Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung zur Wiederherstellung von normalen Betriebsbedingungen,
und insbesondere auf eine für den Gebrauch in einem
industriellen Robotersystem gut angepaßte Selbstrückstelltechnik, die
eine Wiederherstellung der normalen Betriebsbedingungen des
Systems durch automatisches Ersetzen oder Reparieren eines
Werkzeugs ermöglicht, wenn unnormale Bedingungen innerhalb des auf
der Wirkungslinie relativ zu einem Werkstück betriebenen
Werkzeugs auftreten.
Zugehöriger Stand der Technik
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Eine bekannte selbstrückstellende Vorrichtung ist derart
gestaltet, daß, wenn unnormale Bedingungen innerhalb eines
Werkzeugs auf einer Wirkungslinie relativ zu einem Werkstück
auftreten, die Vorrichtung wiederholt versucht, das System an
dem Punkt in Betrieb zu setzen, an dem die Abnormalität
auftritt, um die normalen Betriebsbedingungen des Systems
wiederzuerlangen, und wenn die Vorrichtung Erfolg hat, beginnt das
System wieder seinen Betrieb ab dem Punkt, an dem die
Abnormalität auftritt, wobei die unnormalen Bedingungen als beseitigt
angesehen werden.
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Da die vorstehend erwähnte Vorrichtung das System
zurücksetzt, indem es versucht, das System an dem Punkt, an dem
Werkzeugabnormalitäten aufgetreten sind, in Betrieb zu setzen, gibt
es einige Fälle, bei denen die Vorrichtung nicht durch das
Unternehmen derartiger Versuche zurückgesetzt werden kann, zum
Beispiel wenn ein Bedarf zum Ersetzen oder Reparieren des
unnormalen Werkzeugs entsteht.
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Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um das
vorstehend genannte Problem zu lösen, und daher ist es eine der
Aufgaben der Erfindung, eine Vorrichtung zur Wiederherstellung
von normalen Betriebsbedingungen zu schaffen, die es einem
betriebenen System ermöglicht, seine normalen Betriebsbedingungen
wiederzuerlangen, um den Betrieb ab dem Punkt neu zu beginnen,
an dem die Abnormalität auftritt, auch wenn ein Ersetzen oder
Reparieren des unnormalen Werkzeugs erforderlich ist.
Offenbarung der Erfindung
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Die vorstehend genannte Aufgabe kann durch eine
erfindungsgemäße Vorrichtung zur Wiederherstellung von normalen
Betriebsbedingungen erreicht werden, mit folgendem:
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(a) eine Teach-In-Punkt-Speichereinrichtung zum Speichern
sukzessiver Teach-In-Punkte, die eine Wirkungslinie bilden, auf
der sich ein Werkzeug gegenüber einem Werkstück bewegt, und
zum Speichern von Teach-In-Punkten zum Zurückziehen, die sich
unter den die Wirkungslinie bildenden Teach-In-Punkten
befinden und von denen aus das Werkzeug von dem Werkstück
zurückgezogen werden kann;
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(b) einer Werkzeugabnormalitäts-Erfassungseinrichtung zum
Erfassen unnormaler Bedingungen, die bei der Werkzeugbewegung
auf der Wirkungslinie gegenüber dem Werkstück aufgetreten
sind; und
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(c) einer Steuereinrichtung zum Durchführen einer Steuerung
derart, daß bei Erfassung eines Auftretens von unnormalen
Bedingungen im Werkzeug durch die Werkzeugabnormalitäts-
Erfassungseinrichtung das Werkzeug von einem Punkt, an dem die
Abnormalität auftritt, zu dem nächstliegenden Teach-In-Punkt
zum Zurückziehen gemäß einer in der Teach-In-Punkt-
Speichereinrichtung gespeicherten Punktinformation verschoben
wird, wobei ein Weg auf der Wirkungslinie zurückverfolgt
wird, den das Werkzeug bereits zurückgelegt hat, so daß das
unnormale Werkzeug vom Werkstück zurückgezogen wird, und
derart, daß ein neues Werkzeug oder ein repariertes Werkzeug
dann entlang des vorgenannten Weges auf der Wirkungslinie zu
dem Punkt gebracht wird, an dem die Abnormalität auftritt, um
dort eingerichtet zu werden.
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Erfindungsgemäß kann, wenn ein Auftreten von unnormalen
Bedingungen in einem Werkzeug erfaßt worden ist, das unnormale
Werkzeug von dem Werkstück zurückgezogen werden, indem es von
dem Punkt, an dem die Abnormalität auftritt, zu dem
nächstliegenden nächsten Teach-In-Punkt zum Zurückziehen verschoben
wird, wobei ein Weg auf der Wirkungslinie zurückverfolgt wird,
den das Werkzeug bereits zurückgelegt hat. Hiernach wird das
unnormale Werkzeug mittels eines bekannten automatischen
Werkzeugauswechslers ersetzt oder mittels einer bekannten
automatischen Werkzeugreparaturmaschine repariert, und dann wird das
neue oder reparierte Werkzeug an den Punkt, an dem die
Abnormalität auftritt, entlang des gleichen Weges zurückgesetzt, den
das unnormale Werkzeug für das Zurückziehen vom Werkstück
zurückverfolgt hat.
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Entsprechend ermöglicht die Erfindung, auch wenn ein
Bedarf entsteht, ein unnormales Werkzeug durch ein neues zu
ersetzen oder das unnormale Werkzeug zu reparieren, ein
Werkzeugersetzen oder eine Werkzeugreparatur ohne die Störung durch das
Werkstück, um den Betrieb ab der Position neu zu beginnen, auf
der die unnormalen Bedingungen aufgetreten sind,.
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Das Werkzeug kann ein Schweißbrenner oder eine
Schleifscheibe sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur
Wiederherstellung von normalen Betriebsbedingungen ist vorzugsweise in
einem industriellen Robotersystem enthalten.
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Das Ersetzen des Werkzeugs kann von einem automatischen
Schweißbrennerauswechsler oder einem automatischen
Schleifscheibenauswechsler ausgeführt werden. Die Werkzeugreparatur
kann von einer automatischen Schweißbrennerreparaturmaschine
oder einer automatischen Schleifscheibenreparaturmaschine
ausgeführt werden.
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Andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der
hiernach angegebenen ausführlichen Beschreibung offensichtlich.
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Jedoch sollte verstanden werden, daß die detaillierte
Beschreibung und das spezielle Beispiel, während eine bevorzugte
Ausführungsform der Erfindung aufgezeigt wird, nur zu
Darstellungszwecken angegeben sind, da verschiedene Änderungen und
Abwandlungen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung für den
Fachmann anhand dieser ausführlichen Beschreibung
offensichtlich werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 zeigt schematisch ein ganzes industrielles
Robotersystem zum Gebrauch beim Schweißen, bei dem eine Vorrichtung
zur Wiederherstellung von normalen Betriebsbedingungen gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung angewendet ist.
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Fig. 2 ist ein Flußdiagramm eines Programms, das in der
Beschreibung der Fig. 1 vorkommt.
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Die Fig. 3(a) - 3(b) sind ein Flußdiagramm einer
Abnormalitätsaufhebungsroutine, die in der Beschreibung der Fig. 2
vorkommt.
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Fig. 4 veranschaulicht eine Ausführungsform eines
Prozesses, der gemäß dem in dem Flußdiagramm der Fig. 3(a) - 3(b)
gezeigten Programm ausgeführt wird.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
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Nun wird Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen,
um eine Ausführungsform der Erfindung zu beschreiben, bei der
eine Vorrichtung zur Wiederherstellung von normalen
Betriebsbedingungen in einem industriellen Schweißrobotersystem enthalten
ist.
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Fig. 1 zeigt ein industrielles Robotersystem S für den
Gebrauch im Schweißbetrieb. Das System S enthält einen
Portalträger 10, der ein Paar Schenkel 10a, 10b und einen quer zwischen
den Schenkeln 10a, 10b angeordneten Balken 10c umfaßt. An
seinem einen Ende sitzt ein Arm 11a rittlings auf dem Balken 10c
des Trägers 10, so daß er in der Richtung einer O-Achse entlang
des Balkens 10c bewegbar ist. An seinem anderen Ende hält der
Arm 11a einen Schweißbrenner 12, der von dem Arm 11a
herunterhängt, so daß er davon abnehmbar ist. Das System S umfaßt auch
einen sechsachsigen Gelenkroboter 11, der einen Betriebsarm 11b
umfaßt, der in der Lage ist, ein automatisches Ersetzen des
Schweißbrenners 12 auszuführen, und es dem Brenner 12
gestattet, verschiedene Stellungen einzunehmen. Das System S umfaßt
weiterhin einen automatischen Schweißbrennerauswechsler 13, der
eine Vielzahl von beim automatischen Ersetzen durch den
Betriebsarm 11b des Roboters 11 benutzten Schweißbrennern 12
aufnimmt, ein zu schweißendes Werkstück 14, und eine zweiachsige
Aufspanneinrichtung 15 zum festen Klemmen eines Hauptrahmens
eines umlaufenden Rahmens einer hydraulischen Schaufel mit
Hilfe eines hydraulischen Mechanismus derart, daß sich der
Hauptrahmen vorwärts und rückwärts neigen und um die zur O-
Achse parallele R-Achse drehen kann. Das System S enthält
weiterhin eine Steuerungsregeleinheit 16 zum Durchführen
verschiedener Steuerungsvorgänge wie z. B.: einer Antriebsteuerung für
den Roboter 11 (genauer gesagt, eine Bewegungssteuerung des
Roboters 11 in der Richtung der 0-Achse und eine Stellungs- und
Positionssteuerung des Betriebsarms 11a), einer
Antriebssteuerung des automatischen Schweißbrennerauswechslers 13, und einer
Drehung und Neigung der zweiachsigen Aufspanneinrichtung 15.
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Die Steuerungsregeleinheit 16 ist ein Mikrocomputer, der
aus einer Zentraleinheit (CPU) 16A zum Ausführen bestimmter
Programme für Abfolgesteuerung und Betriebssteuerung, einem
Festspeicher (ROM) 16B zum Speichern der vorgenannten
Programme, einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 16C besteht, in
dem Arbeitsbereiche festgelegt sind, die zahlreiche Speicher
umfassen, die zum Ausführen der Programme und Tabellen
notwendig sind. Die im RAM 16C gespeicherten Tabellen enthalten eine
Lerntabelle und eine Tabelle für folgegesteuerte Bewegung, die
jeweils die folgenden Spalten umfassen.
(1) Anweisungstabelle
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[hier muß S. 6a sein]
(1) Teach-In-Punkt-Koordinatenspalten
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In diesen Spalten werden die jeweiligen Koordinaten einer Reihe
von Teach-In-Punkten P&sub1;, P&sub2;, ..., Pm, Pm+1, Pm+2,..., Pm+n-1, Pm+n
gespeichert, um den Auslesepunktnummern M zu entsprechen. Die
Teach-In-Punkte legen eine Wirkungslinie für den Schweißbrenner
gegenüber dem Werkstück 14 fest.
(2) Befehlscodespalten
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Wenn der Schweißbrenner 12 zu einem Teach-In-Punkt P&sub2;, ..., Pm,
Pm+1, Pm+2,..., Pm+n-1, Pm+n von einem benachbarten Teach-In-Punkt
P1, Pm-1, Pm, Pm+1, Pm+n-2, Pm+n-1 bewegt wird, der unmittelbar
vor dem vorherigen Teach-In-Punkt auf der Wirkungslinie liegt,
wird einer der folgenden Befehle ausgewählt: (a)
folgegesteuertes Bewegen, das durch einen Code "1" dargestellt ist: ein
folgegesteuertes Bewegen wird z. B. durch eine Rollenspurverfolgung
oder eine Bogensensorspurverfolgung (siehe Japanische
Patentoffenlegungsschrift Nr. 59-110472 (1984)) ausgeführt, ohne daß
ein Interpolationspunkt erhalten wird; (b) linear
interpoliertes Bewegen, das durch einen Code "2" dargestellt ist: der
Schweißbrenner 12 wird unter Verwendung eines durch
Linearinterpolation berechneten Interpolationspunktes bewegt; (c)
zirkular interpoliertes Bewegen, das durch einen Code "3"
dargestellt ist: der Schweißbrenner 12 wird unter Verwendung eines
durch Zirkularinterpolation berechneten Interpolationspunktes
bewegt; und (d) nichtlinear interpoliertes Bewegen, das durch
einen Code 4 dargestellt ist: der Schweißbrenner 12 wird unter
Verwendung eines durch Nichtlinearinterpolation berechneten
Interpolationspunktes bewegt. Die Befehlscodes 1, 2, 3, 4
werden entsprechend der jeweiligen Teach-In-Punkte P&sub2;, ..., Pm,
Pm+1, Pm+2,..., Pm+n-1, Pm+n gespeichert.
(3) Zurückzugskennungsspalten
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In diesen Spalten werden die Zurückzugskennungen entsprechend
der jeweiligen Teach-In-Punkte P&sub1;, P&sub2;, ..., Pm, Pm+1, Pm+2,...,
Pm+n-1, Pm+n gespeichert, die anzeigen, ob jeder Teach-In-Punkt
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ein Punkt ist, zu dem der Schweißbrenner 12 ohne Störung durch
das Werkstück 14 zurückgezogen werden kann, wenn der
Schweißbrenner 12 von dem Werkstück 14 zurückgezogen wird. Die
Zurückzugskennung "1" zeigt einen Teach-In-Punkt an, zu dem der
Schweißbrenner 12 zurückziehbar ist, während die
Zurückzugskennung "0" einen Punkt anzeigt, zu dem der Brenner 12 nicht
zurückziehbar ist.
(4) Zurückzugskennungskoordinatenspalten
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In diesen Spalten werden die jeweiligen Koordinaten der
Zurückzugspunkte Q&sub1;, ..., Qi, ..., Qi+j entsprechend der
Zurückzugskennung "1", die "zurückziehbar" anzeigt, gespeichert. Jeder
Zurückzugspunkt ist ein Punkt außerhalb des Werkstücks 14, zu
dem der Schweißbrenner 12 von dem Werkstück 14 zurückgezogen
wird.
(5) Schweißkennungsspalten
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In diesen Spalten werden die Schweißkennungen entsprechend der
jeweiligen Teach-In-Punkte P&sub2;, ..., Pm, Pm+1, Pm+2, ... , Pm+n-1,
Pm+n gespeichert, wobei die Kennungen darstellen, ob ein
Schweißen durchzuführen ist, wenn der Schweißbrenner 12 zu einem
Teach-In-Punkt P&sub2;, ..., Pm, Pm+1, Pm+2, ... , Pm+n-1 Pm+n von einem
benachbarten Teach-In-Punkt P&sub1;, Pm-1, Pm, Pm+1, ... , Pm+n-2, Pm+n-1
verschoben wird, der unmittelbar vor dem vorherigen Teach-In-
Punkt auf der Wirkungslinie. liegt. Die Schweißkennung "1" zeigt
an, daß ein Schweißen auszuführen ist, während die
Schweißkennung "0" anzeigt, daß ein Schweißen nicht auszuführen ist.
(6) Abschlußkennungsspalten
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Diese Spalten speichern Abschlußkennungen, die wiedergeben, ob
der Betrieb des Schweißbrenners 12 gegenüber dem Werkstück 14
abgeschlossen worden ist. Die Abschlußkennung "1" zeigt den
Abschluß des Betriebs an, während die Abschlußkennung "0"
anzeigt, daß der Betrieb noch nicht abgeschlossen ist. Genauer
gesagt, wird die Abschlußkennung "0" in dieser Ausführungsform
entsprechend der jeweiligen Teach-In-Punkte P&sub1;, P&sub2;, ..., Pm,
Pm+1,Pm+2, ..., Pm+n-1 der Wirkungslinie des Schweißbrenners 12
gegenüber dem Werkstück 14 gespeichert, wobei der letzte
jeweilige Teach-In-Punkt Pm+n ausgeschlossen wird. Für den letzten
Teach-In-Punkt Pm+n wird die Abschlußkennung 1 gespeichert.
(ii) Kopierbewegungstabelle
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[hier muß S. 8a sein]
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Diese Tabelle speichert die Koordinaten von Punkten, die den
Weg zwischen zwei Teach-In-Punkten bestimmen, wenn die
folgegesteuerte Bewegung des Schweißbrenners 12 ausgeführt wird, wenn
der in der Befehlscodespalte der Anweisungstabelle gespeicherte
Befehlscode "1" ist. Die Koordinaten dieser Punkte werden
aufeinanderfolgend in Koordinatenspalten zu vorbestimmten
Zeitintervallen in Übereinstimmung mit Auslese/ Einfügepunktnummern N
gespeichert.
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Es wird Bezug genommen auf das Flußdiagramm der Fig. 2, um
den grundlegenden Betrieb zu erläutern, der durch Ausführen des
im ROM 16B der CPU 16A der Steuerungsregeleinrichtung 16
gespeicherten vorbestimmten Programms durchgeführt wird.
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A: Das vorbestimmte Programm wird ausgeführt, um die
Inhalte der Speicher im RAM 16C zu löschen, und eine
Initialisierung durchzuführen, indem jeweils die Auslesepunktnummern M der
Lerntabelle und die Auslese/Einfügepunktnummern N der Tabelle
für folgegesteuerte Bewegung auf 1 gesetzt werden.
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B: Daten werden aus der Teach-In-Punkt-Koordinatenspalte,
Befehlscodespalte, Zurückzugskennungsspalte,
Schweißkennungsspalte und Abschlußkennungsspalte der Lerntabelle gelesen,
wobei diese jeweiligen Spalten den aktuellen ausgelesenen
Punktnummern M der Lerntabelle entsprechen.
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C bis G: Aus den von der Befehlscodespalte der Lerntabelle
ausgelesenen Daten wird ermittelt, welche folgegesteuerte
Bewegung "1" (z. B. Rollenspurverfolgung),
Linearinterpolationsbewegung "2", Zirkularinterpolationsbewegung "3" oder
Nichtlinearinterpolationsbewegung "4" durchzuführen ist. Diese
Interpola
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tionsbewegungen werden mit den Koordinaten eines
Interpolationspunktes, der mittels linearer, zirkularer oder nichtlinearer
Interpolation erhalten wird, die auf den Koordinaten der
aktuellen Position des Schweißbrenners 12 und den von der Teach-In-
Punkt-Koordinatenspalte der Lerntabelle ausgelesenen
Koordinaten P des Teach-In-Punktes beruht, ausgeführt. Wenn bei der
vorgenannten Überprüfung festgestellt wird, daß die
folgegesteuerte Bewegung "1" durchzuführen ist, dann wird der
Schweißbrenner 12 durch eine folgegesteuerte Bewegung, wie z. B. eine
Rollenspurverfolgung gesteuert. Wenn festgestellt wird, daß
eine Linearinterpolationsbewegung "2", eine
Zirkularinterpolationsbewegung "3" oder eine Nichtlinearinterpolationsbewegung "4"
durchzuführen ist, dann wird der Schweißbrenner 12 zu dem
mittels linearer, zirkularer oder nichtlinearer Interpolation
erhaltenen Interpolationspunkt verschoben. Während der
Verschiebung des Schweißbrenners 12 wird Schweißen durch den
Schweißbrenner 12 abhängig von den aus der Schweißkennungsspalte der
Lerntabelle gelesenen Daten, d. h. abhängig davon, welche
Schweißkennung "1" oder "0" gesetzt worden ist ("1" = Schweißen
ist durchzuführen, "0" - Schweißen ist nicht durchzuführen),
ausgeführt oder nicht ausgeführt.
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H: Eine Überprüfung wird unter Verwendung eines
Stromfühlers oder dergleichen gemacht, um zu bestimmen, ob unnormale
Bedingungen wegen eines Auslöschens des Lichtbogens des
Schweißbrenners 12 aufgetreten sind, wenn die Schweißkennung
"1" gesetzt worden ist, so daß Schweißen im Verlauf der
Verschiebung des Schweißbrenners 12 durch folgegesteuerte Bewegung
oder der Verschiebung zu dem Interpolationspunkt durchgeführt
wird. Wenn keine Abnormalitäten gefühlt werden, geht das
Programm zu Schritt J über, und wenn Abnormalitäten gefühlt
werden, geht das Programm zum nächsten Schritt I über.
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I: Abnormalitätsaufhebungsroutine: Wenn unnormale
Bedingungen wegen eines Auslöschens des Lichtbogens aufgetreten
sind, wird der Schweißbrenner 12 durch einen neuen ersetzt.
Einzelheiten werden später unter Bezugnahme auf das
Flußdia
gramm der Fig. 3(a) -3(b) beschrieben. Nach einem Ausräumen der
unnormalen Bedingungen kehrt das Programm zu Schritt B zurück.
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J bis L: Eine Überprüfung wird gemacht, um zu bestimmen,
ob der Schweißbrenner 12 durch folgegesteuerte Bewegung oder
Interpolationsbewegung zu den Koordinaten P des aus der Teach-
In-Punkt-Koordinatenspalte der Lerntabelle gelesenen Teach-In-
Punktes verschoben worden ist. Für den Fall der
folgegesteuerten Bewegung werden die Koordinaten der aktuellen Position des
Schweißbrenners 12 in die Koordinatenspalte der
folgegesteuerten Bewegung geschrieben, wobei die Spalte der aktuellen
Auslese/Einfüge-Punktnummer N entspricht. Die aktuelle
Auslese/Einfüge-Punktnummer N wird um "1" erhöht, um eine neue
Auslese/Einfüge-Punktnummer N vorzusehen.
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Dann kehrt, wenn bestimmt ist, daß die Verschiebung nicht
abgeschlossen worden ist, das Programm zu Schritt C zurück.
Wenn die Verschiebung abgeschlossen worden ist, dann wird eine
Überprüfung auf der Grundlage der von der
Abschlußkennungsspalte der Lerntabelle ausgelesenen Daten gemacht, z. B. welche
Abschlußkennung "1" oder "0" gesetzt worden ist ("1" - Betrieb
ist abgeschlossen worden, "0" = Betrieb ist nicht abgeschlossen
worden), um zu bestimmen, ob der Betrieb abgeschlossen worden
ist. Wenn der Betrieb abgeschlossen worden ist, wird das
Programm beendet. Wenn der Betrieb nicht abgeschlossen worden ist,
wird die aktuelle Auslesepunktnummer M der Lerntabelle um "1"
erhöht, um eine neue Auslesepunktnummer M vorzusehen, und das
Programm kehrt zu Schritt B zurück.
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Abschließend wird die Abnormalitätsaufhebungsroutine
(Schritt I) nachfolgend unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm
der Fig. 3(a) - 3(b) beschrieben.
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(I-1) Die Bewegung des Schweißbrenners 12 wird während der
Verschiebung durch eine folgegesteuerte Bewegung oder durch
eine Interpolationsbewegung vorübergehend gestoppt. Wenn der
Schweißbrenner 12 in seinem Schweißzustand ist, wird das
Schweißen vorübergehend gestoppt. Weiterhin wird die
Auslesepunktnummer M der Lerntabelle ausgelesen, um als zeitweilig
gespeicherter Datensatz X gesetzt zu werden, während die
Koordinaten eines Punktes Px, an dem die Abnormalität auftritt und
bei dem die Bewegung des Schweißbrenners 12 vorübergehend
gestoppt worden ist, als zeitweilig gespeicherter Datensatz Y
gesetzt werden.
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Während der Abnormalitätsaufhebungsroutine wird das
Schweißen des Schweißbrenners 12 ungeachtet der aus der
Schweißkennungsspalte der Lerntabelle ausgelesenen Daten
vorübergehend unterbrochen.
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(I-2) Die aktuelle Auslesepunktnummer M der Lerntabelle
wird um "1" zurückgezählt, um eine neue Auslesepunktnummer M
vorzusehen. Ähnlich zu Schritt B, werden die Daten der Teach-
In-Punkt-Koordinatenspalte und der Befehlscodespalte der
Lerntabelle, die der neuen ausgelesenen Punktnummer M entsprechen,
ausgelesen.
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(I-3 bis I-7) Ähnlich zu den Schritten C bis 6 wird aus
den von der Befehlscodespalte der Lerntabelle ausgelesenen
Daten bestimmt, welche folgegesteuerte Bewegung "1",
Linearinterpolationsbewegung "2", Zirkularinterpolationsbewegung "3" oder
P 25 Nichtlinearinterpolationsbewegung "4" durchzuführen ist. Wenn
bestimmt wird, daß die folgegesteuerte Bewegung "1"
durchzuführen ist, werden die Koordinaten des Punktes ausgelesen, die der
aktuellen Auslese/Einfüge-Punktnummer N entsprechen und die
sich unter denen befinden, die während der vorherigen
Verschiebung des Schweißbrenners durch folgegesteuerte Bewegung, wie
z. B. Rollenspurverfolgung, aufeinanderfolgend in die Tabelle
für folgegesteuerte Bewegung geschrieben worden sind. Dann wird
der Schweißbrenner 12 zu den Koordinaten verschoben, die
ausgelesen worden sind. Wenn bestimmt wird, daß die
Linearinterpolationsbewegung "2", Zirkularinterpolationsbewegung "3" oder
Nichtlinearinterpolationsbewegung "4" durchzuführen ist, wird
der Schweißbrenner 12 zu den Koordinaten des
Interpolations
punktes, der mittels linearer, zirkularer oder nichtlinearer
Interpolation erhalten worden ist, auf den Koordinaten P des
aus der Teach-In-Punkt-Koordinatenspalte der Lerntabelle
ausgelesenen Teach-In-Punktes und auf den Koordinaten der aktuellen
Position des Schweißbrenners 12 beruhend, in ähnlicher Weise zu
dem der Schritte E bis 6 verschoben.
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(I-8, I-9) Ein Überprüfung ähnlich zu Schritt J wird
gemacht, um zu bestimmen, ob die Verschiebung des Schweißbrenners
12 zu den Koordinaten P des von der Teach-In-Punkt-
Koordinatenspalte der Lerntabelle ausgelesenen Teach-In-Punktes
abgeschlossen worden ist. In der Zwischenzeit wird für den Fall
des folgegesteuerten Bewegens "1" die aktuelle Auslese/Einfüge-
Punktnummer N der Tabelle für folgegesteuerte Bewegung um "1"
zurückgezählt, um eine neue Auslese/Einfüge-Punktnummer N
vorzusehen.
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Wenn festgestellt wird, daß die Verschiebung noch nicht
abgeschlossen worden ist, kehrt das Programm zu Schritt I-3
zurück. Wenn andererseits die Verschiebung abgeschlossen worden
ist, dann wird eine Überprüfung auf der Grundlage der von der
Zurückzugskennungsspalte der Lerntabelle ausgelesenen Daten
gemacht, d. h. welche Zurückzugskennung "1" oder "0" gesetzt
worden ist ("1" = zurückziehbar, "0" = nicht zurückziehbar), um zu
bestimmen, ob der Schweißbrenner 12 von dem Werkstück 14
zurückgezogen werden kann. Wenn der Schweißbrenner 12 nicht
zurückziehbar ist, kehrt das Programm zu Schritt I-2 zurück und
wenn er zurückziehbar ist, geht das Programm zu Schritt I-10
über.
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(I-10) Der Schweißbrenner 12 wird zu den Koordinaten Q des
von den Zurückzugspunktkoordinaten der Lerntabelle ausgelesenen
Zurückzugspunktes verschoben. Dann wird der Schweißbrenner 12
weiter zu dem automatischen Schweißbrennerauswechsler 13
bewegt, um durch einen neuen ersetzt zu werden. Nach dem Ersetzen
wird der neue Schweißbrenner 12 zu den Koordinaten P des von
der Teach-In-Punkt-Koordinatenspalte ausgelesenen Teach-In-
Punktes über die obengenannten Koordinaten Q des aus der
Zurückzugspunktkoordinatenspalte der Lerntabelle ausgelesenen
Zurückzugspunktes verschoben. Dann wird die aktuelle
Auslesepunktnummer M der Lerntabelle um "1" erhöht, um eine neue
Auslesepunktnummer M vorzusehen.
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(I-11) Ähnlich zu den Schritten B und I-2, werden die
Daten der Teach-In-Punkt-Koordinatenspalte und Befehlscodespalte
der Lerntabelle, die der aktuellen Auslesepunktnummer M
entsprechen, ausgelesen.
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(I-12, I-16) Auf der Grundlage der von der
Befehlscodespalte der Lerntabelle ausgelesenen Daten wird eine
Überprüfung ähnlich zu den Schritten C und G und den Schritten I-3
bis I-7 gemacht, um zu bestimmen, welche folgegesteuerte
Bewegung "1", Linearinterpolationsbewegung "2",
Zirkularinterpolationsbewegung "3" oder Nichtlinearinterpolationsbewegung "4"
durchzuführen ist. Wenn festgestellt wird, daß die
folgegesteuerte Bewegung "1" durchzuführen ist, werden die in den
Koordinatenspalten der Tabelle für folgegesteuerte Bewegung
gespeicherten Koordinaten ausgelesen, die den aktuellen
Auslese/Einfüge-Punktnummern N der folgegesteuerten Bewegungstabelle
entsprechen.
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125 Dann wird der Schweißbrenner 12 zu den vorstehenden
ausgelesenen Koordinaten verschoben. Wenn festgestellt wird, daß die
Linearinterpolationsbewegung "2",
Zirkularinterpolationsbewegung "3" oder Nichtlinearinterpolationsbewegung "4"
durchzuführen ist, dann wird der Schweißbrenner 12 zu den Koordinaten des
Interpolationspunktes verschoben, der mittels linearer,
zirkularer oder nichtlinearer Interpolation erhalten wird, ähnlich
zu den Schritten E bis 6 und den Schritten I-5 bis I-7.
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(I-17, I-20) Ähnlich zu den Schritten J und I-8, wird eine
Überprüfung gemacht, um zu bestimmen, ob die Verschiebung des
Schweißbrenners 12 zu den von der
Teach-In-Punkt-Koordinatenspalte der Lerntabelle ausgelesenen Koordinaten P der Teach-In-
Punkte abgeschlossen worden ist. In der Zwischenzeit wird, wenn
die folgegesteuerte Bewegung "1" angezeigt ist, die aktuelle
Auslese/Einfüge-Punktnummer N der folgegesteuerten
Bewegungstabelle um "1" erhöht, um eine neue Auslese/Einfüge-Punktnummer N
vorzusehen. Wenn bestimmt wird, daß die Verschiebung nicht
abgeschlossen worden ist, geht das Programm zu Schritt I-12 über.
Wenn andererseits die Verschiebung abgeschlossen worden ist,
wird die aktuelle Auslesepunktnummer M der Anweisungstabelle um
"1" erhöht, um eine neue Auslesepunktnummer M vorzusehen.
Danach wird eine Überprüfung gemacht, um zu bestimmen, ob die
neue Auslesepunktnummer M mit dem Inhalt des zeitweilig
gespeicherten Datensatzes X übereinstimmt. Wenn sie nicht
übereinstimmt, kehrt das Programm zu Schritt I-11 zurück. Wenn sie
übereinstimmt, werden die Daten der
Teach-In-Punkt-Koordinatenspalte und der Befehlscodespalte der Lerntabelle, die der
ausgelesenen Punktnummer M entsprechen, ähnlich zu den Schritten B
und I-2 ausgelesen.
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(I-21 bis I-26) Ähnlich zu den Schritten I-12 bis I-16,
wird eine Überprüfung gemacht, um zu bestimmen, welche
folgegesteuerte Bewegung "1", Linearinterpolationsbewegung "2",
Zirkularinterpolationsbewegung "3" oder
Nichtlinearinterpolationsbewegung "4" durchzuführen ist, und gemäß der Überprüfung wird
der Schweißbrenner 12 verschoben. Nachdem der Schweißbrenner 12
verschoben worden ist, wird beurteilt, ob die Koordinaten der
aktuellen Position des Schweißbrenners 12 mit den Koordinaten
des als zeitweilig gespeicherter Datensatz Y gespeicherten
Punktes, an dem die Abnormalität auftritt, übereinstimmen.
Falls nicht, kehrt das Programm zu Schritt I-21 zurück. Falls
ja, kehrt das Programm zu Schritt B zurück.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird die oben beschriebene
Abnormalitätsaufhebungsroutine (Schritt I) konkret beschrieben,
wobei der Fall der zuvor gezeigten Lerntabelle genommen wird.
Es wird angenommen, daß der Schweißbrenner 12 das Schweißen
ausgehend von einem Teach-In-Punkt Pm begonnen hat, und während
der Schweißbrenner 12 zu einem Teach-In-Punkt Pm+2 unter
Vorbei
treten an einem Teach-In-Punkt Pm+1 fortfährt, erlischt der
Lichtbogen des Schweißbrenners 12, so daß die Bewegung des
Schweißbrenners 12 zu einem zeitweiligen Stop kommt. Der Punkt,
an dem der Schweißbrenner 12 vorübergehend hält, wird als der
Punkt Px gesetzt, an dem die Abnormalität auftritt.
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Während das Schweißen durch den Schweißbrenner 12
vorübergehend zu einem Stop gebracht ist, bewegt sich der
Schweißbrenner 12 von dem Punkt Px, an dem die Abnormalität auftritt, zu
dem Teach-In-Punkt Pm zurück, für den die Zurückzugskennung auf
"1", was "zurückziehbar" anzeigt, gesetzt worden ist, entlang
des Weges der Wirkungslinie, wie durch einen Pfeil in Fig. 4
angezeigt, den der Schweißbrenner einmal zurückgelegt hat. Der
Schweißbrenner 12 wird dann von dem Teach-in-Punkt Pm zu dem
Zurückzugspunkt Qi verschoben, wodurch der Schweißbrenner 12
von dem Werkstück zurückgezogen wird.
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Danach wird der Schweißbrenner mittels des zuvor
beschriebenen automatischen Schweißbrennerauswechslers 13 durch einen
neuen ersetzt, und der neue Schweißbrenner 12 wird dann zu dem
Punkt PX, an dem Abnormalität auftritt, über den
Zurückzugspunkt Q&sub1;, den Teach-In-Punkt Pm und den Teach-In-Punkt Pm+i auf
dem Weg bewegt, den der Schweißbrenner 12 genommen hat, als er
von dem Werkstück zurückgezogen wurde.
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Bei dieser Ausführungsform stoppt der Schweißbrenner 12
vorübergehend bei dem Punkt PX, an dem Abnormalität auftritt,
wenn der Lichtbogen erlischt, und die
Abnormalitätsaufhebungsroutine (Schritt I) wird unverzüglich an dem Punkt Px
durchgeführt, um den Schweißbrenner zu ersetzen, ohne zu versuchen,
den Betrieb neu zu beginnen. Das Programm kann jedoch derart
eingerichtet sein, daß ein Versuch, den Betrieb erneut zu
beginnen, wiederholt an dem Punkt Px, an dem die Abnormalität
auftritt, unternommen wird, und wenn der Betrieb nicht neu
begonnen werden kann, die Abnormalitätsaufhebungsroutine (Schritt
I) durchgeführt wird.
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Während der an der Lichtbogenauslöschung leidende
unnormale Schweißbrenner 12 durch einen neuen bei der
Abnormalitätsaufhebungssroutine der vorangehenden Ausführungsform ersetzt
wird, kann der unnormale Schweißbrenner 12 anstelle eines
Ersetzens durch Enfernen von Spritzern von dem Schweißbrenner 12
mit einem Düsenreiniger, der als eine automatische
Schweißbrennerreparaturmaschine dient, oder durch Abschneiden eines
Drahtes mit einem Drahtabschneider repariert werden, der ebenfalls
als eine automatische Schweißbrennerreparaturmaschine dient,
wodurch die Ursache der Lichtbogenauslöschung beseitigt wird.
Es soll angemerkt sein, daß eine Erläuterung der Haltesteuerung
des Schweißbrenners 12 in der vorstehend erwähnten
Ausführungsform unterlassen worden ist.
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Obwohl die vorangehende Ausführungsform nicht speziell den
Fall erwähnt, bei dem es notwendig wird, die Koordinaten der
Teach-In-Punkte wegen einer Verschiebung des Werkstücks 14 zu
verschieben, sollte, wenn dieser Fall eintritt, eine
Koordinatentransformation ausgeführt werden.
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Während die vorangehende Ausführungsform insbesondere für
den Fall beschrieben worden ist, bei dem die Vorrichtung der
Erfindung zur Wiederherstellung von normalen
Betriebsbedingungen in einem industriellen Schweißrobotersystem eingerichtet
ist, kann es für andere Systeme angewendet werden wie z. B. ein
industrielles Robotersystem zur Verwendung beim Schleifbetrieb,
das eine Schleifscheibe als das Werkzeug und einen
automatischen Schleifscheibenauswechsler aufweist. In Fällen, bei denen
die Erfindung auf industrielle Schleifrobotersysteme angewendet
wird, kann die automatische Schleifscheibenreparaturmaschine
eine Abrichteinrichtung zum Zurichten und Abrichten einer
Schleifscheibe sein. Die Erfassung eines Auftretens von
unnormalen Bedingungen, wie z. B. eines übermäßigen Verschleißes oder
eines Verschmutzens, kann durch Erfassen des Laststroms des
Motors zum Drehen der Schleifscheibe mit einem Stromsensor
durchgeführt werden.
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Soweit die Erfindung beschrieben ist, ist es klar, daß sie
auf vielerlei Weise verändert werden kann. Solche Veränderungen
sind aber nicht so anzusehen, daß sie den Schutzbereich der
Erfindung verlassen, der durch die folgenden Ansprüche definiert
ist.