JP5609046B2

JP5609046B2 - Welding robot

Info

Publication number: JP5609046B2
Application number: JP2009205476A
Authority: JP
Inventors: 池田　達也; 達也池田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-09-07
Filing date: 2009-09-07
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2029-09-07
Also published as: JP2011056589A

Description

本発明は、プログラマブルロジックコントローラ（以下、ＰＬＣという）機能を内蔵した溶接ロボットに関するものである。 The present invention relates to a welding robot incorporating a programmable logic controller (hereinafter referred to as PLC) function.

ＰＬＣは、工場内の生産設備やエレベーターなどの電気機械をシーケンス制御するためのコンピュータであり、主に入出力を制御する装置である。溶接ロボットに溶接作業を行わせる際は、ＰＬＣからロボットへのシーケンス制御として、動作させるロボットプログラムの選択、ロボット運転起動、ロボット運転停止などのシーケンス制御を行う。そして、これとともに、ＰＬＣがロボットの周辺装置へのシーケンス制御として、ワーク搬送装置、ワーク供給装置、ワーククランプ装置、溶接アーク光の遮光装置などのシーケンス制御を行う。 The PLC is a computer for controlling the sequence of an electric machine such as a production facility or an elevator in a factory, and is a device that mainly controls input / output. When causing the welding robot to perform a welding operation, sequence control such as selection of a robot program to be operated, robot operation start, and robot operation stop is performed as sequence control from the PLC to the robot. At the same time, the PLC performs sequence control of the workpiece transfer device, workpiece supply device, workpiece clamp device, welding arc light shielding device, and the like as sequence control for the peripheral devices of the robot.

ＰＬＣのシーケンス制御とは、接点命令や出力命令などの入出力命令や、比較演算命令や算術演算命令などの演算命令などのシーケンス命令を、ＰＬＣのシーケンス制御プログラムとして登録し、実行させることにより、ロボットや周辺装置への入出力制御を行う。 PLC sequence control means registering and executing sequence instructions such as input / output instructions such as contact instructions and output instructions, and operation instructions such as comparison operation instructions and arithmetic operation instructions as a PLC sequence control program. Performs input / output control for robots and peripheral devices.

ＰＬＣのシーケンス制御プログラムは、多くの場合、パソコン上のソフトウェアにおいてラダー図などで作成され、パソコンとＰＬＣを通信接続してＰＬＣへ転送される。 In many cases, the PLC sequence control program is created by a ladder diagram or the like in software on a personal computer, and is transferred to the PLC through communication connection between the personal computer and the PLC.

従来の産業用ロボットとして、ＰＬＣ機能を内蔵しているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、ＰＬＣ機能をコンカレント入出力機能と呼称し、ロボットの入出力をシーケンサ機能と呼称しているが、このコンカレント入出力機能をロボット制御装置に内蔵し、ロボット動作やロボットのシーケンサ機能とは非同期に、コンカレント入出力機能が入出力制御を行っている。 As a conventional industrial robot, one having a built-in PLC function is known (for example, see Patent Document 1). In Patent Document 1, the PLC function is referred to as a concurrent input / output function, and the robot input / output is referred to as a sequencer function. Asynchronously, the concurrent input / output function performs input / output control.

また、ＰＬＣ機能をロボットの制御装置に内蔵し、ユーザによるシーケンスプログラムの変更によって、ユーザが表示させたいロボット制御装置側のデータを表示部に表示できるようにし、指示データによりユーザが表示させたいデータを簡単に切り換えて表示可能とし、ロボット制御装置側のデータ表示のための専用の表示部を別に設けることを不要としているものもある（例えば、特許文献２参照）。 In addition, the PLC function is built in the robot control device so that the data on the robot control device side that the user wants to display can be displayed on the display unit by changing the sequence program by the user, and the data that the user wants to display based on the instruction data In some cases, it is possible to easily switch and display the data, and it is not necessary to separately provide a dedicated display unit for displaying data on the robot control device side (see, for example, Patent Document 2).

特許第３２８７３０４号公報Japanese Patent No. 3287304 特開２００３−２２８４１８号公報JP 2003-228418 A

しかし、従来の、ＰＬＣ機能を内蔵している産業ロボットにおいて、ロボット制御装置内に溶接制御装置およびＰＬＣ機能の両方を内蔵した構成はなく、また、ＰＬＣ機能はあくまで入出力状態に関するシーケンス制御を行う機能のみとなっており、溶接を行う溶接ロボットにおける溶接出力に関する情報やロボット運転情報をＰＬＣ機能でのシーケンス制御に取り込んで処理するといったことはできないという課題を有していた。 However, in the conventional industrial robot having a built-in PLC function, there is no configuration in which both the welding control device and the PLC function are built in the robot control device, and the PLC function only performs sequence control on the input / output state. It has only a function, and there is a problem that information regarding welding output and robot operation information in a welding robot that performs welding cannot be taken into the sequence control by the PLC function and processed.

例えば、溶接出力に関する情報の一つである溶接電流値をＰＬＣ機能で処理したい場合、溶接電流値を電流計などを用いてアナログ計測し、さらにアナログ−デジタル変換器を用いてデジタル化してＰＬＣ機能にパラレル入力させる必要があった。 For example, when it is desired to process the welding current value, which is one of the information related to welding output, with the PLC function, the welding current value is analog-measured using an ammeter or the like, and further digitized using an analog-digital converter to generate a PLC function Needed to be input in parallel.

本発明は、ＰＬＣ機能を内蔵し、溶接出力に関する情報とロボット運転情報の少なくとも一方を、ＰＬＣ機能で動作するシーケンス制御プログラムで処理できる溶接ロボットを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a welding robot having a built-in PLC function and capable of processing at least one of information related to welding output and robot operation information with a sequence control program operating with the PLC function.

上記課題を解決するために、本発明の溶接ロボットは、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を備え、前記ロボット制御装置内にプログラマブルロジックコントローラ部（以下、ＰＬＣ部という）と、溶接ロボットの動作を制御するロボット制御部と、溶接出力に関する情報を検出および／または演算する溶接制御部を有し、前記溶接出力に関する情報とロボット運転情報を、ＰＬＣ部においてシーケンス制御プログラムに基づいて処理する溶接ロボットであって、前記ＰＬＣ部でシーケンス制御プログラムに基づいて行われる処理は、前記溶接出力に関する情報の上限値の監視、前記溶接出力に関する情報の下限値の監視、および、前記溶接出力に関する情報のＰＬＣ変数への格納を含み、前記ロボットの動作とは非同期に行われるものである。 In order to solve the above problems, a welding robot according to the present invention includes a robot and a robot control device that controls the robot, a programmable logic controller unit (hereinafter referred to as a PLC unit) in the robot control device, and a welding robot. A robot control unit for controlling the operation of the welding unit and a welding control unit for detecting and / or calculating information on the welding output, and processing the information on the welding output and the robot operation information based on the sequence control program in the PLC unit. In the welding robot, the processing performed by the PLC unit based on the sequence control program includes monitoring of an upper limit value of information regarding the welding output, monitoring of a lower limit value of information regarding the welding output, and information regarding the welding output. Is stored in the PLC variable and is asynchronous with the movement of the robot. It is intended to be carried out.

また、本発明の溶接ロボットは、上記に加えて、溶接出力に関する情報は、溶接電流、溶接電圧、短絡回数、ワイヤ送給速度、ワイヤ送給モータ電流の内の少なくとも１つを含むものである。 In the welding robot of the present invention, in addition to the above, the information regarding the welding output includes at least one of a welding current, a welding voltage, the number of short circuits, a wire feeding speed, and a wire feeding motor current.

また、本発明の溶接ロボットは、上記に加えて、ロボット運転情報は、ロボット動作速度、エラー番号、ロボット稼動時間、溶接実行時間、教示プログラム実行回数の内の少なくとも１つを含むものである。 In the welding robot of the present invention, in addition to the above, the robot operation information includes at least one of a robot operation speed, an error number, a robot operation time, a welding execution time, and a teaching program execution count.

また、本発明の溶接ロボットは、上記に加えて、＿ＰＬＣ部に設けられておりシーケンス制御プログラムに基づいてＰＬＣ機能を実行するＰＬＣ制御部を備え、ロボット制御装置内の記憶部に記憶されている溶接出力に関する情報とロボット運転情報を、前記ロボット制御部から前記ＰＬＣ制御部へ送信して、前記溶接出力に関する情報と前記ロボット運転情報を前記ＰＬＣ部でシーケンス制御プログラムに基づいて処理するものである。 In addition to the above, the welding robot of the present invention includes a PLC control unit that is provided in the _PLC unit and executes a PLC function based on a sequence control program, and is stored in a storage unit in the robot control device. Information on welding output and robot operation information are transmitted from the robot control unit to the PLC control unit, and information on the welding output and robot operation information are processed by the PLC unit based on a sequence control program. .

また、本発明の溶接ロボットは、上記に加えて、＿ＰＬＣ部に設けられておりシーケンス制御プログラムに基づいてＰＬＣ機能を実行するＰＬＣ制御部と、前記ロボット制御部と前記ＰＬＣ制御部の両方に接続されたデュアルポートメモリとを備え、ロボット制御装置内の記憶部に記憶されている溶接出力に関する情報とロボット運転情報を、前記デュアルポートメモリを経由して前記ロボット制御部から前記ＰＬＣ制御部へ送信して、前記溶接出力に関する情報と前記ロボット運転情報を前記ＰＬＣ部でシーケンス制御プログラムに基づいて処理するものである。 In addition to the above, the welding robot of the present invention is connected to both the robot control unit and the PLC control unit that are provided in the _PLC unit and execute the PLC function based on the sequence control program. Dual port memory, and information on welding output and robot operation information stored in the storage unit in the robot controller are transmitted from the robot controller to the PLC controller via the dual port memory. And the information regarding the said welding output and the said robot operation information are processed based on a sequence control program in the said PLC part.

以上のように、本発明によれば、溶接ロボットを制御するロボット制御部と、ＰＬＣ部を制御するＰＬＣ制御部とが相互に通信可能な構成により、溶接ロボットにおける溶接出力に関する情報とロボット運転情報の少なくとも一方を、溶接ロボットに内蔵するＰＬＣ部で動作するシーケンス制御プログラムに基づいて処理することが可能となる。 As described above, according to the present invention, the information related to the welding output and the robot operation information in the welding robot can be configured so that the robot control unit that controls the welding robot and the PLC control unit that controls the PLC unit can communicate with each other. At least one of the above can be processed based on a sequence control program that operates in a PLC section built in the welding robot.

また、溶接出力に関する情報とロボット運転情報の少なくとも一方に関しての上限下限を監視する構成、外部ネットワークへ出力する構成、ＰＬＣ変数への格納を可能とする構成、とすることにより、外部の計測器などを使用することなく溶接出力に関する情報もしくはロボット運転情報を処理することでき、かつ、ロボットの動作とは非同期にＰＬＣ機能が溶接出力に関する情報もしくはロボット運転情報を処理することができる。 In addition, it is configured to monitor the upper and lower limits for at least one of the information related to welding output and robot operation information, the configuration to output to an external network, the configuration that enables storage to PLC variables, etc. The information regarding the welding output or the robot operation information can be processed without using the PLC, and the PLC function can process the information regarding the welding output or the robot operation information asynchronously with the operation of the robot.

本発明の実施の形態１における溶接ロボットの概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the welding robot in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１におけるラダープログラムの基本例を示す図The figure which shows the basic example of the ladder program in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１におけるラダープログラム例を示す図The figure which shows the example of a ladder program in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１におけるロボット教示プログラム例を示す図The figure which shows the robot teaching program example in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１における溶接出力データを処理するラダープログラム例を示す図The figure which shows the example of a ladder program which processes the welding output data in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１におけるロボット運転情報を処理するラダープログラム例を示す図The figure which shows the example of the ladder program which processes the robot operation information in Embodiment 1 of this invention

以下、本発明を実施するための形態について、図１から図６を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.

（実施の形態１）
図１において、２５は複数の関節軸を持ち関節軸はモータと減速機で構成されるロボットである。１１はロボット２５を含むロボットシステム全体を制御するロボット制御装置である。 (Embodiment 1)
In FIG. 1, reference numeral 25 denotes a robot having a plurality of joint axes, and the joint axes are composed of a motor and a speed reducer. Reference numeral 11 denotes a robot control device that controls the entire robot system including the robot 25.

ロボット制御装置１１において、１７はロボットシステム全体を制御するロボット制御部としてのロボットＣＰＵであり、１８はロボット制御装置１１を制御するためのロボット制御プログラムが格納される読み出し専用メモリのロボットＲＯＭであり、１９は作業者が教示した教示プログラムが格納され随時読み出し／書き込み可能なロボットＲＡＭであり、２０はロボット２５のモータを制御してロボット２５の位置と姿勢を制御するためのロボット駆動部である。 In the robot controller 11, 17 is a robot CPU as a robot controller that controls the entire robot system, and 18 is a robot ROM of a read-only memory in which a robot control program for controlling the robot controller 11 is stored. , 19 is a robot RAM which stores a teaching program taught by an operator and can be read / written at any time, and 20 is a robot drive unit for controlling the position and posture of the robot 25 by controlling the motor of the robot 25. .

また、２４は溶接対象となる溶接母材であり、２２は溶接母材２４に対して供給される溶接ワイヤであり、２３は溶接ワイヤ２２を供給するためのワイヤ送給モータを有するワイヤ送給装置である。 Further, 24 is a welding base material to be welded, 22 is a welding wire supplied to the welding base material 24, and 23 is a wire feed having a wire feed motor for supplying the welding wire 22. Device.

また、ロボット制御装置１１において、２１はワイヤ送給装置２３を制御するとともに溶接ワイヤ２２に電圧を供給して溶接アークを発生させるとともに溶接出力を計測する溶接制御部である。１３は接点命令、出力命令などの入出力命令や比較演算命令、算術演算命令などの演算命令などのシーケンス命令で構成されたシーケンス制御プログラムを実行するＰＬＣ制御部としてのＰＬＣ−ＣＰＵであり、１４はシーケンス制御を実行するためのシーケンス実行プログラムが格納される読み出し専用メモリのＰＬＣ−ＲＯＭであり、１５は作業者が作成したシーケンス制御プログラムを格納する随時読み出し／書き込み可能なＰＬＣ−ＲＡＭである。そして、ＰＬＣ部２８は、ＰＬＣ−ＣＰＵ１３とＰＬＣ−ＲＯＭ１４とＰＬＣ−ＲＡＭ１５とを有している。 In the robot controller 11, reference numeral 21 denotes a welding controller that controls the wire feeding device 23 and supplies a voltage to the welding wire 22 to generate a welding arc and measure a welding output. Reference numeral 13 denotes a PLC-CPU as a PLC control unit that executes a sequence control program composed of sequence instructions such as input / output instructions such as contact instructions and output instructions, and operation instructions such as comparison operation instructions and arithmetic operation instructions. Is a PLC-ROM of a read-only memory in which a sequence execution program for executing sequence control is stored, and 15 is a PLC-RAM that can be read / written as needed to store a sequence control program created by an operator. The PLC unit 28 includes a PLC-CPU 13, a PLC-ROM 14, and a PLC-RAM 15.

また、ロボット制御装置１１において、１２はロボット制御装置１１が図示しない外部周辺装置と入出力接続するための入出力端子であり、ロボットＣＰＵ１７とＰＬＣ−ＣＰＵ１３の両方から制御可能である。ここで、入出力接続とは、ひとつの信号がひとつの入出力線で接続されるパラレル入出力のことであり、入出力線を接続するための複数の端子で構成され、比較的距離の近い周辺装置との接続を行う。 In the robot controller 11, reference numeral 12 denotes an input / output terminal for input / output connection of the robot controller 11 to an external peripheral device (not shown), which can be controlled from both the robot CPU 17 and the PLC-CPU 13. Here, the input / output connection is a parallel input / output in which one signal is connected by one input / output line, and is composed of a plurality of terminals for connecting the input / output lines and is relatively close to the distance. Connect to peripheral devices.

また、１６はロボット制御装置１１が図示しない外部周辺装置と通信接続するための外部通信ポートであり、ロボットＣＰＵ１７とＰＬＣ−ＣＰＵ１３の両方から制御可能である。ここで、通信接続とは、ＲＳ２３２Ｃなどのシリアル通信接続、イーサネット（登録商標）ケーブルでのＬＡＮ接続のことであり、少ない接続線で比較的距離の離れた周辺装置との接続が可能であり、ＬＡＮ接続の場合は複数の周辺装置との通信が可能である。 Reference numeral 16 denotes an external communication port for the robot controller 11 to communicate with an external peripheral device (not shown), and can be controlled from both the robot CPU 17 and the PLC-CPU 13. Here, the communication connection is a serial communication connection such as RS232C or a LAN connection using an Ethernet (registered trademark) cable, and can be connected to a peripheral device relatively far away with a small number of connection lines. In the case of LAN connection, communication with a plurality of peripheral devices is possible.

また、２７はロボットＣＰＵ１７とＰＬＣ−ＣＰＵ１３がデータのやり取りを行うためのデュアルポートメモリであり、デュアルポートメモリは互いのＣＰＵからアクセス可能なメモリであり、２つのＣＰＵ間で通信を行うことができる。 Reference numeral 27 denotes a dual-port memory for exchanging data between the robot CPU 17 and the PLC-CPU 13, and the dual-port memory is a memory accessible from each other's CPU, and can communicate between the two CPUs. .

２６は教示装置であり、ロボット制御装置１１に接続され、ロボット２５の動作や溶接条件の設定等を行うためのものである。 Reference numeral 26 denotes a teaching device which is connected to the robot control device 11 and is used for setting the operation of the robot 25, welding conditions, and the like.

作業者は教示装置２６を操作してロボット２５を動作させ、教示点および動作命令を登録し、必要に応じて入出力制御、溶接制御などを行うためのロボットシーケンス命令を登録して教示プログラムを作成する。この教示プログラムは、ロボットＲＡＭ１９に記憶される。通常、ロボットＲＡＭ１９はバックアップ用電池などが接続されており、ロボット制御装置１１の電源をオフしてもロボットＲＡＭ１９に記憶された教示プログラムは消去されずに残っている。 The operator operates the teaching device 26 to operate the robot 25, registers teaching points and operation commands, registers robot sequence commands for performing input / output control, welding control, and the like as necessary, and loads a teaching program. create. This teaching program is stored in the robot RAM 19. Normally, a backup battery or the like is connected to the robot RAM 19, and the teaching program stored in the robot RAM 19 remains without being erased even when the power of the robot control device 11 is turned off.

ロボット２５に溶接を行わせる場合には、作業者はロボット２５の動作を教示した教示プログラムに溶接シーケンス命令を登録する。溶接シーケンス命令では、溶接開始点ではアークＯＮ命令を登録し、溶接終了点ではアークＯＦＦ命令を登録する。 When causing the robot 25 to perform welding, the operator registers a welding sequence command in a teaching program that teaches the operation of the robot 25. In the welding sequence command, an arc ON command is registered at the welding start point, and an arc OFF command is registered at the welding end point.

ロボット２５が連続運転を行う場合には、ロボットＣＰＵ１７はロボットＲＯＭ１８に記憶されたロボット制御プログラムに従ってロボットＲＡＭ１９から作業者が教示した教示プログラムを読み出し、解析しながら教示プログラムを実行する。 When the robot 25 performs continuous operation, the robot CPU 17 reads out the teaching program taught by the operator from the robot RAM 19 according to the robot control program stored in the robot ROM 18, and executes the teaching program while analyzing it.

ロボットＣＰＵ１７は、教示プログラムに登録されたロボット位置データにロボット２５を動作させるための関節角度や動作軌跡を計算し、ロボット駆動部２０に対して動作指令を行う。ロボット駆動部２０は、ロボット２５の関節を構成する図示しないモータに対して回転制御を行い、ロボット２５を指令通りの位置に動作させる。 The robot CPU 17 calculates a joint angle and an operation locus for operating the robot 25 based on the robot position data registered in the teaching program, and issues an operation command to the robot drive unit 20. The robot drive unit 20 performs rotation control on a motor (not shown) that constitutes a joint of the robot 25, and moves the robot 25 to a position as instructed.

溶接を行う際には、ロボットＣＰＵ１７は、ロボットＲＯＭ１８に記憶されたロボット制御プログラムに従ってロボットＲＡＭ１９から作業者が教示したアークＯＮ命令、アークＯＦＦ命令等を読み出し、解釈しながら溶接制御を行う。アークＯＮ命令の実行では、ロボットＣＰＵ１７が溶接制御部２１に対してアークＯＮ指令を行う。溶接制御部２１は、アークＯＮ指令を受けると、溶接ワイヤ２２および溶接母材２４に対して溶接電圧を印加し、また、ワイヤ送給装置２３に対してワイヤ送給制御を行うことにより溶接ワイヤ２２は溶接母材２４へ供給される。 When welding is performed, the robot CPU 17 reads out an arc ON command, an arc OFF command, etc. taught by an operator from the robot RAM 19 in accordance with a robot control program stored in the robot ROM 18, and performs welding control while interpreting. In the execution of the arc ON command, the robot CPU 17 issues an arc ON command to the welding control unit 21. When receiving the arc ON command, the welding control unit 21 applies a welding voltage to the welding wire 22 and the welding base material 24, and performs wire feeding control on the wire feeding device 23 to thereby perform welding wire. 22 is supplied to the welding base material 24.

溶接ワイヤ２２が溶接母材２４に対して連続的に短絡接触して高電流の溶接アークが発生することにより、溶接母材２４が溶融し短絡溶接による金属接合が行われる。なお、パルス溶接の場合は、溶接制御部２１がパルス状の溶接電流を発生させるための電圧制御を行うことによりパルス状に溶接アークが発生し、溶接ワイヤ２２から溶接母材２４への溶滴移行が発生して金属接合が行われる。 When the welding wire 22 is continuously short-circuited to the welding base material 24 to generate a high-current welding arc, the welding base material 24 is melted and metal joining is performed by short-circuit welding. In the case of pulse welding, the welding control unit 21 performs voltage control to generate a pulsed welding current, whereby a welding arc is generated in a pulse shape, and droplets from the welding wire 22 to the welding base material 24 are generated. Transition occurs and metal bonding occurs.

アークＯＦＦ命令の実行では、ロボットＣＰＵ１７が溶接制御部２１に対してアークＯＦＦ指令を行う。溶接制御部２１は、アークＯＦＦ指令を受けるとワイヤ送給装置２３に対してワイヤ送給制御の停止を行い、これにより溶接ワイヤ２２の溶接母材２４に対する供給が停止し、また、溶接ワイヤ２２と溶接母材２４に対する溶接電圧の印加を停止することにより溶接が終了する。 In the execution of the arc OFF command, the robot CPU 17 issues an arc OFF command to the welding control unit 21. When receiving the arc OFF command, the welding control unit 21 stops the wire feeding control for the wire feeding device 23, thereby stopping the supply of the welding wire 22 to the welding base material 24, and the welding wire 22. Then, the welding is finished by stopping the application of the welding voltage to the welding base material 24.

なお、アーク溶接を行う場合には溶融金属の酸化を防止するためにアルゴンなどの不活性ガスを溶融金属部に供給する必要があり、アークＯＮする直前からアークＯＦＦ直後までガスを供給するのが一般的である。 In addition, when performing arc welding, it is necessary to supply an inert gas such as argon to the molten metal portion to prevent oxidation of the molten metal, and the gas is supplied from immediately before the arc is turned on to immediately after the arc is turned off. It is common.

次に、溶接出力に関する情報である溶接出力データの計測について説明する。 Next, measurement of welding output data that is information relating to welding output will be described.

溶接出力とは溶接制御部２１が溶接アークを発生させ金属接合を行った結果、溶接ワイヤ２２と溶接母材２４との間に流れた溶接電流、溶接ワイヤ２２と溶接母材２４との間の溶接電圧、溶接ワイヤ２２が溶接母材２４に連続的に接触したときの短絡回数、ワイヤ送給装置２３が溶接ワイヤ２２を送給したときのワイヤ送給速度、ワイヤ送給装置２３が溶接ワイヤ２２を送給するために回転させたワイヤ送給モータに流れたワイヤ送給モータ電流等のこと指す。 The welding output is a welding current that flows between the welding wire 22 and the welding base material 24 as a result of the welding control unit 21 generating a welding arc and performing metal joining. The welding voltage, the number of short circuits when the welding wire 22 continuously contacts the welding base material 24, the wire feeding speed when the wire feeding device 23 feeds the welding wire 22, and the wire feeding device 23 is the welding wire. This refers to the wire feed motor current that has flowed through the wire feed motor rotated to feed 22.

溶接電流については、溶接制御部２１内に図示しない電流測定用変流器（カレント・トランス）が内蔵されており、溶接電流を計測する。なお、電流計測が可能な装置であれば電流測定用変流器でなくてもよい。 As for the welding current, a current measuring current transformer (current transformer) (not shown) is built in the welding control unit 21, and the welding current is measured. In addition, if it is an apparatus which can measure an electric current, it may not be a current measuring current transformer.

溶接電圧については、溶接制御部２１内に図示しない電位差計が内蔵されており、溶接電圧を計測する。なお、電圧計測が可能な装置であれば電位差計でなくてもよい。 As for the welding voltage, a potentiometer (not shown) is built in the welding control unit 21 to measure the welding voltage. Note that the potentiometer may not be used as long as the device can measure voltage.

短絡回数については、電圧計測の仕組みにより計測された電圧が０Ｖと計測されたとき、溶接ワイヤ２２と溶接母材２４が短絡状態にあると判定し、アーク発生して電圧が上昇したときに短絡解放であると判定し、短絡した後に短絡が開放すると短絡回数１回とカウントする。通常は、１秒間に溶接ワイヤ２２と溶接母材２４が短絡した回数を短絡回数として計測する。 Regarding the number of short circuits, when the voltage measured by the voltage measurement mechanism is measured as 0 V, it is determined that the welding wire 22 and the welding base material 24 are in a short circuit state, and a short circuit occurs when an arc occurs and the voltage increases. When it is determined that the short circuit is released and the short circuit is opened after the short circuit, the number of short circuits is counted as one. Normally, the number of short circuits between the welding wire 22 and the welding base material 24 per second is measured as the number of short circuits.

ワイヤ送給速度については、ワイヤ送給装置２３を構成する図示しないワイヤ送給モータに図示しないエンコーダが取り付けられており、このエンコーダの出力に基づいてワイヤ送給モータの回転速度を計測し、ワイヤ送給モータの回転速度からワイヤ送給速度を溶接制御部２１で計算して計測値とする。もしくは、ワイヤ送給モータが図示しないサーボモータで構成される場合には、ワイヤ送給モータ回転速度指令値と実際のモータ回転速度との差はほとんど無いので、ワイヤ送給モータ回転速度を計算するための元となっているワイヤ送給速度指令値を計測値としても良い。 As for the wire feeding speed, an encoder (not shown) is attached to a wire feeding motor (not shown) constituting the wire feeding device 23, and the rotational speed of the wire feeding motor is measured based on the output of the encoder. The wire feed speed is calculated by the welding control unit 21 from the rotation speed of the feed motor and is used as a measured value. Alternatively, when the wire feed motor is constituted by a servo motor (not shown), there is almost no difference between the wire feed motor rotation speed command value and the actual motor rotation speed, so the wire feed motor rotation speed is calculated. It is good also considering the wire feed speed command value used as a measurement value as a measured value.

ワイヤ送給モータ電流については、溶接制御部２１内に溶接電流用とは別の図示しない電流測定用変流器（カレント・トランス）が内蔵され、ワイヤ送給モータに流れる電流を計測する。なお、電流計測が可能な装置であれば電流測定用変流器でなくてもよい。 As for the wire feed motor current, a current measuring current transformer (current transformer) (not shown) separate from the welding current is built in the welding control unit 21 to measure the current flowing through the wire feed motor. In addition, if it is an apparatus which can measure electric current, it may not be a current measuring current transformer.

なお、これら溶接出力データのサンプリング周期については、溶接制御部２１が溶接波形を制御するための制御周期に同期している。例えば、溶接波形の制御周期が２０ＫＨｚである場合、溶接出力のサンプリング周期は５０μｓとなる。 In addition, about the sampling period of these welding output data, the welding control part 21 is synchronizing with the control period for controlling a welding waveform. For example, when the control period of the welding waveform is 20 KHz, the sampling period of the welding output is 50 μs.

溶接制御部２１が計測した溶接出力データは、ロボットＣＰＵ１７が溶接制御部２１より読み出し、ロボットＲＡＭ１９に一時的に記録される。ロボットＣＰＵ１７は、ＰＬＣ−ＣＰＵ１３からの指令により、５０μｓごとの溶接出力データの平均化計算を行う。例えば、ＰＬＣ−ＣＰＵ１３からの指令が５００ｍｓであった場合、５０μｓごとの溶接出力データに対して１００００回分で平均計算する。 The welding output data measured by the welding control unit 21 is read by the robot CPU 17 from the welding control unit 21 and temporarily recorded in the robot RAM 19. The robot CPU 17 performs an average calculation of the welding output data every 50 μs according to a command from the PLC-CPU 13. For example, when the command from the PLC-CPU 13 is 500 ms, the average calculation is performed for 10,000 times with respect to the welding output data every 50 μs.

次に、ロボット運転情報について説明する。 Next, robot operation information will be described.

ロボット動作速度は、教示プログラム内の動作命令に登録された動作速度とするか、もしくは、登録された動作速度に基づいてロボット駆動部２０がロボット２５を動作させたときのフィードバック値のいずれかとして選択可能である。動作命令に登録された動作速度の場合は指令値となり、加減速中の過渡状態は含まれない。フィードバック値の場合は加減速中の過渡状態が含まれる。 The robot operation speed is either an operation speed registered in the operation command in the teaching program or a feedback value when the robot drive unit 20 operates the robot 25 based on the registered operation speed. Selectable. In the case of the operation speed registered in the operation command, it becomes a command value and does not include a transient state during acceleration / deceleration. In the case of a feedback value, a transient state during acceleration / deceleration is included.

エラー番号は、ロボット運転稼働中に何らかの異常要因で停止したとき、要因を番号で表したものを示す。例えば、ロボット２５による溶接実行中にアーク切れが発生してロボット２５が停止した場合、停止した要因がアーク切れであることを示す０００１がエラー番号となる。 The error number indicates the cause represented by a number when the robot stops due to some abnormal cause during operation of the robot. For example, when an arc break occurs during the execution of welding by the robot 25 and the robot 25 is stopped, 0001 indicating that the cause of the stop is an arc break is an error number.

ロボット稼働時間は、ロボット２５が運転稼働中である合計時間を示す。作業者が教示プログラムを選択した状態で、ロボット制御装置１１に対して起動指示を行ったとき、ロボット２５の運転稼働が開始し、ロボット２５の稼働時間のカウントを開始し、教示プログラムを最後まで実行するか、あるいは、作業者がロボット制御装置１１に対して停止指示を行ったときにロボット２５の稼動時間のカウントを停止する。このロボット２５の稼働時間は、カウントを開始するたびにゼロクリアして開始するか、もしくはゼロクリアせずに積算してカウントするかは選択可能である。また、作業者が任意のタイミングでゼロクリアすることも可能である。 The robot operating time indicates the total time during which the robot 25 is in operation. When the operator gives a start instruction to the robot controller 11 with the teaching program selected, the operation of the robot 25 is started, the operation time of the robot 25 is started, and the teaching program is completed. The operation time of the robot 25 is stopped when it is executed or when the operator gives a stop instruction to the robot controller 11. The operating time of the robot 25 can be selected to be cleared to zero each time counting is started, or to be accumulated and counted without being cleared to zero. It is also possible for the operator to clear to zero at an arbitrary timing.

溶接中時間は、ロボット２５が溶接実行中である合計時間を示す。作業者が教示装置２６を用いて溶接する教示プログラムを選択して起動指示を行い、アークＯＮ命令を実行して溶接開始したときに溶接中時間のカウント開始し、アークＯＦＦ命令を実行して溶接が終了したときに溶接中時間のカウントを停止する。この溶接中時間は、カウントを開始するたびにゼロクリアして開始するか、もしくはゼロクリアせずに積算してカウントするかは選択可能である。また、作業者が任意のタイミングでゼロクリアすることが可能である。また、溶接中にロボット２５を停止させた場合にもカウント停止し、再起動した場合にもカウントを開始する。 The welding time indicates the total time during which the robot 25 is performing welding. The operator selects a teaching program to be welded using the teaching device 26 and gives a start instruction. When welding is started by executing an arc ON command, the welding time is started and welding is performed by executing an arc OFF command. Stops counting during welding when is finished. It is possible to select whether the welding time is to be cleared to zero each time counting is started or to be accumulated and counted without being cleared to zero. Also, the operator can clear to zero at an arbitrary timing. Also, the count is stopped when the robot 25 is stopped during welding, and the count is also started when the robot 25 is restarted.

教示プログラム実行回数は、作業者が教示プログラムを選択した状態で、ロボット制御装置１１に対して起動指示を行ったときに、選択した教示プログラムの実行回数に１を加算する。この教示プログラム実行回数は、教示プログラムごとに記憶される。また、作業者が任意のタイミングでゼロクリアすることも可能である。 The number of executions of the teaching program adds 1 to the number of executions of the selected teaching program when an activation instruction is given to the robot controller 11 while the operator has selected the teaching program. The teaching program execution count is stored for each teaching program. It is also possible for the operator to clear to zero at an arbitrary timing.

これらのエラー番号、ロボット稼動時間、溶接中時間、教示プログラム実行回数等は、ロボットＲＡＭ１９に記憶される。 These error number, robot operation time, welding time, teaching program execution count, and the like are stored in the robot RAM 19.

次に、ＰＬＣ−ＣＰＵ１３がシーケンス制御プログラムを実行する仕組みを説明する。 Next, a mechanism in which the PLC-CPU 13 executes the sequence control program will be described.

図２は基本的なシーケンス制御プログラムをラダー図で表したものである。ラダー図は、ラダーロジックとも呼ばれ、多くのＰＬＣで採用されているシーケンス制御プログラムの表現方法である。そして、シーケンス制御プログラムは論理回路とも呼ばれる。 FIG. 2 is a ladder diagram showing a basic sequence control program. The ladder diagram is also called a ladder logic, and is a method for expressing a sequence control program adopted in many PLCs. The sequence control program is also called a logic circuit.

ロボット制御装置１１に内蔵されているＰＬＣ部２８のシーケンス制御プログラムは、作業者が教示装置２６を用いて作成する、もしくは、図示しないＰＣなどの外部端末を用いてシーケンス制御プログラムを作成し、ＰＣとロボット制御装置１１を通信接続してロボット制御装置１１に転送してもよい。 The sequence control program of the PLC unit 28 built in the robot controller 11 is created by an operator using the teaching device 26, or a sequence control program is created using an external terminal such as a PC (not shown). And the robot controller 11 may be communicatively connected and transferred to the robot controller 11.

作成されたシーケンス制御プログラムは、ＰＬＣ−ＲＡＭ１５に格納される。ＰＬＣ−ＲＡＭ１５は、バックアップ用電池などが接続されており、ロボット制御装置１１の電源をオフしてもＰＬＣ−ＲＡＭ１５に記憶されたシーケンス制御プログラムは消去されずに残っている。 The created sequence control program is stored in the PLC-RAM 15. The PLC-RAM 15 is connected to a backup battery, and the sequence control program stored in the PLC-RAM 15 remains without being erased even when the power of the robot control device 11 is turned off.

図２の例では、ＩＮ００１は入力回路１番、ＩＮ００２は入力回路２番、ＯＵＴ００１は出力回路１番、ＯＵＴ００２は出力回路２番を表している。ＩＮ００１がＯＮすると、すなわち、入力回路１番が入力ありの状態にあると、ＯＵＴ００１がＯＮ、すなわち、出力回路１番が出力ありの状態になる。同様に、ＩＮ００２がＯＮするとＯＵＴ００２がＯＮする。 In the example of FIG. 2, IN001 represents the input circuit 1, IN002 represents the input circuit 2, OUT001 represents the output circuit 1, and OUT002 represents the output circuit 2. When IN001 is ON, that is, when the input circuit 1 is in an input state, OUT001 is ON, that is, the output circuit 1 is in an output state. Similarly, when IN002 is turned ON, OUT002 is turned ON.

図２において、ＬＤ回路はパラレル入力回路であり、ＩＮ（１６）００１で定義されるパラレル１６ｂｉｔ入力端子から取り込まれる１６ｂｉｔ数値がＬＤ回路に格納され、ＳＥＴ−ＶＡＬ回路に渡される。ＳＥＴ−ＶＡＬ回路は、渡された値を変数へ転送する回路である。なお、ＳＥＴ−ＶＡＬ回路のＤ（１６）００１は、１６ｂｉｔ整数型であるＰＬＣ変数であることを表し、００１は変数番号を表す。ＬＤ回路から渡された１６ｂｉｔ数値は、１６ｂｉｔ整数型ＰＬＣ変数Ｄ（１６）００１に格納される。 In FIG. 2, the LD circuit is a parallel input circuit, and a 16-bit numerical value fetched from a parallel 16-bit input terminal defined by IN (16) 001 is stored in the LD circuit and passed to the SET-VAL circuit. The SET-VAL circuit is a circuit that transfers a passed value to a variable. Note that D (16) 001 of the SET-VAL circuit represents a PLC variable that is a 16-bit integer type, and 001 represents a variable number. The 16-bit numerical value passed from the LD circuit is stored in a 16-bit integer type PLC variable D (16) 001.

図２において、ＬＤ−ＶＡＬ回路は、ＰＬＣ変数値を入力する回路を示し、ＰＬＣ変数Ｄ（１６）００１の値が格納される。ＬＤ−ＶＡＬ回路に格納された値は、ＭＯＮＩＴＯＲ回路に渡される。ＭＯＮＩＴＯＲ回路は、渡されたＰＬＣ変数Ｄ（１６）００１の値が下限と上限の範囲外にあるか否かを判定し、範囲内にあれば真、範囲外にあれば偽となる回路である。なお、ＭＯＮＩＴＯＲ回路のＭＩＮに続く１８０という設定値は監視の下限を示し、ＭＡＸに続く２２０という設定値は監視の上限を示す。また、ＲＥに続くＭ００１は内部リレー番号を示す。 In FIG. 2, an LD-VAL circuit indicates a circuit for inputting a PLC variable value, and stores the value of a PLC variable D (16) 001. The value stored in the LD-VAL circuit is passed to the MONITOR circuit. The MONITOR circuit is a circuit that determines whether or not the value of the passed PLC variable D (16) 001 is outside the lower and upper limits, and is true if it is within the range, and false if it is outside the range. . A setting value of 180 following MIN of the MONITOR circuit indicates a lower limit of monitoring, and a setting value of 220 following MAX indicates an upper limit of monitoring. M001 following RE indicates an internal relay number.

例えば、ＬＤ−ＶＡＬ回路から渡されたＰＬＣ変数Ｄ（１６）００１の値が２００である場合は、下限と上限の間にあるため、ＭＯＮＩＴＯＲ回路の判定結果は真となり、内部リレーＭ００１はＯＮとなる。ＬＤ−ＶＡＬ回路から渡されたＰＬＣ変数Ｄ（１６）００１の値が１７０である場合は、下限と上限の間にないため、ＭＯＮＩＴＯＲ回路の判定結果は偽となり、内部リレーＭ００１はＯＦＦとなる。内部リレーＭ００１がＯＮとなったとき、入力回路Ｍ００１がＯＮとなり、出力回路ＯＵＴ００３がＯＮとなる。出力回路ＯＵＴ００３には、例えば、図示しないランプやブザーなどが接続され、ＰＬＣ変数Ｄ（１６）００１の値が範囲内にある場合は範囲内であることを示すランプ表示やブザー音が示され、ＰＬＣ変数Ｄ（１６）００１の値が範囲外にある場合は範囲外であることを示すランプ表示やブザー音が示される。 For example, when the value of the PLC variable D (16) 001 passed from the LD-VAL circuit is 200, the determination result of the MONITOR circuit is true because the value is between the lower limit and the upper limit, and the internal relay M001 is turned ON. Become. When the value of the PLC variable D (16) 001 passed from the LD-VAL circuit is 170, the determination result of the MONITOR circuit is false because the value is not between the lower limit and the upper limit, and the internal relay M001 is turned off. When the internal relay M001 is turned on, the input circuit M001 is turned on and the output circuit OUT003 is turned on. For example, a lamp or a buzzer (not shown) is connected to the output circuit OUT003, and when the value of the PLC variable D (16) 001 is within the range, a lamp display and a buzzer sound indicating that the value is within the range are displayed. When the value of the PLC variable D (16) 001 is out of the range, a lamp display and a buzzer sound indicating that the value is out of the range are displayed.

シーケンス制御プログラムおよびＰＬＣ変数は、ＰＬＣ−ＲＡＭ１５に記憶される。シーケンス制御プログラムを解釈して実行するためのシーケンス実行プログラムは、ＰＬＣ−ＲＯＭ１４に格納されている。ＰＬＣ−ＣＰＵ１３は、ＰＬＣ−ＲＯＭ１４に格納されたシーケンス実行プログラムに従いながらＰＬＣ−ＲＡＭ１５に記憶されたシーケンス制御プログラムを読み出して実行していく。そして、シーケンス制御プログラムの最終行まで実行すると、先頭行に戻って先頭行から繰り返しシーケンス制御プログラムを実行する。この実行サイクルは、ＰＬＣ部２８の性能を現わす一つの指標であり、通常は決められたシーケンス制御プログラムのサイズに対する１サイクル時間で表され、例えば、１０００回路あたり１０ミリ秒以内と表現される。 The sequence control program and the PLC variable are stored in the PLC-RAM 15. A sequence execution program for interpreting and executing the sequence control program is stored in the PLC-ROM 14. The PLC-CPU 13 reads and executes the sequence control program stored in the PLC-RAM 15 while following the sequence execution program stored in the PLC-ROM 14. When the sequence control program is executed up to the last line, the sequence control program is repeatedly executed from the first line after returning to the first line. This execution cycle is one index showing the performance of the PLC unit 28, and is usually expressed as one cycle time for the determined size of the sequence control program. For example, the execution cycle is expressed within 10 milliseconds per 1000 circuits. .

次に、溶接出力データおよびロボット運転情報を、ＰＬＣ部２８に転送する仕組みついて説明する。 Next, a mechanism for transferring the welding output data and the robot operation information to the PLC unit 28 will be described.

ロボットＣＰＵ１７は、溶接出力データおよびロボット運転情報をロボットＲＡＭ１９より読み出し、ＰＬＣ−ＣＰＵ１３に転送する。ロボットＣＰＵ１７は、デュアルポートメモリ２７にデータをライト（書き込み）した後、ＰＬＣ−ＣＰＵ１３にデータをライトしたことをＰＬＣ−ＣＰＵ１３に対するＣＰＵ割り込みにより通知する。このＣＰＵ割り込みは、ハードウェア上で実現される。 The robot CPU 17 reads the welding output data and the robot operation information from the robot RAM 19 and transfers them to the PLC-CPU 13. The robot CPU 17 writes data to the dual port memory 27 and then notifies the PLC-CPU 13 that the data has been written to the PLC-CPU 13 by a CPU interrupt. This CPU interrupt is realized on hardware.

ＰＬＣ−ＣＰＵ１３は、ＣＰＵ割り込みによりデュアルポートメモリ２７にデータがライトされたことを検出し、データをリードすることにより通信が実現する。同様に、ＰＬＣ−ＣＰＵ１３からロボットＣＰＵ１７に対する通信もデュアルポートメモリ２７およびＣＰＵ割り込みにより実現される。 The PLC-CPU 13 detects that data has been written to the dual port memory 27 by a CPU interrupt, and communication is realized by reading the data. Similarly, communication from the PLC-CPU 13 to the robot CPU 17 is also realized by the dual port memory 27 and the CPU interrupt.

なお、ロボットＣＰＵ１７とＰＬＣ−ＣＰＵ１３とが通信する仕組みは、前述のデュアルポートメモリ２７の経由以外に、高速シリアル通信など、通信が可能であれば方式は問わない。 Note that the robot CPU 17 and the PLC-CPU 13 can communicate with each other as long as communication is possible, such as high-speed serial communication, other than via the dual port memory 27 described above.

また、ロボットＣＰＵ１７がＰＬＣ−ＣＰＵ１３に溶接出力データおよびロボット運転情報を転送するタイミングについては、例えば１ｍｓごとといった周期的な転送や、ＰＬＣ−ＣＰＵ１３からロボットＣＰＵ１７へ要求し、ロボットＣＰＵ１７からＰＬＣ−ＣＰＵ１３に応答する形で溶接出力データおよびロボット運転情報を転送してもよい。 The timing at which the robot CPU 17 transfers the welding output data and the robot operation information to the PLC-CPU 13 is periodically transferred, for example, every 1 ms, or requested from the PLC-CPU 13 to the robot CPU 17. The welding output data and the robot operation information may be transferred in response.

ＰＬＣ−ＣＰＵ１３は、受信した溶接出力データおよびロボット運転情報をＰＬＣ−ＲＡＭ１５に格納する。 The PLC-CPU 13 stores the received welding output data and robot operation information in the PLC-RAM 15.

ロボット制御装置１１に内蔵のＰＬＣ部２８は、標準的なシーケンス制御機能を備える。例えば、入出力制御の他に、ＰＬＣ変数に対する四則演算、ＰＬＣ変数値のパラレル出力、ＰＬＣ変数値をタイムアップ設定値とするタイマ機能、ＰＬＣ変数値をカウントアップとするカウンタ機能などを備える。これらの機能はＰＬＣ機能として一般的であるので、説明を省略する。 The PLC unit 28 built in the robot control device 11 has a standard sequence control function. For example, in addition to the input / output control, four arithmetic operations for the PLC variable, parallel output of the PLC variable value, a timer function for setting the PLC variable value as a time-up set value, a counter function for counting up the PLC variable value, and the like are provided. Since these functions are general as PLC functions, description thereof is omitted.

次に、ＰＬＣ部２８のシーケンス制御プログラムに基づいて溶接出力データを処理する方法について図３を用いて説明する。 Next, a method for processing the welding output data based on the sequence control program of the PLC unit 28 will be described with reference to FIG.

図３において、ＷＥＬＤＡＭＰ回路は溶接電流を入力する回路を示し、ＡＶＧに続く５００という設定値は５００ｍｓ単位で平均化することを示す。平均時間は、ＰＬＣ−ＣＰＵ１３からロボットＣＰＵ１７に送信され、ロボットＣＰＵ１７が平均化計算を行い、５００ｍｓごとにロボットＣＰＵ１７からＰＬＣ−ＣＰＵ１３に送信される。ＰＬＣ−ＣＰＵ１３は受信した溶接電流平均値をＷＥＬＤＡＭＰ回路の入力として格納する。 In FIG. 3, a WELDAMP circuit indicates a circuit for inputting a welding current, and a set value of 500 following AVG is averaged in units of 500 ms. The average time is transmitted from the PLC-CPU 13 to the robot CPU 17, and the robot CPU 17 performs an averaging calculation and is transmitted from the robot CPU 17 to the PLC-CPU 13 every 500 ms. The PLC-CPU 13 stores the received welding current average value as an input of the WELDAMP circuit.

次に、ＷＥＬＤＡＭＰ回路に格納された溶接電流平均値は、ＭＯＮＩＴＯＲ回路に渡される。ＭＯＮＩＴＯＲ回路は、渡された値が下限と上限の範囲外にあるかを判定し、範囲内にあれば真、範囲外にあれば偽となる回路である。ＭＯＮＩＴＯＲ回路のＭＩＮに続く１８０という設定値は監視の下限を示し、ＭＡＸに続く２２０という設定値は監視の上限を示す。ＲＥに続くＭ００１は、内部リレー番号を示す。 Next, the welding current average value stored in the WELDAMP circuit is passed to the MONITOR circuit. The MONITOR circuit is a circuit that determines whether the passed value is outside the lower and upper limits, and is true if it is within the range, and false if it is outside the range. A setting value of 180 following the MINOR circuit MIN indicates the lower limit of monitoring, and a setting value of 220 following MAX indicates the upper limit of monitoring. M001 following RE indicates an internal relay number.

例えば、ＷＥＬＤＡＭＰ回路から渡された溶接電流平均値が２００アンペアである場合は、下限と上限の間にあるため、ＭＯＮＩＴＯＲ回路の判定結果は真となり、内部リレーＭ００１はＯＮとなる。ＷＥＬＤＡＭＰ回路から渡された溶接電流平均値が１７０アンペアである場合は、下限と上限の間にないため、ＭＯＮＩＴＯＲ回路の判定結果は偽となり、内部リレーＭ００１はＯＦＦとなる。内部リレーＭ００１がＯＮとなったときは入力回路Ｍ００１がＯＮとなり、出力回路ＯＵＴ００１がＯＮとなる。出力回路ＯＵＴ００１には、例えば図示しないランプやブザーなどが接続され、溶接電流平均値が範囲内にある場合は正常を示すランプ表示やブザー音が示され、溶接電流が範囲外にある場合は異常を示すランプ表示やブザー音が示される。 For example, when the welding current average value passed from the WELDAMP circuit is 200 amperes, the determination result of the MONITOR circuit is true and the internal relay M001 is ON because it is between the lower limit and the upper limit. When the welding current average value passed from the WELDAMP circuit is 170 amperes, the determination result of the MONITOR circuit is false because the value is not between the lower limit and the upper limit, and the internal relay M001 is turned OFF. When the internal relay M001 is turned on, the input circuit M001 is turned on and the output circuit OUT001 is turned on. For example, a lamp or a buzzer (not shown) is connected to the output circuit OUT001. When the average value of the welding current is within the range, a lamp display indicating a normal state and a buzzer sound are displayed, and when the welding current is out of the range, an abnormality occurs. A lamp display and a buzzer sound are displayed.

次に、ＷＥＬＤＡＭＰ回路に格納された溶接電流平均値は、ＮＥＴ−ＯＵＴ回路に渡される。ＮＥＴ−ＯＵＴ回路は、渡された値をネットワーク出力する回路である。Ｐｏｒｔに続く番号は出力先を表し、例えばイーサネット（登録商標）ポートや、ＲＳ２３２ＣやＵＳＢなどのシリアル通信ポート、パラレル通信ポートなどを表す。ＷＥＬＤＡＭＰ回路から渡された溶接電流平均値は、ＮＥＴ−ＯＵＴ回路を通じてネットワーク出力される。例えばネットワーク出力先が図示しないＰＣなどであった場合は、ＰＣは受信した溶接電流平均値のロギングやグラフ表示などを行う。 Next, the welding current average value stored in the WELDAMP circuit is passed to the NET-OUT circuit. The NET-OUT circuit is a circuit that outputs the passed value to the network. The number following Port indicates an output destination, for example, an Ethernet (registered trademark) port, a serial communication port such as RS232C or USB, or a parallel communication port. The welding current average value passed from the WELDAMP circuit is output to the network through the NET-OUT circuit. For example, when the network output destination is a PC (not shown), the PC performs logging, graph display, and the like of the received welding current average value.

次に、ＷＥＬＤＡＭＰ回路に格納された溶接電流平均値は、ＳＥＴ−ＶＡＬ回路に渡される。ＳＥＴ−ＶＡＬ回路は、渡された値を変数へ転送する命令である。ＳＥＴ−ＶＡＬ回路により１６ｂｉｔ整数型ＰＬＣ変数Ｄ（１６）００１に格納され、ＰＬＣ−ＲＡＭ１５に記憶される。 Next, the welding current average value stored in the WELDAMP circuit is passed to the SET-VAL circuit. The SET-VAL circuit is an instruction for transferring a passed value to a variable. It is stored in the 16-bit integer type PLC variable D (16) 001 by the SET-VAL circuit and stored in the PLC-RAM 15.

次に、図４を用いて教示プログラムについて説明する。 Next, the teaching program will be described with reference to FIG.

図４はロボット教示プログラムの一例である。行番号１と行番号２のＭＯＶＥ命令は、ロボット動作命令である。行番号３のＩＦ命令は条件分岐命令であり、ラダープログラムのＯＵＴ回路によりＯＵＴ００１がＯＮされている状態で、図４のロボット教示プログラムの行番号３においてＯＵＴ００１の内容が判定される。ＯＵＴ００１がＯＮとなっている場合は行番号１１のＬＡＢＥＬ１にジャンプし、行番号１２のＨＯＬＤ命令が続けて実行されてロボットを停止する。ＯＵＴ００１がＯＦＦとなっている場合は行番号４のＭＯＶＥ命令が実行され、次に行番号５のＥＮＤ命令が実行されてロボット教示プログラムの実行は終了する。 FIG. 4 is an example of a robot teaching program. The MOVE command of line number 1 and line number 2 is a robot operation command. The IF instruction of line number 3 is a conditional branch instruction, and the contents of OUT001 are determined in line number 3 of the robot teaching program in FIG. 4 in a state where OUT001 is turned ON by the OUT circuit of the ladder program. If OUT001 is ON, the process jumps to LABEL1 at line number 11, and the HOLD command at line number 12 is executed continuously to stop the robot. If OUT001 is OFF, the MOVE instruction of line number 4 is executed, then the END instruction of line number 5 is executed, and the execution of the robot teaching program ends.

ＰＬＣ部２８のシーケンス制御プログラムで溶接電圧、短絡回数、ワイヤ送給速度、ワイヤ送給モータ電流等を処理する方法について図５を用いて説明する。 A method of processing the welding voltage, the number of short circuits, the wire feed speed, the wire feed motor current, and the like with the sequence control program of the PLC unit 28 will be described with reference to FIG.

図５において、ＷＥＬＤＶＯＬＴ回路は、溶接電圧を入力する回路を示し、ＡＶＧに続く５００という設定値は、５００ｍｓ単位で平均化することを示す。平均時間は、ＰＬＣ−ＣＰＵ１３からロボットＣＰＵ１７に送信され、ロボットＣＰＵ１７が平均化計算を行い、５００ｍｓごとにロボットＣＰＵ１７からＰＬＣ−ＣＰＵ１３に送信される。ＰＬＣ−ＣＰＵ１３は、受信した溶接電圧平均値をＷＥＬＤＶＯＬＴ回路の入力として格納する。 In FIG. 5, a WELDVOLT circuit indicates a circuit for inputting a welding voltage, and a setting value of 500 following AVG indicates that averaging is performed in units of 500 ms. The average time is transmitted from the PLC-CPU 13 to the robot CPU 17, and the robot CPU 17 performs an averaging calculation and is transmitted from the robot CPU 17 to the PLC-CPU 13 every 500 ms. The PLC-CPU 13 stores the received welding voltage average value as an input of the WELDVOLT circuit.

次に、ＷＥＬＤＶＯＬＴ回路に格納された溶接電圧平均値は、ＳＥＴ−ＶＡＬ回路に渡される。ＳＥＴ−ＶＡＬ回路は、渡された値を変数へ転送する回路である。ＳＥＴ−ＶＡＬ回路のＤ（１６）００２は、１６ｂｉｔ整数型であるＰＬＣ変数であることを表し、００２は変数番号を表す。ＷＥＬＤＶＯＬＴ回路から溶接電圧平均値は１６ｂｉｔ整数型ＰＬＣ変数Ｄ（１６）００２に格納され、ＰＬＣ−ＲＡＭ１５内のＰＬＣ変数に格納される。 Next, the welding voltage average value stored in the WELDVOLT circuit is passed to the SET-VAL circuit. The SET-VAL circuit is a circuit that transfers a passed value to a variable. In the SET-VAL circuit, D (16) 002 represents a PLC variable that is a 16-bit integer type, and 002 represents a variable number. The welding voltage average value from the WELDVOLT circuit is stored in a 16-bit integer type PLC variable D (16) 002 and stored in the PLC variable in the PLC-RAM 15.

図５において、ＷＥＬＤＳＨＯＲＴ回路は短絡回数を入力する回路を示し、ＳＵＭに続く１０００という設定値は１０００ｍｓごとに積算することを示す。積算時間は、ＰＬＣ−ＣＰＵ１３からロボットＣＰＵ１７に送信され、ロボットＣＰＵ１７が積算を行い、１０００ｍｓごとにロボットＣＰＵ１７からＰＬＣ−ＣＰＵ１３に送信される。ＰＬＣ−ＣＰＵ１３は受信した短絡回数積算値をＷＥＬＤＳＨＯＲＴ回路の入力として格納する。 In FIG. 5, a WELDDSHORT circuit indicates a circuit for inputting the number of short circuits, and a set value of 1000 following SUM indicates that the value is integrated every 1000 ms. The integration time is transmitted from the PLC-CPU 13 to the robot CPU 17, and the robot CPU 17 performs integration, and is transmitted from the robot CPU 17 to the PLC-CPU 13 every 1000 ms. The PLC-CPU 13 stores the received short circuit number integrated value as an input of the WELDSHORT circuit.

次に、ＷＥＬＤＳＨＯＲＴ回路に格納された短絡回数積算値は、ＳＥＴ−ＶＡＬ回路に渡され、ＷＥＬＤＶＯＬＴ回路の場合と同様にＰＬＣ変数Ｄ（１６）００３に格納される。 Next, the short circuit number integrated value stored in the WELDSHORT circuit is transferred to the SET-VAL circuit and stored in the PLC variable D (16) 003 as in the case of the WELDVOLT circuit.

図５において、ＷＥＬＤＷＩＲＥ−Ｓ回路はワイヤ送給速度を入力する回路を示し、ＡＶＧに続く５００という設定値は５００ｍｓ単位で平均化することを示す。平均時間はＰＬＣ−ＣＰＵ１３からロボットＣＰＵ１７に送信され、ロボットＣＰＵ１７が平均化計算を行い、５００ｍｓごとにロボットＣＰＵ１７からＰＬＣ−ＣＰＵ１３に送信される。ＰＬＣ−ＣＰＵ１３は受信したワイヤ送給速度平均値をＷＥＬＤＷＩＲＥ−Ｓ回路の入力として格納する。 In FIG. 5, a WELDWIRE-S circuit indicates a circuit for inputting a wire feed speed, and a setting value of 500 following AVG is averaged in units of 500 ms. The average time is transmitted from the PLC-CPU 13 to the robot CPU 17, and the robot CPU 17 performs an averaging calculation and is transmitted from the robot CPU 17 to the PLC-CPU 13 every 500 ms. The PLC-CPU 13 stores the received wire feed speed average value as an input of the WELDWIRE-S circuit.

次に、ＷＥＬＤＷＩＲＥ−Ｓ回路に格納されたワイヤ送給速度平均値は、ＳＥＴ−ＶＡＬ回路に渡され、ＷＥＬＤＶＯＬＴ回路の場合と同様にＰＬＣ変数Ｄ（１６）００４に格納される。 Next, the wire feed speed average value stored in the WELDWIRE-S circuit is transferred to the SET-VAL circuit and stored in the PLC variable D (16) 004 as in the case of the WELDVOLT circuit.

図５において、ＷＥＬＤＷＩＲＥ−Ａ回路はワイヤ送給モータ電流を入力する回路を示し、ＡＶＧに続く５００という設定値は５００ｍｓ単位で平均化することを示す。平均時間はＰＬＣ−ＣＰＵ１３からロボットＣＰＵ１７に送信され、ロボットＣＰＵ１７が平均化計算を行い、５００ｍｓごとにロボットＣＰＵ１７からＰＬＣ−ＣＰＵ１３に送信される。ＰＬＣ−ＣＰＵ１３は、受信したワイヤ送給モータ電流平均値をＷＥＬＤＷＩＲＥ−Ａ回路の入力として格納する。 In FIG. 5, a WELDWIRE-A circuit indicates a circuit for inputting a wire feed motor current, and a setting value of 500 following AVG is averaged in units of 500 ms. The average time is transmitted from the PLC-CPU 13 to the robot CPU 17, and the robot CPU 17 performs an averaging calculation and is transmitted from the robot CPU 17 to the PLC-CPU 13 every 500 ms. The PLC-CPU 13 stores the received wire feed motor current average value as an input of the WELDWIRE-A circuit.

次に、ＷＥＬＤＷＩＲＥ−Ａ回路に格納されたワイヤ送給電流平均値は、ＳＥＴ−ＶＡＬ回路に渡され、ＷＥＬＤＶＯＬＴ回路の場合と同様にＰＬＣ変数Ｄ（１６）００５に格納される。 Next, the wire feed current average value stored in the WELDWIRE-A circuit is transferred to the SET-VAL circuit and stored in the PLC variable D (16) 005 as in the case of the WELDVOLT circuit.

同様に、ＰＬＣ部２８のシーケンス制御プログラムでロボット動作速度、エラー番号、ロボット稼動時間、溶接中時間、教示プログラム実行回数を処理する方法について、図６を用いて説明する。 Similarly, a method of processing the robot operation speed, the error number, the robot operation time, the welding time, and the teaching program execution count with the sequence control program of the PLC unit 28 will be described with reference to FIG.

図６において、ＲＯＢＯＴ−Ｓ回路はロボット動作速度を入力する回路を示し、ＡＶＧに続く５００という設定値は５００ｍｓ単位で平均化することを示す。平均時間はＰＬＣ−ＣＰＵ１３からロボットＣＰＵ１７に送信され、ロボットＣＰＵ１７が平均化計算を行い、５００ｍｓごとにロボットＣＰＵ１７からＰＬＣ−ＣＰＵ１３に送信される。ＰＬＣ−ＣＰＵ１３は受信したロボット動作速度平均値をＲＯＢＯＴ−Ｓ回路の入力として格納する。 In FIG. 6, a ROBOT-S circuit is a circuit for inputting a robot operation speed, and a setting value of 500 following AVG is averaged in units of 500 ms. The average time is transmitted from the PLC-CPU 13 to the robot CPU 17, and the robot CPU 17 performs an averaging calculation and is transmitted from the robot CPU 17 to the PLC-CPU 13 every 500 ms. The PLC-CPU 13 stores the received robot operation speed average value as an input to the ROBOT-S circuit.

次に、ＲＯＢＯＴ−Ｓ回路に格納されたロボット動作速度は、ＳＥＴ−ＶＡＬ回路に渡され、ＰＬＣ−ＲＡＭ１５内のＰＬＣ変数Ｄ（１６）００６に格納される。 Next, the robot operation speed stored in the ROBOT-S circuit is transferred to the SET-VAL circuit and stored in the PLC variable D (16) 006 in the PLC-RAM 15.

図６において、ＲＯＢＯＴ−ＥＲＲ回路はロボットエラー番号を入力する回路を示し、ＮＵＭは番号データであることを示す。ロボットエラー発生時にロボットＣＰＵ１７からＰＬＣ−ＣＰＵ１３にエラー番号が送信される。ＰＬＣ−ＣＰＵ１３は、受信したロボットエラー番号をＲＯＢＯＴ−ＥＲＲ回路の入力として格納する。 In FIG. 6, a ROBOT-ERR circuit indicates a circuit for inputting a robot error number, and NUM indicates number data. When a robot error occurs, an error number is transmitted from the robot CPU 17 to the PLC-CPU 13. The PLC-CPU 13 stores the received robot error number as an input to the ROBOT-ERR circuit.

次に、ＲＯＢＯＴ−ＥＲＲ回路に格納されたロボットエラー番号はＳＥＴ−ＶＡＬ回路に渡され、ＰＬＣ−ＲＡＭ１５内のＰＬＣ変数Ｄ（１６）００７に格納される。 Next, the robot error number stored in the ROBOT-ERR circuit is transferred to the SET-VAL circuit and stored in the PLC variable D (16) 007 in the PLC-RAM 15.

図６において、ＲＯＢＯＴ−ＯＮ回路はロボット稼働時間を入力する回路を示し、ＨＯＵＲは単位が時間であることを示す。ロボット稼動時間は、ロボットＣＰＵ１７からＰＬＣ−ＣＰＵ１３に時間が送信される。ＰＬＣ−ＣＰＵ１３は、受信したロボット稼動時間をＲＯＢＯＴ−ＯＮ回路の入力として格納する。 In FIG. 6, a ROBOT-ON circuit indicates a circuit for inputting a robot operating time, and HOUR indicates that the unit is time. The robot operating time is transmitted from the robot CPU 17 to the PLC-CPU 13. The PLC-CPU 13 stores the received robot operation time as an input to the ROBOT-ON circuit.

次に、ＲＯＢＯＴ−ＯＮ回路に格納されたロボット稼動時間は、ＳＥＴ−ＶＡＬ回路に渡され、ＰＬＣ−ＲＡＭ１５内のＰＬＣ変数Ｄ（１６）００８に格納される。 Next, the robot operation time stored in the ROBOT-ON circuit is transferred to the SET-VAL circuit and stored in the PLC variable D (16) 008 in the PLC-RAM 15.

図６において、ＲＯＢＯＴ−Ｗ回路は、ロボット溶接時間を入力する回路を示し、ＨＯＵＲは単位が時間であることを示す。ロボット溶接時間は、ロボットＣＰＵ１７からＰＬＣ−ＣＰＵ１３に時間が送信される。ＰＬＣ−ＣＰＵ１３は受信したロボット溶接時間をＲＯＢＯＴ−ＯＮ回路の入力として格納する。 In FIG. 6, a ROBOT-W circuit indicates a circuit for inputting robot welding time, and HOUR indicates that the unit is time. The robot welding time is transmitted from the robot CPU 17 to the PLC-CPU 13. The PLC-CPU 13 stores the received robot welding time as an input of the ROBOT-ON circuit.

次に、ＲＯＢＯＴ−Ｗ回路に格納されたロボット溶接時間は、ＳＥＴ−ＶＡＬ回路に渡され、ＰＬＣ−ＲＡＭ１５内のＰＬＣ変数Ｄ（１６）００９に格納される。 Next, the robot welding time stored in the ROBOT-W circuit is transferred to the SET-VAL circuit and stored in the PLC variable D (16) 009 in the PLC-RAM 15.

図６において、ＲＯＢＯＴ−ＥＸＥ回路はプログラム実行回数を入力する回路を示し、ＲＯＢＯＴ−ＥＸＥ回路内のＰｒｇ０００１という設定値はＰｒｏｇ０００１という教示プログラム名称であることを示す。教示プログラム名称は、ＰＬＣ−ＣＰＵ１３からロボットＣＰＵ１７に送信され、ロボットＣＰＵ１７がプログラム実行回数カウントを行い、ロボットＣＰＵ１７からＰＬＣ−ＣＰＵ１３に送信される。ＰＬＣ−ＣＰＵ１３は受信したプログラム実行回数をＲＯＢＯＴ−ＥＸＥ回路の入力として格納する。 In FIG. 6, a ROBOT-EXE circuit indicates a circuit for inputting the number of program executions, and a setting value Prg0001 in the ROBOT-EXE circuit indicates a teaching program name Prog0001. The teaching program name is transmitted from the PLC-CPU 13 to the robot CPU 17, and the robot CPU 17 counts the number of program executions and is transmitted from the robot CPU 17 to the PLC-CPU 13. The PLC-CPU 13 stores the received program execution count as an input to the ROBOT-EXE circuit.

次に、ＲＯＢＯＴ−ＥＸＥ回路に格納されたプログラム実行回数はＳＥＴ−ＶＡＬ回路に渡され、ＰＬＣ−ＲＡＭ１５内のＰＬＣ変数Ｄ（１６）０１０に格納される。 Next, the program execution count stored in the ROBOT-EXE circuit is transferred to the SET-VAL circuit and stored in the PLC variable D (16) 010 in the PLC-RAM 15.

以上のように、溶接出力データおよびロボット運転情報に対して、例えばＭＯＮＩＴＯＲ回路により上限や下限の範囲判定を行い、判定結果をＯＵＴ回路で出力することにより、図示しないランプ表示やブザー音を鳴らすなどの所望の動作を行わせることができる。 As described above, for the welding output data and the robot operation information, for example, the upper limit or lower limit range is determined by the MONITOR circuit, and the determination result is output by the OUT circuit, so that a lamp display or buzzer sound (not shown) is generated. The desired operation can be performed.

また、範囲判定だけではなく、ネットワークへの出力や、ＰＬＣ変数への転送が可能となる。 Further, not only range determination but also output to a network and transfer to a PLC variable are possible.

また、ＰＬＣ変数に溶接出力データおよびロボット運転情報を格納することにより、溶接出力データおよびロボット運転情報に対する四則演算、パラレル出力、タイマ機能、カウンタ機能などを使用することができる。 Further, by storing the welding output data and the robot operation information in the PLC variable, it is possible to use four arithmetic operations, a parallel output, a timer function, a counter function, etc. for the welding output data and the robot operation information.

なお、本実施の形態では、ロボット制御装置１１に溶接制御部２１を内蔵する例を示したが、溶接制御部２１の機能を有する図示しない溶接電源装置をロボット制御装置１１とは別に設け、この溶接電源装置で溶接出力データの検出や演算を行い、この溶接出力データを溶接電源装置からロボット制御装置１１に送信してロボット装置１１内で処理するようにしても良い。 In the present embodiment, the example in which the welding control unit 21 is built in the robot control device 11 has been shown. However, a welding power supply device (not shown) having the function of the welding control unit 21 is provided separately from the robot control device 11. The welding power supply device may detect and calculate the welding output data, and the welding power data may be transmitted from the welding power supply device to the robot control device 11 and processed in the robot device 11.

本発明の溶接ロボットは、溶接ロボットにおける溶接出力データとロボット運転情報の少なくとも一方を、溶接ロボットに内蔵するＰＬＣ部で動作するシーケンス制御プログラムに基づいて処理することにより、溶接出力データの上限下限の監視、外部ネットワークへの出力、ＰＬＣ変数へ格納することができるので、溶接を行う溶接ロボットにおける溶接出力データやロボット運転情報をＰＬＣ機能でのシーケンス制御に取り込んで処理する溶接ロボットとして産業上有用である。 The welding robot of the present invention processes at least one of welding output data and robot operation information in the welding robot based on a sequence control program that operates in a PLC unit built in the welding robot, thereby reducing the upper and lower limits of the welding output data. Since it can be stored in monitoring, output to external network, and PLC variable, it is industrially useful as a welding robot that incorporates welding output data and robot operation information in welding robots that perform welding into sequence control with the PLC function and processes them. is there.

１１ロボット制御装置
１２入出力端子
１３ＰＬＣ−ＣＰＵ
１４ＰＬＣ−ＲＯＭ
１５ＰＬＣ−ＲＡＭ
１６外部通信ポート
１７ロボットＣＰＵ
１８ロボットＲＯＭ
１９ロボットＲＡＭ
２０ロボット駆動部
２１溶接制御部
２２溶接ワイヤ
２３ワイヤ送給装置
２４溶接母材
２５ロボット
２６教示装置
２７デュアルポートメモリ
２８ＰＬＣ部 11 Robot Controller 12 Input / Output Terminal 13 PLC-CPU
14 PLC-ROM
15 PLC-RAM
16 External communication port 17 Robot CPU
18 Robot ROM
19 Robot RAM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Robot drive part 21 Welding control part 22 Welding wire 23 Wire feeder 24 Welding base material 25 Robot 26 Teaching apparatus 27 Dual port memory 28 PLC part

Claims

A robot and a robot controller for controlling the robot; a programmable logic controller section (hereinafter referred to as a PLC section) in the robot controller, a robot controller for controlling the operation of the welding robot, and information on welding output A welding robot having a welding control unit for detecting and / or calculating, and processing information related to the welding output and robot operation information based on a sequence control program in the PLC unit,
The processing performed on the basis of the sequence control program in the PLC unit is to monitor the upper limit value of the information relating to the welding output, to monitor the lower limit value of the information relating to the welding output, and to store the information relating to the welding output in the PLC variable. A welding robot which is performed asynchronously with the operation of the robot.

The welding robot according to claim 1, wherein the information related to the welding output includes at least one of a welding current, a welding voltage, the number of short circuits, a wire feeding speed, and a wire feeding motor current.

The welding robot according to claim 1 or 2, wherein the robot operation information includes at least one of a robot operation speed, an error number, a robot operation time, a welding execution time, and a teaching program execution count.

_PLC unit is provided with a PLC control unit that executes a PLC function based on a sequence control program, and information related to welding output and robot operation information stored in a storage unit in the robot controller The welding robot according to any one of claims 1 to 3, wherein the information related to the welding output and the robot operation information are processed based on a sequence control program by the PLC unit.

A PLC control unit that is provided in the PLC unit and executes a PLC function based on a sequence control program, and a dual port memory connected to both the robot control unit and the PLC control unit. information and robot operation information relating to the welding output to the storage unit is stored, said via a dual port memory and transmitted from the robot controller to the PLC control unit, the information and the robot operation information relating to the welding output The welding robot according to claim 1, wherein the PLC unit performs processing based on a sequence control program.