JPH05177356A - 自動溶接装置における溶接ワイヤ清掃装置およびその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接ワイヤ７に付着する鉄粉等の付着物を容
易に除去すると共に、溶接ワイヤ７を消磁して溶接ワイ
ヤに対する再度の付着物の付着を有効に防止する。 【構成】 溶接ワイヤ清掃装置１４は消磁機構１５とエ
アー吸引機構１６とからなる。消磁機構１５は略円筒状
の消磁コイル１８を備え、溶接トーチ４のノズル部１１
から突出状とされた溶接ワイヤ７が挿脱自在に挿入され
る挿入孔２０を形成する。エアー吸引機構１６は支持筒
２３と、吸引装置２５とを備えている。吸引装置２５の
作動によって、支持筒２３の連通孔２６を通じて、溶接
ワイヤ７挿入側と反対側より消磁コイル１８内のエアー
を吸引する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動溶接装置における
溶接トーチのノズル部から突出状とされた溶接ワイヤの
清掃装置およびその使用方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、溶接トーチ側とワーク側との相互
間を位置制御し、予め組込まれたプログラムに従って自
動的に溶接を行うように構成した自動溶接装置がある。

【０００３】また、溶接対象ワークの製作誤差によって
ワーク側の溶接線が常に一定とは限らないため、溶接の
実行に先立って、予めワークの位置をセンシングし、そ
のセンシング結果に基づいてワーク側の溶接線の補正を
行い、補正された溶接線に従って溶接を自動的に行い、
ワークの実際の溶接線に沿って良好に溶接が行えるよう
構成した自動溶接装置が種々提案されている。

【０００４】そして、この種のセンシング方法として、
例えば、特公昭５６−５６３４号公報や特公昭５９−４
２５９４号公報に開示のものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記各公報に開示のセ
ンシング方法によれば、溶接トーチのノズル部から所定
長さ突出状とされた溶接ワイヤ（消耗電極）をセンサと
して利用する方法であり、溶接ワイヤに高電圧を印加し
て溶接ワイヤ先端をワーク面に接触（スパーク的に）さ
せることによりワーク面の実際の位置情報を検出し、こ
の位置情報とプログラムされた指令情報との差を演算
し、この演算された差を補正値として、初期にプログラ
ムされた指令情報を補正し、この補正された指令情報を
出力することにより、実際の溶接対象ワークの溶接線に
沿った溶接が行えるよう構成されていた。

【０００６】しかしながら、溶接を行う場合に、溶接ワ
イヤに溶接電流を流してアークが発生する際、ノズル部
付近の溶接ワイヤ先端部が磁気を帯びる問題があった。
そしてこの溶接ワイヤの帯磁状態で再度新たなワークの
センシングを行った場合、溶接ワイヤ先端部に鉄粉等の
付着物が付着するおそれがあり、付着物が付着した状態
でセンシングを行えば、鉄粉等の付着物の距離だけ位置
の補正に誤差を生じ、センシングによる良好な補正が行
えない欠点がある。

【０００７】またこれら溶接ワイヤに付着した付着物を
ワイヤブラシ等で一旦除去しても、溶接ワイヤの磁力に
よってセンシング途中で新たに鉄粉等の付着物が付着す
るおそれがあり、さらにワイヤブラシ等による付着物の
除去時に、溶接ワイヤに曲がり等の変形が生じるおそれ
もある。

【０００８】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、溶接
ワイヤに付着する付着物を容易に除去すると共に再度の
付着が有効に防止できる自動溶接装置における溶接ワイ
ヤ清掃装置およびその使用方法を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第１発明の技術的手段は、溶接トーチのノズル部から
突出状とされた溶接ワイヤを利用してワークとの相対的
な位置関係のセンシングを行う自動溶接装置における溶
接ワイヤ清掃装置であって、前記溶接トーチのノズル部
から突出状とされた溶接ワイヤが挿脱自在に挿入される
挿入孔を形成する略円筒状の消磁コイルを有する消磁機
構と、溶接ワイヤ挿入側と反対側より消磁コイル内のエ
アーを吸引するエアー吸引機構とを備えてなる点にあ
る。

【００１０】また、第２発明の技術的手段は、溶接トー
チのノズル部から突出状とされた溶接ワイヤを利用して
ワークとの相対的な位置関係のセンシングを行う自動溶
接装置における溶接ワイヤ清掃装置であって、前記溶接
トーチのノズル部から突出状とされた溶接ワイヤが挿脱
自在に挿入される挿入孔を形成する略円筒状の消磁コイ
ルを有する消磁機構と、溶接ワイヤ挿入側と反対側より
消磁コイル内に挿入された溶接ワイヤに向けてエアーを
噴射するエアー噴射機構とを備えてなる点にある。

【００１１】そして、溶接トーチのノズル部から突出状
とされた溶接ワイヤを利用してワークとの相対的な位置
関係のセンシングを行い、そのセンシング結果に基づい
てワーク側の溶接線の補正を行い、補正された溶接線に
従って溶接を行う自動溶接装置の溶接方法に使用する場
合には、前記溶接トーチのノズル部から突出状とされた
溶接ワイヤによるセンシング工程前に、前記突出状とさ
れた溶接ワイヤを、前記第１発明または前記第２発明の
消磁コイル内に挿入し、消磁コイルにより挿入された溶
接ワイヤの消磁を行うと共に、エアー吸引機構またはエ
アー噴射機構により溶接ワイヤに付着する付着物を吸引
除去または吹き飛ばし除去すればよい。

【００１２】

【作用】第１発明の溶接ワイヤ清掃装置によれば、溶接
トーチのノズル部から突出状とされた溶接ワイヤを消磁
機構の消磁コイル内に挿入し、消磁コイルに電流を流し
て溶接ワイヤに帯磁した磁気の消磁を行う。この際、エ
アー吸引機構を作動させることによって、溶接ワイヤ側
の磁力によって付着されている鉄粉等の付着物を容易に
吸引除去できる。そして溶接ワイヤは消磁機構によって
消磁されるため、再度の鉄粉等の付着物の付着が有効に
防止できる。

【００１３】また第２発明の溶接ワイヤ清掃装置によれ
ば、前述同様消磁コイルに電流を流して溶接ワイヤに帯
磁した磁気の消磁を行うと共に、エアー噴射機構を作動
させることによって、溶接ワイヤ側の磁力によって付着
されている鉄粉等の付着物を容易に吹き飛ばし除去でき
る。

【００１４】さらに、溶接トーチのノズル部から突出状
とされた溶接ワイヤによるセンシング工程前に、前記各
溶接ワイヤ清掃装置を利用して、予め、溶接ワイヤの清
掃を行えば、その後のセンシングが精度よく行えるた
め、センシングによる補正機能がより一層良好に発揮で
きる。

【００１５】

【実施例】以下、第１発明の実施例を図面に基づきなが
ら説明する。

【００１６】図２は自動溶接装置１の全体概略図を示し
ており、自動溶接装置１は、多関節ロボット等よりなる
溶接ロボット２と、溶接ロボット２を駆動制御するため
の制御装置３と、溶接ロボット２の溶接トーチ４作動範
囲でワークを適宜姿勢に保持もしくは姿勢変更自在に保
持するワーク保持装置（図示省略）等から構成されてい
る。

【００１７】６は溶接ワイヤパックで、溶接ワイヤ７が
収容されており、溶接ワイヤ７は溶接ロボット２側にワ
イヤ送給装置８、コンジットケーブル９等を介して溶接
トーチ４内に導かれ、図１に示される如く、溶接トーチ
４先端のノズル部１１内に配置されたコンタクトチップ
１２内を通じて、ノズル部１１先端より所定長さ突出状
とされている。

【００１８】また溶接ロボット２の溶接トーチ４作動範
囲内に位置されると共に、ワークの溶接作業に支障がな
い位置に溶接ワイヤ清掃装置１４が配置されている。

【００１９】溶接ワイヤ清掃装置１４は、図１及び図２
に示される如く、上部の消磁機構１５と下部のエアー吸
引機構１６とからなり、消磁機構１５は略円筒状に形成
された消磁コイル１８と、消磁コイル１８の上面側、下
面側および外周面側を覆う断面コ字状で円筒状に構成さ
れた金属等よりなるカバー体１９とを備え、中央部に上
下方向に貫通する挿入孔２０が形成されている。

【００２０】またエアー吸引機構１６はカバー体１９が
載置状に取付け固定される台座部２２を有する支持筒２
３と、支持筒２３を支持する架台２４と、ブロワ等の吸
引装置２５とを備えている。そして、支持筒２３は非磁
性材より形成されており、前記挿入孔２０と連通状とさ
れる上下方向の連通孔２６を備え、該連通孔２６は下方
向に漸次径小となる漏斗状に形成されている。また吸引
装置２５の吸引部と支持筒２３の連通孔２６とがパイプ
２７接続されており、吸引装置２５の作動によって、エ
アーが挿入孔２０および連通孔２６を通じて吸引され、
適宜回収部で排出されるよう構成されている。

【００２１】図１において、２９は消磁機構作動回路
で、商用の交流電源３０に接続された整流回路３１と、
コンデンサ３２と、メインスイッチ３３および近接スイ
ッチ３４を備えている。

【００２２】また近接スイッチ３４は消磁コイル１８を
覆うカバー体１９の上方近傍に位置して設けられてお
り、溶接トーチ４の近接状態の検出によってオン作動す
るよう構成されている。さらに近接スイッチ３４にはタ
イマー３５が接続されており、近接スイッチ３４のオン
作動によりタイマー３５が作動して、消磁機構作動回路
２９の通電時間および吸引装置２５の通電時間が制御さ
れ、ここに消磁コイル１８に一定時間電流が流れると共
に、吸引装置２５が一定時間作動するよう構成されてい
る。

【００２３】第１発明の溶接ワイヤ清掃装置１４は以上
のように構成されており、自動溶接装置１の自動溶接作
業に組込んで使用する場合には、図３のフローチャート
に示される如く、第１ステップＳ１として、サンプリン
グワークにより溶接線等を教示する教示作業を行う。そ
して次に第２ステップＳ２として、溶接ワイヤ清掃装置
１４により溶接トーチ４のノズル部１１から突出状とさ
れた溶接ワイヤ７の消磁清掃作業を行う。その後、第３
ステップＳ３に移行して、溶接ワイヤ７を利用しての溶
接対象ワークに対するセンシング作業を行う。その後、
第４ステップＳ４に移行して、前記センシング結果に基
づいて前記教示されたプログラムの補正がなされ、補正
されたプログラムに従って自動的に溶接が行われる。

【００２４】そして、同種ワークの溶接を順次行う場合
には、第２ステップＳ２以降のステップが繰返される。

【００２５】なお、上記教示作業、センシング作業およ
び自動溶接作業は従来同様であり、その説明を省略し、
第２ステップＳ２における消磁清掃作業につき詳細す
る。

【００２６】溶接ロボット１の溶接トーチ４が駆動制御
されて、図１に示される如く、溶接トーチ４のノズル部
１１先端部から突出される溶接ワイヤ７が、消磁コイル
１８の挿入孔２０内中心部に上方側から挿入状とされ
る。

【００２７】この際、ノズル部１１の接近を近接スイッ
チ３４が検出して、近接スイッチ３４がオン作動される
と共にタイマー３５が作動する（なお、メインスイッチ
３３は予めオン接続されている）。この近接スイッチ３
４のオン作動により、消磁コイル１８に電流が流れると
共に、吸引装置２５が作動する。

【００２８】この消磁コイル１８の通電によって溶接ワ
イヤ７に帯磁している磁気が消磁され、溶接ワイヤ７の
磁気によって磁着されている鉄粉等の付着物の磁着力が
弱まり、容易に離脱する状態が得られる。この際、吸引
装置２５が作動しているため挿入孔２０および連通孔２
６のエアーが吸引され、ここに、挿入孔２０上方から挿
入孔２０内、連通孔２６内およびパイプ２７内に至るエ
アーの流れが発生し、このエアーの吸引作用により前記
離脱し易い状態となっている鉄粉等の付着物が容易に吸
引除去され、吸引装置２５の排出側に設けられた回収部
に回収される。

【００２９】なお、消磁機構作動回路２９にコンデンサ
３２を設けて蓄電し、短時間で大電流を消磁コイル１８
に通電する方式であり、消磁時間の短縮化を図ってい
る。また消磁コイル１８をカバー体１９で覆っているた
め、エアーの吸引効果も良好に発揮できる。

【００３０】そして、タイマー３５の作動により所定時
間経過すれば、消磁機構作動回路２９がオフ作動されて
消磁コイル１８に対する通電が停止される。一方、吸引
装置２５側もタイマー３５の作動により所定時間経過後
停止される。

【００３１】なお、消磁コイル１８への通電時間と吸引
装置２５の作動時間は同じ時間であってもよく、異なら
せてもよく、適宜設定すればよい。

【００３２】以上のように、消磁機構１５により溶接ワ
イヤ７を消磁した状態で、エアー吸引機構１６により、
溶接ワイヤ７側に付着されている鉄粉等の付着物を吸引
除去するため、付着物の除去が効率よく容易になされる
利点がある。また溶接ワイヤ７は消磁機構１５によって
消磁されているため、次の第３ステップＳ３におけるセ
ンシング工程時に再度の鉄粉等の付着物の付着が有効に
防止でき、従ってセンシングが精度よく行え、ここにセ
ンシングによる補正機能がより一層良好に発揮でき、自
動溶接による良好な仕上がり状態が得られる。

【００３３】図４は第２発明の実施例を示しており、溶
接ワイヤ清掃装置１４は支持台３８上に取付け固定され
た略円筒状の消磁コイル１８から主構成された消磁機構
１５とエアー噴射機構３９とからなり、消磁コイル１８
は上下方向の挿入孔２０を有し、支持台３８の連通孔４
０と連通状とされている。

【００３４】エアー噴射機構３９は、コンプレッサー等
よりなる圧縮エアー供給源４１と、該圧縮エアー供給源
４１に電磁弁４２を介して接続されたエアーノズル４３
とを備え、エアーノズル４３の噴射口４３ａは消磁コイ
ル１８の挿入孔２０中心に上向き指向状として配設され
ている。

【００３５】そして前記第１発明同様、溶接トーチ４が
消磁コイル１８内の所定位置に挿入されると、近接スイ
ッチ３４の検出により、所定時間消磁コイル１８に通電
されると共に、電磁弁４２が開作動されるよう構成され
ている。この消磁コイル１８の通電により、溶接ワイヤ
７の消磁が行われると共に、電磁弁４２の開作動により
圧縮エアーがエアーノズル４３の噴射口４３ａより溶接
ワイヤ７先端部に向けて噴射される。

【００３６】そして所定時間経過後、消磁コイル１８に
対する通電が停止されると共に、電磁弁４２が閉作動さ
れる。

【００３７】以上のように、第２発明の実施例において
も、消磁機構１５により溶接ワイヤ７を消磁した状態
で、エアー噴射機構３９により、溶接ワイヤ７側に付着
されている鉄粉等の付着物を吹き飛ばし除去するため、
付着物の除去が効率よく容易になされる。

【００３８】また溶接ワイヤ７は消磁機構１５によって
消磁されているため、次の第３ステップＳ３におけるセ
ンシング工程前に再度の鉄粉等の付着物の付着が有効に
防止でき、従ってセンシングが精度よく行え、ここにセ
ンシングによる補正機能がより一層良好に発揮でき、自
動溶接による良好な仕上がり状態が得られる。

【００３９】なお、上記各実施例において、消磁コイル
１８に直流を流して溶接ワイヤ７の消磁を行う場合を例
示しているが、交流を流して消磁を行う方式としてもよ
い。また、第２発明の実施例において、先細状のエアー
ノズル４３を備えた構造を示しているが、先細状でなく
てもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、第１発明および第２発明
の自動溶接装置における溶接ワイヤ清掃装置によれば、
溶接ワイヤを消磁機構で消磁した状態で、溶接ワイヤ側
に磁力によって付着されている鉄粉等の付着物を吸引除
去もしくは吹き飛ばし除去する方式であり、溶接ワイヤ
に付着する鉄粉等の付着物が容易に除去できる。また溶
接ワイヤは消磁機構によって消磁されるため、再度の鉄
粉等の付着物の付着が有効に防止できる。

【００４１】さらに、この溶接ワイヤ清掃装置の使用方
法によれば、その後のセンシングが精度よく行え、セン
シングによる補正機能がより一層良好に発揮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の実施例を示す要部説明図である。

【図２】第１発明の実施例における全体概略図である。

【図３】自動溶接装置による作業手順を示すフローチャ
ートである。

【図４】第２発明の実施例を示す要部説明図である。

【符号の説明】

１ 自動溶接装置 ２ 溶接ロボット ４ 溶接トーチ ７ 溶接ワイヤ １１ ノズル部 １４ 溶接ワイヤ清掃装置 １５ 消磁機構 １６ エアー吸引機構 １８ 消磁コイル ２０ 挿入孔 ３９ エアー噴射機構

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接トーチのノズル部から突出状とされ
   た溶接ワイヤを利用してワークとの相対的な位置関係の
   センシングを行う自動溶接装置における溶接ワイヤ清掃
   装置であって、 前記溶接トーチのノズル部から突出状とされた溶接ワイ
   ヤが挿脱自在に挿入される挿入孔を形成する略円筒状の
   消磁コイルを有する消磁機構と、溶接ワイヤ挿入側と反
   対側より消磁コイル内のエアーを吸引するエアー吸引機
   構とを備えてなることを特徴とする自動溶接装置におけ
   る溶接ワイヤ清掃装置。
2. 【請求項２】 溶接トーチのノズル部から突出状とされ
   た溶接ワイヤを利用してワークとの相対的な位置関係の
   センシングを行う自動溶接装置における溶接ワイヤ清掃
   装置であって、 前記溶接トーチのノズル部から突出状とされた溶接ワイ
   ヤが挿脱自在に挿入される挿入孔を形成する略円筒状の
   消磁コイルを有する消磁機構と、溶接ワイヤ挿入側と反
   対側より消磁コイル内に挿入された溶接ワイヤに向けて
   エアーを噴射するエアー噴射機構とを備えてなることを
   特徴とする自動溶接装置における溶接ワイヤ清掃装置。
3. 【請求項３】 溶接トーチのノズル部から突出状とされ
   た溶接ワイヤを利用してワークとの相対的な位置関係の
   センシングを行い、そのセンシング結果に基づいてワー
   ク側の溶接線の補正を行い、補正された溶接線に従って
   溶接を行う自動溶接装置の溶接方法において、 前記溶接トーチのノズル部から突出状とされた溶接ワイ
   ヤによるセンシング工程前に、前記突出状とされた溶接
   ワイヤを、請求項１または請求項２記載の溶接ワイヤ清
   掃装置の消磁コイル内に挿入し、消磁コイルにより挿入
   された溶接ワイヤの消磁を行うと共に、エアー吸引機構
   またはエアー噴射機構により溶接ワイヤに付着する付着
   物を吸引除去または吹き飛ばし除去することを特徴とす
   る自動溶接装置における溶接ワイヤ清掃装置の使用方
   法。