パルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法及びパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システム
【課題】
実アーク電圧のピーク領域のみを使用するとともに、ピーク領域ではＰＩ制御を行い、ピーク領域でない領域ではＩ制御を行うことにより、溶接トーチとワーク間を一定に保つことができるパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法及びパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムを提供する。
【解決手段】
ＴＩＧアークセンサ５０はピークベース判定電圧以上のピーク側電圧領域にある実アーク電圧を制御周期毎に抽出して実アーク電圧のピーク電圧の平均電圧を算出し、制御周期毎に平均電圧とアーク基準電圧との差電圧に基づきトーチ動作方向を決定する。前記アークセンサは、制御周期毎に抽出した実アーク電圧がピーク領域にあるか否かの判定に応じて差電圧とトーチ動作方向に基づき、ＰＩ制御又はＩ制御で溶接トーチ１１の動作量を算出する。ロボット制御装置２０はその結果に基づき溶接ロボット１０を制御する。
実アーク電圧のピーク領域のみを使用するとともに、ピーク領域ではＰＩ制御を行い、ピーク領域でない領域ではＩ制御を行うことにより、溶接トーチとワーク間を一定に保つことができるパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法及びパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムを提供する。
【解決手段】
ＴＩＧアークセンサ５０はピークベース判定電圧以上のピーク側電圧領域にある実アーク電圧を制御周期毎に抽出して実アーク電圧のピーク電圧の平均電圧を算出し、制御周期毎に平均電圧とアーク基準電圧との差電圧に基づきトーチ動作方向を決定する。前記アークセンサは、制御周期毎に抽出した実アーク電圧がピーク領域にあるか否かの判定に応じて差電圧とトーチ動作方向に基づき、ＰＩ制御又はＩ制御で溶接トーチ１１の動作量を算出する。ロボット制御装置２０はその結果に基づき溶接ロボット１０を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法及びパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、パルスＴＩＧ溶接を自動化する場合、溶接過程に生じる溶接熱により母材が歪んでしまい、溶接トーチとワーク間の距離が変化し安定した溶接ができない場合がある。その対策として、アーク電圧の基準値をあらかじめ設定し、実アーク電圧が基準値と等しくなるように溶接トーチとワーク間の距離を制御することが行われている。
【０００３】
しかし、基準値の設定入力を間違うと安定した溶接ができないばかりか、場合によっては溶接トーチとワークが干渉することがある。そこで、その対策としてアーク電圧の基準値を溶接開始直後に自動設定する装置（特許文献１）や、アーク電圧のパルスの立ち上がりから一定時間経過した後のアーク電圧値を基準値とする装置が提案されている（特許文献２）。
【０００４】
ところで、基準値が設定されたとしても、実アーク電圧（ピーク領域とベース領域を含む）をすべて監視していては溶接トーチが振動（上下運動）してしまう。このため、実アーク電圧のピーク領域とベース領域を判定し、一定期間のパルス・ベース領域の時間比率によりどちらかの領域を選び、その領域の実アーク電圧と基準値の差分を求めて溶接トーチとワーク間の距離を修正する制御方法が提案されている（特許文献３）。
【特許文献１】特開平３−２３０６７号公報
【特許文献２】特開昭６１−７８５７０号公報
【特許文献３】特開平９−７６０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献３においては、ベース領域にある実アーク電圧は電圧変換器の測定レンジに対して小さくなるため、測定値のばらつきが大きい。この問題を解決するために、精度良い測定を行うためには高性能のＡＤ変換器が必要となる。又、パルス・ベースの時間比率によりどの領域を採用するかという信頼性の高い情報をワーク、溶接条件別であらかじめ収集する必要がある。
【０００６】
本発明の目的は、パルスＴＩＧ溶接時において、実アーク電圧のピーク領域のみを使用するとともに、ピーク領域では、ＰＩ制御を行い、ピーク領域でない領域、すなわちベース領域ではＩ制御を行うことにより、溶接トーチとワーク（母材）間を一定に保つことができるパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法及びパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、溶接ロボットに設けられた溶接トーチにより母材に対して、パルスＴＩＧ溶接を行うパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法において、前記溶接トーチに印加される実アーク電圧の中から予め定められたピークベース判定電圧以上のピーク側電圧領域にある実アーク電圧を、制御周期毎に抽出して、前記ピーク側電圧領域にある実アーク電圧におけるピーク電圧の平均電圧を算出し、前記制御周期毎に、前記平均電圧と、予め定められたアーク基準電圧との差電圧に基づいて、トーチ動作方向を決定し、前記制御周期毎に、前記ピーク側電圧領域にある実アーク電圧がピーク領域にあるか否かを判定し、前記実アーク電圧が前記ピーク領域にあると判定した場合は、前記差電圧及び前記トーチ動作方向に基づきＰＩ制御で前記溶接トーチの動作量を算出し、前記ピーク領域にないと判定した場合は、前記差電圧及び前記トーチ動作方向に基づきＩ制御で前記溶接トーチの動作量を算出し、前記溶接トーチの動作量及び前記トーチ動作方向に基づいて前記溶接ロボットを制御して前記溶接トーチと前記母材間の距離を制御することを特徴とするパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法を要旨とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は、溶接ロボットに設けられた溶接トーチにより母材に対して、パルスＴＩＧ溶接を行うパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムにおいて、前記溶接トーチに印加される実アーク電圧の中から予め定められたピークベース判定電圧以上のピーク側電圧領域にある実アーク電圧を、制御周期毎に抽出して、前記ピーク側電圧領域にある実アーク電圧におけるピーク電圧の平均電圧を算出する平均電圧算出手段と、前記制御周期毎に、前記平均電圧と、予め定められたアーク基準電圧との差電圧に基づいて、トーチ動作方向を決定する決定手段と、前記制御周期毎に、前記ピーク側電圧領域にある実アーク電圧がピーク領域にあるか否かを判定する判定手段と、前記実アーク電圧が前記ピーク領域にあると判定した場合は、前記差電圧及び前記トーチ動作方向に基づきＰＩ制御で前記溶接トーチの動作量を算出し、前記ピーク領域にないと判定した場合は、前記差電圧及び前記トーチ動作方向に基づきＩ制御で前記溶接トーチの動作量を算出するトーチ動作量算出手段と、前記溶接トーチの動作量及び前記トーチ動作方向に基づいて前記溶接ロボットを制御して前記溶接トーチと前記母材間の距離を制御するロボット制御手段とを含むことを特徴とするパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムを要旨とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、パルスＴＩＧ溶接時において、実アーク電圧のピーク領域のみを使用するとともに、ピーク領域ではＰＩ制御を行い、ピーク領域でない領域、すなわちベース領域ではＩ制御を行うことにより、溶接トーチとワーク（母材）間を一定に保つことができるパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法を提供できる。又、本発明の制御方法によれば、従来と異なり、測定値のばらつきが大きいベース領域にある実アーク電圧を使用する必要が無く、又、ベース領域の実アーク電圧の測定値を精度良く変換するための高性能のＡＤ変換器が必要でなくなる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、パルスＴＩＧ溶接時において、実アーク電圧のピーク領域のみを使用するとともに、ピーク領域では、ＰＩ制御を行い、ピーク領域でない領域、すなわちベース領域ではＩ制御を行うことにより、溶接トーチとワーク（母材）間を一定に保つことができるパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムを提供できる。本発明のシステムによれば、従来と異なり、測定値のばらつきが大きいベース領域にある実アーク電圧を使用する必要が無く、又、ベース領域の実アーク電圧の測定値を精度良く変換するための高性能のＡＤ変換器が必要でなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明のパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法及びパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムを、具体化した一実施形態を図１〜6を参照して説明する。図１には、パルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システム（以下、単にシステムという）の概要が示されている。
【００１２】
システムは溶接トーチ１１を備えた関節が６軸の溶接ロボットマニピュレータ（以下、単に溶接ロボットという）１０、溶接ロボット１０を制御するロボット制御装置２０、溶接トーチ１１に電力を供給するＴＩＧ溶接電源３０、ＴＩＧアークセンサ５０等を備えている。ＴＩＧ溶接電源３０は、溶接ロボット１０の先端に取付された溶接トーチ１１に対して電力を供給する。又、母材としてのワークＷは、ＴＩＧ溶接電源３０を介して電気的に接続されている。
【００１３】
ロボット制御装置２０は、ＴＩＧアークセンサ５０と接続され、各種制御情報の通信が可能である。又、ロボット制御装置２０は、溶接ロボット１０と各種の制御情報の交信が可能であり、ロボット制御装置２０に記憶されている教示プログラムに従ってパルスＴＩＧ溶接を行うとともに、ＴＩＧアークセンサ５０からの制御信号により、溶接トーチ１１の位置、すなわち、ワークＷとの間の距離を修正しながら溶接線倣いを行う。
【００１４】
図１に示すようにＴＩＧアークセンサ５０は、電圧測定器５１、ピーク電圧領域判定設定器５２、ピーク電圧領域抽出器５３、ピーク電圧平均処理器５４、アーク基準電圧設定器５５、差電圧算出器５６、トーチ動作方向判定器５７、ピークベース電圧判定器５８、制御方式切替器５９、及びトーチの動作量算出器６０を備えている。前記ＴＩＧアークセンサ５０の構成中、電圧測定器５１を除いたピーク電圧領域判定設定器５２、ピーク電圧領域抽出器５３、ピーク電圧平均処理器５４、アーク基準電圧設定器５５、差電圧算出器５６、トーチ動作方向判定器５７、ピークベース電圧判定器５８、制御方式切替器５９、及びトーチの動作量算出器６０は、コンピュータで構成してもよく、或いは個別の機器として構成してもよい。
【００１５】
ピーク電圧領域抽出器５３、及びピーク電圧平均処理器５４は、平均電圧算出手段に相当する。差電圧算出器５６は、差電圧取得手段に相当する。又、トーチ動作方向判定器５７は、トーチ動作方向の決定手段に相当する。ピークベース電圧判定器５８は、実アーク電圧がピーク領域にあるか否かの判定手段に相当する。又、動作量算出器６０は、トーチ動作量算出手段に相当する。ロボット制御装置２０は、ロボット制御手段に相当する。
【００１６】
（実施形態の作用）
上記のように構成された、システムの作用を説明する。
溶接トーチ１１がワークＷに対して溶接線倣いでパルスＴＩＧ溶接を行っている際、ＴＩＧアークセンサ５０の電圧測定器５１は、ＴＩＧ溶接電源３０から溶接トーチ１１に印加されている実アーク電圧Ａを測定する。この測定周期は、ＴＩＧ溶接電源３０が溶接トーチ１１に印加する電力のパルス周期及び後述する制御周期よりも遙かに短い周期である（図６参照）。電圧測定器５１は、電圧測定手段に相当する。
【００１７】
ピーク電圧領域抽出器５３は、測定された実アーク電圧Ａの中で、制御周期毎にピーク電圧領域判定設定器５２で予め設定されているピークベース判定電圧Ｈ以上のピーク側電圧領域Ｒ（図３参照）にある実アーク電圧Ａを抽出する。すなわち、当該制御周期の期間内におけるピークベース判定電圧Ｈ以上のピーク側電圧領域Ｒ（図３参照）にある実アーク電圧Ａを抽出する。なお、ピークベース判定電圧Ｈは、ＴＩＧ溶接電源３０が供給する電力のアーク電圧のベース電圧よりも高い値であって、かつ、アーク基準電圧Ｋよりも低い値に設定されている。
【００１８】
ピーク電圧平均処理器５４は、ピーク電圧領域抽出器５３がピーク側電圧領域Ｒにある当該制御周期で測定検出した実アーク電圧Ａにおいて、ピーク電圧（すなわち、当該制御周期の期間に抽出されたもの）を平均化して平均電圧Ｍを得る。この平均化処理は例えば移動平均を挙げることができるが、移動平均に限定されるものではなく、他の公知の平均処理でもよい。
【００１９】
差電圧算出器５６は、アーク基準電圧設定器５５で予め設定されているアーク基準電圧Ｋとピーク電圧平均処理器５４で得た前記平均電圧Ｍに基づきその差電圧を算出する。ここで、平均電圧Ｍ＞アーク基準電圧Ｋであれば、差電圧は、＋の値となり、平均電圧Ｍ＜アーク基準電圧Ｋであれば、差電圧は−となる。又、平均電圧Ｍ＝アーク基準電圧Ｋの場合は、差電圧は、０となる。この＋、−、０により、トーチ動作方向判定器５７は、当該制御周期毎に溶接トーチ１１の動作方向を判定する。
【００２０】
すなわち、＋の場合は、平均電圧Ｍがアーク基準電圧Ｋよりも高いため、ワークＷに接近する方向が動作方向となり、−の場合は、平均電圧Ｍがアーク基準電圧Ｋよりも低いため、ワークＷに接近する方向が動作方向となる。０の場合は、トーチ動作方向を変更しないことになる。
【００２１】
ピークベース電圧判定器５８は、当該制御周期毎にピーク電圧側領域にある実アーク電圧Ａが、ピーク領域Ｐにあるか否かを判定する。なお、制御周期は、パルス周期よりも短い周期である。図４には、制御周期とパルス周期との大小関係を示すために例示している。この判定は、具体的には、実アーク電圧Ａ中、ピークベース判定電圧よりも高いピーク電圧が測定検出されている期間が、ピーク領域Ｐ（すなわち、ピーク電圧領域）であるとして判定され、ピークベース判定電圧よりも高いピーク電圧が測定検出されていない期間がベース領域Ｂ（すなわち、ベース電圧領域）として判定されることになる（図３参照）。
【００２２】
制御方式切替器５９は、ピークベース電圧判定器５８の判定結果が、実アーク電圧Ａがピーク領域Ｐにあるとの判定の場合、及び実アーク電圧Ａがピーク領域Ｐにない（すなわち、実アーク電圧Ａがベース領域Ｂある）との判定の場合には、制御方式をそれぞれ制御方式をＰＩ制御及びＩ制御に切り換える。
【００２３】
動作量算出器６０は、切替された制御方式で、溶接トーチ１１の位置補正量としてのトーチ動作量を算出する。図２は、動作量算出器６０の概念図である。同図に示すように、動作量算出器６０は、差電圧を比例制御する比例制御部６１（すなわち、Ｐ制御部）と、差電圧を積分制御する積分制御部６２（すなわち、Ｉ制御部）と、比例制御部６１及び積分制御部６２の出力を加算する加算器６３とを備えている。
【００２４】
そして、前記加算器６３は、制御方式切替器５９の切替により、積分制御部６２の出力のみをトーチ動作量として、或いは、比例制御部６１の出力と積分制御部６２の出力を加算した結果をトーチ動作量として、ロボット制御装置２０に出力する。この加算器６３によるトーチ動作量と前記トーチ動作方向が、ロボット制御装置２０に出力されることにより、ロボット制御装置２０は、トーチ動作量と前記トーチ動作方向に基づいて、溶接ロボット１０を駆動制御し、溶接トーチ１１を移動して該溶接トーチ１１とワークＷ（母材）間の距離を制御する。
【００２５】
ここで、ピーク領域ＰでＰＩ制御がされ、ベース領域ＢではＩ制御がされない場合を図５に示す。図５（ａ）は、縦軸が実アーク電圧Ａ、横軸が時間であり、実アーク電圧Ａのパルスの形状を示している。又、図５（ｂ）は、縦軸は倣い直線（すなわち、溶接線が直線となっている）の倣い高さ（溶接トーチ１１とワークの離間距離）を示し、横軸が時間である。図５（ｂ）に示すようにベース領域Ｂで制御がない場合、溶接トーチ１１の倣い軌跡は、ベース領域ＢではＩ制御を行っていないため、倣い直線（すなわち、倣い位置）から外れる。
【００２６】
一方、本実施形態では、ピーク領域ＰでＰＩ制御され、ベース領域ＢでＩ制御されると、図４に示すようになる。図４（ａ）は、縦軸が実アーク電圧Ａ、横軸が時間であり、実アーク電圧Ａのパルスの形状を示している。又、図４（ｂ）は、縦軸は倣い直線（すなわち、溶接線が直線となっている）の倣い高さ（溶接トーチ１１とワークの離間距離）を示し、横軸が時間である。図４（ｂ）に示すように、本実施形態では、ベース領域Ｂにおいて、Ｉ制御を行っているため、ピーク領域Ｐ及びベース領域Ｂにかかわらず、安定した倣いが実現できる。又、このように、本実施形態ではピーク領域Ｐにおいて、ＰＩ制御を行うために、正確な倣いを行うことができ、ベース領域Ｂでは、ＰＩ制御からＩ制御に切替え、過去の移動平均を使う制御により、現在の電圧値に左右されず、安定した倣いを実現できる。
【００２７】
又、上記のような方法により、溶接トーチ１１のワークに対する接近離間運動が減少し、倣いが安定するとともに、安定した溶接ができる。
さて、上記のように構成された方法、及びシステムは、下記の特徴がある。
【００２８】
（１） 本実施形態のパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法は、溶接トーチ１１に印加される実アーク電圧Ａの中から予め定められたピークベース判定電圧Ｈ以上のピーク側電圧領域Ｒにある実アーク電圧Ａを、制御周期毎に抽出して、前記ピーク側電圧領域Ｒにある実アーク電圧Ａにおけるピーク電圧の平均電圧Ｍを算出する。そして、前記制御周期毎に、平均電圧Ｍと、予め定められたアーク基準電圧Ｋとの差電圧に基づいて、トーチ動作方向を決定する。さらに、本実施形態では、前記制御周期毎に、前記ピーク側電圧領域Ｒにある実アーク電圧Ａがピーク領域Ｐにあるか否かを判定する。そして、実アーク電圧Ａがピーク領域Ｐにあるとの判定の場合、及び実アーク電圧Ａがピーク領域Ｐにないとの判定の場合には、前記差電圧とトーチ動作方向に基づき、それぞれＰＩ制御及びＩ制御で溶接トーチ１１の動作量を算出する。そして、溶接トーチ１１の動作量及び前記トーチ動作方向に基づいて溶接ロボット１０を制御して溶接トーチ１１とワークＷ間の距離を制御する。
【００２９】
この結果、本実施形態の制御方法によれば、パルスＴＩＧ溶接時において、実アーク電圧のピーク領域のみを使用するとともに、ピーク領域ではＰＩ制御を行い、ピーク領域でない領域、すなわちベース領域ではＩ制御を行うことにより、溶接トーチとワーク（母材）間を一定に保つことができる。又、本発明の制御方法によれば、従来と異なり、測定値のばらつきが大きいベース領域にある実アーク電圧を使用する必要が無く、又、ベース領域の実アーク電圧の測定値を精度良く変換するための高性能のＡＤ変換器が必要でなくなる。
【００３０】
（２） 本実施形態のシステムは、溶接トーチ１１に印加される実アーク電圧Ａの中から予め定められたピークベース判定電圧Ｈ以上のピーク側電圧領域Ｒにある実アーク電圧Ａを、制御周期毎に抽出して、ピーク側電圧領域Ｒにある実アーク電圧Ａにおけるピーク電圧の平均電圧Ｍを算出するピーク電圧領域抽出器５３、ピーク電圧平均処理器５４（平均電圧算出手段）を備える。
【００３１】
又、システムは、前記制御周期毎に、平均電圧Ｍと、予め定められたアーク基準電圧Ｋとの差電圧に基づいて、トーチ動作方向を決定するトーチ動作方向判定器５７（決定手段）と、前記制御周期毎に、ピーク側電圧領域Ｒにある実アーク電圧Ａがピーク領域にあるか否かを判定するピークベース電圧判定器５８（判定手段）を備える。
【００３２】
そして、システムは、実アーク電圧Ａがピーク領域Ｐにあるとの判定の場合、及び実アーク電圧Ａがピーク領域Ｐにないとの判定の場合には、差電圧とトーチ動作方向に基づき、それぞれＰＩ制御及びＩ制御で溶接トーチ１１の動作量を算出する動作量算出器６０（トーチ動作量算出手段）を備える。又、システムは、溶接トーチ１１の動作量及びトーチ動作方向に基づいて、溶接ロボット１０を制御して溶接トーチ１１とワークＷ間の距離を制御するロボット制御装置２０（ロボット制御手段）とを備える。
【００３３】
この結果、本実施形態のシステムによれば、パルスＴＩＧ溶接時において、実アーク電圧のピーク領域Ｐのみを使用するとともに、ピーク領域Ｐでは、ＰＩ制御を行い、ピーク領域Ｐでない領域、すなわちベース領域ＢではＩ制御を行うことにより、溶接トーチ１１とワーク（母材）間を一定に保つことができるパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムを提供できる。本実施形態のシステムによれば、従来と異なり、測定値のばらつきが大きいベース領域Ｂにある実アーク電圧を使用する必要が無く、又、ベース領域の実アーク電圧の測定値を精度良く変換するための高性能のＡＤ変換器が必要でなくなる。
【００３４】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 前記実施形態では、溶接ロボット１０は、関節が６軸の溶接ロボットとしたが、６軸限定されるものではない。例えば、溶接ロボットは５軸、或いは、７軸以上であってもよい。
【００３５】
○前記ＴＩＧアークセンサ５０は、ロボット制御装置２０と別体としているが、ロボット制御装置２０内に内蔵してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】パルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムの概略図。
【図２】動作量算出器６０の概念図。
【図３】ピーク側電圧領域Ｒ、アーク基準電圧Ｋ、ピークベース判定電圧Ｈ、実アーク電圧Ａと、ピーク領域Ｐ、及びベース領域Ｂの説明図。
【図４】（ａ）は、実アーク電圧Ａのパターンを示し、（ｂ）は本実施形態による倣い直線と、倣い軌跡とを示す説明図。
【図５】（ａ）は、実アーク電圧Ａのパターンを示し、（ｂ）は比較例による倣い直線と、倣い軌跡とを示す説明図。
【図６】制御周期と、測定周期との関係を示す説明図。
【符号の説明】
【００３７】
１０…溶接ロボット、１１…溶接トーチ、
２０…ロボット制御装置（ロボット制御手段）、
５０…ＴＩＧアークセンサ、５１…電圧測定器、
５２…ピーク電圧領域判定設定器、
５３…ピーク電圧領域抽出器（ピーク電圧領域抽出手段）、
５４…ピーク電圧平均処理器（平均電圧算出手段）
５６…差電圧算出器、５７…トーチ動作方向判定器（決定手段）、
５８…ピークベース電圧判定器（判定手段）、
６０…動作量算出器（トーチ動作量算出手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法及びパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、パルスＴＩＧ溶接を自動化する場合、溶接過程に生じる溶接熱により母材が歪んでしまい、溶接トーチとワーク間の距離が変化し安定した溶接ができない場合がある。その対策として、アーク電圧の基準値をあらかじめ設定し、実アーク電圧が基準値と等しくなるように溶接トーチとワーク間の距離を制御することが行われている。
【０００３】
しかし、基準値の設定入力を間違うと安定した溶接ができないばかりか、場合によっては溶接トーチとワークが干渉することがある。そこで、その対策としてアーク電圧の基準値を溶接開始直後に自動設定する装置（特許文献１）や、アーク電圧のパルスの立ち上がりから一定時間経過した後のアーク電圧値を基準値とする装置が提案されている（特許文献２）。
【０００４】
ところで、基準値が設定されたとしても、実アーク電圧（ピーク領域とベース領域を含む）をすべて監視していては溶接トーチが振動（上下運動）してしまう。このため、実アーク電圧のピーク領域とベース領域を判定し、一定期間のパルス・ベース領域の時間比率によりどちらかの領域を選び、その領域の実アーク電圧と基準値の差分を求めて溶接トーチとワーク間の距離を修正する制御方法が提案されている（特許文献３）。
【特許文献１】特開平３−２３０６７号公報
【特許文献２】特開昭６１−７８５７０号公報
【特許文献３】特開平９−７６０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献３においては、ベース領域にある実アーク電圧は電圧変換器の測定レンジに対して小さくなるため、測定値のばらつきが大きい。この問題を解決するために、精度良い測定を行うためには高性能のＡＤ変換器が必要となる。又、パルス・ベースの時間比率によりどの領域を採用するかという信頼性の高い情報をワーク、溶接条件別であらかじめ収集する必要がある。
【０００６】
本発明の目的は、パルスＴＩＧ溶接時において、実アーク電圧のピーク領域のみを使用するとともに、ピーク領域では、ＰＩ制御を行い、ピーク領域でない領域、すなわちベース領域ではＩ制御を行うことにより、溶接トーチとワーク（母材）間を一定に保つことができるパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法及びパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、溶接ロボットに設けられた溶接トーチにより母材に対して、パルスＴＩＧ溶接を行うパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法において、前記溶接トーチに印加される実アーク電圧の中から予め定められたピークベース判定電圧以上のピーク側電圧領域にある実アーク電圧を、制御周期毎に抽出して、前記ピーク側電圧領域にある実アーク電圧におけるピーク電圧の平均電圧を算出し、前記制御周期毎に、前記平均電圧と、予め定められたアーク基準電圧との差電圧に基づいて、トーチ動作方向を決定し、前記制御周期毎に、前記ピーク側電圧領域にある実アーク電圧がピーク領域にあるか否かを判定し、前記実アーク電圧が前記ピーク領域にあると判定した場合は、前記差電圧及び前記トーチ動作方向に基づきＰＩ制御で前記溶接トーチの動作量を算出し、前記ピーク領域にないと判定した場合は、前記差電圧及び前記トーチ動作方向に基づきＩ制御で前記溶接トーチの動作量を算出し、前記溶接トーチの動作量及び前記トーチ動作方向に基づいて前記溶接ロボットを制御して前記溶接トーチと前記母材間の距離を制御することを特徴とするパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法を要旨とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は、溶接ロボットに設けられた溶接トーチにより母材に対して、パルスＴＩＧ溶接を行うパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムにおいて、前記溶接トーチに印加される実アーク電圧の中から予め定められたピークベース判定電圧以上のピーク側電圧領域にある実アーク電圧を、制御周期毎に抽出して、前記ピーク側電圧領域にある実アーク電圧におけるピーク電圧の平均電圧を算出する平均電圧算出手段と、前記制御周期毎に、前記平均電圧と、予め定められたアーク基準電圧との差電圧に基づいて、トーチ動作方向を決定する決定手段と、前記制御周期毎に、前記ピーク側電圧領域にある実アーク電圧がピーク領域にあるか否かを判定する判定手段と、前記実アーク電圧が前記ピーク領域にあると判定した場合は、前記差電圧及び前記トーチ動作方向に基づきＰＩ制御で前記溶接トーチの動作量を算出し、前記ピーク領域にないと判定した場合は、前記差電圧及び前記トーチ動作方向に基づきＩ制御で前記溶接トーチの動作量を算出するトーチ動作量算出手段と、前記溶接トーチの動作量及び前記トーチ動作方向に基づいて前記溶接ロボットを制御して前記溶接トーチと前記母材間の距離を制御するロボット制御手段とを含むことを特徴とするパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムを要旨とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、パルスＴＩＧ溶接時において、実アーク電圧のピーク領域のみを使用するとともに、ピーク領域ではＰＩ制御を行い、ピーク領域でない領域、すなわちベース領域ではＩ制御を行うことにより、溶接トーチとワーク（母材）間を一定に保つことができるパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法を提供できる。又、本発明の制御方法によれば、従来と異なり、測定値のばらつきが大きいベース領域にある実アーク電圧を使用する必要が無く、又、ベース領域の実アーク電圧の測定値を精度良く変換するための高性能のＡＤ変換器が必要でなくなる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、パルスＴＩＧ溶接時において、実アーク電圧のピーク領域のみを使用するとともに、ピーク領域では、ＰＩ制御を行い、ピーク領域でない領域、すなわちベース領域ではＩ制御を行うことにより、溶接トーチとワーク（母材）間を一定に保つことができるパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムを提供できる。本発明のシステムによれば、従来と異なり、測定値のばらつきが大きいベース領域にある実アーク電圧を使用する必要が無く、又、ベース領域の実アーク電圧の測定値を精度良く変換するための高性能のＡＤ変換器が必要でなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明のパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法及びパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムを、具体化した一実施形態を図１〜6を参照して説明する。図１には、パルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システム（以下、単にシステムという）の概要が示されている。
【００１２】
システムは溶接トーチ１１を備えた関節が６軸の溶接ロボットマニピュレータ（以下、単に溶接ロボットという）１０、溶接ロボット１０を制御するロボット制御装置２０、溶接トーチ１１に電力を供給するＴＩＧ溶接電源３０、ＴＩＧアークセンサ５０等を備えている。ＴＩＧ溶接電源３０は、溶接ロボット１０の先端に取付された溶接トーチ１１に対して電力を供給する。又、母材としてのワークＷは、ＴＩＧ溶接電源３０を介して電気的に接続されている。
【００１３】
ロボット制御装置２０は、ＴＩＧアークセンサ５０と接続され、各種制御情報の通信が可能である。又、ロボット制御装置２０は、溶接ロボット１０と各種の制御情報の交信が可能であり、ロボット制御装置２０に記憶されている教示プログラムに従ってパルスＴＩＧ溶接を行うとともに、ＴＩＧアークセンサ５０からの制御信号により、溶接トーチ１１の位置、すなわち、ワークＷとの間の距離を修正しながら溶接線倣いを行う。
【００１４】
図１に示すようにＴＩＧアークセンサ５０は、電圧測定器５１、ピーク電圧領域判定設定器５２、ピーク電圧領域抽出器５３、ピーク電圧平均処理器５４、アーク基準電圧設定器５５、差電圧算出器５６、トーチ動作方向判定器５７、ピークベース電圧判定器５８、制御方式切替器５９、及びトーチの動作量算出器６０を備えている。前記ＴＩＧアークセンサ５０の構成中、電圧測定器５１を除いたピーク電圧領域判定設定器５２、ピーク電圧領域抽出器５３、ピーク電圧平均処理器５４、アーク基準電圧設定器５５、差電圧算出器５６、トーチ動作方向判定器５７、ピークベース電圧判定器５８、制御方式切替器５９、及びトーチの動作量算出器６０は、コンピュータで構成してもよく、或いは個別の機器として構成してもよい。
【００１５】
ピーク電圧領域抽出器５３、及びピーク電圧平均処理器５４は、平均電圧算出手段に相当する。差電圧算出器５６は、差電圧取得手段に相当する。又、トーチ動作方向判定器５７は、トーチ動作方向の決定手段に相当する。ピークベース電圧判定器５８は、実アーク電圧がピーク領域にあるか否かの判定手段に相当する。又、動作量算出器６０は、トーチ動作量算出手段に相当する。ロボット制御装置２０は、ロボット制御手段に相当する。
【００１６】
（実施形態の作用）
上記のように構成された、システムの作用を説明する。
溶接トーチ１１がワークＷに対して溶接線倣いでパルスＴＩＧ溶接を行っている際、ＴＩＧアークセンサ５０の電圧測定器５１は、ＴＩＧ溶接電源３０から溶接トーチ１１に印加されている実アーク電圧Ａを測定する。この測定周期は、ＴＩＧ溶接電源３０が溶接トーチ１１に印加する電力のパルス周期及び後述する制御周期よりも遙かに短い周期である（図６参照）。電圧測定器５１は、電圧測定手段に相当する。
【００１７】
ピーク電圧領域抽出器５３は、測定された実アーク電圧Ａの中で、制御周期毎にピーク電圧領域判定設定器５２で予め設定されているピークベース判定電圧Ｈ以上のピーク側電圧領域Ｒ（図３参照）にある実アーク電圧Ａを抽出する。すなわち、当該制御周期の期間内におけるピークベース判定電圧Ｈ以上のピーク側電圧領域Ｒ（図３参照）にある実アーク電圧Ａを抽出する。なお、ピークベース判定電圧Ｈは、ＴＩＧ溶接電源３０が供給する電力のアーク電圧のベース電圧よりも高い値であって、かつ、アーク基準電圧Ｋよりも低い値に設定されている。
【００１８】
ピーク電圧平均処理器５４は、ピーク電圧領域抽出器５３がピーク側電圧領域Ｒにある当該制御周期で測定検出した実アーク電圧Ａにおいて、ピーク電圧（すなわち、当該制御周期の期間に抽出されたもの）を平均化して平均電圧Ｍを得る。この平均化処理は例えば移動平均を挙げることができるが、移動平均に限定されるものではなく、他の公知の平均処理でもよい。
【００１９】
差電圧算出器５６は、アーク基準電圧設定器５５で予め設定されているアーク基準電圧Ｋとピーク電圧平均処理器５４で得た前記平均電圧Ｍに基づきその差電圧を算出する。ここで、平均電圧Ｍ＞アーク基準電圧Ｋであれば、差電圧は、＋の値となり、平均電圧Ｍ＜アーク基準電圧Ｋであれば、差電圧は−となる。又、平均電圧Ｍ＝アーク基準電圧Ｋの場合は、差電圧は、０となる。この＋、−、０により、トーチ動作方向判定器５７は、当該制御周期毎に溶接トーチ１１の動作方向を判定する。
【００２０】
すなわち、＋の場合は、平均電圧Ｍがアーク基準電圧Ｋよりも高いため、ワークＷに接近する方向が動作方向となり、−の場合は、平均電圧Ｍがアーク基準電圧Ｋよりも低いため、ワークＷに接近する方向が動作方向となる。０の場合は、トーチ動作方向を変更しないことになる。
【００２１】
ピークベース電圧判定器５８は、当該制御周期毎にピーク電圧側領域にある実アーク電圧Ａが、ピーク領域Ｐにあるか否かを判定する。なお、制御周期は、パルス周期よりも短い周期である。図４には、制御周期とパルス周期との大小関係を示すために例示している。この判定は、具体的には、実アーク電圧Ａ中、ピークベース判定電圧よりも高いピーク電圧が測定検出されている期間が、ピーク領域Ｐ（すなわち、ピーク電圧領域）であるとして判定され、ピークベース判定電圧よりも高いピーク電圧が測定検出されていない期間がベース領域Ｂ（すなわち、ベース電圧領域）として判定されることになる（図３参照）。
【００２２】
制御方式切替器５９は、ピークベース電圧判定器５８の判定結果が、実アーク電圧Ａがピーク領域Ｐにあるとの判定の場合、及び実アーク電圧Ａがピーク領域Ｐにない（すなわち、実アーク電圧Ａがベース領域Ｂある）との判定の場合には、制御方式をそれぞれ制御方式をＰＩ制御及びＩ制御に切り換える。
【００２３】
動作量算出器６０は、切替された制御方式で、溶接トーチ１１の位置補正量としてのトーチ動作量を算出する。図２は、動作量算出器６０の概念図である。同図に示すように、動作量算出器６０は、差電圧を比例制御する比例制御部６１（すなわち、Ｐ制御部）と、差電圧を積分制御する積分制御部６２（すなわち、Ｉ制御部）と、比例制御部６１及び積分制御部６２の出力を加算する加算器６３とを備えている。
【００２４】
そして、前記加算器６３は、制御方式切替器５９の切替により、積分制御部６２の出力のみをトーチ動作量として、或いは、比例制御部６１の出力と積分制御部６２の出力を加算した結果をトーチ動作量として、ロボット制御装置２０に出力する。この加算器６３によるトーチ動作量と前記トーチ動作方向が、ロボット制御装置２０に出力されることにより、ロボット制御装置２０は、トーチ動作量と前記トーチ動作方向に基づいて、溶接ロボット１０を駆動制御し、溶接トーチ１１を移動して該溶接トーチ１１とワークＷ（母材）間の距離を制御する。
【００２５】
ここで、ピーク領域ＰでＰＩ制御がされ、ベース領域ＢではＩ制御がされない場合を図５に示す。図５（ａ）は、縦軸が実アーク電圧Ａ、横軸が時間であり、実アーク電圧Ａのパルスの形状を示している。又、図５（ｂ）は、縦軸は倣い直線（すなわち、溶接線が直線となっている）の倣い高さ（溶接トーチ１１とワークの離間距離）を示し、横軸が時間である。図５（ｂ）に示すようにベース領域Ｂで制御がない場合、溶接トーチ１１の倣い軌跡は、ベース領域ＢではＩ制御を行っていないため、倣い直線（すなわち、倣い位置）から外れる。
【００２６】
一方、本実施形態では、ピーク領域ＰでＰＩ制御され、ベース領域ＢでＩ制御されると、図４に示すようになる。図４（ａ）は、縦軸が実アーク電圧Ａ、横軸が時間であり、実アーク電圧Ａのパルスの形状を示している。又、図４（ｂ）は、縦軸は倣い直線（すなわち、溶接線が直線となっている）の倣い高さ（溶接トーチ１１とワークの離間距離）を示し、横軸が時間である。図４（ｂ）に示すように、本実施形態では、ベース領域Ｂにおいて、Ｉ制御を行っているため、ピーク領域Ｐ及びベース領域Ｂにかかわらず、安定した倣いが実現できる。又、このように、本実施形態ではピーク領域Ｐにおいて、ＰＩ制御を行うために、正確な倣いを行うことができ、ベース領域Ｂでは、ＰＩ制御からＩ制御に切替え、過去の移動平均を使う制御により、現在の電圧値に左右されず、安定した倣いを実現できる。
【００２７】
又、上記のような方法により、溶接トーチ１１のワークに対する接近離間運動が減少し、倣いが安定するとともに、安定した溶接ができる。
さて、上記のように構成された方法、及びシステムは、下記の特徴がある。
【００２８】
（１） 本実施形態のパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法は、溶接トーチ１１に印加される実アーク電圧Ａの中から予め定められたピークベース判定電圧Ｈ以上のピーク側電圧領域Ｒにある実アーク電圧Ａを、制御周期毎に抽出して、前記ピーク側電圧領域Ｒにある実アーク電圧Ａにおけるピーク電圧の平均電圧Ｍを算出する。そして、前記制御周期毎に、平均電圧Ｍと、予め定められたアーク基準電圧Ｋとの差電圧に基づいて、トーチ動作方向を決定する。さらに、本実施形態では、前記制御周期毎に、前記ピーク側電圧領域Ｒにある実アーク電圧Ａがピーク領域Ｐにあるか否かを判定する。そして、実アーク電圧Ａがピーク領域Ｐにあるとの判定の場合、及び実アーク電圧Ａがピーク領域Ｐにないとの判定の場合には、前記差電圧とトーチ動作方向に基づき、それぞれＰＩ制御及びＩ制御で溶接トーチ１１の動作量を算出する。そして、溶接トーチ１１の動作量及び前記トーチ動作方向に基づいて溶接ロボット１０を制御して溶接トーチ１１とワークＷ間の距離を制御する。
【００２９】
この結果、本実施形態の制御方法によれば、パルスＴＩＧ溶接時において、実アーク電圧のピーク領域のみを使用するとともに、ピーク領域ではＰＩ制御を行い、ピーク領域でない領域、すなわちベース領域ではＩ制御を行うことにより、溶接トーチとワーク（母材）間を一定に保つことができる。又、本発明の制御方法によれば、従来と異なり、測定値のばらつきが大きいベース領域にある実アーク電圧を使用する必要が無く、又、ベース領域の実アーク電圧の測定値を精度良く変換するための高性能のＡＤ変換器が必要でなくなる。
【００３０】
（２） 本実施形態のシステムは、溶接トーチ１１に印加される実アーク電圧Ａの中から予め定められたピークベース判定電圧Ｈ以上のピーク側電圧領域Ｒにある実アーク電圧Ａを、制御周期毎に抽出して、ピーク側電圧領域Ｒにある実アーク電圧Ａにおけるピーク電圧の平均電圧Ｍを算出するピーク電圧領域抽出器５３、ピーク電圧平均処理器５４（平均電圧算出手段）を備える。
【００３１】
又、システムは、前記制御周期毎に、平均電圧Ｍと、予め定められたアーク基準電圧Ｋとの差電圧に基づいて、トーチ動作方向を決定するトーチ動作方向判定器５７（決定手段）と、前記制御周期毎に、ピーク側電圧領域Ｒにある実アーク電圧Ａがピーク領域にあるか否かを判定するピークベース電圧判定器５８（判定手段）を備える。
【００３２】
そして、システムは、実アーク電圧Ａがピーク領域Ｐにあるとの判定の場合、及び実アーク電圧Ａがピーク領域Ｐにないとの判定の場合には、差電圧とトーチ動作方向に基づき、それぞれＰＩ制御及びＩ制御で溶接トーチ１１の動作量を算出する動作量算出器６０（トーチ動作量算出手段）を備える。又、システムは、溶接トーチ１１の動作量及びトーチ動作方向に基づいて、溶接ロボット１０を制御して溶接トーチ１１とワークＷ間の距離を制御するロボット制御装置２０（ロボット制御手段）とを備える。
【００３３】
この結果、本実施形態のシステムによれば、パルスＴＩＧ溶接時において、実アーク電圧のピーク領域Ｐのみを使用するとともに、ピーク領域Ｐでは、ＰＩ制御を行い、ピーク領域Ｐでない領域、すなわちベース領域ＢではＩ制御を行うことにより、溶接トーチ１１とワーク（母材）間を一定に保つことができるパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムを提供できる。本実施形態のシステムによれば、従来と異なり、測定値のばらつきが大きいベース領域Ｂにある実アーク電圧を使用する必要が無く、又、ベース領域の実アーク電圧の測定値を精度良く変換するための高性能のＡＤ変換器が必要でなくなる。
【００３４】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 前記実施形態では、溶接ロボット１０は、関節が６軸の溶接ロボットとしたが、６軸限定されるものではない。例えば、溶接ロボットは５軸、或いは、７軸以上であってもよい。
【００３５】
○前記ＴＩＧアークセンサ５０は、ロボット制御装置２０と別体としているが、ロボット制御装置２０内に内蔵してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】パルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムの概略図。
【図２】動作量算出器６０の概念図。
【図３】ピーク側電圧領域Ｒ、アーク基準電圧Ｋ、ピークベース判定電圧Ｈ、実アーク電圧Ａと、ピーク領域Ｐ、及びベース領域Ｂの説明図。
【図４】（ａ）は、実アーク電圧Ａのパターンを示し、（ｂ）は本実施形態による倣い直線と、倣い軌跡とを示す説明図。
【図５】（ａ）は、実アーク電圧Ａのパターンを示し、（ｂ）は比較例による倣い直線と、倣い軌跡とを示す説明図。
【図６】制御周期と、測定周期との関係を示す説明図。
【符号の説明】
【００３７】
１０…溶接ロボット、１１…溶接トーチ、
２０…ロボット制御装置（ロボット制御手段）、
５０…ＴＩＧアークセンサ、５１…電圧測定器、
５２…ピーク電圧領域判定設定器、
５３…ピーク電圧領域抽出器（ピーク電圧領域抽出手段）、
５４…ピーク電圧平均処理器（平均電圧算出手段）
５６…差電圧算出器、５７…トーチ動作方向判定器（決定手段）、
５８…ピークベース電圧判定器（判定手段）、
６０…動作量算出器（トーチ動作量算出手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接ロボットに設けられた溶接トーチにより母材に対して、パルスＴＩＧ溶接を行うパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法において、
前記溶接トーチに印加される実アーク電圧の中から予め定められたピークベース判定電圧以上のピーク側電圧領域にある実アーク電圧を、制御周期毎に抽出して、前記ピーク側電圧領域にある実アーク電圧におけるピーク電圧の平均電圧を算出し、
前記制御周期毎に、前記平均電圧と、予め定められたアーク基準電圧との差電圧に基づいて、トーチ動作方向を決定し、
前記制御周期毎に、前記ピーク側電圧領域にある実アーク電圧がピーク領域にあるか否かを判定し、
前記実アーク電圧が前記ピーク領域にあると判定した場合は、前記差電圧及び前記トーチ動作方向に基づきＰＩ制御で前記溶接トーチの動作量を算出し、前記ピーク領域にないと判定した場合は、前記差電圧及び前記トーチ動作方向に基づきＩ制御で前記溶接トーチの動作量を算出し、
前記溶接トーチの動作量及び前記トーチ動作方向に基づいて前記溶接ロボットを制御して前記溶接トーチと前記母材間の距離を制御することを特徴とするパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法。
【請求項２】
溶接ロボットに設けられた溶接トーチにより母材に対して、パルスＴＩＧ溶接を行うパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムにおいて、
前記溶接トーチに印加される実アーク電圧の中から予め定められたピークベース判定電圧以上のピーク側電圧領域にある実アーク電圧を、制御周期毎に抽出して、前記ピーク側電圧領域にある実アーク電圧におけるピーク電圧の平均電圧を算出する平均電圧算出手段と、
前記制御周期毎に、前記平均電圧と、予め定められたアーク基準電圧との差電圧に基づいて、トーチ動作方向を決定する決定手段と、
前記制御周期毎に、前記ピーク側電圧領域にある実アーク電圧がピーク領域にあるか否かを判定する判定手段と、
前記実アーク電圧が前記ピーク領域にあると判定した場合は、前記差電圧及び前記トーチ動作方向に基づきＰＩ制御で前記溶接トーチの動作量を算出し、前記ピーク領域にないと判定した場合は、前記差電圧及び前記トーチ動作方向に基づきＩ制御で前記溶接トーチの動作量を算出するトーチ動作量算出手段と、
前記溶接トーチの動作量及び前記トーチ動作方向に基づいて前記溶接ロボットを制御して前記溶接トーチと前記母材間の距離を制御するロボット制御手段とを含むことを特徴とするパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システム。
【請求項１】
溶接ロボットに設けられた溶接トーチにより母材に対して、パルスＴＩＧ溶接を行うパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法において、
前記溶接トーチに印加される実アーク電圧の中から予め定められたピークベース判定電圧以上のピーク側電圧領域にある実アーク電圧を、制御周期毎に抽出して、前記ピーク側電圧領域にある実アーク電圧におけるピーク電圧の平均電圧を算出し、
前記制御周期毎に、前記平均電圧と、予め定められたアーク基準電圧との差電圧に基づいて、トーチ動作方向を決定し、
前記制御周期毎に、前記ピーク側電圧領域にある実アーク電圧がピーク領域にあるか否かを判定し、
前記実アーク電圧が前記ピーク領域にあると判定した場合は、前記差電圧及び前記トーチ動作方向に基づきＰＩ制御で前記溶接トーチの動作量を算出し、前記ピーク領域にないと判定した場合は、前記差電圧及び前記トーチ動作方向に基づきＩ制御で前記溶接トーチの動作量を算出し、
前記溶接トーチの動作量及び前記トーチ動作方向に基づいて前記溶接ロボットを制御して前記溶接トーチと前記母材間の距離を制御することを特徴とするパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御方法。
【請求項２】
溶接ロボットに設けられた溶接トーチにより母材に対して、パルスＴＩＧ溶接を行うパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システムにおいて、
前記溶接トーチに印加される実アーク電圧の中から予め定められたピークベース判定電圧以上のピーク側電圧領域にある実アーク電圧を、制御周期毎に抽出して、前記ピーク側電圧領域にある実アーク電圧におけるピーク電圧の平均電圧を算出する平均電圧算出手段と、
前記制御周期毎に、前記平均電圧と、予め定められたアーク基準電圧との差電圧に基づいて、トーチ動作方向を決定する決定手段と、
前記制御周期毎に、前記ピーク側電圧領域にある実アーク電圧がピーク領域にあるか否かを判定する判定手段と、
前記実アーク電圧が前記ピーク領域にあると判定した場合は、前記差電圧及び前記トーチ動作方向に基づきＰＩ制御で前記溶接トーチの動作量を算出し、前記ピーク領域にないと判定した場合は、前記差電圧及び前記トーチ動作方向に基づきＩ制御で前記溶接トーチの動作量を算出するトーチ動作量算出手段と、
前記溶接トーチの動作量及び前記トーチ動作方向に基づいて前記溶接ロボットを制御して前記溶接トーチと前記母材間の距離を制御するロボット制御手段とを含むことを特徴とするパルスＴＩＧ溶接ロボットの制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１２５４６１（Ｐ２０１０−１２５４６１Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９９８７５（Ｐ２００８−２９９８７５）
【出願日】平成２０年１１月２５日（２００８．１１．２５）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２５日（２００８．１１．２５）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
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