JP2732664B2

JP2732664B2 - 自動溶接機

Info

Publication number: JP2732664B2
Application number: JP13581489A
Authority: JP
Inventors: 毅須永
Original assignee: Amada Metrecs Co Ltd
Current assignee: Amada Metrecs Co Ltd
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1998-03-30
Anticipated expiration: 2013-03-30
Also published as: JPH035083A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は対話入力機能を備えた自動溶接機に関する。

（従来の技術）従来の自動溶接機の例としては、例えば特開昭64−27
785（抵抗溶接用自動制御装置）の例がある。

この自動溶接機では、板厚などワークに応じた必要な
入力ファクターを入力し、この入力ファクターをもとに
して溶接電流など溶接シーケンスの各制御ファクターを
読み出して、溶接シーケンスを自動的に行うように構成
した抵抗溶接用自動制御装置が示されている。

詳細には、ワークの材質、板厚、溶接クラスなどのワ
ークに応じた入力ファクターを入力設定する溶接条件設
定器と、溶接電流、通電時間、加圧値、加圧時間などの
溶接シーケンスを実行するのに必要な制御ファクターを
入力ファクターに応じて予めデータテーブルとして記憶
させたデータ記憶部と、上記溶接条件設定器に入力され
た入力ファクターに応じた最適な制御ファクターを上記
データテーブルより選出するデータ処理部と、このデー
タ処理部によって選出された制御ファクターをもとにし
て抵抗溶接のためのシーケンスプログラムを作成する溶
接シーケンスプログラム作成手段と、このシーケンスプ
ログラム作成手段により作成されたシーケンスプログラ
ムを記憶する手段と、この記憶手段に記憶されたシーケ
ンスプログラムを読み出して、溶接シーケンスを実行す
る溶接制御部とを備えたことを特徴とする抵抗溶接用自
動制御装置が示されてる。

また、この従来例に係る自動溶接機では、上記溶接条
件設定器に設けられたファンクション釦の内、プログラ
ム釦を操作し、更に溶接シーケンスの番号を数値釦によ
り指定すると、CRT上には溶接条件を設定するための誘
導メッセージが表示され、溶接シーケンスのプログラム
を入力設定できる表示方式が示されている。

しかし、上記の自動溶接機にあっては、画面に誘導メ
ッセージを出力し、このメッセージに従って各種データ
を入力可能な構成とされてはいるものの、それはデータ
入力に関してのみのものである。

また、データ入力に関する対話画面にしても、例えば
入力ファクターの設定につき、シーケンス番号、材質、
溶接クラス、板厚、重ね枚数、シリンダー径などの文字
に対応して所要のデータを入力するようになっている
が、視覚性、操作性に欠乏し、使用勝手が悪いものであ
る。

（発明が解決しようとする課題）上記の如く、従来よりの自動溶接機にあっては、デー
タ入力に関して誘導メッセージを出力するものの例はあ
るが、使用勝手が悪く、溶接作業全般に亘って作業効率
を向上させるべく構成されていない。

そこで、本発明は溶接作業全般に亘って作業効率を向
上させることができる対話機能を備えた自動溶接機を提
供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明の自動溶接機は、その概要を第１図に示すよう
に、溶接作業全般に亘って作業効率を向上させるべく、
溶接制御の内容を記憶する記憶手段１と、この記憶手段
１に記憶された溶接制御の内容により、自動溶接を行う
溶接制御手段２を備えた自動溶接機において、対話画面
を備えた表示手段３と、前記対話画面を参照して適宜デ
ータを入力する操作手段４と、原点復帰につき機械原点
復帰及び補正原点復帰の作業手順の対話制御を行う原点
復帰対話制御手段５と、プログラム編集につき前記操作
手段４より順次入力された内容に基いて所定のシーケン
スプログラムを自動生成するためのプログラム編集対話
制御手段６と、溶接作業の実行につき適宜そのパターン
を変更可能の態様で電流パターンを表示する溶接の実行
対話制御手段７と、保守及びアラームにつき保守及びア
ラーム事項を対話表示する保守・アラーム対話制御手段
８を備えたことを特徴とする。

また、上記の自動溶接機において、前記プログラム編
集対話制御手段は、材質、板厚、の入力に次ぐ溶接形状
の設定に基いて、設定された形状に対し溶接方法、溶接
順序・方向、ワーク回転を設定させるものであることを
特徴とする。

（作用）本発明では、溶接作業に必要な原点復帰、実行プログ
ラム作成、溶接の実行、保守・アラームにつき対話機能
を有するので、原点復帰、プログラム作成、実行、保守
・アラーム処理など溶接作業全般に亘り作業効率を向上
させることができる。

また、プログラム編集は、材質、板厚の入力に次いで
溶接形状を設定し、設定された形状に対し溶接方法、溶
接順序・方向、ワーク回転の入力を行うので、視覚性に
富み、入力内容を確認し易い利点がある。

（実施例）以下、本発明の実施例を説明する。

第２図は本発明の一実施例に係る自動溶接機の機械的
構成を示すブロック図である。

図示のように、本例の自動溶接機は、マーザーボード
９にCRT10、メモリカード11、プログラマブルコントロ
ーラ（PC）12を接続して成る。

前記PC12にはリレーボード13が接続され、このリレー
ボード13には、機械14のアクチュエータやセンサ類及び
溶接電源15並びに該溶接電源15と接続される溶着検出部
16、その他MDIパネル17、ハンドボックス18と接続され
ている。

また、前記PC12には、直交３軸XYZの位置制御モジュ
ールPCL−X,PCL−Y,PCL−Ｚが接続され、各モジュール
にはサーボアンプＳ−アンプ−X,−Y,−Ｚを介してサー
ボモータM_X,M_Y,M_Zが接続されている。各モータM_X,M_Y,M_Z
には、位置検出のためのエンコーダE_X,E_Y,E_Zが設けら
れ、特にモータM_Zには、速度検出用のタコジェネレータ
TG及び制動制御のためのブレーキＢが設けられている。

第３図に詳細に示すように、前記CRT10及びMDIパネル
17の画面10A、操作面17Aは、オペレータをして観察し易
く、また操作し易い位置に一体的に構成されて配置され
ている。MDIパネルの操作面17Aには、原点復帰、プログ
ラム、手動運転、自動運転のモード選択釦、アーク溶接
選択釦、シングルステップ指定釦、リセット釦、数値
釦、カーソル移動釦、その他記憶釦などプログラム編集
用の釦、スタート・ストップ釦、非常停止釦など所要の
スイッチが設けられている。

上記構成の自動溶接機において、CRT10の画面10Aを対
話画面としてMDIパネル17より所定のデータ入力を行う
ことにより、マーザーボード９のメモリ内に所定のプロ
グラムが設定され、PC12を介してモータM_X,M_Y,M_Zの他各
種アクチュエータ類や溶接電源15が制御され、所定の溶
接が実行される。

また、一度設定したシーケンスプログラムは、前記マ
ーザーボード９のメモリ中に格納され、使用されるもの
である。ただし、ここで適宜修正されたシーケンスプロ
グラムは、各種パラメータの組み合わせに対し、前記MD
Iパネル17より与えられた値を代入すべく記憶する態様
である。メモリカード11は、データベースとして、また
プログラム設定用として利用される。

さらに、本例の自動溶接機では、実行プログラム作成
対話機能の他に、原点復帰対話、溶接の実行対話、保守
・アラーム対話機能が備えられている。

第４図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、原点復帰処理に
おける対話画面の内容をフローチャートで示す説明図で
ある。

原点復帰作業において、第３図の原点復帰モード釦を
選択すると、ステップ401に示す初期画面が表れる。

この初期画面には、機械原点復帰か、または補正原点
復帰のいずれかを選択すべきことが、注釈つきで書かれ
ている。

すなわち、機械原点復帰は、例えばリミットスイッチ
などで規定される機械の絶対原点であるので、これを選
択すると機械原点に移動する旨と、始業前には必ず実行
すべき旨が文章で書かれている。また、補正原点は一連
の溶接作業に応じ機械の移動領域内で任意に定めること
ができる原点であるので、これを選択すると、機械原点
に移動してのち、予め設定された補正原点に移動する旨
と、トーチ位置を確認する旨と、実行すべき旨が文章で
書かれている。

そこで、オペレータが例えば機械原点復帰を選択し、
数値釦「１」をオン操作すると、ステップ402に示す画
面が表れる。

この画面では、次いでのスタート釦のオン操作により
原点復帰が為される旨が示されている。このようにステ
ップ401に示す画面に次いでステップ402の画面を観察さ
せてからスタート釦を操作させるようにしたのは、操作
を確実なものとするためである。

同様に、ステップ401に示す画面に対し、数値釦２を
オン操作すると、第４図（ｂ）のステップ403に示す画
面が表われ、スタート釦のオン操作により補正原点への
復帰が為される旨が示される。

ステップ402またはステップ403の画面に次いでそれぞ
れスタート釦がオン操作されると、原点復帰が自動的に
開始され、ステップ404に示す画面には原点復帰中であ
る旨が示される。

原点復帰動作が終了すると、数値釦１の選択に基く機
械原点復帰では、第４図（ｃ）でステップ405に示す画
面が表れ、記憶釦を押して、溶接作業に進むことが示さ
れる。一方、数値釦２の選択に基く補正原点復帰では、
第４図（ｄ）のステップ406の画面に示されるように、
トーチ位置を確認すべき旨と、トーチ位置がずれていた
ら手動で正しい位置に合わせるべき旨と、これら作業に
続いて記録釦をオンすべきであることが示される。

ステップ406の画面で記録釦をオン操作すると、ステ
ップ407に示す画面となり、この補正原点位置を記憶す
べきか否かが質問され、記憶要であれば数値釦１を、不
要であれば数値釦２をオン操作することにより、適宜移
動させた補正原点を記憶させ、次の溶接作業に移行す
る。

このように、本例の原点復帰の対話画面では、原点復
帰方式に応じて数値釦1,2の操作で所定の原点復帰を行
える。また、適宜注釈を付けたので、例え素人であって
も容易、確実に操作可能である。

第５図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｇ）
は、実行プログラム作成処理における対話画面の内容を
示す説明図である。

まず、第３図に示す「プログラム」釦を選択すると第
５図（ａ）のステップ501に示す画面が表れる。

この画面には、「プログラム管理」釦を押してプログ
ラム呼出しか登録を行うことができる旨が示される。

そこで、「プログラム管理」釦をオン操作するとステ
ップ502に示す画面が表れる。

この画面には、プログラム一覧の表示、プログラム呼
出し、プログラム登録、プログラム消去のいずれかを数
値釦で選択できる旨が表示される。

そこで、ステップ502の画面で、例えばプログラム登
録を行うべく数字釦３をオン操作したとすると、画面は
ステップ503に示すようにプログラム番号を入力するた
めの画面となるので、これに番号を設定すると、ステッ
プ504に示す画面となるので、ここで材質及び板厚を入
力し、次いで形状、方法、順序・方向、ワーク回転、終
了のいずれかを選択すると、以下の手順により各項目に
ついて入力を行える。

ステップ504で形状を選択すると、ステップ504に移行
する。

ステップ504の画面では、予め分類された各種溶接形
状のパターンが表示されるので、数値釦により所定のパ
ターンを選択すると、ステップ505に移行して、継手形
状を示すより詳細なパターンが表示される。

そこで、この画面で所定の継手形状を選択するとステ
ップ505に移行して、この形状に所定の寸法を入力する
ことができる。入力寸法は画面上に表示される。

次にステップ504で方法の選択のうち、例えば連続溶
接を選択すると、ステップ506へ移行し、溶接開始点及
び終了点が図示のように隅位置からの寸法で入力され
る。

同様にタック溶接の選択ではステップ507へ移行し、
タック開始、終了、長さ、個数が入力される。

また、スポット溶接が選択された場合、ステップ508
へ移行して、スポット開始、終了位置、及び個数が入力
される。

一方、ステップ504で順序・方向が選択されると、ス
テップ509に移行し、溶接順序が前記形状パターンの各
溶接位置に対応して設定された1,2,3の値の順序を指定
入力することで設定され、また溶接方向が各溶接部に対
して設定された矢印1,2の選択により設定される。

また、ステップ504でワーク回転が選択されると、ス
テップ510へ移行し、ワーク回転方式が書かれた図の番
号を選択することによりワーク回転方向が設定される。

以上のステップ504〜510の手順は所定の入力終了する
まで繰り返し行われる。

所定の入力手続きが終了し、ステップ504で終了が選
択されると、ステップ511へ移行し、設定されたパラメ
ータに対し新規のプログラムを作成するか否かが質問さ
れるので、ここで正（１）を選択するとステップ512へ
移行し、入力値に応じたプログラム作成のための計算が
開始され、計算終了と共に全ての入力手続きが完了す
る。

このように、本例ではプログラム作成に際し、ステッ
プ504及び505で溶接形状のパターンをに対してパラメー
タ設定できるので、視覚的で形状指令が容易である。

また、連続、タック、スポットの各溶接方法につき、
ステップ504,505で選択した形状パターンに開始点、終
了点などを入力することにより所要の数値設定すること
ができるので、入力容易で誤りをなくすことができる。
プログラム修正についても所定のプログラム番号を指定
することにより同様の操作で行える。

さらに、ステップ509で示すように溶接順序を図上に
番号付けすることができ、しかも溶接方向を図上の番号
指定により行うことができるので、入力し易く、かつ入
力結果を確認し易い。

また、ステップ510に示すようにワーク回転順序を回
転順序を示した図形の中から選択指定することができる
ので、指定が容易で、視覚的で入力誤りがない。

第６図は実行対話画面の内容を示す説明図である。

図示のように、本例では、自動運転中、電流パターン
の表示を行うことができるようになっている。また、こ
の電流波形には動作中の数値がリアルタイムで表示され
るようになっており、溶接状況を確認できるようになっ
ている。

第７図（ａ）（ｂ）は保守対話画面の内容を示す説明
図である。

第３図に示す釦「保守」をオン操作すると、ステップ
701に示す画面が表れる。

この画面には保守メニュー（位置表示、D_i/D_o表示、
稼働時間表示、バッテリRAM全消去）のいずれかを選択
すべきことが表示されている。

位置表示をすべく「１」を選択すると、ステップ702
で現在位置と、補正原点と、現在のプログラムステップ
と、アークのオンオフ状態と、トーチの姿勢が表示され
る。

D_i/D_oの表示をすべく「２」を選択すると、ステップ7
03で現在のD_i/D_o状態がビット信号1,0で表示される。

稼働時間表示をすべく「３」を選択すると、ステップ
704で電源オン時間と、アークオン時間の積算値が表示
される。

第８図はアラーム対話画面の内容を示す説明図であ
る。

ステップ801で示すように、アラーム表示では、アラ
ーム種とコメントが表示される。

したがってオペレータは、アラーム種に応じてコメン
トに従って所定の対策を取ることができる。

以上により、本例の自動溶接機では、原点復帰、プロ
グラム作成、溶接の実行、保守・アラーム対策について
対話画面10Aを用いることができるので、溶接作業全般
に亘って作業効率を向上させることができる。

また、プログラム作成に関する対話画面では、溶接形
状パターンの内から所定のパターンを選択させ、これに
数値設定して形状を設定し、この形状に対して溶接方
法、順序・方向、ワーク回転を指定するので、視覚的で
入力し易く、プログラム呼出しによる修正でも修正作業
を容易に行える。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、適宜
の設定的変更を行うことにより、この他適宜の態様で実
施し得るものである。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、原点復帰、プログラム
編集、溶接の実行、保守・アラーム対策に関して対話画
面を用いるので、操作性が向上し、オペレータの作業工
数が減少し溶接作業全般に亘っての作業効率の向上を図
ることができる。

また、プログラム編集では、選択された形状パターン
に数値設定して溶接形状を設定し、設定された形状に対
して溶接方法、順序・方向、ワーク回転順序を指定する
方式であるのでプログラム編集が殊更容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概要を示すブロック図、第２図は本発
明を実施する自動溶接機のブロック図、第３図は対話画
面及び操作面の説明図、第４図（ａ）（ｂ）（ｃ）
（ｄ）は原点復帰処理のフローチャート、第５図（ａ）
（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｇ）はプログラム編
集処理のフローチャート、第６図は実行処理のフローチ
ャート、第７図（ａ）（ｂ）は保守処理のフローチャー
ト、第８図はアラーム処理のフローチャートである。１……記憶手段２……溶接制御手段３……表示手段４……操作手段５……原点復帰対話制御手段６……プログラム編集対話制御手段７……溶接の実行対話制御手段８……保守・アラーム対話制御手段 10A……対話画面

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】溶接制御の内容を記憶する記憶手段と、こ
の記憶手段に記憶された溶接制御の内容により、自動溶
接を行う溶接制御手段を備えた自動溶接機において、対
話画面を備えた表示手段と、前記対話画面を参照して適
宜データを入力する操作手段と、原点復帰につき機械原
点復帰及び補正原点復帰の作業手順の対話制御を行う原
点復帰対話制御手段と、プログラム編集につき前記操作
手段より順次入力された内容に基いて所定のシーケンス
プログラムを自動生成するプログラム編集対話制御手段
と、溶接作業の実行につき適宜そのパターンを変更可能
の態様で電流パターンを表示する溶接の実行対話制御手
段と、保守及びアラームにつき保守及びアラーム事項を
対話表示する保守・アラーム対話制御手段を備えたこと
を特徴とする自動溶接機。
【請求項２】請求項１に記載の自動溶接機において、前
記プログラム編集対話制御手段は材質、板厚、の入力に
次ぐ溶接形状の設定に基いて、設定された形状図形に対
し溶接方法、溶接順序・方向、ワーク回転を設定させる
ものであることを特徴とする自動溶接機。