JP2003039170A

JP2003039170A - アークセンサ制御装置

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Publication number: JP2003039170A
Application number: JP2001226349A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Shimogama; 茂下釜
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2003-02-12
Anticipated expiration: 2021-07-26
Also published as: JP4243441B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高周波ノイズの悪影響をアークセンサ制御装置
から完全に遮断し、アークセンサ制御装置の正常動作を
図るとともに、寿命劣化を防止することができるアーク
センサ制御装置を提供することである。【解決手段】非消耗性電極４を有する溶接用トーチ３を
用いてアーク溶接施工を実施する溶接用ロボット１と、
所定の時間毎に検出する電極４と母材５間の実溶接電圧
値を基準値と比較して電極４と母材５間距離を一定に制
御するロボット制御装置１０とを具備したアーク溶接ロ
ボットシステムのアークセンサ制御装置１０であって、
実溶接電圧の検出部を有し、実溶接電圧の検出部をアー
ク起動時の高電圧印加後のアーク発生状態時に接続する
手段を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＴＩＧアーク溶接
におけるＡＶＣ（ＡｒｃＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｒ
ｏｌ）を使ったアーク溶接ロボットシステムにおける、
アークセンサ制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＴＩＧアーク溶接において
は、定電流特性のＴＩＧ溶接電源が使用されている。図
４にＴＩＧアーク特性図を示す。定電流特性であると、
初め、アーク長がＬｌでその時の溶接電流・電圧の動作
点が図４の定電流特性上でＳｌの点にあるとする。溶接
入熱によりワ一ク７自身が熱歪みを発生してアーク長が
Ｌ２に伸びた場合、アーク電圧は上昇し動作点Ｓ２に移
動し溶接電流はほとんど変化せず溶接を続けることがで
きる。このため、ＴＩＧ溶接電源として、定電流特性の
溶接電源が使用される。

【０００３】ここで、定電流特性のＴＩＧ溶接電源では
アーク長（溶接用トーチ３の電極４〜母材間距離）が変
化して溶接電圧が変化しても、溶接電流は自動的に一定
に保たれるが、同一電流で溶接電圧が変化するというこ
とは母材に対する入熱形態が変化するということとな
り、溶接結果（溶接幅、溶融深さ）に違いが生じ、均一
な溶接が実現できない。すなわち、均一な溶接を実現す
るためには、溶接電圧に注意を払う必要がある。

【０００４】そこで、ＴＩＧ溶接を自動化する場合、対
象部材の位置誤差、熱歪みによりアーク長が変化し、良
好な溶接品質を確保するのが困難なため、自動溶接を実
施する場合は、溶接電圧を監視し、溶接電圧を一定に保
つよう、電極〜母材間距離を自動調整するＡＶＣ（Ａｒ
ｃＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｒｏｌ）装置を採用して
いる。これらのアーク溶接電圧を計測することでアーク
長を検出し、常に所定のアーク長になるように電極と母
材間距離を制御する技術が特開平３−２３０６７に開示
されている。また、さらにパルスＴＩＧ溶接法における
パルス的に溶接電圧が変化する溶接施工に対する処理技
術が特開平９−７６０６９に開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＴＩＧ
溶接における溶接法は非消耗性電極による溶接であり、
アークスタート時は電極とワーク面とが非接触の状態で
アークを発生させる必要があり、空中絶縁を破壊する必
要があるため、ＴＩＧ溶接電源には、図９に示すように
昇圧した電源１００、火花ギャップとコンデンサ、カッ
プリングコイルによる火花発振回路１０１等で構成さ
れ、高電圧の高周波を溶接ケーブルに重畳して溶接用ト
ーチ３先端の電極４から溶接起動用の火花を出す仕組み
になっている。このように、ＴＩＧ溶接電源はアークス
タート時に図５に示す高電圧の高周波を非消耗性電極４
と母材５のワーク面とに印加することで、空中絶縁を破
壊しアークを発生させている。この火花の周囲におよぼ
す電磁波強度は、１０メートル離れた地点で、５０デシ
べル程度であり、しかもその周波数は広い帯域にわたっ
ていることに特徴がある。

【０００６】そのため、図５に示す高電圧の高周波発生
中にアークセンサ制御装置部のアーク溶接電圧検出用部
位を接続していると、上記高周波ノイズがアークセンサ
制御装置部に侵入し、アークセンサ制御装置部の部品寿
命劣化やアークセンサ制御装置部の誤動作を発生させる
という事があった。

【０００７】また、パルスＴＩＧ溶接法によるアーク溶
接施工時の溶接電流をＴＩＧアークでの一溶接工程時の
電流グラフとして図６に示す。一アーク溶接工程におけ
る溶接電流は、図６に示すように溶接モード「初期電
流」、「アップスロープ」、「本溶接」、「ダウンスロ
ープ」、「クレータ電流」の各区間により異なり、加え
て、「アップスロープ」、「ダウンスロープ」区間中は
溶接電流が変化する。さらに、パルス溶接法になると上
記「アップスロープ」、「本溶接」、「ダウンスロー
プ」の各区間でも、ベース電流ＩＢにピーク電流ＩＰを
重畳させるので電流値は時々刻々と変化する。このよう
に、パルス溶接法はべ−ス電流ＩＢとピーク電流ＩＰと
が交互に繰り返される溶接であり、この時アーク溶接電
圧も上記ＩＢとＩＰとに従属して変化する。この溶接法
の場合、アークセンサ制御装置がサンプリング周期毎に
検出したアーク溶接電圧値が上記ＩＢとに対するものな
のかあるいは上記ＩＰに対するものなのかの従属関係等
の整合性がとれなくなると適切な溶接施工制御ができな
くなることがあった。

【０００８】本発明の目的は、このような上記高周波ノ
イズの悪影響をアークセンサ制御装置部から完全に遮断
し、そのことにより、アークセンサ制御装置部の正常動
作を図るとともに、かつ寿命劣化を防止することができ
るアークセンサ制御装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のアークセ
ンサ制御装置は、非消耗性電極を有する溶接用卜一チを
用いてアーク溶接施工を実施する溶接用ロボットと、予
め施工実施により記憶している溶接電圧値を基準値と
し、所定の時間毎に検出する電極と母材間の実溶接電圧
値を基準値と比較して電極と母材間距離を一定に制御す
るロボット制御装置とを具備したアーク溶接ロボットシ
ステムのアークセンサ制御装置であって、実溶接電圧の
検出部を有し、実溶接電圧の検出部をアーク起動時の高
電圧印加後のアーク発生状態時に接続する手段を備えた
ものである。

【００１０】請求項１記載のアークセンサ制御装置によ
れば、高電圧の高周波発生中にアークセンサ制御装置の
アーク溶接電圧用の検出部を接続することがないので、
高周波ノイズがアークセンサ制御装置に侵入することが
なく、アークセンサ制御装置の部品寿命の劣化やアーク
センサ制御装置の誤動作を生じない。

【００１１】請求項２記載のアークセンサ制御装置は請
求項１において、実溶接電圧の検出部を接続する接続子
を溶接用トーチのラインと、母材のラインとの両方とす
るものである。

【００１２】請求項２記載のアークセンサ制御装置によ
れば、請求項１と同様な効果のほか、片切りの場合と比
較して高周波ノイズがアークセンサ制御装置内に回り込
むのをより確実に防止することができる。

【００１３】請求項３記載のアークセンサ制御装置は、
請求項１または請求項２において、実溶接電圧の検出部
をアーク起動時の高電圧印加後のアーク発生時に接続す
る手段として溶接電源側が出力する電流検出信号を用い
たものである。

【００１４】請求項３記載のアークセンサ制御装置によ
れば、請求項１または請求項２と同様な効果がある。

【００１５】請求項４記載のアークセンサ制御装置は、
請求項３において、実溶接電圧の検出部をアーク起動時
の高電圧印加後のアーク発生時に接続する手段として、
確実にアーク起動用の高電圧が消失した状態時に接続さ
せる時限処理部を有するものである。

【００１６】請求項４記載のアークセンサ制御装置によ
れば、請求項３と同様な効果がある。

【００１７】請求項５記載のアークセンサ制御装置は、
請求項１、請求項２または請求項３において、実溶接電
圧の検出部が、非消耗性電極による両極性を有する溶接
モードに対応する手段として整流部を具備したものであ
る。

【００１８】請求項５記載のアークセンサ制御装置によ
れば、請求項１、請求項２または請求項３と同様な効果
のほか、正電圧としてのみＡ／Ｄ変換した場合には、量
子化分解能を高めることができ、またＴＩＧ溶接におけ
る極性を気にすることなくアーク溶接電圧検出部をトー
チ側および母材側に接続できる。

【００１９】請求項６記載のアークセンサ制御装置は、
請求項１、請求項２または請求項３において、所定の時
間毎に検出する実溶接電圧値情報と電庄値収集時のアー
ク溶接施工法情報とを関連させたひとまとまりの情報と
してロボット制御装置へ伝えるものである。

【００２０】請求項６記載のアークセンサ制御装置によ
れば、請求項１、請求項２または請求項３と同様な効果
のほか、ＡＶＣ制御をあらゆるＴＩＧ溶接法において実
施可能とすることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
第１の実施の形態のアークセンサ制御装置について図面
に基づいて説明する。図３は本発明の構成を示すもので
あり、６はロボット本体１を駆動するロボット制御装
置、３は溶接用トーチ、４は非消耗性電極、５は母材
（被溶接物であるワークを固定する部位）、２は溶接電
源、１０はアークセンサ制御装置である。

【００２２】まず、図３において、ロボット制御装置６
は教示用のティーチペンダント（図示せず、以下ＴＰと
略す）を備え通信線制御線（図示せず）で接続され、溶
接電源２とは溶接電源制御ラインＬ６でつながってい
る。オペレータはＴＰを操作しながら、ロボット本体１
の制御基準点に配置されている溶接用トーチ３を直接見
ながら、ロボット本体１を微細に動かし、ロボットにさ
せたい仕事の順に順序よく教示していく。オペレータは
被溶接物であるワークを母材５へ固定しておき、ＴＰを
操作し溶接用トーチ３を溶接開始点（図示せず）へ移動
させ、教示位置データとその点が溶接開始点であるこ
と、また溶接条件指令（溶接電流値・溶接電圧値）、溶
接開始指令（シールドガス放流、トーチスイッチＯＮ等
の処理シーケンス）をＴＰ上の溶接登録キーにて登録す
る。

【００２３】次に、溶接終了点〈図示せず〉へ溶接用ト
ーチ３をロボット本体１により移動させて、教示位置デ
ータとその点が溶接終了点であることまた、クレータ溶
接条件指令（溶接電流値・溶接電圧値）、溶接終了指令
（トーチスイッチＯＦＦ、シールドガス放流停止等のシ
ーケンス）をＴＰ上の溶接終了キーにて登録する。

【００２４】これらの教示されたプログラムは教示デー
タとしてロボット制御装置６内の図示しない構成による
ＣＰＵがＲＯＭに格納されているアルゴリズムに従って
ＲＡＭへ格納する。また、ＲＡＭはスタティックＲＡＭ
で電池によって主電源が遮断されても上記教示データを
記憶保持できる。この既ティーチングされた教示データ
であるプログラムにより、図３の溶接システムが自動運
転される。

【００２５】溶接運転中の動作内容としては、ロボット
本体１が溶接用トーチ３（電極４）を母材５に固定され
ているワークの所定溶接開始位置へ到達すると、ロボッ
ト制御装置６は溶接電源２へ溶接電源制御ラインＬ６を
介して、予め記憶してある本溶接条件（溶接電流値・溶
接電圧値）を送信した後に溶接開始指令を実行しアーク
アンサ（溶接電流検出信号（リレー接点））が溶接電源
２から返信されると、溶接用トーチ３をワ一クの所定溶
接経路に従って、予め記憶してある溶接速度でアーク溶
接を実施していく。

【００２６】溶接電源２とアークセンサ制御装置１０間
の通信／制御ラインＬ３を介してアークアンサ（溶接電
流検出信号）が溶接電源２から伝達されると、図１に示
すアークセンサ制御装置１０内の時限処理部である例え
ばタイマリレーＴが動作を開始し、所定の計時後Ｔのリ
レー接点Ｔｌが閉じ、リレーＫｌが商用電源２０に接続
されて励磁され、リレー接点Ｋ１１、Ｋ１２が閉じ、ア
ークセンサ制御装置１０内のアーク溶接電圧検出部がト
ーチ側ラインＬｌと母材側ラインＬ２とに接続される。
ここで、アークスタート時はＬｌ、Ｌ２のラインには図
５に示すような通常ピーク値が８ｋＶ（キロボルト）に
もおよぶ高電圧の高周波が印加されており、本発明のア
ークセンサ制御装置１０はこの高周波ノイズを意図的に
さけるため、溶接電源２からのアークアンサ（溶接電流
検出信号）検出後に確実に高周波ノイズが消失した後の
安定したアーク溶接区間状態時にアークセンサ制御装置
１０内のアーク溶接電圧検出部をトーチ側ラインＬｌと
母材側ラインＬ２とに接続するものである。

【００２７】上記２つのラインＬｌとＬ２との両方へ同
時に接続／開放とするのは実験の結果、片切ではどうし
ても上記高周波ノイズがアークセンサ制御装置１０内へ
回り込んでくるためである。

【００２８】タイマリレーＴの所定の計時後にタイマリ
レーＴのリレー接点Ｋ１１、Ｋ１２にてＬｌ、Ｌ２のラ
インへアークセンサ制御装置１０内のアーク溶接電圧検
出部を接続する理由は、溶接電源２はアーク発生時にア
ークアンサ（溶接電流検出信号（リレー接点））を生成
し、この信号を外部の装置に伝達するとともに自身も上
記信号により図５に示す高周波電圧発生を停止するた
め、アークアンサ（溶接電流検出信号）の伝達時点にお
いて、上記高周波電圧生成は停止していないためであ
る。

【００２９】次に、アーク発生後は溶接電源２は溶接用
電力を供給する。まず、溶接開始直後に、電極４と母材
５との間の溶接電圧はアーク電圧検出部を構成するダイ
オードブリッジ１１にて全波整流され正電圧としてのみ
検出され、抵抗器１２を通過させて、電流変換器（Ｃ
Ｔ）１３を介して電圧に変換され、さらに出力調整器１
６の制御信号ｃｏｎｖｓｔに同期してＡ／Ｄ変換器（Ａ
Ｄ）１４を介して１２ビットのデジタル量に量子化され
る。ここで、ＴＩＧ溶接では図７に示すような交流ＴＩ
Ｇ（Ａ・Ｃ・ＴＩＧ）や直流ＴＩＧ（Ｄ．Ｃ．ＴＩＧ）
を含む溶接法があるが、ダイオードプリッジ１１にて全
波整流され正電圧としてのみＡ／Ｄ変換することで、量
子化分解能を高めるとともに、ＴＩＧ溶接における極性
を気にすることなくアークセンサ制御装置１０内のアー
ク溶接電圧検出部をトーチ側ラインＬｌと母材側ライン
Ｌ２とに接続できるものである。

【００３０】一アーク溶接工程においては図６に示すよ
うに溶接モード「初期電流」、「アップスロープ」、
「本溶接」、「ダウンスロープ」、「クレータ電流」の
各区間が存在し、「アップスロープ」、「ダウンスロー
プ」区間中は溶接電流が変化する。加えて、パルス溶接
法になると上記「アップスロープ」、「本溶接」、「ダ
ウンスロープ」の各区間でも、べ−ス電流ＩＢにピーク
電流ＩＰを重畳させるので電流値は時々刻々と変化す
る。これらの図６に示すような一アーク溶接工程の時々
刻々の溶接状態時を溶接電源２がアークセンサ制御装置
間の通信／制御ラインＬ３を介してシリアル通信にてア
ークセンサ制御装置１０に伝送してくる。このシリアル
データをアークセンサ制御装置１０内の出力調整器１６
がシリアル／パラレル変換器１７にて８ビットの並列情
報として入手する。（タイマ機能内蔵）ＣＰＵ１８はサ
ンプリング周期を生成しその周期に同期させて出力調整
器１６への変換信号ＣＴ１と出力制御モジュール１５へ
の変換信号ＣＴ２とをそれぞれ発する。このことによ
り、出力調整器１６は（タイマ機能内蔵）ＣＰＵ１８が
生成するサンプリング周期に合わせてＡ／Ｄ変換器（Ａ
Ｄ）１４を介して１２ビットのデジタル量に量子化され
データを出力制御モジュール１５の下位１２ビットデー
タとして、かつ溶接電源２からの情報である一アーク溶
接工程の時々刻々の溶接状態時情報を出力制御モジュー
ル１５の上位４ビットデータとして、最終、図８に示す
アークセンサのサンプリングデータである１６ビット情
報としてアークセンサ制御装置１０とロボット制御装置
６間の通信ラインＬ４を介してロボット制御装置６へシ
リアルデータとして送信する。なお、１６ビットデータ
中のＤ１２の１ビットでパルス溶接の電流の種類をすな
わち、べ−ス電流かパルス電流かの区別を情報として伝
えるが、パルス溶接でない場合は常に０（べ−ス電流）
に固定される。Ｄ１３〜Ｄ１５の３ビットにて一溶接工
程中のどの工程かを情報として伝える。図示のように、
０００は初期電流区間、００１はアップスロープ区間、
０１０は本電流区間、０１１はダウンスロープ区間、１
００はクレータ電流区間、１０１、１１０、１１１は該
当無し（ｄｏｎ’ｔｃａｒｅ）である。

【００３１】一方、最初に良好なＴＩＧ溶接施工時の一
溶接工程の各溶接状態時に対応した溶接情報をアークセ
ンサ制御装置１０を介して基準値としてデジタル量に変
換された溶接電圧値として、前述の処理により、ロボッ
ト制御装置６内の図示しないメモリに一旦記憶する。こ
の記憶された溶接電圧値を基準値として、以後所定の時
間毎に以後の溶接電圧値を同様な処理にて入手し前記基
準値と比較処理し、この比較処理結果に応じてロボット
本体１のアーム先端に具備された溶接用卜一チ３（電極
４）と母材５間の距離が変わり、その距離にほぼ比例し
て溶接電圧が変わる。この溶接電圧を再び、Ａ／Ｄ変換
器（ＡＤ）１４を経由で入手する。この一連の制御動作
の結果、電極４と母材５の間の溶接電圧は最初に記憶し
た基準値と同一に保たれる。

【００３２】その後、溶接用トーチ３が溶接終了点に到
達すると、予め記憶してあるクレータ溶接条件（溶接電
流値・溶接電圧値）を送信しロボットを停止させて、ク
レータ処理の実行にともない溶接終了指令を実行させた
後、溶接電源２からの溶接電流検出信号が消失する。そ
の後、公知の電極スティックチェックを実施し、非消耗
性電極４のワーク７への融着がなければ次教示点へ移動
するものである。

【００３３】ロボット制御装置６は図８に示すアークセ
ンサのサンプリングデータである１６ビット情報をアー
クセンサ制御装置１０からアークセンサ制御装置１０と
ロボット制御装置６間の通信ラインＬ４を介して得るこ
とができるので、入手した溶接電圧値が図６に示す−ア
ーク溶接工程におけるどの溶接状態時すなわち、溶接モ
ード「初期電流」、「アップスロープ」、「本溶接」、
「ダウンスロープ」、「クレタ電流」のどの区間のもの
なのかまた、溶接法がパルス溶接法の場合はベース電流
ＩＢ、ピーク電流ＩＰ時のものなのかを認識して制御処
理できるので、きめ細やかなＡ・Ｖ・Ｃ・制御を実現で
きるものである。（実施の形態２）次に、以下本発明の第２の実施の形態
について説明する。図２は本発明の第２の実施の形態に
おけるアークセンサ制御装置構成を示す図である。図１
と同じ機能を有する部位には同じ番号を付与している。
図１と異なる部分についてのみ、説明を加える。

【００３４】アークアンサ（溶接電流検出信号）をリレ
ー接点信号ではなくて、溶接電源２がアークセンサ制御
装置１０との間の通信／制御ラインＬ３を介してシリア
ル通信にてアークセンサ制御装置１０に伝送してくるも
のである。

【００３５】このシリアルデータによるアークアンサ
（溶接電流検出信号）検出を（タイマ機能内蔵）ＣＰＵ
１８が入手すると所定の計時を実行し、計時完了時点で
ＣＰＵ１８は出力信号０１をパルス的に発生しラッチ回
路１９にてリレーＫ２を励磁させる。励磁されたリレー
Ｋ２のリレー接点Ｋ２１が閉じることで、リレーＫｌが
励磁されＫｌのリレー接点ＫｌｌとＫ１２によりアーク
センサ制御装置１０内のアーク溶接電圧検出部がトーチ
側ラインＬｌと母材側ラインＬ２とに接続される。

【００３６】また、逆にこのシリアルデータによるアー
クアンサ（溶接電流検出信号）の消失を（タイマ機能内
蔵）ＣＰＵ１８が入手すると直ちに、ＣＰＵ１８は出力
信号０１をパルス的に発生しラッチ回路１９にてリレー
Ｋ２を非励磁にさせる。非励磁にされたリレーＫ２のリ
レー接点Ｋ２１が開くことで、リレーＫｌが非励磁にさ
れリレーＫｌのリレー接点ＫｌｌとＫ１２によりアーク
センサ制御装置１０内のアーク溶接電圧検出部がトーチ
側ラインＬｌと母材側ラインＬ２との接続が開放され
る。

【００３７】ここで、リレーＫ２により直接、上記ライ
ンＬｌ、Ｌ２とに接続できるのが簡素でよいのだが、実
施の形態においてはアークセンサ制御装置１０内のアナ
ログ回路部とデジタル回路部との絶縁のため、また、接
点Ｋｌｌ、Ｋ１２は高電流容量でかつ接点間の絶縁距離
の大きいものが要求されるので分けた配置にした。

【００３８】以上の説明から明らかなように、本発明の
アークセンサ制御装置１０は、実溶接電圧の検出部をア
ーク起動時の高電圧印加後のアーク発生時に接続する手
段を備え、加えて、実溶接電庄検出用の検出器部を接続
する接続子を溶接用トーチのラインと、母材のラインと
の両方に備え、溶接電源側の電流検出信号を利用して、
実溶接電圧検出用の検出器部をアーク起動時の高電圧消
失後の非高電圧印加状態でかつアーク発生状態時に接続
する手段として時限処理部を有するので、高周波ノイズ
がアークセンサ制御装置１０に侵入することがなく、ア
ークセンサ制御装置１０の部品寿命劣化防止やアークセ
ンサ制御装置１０の誤動作を生じない構成である。

【００３９】また、本発明のアークセンサ制御装置１０
は、非消耗性電極４による両極性を有する溶接モードに
対応する手段として実溶接電圧の検出部に整流部を具備
し、所定の時間毎に検出する実溶接電圧値情報と電圧値
収集時の溶接モード情報とを関連させたひとまとまりの
群情報としてアーク溶接ロボット制御部へ伝える手段を
有するので種々のＴＩＧ溶接に対応したきめ細かなＡ．
Ｖ．Ｃ．制御を実現することができる。

【００４０】

【発明の効果】請求項１記載のアークセンサ制御装置に
よれば、高電圧の高周波発生中にアークセンサ制御装置
のアーク溶接電圧用の検出部を接続することがないの
で、高周波ノイズがアークセンサ制御装置に侵入するこ
とがなく、アークセンサ制御装置の部品寿命の劣化やア
ークセンサ制御装置の誤動作を生じない。

【００４１】請求項２記載のアークセンサ制御装置によ
れば、請求項１と同様な効果のほか、片切りの場合と比
較して高周波ノイズがアークセンサ制御装置内に回り込
むのをより確実に防止することができる。

【００４２】請求項３記載のアークセンサ制御装置によ
れば、請求項１または請求項２と同様な効果がある。

【００４３】請求項４記載のアークセンサ制御装置によ
れば、請求項３と同様な効果がある。

【００４４】請求項５記載のアークセンサ制御装置によ
れば、請求項１、請求項２または請求項３と同様な効果
のほか、正電圧としてのみＡ／Ｄ変換した場合には、量
子化分解能を高めることができ、またＴＩＧ溶接におけ
る極性を気にすることなくアーク溶接電圧検出部をトー
チ側および母材側に接続できる。

【００４５】請求項６記載のアークセンサ制御装置によ
れば、請求項１、請求項２または請求項３と同様な効果
のほか、ＡＶＣ制御をあらゆるＴＩＧ溶接法において実
施可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるアークセン
サ制御装置構成を示す回路ブロック図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態におけるアークセン
サ制御装置構成を示す回路ブロック図である。

【図３】本発明おける溶接ロボットシステム構成を示す
説明図である。

【図４】横軸を溶接電流、縦軸を溶接電圧とするＴＩＧ
アーク特性図である。

【図５】ＴＩＧアークスタート時の高周波電圧グラフで
ある。

【図６】ＴＩＧアークでの一溶接工程時の電流グラフで
ある。

【図７】交直流ＴＩＧアーク溶接を示す電流グラフであ
る。

【図８】アークセンサのサンプリングデータ仕様を示す
説明図である。

【図９】ＴＩＧ溶接電源の火花ギャップとその周辺の回
路図である。

【符号の説明】

１ロボット本体２溶接電源３溶接用トーチ４電極５母材６ロボット制御装置７ワーク１０アークセンサ制御装置１１ダイオードブリッジ１２抵抗器１３電流変換器（ＣＴ）１４Ａ／Ｄ変換器（ＡＤ）１５出力制御モジュール１６出力調整器１７シリアル／パラレル変挽器１８（タイマ機能内蔵）ＣＰＵ１９ラッチ回路２０商用電源Ｌｌトーチ側ラインＬ２母材側ラインＬ３溶接電源とアークセンサ制御装置間の通信／制
御ラインＬ４アークセンサ制御装置とロボット制御装置間の
通信ラインＬ５ロボット制御ラインＬ６溶接電源制御ラインＫｌリレーＫｌｌＫｌの第一のリレー接点Ｋ１２Ｋｌの第二のリレー接点Ｋ２リレーＫ２１Ｋ２のリレー接点ＴタイマーリレーＴＩＴのリレー接点ＩＢベース電流ＩＰピーク電流

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非消耗性電極を有する溶接用トーチを用
いてアーク溶接施工を実施する溶接用ロボットと、予め
施工実施により記憶している溶接電圧値を基準値とし、
所定の時間毎に検出する前記電極と母材間の実溶接電圧
値を前記基準値と比較して前記電極と母材間距離を一定
に制御するロボット制御装置とを具備したアーク溶接ロ
ボットシステムのアークセンサ制御装置であって、実溶
接電圧の検出部を有し、前記実溶接電圧の検出部をアー
ク起動時の高電圧印加後のアーク発生状態時に接続する
手段を備えたアークセンサ制御装置。
【請求項２】実溶接電圧の検出部を接続する接続子を
溶接用トーチのラインと、母材のラインとの両方とする
請求項１記載のアークセンサ制御装置。
【請求項３】実溶接電圧の検出部をアーク起動時の高
電圧印加後のアーク発生時に接続する手段として溶接電
源側が出力する電流検出信号を用いた請求項１または請
求項２記載のアークセンサ制御装置。
【請求項４】実溶接電圧の検出部をアーク起動時の高
電圧印加後のアーク発生時に接続する手段として、確実
にアーク起動用の高電圧が消失した状態時に接続させる
時限処理部を有する請求項３記載のアークセンサ制御装
置。
【請求項５】実溶接電圧の検出部は、非消耗性電極に
よる両極性を有する溶接モードに対応する手段として整
流部を具備した請求項１、請求項２または請求項３記載
のアークセンサ制御装置。
【請求項６】所定の時間毎に検出する実溶接電圧値情
報と前記電圧値収集時のアーク溶接施工法情報とを関連
させたひとまとまりの情報としてロボット制御装置へ伝
える請求項１、請求項２または請求項３記載のアークセ
ンサ制御装置。