JPH05111768A - 溶接線位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ワークの材料やワークとプローブとの間隔に関
係なく、また、溶接線検出器の検出範囲外に溶接線がず
れても、安定して溶接線のプローブの検出感度方向の位
置を検出でき、多品種少量生産にも対応することのでき
る溶接線位置検出装置を得ること。 【構成】プローブ３が溶接線２からずれたときに二つの
コイル22Ａ，22Ｂのインピーダンスの変化から、溶接線
２のずれの方向と量を示す信号を出力するセンサアンプ
23と、このセンサアンプ23からの出力信号が入力され、
この出力信号の極性と大きさでアクチュエータ５を駆動
して可動部７を介してプローブ３を溶接線の上部に補正
するコントローラ10を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶接装置に取り付けら
れてワークの溶接線の位置を検出する溶接線位置検出装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の溶接線位置検出装置が組み込まれ
た溶接装置を示す図７において、溶接装置の図示しない
架台には、主方向駆動用のアクチュエータ15Ａが、この
アクチュエータ15Ａの出力軸15Ｃを溶接対象物（以下、
ワークという）１の上方に且つ、このワーク１の面及び
ワーク１の溶接線２と平行にして取り付けられている。
このうち、出力軸15Ｃには、略Ｌ字形の移動テーブル13
の基部の図示しないナット部が螺合し、このナット部の
上面には、出力軸15Ｃが溶接線２の上方まで延びた修正
方向駆動用のアクチュエータ15Ｂが取り付けられてい
る。出力軸15Ｃの先端は、図示しない架台から垂設され
た溶接トーチ14に収納された図示しないピニオンと噛み
合っている。

【０００３】一方、移動テーブル13の先端の下面には、
逆Ｌ字形のプローブ３が検出感度方向ｙを溶接線２と直
交する矢印Ｂで示す修正方向と平行で、溶接トーチ14よ
りも矢印Ａで示す主方向の前方（注；図７において右方
向）となるように移動ベース13に取り付けられている。
さらに、このプローブ３の出力信号が入力されるセンサ
アンプ23が別に設置され、このセンサアンプ23の検出信
号を取り込み、その検出信号から得られる溶接線２の位
置信号で、溶接トーチ14が溶接線２の上を倣うようにア
クチュエータ15Ａ，15Ｂを駆動する機能（以後、遅れ倣
い機能と呼ぶ）を備えたコントローラ16が設けられてい
る。

【０００４】このように構成された溶接装置において、
ワーク１を溶接するときには、まず、溶接線２が主方向
Ａとほぼ平行になるようにワーク１を溶接装置に固定す
る。次に、倣いコントローラ16を操作して、プローブ３
が溶接線２の始端（注；図７においては左端）となるよ
うに機構部12を動作させ、次いで、倣いコントローラ16
の遅れ倣い機能を作動して、溶接トーチ14が溶接線２の
上を倣うように機構部12を動作させる。このとき、倣い
コントローラ16は、溶接トーチ14とプローブ３の距離を
考慮し、溶接トーチ14が溶接線２の上にあるときだけ図
示しない溶接熱源（注；例えば炭酸ガスレーザ発振器）
を動作させる。

【０００５】ところで、このような溶接装置では、図８
に示すような差動渦電流式の溶接線位置検出器が広く使
われている。この溶接線位置検出器20のプローブ３に
は、二つの同じコイル22Ａ，22Ｂを備え、センサアンプ
23は、交流電流信号φを発生する発振部24と、この発振
部24が発生した交流電流信号φをコイル22Ａ，22Ｂに供
給し、そのときこのコイル22Ａ，22Ｂの両端に発生する
電圧α，βが入力され、その差を増幅して誤差信号δを
発生する差動増幅部25と、誤差信号δから交流電流信号
φの成分を検波して検波信号θを出力する位相検波部26
と、検波信号θから交流電流信号φの周波数成分とノイ
ズ成分を除いて直流の検出信号εを出力するフィルタ部
27とで構成されている。

【０００６】溶接線位置検出器20の作用を、図８と図９
で説明する。まず、図９(a) のように、ワーク１とプロ
ーブ３の問隔がΔＺ０で、溶接線２がコイル22Ａ，22Ｂ
の中間にあるときには、コイル22Ａ，22Ｂのインピーダ
ンスは同じで、コイル22Ａ，22Ｂの電圧α，βには差が
ない。すなわち、このときの誤差信号δの値をδａ、検
波信号θの値をθａ、検出信号εの値をεａとすると、 δａ＝０、θａ＝０ となり、その結果、 εａ＝０ となる。

【０００７】次に、溶接線２はコイル22Ａ，22Ｂの中間
にあるが、図９(b) のように、ワーク１とプローブ３と
の間隔がΔＺ０からΔＺ１と狭くなったときや、図９
(c) のようにΔＺ２と広くなったときも、図９(a) のと
きと同様にコイル22Ａ，22Ｂのインピーダンスは同じで
ある。すなわち、図９(b) のときの検出信号εの値をε
ｂ、図９(c) のときの検出信号εの値をεｃとすると、 εｂ＝εｃ＝εａ＝０ となる。このように、溶接線２がコイル22Ａ，22Ｂの中
間にあるときは、ワーク１とプローブ３の間隔に関係な
く検出信号εは０になる。このコイル22Ａ，22Ｂの中間
の、ワーク１とプローブ３の間隔に関係なく検出信号ε
が零になる位置がプローブ３の検出中心である。

【０００８】次に、ワーク１とプローブ３の間隔は一定
で、溶接線２が検出中心からずれたときを説明する。図
９(b) のように、溶接線２がコイル22Ａの方にずれたと
きには、コイル22Ａ，22Ｂのインピーダンスに差が生じ
るので、コイル22Ａ，22Ｂの電圧α，βにも差が生じ
る。この差は、ずれ量の値ΔＹ１に比例する。すなわ
ち、このときの検出信号εの値をεｄ、比例定数Ｋの値
をＫ０とすると、 εｄ＝Ｋ０ΔＹ１ となる。

【０００９】一方、図９(e) のように、溶接線２がコイ
ル22Ｂの方にずれたときも、図９(d) のときと同様に、
検出信号εはずれ量ΔＹ２に比例する。すなわち、この
ときの検出信号εの値をεｅとすると、 εｅ＝Ｋ０ΔＹ２ となるが、コイル22Ａ，22Ｂのインピーダンスの大小関
係が図９(d) のときとは逆となるので、検出信号εｅの
極性も逆になる。このように、差動過電流式の溶接線位
置検出器は、検出中心からずれた方向とその値を検出す
る。そこで、コイル22Ａ，22Ｂの配置方向をプローブ３
の検出感度方向ｙと呼び、コイル22Ａの方向に溶接線２
がずれたときの検出信号εの極性をプラスとし、コイル
22Ｂの方向に溶接線２がずれたときの検出信号εの極性
をマイナスとする。

【００１０】更に溶接線２がずれ、更にワーク１とプロ
ーブ３の間隔も変化したときについて説明する。そのう
ち、図９(d) から図９(f) のように、溶接線２のずれは
ΔＹ１で変化なく、ワーク１とプローブ３の間隔がΔＺ
０からΔＺ１と狭くなったときを考える。このときに
は、溶接線２がコイル22Ａ，22Ｂのインピーダンスに及
ぼす影響力が図９(d) のときよりも大きくなり、比例定
数Ｋも図９(d) のときより大きくなる。すなわち、この
ときの比例定数Ｋの値をＫ１、検出信号εの値をεｆと
すると、 εｆ＝Ｋ１ΔＹ１、｜εｆ｜＞｜εｄ｜ となる。

【００１１】逆に図９(g) のように、ワーク１とプロー
ブ３の間隔がΔＺ２と広くなったとき、溶接線２がコイ
ル22Ａ，22Ｂのインピーダンスに及ぼす影響力が小さく
なり、比例定数Ｋは(d) のときよりも小さくなる。すな
わち、このときの比例定数Ｋの値をＫ２、検出信号εの
値をεｇとすると、 εｇ＝Ｋ２ΔＹ１、｜εｇ｜＜｜εｄ｜ となる。なお、更に、ワーク１の材料が変ると透磁率も
異なるので、溶接線２がコイル22Ａ，22Ｂのインピーダ
ンスに及ぼす影響力も変り、その結果比例定数Ｋも変
る。

【００１２】溶接線位置検出器の溶接線２のずれ量に対
する検出信号εの関係（以後、検出特性と呼ぶ）の代表
例を図10に示す。ワーク１とプローブ３との間隔ΔＺが
一定であれば、溶接線検出器の検出信号εはずれ量ΔＹ
に比例し、ワーク１とプローブ３との間隔ΔＺが小さい
ほど比例定数Ｋは大きくなる。また、ワーク１の材料に
よっても、上述したように比例定数Ｋが変化する。さら
に、溶接線位置検出器の検出特性は、検出中心を中心に
検出範囲内で比例関係を示す。

【００１３】したがって、上述した溶接線位置検出器を
従来の溶接装置に適用するときには、まず、溶接線の最
大ずれ量を考慮して溶接線が常に検出範囲内に入るよう
にワークを固定し、このワークとプローブとの間隔を一
定に保ち、ワークとプローブとの間隔やワークの材料ご
とに比例定数を求めて倣いコントローラに記憶させ、比
例定数と検出信号で溶接線のずれ量を算出し、溶接トー
チの位置を制御していた。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
差動過流式の溶接線検出器を使った溶接線位置検出装置
においては、ワークとプローブの間隔を一定にして、ワ
ークの材料や、ワークとプローブの間隔が変ったときに
は、比例定数を求め直して変えなければならないので、
加工中にワークとプローブの間隔が変るときや多品種少
量生産には、段取り時間が増えて対応できないだけでな
く、もし、溶接線が検出範囲を越えて大きくずれると、
溶接線の位置が検出できなくなるので、溶接品質が低下
するおそれもある。そこで、本発明の目的は、ワークの
材料やワークとプローブとの間隔に関係なく、また、溶
接線検出器の検出範囲外に溶接線がずれても、安定して
溶接線のプローブの検出感度方向の位置を検出でき、従
来の溶接装置に適用可能で、多品種少量生産にも対応す
ることのできる溶接線位置検出装置を得ることである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の溶接線位置検出
装置は、アクチュエータを固定する基部に対して一方向
に移動する可動部と、アクチュエータの駆動力を可動部
に伝達する駆動力伝達機構と、基部に対する可動部の位
置基準の位置を検出する位置検出器を備えた移動機構
と、可動部の移動方向と検出感度方向が一致し、且つ、
可動部の位置基準と検出中心を一致させて可動部に取り
付けられ、溶接線のずれによる磁気的変化を検出するプ
ローブと、このプローブの信号でこのプローブの検出中
心からの溶接線のずれ量に応じた検出信号を出力するセ
ンサアンプで構成された溶接線検出器と、この溶接線検
出器のセンサアンプの検出信号でアクチュエータを駆動
して可動部の位置基準の位置を制御するコントローラと
で構成したことを特徴とする。

【００１６】

【作用】プローブが溶接線からずれたときには、プロー
ブの内部に隣設された二つのコイルのインピーダンスの
変化から、センサアンプが溶接線のずれ量と方向を示す
信号をコントローラに出力し、このコントローラは、検
出信号の大きさと極性からアクチュエータを駆動して、
プローブを溶接線上に補正する。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の溶接線位置検出装置の一実施
例を図面を参照して説明する。本発明による溶接線位置
検出装置は、図１に示すように、アクチュエータ５を固
定する基部４と、この基部４に対して一方向に移動可能
な可動部７と、アクチュエータ５の駆動力を可動部７に
伝達する駆動力伝達機構６と、基部４に対する可動部７
の位置基準７Ｂの位置を検出する位置検出器９を備えた
移動機構４と、溶接線のずれで生じる磁気的変化を検出
するために隣接して配置された二つのコイル22Ａ，22Ｂ
を備え、可動部７の移動方向７Ａと検出感度方向21Ｂが
一致し、且つ、可動部７の位置基準７Ｂと検出中心21Ａ
が一致するように可動部７に取り付けられたプローブ３
と、二つのコイル22Ａ，22Ｂのインピーダンスの変化か
らプローブ３の検出中心21Ａからの溶接線２のずれ量Ｙ
に応じた検出信号εを出力するセンサアンプ23とプロー
ブ３とで構成された差動電流式の溶接線検出器20と、溶
接線検出器20のセンサアンプ23の検出信号εをもとに、
移動機構４のアクチュエータ５を駆動して可動部７の位
置基準７Ｂが溶接線２と一致するように、可動部７の位
置を制御するコントローラ10で大略構成されている。

【００１８】本溶接線位置検出装置を従来の溶接装置に
適用する場合は、図２に示すように、修正方向Ｂと移動
方向Ａが平行となるように基部８を移動ベース13に取り
付け、センサアンプ23の代わりに位置検出器９の出力を
倣いコントローラ16に入力に接続する。

【００１９】このうち、移動機構４は、図１に示すよう
に、略Ω字状のベース13に取り付けられ出力軸５Ａがベ
ース13から前方に突き出たアクチュエータ５と、このア
クチュエータ５の回転軸５Ａとボールスクリュー６Ｂを
連結するカップリング６Ａとボールスクリュー６Ｂの回
転動作を直進動作に変えるボールナット６Ｃからなる駆
動力伝達機構６と、ボールナット６Ｃに取り付けられて
アクチュエータ５と駆動力伝達機構６で直進移動可能な
可動部７と、アクチュエータ４と可動部７を案内する２
本のガイド８Ａ，８Ｂとこれらのガイド８Ａ，８Ｂとボ
ールスクリュー６Ｂを所定の位置に支持して可動部７の
移動方向７Ａを定めるフレーム８Ｃからなる基部８と、
アクチュエータ５の出力軸５Ａに取り付けられて基部８
に対する可動部７の位置基準７Ｂの位置Ｙ１を検出する
位置検出器９を備えている。

【００２０】プローブ21は、可動部７の下面に固定さ
れ、内部には従来と同じく二つのコイル22Ａ，22Ｂを備
え、これら二つのコイル22Ａ，22Ｂの中間はワーク１と
プローブ３の間隔ΔＺに関係なくセンサアンプ23の検出
信号εが零となる検出中心21Ａとなっている。そして、
可動部７の移動方向７Ａと検出感度方向21Ｂが一致し、
且つ、可動部７の可動基準７Ｂとプローブ３の検出中心
21Ａが一致するように可動部７に取り付けられている。

【００２１】センサアンプ23は、交流信号φを発生する
発振部41と、この発振部41が発生する交流信号φをコイ
ル22Ａ，22Ｂに供給し、そのときコイル22Ａ，22Ｂが発
生する電圧α，βの差を増幅して誤差信号ｃを発生する
差動増幅部25と、交流信号φと誤差信号ｃから溶接線２
のずれによる成分である検波信号ｄを出力する位相検波
部26と、検波信号ｄから交流信号φの周波数成分とノイ
ズ成分を除いた検出信号εを出力するフィルタ部27を備
えている。

【００２２】次に、このように構成された溶接線検出装
置の作用を図１を用いて説明する。この溶接線検出装置
では、コントローラ10は、溶接線検出器20の検出信号ε
を入力Ｉとして入力し、この入力Ｉに応じた出力Ｕを出
力して移動機構４の可動部７を移動して、入力Ｉが０に
なるように可動部７の位置基準７Ｂの位置Ｙ１を制御す
る。

【００２３】まず、移動機構４とコントローラ10の作用
について説明する。コントローラ10に信号が入力される
と、このコントローラ10は、入力Ｉの極性と同じでこの
入力Ｉの大きさに応じた出力Ｕを出力する。すると、こ
の出力Ｕは、アクチュエータ５に入力され運動に変換さ
れる。その運動は、駆動力伝達機構６によって可動部７
を直進させる運動に変換されて可動部７は一方向に移動
する。このときの移動方向は、コントローラ10の入力Ｉ
の極性と一致する。つまり、コントローラ10の入力Ｉの
極性がプラスなら、可動部７は移動方向７Ａのプラス方
向に移動し、入力Ｉがマイナスなら、可動部７はマイナ
スの方向に移動する。また、コントローラ10の入力Ｉが
ある値を示しているうちは、可動部７は移動しつづけ
る。このとき、可動部７の基準位置７Ｂの位置Ｙ１は、
位置検出器９で検出できる。

【００２４】一方、溶接線検出器20の検出信号εは、溶
接線２と検出中心21Ａが一致すると、ワーク１とプロー
ブ３の間隔ΔＺに関係なく零となる。また、溶接線２と
検出中心21Ａが一致しないときは、ワーク１とプローブ
３の間隔ΔＺとワーク１の材料と検出中心21Ａからの溶
接線２のずれ量ΔＹに応じた溶接線２のずれ方向と同じ
極性の零でない値を出力する。

【００２５】そこで、コントローラ10の入力Ｉに溶接線
検出器20のセンサアンプ23の検出信号εを入力すると、
以下のように溶接線２の位置Ｙを検出することができ
る。まず、溶接線２が可動部７の位置基準７Ｂ、つま
り、プローブ３の検出中心21Ａを通る位置にあるとき
は、ワーク１とプローブ３の間隔ΔＺが変っても、溶接
線検出器の20のセンサアンプ23の検出信号εは零なの
で、コントローラ10の出力Ｕは零となり、移動機構４の
可動部７は移動せず、可動部７の基準位置７Ｂの位置Ｙ
１と溶接線２の位置Ｙが一致していることから、位置検
出器９で溶接線２の位置ＹがＹ０であることが検出でき
る。

【００２６】次に、溶接線２が可動部７の位置基準７Ｂ
を通る位置からΔＹずれた位置へ移動したときを説明す
る。このとき、溶接線検出器の20のセンサアンプ23の検
出信号εは、ワーク１とプローブ３の間隔ΔＺとワーク
１の材料と検出中心21Ａからの溶接線２のずれ量ΔＹに
応じたずれ方向と同じ極性の零でない値を示す。する
と、コントローラ10の出力Ｕは、検出信号εの値と同じ
極性の値を出力し、可動部７は、溶接線２のずれ方向と
同じ方向、すなわち、ずれ量ΔＹが減少する方向へ移動
する。すると、検出信号εは減少していき、やがて可動
部７はセンサアンプ23の検出信号εが零となる位置、す
なわち、プローブ３の検出中心21Ａが溶接線２と一致す
る位置で停止する。そして、可動部７の基準位置７Ｂと
プローブ３の検出中心21Ａは一致しているので、位置検
出器９により溶接線２の位置を検出できる。

【００２７】また、ワーク１の材料が変ったときも、溶
接線２がプローブ３の検出中心21Ａにあるとき、溶接線
検出器20の検出信号εが零となるので、上記と同じ作用
で溶接線の位置Ｙを検出できる。さらに、プローブ３の
検出中心21Ａの位置が常に溶接線２の近くにあるので、
溶接線検出器20の検出範囲を超える大きな溶接線２の位
置ずれにも対応できる。

【００２８】本溶接線位置検出装置は、図２に示すよう
に、従来の溶接装置に適用することで、従来の技術で説
明したと同様に作用し、このとき、溶接線位置検出装置
の作用で、ワーク１とプローブ３の間隔やワーク１の材
料、溶接線検出器20の検出範囲などを考慮する必要がな
いので、溶接線検出器20の取付け調整やワーク１の段取
り替えなどの時間を短縮でき、多品種少量生産にも対応
できる。

【００２９】本発明の作用を図１〜図５を用いて更に説
明する。まず、溶接線２が可動部７の位置基準７Ｂ、す
なわち、プローブ３の検出中心21Ａにあって、ワーク１
とプローブ３の間隔ΔＺが変ったときを図１と図３で説
明する。溶接線２が図３の実線で示すように、可動部７
の位置基準７Ｂを通る位置Ｙ０で、且つ、ワーク１とプ
ローブ３の間隔がΔＺ０のとき、コイル22Ａ，22Ｂのイ
ンピーダンスに差はないので、センサアンプ23の検出信
号εの値は零で、コントローラ10の入力Ｉの値も零なの
で、コントローラ10の出力Ｕの値も零となり、可動部７
は移動しない。したがって、位置検出器９で溶接線２の
位置Ｙは図３に示すＹ０と検出される。

【００３０】この状態から図３の２点破線で示すよう
に、ワーク１とプローブ３の間隔だけがΔＺ０からΔＺ
１へ狭くなったときは、コイル22Ａ，22Ｂのインピーダ
ンスは同じで検出信号εの値は零なので、実線のときと
同様に可動部７は移動せず、位置検出器９で溶接線の位
置Ｙは図３に示すＹ０と検出できる。また、逆に、ワー
ク１とプローブ３の間隔が広くなったときも、同じ作用
で可動部７は移動せず、位置検出器９で溶接線２の位置
Ｙが検出できる。

【００３１】次に、溶接線がずれたときを図１と図４で
説明する。溶接線２が図４の実線で示すように、可動部
７の位置基準７Ｂ、すなわち、プローブ３の検出中心21
Ａを通る位置Ｙ０で、且つ、ワーク１とプローブ３の間
隔はΔＺ０の状態から、２点破線で示すようにワーク１
とプローブ３の間隔ΔＺはΔＺ０で一定で、検出感度方
向21Ｂのプラス方向にΔＹ１ずれた位置Ｙ１へ移動した
ときを説明する。このときは、コイル22Ａ，22Ｂのイン
ピーダンスのバランスが崩れ、図１に示すセンサアンプ
23の検出信号εは、ワーク１とプローブ３も間隔ΔＺ０
と溶接線２のずれ量ΔＹ１に応じたプラスの値ε１を出
力する。すると、コントローラ10は、検出信号εの値ε
１に応じたプラスの値Ｕ１を出力し、図４に示す可動部
７は移動方向７Ａのプラス方向へ移動する。すると、図
１に示すセンサアンプの検出信号εの値が減少し、コン
トローラ10の出力Ｕの値も減り、やがて、図４の２点破
線で示すように、ワーク１とプローブ３の間隔がΔＺ０
で検出信号εが０となる位置、すなわち、可動部７がΔ
Ｙ１移動してプローブ３の検出中心21Ａが溶接線２を通
る位置、すなわち、可動部７の位置基準７Ｂが溶接線２
を通る位置で可動部７は停止する。このとき、溶接部２
は、可動部７の位置基準７Ｂを通っているので、位置検
出器９で溶接線２の位置ＹがＹ０からΔＹ１ずれたＹ１
にあることを検出できる。

【００３２】一方、溶接線２がマイナスの方向にずれた
ときは、センサアンプ23の検出信号εはマイナスの値と
なるので、可動部７は移動方向７Ａのマイナス方向に移
動し、やがてプラス方向にずれたときと同様に、可動部
７の位置基準７Ｂが溶接線２を通る位置で可動部７は停
止し、位置検出器９で溶接線２の位置Ｙを検出できる。

【００３３】さらに溶接線２がずれ、且つ、ワーク１と
プローブ３の間隔が変化したときについて図１と図５で
説明する。先ず、溶接線２が図５の実線で示すように、
溶接線２が可動部７の位置基準７Ｂを通り、且つ、ワー
ク１とプローブ３の間隔がΔＺ０の状態から、２点鎖線
で示すように溶接線２がプラス方向にΔＹ１ずれ、且
つ、ワーク１とプローブ３の間隔がΔＺ０より狭いΔＺ
１の状態に変化したとする。このとき、図１に示すセン
サアンプ23の検出信号εは、図５に示すワーク１とプロ
ーブ３の間隔ΔＺ１と溶接線２のずれ量ΔＹ１に応じた
プラスの値ε11を出力する。

【００３４】すると、コントローラ10は、検出信号εの
値ε11に応じた値Ｕ11を出力し、可動部７は図５に示す
移動方向７Ａのプラス方向へ移動し、図４のときと同様
に、やがて検出信号εが０となる位置、すなわち、図５
の２点破線で示すように、可動部７は、ΔＹ１移動して
プローブの検出中心21Ａが溶接線２を通る位置、すなわ
ち、可動部７の位置基準７Ｂが溶接線２を通る位置で停
止する。このとき、可動部７の位置基準７Ｂは溶接線２
を通っているので、位置検出器９で溶接線の位置ＹはＹ
１と検出できる。

【００３５】次に、溶接線２がマイナス方向にずれた
り、ワーク１とプローブ３の間隔が広くなったときを説
明する。まず、図４の２点破線の状態の検出信号εの値
ε１と、図５の２点破線の状態の検出信号εの値ε11を
比べると、ずれ量はΔＹ１で同じだが、ワーク１とプロ
ーブ３の間隔が狭くなり、コイル22Ａ，22Ｂのインピー
ダンスに及ぼす溶接線２の影響が増えるので、比例定数
Ｋも増えてε11＞ε１となっている。しかし、図４と図
５のいずれのときでも、可動部７は溶接線検出器20とコ
ントローラ10の作用で、検出信号εが零になるまで検出
信号εの極性と同じ方向に移動し続けるので、検出信号
εの値が零となる位置、すなわち、可動部７がΔＹ１移
動してプローブ３の検出中心21Ａが溶接線２を通る位置
で停止している。そのことにより、溶接線２の位置Ｙ
は、位置検出器９で可動部７の位置基準７Ｂの位置Ｙ１
で検出できる。つまり、比例定数Ｋには関係なく、検出
信号εの極性だけが本実施例の作用に関係し、ワーク１
とプローブ３との間隔が逆に増えたときでも、溶接線２
の位置Ｙは位置検出器９で検出できる。また、溶接線２
がマイナス方向にずれたときも、ワーク１とプローブ３
の間隔Ｚが一定で溶接線２がマイナス方向にずれたとき
と上記の作用で、溶接線の位置Ｙと位置検出器９で検出
できる。さらに、ワーク１の材料が変って比例定数Ｋが
変化したときでも、上記作用で溶接線２の位置Ｙが位置
検出器９で検出でき、またプローブ３の検出中心21Ａの
位置が常に溶接線２の近くにあるので、溶接線検出器20
の検出範囲よりも大きな溶接線２の位置ずれにも対応で
きる。

【００３６】本溶接線位置装置は、図２に示すように、
従来の溶接装置11に適用することで、従来の技術で説明
したのと同様に作用する。このとき、上述したように、
溶接線位置検出装置は、ワーク１とプローブ３の間隔や
ワーク１の材料、溶接線検出器20の検出範囲に一切関係
なく安定して溶接線２の位置Ｙを検出できるので、溶接
線検出器20の取付調整やワーク１の段取り替えなどのと
きの位置精度が粗くてもよいので、作業時間を短縮で
き、多品種少量生産にも対応可能となる。

【００３７】したがって、このような溶接線検出装置に
おいては、可動部７は、溶接線検出器20とコントローラ
10の作用により、検出信号εが零になるまで検出信号ε
の極性と同じ移動方向ｙに可動部７を移動し続けるた
め、検出信号εの値が零となる位置、すなわち、可動部
７がΔＹ１移動してプローブ３の検出中心21Ａが溶接線
２を通る位置で停止し、溶接線２の位置Ｙは位置検出器
９が出力する可動部７の位置基準７Ｂの位置Ｙ１で検出
しているので、ワーク１の材質や、ワーク１とプローブ
３との間隔で比例定数Ｋが変化しても溶接線の位置を検
出できる。

【００３８】また、溶接線２が検出中心21Ａを通るとき
に検出信号εが零となる性質を使って可動部７の位置基
準７Ｂの位置Ｙ１がコントローラ10で制御され、プロー
ブ３の検出中心21Ａの位置が常に溶接線２の近くにある
ため、溶接線検出器20の検出範囲よりも大きな溶接線２
の位置ずれにも対応できる。

【００３９】さらに、本溶接線位置検出装置は溶接線２
の位置Ｙを安定して出力するため、従来の溶接装置10に
簡単に適用でき、適用した場合はワーク１とプローブ３
の問隔やワーク１の材質やワーク１の固定などを意識す
る必要がないため、溶接線検出器20の段取りやワーク１
の段取り替えなどの時間を短縮でき、多種少量生産にも
対応可能となる。

【００４０】なお、可動部７へアクチュエータ５の駆動
力を伝達する駆動力伝達機構６を、カップリング６Ａと
ボールスクリュー６Ｂとボールナット６Ｃの代わりに図
６に示すように歯付きベルト６Ｂ１とプーリー６Ａ１，
６Ｃ１を使用しても同様の効果が得られる。

【００４１】本溶接線位置検出装置は、図２に示すよう
に、従来の溶接装置に適用することで従来の技術で説明
したのと同様に作用し、このとき、溶接線位置検出装置
３の作用で、ワーク１とプローブ３の間隔やワーク１の
材料、溶接線検出器20の検出範囲などを意識する必要が
ないので、溶接線検出器20の取付けや調整とワーク１の
段取り替えなどの時間を短縮でき、多品種少量生産にも
対応することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上、本発明によれば、アクチュエータ
を固定する基部に対して一方向に移動可能な可動部と、
アクチュエータの駆動力を可動部に伝達する駆動力伝達
機構と、基部に対する可動部の位置を検出する位置検出
器を備えた移動機構と、可動部の移動方向と検出感度方
向が一致し、且つ、可動部の位置基準と検出中心が一致
するように可動部に取り付けられ、溶接線のずれによる
磁気的変化を検出するプローブと、このプローブの信号
からこのプローブの検出中心からの溶接線のずれ量に応
じた検出信号を出力するセンサアンプで構成された溶接
線検出器と、この溶接線検出器のセンサアンプの検出信
号でアクチュエータを駆動して可動部の基準位置を制御
するコントローラで溶接線位置検出装置を構成すること
で、プローブが溶接線からずれたときは、プローブの内
部に隣設された二つのコイルのインピーダンスの変化か
ら、センサアンプが溶接線のずれ量と方向を示す信号を
コントローラに出力し、このコントローラでアクチュエ
ータを駆動して、プローブの位置を溶接線上に補正した
ので、ワークの材料やワークとプローブとの間隔に関係
なく、また、溶接線が溶接線検出器の検出範囲の外にず
れても、安定して溶接線のプローブの検出感度方向の位
置を検出することができ、従来の溶接装置に適用できる
だけでなく、多品種少量生産にも対応することのできる
溶接線位置検出装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶接線位置検出装置の一実施例を示す
図。

【図２】本発明の溶接線位置検出装置が従来の溶接装置
に適用された状態を示す図。

【図３】本発明の溶接線位置検出装置のプローブの高さ
が変化したときの作用を示す斜視図。

【図４】本発明の溶接線位置検出装置のプローブが溶接
線とずれたときの作用を示す斜視図。

【図５】本発明の溶接線位置検出装置のプローブの高さ
と溶接線との位置がずれたときの作用を示す斜視図。

【図６】本発明の溶接線位置検出装置の他の実施例を示
す斜視図。

【図７】従来の溶接線位置検出装置の一例を示す斜視
図。

【図８】従来の溶接線位置検出器の一例を示すブロック
図。

【図９】従来の溶接線位置検出器の作用を示す説明図。

【図１０】従来の溶接線位置検出器の検出特性を示すグ
ラフ。

【符号の説明】

１…ワーク、２…溶接線、３…プローブ、４…移動機
構、５…アクチュエータ、６…駆動力伝達機構、７…可
動部、８…基部、９…位置検出器、10…コントローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクチュエータを固定する基部に対して
   一方向に移動する可動部と、前記アクチュエータの駆動
   力を前記可動部に伝達する駆動力伝達機構と、前記基部
   に対する前記可動部の位置基準の位置を検出する位置検
   出器を備えた移動機構と、前記可動部の移動方向と検出
   感度方向が一致し、且つ、前記可動部の位置基準と検出
   中心を一致させて前記可動部に取り付けられ、溶接線の
   ずれによる磁気的変化を検出するプローブと、このプロ
   ーブの信号でこのプローブの検出中心からの前記溶接線
   のずれ量に応じた検出信号を出力するセンサアンプで構
   成された溶接線検出器と、この溶接線検出器の前記セン
   サアンプの検出信号で前記アクチュエータを駆動して前
   記可動部の前記位置基準の位置を制御するコントローラ
   とからなる溶接線位置検出装置。