JPH0810965A - 抵抗溶接電極の脱落検知方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気抵抗溶接作業中における電極の脱落を確
実に検知して溶接不良製品の発生を効率的に防止する。 【構成】 自動溶接機又は溶接ロボットに取付けた溶接
電極３が、溶接通電を行わない期間中に特定の軌跡６を
描いて移動するように設定し、その軌跡経路６内に溶接
電極に接触導通する接触子７を設置し、溶接電極３が特
定の軌跡６を移動する期間中における抵抗溶接電極と接
触子の接触の有無を電気的に判別し、抵抗溶接電極３の
脱落の有無を検知する。溶接電極３が、設定された特定
の軌跡６を移動する間に接触子７と接触すると導通し、
溶接電極が脱落していると接触子と接触しないので導通
が起らず、異なる電気信号が得られ、この電気信号によ
り溶接電極の存在と脱落を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気抵抗溶接を行う自
動溶接機又は溶接ロボットにおいて、溶接作業中に抵抗
溶接用の電極が脱落したことを検知する方法及び装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車のボデイ等の鋼板で構成される製
品の溶接には、電極間に被溶接物である鋼板を挟んで溶
接電流を流す電気抵抗溶接が一般に用いられ、前記電極
を備える溶接ガンを操作する自動溶接機や溶接ロボット
が製造の現場で多数用いられている。前記自動溶接機や
溶接ロボットの溶接機に用いられる電気抵抗溶接用の電
極は、溶接不良等の原因で製品の鋼板に溶込み、固着し
て溶接ガンから脱落することがある。電気抵抗溶接用の
電極には、電極内部に水を循環する水冷電極と水冷をし
ない差込み式の２種類があり、水冷電極では循環する水
の圧力変化から電気抵抗溶接用の電極の脱落を検知する
方法が従来行なわれている。

【０００３】特開平１−２１５４７号公報には、溶接に
より摩耗する電極の長さを繰返して測定し、測定ごとの
変化量又はそれを累積した変化量がある基準値を超える
と異常と判定し、前記電極を再研磨するようにした抵抗
溶接電極の異常監視方法が記載されている。

【０００４】実開平３−６２６７６号公報には、水冷電
極を用いる溶接ガンの電極を圧入するホルダーの先端及
び周縁を絶縁物で被覆し、溶接電流を印加する配線の途
中に電流測定機を設け、電極の脱落により測定機が不導
通を検知すると同時に冷却水の送水及び溶接ガンの作動
を停止する抵抗溶接ガンの電極抜け検知装置が記載され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】溶接作業中に電気抵抗
溶接用電極の脱落が発生すると、自動溶接機や溶接ロボ
ットは電極があるものとして溶接作業を継続するので、
その間は製品の溶接すべき個所の溶接が行なわれず、一
部溶接個所の欠落した不良製品が出る。事後の検査工程
で不良箇所が発見されたときに、手直しに余分な工数を
必要とし、また手直し品は外観品質で見劣りする等の問
題がある。この問題を解決するため、前記のように水冷
電極では循環する水の圧力変化から電気抵抗溶接用電極
の脱落を検知する方法が従来行なわれているが、冷却水
の圧力源の変動があるため検知能力の信頼性に乏しく、
またこの検知方法は、水冷電極以外には適用するとがで
きない。

【０００６】本発明は、自動溶接機や溶接ロボットの行
なう電気抵抗溶接作業中における電極の脱落を確実に検
知して溶接不良製品の発生を効率的に防止するととも
に、水冷電極に限らずそれ以外の電極にも使用可能な溶
接電極の脱落検知方法及び装置を提供することを目的と
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、抵抗溶接電極
を用いる自動溶接機又は溶接ロボットにおいて、前記溶
接電極が溶接通電を行わない期間中に特定の軌跡を描い
て移動するように自動溶接機又は溶接ロボットの制御装
置を設定し、該軌跡経路内に前記溶接電極に接触導通す
る接触子を設置し、前記溶接電極が前記特定の軌跡を移
動する間に該抵抗溶接電極と前記接触子の接触の有無を
検知回路等で電気的に判別し、この電気信号に基づいて
抵抗溶接電極の脱落の有無を検知する。

【０００８】

【作用】自動溶接機又は溶接ロボットに装着した溶接電
極が、設定された特定の軌跡を移動する間に接触子と接
触すると導通し、溶接電極が脱落していると接触子と接
触しないので導通が起らず、異なる電気信号が得られ、
この電気信号により溶接電極の存在と脱落を検知する。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の実施例の説明図である。図
１において、Ａは溶接ロボットのアーム１の先端に設け
る溶接ガン２が、特定軌跡を移動する検知前の位置にあ
る状態を示し、Ｂは前記溶接ガン２が特定軌跡を移動し
た検知後の位置にある状態を示す。溶接電極３は溶接ガ
ン２のホルダー４の先端近くに装着され、その対向する
部位に可動電極５が設置され、この可動電極５は溶接時
に移動してワークの被溶接部分を溶接電極３へ押し付け
るものである。溶接ガン２が検知前の位置Ａから検知後
の位置Ｂに移動する間に、溶接電極３が特定の軌跡６を
描いて移動するようにし、この特定の軌跡６は、溶接電
極３に溶接通電を行わない期間中の移動経路、すなわち
ワークの溶接が行われる箇所外に設定するように、予め
溶接ロボットの動作を図示しない既知の制御装置で教示
してある。

【００１０】特定の軌跡６の経路中には、導電性の接触
子７が支持体８に可撓性を維持して保持され、接触子７
は導線９を経て電気的にアースへ接続してある。図２
は、溶接ガン２が移動し、特定の軌跡６を描いて移動す
る溶接電極３が接触子７と接触したときの状況を示し、
この状態では、接触子７は導線９を経て電気的にアース
へ接続する。また、接触子７は溶接電極３だけに接触可
能とし、溶接ガンのホルダー４等には接触しないよう
に、予め溶接ロボットへの動作教示を行なう。

【００１１】図３は、溶接電極脱落の検知回路を示す。
溶接機の電源回路１０に検知回路２０を接続した状態を
示し、電源回路１０中の１１は溶接電源の電流を発生す
るトランスで、図示しない制御回路を経て溶接時に通電
される。トランス１１の出力端子の一方は、ヒューズ１
２を経て図１に示す溶接電極３を保持するホルダー４へ
の導線１３に接続し、トランス１１の出力端子の他の一
方は、ヒューズ１４を経て溶接ガン２の可動電極５への
導線１５に接続してある。これらは従来の溶接機の電源
回路構成であるが、検知回路の一部と共通なものとなっ
ている。１６はワークの被溶接部分の位置を示すが、同
時に図１における導電性のある接触子７がアース９に至
る導線を示す。

【００１２】検知回路２０は、電源２１の出力の一方は
抵抗２２、ダイオード２３を経て溶接機のトランス１１
の一方の出力導線に接続し、電源２１の他方は接触子７
に至る導線１６とアースに接続すると共に、抵抗１７を
経てトランス１１の他方の出力導線に接続してある。ま
た、電源２１の出力導線間にはコンデンサー２４、リレ
ーソレノド２５を並列に接続し、リレーソレノド２５の
アマチュア２６を共通端子２７と端子２８，２９間の接
続を切換える。

【００１３】次に実施例の動作について説明する。溶接
ガン２が検知前の位置Ａから検知後の位置Ｂに移動する
間に、特定の軌跡６を移動する溶接電極３が接触子７に
接触する前は、導線１３と導線１６の間には導通がな
く、抵抗１７により適切な電圧が維持されてリレーソレ
ノイド２５の励磁は維持され、アマチュア２６はソレノ
イド２５に吸着された状態を維持し、リレー回路は端子
２７，２８間が接続し、端子２７，２９間の接続が断た
れている。次いで、溶接電極３の脱落がない状態で特定
の軌跡６を移動し、溶接電極３が接触子７に接触する
と、導線１３と導線１６が導通となり、コンデンサー２
４が放電してリレーソレノイド２５の励磁電圧は低下
し、アマチュア２６はソレノイド２５の吸着から離れ、
リレー回路は図示のように端子２７，２９間が接続し、
端子２７，２８間は切断状態となる。

【００１４】溶接ガン２が検知後の位置Ｂの方向へさら
に進行し、溶接電極３が接触子７の接触から外れて導線
１３と導線１６の導通が断たれても、コンデンサー２４
への充電が完了するまでは一時的にリレーソレノイド２
５の励磁電圧は復帰せず、その間は２７，２９の端子が
接続し、２７，２８の端子は切断の状態を維持し、コン
デンサー２４への充電が完了すると、リレーソレノイド
２５の励磁電圧が復帰して元の状態にへ戻る。これによ
り溶接電極３の接触子７への接触が極めて短時間であっ
ても、リレー回路の切換えは一定時間維持され、切換え
動作の確実化を図ることができる。

【００１５】溶接電極３の脱落が発生している場合は、
特定の軌跡６を移動する間に導線１３と導線１６の間に
は導通が発生せず、リレーソレノイド２５が励磁状態を
維持してアマチュア２６は吸着状態を継続し、リレー回
路の切換えは行なわれない。このリレー回路の端子２
８，２９の接続状態が、溶接電極の脱落の有無を示す検
知信号となり、これを図示しない溶接ロボットの制御回
路に接続して溶接電極の脱落の表示及び溶接動作の停止
を行なわせる。

【００１６】溶接動作の過程で、溶接電極がアース状態
にある被溶接製品等に接触することにより、検知回路に
おけるリレー回路の切換え、すなわち誤動作の発生を防
止するため、溶接ロボットの制御回路で溶接電極が接触
子への接触を教示された特定軌跡の区間において発生す
る検知信号だけを、溶接ロボットの制御回路で有効と判
定する。上記実施例では溶接ロボットを対象に説明した
が、自動溶接機にも適用が可能である。

【００１７】

【発明の効果】本発明は、自動溶接機や溶接ロボットの
行なう溶接作業において、抵抗溶接電極の脱落の有無
を、溶接電極が移動する特定の経路中に設置した接触子
との接触、非接触で検知するようにしたので、水冷電極
に限らずそれ以外の電極にも使用可能となるとともに、
抵抗溶接電極の脱落が確実に検知できるので溶接不良の
発生を防止して効率的な溶接作業を行なうことが可能と
なる。また、従来の溶接電極を改変する必要がなくな
り、従来の自動溶接機や溶接ロボットにも容易に適用で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の説明図。

【図２】本発明の実施例の抵抗溶接電極と接触子の説明
図。

【図３】本発明の実施例の検知回路の説明図。

【符号の説明】

１ 溶接ロボットのアーム ２ 溶接ガン ３ 抵
抗溶接電極 ６ 抵抗溶接電極の移動軌跡 ７ 接
触子 １０ 電源回路 ２０ 検知回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】抵抗溶接電極を用いる自動溶接機又は溶接
   ロボットにおいて、前記溶接電極が溶接通電を行わない
   期間中に特定の軌跡を描いて移動するように設定し、該
   軌跡経路内に前記溶接電極に接触導通する接触子を設置
   し、前記溶接電極が前記特定の軌跡を移動する間に該抵
   抗溶接電極と前記接触子の接触の有無を電気的に判別
   し、この電気信号に基づいて抵抗溶接電極の脱落の有無
   を検知することを特徴とする抵抗溶接電極の脱落検知方
   法。
2. 【請求項２】抵抗溶接電極を用いる自動溶接機又は溶接
   ロボットにおいて、前記溶接電極が溶接通電を行わない
   期間中に特定の軌跡を描いて移動するように制御装置を
   設定し、該軌跡経路内に前記溶接電極に接触導通する接
   触子を設置し、前記溶接電極が前記特定の軌跡を移動す
   る間に該抵抗溶接電極と前記接触子の接触の有無を電気
   的に判別する検知回路を設けたことを特徴とする抵抗溶
   接電極の脱落検知装置。