JP2719203B2

JP2719203B2 - 溶接ロボットの教示方法

Info

Publication number: JP2719203B2
Application number: JP25208989A
Authority: JP
Inventors: 弘一村山
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1998-02-25
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: JPH03114672A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、例えば十分な気密性を要する油タンク等の
溶接構造物を、記憶再生型溶接ロボット（自動溶接位
置）にて溶接する際に用いて好適の溶接ロボットの教示
方法に関する。

［従来の技術］一般に、油タンク等の溶接構造物での溶接箇所は高い
気密性を要求される。このため、自動溶接装置（溶接ロ
ボット）により、気密性を要求される構造物を溶接する
際には、溶融状態を監視しながら溶接条件等を制御する
ことができないので、溶接ビードの継目部において、気
密性のある継目部が得られたかどうか疑問である。特
に、溶接開始直後の溶接ビードの始端部では熱量が少な
いために、溶接ビードの母材への溶け込みが十分に得ら
れず、気密性が悪い場合が多い。

そこで、従来、溶接ビードの継目部を会合させず、後
工程その箇所を開先成形し、補修溶接して十分な気密性
を得るようにしている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上述のような溶接では、本溶接のみで
十分な気密性のある溶接が行なえず、後工程で補修溶接
を行なう必要があるので、手間がかかるなどの課題があ
った。

本発明は、このような課題を解決しようとするもの
で、本溶接のみで未溶融部の無い確実な溶接を行なえる
ようにして、気密性のある溶接箇所を得られる溶接ロボ
ットの教示方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明の溶接ロボットの
教示方法は、後行溶接の開始位置を先行溶接の溶接開始位置よりも
未溶接側の位置とし、この位置から先行溶接の溶接開始位置までの溶接条件
をアークを維持する第１の溶接条件として先行溶接の溶
接開始位置まで溶接を実行し、先行溶接の溶接開始位置に到達した後に後行溶接の所
定ビードを得るための第２の溶接条件に変更し、溶接方向を反転して後行溶接を続行することを特徴としている。

［作用］上述した本発明の溶接ロボットの教示方法では、先行
溶接の溶接開始側から先行溶接の方向とは反対の方向へ
先行溶接を行なうに当たり、先行溶接の溶接開始位置よ
りも未溶接側の位置で後行溶接のアークスタートが行な
われ、先行溶接の溶接開始位置に到達してから、後行溶
接の所定ビードを得るための溶接条件に変更されるの
で、先行溶接の始端部の溶け込み不十分な部分が再溶融
し、未溶融部が無くなるとともに、後行溶接の始端部が
十分溶け込むようになる。

［発明の実施例］以下、図面により本発明の一実施例としての溶接ロボ
ットの教示方法について説明すると、第１図はその手順
を説明するためのフローチャート、第２図は本実施例に
おける溶接対象ワークを示す斜視図、第３図は教示作業
時の溶接トーチの移動状態を説明するための図、第４図
（ａ）〜（ｄ）は後行溶接時の溶接作業を説明するため
の側面図である。

本発明を実施する装置としては、例えば、周知の記憶
再生型溶接ロボットが用いられる。その基本構成として
は、複数の自由度をもつアーム先端の手首部に溶接作
業用の溶接トーチを保持したロボット本体と、溶接ト
ーチを空間３軸座標上に位置制御する制御部（CPU），
溶接トーチの作業内容を記憶する記憶装置，溶接トーチ
へ供給する溶接電流の指令値を溶接電源へ指令出力する
外部インターフェイス部等からなるロボット制御盤と、
溶接トーチの作業内容を教示する教示装置と、溶接
トーチへ溶接電流を供給する溶接電源とを有している。

以下に、上述のような記憶再生型溶接ロボットを用い
て行なわれる本実施例について説明する。本実施例で
は、例えば、第２図に示すように、フォークリフト等の
燃焼タンク（油タンク）１をタンク取付板２に、全周、
隅肉溶接継手３により取り付ける場合に、溶接ロボット
の動作範囲上、溶接継手３全周を複数の部分に分割して
溶接するものとする。

まず、第１図および第３図により教示作業について説
明する。なお、第３図においてWLは溶接線である。所定
ワイヤ突出し長さにワイヤを突き出した状態の溶接トー
チを、教示装置のスイッチ操作にて移動させ、以下の教
示作業を行なう。

（ａ）先行溶接の溶接開始位置P₁に溶接トーチを移動さ
せる（ステップS1）。

（ｂ）位置P₁に溶接トーチを位置せしめたら、その位置
を記憶させるとともに、その位置に印を記す（ステップ
S2）。

（ｃ）次に、位置P₁から先行溶接方向へ溶接する先行溶
接に際して所定溶接ビードを得るための溶接条件と、溶
接開始信号とを設定入力する（ステップS3）。

（ｄ）そして、溶接トーチを先行溶接の溶接終了位置
（図示せず）に移動させ、その位置を記憶させるととも
に、溶接後の処理ならびに溶接終了信号を設定入力する
（ステップS4）。以上で先行溶接の教示作業が終了す
る。

（ｅ）続いて、後行溶接の溶接開始位置P₂に溶接トーチ
を移動させる（ステップS5）。このとき、溶接開始位置
P₂は、第３図に示すように、先行溶接の溶接開始位置P₁
よりも未溶接側の位置、つまり、位置P₁よりも後行溶接
進行方向側の手前位置とする。

（ｆ）位置P₂に溶接トーチを位置せしめたら、その位置
を記憶させる（ステップS6）。

（ｇ）そして、位置P₂から溶接を行なう溶接開始信号
と、アーク発生後にこのアーク発生を維持しながら、な
るべく溶融金属が形成されない溶接条件（第１の溶接条
件；例えば150A,200cm/分）を設定入力する（ステップS
7）。

（ｈ）その後、先に印を記した先行溶接の溶接開始位置
P₁へ溶接トーチを移動させる（ステップS8）。

（ｉ）位置P₁に溶接トーチを位置せしめたら、その位置
を記憶させる（ステップS9）。

（ｊ）そして、この位置P₁から後行溶接で所定溶接ビー
ドを得るための溶接条件（第２の溶接条件；例えば250
A）を設定入力する（ステップS10）。

（ｋ）以後は、後行溶接の溶接終了位置（図示せず）ま
で溶接トーチを移動させ、その位置を記憶させるととも
に、溶接終了処理および溶接終了信号を設定入力する
（ステップS11）。

さて、以上のような教示作業の内容がロボット制御盤
の記憶装置に収納され、実溶接作業時にその記憶装置の
教示データが読み出され、制御部でロボット本体の移動
ならびに処理命令が実行される。なお、溶接作業時に
は、外部制御機器の溶接電源へ外部インターフェイス部
を介して処理命令が出力される。

以下に、第４図（ａ）〜（ｄ）により後行溶接の溶接
作業について説明する。

先行溶接の始端ビード４は、熱量が少なく母材５に溶
け込まず、第４図（ａ）に示すように、少し過大なビー
ド形状になっている。

そして、第４図（ｂ）に示すように、後行溶接の溶接
開始位置P₂に溶接トーチ６を移動させ、溶接を開始す
る。このとき、アークが維持されるものの溶融金属があ
まり形成されない溶接条件にて位置P₁へ向かって溶接が
実行される。

第４図（ｃ）に示すように、溶接トーチ６が位置P₁に
到達すると、溶接条件が所定の溶接ビードを得るための
第２の溶接条件に変更される。このとき、先行溶接の溶
け込みが不十分な始端ビード４が再溶融され、未溶接部
が無くなるとともに、後行溶接の始端部が十分溶け込む
ようなる。

その後、第４図（ｄ）に示すように、溶接トーチ６の
移動方向つまり溶接方向を反転して後行溶接が続行され
る。これにより、溶け込み十分な後行溶接ビード８が形
成されていく。

なお、第４図（ｃ）中の符号７はアークダストを示
し、第４図（ｄ）中の符号９は後行溶接ビード８先端の
溶融池を示す。

このように、本実施例の教示方法によれば、先に溶融
する先行溶接の溶接開始側から、後から溶接する後行溶
接を開始するに当たり、先行溶接の溶接開始位置P₁より
も手前位置P₂で後行溶接のアークスタートを行ない、先
行溶接の溶接開始位置P₂に到達すると、後行溶接の所定
ビードを得る溶接条件に変更するように教示を行なうの
で、先行溶接の始端ビード４を再溶融させて未溶融部を
無くすことができ、会合部の未溶融が確実に防止でき、
本溶接のみで気密性の優れた溶接箇所が得られる。

なお、上記実施例では、フォークリフト等の燃焼タン
クを溶接する場合について説明したが、本発明の方法は
これに限定されるものではない。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明の溶接ロボットの教示方
法によれば、先行溶接の溶接開始位置よりも未溶接側の
位置で後行溶接のアークスタートを行ない、先行溶接の
溶接開始位置に到達してから、後行溶接の所定ビードを
得るための溶接条件に変更するので、先行溶接の先端部
の溶け込み不十分な部分が再溶融し未溶融部が無くな
り、本溶接のみで気密性の優れた溶接箇所を得られる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の一実施例としての溶接ロボットの
教示方法を示すもので、第１図はその手順を説明するた
めのフローチャート、第２図は本実施例における溶接対
象ワークを示す斜視図、第３図は教示作業時の溶接トー
チの移動状態を説明するための図、第４図（ａ）〜
（ｄ）は後行溶接時の溶接作業を説明するための側面図
である。図において、１……燃料タンク、２……タンク取付板、
３……隅肉溶接継手、４……始端ビード、５……母材、
６……溶接トーチ、７……アークダスト、８……後行溶
接ビード、９……溶融池、WL……溶接線。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】先行溶接の溶接開始側から該先行溶接の方
向とは反対の方向へ後行溶接を行なう溶接ロボットの教
示方法であって、前記後行溶接の開始位置を前記先行溶
接の溶接開始位置よりも未溶接側の位置とし、この位置
から前記先行溶接の溶接開始位置までの溶接条件をアー
クを維持する第１の溶接条件として前記先行溶接の溶接
開始位置まで溶接を実行し、前記先行溶接の溶接開始位
置に到達した後に前記後行溶接の所定ビードを得るため
の第２の溶接条件に変更し、溶接方向を反転して前記後
行溶接を続行することを特徴とする溶接ロボットの教示
方法。