JP2000351070A

JP2000351070A - 溶接条件設定方法及びシステム

Info

Publication number: JP2000351070A
Application number: JP16715099A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Nogo; 英俊野吾; Hirobumi Kawaguchi; 博文川口
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 1999-06-14
Publication date: 2000-12-19
Anticipated expiration: 2019-06-14
Also published as: JP4243384B2

Abstract

(57)【要約】【課題】オフラインティーチングにより作業対象に対す
る作業プログラムを生成する場合に、作業環境に応じた
最適な溶接条件の設定を行うための溶接条件設定方法お
よびその方法を的確に実施しうる溶接条件設定システム
を提供する。【解決手段】溶接作業を行うための作業プログラムを生
成するために、基本溶接条件データベース構成手段８に
より一般的な条件として与えられる基本溶接条件データ
ベースだけでなく、実溶接条件データベース構成手段１
５により実際に溶接を行って得られた溶接条件を実溶接
条件データベースとすることを可能とし、指定された溶
接部位に対して溶接条件を設定する場合に、基本溶接条
件と実溶接条件の両方のデータベースを検索する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オフラインティー
チングにより、ロボットが動作するために必要な動作プ
ログラムを自動生成するための、動作プログラム生成シ
ステムにおいて、特に溶接条件設定方法及びシステムに
関し、溶接作業を行う産業用ロボットに対して、溶接条
件を自動設定するために好適なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、産業用ロボットにより必要な作
業を行うためには、ロボットに対する動作指示ないしは
動作プログラムの作成作業が必要である。従来、そのた
めの方法としては、実際にロボットを動かしてティーチ
ングするという方法がほとんどであった。しかし、ロボ
ットの導入台数の増加に伴い、ティーチング時間の増加
やＣＡＤシステムとの結合の要望、さらに安全面の問題
などと様々な要因から、ＣＡＤの図面情報を利用したオ
フラインティーチング方式が注目されており、主流にな
りつつある。

【０００３】このようなオフラインティーチング方式の
１つとして、三次元情報の入力手段により入力された三
次元データを持つワークに対し、作業部位と作業を行う
ための情報のみを指示し、この情報から指示された作業
の一連の流れを作業プログラムとして生成し、必要であ
ればこのプログラムを編集し、その後この作業プログラ
ムからロボットが動作するための動作プログラムを生成
する方法がある。これによれば、産業用ロボットや各種
制御装置などのような制御対象機器を、ＣＡＤデータを
利用して動作させる場合、作業単位で編集できるため、
必要なデータの入力を簡素化できる。溶接作業を行う場
合には、溶接部位ごとに必要な溶接条件を設定すること
が必要になるが、これはＣＡＤ情報から得られる溶接部
位の姿勢情報と形状情報と、指定される溶接施工指示を
基に、予め設定されている基本溶接条件データベースを
検索することで行われる。

【０００４】図１２に従来のロボット動作プログラム生
成装置のブロック図の１例を示す。すなわち、このロボ
ット動作プログラム作成システムは、グラフィックワー
クステーションやパソコンのような計算機上ですべて行
えるようになっており、図３に示すように三次元ＣＡＤ
データ記憶手段１と、作業環境データ記憶手段２と、教
示データ入力手段３と、教示データ記憶手段４と、作業
プログラム生成手段５と、三次元ＣＡＤ引用手段６と、
作業環境引用手段７と、基本溶接条件データベース構成
手段８と、作業プログラム記憶手投９と、作業プログラ
ム編集手段１０と、動作プログラム生成手段１１と、動
作プログラム記憶手段１２と、動作プログラム出力手段
１３とを有してなる。

【０００５】具体的に述べると、三次元ＣＡＤデータ記
憶手段１は、図示しないＣＡＤシステムにより作成され
たサーフェスモデルやソリッドモデルの三次元ＣＡＤデ
ータより構成される。この三次元データは、ロボット及
び被制御対象機器や、作業対象物の、三次元幾何情報や
位置情報を表すものである。作業環境データ記憶手段２
は、ロボットの機種名や接続されている溶接機の種類、
作業対象物の材質など、作業環境に関する三次元データ
以外のデータにより構成される。さらに、オペレータは
教示データ入力手段３により、必要な作業対象に対する
作業部位の指示を行うとともに、溶接作業に必要な溶接
施工条件の入力を行う。

【０００６】教示データ入力手段３は、ＣＡＤシステム
に付属しているマウス或いはキーボードおよび表示装置
からなっており、三次元ＣＡＤ引用手段６により三次元
ＣＡＤデータ記憶手段１から引用される作業対象物の三
次元モデルを表示した表示装置を見ながら、作業対象物
に対する必要な作業をティーチングし得るように構成さ
れている。なお、表示装置は一般的なＣＲＴなどであ
る。教示データ入力手段３により設定された作業対象物
に対する作業内容ならびに溶接施工指示は、教示データ
記憶装置４に格納される。

【０００７】作業プログラム生成手段５は、教示データ
入力装置３により入力され教示データ記憶装置４に格納
された作業対象物に対する教示データから、その目標を
達成するのに必要な作業プログラムを、作業環境引用手
段７により得られる作業環境データ記憶装置２からの環
境情報ならびに、三次元ＣＡＤ引用手段６により三次元
ＣＡＤデータ記憶手段１から引用される作業対象物の三
次元データを基に生成する。必要な作業プログラムは、
例えば作業対象物を溶接する場合には、溶接線への接近
ならびに離脱動作、溶接機への動作指示を含めた溶接作
業、位置補正のための検出動作からなる補正作業、最終
待機位置への移動を行う待機作業などがあり、教示され
た部位に対する必要な処理を行うための作業がプログラ
ムとして生成される。溶接作業に関しては、上記作業情
報ならびに作業環境情報を基に、基本溶接条件データベ
ース構成手段８に保存されているデータを検索すること
で溶接条件が設定される。生成された作業プログラム
は、作業プログラム記憶手段９に格納される。格納され
た作業プログラムは作業プログラム編集手段１０によっ
て、その内容の確認を行い必要であれば、作業順序や溶
接条件の修正作業を行う。

【０００８】動作プログラム生成手段１１は、上記生成
された作業プログラムを変換し、ロボットが実行可能な
動作プログラムを生成するものである。ロボットの移動
動作を作成するに当たり、それぞれの移動目標点の座標
データは三次元ＣＡＤデータ記憶手段１に格納されてい
るものを、三次元ＣＡＤ引用手段６により引用すること
で実行される。また、動作に必要なデータに関しては、
作業環境データ記憶手段２に格納されているデータを、
作業環境引用手段７により呼び出すことで使用される。
生成された動作プログラムは、動作プログラム記憶手段
１２に格納される。

【０００９】動作プログラム出力手段１３は、動作プロ
グラム記憶手段１２からの動作プログラムに従って、図
示しない駆動装置を介し溶接ロボットを駆動するもので
ある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記に示す従来技術の
ごとく、オフラインティーチングで溶接作業を行うロボ
ット動作を生成する場合には、ロボットの動作だけでは
なく、溶接機に対する指示としての溶接条件を設定する
必要がある。このために、溶接部位や作業環境が与えら
れた場合に、どのような溶接条件を設定すれば良いかを
記録した溶接条件データベースを搭載しているものが多
い。しかし、溶接条件は作業環境によっても変化するも
のであり、溶接条件データベースで決められる条件をそ
のまま使用できることは少ない。そのため、作業者はオ
フラインティーチングで設定された溶接条件を基準とし
て、実際の溶接作業を行い、溶接結果を見ながら条件を
修正することで最適な溶接条件を決定することが必要と
なる。この修正の部分はノウハウに類するものであると
ともに、作業環境ごとに異なるものであり、汎用的なも
のとして用意することは困難であった。

【００１１】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、オフラインティーチングシステムにおいて、
作業環境に応じた最適な溶接条件の設定を行うための溶
接条件設定方法を提供することにあり、他の目的は上記
方法を的確に実施しうるロボット動作プログラム生成シ
ステムにおいて利用可能な溶接条件設定システムを提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の溶接条件
設定方法は、オフラインティーチングにより作業対象に
対する作業プログラムを生成し、これをプログラムとし
て出力することで被制御対象機器を動作させる作業プロ
グラム生成方法における溶接条件設定方法であり、特に
溶接作業を行うための作業プログラムを生成するため
に、一般的な条件として与えられる基本溶接条件データ
ベースから指定された溶接部位に対する溶接条件を設定
する溶接条件設定方法であって、実際に溶接を行って得
られた溶接条件を実溶接条件データベースとして登録し
て保存することを可能とし、指定された溶接部位に対し
て溶接条件を設定する場合に、基本溶接条件と実溶接条
件の両方のデータベースを検索することで、作業に対す
る最適な溶接条件を設定することを特徴とするものであ
る。

【００１３】請求項１記載の溶接条件設定方法によれ
ば、例えば三次元ＣＡＤに予め格納されている種々の作
業対象物及び被作業対象機器からなる三次元ＣＡＤデー
タならびに、登録された溶接条件データベースを用い、
作業部位に関する情報と求められる溶接結果から、作業
のための溶接条件の設定を行う、オフライン動作プログ
ラム作成システムに関する溶接条件設定方法において、
予め基本条件として登録される基本溶接条件データベー
ス以外に、生成された動作プログラムに基づいて実行さ
れた溶接結果により修正された溶接条件を登録する実溶
接条件データベースを持ち、実際の作業結果としての溶
接条件と基本条件としての溶接条件の、両方のデータベ
ースを検索することができるので、実際の作業に応じた
最適な溶接条件を自動的に設定でき、そのため作業時間
の短縮と溶接テスト削減による効率化、省資源化を実現
できる。

【００１４】請求項２記載の溶接条件設定方法は、請求
項１において、溶接条件を設定する場合、基本溶接条件
データベースと、実溶接条件データベースの、いずれを
優先して使用するかを、作業対象により指定をするもの
である。

【００１５】請求項２記載の溶接条件設定方法によれ
ば、請求項１と同様な効果のほか、基本条件として登録
される基本溶接条件データベースと、溶接結果により得
られた実溶接条件データベースの、いずれを優先して使
用するかの指定を可能とすることが可能であり、複数の
データベースから最適な条件の設定が可能となり、作業
環境が変化した場合も同様に作業時間の短縮と溶接テス
ト削減による効率化、省資源化を実現できる。

【００１６】請求項３記載の溶接条件設定方法は、請求
項１において、基本溶接条件データベースに基づいて作
成された作業プログラムで実行された溶接結果を改良す
る場合、対象としている溶接部位に関して実溶接条件デ
ータベースから、幾つかのキーが一致する溶接条件を選
択し、基本条件データベースから検索された溶接条件と
比較することで、溶接条件の変更すべき候補を提示する
ものである。

【００１７】請求項３記載の溶接条件設定方法によれ
ば、請求項１と同様な効果のほか、溶接結果を改良する
ために溶接条件の変更を行う場合、実溶接結果として登
録されている実溶接条件データベースから、対象として
いる溶接部位と条件が近いものを検索し、どの溶接条件
をどのように変更すれば良いかの情報が得られることか
らも、作業環境が変化した場合の最適な溶接条件探索の
工数を削減できる。

【００１８】請求項４記載の溶接条件設定方法は、請求
項１または請求項２において、作業プログラムにおいて
溶接部位に対して設定された溶接条件を確認表示する場
合に、その溶接条件が基本溶接条件データベースのもの
であるか、実溶接条件データベースのものであるかによ
り、条件の表示方法を変えるものである。

【００１９】請求項４記載の溶接条件設定方法によれ
ば、請求項１または請求項２と同様な効果のほか、デー
タベースから検索された溶接条件を確認表示する場合
に、検索された溶接条件が、基本条件データベースのも
のであるか、実溶接条件データベースのものであるかに
より、設定された数値の表示方法を変えることから、作
業中のオペレータに溶接条件の検索元が容易に認識でき
るので、教示の負担を低減することができる。

【００２０】請求項５記載の溶接条件設定システムは、
オフラインティーチングにより作業対象に対する作業プ
ログラムを生成する作業プログラム生成手段と、これを
プログラムとして出力し被制御対象機器を動作させる作
業プログラム出力手段を有する作業プログラム生成シス
テムにおける溶接条件設定システムであり、溶接作業を
行うための作業プログラムを生成するために、一般的な
条件として与えられる基本溶接条件データベース構成手
段と、指定された溶接部位に対して溶接条件を設定する
溶接条件設定手段を有する溶接条件設定システムであっ
て、実際に溶接を行って得られた溶接条件を登録して保
存する実溶接条件データベース構成手段を有し、指定さ
れた溶接部位に対して溶接条件を設定する場合に、基本
溶接条件と実溶接条件の両方のデータベースを検索可能
にすることを特徴とするものである。

【００２１】請求項５記載の溶接条件設定システムによ
れば、請求項１と同様の効果があり、請求項１の溶接条
件設定方法を的確に実施し得る。

【００２２】請求項６記載の溶接条件設定システムは、
請求項５において、基本条件溶接条件データベース構成
手段と、溶接結果により得られた実溶接条件データベー
ス構成手段の、いずれを優先して使用するかを指定する
検索順序設定手段を有するものである。

【００２３】請求項６記載の溶接条件設定システムによ
れば、請求項２と同様の効果があり、請求項２の溶接条
件設定方法を的確に実施し得る。

【００２４】請求項７記載の溶接条件設定システムは、
請求項５において、対象としている溶接部位に関して、
実溶接条件データベース構成手段から幾つかのキーが一
致したものとして選択された溶接条件と、基本条件デー
タベース構成手段から検索された溶接条件とを比較し、
溶接条件の変更すべき候補を提示する溶接条件変更候補
設定手段を有するものである。

【００２５】請求項７記載の溶接条件設定システムによ
れば、請求項３と同様の効果があり、請求項３の溶接条
件設定方法を的確に実施し得る。

【００２６】請求項８記載の溶接条件設定システムは、
請求項５または請求項６において、溶接部位に対して設
定された溶接条件が基本溶接条件データベースのもので
あるか、実溶接条件データベースのものであるかによ
り、条件の表示方法を変えることが可能な溶接条件確認
手段を有するものである。

【００２７】請求項８記載の溶接条件設定システムによ
れば、請求項４または請求項５と同様の効果があり、請
求項４または請求項５の溶接条件設定方法を的確に実施
し得る。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００２９】（実施の形態１）図１は、本発明の第１の
実施の形態において本発明を実施するための、ロボット
動作プログラム作成システムを示す。

【００３０】本発明を実施するロボット動作プログラム
作成システムは、グラフィックワークステーシヨンやパ
ソコンのような計算機上ですべて行えるようになってお
り、図１に示すように三次元ＣＡＤデータ記憶手段１
と、作業環境データ記憶手段２と、教示データ入力手段
３と、教示データ記憶手段４と、作業プログラム生成手
段５と、三次元ＣＡＤ引用手段６と、作業環境引用手段
７と、基本溶接条件データベース構成手段８と、作業プ
ログラム記憶手段９と、作業プログラム編集手段１０
と、動作プログラム生成手段１１と、動作プログラム記
憶手段１２と、動作プログラム出力手段１３と、実溶接
条件入力手段１４と、実溶接条件データベース構成手段
１５とを有してなる。

【００３１】１から１３までに関しては、従来例と同様
であるので、説明を省略する．実溶接データベース入力
手段１４は、実際の溶接作業結果として得られた溶接条
件を、データベースとして入力するための手段であり、
溶接電流・溶接電圧などの値を作業部位の情報と関連付
けて入力する。実溶接データベース構成手段１５は、実
溶接データベース入力手段１４により入力された実際の
作業における溶接条件データを記憶して、データベース
として構成する手段である。実溶接データベース構成手
段１５のデータは、作業プログラム生成手段５でプログ
ラム生成を行う場合に、溶接条件決定のデータとして参
照される。

【００３２】これにより、実際の作業結果に基づいた溶
接条件が設定されている場合には、一般的な溶接条件で
はなく、より現実に近い溶接条件を設定することが可能
となる。これにより、最適な作業プログラムが生成でき
る。

【００３３】すなわち、三次元ＣＡＤに予め格納されて
いる種々の作業対象及び被作業対象機器からなる三次元
ＣＡＤデータを用い、オフラインティーチングにより作
業対象に対する作業プログラムを生成し、生成した作業
プログラムより被制御対象機器を動作するための動作プ
ログラムを作成するロボット動作プログラム作成方法に
おいて、溶接条件を設定する場合に、予め登録してある
一般的な溶接条件データベースだけではなく、作業者が
現場で行った溶接結果を登録した実溶接条件データベー
スを持ち、この条件も検索することで、動作プログラム
に対して、実行する環境での最適な溶接条件を設定する
ことができる。

【００３４】（実施の形態２）本発明の第２の実施の形
態を図２により説明する。すなわち、このロボット動作
プログラム作成システムは、第１の実施の形態に加え、
データベース選択手段１６を有している。

【００３５】データベース選択手段１６は、基本溶接条
件データベース構成手段８と実溶接条件データベース構
成手段１５の、いずれのデータベースを優先して使用す
るかを選択し、その選択順序を記憶する手段である。

【００３６】これにより、新たな環境で作業を行う場合
には優先順を設定することで、実溶接条件データベース
構成手段１５に、データが格納されている場合であって
も、環境に依存した実溶接条件データベース格納手段１
５に記憶された条件ではなく、基本溶接条件データベー
ス記憶手段８に記憶された条件を使用して作業プログラ
ムを生成することができる。

【００３７】すなわち、溶接条件データベースと実溶接
条件データベースの優先順位を指定することで、作業環
境が変化に応じて必要なデータベースを選択して、動作
プログラムに対する溶接条件を設定することができる。

【００３８】（実施の形態３）本発明の第３の実施の形
態を図３により説明する。すなわち、このロボット動作
プログラム作成システムは、第１の実施の形態に加え、
溶接条件候補提示手段１７を有している。

【００３９】溶接条件候補設定手段１７は、実溶接条件
データベース構成手段１５に一致する溶接条件データが
なく、基本溶接条件データベース構成手段８により検索
された溶接条件を用いて実際に作業した溶接結果が悪か
った場合、溶接条件をどのように変更するかの候補を選
択し、作業プログラム編集手段１０において提示するも
のである。

【００４０】この場合、実溶接条件データベース構成手
段１５において、条件のうち幾つかが一致する溶接条件
を選択し、この条件と基本溶接条件データベース構成手
段８において検索して設定された溶接条件を比較し、両
者の条件で異なる部分について、実溶接条件データベー
ス構成手段１５の条件に近づくような溶接条件の変更パ
ターンを選択し、作業プログラム編集手段１０に対して
提示する。

【００４１】これにより、現在の設定条件からどのよう
に条件を変更すれば、最適な条件を得ることができるか
の指針を提示することができる。

【００４２】すなわち、溶接条件データベースにより設
定された溶接条件を修正する場合、実溶接条件データベ
ースに登録されている、類似の作業部位データならびに
環境データを検索し、その条件が溶接条件データベース
の条件をどのように変更したのかを調べることで、最適
な結果が得られるための条件の修正方法を求めることが
できる。

【００４３】（実施の形態４）本発明の第４の実施の形
態を図４により説明する。すなわち、このロボット動作
プログラム作成システムは、第１の実施の形態に加え、
溶接条件表示変更手段１８を有している。溶接条件表示
変更手段１８は、作業プログラム編集手段１０において
溶接条件を表示する場合に、作業プログラムで設定され
ている溶接条件が、基本溶接条件データベース構成手段
８から検索されたものか、実溶接データベース構成手段
１５から検索されたものかにより、条件である数値の表
示方法を変更する。例えば、字体や太さや色を変えるこ
とで表示を変更する。

【００４４】また、作業プログラム生成手段５において
は、溶接条件を検索した場合、いずれのデータベースか
ら条件を検索したかを示す情報を作業プログラムに設定
して、作業プログラム記憶手段９に記憶する。

【００４５】すなわち、設定された溶接条件を確認のた
めに表示する場合に、その条件が検索されたデータベー
スによって、その表示方法を変更する。これにより、作
業プログラムを編集する場合に、溶接条件がどの溶接条
件から検索されたものであるかを容易に判断できる。

【００４６】（実施の形態５）本発明の第５の実施の形
態を図５により説明する。すなわち、このロボット動作
プログラム作成システムは、第２の実施の形態に加え、
溶接条件表示変更手段１８を有している。溶接条件表示
変更手段１８は、作業プログラム編集手段１０において
溶接条件を表示する場合に、作業プログラムで設定され
ている溶接条件が、基本溶接条件データベース構成手段
８から検索されたものか、実溶接データベース構成手段
１５から検索されたものかにより、条件である数値の表
示方法を変更する。例えば、字体や太さや色を変えるこ
とで表示を変更する。

【００４７】また、作業プログラム生成手段５において
は、溶接条件を検索した場合、いずれのデータベースか
ら条件を検索したかを示す情報を作業プログラムに設定
して、作業プログラム記憶手段９に記憶する。

【００４８】すなわち、設定された溶接条件を確認のた
めに表示する場合に、その条件が検索されたデータベー
スによって、その表示方法を変更する。これにより、作
業プログラムを編集する場合に、溶接条件がどの溶接条
件から検索されたものであるかを容易に判断できる。

【００４９】（実施の形態６）本発明の第６の実施の形
態を図６により説明する。すなわち、この溶接条件設定
システムは、三次元ＣＡＤに予め格納されている種々の
作業対象物及び被作業対象機器からなる三次元ＣＡＤデ
ータならびに登録された溶接条件データベースを用い、
作業部位に関する情報と求められる溶接結果から、作業
のための溶接条件の設定を行う、オフライン動作プログ
ラム作成システムに関する溶接条件設定方法において、
予め基本条件として登録される溶接条件データベース以
外に、生成された動作プログラムに基づいて実行された
溶接結果により修正された溶接条件を登録する実溶接条
件データベースを持っている。

【００５０】本発明を実施するロボット動作プログラム
作成システム１００は、グラフィックワークステーショ
ンやパソコンのような計算機上ですべて行えるようにな
っており、図６に示すようにティーチングオペレータ
が、図１等の教示データ入力手段３を操作することによ
り、三次元ＣＡＤデータ記憶手段１から作業対象物の三
次元モデルを呼び出す（基本データ設定、ステップ
１）。

【００５１】ついで、オペレータが教示データ入力手段
３により、作業プログラムを作成するのに必要な作業対
象物に対する、必要なデータを設定し、教示データ記憶
手段４に格納する（教示データ入力、ステップ２）。即
ち、ロボットのタイプや作業対象物の材質などの環境情
報データの選択や、作業対象物の作業部位の選択であ
る。

【００５２】格納された教示データは、作業環境データ
記憶手段２に格納され作業環境引用手段７により呼び出
される作業環境データ、三次元ＣＡＤデータ記憶手段に
より記憶され三次元ＣＡＤ引用手段６により呼び出され
る三次元データを用いて、作業プログラム生成部５によ
り作業教示プログラムに変換される。さらに、基本溶接
条件データベース較正手段８から検索される基本溶接条
件、もしくは実溶接条件データベース較正手段１５より
検索される実溶接条件を利用して、作業プログラムに必
要な溶接条件も設定される（作業プログラム生成、ステ
ップ３）。そして、作業環境データ記憶手段２に格納さ
れ作業環境引用手段７により呼び出される作業環境デー
タ、三次元ＣＡＤデータ記憶手段１により記憶され三次
元ＣＡＤ引用手段６により呼び出される三次元データを
用いて、動作プログラム生成手段１１により、動作プロ
グラムに変換される（動作プログラム生成、ステップ
４）。生成された動作プログラムは、本システムの入出
力デバイスである動作プログラム出力手段１３により被
制御対象機器１０１のコントローラにダウンロードさ
れ、被制御対象機器１０１を動作プログラム通りに動作
させる（動作プログラム出力、ステップ５）図７は、図６に示した作業プログラム生成処理（ステッ
プ３）において、溶接部位に対する溶接条件設定例を示
すフローチャートである。まず、図１等の作業環境引用
手段７により作業環境データ格納手段２に記憶された作
業に用いる溶接機情報、ワークの材質情報を入力する
（ステップ１１）。つぎに、三次元ＣＡＤ引用手段６を
用いて三次元ＣＡＤデータ記憶手段１に記憶された溶接
部位を較正する平面に関する情報ならびに、ワークの配
置情報を入力する（ステップ１２）。次に、これらワー
クの配置情報と三次元ＣＡＤデータを用いて、教示デー
タ記憶手段４に記憶されている溶接部位の方向に関する
情報から、溶接パスの重力に対する方向および、溶接パ
スの開先の方向を計算する（ステップ１３）。次に、教
示データ記憶手段４に記憶されている脚長など溶接に対
する要求と、ステップ１１からステップ１３までで得ら
れた情報をキーとして、実溶接条件データベース構成手
段１５を検索する（ステップ１４）。実溶接条件データ
ベース構成手段１５に一致する条件があるかを判定し
（ステップ１５）、一致しなかった場合には、基本溶接
条件データベース構成手段８を検索する（ステップ１
６）。

【００５３】ステップ１５もしくは、ステップ１６によ
り検索された溶接条件は、対応する溶接部位の作業プロ
グラムと関連付けられて、作業プログラム記憶手段９に
記憶される（ステップ１７）。

【００５４】（実施の形態７）本発明の第７の実施の形
態を図８により説明する。すなわち、この溶接条件設定
システムは、基本条件として登録される溶接条件データ
ベースと、溶接結果により得られた実溶接条件データベ
ースの、いずれを優先して使用するかを指定する検索順
位設定手段を有する。

【００５５】図８は、図６に示した作業プログラム生成
処理（ステップ３）において、第６の実施の形態を実現
するために溶接部位に対する溶接条件設定例を示すフロ
ーチャートである。ステップ２１からステップ２３まで
は、第６の実施の形態における図７に示したステップ１
１からステップ１３と同じであるので、説明を省略す
る。

【００５６】データベース選択手段１５に格納されてい
る溶接データベースの選択の優先順情報を入力する（ス
テップ２４）。選択順が実溶接条件データベースを優先
するか基本溶接条件データベースを優先するかを判定す
る（ステップ２５）。実溶接条件データベースを優先す
る場合には、まず、教示データ記憶手段４に記憶されて
いる脚長など溶接に対する要求と、ステップ２１からス
テップ２３までで得られた情報をキーとして、実溶接条
件データベース構成手段１５を検索する（ステップ２
６）。実溶接条件データベース構成手段１５に一致する
条件があるかを判定し（ステップ２７）、一致しなかっ
た場合には、同じ条件をキーとして基本溶接条件データ
ベース構成手段８を検索する（ステップ２８）。

【００５７】選択順が基本溶接条件を優先する場合に
は、教示データ記憶手段４に記憶されている脚長など溶
接に対する要求と、ステップ２１からステップ２３まで
で得られた情報をキーとして、基本溶接条件データベー
ス構成手段８を検索する（ステップ２９）。

【００５８】ステップ２６もしくは、ステップ２８、ス
テップ２９により検索された溶接条件は、対応する溶接
部位の作業プログラムと関連付けられて、作業プログラ
ム記憶手段９に記憶される（ステップ３０）。

【００５９】（実施の形態８）本発明の第８の実施の形
態を図９により説明する。すなわち、この溶接条件設定
システムは、溶接結果を改良するために溶接条件の変更
を行う場合、実溶接結果として登録されている実溶接条
件データベースから、対象としている溶接部位と条件が
近いものを検索し、どの溶接条件をどのように変更すれ
ば良いかの、条件変更情報検索手段を有するものであ
る。

【００６０】図９は、図３等の作業プログラム編集手段
１０において、実溶接条件データベース構成手段１５に
一致する溶接条件データがなく、基本溶接条件データベ
ース構成手段８により検索された溶接条件を用いて実際
に作業した溶接結果が悪かった場合、溶接条件をどのよ
うに変更するかの候補を提示する溶接条件候補設定手段
１７の溶接条件候補設定の一例を示すフローチャートで
ある。

【００６１】まず、作業プログラムに関連付けて記憶さ
れている、基本溶接条件検索時の脚長など情報と溶接部
位の情報を読み込む（ステップ４０）。これらの条件を
キーとして、実溶接条件データベース構成手段１５を検
索するが、検索するキーが全て一致しないため、予め設
定してあるキーの重み付けに従って、幾つかのキーが一
致する条件を選択する（ステップ４１）。

【００６２】基本溶接条件データベース構成手段８にお
いて、ステップ４０で読み込んだ情報をキーとして検索
する（ステップ４２）。ステップ４１とステップ４２で
得られた溶接条件を比較し、溶接電流・溶接電圧・溶接
速度などの条件のどの条件が異なっているかを比較する
（ステップ４３）。比較により異なっていた条件を作業
プログラム編集手段１０に送り、表示を行う（ステップ
４４）。

【００６３】（実施の形態９）この発明の第９の実施の
形態を図１０により説明する。すなわち、この溶接条件
設定システムは、第６の実施の形態において、データベ
ースから検索された溶接条件を確認表示する場合に、検
索された溶接条件が、基本条件データベースのものであ
るか、実条件データベースのものであるかにより、設定
された数値の表示方法を変える、溶接条件表示手段を有
する。

【００６４】図１０は、図４等の作業プログラム編集手
段１０において、溶接条件表示変更手段１８により溶接
条件をどのように表示するかの一例を示すフローチャー
トである。作業プログラム編集手段１０は、まず、作業
プログラム記憶手段１０に保存されたプログラムを読み
込む（ステップ５０）。表示のための作業命令を選択す
る（ステップ５１）。作業命令が溶接条件を持つかを判
断する（ステップ５２）。溶接条件を持たない場合は、
溶接表示以外の処理を行う（ステップ５３）。溶接条件
を持つ場合には、その溶接条件が基本溶接条件データベ
ース８から検索されたものか、実溶接データベース構成
手段１５から検索されたものかを命令に付加されたフラ
グにより判断する（ステップ５４）。ここで、溶接条件
の数値を表示する場合、例えば基本構成データベース８
のものは赤色での表示とし（ステップ５５）、実溶接条
件構成データベース１５のものは黒色での表示とする
（ステップ５６）。以上の判定の結果に基づき作業命令
の表示方法の指定を作業編集プログラム編集手段１０に
出力する（ステップ５７）。

【００６５】上記のようにデータベースの区別を行うた
めに、作業プログラム生成手段５では以下のようにして
作業プログラムに検索したデータベースの情報を付加す
る。

【００６６】図１１は、上記のようにデータベースの区
別を行うために、図６に示した作業プログラム生成処理
（ステップ３）において、作業プログラムに検索したデ
ータベースの情報を付加する例を示すフローチャートで
ある。ステップ６１からステップ６３までは、第６の実
施の形態における図７に示したステップ１１からステッ
プ１３と同じであるので、説明を省略する。

【００６７】次に、教示データ記憶手段４に記憶されて
いる脚長など溶接に対する要求と、ステップ６１からス
テップ６３までで得られた情報をキーとして、実溶接条
件データベース構成手段１５を検索する（ステップ６
４）。実溶接条件データベース構成手段１５に一致する
条件があるかを判定し（ステップ６５）、−致した場合
には実溶接条件データベースにより検索されたことを示
すフラグを付ける（ステップ６８）。一致しなかった場
合には、基本溶接条件データベース構成手段８を検索し
（ステップ６６）、基本条件データベースにより検索さ
れたことを示すフラグを付ける（ステップ６７）。

【００６８】以上により、検索された条件とフラグを対
応する溶接部位の作業プログラムと関連付け、作業プロ
グラム記憶手段９に記憶される（ステップ６９）。

【００６９】（実施の形態１０）本発明の第１０の実施
の形態を説明する。すなわち、この溶接条件設定システ
ムは、第７の実施の形態において、データベースから検
索された溶接条件を確認表示する場合に、検索された溶
接条件が、基本条件データベースのものであるか、実条
件データベースのものであるかにより、設定された数値
の表示方法を変える、溶接条件表示手段を有する。

【００７０】第７の実施の形態において、図５等の作業
プログラム編集手段１０で、溶接条件表示変更手段１８
により溶接条件をどのように表示するかの一例を示すフ
ローチャートは、第９の実施の形態における図１０と同
様であるので説明は省略する。

【００７１】また上記のようにデータベースの区別を行
うために、図６に示した作業プログラム生成処理（ステ
ップ３）において、作業プログラムに検索したデータベ
ースの情報を付加する例を示すフローチャートは、第９
の実施の形態における図１１と同様であるので、説明は
省略する。

【００７２】なお、第３の実施の形態を第２の実施の形
態に適用してもよく、また第４の実施の形態を第３の実
施の形態に適用してもよい。

【００７３】

【発明の効果】請求項１記載の溶接条件設定方法によれ
ば、例えば三次元ＣＡＤに予め格納されている種々の作
業対象物及び被作業対象機器からなる三次元ＣＡＤデー
タならびに、登録された溶接条件データベースを用い、
作業部位に関する情報と求められる溶接結果から、作業
のための溶接条件の設定を行う、オフライン動作プログ
ラム作成システムに関する溶接条件設定方法において、
予め基本条件として登録される基本溶接条件データベー
ス以外に、生成された動作プログラムに基づいて実行さ
れた溶接結果により修正された溶接条件を登録する実溶
接条件データベースを持ち、実際の作業結果としての溶
接条件と基本条件としての溶接条件の、両方のデータベ
ースを検索することができるので、実際の作業に応じた
最適な溶接条件を自動的に設定でき、そのため作業時間
の短縮と溶接テスト削減による効率化、省資源化を実現
できる。

【００７４】請求項２記載の溶接条件設定方法によれ
ば、請求項１と同様な効果のほか、基本条件として登録
される基本溶接条件データベースと、溶接結果により得
られた実溶接条件データベースの、いずれを優先して使
用するかの指定を可能とすることが可能であり、複数の
データベースから最適な条件の設定が可能となり、作業
環境が変化した場合も同様に作業時間の短縮と溶接テス
ト削減による効率化、省資源化を実現できる。

【００７５】請求項３記載の溶接条件設定方法によれ
ば、請求項１と同様な効果のほか、溶接結果を改良する
ために溶接条件の変更を行う場合、実溶接結果として登
録されている実溶接条件データベースから、対象として
いる溶接部位と条件が近いものを検索し、どの溶接条件
をどのように変更すれば良いかの情報が得られることか
らも、作業環境が変化した場合の最適な溶接条件探索の
工数を削減できる。

【００７６】請求項４記載の溶接条件設定方法によれ
ば、請求項１と同様な効果のほか、データベースから検
索された溶接条件を確認表示する場合に、検索された溶
接条件が、基本条件データベースのものであるか、実溶
接条件データベースのものであるかにより、設定された
数値の表示方法を変えることから、作業中のオペレータ
に溶接条件の検索元が容易に認識できるので、教示の負
担を低減することができる。

【００７７】請求項５記載の溶接条件設定システムによ
れば、請求項１と同様の効果があり、請求項１の溶接条
件設定方法を的確に実施し得る。

【００７８】請求項６記載の溶接条件設定システムによ
れば、請求項２と同様の効果があり、請求項２の溶接条
件設定方法を的確に実施し得る。

【００７９】請求項７記載の溶接条件設定システムによ
れば、請求項３と同様の効果があり、請求項３の溶接条
件設定方法を的確に実施し得る。

【００８０】請求項８記載の溶接条件設定システムによ
れば、請求項４または請求項５と同様の効果があり、請
求項４の溶接条件設定方法を的確に実施し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この本発明の第１の実施の形態による溶接条件
設定方法を実施するためのシステムを示す概略ブロック
図である。

【図２】第２の実施の形態による溶接条件設定方法を実
施するためのシステムを示す概略ブロック図である。

【図３】第３の実施の形態による溶接条件設定方法を実
施するためのシステムを示す概略ブロック図である。

【図４】第４の実施の形態による溶接条件設定方法を実
施するためのシステムを示す概略ブロック図である。

【図５】第５の実施の形態による溶接条件設定方法を実
施するためのシステムを示す概略ブロック図である。

【図６】溶接条件設定方法における全体の作業例を示す
フローチャートである。

【図７】第６の実施の形態による作業プログラム生成手
段における溶接条件の設定例を示すフローチャートであ
る。

【図８】第７の実施の形態による作業プログラム生成手
段における溶接条件の設定例を示すフローチャートであ
る。

【図９】第８の実施の形態による溶接条件候補設定生成
手段における、溶接条件候補の設定例を示すフローチャ
ートである。

【図１０】第９の実施の形態および第１０の実施の形態
による溶接条件変更表示手段における溶接条件の表示方
法を示すフローチャートである。

【図１１】第９の実施の形態および第１０の実施の形態
による作業プログラム生成手段における溶接条件表示変
更のためのフラグ設定例を示すフローチャートである。

【図１２】従来の溶接条件設定方法を実施するためのシ
ステムを示す概略ブロック図である。

【符号の説明】

１三次元ＣＡＤデータ記憶手段２作業環境データ記憶手段３教示データ入力手段４教示データ記憶手段５作業プログラム生成手段６三次元ＣＡＤ引用手段７作業環境引用手段８基本溶接条件データベース構成手段９作業プログラム記憶手段１０作業プログラム編集手段１１動作プログラム生成手段１２動作プログラム記憶手段１３動作プログラム出力手段１４実溶接条件データベース入力手段１５実溶接条件データベース構成手段１６データベース選択手段１７溶接条件候補設定手段１８溶接条件表示変更手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オフラインティーチングにより作業対象
に対する作業プログラムを生成し、これをプログラムと
して出力することで被制御対象機器を動作させる作業プ
ログラム生成方法における溶接条件設定方法であり、特
に溶接作業を行うための作業プログラムを生成するため
に、一般的な条件として与えられる基本溶接条件データ
ベースから指定された溶接部位に対する溶接条件を設定
する溶接条件設定方法であって、実際に溶接を行って得られた溶接条件を実溶接条件デー
タベースとして登録して保存することを可能とし、指定
された溶接部位に対して溶接条件を設定する場合に、前
記基本溶接条件と実溶接条件の両方のデータベースを検
索することで、作業に対する最適な溶接条件を設定する
ことを特徴とする溶接条件設定方法。
【請求項２】溶接条件を設定する場合、基本溶接条件
データベースと、実溶接条件データベースの、いずれを
優先して使用するかを、作業対象により指定をする請求
項１記載の溶接条件設定方法。
【請求項３】基本溶接条件データベースに基づいて作
成された作業プログラムで実行された溶接結果を改良す
る場合、対象としている溶接部位に関して実溶接条件デ
ータベースから、幾つかのキーが一致する溶接条件を選
択し、基本条件データベースから検索された溶接条件と
比較することで、溶接条件の変更すべき候補を提示する
請求項１記載の溶接条件設定方法。
【請求項４】作業プログラムにおいて、溶接部位に対
して設定された溶接条件を確認表示する場合に、その溶
接条件が基本溶接条件データベースのものであるか、実
溶接条件データベースのものであるかにより、条件の表
示方法を変える請求項１または請求項２記載の溶接条件
設定方法。
【請求項５】オフラインティーチングにより作業対象
に対する作業プログラムを生成する作業プログラム生成
手段と、これをプログラムとして出力し被制御対象機器
を動作させる作業プログラム出力手段を有する作業プロ
グラム生成システムにおける溶接条件設定システムであ
り、溶接作業を行うための作業プログラムを生成するた
めに、一般的な条件として与えられる基本溶接条件デー
タベース構成手段と、指定された溶接部位に対して溶接
条件を設定する溶接条件設定手段を有する溶接条件設定
システムであって、実際に溶接を行って得られた溶接条件を登録して保存す
る実溶接条件データベース構成手段を有し、指定された
溶接部位に対して溶接条件を設定する場合に、前記基本
溶接条件と実溶接条件の両方のデータベースを検索可能
にすることを特徴とする溶接条件設定システム。
【請求項６】基本条件溶接条件データベース構成手段
と、溶接結果により得られた実溶接条件データベース構
成手段の、いずれを優先して使用するかを指定する検索
順序設定手段を有する請求項５記載の溶接条件設定シス
テム。
【請求項７】対象としている溶接部位に関して、実溶
接条件データベース構成手段から幾つかのキーが一致し
たものとして選択された溶接条件と、基本条件データベ
ース構成手段から検索された溶接条件とを比較し、溶接
条件の変更すべき候補を提示する溶接条件変更候補設定
手段を有する請求項５記載の溶接条件設定システム。
【請求項８】溶接部位に対して設定された溶接条件が
基本溶接条件データベースのものであるか、実溶接条件
データベースのものであるかにより、条件の表示方法を
変えることが可能な溶接条件確認手段を有する請求項５
または請求項６記載の溶接条件設定システム。