專利名稱：電弧焊接系統(tǒng)、單電弧焊接系統(tǒng)以及縱列電弧焊接系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在邊使焊接機(jī)器人的焊槍橫擺邊進(jìn)行電弧焊接的電弧焊接系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在利用焊接機(jī)器人沿焊接線對(duì)厚板等工件進(jìn)行電弧焊接的情況下，使焊接機(jī)器人 的焊槍左右橫向擺動(dòng)。這種情況下，為了實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的電弧焊接，需要檢測(cè)焊槍和工件的焊 接線的錯(cuò)位并在修正焊槍的位置的同時(shí)進(jìn)行使焊槍模仿焊接線形狀的電弧仿形(例如，日 本特開(kāi)昭61-095780號(hào)以及日本特開(kāi)2008-093670號(hào)專利文獻(xiàn))。以下，參照?qǐng)D9并使用以往的電弧焊接系統(tǒng)9的大致結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單說(shuō)明電弧仿形。如 圖9所示，電弧焊接系統(tǒng)9具備焊接機(jī)器人91、焊接電源92、控制器93。焊接機(jī)器人91例如是六軸結(jié)構(gòu)的垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人等電弧焊接機(jī)械人。在此，焊 接機(jī)器人91在手臂前端安裝有焊槍91a。而且，焊絲91b是通過(guò)焊絲提供電機(jī)(未圖示) 提供到焊槍91a的。焊接電源92是向焊絲91b提供焊接電流的電源。另外，焊接電源92通過(guò)模擬通 信路徑An與控制器93通過(guò)模擬信號(hào)進(jìn)行通信。需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明中模擬信號(hào)是指 將數(shù)據(jù)連續(xù)地變換為電壓電平的信號(hào)?？刂破?3是控制焊接機(jī)器人91以及焊接電源92的控制裝置。另外，控制器93 具備進(jìn)行電弧仿形的仿形控制部93a。通過(guò)采用這種結(jié)構(gòu)，電弧焊接系統(tǒng)9利用焊接電源92所提供的焊接電流在工件W 和焊絲91b之間產(chǎn)生電弧放電，并且通過(guò)焊接機(jī)器人91使焊槍91a在焊接線上移動(dòng)對(duì)工件 W進(jìn)行電弧焊接。此時(shí)，電弧焊接系統(tǒng)9通過(guò)仿形控制部93a檢測(cè)工件W的錯(cuò)位，并修正焊 槍91a的前端位置，進(jìn)行電弧仿形。使用這種電弧焊接系統(tǒng)的用戶，近年來(lái)強(qiáng)烈要求焊接機(jī)器人廠商實(shí)現(xiàn)電弧焊接的 焊接施工方法的高度化和電弧焊接機(jī)的高性能化。焊接機(jī)器人廠商為了滿足這種要求，需 要使機(jī)器人控制器和焊接電源之間準(zhǔn)確地進(jìn)行更多的數(shù)據(jù)通信。然而，為了在進(jìn)行基于圖9的那種的模擬信號(hào)通信的以往的電弧焊接系統(tǒng)9中進(jìn) 行更多的數(shù)據(jù)通信，每追加新的種類的信號(hào)(例如，異常檢測(cè)的通用的信號(hào))，都需要增設(shè) 模擬信號(hào)的通信路徑An，從而存在配線線纜復(fù)雜、通信可靠性低的問(wèn)題。為了解決這種問(wèn)題，需以數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信，但是在進(jìn)行數(shù)字通信的情況下，存在 通信延遲、與基于模擬信號(hào)的通信相比電弧仿形的精度低的問(wèn)題。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，日本特開(kāi)2003-103366號(hào)所記載的發(fā)明，通過(guò)并行總線方式連接 各控制部，并以數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信，由此可提高實(shí)時(shí)性。然而，若以并行總線連接進(jìn)行數(shù)字 通信，將因大幅度增加通信路徑數(shù)量導(dǎo)致通信可靠性的下降。而且，在發(fā)生信號(hào)數(shù)據(jù)缺失 (例如比特缺失)的情況下，需進(jìn)行復(fù)雜的恢復(fù)處理、異常檢測(cè)處理。另外，由于并行總線方 式不耐噪聲，所以必須使線纜的長(zhǎng)度較短，例如控制在數(shù)m以下，所以在形成電弧焊接系統(tǒng) 時(shí)，其配置等受到限制。尤其是，在連接多臺(tái)焊接電源以進(jìn)行焊接的情況下，其配置等非常受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可解決所述問(wèn)題的、使用數(shù)字通信且可提高通 信可靠性、可進(jìn)行比較自由的系統(tǒng)配置并能進(jìn)行正確的電弧仿形的電弧焊接系統(tǒng)。為了解決所述問(wèn)題，本發(fā)明的電弧焊接系統(tǒng)包括焊接機(jī)器人；焊槍，其安裝在所 述焊接機(jī)器人的手臂前端；焊接電源，其與所述焊槍連接并向焊絲提供焊接電力；以及控 制器，其控制所述焊接電源；其中，所述焊接電源包括焊接電流檢測(cè)部，其檢測(cè)所述焊絲 的焊接電流值并輸出表示該焊接電流值的焊接電流值檢測(cè)信號(hào)；焊接電源接口，其由所述 控制器輸入控制所述焊接電源的焊接電源控制信號(hào)和向所述焊接電源發(fā)送的同步信號(hào)即 一定時(shí)間間隔的焊接電源同步信號(hào)，并由所述焊接電流檢測(cè)部輸入所述焊接電流值檢測(cè)信 號(hào)，并將被輸入所述焊接電源同步信號(hào)時(shí)的該焊接電流值檢測(cè)信號(hào)作為焊接電源反饋信號(hào) 向所述控制器輸出；以及焊接電源輸出部，其根據(jù)通過(guò)所述焊接電源接口輸入的所述焊接 電源控制信號(hào)輸出所述焊接電力；其中，所述控制器包括控制器接口，其由所述焊接電源 輸入所述焊接電源反饋信號(hào)，并向所述焊接電源輸出所述焊接電源控制信號(hào)和所述焊接電 源同步信號(hào)；伺服放大器，其根據(jù)控制所述焊接機(jī)器人的機(jī)器人控制信號(hào)控制所述焊接機(jī) 器人的驅(qū)動(dòng)，并輸出表示被輸入向所述焊接機(jī)器人發(fā)送的同步信號(hào)即機(jī)器人同步信號(hào)時(shí)的 所述焊槍的位置的機(jī)器人反饋位置信號(hào)；以及機(jī)器人焊接電源控制部，其生成所述焊接電 源同步信號(hào)和所述機(jī)器人同步信號(hào)，并向所述控制器接口輸出該焊接電源同步信號(hào)和所述 焊接電源控制信號(hào)，根據(jù)在電弧焊接中輸入的所述焊接電源反饋信號(hào)和所述機(jī)器人反饋位 置信號(hào)檢測(cè)所述焊槍的錯(cuò)位，并生成用于修正所述焊槍的錯(cuò)位的所述機(jī)器人控制信號(hào)并向 所述伺服放大器輸出；其中，所述焊接電源和所述控制器以串行方式連接，并通過(guò)數(shù)字信號(hào) 進(jìn)行通信。根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的電弧焊接系統(tǒng)通過(guò)以串行方式利用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信， 使得通信路徑數(shù)為一個(gè)即可，并可實(shí)現(xiàn)可靠性高的通信。另外，由于本發(fā)明的電弧焊接系統(tǒng)耐噪聲，所以能夠增加線纜的長(zhǎng)度。而且，本發(fā)明的電弧焊接系統(tǒng)，通過(guò)使用焊接電源同步信號(hào)和機(jī)器人同步信號(hào)，能 夠使各自的反饋信號(hào)的取樣間隔一直保持一定，所以可實(shí)現(xiàn)電弧仿形的同步控制。需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明中，數(shù)字信號(hào)是以離散的值表現(xiàn)數(shù)據(jù)的信號(hào)。另外，在本發(fā)明中，取樣間隔是取得連續(xù)的數(shù)據(jù)(模擬信號(hào))的時(shí)刻與取得了上一 次的數(shù)據(jù)的時(shí)刻的間隔(時(shí)間性的間隔)。另外，在所述本發(fā)明的電弧焊接系統(tǒng)中，所述焊接電源接口也可以進(jìn)一步輸入有 表示焊接電壓檢測(cè)部所檢測(cè)到的所述焊絲的焊接電壓值的焊接電壓值檢測(cè)信號(hào)，并將所述 焊接電源同步信號(hào)被輸入時(shí)的所述焊接電流值檢測(cè)信號(hào)和所述焊接電壓值檢測(cè)信號(hào)中的 至少一個(gè)作為所述焊接電源反饋信號(hào)向所述控制器輸出。根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明的電弧焊接系統(tǒng)中，焊接電源通過(guò)檢測(cè)焊接電壓并輸出 焊接電壓值的檢測(cè)信號(hào)，能夠?qū)⒑附与妷褐涤糜陔娀》滦?。本發(fā)明的電弧焊接系統(tǒng)也可以是安裝在所述焊接機(jī)器人的手臂前端的所述焊槍 為一個(gè)焊槍的單電弧焊接系統(tǒng)。
本發(fā)明的電弧焊接系統(tǒng)，也可以是安裝在所述焊接機(jī)器人的手臂前端的所述焊槍 為第一焊槍以及進(jìn)行與所述第一焊槍同樣的動(dòng)作的第二焊槍的縱列電弧焊接系統(tǒng)。該縱列 電弧焊接系統(tǒng)至少具有第一焊接電源和第二焊接電源這兩臺(tái)以上的所述焊接電源，與所述 第一焊槍連接的所述第一焊接電源向所述第一焊絲提供焊接電力，與所述第二焊槍連接的 所述第二焊接電源向第二焊絲提供所述焊接電力，并在與所述控制器之間以串行方式通過(guò) 數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信，所述控制器控制所述焊接機(jī)器人、所述第一焊接電源、所述第二焊接電 源。根據(jù)將本發(fā)明適用到縱列電弧焊接系統(tǒng)的相關(guān)結(jié)構(gòu)，通過(guò)以串行方式利用數(shù)字信 號(hào)進(jìn)行通信，能夠以簡(jiǎn)單的配線容易地追加第二焊接電源，并能夠使第一焊接電源和第二 焊接電源的焊接電源反饋信號(hào)同步。由此，縱列電弧焊接系統(tǒng)能夠靈活地完成硬件結(jié)構(gòu)，并 且還可以以低成本實(shí)現(xiàn)正確的電弧仿形。根據(jù)本發(fā)明，由于以串行方式進(jìn)行基于數(shù)字信號(hào)的通信，所以能夠進(jìn)行可靠性高 的通信。另外，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)增長(zhǎng)線纜長(zhǎng)度，能夠進(jìn)行自由度高的系統(tǒng)配置。而且，根據(jù) 本發(fā)明，通過(guò)電弧仿形的同步控制，與并行方式相比，即使在實(shí)時(shí)性差的串行方式的情況下 也能夠?qū)崿F(xiàn)正確的電弧仿形。另外，根據(jù)本發(fā)明，由于通信路徑為一個(gè)且通信的可靠性高，所以能夠大幅度減少 信號(hào)數(shù)據(jù)缺失情況下的復(fù)雜的恢復(fù)處理所需的勞力和時(shí)間，并且還能夠降低進(jìn)行異常檢測(cè) 處理的頻率。


圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電弧焊接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是說(shuō)明圖1的電弧焊接系統(tǒng)中的檢測(cè)及修正基于電弧仿形的焊槍的錯(cuò)位的 圖，(a)是焊槍沿著焊接中心的情況；(b)是焊槍相對(duì)于焊接中心向右側(cè)錯(cuò)位的情況。圖3是說(shuō)明圖1的電弧焊接系統(tǒng)中的檢測(cè)及修正基于電弧仿形的焊槍的錯(cuò)位的 圖，(a)是焊槍位于基準(zhǔn)高度的情況；(b)是焊槍位于比基準(zhǔn)高度高的位置的情況。圖4是表示圖1的電弧焊接系統(tǒng)的動(dòng)作的工作順序圖。圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電弧焊接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖6是表示圖5的電弧焊接系統(tǒng)的動(dòng)作的工作順序圖。圖7是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例1的示意圖。圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施例2中的信號(hào)波形的曲線圖。圖9是表示以往的電弧焊接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式以下，邊參照合適的附圖邊詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。需要說(shuō)明的是，在各實(shí)施 方式中，對(duì)于具有相同的功能的構(gòu)件賦予相同的符號(hào)，并省略對(duì)其的說(shuō)明。(第一實(shí)施方式)(電弧焊接系統(tǒng)的構(gòu)成單電弧焊接)以下，參照?qǐng)D1說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電弧焊接系統(tǒng)1的構(gòu)成。如圖1所 示，電弧焊接系統(tǒng)1執(zhí)行單電弧焊接，其具備焊接機(jī)器人10、傳感器單元20、焊接電源30、控制器40。焊接機(jī)器人10是六軸結(jié)構(gòu)的垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人等電弧焊接機(jī)器人。在此，對(duì)于焊 接機(jī)器人10，若從后述的伺服放大器42輸入電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，內(nèi)置的伺服電機(jī)11將進(jìn)行驅(qū) 動(dòng)，從而能夠使其變化成所期望的姿勢(shì)。通過(guò)在該焊接機(jī)器人10的手臂前端安裝焊槍12并 通過(guò)焊絲提供電機(jī)(未圖示)向焊槍12提供焊絲13，從而能夠進(jìn)行期望的電弧焊接作業(yè)。 需要說(shuō)明的是，為了簡(jiǎn)單容易地進(jìn)行說(shuō)明，圖1中僅示出1個(gè)伺服電機(jī)11。傳感器單元20具備焊接電壓檢測(cè)部21。該焊接電壓檢測(cè)部21，檢測(cè)通過(guò)后述的 焊接電源輸出部33施加給焊絲13的焊接電壓，并將該焊接電壓值作為焊接電壓值檢測(cè)信 號(hào)向焊接電源接口 32輸出。需要說(shuō)明的是，傳感器單元20也可以具有作為檢測(cè)焊槍12接 觸工件W等的震動(dòng)傳感器的功能。另外，傳感器單元20也可以搭載進(jìn)行電路開(kāi)閉的電磁接 觸器(未圖示)。由此，能夠瞬間遮斷向焊絲13的電力供給，從而能夠即時(shí)地停止電弧焊接 作業(yè)。
焊接電源30向焊絲13提供焊接電力，其具備焊接電流檢測(cè)部31、焊接電源接口 32、焊接電源輸出部33。需要說(shuō)明的是，焊接電壓檢測(cè)部21也可以內(nèi)置于焊接電源30。焊接電流檢測(cè)部31，檢測(cè)焊接電源輸出部33施加到焊絲13上的焊接電流，并將所 檢測(cè)出的焊接電流值作為焊接電流值檢測(cè)信號(hào)向焊接電源接口 32輸出。焊接電源接口 32通過(guò)數(shù)字通信路徑Di在與后述的控制器接口 41之間進(jìn)行利用 了數(shù)字信號(hào)的通信。具體而言，對(duì)于焊接電源接口 32，從控制器接口 41輸入后述的焊接電 源控制信號(hào)和焊接電源同步信號(hào)。并且，焊接電源接口 32，例如在焊接電源同步信號(hào)被輸 入的時(shí)刻，鎖存(latch)并取得從焊接電流檢測(cè)部31輸出的焊接電流值檢測(cè)信號(hào)和從焊接 電壓檢測(cè)部21輸出的焊接電壓值檢測(cè)信號(hào)。在此，鎖存是指，捕捉并保持某一時(shí)刻的數(shù)據(jù) (例如電流值、電壓值)。而且，焊接電源接口 32將該被鎖存的焊接電流值檢測(cè)信號(hào)和焊接電壓值檢測(cè)信 號(hào)作為焊接電源反饋信號(hào)輸出到控制器接口 41。在此，焊接電源接口 32也可以將焊接電 壓檢測(cè)信號(hào)作為焊接電源反饋信號(hào)使用。另外，焊接電源接口 32也可以使用電流和電壓雙 方。另外，焊接電源接口 32將所輸入的焊接電源控制信號(hào)向焊接電源輸出部33輸出。焊接電源控制信號(hào)是控制焊接電源30的信號(hào)，例如是表示焊接電源輸出部33輸 出的焊接電流指令值以及焊接電壓指令值的信號(hào)。焊接電源同步信號(hào)是表示焊接電源接口 32取得焊接電流值檢測(cè)信號(hào)和焊接電壓 值檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻的向焊接電源接口 32傳輸?shù)男盘?hào)。焊接電源輸出部33根據(jù)從焊接電源接口 32輸入的焊接電源控制信號(hào)，對(duì)焊絲13 輸出焊接電力。具體而言，焊接電源輸出部33執(zhí)行控制，以使工件W和焊絲13間的焊接電 流以及焊接電壓成為焊接電源控制信號(hào)的焊接電流指令值以及焊接電壓指令值。如圖1所示，在焊接電源輸出部33中，將電極供給線纜的一方與焊槍12連接。另 外，在焊接電源輸出部33中，將電極供給線纜的另一方與工件W連接?？刂破?0控制焊接機(jī)器人10以及焊接電源30，其具備控制器接口 41、伺服放大 器42、機(jī)器人焊接電源控制部43?？刂破鹘涌?41通過(guò)數(shù)字通信路徑Di在與焊接電源接口 32之間利用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信。具體而言，控制器接口 41將從焊接電源接口 32輸出的焊接電源反饋信號(hào)臨時(shí)保 存在緩沖存儲(chǔ)器的DPRAM(未圖示)中。并且，控制器接口 41將該焊接電源反饋信號(hào)以一 定間隔輸出到DPRAM。另外，控制器接口 41將從機(jī)器人焊接電源控制器43輸出的焊接電源控制信號(hào)輸 出到焊接電源接口 32。在此，焊接電源接口 32和控制器接口 41例如使用作為利用了數(shù)字信號(hào)的通信的 控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(簡(jiǎn)稱CAN)。這種情況下，焊接電源接口 32和控制器接口 41將焊接電源 控制信號(hào)收容在以一定間隔收發(fā)的幀內(nèi)。由此，電弧焊接系統(tǒng)1抑制生成并發(fā)送新的幀的 事件(event)，以提高通信效率。需要說(shuō)明的是，雖然發(fā)送和接收信號(hào)的間隔可以是任意的， 但是若采用幾毫秒至幾十毫秒的間隔，將能夠?qū)崿F(xiàn)良好的電弧仿形。另外，在本發(fā)明中，幀 是指以比特串表示且集合了各種數(shù)據(jù)的集合體，例如，在CAN中，存在數(shù)字幀以及遠(yuǎn)程幀等 幀。伺服放大器42根據(jù)來(lái)自機(jī)器人焊接電源控制器43的機(jī)器人控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)用于 使焊接機(jī)器人10的關(guān)節(jié)部分動(dòng)作的伺服電機(jī)11。另外，伺服放大器42將表示焊槍12的位 置的機(jī)器人反饋位置信號(hào)輸出到機(jī)器人焊接電源控制部43。機(jī)器人控制信號(hào)是控制焊接機(jī)器人10的信號(hào)，是根據(jù)焊槍12的位置、橫擺動(dòng)作 (例如橫擺方向、橫擺周期、橫擺幅度)等指令值由機(jī)器人焊接電源控制部43所求出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)量。機(jī)器人同步信號(hào)是表示伺服放大器42取得機(jī)器人反饋位置信號(hào)的時(shí)刻的向焊接 機(jī)器人10發(fā)送的同步信號(hào)。機(jī)器人焊接電源控制部43通過(guò)以下說(shuō)明的電弧仿形來(lái)檢測(cè)及修正焊槍12的錯(cuò) 位，并生成焊接機(jī)器人10以及焊接電源30的控制所需的各種信號(hào)。例如，電弧焊接系統(tǒng)1 的操作員，操作教授懸掛架(未圖示)，使焊槍12從焊接開(kāi)始位置移動(dòng)到焊接完成位置，并 將電弧焊接中焊槍12動(dòng)作的位置教授給機(jī)器人焊接電源控制部43。然后，電弧焊接系統(tǒng)1 的操作員，手動(dòng)設(shè)定焊接電流、焊接電壓、橫擺動(dòng)作等指令值。然后，在進(jìn)行電弧焊接時(shí)，機(jī) 器人焊接電源控制部43根據(jù)該焊槍的位置以及橫擺動(dòng)作的指令值生成機(jī)器人控制信號(hào)并 將其輸出到伺服放大器42。進(jìn)而，機(jī)器人焊接電源控制部43生成表示通過(guò)操作員設(shè)定的焊 接電流指令值以及焊接電壓指令值的焊接電源控制信號(hào)，并將其輸出到控制器接口 41。另外，機(jī)器人焊接電源控制部43，以規(guī)定的間隔生成焊接電源同步信號(hào)，并將其輸 出到控制器接口 41。而且，機(jī)器人焊接電源控制部43，以規(guī)定的間隔生成機(jī)器人同步信號(hào) 并將其輸出到伺服放大器42。此時(shí)，機(jī)器人焊接電源控制部43可以以相同的間隔輸出焊接 電源同步信號(hào)和機(jī)器人同步信號(hào)，也可以以彼此不同的間隔輸出。(檢測(cè)及修正基于電弧仿形的焊槍的錯(cuò)位)除上述說(shuō)明的內(nèi)容外，機(jī)器人焊接電源控制部43，檢測(cè)相對(duì)于焊接中心的焊槍12 的錯(cuò)位，并生成修正該錯(cuò)位的機(jī)器人控制信號(hào)，進(jìn)行電弧仿形。以下，參照?qǐng)D2以及圖3，詳 細(xì)說(shuō)明檢測(cè)及修正基于電弧仿形的焊槍的錯(cuò)位(適當(dāng)參照?qǐng)D1)。在圖2中，說(shuō)明修正焊槍12相對(duì)于焊接線在左右方向錯(cuò)位的左右仿形。具體而言， 機(jī)器人焊接電源控制部43邊使焊槍12橫擺邊檢測(cè)焊接電流，并且利用焊絲13的突出長(zhǎng)度 和焊接電流成反比的這一事實(shí)，檢測(cè)左右方向上的焊槍12的位置。
需要說(shuō)明的是，圖2上部示出了左右橫擺的焊槍12和工件W。從所述機(jī)器人反饋 位置信號(hào)可判別出該焊槍12的位置。另外，圖2下部示出了圖2上部的焊槍12從左端向 右端進(jìn)行橫擺期間焊接電源反饋信號(hào)所表示的焊接電流的檢測(cè)值(實(shí)線)。如圖2 (a)上部所示，焊槍12相對(duì)焊接中心C左右對(duì)稱地進(jìn)行橫擺的情況下，如圖 2(a)下部所示，橫擺左端的左端焊接電流Il和橫擺右端的右端焊接電流Ir相等。另外，如 圖2(b)上部所示，焊槍12從焊接中心C向右側(cè)錯(cuò)位的情況下，如圖2(b)下部所示，右端焊 接電流Ir的值比左端焊接電流Il更大。這種情況下，機(jī)器人焊接電源控制部43生成用于修正焊槍12的錯(cuò)位的機(jī)器人控 制信號(hào)，以使左端焊接電流Il與右端焊接電流Ir相等。需要說(shuō)明的是，雖然省略了圖示， 但是在焊槍12從焊接中心C向左側(cè)錯(cuò)位的情況下也與圖2(b) —樣，機(jī)器人焊接電源控制 部43生成用于修正焊槍12的錯(cuò)位的機(jī)器人控制信號(hào)，以使左端焊接電流Il與右端焊接電 流Ir相等。在圖3中，說(shuō)明修正焊槍12在上下方向的錯(cuò)位的上下仿形。具體而言，機(jī)器人焊 接電源控制部43，在電弧焊接中求出焊槍12因橫擺而上下運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的焊接電流的平 均值(焊接電流平均值)，并使用焊接電流平均值和預(yù)先設(shè)定的焊接電流指令值，從而檢測(cè) 上下方向上的焊槍12的位置。需要說(shuō)明的是，圖3上部示出了左右橫擺的焊槍12和工件W。另外，圖3下部示出 了圖3上部的焊槍12從左端向右端進(jìn)行橫擺期間焊接電源反饋信號(hào)所表示的焊接電流的 檢測(cè)值(實(shí)線)、焊接電流指令值I set、將焊接電流的檢測(cè)值取平均值后的焊接電流平均值 Iave0如圖3(a)上部所示，在焊槍12位于規(guī)定的基準(zhǔn)高度H的情況下，如圖3(b)下部 所示，焊接電流平均值Iave和焊接電流指令值Iset相等。另外，如圖3(b)上部所示，在焊 槍12位于比基準(zhǔn)高度H高出高度dH的位置情況下，如圖3(b)下部所示，焊接電流平均值 Iave的值比焊接電流值指令值Iset低。需要說(shuō)明的是，基準(zhǔn)高度H是指，例如機(jī)器人控制 信號(hào)所發(fā)出指令的焊槍12的高度。在這種情況下，機(jī)器人焊接電源控制部43，生成用于修正焊槍12的錯(cuò)位的機(jī)器人 控制信號(hào)，以使焊接電流平均值Iave與焊接電流指令值Iset相等。需要說(shuō)明的是，雖然省 略了圖示，但是焊槍12位于比基準(zhǔn)高度H低的位置的情況下也與圖3 (b) 一樣，機(jī)器人焊接 電源控制部43生成用于修正焊槍12的錯(cuò)位的機(jī)器人控制信號(hào)，以使焊接電流平均值Iave 與焊接電流指令值Iset相等。如上所述，機(jī)器人焊接電源控制部43通過(guò)圖2以及圖3所 示的電弧仿形，能夠檢測(cè)及修正焊槍12的錯(cuò)位。需要說(shuō)明的是，機(jī)器人焊接電源控制部43也可以將圖2、圖3的電弧仿形組合起 來(lái)，沿上下左右修正及檢測(cè)焊槍12的錯(cuò)位。另外，在圖2以及圖3中，雖然對(duì)使用了焊接電 流的電弧仿形進(jìn)行了說(shuō)明，但是在本發(fā)明中，也可以使用焊接電壓進(jìn)行電弧仿形。(電弧焊接系統(tǒng)的動(dòng)作同步控制)以下，參照?qǐng)D4說(shuō)明圖1的電弧焊接系統(tǒng)的動(dòng)作以及同步控制(適當(dāng)參照?qǐng)D1)。 需要說(shuō)明的是，在圖4中，將焊接電源輸出部33簡(jiǎn)稱為“輸出部”，將焊接電源接口 32簡(jiǎn)稱 為“焊接電源IF”，將控制器接口 41簡(jiǎn)稱為“控制器IF”，將機(jī)器人焊接電源控制部43簡(jiǎn)稱 為“控制部”，將焊接電源同步信號(hào)簡(jiǎn)稱為“WP同步信號(hào)”，將機(jī)器人同步信號(hào)簡(jiǎn)稱為“R同步信號(hào)”。另外，在圖4中，“指令值1”至“指令值5”分別相當(dāng)于焊接電源控制信號(hào)，“FB值 1”至“FB值5”分別相當(dāng)于焊接電源反饋信號(hào)，“指令值A(chǔ)”以及“指令值B”分別相當(dāng)于機(jī) 器人控制信號(hào)，“FB值A(chǔ)”以及“FB值B”分別相當(dāng)于機(jī)器人反饋位置信號(hào)。而且，在圖4中， 說(shuō)明了機(jī)器人焊接電源控制部43在不同時(shí)刻輸出焊接電源同步信號(hào)和機(jī)器人同步信號(hào)。首先，機(jī)器人焊接電源控制部43對(duì)控制器接口 41進(jìn)行定時(shí)中斷，并輸出焊接電源 同步信號(hào)(步驟Si)。在步驟Sl的處理之后，控制器接口 41向焊接電源接口 32輸出在步驟Sl輸入的 焊接電源同步信號(hào)(步驟S2)。在步驟S2的處理之后，焊接電源接口 32將焊接電源反饋信號(hào)(FB值幻鎖存在緩 沖存儲(chǔ)器并取得該信號(hào)(步驟S3)。在步驟S3的處理之后，機(jī)器人焊接電源控制部43向伺服放大器42輸出機(jī)器人同 步信號(hào)(步驟S4)。在步驟S4的處理之后，機(jī)器人焊接電源控制部43向控制器接口 41輸出焊接電源 控制信號(hào)(指令值3)(步驟S5)。在步驟S5的處理之后，機(jī)器人焊接電源控制部43向伺服放大器42輸出機(jī)器人控 制信號(hào)(指令值A(chǔ))(步驟S6)。這樣，伺服放大器42將根據(jù)該機(jī)器人控制信號(hào)(指令值A(chǔ)) 生成伺服電機(jī)11的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而使伺服電機(jī)11驅(qū)動(dòng)，以移動(dòng)焊槍12。在步驟S6的處理之后，焊接電源接口 32向焊接電源輸出部33輸出焊接電源控制 信號(hào)(指令值幻(步驟S7)。這樣，焊接電源輸出部33向焊絲13施加由該焊接電源控制信 號(hào)(指令值幻所指令的焊接電流以及焊接電壓。需要說(shuō)明的是，該焊接電源控制信號(hào)(指 令值幻在步驟Sl的處理之前被輸入到焊接電源接口 32。在步驟S7的處理之后，伺服放大器42取得機(jī)器人反饋位置信號(hào)(FB值A(chǔ))(步驟 S8)。在步驟S8的處理之后，控制器接口 41向機(jī)器人焊接電源控制部43輸出焊接電源 反饋信號(hào)(FB值1)(步驟S9)。需要說(shuō)明的是，該焊接電源反饋信號(hào)(FB值1)在步驟Sl的 處理之前被輸入到控制器接口 41。在步驟S9的處理之后，伺服放大器42向機(jī)器人焊接電源控制部43輸出在步驟S8 取得的機(jī)器人反饋位置信號(hào)(FB值A(chǔ))(步驟S10)。然后，機(jī)器人焊接電源控制部43使用焊 接電源反饋信號(hào)(FB值1)和機(jī)器人反饋位置信號(hào)(FB值A(chǔ))，生成用于修正焊槍12的錯(cuò)位 的機(jī)器人控制信號(hào)(指令值B)。在步驟SlO的處理之后，控制器接口 41進(jìn)行焊接電源反饋信號(hào)爾8值幻的發(fā)送準(zhǔn) 備。具體而言，控制器接口 41將該焊接電源反饋信號(hào)爾8值幻保存在緩沖存儲(chǔ)器(DPRAM) 中(步驟Sll)。需要說(shuō)明的是，做好發(fā)送準(zhǔn)備的焊接電源反饋信號(hào)(FB值2)在后述的步驟S19的 處理中由機(jī)器人焊接電源控制部43取得。另外，該焊接電源反饋信號(hào)爾8值幻，在步驟Sl 的處理之前被輸入到控制器接口 41。在步驟Sll的處理之后，控制器接口 41向焊接電源接口 32輸出在步驟S5輸入的 焊接電源控制信號(hào)(指令值幻(步驟S12)。
在步驟S12的處理之后，焊接電源接口 32向控制器接口 41輸出在步驟S3取得的 焊接電源反饋信號(hào)(FB值3)(步驟S13)。在步驟S13的處理之后，機(jī)器人焊接電源控制部43對(duì)控制器接口 41進(jìn)行定時(shí)中 斷，并輸出焊接電源同步信號(hào)(步驟S14)。在步驟S14的處理之后，控制器接口 41向焊接電源接口 32輸出在步驟S14輸入 的焊接電源同步信號(hào)(步驟S15)。在步驟S15的處理之后，焊接電源接口 32將焊接電源反饋信號(hào)(FB值4)鎖存在 緩沖存儲(chǔ)器并取得該信號(hào)(步驟S16)。在步驟S16的處理之后，機(jī)器人焊接電源控制部43向控制器接口 41輸出焊接電 源控制信號(hào)(指令值4)(步驟S17)。在步驟S17的處理之后，焊接電源接口 32向焊接電源輸出部33輸出在步驟S12 輸入的焊接電源控制信號(hào)(指令值；3)(步驟S18)。這樣，焊接電源輸出部33向焊絲13施 加由該焊接電源控制信號(hào)(指令值幻所指令的焊接電流以及焊接電壓。在步驟S18的處理之后，機(jī)器人焊接電源控制部43取得在步驟Sll完成發(fā)送準(zhǔn)備 的焊接電源反饋信號(hào)(FB值2)(步驟S19)。在步驟S19的處理之后，控制器接口 41進(jìn)行在步驟S13輸入的焊接電源反饋信號(hào) (FB值幻的發(fā)送準(zhǔn)備。具體而言，控制器接口 41將該焊接電源反饋信號(hào)(FB值幻保存在 緩沖存儲(chǔ)器中(步驟S20)。在步驟S20的處理之后，控制器接口 41向焊接電源接口 32輸出在步驟S17輸入 的焊接電源控制信號(hào)(指令值4)(步驟S21)。在步驟S21的處理之后，焊接電源接口 32向控制器接口 41輸出在步驟S16取得 的焊接電源反饋信號(hào)(FB值4)(步驟S22)。需要說(shuō)明的是，在電弧焊接系統(tǒng)1中，由于重復(fù) 進(jìn)行從步驟Sl到步驟S22的處理，所以省略對(duì)步驟S23以后的說(shuō)明。以上，在本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電弧焊接系統(tǒng)1中，使用焊接電源同步信號(hào)以 及機(jī)器人同步信號(hào)，能夠?qū)⒑附与娫捶答佇盘?hào)(FB值1至幻以及機(jī)器人反饋位置信號(hào)(FB 值A(chǔ)以及FB值B)的取樣間隔一直保持為一定。具體而言，借由本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電 弧焊接系統(tǒng)1，能夠取得根據(jù)三次前的焊接電源同步信號(hào)所輸出的焊接電源反饋信號(hào)(FB 值1至5)。由此，借由本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電弧焊接系統(tǒng)1，由于通過(guò)使用同步信號(hào)能夠 一直以一定的間隔輸出修正了焊槍12的錯(cuò)位的機(jī)器人控制信號(hào)，所以與并行方式相比，即 使是在實(shí)時(shí)性差的串行方式中，也可進(jìn)行正確的電弧仿形。另外，在本發(fā)明的第一實(shí)施方式 的電弧焊接系統(tǒng)1中，由于焊接電源30和控制器40以使用了數(shù)字信號(hào)的串行方式進(jìn)行通 信，所以即使在追加新的種類的信號(hào)的情況下也無(wú)需增設(shè)通信路徑。另外，在本發(fā)明的第一 實(shí)施方式的電弧焊接系統(tǒng)1中，由于通信路徑數(shù)只有一個(gè)且通信的可靠性高，所以能夠大 幅度減少信號(hào)數(shù)據(jù)缺失情況下的復(fù)雜的恢復(fù)處理所需的勞力和時(shí)間，并且還能夠降低進(jìn)行 異常檢測(cè)處理的頻率。而且，在本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電弧焊接系統(tǒng)1中，由于使用耐噪 聲的CAN，所以能夠降低通信誤差。(第二實(shí)施方式)(電弧焊接系統(tǒng)的構(gòu)成縱列電弧焊接)
參照?qǐng)D5，說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電弧焊接系統(tǒng)(縱列電弧焊接系統(tǒng))IA的 結(jié)構(gòu)。如圖5所示，電弧焊接系統(tǒng)IA進(jìn)行縱列電弧焊接，其具備焊接機(jī)器人10A、傳感器單 元20A、傳感器單元20B、第一焊接電源30A、第二焊接電源30B、控制器40A。焊接機(jī)器人IOA在手臂前端安裝有第一焊槍12A和第二焊槍12B。由于該第一焊 槍12A以及第二焊槍12B與圖1的焊槍12相同，所以省略對(duì)其的說(shuō)明。傳感器單元20A具備焊接電壓檢測(cè)部21A。該焊接電壓檢測(cè)部21A檢測(cè)焊接電壓 輸出部33A施加到第一焊絲13A上的焊接電壓，并將檢測(cè)出的焊接電壓值作為焊接電壓值 檢測(cè)信號(hào)輸出到焊接電源接口 32A。傳感器單元20B具備焊接電壓檢測(cè)部21B。該焊接電壓檢測(cè)部21B檢測(cè)焊接電源 輸出部3 施加到第二焊絲1 上的焊接電壓，并將所檢測(cè)出的焊接電壓值作為焊接電壓 值檢測(cè)信號(hào)輸出到焊接電源接口 32B。需要說(shuō)明的是，傳感器單元20A以及傳感器單元20B 也可以如第一實(shí)施方式中所說(shuō)明搭載電磁接觸器。第一焊接電源30A向第一焊絲13A提供焊接電力，其具備焊接電流檢測(cè)部31A、焊 接電源接口 32A、焊接電源輸出部33A。焊接電流檢測(cè)部31A檢測(cè)焊接電源輸出部33A施加到第一焊絲13A上的焊接電 流，并將所檢測(cè)出的焊接電流值作為焊接電流值檢測(cè)信號(hào)輸出到焊接電源接口 32A。焊接電源接口 32A通過(guò)數(shù)字通信路徑Di，在與后述的控制器接口 41A之間進(jìn)行使 用了數(shù)字信號(hào)的通信。另外，焊接電源接口 32A在后述的焊接電源接口 32B和控制器接口 41A之間接收和發(fā)送信號(hào)時(shí)，通過(guò)數(shù)字通信路徑Di進(jìn)行二者間的中繼。焊接電源輸出部33A是根據(jù)從焊接電源接口 32A輸入的焊接電源控制信號(hào)向第一 焊絲13A輸出焊接電力的電源。需要說(shuō)明的是，第一焊接電源30A的各構(gòu)件與圖1的焊接電源30的各構(gòu)件相同， 所以省略對(duì)其的說(shuō)明。第二焊接電源30B向第二焊絲1 提供焊接電力，其具備焊接電流檢測(cè)部31B、焊 接電源接口 32B、焊接電源輸出部33B。焊接電流檢測(cè)部31B檢測(cè)焊接電源輸出部3 施加到第二焊絲1 上的焊接電 流，并將所檢測(cè)出的焊接電流值作為焊接電流值檢測(cè)信號(hào)輸出到焊接電源接口 32B。如圖5所示，焊接電源接口 32B在與控制器接口 41A之間接收和發(fā)送信號(hào)時(shí)，中繼 焊接電源接口 32A并通過(guò)數(shù)字通信路徑Di在與控制器接口 41A之間進(jìn)行使用了數(shù)字信號(hào) 的通信。這樣，在電弧焊接系統(tǒng)IA中，相對(duì)于控制器40A，將第一焊接電源30A和第二焊接 電源30B配置成級(jí)聯(lián)狀。焊接電源輸出部3 是根據(jù)從焊接電源接口 32B輸入的焊接電源控制信號(hào)向第二 焊絲13B輸出焊接電力的電源。需要說(shuō)明的是，由于第二焊接電源30B的各構(gòu)件與圖1的焊接電源30的各構(gòu)件相 同，所以省略對(duì)其的說(shuō)明?？刂破?0A控制焊接機(jī)器人10A、第一焊接電源30A以及第二焊接電源30B，其具 備控制器接口 41A、伺服放大器42A、機(jī)器人焊接電源控制部43A。控制器接口 41A通過(guò)數(shù)字通信路徑Di，在與焊接電源接口 32A以及焊接電源接口 32B之間進(jìn)行使用了數(shù)字信號(hào)的通信。在此，焊接電源接口 32A以及焊接電源接口 32B和控制器接口 41A，例如作為使用了數(shù)字信號(hào)的通信而使用CAN。機(jī)器人焊接電源控制部43A具備電弧仿形功能，并生成控制焊接機(jī)器人10A、第一 焊接電源30A以及第二焊接電源30B所需的各種信號(hào)。需要說(shuō)明的是，由于控制器40A的各構(gòu)件與圖1的控制器40的各構(gòu)件相同，所以 省略對(duì)其的說(shuō)明。(電弧焊接系統(tǒng)的動(dòng)作同步控制)以下，參照?qǐng)D6，說(shuō)明圖5的電弧焊接系統(tǒng)的動(dòng)作以及同步控制(適當(dāng)參照?qǐng)D5)。 需要說(shuō)明的是，在圖6中，將焊接電源輸出部33A以及焊接電源輸出部3 簡(jiǎn)稱為“輸出 部”，將焊接電源接口 32A以及焊接電源接口 32B簡(jiǎn)稱為“焊接電源IF”，將控制器接口 41A 簡(jiǎn)稱為“控制器IF”，將機(jī)器人焊接電源控制部43A簡(jiǎn)稱為“控制部”，將焊接電源同步信號(hào) 簡(jiǎn)稱為“WP同步信號(hào)”，將機(jī)器人同步信號(hào)簡(jiǎn)稱為“R同步信號(hào)”。另外，在圖6中，“指令值1-1”至“指令值1-5”相當(dāng)于提供給焊接電源輸出部33A 的焊接電源控制信號(hào)，“指令值2-1”至“指令值2-5”相當(dāng)于向焊接電源輸出部3 提供的 焊接電源控制信號(hào)。另外，“FB值1-1”至“FB值1-5”相當(dāng)于來(lái)自焊接電源輸出部33A的焊 接電源反饋信號(hào)，"FB值2-1”至“FB值2-5”相當(dāng)于來(lái)自焊接電源輸出部33B的焊接電源 反饋信號(hào)。而且，在圖6中，“指令值A(chǔ)”以及“指令值B”分別相當(dāng)于機(jī)器人控制信號(hào)，“FB 值A(chǔ)”以及“FB值B”分別相當(dāng)于機(jī)器人反饋位置信號(hào)。另外，在圖6中對(duì)機(jī)器人焊接電源 控制部43A以任意的間隔輸出焊接電源同步信號(hào)以及機(jī)器人同步信號(hào)的情況進(jìn)行了說(shuō)明。 需要說(shuō)明的是，焊接電源同步信號(hào)以及機(jī)器人同步信號(hào)優(yōu)選為數(shù)毫秒至數(shù)十毫秒的間隔。首先，機(jī)器人焊接電源控制部43A對(duì)控制器接口 41A進(jìn)行定時(shí)中斷，并輸出焊接電 源同步信號(hào)(步驟S101)。在步驟SlOl的處理之后，控制器接口 41A向焊接電源接口 32A輸出在步驟SlOl 輸入的焊接電源同步信號(hào)，并且通過(guò)焊接電源接口 32A向焊接電源接口 32B輸出焊接電源 同步信號(hào)(步驟S102)。在步驟S102的處理之后，焊接電源接口 32A將焊接電源反饋信號(hào)(FB值1_3)鎖 存在緩沖存儲(chǔ)器并取得該信號(hào)(步驟S103)。在步驟S103的處理之后，焊接電源接口 32B將焊接電源反饋信號(hào)(FB值2_3)鎖 存在緩沖存儲(chǔ)器并取得該信號(hào)(步驟S104)。在步驟S104的處理之后，機(jī)器人焊接電源控制部43A向伺服放大器42A輸出機(jī)器 人同步信號(hào)(步驟S105)。在步驟S105的處理之后，機(jī)器人焊接電源控制部43A向控制器接口 41A輸出焊接 電源控制信號(hào)(指令值1-3)(步驟S106)。在步驟S106的處理之后，機(jī)器人焊接電源控制部43A向控制器接口 41A輸出焊接 電源控制信號(hào)(指令值2-3)(步驟S107)。在步驟S107的處理之后，機(jī)器人焊接電源控制部43A向伺服放大器42A輸出機(jī)器 人控制信號(hào)(指令值A(chǔ))(步驟S108)。這樣，伺服放大器42A將根據(jù)該機(jī)器人控制信號(hào)(指 令值A(chǔ))生成伺服電機(jī)11的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而使伺服電機(jī)11驅(qū)動(dòng)，以移動(dòng)焊槍12A以及焊槍 12B。在步驟S108的處理之后，焊接電源接口 32A向焊接電源輸出部33A輸出焊接電源控制信號(hào)(指令值1- (步驟S109)。這樣，焊接電源輸出部33A向第一焊絲13A施加由該 焊接電源控制信號(hào)(指令值1-2)所指令的焊接電流以及焊接電壓。需要說(shuō)明的是，該焊接 電源控制信號(hào)(指令值1-2)在步驟SlOl的處理之前被輸入到焊接電源接口 32A。在步驟S109的處理之后，焊接電源接口 32B向焊接電源輸出部3 輸出焊接電源 控制信號(hào)(指令值2- (步驟Sl 10)。這樣，焊接電源輸出部33B向第二焊絲1 施加由該 焊接電源控制信號(hào)(指令值2- 所指令的焊接電流以及焊接電壓。需要說(shuō)明的是，該焊接 電源控制信號(hào)(指令值2- 在步驟SlOl的處理之前被輸入到焊接電源接口 32B。在步驟SllO的處理之后，伺服放大器42A取得機(jī)器人反饋位置信號(hào)(FB值A(chǔ))(步 驟 S111)。在步驟Slll的處理之后，控制器接口 41A向機(jī)器人焊接電源控制部43A輸出焊接 電源反饋信號(hào)(FB值1-1)(步驟S112)。在步驟S112的處理之后，控制器接口 41A向機(jī)器人焊接電源控制部43A輸出焊接 電源反饋信號(hào)(FB值2-1)(步驟S113)。需要說(shuō)明的是，該焊接電源反饋信號(hào)(FB值1-1、 FB值2-1)在步驟SlOl的處理之前被輸入到控制器接口 41A。在步驟S113的處理之后，伺服放大器42A向機(jī)器人焊接電源控制部43A輸出在步 驟Slll取得的機(jī)器人反饋位置信號(hào)(FB值A(chǔ))(步驟S114)。然后，機(jī)器人焊接電源控制部 43A使用在步驟S112輸入的焊接電源反饋信號(hào)(FB值1_1)、在步驟S113輸入的焊接電源 反饋信號(hào)(FB值2-1)和機(jī)器人反饋位置信號(hào)(FB值A(chǔ))，生成用于修正焊槍12的錯(cuò)位的機(jī) 器人控制信號(hào)(指令值B)。在步驟S114的處理之后，控制器接口 41A進(jìn)行焊接電源反饋信號(hào)(FB值1_2、FB 值2-2)的發(fā)送準(zhǔn)備。具體而言，控制器接口 41A將該焊接電源反饋信號(hào)(FB值1-2、FB值 2-2)保存在緩沖存儲(chǔ)器中(步驟S115)。需要說(shuō)明的是，做好發(fā)送準(zhǔn)備的焊接電源反饋信號(hào)(FB值1-2、FB值2-2)在后述 的步驟SU8以及SU9的處理中由機(jī)器人焊接電源控制部43A取得。另外，該焊接電源反 饋信號(hào)(FB值1-2、FB值2-2)，在步驟SlOl的處理之前被輸入到控制器接口 41A。在步驟S115的處理之后，控制器接口 41A向焊接電源接口 32A輸出在步驟S106 輸入的焊接電源控制信號(hào)(指令值1-3)(步驟S116)。在步驟Sl 16的處理之后，控制器接口 41A通過(guò)焊接電源接口 32A向焊接電源接口 32B輸出在步驟S107輸入的焊接電源控制信號(hào)(指令值2- (步驟S117)。在步驟S117的處理之后，焊接電源接口 32A向控制器接口 41A輸出在步驟S103 取得的焊接電源反饋信號(hào)(FB值1-3)(步驟S118)。在步驟S118的處理之后，焊接電源接口 32B通過(guò)焊接電源接口 32A向控制器接口 41A輸出在步驟S104取得的焊接電源反饋信號(hào)(FB值2_3)(步驟S119)。在步驟S119的處理之后，機(jī)器人焊接電源控制部43A對(duì)控制器接口 41A進(jìn)行定時(shí) 中斷，并輸出焊接電源同步信號(hào)(步驟S120)。在步驟S120的處理之后，控制器接口 41A向焊接電源接口 32A輸出在步驟S120 輸入的焊接電源同步信號(hào)，并通過(guò)焊接電源接口 32A向焊接電源接口 32B輸出焊接電源同 步信號(hào)(步驟S121)。在步驟S121的處理之后，焊接電源接口 32A將焊接電源反饋信號(hào)(FB值1_4)鎖存在緩沖存儲(chǔ)器并取得該信號(hào)(步驟S122)。在步驟S122的處理之后，焊接電源接口 32B將焊接電源反饋信號(hào)(FB值2_4)鎖 存在緩沖存儲(chǔ)器并取得該信號(hào)(步驟S123)。在步驟S123的處理之后，機(jī)器人焊接電源控制部43A向控制器接口 41A輸出焊接 電源控制信號(hào)(指令值1-4)(步驟S124)。在步驟SlM的處理之后，機(jī)器人焊接電源控制部43A向控制器接口 41A輸出焊接 電源控制信號(hào)(指令值2-4)(步驟S125)。在步驟S125的處理之后，焊接電源接口 32A向焊接電源輸出部33A輸出在步驟 S116輸入的焊接電源控制信號(hào)(指令值1-3)(步驟S126)。在步驟SU6的處理之后，焊接電源接口 32B向焊接電源輸出部3 輸出在步驟 S117輸入的焊接電源控制信號(hào)(指令值2-3)(步驟S127)。在步驟S127的處理之后，控制器接口 41A向機(jī)器人焊接電源控制部43A輸出焊接 電源反饋信號(hào)(FB值1-2)(步驟S128)。在步驟SU8的處理之后，控制器接口 41A向機(jī)器人焊接電源控制部43A輸出焊接 電源反饋信號(hào)(FB值2-2)(步驟S129)。需要說(shuō)明的是，焊接電源反饋信號(hào)(FB值1_2、FB 值2-2)在步驟SlOl的處理之前被輸入到控制器接口 41A。在步驟SU9的處理之后，控制器接口 41A進(jìn)行焊接電源反饋信號(hào)(FB值1-3、FB 值2-3)的發(fā)送準(zhǔn)備。具體而言，控制器接口 41A將該焊接電源反饋信號(hào)(FB值1-3、FB值 2-3)保存在緩沖存儲(chǔ)器中(步驟S130)。在步驟S130的處理之后，控制器接口 41A向焊接電源接口 32A輸出在步驟SlM 輸入的焊接電源控制信號(hào)(指令值1-4)(步驟S131)。在步驟S131的處理之后，控制器接口 41A通過(guò)焊接電源接口 32A向焊接電源接口 32B輸出在步驟S125輸入的焊接電源控制信號(hào)(指令值2-4)(步驟S132)。在步驟S132的處理之后，焊接電源接口 32A向控制器接口 41A輸出在步驟S122 取得的焊接電源反饋信號(hào)(FB值1-4)(步驟S133)。在步驟S133的處理之后，焊接電源接口 32B通過(guò)焊接電源接口 32A向控制器接口 41A輸出在步驟S123取得的焊接電源反饋信號(hào)(FB值2-4)(步驟S134)。需要說(shuō)明的是，在 電弧焊接系統(tǒng)IA中，由于重復(fù)進(jìn)行從步驟SlOl到步驟S134的處理，所以省略對(duì)步驟S135 以后的說(shuō)明。以上，在本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電弧焊接系統(tǒng)IA中，焊接電源接口 32A以及焊 接電源接口 32B和控制器接口 41A通過(guò)數(shù)字通信路徑Di進(jìn)行使用了數(shù)字信號(hào)的通信。因 此，在本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電弧焊接系統(tǒng)IA中，不但能夠與第一實(shí)施方式同樣地將取 樣間隔一直保持一定，而且即使在焊接電源接口 32A以及焊接電源接口 32B和控制器接口 41A的通信時(shí)間發(fā)生偏差的情況下，也能夠取得焊接電源接口 32A和焊接電源接口 32B所分 別檢測(cè)出的焊接電源反饋信號(hào)中的同時(shí)刻檢測(cè)出的反饋信號(hào)。因此，在本發(fā)明的第二實(shí)施 方式的電弧焊接系統(tǒng)IA中，由于即使在縱列電弧焊接的情況下也能夠一直以一定的間隔 輸出用于修正焊槍12A以及焊槍12B的錯(cuò)位的機(jī)器人控制信號(hào)，所以可實(shí)現(xiàn)正確的電弧仿 形。另外，在本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電弧焊接系統(tǒng)IA中，由于與第一實(shí)施方式同樣地使 用耐噪聲的CAN，所以能夠降低通信誤差。
需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明中，能夠根據(jù)輸出焊接電源同步信號(hào)以及機(jī)器人同步信 號(hào)的間隔調(diào)換圖4以及圖6的各步驟的順序。另外，在本發(fā)明的第一、二實(shí)施方式中，雖然以使用了 CAN的例子對(duì)使用了數(shù)字 信號(hào)的通信進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限于此。例如，本發(fā)明中，作為使用了數(shù)字信號(hào)的通信，除 CAN之外，也能使用RS-232C、通用串行總線接口(USB)、串行外圍接口(SPI)、內(nèi)部集成電路 (I2C)以及〃一寸卜(注冊(cè)商標(biāo))。(實(shí)施例1)以下，示出關(guān)于在所述的實(shí)施方式2中說(shuō)明的電弧焊接系統(tǒng)的實(shí)施例。(優(yōu)先度)以下，作為實(shí)施例1，參照?qǐng)D7說(shuō)明將CAN用于通信手段的情況下的幀的優(yōu)先度。 需要說(shuō)明的是，在圖7中，省略對(duì)本發(fā)明的電弧焊接系統(tǒng)IC中的第一焊接電源30A、第二焊 接電源30B以及控制器40A之外的各構(gòu)件進(jìn)行圖示。圖7的電弧焊接系統(tǒng)1C，以兩臺(tái)電源并列地對(duì)一根焊絲(1極)進(jìn)行輸出，并使用 其兩極，以進(jìn)行縱列電弧焊接。B卩，電弧焊接系統(tǒng)1C，以兩臺(tái)電源(以下，記為WPl (M)以及 WPl(S))構(gòu)成第一焊接電源30A，以兩臺(tái)電源(以下，記為WP2 (M)以及WP2(S))構(gòu)成第二焊 接電源30B。根據(jù)在控制器以及各焊接電源間進(jìn)行交換的通信數(shù)據(jù)的重要性設(shè)定有優(yōu)先度。優(yōu) 選度1為最高，優(yōu)先度2、3則依次降低。例如，由于仿形所需的焊接電流值是重要性高的數(shù) 據(jù)，所以將其作為高優(yōu)先度。根據(jù)該優(yōu)先度使用幀。然后，在電弧焊接系統(tǒng)IC中，省略了圖 示的控制器接口和焊接電源接口將各種信號(hào)、數(shù)據(jù)收容在與各優(yōu)先度對(duì)應(yīng)的幀內(nèi)，并接收、 發(fā)送該幀。如上所述，在本發(fā)明的實(shí)施例1的電弧焊接系統(tǒng)IC中，將要求實(shí)時(shí)性高的焊接電 源同步信號(hào)和焊接電源反饋信號(hào)收容在對(duì)應(yīng)于高優(yōu)先度的幀內(nèi)。由此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施 例1的電弧焊接系統(tǒng)1C，可實(shí)現(xiàn)任意取樣間隔的焊接電源同步信號(hào)和焊接電源反饋信號(hào)的 接收和發(fā)送。需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明中，優(yōu)先度并不限于所述實(shí)施例1。另外，在本發(fā)明 中，實(shí)施例1中所記載的優(yōu)先度當(dāng)然也能夠適用于單電弧焊接。(實(shí)施例2)(同步控制的驗(yàn)證)以下，將電弧仿形所需的同步控制的驗(yàn)證結(jié)果作為實(shí)施例2進(jìn)行說(shuō)明(適當(dāng)參照 圖1)。具體而言，將模擬了焊接電流的檢測(cè)值的正弦波(信號(hào)波形α)輸入到圖1的焊接 電流檢測(cè)部31，并測(cè)定在各構(gòu)件的波形來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。并且，在圖8中示出其測(cè)定結(jié)果。圖8中示出了信號(hào)波形α (單點(diǎn)劃線)、信號(hào)波形β (實(shí)線)、信號(hào)波形Y (虛線) 三個(gè)波形。信號(hào)波形α是向所述焊接電流檢測(cè)部31輸入的正弦波。另外，信號(hào)波形β是 在焊接電流檢測(cè)部31中進(jìn)行濾波后的波形。另外，信號(hào)波形Y是在控制器40作為焊接電 源反饋信號(hào)輸入時(shí)的波形。需要說(shuō)明的是，圖8中的縱軸表示電壓，橫軸表示時(shí)間。另外， 圖8所記載的符號(hào)T表示機(jī)器人焊接電源控制部43輸出焊接電源同步信號(hào)的間隔(將圖 4中的Sl至S14作為一周期的時(shí)間間隔)。如圖8所示，信號(hào)波形γ的周期相對(duì)于信號(hào)波形β為ΤΧ3次量的延遲。由此，能 夠確認(rèn)出信號(hào)波形β取得了根據(jù)三次前的焊接電源同步信號(hào)輸出的焊接電源反饋信號(hào)。
因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的電弧焊接系統(tǒng)1可以明確的是，可確保焊接條件的 切換的同步、電弧ON的時(shí)刻的同步的定時(shí)性，從而實(shí)現(xiàn)電弧仿形的同步控制。
權(quán)利要求
1.一種電弧焊接系統(tǒng)，其包括 焊接機(jī)器人；焊槍，其安裝在所述焊接機(jī)器人的手臂前端； 焊接電源，其與所述焊槍連接并向焊絲提供焊接電力；以及 控制器，其控制所述焊接電源； 其中，所述焊接電源包括焊接電流檢測(cè)部，其檢測(cè)所述焊絲的焊接電流值并輸出表示該焊接電流值的焊接電流 值檢測(cè)信號(hào)；焊接電源接口，其由所述控制器輸入控制所述焊接電源的焊接電源控制信號(hào)和向所述 焊接電源發(fā)送的同步信號(hào)即一定時(shí)間間隔的焊接電源同步信號(hào)，并由所述焊接電流檢測(cè)部 輸入所述焊接電流值檢測(cè)信號(hào)，并將被輸入所述焊接電源同步信號(hào)時(shí)的該焊接電流值檢測(cè) 信號(hào)作為焊接電源反饋信號(hào)向所述控制器輸出；以及焊接電源輸出部，其根據(jù)通過(guò)所述焊接電源接口輸入的所述焊接電源控制信號(hào)輸出所 述焊接電力；其中，所述控制器包括控制器接口，其由所述焊接電源輸入所述焊接電源反饋信號(hào)，并向所述焊接電源輸出 所述焊接電源控制信號(hào)和所述焊接電源同步信號(hào)；伺服放大器，其根據(jù)控制所述焊接機(jī)器人的機(jī)器人控制信號(hào)控制所述焊接機(jī)器人的驅(qū) 動(dòng)，并輸出表示被輸入向所述焊接機(jī)器人發(fā)送的同步信號(hào)即機(jī)器人同步信號(hào)時(shí)的所述焊槍 的位置的機(jī)器人反饋位置信號(hào)；以及機(jī)器人焊接電源控制部，其生成所述焊接電源同步信號(hào)和所述機(jī)器人同步信號(hào)，并向 所述控制器接口輸出該焊接電源同步信號(hào)和所述焊接電源控制信號(hào)，根據(jù)在電弧焊接中輸 入的所述焊接電源反饋信號(hào)和所述機(jī)器人反饋位置信號(hào)檢測(cè)所述焊槍的錯(cuò)位，并生成用于 修正所述焊槍的錯(cuò)位的所述機(jī)器人控制信號(hào)且向所述伺服放大器輸出；其中，所述焊接電源和所述控制器以串行方式連接，并通過(guò)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信。
2.如權(quán)利要求1所述的電弧焊接系統(tǒng)，其中，所述焊接電源接口還被輸入表示焊接電 壓檢測(cè)部所檢測(cè)到的所述焊絲的焊接電壓值的焊接電壓值檢測(cè)信號(hào)，并將被輸入所述焊接 電源同步信號(hào)時(shí)的所述焊接電流值檢測(cè)信號(hào)和所述焊接電壓值檢測(cè)信號(hào)中的至少一個(gè)作 為所述焊接電源反饋信號(hào)向所述控制器輸出。
3.如權(quán)利要求1所述的電弧焊接系統(tǒng)，其中，所述電弧焊接系統(tǒng)是安裝在所述焊接機(jī) 器人的手臂前端的所述焊槍為一個(gè)焊槍的單電弧焊接系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求1所述的電弧焊接系統(tǒng)，其中，所述電弧焊接系統(tǒng)是安裝在所述焊接機(jī) 器人的手臂前端的所述焊槍為第一焊槍以及進(jìn)行與所述第一焊槍同樣動(dòng)作的第二焊槍的 縱列電弧焊接系統(tǒng)，該縱列電弧焊接系統(tǒng)至少具有第一焊接電源和第二焊接電源這兩臺(tái)以上的所述焊接 電源，與所述第一焊槍連接的所述第一焊接電源向所述第一焊絲提供焊接電力， 與所述第二焊槍連接的所述第二焊接電源向第二焊絲提供所述焊接電力，并在與所述 控制器之間以串行方式通過(guò)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信，所述控制器控制所述焊接機(jī)器人、所述第一焊接電源以及所述第二焊接電源。
全文摘要
本發(fā)明的電弧焊接系統(tǒng)具備向焊絲提供焊接電力的焊接電源、在手臂前端安裝有焊槍的焊接機(jī)器人、控制焊接電源和焊接機(jī)器人的控制器，焊接電源與控制器使用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信，并且焊接電源將焊接電源同步信號(hào)被輸入時(shí)的焊接電源反饋信號(hào)向控制器輸出。借由該結(jié)構(gòu)，可使用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行正確的電弧仿形。
文檔編號(hào)B23K9/10GK102049595SQ20101053564
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者井上芳英, 稻田修一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶制鋼所