JP2999054B2 - 溶接ロボットの制御方法 - Google Patents
溶接ロボットの制御方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アーク溶接を行うロボ
ットの自動化に係る制御方法に関するものである。
ットの自動化に係る制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以来、アーク溶接においてアークスター
ト時にアーク電流を検出できない場合、アークスタート
に失敗したものとして、すなわちアーク切れ状態として
ロボットを停止させていた。
ト時にアーク電流を検出できない場合、アークスタート
に失敗したものとして、すなわちアーク切れ状態として
ロボットを停止させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、ロボット
が停止することで人が介入してアーク再スタートの準備
を行い、アーク溶接の再起動を実施しなければならず、
ロボットの稼動率が下がり無人化ができないという問題
があった。
が停止することで人が介入してアーク再スタートの準備
を行い、アーク溶接の再起動を実施しなければならず、
ロボットの稼動率が下がり無人化ができないという問題
があった。
【０００４】本発明は、上記問題を解決するもので、ア
ーク切れ状態としてロボットが停止した場合、溶接ワイ
ヤをワイヤ送給装置にて所定の圧で被溶接ワーク面に接
触させて、ひきずることによりワイヤ先端のスラグなど
の絶縁物を除去し、アーク再スタートさせる溶接ロボッ
トの制御方法を提供することを目的とするものである。
ーク切れ状態としてロボットが停止した場合、溶接ワイ
ヤをワイヤ送給装置にて所定の圧で被溶接ワーク面に接
触させて、ひきずることによりワイヤ先端のスラグなど
の絶縁物を除去し、アーク再スタートさせる溶接ロボッ
トの制御方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の溶接ロボットの制御方法は、アーク切れを
検出すると、アークが飛ばないよう溶接ワイヤへの溶接
電源の供給を停止し、ワイヤ送給装置により前記溶接ワ
イヤを正送し設定されたワイヤ送給圧で被溶接ワーク面
に接触させるステップと、アーク切れ点から教示されて
いる溶接経路の未溶接方向へあらかじめ設定された移動
距離だけあらかじめ設定された移動速度でロボットを移
動させることにより前記溶接ワイヤを前記被溶接ワーク
面に接触させながら前記溶接ワイヤを引きずるステップ
と、前記溶接ワイヤを前記被溶接ワーク面から引き離す
ように逆送して前記アーク切れ点まで戻るステップと、
前記アーク切れ点でアーク再スタートさせるステップと
からなるものである。
に、本発明の溶接ロボットの制御方法は、アーク切れを
検出すると、アークが飛ばないよう溶接ワイヤへの溶接
電源の供給を停止し、ワイヤ送給装置により前記溶接ワ
イヤを正送し設定されたワイヤ送給圧で被溶接ワーク面
に接触させるステップと、アーク切れ点から教示されて
いる溶接経路の未溶接方向へあらかじめ設定された移動
距離だけあらかじめ設定された移動速度でロボットを移
動させることにより前記溶接ワイヤを前記被溶接ワーク
面に接触させながら前記溶接ワイヤを引きずるステップ
と、前記溶接ワイヤを前記被溶接ワーク面から引き離す
ように逆送して前記アーク切れ点まで戻るステップと、
前記アーク切れ点でアーク再スタートさせるステップと
からなるものである。
【０００６】
【作用】このように、アーク切れを検出すると、アーク
が飛ばないよう溶接ワイヤへの溶接電源の供給を停止
し、前記溶接ワイヤを正送して被溶接ワーク面に接触さ
せるステップと、アーク切れ点から教示されている溶接
経路の未溶接方向へ前記溶接ワイヤを前記被溶接ワーク
面に接触させながら引きずるステップとにより、ワイヤ
先端に生成されるスラグなどを除去することができ、ア
ーク切れ点でのアーク再スタートを確実に実施でき、前
記溶接ワイヤを前記被溶接ワーク面から引き離すように
逆送して前記アーク切れ点まで戻るステップと、前記ア
ーク切れ点でアーク再スタートさせるステップとによ
り、必ずアーク切れ点から溶接を開始でき、２重に溶接
する区間がなく１重の溶接ビーズを得ることができる。
が飛ばないよう溶接ワイヤへの溶接電源の供給を停止
し、前記溶接ワイヤを正送して被溶接ワーク面に接触さ
せるステップと、アーク切れ点から教示されている溶接
経路の未溶接方向へ前記溶接ワイヤを前記被溶接ワーク
面に接触させながら引きずるステップとにより、ワイヤ
先端に生成されるスラグなどを除去することができ、ア
ーク切れ点でのアーク再スタートを確実に実施でき、前
記溶接ワイヤを前記被溶接ワーク面から引き離すように
逆送して前記アーク切れ点まで戻るステップと、前記ア
ーク切れ点でアーク再スタートさせるステップとによ
り、必ずアーク切れ点から溶接を開始でき、２重に溶接
する区間がなく１重の溶接ビーズを得ることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図１は本発明の一実施例による溶接ロボッ
トのシステム構成図、図２は同溶接ロボットにおける制
御回路の回路図の一部を示し、特にアーク切れ制御を説
明するための図、図３は同溶接ロボットにおけるワイヤ
送給装置のモータ駆動部を示す概略図、図４は同溶接ロ
ボットにおける溶接経路上の動作を説明するための図で
ある。
ら説明する。図１は本発明の一実施例による溶接ロボッ
トのシステム構成図、図２は同溶接ロボットにおける制
御回路の回路図の一部を示し、特にアーク切れ制御を説
明するための図、図３は同溶接ロボットにおけるワイヤ
送給装置のモータ駆動部を示す概略図、図４は同溶接ロ
ボットにおける溶接経路上の動作を説明するための図で
ある。
【０００８】図１において、１は入力された設定条件に
より溶接を実行するプログラムが設定され、アーク電流
を検出して溶接の継続、異常判定などを行うロボット制
御装置、２は溶接パワーなどを供給する溶接電源、３は
溶接ワイヤの正逆送を行うワイヤ送給装置、４はワイヤ
リール、５は溶接トーチ、６はロボット本体、７は母
体、８はワークであり、溶接ロボットはロボット制御装
置１に教示されたプログラムにより、溶接電源２、ロボ
ット本体６を介して溶接トーチ５をワーク８の被溶接経
路上に等速度で移動させ、溶接電源２に溶接起動信号を
発して溶接を行う。
より溶接を実行するプログラムが設定され、アーク電流
を検出して溶接の継続、異常判定などを行うロボット制
御装置、２は溶接パワーなどを供給する溶接電源、３は
溶接ワイヤの正逆送を行うワイヤ送給装置、４はワイヤ
リール、５は溶接トーチ、６はロボット本体、７は母
体、８はワークであり、溶接ロボットはロボット制御装
置１に教示されたプログラムにより、溶接電源２、ロボ
ット本体６を介して溶接トーチ５をワーク８の被溶接経
路上に等速度で移動させ、溶接電源２に溶接起動信号を
発して溶接を行う。
【０００９】図２において、溶接制御部は図１のロボッ
ト制御装置１に内在し、溶接パワー部とアーク切れ検出
部は溶接電源２に内在する。また、図３において、送給
装置制御部とワイヤ送給装置部はそれぞれ図１の溶接電
源２とワイヤ送給装置３に内在する。さらに、図４にお
ける溶接経路は教示データとして図１のロボット制御装
置１に教えられているもので、溶接トーチ５がワーク８
の被溶接箇所をなぞる経路である。
ト制御装置１に内在し、溶接パワー部とアーク切れ検出
部は溶接電源２に内在する。また、図３において、送給
装置制御部とワイヤ送給装置部はそれぞれ図１の溶接電
源２とワイヤ送給装置３に内在する。さらに、図４にお
ける溶接経路は教示データとして図１のロボット制御装
置１に教えられているもので、溶接トーチ５がワーク８
の被溶接箇所をなぞる経路である。
【００１０】図２において、溶接開始時は溶接起動（ト
ーチスイッチＯＮ）用接点１１が閉じ、溶接起動信号に
よりリレーＣＲ１が動作し、常開接点ＣＲ１ａが閉じ、
電解コンデンサ１２へ電荷が蓄えられ始める。一方、溶
接パワー部で溶接電流が流れている間は電流検出用接点
１３が閉じるので、リレーＣＲ３の常開接点ＣＲ３ａが
閉じて電流検出（アーク発生）信号が溶接制御部へ伝え
られる。
ーチスイッチＯＮ）用接点１１が閉じ、溶接起動信号に
よりリレーＣＲ１が動作し、常開接点ＣＲ１ａが閉じ、
電解コンデンサ１２へ電荷が蓄えられ始める。一方、溶
接パワー部で溶接電流が流れている間は電流検出用接点
１３が閉じるので、リレーＣＲ３の常開接点ＣＲ３ａが
閉じて電流検出（アーク発生）信号が溶接制御部へ伝え
られる。
【００１１】ここで、溶接途中にアーク切れが発生した
場合、ロボットは停止し、電流検出用接点１３がＯＦＦ
となり、常閉接点ＣＲ３ｂが閉じた状態となり、トラン
ジスタＱ４のＯＮ時に発生するアーク切れ信号により、
リレーＣＲ４が動作し、常開接点ＣＲ４ａが閉じ溶接制
御部へアーク切れ信号が伝えられる。これにより、溶接
制御部で溶接起動用接点１１が遮断される。この動作に
より、溶接起動（トーチスイッチＯＮ）用の常開接点Ｃ
Ｒ１ａが開き、トランジスタＱ７がＯＮしてコンデンサ
１２に蓄えられていた電荷が放電され、アーク切れ信号
がリセットされる。
場合、ロボットは停止し、電流検出用接点１３がＯＦＦ
となり、常閉接点ＣＲ３ｂが閉じた状態となり、トラン
ジスタＱ４のＯＮ時に発生するアーク切れ信号により、
リレーＣＲ４が動作し、常開接点ＣＲ４ａが閉じ溶接制
御部へアーク切れ信号が伝えられる。これにより、溶接
制御部で溶接起動用接点１１が遮断される。この動作に
より、溶接起動（トーチスイッチＯＮ）用の常開接点Ｃ
Ｒ１ａが開き、トランジスタＱ７がＯＮしてコンデンサ
１２に蓄えられていた電荷が放電され、アーク切れ信号
がリセットされる。
【００１２】なお、図２の回路においては可変抵抗器Ｖ
Ｒ１を可変することで溶接起動時から約０．５〜５秒の
調整された設定時間の範囲の間は、溶接起動時の溶接状
態不安定によるアーク切れの誤検出を避けるため、アー
ク切れ検出をしないようにし、設定時間経過後のアーク
溶接の電流検出を行ってアーク切れ検出を行っている。
Ｒ１を可変することで溶接起動時から約０．５〜５秒の
調整された設定時間の範囲の間は、溶接起動時の溶接状
態不安定によるアーク切れの誤検出を避けるため、アー
ク切れ検出をしないようにし、設定時間経過後のアーク
溶接の電流検出を行ってアーク切れ検出を行っている。
【００１３】いま、図４において、仮に溶接経路を下記
の（式１）とし、この経路途中の点ＱS にてアーク切
れしたとする。このとき、アーク切れ信号を検出し、ロ
ボットを停止させる。この状態で、図３の一般的なワイ
ヤ送給装置３０の電流検出器であるＣＴ３０により検出
されるフィードバック信号（電圧）がワイヤ送給モータ
３５のワイヤ送り圧と比例するのを用いて、適切な圧を
溶接ワイヤ３１にかけるように溶接ワイヤ３１を正送
し、溶接トーチ３２を通してワーク３３の被溶接面に押
しあてる。次にワーク３３に押しあてた溶接ワイヤ３１
をあらかじめ設定されている移動距離Ｓと移動速度υで
ひきずる。
の（式１）とし、この経路途中の点ＱS にてアーク切
れしたとする。このとき、アーク切れ信号を検出し、ロ
ボットを停止させる。この状態で、図３の一般的なワイ
ヤ送給装置３０の電流検出器であるＣＴ３０により検出
されるフィードバック信号（電圧）がワイヤ送給モータ
３５のワイヤ送り圧と比例するのを用いて、適切な圧を
溶接ワイヤ３１にかけるように溶接ワイヤ３１を正送
し、溶接トーチ３２を通してワーク３３の被溶接面に押
しあてる。次にワーク３３に押しあてた溶接ワイヤ３１
をあらかじめ設定されている移動距離Ｓと移動速度υで
ひきずる。
【数１】
【００１４】図４において、ワイヤの溶接経路（式１）
の方向とアーク切れ発生点ＱS の座標と下記（式２）
であらかじめ設定されたワイヤひきずり距離Ｓをもと
に、ワイヤひきずり最終点ＱE の座標を求める。
の方向とアーク切れ発生点ＱS の座標と下記（式２）
であらかじめ設定されたワイヤひきずり距離Ｓをもと
に、ワイヤひきずり最終点ＱE の座標を求める。
【００１５】
【数２】 これらのワイヤひきずり開始点ＱS から最終点ＱE ま
でワイヤひきずり速度υで溶接経路（式１） の方向に
溶接ワイヤを被溶接ワーク面に押しあてた状態でひきず
り、ワイヤ先端に生成されたスラグなどの絶縁物を除去
する。
でワイヤひきずり速度υで溶接経路（式１） の方向に
溶接ワイヤを被溶接ワーク面に押しあてた状態でひきず
り、ワイヤ先端に生成されたスラグなどの絶縁物を除去
する。
【００１６】このあと、この溶接ワイヤを適切な長さだ
けワイヤ送給装置により逆送し、あらかじめ設定された
移動距離だけＱE からＱS の戻り方向に沿って前記の移
動速度υでアーク再スタート点に戻り、この戻り点にて
ロボットは自動的にアーク再スタートさせる。
けワイヤ送給装置により逆送し、あらかじめ設定された
移動距離だけＱE からＱS の戻り方向に沿って前記の移
動速度υでアーク再スタート点に戻り、この戻り点にて
ロボットは自動的にアーク再スタートさせる。
【００１７】このことは、図４中のアーク切れ点ＱS の
位置が溶接開始点ＡS と同一の位置、すなわち、アーク
スタートに失敗した場合にも適用できる。
位置が溶接開始点ＡS と同一の位置、すなわち、アーク
スタートに失敗した場合にも適用できる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明の溶接ロボットの制
御方法によれば、アーク切れを検出すると、アークが飛
ばないよう溶接ワイヤへの溶接電源の供給を停止し、ワ
イヤ送給装置により前記溶接ワイヤを正送し設定された
ワイヤ送給圧で被溶接ワーク面に接触させるステップ
と、アーク切れ点から教示されている溶接経路の未溶接
方向へあらかじめ設定された移動距離だけあらかじめ設
定された移動速度でロボットを移動させることにより前
記溶接ワイヤを前記被溶接ワーク面に接触させながら前
記溶接ワイヤを引きずるステップと、前記溶接ワイヤを
前記被溶接ワーク面から引き離すように逆送して前記ア
ーク切れ点まで戻るステップと、前記アーク切れ点でア
ーク再スタートさせるステップとからなることにより、
アークスタート失敗時すなわちアーク切れ時のワイヤ先
端に生成されるスラグなどを、アークが飛ばないよう溶
接ワイヤへの溶接電源の供給を停止した状態で溶接ワイ
ヤを被溶接ワーク面に接触させて引きずることによって
完全に除去できアーク切れ点でのアーク再スタートが確
実に実施でき、前記溶接ワイヤを前記被溶接ワーク面か
ら引き離すように逆送して前記アーク切れ点まで戻し、
このアーク切れ点でアーク再スタートさせることによっ
て、必ずアーク切れ点から溶接を開始でき、２重に溶接
する区間がなく１重の溶接ビーズを得ることができる。
従って、アーク切れが生じた場合でもワイヤ先端のスラ
グを除去して必ずこのアーク切れ点から溶接を開始する
ことを人手に依らず自動的に実行するため、ロボットの
稼動率をあげロボット組込溶接ラインの無人化が可能と
なる。また、溶接ワイヤをワーク押し付けながらアーク
切れ点から溶接経路の未溶接方向へ引きずり、このアー
ク切れ点から進んだポイント（アークスタートポイン
ト）でアークを発生させこのアークを維持しながらアー
ク切れ点まで戻り再び溶接経路の未溶接方向へ進んで溶
接する場合では、２重に溶接する区間（アーク切れ点か
らアークスタートポイントまでの区間）が生じ、ワーク
が薄い部材（薄板）の場合ではワークが必要以上に溶け
て穴があいてしまうが、本発明のアーク再スタートで
は、必ずアーク切れ点から開始しているため、良好な１
重の溶接ビーズを得ることができ、前記の薄板の場合で
もワークが必要以上に溶けて穴があく ようなことは全く
無い。
御方法によれば、アーク切れを検出すると、アークが飛
ばないよう溶接ワイヤへの溶接電源の供給を停止し、ワ
イヤ送給装置により前記溶接ワイヤを正送し設定された
ワイヤ送給圧で被溶接ワーク面に接触させるステップ
と、アーク切れ点から教示されている溶接経路の未溶接
方向へあらかじめ設定された移動距離だけあらかじめ設
定された移動速度でロボットを移動させることにより前
記溶接ワイヤを前記被溶接ワーク面に接触させながら前
記溶接ワイヤを引きずるステップと、前記溶接ワイヤを
前記被溶接ワーク面から引き離すように逆送して前記ア
ーク切れ点まで戻るステップと、前記アーク切れ点でア
ーク再スタートさせるステップとからなることにより、
アークスタート失敗時すなわちアーク切れ時のワイヤ先
端に生成されるスラグなどを、アークが飛ばないよう溶
接ワイヤへの溶接電源の供給を停止した状態で溶接ワイ
ヤを被溶接ワーク面に接触させて引きずることによって
完全に除去できアーク切れ点でのアーク再スタートが確
実に実施でき、前記溶接ワイヤを前記被溶接ワーク面か
ら引き離すように逆送して前記アーク切れ点まで戻し、
このアーク切れ点でアーク再スタートさせることによっ
て、必ずアーク切れ点から溶接を開始でき、２重に溶接
する区間がなく１重の溶接ビーズを得ることができる。
従って、アーク切れが生じた場合でもワイヤ先端のスラ
グを除去して必ずこのアーク切れ点から溶接を開始する
ことを人手に依らず自動的に実行するため、ロボットの
稼動率をあげロボット組込溶接ラインの無人化が可能と
なる。また、溶接ワイヤをワーク押し付けながらアーク
切れ点から溶接経路の未溶接方向へ引きずり、このアー
ク切れ点から進んだポイント（アークスタートポイン
ト）でアークを発生させこのアークを維持しながらアー
ク切れ点まで戻り再び溶接経路の未溶接方向へ進んで溶
接する場合では、２重に溶接する区間（アーク切れ点か
らアークスタートポイントまでの区間）が生じ、ワーク
が薄い部材（薄板）の場合ではワークが必要以上に溶け
て穴があいてしまうが、本発明のアーク再スタートで
は、必ずアーク切れ点から開始しているため、良好な１
重の溶接ビーズを得ることができ、前記の薄板の場合で
もワークが必要以上に溶けて穴があく ようなことは全く
無い。
【図１】本発明の一実施例の溶接ロボットのシステム構
成図である。
成図である。
【図２】本発明の一実施例の溶接ロボットの制御回路に
おけるアーク切れ制御を含む回路図である。
おけるアーク切れ制御を含む回路図である。
【図３】本発明の一実施例の溶接ロボットのワイヤ送給
装置におけるモータ駆動部の制御を説明するための回路
図である。
装置におけるモータ駆動部の制御を説明するための回路
図である。
【図４】本発明の一実施例の溶接ロボットにおける溶接
経路上の動作を説明するための図である。
経路上の動作を説明するための図である。
１ ロボット制御装置 ２ 溶接電源 ３ ワイヤ送給装置 ５ トーチ ６ ロボット本体 ８ ワーク ３０ ワイヤ送給装置 ３１ 溶接ワイヤ ３２ 溶接トーチ ３３ ワーク ３４ ＣＴ（電流検出器） ３５ モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−161471（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−175079（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−78780（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−143074（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−168306（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−54469（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−254369（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−240163（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/12 B23K 9/095
Claims (1)
- 【請求項１】 アーク切れを検出すると、アークが飛ば
ないよう溶接ワイヤへの溶接電源の供給を停止し、ワイ
ヤ送給装置により前記溶接ワイヤを正送し設定されたワ
イヤ送給圧で被溶接ワーク面に接触させるステップと、 アーク切れ点から教示されている溶接経路の未溶接方向
へあらかじめ設定された移動距離だけあらかじめ設定さ
れた移動速度でロボットを移動させることにより前記溶
接ワイヤを前記被溶接ワーク面に接触させながら前記溶
接ワイヤを引きずるステップと、 前記溶接ワイヤを前記被溶接ワーク面から引き離すよう
に逆送して前記アーク切れ点まで戻るステップと、 前記アーク切れ点でアーク再スタートさせるステップと
からなる溶 接ロボットの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4895192A JP2999054B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 溶接ロボットの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4895192A JP2999054B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 溶接ロボットの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05245637A JPH05245637A (ja) | 1993-09-24 |
| JP2999054B2 true JP2999054B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=12817585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4895192A Expired - Fee Related JP2999054B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 溶接ロボットの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2999054B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT503469B1 (de) * | 2006-04-12 | 2008-03-15 | Fronius Int Gmbh | Schweissverfahren |
| JP6311107B2 (ja) * | 2013-07-23 | 2018-04-18 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | アーク溶接装置、および電気機器のモータ交換方法 |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4895192A patent/JP2999054B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05245637A (ja) | 1993-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071105 Year of fee payment: 8 |
|
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