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電弧焊接機(jī)器人的控制裝置及其方法

文檔序號(hào):6283358閱讀:373來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):電弧焊接機(jī)器人的控制裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種連續(xù)更改電弧焊接機(jī)器人的焊接條件的電弧焊接機(jī) 器人的控制裝置。
背景技術(shù)
目前,在使用了電弧焊接機(jī)器人的電弧焊接中,為了階段性地更改焊 接電流、焊接電壓、焊接速度、擺動(dòng)周期、擺動(dòng)振幅等焊接條件,需要在 焊接線(xiàn)上設(shè)定(示教)多個(gè)焊接條件更改位置(示教點(diǎn)),并在每個(gè)焊接 條件更改位置手動(dòng)設(shè)定不同的焊接條件。因此,由于在每個(gè)焊接條件更改 位置手動(dòng)設(shè)定焊接條件是非常繁雜的,因而公開(kāi)了自動(dòng)地更改焊接條件的
技術(shù)(參照日本國(guó)實(shí)開(kāi)昭61 — 138470號(hào)、美國(guó)專(zhuān)利第6177650號(hào))。
例如,日本國(guó)實(shí)開(kāi)昭61 — 138470號(hào)所公開(kāi)的技術(shù)是,基于焊接機(jī)器 人的移動(dòng)距離,線(xiàn)性更改電弧焊接機(jī)器人的焊接條件。另外,美國(guó)專(zhuān)利第 6177650號(hào)所公幵的技術(shù)是,設(shè)定更改焊接條件的起點(diǎn)及終點(diǎn),再設(shè)定該 起點(diǎn)及終點(diǎn)的焊接條件,為了達(dá)到終點(diǎn)的焊接條件在該終點(diǎn)逐步更改焊接 條件。
在上述兩個(gè)專(zhuān)利文獻(xiàn)所公開(kāi)的技術(shù)中,焊槍每執(zhí)行1周期擺動(dòng)就要更 改焊接電流等焊接條件,由于在擺動(dòng)的左右兩端的焊接電流的指令值不 同,因而產(chǎn)生焊道厚度不勻的問(wèn)題。另外,即使在電弧焊接機(jī)器人具備電 弧傳感器的情況下,由于即使在工件上不產(chǎn)生偏移,在擺動(dòng)的左右兩端的 實(shí)際焊接電流也不同,因而不能跟蹤所期望的焊接線(xiàn)在焊條的目標(biāo)上產(chǎn)生 偏移。另外,對(duì)于擺動(dòng)指令,在實(shí)際的焊槍擺動(dòng)動(dòng)作上產(chǎn)生微小的延遲, 由于該延遲,而使焊槍實(shí)際執(zhí)行1周期擺動(dòng)的定時(shí)和更改焊接電流等焊接 條件的定時(shí)不一致,使得在擺動(dòng)的左右兩端的焊接電流變得不相等,造成 擺動(dòng)周期越提前焊道越厚度不勻。

發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于,解決上述的問(wèn)題,提供一種即使在焊接機(jī) 器人進(jìn)行擺動(dòng)的情況下,也無(wú)焊道厚度不勻的電弧焊接機(jī)器人的控制裝置 A升A/広o
為了解決上述課題,本發(fā)明提供一種電弧焊接機(jī)器人的控制裝置,一
邊按照規(guī)定的動(dòng)作模式進(jìn)行擺動(dòng)一邊焊接工件,其包括存儲(chǔ)單元,其存 儲(chǔ)焊接條件更改開(kāi)始位置、焊接條件更改結(jié)束位置、在所述焊接條件更改 開(kāi)始位置的焊接條件及在所述焊接條件更改結(jié)束位置的焊接條件,在所述 焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件及在所述焊接條件更改結(jié)束位置的焊 接條件包括擺動(dòng)周期、擺動(dòng)振幅、以及焊接電流、焊接電壓、焊接速度中 的至少一種;擺動(dòng)動(dòng)作控制單元,其生成使所述電弧焊接機(jī)器人的焊槍按 照所述規(guī)定的動(dòng)作模式進(jìn)行擺動(dòng)的擺動(dòng)指令,并在所述焊槍按照所述擺動(dòng) 指令每執(zhí)行1周期所述規(guī)定動(dòng)作模式的擺動(dòng)時(shí),就輸出擺動(dòng)1周期結(jié)束信 號(hào);焊接條件更改位置計(jì)算單元,其對(duì)所述焊槍自所述焊接條件更改開(kāi)始 位置向所述焊接條件更改結(jié)束位置前進(jìn)的行進(jìn)位置進(jìn)行計(jì)算;焊接條件計(jì) 算單元,其基于在所述焊接開(kāi)始位置的焊接條件和在所述焊接結(jié)束位置的 焊接條件之差,對(duì)與自所述焊接條件更改開(kāi)始位置至所述行進(jìn)位置的距離 相對(duì)應(yīng)的修正值進(jìn)行計(jì)算,將所述修正值與在所述焊接開(kāi)始位置的焊接條 件相加來(lái)計(jì)算所述行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件;以及焊接條件更改單
元,其每輸入所述擺動(dòng)l周期結(jié)束信號(hào),就基于所述行進(jìn)位置的更改預(yù)定 焊接條件對(duì)所述電弧焊接機(jī)器人的焊接條件進(jìn)行更改。
根據(jù)這樣的構(gòu)成,電弧焊接機(jī)器人的控制裝置在電弧焊接機(jī)器人的焊 槍位于自焊接條件更改開(kāi)始位置至焊接條件更改結(jié)束位置之間的情況下, 每使焊槍執(zhí)行1周期擺動(dòng),就基于行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件來(lái)更改電 弧焊接機(jī)器人的焊接條件。由此,電弧焊接機(jī)器人的控制裝置在使焊槍執(zhí) 行l(wèi)周期擺動(dòng)期間,不對(duì)焊接條件進(jìn)行更改。在此,電弧焊接機(jī)器人的控 制裝置可以根據(jù)坡口的形狀、工件的形狀、材質(zhì)及大小任意設(shè)定焊接條件 更改開(kāi)始位置、焊接條件更改結(jié)束位置、焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條 件及焊接條件更改結(jié)束位置的焊接條件。
另外,上述的電弧焊接機(jī)器人的控制裝置還具備擺動(dòng)動(dòng)作延遲時(shí)間調(diào)
5節(jié)單元,其基于從向所述焊接條件更改單元輸入所述擺動(dòng)1周期結(jié)束信號(hào) 后直至所述焊槍執(zhí)行1周期所述規(guī)定的動(dòng)作模式的擺動(dòng)為止的延遲時(shí)間, 在輸入所述擺動(dòng)1周期結(jié)束信號(hào)后經(jīng)過(guò)所述延遲時(shí)間,使所述焊接條件更 改單元更改所述電弧焊接機(jī)器人的焊接條件。
根據(jù)這樣的構(gòu)成,電弧焊接機(jī)器人的控制裝置通過(guò)擺動(dòng)動(dòng)作延遲時(shí)間 調(diào)節(jié)單元,延遲濾波延遲及機(jī)械延遲等的延遲時(shí)間的量,在焊槍到達(dá)焊接 線(xiàn)中心時(shí),使焊接條件更改單元更改焊接條件。通常,擺動(dòng)周期越提前則 延遲的影響越大,但電弧焊接機(jī)器人的控制裝置即使在這樣的情況下也可 以降低延遲的影響。
本發(fā)明的電弧焊接機(jī)器人的控制裝置可以用于在所述焊槍的前端具 備前電極及后電極、且具備向所述前電極及所述后電極供電的兩個(gè)焊接電 源的串聯(lián)電弧焊接系統(tǒng)。此時(shí),所述存儲(chǔ)單元針對(duì)所述前電極及所述后電 極分別儲(chǔ)存在所述焊接開(kāi)始位置的焊接條件和在所述焊接結(jié)束位置的焊 接條件,所述焊接條件計(jì)算單元針對(duì)所述前電極及所述后電極分別計(jì)算所 述行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件。
另外,本發(fā)明提供電弧焊接機(jī)器人的控制方法,其一邊按照規(guī)定的動(dòng) 作模式進(jìn)行擺動(dòng)一邊對(duì)工件進(jìn)行焊接,其包括下述步驟
存儲(chǔ)步驟,其將焊接條件更改開(kāi)始位置、焊接條件更改結(jié)束位置、在 所述焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件以及在所述焊接條件更改結(jié)束位 置的焊接條件儲(chǔ)存于存儲(chǔ)單元,其中,在所述焊接條件更改開(kāi)始位置的焊 接條件及在所述焊接條件更改結(jié)束位置的焊接條件包括擺動(dòng)周期、擺動(dòng)振 幅、以及焊接電流、焊接電壓、焊接速度中的至少一種;擺動(dòng)動(dòng)作控制步 驟,其生成使所述電弧焊接機(jī)器人的焯槍按照所述規(guī)定的動(dòng)作模式進(jìn)行擺 動(dòng)的擺動(dòng)指令,并在所述焊槍按照所述擺動(dòng)指令每執(zhí)行1周期所述規(guī)定動(dòng) 作模式的擺動(dòng)時(shí),就輸出擺動(dòng)l周期結(jié)束信號(hào);焊接條件更改位置計(jì)算步
驟,其對(duì)所述焊槍自所述焊接條件更改開(kāi)始位置向所述焊接條件更改結(jié)束
位置前進(jìn)的行進(jìn)位置進(jìn)行計(jì)算;焊接條件計(jì)算步驟,其基于在所述焊接條 件更改開(kāi)始位置的焊接條件和在所述焊接條件更改結(jié)束位置的焊接條件 之差,對(duì)與自所述焊接條件更改開(kāi)始位置至所述行進(jìn)位置的距離相對(duì)應(yīng)的 修正值進(jìn)行計(jì)算,將所述修正值與在所述焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件相加來(lái)計(jì)算所述行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件;以及焊接條件更改步 驟,其每輸入所述擺動(dòng)1周期結(jié)束信號(hào),就基于所述行進(jìn)位置的更改預(yù)定 焊接條件對(duì)所述電弧焊接機(jī)器人的焊接條件進(jìn)行更改。
根據(jù)本發(fā)明的焊接機(jī)器人的控制裝置及其控制方法,可以達(dá)到如下所 述的良好效果。即,由于即使在電弧焊接機(jī)器人進(jìn)行擺動(dòng)的情況下,也可 以使焊槍每執(zhí)行1周期擺動(dòng)就更改焊接條件,因而可防止焊道厚度不勻。 另外,根據(jù)還具備擺動(dòng)動(dòng)作延遲時(shí)間調(diào)節(jié)單元這一結(jié)構(gòu),即使在擺動(dòng)周期 提前的情況下也可以防止焊道的厚度不勻,降低延遲的影響且能夠進(jìn)行正 確的電弧焊接。


圖1的(a)是表示含有本發(fā)明的控制裝置的電弧焊接系統(tǒng)的概要的 構(gòu)成圖,(b)是本發(fā)明中的工件及焊接線(xiàn)的放大圖2是示意性表示圖1所示的控制裝置的構(gòu)成的框圖3是表示輸入到圖1所示的控制裝置的一例焊接條件的說(shuō)明圖4是為了說(shuō)明本發(fā)明中焊接條件的更改而示出工件的焊接線(xiàn)的說(shuō)明
圖5的(a)是示出本發(fā)明中的電弧焊接機(jī)器人的焊槍軌跡的說(shuō)明圖, (b)是示出本發(fā)明中的電弧焊接機(jī)器人的焊槍的擺動(dòng)動(dòng)作的說(shuō)明圖6的(a)是示出本發(fā)明中的電弧焊接機(jī)器人的焊槍的擺動(dòng)軌跡的 說(shuō)明圖,(b)是示出與焊槍的位置相對(duì)應(yīng)的焊接電流的指令值的說(shuō)明圖; 圖7是示出圖2所示的控制裝置的動(dòng)作的流程圖8是示意性表示串聯(lián)式電弧焊接機(jī)器人用的圖1所示的控制裝置的 構(gòu)成的框圖9是示意性表示串聯(lián)式電弧焊接機(jī)器人用的輸入到圖1所示的控制 裝置的一例焊接條件的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
(控制裝置概要)
下面,參照適當(dāng)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。參照?qǐng)D1說(shuō)明控制裝置的概要。(a)是表示含有本發(fā)明的控制裝置的電弧焊接系統(tǒng)的概要的
構(gòu)成圖,(b)是本發(fā)明中的工件及焊接線(xiàn)的放大圖。圖1的(a)中示出 控制裝置(電弧焊接機(jī)器人的控制裝置)1、電弧焊接機(jī)器人2、示教懸架 式按鈕臺(tái)4、焊槍9及工件W。另外,圖1的(b)示出工件W及焊道B。
控制裝置1基于從示教懸架式按鈕臺(tái)4輸入的指令及示教程序?qū)﹄娀?焊接機(jī)器人2進(jìn)行控制,更改電弧焊接機(jī)器人2的焊接條件。另外,控制 裝置1與電弧焊接機(jī)器人2及示教懸架式按鈕臺(tái)4相連接。
電弧焊接機(jī)器人2例如是6軸結(jié)構(gòu)的垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人,在其手腕部 分安裝有焊槍9。另外,電弧焊接機(jī)器人2可以基于來(lái)自控制裝置1的移 動(dòng)命令來(lái)驅(qū)動(dòng)電弧焊接機(jī)器人用電動(dòng)機(jī)M,使焊槍9沿著工件W的焊接 線(xiàn)移動(dòng)。在圖1中,為了說(shuō)明而例示了 1個(gè)電弧焊接機(jī)器人用電動(dòng)機(jī)M, 但其數(shù)量無(wú)特別限制,例如,如果電弧焊接機(jī)器人2是6軸結(jié)構(gòu)的垂直多 關(guān)節(jié)機(jī)器人,則具備6個(gè)電弧焊接機(jī)器人用電動(dòng)機(jī)M。
焊槍9向工件W的焊接線(xiàn)輸送焊條(未圖示)。通過(guò)在送出的焊條和 工件W的焊接線(xiàn)之間形成電弧來(lái)進(jìn)行電弧焊接。另外,焊槍9經(jīng)由焊條 輸送裝置(未圖示)與焊接電源連接。該焊接電源與控制裝置l連接。另 外,若控制裝置1向焊接電源輸出焊接指令,則通過(guò)來(lái)自焊接電源的供電 驅(qū)動(dòng)焊條輸送裝置,將焊條輸送到焊槍9。另外,電弧焊接機(jī)器人2也可 以是具備2個(gè)焊槍9的串聯(lián)式電弧焊接機(jī)器人。
控制裝置1例如內(nèi)裝有傳感計(jì)算機(jī)。該傳感計(jì)算機(jī)基于焊接電流的變 化和電弧焊接機(jī)器人2的焊條的突出長(zhǎng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系,對(duì)在擺動(dòng)的右端的 焊接電流和在擺動(dòng)的左端的焊接電流進(jìn)行檢測(cè)(電弧傳感器)。
示教懸架式按鈕臺(tái)4在電弧焊接機(jī)器人2的示教作業(yè)之際,輸入示教 程序、焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件及焊接條件更改結(jié)束位置的焊接 條件。另外,示教懸架式按鈕臺(tái)4可以根據(jù)操作者的操作,向控制裝置l 輸出使電弧焊接機(jī)器人2停止的指令。在圖1中,示教懸架式按鈕臺(tái)4通 過(guò)有線(xiàn)通信線(xiàn)路與控制裝置1連接,但也可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信線(xiàn)路與控制裝 置1連接。另外,示教懸架式按鈕臺(tái)4也可以將示教程序記錄于小型閃存 卡(注冊(cè)商標(biāo))等記錄介質(zhì),控制裝置l從該記錄介質(zhì)讀出示教程序。
工件W是成為電弧焊接對(duì)象的金屬等的部件。在圖1的(b)中,控制裝置1對(duì)擺動(dòng)周期及擺動(dòng)振幅等焊接條件進(jìn)行連續(xù)更改,以形成被稱(chēng)為 所謂須狀焊道的焊道B。 (控制裝置的結(jié)構(gòu)) 參照?qǐng)D2說(shuō)明控制裝置1的結(jié)構(gòu)。圖2是示意性示出圖1所示的控制
裝置的結(jié)構(gòu)的框圖??刂蒲b置1例如由CPU (Central Processing Unit)、 ROM (Read Only Memory)、 RAM (Random Access Memory)、 HDD (Hard Disk Drive)及輸入輸出接口構(gòu)成。另外,為了實(shí)現(xiàn)下述的各種功能,控 制裝置1具備傳感計(jì)算機(jī)3、輸入輸出單元10、存儲(chǔ)單元20、機(jī)器人軸 控制單元30、電弧焊接機(jī)器人控制單元40及焊接電源控制單元50。
輸入輸出單元10由規(guī)定的輸入接口及輸出接口構(gòu)成。在圖2中,為 了說(shuō)明的方便,將輸入輸出單元10表示成一體,但也可以單個(gè)構(gòu)成。該 輸入輸出單元10向存儲(chǔ)單元20及機(jī)器人軸控制單元30輸出從示教懸架 式按鈕臺(tái)4輸入的指令及示教程序。另外,輸入輸出單元10向焊接電源P 輸出從焊接電源控制單元50輸出的焊接指令。
另外,輸入輸出單元10向電弧焊接機(jī)器人用電動(dòng)機(jī)M輸出來(lái)自電弧 焊接機(jī)器人控制單元40的命令,將來(lái)自電弧焊接機(jī)器人用電動(dòng)機(jī)M的表 示焊槍9的位置等的反饋信號(hào)及前饋信號(hào)輸出到電弧焊接機(jī)器人控制單元 40。
存儲(chǔ)單元20例如由ROM、 RAM、 HDD等構(gòu)成,且具備示教程序存 儲(chǔ)單元21、焊接條件更改位置存儲(chǔ)單元22及焊接條件存儲(chǔ)單元23。另外, 優(yōu)選在通過(guò)焊條的切斷及噴嘴的接觸來(lái)中斷電弧焊接的情況下具備,且存 儲(chǔ)單元20對(duì)下述的剩余距離及計(jì)算出的行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件進(jìn) 行儲(chǔ)存。該情況下,即使在焊接條件更改時(shí)中斷焊接,控制裝置l也可以 從存儲(chǔ)單元20讀出剩余距離及行迸位置的更改預(yù)定焊接條件而再開(kāi)始進(jìn) 行電弧焊接。在圖2中,為了便于說(shuō)明,將存儲(chǔ)單元20表示成一體,但 也可以由單個(gè)構(gòu)成。
示教程序存儲(chǔ)單元21儲(chǔ)存記載有向電弧焊接機(jī)器人2的命令等的示 教程序。另外,儲(chǔ)存于示教程序存儲(chǔ)單元21的示教程序是預(yù)先編成的, 可以通過(guò)在示教懸架式按鈕臺(tái)4或者個(gè)人計(jì)算機(jī)等連接儀器(未圖示)的 操作進(jìn)行編輯。焊接條件更改位置存儲(chǔ)單元22儲(chǔ)存有焊接條件更改開(kāi)始位置及焊接 條件更改結(jié)束位置。在此,焊接條件更改開(kāi)始位置是開(kāi)始對(duì)焊接條件進(jìn)行 更改的位置,不限于一個(gè),可以設(shè)定多個(gè)。另外,焊接條件更改結(jié)束位置 是結(jié)束焊接條件的更改的位置,其位于焊接條件更改開(kāi)始位置的后方。另 外,焊接條件更改結(jié)束位置不限于一個(gè),也可以設(shè)定與焊接條件更改開(kāi)始 位置相同的數(shù)量。
焊接條件存儲(chǔ)單元23儲(chǔ)存焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件及焊接 條件更改結(jié)束位置的焊接條件。參照?qǐng)D3說(shuō)明一例焊接條件。圖3是示出 輸入到圖2所示的控制裝置的一例焊接條件的說(shuō)明圖。首先,"焊接條件 連續(xù)更改區(qū)間開(kāi)始"表示位置P1為焊接條件更改開(kāi)始位置。"直線(xiàn)移動(dòng)" 表示直線(xiàn)移動(dòng)到設(shè)定于工件W的位置Pl 。"電弧ON"表示進(jìn)行電弧焊接。 另外,在位置P1的焊接條件表示焊接電流為220A,焊接電壓為額定電 壓的100%,焊接速度為30cm /分鐘,擺動(dòng)周期為120次/分鐘,擺動(dòng)振 幅為5mm。在本例中,未設(shè)定代表朝著擺動(dòng)的行進(jìn)方向在左右兩端停止的 時(shí)間的兩端停止時(shí)間,但也可以設(shè)定該兩端時(shí)間。
"悍接條件連續(xù)更改區(qū)間結(jié)束"表示位置P2為焊接條件更改結(jié)束位 置。另外,在位置P2的焊接條件表示焊接電流為280A,焊接電壓為額 定電壓的100%,焊接速度為60cm/分鐘,擺動(dòng)周期為180次/分鐘,擺 動(dòng)振幅為5mm。因此,控制裝置1在自位置Pl至位置P2之間,連續(xù)地 將擺動(dòng)周期從120次/分鐘增加至180次/分鐘,將焊接電流從220A增 加至280A,將焊接速度從30cm/分鐘增加至60cm/分鐘??刂蒲b置1 既可以只更改焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件及焊接條件更改結(jié)束位 置的焊接條件中的一部分,如上所述的焊接電流、焊接速度、擺動(dòng)周期, 也可以對(duì)焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件及焊接條件更改結(jié)束位置的 焊接條件的全部進(jìn)行更改。
機(jī)器人軸控制單元30執(zhí)行儲(chǔ)存于示教程序的命令,進(jìn)行焊接條件的 更改,例如具備示教程序執(zhí)行單元31、焊接條件更改位置計(jì)算單元32、 焊接條件計(jì)算單元33、焊接條件更改單元34及擺動(dòng)動(dòng)作控制單元35。
示教程序執(zhí)行單元31從示教程序存儲(chǔ)單元21讀出示教程序,且執(zhí)行 該示教程序中存儲(chǔ)的命令。另外,示教程序執(zhí)行單元31根據(jù)表示焊槍9的位置的信號(hào)來(lái)判斷表示焊槍9的位置的信號(hào)是否到達(dá)規(guī)定的示教點(diǎn),在 表示焊槍9的位置的信號(hào)到達(dá)其示教點(diǎn)時(shí),執(zhí)行在該示教點(diǎn)設(shè)定的命令。
焊接條件更改位置計(jì)算單元32通過(guò)對(duì)電弧焊接機(jī)器人2的焊槍9的 插值位置進(jìn)行計(jì)算的插值計(jì)算,來(lái)計(jì)算焊槍9自焊接條件更改開(kāi)始位置向 焊接條件更改結(jié)束位置前進(jìn)的行進(jìn)位置。另外,焊接條件更改位置計(jì)算單 元32在插值位置超出焊接條件更改開(kāi)始位置的情況下,根據(jù)插值位置和 焊接條件更改開(kāi)始位置之差來(lái)計(jì)算行進(jìn)位置。在此,所謂插值位置是在示 教點(diǎn)間進(jìn)行插值的位置。
擺動(dòng)動(dòng)作控制單元35例如根據(jù)作為焊接條件而輸入的擺動(dòng)周期及擺 動(dòng)振幅,生成使焊槍9按照規(guī)定的動(dòng)作模式(八。夕一y)進(jìn)行擺動(dòng)的擺動(dòng) 指令。另外,擺動(dòng)動(dòng)作控制單元35將所生成的擺動(dòng)指令經(jīng)由電弧焊接機(jī) 器人控制單元40輸出到電弧焊接機(jī)器人用電動(dòng)機(jī)M。另外,擺動(dòng)動(dòng)作控 制單元35根據(jù)擺動(dòng)指令,在焊槍9每執(zhí)行1周期規(guī)定的動(dòng)作模式的擺動(dòng) 時(shí),向焊接條件計(jì)算單元33和焊接條件更改單元34輸出擺動(dòng)1周期結(jié)束 信號(hào)。
焊接條件計(jì)算單元33根據(jù)焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件和焊接 條件更改結(jié)束位置的焊接條件之差,計(jì)算出與自焊接條件更改開(kāi)始位置至 行進(jìn)位置的距離相對(duì)應(yīng)的修正值,將修正值加在焊接條件更改開(kāi)始位置的 焊接條件上來(lái)計(jì)算出更改預(yù)定焊接條件。 (更改預(yù)定焊接條件的計(jì)算)
參照?qǐng)D4具體說(shuō)明行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件的計(jì)算。圖4是為了 說(shuō)明在本發(fā)明中焊接條件的更改而示出工件的焊接線(xiàn)的說(shuō)明圖。圖4中示 出了焊接線(xiàn)、行進(jìn)位置、焊接條件更改開(kāi)始位置P1、焊接條件更改結(jié)束位 置P2,并且將自焊接條件更改開(kāi)始位置Pl至焊接條件更改結(jié)束位置P2 的距離表示成總距離1,將自行進(jìn)位置至焊接條件更改結(jié)束位置P2的距離 表示成剩余距離L。
焊接條件計(jì)算單元33可以對(duì)行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件中的焊接 速度、擺動(dòng)周期及擺動(dòng)振幅使用式1計(jì)算出行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件。 另外,將焊接條件更改結(jié)束位置的焊接條件和焊接條件更改開(kāi)始位置的焊 接條件之差設(shè)為焊接條件差量。在此,式1中,{(總距離一剩余距離)/總距離)X焊接條件差量一項(xiàng),是與自焊接條件更改開(kāi)始位置至行進(jìn)位 置的距離相對(duì)應(yīng)的修正值,焊接條件計(jì)算單元33將該修正值與焊接條件 更改開(kāi)始位置的焊接條件相加計(jì)算出行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件。在焊 接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件比焊接條件更改結(jié)束位置的焊接條件大
的情況下,修正值為負(fù)值,焊接條件計(jì)算單元33將負(fù)值與焊接條件更改
開(kāi)始位置的焊接條件相加,即從焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件中減去 修正值。
(數(shù)學(xué)式1)
更改預(yù)定焊接條件={(總距離一剩余距離)/總距離)x焊接條件差
量+焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件 …(1)
例如,在焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件中擺動(dòng)周期為120次/分 鐘、焊接條件更改結(jié)束位置的焊接條件中擺動(dòng)周期為180次/分鐘、總距 離1為100mm及剩余距離^為50mm的情況下,在行進(jìn)位置的擺動(dòng)周期是 150次/分鐘(參照式2)。
(數(shù)學(xué)式2)
150次/分鐘={ (100 — 50) / 100}X (180—120) +120 …(2)
另外,在焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件中焊接速度為30cm/分 鐘、焊接條件更改結(jié)束位置的焊接條件中焊接速度為60cm/分鐘、總距 離1為100mm及剩余距離^為50mm的情況下,在行進(jìn)位置的焊接速度是 45cm/分鐘(參照式3)。
(數(shù)學(xué)式3)
45cm/分鐘二( (100 — 50) / 100}X (60 — 30) +30…(3)
另外,焊接條件計(jì)算單元33可以對(duì)行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件中 的焊接電流及焊接電壓使用式4計(jì)算出行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件。式
124中,{總距離一 (剩余距離一焊接速度/擺動(dòng)周期))/總距離X焊接條 件差量這一項(xiàng),是與自焊接條件更改開(kāi)始位置至行進(jìn)位置的距離相對(duì)應(yīng)的
修正值,焊接條件計(jì)算單元33將該修正值與焊接條件更改幵始位置的焊 接條件相加來(lái)計(jì)算行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件。在此,焊槍9每執(zhí)行1 周期擺動(dòng),焊接條件計(jì)算單元33就用焊接速度除以擺動(dòng)周期,求出焊槍9 執(zhí)行1周期擺動(dòng)之前的距離。
(數(shù)學(xué)式4)
更改預(yù)定焊接條件={總距離一 (剩余距離一焊接速度/擺動(dòng)周期)} /總距離X焊接條件差量+焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件…(4)
例如,在焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件中焊接電流為220A、焊 接條件更改結(jié)束位置的焊接條件中焊接電流為280A、總距離l為100mm、 剩余距離L為50mm、擺動(dòng)周期為150次/分鐘及焊接速度為450mm /分 鐘的情況下,在行進(jìn)位置的焊接電流為251.8A (參照?qǐng)D5)。下面返回到 圖2,繼續(xù)說(shuō)明控制裝置1的構(gòu)成。
(數(shù)學(xué)式5)
251.8A={100— (50—450 / 150) } / 100X (280—220) +220'.. (5)
返回圖2,繼續(xù)說(shuō)明控制裝置1的構(gòu)成。焊接條件更改單元34具備擺 動(dòng)動(dòng)作延遲時(shí)間調(diào)節(jié)單元36,每當(dāng)從擺動(dòng)動(dòng)作控制單元35輸入擺動(dòng)1周 期結(jié)束信號(hào),就根據(jù)焊接條件計(jì)算單元33計(jì)算出的行進(jìn)位置的更改預(yù)定 焊接條件來(lái)更改電弧焊接機(jī)器人2的焊接條件。另外,當(dāng)在行進(jìn)位置的更 改預(yù)定焊接條件中對(duì)焊接電流及/或焊接電壓進(jìn)行更改時(shí),焊接條件更改 單元34向焊接電源控制單元50輸出焊接指令,使焊接電源P更改焊接電 流及/或焊接電壓。另外,當(dāng)在行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件中對(duì)擺動(dòng)周 期及擺動(dòng)振幅進(jìn)行更改時(shí),焊接條件更改單元34向擺動(dòng)動(dòng)作控制單元35 輸出更改后的擺動(dòng)周期及擺動(dòng)振幅。擺動(dòng)動(dòng)作控制單元35根據(jù)上述更改 后的擺動(dòng)周期及擺動(dòng)振幅生成擺動(dòng)指令,并將其輸出到電弧焊接機(jī)器人控制單元40。另外,當(dāng)在行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件中對(duì)焊接速度進(jìn)行更
改時(shí),焊接條件更改單元34將更改后的焊接速度輸出到焊接條件更改位 置計(jì)算單元32。而且,焊接條件更改位置計(jì)算單元32將更改后的焊接速 度應(yīng)用到插值計(jì)算來(lái)對(duì)插值位置進(jìn)行計(jì)算,更新,經(jīng)由電弧焊接機(jī)器人控 制單元40將該插值位置輸出到電弧焊接機(jī)器人用電動(dòng)機(jī)M。
電弧焊接機(jī)器人控制單元40將來(lái)自機(jī)器人軸控制單元30的移動(dòng)命令 及擺動(dòng)指令輸出到電弧焊接機(jī)器人用電動(dòng)機(jī)M。另外,電弧焊接機(jī)器人控 制單元40將來(lái)自電弧焊接機(jī)器人用電動(dòng)機(jī)M的信號(hào)例如反饋信號(hào)及前饋 信號(hào)輸出到機(jī)器人軸控制單元30。進(jìn)而,電弧焊接機(jī)器人用電動(dòng)機(jī)M根 據(jù)上述的移動(dòng)命令驅(qū)動(dòng)電弧焊接機(jī)器人2而移動(dòng)焊槍9的位置,根據(jù)上述 的擺動(dòng)指令使焊槍9進(jìn)行擺動(dòng),同時(shí)更改擺動(dòng)周期及擺動(dòng)振幅。
焊接電源控制單元50將來(lái)自機(jī)器人軸控制單元30的焊接指令輸出到 焊接電源P。另外,焊接電源P根據(jù)來(lái)自焊接電源控制單元50的焊接指 令來(lái)更改焊接電流及焊接電壓。 (延遲影響的減小)
參照?qǐng)D5及圖6說(shuō)明產(chǎn)生了濾波延遲及機(jī)械延遲等延遲時(shí)控制裝置1 降低其影響的情況。圖5的(a)是示出本發(fā)明的電弧焊接機(jī)器人的焊槍 的軌跡的說(shuō)明圖,圖5的(b)是示出本發(fā)明的電弧焊接機(jī)器人的焊槍的 擺動(dòng)動(dòng)作的說(shuō)明圖。在圖5的(a)中,用箭頭表示時(shí)間的行進(jìn),用實(shí)線(xiàn) 表示跟隨擺動(dòng)指令的焊槍9的位置(指令位置),用虛線(xiàn)表示實(shí)際的焊槍9 的位置(實(shí)際位置),用符號(hào)T表示延遲時(shí)間。
如圖5的(b)所示,焊槍9 一邊左右擺動(dòng)一邊在焊接線(xiàn)上移動(dòng)。在 此,控制裝置1中有時(shí)產(chǎn)生在電弧焊接機(jī)器人控制單元40的濾波延遲, 及電弧焊接機(jī)器人控制單元40輸出移動(dòng)命令及擺動(dòng)指令后直至實(shí)際驅(qū)動(dòng) 電弧焊接機(jī)器人用電動(dòng)機(jī)M的機(jī)械延遲等延遲。如圖5的(a)所示,發(fā) 生延遲時(shí),焊槍9的實(shí)際位置相對(duì)于指令位置滯后延遲時(shí)間T。而該延遲 時(shí)間T是由電弧焊接機(jī)器人2的特性引起的,也可以預(yù)先求出延遲時(shí)間T 且儲(chǔ)存于存儲(chǔ)單元20。另外,也可以使擺動(dòng)動(dòng)作延遲時(shí)間調(diào)節(jié)單元36參 照儲(chǔ)存于存儲(chǔ)單元20的延遲時(shí)間T。
此時(shí),控制裝置1以下述形式降低延遲的影響。圖6的(a)是示出本發(fā)明中的電弧焊接機(jī)器人的焊槍的擺動(dòng)軌跡的說(shuō)明圖,圖6的(b)是
示出與焊槍的位置相對(duì)應(yīng)的焊接電流的指令值的說(shuō)明圖。在圖6的(a) 中,用箭頭表示時(shí)間的行進(jìn),用實(shí)線(xiàn)表示跟隨擺動(dòng)指令的焊槍9的位置(指 令位置),用虛線(xiàn)表示實(shí)際的焊槍9的位置(實(shí)際位置),用符號(hào)T表示延 遲時(shí)間。另外,在圖6的(b)中,用實(shí)線(xiàn)表示沒(méi)有與本發(fā)明的延遲相對(duì) 應(yīng)時(shí)的焊接電流的指令值,用虛線(xiàn)表示與本發(fā)明的延遲相對(duì)應(yīng)時(shí)的焊接電 流的指令值,將焊槍9按照擺動(dòng)指令執(zhí)行1周期擺動(dòng)的定時(shí)和更改焊接電 流的定時(shí)的偏差表示為焯接電流的偏差。
在未發(fā)生延遲時(shí),焊槍9的指令位置和焊槍9的實(shí)際位置相同(在圖 6的(a)中實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)相重合的狀態(tài)),就是焊槍9實(shí)際執(zhí)行1周期擺動(dòng) 的定時(shí)和焊接條件更改單元34將焊接電流的更改指令輸出到焊接電源P 的定時(shí)(將擺動(dòng)1周期結(jié)束信號(hào)輸入到焊接條件更改單元34的定時(shí))相 一致。但是,如圖6所示,在發(fā)生了延遲時(shí),焊槍9實(shí)際執(zhí)行1周期擺動(dòng) 的定時(shí)和焊接條件更改單元34將焊接電流的更改指令輸出到焊接電源P 的定時(shí)有偏差(參照?qǐng)D6的(a)的焊槍的實(shí)際位置和圖6的(b)的沒(méi)有 與延遲相對(duì)應(yīng)的焊接電流的指令值)。該情況下,在焊槍9實(shí)際實(shí)施1周 期擺動(dòng)且經(jīng)過(guò)延遲時(shí)間T之后,才更改焊接電流(參照?qǐng)D6的(b)的焊 接電流的偏差)。
因此,擺動(dòng)動(dòng)作延遲時(shí)間調(diào)節(jié)單元36輸入擺動(dòng)1周期結(jié)束信號(hào)之后 經(jīng)過(guò)延遲時(shí)間T,使焊接條件更改單元34更改電弧焊接機(jī)器人的焊接條 件。例如,擺動(dòng)動(dòng)作延遲時(shí)間調(diào)節(jié)單元36預(yù)先將等待信號(hào)輸出到焊接條 件更改單元34。接收到該等待信號(hào)的焊接條件更改單元34在從擺動(dòng)動(dòng)作 延遲時(shí)間調(diào)節(jié)單元36接收到延遲時(shí)間T信號(hào)之前不向焊接電源P輸出焊 接電流的更改指令。然后,擺動(dòng)動(dòng)作延遲時(shí)間調(diào)節(jié)單元36計(jì)算出延遲時(shí) 間T,將包含延遲時(shí)間T的信號(hào)(延遲時(shí)間信號(hào))輸出到焊接條件更改單 元34。焊接條件更改單元34接收該延遲時(shí)間信號(hào)后向焊接電源P輸出焊 接電流的更改指令。這樣,控制裝置1就使得焊槍9實(shí)際執(zhí)行1周期擺動(dòng) 的定時(shí)(實(shí)際位置)和焊接條件更改單元34將焊接電流的更改指令輸出 到焊接電源P的定時(shí)相一致,從而可以降低延遲的影響(參照?qǐng)D6的(a) 的焊槍的實(shí)際位置和圖6的(b)的與延遲相對(duì)應(yīng)的焊接電流的指令值)。另外,雖然通過(guò)焊接電流與延遲相對(duì)應(yīng)的實(shí)例進(jìn)行了說(shuō)明,但控制裝置1
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(控制裝置的動(dòng)作)
參照?qǐng)D7說(shuō)明本實(shí)施方式的控制裝置的動(dòng)作。圖7是示出圖2所示的
控制裝置的動(dòng)作的流程圖。另外,控制裝置1預(yù)先將焊接條件等儲(chǔ)存在存
儲(chǔ)單元20。
以焊槍9到達(dá)某一示教點(diǎn)為例作下述說(shuō)明。首先,控制裝置l通過(guò)示 教程序執(zhí)行單元31依次執(zhí)行設(shè)定于示教點(diǎn)的命令(步驟S1),另外,控制 裝置1將通過(guò)示教程序執(zhí)行單元31使焊槍9向由示教程序所設(shè)定的下一 個(gè)示教點(diǎn)移動(dòng)的移動(dòng)命令,經(jīng)由電弧焊接機(jī)器人控制單元40輸出到電弧 焊接機(jī)器人用電動(dòng)機(jī)M (步驟S2)。
控制裝置1通過(guò)焊接條件更改位置計(jì)算單元32來(lái)判斷是否連讀更改 焊接條件(步驟S3)。若是連續(xù)更改焊接條件,則控制裝置1進(jìn)入步驟S4 的處理(在步驟S3為"Yes")。若是沒(méi)有連續(xù)更改焊接條件,則控制裝置 1進(jìn)入步驟S7的處理(在步驟S3為"No")。
當(dāng)在步驟S3為"Yes"時(shí),控制裝置1從存儲(chǔ)單元20獲取設(shè)定于示 教點(diǎn)的焊接條件(步驟S4)。另外,控制裝置1對(duì)是否在焊接條件存儲(chǔ)單 元23設(shè)定有悍接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件及焊接條件更改結(jié)束位置 的焊接條件進(jìn)行判斷(步驟S5)。在設(shè)定有焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接 條件及焊接條件更改結(jié)束位置的焊接條件時(shí),控制裝置1進(jìn)入步驟S6的 處理(在步驟S5為"Yes")。若未設(shè)定焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件 及焊接條件更改結(jié)束位置的焊接條件,則控制裝置1進(jìn)入步驟S7的處理 (在步驟S5為"No")。
當(dāng)在步驟S5為"Yes"時(shí),控制裝置1通過(guò)焊接條件更改位置計(jì)算單 元32,從焊接條件更改位置存儲(chǔ)單元22讀出焊接條件更改開(kāi)始位置及焊 接條件更改結(jié)束位置,通過(guò)焊接條件計(jì)算單元33,從焊接條件存儲(chǔ)單元 23讀出焊接條件更改幵始位置的悍接條件及焊接條件更改結(jié)束位置的焊 接條件,獲取運(yùn)算用數(shù)據(jù)(步驟S6)。該步驟S6的處理之后,焊槍9開(kāi) 始向下一個(gè)示教點(diǎn)移動(dòng)。另外,控制裝置1通過(guò)焊接條件更改位置計(jì)算單 元32計(jì)算出示教點(diǎn)間的焊槍9的插值位置,例如通過(guò)直線(xiàn)插值、圓弧插值等插值計(jì)算計(jì)算出每個(gè)控制周期焊槍9的插值位置,經(jīng)由電弧焊接機(jī)器
人控制單元40將該插值位置輸出到電弧焊接機(jī)器人用電動(dòng)機(jī)M (步驟 S7)。
控制裝置1通過(guò)示教程序執(zhí)行單元31來(lái)判斷焊槍9是否到達(dá)作為目 標(biāo)的示教點(diǎn)(步驟S8)。在焊槍9己經(jīng)到達(dá)示教點(diǎn)時(shí),控制裝置l返回到 步驟Sl的處理(在步驟S8為"Yes")。在焊槍9沒(méi)有到達(dá)示教點(diǎn)時(shí),控 制裝置1進(jìn)入步驟S9的處理(在步驟S8為"No")。
當(dāng)在步驟S8為"No"時(shí),控制裝置1通過(guò)擺動(dòng)動(dòng)作控制單元35來(lái)判 斷焊槍9是否執(zhí)行了 1周期擺動(dòng)(步驟S9)。在此,在焊槍9執(zhí)行了 1周 期擺動(dòng)時(shí),控制裝置1進(jìn)入步驟S10的處理(在步驟S9為"Yes")。在焊 槍9未執(zhí)行1周期擺動(dòng)時(shí),控制裝置1返回步驟S7的處理(在步驟S9為 "No")。當(dāng)在步驟S9為"Yes"時(shí),控制裝置1通過(guò)焊接條件更改位置計(jì) 算單元32來(lái)判斷是否對(duì)焊接條件進(jìn)行連續(xù)更改(步驟SIO)。在對(duì)焊接條 件進(jìn)行連續(xù)更改的情況下,控制裝置1進(jìn)入步驟Sll的處理(在步驟S10 為"Yes")。在對(duì)焊接條件沒(méi)有進(jìn)行連續(xù)更改的情況下,控制裝置1返回 步驟S7的處理(在步驟S10為"No")。
當(dāng)在步驟S10為"Yes"時(shí),控制裝置1通過(guò)焊接條件更改單元34將 行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件中預(yù)先計(jì)算出的焊接電流及焊接電壓輸出 到焊接電源P (步驟Sll)。而在產(chǎn)生了延遲的情況下,控制裝置l通過(guò)擺 動(dòng)動(dòng)作延遲時(shí)間調(diào)節(jié)單元36,使焊接條件更改單元34經(jīng)過(guò)延遲時(shí)間之后 再將焊接電流及焊接電壓輸出到焊接電源P。另外,控制裝置l通過(guò)焊接 條件計(jì)算單元33,計(jì)算出行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件中的作為擺動(dòng)動(dòng)作 條件的擺動(dòng)周期及擺動(dòng)振幅,且計(jì)算出焊接速度(步驟S12)。另外,控制 裝置1通過(guò)焊接條件計(jì)算單元33,計(jì)算出行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件中 的接著執(zhí)行了 1周期擺動(dòng)時(shí)的焊接電流及焊接電壓(步驟S13)。另外,控 制裝置1通過(guò)焊接條件更改單元34,將行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件中的 作為擺動(dòng)動(dòng)作條件的擺動(dòng)周期及擺動(dòng)振幅輸出到擺動(dòng)動(dòng)作控制單元35,將 更改后的焊接速度輸出到焊接條件更改位置計(jì)算單元32,再計(jì)算焊槍9 的動(dòng)作軌跡后返回步驟S7的處理(步驟S14)。
另外,控制裝置1通過(guò)作為上述各單元發(fā)揮功能的程序使一般的計(jì)算
17機(jī)進(jìn)行動(dòng)作。該程序也可以經(jīng)過(guò)通信線(xiàn)路配置,也可以寫(xiě)入CD—ROM及
閃存器等記錄介質(zhì)來(lái)配置。另外,在本實(shí)施方式中,以將自焊接條件更改 開(kāi)始位置至焊接條件更改結(jié)束位置的區(qū)間設(shè)為1個(gè)區(qū)間為例進(jìn)行了說(shuō)明,
但也可以將該區(qū)間設(shè)成2個(gè)區(qū)間以上。
下面,說(shuō)明將本發(fā)明的控制裝置應(yīng)用于串聯(lián)式電弧焊接機(jī)器人的實(shí)施方式。
在串聯(lián)式電弧焊接機(jī)器人的情況下,相對(duì)于前極(先行極)及后極(後
行極)將兩個(gè)焊接電源連接于控制裝置1。因此,如圖8所示,相對(duì)于兩 個(gè)焊接電源(焊接電源1及焊接電源2)分別具有2個(gè)焊接電源控制單元 (焊接電源控制單元1及焊接電源控制單元2)。另外,為了區(qū)別兩個(gè)電極 而將一個(gè)定義為L(zhǎng)極,將另一個(gè)定義為R極。
在應(yīng)用于串聯(lián)式電弧焊接機(jī)器人時(shí)的焊接條件存儲(chǔ)單元23內(nèi)輸入有 例如圖9所示的焊接條件。作為串聯(lián)焊接特有的項(xiàng)目,根據(jù)"串聯(lián)條件" 命令來(lái)指示是進(jìn)行串聯(lián)焊接還是進(jìn)行單個(gè)焊接。例如,在指定"模式RL" 時(shí),表示R極為前極,L極為后極。還示出在位置P1的焊接開(kāi)始條件是, 前極的焊接電流為320A、焊接電壓為額定電壓的100%、后極的焊接電流 為220A、焊接電壓為額定電壓的103%、焊接速度為30cm/分鐘、擺動(dòng) 周期為120次/分鐘、擺動(dòng)振幅為5mm。另外還示出在位置P2的焊接結(jié) 束條件是,前極的焊接電流為380A、焊接電壓為額定電壓的100%、后極 的焊接電流為280A、焊接電壓為額定電壓的103%、焊接速度為60cm/ 分鐘、擺動(dòng)周期為180次/分鐘、擺動(dòng)振幅為5mm。
因此,控制裝置1在自位置P1至位置P2之間,將擺動(dòng)周期從120次 /分鐘連續(xù)增加至180次/分鐘,將前極的焊接電流自320A連續(xù)增加至 380A,將后極的焊接電流自220A連續(xù)增加至280A,將焊接速度自30cm /分鐘連續(xù)增加至60cm /分鐘。
焊接條件計(jì)算單元33中的行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件的計(jì)算可與 一個(gè)上述電極的情況相同地進(jìn)行。g卩,可以使用式4分別計(jì)算前極及后極 的焊接電流及焊接電壓。另外,在圖7的流程圖中,只要在S11的焊接電 流、焊接電壓的更新之處,分別對(duì)前極及后極的焊接電流、焊接電壓進(jìn)行 更新,在計(jì)算S13的執(zhí)行下一個(gè)1周期擺動(dòng)時(shí)的焊接電流及焊接電壓之處,
18分別計(jì)算求出執(zhí)行下一個(gè)1周期擺動(dòng)時(shí)的前極及后極的焊接電流及焊接電 壓即可。
另外,本發(fā)明的電弧焊接機(jī)器人的控制裝置在應(yīng)更改的焊接條件中, 也可以只包含焊接電流、焊接電壓或者焊接速度的任意一個(gè)。例如,為了 形成所期望的形狀的焊道,本發(fā)明的電弧焊接機(jī)器人的控制裝置也可以對(duì) 焊接電流或者焊接電壓的一方進(jìn)行更改。另外,例如在焊接電流保持恒定 以使焊道變細(xì)的情況下,本發(fā)明的電弧焊接機(jī)器人的控制裝置也可以提高 焊接速度等,只更改焊接速度。
本發(fā)明的電弧焊接機(jī)器人的控制裝置在應(yīng)更改的焊接條件中,也可以 包含焊接電流和焊接電壓這兩個(gè)、焊接電壓和焊接速度這兩個(gè)或者焊接電 流和焊接速度這兩個(gè)。例如,本發(fā)明的電弧焊接機(jī)器人的控制裝置為了使 焊深深度變深也可以提高焊接電流和焊接速度等,對(duì)焊接電流和焊接速度 進(jìn)行更改。
權(quán)利要求
1、一種電弧焊接機(jī)器人的控制裝置,其一邊按照規(guī)定的動(dòng)作模式進(jìn)行擺動(dòng)一邊焊接工件,其包括存儲(chǔ)單元,其存儲(chǔ)焊接條件更改開(kāi)始位置、焊接條件更改結(jié)束位置、在所述焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件及在所述焊接條件更改結(jié)束位置的焊接條件,在所述焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件及在所述焊接條件更改結(jié)束位置的焊接條件包括擺動(dòng)周期、擺動(dòng)振幅、以及焊接電流、焊接電壓、焊接速度中的至少一種;擺動(dòng)動(dòng)作控制單元,其生成使所述電弧焊接機(jī)器人的焊槍按照所述規(guī)定的動(dòng)作模式進(jìn)行擺動(dòng)的擺動(dòng)指令,并在所述焊槍按照所述擺動(dòng)指令每執(zhí)行1周期所述規(guī)定動(dòng)作模式的擺動(dòng)時(shí),就輸出擺動(dòng)1周期結(jié)束信號(hào);焊接條件更改位置計(jì)算單元,其對(duì)所述焊槍自所述焊接條件更改開(kāi)始位置向所述焊接條件更改結(jié)束位置前進(jìn)的行進(jìn)位置進(jìn)行計(jì)算;焊接條件計(jì)算單元,其基于在所述焊接開(kāi)始位置的焊接條件和在所述焊接結(jié)束位置的焊接條件之差,對(duì)與自所述焊接條件更改開(kāi)始位置至所述行進(jìn)位置的距離相對(duì)應(yīng)的修正值進(jìn)行計(jì)算,將所述修正值與在所述焊接開(kāi)始位置的焊接條件相加來(lái)計(jì)算所述行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件;以及焊接條件更改單元,其每輸入所述擺動(dòng)1周期結(jié)束信號(hào),就基于所述行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件對(duì)所述電弧焊接機(jī)器人的焊接條件進(jìn)行更改。
2、 如權(quán)利要求1所述的電弧焊接機(jī)器人的控制裝置,其中,還具備 擺動(dòng)動(dòng)作延遲時(shí)間調(diào)節(jié)單元,其基于從向所述焊接條件更改單元輸入所述 擺動(dòng)1周期結(jié)束信號(hào)后直至所述焊槍執(zhí)行1周期所述規(guī)定的動(dòng)作模式的擺 動(dòng)為止的延遲時(shí)間,在輸入所述擺動(dòng)1周期結(jié)束信號(hào)后經(jīng)過(guò)所述延遲時(shí)間, 使所述焊接條件更改單元更改所述電弧焊接機(jī)器人的焊接條件。
3、 如權(quán)利要求l所述的電弧焊接機(jī)器人的控制裝置,其中, 所述電弧焊接機(jī)器人的控制裝置用于在所述焊槍的前端具備前電極及后電極、且具備向所述前電極及所述后電極供電的兩個(gè)焊接電源的串聯(lián) 電弧焊接系統(tǒng),所述存儲(chǔ)單元針對(duì)所述前電極及所述后電極分別儲(chǔ)存在所述焊接開(kāi) 始位置的焊接條件和在所述焊接結(jié)束位置的焊接條件,所述焊接條件計(jì)算單元針對(duì)所述前電極及所述后電極分別計(jì)算所述 行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件。
4、 一種電弧焊接機(jī)器人的控制方法,其一邊按照規(guī)定的動(dòng)作模式進(jìn) 行擺動(dòng)一邊對(duì)工件進(jìn)行焊接,其包括下述步驟存儲(chǔ)步驟,其將焊接條件更改開(kāi)始位置、焊接條件更改結(jié)束位置、在 所述焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件以及在所述焊接條件更改結(jié)束位 置的焊接條件儲(chǔ)存于存儲(chǔ)單元,其中,在所述焊接條件更改開(kāi)始位置的焊 接條件及在所述焊接條件更改結(jié)束位置的焊接條件包括擺動(dòng)周期、擺動(dòng)振 幅、以及焊接電流、焊接電壓、焊接速度中的至少一種;擺動(dòng)動(dòng)作控制步驟,其生成使所述電弧焊接機(jī)器人的焊槍按照所述規(guī) 定的動(dòng)作模式進(jìn)行擺動(dòng)的擺動(dòng)指令,并在所述焊槍按照所述擺動(dòng)指令每執(zhí) 行1周期所述規(guī)定動(dòng)作模式的擺動(dòng)時(shí),就輸出擺動(dòng)1周期結(jié)束信號(hào);焊接條件更改位置計(jì)算步驟,其對(duì)所述焊槍自所述焊接條件更改開(kāi)始 位置向所述焊接條件更改結(jié)束位置前進(jìn)的行進(jìn)位置進(jìn)行計(jì)算;焊接條件計(jì)算步驟,其基于在所述焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件 和在所述焊接條件更改結(jié)束位置的焊接條件之差,對(duì)與自所述焊接條件更 改開(kāi)始位置至所述行進(jìn)位置的距離相對(duì)應(yīng)的修正值進(jìn)行計(jì)算,將所述修正 值與在所述焊接條件更改開(kāi)始位置的焊接條件相加來(lái)計(jì)算所述行進(jìn)位置 的更改預(yù)定焊接條件;以及焊接條件更改步驟,其每輸入所述擺動(dòng)1周期結(jié)束信號(hào),就基于所述 行進(jìn)位置的更改預(yù)定焊接條件對(duì)所述電弧焊接機(jī)器人的焊接條件進(jìn)行更 改。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電弧焊接機(jī)器人的控制裝置及其方法,本發(fā)明的電弧焊接機(jī)器人的控制裝置具備存儲(chǔ)單元;控制裝置;焊接條件更改位置計(jì)算單元;擺動(dòng)動(dòng)作控制單元,焊槍每執(zhí)行1周期規(guī)定的動(dòng)作模式的擺動(dòng)就輸出擺動(dòng)1周期結(jié)束信號(hào);焊接條件計(jì)算單元,其對(duì)更改預(yù)定焊接條件進(jìn)行計(jì)算;焊接條件更改單元,每輸入擺動(dòng)1周期結(jié)束信號(hào)就根據(jù)更改預(yù)定焊接條件對(duì)電弧焊接機(jī)器人的焊接條件進(jìn)行更改。通過(guò)這樣的構(gòu)成,即使是在焊接機(jī)器人進(jìn)行擺動(dòng)時(shí),也可以進(jìn)行連續(xù)的焊接條件的更改和高精度的電弧仿形。
文檔編號(hào)G05B19/4093GK101422837SQ20081017100
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者淺井明彥, 重吉正之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶(hù)制鋼所
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