JPH0724936B2 - 自動溶接装置 - Google Patents

自動溶接装置

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JPH0724936B2
JPH0724936B2 JP61000570A JP57086A JPH0724936B2 JP H0724936 B2 JPH0724936 B2 JP H0724936B2 JP 61000570 A JP61000570 A JP 61000570A JP 57086 A JP57086 A JP 57086A JP H0724936 B2 JPH0724936 B2 JP H0724936B2
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    • B23K9/06Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
    • B23K9/067Starting the arc
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は溶接トーチを溶接予定線に沿って進行させる手
段を有する自動溶接装置に関するものである。特に溶接
開始予定点でアークが生じないときのひとつの対策を提
供するものである。
〔発明の背景〕
ワーク表面が酸化皮膜で覆われているような場合、溶接
開始予定点においてアークが生じないことがある。溶接
トーチを溶接予定線に沿って動かし、溶接開始予定点と
は異なるポイントでアークが発生した場合はそこで現実
のアークスタートポイントとなる。そのアークスタート
ポイントから溶接終了予定点までの溶接は可能である
が、溶接開始予定点からアークスタートポイントまでの
区間の溶接が未了となる。もしも、溶接終了予定点が溶
接開始予定点と一致し、溶接予定線が閉路状となってい
るのであれば、溶接終了予定点(溶接開始予定点)まで
の溶接に引き続いてそこからアークスタートポイントま
での溶接を実行すればよい。しかし、溶接予定線が閉路
状でない、たとえば直線の場合に困る。溶接終了点でア
ークを切り、溶接未了であった溶接開始予定点とアーク
スタートポイントとの間の溶接を改めて実行しようとす
る折に再びアークが生じるかどうか不明である。
〔発明の目的〕
本発明は溶接予定線が閉路でない場合であっても、アー
クを切らずに、溶接予定線の全区画を一度に溶接するも
のである。
〔発明の概要〕
本発明はアーク溶接用の溶接トーチをワーク上における
溶接開始予定点からそれら始点とする溶接予定線に沿っ
て進行させる手段を利用する。この手段はたとえばロボ
ット本体であり、それを制御する制御盤の中に仕組まれ
たプログラムである。本発明においては溶接トーチの進
行途上において、アークスタートを重ねて実行する手段
をもつ。この実行はアークが現に発生するまで繰返えさ
れるが、規定の回数分だけ繰返えし実行してもなおかつ
アークが生じないときは溶接不能と判断するのがよい。
溶接開始予定点でアークが発生せず、そこから少し進行
した段階でアークが発生した場合はそこが実際のアーク
スタートポイントとなる。本発明においてはアークスタ
ートポイントから溶接開始予定点までアークを維持した
まま溶接トーチを逆に進行させる手段をもつ。この手段
もまたロボット本体であり、それを制御する制御盤のプ
ログラムであるが、溶接トーチを順方向へ進行させるプ
ログラムに代えて逆方向に進行させるプログラムを実行
するという点で差異がある。本発明においてはアークを
維持したまま溶接トーチを溶接開始予定点から溶接予定
線に沿って再び進行させる手段を備える。この再度の進
行にともなって、溶接をしながら先のアクスタートポイ
ントを越え、溶接終了予定点まで進む。この結果、溶接
開始点からアークスタートポイントまでの区間について
は二重に溶接されるが、一たん発生したアークをまった
く切らずに予定の全区間にわたる溶接を実行するため
に、不所望を溶接未了の区間が生じない。二重溶接の区
間を少なくするためにはアークスタートポイントにおい
て、溶接終了予定点まで進んでから戻った方がよいか、
溶接開始予定点に戻ってから再度進行した方がよいのか
判断すべきだが、実用上は戻る距離の方が小さいので、
一律に後者の方式に特定してかまわない。
〔発明の実施例〕
この実施例では第2図、第3図のようなロボットを使用
する。そのロボット本体1000の手首にアーク溶接用の溶
接トーチ2000が取付けられ、その位置と姿勢を制御す
る。この制御にはロボット本体1000に配線された制御盤
3000ないしはそれに付属する教示用ペンダント3500が使
われる。第4図はアーク溶接の様子を示したものであっ
て、溶接トーチ2000はワーク4000上における溶接開始予
定点Sに位置決めされ、そこから溶接開始予定点Sを始
点とする溶接予定線lに沿って溶接終了予定点Eまで進
む。また、同時にアーク2500によるアーク溶接を実行す
る。かかる動作は当該ワーク4000のために予め教示さ
れ、制御盤3000のメモリに記憶されたプログラムに従
う。
第1図はプログラムの要部とくにアークリトライ機能に
関する部分を流れ図として示したものである。以下、こ
の流れ図に沿って説明する。ステップ10でロボット本体
1000を駆動し、溶接トーチ2000を位置決めする。ステッ
プ11で位置決めされたその点が溶接開始予定点Sとして
登録されているかどうかをチェックする。溶接開始予定
点Sでなければステップ12の通常動作へ利行し、アーク
リトライ機能を用いない。溶接開始予定点Sであれば、
ステップ13でリトライカウンタNを−1にセットする。
ステップ14で溶接条件をパイロットアークの条件に設定
する。このパイロットアークの条件とは該当ワークにつ
いての教示時に予め定めた定格溶接条件のそれよりも、
発生するアークを絞ったものであって、そのアーク電圧
ないしは電流を低目の値に設定する。また、これに見合
うように溶接ワイヤの突出し量ないしは送給速度も、溶
接トーチ2000の移動速度も低目の値に設定される。ステ
ップ15で図外の溶接機にアークオンの指令を発給する。
その後のステップ16で0.5秒だけ待ち、またリトライカ
ウンタを1だけ進める。ステップ17でそのときの溶接ト
ーチ2000の位置データを記憶する。必要ならば、そのと
きの姿勢データも併わせて記憶する。ステップ18でアー
クアンサが返ってきたかどうかをチェックする。先のス
テップ16で0.5秒だけ待ったのはアークアンサを溶接機
から返えすに必要な時間を与えるためである。アークア
ンサが返ってこないときは、ステップ19でワイヤ送給信
号を停止する。これは溶接ワイヤの出し過ぎを防止する
ためである。ステップ20でリトライカウンタNが予め定
めたNmaxを越えたかどうか判定する。越えていればステ
ップ21で溶接トーチ2000を一サンプリング距離だけ進
め、以下ステップ14からの処理を繰り返えす。一サンプ
リング距離とはサンプリング制御上の1単位の時間で進
む長さであり、1〜2mm程度である。
ステップ18でアークアンサが返ってきた場合はステップ
22へ進む。このステップ22で溶接条件をもとの定格値に
戻す。また、ステップ19で行ったワイヤ送給信号のマス
クも解除する。ステップ23でアークを維持したまま溶接
トーチ200をもとの溶接開始予定点Sへ戻す。溶接開始
点Sがアークスタートポイントとなったときは戻りの長
さは0となり、実際には戻らない。戻る際にアークを消
さずに維持するのは、アークスタートの再失敗を防止す
るためである。ステップ23ではステップ17において記憶
している位置データをその記憶の順番とは逆に読み出し
て使用する。これは戻りの経路を改めて溶算する手間を
省くためである。次のステップ24でリトライカウンタN
の累積値MをM=M+Nとして求め、これを記憶する。
常に1度のトライでアークスタートが行われるのであれ
ばリトライカウンタNは0となり累積値カウンタMは歩
進しない。アークスタートの失敗がたび重なると、累積
値カウンタMはどんどん歩進する。累積値カウンタMを
0にリセットするステップは図示していないが、累積値
カウンタMの累積期間はたとえば一日とする。その日の
溶接作業開始時にリセットし、その日の作業終了時に累
積値カウンタMの累積値Mをチェックする。このときの
累積値が小さければそれほど問題はないが、これが大き
いときは再教示等の溶接作業そのものの見直しが必要と
なる。近い将来、後のステップ27におけるエラーの状況
となり、作業が中断するという不所望な事態が予見され
るためである。ステップ25では通常の溶接処理を実行す
る。これによって、溶接トーチ2000を溶接開始予定点S
から溶接予定線lを沿って溶接終了予定点Eまで進めつ
つ、予定のアーク溶接を施行する。
ステップ20において用いる比較用定数Nmaxはたとえば8
である。リトライカウンタNは0から進歩するが10回目
の9になってもなおかつアークスタートができないとき
は、溶接不能と判断し、その後のリトライを打切る。こ
の間、溶接トーチは10〜20mm、溶接開始予定点Sから移
動しているので、次のステップ26でその位置をもとに戻
す。このときにもステップ17で記憶してあった位置デー
タを使用する。ステップ27でロボット本体1000を止め、
制御盤3000の表示画面にアークスタートに失敗した旨の
エラー表示を行う。ここで、人手による修復を待つ。
第1図のプログラムに沿った溶接トーチ2000の動き等を
例示したのが第5図〜第9図である。リトライカウンタ
Nが0のときのアークスタートに失敗する。リトライカ
ウンタNが1,2のときにも失敗する。リトライカウンタ
NがSとなったときに、第5図のようにアーク2500が生
じれば、そこの位置がアークスタートポイントASとな
る。アークスタートポイントASから溶接トーチ2000を第
6図のように溶接開始予定点Sへ戻す。この間もアーク
2500を維持するため、ワーク4000に対する溶接がともな
う。その後、第7図のように、溶接開始予定点Sからそ
れを始点とする溶接予定線lに沿った溶接の処理を改め
て実行する。溶接開始予定点Sからアークスタートポイ
ントASの区間は前後2回にわたって重複して溶接され
る。一方、第8図のようにリトライカウンタNが9にな
ってもなおアークが生じないこともある。溶接ワイヤで
表面を削りながらのリトライでもなお駄目な場合であ
る。アークリトライのあり方としては溶接ワイヤを押付
けながら進める方法のほかに、毎回引き戻した溶接ワイ
ヤをその度ごとに改めて突出する方法が考えられるが、
そのいずれも、表面の酸化皮膜を破壊し、中の導電面を
露出させることにねらいがある。第8の場合には溶接不
能と判断し、そのリトライカウンタN=9の位置から溶
接開始予定点Sにまで、溶接トーチ2000を第9図のよう
に復帰させる。
第6図において、アークスタートポイントASから溶接開
始予定点Sまで溶接トーチ2000を戻す際にアーク2500を
維持するが、もとよりこれは溶接のためではない。した
がって、アーク2500が立ち消えしない限度で、アークを
できるだけ絞ることが望ましい。これは、たとえば第1
図のステップ22において、以上の意図に沿った溶接条件
に設定し、後のステップ25で定格の溶接条件に復帰させ
ればよい。
〔発明の効果〕
本発明はアークリトライによって生じたアークを維持す
ること、そのまま溶接開始予定点へ溶接トーチを戻すこ
と、そこから改めて溶接を開始すること、等々を特徴と
するものである。これによれば、溶接予定線が閉路しな
い開かれたものであっても、溶接未了の不所望な区間が
生じないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る自動溶接装置の処理プログラムを
示す流れ図、第2図はこれに用いるロボット本体の正面
図、第3図はその制御盤の正面図、第4図は溶接進行状
況を示す説明図、第5図〜第9図の各図は第1図中の各
ステップにおける溶接トーチの動き等を説明するための
説明図である。図中の1000はロボット本体、2000は溶接
トーチ、3000は制御盤、21は溶接トーチを進行させる手
段、14〜15はアークスタートを実行する手段、23は溶接
トーチを逆に進行させる手段、25は溶接トーチを再び進
行させる手段を示す。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶接トーチをワーク上における溶接開始予
    定点からそれら始点とする溶接予定線に沿って進行させ
    る手段と、その進行途上においてアークスタートを重ね
    て実行する手段と、アークが実際に発生したアークスタ
    ートボイントから溶接開始予定点までアークを維持した
    まま溶接トーチを逆に進行させる手段と、アークを維持
    したまま溶接トーチを溶接開始予定点から溶接予定線に
    沿って再び進行させる手段を備えたことを特徴とする自
    動溶接装置。
  2. 【請求項2】アークスタート実行の回数を記録するトラ
    イカウンタを有し、このトライカウンタの値が規定値に
    達するまでアークスタートを重ねて実行する手段を備え
    た特許請求の範囲第1項記載の自動溶接装置。
  3. 【請求項3】溶接トーチが溶接開始予定点からアークス
    タートポイントまで進行する進行途上において記憶した
    位置データを用い、アークスタートポイントから溶接開
    始予定点まで溶接トーチを逆に進行させる手段を備えた
    特許請求の範囲第1項記載の自動溶接装置。
  4. 【請求項4】アークスタート実行の回数を累積して記憶
    する累積トライカウンタを備えた特許請求の範囲第1項
    記載の自動溶接装置。
  5. 【請求項5】アーク電圧またはアーク電流の一方を定格
    値以下とするパイロットアークの条件のもとでアークス
    タートを重ねて実行する手段を備えた特許請求の範囲第
    1項記載の自動溶接装置。
JP61000570A 1986-01-08 1986-01-08 自動溶接装置 Expired - Lifetime JPH0724936B2 (ja)

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