JP2000126873A - 溶接情報検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接部位の溶接情報の検出動作の実行を作業
者に確実に認識させることのできる溶接情報検出装置を
提供すること。 【解決手段】 溶接情報を検出するセンサ３０と、セン
サ３０が着脱可能に接続されセンサ３０により検出され
た検出結果に基づいて溶接情報を表示する表示部１４を
具備し人手により保持可能とされた本体１０と、本体１
０の少なくとも人手により保持される保持部１２に振動
を付与する振動発生手段２０と、振動発生手段２０を溶
接情報の検出動作時に駆動するように制御する振動発生
動作制御部２７とを有することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接部位の溶接情
報の検出動作の実行を作業者に確実に認識させることの
できる溶接情報検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、２つの部材を接合させるための
冶金的な接合方法として溶接法があり、このような溶接
法が、船舶、車両、橋梁、一般機械構造物、電機製品な
どの多種多様の製品の製造において、金属どうしの接合
や、金属とセラミックスとの接合や、高分子材料の接合
を行うために用いられている。このような溶接法には、
例えば、アーク溶接、ガス溶接、テルミット溶接、エレ
クトロスラグ溶接、電子線溶接、低温溶接、超音波溶
接、プラズマジェット溶接、レーザ溶接、抵抗溶接、摩
擦圧接、ガス圧接、硬ろう接、軟ろう接などの方法が知
られており、これらの溶接方法を実行するための多種多
様の溶接機が提案されている。

【０００３】例えば、近年の自動車などの車両の製造に
は、スポット溶接機と称される抵抗溶接機を動作させて
複数の異なる溶接部位を効率よく溶接する大ががりな自
動化ラインが用いられている。このような自動化ライン
に用いられる抵抗溶接機は、多様な溶接動作が可能な溶
接ロボットとして用いられている。

【０００４】また、このような溶接機を用いた溶接作業
においては、溶接品質を安定化するために、溶接情報、
例えば、電流（溶接電流）を検出して表示することので
きる携帯型（ポータブルタイプ）の溶接情報検出装置が
用いられている。

【０００５】このような従来の溶接情報検出装置は、溶
接情報を検出するセンサ（溶接センサ）と、センサが着
脱可能に接続され前記センサにより検出された検出結果
に基づいて溶接情報を表示する表示部を具備し人手によ
り保持可能とされた本体とを有する構成とされている。
例えば、抵抗溶接機の溶接情報としての電流（溶接電
流）を検出するする従来の溶接情報検出装置において
は、トロイダルコイルを用いた電流センサにより、抵抗
溶接機の溶接時における溶接情報としての電極部の電流
（溶接電流）を誘導電流を用いて検出し、この検出結果
を、本体に設けた表示部としての表示パネルに表示する
ことができるようになっている。

【０００６】また、従来の溶接情報検出装置において
は、溶接情報の検出動作を例えば明暗の変化による表示
や、”ピ”などという音で作業者に認識させるようにな
っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、溶接機を使
用する製造物の生産工場、例えば、溶接ロボットを使用
する自動車などの車両の製造工場などにおいては、数多
くの溶接機を含めて多数の騒音発生源を有しており、従
来の溶接情報検出装置を用いて溶接情報を検出する際
に、溶接情報検出装置による溶接情報の検出動作を音に
よって作業者に知らせて認識させる場合には、周囲の騒
音によって音が聞こえず、溶接情報検出装置による溶接
情報の検出動作の実行を作業者に確実に認識させること
ができない場合があるという問題点があった。

【０００８】また、従来の溶接情報検出装置を用いて溶
接機の溶接情報を検出する際に、溶接情報検出装置によ
る溶接情報の検出動作を明暗の変化などによる表示によ
って作業者に知らせて認識させる場合には、溶接機、例
えば抵抗溶接機に通電を行った瞬間に、溶接情報検出装
置の表示画面を作業者が視認していないと明暗の変化な
どの表示を見落として、溶接情報検出装置による溶接情
報の検出動作の実行を作業者に確実に認識させることが
できない場合があるという問題点があった。

【０００９】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、溶接部位の溶接情報の検出動作の実行を作業者
に確実に認識させることのできる溶接情報検出装置を提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため特許請求の範囲の請求項１に記載の本発明の溶接情
報検出装置の特徴は、溶接情報を検出するセンサと、前
記センサが着脱可能に接続され前記センサにより検出さ
れた検出結果に基づいて溶接情報を表示する表示部を具
備し人手により保持可能とされた本体と、前記本体の少
なくとも人手により保持される保持部に振動を付与する
振動発生手段と、前記振動発生手段を溶接情報の検出動
作時に駆動するように制御する振動発生動作制御部とを
有する点にある。そして、このような構成を採用したこ
とにより、センサは、溶接機による溶接部位の溶接情報
を確実に検出することができる。さらに、本体は、セン
サにより検出された検出結果に基づいて溶接情報を表示
部に確実に表示する。さらにまた、振動発生手段は、本
体の少なくとも人手により保持される保持部に振動を確
実に付与する。またさらに、振動発生動作制御部は、溶
接情報の検出動作時に振動発生手段を確実に駆動する。
したがって、溶接部位の溶接情報の検出および表示を確
実に行うことができるとともに、溶接情報の検出動作の
実行時に、本体の少なくとも人手により保持される保持
部が振動し、この振動は、本体を保持している作業者の
人手に確実に伝達されるので、溶接情報の検出動作の実
行を確実に作業者に認識させることができる。

【００１１】また、特許請求の範囲の請求項２に記載の
本発明の溶接情報検出装置の特徴は、請求項１におい
て、前記振動発生動作制御部は、前記本体が溶接情報の
表示を開始するのとほぼ同時に前記振動発生手段を駆動
し、その後、前記本体が溶接情報の表示を終了するのと
ほぼ同時あるいは所定時間経過後に前記振動発生手段の
駆動を停止するように形成されている点にある。そし
て、このような構成を採用したことにより、振動発生動
作制御部は、本体が溶接情報の表示を開始するのとほぼ
同時に振動発生手段を駆動して本体の少なくとも人手に
より保持される保持部に確実に振動を付与する。この本
体の少なくとも人手により保持される保持部の振動は、
本体が溶接情報の表示を終了するのとほぼ同時あるいは
所定時間経過後に停止する。したがって、溶接情報の検
出動作の実行をより適正なタイミングで確実に作業者に
認識させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施形
態により説明する。

【００１３】図１は本発明に係る溶接情報検出装置の実
施形態の一例の全体構成の概略を示す説明図、図２は図
１の要部の構成を示すブロック図である。

【００１４】本実施形態の溶接情報検出装置は、自動車
などの車両の製造の自動化ラインなどに用いられる電極
間に溶接部位を所定の加圧力で挟持したうえで電極間に
通電することにより溶接を行う抵抗溶接機を備えた溶接
ロボットによる溶接部位の溶接情報の検出に用いたもの
である。

【００１５】図１に示すように、本実施形態の溶接情報
検出装置１は、作業者の人手により保持される本体１０
と、図示しない溶接ロボットの電極部に装着される検出
手段としての溶接センサと称されるセンサ３０とを有し
ている。

【００１６】前記本体１０は、表裏１対のケース体１１
を有しており、このケース体１１の下部が作業者の人手
により保持される保持部１２とされている。そして、ケ
ース体１１の表面のほぼ上半分の部位には、タッチパネ
ル１３がケース体１１の表面の一部を構成するようにし
て配設されている。このタッチパネル１３のほぼ上半分
は、センサ３０により検出された溶接情報、例えば、電
流（溶接電流）値を表示する表示画面１４ａが配設され
た表示部１４とされており、タッチパネル１３のほぼ下
半分は、電源スイッチ１５ａなどの各種のスイッチ類が
配設された操作部１５とされている。そして、タッチパ
ネル１３の表示部１４の表示画面１４ａおよび操作部１
５の電源スイッチ１５ａなどの各スイッチ類は、後述す
る制御手段２３に電気的に接続されている。

【００１７】前記ケース体１１の上端部には、一方のコ
ネクタとしての本体側コネクタ１７が配設されており、
この本体側コネクタ１７にセンサ３０の出力ケーブル３
１の先端に配設された他方のコネクタとしてのセンサ側
コネクタ３２を接続することにより、本体１１、詳しく
は後述する制御手段２３とセンサ３０とが電気的に接続
されるようになっている。なお、本体側コネクタ１７と
センサ側コネクタ３２とは、公知のものが用いられてお
り、容易に着脱できるようになっている。すなわち、本
体１０とセンサ３０とは必要に応じて容易に分離するこ
とができるようになっている。

【００１８】前記ケース体１１の内部の下部には、図１
に破線にて示すように、ケース体１１に振動を付与する
ための振動発生手段２０が配設されている。この振動発
生手段２０としては、機械的なものであっても、電気的
なものであってもどちらでもよいが、例えば、携帯電話
の受信を使用者に認識させるために用いられているもの
が、装置の小型化、低コスト化などを容易に図ることが
できるなどの理由により好ましい。この振動発生手段２
０は、後述する制御手段２３に電気的に接続されてい
る。

【００１９】前記ケース体１１の内部のほぼ上半分に
は、図１に破線にて示すように、制御手段２３が配設さ
れている。この制御手段２３は、図２に示すように、少
なくともＣＰＵ２４および適宜な容量のＲＯＭ、ＲＡＭ
などにより形成されたメモリ２５を有しており、この制
御手段２３には、前記タッチパネル１３に配設された表
示部１４および各スイッチ１５、振動発生手段２０、セ
ンサ３０などが電気的に接続されている。

【００２０】前記メモリ２５には、少なくとも振動発生
動作制御部２７と、各部の動作制御を行うプログラムや
データを格納した格納部２６が設けられている。

【００２１】前記振動発生動作制御部２７には、本体１
０が溶接情報の表示を開始するのとほぼ同時に振動発生
手段２０を駆動し、その後、本体１０が溶接情報の表示
を終了するのとほぼ同時あるいは所定時間経過後、例え
ば５秒程度経過後に振動発生手段２０の駆動を停止する
プログラムが格納されている。

【００２２】また、前記格納部２６には、センサ３０に
より検出された溶接情報を表示部１４に表示させる表示
データに変換するプログラムや、センサ３０により検出
された検出値を表示部１４に表示させるためのプログラ
ムや、センサ３０により検出された検出値を表示部１４
に表示させる時間を制御するプログラムなどが格納され
ている。

【００２３】なお、本実施形態においては、本体１０、
すなわちケース体１１全体を振動可能とする構成とした
が、少なくとも人手により保持される保持部１２のみを
振動可能とする構成であればよい。

【００２４】また、ケース体１１の形状は、人手により
保持しやすい形状、たとえば、ケース体１１の下部を人
手にて握りやすいくびれた形状としてもよい。

【００２５】さらにまた、ケース体１１を、他の部品か
ら独立的に支持する構成、例えば、ケース体１１を振動
を吸収するばね体などによって基板に取着する構成とし
たり、ケース体１１の保持部１２をケース体１１の他の
部位から独立的に支持された構成としたりすることによ
り、ケース体１１の振動が、他の部位の耐久性および機
能に悪影響を与えない構成とするとよい。

【００２６】前記センサ３０は、溶接情報を検出するた
めのものであり、本実施形態においては、抵抗溶接機の
電極の電流（溶接電流）を誘導電流を用いて検出するト
ロイダルコイルを用いた電流センサが用いられている。

【００２７】なお、センサ３０としては、抵抗溶接機の
電極間の加圧力を歪みゲージを用いて検出するロードセ
ルや、抵抗溶接機の電極間の変位などを検出する変位セ
ンサなどの公知の各種のセンサ３０を、設計コンセプト
などの必要に応じて単独あるいは組み合わせて選択使用
してもよい。このような抵抗溶接機に用いる各種のセン
サ３０は、抵抗溶接機のチップと称される電極に装着さ
れる。また、抵抗溶接機の電極間の加圧力は、電極部に
通電しない状態で検出される。

【００２８】また、センサ３０としては、溶接機の種類
および検出する溶接情報の種類に応じたものを設計コン
セプトなどの必要に応じて選択すればよく、特に、本実
施形態のセンサ３０に限定されるものではない。

【００２９】つぎに、前述した構成からなる本実施形態
の作用について説明する。

【００３０】本実施形態の溶接情報検出装置１が用いら
れる溶接ロボットは、電極部を溶接部位へ移動して電極
間に溶接部位を所定圧で挟持しこの挟持状態を所定時間
（初期加圧時間）保持すると電極部に通電がなされ溶接
部位の溶接が行われる。

【００３１】そこで、本実施形態の溶接情報検出装置１
を使用する場合には、溶接ロボットを駆動する前に、作
業者がセンサ３０を溶接ロボットの電極部の所定位置に
装着することにより準備を完了する。

【００３２】ついで、溶接ロボットが駆動されると、溶
接ロボットは、溶接ロボットの電極間に溶接部位を所定
圧で挟持してこの状態が所定時間経過した初期加圧時間
を終了すると、電極間に通電を行って溶接を開始する。
そして、溶接の開始、すなわち通電の開始に伴って、電
極に装着されたセンサ３０、本実施形態においては、ト
ロイダルコイルを用いた電流センサが溶接情報としての
電流（溶接電流）を検出し、この検出値を本体１０の制
御手段２３に送出する。

【００３３】ついで、本体１０の制御手段２３は、セン
サ３０からの溶接情報の検出結果、すなわち、溶接電流
の送出を受けると、メモリ２５の格納部２６に格納され
たプログラムによって、溶接電流をタッチパネル１３の
表示部１４、詳しくは表示画面１４ａに表示可能な表示
データとしたうえで、表示画面１４ａに送出して表示画
面１４ａに溶接情報の検出結果、すなわち、溶接電流の
表示を行う。この時、本体１０の制御手段２３の振動発
生動作制御部２７は、タッチパネル１３の表示部１４、
詳しくは表示画面１４ａに溶接電流が表示されるのとほ
ぼ同時に振動発生手段２０を駆動して、ケース体１１の
少なくとも保持部１２、本実施形態においてはケース体
１１全体へ振動を付与する。

【００３４】ついで、溶接ロボットの電極間への通電が
終了すると、センサ３０から本体１０の制御手段２３へ
の溶接情報の送出が停止する。

【００３５】そして、本体１０の制御手段２３へのセン
サ３０からの溶接情報の送出が停止すると、制御手段２
３は、メモリ２５の格納部２６に格納されたプログラム
に基づいて、表示部１４、詳しくは表示画面１４ａに表
示されている溶接電流の表示を終了する。この時、本体
１０の制御手段２３の振動発生動作制御部２７は、タッ
チパネル１３の表示部１４、詳しくは表示画面１４ａに
表示されている溶接電流の表示が終了するのと同時、も
しくは表示部画面１４ａに表示されている溶接電流の表
示が終了してから所定時間経過後、例えば５秒程度経過
後に、振動発生手段２０の駆動を停止する。

【００３６】このように、本実施形態の溶接情報検出装
置１によれば、センサ３０は、溶接部位の溶接情報を確
実に検出することができる。さらに、本体１０は、セン
サ３０により検出された検出結果に基づいて溶接情報を
表示部１４、詳しくは表示画面１４ａに確実に表示す
る。さらにまた、振動発生手段２０は、本体１０の少な
くとも人手により保持される保持部１２に振動を確実に
付与する。またさらに、振動発生動作制御部２７は、溶
接情報の検出動作時に振動発生手段２０を確実に駆動す
る。

【００３７】したがって、本実施形態の溶接情報検出装
置１によれば、溶接部位の溶接情報の検出および表示を
確実に行うことができるとともに、溶接情報の検出動作
の実行時に、本体１０の少なくとも人手により保持され
る保持部１２が振動し、この振動は、本体１０を保持し
ている作業者の人手に確実に伝達されるので、溶接情報
の検出動作の実行を確実に作業者に認識させることがで
きる。このことは、作業者は、手の振動により溶接情報
検出装置１が溶接情報の検出動作を実行したのを容易に
認識することができるので、作業者の目・耳を溶接機に
通電した際の溶接状態の他の確認作業に容易に振り向け
ることができる。

【００３８】また、本実施形態の溶接情報検出装置１の
振動発生動作制御部２７によれば、本体１０が溶接情報
の表示を開始するのとほぼ同時に振動発生手段２０を駆
動して本体１０の少なくとも人手により保持される保持
部１２に確実に振動を付与する。そして、この本体１０
の少なくとも人手により保持される保持部１２の振動
は、本体２０が溶接情報の表示を終了するのとほぼ同時
あるいは所定時間経過後に停止する。

【００３９】したがって、本実施形態の溶接情報検出装
置１の振動発生動作制御部２７によれば、溶接情報の検
出動作の実行をより適正なタイミングで確実に作業者に
認識させることができる。すなわち、周囲の騒音によっ
て音が聞こえない場合や、作業者が溶接状況を確認する
ために溶接情報検出装置１の表示部１４、詳しくは表示
画面１４ａから目を離した場合であっても、溶接情報検
出装置１による溶接情報の検出動作の実行をより適正な
タイミングで確実に作業者に認識させることができる。
また、振動のパターンを変えることで、通電異常など様
々な情報を作業者に認識させることができる。

【００４０】なお、本発明は、前記実施形態に限定され
るものではなく、必要に応じて種々変更することができ
る。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の本
発明の溶接情報検出装置によれば、溶接部位の溶接情報
の検出および表示を確実に行うことができるとともに、
溶接情報の検出動作の実行時に、本体の少なくとも人手
により保持される保持部が振動し、この振動は、本体を
保持している作業者の人手に確実に伝達されるので、溶
接情報の検出動作の実行を確実に作業者に認識させるこ
とができるなどの極めて優れた効果を奏する。

【００４２】また、請求項２に記載の本発明の溶接情報
検出装置によれば、振動発生動作制御部は、溶接情報の
検出動作の実行をより適正なタイミングで確実に作業者
に認識させることができるなどの極めて優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る溶接情報検出装置の実施形態の
一例の全体構成の概略を示す説明図

【図２】 図１の要部の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１ 溶接情報検出装置 １０ 本体 １１ ケース体 １２ 保持部 １３ タッチパネル １４ 表示部 １４ａ 表示画面 １５ 操作部 １５ａ 電源スイッチ ２０ 振動発生手段 ２３ 制御手段 ２４ ＣＰＵ ２５ メモリ ２６ 格納部 ２７ 振動発生動作制御部 ３０ センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接情報を検出するセンサと、前記セン
   サが着脱可能に接続され前記センサにより検出された検
   出結果に基づいて溶接情報を表示する表示部を具備し人
   手により保持可能とされた本体と、前記本体の少なくと
   も人手により保持される保持部に振動を付与する振動発
   生手段と、前記振動発生手段を溶接情報の検出動作時に
   駆動するように制御する振動発生動作制御部とを有する
   ことを特徴とする溶接情報検出装置。
2. 【請求項２】 前記振動発生動作制御部は、前記本体が
   溶接情報の表示を開始するのとほぼ同時に前記振動発生
   手段を駆動し、その後、前記本体が溶接情報の表示を終
   了するのとほぼ同時あるいは所定時間経過後に前記振動
   発生手段の駆動を停止するように形成されていることを
   特徴とする請求項１に記載の溶接情報検出装置。