JP2015139803A - Robot control system and wire feeding control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶接ワイヤの送給を非常停止させることができるロボット制御システム等に関する。 The present invention relates to a robot control system and the like capable of emergency stopping feeding of a welding wire.
従来、産業用ロボットを制御するロボット制御システムにおいて、ティーチングペンダント（可搬式操作装置）を操作しながらロボットを動作させている場合に、ティーチングペンダントに設けられた非常停止スイッチを操作することによって非常停止信号を入力し、ロボットの動作を停止させることが行われている（例えば、特許文献１参照）。また、ロボットの動作範囲を柵で囲い、その柵のドアが開けられると、ドアに設けられた非常停止スイッチが作動することにより非常停止信号が出力され、ロボットの動作を停止させることも行われている。 Conventionally, in a robot control system for controlling an industrial robot, when a robot is operated while operating a teaching pendant (portable operation device), an emergency stop is performed by operating an emergency stop switch provided on the teaching pendant. A signal is input to stop the operation of the robot (for example, see Patent Document 1). Also, when the robot's movement range is enclosed by a fence and the fence door is opened, an emergency stop signal is output by the operation of the emergency stop switch provided on the door, and the robot's movement is stopped. ing.
図３は、そのようなロボット制御システムの一例を示す図である。図３で示される従来のロボット制御システムは、ロボット制御装置４０と、溶接ロボット２と、スイッチ３と、溶接電源装置４と、ワイヤ送給制御システム７０とを備える。ワイヤ送給制御システム７０は、ワイヤ送給制御装置５０と、ワイヤ送給装置６０とを備える。 FIG. 3 is a diagram showing an example of such a robot control system. The conventional robot control system shown in FIG. 3 includes a robot control device 40, a welding robot 2, a switch 3, a welding power supply device 4, and a wire feed control system 70. The wire feed control system 70 includes a wire feed control device 50 and a wire feed device 60.
ロボット制御装置４０は、サーボコントローラ１０と、安全監視部１１と、ロボット制御部１２と、通信部１３と、非常停止回路１６と、マグネットスイッチ１７と、安全回路１５０とを備える。なお、動作領域Ａは、ＯＳやアプリケーション等のメインソフトウェアを実行するメインＣＰＵシステムであり、動作領域Ｂは、メインソフトウェアに従属するサブシステムであり、動作領域Ｃは、ハードウェアロジックであり、動作領域Ｄは、リレーやスイッチ等の接点によって実現されるハードウェア回路である。したがって、動作領域Ｄに向かうほど安全性が高くなる。なお、図３において、「信号」は二重線の矢印で示されており、それ以外の「通信」等は一本線の矢印で示されている。通常、通信よりも信号の方が安全性が高い。
The robot control device 40 includes a servo controller 10, a safety monitoring unit 11, a
図３で示されるロボット制御システムにおいて、ティーチングペンダントの非常停止ボタン等のスイッチ３が操作されると、その操作に応じて、非常停止のためのスイッチ３が作動したことが非常停止回路１６、安全回路１５０を介して安全監視部１１に伝達される。そして、安全監視部１１からロボット制御部１２、通信部１３、溶接電源装置４を介して制御部５１０にワイヤ送給を停止する旨の指示が通信される。その通信に応じて、制御部５１０は、インバータ５２を制御し、ワイヤ送給装置６０のモータ６１を停止させる。
In the robot control system shown in FIG. 3, when the switch 3 such as the emergency stop button of the teaching pendant is operated, the
また、アプリケーションや溶接電源装置４において検知された異常の発生に応じてワイヤ送給装置６０による溶接ワイヤの送給を停止する処理について簡単に説明する。アプリケーションにおいて異常の発生が検知された場合には、安全監視部１１、ロボット制御部１２、通信部１３、溶接電源装置４、制御部５１０、インバータ５２の経路を介してワイヤ送給装置６０のモータ６１が停止されることになる。また、溶接電源装置４において異常の発生が検知された場合には、溶接電源装置４、制御部５１０、インバータ５２の経路を介してワイヤ送給装置６０のモータ６１が停止されることになる。
In addition, a process for stopping the feeding of the welding wire by the wire feeding device 60 in response to the occurrence of an abnormality detected in the application or the welding power source device 4 will be briefly described. When occurrence of an abnormality is detected in the application, the motor of the wire feeding device 60 is routed through the path of the safety monitoring unit 11, the
しかしながら、上述のように、ワイヤ送給装置６０のモータ６１を停止させる際には、溶接電源装置４と制御部５１０との間の通信を介することになり、信号制御によってモータ６１を停止させることはできない。そのため、そのモータ６１の停止制御は、信号制御と比較して信頼性が低かった。また、ロボット制御装置１からモータ６１を停止させる場合には、動作領域Ａの安全監視部１１及びロボット制御部１２を介した制御を行うため、アプリケーションが何らかの理由により制御不能な状態に陥ると、異常の発生時に溶接ワイヤの送給を停止できなくなる可能性があった。
However, as described above, when the
また、従来のワイヤ送給装置６０においては、メンテナンス中、すなわち筐体の扉を開けているときや、溶接ワイヤの加圧ロールによる加圧を解除しているときにも溶接ワイヤの送給動作を行うことができた。そのため、作業者がメンテナンスをしている際に、ワイヤ送給装置６０が意図しないで動作する可能性があった。 Further, in the conventional wire feeding device 60, the welding wire feeding operation is also performed during maintenance, that is, when the casing door is opened, or when the pressurization of the welding wire by the pressure roll is released. Was able to do. Therefore, there is a possibility that the wire feeding device 60 operates unintentionally when the worker is performing maintenance.
本発明は、上記課題の少なくともいずれかを解決するためになされたものであり、その一の目的は、ロボット制御システムにおいて異常が発生した際に、ワイヤ送給装置による溶接ワイヤの送給をより確実に停止できるようにすることである。 The present invention has been made to solve at least one of the above problems, and one object of the present invention is to supply a welding wire by a wire feeder when an abnormality occurs in a robot control system. It is to be able to stop reliably.
また、他の目的は、作業者がメンテナンスを行っている場合などにおいて、ワイヤ送給装置が意図しないで動作することを回避できるようにすることである。 Another object is to make it possible to avoid unintentional operation of the wire feeding device when an operator is performing maintenance.
上記目的の少なくともいずれかを達成するため、本発明によるロボット制御システムは、溶接ロボットを制御するロボット制御装置と、溶接ロボットにおいて溶接ワイヤを送給するワイヤ送給装置と、ワイヤ送給装置による溶接ワイヤの送給を制御するワイヤ送給制御装置とを備えたロボット制御システムであって、ロボット制御装置は、溶接ロボットを制御し、溶接電源装置を介して溶接ロボットにおける溶接を制御するロボット制御部と、溶接ワイヤの送給を非常停止させる場合に、ワイヤ送給制御装置に非常停止信号を送信するハードウェア回路である安全回路と、を備え、ワイヤ送給制御装置は、ワイヤ送給装置による溶接ワイヤの送給を制御する制御部を備え、制御部は、安全回路からの非常停止信号を受け付けた場合に、ワイヤ送給装置による溶接ワイヤの送給を停止させる、ものである。
このような構成により、異常の発生時には、ハードウェア回路である安全回路がアプリケーションを介さないで非常停止信号をワイヤ送給制御装置に送信することによって溶接ワイヤの送給を停止でき、安全性を高めることができる。そのため、例えば、アプリケーションが暴走した場合であっても、ティーチングペンダントの非常停止ボタン等のスイッチ３が操作された際に、その操作に応じて溶接ワイヤの送給を適切に停止できるようになる。
To achieve at least one of the above objects, a robot control system according to the present invention includes a robot control device that controls a welding robot, a wire feeding device that feeds a welding wire in the welding robot, and welding by the wire feeding device. A robot control system comprising a wire feed control device for controlling wire feed, wherein the robot control device controls a welding robot and controls welding in the welding robot via a welding power supply device. And a safety circuit that is a hardware circuit that transmits an emergency stop signal to the wire feed control device when the welding wire feed is emergency stopped. The wire feed control device is based on the wire feed device. A control unit for controlling the feeding of the welding wire is provided. When the control unit receives an emergency stop signal from the safety circuit, the control unit The feeding of the welding wire by the charging device is stopped, those.
With such a configuration, when an abnormality occurs, the safety circuit, which is a hardware circuit, can stop feeding the welding wire by sending an emergency stop signal to the wire feed control device without passing through the application. Can be increased. Therefore, for example, even when the application runs away, when the switch 3 such as the emergency stop button of the teaching pendant is operated, the feeding of the welding wire can be appropriately stopped according to the operation.
また、本発明によるロボット制御システムでは、ワイヤ送給装置は、インタロック接点を備えており、制御部は、インタロック接点の開閉に応じて動作してもよい。
このような構成により、例えば、作業者がワイヤ送給装置のメンテナンスを行っている場合に、ワイヤ送給装置が意図しないで動作する事態を回避することができ、安全性を向上させることができる。
In the robot control system according to the present invention, the wire feeding device may include an interlock contact, and the control unit may operate in accordance with opening / closing of the interlock contact.
With such a configuration, for example, when an operator is performing maintenance on the wire feeding device, a situation in which the wire feeding device operates unintentionally can be avoided, and safety can be improved. .
また、本発明によるロボット制御システムでは、インタロック接点は、ワイヤ送給装置における溶接ワイヤの加圧の有無に応じて開閉され、制御部は、インタロック接点によって溶接ワイヤが加圧されていないことが示される場合には、溶接ワイヤの送給制御を行わなくてもよい。
このような構成により、加圧ローラによる溶接ワイヤの加圧が行われていない場合には、溶接ワイヤの送給が行われないようにすることができ、安全性を向上させることができる。
Further, in the robot control system according to the present invention, the interlock contact is opened / closed according to the presence / absence of pressurization of the welding wire in the wire feeding device, and the control unit does not pressurize the welding wire by the interlock contact. Is indicated, the welding wire feeding control need not be performed.
With such a configuration, when the welding wire is not pressurized by the pressure roller, feeding of the welding wire can be prevented and safety can be improved.
また、本発明によるロボット制御システムでは、ワイヤ送給装置は、開閉可能な扉を有する筐体を有しており、インタロック接点は、筐体の扉の開閉に応じて開閉され、制御部は、インタロック接点によって扉が開いていることが示される場合には、溶接ワイヤの送給制御を行わなくてもよい。
このような構成により、ワイヤ送給装置の駆動部にアクセス可能な状態においては溶接ワイヤの送給が行われないようにすることができ、安全性を向上させることができる。
Further, in the robot control system according to the present invention, the wire feeding device has a housing having an openable / closable door, the interlock contact is opened / closed according to the opening / closing of the housing door, and the control unit is If the interlock contact indicates that the door is open, the welding wire feed control need not be performed.
With such a configuration, the welding wire can be prevented from being fed in a state where the drive unit of the wire feeding device is accessible, and safety can be improved.
また、本発明によるワイヤ送給制御システムは、溶接ロボットにおいて溶接ワイヤを送給するワイヤ送給装置と、ワイヤ送給装置による溶接ワイヤの送給を制御するワイヤ送給制御装置とを備えたワイヤ送給制御システムであって、ワイヤ送給装置は、インタロック接点を備えており、ワイヤ送給制御装置は、インタロック接点の開閉に応じて、ワイヤ送給装置による溶接ワイヤの送給を制御する制御部を備える、ものである。
このような構成により、例えば、作業者がワイヤ送給装置のメンテナンスを行っている場合に、ワイヤ送給装置が意図しないで動作する事態を回避することができ、安全性を向上させることができる。
In addition, a wire feed control system according to the present invention includes a wire feed device that feeds a welding wire in a welding robot, and a wire feed control device that controls the feed of the welding wire by the wire feed device. The wire feeding device includes an interlock contact, and the wire feeding control device controls feeding of the welding wire by the wire feeding device in accordance with opening / closing of the interlock contact. The control part which comprises is provided.
With such a configuration, for example, when an operator is performing maintenance on the wire feeding device, a situation in which the wire feeding device operates unintentionally can be avoided, and safety can be improved. .
本発明によるロボット制御システム等によれば、安全回路を備えることにより、異常発生時により確実に溶接ワイヤの送給を停止でき、安全性を向上させることができる。また、インタロック機構を備えることにより、例えば、メンテナンス中にワイヤ送給装置が意図しないで動作する事態を回避することができる。 According to the robot control system or the like according to the present invention, by providing the safety circuit, the feeding of the welding wire can be stopped more reliably when an abnormality occurs, and safety can be improved. Further, by providing the interlock mechanism, for example, it is possible to avoid a situation in which the wire feeding device operates unintentionally during maintenance.
以下、本発明によるロボット制御システムについて、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素は同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。 Hereinafter, a robot control system according to the present invention will be described using embodiments. Note that, in the following embodiments, the components given the same reference numerals are the same or equivalent, and repetitive description may be omitted.
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１によるロボット制御システムについて、図面を参照しながら説明する。本実施の形態によるロボット制御装置は、アプリケーションを介さないでワイヤ送給装置による溶接ワイヤの送給を停止させることができるものである。また、本実施の形態によるワイヤ送給制御システムは、インタロック機構を備えたものである。
(Embodiment 1)
A robot control system according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. The robot control device according to the present embodiment can stop the feeding of the welding wire by the wire feeding device without using an application. Further, the wire feed control system according to this embodiment includes an interlock mechanism.
図１は、本実施の形態によるロボット制御システム１００の構成を示すブロック図である。本実施の形態によるロボット制御システム１００は、ロボット制御装置１と、溶接ロボット２と、スイッチ３と、溶接電源装置４と、ワイヤ送給制御システム７とを備える。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a robot control system 100 according to the present embodiment. A robot control system 100 according to the present embodiment includes a robot control device 1, a welding robot 2, a switch 3, a welding power supply device 4, and a wire feed control system 7.
ロボット制御装置１は、溶接ロボット２及び溶接電源装置４を制御するものであり、サーボコントローラ１０と、安全監視部１１と、ロボット制御部１２と、通信部１３と、安全回路１５と、非常停止回路１６と、マグネットスイッチ１７とを備える。動作領域Ａは、メインソフトウェアの動作領域である。安全監視部１１とロボット制御部１２とは、その動作領域ＡのメインＣＰＵシステムにおいて動作するアプリケーションであり、通常、ＯＳ上で動作するアプリケーションを実行するＣＰＵによって実現される。また、動作領域Ｂは、メインソフトウェアに従属されたり、制御されたりする動作領域である。サーボコントローラ１０と通信部１３とは、動作領域Ｂのサブシステムにおいて動作するものであり、通常、ソフトウェアとハードウェアとによって実現される。また、動作領域Ｃは、ハードウェアロジックの動作領域である。安全回路１５は、動作領域Ｃにおいて動作する回路であり、通常、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の集積回路によって実現される。ＦＰＧＡ等は、ＯＳやドライバを介するソフトウェアと異なり、ハードウェア記述言語で直接、信号動作をプログラミングするため、ソフトウェアよりも安全性が高いと考えられる。また、動作領域Ｄは、ハードウェア回路であり、ロボット制御装置１でもっとも信頼性の高い領域である。非常停止回路１６とマグネットスイッチ１７とは、動作領域Ｄにおいて動作する回路であり、通常、リレーやスイッチ等の接点によって実現される。なお、図１においても、受け渡しされる「信号」は二重線の矢印で示されており、それ以外の「通信」等は一本線の矢印で示されている。信号は、スイッチまたはリレー接点状態のオン／オフを、電圧の高／低で受け渡しする。その信号では、例えば、単一方向にオン／オフが伝達されることになる。一方、通信は、データ等の情報を受け渡しするものであり、例えば、シリアル通信や、バスによって接続される通信等であってもよい。その通信では、例えば、双方向に情報が伝達されることになる。したがって、通常、通信よりも信号の方が安全性が高いことになる。ここでの安全性とは、不具合の起きる可能性が低いという意味での安全性である。したがって、ロボット制御装置１においては、動作領域Ａから動作領域Ｄに向かうほど安全性が高いことになる。
The robot control device 1 controls the welding robot 2 and the welding power source device 4, and includes a servo controller 10, a safety monitoring unit 11, a
サーボコントローラ１０は、溶接ロボット２における各駆動モータを動作させるものであり、サーボ制御部１４とインバータ１８とを備える。サーボ制御部１４は、ロボット制御部１２から位置指令値を受け取り、また溶接ロボット２から駆動モータの現在位置等を受け取り、それらを用いることによって溶接ロボット２の各駆動モータの現在位置が位置指令値の示す位置となるようにフィードバック制御を行う。サーボ制御部１４は、インバータ１８に電流指令値を出力することによって、インバータ１８におけるＰＷＭ変換を制御する。インバータ１８は、マグネットスイッチ１７から溶接ロボット２の各駆動モータを駆動するための電力の供給を受け、その供給された電力によって、サーボ制御部１４によるＰＷＭ制御に応じて溶接ロボット２の各駆動モータを駆動させる。具体的には、インバータ１８は、マグネットスイッチ１７から供給される三相交流を整流回路によって整流し、その整流出力を平滑コンデンサによって平滑し、その平滑した直流をサーボ制御部１４からの電流指令値に基づいてＰＷＭ変換した三相交流を溶接ロボット２の各駆動モータ（サーボモータ）に出力してもよい。このサーボコントローラ１０は、溶接ロボット２の駆動モータをＰＷＭ制御により駆動する公知の構成である。
The servo controller 10 operates each drive motor in the welding robot 2 and includes a
安全監視部１１は、ロボット制御装置１におけるアプリケーションによって実現され、安全監視に関する処理を行う。具体的には、安全監視部１１は、異常の発生時に、溶接ロボット２や溶接電源装置４、ワイヤ送給装置６を非常停止させる処理を行う。その非常停止の処理は，例えば、安全回路１５に非常停止の指示を渡すことであってもよい。また、安全監視部１１は、安全回路１５から受け取る情報によって、非常停止の状況をモニタリングしてもよい。
The safety monitoring unit 11 is realized by an application in the robot control apparatus 1 and performs processing related to safety monitoring. Specifically, the safety monitoring unit 11 performs an emergency stop process on the welding robot 2, the welding power supply device 4, and the
ロボット制御部１２は、ロボット制御装置１におけるアプリケーションによって実現され、安全監視部１１が行う以外のアプリケーションの処理を行う。具体的には、ロボット制御部１２は、サーボコントローラ１０を介して溶接ロボット２を制御する。その溶接ロボット２の制御は、例えば、図示しない記録媒体で記憶されている教示情報や、ティーチングペンダントから入力される操作信号等に応じて、溶接ロボット２の各駆動モータの位置を制御することであってもよい。その制御によって、溶接ロボット２の溶接トーチが所望の位置に移動されることになる。また、ロボット制御部１２は、例えば、通信部１３及び溶接電源装置４を介して溶接ロボット２における溶接を制御してもよい。その溶接の制御は、例えば、溶接条件等に応じた、溶接電源装置４による溶接の開始や終了、出力電圧、溶接ワイヤの送給の開始や終了等の制御であってもよい。なお、ロボット制御部１２の構成はすでに公知であり、その詳細な説明を省略する。
The
通信部１３は、ロボット制御装置１と溶接電源装置４との間の通信を行う。前述のように、通信部１３は、ロボット制御部１２からの指示に応じて、溶接開始、溶接終了、溶接ワイヤの送給開始、送給終了などの指示を溶接電源装置４に送信してもよい。また、通信部１３は、溶接電源装置４から溶接電流や溶接電圧等の情報を受信してもよい。その受信した情報は、ロボット制御部１２に渡され、異常の検知等の処理に用いられてもよい。
The
安全回路１５は、ハードウェア回路であって、非常停止回路１６から非常停止の信号を受け取った場合や、安全監視部１１から非常停止の指示を受け取った場合に、非常停止に関する処理を行う。非常停止回路１６から非常停止の信号を受け取った場合には、安全回路１５は、溶接電源装置４、制御部５１に、非常停止信号を送信してもよい。また、安全監視部１１から非常停止の指示を受け取った場合には、安全回路１５は、溶接電源装置４、制御部５１に非常停止信号を送信し、非常停止回路１６に非常停止信号を出力してもよい。また、安全回路１５は、非常停止信号を送信したかどうかを示す非常停止の状況を示す情報を、モニタリングのために安全監視部１１に渡してもよい。安全回路１５は、前述のように、例えば、ＦＰＧＡ等によって実現される。
The
非常停止回路１６は、スイッチ３からの信号に応じて、非常停止の信号を安全回路１５やマグネットスイッチ１７に渡す。その非常停止の信号は、非常停止をするかどうかを示す信号である。例えば、ティーチングペンダントにおける非常停止ボタンであるスイッチ３が押下された場合には、非常停止回路１６は、非常停止する旨の信号を安全回路１５とマグネットスイッチ１７に出力する。そうでない場合、すなわち非常停止ボタンが押下されていない場合には、非常停止回路１６は、非常停止しない旨の信号を安全回路１５とマグネットスイッチ１７に出力する。なお、マグネットスイッチ１７に出力される非常停止する旨の信号は、マグネットスイッチ１７を開放するための信号である。また、例えば、溶接ロボット２を囲む安全柵のドアが開けられ、そのドアに設けられたスイッチ３が作動した場合には、非常停止回路１６は、非常停止する旨の信号を安全回路１５とマグネットスイッチ１７に出力する。そうでない場合、すなわち安全柵のドアが閉じられている場合には、非常停止回路１６は、非常停止しない旨の信号を安全回路１５とマグネットスイッチ１７に出力する。また、非常停止回路１６は、安全回路１５から非常停止信号を受け取った場合にも、非常停止する旨の信号をマグネットスイッチ１７に出力する。
The
マグネットスイッチ１７は、非常停止回路１６からの信号に応じて、インバータ１８への電力の供給のオン／オフを切り替える電磁開閉器である。具体的には、非常停止回路１６からの信号によって非常停止しないことが示される場合には、マグネットスイッチ１７は閉じられ、インバータ１８に電力が供給される。一方、非常停止回路１６からの信号によって非常停止することが示される場合には、マグネットスイッチ１７は開放され、インバータ１８に電力が供給されないことによって、溶接ロボット２が停止する。このように、マグネットスイッチ１７は、溶接ロボット２の動力遮断器として動作する。また、マグネットスイッチ１７は、スイッチの開閉を示す信号をサーボ制御部１４に渡す。
The
溶接ロボット２は、減速機を介して駆動モータにより駆動される関節によって連結された複数のアームを有している。その駆動モータは、エンコーダを有しており、そのエンコーダによって駆動モータの現在位置が検出されてもよい。また、その複数のアームの先端には、母材（ワーク）に対してアーク溶接を行う溶接トーチが取り付けられている。そして、溶接ワイヤがワイヤ送給装置６から送給され、溶接電源装置４によって、溶接トーチの先端の溶接ワイヤと母材との間に高電圧が印加されることによってアークが発生し、そのアークの熱で溶接ワイヤ及び母材が溶融されることにより、母材に対する溶接が行われる。なお、溶接電源装置４の構成はすでに公知であり、その詳細な説明を省略する。また、アーク溶接では、シールドガスを溶接トーチから噴出することが一般的であるが、その構成の説明は省略している。
The welding robot 2 has a plurality of arms connected by joints driven by a drive motor via a reduction gear. The drive motor may include an encoder, and the current position of the drive motor may be detected by the encoder. Further, a welding torch for performing arc welding on the base material (workpiece) is attached to the tips of the plurality of arms. Then, the welding wire is fed from the
スイッチ３は、非常停止するかどうかを示す信号を非常停止回路１６に出力する。前述のように、スイッチ３は、ティーチングペンダントにおける非常停止ボタンであってもよく、安全柵のドアの開閉に応じてオン／オフになるスイッチであってもよく、安全柵に設けられたセーフティプラグであってもよく、マットスイッチであってもよく、イネーブルスイッチであってもよく、その他のスイッチであってもよい。なお、溶接ロボット２等を非常停止する場合に、スイッチ３が閉じられてもよく、または開放されてもよい。
The switch 3 outputs a signal indicating whether or not to make an emergency stop to the
溶接電源装置４は、溶接で用いられる高電圧を溶接トーチや母材に供給する溶接電源や、ワイヤ送給装置６による溶接ワイヤの送給を制御するワイヤ送給制御部、ロボット制御装置１から送信される溶接条件に応じて、溶接電源を制御する溶接制御部等を備えている。また、溶接電源装置４は、溶接電流、溶接電圧等を取得し、ロボット制御装置１に送信してもよい。
なお、溶接ロボット２、スイッチ３、溶接電源装置４の構成はすでに公知であり、その詳細な説明を省略する。
The welding power source device 4 includes a welding power source that supplies a high voltage used in welding to the welding torch and the base material, a wire feeding control unit that controls feeding of the welding wire by the
The configurations of the welding robot 2, the switch 3, and the welding power source device 4 are already known, and detailed descriptions thereof are omitted.
ワイヤ送給制御システム７は、ワイヤ送給制御装置５と、ワイヤ送給装置６とを備える。
ワイヤ送給制御装置５は、ワイヤ送給装置６による溶接ワイヤの送給を制御するものであり、制御部５１と、インバータ５２とを備える。制御部５１は、溶接電源装置４から溶接ワイヤの送給に関する指示を受け取り、ワイヤ送給装置６のエンコーダ６２からモータ６１の現在位置を受け取り、それらを用いることによってワイヤ送給装置６による溶接ワイヤの送給速度が指示に応じたものとなるようにフィードバック制御を行う。具体的には、制御部５１は、インバータ５２に電流指令値を出力することによって、インバータ５２におけるＰＷＭ変換を制御する。インバータ５２は、制御部５１によるＰＷＭ制御に応じてワイヤ送給装置６のモータ６１を駆動させる。インバータ５２は、前述のインバータ１８と同様のものである。また、制御部５１は、安全回路１５からの非常停止信号を受け付けた場合に、ワイヤ送給装置６による溶接ワイヤの送給を停止させる。具体的には、その場合に、制御部５１は、インバータ５２を制御することによってモータ６１を停止させてもよく、インバータ５２に供給される電力を遮断することによってモータ６１を停止させてもよい。
The wire feed control system 7 includes a wire feed control device 5 and a
The wire feeding control device 5 controls feeding of the welding wire by the
また、制御部５１は、ワイヤ送給装置６のインタロック接点６３の開閉に応じて動作する。すなわち、制御部５１は、インタロック接点６３の開閉に応じて、ワイヤ送給装置６による溶接ワイヤの送給を制御する。インタロック接点６３の開閉に応じて溶接ワイヤの送給を制御するとは、インタロック接点６３によって、溶接ワイヤを送給してはならないことが示される場合に、溶接電源装置４からの指示に関わらず、溶接ワイヤが送給されないように制御することである。具体的には、制御部５１は、インタロック接点６３が開放されている場合には、溶接ワイヤが送給されないように制御してもよい。あるいは、制御部５１は、インタロック接点６３が閉じている場合に、溶接ワイヤが送給されないように制御してもよい。溶接ワイヤが送給されないようにする制御は、例えば、インバータ５２に供給される電力を遮断することであってもよく、モータ６１が停止されるようにインバータ５２を制御することであってもよい。
Further, the
ワイヤ送給装置６は、溶接ロボット２において溶接ワイヤを送給するものであり、モータ６１と、エンコーダ６２と、インタロック接点６３とを備える。モータ６１は、インバータ５２によって駆動され、溶接ワイヤを溶接トーチの先端方向に送給する。エンコーダ６２は、モータ６１の現在位置を取得し、制御部５１に渡す。インタロック接点６３は、例えば、筐体の扉の開閉に応じて開閉されるものであってもよく、ワイヤ送給装置６における溶接ワイヤの加圧の有無に応じて開閉されるものであってもよい。前者の場合には、インタロック接点６３は、例えば、筐体の扉が閉じている場合にオンとなり、筐体の扉が開いている場合にオフとなる接点であってもよい。また、後者の場合には、インタロック接点６３は、例えば、加圧ローラによる加圧が行われている場合にオンとなり、加圧ローラによる加圧が行われていない場合にオフとなる接点であってもよい。接点のオン／オフは、それぞれ逆であってもよい。インタロック接点６３は、扉の開閉や、加圧ローラの加圧の有無に応じたインタロック信号を制御部５１に出力する。そのインタロック信号は、インタロック接点６３の開閉を示す信号である。インタロック接点６３は、例えば、扉が閉じられた際に接触または近接する面や、加圧ローラの加圧時に接触または近接する面に設けられてもよい。このようなインタロック機構を設けることにより、作業者がワイヤ送給装置６のメンテナンスを行っている場合などに、ワイヤ送給装置６が意図せず動作することを防止することができ、安全性を向上させることができる。また、溶接ワイヤの送給が行われている際に誤って扉が開けられた場合にも、インタロック機構によって溶接ワイヤの送給を停止させることができる。なお、図１では説明の便宜上、ワイヤ送給装置６と溶接ロボット２とを離れた位置に示しているが、ワイヤ送給装置６は、溶接ロボット２に設けられていてもよい。
なお、ワイヤ送給制御装置５及びワイヤ送給装置６の構成は、安全回路１５からの非常停止信号に応じた制御及びインタロック機構以外についてはすでに公知であり、その詳細な説明を省略する。
The
The configurations of the wire feeding control device 5 and the
図２Ａは、筐体８０の扉８１が開いている状態のワイヤ送給装置６を示す図であり、図２Ｂは、筐体８０の扉８１が閉じている状態のワイヤ送給装置６を示す図である。図２Ａで示されるように、ワイヤ送給装置６は、開閉可能な扉８１を有する筐体８０と、その筐体８０の内部に配設され、溶接ワイヤ７１を送給する送給ローラ７５と、送給ローラ７５との間で溶接ワイヤ７１を挟持する加圧ローラ７６と、加圧ローラ７６による加圧の程度を調整するための加圧調整ハンドル７３と、モータ６１の駆動に応じて送給ローラ７５を回転させる動力軸７４とを備える。なお、図２Ａでは、説明の便宜上、溶接ワイヤ７１を手前側に示している。図２Ａのように扉８１が開いている場合、または加圧ローラ７６による溶接ワイヤ７１の加圧が行われていない場合には、例えば、インタロック接点６３が開放され、制御部５１によるワイヤ送給の制御が行われないことになる。その結果、作業者がメンテナンスを行うために扉８１を開けたり、加圧を解除したりしている場合には、溶接ワイヤ７１の送給が行われず、安全が確保されている。一方、図２Ｂで示されるように扉８１が閉じられた場合、または加圧ローラ７６による溶接ワイヤ７１の加圧が行われている場合には、例えば、インタロック接点６３が閉じられ、制御部５１によるワイヤ送給の制御が行われることになる。
2A is a diagram showing the
ここで、異常の発生に応じてワイヤ送給装置６を停止させる処理について説明する。アプリケーションにおいて異常の発生が検知された場合には、安全監視部１１を介して安全回路１５に非常停止の指示が入力される。また、非常停止する旨のスイッチ３が作動された場合には、非常停止回路１６を介して安全回路１５に非常停止の信号が入力される。そのように、非常停止の指示や信号や安全回路１５に入力されると、前述のように、安全回路１５から制御部５１に非常停止信号が送信される。そして、制御部５１がインバータ５２を介してワイヤ送給装置６による溶接ワイヤの送給を停止させる。また、それと同時に、溶接ロボット２や溶接電源装置４の動作も停止されることになり、ロボット制御システム１００全体が非常停止されることになる。
Here, a process of stopping the
以上のように、本実施の形態によるロボット制御システム１００によれば、ハードウェアの回路である安全回路１５から直接、ワイヤ送給制御装置５の制御部５１に非常停止信号を送信することができるため、異常の発生が検知された際に、より信頼性の高い機能を用いて溶接ワイヤの送給を停止させることができる。したがって、非常時により確実に溶接ワイヤの送給を停止できることになる。具体的には、ティーチングペンダントにおける非常停止ボタンであるスイッチ３が押下された場合に、動作領域Ａのメインソフトウェアを経由しないで溶接ワイヤの送給を停止させることができるため、たとえアプリケーションが暴走していたとしても、溶接ワイヤの送給を確実に停止させることができるようになる。その結果、安全性を向上させることができる。また、ワイヤ送給装置６がインタロック機構を備え、制御部５１がインタロック機構に応じた処理を行うことによって、作業者がワイヤ送給装置６のメンテナンスを行っている場合などに、ワイヤ送給装置６が意図せず動作することを回避でき、安全性を向上させることができている。
As described above, according to the robot control system 100 according to the present embodiment, an emergency stop signal can be transmitted directly from the
なお、本実施の形態では、インタロック接点６３が、ワイヤ送給装置６の筐体８０の扉８１の開閉や、ワイヤ送給装置６における溶接ワイヤ７１の加圧の有無に応じて開閉される場合について説明したが、インタロック接点６３が、それら以外の状況に応じて開閉されてもよいことは言うまでもない。
In the present embodiment, the interlock contact 63 is opened / closed depending on whether the
また、本実施の形態では、ワイヤ送給装置６がインタロック接点６３を備えており、そのインタロック接点６３の開閉に応じた処理を制御部５１が行う場合について説明したが、そうでなくてもよい。ワイヤ送給装置６はインタロック接点６３を備えておらず、制御部５１は、インタロック接点６３の開閉に応じた処理を行わなくてもよい。
Further, in the present embodiment, the case where the
また、本実施の形態では、安全回路１５が制御部５１に非常停止信号を送信し、制御部５１がその非常停止信号の受信に応じて溶接ワイヤの送給を停止させる場合について説明したが、そうでなくてもよい。安全回路１５は制御部５１に非常停止信号を送信しなくてもよい。
In the present embodiment, the
また、上記実施の形態において、各処理または各機能は、単一の装置または単一のシステムによって集中処理されることによって実現されてもよく、あるいは、複数の装置または複数のシステムによって分散処理されることによって実現されてもよい。 In the above embodiment, each process or each function may be realized by centralized processing by a single device or a single system, or may be distributedly processed by a plurality of devices or a plurality of systems. It may be realized by doing.
また、上記実施の形態において、各構成要素間で行われる情報の受け渡しは、例えば、その情報の受け渡しを行う２個の構成要素が物理的に異なるものである場合には、一方の構成要素による情報の出力と、他方の構成要素による情報の受け付けとによって行われてもよく、あるいは、その情報の受け渡しを行う２個の構成要素が物理的に同じものである場合には、一方の構成要素に対応する処理のフェーズから、他方の構成要素に対応する処理のフェーズに移ることによって行われてもよい。 In the above embodiment, the information exchange between the components is performed by one component when, for example, the two components that exchange the information are physically different from each other. It may be performed by outputting information and receiving information by the other component, or when two components that exchange information are physically the same, one component May be performed by moving from the phase of the process corresponding to to the phase of the process corresponding to the other component.
また、上記実施の形態において、各構成要素が実行する処理に関係する情報、例えば、各構成要素が受け付けたり、取得したり、選択したり、生成したり、送信したり、受信したりした情報や、各構成要素が処理で用いるしきい値や数式、アドレス等の情報等は、上記説明で明記していなくても、図示しない記録媒体において、一時的に、あるいは長期にわたって保持されていてもよい。また、その図示しない記録媒体への情報の蓄積を、各構成要素、あるいは、図示しない蓄積部が行ってもよい。また、その図示しない記録媒体からの情報の読み出しを、各構成要素、あるいは、図示しない読み出し部が行ってもよい。 In the above embodiment, information related to processing executed by each component, for example, information received, acquired, selected, generated, transmitted, or received by each component In addition, information such as threshold values, mathematical formulas, addresses, etc. used by each component in processing may be stored temporarily in a recording medium (not shown) or for a long period of time, even if not specified in the above description. Good. Further, the storage of information in the recording medium (not shown) may be performed by each component or a storage unit (not shown). Further, reading of information from the recording medium (not shown) may be performed by each component or a reading unit (not shown).
また、上記実施の形態において、各構成要素等で用いられる情報、例えば、各構成要素が処理で用いるしきい値やアドレス、各種の設定値等の情報がユーザによって変更されてもよい場合には、上記説明で明記していなくても、ユーザが適宜、それらの情報を変更できるようにしてもよく、あるいは、そうでなくてもよい。それらの情報をユーザが変更可能な場合には、その変更は、例えば、ユーザからの変更指示を受け付ける図示しない受付部と、その変更指示に応じて情報を変更する図示しない変更部とによって実現されてもよい。その図示しない受付部による変更指示の受け付けは、例えば、入力デバイスからの受け付けでもよく、通信回線を介して送信された情報の受信でもよく、所定の記録媒体から読み出された情報の受け付けでもよい。 In the above embodiment, when information used by each component, for example, information such as a threshold value, an address, and various setting values used by each component may be changed by the user Even if not specified in the above description, the user may be able to change the information as appropriate, or may not be so. If the information can be changed by the user, the change is realized by, for example, a not-shown receiving unit that receives a change instruction from the user and a changing unit (not shown) that changes the information in accordance with the change instruction. May be. The change instruction received by the receiving unit (not shown) may be received from an input device, information received via a communication line, or information read from a predetermined recording medium, for example. .
また、上記実施の形態において、各装置に含まれる２以上の構成要素が通信デバイスや入力デバイス等を有する場合に、２以上の構成要素が物理的に単一のデバイスを有してもよく、あるいは、別々のデバイスを有してもよい。 In the above embodiment, when two or more components included in each apparatus include a communication device or an input device, the two or more components may physically include a single device. Alternatively, it may have separate devices.
また、上記実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよく、あるいは、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。例えば、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをＣＰＵ等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。その実行時に、プログラム実行部は、記憶部や記録媒体にアクセスしながらプログラムを実行してもよい。また、そのプログラムは、サーバなどからダウンロードされることによって実行されてもよく、所定の記録媒体（例えば、光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなど）に記録されたプログラムが読み出されることによって実行されてもよい。また、このプログラムは、プログラムプロダクトを構成するプログラムとして用いられてもよい。また、そのプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。 In the above embodiment, each component may be configured by dedicated hardware, or a component that can be realized by software may be realized by executing a program. For example, each component can be realized by a program execution unit such as a CPU reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory. At the time of execution, the program execution unit may execute the program while accessing the storage unit or the recording medium. The program may be executed by being downloaded from a server or the like, or may be executed by reading a program recorded on a predetermined recording medium (for example, an optical disk, a magnetic disk, a semiconductor memory, or the like). Good. Further, this program may be used as a program constituting a program product. Further, the computer that executes the program may be singular or plural. That is, centralized processing may be performed, or distributed processing may be performed.
また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible, and it goes without saying that these are also included in the scope of the present invention.
以上より、本発明によるロボット制御システム等によれば、安全性を向上できるという効果が得られ、溶接ロボットを有するロボット制御システム等として有用である。 As described above, according to the robot control system or the like according to the present invention, an effect that safety can be improved is obtained, and it is useful as a robot control system or the like having a welding robot.
１ ロボット制御装置
２ 溶接ロボット
３ スイッチ
４ 溶接電源装置
５ ワイヤ送給制御装置
６ ワイヤ送給装置
７ ワイヤ送給制御システム
１０ サーボコントローラ
１１ 安全監視部
１２ ロボット制御部
１３ 通信部
１４ サーボ制御部
１５ 安全回路
１６ 非常停止回路
１７ マグネットスイッチ
５１ 制御部
６３ インタロック接点
８０ 筐体
８１ 扉
１００ ロボット制御システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot controller 2 Welding robot 3 Switch 4 Welding power supply device 5 Wire
Claims (5)
前記ロボット制御装置は、
前記溶接ロボットを制御し、溶接電源装置を介して前記溶接ロボットにおける溶接を制御するロボット制御部と、
溶接ワイヤの送給を非常停止させる場合に、前記ワイヤ送給制御装置に非常停止信号を送信するハードウェア回路である安全回路と、を備え、
前記ワイヤ送給制御装置は、
前記ワイヤ送給装置による溶接ワイヤの送給を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記安全回路からの非常停止信号を受け付けた場合に、前記ワイヤ送給装置による溶接ワイヤの送給を停止させる、ロボット制御システム。 A robot comprising a robot control device for controlling a welding robot, a wire feeding device for feeding a welding wire in the welding robot, and a wire feeding control device for controlling feeding of the welding wire by the wire feeding device A control system,
The robot controller is
A robot controller that controls the welding robot and controls welding in the welding robot via a welding power source;
A safety circuit that is a hardware circuit that transmits an emergency stop signal to the wire feeding control device when the feeding of the welding wire is emergency stopped, and
The wire feed control device
A control unit for controlling the feeding of the welding wire by the wire feeding device;
The said control part is a robot control system which stops feeding of the welding wire by the said wire feeder when the emergency stop signal from the said safety circuit is received.
前記制御部は、前記インタロック接点の開閉に応じて動作する、請求項１記載のロボット制御システム。 The wire feeding device includes an interlock contact,
The robot control system according to claim 1, wherein the control unit operates in response to opening / closing of the interlock contact.
前記制御部は、前記インタロック接点によって溶接ワイヤが加圧されていないことが示される場合には、前記溶接ワイヤの送給制御を行わない、請求項２記載のロボット制御システム。 The interlock contact is opened and closed according to the presence or absence of pressurization of the welding wire in the wire feeder,
The robot control system according to claim 2, wherein the control unit does not perform feeding control of the welding wire when it is indicated that the welding wire is not pressurized by the interlock contact.
前記インタロック接点は、前記筐体の扉の開閉に応じて開閉され、
前記制御部は、前記インタロック接点によって前記扉が開いていることが示される場合には、前記溶接ワイヤの送給制御を行わない、請求項２記載のロボット制御システム。 The wire feeding device has a housing having a door that can be opened and closed,
The interlock contact is opened and closed according to the opening and closing of the door of the housing,
The robot control system according to claim 2, wherein the control unit does not perform feeding control of the welding wire when it is indicated that the door is opened by the interlock contact.
前記ワイヤ送給装置は、インタロック接点を備えており、
前記ワイヤ送給制御装置は、前記インタロック接点の開閉に応じて、前記ワイヤ送給装置による溶接ワイヤの送給を制御する制御部を備える、ワイヤ送給制御システム。 A wire feeding control system comprising: a wire feeding device that feeds a welding wire in a welding robot; and a wire feeding control device that controls feeding of a welding wire by the wire feeding device,
The wire feeding device includes an interlock contact,
The wire feeding control device includes a control unit that controls feeding of a welding wire by the wire feeding device according to opening and closing of the interlock contact.
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