JP3149614B2 - アーク溶接装置のアーク溶接方法 - Google Patents
アーク溶接装置のアーク溶接方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
- B23K9/124—Circuits or methods for feeding welding wire
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Arc Welding In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワークと溶接ワイヤ
（以下、単にワイヤという）の溶着を検出し、その溶着
状態を解除するアーク溶接方法に関する。
（以下、単にワイヤという）の溶着を検出し、その溶着
状態を解除するアーク溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一つのアーク溶接工程終了後にワイヤが
ワークへ接着しているか否かを検出する。このワイヤと
ワークとの溶着状態を検出する方法として、ワイヤに直
流電圧を印加し、この電圧の変化を検出する方法があ
る。具体的には、ワークを接地した状態でワイヤに直流
電圧を印加する。ワークとワイヤとが当接あるいは溶着
しておれば、ワイヤはワークを介して接地されることと
なり、電圧がほぼゼロ近くとなる。よってワークとワイ
ヤとが当接あるいは溶着した状態が検出できる。
ワークへ接着しているか否かを検出する。このワイヤと
ワークとの溶着状態を検出する方法として、ワイヤに直
流電圧を印加し、この電圧の変化を検出する方法があ
る。具体的には、ワークを接地した状態でワイヤに直流
電圧を印加する。ワークとワイヤとが当接あるいは溶着
しておれば、ワイヤはワークを介して接地されることと
なり、電圧がほぼゼロ近くとなる。よってワークとワイ
ヤとが当接あるいは溶着した状態が検出できる。
【０００３】この検出時のワイヤとワークの状態を図８
に示す。図において、（ａ）はトーチ１の先端に取り付
けたワイヤ２がワーク３から完全に離れている状態を示
す図、図８（ｂ）は溶接終了時にワイヤ２がズリ落ちワ
ーク３に接触しているだけの（以下、疑似ワイヤ溶着状
態という）状態を示す図、図８（ｃ）はワイヤ２がワー
ク３へ溶着している状態を示す図である。前述の３通り
のうち、ワイヤ２がワーク３から完全に離れている図８
（ａ）の状態の時だけ次の溶接工程へトーチ１を移動
し、その他の場合はワイヤ接着とみなし溶接電圧を印加
してワイヤ２を溶断するか、ワイヤ溶着状態を表示して
溶接システムを停止させている。また、前述の３通りの
うち、ワイヤ溶着でワイヤ溶断処置を取らねばならない
のはワーク３にワイヤが溶着している図８（ｃ）の場合
だけであり、その他の場合は次溶接工程へトーチを移動
できるのである。即ち、疑似ワイヤ溶着の図８（ｂ）の
場合は即座に次溶接工程へトーチ１を移動できるのに従
来技術ではワイヤ溶断処置をとらねばならなかった。ま
た、特公昭６２−５４５８６号公報においては、溶接終
了後に無条件にワイヤの遊び分に相当する所定長だけト
ーチをワークから引き離す方向へ移動させてワイヤとワ
ークの溶着の検査を実施している。
に示す。図において、（ａ）はトーチ１の先端に取り付
けたワイヤ２がワーク３から完全に離れている状態を示
す図、図８（ｂ）は溶接終了時にワイヤ２がズリ落ちワ
ーク３に接触しているだけの（以下、疑似ワイヤ溶着状
態という）状態を示す図、図８（ｃ）はワイヤ２がワー
ク３へ溶着している状態を示す図である。前述の３通り
のうち、ワイヤ２がワーク３から完全に離れている図８
（ａ）の状態の時だけ次の溶接工程へトーチ１を移動
し、その他の場合はワイヤ接着とみなし溶接電圧を印加
してワイヤ２を溶断するか、ワイヤ溶着状態を表示して
溶接システムを停止させている。また、前述の３通りの
うち、ワイヤ溶着でワイヤ溶断処置を取らねばならない
のはワーク３にワイヤが溶着している図８（ｃ）の場合
だけであり、その他の場合は次溶接工程へトーチを移動
できるのである。即ち、疑似ワイヤ溶着の図８（ｂ）の
場合は即座に次溶接工程へトーチ１を移動できるのに従
来技術ではワイヤ溶断処置をとらねばならなかった。ま
た、特公昭６２−５４５８６号公報においては、溶接終
了後に無条件にワイヤの遊び分に相当する所定長だけト
ーチをワークから引き離す方向へ移動させてワイヤとワ
ークの溶着の検査を実施している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術で
は下記の課題を有していた。
は下記の課題を有していた。
【０００５】（１）溶接終了状態が図８（ａ）の状態で
も溶接終了後、不必要にもかかわらずトーチ１を移動さ
せるために一溶接工程の時間を短縮することができな
い。
も溶接終了後、不必要にもかかわらずトーチ１を移動さ
せるために一溶接工程の時間を短縮することができな
い。
【０００６】（２）溶接終了後にトーチ１を逃がす方向
を治具やワーク３に干渉しないように教示させなければ
ならず、しかもワイヤ２をワーク３から引き離す方向へ
溶接終了点ごとに教示させなければならず、教示の煩わ
しさがあり、またこの動作のために一溶接工程の時間短
縮は望めない。
を治具やワーク３に干渉しないように教示させなければ
ならず、しかもワイヤ２をワーク３から引き離す方向へ
溶接終了点ごとに教示させなければならず、教示の煩わ
しさがあり、またこの動作のために一溶接工程の時間短
縮は望めない。
【０００７】（３）ワーク３にワイヤ２が溶着している
図８（ｃ）の場合、ワイヤ２はワイヤ送給装置部でクラ
ンプされている状態なので、ワイヤ２の送給方向と一致
しない方向へトーチ１を移動させるとトーチ１とワイヤ
２が干渉してトーチ保持部が破損してしまう。
図８（ｃ）の場合、ワイヤ２はワイヤ送給装置部でクラ
ンプされている状態なので、ワイヤ２の送給方向と一致
しない方向へトーチ１を移動させるとトーチ１とワイヤ
２が干渉してトーチ保持部が破損してしまう。
【０００８】（４）溶接終了後にトーチ１を逃がすため
の機構が必要となる（従来技術では、ロボットが必要と
なる。）。
の機構が必要となる（従来技術では、ロボットが必要と
なる。）。
【０００９】本発明は上記課題を解決するもので、ワー
クと溶接ワイヤとの溶着状態、疑似ワイヤ溶着状態、さ
らに溶着していない状態に適した動作を行わせ、溶接工
程の時間短縮を図ることを第１の目的とする。
クと溶接ワイヤとの溶着状態、疑似ワイヤ溶着状態、さ
らに溶着していない状態に適した動作を行わせ、溶接工
程の時間短縮を図ることを第１の目的とする。
【００１０】第２の目的は、溶着状態を解除する動作を
繰り返して溶着状態をできる限り解除できるようにする
ことにある。
繰り返して溶着状態をできる限り解除できるようにする
ことにある。
【００１１】第３の目的は、上記第２の目的に加え、溶
着状態を解除するための時間短縮を図ることにある。
着状態を解除するための時間短縮を図ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために本発明の第１のアーク溶接装置のアーク溶接方
法は、プログラムに従って溶接トーチの溶接ワイヤを移
動制御するとともに、アーク溶接終了後にワークと溶接
ワイヤ間の溶着を検出するアーク溶接装置において、溶
接ワイヤへの溶接電圧を遮断して溶接アークを消弧させ
る第１のステップと、溶接ワイヤとワーク間の溶着状態
を検出する第２のステップと、第２のステップで溶着状
態を検出すると、溶接ワイヤを送給する送給モータによ
り送給系でのワイヤの遊び分相当、溶接ワイヤを引き上
げる第３のステップと、第３のステップ終了後に溶接ワ
イヤとワーク間の溶着状態を検出する第４のステップ
と、第４のステップで溶着状態を検出すると溶接ワイヤ
に溶接電圧を印加してアークスポット溶接を行う第５の
ステップと、第５のステップ終了後に溶接ワイヤとワー
ク間の溶着状態を検出する第６のステップと、第６のス
テップで溶着状態を検出すると、少なくともアーク溶接
装置の動作停止、溶着状態の表示あるいは溶着状態の報
知のいずれかを実行する第７のステップと、第２のステ
ップ、第４のステップおよび第６のステップで溶着状態
が検出されないと次の溶接工程に移行する第８のステッ
プとを有している。
るために本発明の第１のアーク溶接装置のアーク溶接方
法は、プログラムに従って溶接トーチの溶接ワイヤを移
動制御するとともに、アーク溶接終了後にワークと溶接
ワイヤ間の溶着を検出するアーク溶接装置において、溶
接ワイヤへの溶接電圧を遮断して溶接アークを消弧させ
る第１のステップと、溶接ワイヤとワーク間の溶着状態
を検出する第２のステップと、第２のステップで溶着状
態を検出すると、溶接ワイヤを送給する送給モータによ
り送給系でのワイヤの遊び分相当、溶接ワイヤを引き上
げる第３のステップと、第３のステップ終了後に溶接ワ
イヤとワーク間の溶着状態を検出する第４のステップ
と、第４のステップで溶着状態を検出すると溶接ワイヤ
に溶接電圧を印加してアークスポット溶接を行う第５の
ステップと、第５のステップ終了後に溶接ワイヤとワー
ク間の溶着状態を検出する第６のステップと、第６のス
テップで溶着状態を検出すると、少なくともアーク溶接
装置の動作停止、溶着状態の表示あるいは溶着状態の報
知のいずれかを実行する第７のステップと、第２のステ
ップ、第４のステップおよび第６のステップで溶着状態
が検出されないと次の溶接工程に移行する第８のステッ
プとを有している。
【００１３】第２の目的を達成するために上記第１のア
ーク溶接方法に新たなステップを追加している。すなわ
ち、本発明の第２のアーク溶接方法は、第６のステップ
で溶着状態を検出すると、第６のステップを実行した回
数が設定回数に到達しているか否かを判断し、設定回数
に到達していない場合に第３のステップに戻し、設定回
数に到達している場合に第７のステップに移行させるス
テップを設けている。
ーク溶接方法に新たなステップを追加している。すなわ
ち、本発明の第２のアーク溶接方法は、第６のステップ
で溶着状態を検出すると、第６のステップを実行した回
数が設定回数に到達しているか否かを判断し、設定回数
に到達していない場合に第３のステップに戻し、設定回
数に到達している場合に第７のステップに移行させるス
テップを設けている。
【００１４】第３の目的を達成するために上記アーク溶
接方法で追加したステップを変更している。すなわち、
本発明の第３のアーク溶接方法は、第６のステップで溶
着状態を検出すると、第６のステップを実行した回数が
設定回数に到達しているか否かを判断し、設定回数に到
達していない場合に第５のステップに戻し、設定回数に
到達している場合に第７のステップに移行させるステッ
プを設けている。
接方法で追加したステップを変更している。すなわち、
本発明の第３のアーク溶接方法は、第６のステップで溶
着状態を検出すると、第６のステップを実行した回数が
設定回数に到達しているか否かを判断し、設定回数に到
達していない場合に第５のステップに戻し、設定回数に
到達している場合に第７のステップに移行させるステッ
プを設けている。
【００１５】
【作用】上記第１のアーク溶接方法によれば、第２のス
テップで溶着状態を検出し、溶着状態でなければ次工程
へ移行し、溶着状態であれば溶接ワイヤを引き上げる第
３のステップを実行する。溶着状態が疑似溶着であれば
溶接ワイヤを引き上げることで解除できる。ステップ４
で再度溶着状態を検出し、溶着状態であればステップ５
でスポット溶接を行い溶着状態を解除する。このスポッ
ト溶接でも溶着を解除できない場合に、ステップ７で運
転停止、溶着状態の表示、報知を行う。
テップで溶着状態を検出し、溶着状態でなければ次工程
へ移行し、溶着状態であれば溶接ワイヤを引き上げる第
３のステップを実行する。溶着状態が疑似溶着であれば
溶接ワイヤを引き上げることで解除できる。ステップ４
で再度溶着状態を検出し、溶着状態であればステップ５
でスポット溶接を行い溶着状態を解除する。このスポッ
ト溶接でも溶着を解除できない場合に、ステップ７で運
転停止、溶着状態の表示、報知を行う。
【００１６】上記アーク溶接方法ではスポット溶接した
後に溶着を解除できないと運転停止等を行うが、第２の
アーク溶接方法では、スポット溶接で溶着が解除できな
い場合、溶接ワイヤを引き上げる第３のステップを再度
実行する。第３のステップでも溶着が解除できないと、
再度スポット溶接による溶着解除を行う。上記一連の動
作を数回繰り返して行い、できる限り溶着解除を行う。
後に溶着を解除できないと運転停止等を行うが、第２の
アーク溶接方法では、スポット溶接で溶着が解除できな
い場合、溶接ワイヤを引き上げる第３のステップを再度
実行する。第３のステップでも溶着が解除できないと、
再度スポット溶接による溶着解除を行う。上記一連の動
作を数回繰り返して行い、できる限り溶着解除を行う。
【００１７】また、第３のアーク溶接方法では、スポッ
ト溶接で溶着が解除できない場合、再度スポット溶接を
行い溶着解除を行う。この方法では、溶接ワイヤを引き
上げる第３のステップを実行しないので、溶着解除に要
する時間を短縮できる。
ト溶接で溶着が解除できない場合、再度スポット溶接を
行い溶着解除を行う。この方法では、溶接ワイヤを引き
上げる第３のステップを実行しないので、溶着解除に要
する時間を短縮できる。
【００１８】
（実施例１）以下、本発明の第１の実施例を図面を参照
しながら説明する。図２に本発明が適用されるアーク溶
接ロボットシステムを示す。１はアーク溶接ロボットシ
ステムを制御するロボット制御装置、２は溶接電源で、
ワイヤを介してワーク８に供給される。３はワイヤを送
給するワイヤ送給装置、４はワイヤが巻き取られている
ワイヤリール、５はワイヤを保持するトーチ、６はトー
チ５を保持し所定の教示されたプログラムに従って移動
するロボット本体である。７はワークを載置するととも
に溶接電源２にワークを電気的接続するための母材であ
る。
しながら説明する。図２に本発明が適用されるアーク溶
接ロボットシステムを示す。１はアーク溶接ロボットシ
ステムを制御するロボット制御装置、２は溶接電源で、
ワイヤを介してワーク８に供給される。３はワイヤを送
給するワイヤ送給装置、４はワイヤが巻き取られている
ワイヤリール、５はワイヤを保持するトーチ、６はトー
チ５を保持し所定の教示されたプログラムに従って移動
するロボット本体である。７はワークを載置するととも
に溶接電源２にワークを電気的接続するための母材であ
る。
【００１９】また、溶接電源２内には溶接終了後にワイ
ヤ９とワーク８の間に直流電圧を印加して、帰還する電
圧レベルによりワイヤ９とワーク８の間の短絡状態を検
出するワイヤ溶着検出回路（図示せず）が内蔵されてい
る。このワイヤ溶着検出原理や回路動作についてはその
説明を省略する。
ヤ９とワーク８の間に直流電圧を印加して、帰還する電
圧レベルによりワイヤ９とワーク８の間の短絡状態を検
出するワイヤ溶着検出回路（図示せず）が内蔵されてい
る。このワイヤ溶着検出原理や回路動作についてはその
説明を省略する。
【００２０】図２の溶接ロボットシステムにおいて、ア
ーク溶接を開始すると溶接電流指令値に比例してワイヤ
が図３のワイヤ送給装置３により図２のトーチ５を通し
てワーク８へ送給され母材７を通して溶接電流が流れワ
ーク８が溶接される。ここで、図３のワイヤ送給装置３
内のワイヤ送給モータ１０は図２の溶接電源２内にある
ワイヤ送給用モータガバナ回路（図示せず）で駆動され
るが、図４に示すようにガバナ回路はワイヤ送給モータ
回転数に比例したそのモータの誘起電圧を検出して一定
の周期で送給モータ回転指令電圧と比較し制御する。こ
の比較結果により、ワイヤ送給モータ回転指令電圧値相
当の回転数よりもワイヤ送給モータ１０の実回転数（ワ
イヤ送給モータ誘起電圧値）が小さい場合、発振回路に
信号が伝達されて発振を促し、サイリスタ（ゲート）回
路によりサイリスタの点弧角（位相）を広めてワイヤ送
給モータ１０の回転を速める方向に制御される。反対に
ワイヤ送給モータ実回転数（ワイヤ送給モータ誘起電圧
値）がワイヤ送給モータ回転指令電圧値よりも大きい場
合、発振回路に信号が伝達され発振を抑制し、サイリス
タの点弧角（位相）を狭めてワイヤ送給モータ１０の回
転を遅くする制御を行っている。ワイヤ送給用モータガ
バナ回路は以上のようにワイヤ送給モータ誘起電圧をフ
ィードバックして一定の周期で比較制御しているので、
精度の高い安定したワイヤ送給性能を実現し、溶接ワイ
ヤ送給速度を等速に維持し溶接状態を安定にしている。
図３に示すワイヤ送給装置３において、ワイヤ送給モー
タ１０と実際にワイヤ９を送り出しているフィードロー
ラ１１の間には減速比１／２５のギアが介在している。
ここで、ワイヤ送給モータ１０にてワイヤ９を引き上げ
る（以下、レトラクトという）精度について述べる。ワ
イヤ送給モータ回転指令電圧値は溶接電流指令値と比例
する関係にあり、溶接電流指令値が増大すればワイヤ送
給モータ回転指令値も増大し実際のワイヤ送給モータ回
転数も増大する。従って、ワイヤレトラクト量は溶接電
流指令値とワイヤ送給モータ駆動時間とで制御できる。
このことについて実験した結果を図５に示す。このグラ
フからワイヤの遊び量相当の２ないし３mmワイヤをレト
ラクトするには、（溶接電流指令値、ワイヤ送給モータ
駆動時間）の組合わせで表現すると（４０Ａ，２００ｍ
ｓｅｃ）（６０Ａ，１２０ｍｓｅｃ）（８０Ａ，８５ｍ
ｓｅｃ）等の組合わせがあげられる。図５の結果はワイ
ヤ送給モータガバナ回路とワイヤ送給モータ間のケーブ
ル長さが７ｍの時であるが、ケーブル長を変化させて同
様の実験を実施した実験結果を踏まえたうえで、ワイヤ
の遊び分相当の２ないし３mmワイヤをレトラクトするの
に溶接電流指令値４０Ａ、ワイヤ送給モータ駆動時間２
００ｍｓｅｃを選定した。従って、実験で求めた溶接電
流指令値とワイヤ送給モータ駆動時間との関係を使用
し、双方の値を固定してワイヤレトラクト量を制御して
いる。通常のコンジットや送給系の配置でのワイヤの遊
び分は２ないし５mm程度あるので、たとえ溶接終了後の
ワイヤ状態が図８（ｃ）の状態でワーク３に溶着して離
れない場合でもワイヤを２ないし３mmレトラクトするこ
とでトーチやロボットを破損させることはない。また、
溶接終了後にワイヤが図８（ｃ）の状態であった場合に
アークスポット溶接をすることで図８（ａ）の状態に移
行させる実験においては、図示しないがＣＯ2溶接、ワ
イヤ径φ１．２の場合で溶接電流指令２００Ａ、溶接電
圧指令２３．６Ｖの溶接条件が溶着したワイヤを確実に
溶断でき、即ち、再スティックという現象がなくて、次
溶接工程でのアークスタート性が良くワイヤ溶断条件と
して適している。また、この溶接（ワイヤ溶断）条件か
ら大きくはずれない限りアークスポット溶接動作を実施
することで必ず１回で溶着したワイヤを溶断できること
が解っている。
ーク溶接を開始すると溶接電流指令値に比例してワイヤ
が図３のワイヤ送給装置３により図２のトーチ５を通し
てワーク８へ送給され母材７を通して溶接電流が流れワ
ーク８が溶接される。ここで、図３のワイヤ送給装置３
内のワイヤ送給モータ１０は図２の溶接電源２内にある
ワイヤ送給用モータガバナ回路（図示せず）で駆動され
るが、図４に示すようにガバナ回路はワイヤ送給モータ
回転数に比例したそのモータの誘起電圧を検出して一定
の周期で送給モータ回転指令電圧と比較し制御する。こ
の比較結果により、ワイヤ送給モータ回転指令電圧値相
当の回転数よりもワイヤ送給モータ１０の実回転数（ワ
イヤ送給モータ誘起電圧値）が小さい場合、発振回路に
信号が伝達されて発振を促し、サイリスタ（ゲート）回
路によりサイリスタの点弧角（位相）を広めてワイヤ送
給モータ１０の回転を速める方向に制御される。反対に
ワイヤ送給モータ実回転数（ワイヤ送給モータ誘起電圧
値）がワイヤ送給モータ回転指令電圧値よりも大きい場
合、発振回路に信号が伝達され発振を抑制し、サイリス
タの点弧角（位相）を狭めてワイヤ送給モータ１０の回
転を遅くする制御を行っている。ワイヤ送給用モータガ
バナ回路は以上のようにワイヤ送給モータ誘起電圧をフ
ィードバックして一定の周期で比較制御しているので、
精度の高い安定したワイヤ送給性能を実現し、溶接ワイ
ヤ送給速度を等速に維持し溶接状態を安定にしている。
図３に示すワイヤ送給装置３において、ワイヤ送給モー
タ１０と実際にワイヤ９を送り出しているフィードロー
ラ１１の間には減速比１／２５のギアが介在している。
ここで、ワイヤ送給モータ１０にてワイヤ９を引き上げ
る（以下、レトラクトという）精度について述べる。ワ
イヤ送給モータ回転指令電圧値は溶接電流指令値と比例
する関係にあり、溶接電流指令値が増大すればワイヤ送
給モータ回転指令値も増大し実際のワイヤ送給モータ回
転数も増大する。従って、ワイヤレトラクト量は溶接電
流指令値とワイヤ送給モータ駆動時間とで制御できる。
このことについて実験した結果を図５に示す。このグラ
フからワイヤの遊び量相当の２ないし３mmワイヤをレト
ラクトするには、（溶接電流指令値、ワイヤ送給モータ
駆動時間）の組合わせで表現すると（４０Ａ，２００ｍ
ｓｅｃ）（６０Ａ，１２０ｍｓｅｃ）（８０Ａ，８５ｍ
ｓｅｃ）等の組合わせがあげられる。図５の結果はワイ
ヤ送給モータガバナ回路とワイヤ送給モータ間のケーブ
ル長さが７ｍの時であるが、ケーブル長を変化させて同
様の実験を実施した実験結果を踏まえたうえで、ワイヤ
の遊び分相当の２ないし３mmワイヤをレトラクトするの
に溶接電流指令値４０Ａ、ワイヤ送給モータ駆動時間２
００ｍｓｅｃを選定した。従って、実験で求めた溶接電
流指令値とワイヤ送給モータ駆動時間との関係を使用
し、双方の値を固定してワイヤレトラクト量を制御して
いる。通常のコンジットや送給系の配置でのワイヤの遊
び分は２ないし５mm程度あるので、たとえ溶接終了後の
ワイヤ状態が図８（ｃ）の状態でワーク３に溶着して離
れない場合でもワイヤを２ないし３mmレトラクトするこ
とでトーチやロボットを破損させることはない。また、
溶接終了後にワイヤが図８（ｃ）の状態であった場合に
アークスポット溶接をすることで図８（ａ）の状態に移
行させる実験においては、図示しないがＣＯ2溶接、ワ
イヤ径φ１．２の場合で溶接電流指令２００Ａ、溶接電
圧指令２３．６Ｖの溶接条件が溶着したワイヤを確実に
溶断でき、即ち、再スティックという現象がなくて、次
溶接工程でのアークスタート性が良くワイヤ溶断条件と
して適している。また、この溶接（ワイヤ溶断）条件か
ら大きくはずれない限りアークスポット溶接動作を実施
することで必ず１回で溶着したワイヤを溶断できること
が解っている。
【００２１】ここで、図１に本発明の第１の実施例を示
すアルゴリズムを示す。図１のアルゴリズムは溶接の一
工程終了後の溶接トーチの移動の可否を決定するもので
ある。溶接終了に際しワイヤ９の送給を停止した後、溶
接電圧を遮断して溶接アークを消弧させる（Ｓ１）。次
にワーク８とワイヤ９の間の短絡の有無を検出すること
でワイヤ９のワーク８への溶着を検出する（Ｓ２）。Ｓ
２において、ワイヤ溶着がなければ、即座に次の溶接工
程へトーチ５を移動する（Ｓ８へ）。もし、Ｓ２におい
てワイヤ溶着が検出されたらワイヤ９をワイヤ送給モー
タにて２ないし３mmレトラクトする（Ｓ３）。その後、
ワイヤ９のワーク８への溶着を検出する（Ｓ４）。Ｓ４
においてワイヤ溶着がなければ、次溶接工程へトーチ５
を移動する（Ｓ８へ）。もし、Ｓ４においてワイヤ溶着
が検出されたらアークスポット溶接動作にて溶着ワイヤ
を溶断する（Ｓ５）。その後、ワイヤのワーク８への溶
着を検出する（Ｓ６）。Ｓ６においてワイヤ溶着がなけ
れば、次溶接工程へトーチ５を移動する（Ｓ８へ）。も
し、Ｓ６においてワイヤ溶着が検出されたらワイヤ溶着
以外の要因も考えられるので、ワイヤ溶着検出表示をし
て溶接システムを停止させる（Ｓ７）。
すアルゴリズムを示す。図１のアルゴリズムは溶接の一
工程終了後の溶接トーチの移動の可否を決定するもので
ある。溶接終了に際しワイヤ９の送給を停止した後、溶
接電圧を遮断して溶接アークを消弧させる（Ｓ１）。次
にワーク８とワイヤ９の間の短絡の有無を検出すること
でワイヤ９のワーク８への溶着を検出する（Ｓ２）。Ｓ
２において、ワイヤ溶着がなければ、即座に次の溶接工
程へトーチ５を移動する（Ｓ８へ）。もし、Ｓ２におい
てワイヤ溶着が検出されたらワイヤ９をワイヤ送給モー
タにて２ないし３mmレトラクトする（Ｓ３）。その後、
ワイヤ９のワーク８への溶着を検出する（Ｓ４）。Ｓ４
においてワイヤ溶着がなければ、次溶接工程へトーチ５
を移動する（Ｓ８へ）。もし、Ｓ４においてワイヤ溶着
が検出されたらアークスポット溶接動作にて溶着ワイヤ
を溶断する（Ｓ５）。その後、ワイヤのワーク８への溶
着を検出する（Ｓ６）。Ｓ６においてワイヤ溶着がなけ
れば、次溶接工程へトーチ５を移動する（Ｓ８へ）。も
し、Ｓ６においてワイヤ溶着が検出されたらワイヤ溶着
以外の要因も考えられるので、ワイヤ溶着検出表示をし
て溶接システムを停止させる（Ｓ７）。
【００２２】以上のように、図１に示すアルゴリズムに
従い溶接終了後のトーチ５の移動の可否を決定してい
る。
従い溶接終了後のトーチ５の移動の可否を決定してい
る。
【００２３】（実施例２）図６に、本発明の第２の実施
例のアルゴリスムを示す。実施例１と同じ点については
説明を省略する。
例のアルゴリスムを示す。実施例１と同じ点については
説明を省略する。
【００２４】本実施例と、第１の実施例との相違点は、
Ｓ６で溶着を検出した場合、Ｓ６を実行した回数が設定
回数に到達しているか否か、すなわち、Ｓ５の溶断を行
った回数が設定回数以上か否かを判断し、設定回数に達
していない場合は、Ｓ３へ戻りワイヤのレトラクトを行
い、溶着の検出があった場合は、再びアークスポット溶
接により溶着ワイヤの溶断を行う（Ｓ９）を設けた点で
ある。Ｓ９で、設定回数に達した場合に初めてワイヤ溶
着検出表示をして溶接システムを停止させる。このよう
にすることにより、万一、１回で溶断できなかった場合
であっても、再度アークスポット溶接を行うことによ
り、溶接工程を停止させることなくスムーズに行うこと
ができる。また１ヵ所の溶断回数を任意に設定すること
により、溶接品質と溶接工程との円滑さとの間のバラン
スを考慮することができる。
Ｓ６で溶着を検出した場合、Ｓ６を実行した回数が設定
回数に到達しているか否か、すなわち、Ｓ５の溶断を行
った回数が設定回数以上か否かを判断し、設定回数に達
していない場合は、Ｓ３へ戻りワイヤのレトラクトを行
い、溶着の検出があった場合は、再びアークスポット溶
接により溶着ワイヤの溶断を行う（Ｓ９）を設けた点で
ある。Ｓ９で、設定回数に達した場合に初めてワイヤ溶
着検出表示をして溶接システムを停止させる。このよう
にすることにより、万一、１回で溶断できなかった場合
であっても、再度アークスポット溶接を行うことによ
り、溶接工程を停止させることなくスムーズに行うこと
ができる。また１ヵ所の溶断回数を任意に設定すること
により、溶接品質と溶接工程との円滑さとの間のバラン
スを考慮することができる。
【００２５】（実施例３）図７に、本発明の第３の実施
例のアルゴリスムを示す。実施例２と同じ点については
説明を省略する。
例のアルゴリスムを示す。実施例２と同じ点については
説明を省略する。
【００２６】本実施例と第２の実施例との相違点は、Ｓ
６で溶着を検出した場合、設定回数以上溶断を行ったか
否かを判断し、設定回数に達していない場合に、Ｓ３で
はなく、Ｓ５へ戻るＳ１０を備えた点である。このよう
にすることにより、実施例２の場合と比較して溶接ワイ
ヤのレトラクトに要する時間分の時間短縮をはかること
ができ、より一層効率がよくなる。
６で溶着を検出した場合、設定回数以上溶断を行ったか
否かを判断し、設定回数に達していない場合に、Ｓ３で
はなく、Ｓ５へ戻るＳ１０を備えた点である。このよう
にすることにより、実施例２の場合と比較して溶接ワイ
ヤのレトラクトに要する時間分の時間短縮をはかること
ができ、より一層効率がよくなる。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、溶着していない場合は即座にまた、疑似溶着の
場合は送給系でのワイヤの遊び分相当量だけワイヤをレ
トラクト後に、また、溶着の場合はアークスポット溶接
で溶着したワイヤを溶断した後に、溶接ワイヤを移動さ
せるので、溶着していない場合、疑似溶着、溶着の３つ
の場合を確実に検出でき、各々適切に対応することがで
き、一溶接工程の時間短縮が図れる。また、ワイヤを引
き上げて疑似溶着の状態を解除するので、溶接終了点ご
とに溶接トーチを移動させる教示が不要である。仮に、
溶着した状態であっても溶接トーチを動かさずワイヤを
ワイヤの遊び分相当量だけ引き上げるので、溶接トーチ
を逃がす方法と比べて溶接トーチの保持部を破損させて
しまうことがない。加えて、ワイヤを引き上げて疑似溶
着か否か判定するので微細に溶接トーチを移動させるた
めの機構が不要という多くの利点を有する。
よれば、溶着していない場合は即座にまた、疑似溶着の
場合は送給系でのワイヤの遊び分相当量だけワイヤをレ
トラクト後に、また、溶着の場合はアークスポット溶接
で溶着したワイヤを溶断した後に、溶接ワイヤを移動さ
せるので、溶着していない場合、疑似溶着、溶着の３つ
の場合を確実に検出でき、各々適切に対応することがで
き、一溶接工程の時間短縮が図れる。また、ワイヤを引
き上げて疑似溶着の状態を解除するので、溶接終了点ご
とに溶接トーチを移動させる教示が不要である。仮に、
溶着した状態であっても溶接トーチを動かさずワイヤを
ワイヤの遊び分相当量だけ引き上げるので、溶接トーチ
を逃がす方法と比べて溶接トーチの保持部を破損させて
しまうことがない。加えて、ワイヤを引き上げて疑似溶
着か否か判定するので微細に溶接トーチを移動させるた
めの機構が不要という多くの利点を有する。
【００２８】また、スポット溶接で溶着が解除できない
場合、ワイヤを引き上げる第３のステップを再度実行す
るので、万一溶着が１回で解除できない場合でも溶着を
できる限り解除することができ、溶接工程を中断するこ
となく溶接工程を進行できる。
場合、ワイヤを引き上げる第３のステップを再度実行す
るので、万一溶着が１回で解除できない場合でも溶着を
できる限り解除することができ、溶接工程を中断するこ
となく溶接工程を進行できる。
【００２９】さらに、スポット溶接で溶着が解除できな
い場合、ワイヤを引き上げる第３のステップを実行する
ことなく、再度スポット溶接を行う第５のステップを実
行するので、ワイヤを引き上げるのに要する時間の短縮
を図ることができる。
い場合、ワイヤを引き上げる第３のステップを実行する
ことなく、再度スポット溶接を行う第５のステップを実
行するので、ワイヤを引き上げるのに要する時間の短縮
を図ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示すアーク溶接方法の
流れ図
流れ図
【図２】本発明の溶接ロボットシステムを示す構成図
【図３】同ワイヤ送給装置の側面図
【図４】同ワイヤ送給用モータガバナ回路の概念図
【図５】同ワイヤレトラクト精度の実験結果を示すグラ
フ
フ
【図６】本発明の第２の実施例を示すアーク溶接方法の
流れ図
流れ図
【図７】本発明の第３の実施例を示すアーク溶接方法の
流れ図
流れ図
【図８】アーク溶接終了後のワイヤとワークとの状態を
示す図
示す図
５ トーチ ８ ワーク ９ 溶接ワイヤ（ワイヤ）
Claims (3)
- 【請求項１】プログラムに従って溶接トーチの溶接ワイ
ヤを移動制御するとともに、アーク溶接終了後にワーク
と溶接ワイヤ間の溶着を検出するアーク溶接装置におい
て、溶接ワイヤへの溶接電圧を遮断して溶接アークを消
弧させる第１のステップと、溶接ワイヤとワーク間の溶
着状態を検出する第２のステップと、第２のステップで
溶着状態を検出すると、溶接ワイヤを送給する送給モー
タにより送給系でのワイヤの遊び分相当、溶接ワイヤを
引き上げる第３のステップと、第３のステップ終了後に
溶接ワイヤとワーク間の溶着状態を検出する第４のステ
ップと、第４のステップで溶着状態を検出すると溶接ワ
イヤに溶接電圧を印加してアークスポット溶接を行う第
５のステップと、第５のステップ終了後に溶接ワイヤと
ワーク間の溶着状態を検出する第６のステップと、第６
のステップで溶着状態を検出すると、少なくともアーク
溶接装置の動作停止、溶着状態の表示あるいは溶着状態
の報知のいずれかを実行する第７のステップと、第２の
ステップ、第４のステップおよび第６のステップで溶着
状態が検出されないと次の溶接工程に移行する第８のス
テップとを有するアーク溶接装置のアーク溶接方法。 - 【請求項２】第６のステップで溶着状態を検出すると、
第６のステップを実行した回数が設定回数に到達してい
るか否かを判断し、設定回数に到達していない場合に第
３のステップに戻し、設定回数に到達している場合に第
７のステップに移行させるステップを設けた請求項１記
載のアーク溶接装置のアーク溶接方法。 - 【請求項３】第６のステップで溶着状態を検出すると、
第６のステップを実行した回数が設定回数に到達してい
るか否かを判断し、設定回数に到達していない場合に第
５のステップに戻し、設定回数に到達している場合に第
７のステップに移行させるステップを設けた請求項１記
載のアーク溶接装置のアーク溶接方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07318993A JP3149614B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | アーク溶接装置のアーク溶接方法 |
| SE9401037A SE518828C2 (sv) | 1993-03-31 | 1994-03-28 | Metod för frigörande av fastsvetsad svetstråd vid bågsvetsning |
| US08/220,876 US5412175A (en) | 1993-03-31 | 1994-03-31 | Method of operating an arc welding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07318993A JP3149614B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | アーク溶接装置のアーク溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06277845A JPH06277845A (ja) | 1994-10-04 |
| JP3149614B2 true JP3149614B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=13510952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07318993A Expired - Fee Related JP3149614B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | アーク溶接装置のアーク溶接方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5412175A (ja) |
| JP (1) | JP3149614B2 (ja) |
| SE (1) | SE518828C2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6023046A (en) * | 1998-02-17 | 2000-02-08 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for stopping welding process |
| US6963048B2 (en) * | 2002-07-23 | 2005-11-08 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for welding with mechanical arc control |
| US6969823B2 (en) * | 2002-07-23 | 2005-11-29 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for controlling a welding system |
| US6984806B2 (en) * | 2002-07-23 | 2006-01-10 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for retracting and advancing a welding wire |
| US7102099B2 (en) * | 2002-07-23 | 2006-09-05 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for feeding wire to a welding arc |
| US7165707B2 (en) | 2002-07-23 | 2007-01-23 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for feeding wire to a welding arc |
| US6750427B1 (en) * | 2002-11-27 | 2004-06-15 | Illinois Tool Works Inc | Controlled welding output with fused electrode detection |
| JP2005254247A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 溶接装置 |
| US9000329B2 (en) * | 2004-07-22 | 2015-04-07 | Illinois Tool Works Inc. | Welding arc stabilization process |
| DE602005026204D1 (de) * | 2004-10-21 | 2011-03-17 | Panasonic Corp | Schweisssystem und abschmelzelektroden-schweissverfahren |
| JP4550001B2 (ja) * | 2006-04-12 | 2010-09-22 | デンヨー株式会社 | 可搬式直流アーク溶接機 |
| DE112013000930T5 (de) * | 2012-02-10 | 2015-01-15 | Lincoln Global, Inc. | Schweissvorrichtung mit automatischem Schweissdrahtrückzug |
| JP2017030047A (ja) * | 2015-08-06 | 2017-02-09 | 株式会社ダイヘン | 溶着監視装置および溶接ロボットシステム |
| US11420285B2 (en) | 2019-04-30 | 2022-08-23 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods for automated cleaning of wire electrodes after welding |
| JP7414478B2 (ja) * | 2019-11-11 | 2024-01-16 | ファナック株式会社 | 溶着検出装置及びアーク溶接ロボットシステム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0688144B2 (ja) * | 1985-09-03 | 1994-11-09 | 石川島播磨重工業株式会社 | 熱間材送りラインにおける板接合方法 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP07318993A patent/JP3149614B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-28 SE SE9401037A patent/SE518828C2/sv not_active IP Right Cessation
- 1994-03-31 US US08/220,876 patent/US5412175A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE9401037D0 (sv) | 1994-03-28 |
| JPH06277845A (ja) | 1994-10-04 |
| US5412175A (en) | 1995-05-02 |
| SE518828C2 (sv) | 2002-11-26 |
| SE9401037L (sv) | 1994-10-01 |
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