JP5051351B2 - Arc welding equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、教示再生型溶接ロボットに2電極一体型トーチあるいは2つの単電極トーチを搭載して、溶接ワイヤを消耗電極とする第1電極と第2電極とをワークの溶接線方向に所定の電極間距離を有して配置したアーク溶接装置に関するものである。 According to the present invention, a two-electrode integrated torch or two single-electrode torches are mounted on a teaching reproduction type welding robot, and a first electrode and a second electrode having a welding wire as a consumable electrode are provided in a predetermined direction in the welding line of the workpiece. The present invention relates to an arc welding apparatus arranged with a distance between electrodes.
厚板溶接などを目的として、2つの溶接電源と電極を用いて同時にアークを発生させ溶接を行うタンデムアーク溶接と呼ばれる手法が開示されている。図6は、従来のタンデムアーク溶接装置の全体構成を示す図である(例えば、特許文献1参照)。従来技術では、2つの電極の役目が固定されたものでなく、2つの電極に対して溶接方向に合わせて先行電極あるいは後行電極としての役目を設定してその溶接条件を指令することができ、溶接方向を逆にする場合でもトーチを機械的に180°回転させることなく、タンデムアーク溶接を行うことができる。
従来技術では、図7に示すように溶接教示時に先行電極(第2電極)を溶接開始点(Ps)に移動させてその位置を登録し、次にそこから電極間距離Dだけ移動させて後行電極(第1電極)を溶接開始点に位置するようにして、その位置を登録していた。
また、先行電極(第2電極)が溶接開始点に移動させた際に、先行電極(第2電極)による溶接に関する設定を行うのに加えて、後行電極(第1電極)を溶接開始点に位置させてから先行電極(第2電極)及び後行電極(第1電極)による溶接の設定を行っていた。さらには溶接終了点(Pe)に関する教示でも同様の手順が必要であった。
つまり溶接開始点/終了点の教示では、2つの電極各々について位置の登録や溶接関連の設定を行うため、溶接開始点/終了点の教示を変更するたびに2回の教示操作が必要となりワークの変更などによる再教示の際、操作が煩雑になり時間がかかるという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、教示に要する時間を短縮できるとともに高品質なタンデムアーク溶接を行うことができるアーク溶接装置を提供することを目的とする。
In the prior art, as shown in FIG. 7, the leading electrode (second electrode) is moved to the welding start point (Ps) during welding teaching, the position is registered, and then the distance D between the electrodes is moved from there. The row electrode (first electrode) is positioned at the welding start point, and the position is registered.
In addition, when the leading electrode (second electrode) is moved to the welding start point, in addition to performing settings related to welding by the leading electrode (second electrode), the trailing electrode (first electrode) is set to the welding starting point. Since the first electrode is positioned at the first electrode, welding is set by the leading electrode (second electrode) and the trailing electrode (first electrode). Further, the same procedure is necessary for teaching about the welding end point (Pe).
In other words, in the teaching of the welding start point / end point, position registration and welding-related settings are made for each of the two electrodes, so that each time the teaching of the welding start point / end point is changed, two teaching operations are required. In the case of re-teaching due to changes, etc., there is a problem that the operation becomes complicated and takes time.
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an arc welding apparatus that can reduce the time required for teaching and perform high-quality tandem arc welding.
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。 In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
ロボットと、前記ロボットを制御するロボット制御装置と、各電極に溶接電力が供給される第1電極と第2電極を備える2電極一体型トーチまたは2つの単電極トーチとを備えるアーク溶接装置において、
前記第1電極と前記第2電極とを溶接対象部材に対して所定の電極間距離を設けて配置し、
前記ロボット制御装置は、前記第1電極の先端と前記第2電極の先端の相対的な位置関係を格納するツール寸法格納部と、
前記第1電極の先端を前記ロボットの制御点として前記ロボットの軌跡演算を行う軌跡演算部と、
前記第2電極の先端位置を算出し、前記溶接対象部材上に予め設定された溶接開始点および溶接終了点と前記第2電極の先端位置との距離を監視する第2電極位置監視部とを備え、
前記第1電極が前記溶接開始点に到達し溶接を開始した後、前記第2電極が前記溶接開始点に到達するまでの間、前記ロボットの制御点を第1の移動速度で移動させ、前記第2電極位置監視部によって前記第2電極先端と前記溶接開始点との距離を取得し、前記第2電極が前記溶接開始点に到達し溶接を開始すると前記ロボットの制御点を第2の移動速度で移動させ、
かつ前記第1の移動速度は前記第2の移動速度より小さいことを特徴とする。
In an arc welding apparatus comprising: a robot; a robot control apparatus that controls the robot; and a two-electrode integrated torch or two single-electrode torch comprising a first electrode and a second electrode for supplying welding power to each electrode .
The first electrode and the second electrode are arranged with a predetermined inter-electrode distance with respect to the member to be welded ,
The robot control device includes a tool size storage unit that stores a relative positional relationship between a tip of the first electrode and a tip of the second electrode ;
A trajectory calculation unit that calculates the trajectory of the robot using the tip of the first electrode as a control point of the robot;
A second electrode position monitoring unit that calculates a tip position of the second electrode and monitors a distance between a welding start point and a welding end point set in advance on the welding target member and the tip position of the second electrode; Prepared,
After the first electrode reaches the welding start point and starts welding, the control point of the robot is moved at the first moving speed until the second electrode reaches the welding start point, The distance between the tip of the second electrode and the welding start point is acquired by the second electrode position monitoring unit, and when the second electrode reaches the welding start point and starts welding, the robot control point is moved to the second position. Move at speed,
In addition, the first moving speed is lower than the second moving speed .
請求項2記載のアーク溶接装置は、前記ロボット制御装置は、前記第1電極が前記溶接開始点に到達し溶接を開始した後、前記第2電極位置監視部によって前記第2電極先端と前記溶接開始点との距離を取得し、前記距離と前記ロボットの制御点の移動速度とから前記第2電極が前記溶接開始点に到達するまでの時間を算出し、前記到達時間が第1の所定時間内になると前記第2電極の溶接電源へ溶接開始指令を送出することを特徴とする。
The arc welding device according to claim 2, wherein the robot control device is configured such that, after the first electrode reaches the welding start point and starts welding, the second electrode position monitoring unit and the second electrode tip are connected to the welding. A distance from the start point is acquired, and a time until the second electrode reaches the welding start point is calculated from the distance and the moving speed of the control point of the robot, and the arrival time is a first predetermined time. When inside, a welding start command is sent to the welding power source of the second electrode .
請求項3記載のアーク溶接装置は、前記ロボット制御装置は、前記第2電極の溶接電源へアーク発生指令を送出した後、前記第2電極位置監視部によって前記第2電極先端と前記溶接開始点との距離を取得し、前記距離が第2の所定距離以上となっても前記第2電極の溶接電源からアーク発生確認応答がない場合、前記ロボットを停止させ、前記各溶接電源に溶接終了指令を送出することを特徴とする。
4. The arc welding apparatus according to claim 3, wherein the robot controller sends an arc generation command to a welding power source for the second electrode, and then the second electrode position monitoring unit and the welding start point of the second electrode. When the arc generation confirmation response is not received from the welding power source of the second electrode even if the distance is equal to or greater than a second predetermined distance, the robot is stopped and a welding end command is sent to each welding power source. Is transmitted .
請求項4記載のアーク溶接装置は、前記ロボット制御装置は、前記第2電極の溶接電源へアーク発生指令を送出した後、第2の所定時間を経過しても前記第2電極の溶接電源からアーク発生確認応答がない場合、前記ロボットを停止させ、前記各溶接電源に溶接終了指令を送出することを特徴とする。
The arc welding device according to claim 4, wherein the robot control device sends an arc generation command to the welding power source for the second electrode and then from the welding power source for the second electrode even after a second predetermined time has elapsed. When there is no arc generation confirmation response, the robot is stopped and a welding end command is sent to each welding power source .
請求項5記載のアーク溶接装置は、前記ロボット制御装置は、前記第1電極が前記溶接終了点に到達し溶接を終了した後、前記第2電極位置監視部によって前記第2電極先端と前記溶接終了点との距離を取得し、前記距離が第2の所定距離内になると前記第2電極の溶接電源へ溶接停止指令を送出することを特徴とする。
6. The arc welding apparatus according to claim 5 , wherein after the first electrode reaches the welding end point and the welding is finished, the robot control device uses the second electrode position monitoring unit to connect the tip of the second electrode and the welding. A distance from the end point is acquired, and when the distance falls within a second predetermined distance, a welding stop command is sent to the welding power source of the second electrode .
請求項6記載のアーク溶接装置は、前記ロボット制御装置は、前記第1電極が前記溶接終了点に到達し溶接を終了した後、前記第2電極位置監視部によって前記第2電極先端と前記溶接終了点との距離を取得し、前記距離と前記ロボットの制御点の移動速度とから前記第2電極先端が前記溶接終了点に到達するまでの時間を算出し、前記到達時間が第2の所定時間内になると前記第2電極の溶接電源へ溶接停止指令を送出することを特徴とする。
The arc welding apparatus of claim 6, wherein, the pre-Symbol robot controller, after the first electrode has been completed reaching welded to the welding end point, and the second electrode tip by the second electrode position monitoring unit The distance from the welding end point is acquired, and the time until the tip of the second electrode reaches the welding end point is calculated from the distance and the moving speed of the control point of the robot. A welding stop command is sent to the welding power source of the second electrode within a predetermined time .
請求項7記載のアーク溶接装置は、前記第1電極が前記溶接終了点に到達し溶接を終了した後、前記第2電極位置監視部によって前記第2電極先端と前記溶接終了点との距離を取得し、前記第2電極が前記溶接終了点に到達するまでの間、前記ロボットの制御点を第3の移動速度で移動させ、かつ前記第3の移動速度は前記第2の移動速度より小さいことを特徴とする。
The arc welding device according to claim 7, wherein after the first electrode reaches the welding end point and ends the welding, the second electrode position monitoring unit sets a distance between the second electrode tip and the welding end point. The control point of the robot is moved at the third movement speed until the second electrode reaches the welding end point, and the third movement speed is smaller than the second movement speed. It is characterized by that.
請求項8記載のアーク溶接装置は、前記第1電極が前記溶接終了点に到達し溶接を終了した後、前記第2電極位置監視部によって前記第2電極先端と前記溶接終了点との距離を取得し、前記距離と前記ロボットの制御点の移動速度とから前記第2電極が前記溶接終了点に到達するまでの時間を算出し、前記第2電極が前記溶接終了点に到達するまでの間、前記ロボットの制御点を第3の移動速度で移動させ、かつ前記第3の移動速度は前記第2の移動速度より小さいことを特徴とする。
The arc welding apparatus according to claim 8, wherein after the first electrode reaches the welding end point and ends the welding, the second electrode position monitoring unit sets a distance between the second electrode tip and the welding end point. The time until the second electrode reaches the welding end point is calculated from the distance and the moving speed of the control point of the robot, and until the second electrode reaches the welding end point. The control point of the robot is moved at a third movement speed, and the third movement speed is smaller than the second movement speed .
請求項1から6に記載のアーク溶接装置によると、先行する第1電極先端位置とともに後行する第2電極先端位置をもツール寸法格納部にて把握しているため、溶接開始点/溶接終了点の教示の際は第1電極について教示を行うだけで良い。第2電極については教示を行う必要がないため、教示作業を簡略化でき、所要時間を短縮することができ、第1電極についてのみ溶接開始点の教示を行うだけで、溶接実行時には自動的に第2電極についても溶接を開始させることができる。また第2電極が溶接開始点に到達する前に溶接電源に対し溶接開始指令を出すため、第2電極による実際の溶接開始点が第1電極によるそれとずれることがなく、高品質なタンデムアーク溶接を実現できる。また、第2電極について正常にアークが発生したか否かを確認し、アーク発生が確認できなかった場合には溶接を中止することで、不適切な溶接が行われることを防止でき、第1電極についてのみ溶接終了点の教示を行うだけで、溶接実行時には自動的に第2電極についても溶接を終了させることができる。また第2電極が溶接終了点に到達する前に溶接電源に対し溶接終了指令を出すため、第2電極による実際の溶接終了点が第1電極によるそれとずれることがなく、高品質なタンデムアーク溶接を実現できる。さらに、第1電極についてのみ溶接開始点の教示を行うだけで、溶接実行時には、溶接開始点付近での第1電極単独での溶接時と第1電極と第2電極によるタンデム溶接とで自動的に溶接速度を変化させることができ、全溶接線に渡って高品質なタンデムアーク溶接を実現できる。According to the arc welding apparatus according to claims 1 to 6, since the tool electrode storage part also grasps the second electrode tip position that follows the preceding first electrode tip position, the welding start point / welding end point When teaching a point, it is only necessary to teach the first electrode. Since it is not necessary to teach the second electrode, the teaching work can be simplified, the required time can be shortened, and only the welding start point is taught only for the first electrode. Welding can also be started for the second electrode. Since the welding start command is issued to the welding power source before the second electrode reaches the welding start point, the actual welding start point by the second electrode is not shifted from that by the first electrode, and high quality tandem arc welding is performed. Can be realized. In addition, it is confirmed whether or not the arc is normally generated with respect to the second electrode, and when the arc generation is not confirmed, the welding is stopped, so that inappropriate welding can be prevented. By only teaching the welding end point for only the electrode, welding can be automatically ended for the second electrode when welding is performed. Since the welding end command is issued to the welding power source before the second electrode reaches the welding end point, the actual welding end point by the second electrode is not shifted from that by the first electrode, and high quality tandem arc welding is performed. Can be realized. Furthermore, only the teaching of the welding start point is performed for only the first electrode, and when welding is performed, automatic welding is performed by welding the first electrode alone in the vicinity of the welding start point and by tandem welding using the first electrode and the second electrode. It is possible to change the welding speed to achieve high quality tandem arc welding over the entire welding line.
請求項7、8に記載のアーク溶接装置によると、第1電極についてのみ溶接終了点の教示を行うだけで、溶接実行時には、溶接終了点付近での第1電極と第2電極によるタンデム溶接と第2電極単独での溶接時とで自動的に溶接速度を変化させることができ、全溶接線に渡って高品質なタンデムアーク溶接を実現できる。According to the arc welding apparatus according to claims 7 and 8, tandem welding with the first electrode and the second electrode in the vicinity of the welding end point is performed at the time of performing welding only by teaching the welding end point only for the first electrode. The welding speed can be automatically changed between the time of welding with the second electrode alone, and high-quality tandem arc welding can be realized over the entire welding line.
すなわち、本発明によると教示に要する手間や時間を短縮できるとともに全溶接線に渡って品質の良いタンデムアーク溶接を行うことができるという格段の効果を奏する。 That is, according to the present invention, the labor and time required for teaching can be shortened, and the tandem arc welding with high quality can be performed over all the weld lines.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に本発明のアーク溶接装置の全体構成を示す。
多関節ロボット1はロボット制御装置2によって制御される。ロボット制御装置2には通常、操作者がロボット1を操作するための教示装置3が接続される。オペレータは、教示装置3上に配置されたロボット各軸(各関節のモータ)に対応したキーを押下することで、ロボット1を所望の位置に動作させ、教示装置3上の記憶キーを押下することで、ロボットの現在位置をロボット制御装置2に記憶させる。なお、図1では教示装置上の各種キーについては省略して描いている。
FIG. 1 shows the overall configuration of the arc welding apparatus of the present invention.
The articulated robot 1 is controlled by a robot control device 2. Usually, a teaching device 3 for an operator to operate the robot 1 is connected to the robot control device 2. The operator presses a key corresponding to each axis (motor of each joint) arranged on the teaching device 3 to move the robot 1 to a desired position and presses a memory key on the teaching device 3. As a result, the current position of the robot is stored in the robot controller 2. In FIG. 1, various keys on the teaching device are not shown.
ロボット1は手先先端に2電極一体型トーチ30を備えており、2電極一体型トーチ30には第1電極32と第2電極42が備わっている。第1電極32、第2電極42はそれぞれ溶接電源31、溶接電源41から溶接を行うための電気エネルギーを供給され、被溶接材であるワーク60に対する溶接作業を行う。なお50はワーク60を支持する治具である。
溶接電源31は、ロボット制御装置2から出力される溶接条件指令に基づいてワイヤ送給装置33を制御する。ワイヤ送給装置33が動作することで、ワイヤ格納部34に格納された溶接ワイヤが第1電極32へ送出される。
同様に溶接電源41により制御されるワイヤ送給装置43が動作することでワイヤ格納部44に格納された溶接ワイヤが第2電極42へ送出される。
ワイヤ送給装置33、43はロボット1の基台から2電極一体型トーチ30までの間の適切な箇所に設置されている。
なお、本実施例では2電極一体型トーチ30を用いているが、代わりに2つの単電極トーチをロボット1の手先先端に備えるようにしてもよい。
The robot 1 includes a two-electrode integrated
The welding power source 31 controls the
Similarly, when the
The
In this embodiment, the two-electrode integrated
次に図2にロボット制御装置2内のブロック図を示す。
ロボット制御装置2内にはCPU200があり、このCPU200がロボット1及び溶接電源31、41の制御を行う。ロボット1は教示再生型であり、予め教示時に操作者が溶接開始位置をはじめとする動作軌跡や溶接条件を作業プログラムという形式で記憶させておく。再生時にはその作業プログラムを実行することでロボット1を動作させ、溶接電源31、41へ指令をするものである。教示された作業プログラムは作業プログラム格納部210に格納される。
ロボット1の各軸への動作指令はサーボ指令部206を介して行い、ロボット1からのフィードバックはフィードバック受信部207によって受信する。一方溶接電源への指令は溶接条件出力部205やアーク溶接入出力部208によって行う。
教示位置格納部201は、作業プログラム中のロボットの具体的な教示位置を格納している。この位置は、ロボット1の直交座標値によって指定したり、各関節のパルス値または角度によって指定したりすることができる。
Next, FIG. 2 shows a block diagram in the robot controller 2.
The robot control apparatus 2 includes a
An operation command to each axis of the robot 1 is performed via the
The teaching
ツール寸法格納部202は、ロボット1の手先先端部を基準とした第1電極32の先端位置及び姿勢、第2電極42の先端位置及び姿勢を格納している。第2電極42の先端位置及び姿勢に関しては、第1電極32のそれを基準としても良い。
軌跡演算部203は、作業プログラムにて指定されたロボット1の動作軌跡の補間方法及び移動速度に基づいて、マシンクロック毎のロボット1の位置を生成するものである。このマシンクロックとは、ある一定周期の内部クロックであり、CPU200はクロックごとに位置生成やロボット及び溶接電源への指令などの処理を行う。生成された指令は前述のサーボ指令部206を介してロボット1の各軸へと送られる。なお、本実施例では第1電極32の先端をロボット1の制御点とする。
溶接条件格納部204は、作業プログラムにて指定された第1電極32、第2電極42による各溶接条件に対応する具体的な溶接電圧値や溶接電流値などを格納している。
The tool
The
The welding
実際に溶接を行う場合の処理を図2、図3を用いて説明する。
操作者が教示装置3を操作することなどによって作業プログラム再生が指令されると、CPU200は指定された作業プログラムを作業プログラム格納部210から呼び出す。そして、作業プログラムにて指定されている教示位置を教示位置格納部201から読み出す。さらにロボット1の現在位置をフィードバック受信部207から読み出して、現在位置から教示位置までの軌跡を軌跡演算部203で生成する。
この際、ツール寸法格納部202から第1電極32の先端位置及び姿勢を読み出し、フィードバック受信部207から得たロボット1手先先端部の位置及び姿勢に加算してロボット1の制御点を求めて、軌跡を生成する。軌跡演算部203で生成された位置指令がサーボ指令部206へ出力され、ロボット1が教示位置へと動作する。
また、第2電極位置監視部209は、ツール寸法格納部202から第2電極42の先端位置及び姿勢を読み出し、フィードバック受信部207から得たロボット1手先先端部の位置及び姿勢に加算して第2電極42の先端位置を求める。第2電極42の先端位置を演算によって把握するため、本実施例では教示作業の際に第2電極42が溶接開始点に到達した状態を登録しておく必要はない。
上述のような処理を繰り返し、ロボット1の先端に備えられた第1電極32は、予め教示された溶接開始点へと移動する(図3(a))。
The process in the case of actually welding is demonstrated using FIG. 2, FIG.
When a work program reproduction is instructed by the operator operating the teaching device 3, the
At this time, the tip position and posture of the
Further, the second electrode
The above process is repeated, and the
第1電極32が溶接開始点に到達したことをフィードバック受信部207のフィードバック位置から確認した後、CPU200は作業プログラムで指定された溶接条件に従って溶接条件格納部204に格納されている第1電極32による溶接条件の内容を読み出し、溶接条件出力部205を通じて溶接電源31へ出力する。併せてアーク溶接入出力部208から溶接電源31へ溶接開始を指令する(図3(b))。
さらに第2電極位置監視部209に溶接開始点の位置を記録する。ロボット1は、アーク溶接入出力部208にて溶接電源31からアーク発生応答を受信するまで溶接開始点で停止しておく。
After confirming from the feedback position of the
Further, the position of the welding start point is recorded in the second electrode
溶接電源31からのアーク発生応答をアーク溶接入出力部208にて受信した場合、ロボット1は、次の教示位置へ移動を開始する。さらに第2電極位置監視部209は、前述のように演算した第2電極42の先端位置と溶接開始点との距離を監視し、CPU200へ通知する。
CPU200は、現在の制御点の移動速度と、溶接開始点の位置と第2電極42の先端位置との差分から、第2電極42が溶接開始点に到達するまでの残り時間を算出する。
この時間が第1の所定時間以下になるとCPU200は作業プログラムで指定された第2電極42による溶接条件の内容を溶接条件格納部204から読み出し、溶接条件出力部205を通じて溶接電源41へ出力する。併せてアーク溶接入出力部208を介して、溶接電源41へ溶接開始の指令を出力する(図3(c))。
溶接電源41への溶接開始指令から実際に第2電極42にてアークが発生するまでには遅れ時間が存在するので、第2電極42が溶接開始点に到達する前に溶接開始指令を出力するのである。
また、残り時間を算出する処理を行わず溶接開始点の位置と第2電極42の位置との距離を第1の所定距離と比べて、第1の所定距離以下まで近づくと溶接電源41へ溶接開始の指令を出力するようにしてもよい。
このように、ツール寸法格納部202に第1電極32、第2電極42の先端位置及び姿勢を格納しておくことにより、第1電極について溶接開始点を教示しておくたけで、溶接実行時には第2電極42の溶接開始点到達を自動的に判断し溶接を行うことができる。
When the arc welding input /
The
When this time becomes equal to or shorter than the first predetermined time, the
Since there is a delay time from the start of welding to the
Further, if the distance between the position of the welding start point and the position of the
Thus, by storing the tip positions and postures of the
また、溶接終了点においても、第1電極32についてのみ溶接終了点を教示しておく。そして溶接実行時に第1電極32が溶接終了点に到達した際、アーク溶接入出力部208から溶接電源31へ溶接終了を指令するとともに第2電極位置監視部209にその溶接終了点の位置を記録する。
第2電極位置監視部209にて溶接終了点と第2電極42の先端位置との距離、または第2電極42が溶接終了点に到達するまでの残り時間を第1の所定距離、または第1の所定時間と比較することにより第2電極42の溶接終了点到達を自動的に判断して溶接電源41へ溶接終了の指令を出力し、第2電極42による溶接を終了することができる。
このように教示作業の際に第2電極42が溶接終了点に到達した状態を登録しておく必要はない。第2電極42については溶接開始点/溶接終了点の教示を行う必要がないため、ワークの変更などによる再教示を短時間で行え、教示操作も煩雑になることもない。
さらに溶接電源への指令と実際のアーク発生/消滅までの遅れ時間を考慮して早めに指令を出力するので操作者の意図した通りの範囲についてタンデム溶接を行い、溶接品質を高めることができる。
Also, the welding end point is taught only for the
The second electrode
Thus, it is not necessary to register the state where the
Furthermore, since the command is output early in consideration of the command to the welding power source and the delay time until actual arc generation / extinction, the tandem welding can be performed in the range intended by the operator, and the welding quality can be improved.
なお、溶接電源41からアーク発生応答を受信するとロボット1はそのまま移動を続けるが(図3(d))、溶接電源41へ溶接開始指令後、第2の所定時間を経過してもアーク溶接入出力部208にて溶接電源41からのアーク発生応答が受信されない場合には、ロボット1を停止させアーク溶接入出力部208を介して溶接電源31、41へ溶接終了指令を出力する。第2電極42の先端位置が溶接開始点から第2の所定距離以上離れてもアーク溶接入出力部208にて溶接電源41からのアーク発生応答が受信されない場合も同様とする。このように第2電極についてアーク発生が確認できない場合は溶接を中止するため、不完全なタンデム溶接を防止することができる。
なお、第1、第2の所定時間や所定距離は予めパラメータとしてパラメータ格納部211に設定、保存しておく。パラメータの設定や確認は教示装置3のキー操作により自在に行うことができる。
When receiving the arc generation response from the
The first and second predetermined times and predetermined distances are set and saved in the
以下に本発明の別の実施例を説明する。
図4は溶接開始点付近でのロボット1の溶接速度の変化を説明する図で、図5は溶接終了点付近でのロボット1の溶接速度の変化を説明する図である。実施例1と同様、ロボット1が作業プログラムに従って溶接を行う際、まず図4において、第1電極32が溶接開始点に到達するとまず第1電極32単独で溶接を開始する。
第1電極32による溶接開始から第2電極42が溶接開始点に到達するまでの間は、第1電極32単独で溶接を行うこととなるので、十分なワイヤ溶け込み量を確保するために2つの電極によるタンデム溶接の場合よりも低い所定の溶接速度V1で移動する(図4(a))。
Another embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 4 is a diagram for explaining a change in the welding speed of the robot 1 near the welding start point, and FIG. 5 is a diagram for explaining a change in the welding speed of the robot 1 near the welding end point. As in the first embodiment, when the robot 1 performs welding according to the work program, first, in FIG. 4, when the
During the period from the start of welding by the
第1電極32に続いて第2電極42が溶接開始点に到達すると、第2電極42が溶接を開始する。第2電極42の溶接開始後は、第1電極32と第2電極42の2つの電極によるタンデム溶接を行うのでV1より速い速度で溶接を行うことができる。
よってロボット1は2つの電極によって溶接するのに適当な所定の溶接速度V2に移動速度を上げて移動する(図4(b))。ここで、V1はV2の50%程度の速度とするのが適当である。
When the
Therefore, the robot 1 moves up to a predetermined welding speed V2 suitable for welding with the two electrodes, and moves (FIG. 4B). Here, it is appropriate that V1 has a speed of about 50% of V2.
次に図5について説明する。ロボット1が溶接線に沿って所定の溶接速度(V2)で移動を続け溶接終了点に接近する。まず第1電極32が溶接終了点に到達すると、第1電極32は溶接を終了する(図5(a))。
この後、ロボット1は第2電極42が溶接終了点に到達するまでの間は、第2電極42単独で溶接することとなるので、ロボット1は溶接開始点付近と同様にV2より低い所定の溶接速度(V3)に速度を下げて移動する(図5(b))。第2電極42が溶接終了点に到達すると、第2電極42は溶接を終了する。ここで、V3はV2の50%程度の速度とするのが適当であり、通常V1と同じ値とするが必ずしも同一の速度とする必要はない。
Next, FIG. 5 will be described. The robot 1 continues to move at a predetermined welding speed (V2) along the welding line and approaches the welding end point. First, when the
Thereafter, until the
第1電極または第2電極による単独溶接時の溶接速度を、第1電極および第2電極によるタンデム溶接時よりも小さく設定して単独溶接時のワイヤの溶け込み量を確保することにより、単独溶接、タンデム溶接に関係なく溶接線全長にわたって一定の溶接速度で溶接を行う場合に比べ全溶接線で溶接量一定の良好な溶接ビードが得られ、品質の良い溶接を行うことができる。
なお、実施例1にて説明した方法により、本実施例においても教示作業の際に、第2電極42が溶接開始点/溶接終了点に到達した点を教示する必要がない。よって、溶接速度V1、V2についても教示作業の際に移動速度を切り替えることや切り替えのタイミングを具体的に教示する必要はなく、第1電極32と第2電極42の2つの電極によるタンデム溶接の速度V2のみを指定すれば良い。
溶接実行時に溶接速度V1/V3を実現するためには、溶接開始点/溶接終了点を教示する際に、溶接速度V1/V3をV2に対する比率として指定しておけば、溶接実行時には実施例1にて説明した方法によって第2電極の位置を取得し、溶接開始点/終了点付近にて自動的に溶接速度をV1/V3に切り替える。
溶接速度V1/V3を指定する別の方法として、具体的な溶接速度を予めパラメータ溶格納部211などに格納しておき、溶接開始点/溶接終了点を教示する際にその格納先を指定するようにしてもよい。
By setting the welding speed at the time of independent welding with the first electrode or the second electrode to be smaller than that at the time of tandem welding with the first electrode and the second electrode to ensure the amount of penetration of the wire at the time of independent welding, As compared with the case where welding is performed at a constant welding speed over the entire length of the weld line regardless of tandem welding, a good weld bead with a constant welding amount can be obtained for all the weld lines, and high-quality welding can be performed.
In addition, according to the method described in the first embodiment, it is not necessary to teach the point at which the
In order to realize the welding speed V1 / V3 at the time of performing welding, if the welding speed V1 / V3 is designated as a ratio with respect to V2 when teaching the welding start point / welding end point, the first embodiment is performed at the time of welding execution. The position of the second electrode is acquired by the method described in, and the welding speed is automatically switched to V1 / V3 in the vicinity of the welding start point / end point.
As another method of specifying the welding speed V1 / V3, a specific welding speed is stored in advance in the parameter
1、12 ロボット
2、19 ロボット制御装置
3、20 教示装置
11、30 2電極一体型トーチ
13、32 第1電極
14、42 第2電極
15、16、33、43 ワイヤ送給装置
17、18、31、41 溶接電源
19a 溶接電源専用ポート
19b 汎用接点出力部
19c 汎用外部出力ポート
19d タンデム溶接制御部
34、44 ワイヤ格納部
50 治具
60 ワーク
200 CPU
201 教示位置格納部
202 ツール寸法格納部
203 軌跡演算部
204 溶接条件格納部
205 溶接条件出力部
206 サーボ司令部
207 フィードバック受信部
208 アーク溶接入出力部
209 第2電極位置監視部
210 作業プログラム格納部
211 パラメータ格納部
1, 12
201 Teaching
Claims (8)
前記第1電極と前記第2電極とを溶接対象部材に対して所定の電極間距離を設けて配置し、
前記ロボット制御装置は、前記第1電極の先端と前記第2電極の先端の相対的な位置関係を格納するツール寸法格納部と、
前記第1電極の先端を前記ロボットの制御点として前記ロボットの軌跡演算を行う軌跡演算部と、
前記第2電極の先端位置を算出し、前記溶接対象部材上に予め設定された溶接開始点および溶接終了点と前記第2電極の先端位置との距離を監視する第2電極位置監視部とを備え、
前記第1電極が前記溶接開始点に到達し溶接を開始した後、前記第2電極が前記溶接開始点に到達するまでの間、前記ロボットの制御点を第1の移動速度で移動させ、前記第2電極位置監視部によって前記第2電極先端と前記溶接開始点との距離を取得し、前記第2電極が前記溶接開始点に到達し溶接を開始すると前記ロボットの制御点を第2の移動速度で移動させ、
かつ前記第1の移動速度は前記第2の移動速度より小さいことを特徴とするアーク溶接装置。 In an arc welding apparatus comprising: a robot; a robot control apparatus that controls the robot; and a two-electrode integrated torch or two single-electrode torch comprising a first electrode and a second electrode for supplying welding power to each electrode .
The first electrode and the second electrode are arranged with a predetermined inter-electrode distance with respect to the member to be welded ,
The robot control device includes a tool size storage unit that stores a relative positional relationship between a tip of the first electrode and a tip of the second electrode ;
A trajectory calculation unit that calculates the trajectory of the robot using the tip of the first electrode as a control point of the robot;
A second electrode position monitoring unit that calculates a tip position of the second electrode and monitors a distance between a welding start point and a welding end point set in advance on the welding target member and the tip position of the second electrode; Prepared,
After the first electrode reaches the welding start point and starts welding, the control point of the robot is moved at the first moving speed until the second electrode reaches the welding start point, The distance between the tip of the second electrode and the welding start point is acquired by the second electrode position monitoring unit, and when the second electrode reaches the welding start point and starts welding, the robot control point is moved to the second position. Move at speed,
An arc welding apparatus characterized in that the first moving speed is smaller than the second moving speed.
かつ前記第3の移動速度は前記第2の移動速度より小さいことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のアーク溶接装置。 After the first electrode reaches the welding end point and finishes welding, the second electrode position monitoring unit acquires a distance between the second electrode tip and the welding end point, and the second electrode Until the end point is reached, the control point of the robot is moved at the third movement speed ,
The arc welding apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the third moving speed is lower than the second moving speed.
かつ前記第3の移動速度は前記第2の移動速度より小さいことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のアーク溶接装置。
After the first electrode reaches the welding end point and finishes welding, the second electrode position monitoring unit acquires a distance between the second electrode tip and the welding end point, and controls the distance and the robot. The time until the second electrode reaches the welding end point is calculated from the moving speed of the point, and the control point of the robot is set to the third time until the second electrode reaches the welding end point. Move at the moving speed ,
The arc welding apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the third moving speed is lower than the second moving speed.
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