JPH06335771A - アーク溶接における異常処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 教示作業の複雑化を招くことなく溶接中にお
けるアーク切れに有効に対処できるようにする。 【構成】 ロボットによるアーク溶接中にアーク切れが
発生した際、アーク切れの状態で予め教示された溶接終
了点までロボットを動作させ、さらに前記溶接終了点か
ら予め教示された異常処置位置へロボットを動作させて
停止し、その異常処置位置でトーチ交換、溶接ワイヤの
先端カットなどの異常処置をした後、ロボットを溶接開
始点まで動作させて溶接を再開する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットによる自動ア
ーク溶接に係り、より詳しくは溶接中におけるアーク切
れに対処するための異常処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アーク切れは、主として溶接トーチ先端
のチップへの溶接ワイヤの溶着または溶接ワイヤ先端へ
のスラグ付着によって起こるもので、ロボットにより無
人で自動溶接している場合は、これら要因が見過ごされ
てしばしばアーク切れが発生する。そして従来、ロボッ
トによる溶接中にこのアーク切れが起こった場合は、ロ
ボットをその場で停止させ、チップ交換、溶接ワイヤ先
端のカットなどの異常処置を行って、再度その位置から
アーク溶接を再開するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の異常処理方法によれば、アーク切れ発生と同時にそ
の場にロボットを停止させてしまうため、ワークやワー
ク押え用治具が複雑に入り組んでいる箇所でアーク切れ
が発生した場合、異常処置のための工具が溶接トーチの
部分まで届かず、その場所での異常処置は困難となり、
このような場合には、設備自動運転を完全に停止して異
常処置が可能な位置までロボットを手動にようる挟持操
作盤で保全マンが移動させ、異常処置をした後、再び中
断位置までロボットを戻してから再度自動運転をスター
トさせる面倒な手続が必要になり、設備稼働率の低下は
もとより、生産性の低下が避けられないという問題があ
った。

【０００４】なお、アーク切れしたその場から直ちに異
常処置が可能な位置までロボットを動作させるプログラ
ムを組み込むことにより、上記問題をある程度解決する
ことも可能となるが、ワークやワーク押え用治具が複雑
に入り組んでいる箇所では、ロボットの動きに干渉する
多くの障害物が存在するため、ロボットの教示作業がき
わめて面倒になり、根本的な解決には至らない。

【０００５】本発明は、上記従来の問題を解決すること
を課題としてなされたもので、その目的とするところ
は、ロボットの教示作業の複雑化を招くことなく溶接中
におけるアーク切れに有効に対処できる異常処理方法を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、ロボットによるアーク溶接中にアーク切れ
が発生した際、アーク切れの状態で予め教示された溶接
終了点までロボットの溶接動作を継続させ、引き続いて
該ロボットを前記溶接終了点から予め教示された異常処
置位置まで動作させて停止し、該異常処置位置での処置
完了後、ロボットを溶接開始位置まで動作させてアーク
溶接を再開するようにしたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記のように構成したアーク溶接における異常
処理方法においては、アーク切れに伴って異常処置位置
までロボットが動作し停止するので、設備自動運転を停
止することなく異常処置を簡単に行うことができるよう
になる。また、ロボットを溶接終了点を経て異常処置位
置まで動作させ、さらに溶接開始位置まで動作させるの
で、障害物が少ない領域でロボットを動作させることが
でき、ロボットの教示作業は簡単となる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面も参照して
説明する。

【０００９】図２は、本発明の方法を適用する溶接シス
テムを示したものである。同図において、１は被溶接物
としてのワーク、２はワークを位置決め載置するための
ワーク受台、３はワーク受台２に隣接して設置された多
軸のロボットであり、ロボット３の手首部３ａには溶接
トーチ４が取付けられている。本溶接システムはＭＡＧ
溶接用として構成されているもので、前記溶接トーチ４
にはワイヤ送り装置（図示略）から溶接ワイヤ（図示
略）が給送されるようになっている。５は溶接機であ
り、溶接機５と溶接トーチ４（実際には溶接トーチ内の
チップ）およびワーク受台２との間は配線６によりそれ
ぞれ接続されている。溶接機５から溶接トーチ４内のチ
ップに電力を供給することにより、この電力は該チップ
を介して溶接ワイヤに印加され、溶接ワイヤの先端とワ
ーク１との間にアークが発生して、溶接ワイヤが自溶す
るようになる。

【００１０】上記ロボット３は教示・再生式のもので、
ロボット制御装置７の指令により教示内容に従って動作
し、その手首部３ａに支持した溶接トーチ４をワーク１
の縁部に設定した溶接線に沿って所定の速度で移動させ
る。なお、前記溶接線は、こゝではワーク１の４つの辺
に沿って独立にａ，ｂ，ｃ，ｄの４つが設定されてお
り、ロボット３は各溶接線ａ，ｂ，ｃ，ｄに沿って順次
溶接トーチ４を移動させるように動作する。しかして、
溶接機５およびロボット制御装置７は、インターフェ−
ス８により統括制御されるようになっている。このイン
ターフェ−ス８は、ロボット３に教示内容に従った溶接
動作を実行させる機能に加え、ロボット３によるアーク
溶接中にアーク切れが発生した際、後述する異常処理プ
ログラムを実行しかつ警報機９に異常信号（音、光等）
を出力させる機能を有している。

【００１１】こゝで、上記ワーク受台２およびロボット
３の周りは安全柵（図示略）で囲まれており、この安全
柵には、チップ交換、溶接ワイヤ先端のカットなどの異
常処置を行うための小窓（図示略）が設けられている。
なお、この小窓（異常処置位置）は定期作業であるチッ
プ交換用の小窓と共用しても良いものである。

【００１２】以下、上記溶接システムにおける異常処理
方法の詳細を図１も参照して説明する。

【００１３】溶接に際しては、予めワーク受台２上にワ
ーク１をセットし、教示操作盤（図示略）を操作してワ
ーク１の各溶接線ａ，ｂ，ｃ，ｄに沿うロボット３の動
作軌跡を順にロボット制御装置７に記憶させると共に、
各溶接線ａ，ｂ，ｃ，ｄの終端（溶接終了点）と上記異
常処置位置（小窓）との間、該異常処置位置と各溶接線
ａ，ｂ，ｃ，ｄの始端（溶接開始点）との間でのロボッ
ト３の動作軌跡をロボット制御装置７に記憶させる。

【００１４】上記教示作業が終了した後、システムの運
転が開始されると、ロボット３は教示内容に従って動作
し、先ず溶接トーチ４を最初の溶接線ａの始端に移動さ
せて溶接開始姿勢をとり、これと同時に溶接機５が起動
されてアークが発生し、溶接が開始される（ステップＳ
１）。すると、ロボット３は教示内容に従って、溶接ト
ーチ４を溶接線ａに沿って所定の速度で移動させ、この
間、インターフェ−ス８によりアーク切れ（溶接異常）
の発生の有無が監視される（ステップＳ２）。そして、
溶接開始時および溶接途中を通じてアーク切れの発生が
なければ、そのまゝ溶接が進行し、溶接線ａの終端にお
いて溶接は終了し（ステップＳ３）、次の溶接線ｂの溶
接を行うべくロボット３は動作する。

【００１５】一方、ステップ２でアーク切れの発生が検
出されると、次に、そのアーク切れが初めてか否かが判
断され（ステップＳ４）、２度目であればロボット３を
その場で停止させる（ステップＳ５）。これは、２度目
である場合、アーク切れの原因が、溶接ワイヤの溶着や
溶接ワイヤ先端へのスラグ付着ではなく、システムの回
路の異常にあると判断されるためである。そして、ステ
ップ４でアーク切れが初めてであると判断されると、ロ
ボット３は予め教示された内容に従って動作を継続し、
溶接トーチ４はアーク切れ（溶接切れ）のまゝ残りの溶
接線ａ上を移動し（ステップＳ６）、溶接終了点である
溶接線ａの終端に至る（ステップＳ７）。

【００１６】その後、ロボット３は、上記溶接終了点か
ら予め教示された異常処置位置まで動作し、溶接トーチ
４を異常処置位置に位置決めして停止する（ステップＳ
８）。そして、この異常処置位置の小窓を介してチップ
交換、溶接ワイヤ先端のカットなどの異常処置が行われ
（ステップＳ９）、この異常処置完了によりロボット３
は予め記憶された教示内容に従って再び動作を開始し、
溶接トーチ４を溶接線ａの始端すなわち溶接開始点まで
移動させ（ステップＳ１０）、溶接が再開される。

【００１７】なお、他の溶接線ｂ〜ｃ上でアーク切れが
発生した場合は、対応する溶接線の始端に溶接トーチが
戻り、溶接が再開される。また、アーク切れが溶接途中
で発生した場合、溶接再開により途中までは重複溶接と
なるが、強度上、特に問題となることはない。ただし、
外観品質を重視する場合は、インターフェース８に溶接
済みか未溶接かの判断をさせ、溶接済みの場合に溶接済
みの部分を溶接をしないで通過させるようにプログラム
することもできる。

【００１８】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かゝるアーク溶接における異常処理方法によれば、アー
ク切れが起こった場合に異常処置位置までロボットを動
作させて簡単に異常処置を行うことができることはもち
ろん、溶接終了点から異常処置位置へ、さらに異常処置
位置から溶接開始点へロボットを動作させて、障害物の
少ない領域で簡単にロボットの教示作業を行うことがで
き、設備稼働率の大幅な向上と生産性の大幅な向上とに
大きく寄与する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかゝる異常処理方法における処理の流
れを示すフローチャートである。

【図２】本発明の方法の適用対象である溶接システムの
一例を示す模式図である。

【符号の説明】

１ ワーク ２ ワーク受台 ３ ロボット ４ 溶接トーチ ５ 溶接機 ７ ロボット制御装置 ８ インターフェ−ス ９ 警報機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボットによるアーク溶接中にアーク切
   れが発生した際、アーク切れの状態で予め教示された溶
   接終了点までロボットの溶接動作を継続させ、引き続い
   て該ロボットを前記溶接終了点から予め教示された異常
   処置位置まで動作させて停止し、該異常処置位置での処
   置完了後、ロボットを溶接開始位置まで動作させてアー
   ク溶接を再開することを特徴とするアーク溶接における
   異常処理方法。