JPH10328835A

JPH10328835A - アークセンシング制御方法

Info

Publication number: JPH10328835A
Application number: JP13957797A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Shigeyoshi; 正之重吉
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1997-05-29
Filing date: 1997-05-29
Publication date: 1998-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】開先の壁面に沿ってウィービングしながら溶
接する形態に対して安定したウィービングの制御を行
う。【解決手段】左右対称の左側壁面１３ａおよび右側壁
面１３ｂを有した開先の壁面１３ａ・１３ｂに沿うよう
に溶接トーチ７をウィービングさせながら溶接する際の
溶接電流を基にしてウィービングを制御する。開先の左
側壁面１３ａおよび右側壁面１３ｂに沿って進行すると
きの溶接電流をそれぞれ検出し、これら溶接電流が一致
するようにウィービングを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接電流を基にし
てウィービングを制御するアークセンシング制御方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アーク溶接により突き合わせ溶接や隅肉
溶接を行う場合には、溶接金属を平坦に形成して内部欠
陥を少なくするため、通常、溶接電極を溶接線に対して
左右方向にウィービングさせながら溶接するウィービン
グ溶接が採用される。ウィービング溶接は、アーク溶接
ロボットに対して予め溶接開始点、溶接終了点および溶
接条件（例えばウィービング幅や基準ルートギャップ等
の開先情報）を教示しておき、これらの教示データを再
生してアーク溶接ロボットを作動させることにより実施
される。

【０００３】ところで、開先の状態は、ワークの開先加
工や仮づけ精度のばらつき、溶接中の熱歪み等の要因に
より変動し、溶接の当初または途中から開先情報と一致
しないことが多く、開先情報を単に再生してウィービン
グ溶接しただけでは、良好な溶接品質を安定して得るこ
とができない。そこで、ウィービング溶接時には、通
常、開先の状態に対応したウィービングとなるように、
溶接電流の検出（アークセンシング）によりウィービン
グを制御するアークセンシング制御が行われるようにな
っている。

【０００４】従来のアークセンシング制御は、例えば特
開昭５８−５３３７５号公報に開示されているように、
ウィービング左端の溶接電流を検出した後、右方向に進
行する右進ウィービング期間中に最小の溶接電流を検出
すると共に、ウィービング右端の溶接電流を検出した
後、左方向に進行する左進ウィービング期間中に最小の
溶接電流を検出する。そして、これらの溶接電流を基に
してウィービング端が開先の右端側や左端側に偏ってい
ると判断したときに、この偏りを無くすようにウィービ
ングの中心を左右方向に修正する方法で行われるように
なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の制御方法では、ウィービング期間中における最小の
溶接電流を検出するため、ウィービング動作の全域にわ
たって溶接電流を検出することが必要である。従って、
立向きの溶接姿勢でウィービング溶接する場合のように
開先の壁面に沿ってウィービングしながら溶接する形態
に対して従来の制御方法を適用すると、開先の底面に沿
ってウィービングする際にも溶接電流を検出することに
なるため、底面に溜まった溶融金属が溶接電流の検出値
に影響してウィービングの制御が不安定になるという問
題がある。

【０００６】そこで、本発明は、開先の壁面に沿ってウ
ィービングしながら溶接する形態に対して安定したウィ
ービングの制御を行うことができるアークセンシング制
御方法を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、左側壁面および右側壁面を有し
た開先の壁面に沿うように溶接トーチをウィービングさ
せながら溶接する際の溶接電流を基にして前記ウィービ
ングを制御するアークセンシング制御方法であって、前
記開先の左側壁面および右側壁面に沿ってウィービング
するときの溶接電流をそれぞれ検出し、これら溶接電流
が一致するように前記ウィービングを制御することを特
徴としている。。

【０００８】これにより、開先の左側壁面および右側壁
面に沿ってウィービングするときの溶接電流を基にして
ウィービングを制御するため、開先の底面に溜まった溶
融金属が溶接電流を変化させても、このときの溶接電流
がウィービングの制御に使用されないことから、ウィー
ビングの制御を安定化させることができる。

【０００９】請求項２の発明は、左側壁面および右側壁
面を有した開先の壁面に沿うように溶接トーチをウィー
ビングさせながら溶接する際の溶接電流を基にして前記
ウィービングを制御するアークセンシング制御方法であ
って、前記開先の左側壁面および右側壁面に沿って左右
対称の方向にウィービングするウィービング動作パター
ンであるか否かを判定し、前記ウィービング動作パター
ンでなければ、ウィービングの制御を中止し、前記ウィ
ービング動作パターンであれば、前記左側壁面および右
側壁面を左右対称の方向にウィービングするときの溶接
電流をそれぞれ検出し、これら溶接電流が一致するよう
に前記ウィービングを制御することを特徴としている。

【００１０】これにより、開先の左側壁面および右側壁
面に沿ってウィービングするときの溶接電流を基にして
ウィービングを制御するため、開先の底面に溜まった溶
融金属が溶接電流を変化させても、このときの溶接電流
がウィービングの制御に使用されないことから、ウィー
ビングの制御を安定化させることができる。さらに、こ
のようなウィービングの制御を左側壁面および右側壁面
を左右対称の方向にウィービングするウィービング動作
パターンでのみ行うように限定することによって、左側
壁面における溶接電流の検出条件と右側壁面における溶
接電流の検出条件とを同一にすることができるため、ウ
ィービングの制御の安定化を高い信頼性で行うことが可
能になる。

【００１１】請求項３の発明は、請求項２記載のアーク
センシング制御方法であって、前記ウィービング動作パ
ターンであるか否かの判定は、ウィービング動作パター
ンを構成するウィービングポイントの位置データから左
右方向に最大および最小の位置データを有したウィービ
ングポイントをそれぞれ特定し、これらウィービングポ
イントと、これらウィービングポイントの前段のウィー
ビングポイントとに位置情報をそれぞれ設定し、前記位
置情報の設定数が複数のウィービングポイントが存在す
れば、前記ウィービング動作パターンでないと判定し、
設定数が複数のウィービングポイントが存在しなけれ
ば、前記ウィービング動作パターンであると判定するこ
とにより行うことを特徴としている。

【００１２】これにより、左側壁面における溶接電流の
検出条件と右側壁面における溶接電流の検出条件とを同
一にすることができるウィービング動作パターンである
か否かを容易に判定することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１ないし
図１０に基づいて以下に説明する。本実施の形態に係る
アークセンシング制御方法は、図５に示すように、ウィ
ービング溶接を行うアーク溶接ロボット２１において実
施されるようになっている。アーク溶接ロボット２１
は、床面に固設されたベース１を有している。ベース１
には、旋回軸としての機能を有する基台２が旋回可能に
設けられており、基台２には、前後揺動軸としての機能
を有する第１アーム３が揺動可能に縦設されている。さ
らに、第１アーム３の自由端側には、上下揺動軸として
の機能を有する第２アーム４が揺動可能に設けられてい
る。

【００１４】また、第２アーム４の自由端側には、手首
回転軸および手首揺動軸としての機能を有する手首部材
５が揺動可能に設けられている。そして、手首部材５に
は、溶接ワイヤ８を備えた溶接トーチ７が設けられてお
り、溶接トーチ７および溶接ワイヤ８は、上述の各軸の
揺動および旋回により３次元からなる任意の座標（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）に移動されるようになっている。

【００１５】上記の溶接ワイヤ８は、ワイヤ送給装置９
により溶接トーチ７に送給されるようになっている。ワ
イヤ送給装置９は、電流検出器１０を介して溶接電源１
１の一方の電極端子１１ａに接続されており、溶接電源
１１の他方の電極端子１１ｂは、溶接対象となるワーク
１３に接続されている。尚、ワーク１３は、図１に示す
ように、左右対称に配置された左側壁面１３ａおよび右
側壁面１３ｂと、両左側壁面１３ａ・１３ｂ間に配置さ
れた底面１３ｃとからなる開先を有している。そして、
図５に示すように、溶接電源１１は、電流検出器１０お
よびワイヤ送給装置９を介して溶接ワイヤ８とワーク１
３との間に電圧を印加してアークを生じさせるようにな
っており、電流検出器１０は、アーク電流を溶接電流と
して検出し、検出値をロボット制御盤１２に出力するよ
うになっている。

【００１６】上記のロボット制御盤１２は、ロボット制
御部１４およびセンサ制御部１５を備えている。ロボッ
ト制御部１４は、図６に示すように、教示データ記憶部
１６と位置計算部１７とサーボ制御部１８とを有してい
る。教示データ記憶部１６には、図２に示すように、ウ
ィービング動作パターンのウィービングポイントＷ
（ｎ）を記憶するウィービングポイント領域１６ａと、
各ウィービングポイントＷ（ｎ）における３次元の位置
データ（ｘ，ｙ，ｚ）を記憶する位置データ領域１６ｂ
と、アークセンシングに使用される位置情報を記憶する
位置情報領域１６ｃとが形成されている。また、位置計
算部１７は、図７の位置計算ルーチンや図８のアーク倣
い可否判定ルーチンを実行可能になっており、ウィービ
ングポイントＷ（ｎ）を基にしてアークセンシングが可
能なウィービング動作パターンであるか否かを判定し
（アーク倣い可否判定ルーチン）、この判定結果を基に
してアークセンシングによる位置修正を実施または停止
しながらウィービング動作パターンに従った目標位置を
サーボ制御部１８に出力するようになっている（位置計
算ルーチン）。そして、サーボ制御部１８は、図５の溶
接トーチ７の先端部（溶接ワイヤ８の先端）を目標位置
に移動させるように、各軸のモータを駆動するようにな
っている。

【００１７】一方、センサ制御部１５は、電流検出器１
０で検出された溶接電流の検出値をデジタル値に変換す
るＡ／Ｄ変換部２０と、上述の位置計算部１７に接続さ
れた倣い計算部１９とを有している。倣い計算部１９
は、図９の位置修正ルーチンを実行しており、位置計算
部１７から入力される位置情報とＡ／Ｄ変換部２０から
の溶接電流データとを基にしてウィービングの位置修正
信号ｄｙを位置計算部１７に出力するようになってい
る。

【００１８】上記の構成において、アーク溶接ロボット
２１の動作を通じてアークセンシング制御方法について
説明する。

【００１９】先ず、図示しない教示ペンダントが操作さ
れることによって、各種の教示データが登録される。具
体的には、例えば図１に示すように、溶接開始の教示点
として第１教示位置Ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）および溶
接終了の教示点として第２教示位置Ｐ２（ｘ２，ｙ２，
ｚ２）が図２の教示データ記憶部１６にそれぞれ格納さ
れる。また、ワーク１３の開先内におけるウィービング
動作パターンを設定するように、ウィービングポイント
Ｗ（ｎ）および各ポイントＷ（ｎ）に対応する位置デー
タ（ｘ，ｙ，ｚ）が図２のウィービングポイント領域１
６ａおよび位置データ領域１６ｂにそれぞれ格納され
る。

【００２０】次に、溶接の開始が指示されると、図７に
示すように、ロボット制御部１４の位置計算部１７が位
置計算ルーチンを実行することによって、第１教示位置
Ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を補間演算位置（ＰＸ，Ｐ
Ｙ，ＰＺ）として設定した後（Ｓ１）、アーク倣い可否
判定処理を行う（Ｓ２）。即ち、図８に示すように、ア
ーク倣い可否判定ルーチンを実行することによって、図
２のウィービングポイント領域１６ａに格納されたウィ
ービングポイントＷ（ｎ）の設定数を求めた後（Ｓ２
１）、この設定数が４以上であるか否かを判定する（Ｓ
２２）。設定数が４以上でなければ（Ｓ２２，ＮＯ）、
ウィービング動作パターンがアークセンシング制御に適
していないと判断し、ウィービングの制御を中止するよ
うに倣い不可データをセットした後（Ｓ２３）、本ルー
チンを終了してリターンする。

【００２１】一方、設定数が４以上であれば（Ｓ２２，
ＹＥＳ）、図２の位置データ領域１６ｂに格納された位
置データ（ｘ，ｙ，ｚ）の中から、左右方向を示すＹ座
標が最大の位置データ（ｘ，ｙ，ｚ）を有したウィービ
ングポイントＷ（Ｉ）を特定し（Ｓ２４）、特定したウ
ィービングポイントＷ（Ｉ）に対応する位置情報領域１
６ｃに左端位置情報を格納した後（Ｓ２５）、前段のウ
ィービングポイントＷ（Ｉ−１）に対応する位置情報領
域１６ｃに第１中心位置情報を格納する（Ｓ２６）。さ
らに、図２の位置データ領域１６ｂに格納された位置デ
ータ（ｘ，ｙ，ｚ）の中から、Ｙ座標が最小の位置デー
タ（ｘ，ｙ，ｚ）を有したウィービングポイントＷ
（ｉ）を特定し（Ｓ２７）、特定したウィービングポイ
ントＷ（ｉ）に対応する位置情報領域１６ｃに右端位置
情報を格納した後（Ｓ２８）、前段のウィービングポイ
ントＷ（ｉ−１）に対応する位置情報領域１６ｃに第２
中心位置情報を格納する（Ｓ２９）。

【００２２】これにより、例えば図２に示すように、ウ
ィービングポイントＷ（１）・Ｗ（２）・Ｗ（３）・Ｗ
（４）・Ｗ（５）・Ｗ（６）に位置データ(0,-5,0)・
(0,-10,5) ・(0,-5,0)・(0,5,0) ・(0,10,5)・(0,5,0)
がそれぞれ設定されていた場合には、Ｓ２４において最
大の位置データ(0,10,5)を有したウィービングポイント
Ｗ（Ｉ＝５）が特定されることによって、このポイント
Ｗ（Ｉ＝５）および前段のポイントＷ（Ｉ−１＝４）の
位置情報領域１６ｃに左端位置情報および第１中心位置
情報がそれぞれ格納されることになる。また、Ｓ２７に
おいて最小の位置データ(0,-10,5) を有したウィービン
グポイントＷ（ｉ＝２）が特定されることによって、こ
のポイントＷ（ｉ＝２）および前段のポイントＷ（ｉ−
１＝１）の位置情報領域１６ｃに右端位置情報および第
２中心位置情報がそれぞれ格納されることになる。

【００２３】一方、例えば図３に示すように、ウィービ
ングポイントＷ（１）・Ｗ（２）・Ｗ（３）・Ｗ（４）
に位置データ(0,-5,0)・(0,-10,5) ・(0,10,5)・(0,5,
0) がそれぞれ設定されていた場合には、Ｓ２４におい
て最大の位置データ(0,10,5)を有したウィービングポイ
ントＷ（Ｉ＝３）が特定されることによって、このポイ
ントＷ（Ｉ＝３）および前段のポイントＷ（Ｉ−１＝
２）の位置情報領域１６ｃに左端位置情報および第１中
心位置情報がそれぞれ格納されることになる。また、Ｓ
２７において最小の位置データ(0,-10,5) を有したウィ
ービングポイントＷ（ｉ＝２）が特定されることによっ
て、このポイントＷ（ｉ＝２）および前段のポイントＷ
（ｉ−１＝１）の位置情報領域１６ｃに右端位置情報お
よび第２中心位置情報がそれぞれ格納されることにな
る。

【００２４】この後、位置情報領域１６ｃに対する各種
の位置情報の格納が完了すると、位置情報の設定数が複
数のウィービングポイントＷ（ｎ）が存在するか否かを
確認するため、各ウィービングポイントＷ（ｎ）の位置
情報領域１６ｃに２以上の位置情報が格納されているか
否かを判定する（Ｓ３０）。例えば図４のウィービング
ポイントＷ（２）の位置情報領域１６ｃに右端位置情報
および第１中心位置情報が格納されているように、２以
上の位置情報が格納されていれば（Ｓ３０，ＹＥＳ）、
図３に示すように、ウィービングの方向が一方向のアー
クセンシング制御に適さないウィービング動作パターン
であると判断し、倣い不可データをセットした後（Ｓ２
３）、本ルーチンを終了してリターンする。一方、例え
ば図２に示すように、２以上の位置データが格納されて
いなければ（Ｓ３０，ＮＯ）、図１に示すように、開先
の左側壁面１３ａおよび右側壁面１３ｂに沿って左右対
称の方向にウィービングするアークセンシング制御に適
したウィービング動作パターンであると判断し、倣い可
データをセットした後（Ｓ３１）、本ルーチンを終了し
てリターンする。

【００２５】上記のようにしてアーク倣い可否判定処理
を行うと、図７に示すように、ウィービング速度Ｖｗお
よびウィービングポイントＷ（ｎ）・Ｗ（ｎ＋１）間の
ポイント差Ｙｎ・Ｚｎを下記の計算式（１）・（２）に
代入することによって、Ｙ軸方向のウィービング速度Ｖ
ｙとＺ軸方向のウィービング速度Ｖｚとを算出する（Ｓ
３）。Ｖｙ＝Ｖｗ×Ｙｎ／（Ｙｎ²＋Ｚｎ²）^1/2 ・・・（１）Ｖｚ＝Ｖｗ×Ｚｎ／（Ｙｎ²＋Ｚｎ²）^1/2 ・・・（２）

【００２６】そして、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のウィー
ビング速度Ｖｙ・Ｖｚおよび教示データとして登録され
たＸ軸方向に一致した溶接速度Ｖｘに対して補間時間ｄ
ｔをそれぞれ乗算することによって、各軸方向の単位移
動量（ｄＸ＝Ｖｘ×ｄｔ，ｄＹ＝Ｖｙ×ｄｔ，ｄＺ＝Ｖ
ｚ×ｄｔ）を算出する（Ｓ４）。

【００２７】この後、Ｙ軸方向の単位移動量ｄＹの合計
値ΣｄＹがポイント差Ｙｎに一致し、Ｚ軸方向の単位移
動量ｄＺの合計値ΣｄＺがポイント差Ｚｎに一致したか
否かを判定することによって、ウィービングポイントＷ
（ｎ）に到達したか否かを判定する（Ｓ５）。そして、
到達していなければ（Ｓ５，ＮＯ）、Ｓ１において求め
た補間演算位置（ＰＸ，ＰＹ，ＰＺ）に各軸方向の単位
移動量の合計値ΣｄＸ・ΣｄＹ・ΣｄＺをそれぞれ加算
することによって、目標位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を算出する
ことにより補間演算し（Ｓ６）、目標位置（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）を図６のサーボ制御部１８に出力してアーク溶接ロ
ボット２１を作動させる（Ｓ７）。

【００２８】一方、ウィービングポイントＷ（ｎ）に到
達した場合には（Ｓ５，ＹＥＳ）、ウィービングポイン
トＷ（ｎ）に対応する位置情報領域１６ｃにおける位置
情報の格納の有無を確認することによって、位置情報を
出力するウィービングポイントＷ（ｎ）であるか否かを
判定する（Ｓ８）。位置情報を出力するウィービングポ
イントＷ（ｎ）でなければ（Ｓ８，ＮＯ）、上述のＳ６
と同様の算出方法により目標位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を求め
（Ｓ１４）、サーボ制御部１８に出力してアーク溶接ロ
ボット２１を作動させる（Ｓ１５）。

【００２９】一方、位置情報を出力するウィービングポ
イントＷ（ｎ）であれば（Ｓ８，ＹＥＳ）、このポイン
トＷ（ｎ）の位置情報領域１６ｃに格納された例えば左
端位置等の位置情報を図６の倣い計算部１９に出力し
（Ｓ９）、続いて、Ｓ２における処理で倣い可データが
セットされたか否かを判定する（Ｓ１０）。倣い可デー
タがセットされていなければ（Ｓ１０，ＮＯ）、目標位
置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を求め（Ｓ１４）、サーボ制御部１８
に出力してアーク溶接ロボット２１を作動させる（Ｓ１
５）。

【００３０】一方、倣い可データがセットされていれば
（Ｓ１０，ＹＥＳ）、Ｓ９において出力した位置情報が
右端位置情報であるか否かを判定し（Ｓ１１）、右端位
置情報でなければ（Ｓ１１，ＮＯ）、目標位置（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）を求め（Ｓ１４）、サーボ制御部１８に出力し
てアーク溶接ロボット２１を作動させる（Ｓ１５）。一
方、右端位置情報であれば（Ｓ１１，ＹＥＳ）、図６の
倣い計算部１９からの位置修正指令信号ｄｙを受け付け
（Ｓ１２）、Ｙ座標の補間演算位置ＰＹに位置修正指令
信号ｄｙの合計値Σｄｙを加算することによって、補間
演算位置ＰＹを更新した後（Ｓ１３）、目標位置（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）を求め（Ｓ１４）、サーボ制御部１８に出力し
てアーク溶接ロボット２１を作動させる（Ｓ１５）。

【００３１】この後、第２教示位置Ｐ２に到達したか否
かを判定し（Ｓ１６）、到達していなければ（Ｓ１６，
ＮＯ）、Ｓ３から再実行してＳ３〜Ｓ１６の動作を繰り
返し、第２教示位置Ｐ２に到達したときに（Ｓ１６，Ｙ
ＥＳ）、本ルーチンを終了する。

【００３２】また、上記のようにして位置計算部１７が
位置計算ルーチンを実行している間、倣い計算部１９
は、図９の位置修正ルーチンを実行しており、位置計算
部１７から位置情報を受信したか否かを判定している
（Ｓ４１）。位置情報を受信しなければ（Ｓ４１，Ｎ
Ｏ）、Ｓ４１の判定を繰り返すことにより待機状態とな
る。そして、位置情報を受信すると（Ｓ４１，ＹＥ
Ｓ）、図１に示すように、ウィービング動作が開先の左
側壁面１３ａにおいて第１中心位置から左端位置方向に
進行するものであるか否かを判定し（Ｓ４２）、左端位
置方向に進行していれば（Ｓ４２，ＹＥＳ）、Ａ／Ｄ変
換部２０からの溶接電流の検出値を順次取り込み、この
検出値の平均値を左側電流値として検出する（Ｓ４
３）。

【００３３】一方、左端位置方向に進行していなければ
（Ｓ４２，ＮＯ）、続いて、ウィービング動作が開先の
右側壁面１３ｂにおいて第２中心位置から右端位置方向
に進行するものであるか否かを判定し（Ｓ４４）、右端
位置方向に進行していれば（Ｓ４４，ＹＥＳ）、Ａ／Ｄ
変換部２０からの溶接電流の検出値を順次取り込み、こ
の検出値の平均値を右側電流値として検出する（Ｓ４
５）。一方、右端位置方向に進行していなければ（Ｓ４
４，ＮＯ）、電流を検出するウィービング動作でないと
判断してＳ４１を再実行して次の位置情報の受信を待
つ。これにより、Ｓ４１〜Ｓ４５の一連の動作によっ
て、左側壁面１３ａおよび右側壁面１３ｂを左右対称の
方向にウィービングするときの溶接電流がそれぞれ検出
されることになる。

【００３４】次に、Ｓ４３またはＳ４５において、左側
電流値および右側電流値が検出されると、受信した位置
情報が右端位置情報であるか否かを判定し（Ｓ４６）、
右端位置情報でなければ（Ｓ４６，ＮＯ）、Ｓ４１を再
実行して位置情報の受信を待つ。一方、右端位置情報で
ある場合には（Ｓ４６，ＹＥＳ）、Ｓ４３で求めた左側
電流値がＳ４５で求めた右側電流値よりも大きな電流値
であるか否かを判定し（Ｓ４７）、左側電流値が右側電
流値よりも大きければ（Ｓ４７，ＹＥＳ）、位置修正指
令信号ｄｙに右方向の修正データをセットする（Ｓ４
８）。一方、左側電流値が右側電流値よりも大きくなけ
れば（Ｓ４７，ＮＯ）、続いて右側電流値が左側電流値
よりも大きな電流値であるか否かを判定し（Ｓ４９）、
右側電流値が左側電流値よりも大きければ（Ｓ４９，Ｙ
ＥＳ）、位置修正指令信号ｄｙに左方向の修正データを
セットし（Ｓ５０）、右側電流値が左側電流値よりも大
きくなければ（Ｓ４９，ＮＯ）、位置修正指令信号ｄｙ
に無修正を示す“０”をセットする（Ｓ５１）。そし
て、このようにしてＳ４８やＳ５０、Ｓ５１において左
側電流値と右側電流値とを一致させるようにセットされ
た位置修正指令信号ｄｙを位置計算部１７に出力した後
（Ｓ５２）、Ｓ４１を再実行する。

【００３５】以上のように、本実施形態のアークセンシ
ング制御方法は、図１に示すように、左右対称の左側壁
面１３ａおよび右側壁面１３ｂを有した開先の壁面１３
ａ・１３ｂに沿うように溶接トーチ７をウィービングさ
せながら溶接する際の溶接電流を基にしてウィービング
を制御するものであり、開先の左側壁面１３ａおよび右
側壁面１３ｂに沿って進行（ウィービング）するときの
溶接電流をそれぞれ検出し、これら溶接電流が一致する
ようにウィービングを制御する構成にされている。

【００３６】これにより、開先の左側壁面１３ａおよび
右側壁面１３ｂに沿って進行するときの溶接電流を基に
してウィービングを制御するため、開先の底面１３ｃに
溜まった溶融金属が溶接電流を変化させても、このとき
の溶接電流がウィービングの制御に使用されないことか
ら、ウィービングの制御を安定化させることができる。

【００３７】また、本実施形態においては、開先の左側
壁面１３ａおよび右側壁面１３ｂに沿って左右対称の方
向にウィービングするウィービング動作パターンである
か否かを判定し、このウィービング動作パターンでなけ
れば、ウィービングの制御を中止し、このウィービング
動作パターンであれば、左側壁面１３ａおよび右側壁面
１３ｂを左右対称の方向に進行（ウィービング）すると
きの溶接電流をそれぞれ検出し、これら溶接電流が一致
するようにウィービングを制御する構成にされている。

【００３８】これにより、左側壁面１３ａおよび右側壁
面１３ｂを左右対称の方向にウィービングするウィービ
ング動作パターンでのみウィービングの制御を行うよう
に限定することによって、左側壁面１３ａにおける溶接
電流の検出条件と右側壁面１３ｂにおける溶接電流の検
出条件とを同一にすることができるため、ウィービング
の制御の安定化を高い信頼性で行うことが可能になる。

【００３９】また、本実施形態において、ウィービング
動作パターンであるか否かの判定は、図２に示すよう
に、ウィービング動作パターンを構成するウィービング
ポイントＷ（ｎ）の位置データ（ｘ，ｙ，ｚ）から左右
方向（Ｙ座標）に最大および最小の位置データを有した
ウィービングポイントＷ（Ｉ）・Ｗ（ｉ）をそれぞれ特
定し、これらウィービングポイントＷ（Ｉ）・Ｗ（ｉ）
と、これらウィービングポイントＷ（Ｉ）・Ｗ（ｉ）の
前段のウィービングポイントＷ（Ｉ−１）・Ｗ（ｉ−
１）とに位置情報をそれぞれ設定し、位置情報の設定数
が複数のウィービングポイントＷ（ｎ）が存在すれば、
ウィービングの制御に適したウィービング動作パターン
でないと判定し、設定数が複数のウィービングポイント
Ｗ（ｎ）が存在しなければ、ウィービングの制御に適し
たウィービング動作パターンであると判定することによ
り行う構成にされている。

【００４０】これにより、左側壁面１３ａにおける溶接
電流の検出条件と右側壁面１３ｂにおける溶接電流の検
出条件とを同一にすることができるウィービング動作パ
ターンであるか否かを容易に判定することができる。

【００４１】

【発明の効果】請求項１の発明は、左側壁面および右側
壁面を有した開先の壁面に沿うように溶接トーチをウィ
ービングさせながら溶接する際の溶接電流を基にして前
記ウィービングを制御するアークセンシング制御方法で
あって、前記開先の左側壁面および右側壁面に沿ってウ
ィービングするときの溶接電流をそれぞれ検出し、これ
ら溶接電流が一致するように前記ウィービングを制御す
る構成である。

【００４２】これにより、開先の左側壁面および右側壁
面に沿ってウィービングするときの溶接電流を基にして
ウィービングを制御するため、開先の底面に溜まった溶
融金属が溶接電流を変化させても、このときの溶接電流
がウィービングの制御に使用されないことから、ウィー
ビングの制御を安定化させることができるという効果を
奏する。

【００４３】請求項２の発明は、左側壁面および右側壁
面を有した開先の壁面に沿うように溶接トーチをウィー
ビングさせながら溶接する際の溶接電流を基にして前記
ウィービングを制御するアークセンシング制御方法であ
って、前記開先の左側壁面および右側壁面に沿って左右
対称の方向にウィービングするウィービング動作パター
ンであるか否かを判定し、前記ウィービング動作パター
ンでなければ、ウィービングの制御を中止し、前記ウィ
ービング動作パターンであれば、前記左側壁面および右
側壁面を左右対称の方向にウィービングするときの溶接
電流をそれぞれ検出し、これら溶接電流が一致するよう
に前記ウィービングを制御する構成である。

【００４４】これにより、開先の左側壁面および右側壁
面に沿ってウィービングするときの溶接電流を基にして
ウィービングを制御するため、開先の底面に溜まった溶
融金属が溶接電流を変化させても、このときの溶接電流
がウィービングの制御に使用されないことから、ウィー
ビングの制御を安定化させることができる。さらに、こ
のようなウィービングの制御を左側壁面および右側壁面
を左右対称の方向にウィービングするウィービング動作
パターンでのみ行うように限定することによって、左側
壁面における溶接電流の検出条件と右側壁面における溶
接電流の検出条件とを同一にすることができるため、ウ
ィービングの制御の安定化を高い信頼性で行うことが可
能になるという効果を奏する。

【００４５】請求項３の発明は、請求項２記載のアーク
センシング制御方法であって、前記ウィービング動作パ
ターンであるか否かの判定は、ウィービング動作パター
ンを構成するウィービングポイントの位置データから左
右方向に最大および最小の位置データを有したウィービ
ングポイントをそれぞれ特定し、これらウィービングポ
イントと、これらウィービングポイントの前段のウィー
ビングポイントとに位置情報をそれぞれ設定し、前記位
置情報の設定数が複数のウィービングポイントが存在す
れば、前記ウィービング動作パターンでないと判定し、
設定数が複数のウィービングポイントが存在しなけれ
ば、前記ウィービング動作パターンであると判定するこ
とにより行う構成である。

【００４６】これにより、左側壁面における溶接電流の
検出条件と右側壁面における溶接電流の検出条件とを同
一にすることができるウィービング動作パターンである
か否かを容易に判定することができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ウィービング動作パターンを示す説明図であ
る。

【図２】位置情報の設定方法を示す説明図である。

【図３】ウィービング動作パターンを示す説明図であ
る。

【図４】位置情報の設定方法を示す説明図である。

【図５】アーク溶接ロボットおよびその周辺装置を示す
ブロック図である。

【図６】ロボット制御盤のブロック図である。

【図７】位置計算ルーチンのフローチャートである。

【図８】アーク倣い可否判定ルーチンのフローチャート
である。

【図９】位置修正ルーチンのフローチャートである。

【図１０】補間演算位置の状態を示す説明図である。

【符号の説明】

２基台３第１アーム４第２アーム５手首部材７溶接トーチ８溶接ワイヤ９ワイヤ送給装置１０電流検出器１１溶接電源１２ロボット制御盤１３ワーク１３ａ左側壁面１３ｂ右側壁面１３ｃ底面１４ロボット制御部１５センサ制御部１６教示データ記憶部１６ａウィービングポイント領域１６ｂ位置データ領域１６ｃ位置情報領域１７位置計算部１８サーボ制御部１９倣い計算部２０Ａ／Ｄ変換部２１アーク溶接ロボット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】左側壁面および右側壁面を有した開先の
壁面に沿うように溶接トーチをウィービングさせながら
溶接する際の溶接電流を基にして前記ウィービングを制
御するアークセンシング制御方法であって、前記開先の左側壁面および右側壁面に沿ってウィービン
グするときの溶接電流をそれぞれ検出し、これら溶接電
流が一致するように前記ウィービングを制御することを
特徴とするアークセンシング制御方法。
【請求項２】左側壁面および右側壁面を有した開先の
壁面に沿うように溶接トーチをウィービングさせながら
溶接する際の溶接電流を基にして前記ウィービングを制
御するアークセンシング制御方法であって、前記開先の左側壁面および右側壁面に沿って左右対称の
方向にウィービングするウィービング動作パターンであ
るか否かを判定し、前記ウィービング動作パターンでなければ、ウィービン
グの制御を中止し、前記ウィービング動作パターンであれば、前記左側壁面
および右側壁面を左右対称の方向にウィービングすると
きの溶接電流をそれぞれ検出し、これら溶接電流が一致
するように前記ウィービングを制御することを特徴とす
るアークセンシング制御方法。
【請求項３】前記ウィービング動作パターンであるか
否かの判定は、ウィービング動作パターンを構成するウィービングポイ
ントの位置データから左右方向に最大および最小の位置
データを有したウィービングポイントをそれぞれ特定
し、これらウィービングポイントと、これらウィービングポ
イントの前段のウィービングポイントとに位置情報をそ
れぞれ設定し、前記位置情報の設定数が複数のウィービングポイントが
存在すれば、前記ウィービング動作パターンでないと判
定し、設定数が複数のウィービングポイントが存在しな
ければ、前記ウィービング動作パターンであると判定す
ることにより行うことを特徴とする請求項２記載のアー
クセンシング制御方法。