複数個のバススロットを有するマザ−ボ−ドをロボット制御部１に備え、そのいずれかのバススロットに図７に示す溶接制御部を挿入して接続するようにしている。
【００６１】
以上説明した構成と作用により、本実施の形態では、アナログ回路が介在することによる変換誤差を含む問題と、環境変化（特に温度）や経年変化によるドリフトの影響を受けるという問題点も無くすことができる。
【００６２】
加えて、本実施の形態は、従来例1のアナログ変換時間７０〜８０ミリ秒に比してまた、従来例２のシリアル通信時間９〜１０ミリ秒と比べても０．５ミリ秒以下となり遙に小さいため、ロボット制御部１側から溶接制御部３側への情報伝達が素早く機敏な溶接制御を実施できるアーク溶接ロボットシステムを提供できるものである。そのため、溶接開始点や溶接終了点に到達する少し手前から、一連の溶接開始指令（ア−クオンシ−ケンス）や溶接終了指令（ア−クオフシ−ケンス）を実行する必要がなく、すなわち、見切り発車的な制御をする必要がなく確実な溶接施工結果を確保しつつタクトタイム短縮を実現できるものである。
【００６３】
（実施の形態２）
次に、本実施の形態である、アーク溶接センサを付加した溶接ロボットシステムについて説明する。
【００６４】
図２において、５はアークセンサ制御部、５０はＣＰＵ部、５１はＲＯＭ、５２はＲＡＭ、５３はアンプ、５４は１２ビットＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ、９３はアークセンサ、アは制御線、イは信号線を示し、実施の形態１の説明で述べた、図１における同一構成のものには同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００６５】
そして、アークセンサ制御部５のＣＰＵ部５０は、ロボット制御部１のＣＰＵ部１３、溶接制御部３のＣＰＵ部３０およびＡ／Ｄコンバータ３４、３５とパラレルバス結合している。また、ロボット本体６の溶接用トーチ７にはアークセンサ９３を設置し、制御線アを介して、アンプ５３に接続している。さらに、アンプ５３は信号線イを介してＡ／Ｄコンバータ３４、３５と接続している。
【００６６】
なお、ロボット制御部１とロボット本体６や溶接制御部３との接続、ロボットのプログラミングの教示方法、自動運転およびデータフォーマットについての
説明は実施の形態１での説明と同一であるので重複する説明は省略する。
【００６７】
ここで、図２を用いて、アークセンサを用いた本実施の形態の説明をする前に、ア−クセンサの制御方法について図１３を用いて説明する。すなわち、ア−クセンサは溶接ア−クと溶接電源の特性を利用して、ア−ク溶接施工中に、ア−ク発生点と溶接進行線との「ズレ」（図１３（ｃ）のＸ軸方向）や、ワ−クとア−ク発生点との（図１３（ｃ）のＹ軸方向）変化を、実溶接電流値・電圧値などの変化として検出するものである。付け加えると、アークセンサの機構としては、ロボット本体先端を数Ｈｚで振動させるウィ−ビング方式と溶接ト−チ内にワイヤを回転運動させる機構を備えることでワイヤを数十Ｈｚ程度で回転運動させるワイヤ回転方式とがある。
【００６８】
さらに説明を続けると、ア−クセンサは、開先内でア−クを振らすことにより生じる溶接電流の変化、すなわち図１３（ａ）のハッチングで示す領域ＳＬとＳＲの差信号をセンサ信号として検出し、ロボットの溶接施工軌跡修正を行い、溶接線倣いを実現する。すなわち、面積ＳＬとＳＲとが等しくなるように制御することで、ΔＸを0（図１３（ａ）の破線で示す溶接電流のグラフ）に近づけることになる。溶接施工区間全体でΔＸが0の場合、図１３（ｂ）で示す溶接ビ−ドが得られ、図１３（ｃ）で示す角溶接施工の場合、溶接進行線の中心経路がワ−クの角部の稜線をたどることとなる。この原理により、ア−クセンサは溶接進行線とのズレやワ−クと溶接ト−チ間距離を一定に維持するものである。
【００６９】
なお、ワイヤ回転式のア−クセンサは、ワイヤの揺動を回転運動により行うので、ウィ−ビング方式のア−クセンサに比べて、前記差信号の検出回数が１０倍程度の検出回数となり、高精度の溶接線倣いが実現できる。
【００７０】
また、ＴＩＧ溶接のような電極が溶融しない溶接法でも、ワ−クと溶接ト−チ間距離の変化はそのまま、ア−ク長の変化として現れるので、この場合もワ−クと溶接ト−チ間距離との変化をア−ク電圧の変化として検出することができるのでＴＩＧ溶接用ア−クセンサが実用化されている。
【００７１】
ここで本実施の形態について、図２を用い、上記説明したワイヤ回転式ア−クセンサによる実施例で説明する。
【００７２】
ワイヤ６０を回転運動させる機構として、アークセンサ９３には減速比１／５で２００パルス／回転のパルスエンコ−ダ板がモ−タシャフトに直結されたモ−タが配設されている。このモータエンコーダに接続する制御線アを介してアンプ５３に、モ−タエンコ−ダパルス列が入力する。このパルス列は、アンプ５３の図示しない内部回路にて４逓倍に、かつモ−タの回転ＣＷ／ＣＣＷ方向別に判別処理され、ＣＷ／ＣＣＷ方向判別処理された４逓倍のパルス列はそれぞれを１２ビットＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ５４のＵＰ／ＤＯＷＮ入力信号となる。
【００７３】
この処理により、ワイヤ１回転についてエンコ−ダパルス数４０００パルスが発生する。ここで、モ−タ１回転に１パルスだけ発生するＺパルスと称す基準パルスはワイヤ１回転に５回発生するようにしている。
【００７４】
予め溶接の開始を教示する際は、ア−ク溶接開始時にワイヤの開始位置が図１３（ｂ）に示すＣｆの位置になるように教示するのであるが、この教示時にア−クセンサ制御部は前記Ｃｆのワイヤ回転開始位置から最初のＺパルスまでに発生したパルス数をオフセット値としてＲＡＭ５２に記憶しておくのである。そして、このオフセット値はワイヤの原点位置（Ｃｆの位置）を認識するために使用される。
【００７５】
図２の溶接システムが自動運転され、溶接トーチ７がワーク９の所定溶接開始位置すなわち図４のａ点へ到達したら、ロボット制御部１は溶接制御部３へパラレルバスを介して、予め記憶してある本溶接条件（図４の場合、溶接電流指令値２００Ａ、溶接電圧指令値２４．０Ｖ）とを加えて、溶接経路をロボットが保持している溶接トーチ７のワイヤ６０の先端（アーク発生点）が移動する速度（図４の場合、溶接施工速度０．８ｍ／分）を、実施の形態１の手法にて直値で溶接制御部側に送信する。次に、溶接開始指令に対するアークアンサが溶接制御部３から返信されたら、ロボット制御部１はア−クセンサ制御部５へア−クセンサ制御開始指令をパラレルバスを介して指令する。
【００７６】
その後、ア−クセンサ制御部５のＣＰＵ部５０はＲＯＭ５１のアルゴリズムに従って、アンプ５３を制御し、制御線アを介して接続しているアークセンサ９３を制御する。すなわち、アークセンサ９３に備えるモ−タでワイヤ６０を回転運動させる。この回転運動をさせるモ−タは、パルスエンコ−ダを具備しており、ワイヤを数十Ｈｚ程度で等速回転運動させる。この回転運動をさせながら、溶接トーチ部７をワーク９の所定溶接経路に従って、予め記憶してある上記の溶接施工速度でアーク溶接を実施していく。
【００７７】
ここでＵＰ／ＤＯＷＮカウンタを用いたアークセンサの制御方法について説明する。ア−クセンサ制御部５内のアンプ部５３にはアークセンサ９３に備えるモ−タの回転量をカウントする１２ビットＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ５４を、また、ＲＡＭ５２のメモリ内にワイヤ一回転量内の位置を認識するためのワイヤ一回転に対する絶対値カウンタが構成されている。この絶対値カウンタは図１０（ｂ）に示すように０から４０００パルス（３６０度）までの値をとり、カウント値が４０００パルスで０にリセットされる。
【００７８】
そしてア−クスタ−ト後、この１２ビットＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ５４を用いてＣＷパルス（図１３（ｂ）の矢印の方向）によりＵＰカウント，ＣＣＷパルス（図１８（ｂ）の矢印と反対の方向）により、ＤＯＷＮカウントを行い、最初のＺパルスを検出すると前述のオフセット値を前記ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタの値としてＣＰＵ部５０がＲＯＭ５１に記憶されているアルゴリズムに従って書き込む。
【００７９】
この後、ＲＯＭ５１に記憶されているアルゴリズムに従ってＣＰＵ部５０が所定のサンプリング周期ごと、本実施例では図１３（ｂ）のＣｆの位置からエンコ−ダパルス数をカウントし１２５パルス（１１．２５度）をサンプリング周期とし、前記１２５パルスごとのパルスカウント出力をトリガとして信号線イにより変換開始出力を溶接制御部３内に配設する２つのＡ／Ｄコンバータ３４、３５へ入力する。
【００８０】
このようにして、図２において、ＤＣＣＴ（ホール素子）４２とＡ／Ｄコンバータ３４により実溶接電流値をまた、ブリーダ抵抗４３とＡ／Ｄコンバータ３５を介して実溶接電圧値を入手している。
【００８１】
ア−クセンサ制御部５は３２分周信号（１２５パルス／ｒｅｖ）で、実溶接電流・電圧をＡ／Ｄ変換する。すなわち、ワイヤ一回転３６０°に対して回転角度１１.２５°ごとにＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換値は図１０（ａ）に示すように、図示しない回路にてそれぞれの１２ビットＡ／Ｄ変換器は１０Ｖで溶接電流５００Ａ、１０Ｖで溶接電圧５０Ｖの対応を有するので実溶接電流値・電圧値がそれぞれ２００Ａ、２４Ｖの時、それぞれのＡ／Ｄ変換デ−タは３３４Ｈｅｘ（８２０(１０)）、３Ｄ８Ｈｅｘ（９８４(１０)）という値となる。
【００８２】
このようなＡ／Ｄ変換をＣＷ／ＣＣＷパルスの３２分周信号ごとに実施する。これらのデ−タ情報を出力制御モジュール（図示せず）によりＡ／Ｄ変換終了時に、ワイヤ位置データ（絶対値カウンタ値）、実溶接電流値および実溶接電圧値の順序で３つのデータを１対として図１０（ｃ）に示すデータフォーマットで制御部５からロボット制御部１へパラレルバスを介して出力する。ここで、ア−クセンサ制御実施中でア−ク点が図１３（ｂ）のＣｒの位置、すなわちワイヤ位置１８０度（２０００パルス）で実溶接電流値・電圧値がそれぞれ２００Ａ、２４Ｖの時、前述の図１０（ｃ）に示すデータフォーマットで送信される１対の３つのデ−タは順に２７Ｄ０Ｈｅｘ（３７Ｄ０Ｈｅｘでも可）、０３３４Ｈｅｘ、１３Ｄ８Ｈｅｘ、となる。このように、本実施の形態ではロボット制御部１へパラレルバスを介して所定のサンプリング周期ごとに送信している。
【００８３】
そして、ロボット制御部１では前記３つのデータをもとに図１３（ａ）に示すような溶接電流あるいは溶接電圧のグラフをワイヤ位置１１.２５°ごとのデ−タを元に作成する。すなわち図１３（ａ）に示す９０°ごとＣｆ→Ｒ→Ｃｒ→Ｌ→Ｃｆ→・・・のポイントをもとに図１３（ａ）に破線で示す溶接施工経路でズレのない場合の理想の溶接電流波形と前述のサンプリングデ−タにて作成した図１３（ａ）に実線で示す実電流波形との２つの波形を用いて溶接電流値の変化、すなわち図１３（ａ）でハッチングで示す領域ＳＬとＳＲの差信号をセンサ信号として計算処理する。
【００８４】
この手順により、図１３（ｃ）に示すワイヤ回転中心が進行する軌跡すなわち、溶接線（図１３（ｂ）に示すＣｆからＣｒに向かう方向）が図１３（ｃ）に示す角溶接部のワ−クの角部の稜線に沿うようにΔＸを０となるように制御することで、ロボット制御部１はロボット本体先端に取り付けられた溶接ト−チのＴＣＰ（ＴＯＯＬ  ＣＥＮＴＥＲ  ＰＯＩＮＴ）をリアルタイムに軌跡補正するものである。
【００８５】
その後、溶接トーチ７が溶接終了点図４のｂ点に到達すると、ロボット制御部１はア−クセンサ制御部５へア−クセンサ制御終了指令をパラレルバスを介して指令する。ア−クセンサ制御終了指令を受信するとア−クセンサ制御部５はアンプ部５３にてワイヤ位置を図１３（ｂ）のＣｆ位置で停止させる。このア−クセンサ制御部の動作と並行処理で、ロボット制御部１は予め記憶してあるクレータ溶接条件（図２の場合、溶接電流指令値１６０Ａ、溶接電圧指令値２１．５Ｖ）を溶接制御部３へ送信しロボットを停止させて、クレータ処理の実行にともない溶接終了指令を実行させ、その後、公知のスティツクチェックを実施し、ワイヤ６０のワーク９への融着がなければ次教示点へロボット本体６を移動させる。
【００８６】
このように、本実施の形態においては、溶接施工中の溶接電流あるいは溶接電圧を含む実溶接条件を検出して溶接経路あるいは溶接条件指令の補正を実施するア−クセンサ制御部もシステムの共通パラレルバスに結合することで、溶接施工に必要な溶接経路の補正あるいは溶接条件指令あるいは実溶接条件の伝達を、パラレルバスを介してパラレル方式にてデジタル通信するものである。
【００８７】
ここで、仮にア−クセンサ制御中のワイヤ回転速度が５０Ｈｚとすると、ワイヤ回転周期２０ミリ秒でこの間を３２分周信号（１２５パルス／ｒｅｖ）で処理しているのでサンプリング間隔は０．６２５ミリ秒であるが、ワイヤ位置データ（絶対値カウンタ値）、実溶接電流および実溶接電圧の３つのデータを１対としてア−クセンサ制御部５からロボット制御部１へのデ−タ送信時間は０．１６ミリ秒（最大）が本システムでの値であり、リアルタイム性を確保できている。このことは、従来例では実現できない内容である。
【００８８】
従って、本実施の形態のア−ク溶接装置によれば、実溶接条件値を入手するための検出器等を溶接制御部の検出器とは別途に備える必要がないので、前記検出器が複数あることによる実溶接電流値・電圧値の真値からのズレを助長することがなく、真のア−ク溶接現象を正確に観測できるのでア−クセンサ制御が精度よく実現できるとともに、シリアル通信と比較してデ−タ長が１６ビット幅の場合は約１６倍以上に信号処理時間を短縮でき、送受信時間を極端に短くできるので情報伝達が素早く機敏で最適な溶接制御が行なえる。本実施の形態では、図１３（ａ）にハッチングで示す領域ＳＬとＳＲの差信号等のセンサ関係の信号処理の一部をロボット制御部で実施したが、ＣＰＵ部の処理能力がリアルタイム性を確保できればア−クセンサ制御部で信号処理を実施する方が望ましい。
【００８９】
このように、本実施の形態によるアーク溶接ロボットシステムのア−ク溶接装置では、ロボット制御部１内もア−クセンサ制御部５内も制御系はマイクロコンピュータを主体とするデジタル回路であり、溶接施工中の溶接電流あるいは溶接電圧を含む実溶接条件を検出して溶接経路あるいは溶接条件指令の補正を実施するア−クセンサ制御部もシステムの共通バスに結合することで、溶接施工に必要な溶接経路の補正あるいは溶接条件指令あるいは実溶接条件の伝達をアーク溶接ロボット制御部１側とア−クセンサ制御部５側の間で、センサ情報をパラレル方式でデジタル送信できる構成としている。
【００９０】
なお、具体的な製品の構成としては、図６に示すような、ラックマウント方式の複数個のバススロットを有するマザ−ボ−ドをロボット制御部１に備え、そのいずれかのバススロットに図８に示すア−クセンサ制御部を挿入して接続するようにしている。
【００９１】
（実施の形態３）
次に、デュアルポ−トＲＡＭを使用する本実施の形態を、図３を参照しながら説明する。
【００９２】
図３において、３６と５５はデュアルポ−トＲＡＭを示し、実施の形態１または２で説明した、図１および図２における同一構成のものには同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００９３】
図３において、デュアルポ−トＲＡＭ５５や３６をそれぞれスレーブ側のア−クセンサ制御部５や溶接制御部３のパラレルバス上に具備する構成である。ここで、ロボット制御部１とロボット本体６や溶接制御部３との接続、ロボットのプログラミングの教示方法、自動運転、データフォーマットおよびアークセンサによる制御についての説明は実施の形態１または２での説明と同一であるので重複する説明は省略する。
【００９４】
以上のような構成による本実施の形態において、ＤＰＲＡＭはアドレス・バスとデータ・バスが競合しないように制御回路をもち、かつ、マスタ側とスレ−ブ側の２つのＣＰＵ部が共有ＲＡＭをアクセスできるようなハードウェア構成をもったＲＡＭである。そしてこのＤＰＲＡＭは、マスタであるロボット制御部１とスレーブ側であるア−クセンサ制御部５あるいは溶接制御部３との相互からアクセスが出来る構成になっている。それにより、ア−クセンサ制御部５がＤＰＲＡＭ５５のアクセスポートからデータを読み書きしているときに、ロボット制御部１がもう１つのアクセスポートを使用してデータの読み出しが行える。
【００９５】
このため、ＤＰＲＡＭを介してマスタ側からスレーブ側へ、スレーブ側からマスタ側へとアドレス・バスとデータ・バスの調停をすることなく、簡単にデータを転送することができる。このことにより、２つのＣＰＵ部が互いに同期をとることなく，効率よくデータやパラメータの受け渡しが行えるようにしている。
【００９６】
但し、本実施の形態では、３２分周（１２５パルス）ごとのパルスカウント出力をトリガとして信号線イを介して変換開始出力を溶接制御部３内に配設する２つのＡ／Ｄコンバータに入力するとともに、ＣＰＵ部３０へも出力し、ＣＰＵ部３０への割り込み信号としている。
【００９７】
このようにして、実溶接電流値・電圧値はＤＰＲＡＭ３６の所定のアドレスにＣＰＵ部３０により書き込まれるとともに、前記書き込み動作によりハ−ドウェア的に所定のアドレスに実溶接電流値・電圧値を書き込んだことを示すフラグが同時にセットされる。ロボット制御部１は前記書き込み済フラグを見つけると、所定のアドレスをアクセスして前記実溶接電流値・電圧値を読み出す。この読み出し動作によって、前述のハ−ドウェア的に所定のアドレスに実溶接電流値・電圧値を書き込んだことを示すフラグがハ−ドウェア的に前記読み出し時にリセットされる。
【００９８】
以上のように、本実施の形態では、ＤＰＲＡＭをパラレルバスに具備させることにより、実施の形態１または２に対し、さらに高速に通信速度を速くし、さらなる細かな制御を実現させる。
（実施の形態４）
次に、本実施の形態を図１４、図１５を参照しながら説明する。
【００９９】
図１４において、７０はロボット制御装置箱、８０は電磁シ−ルド処理した箱であり、実施の形態１から３で説明した、図１から図３における同一構成のものには同一符号を付して重複する説明は省略する。
【０１００】
図１４において、ロボット制御装置箱７０は、内部にバスで接続されたロボット制御部１、溶接制御部３、アークセンサ制御部５を備える。また、電磁シ−ルド処理した箱８０内に溶接出力部４を備えている。さらに、溶接制御部３と溶接出力部４は制御線Ｌ２で接続されていて、溶接制御部４からは＋出力Ｌ３、ー出力Ｌ４が出力されている。
【０１０１】
図１４は本発明の実施の形態１から３のいずれかのうち、溶接出力部４を、ロボット制御装置箱７０とは異なる、電磁シ−ルド処理した箱８０内に内在するものである。
【０１０２】
すでに実施の形態１で説明したように、溶接制御部３は、具備するＣＰＵ部が制御回路により制御線Ｌ２を介して溶接出力部内のドライバをスイッチング駆動することで溶接エネルギーが生成され、溶接出力部４の＋出力Ｌ３を介してワークへ送給される。そしてワークは溶接出力部４の−出力Ｌ４と母材を介して接続されていて、ワイヤがワークと、接触すると電気エネルギーがワイヤ先端からワークへ流れることによりワイヤとワークの一部の金属を溶かし始め、アーク溶接が開始される。
【０１０３】
ここで、前述したように、溶接出力部４を、ロボット制御装置箱７０とは異なる収納箱である電磁シ−ルド処理した箱８０内に内在することにより、前記ドライバをスイッチング駆動するときの電磁誘導ノイズから各制御部を保護することができるとともに、溶接制御部３と溶接出力部４とを簡単に取り替えられる。すなわち、図１４で示した本実施の形態は、メンテナンス性が向上するとともに、異なる溶接法への対応も簡単に実施できるという効果を奏する。
【０１０４】
一方、図１５で示した本実施の形態は、溶接出力部４を電磁シ−ルド処理した箱８０をロボット制御装置箱７０の内部に内在する形態であり、溶接制御部３と溶接出力部４との距離を短くできるので、制御線Ｌ２を特殊なものとする必要がなく、例えばツイストペア線程度のノイズ対策処理で実使用できる。また、同一の箱内に内在することができるので、設置スペ−スを極小にすることができるという大きな効果を奏する。
【０１０５】
さらに本実施の形態は、前述のいずれの場合も、溶接出力部４を電磁シールド処理した箱８０は鉄等の強磁性体にて形成することにより、溶接出力部４はロボット制御部１と溶接制御部３とア−クセンサ制御部５とは別に周囲を電磁シールド処理された箱に別個に設置されているので、溶接出力部の溶接ノイズの影響を受けることなく各制御部間相互の情報の授受が円滑にできる。
【０１０６】
（実施の形態５）
次に、本実施の形態について、実施の形態２の説明で使用した図２および図５で説明する。図２で１２、３２および５５は電池、１０はＲＯＭを示す。他は既に実施の形態３で説明したので重複する説明は省略する。
【０１０７】
図２で、ロボット制御部１に備えるＲＡＭ１１に電池１２、溶接制御部３に備えるＲＡＭ３１に電池３２さらに、アークセンサ制御部のＲＡＭ５２に電池５５がそれぞれ接続している。他の接続については既に実施の形態２で説明したので重複する説明は省略る。
【０１０８】
また、図５はティーチングペンダント外形図であり、２１は液晶表示画面、２２はカ−ソル、２３は「カ−ソル移動キ−群」、２４は「数字キ−群」、２５は「記憶」キ−、２６は「訂正」キ−を示す。
【０１０９】
本実施の形態は、溶接制御部あるいはア−クセンサ制御部に設定する溶接法、ワイヤ種、ワイヤ径等の溶接パラメ−タの設定をティーチングプレイバック式のロボットのロボット制御装置と接続されたロボット操作用のティ−チペンダントを共用して実施することを特徴とするア−ク溶接装置に関するものである。なお、ティーチングペンダントは例えば図５で示すようなものである。
【０１１０】
ここで、溶接の制御方法は、実施の形態１または２で説明したのと同じであるので省略し、説明していない可変の溶接条件の設定について説明する。すなわち、可変の溶接条件であるワイヤ径、ワイヤ材質、ワイヤ種あるいはア−クセンサ制御部に必要な電流検出器とＡ／Ｄ変換器との関係（例えば図１０（ａ）の１２ビットＡＤデ−タ換算で示すＡＤデ−タ７ＦＦ（Ｈｅｘ）値は溶接電流６００アンペアに相当する等のデ−タ）を、必要に応じてロボット制御部１と接続されている教示用のＴＰ２を用いて通信線制御線Ｌ１を介して、通信により可変設定できる。
【０１１１】
これらの可変設定値は、ロボット制御部１、溶接制御部３、ア−クセンサ制御部５のそれぞれのスタティックＲＡＭであるＲＡＭ１１、ＲＡＭ３１、ＲＡＭ５２に格納され、しかもそれぞれのメモリデ−タバックアップ用の電池である電池１２、電池３２、電池５５によって主電源遮断時においても記憶保持される。
【０１１２】
次に、ア−クセンサ制御部に必要なパラメ−タの設定に関する実施例について図５に示すＴＰ液晶表示画面２１を用いて説明する。すなわち、溶接出力部４を交換した場合等において、ア−クセンサ制御部に必要な電流検出器３４とＡ／Ｄコンバータとの関係を操作者が任意の値に変更したいとき、操作者はＴＰ２を用いて液晶表示画面２１に図１２に示す画面を表示する操作を行う。この操作アルゴリズムと画面デザインはＲＯＭ１０に格納されている。また、各制御部に必要なデ−タはすべてＲＡＭ１１にも格納されている。
【０１１３】
また、図５のティ−チペンダントにある液晶表示画面２１に表示される図１２の画面表示時、最初カ−ソル２２は「６００(Ａ)」の「６」の位置にあるので所望の桁位置へ図５に示す「カ−ソル移動キ−群」２３で移動させた後、「数字キ−群」２４を用いて所望の数値へ入力する。後、「記憶」キ−２５を押した時点の入力数値がＡＤデ−タ７ＦＦ（Ｈｅｘ）値相当の溶接電流値となる。他のパラメ−タの設定値変更は図１２に示されるいずれかの液晶画面２１を「ペ−ジ前進」キ−（図示せず）、「ペ−ジ後進」キ−（図示せず）にて所望の液晶表示画面を表示させ、所望のパラメ−タ位置へ「カ−ソル移動キ−群」２３にて移動させ、設定変更操作を行う。入力値を誤入力した場合は、所望のパラメ−タ位置にて「訂正」キ−２６で値をクリアした後、「数字キ−群」２４を用いて入力するか、所望のパラメ−タ位置にて「数字キ−群」２４にて上書きする。設定変更操作を終了するときは「終了」キ−２７を押して終了する。この「終了」キ−２７を押した時点で図９に示されるア−クセンサ制御部に必要なパラメ−タがロボット制御部１からア−クセンサ制御部５へパラレルバスを介して転送される。
【０１１４】
このように、ア−クセンサ制御部に必要なパラメ−タ値変更を例に説明したが、各制御部に必要なパラメ−タは前述のような手段にてロボット操作用のティ−チペンダントを共用して溶接制御部やア−クセンサ制御部に必要なパラメ−タ値変更を実施することができる。これらの可変設定値はロボット制御部、溶接制御部、ア−クセンサ制御部のそれぞれのスタティックＲＡＭであるＲＡＭ１１、ＲＡＭ３１、ＲＡＭ５２に格納され、しかもそれぞれのメモリデ−タバックアップ用の電池である電池１２、電池３２、電池５５によって主電源遮断時においても記憶保持される。すなわち、各制御部をパラレルバスを介して結合し、一体化することにともない、各制御部ごとの操作部を有するのではなく、各制御部の操作もロボット操作用のティ−チペンダントを共用することで、操作者の実使用における利便性を高めている。
【０１１５】
また、本実施の形態においては各制御部でＲＡＭとそのＲＡＭデ−タをバックアップする電池を有し、主電源遮断時も可変値デ−タを保持することができるので電源立ち上げ時に毎回、各制御部に必要なデ−タをロボット制御部から転送する必要がなく、イニシャルタイムを短縮でき、たいへん便利である。
【０１１６】
【発明の効果】
請求項１記載のア−ク溶接装置によれば、パラレルバスを介してデジタル量で伝達することにより、アナログ量との変換手段が不要となり、変換誤差を含まない信号伝達が可能となり、アナログ系のドリフトの影響もなく、装置交換に伴うアナログ回路の固体差の影響も受けない。さらにデジタル通信時間の方が所要時間が短くなるので情報伝達が速く機敏な溶接制御が行なえる。そのため、溶接開始点や溶接終了点に到達する少し手前から、一連の溶接開始指令（ア−クオンシ−ケンス）や溶接終了指令（ア−クオフシ−ケンス）を実行する必要がなく、すなわち、見切り発車的な制御をする必要がなく確実な溶接施工結果を確保しつつタクトタイム短縮を実現できるものである。
【０１１７】
請求項２記載のア−ク溶接装置によれば、実溶接条件値を入手するための検出器等を溶接制御部の検出器とは別途に備える必要がないので、前記検出器が複数あることによる実溶接電流値・電圧値の真値からのズレを助長することなく、真のア−ク溶接現象を正確に観測できるのでア−クセンサ制御を精度よく実現できるとともに、シリアル通信と比較してデ−タ長が１６ビット幅の場合は約１６倍以上に信号処理時間を短縮でき、送受信時間を極端に短くできるので情報伝達が素早く機敏で最適な溶接制御が行なえる。
【０１１８】
請求項３記載のア−ク溶接装置は、少なくともロボット制御部と溶接電源の制御部とをパラレルバス結合することで、溶接施工に必要な溶接条件指令あるいは実溶接条件の伝達をＤＰＲＡＭを介してデジタル量により行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載のア−ク溶接装置であって、このことにより各ＣＰＵ部にとって、情報伝達経路が最短で、しかも伝達手順等の複雑なタイミング等を調整する必要もなく、容易かつ高速でしかも確実なバス制御を行うことができるものである。
【０１１９】
請求項４および６記載のア−ク溶接装置によれば、溶接出力部をロボット制御装置箱とは異なる電磁シ−ルド処理した収納箱へ収納し、ロボット制御装置箱とは別箱とすることにより、溶接制御部と溶接出力部とを簡単に取り替えられる構成なので、メンテナンス性が向上するとともに、異なる溶接法への対応も簡単に実施できる。
【０１２０】
請求項５、６記載のア−ク溶接装置によれば、溶接出力部を電磁シ−ルド処理した箱内に載置し、ロボット制御装置箱に内在する形態とすることで、設置スペ−スを極小にすることができるという大きな効果を有する。
【０１２１】
請求項７記載のア−ク溶接装置によれば、ロボット制御部、溶接制御部あるいはア−クセンサ制御部に必要なパラメ−タ設定をティーチングプレイバック式のロボットのロボット制御装置と接続されたロボット操作用のティ−チペンダントを共用して実施できるので操作者の利便性が大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１を示す図
【図２】本発明の実施の形態２を示す図
【図３】本発明の実施の形態３を示す図
【図４】一溶接工程を示す概略斜視図
【図５】ティ−チペンダントの外形図
【図６】バス結合するバススロットの図
【図７】バス結合させる溶接制御部の図
【図８】バス結合させるアークセンサ制御部の図
【図９】（ａ）溶接開始指令（ア−クオンシ−ケンス）を示す図
（ｂ）溶接終了指令(ア−クオフシ−ケンス)を示す図
【図１０】（ａ）実溶接電流・電圧値の１２ビットＡＤデ−タ換算を示す図
（ｂ）実溶接電流・電圧値検出時の１２ビットワイヤ位置デ−タを示す図
（ｃ）ＡＤデ−タフォ−マットを示す図
【図１１】通信データフォーマットを示す図
【図１２】ア−クセンサ制御部へのパラメ−タ設定の一例を示す図
【図１３】（ａ）ア−クセンサ倣いの原理を説明する図
（ｂ）ア−クの回転位置を示す図
（ｃ）ト−チ方向を示す図
【図１４】電磁シ−ルドした溶接出力部を単独の装置とした図
【図１５】電磁シ−ルドした溶接出力部と各制御部とを一体化した図
【図１６】従来例を示す図
【図１７】別の従来例を示す図
【図１８】その他の従来例を示す図
【符号の説明】
１    ロボット制御部
２    ティーチペンダント
３    溶接制御部
４    溶接出力部
５    ア−クセンサ制御部
８０  溶接出力部を電磁シ−ルドした箱
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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