JP2002137060A - 溶着検出方法 - Google Patents

溶着検出方法

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JP2002137060A
JP2002137060A JP2000328183A JP2000328183A JP2002137060A JP 2002137060 A JP2002137060 A JP 2002137060A JP 2000328183 A JP2000328183 A JP 2000328183A JP 2000328183 A JP2000328183 A JP 2000328183A JP 2002137060 A JP2002137060 A JP 2002137060A
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welding
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deposition
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Yuichi Ishida
勇一 石田
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Nachi Fujikoshi Corp
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Nachi Fujikoshi Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶着の検出のために専用の溶着検出回路を必
要とせず、また、高速に溶着の有無を検出することがで
きる、溶着検出方法を提供する。 【解決手段】 消耗性電極としての溶接ワイヤにより被
溶接物に対して所定のアーク溶接を行うようにされたア
ーク溶接装置における溶着検出方法において、溶接の終
了の指示を受けて、溶接ワイヤの送給停止指令の後も暫
くの間溶接電源からの電力の供給を継続しその後に電力
の供給を遮断する処理すなわちアンチスティック処理を
開始するとともに、溶接電流がゼロになるまでの時間
(t2)の計測を開始し、溶接電流がゼロになった時点
で前記溶接電流がゼロになるまでの時間(t2)の計測
を終了し、計測された前記溶接電流がゼロになるまでの
時間(t2)と予め設定された前記アンチスティック処
理の実行時間(t1)とを比較し、t2<t1であれば
溶着なしと判断し、一方、t2≧t1であれば溶着あり
と判断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、消耗性電極として
の溶接ワイヤにより被溶接物に対して所定のアーク溶接
を行うようにされたアーク溶接装置における溶着の検出
方法に関し、特に、専用の溶着検出回路を使用せずに高
速で溶着の有無を検出することができる溶着検出方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】例えば産業用ロボットに装着して使用さ
れるアーク溶接装置には、一般に、溶接終了時や溶接途
中停止時にロボットを待機状態とし、この間に消耗性電
極としての溶接ワイヤと被溶接物との接触すなわち溶着
の有無を検出する所謂溶着検出機能が備えられている。
この機能は、アンチスティック処理を行っている時間が
短かかったり、あるいは溶接ワイヤの惰走距離が長い等
の理由により、溶接終了の直後に溶接ワイヤが燃え上が
らずに、溶接ワイヤと被溶接物が溶着してしまった現象
を検出するための機能であり、この機能により溶着した
状態でロボットが次の溶接点へ移動する事態を未然に防
ぐことができるというものである。
【0003】なお、前述のアンチスティック処理につい
て、これは、消耗性電極式アーク溶接において、溶接終
了に際して、消耗性電極としての溶接ワイヤが送給機構
の慣性により送給停止指令の後も若干量送給が続くこと
に起因して、溶接ワイヤが被溶接物の溶融金属池に突入
して溶着してしまうことを防止するために設けられてい
る処理であり、溶接ワイヤの送給停止指令の後も暫くの
間溶接電源からの電力の供給を継続し、その後に電力の
供給を遮断するというものである。このアンチスティッ
ク処理に要する時間は、予めアーク溶接装置において設
定される。
【0004】上述した溶着検出機能は、自動車車体の生
産ラインのように高い信頼性や高い稼働率を必要とする
ラインにおいては不可欠なものとなっている。この溶着
検出機能を具体化するものとしては、一般に専用の溶着
検出回路が使用されている。この溶着検出回路が組み込
まれたアーク溶接装置の構成図の一例を図3に示す。図
3においては、溶着検出指示回路3及び溶着検出判定回
路4が溶着検出回路に相当する。この構成図で示したア
ーク溶接装置では、溶接機5に設けられた+端子と−端
子間の抵抗値を検出することにより、図示しない溶接ワ
イヤと被溶接物間の溶着の有無を判定する機構となって
いる。溶着検出判定回路4では、溶着検出指示回路3か
らの溶着検出指示の指令を受けると、前述の+端子と−
端子間の抵抗値を予め設定された基準抵抗値と比較し、
溶接ワイヤと被溶接物間の抵抗値が基準抵抗値を下回っ
た場合は溶着(接触)しているものと判断し、逆に、基
準抵抗値を上回った場合は溶着していないものとして判
断する。なお、溶着検出指示回路3はプログラムデータ
読込解釈回路2からの指令に従い、溶着検出の指示を出
力する。また、プログラムデータ読込解釈回路2では、
読み込んだプログラムデータ1を解釈し、溶接機5を動
作させるための各種指令を出力する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した構成
のものにおいては、溶着の検出のために専用の溶着検出
回路が必要となる。また、溶着検出回路を保護すること
を理由として行う、溶接ワイヤと被溶接物間に溶接電流
が流れていないことの確認処理や、溶着検出回路の駆動
時間(リレーの駆動に要する時間)により、数百ミリ秒
の処理時間が生じてしまうという問題もある。この処理
時間は特に溶接点の多い作業工程ほど多く累積すること
になるので、製造ラインのサイクルタイムの増加要因に
なる。
【0006】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、溶着の検出のために専用
の溶着検出回路を必要とせず、また、高速に溶着の有無
を検出することができる、溶着検出方法を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、消耗性電極としての溶接ワイヤによ
り被溶接物に対して所定のアーク溶接を行うようにされ
たアーク溶接装置における溶着検出方法において、溶接
の終了の指示を受けて、溶接ワイヤの送給停止指令の後
も暫くの間溶接電源からの電力の供給を継続しその後に
電力の供給を遮断する処理すなわちアンチスティック処
理を開始するとともに、溶接電流がゼロになるまでの時
間(t2)の計測を開始し、溶接電流がゼロになった時
点で前記溶接電流がゼロになるまでの時間(t2)の計
測を終了し、計測された前記溶接電流がゼロになるまで
の時間(t2)と予め設定された前記アンチスティック
処理の実行時間(t1)とを比較し、t2<t1であれ
ば溶着なしと判断し、一方、t2≧t1であれば溶着あ
りと判断するようにした。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照して説明する。図2は、本発明の一実施
形態にかかる、アーク溶接の流れを示すシーケンス図で
ある。図中6は溶接機に対して溶接開始を指示する信号
である。この溶接開始信号6がONしている間は溶接を
継続し、一方、これがOFFすると溶接終了処理へ移行
する。図中7は溶接ワイヤと被溶接物間に発生している
溶接電圧の推移である。図中8は溶接機が実行するアン
チスティック制御のON/OFF状態である。アンチス
ティック制御とは、溶接開始信号6がOFFとなった直
後に、溶着を避けることを目的として、溶接ワイヤの送
給を停止すると同時に溶接ワイヤを燃え上がらせ、これ
を予め設定した時間(アンチスティック時間t1 )継続
するという溶接機特有の機能である。図中9は溶接電流
の推移を示す。図中10は溶接電流検出信号であり、こ
れは溶接ワイヤと被溶接物間で溶接電流が流れているか
否かをON/OFFの状態で示すものである。
【0009】この図2に示したアーク溶接シーケンスに
ついて詳細に説明する。溶接機を制御する制御装置から
出力された溶接終了指示あるいは途中停止指示により溶
接開始信号6がOFFし、これが溶接機に入力される
(図中11)。溶接開始信号6がOFFとなったことを
トリガにして、溶接機はアンチスティック処理に移行す
る(図中12)。アンチスティック処理中には、溶接ワ
イヤは徐々に燃え上がろうとし、これに伴い溶接電流9
も徐々に減少していくことになる。やがて溶接ワイヤが
完全に燃え上がると、これと同時に溶接電流9もゼロと
なる。そして、これと同時に溶接電流検出信号10がO
FFとなる(図中13)。アンチスティック9の処理に
要する時間(アンチスティック時間t1)は予め設定さ
れており、このアンチスティック時間t1の間だけアン
チスティック電圧の印加を継続するので、この間に溶接
ワイヤが完全に燃え上がれば溶接ワイヤと被溶接物間は
無負荷となり、溶接電圧7が無負荷電圧となる(図中1
4)。そして、予め設定されたアンチスティック時間t
1を経過すると、溶接電圧7はゼロとなり、図2で示し
た一連のシーケンスが終了する。
【0010】ここで溶接電流9がゼロになるまでの時間
t2に着目する。この溶接電流9がゼロになるまでの時
間t2は、図2に示すように、溶接開始信号6がOFF
してから溶接電流9がゼロになるまでの時間である。ま
ず、溶着しなかった場合を考える。アンチスティック時
間t1中に溶接電流検出信号10がOFFした場合は、
アンチスティック電圧により正常に溶接ワイヤが燃え上
がったことになる。つまり、溶接ワイヤと被溶接物間が
オープン状態となった(溶着なしとなった)ため、溶接
電流が流れなくなったと判断できる。次いで、溶着した
場合を考える。アンチスティック時間t1が経過した時
点で未だ溶接電流検出信号10がOFFしなかったとす
れば、これは、アンチスティック電圧が低いかあるいは
アンチスティック時間が短い等の理由により、溶接ワイ
ヤと被溶接物間がオープン状態とならなかった(溶着し
た)ため、溶接電流が流れ続けていると判断できる。
【0011】以上のことから、溶着の有無については、
t2<t1となった場合は溶着なしと判断し、一方、t
2≧t1となった場合は溶着ありと判断すればよいこと
になる。このように、本実施形態における溶着検出方法
では、溶接開始信号6がOFFしてから溶接電流検出信
号10がOFFするまでの時間を計測するのみでよいの
で、溶着検出のための専用の溶着検出回路は不要であ
る。
【0012】次に、図1に示したフローチャートによ
り、本実施形態における処理内容について説明する。溶
接開始信号6がOFFになった時(ステップ15)、溶
接電流検出信号10がOFFになるまでの時間t2の計
測を開始する(ステップ16)。予め設定されたアンチ
スティック時間t1の間、溶接電流検出信号10を監視
し(ステップ17)、この間に溶接電流検出信号10が
OFFになった場合は(ステップ17Y)、溶接電流検
出信号10がOFFになるまでの時間t2の計測を終了
し(ステップ18)、溶接電流検出信号10がOFFに
なるまでの時間t2を算出する(ステップ19)。アン
チスティック時間t1と溶接電流検出信号10がOFF
になるまでの時間t2とを比較し(ステップ20)、溶
接電流検出信号10がOFFになるまでの時間t2がア
ンチスティック時間t1よりも小さかった場合は(ステ
ップ20Y)、溶着なしと判断し(ステップ21)、一
方、そうでなかった場合は(ステップ20N)、溶着あ
りと判断する(ステップ22)。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、溶接の終了の指示を受
けて、アンチスティック処理を開始するとともに、溶接
電流がゼロになるまでの時間(t2)の計測を開始し、
溶接電流がゼロになった時点で溶接電流がゼロになるま
での時間(t2)の計測を終了し、計測された前記溶接
電流がゼロになるまでの時間(t2)と予め設定された
アンチスティック処理の実行時間(t1)とを比較し、
t2<t1であれば溶着なしと判断し、一方、t2≧t
1であれば溶着ありと判断するようにしたので、溶着の
検出のために専用の溶着検出回路を必要としなくなっ
た。さらに、専用の溶着検出回路を必要としなくなった
ことに起因して、溶着検出回路におけるリレーの駆動に
要する時間がなくなったので、高速に溶着の有無を検出
することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかる、処理内容を示し
たフローチャートである。
【図2】本発明の一実施形態にかかる、アーク溶接の流
れを示すシーケンス図である。
【図3】従来技術における、溶着検出回路が組み込まれ
たアーク溶接装置の構成図の一例を示した図である。
【符号の説明】
1 プログラムデータ 2 プログラムデータ読込解釈回路 3 溶着検出指示回路 4 溶着検出判定回路 5 溶接機 6 溶接開始信号 7 溶接電圧 8 アンチスティック 9 溶接電流 10 溶接電流検出信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】消耗性電極としての溶接ワイヤにより被溶
    接物に対して所定のアーク溶接を行うようにされたアー
    ク溶接装置における溶着検出方法において、 溶接の終了の指示を受けて、溶接ワイヤの送給停止指令
    の後も暫くの間溶接電源からの電力の供給を継続しその
    後に電力の供給を遮断する処理すなわちアンチスティッ
    ク処理を開始するとともに、溶接電流がゼロになるまで
    の時間(t2)の計測を開始し、 溶接電流がゼロになった時点で前記溶接電流がゼロにな
    るまでの時間(t2)の計測を終了し、 計測された前記溶接電流がゼロになるまでの時間(t
    2)と予め設定された前記アンチスティック処理の実行
    時間(t1)とを比較し、 t2<t1であれば溶着なしと判断し、一方、t2≧t
    1であれば溶着ありと判断するようにしたことを特徴と
    する溶着検出方法。
JP2000328183A 2000-10-27 2000-10-27 溶着検出方法 Withdrawn JP2002137060A (ja)

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