JPH07185816A - アーク溶接用ロボット及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アークスタート時にアークの発生確率を高
め、アークが発生しない場合においてもトーチを溶接開
始点まで復帰させる工程を不要にし、自動化効率が高い
アーク溶接用ロボット及びその制御方法を提供する。 【構成】 トーチを溶接開始点に位置させ、アークスタ
ート指令信号を出力（ステップＳ１）した後、アークが
発生したか否かを検出し（ステップＳ２）、アークの発
生が検出された場合には溶接作業に移行し（ステップＳ
３）、アークの発生が検出されない場合にはアークスタ
ート指令信号を停止し、トーチから突出したワイヤをワ
ークの表面に接触させた状態で、トーチを溶接リトライ
開始点までの移動軌跡上で移動させ（ステップＳ４）て
からアークスタート指令信号を出力する（ステップＳ
５）。その後、トーチを前記移動軌跡上を溶接開始点ま
で復帰させてからアークが発生したか否かを検出する
（ステップＳ６）。このときにアークの発生が検出され
ない場合にはそのままの位置でロボットの動作を停止す
る（ステップＳ８）。

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用ロボット及
び溶接開始点におけるアークの発生を制御するアーク溶
接用ロボットの制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アーク溶接用ロボットの溶接開始
点におけるアーク発生の制御においては、トーチが位置
決めされたアークスタート点でアークスタート指令信号
を出力して、アークの発生が検出されない場合に、アー
クの発生を試みながらトーチをある方向に所定量移動さ
せる。そしてトーチを所定量移動させる間にアークが発
生した場合にはその位置から溶接開始点に復帰させて本
溶接を開始する。なお、トーチを所定量移動させてもア
ークが発生しない場合にはロボットの溶接作業を停止
し、そのアーク未発生の異常を作業者に知らせるアラー
ムを出力することとしている（特開昭６４―６２２７３
号）。

【０００３】なお、アークスタート時にアークが発生し
ない原因の多くはアークスタート時にトーチが位置する
ワーク表面のサビ等、及びその周辺部に溶接スラグ等の
絶縁物が付着しているためである。また、この溶接スラ
グは本溶接の前工程として仮付け溶接をした際のビード
から生じるものであったり、又は多層盛溶接におけるそ
れ以前に溶接したビードから生じるものである。いずれ
も、この絶縁物は溶接ビードの周辺に幅広く付着してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の技術においては、アークが発生しない場合に、その場
所からそのままトーチをある方向に所定量移動させなが
らアークの発生を試みていた。トーチから突出した溶接
ワイヤとワーク表面との間に絶縁物があることが原因で
アークが発生しない場合には、前記トーチの移動におい
てワークに押しつけられた溶接ワイヤが絶縁物を運びな
がら絶縁物と共に移動するため、絶縁物が溶接ワイヤに
付着した状態のままでアークの発生を試みることにな
り、トーチの移動の間にアークの発生を試みてもアーク
の発生に到らないことが多い。

【０００５】この場合は、トーチを所定量だけ移動させ
るのに相当の時間を費やした上で、ロボットを停止させ
て、ロボットが停止したことをアラームによってオペレ
ータに通知し、オペレータが絶縁物を清掃してから再び
アークスタートを試みる必要があった。但し、ロボット
の停止位置が溶接開始位置でないので、オペレータによ
る絶縁物清掃が的確にされず、このため最終的にアーク
の発生に到るまでに長時間を要していた。

【０００６】更に、結局アークが発生しないで溶接作業
の停止に到った場合には、トーチが移動した先にある状
態でロボットが停止していたのでその後、溶接作業を再
開するためには、トーチを溶接開始点まで復帰させる作
業が必要であった。

【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、アークスタート時にアークの発生に到る確
率を高めることによりアーク発生に到るまでの時間を短
縮し、更にアークが発生しない場合においてもアークス
タートミスの原因を的確に除却でき、トーチを溶接開始
点まで復帰させる工程を不要にし、自動化効率が高いア
ーク溶接用ロボット及びその制御方法を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るアーク溶接
用ロボットは、溶接ワイヤを案内して送給するトーチ
と、このトーチの位置を検出してトーチ位置信号を出力
するトーチ位置検出手段と、前記トーチを移動させるト
ーチ移動手段と、ワークと前記溶接ワイヤとの間にアー
クを発生させるに必要な電圧及び電流を印加する電源装
置と、前記ワークと前記溶接ワイヤとの間にアークが発
生したことを検出して、アーク発生検出信号を出力する
アーク発生検出手段と、前記電源装置に対してアークス
タート指令信号を出力してアーク発生用電圧及び電流を
出力させるアークスタート指令手段と、溶接開始点及び
溶接リトライ開始点を記憶する記憶手段と、前記トーチ
位置信号と前記溶接開始点とを比較すると共に、前記ト
ーチ位置信号と前記溶接リトライ開始点とを比較するト
ーチ位置比較手段と、前記トーチ位置比較手段の比較結
果と前記アーク発生検出信号とを入力して前記アークス
タート指令手段及び前記トーチ移動手段を制御する制御
手段とを有することを特徴とする。

【０００９】本発明に係る第１のアーク溶接用ロボット
の制御方法は、トーチを溶接開始点に位置させてアーク
スタート指令信号を出力しアークの発生を試みる工程
と、アーク発生が検出されたか否かを判定しアーク発生
が検出された場合には溶接作業に移行し、アーク発生が
検出されない場合にはリトライ工程に移る工程とを有
し、前記リトライ工程においては前記アークスタート指
令信号を停止し溶接ワイヤをワークに接触させた状態で
所定の移動軌跡に沿ってトーチを溶接リトライ開始点に
移動させる工程と、アークスタート指令信号を出力した
後前記トーチを前記移動軌跡に沿って前記溶接開始点に
移動させる工程と、アーク発生が検出されたか否かを判
定しアーク発生が検出された場合には溶接作業に移行し
アークの発生が検出されなかった場合にはそのままの位
置で動作を停止する工程とを有することを特徴とする。

【００１０】本発明に係る第２のアーク溶接用ロボット
の制御方法は、前記第１のアーク溶接用ロボットの制御
方法と、前記リトライ工程が、前記アークスタート指令
信号を停止し溶接ワイヤをワークに接触させた状態で所
定の移動軌跡に沿ってトーチを溶接リトライ開始点に移
動させる工程と、アークスタート指令信号を出力した
後、前記トーチを前記移動軌跡に沿って前記溶接開始点
に移動させる工程と、アーク発生が検出されたか否かを
判定しアーク発生が検出された場合には溶接作業に移行
しアークの発生が検出されなかった場合には、前記溶接
リトライ開始点に前記トーチを移動させる工程が所定回
数以下の場合に前記リトライ工程の初めに戻り、所定回
数を超えた場合にはそのままの位置で動作を停止する工
程を有する点で異なる。

【００１１】

【作用】本発明に係るアーク溶接用ロボットの制御方法
においては、トーチが位置するワーク表面の周辺に絶縁
物が付着している等の理由で溶接開始点で溶接ワイヤと
前記ワークとの間にアークが発生しない場合には、アー
クスタート指令信号を停止し、その後前記トーチから突
出した前記溶接ワイヤを前記ワークの表面に接触させた
状態で、前記トーチを前記溶接開始点から溶接リトライ
開始点まで移動させる。この移動軌跡上では前記トーチ
から突出した前記溶接ワイヤが前記ワーク表面に接触
し、前記ワークを擦りつつ移動することで前記移動軌跡
上の絶縁物をこそぎつつ運びながら移動する。従って、
前記移動軌跡上においては、前記トーチが通過する以前
よりも絶縁物が少ない確率が高くなる。

【００１２】また、前記移動軌跡の端点である前記溶接
リトライ開始点においては、前記トーチの往復動作によ
って前記トーチの移動方向が逆転することにより、前記
トーチから突出して前記ワークに押しつけられ屈曲した
前記溶接ワイヤに対してその屈曲の方向を変える力が作
用する。即ち、図４に示すごとく、トーチ８から突出し
た溶接ワイヤ９の先端のワーク１０に押しつけられた部
分が前記ワークの表面に沿って弧を描くように回転す
る。前記溶接ワイヤは剛性が高いので、この屈曲した前
記溶接ワイヤの回転運動によって、前記溶接ワイヤによ
って運ばれてきた絶縁物及び前記トーチが移動する間に
前記溶接ワイヤに付着した絶縁物がはじき飛ばされる力
は強い。従って、この回転運動により、前記溶接リトラ
イ開始点の周辺に付着した絶縁物及び前記溶接ワイヤに
付着した絶縁物が除去されている確率が増大する。

【００１３】次に、前記溶接リトライ開始点においてア
ークスタート指令信号を出力した後、前記トーチを前記
溶接リトライ開始点から前記溶接開始点へ前記移動軌跡
上を復帰させる。このとき、前記トーチの往移動により
前記移動軌跡上の絶縁物が減少し、また前記溶接ワイヤ
の回転運動によって前記溶接ワイヤに付着した絶縁物が
除去されていることが期待されるので、前記溶接リトラ
イ開始点、又は前記移動軌跡上においてアークが発生す
る確率は高い。従って、期待値としてのアークを発生さ
せるまでに要する時間が短縮される。

【００１４】更に、このようなアーク発生のリトライに
よってもアークが発生せず、ロボットの停止に到った場
合にも、停止した状態においては前記トーチが前記溶接
開始点に戻っているので、従来技術のように、溶接作業
を再開する際に前記トーチを前記溶接開始点に復帰させ
る工程を必要としない。

【００１５】また、一回のリトライでアークが発生しな
い場合には、本発明の請求項５に係るアーク溶接用ロボ
ットの制御方法のように前記トーチの往復運動を複数回
繰り返すことにより、前記トーチの往復運動に伴う前記
溶接ワイヤの回転運動による前記ワーク表面の清掃作用
は前記溶接リトライ開始点のみならず前記溶接開始点に
おいても作用することとなる。また、前記トーチの往復
動作によるアーク発生の試みは繰り返し行われるので、
強固に付着した絶縁物に対しても清掃除去する作用が複
数回働き、アーク発生の確率が更に一層増大する。

【００１６】また、リトライの繰り返しの回数は必ずし
も一定ではなく、アークの発生が検出されると、リトラ
イの繰り返しは中止され、溶接作業が開始される。そし
て、絶縁物が前記ワーク表面に付着していること以外の
原因、例えば溶接電源の故障などでアークが発生しない
場合においても、繰り返しの回数は所定の回数を上限と
してそれ以上行われることはなく、無駄に作業時間を消
費することがない。

【００１７】このように、複数回繰り返すことにより、
アークが発生する確率が更に一層増大し、期待値として
のアークを発生させるまでに要する時間が更に短縮され
る。

【００１８】また、本発明に係るアーク溶接用ロボット
は、本発明の請求項４及び５に係る制御方法により自動
制御することが可能である。先ず、トーチ位置検出手段
により検出されたトーチの位置と記憶手段に記憶された
溶接開始点とをトーチ位置比較手段により比較して前記
トーチをトーチ移動手段により前記溶接開始点へ移動さ
せる。その位置でアークスタート指令手段がアークスタ
ート指令信号を発生する。アークスタート指令信号に従
い、電源装置から溶接ワイヤとワークとの間にアークを
発生させるための電圧が印加される。そして、アーク発
生検出手段がアークが発生したことを検出すれば溶接作
業に移行する。アークが発生していない場合には、リト
ライ工程に移りアークスタート指令信号を停止し、前記
トーチ移動手段により、前記記憶手段に記憶された溶接
リトライ開始点へ移動させる。次に、再びアークスター
ト指令信号を出力して溶接電圧を印加しつつ、前記トー
チを前記溶接リトライ開始点から前記溶接開始点へ前記
移動軌跡上で移動させて復帰させる。そして、前記溶接
開始点で前記アーク発生検出手段によりアークが発生し
たか否かを検出する。アークが発生していれば溶接作業
に移行する。アークが発生していなければ、そのままの
位置でロボットの動作を停止するか、又は前記トーチの
移動、前記トーチの復帰及びアーク発生の検出の一連の
動作を所定の回数を上限として繰り返し行う。前記繰り
返し工程において途中でアークの発生が検出された場合
には、リトライを中止して溶接作業に移行することと
し、いずれのアーク発生の検出工程においてもアークの
発生が検出されない場合には、そのままの位置でロボッ
トの動作を停止する。

【００１９】

【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。図３は本発明の実施例に係るアーク
溶接用ロボットの構成を示す要部ブロック図である。図
３において、溶接の対象となるワーク１０と溶接ワイヤ
９との間には溶接電源１１から溶接電圧が供給される。
この溶接ワイヤ９はトーチ８により案内されてワーク１
０に向けて送給される。また、溶接電圧が印加された溶
接ワイヤ９とワーク１０との間にアークが発生する。マ
ニピュレータ７はトーチ８を保持し移動させるものであ
り、マニピュレータ内部のサーボモータ（図示せず）に
より駆動される。また、教示ペンダント６はオペレータ
が教示プログラム及び設定データを入力するためのもの
である。

【００２０】制御装置１のサーボ制御回路４はマニピュ
レータ７のサーボモータを制御してトーチ８を所定位置
に移動させる。記憶回路３は教示プログラム及び設定デ
ータを記憶しておくための回路である。記憶回路３は、
詳しくはロボット制御プログラムを格納するＲＯＭと教
示プログラム及び設定データを格納するＲＡＭとから構
成されている。更に、制御装置１の内部には、制御機能
を実行する中央演算装置（以下ＣＰＵという）２が設置
されている。溶接電源インターフェース５はＣＰＵ２と
溶接電源１１との間の信号を相互に伝達するものであ
る。

【００２１】マニピュレータ７の各軸のサーボモータに
はエンコーダが取り付けられており（図示せず）、これ
らの信号によって得られるデータを変換することによ
り、マニピュレータ７が保持するトーチ８の位置を検出
することができる。また、マニピュレータ７の各軸のサ
ーボモータは制御装置１内にあるサーボ制御回路４によ
って駆動され、各軸の合成運動によってトーチ８は所望
の方向に所望の距離だけ移動させることができる。

【００２２】溶接電源１１はその内部にアークが発生し
たときに溶接電流が変化することを検知してアーク発生
を検出するアーク発生検出回路を備えており（図示せ
ず）、アーク発生検出回路が発生する信号は、制御装置
１内の溶接電源インターフェース５を介してＣＰＵ２に
伝えられる。また、溶接電源１１は、制御装置１からの
アークスタート指令信号によってワーク１０と溶接ワイ
ヤ９との間に所定の電圧及び電流を印加する。

【００２３】このアーク溶接用ロボットはオペレータが
教示ペンダント６を用いて入力した教示プログラムに従
って制御装置１がマニピュレータ７及び溶接電源１１を
制御し、トーチ８を移動させながら溶接ワイヤ９を送給
してワーク１０を溶接するものであって、これらの構成
は従来のアーク溶接用ロボットと同じである。

【００２４】以下、上述のアーク溶接用ロボットの制御
方法の実施例について、図１のフローチャートも参照し
て説明する。

【００２５】先ず、溶接作業の教示プログラム、溶接開
始点及びこの溶接開始点から溶接リトライ開始点までの
例えば教示の溶接開始点と溶接終了点を含む次の点を結
ぶ方向及び距離は、オペレータが教示ペンダント６を用
いて記憶回路３に記憶させておく。

【００２６】なお、ＣＰＵ２は溶接開始点からの相対的
位置として前記方向及び距離により溶接リトライ開始点
を演算し、これを記憶回路３に記憶させる。教示プログ
ラムに従って溶接作業を開始するときに、ＣＰＵ２はサ
ーボ制御回路４によってマニピュレータ７の各軸のサー
ボモータを駆動し、トーチ８の位置決めを行ってトーチ
８を溶接開始点に移動させた後に溶接電源インターフェ
ース５を介して溶接電源１１に対してアークスタート指
令信号を出力する（ステップＳ１）。

【００２７】次に、溶接ワイヤ９とワーク１０間にアー
クが発生したか否かを、溶接電源１１から溶接電源イン
ターフェース５を介してアーク発生検出信号をＣＰＵ２
が受け取ることによりＣＰＵ２が判定する（ステップＳ
２）。

【００２８】ここでアークの発生が検出された場合に
は、トーチ８は溶接開始点に位置しているので、そのま
ま溶接作業に移行する（ステップＳ３）。

【００２９】また、アークの発生が検出されない場合に
は、ＣＰＵ２はアークスタート指令信号を停止し、トー
チ８から突出した溶接ワイヤ９がワーク１０の表面を擦
る状態のままで、トーチ８を溶接開始点から溶接リトラ
イ開始点まで移動させる（ステップＳ４）。

【００３０】この溶接リトライ開始点は、上述の演算値
でなく、予め教示した点でもよい。このトーチ８の溶接
開始点から溶接リトライ開始点までの移動軌跡は後にト
ーチ８が復帰している間にアークが発生してビードを生
じた場合に、そのビードが最終的な溶接の品質を損なわ
ない方向であれば良く、例えば教示プログラム中に指示
されている溶接作業での溶接線の方向であってもよい
し、又は多層盛溶接において多パスの溶接を行う場合に
は、多パスに隠れる範囲で溶接線に直交する方向であっ
てもよい。

【００３１】なお、トーチ８を溶接開始点から溶接リト
ライ開始点に移動させるときの速度については、アーク
スタート指令信号が停止した状態で移動する際の速度
（例えばエアカット速度）であるので、アーク発生を試
みながら移動する際のトーチの移動速度のように、発生
したアークが途切れて消滅してしまうことがないように
十分に遅いものにするという制限がなく、より速い速度
で動かすことができる。例えば、アークスタートを試み
る際の速度が１００ｃｍ／分であるのに比較して、この
移動の速度は５００ｃｍ／分であってもよい。また、こ
の移動の速度は、非作業時にトーチを動かす際の所謂エ
アカット速度と同じでもよく、ロボットの制御プログラ
ム中に定数として設定されていればよい。

【００３２】次に、溶接リトライ開始点において、アー
クスタート指令信号を出力してトーチ８を溶接リトライ
開始点から溶接開始点の方向へ前記移動軌跡上を復帰さ
せる（ステップＳ５）。

【００３３】トーチ８が溶接開始点に復帰した後にステ
ップＳ２と同様にしてアークが発生したか否かを調べる
（ステップＳ６）。

【００３４】アークの発生が検出された場合には、トー
チ８は溶接開始点にあり、そのまま溶接作業に移行する
（ステップＳ７）。アークの発生が検出されない場合に
は、そのままの位置でロボットを停止する（ステップＳ
８）。そして、ＣＰＵ２は溶接電源インタフェース５を
介して、溶接電源１１に出力中のアークスタート指令信
号を停止する（ステップＳ９）。続いて、ＣＰＵ２が図
示せぬ警報装置により、オペレータへアラーム出力する
（ステップＳ１０）。

【００３５】本実施例において、ステップＳ４及びステ
ップＳ５の結果として溶接ワイヤ９が前記移動軌跡上の
絶縁物をこそぎつつ運びながら移動するため、移動軌跡
上の絶縁物は減少する。溶接リトライ開始点でトーチ８
の往復動作によってトーチ８の移動方向が逆転すること
により、トーチ８から突出してワーク１０に押さえつけ
られ屈曲した溶接ワイヤ９に対して屈曲の方向を変える
力が作用して、図４に示すように溶接ワイヤ９先端のワ
ーク１０に押しつけられた部分が、ワーク１０表面に沿
って弧を描くように回転する。溶接ワイヤ９は剛性が高
いので回転運動の力も強く、溶接ワイヤ９によって運ば
れた絶縁物及びトーチ８が移動する間に溶接ワイヤ９に
付着した絶縁物は、強い力ではじき飛ばされる。従っ
て、この回転運動により、溶接リトライ開始点の周辺に
付着した絶縁物及び溶接ワイヤ９に付着した絶縁物が除
去される確率が増大し、アークの発生する確率も増大す
る。また、アークが発生しない場合はトーチ８を溶接開
始点に位置させた状態でロボットを停止する。

【００３６】アークスタート時にアークの発生に到る確
率を高めることによりアーク発生に到るまでの時間が短
縮され、またアークが発生しない場合においては、再度
溶接開始する位置をトーチ８が示しており、オペレータ
はその位置での絶縁物等を除去し、確実に再アークスタ
ートが可能となる。更に、トーチ８を溶接開始点まで復
帰させる工程が不要になり、自動化効率が高くなる。

【００３７】次に、本発明の請求項５に係る制御方法の
実施例について図３及び図２のフローチャートを参照し
て説明する。本実施例が図１に示す実施例と異なる点
は、トーチ８を溶接開始点に移動させた後、トーチ８を
移動し復帰しながらアーク発生を試みた回数を記憶回路
３に記憶させる点である。

【００３８】次に、溶接電源インターフェース５を介し
て溶接電源１１に対してアークスタート指令信号を出力
し（ステップＳ１）、溶接ワイヤ９とワーク１０との間
にアークが発生したか否かを、溶接電源１１から溶接電
源インターフェース５を介してＣＰＵ２がアーク発生検
出信号を受け取ることによりＣＰＵ２が判定する（ステ
ップＳ２）。

【００３９】アークの発生が検出された場合には、トー
チ８は溶接開始点に位置しており、そのまま溶接作業に
移行する（ステップＳ３）。なお、アークの発生が検出
されない場合には、ＣＰＵ２はアークスタート指令信号
を停止し、トーチ８から突出した溶接ワイヤ９がワーク
１０の表面を擦る状態のままで、トーチ８を溶接開始点
から溶接リトライ開始点まで移動させる（ステップＳ
４）。次に、溶接リトライ開始点においてアークスター
ト指令信号を出力してトーチ８を溶接リトライ開始点か
ら溶接開始点の方向へ前記移動軌跡上を復帰させる（ス
テップＳ５）。その後、トーチ８が溶接開始点に復帰し
たときにステップＳ２と同様にしてアークが発生したか
否かを判定する（ステップＳ６）。そしてアークの発生
をリトライした回数を記憶回路３に記憶させる。アーク
の発生が検出された場合にはトーチ８は溶接開始点にあ
り、そのまま溶接作業に移行する（ステップＳ７）。ア
ークの発生が検出されない場合には、アークの発生をリ
トライした回数を記憶回路に加算記憶し（ステップＳ
８）、予め記憶回路３に記憶させてある上限の回数と比
較する（ステップＳ９）。この場合に、前記回数が上限
の回数に達していない場合には、ステップＳ４に戻り以
降のステップを続行する。前記回数が上限数に達した場
合にはそのままの位置でロボットを停止する（ステップ
Ｓ１０）。その後、アークスタート指令信号を停止し
（ステップＳ１１）、アラーム出力を出力する（ステッ
プＳ１２）。

【００４０】なお、トーチの往復動作を繰り返す際に、
溶接リトライ開始点を一定の点とせず、例えば、教示の
溶接開始点と溶接終了点を含む次の点を結ぶ方向に所定
距離離れた予め定めた溶接リトライ開始点より次の点の
所定距離づつずらした複数箇所の点としても本発明の効
果と同様の効果を得ることができる。

【００４１】本実施例においては、図１に示す実施例と
同様の効果を有するのに加え、一回のリトライ工程でア
ークが発生しない場合には、トーチの往復運動が繰り返
されるので、前記トーチの往復運動に伴う溶接ワイヤの
回転運動によるワーク表面の清掃作用は溶接リトライ開
始点のみならず溶接開始点においても作用するという効
果がある。また、トーチの往復動作によるアーク発生の
試みは繰り返し行われるので、強固に付着した絶縁物に
対しても清掃除去する作用が複数回働き、アークの発生
する確率も高まってゆく。この繰り返しの回数は必ずし
も一定ではなく、アークの発生が検出されると繰り返し
は中止され溶接作業が開始される。そして、絶縁物がワ
ーク表面に付着していること以外の原因、例えば溶接電
源の故障などでアークが発生しない場合においても、繰
り返しの回数は所定の回数を上限として、それ以上行わ
れることはなく、無駄に作業時間を消費することがな
い。本実施例は、前記請求項４に係る実施例に比較し
て、アークが発生する確率がさらに増大する。またアー
クが発生しない場合は、トーチを溶接開始点に位置させ
た状態でロボットを停止する。

【００４２】上述の如く、本実施例においては、アーク
スタート時にアークの発生に到る確率が図１に示す実施
例より更に高まり、アーク発生に到るまでの時間を更に
短縮することができる。また、アークが発生しない場合
においても、トーチを溶接開始点まで復帰させる工程が
不要になる。結果として図２の実施例は図１に示す実施
例よりも更に自動化効率が高くなる。

【００４３】次に、本発明のアーク溶接用ロボットの他
の実施例について図５のブロック図を参照して説明す
る。

【００４４】記憶手段１６は教示プログラム、溶接開始
点並びに溶接リトライ開始点までの方向及び距離を記憶
する。演算手段１４は前記溶接開始点、前記方向及び前
記距離から溶接リトライ開始点を演算し決定する。

【００４５】トーチ位置比較手段１５はトーチ位置検出
手段１２で検出したトーチの位置を前記溶接開始点及び
前記溶接リトライ開始点と比較する。また、アーク発生
検出手段１３は溶接ワイヤ９とワーク１０との間にアー
クが発生したか否かを検出する。そして、条件判定手段
１７はトーチ位置比較手段１５及びアーク発生検出手段
１３の結果から、アークスタートを試みるか、トーチを
移動させるか、アークスタートを試みながらトーチを移
動させるか、又は動作を停止するかの条件の中から一つ
の対応を選択する。

【００４６】アークスタート指令手段１８はアークスタ
ート指令信号を溶接電源１１に出力し溶接電圧を発生さ
せる。溶接電源１１から溶接の対象となるワーク１０と
溶接ワイヤ９との間に溶接電圧が供給され、溶接ワイヤ
９とワーク１０との間にアークが発生する。この溶接ワ
イヤ９はトーチ８により案内されてワーク１０に向けて
送給される。トーチ８はトーチ移動制御手段１９によっ
て駆動され、トーチ８の位置はトーチ位置検出手段１２
で検出される。

【００４７】次に、このように構成されたアーク溶接用
ロボットの動作について説明する。トーチ８は記憶手段
１６に記憶された教示プログラムに従ってトーチ移動制
御手段１９によって移動される。前記教示プログラムに
従って、トーチ８が記憶手段１６に記憶されている溶接
開始点に到ったとき、即ちトーチ位置検出手段１２が出
力するトーチ位置と溶接開始点とが、トーチ位置比較手
段１５によって比較される。それらが一致したと判定さ
れたときには、条件判定手段１７によってアークスター
ト指令手段１８が選択されてアークスタート指令信号が
電源装置２０に送られ、溶接ワイヤ９とワーク１０との
間にアークを発生させるための電圧及び電流が印加され
る。

【００４８】ここで、アーク発生検出手段１３からアー
ク発生検出信号が発生されたことが条件判定手段１７に
よって判定された場合には、記憶手段１６に記憶されて
いる教示プログラムの溶接作業に移行する。

【００４９】また、アーク発生検出手段１３から、アー
ク発生検出信号が発生されていないことが、条件判定手
段１７によって判定された場合には、アークスタート指
令手段１８が選択されずに、電源装置１１へのアークス
タート指令信号が停止され、溶接ワイヤ９とワーク１０
との間にアークを発生させるための電圧及び電流の印加
は停止され、記憶手段１６に記憶されている溶接開始点
並びに溶接リトライ開始点までの方向及び距離から演算
手段１４によって溶接リトライ開始点が演算され、溶接
開始点から溶接リトライ開始点に向かってトーチ移動制
御手段１９によりトーチ８を移動させる。これによっ
て、ワーク表面の溶接開始点から溶接リトライ開始点ま
での移動軌跡上はトーチ８より突出した溶接ワイヤ９に
よって清掃作用を受けることになる。

【００５０】トーチ８が溶接リトライ開始点に到ったと
き、即ちトーチ位置検出手段１２が発生するトーチ位置
信号と、演算手段１４によって演算された溶接リトライ
開始点とが、トーチ位置比較手段１５によって比較され
て、それらが一致したと判定されたときには、条件判定
手段１７によってアークスタート指令手段１８が選択さ
れて、アークスタート指令信号が電源装置に送られ、溶
接ワイヤ９とワーク１０との間にアークを発生するため
の電圧及び電流が印加され、溶接リトライ開始点から溶
接開始点に向かってトーチ移動制御手段１９によりトー
チ８を復帰させる。これによって、トーチ８の移動によ
って清掃作用を受けた移動軌跡上を、アーク発生を試み
ながらトーチを復帰させることとなる。

【００５１】トーチ８が溶接開始点に復帰したとき、即
ちトーチ位置検出手段１２が発生するトーチ位置信号と
溶接開始点とがトーチ位置比較手段１５によって比較さ
れ、一致したと判定されたときに、アーク発生検出手段
１３からアーク発生検出信号が発生されたことが条件判
定手段１７によって判定された場合には、記憶手段１６
に記憶されている教示プログラムの溶接作業に移行す
る。

【００５２】また、トーチ８が溶接開始点に復帰したと
きに、アーク発生検出手段１３からアーク発生検出信号
が発生されていないことが、条件判定手段１７によって
判定された場合には、トーチ移動制御手段１９によって
トーチ８を停止させ、そのままの位置でロボットの動作
を停止させる。

【００５３】なお、アークの発生を試みる際の電圧の条
件については本溶接と同じ条件であればよいが、より高
い電圧条件で行えば、アークの発生がより容易となるの
でアーク発生の確率を高めることができる。本実施例も
図３の実施例と同様の効果を奏する。

【００５４】

【発明の効果】本発明に係るアーク溶接用ロボットの制
御方法によれば、アーク発生の確率が高まり、アーク発
生に到る時間が短縮される。また、アークが発生しない
場合においても溶接開始点まで復帰する工程が不用にな
る。このため自動化効率を高めることができる。また、
本発明に係るアーク溶接用ロボットは、本発明に係る制
御方法が実現され、自動化効率が高いアーク溶接用ロボ
ットにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアーク溶接用ロボット制御方法の
実施例を示すフローチャート図である。

【図２】本発明に係るアーク溶接用ロボット制御方法の
他の実施例を示すフローチャート図である。

【図３】本発明に係るアーク溶接用ロボットの実施例を
示す要部ブロック図である。

【図４】ワイヤの回転動作を示す斜視図である。

【図５】本発明に係るアーク溶接用ロボットの他の実施
例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１；制御装置 ２；中央演算装置 ３；記憶回路 ４；サーボ制御回路 ５；溶接電源インターフェース回路 ６；教示ペンダント ７；マニピュレータ ８；トーチ ９；溶接ワイヤ １０；ワーク １１；溶接電源 １２；トーチ位置検出手段 １３；アーク発生検出手段 １４；演算手段 １５；トーチ位置比較手段 １６；記憶手段 １７；条件判定手段 １８；アークスタート指令手段 １９；トーチ移動制御手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤを案内して送給するトーチと、こ
   のトーチの位置を検出してトーチ位置信号を出力するト
   ーチ位置検出手段と、前記トーチを移動させるトーチ移
   動手段と、ワークと溶接ワイヤとの間にアークを発生さ
   せるに必要な電圧及び電流を印加する電源装置と、前記
   ワークと前記溶接ワイヤとの間にアークが発生したこと
   を検出して、アーク発生検出信号を出力するアーク発生
   検出手段と、前記電源装置に対してアークスタート指令
   信号を出力してアーク発生用電圧及び電流を出力させる
   アークスタート指令手段と、溶接開始点及び溶接リトラ
   イ開始点を記憶する記憶手段と、前記トーチ位置信号と
   前記溶接開始点とを比較すると共に、前記トーチ位置信
   号と前記溶接リトライ開始点とを比較するトーチ位置比
   較手段と、前記トーチ位置比較手段の比較結果と前記ア
   ーク発生検出信号とを入力して前記アークスタート指令
   手段及び前記トーチ移動手段を制御する制御手段とを有
   することを特徴とするアーク溶接用ロボット。
2. 【請求項２】 前記記憶手段には、前記溶接開始点及び
   前記溶接リトライ開始点が入力されて記憶されることを
   特徴とする請求項１に記載のアーク溶接用ロボット。
3. 【請求項３】 前記溶接開始点と、この溶接開始点から
   前記溶接リトライ開始点までの方向及び距離を入力して
   前記溶接リトライ開始点を演算する演算手段を有し、前
   記記憶手段は前記溶接開始点の入力値と、前記溶接リト
   ライ開始点の演算値とを記憶することを特徴とする請求
   項１に記載のアーク溶接用ロボット。
4. 【請求項４】 トーチを溶接開始点に位置させてアーク
   スタート指令信号を出力しアークの発生を試みる工程
   と、アーク発生が検出されたか否かを判定しアーク発生
   が検出された場合には溶接作業に移行し、アーク発生が
   検出されない場合にはリトライ工程に移る工程とを有
   し、前記リトライ工程においては前記アークスタート指
   令信号を停止し溶接ワイヤをワークに接触させた状態で
   所定の移動軌跡に沿ってトーチを溶接リトライ開始点に
   移動させる工程と、アークスタート指令信号を出力した
   後前記トーチを前記移動軌跡に沿って前記溶接開始点に
   移動させる工程と、アーク発生が検出されたか否かを判
   定しアーク発生が検出された場合には溶接作業に移行し
   アークの発生が検出されなかった場合にはそのままの位
   置で動作を停止する工程とを有することを特徴とするア
   ーク溶接用ロボットの制御方法。
5. 【請求項５】 トーチを溶接開始点に位置させてアーク
   スタート指令信号を出力しアークの発生を試みる工程
   と、アーク発生が検出されたか否かを判定しアーク発生
   が検出された場合には溶接作業に移行し、アーク発生が
   検出されない場合にはリトライ工程に移る工程とを有
   し、前記リトライ工程においては前記アークスタート指
   令信号を停止し溶接ワイヤをワークに接触させた状態で
   所定の移動軌跡に沿ってトーチを溶接リトライ開始点に
   移動させる工程と、アークスタート指令信号を出力した
   後前記トーチを前記移動軌跡に沿って前記溶接開始点に
   移動させる工程と、アーク発生が検出されたか否かを判
   定しアーク発生が検出された場合には溶接作業に移行し
   アークの発生が検出されなかった場合には、前記溶接リ
   トライ開始点にトーチを移動させる工程が所定回数以下
   の場合に前記リトライ工程の始めに戻り、所定回数を超
   えた場合にはそのままの位置で動作を停止する工程とを
   有することを特徴とするアーク溶接用ロボットの制御方
   法。