JPS5839031B2 - 自動溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は自動溶接装置に関し、特に溶接トーチを溶接
線検知器（センサ）として使用するような自動溶接装置
に関する。

記憶装置に記憶した位置情報および制御情報にしたがっ
て溶接トーチとワークとを相互に空間に位置制御して、
プログラムにより自動的に溶接を行うようにしたプレイ
バック方式の自動溶接装置がよく知られている。

そして、溶接トーチをワークの溶接線に倣わせるために
、センサを使用することが知られている。

しかしながら、従来は、溶接線を検知するためのセンサ
はトーチとは個別にかつトーチの近傍に取付けていたた
め、トーチ周りの形状寸法が大きくなる。

そのため、狭いワークの奥などにはトーチすなわちセン
サが入り込めなかったり、溶接線の開先寸法の小さい場
合にはセンサが有効に作用しない。

またその構造が複雑でかつ高価になるなど種々の問題点
があった。

そこで、本発明者らは、先にトーチ自身をセンサとして
作用させる極めて優れた自動溶接装置を提案した。

このような提案された自動溶接装置においては、トーチ
の電極とワークとの間に通常の溶接用電源とは異なる検
出用電源を接続し、このときのトーチすなわち電極とワ
ークとの間の通電状態を検知するようにしたものである
。

ところが、このような提案された自動溶接装置において
、電極として消耗電極を用いるものであれば、トーチか
らの突出長さが溶接終了時点で必ずしも厳密に一定では
ない。

さらに、広く行なわれているように、固定された消耗電
極供給手段と移動するトーチとの間に可とう管を接続し
、この中に消耗電極を通す場合は、トーチの移動に伴っ
て、上述の突出長さが変化するおそれがある。

したがって、作業開始時点において、この突出長さは必
ずしも一定にはならない。

それゆえに、この発明の主たる目的は、センシングやテ
ィーチング等を正確に行うために、トーチから突出する
消耗電極の長さを一定にし得る自動溶接装置を提供する
ことである。

この発明は、要約すれば、たとえばセンシングやティー
チングを行なう前に、消耗電極にセンシングモードの電
源を与えて送り出し、消耗電極の先端がこれと成る電位
差を有しかつトーチの前方一定距離関係を有する基準位
置部材に近接したとき、消耗電極の通電に応じて消耗電
極の送り出しを停止し、それによってトーチから突出す
る消耗電極の長さを一定にするようにしたものである。

この発明の上述の目的およびその他の目的と特徴は図面
を参照して行う以下の詳細な説明から一層明らかとなろ
う。

この発明の実施例について説明する前に、この発明の背
景となるかつこの発明を実施して有効な自動溶接装置に
ついて説明する。

しかしながら、この発明は、このような実施の形態に限
定されるものではないことを予め指摘する。

第１図はこの発明の背景となる自動溶接装置の一例を示
す全体斜視図である。

第１図において、この自動溶接装置１００は、ワークＷ
（図示せず）の取ｆ−１１−Ｊ具１０５を左右２前後方
向に移動ないし水平軸Ｈまわりに回転できるように、ト
ーチ１０９の取付は具１０Ｂを上下方向に移動ないし垂
直軸りまわりに回転できるように、それぞれ構成され、
ワークＷおよびトーチ１０９の移動および回転位置を自
動制御するための汎用電算機を含めた制御箱４００が設
けられる。

より詳細に説明しよう。平面り字形の床板１０１の一方
辺にはｉｔ枠体１０２が固設される。

この枠体１０２の上部には、左右方向（図におけるＸ軸
方向）に移動可能な台車１０３が設けられる。

この台車１０３の動力手段は（図示しないが）この実施
例では公知の減速機付のブレーキ付モータであり、動力
伝達手段は（図示しないが）公知のポールナツトとねじ
棒との係合手段（いわゆるボールスクリュー）である。

また、台車１０３の上部には、前後方向（図におけるＹ
軸方向）に移動可能な第２枠体１０４が設けられる。

この枠体１０４の動力手段および動力伝達手段も、図示
しないが、同様の減速機付のブレーキ付モータおよびボ
ールスクリューである。

前記枠体１０４の前部には、図におけるθ軸方向に回転
可能なワーク取付は具１０５が設けられる。

このワーク取付は具１０５の動力手段も、図示しないが
、公知の減速機付ブレーキ付モータである。

前記床板１０１の他方辺端部には。

第３枠体１０６が立設される。

この枠体１０６には、上下方向（図におけるθ軸方向）
に移動可託な腕１０７が設けられる。

この腕１０７の動力手段および動力伝達も。

図示しないが、同様の減速機付のブレーキ付モータおよ
びボールスクリューである。

そして、腕１０７の先端部には、垂直軸りまわり（図に
おけるΦ軸方向）に回転可能なトーチ１０９の取付は具
１０８が設けられる。

このトーチ取付は具１０８の動力手段も、図示しないが
、公知の減速機付のブレーキ付モータである。

また、トーチ１０９の取付は位置は、該トーチ１０９の
中心線延長上の溶接点ＷＰが、前記垂直軸り上に一致す
るように構成され、さらにその取付は角は、実施する溶
接態様（突合せ溶接あるいはすみ肉溶接等）や被加工物
の形状に応じて最適に選ばれるものとする。

また、前記トーチ１０９には電源装置２００から電流が
与えられる。

前記各部の動力手段（減速機付のブレーキ付モータ）の
正転、逆転、移動速度および溶接電流等を、前記制御箱
４００および溶接制御装置３００でプログラムに従って
自動的に制御し、前記溶接点ＷＰが被加工物Ｗ（図示せ
ず）の溶接線に沿うように、かつ溶接条件の最もよい姿
勢で自動溶接ができるように、２つの取付は具１０５お
よび１０８の相互位置を制御する。

そのためのプログラムを作成する目的ないし手動操作の
目的で、リモートコントロール（「リモコン」）パネル
５００が設けられる。

なお、この実施例では、トーチ１０９の中心線延長上の
溶接点ＷＰは、垂直軸り上に一致するように構成してい
るため、取付は具１０８のΦ軸方向回転に拘ず一定・で
あり、同一溶接点に対するトーチ１０９の姿勢を取付は
具１０８の回転（Φ軸方向）によって任意に変えること
ができる。

すなわち、この実施例は、５つの自由度を有する自動溶
接装置である。

さらに、電源装置２００には、トーチ１０９に消耗電極
２０９を供給するための消耗電極供給手段２０１が設け
られる。

この消耗電極供給手段２０１には、さらに、この消耗電
極２０９に対して曲げ方向の癖を付けるための強制器２
０２が設けられる。

この実施例では、強制器２０２には、消耗電極２０９を
案内する可とう管をループ状に形成して、この消耗電極
２０９の先端に常に一定の曲げ癖を付けるようにしてい
る。

もつとも、この強制器２０２はこの実施例の他たとえば
案内ローラで挾み付は消耗電極を直線状に癖付けするよ
うなものであってもよい。

消耗電極供給手段２０１から送り出される消耗電極２０
９には、電圧印加手段２０３によって所定の電圧が印加
される。

電圧印加手段２０３は、切換スイッチ２０４を介して、
溶接用電源２０５または検出用電源としての放電用高圧
電源２０６のいずれかに選択接続される。

溶接用電源２０５は、周知のように、大電流低電圧であ
り、放電用高圧電源は小電流高電圧である。

そして、溶接用電源２０５は、ワークＷと直接に接続さ
れ、放電用高圧電源２０６は電流センサ２０７を介して
ワークＷと接続される。

電流センサ２０７は、前記電極２０９の放電に伴う電流
変化を検出して制御箱４００に信号を与える。

制御箱４００は、切換スイッチ２０４を制御する。

すなわち、通常の溶接時には切換スイッチ２０４を溶接
用電源２０５側に切換え、溶接線のセンシングに際して
放電用高圧電源２０６に切換えるよう制御する。

第３図はこの発明に用いられる溶接トーチ１０９の部分
を詳細に示す図解図であり、第３図ａは外観図を示し、
第３図すは部分縦断面図である。

まず、この溶接トーチ１０９は、第３図すに詳細に示す
ようにその中空部に供給手段２０１から供給される消耗
電極２０９を通すコレットチャック１０９ａと、このコ
レットチャック１０９ａを締付けるための締付単動ピス
トン１０９ｂと、このピストン１０９ｂが嵌挿されるシ
リンダ１０９ｃと、このシリンダ１０９Ｃに対して高圧
流体（たとえばシールドガスボンベ中の高圧ガス）を流
入、排出させるための管１０９ｄとを含む。

なお、この第３図において、左側がトーチ先端であり、
右側には可とう管２０２が接続されているものとする。

そして、消耗電極供給手段２０１から供給される消耗電
極２０９は、このコレットチャック１０９ａの中空部を
通って、トーチ１０９の先端に導出される。

通常はピストン１０９ｂがばね１０９ｅによって、図に
おいて左方に付勢され、コレットチャック１０９ａは開
放されている。

したがって、消耗電極２０９は自由にこの溶接トーチ１
０９内を移動することができる。

たとえばセンシングモードにおいて、消耗電極２０９を
クランプする必要が生じたとき、前記管１０９ｄから高
圧流体を供給することにより、ピストン１０９ｂは、図
において右方に押される。

したがって、コレットチャック１０９ａはこのピストン
１０９ｂの先端内周によって締付けられ、消耗電極２０
９がクランプされることになる。

さらに、このトーチ１０９の近傍には、シリンダないし
ガイドスリーブ１１１が、リング１１１ａおよび１１１
ｂによって、平行に取付けられている。

このガイドスリーブ１１１には、単動ピストンないしロ
ッド１１３が挿通されている。

ロッド１１３の外周側面には突条１１５が形成されてい
て、この突条１１５はガイドスリーブ１１１の先端に設
けられた溝と嵌合するようになっている。

さらに、このガイドスリーブ１１１の内部には、この第
３図ａにおいて一部破断状態で示すように、ばね１１２
が収納されている。

このばね１１２はガイドスリーブ１１１の内部において
、挿通されたロッド１１３をこのトーチ１０９の基端方
向に押出すような弾発力を有する。

そして、このはね１１２は、定常的には、伸長されたま
まであり、必要に応じて例えば管１１７から流入される
高圧流体によって圧縮される。

前記ロッド１１３の突条１１５は、第３図からもわかる
ように、ある位置で９０°曲げられてこの部分はいわゆ
る螺線形状とされている。

さらに、このロッド１１３の先端部には直角に曲げられ
た基準部１１６が形成されている。

以下に第４図〜第７図を参照して溶接トーチをセンサと
して用いるためおセンシング動作について説明するが、
このセンシング動作に先だって、この発明では、さらに
次のような操作を行なう。

すなわち、第３図に示すような溶接トーチ１０９を溶接
装置１００（第１図）の所定の部位ないし個所もしくは
位置に近接させて消耗電極２０９のトーチ１０９からの
突出長さを一定にする。

成る実施例では、第３図に示した基準部１１６を基準位
置とする。

そこで、まず、この基準部１１６をトーチ１０９の前方
に位置させる。

すなわち、通常は、ばね１１２が伸長されていて、ロッ
ド１１３はほぼ全長にわたってガイドスリーブ１１１の
内部に収納されている。

したがって、ロッド１１３の先端に設けられた基準部１
１６はこの第３図ａにおいて実線で示すような位置に図
示の方向に向いて保持される。

そして、必要に応じてすなわちセンシングの前に、高圧
流体をスリーブ１１１内に流しばね１１２を圧縮する。

応じて、ロッド１１３はこのガイドスリーブ１１１から
突出する。

このとき、ロッド１１３の突条１１５はガイドスリーブ
１１１の溝に係合し、しかもこの突条１１５がある位置
で９０°曲げられていることから、このロッド１１３は
その突出に応じて９００回ることになる。

したがって、ロッド１１３の基準部１１６は、センシン
グに先立って第３図ａにおける実線で示す位置から２点
鎖線で示す位置にまで変位し、しかもその方向が９００
変えられている。

したがって、消耗電極２０９の先端がこの基準部１１６
に当接し得る。

なお、このロッド１１３が高圧流体の作用によって一杯
に押出されたときの長さすなわち基準部１１６の位置は
、常にトーチ１０９のン 先端からある一定の位置に決
められている。

したがって、この基準部１１６を基準個所とすればよい
。

つづいて、制御箱４００に含まれる制御手段は、電源２
００に含まれる消耗電極供給手段２０１をｉ 作動させ
て、溶接トーチ１０９に対して消耗電極２０９を供給す
る。

このとき、センシングのために、制御手段は切換スイッ
チ２０４を検出用電源２０６側に切換えている。

したがって、消耗電極２０９の先端が前記基準部１１６
に近接したとき、ン この消耗電極２０９とこの基準部
１１６との間でスパークが飛ぶ。

なぜなら、この基準部１１６は消耗電極２０９と対して
成る電位差を有するからである。

応じて、電流センサ２０７から出力が得られ、制御手段
は供給手段２０１の作動を停止さ； せる。

このようにして、基準部１１６をトーチ１０９の先端に
位置させて、そのときに消耗電極２０９をこの基準部１
１６に近接させるようにすれば、この消耗電極２０９の
突出長さは常に一定に保たれ得る。

その後、ピストン１０９ｂによってコレットチャック１
０９ａを締付けて消耗電極２０９をクランプすればよい
。

このようにすれば、たとえばトーチ１０９を旋回させた
としても、トーチ１０９から突出する電極２０９の長さ
は常に一定に保たれ得る。

したがって、溶接線のセンシングに際して、正確なセン
シングが行なわれ得るものである。

なお、上述の実施例において、管１０９ｄおよび１１７
による高圧流体の流入、排出は、図示しない切換弁を手
動操作してもよく、さらに、この切換弁の切換えをプロ
グラムからの信号によって自動的に行なうようにしても
よい。

このようにして、溶接線のセンシングに先だって、消耗
電極の溶接トーチから突出する長さを一定にしたのち、
以下に説明する全１シング動作に移る。

まず、第４図のようなワークＷのＹ軸方向溶接線ＷＬに
対し、トーチ１０９の溶接点ＷＰを、点Ｐ６から点Ｐ７
に自動制御する場合につき第５図のフロー図とともに、
その作用を述べる。

初めに、制御箱４００内の図示しない電算機をティーチ
ングモードとし、パネル５００の図示しない操作ボタン
をマニュアル操作して、公知のプレイバック方式で、ト
ーチ１０９の溶接点ＷＰが点Ｐ１→Ｐ６→Ｐ７と移動し
、点Ｐ１において、Φ角はトーチがＸＺ平面内にあるΦ
１となるよう、かつ点Ｐ６においてセンサ指令を、点Ｐ
７において溶接指令を、それぞれ前記電算機にユーザプ
ログラムとしてインプットする。

そして前記電算機をオートモードとし、図示しないスタ
ートボタンをマニュアル操作する。

そうすると前記ユーザプログラムの最初のステップの内
容がストアされ、出力する。

その内容はトーチ１０９の位置指令として、点Ｐ１ （
Ｘｌ 。

Ｙｌ、Ｚｌ、Φ１）が指令される。

応じてトーチ１０９およびワークＷの相互位置が自動制
御され、トーチ１０９の溶接点ＷＰの位置が点ＰＬに到
達し、Φ角がΦ１となり、到達信号が前記電算機に返さ
れて、次のステップの内容がストアされ出力する。

その内容はトーチ１０９の次の位置指令が点Ｐ６ （Ｘ
ｌ 、Ｙｌ 、 Ｚｌ 、Φ１）であることと、センサ
指令とが含まれる。

このセンサ指令によって、あらかじめ別に前記電算機に
インプットしてあったシステムプログラムによって、切
換スイッチ２０４に対する指令が出力し、それによりス
イッチ２０４は切換わる。

また同様に前記システムプログラムにより、Ｚ軸を下げ
る指令、すなわちトーチ１０９を下降すべき指令が出力
し、トーチ１０９は降下する。

そしてトーチ１０９の電極とワークＷとの間には、電源
２０６によって高圧電位差が作動している故、トーチ１
０９の電極先端が点Ｐ２（ワークＷと電極先端の距離が
最大約２ｍｍ）の位置で両者間にスパークが飛ぶ。

かくしてセンサ２０７がこの電流を検出し、その信号に
より、そのときの位置Ｐ２の位置情報のうちＺｓを取り
込み、この値とこのステップにおける指令情報のうちＺ
ｌとの差ｌＺを電算機が演算する。

同時にシステムプログラムにより、トーチ１０９をある
一定量（ｌ〜２ ｍｍ ）上昇させ、点Ｐ３に至る。

そして、電算機はΦ角がΦ１であることおよびＸｌとＸ
ｌとの差から、次のセンシング方向Ｘおよび向き（第３
図において右向き）を判定し、その向きにワークＷを移
動させるべき指令が出力し、ワークＷは右行する。

前述と同様にして、電極とワークＷとの間が接近し、点
Ｐ４１こおいてスパークが飛び、そのときのＰ４のＸ方
向位置Ｘｓと指令Ｘ２との差ＪＸを演算する。

そしてワークＷをある一定量だけ戻し、点Ｐ５に至る。

かくしてセンシング完了を判断し、その情報により、先
のスイッチ２０４に対する指令が消去され、スイッチ２
０４は元に戻る。

そこで先に出力した点Ｐ６（Ｘｌ、Ｙｌ 、Ｚｌ、Φ１
）への位置指令が実行されるのであるが、このとき、前
記求めたＪＺ。

ＪＸだけ、補正さね、すなわち点Ｐ６’（Ｘ２＋ＪＸ。

Ｙｌ、Ｚ２＋ＪＺ、Φ１）への位置が指令され、トーチ
１０９の溶接点ＷＰは、溶接線ＷＬの始点に正しく位置
制御される。

そして前述同様の到達信号により、次のステップ、すな
わち、点Ｐ７ （Ｘｌ 、 Ｙ２ 、 Ｚｌ 、Φ１）
への指令が出力するに際し、同様ＡＸ、ＡＺを補正した
点Ｐ７’（Ｘ２＋ＪＸ、Ｙ２ 、Ｚｌ−１−ＪＺ。

Φ１）の位置情報が出力し、また溶接指令を出力して、
トーチ１０９は、点Ｐ６から点Ｐ７’まで直線移動する
間に、溶接を実行する。

かくして、溶接線ＷＬが、初めにプログラムした位置よ
りずれていても、その始点位置を検出して、指令位置を
平行移動させて修正するものである。

前述説明において、消耗電極の先端のトーチ１０９に対
する関係位置は、強制器２０２の作用により、消耗電極
が虐に同一の形状でトーチ１０９より突出していること
、およびその突出長さは、センシング開始時において富
に同一であることから、常に同一関係位置となり、前述
センサとしての作用に支障ないことは理解されるであろ
う。

なおトーチ１０９にガス（例えばＣ０２）を流せば、よ
り安定したセンシングを行ないつるものである。

さらにこの実施例は、溶接線ＷＬを構成する２側面のな
す角があらかじめ判明（この場合は直角）している場合
に適用しつるものであることも理解されよう。

次に、第６図および第７図を参照して、別の実流側につ
き、前述実施例との相違を主として述べる。

なおこの実施例は、溶接線ＷＬを構成する２側面のなす
角があらかじめ判明していない場合に適用しつるもので
ある。

この実施例のＸ軸方向溶接線ＷＬは、開先を有する突合
せ溶接線であり、これを下向溶接せんとするものであり
、トーチ１０９は垂直の姿勢を保つ。

この場合におけるティーチングのステップは、まず第１
ステツプとして、溶接線ＷＬの始端の上方かつＸ軸方向
プラス側に若干ずらした斜面上方の点Ｐ１の位置情報（
Ｘｌ 、Ｙｌ 、Ｚｌ ）と、センシング方向−Ｘ（セ
ンサ指令を兼用）とをインプットする。

第２ステツプとして、点Ｐ１の位置からＹ軸方向溶接線
ＷＬの終端の上方の点Ｐ９の位置情報（Ｘｌ 、Ｙ２．
Ｚｌ ’）と、センシング方向−Ｘをインプットする。

第３ステツプとして、ｍｌステップでセンサした点Ｐ８
の位置情報を実施する指令およびセンシング完了指令を
インプットする。

さらに第４ステツプにおいては、第２ステツプでセンサ
した点ＰＩＯの位置情報を実施する指令および溶接指令
をインプットする。

以上のユーザプログラムの実行につき以下述べる。

まず第１ステツプにより、トーチ１０９とワークＷは、
相互に位置制御され、第５図図示Ｐ１の位置にトーチ１
０９は制御される。

そして、このステップにセンサ指令が含まれている故に
、切換スイッチ２０４に対する指令が出力し、それによ
りスイッチ２０４は切換わり、トーチ１０９の電極とワ
ークＷとの間に高電圧が印加される。

そして、Ｚ軸を下げる指令、すなわちトーチ１０９を下
降すべき指令が出力し、トーチ１０９は降下する。

そして、点Ｐ２（Ｘｌ 、Ｙｌ 、Ｚ２）において、ス
パークが飛び、センサ２０７からの出力信号が電算機に
入力する。

この入力信号により電算機はこの点Ｐ２の位置情報（Ｘ
ｌ、Ｙｌ、Ｚ２）を取り込み、ある定められた個所に記
憶する。

次に、センサ指令はセンシング方向−Ｘとなっているか
ら、それによってセンシングの向きを判定し、（今の場
合ワークを右行）その移動指令を出力する。

そして、点Ｐ３（Ｘ２．Ｙｌ 、Ｚ２）においてスパー
クが飛び、センサ２０７の信号が電算機に入力する。

この入力信号によりこの点Ｐ３の位置情報を取り込み、
ある定められた個所に記憶する。

次に先のＸ軸方向の移動と反対向きに一定量（溶接線Ｗ
Ｌの大きさにより適宜窓める。

）戻す指令を出力し、すなわちこの場合ワークＷは若干
左行する。

そして点Ｐ４（Ｘ３．Ｙｌ 、Ｚ２）に至れば、再度Ｚ
軸を下げる指令が出力し、トーチ１０９は下降する。

そして点Ｐ５（Ｘ３．Ｙｌ 、Ｚ３）においてセンサ２
０７の信号が電算機に入力し、この点Ｐ５の位置情報を
取り込み、ある定められた１固所に記憶する。

さらにワークＷを左行（先のＸ方向移動と同−向き、）
させるべき指令が出力し、さらに点Ｐ６（Ｘ４．Ｙｌ、
Ｚ３）においてセンサ２０７の信号が電算機に入力し、
この点Ｐ６の位置情報を取り込み、同様記憶する。

かくして、センサ２０７の信号の４回の入力による４回
の位置情報の記憶により、センシング完了を判断し、点
Ｐ２Ｐ６をむすぶ線と、点Ｐ３Ｐ５をむすぶ線の交点を
演算し、点Ｐ７を得る。

そして、点Ｐ７よりトーチ１０９のねらい位置（通電は
点Ｐ７の若干上方）Ｐ８（Ｘ５．Ｙｌ 、Ｚ４）を演算
し、定められた位置に記憶しておく。

これでこのステップを終了したことになる。

次のステップは、点Ｐ９（Ｘｌ 、Ｙ２．Ｚｌ ）を指
令し、かつセンサ指令を含む。

従って、前のステップと同様にして、溶接線ＷＬの終点
におけるトーチ１０９のねらい位置Ｐ１０（Ｘ６．Ｙ２
゜Ｚ５）を演算し、記憶する。

さらに次のステップでは、第１のステップで記憶した点
Ｐ８の位置情報が呼び出され、実行される。

なおこのときは、センシング完了指令も含まれているか
ら、先の切換スイッチに対する指令が消去され、スイッ
チ２０４は元に戻り、トーチ１０９およびワークＷ間に
は溶接電歪が印加される。

さらに次のステップで、第２のステップで記憶した点Ｐ
ＩＯが位置指令され、さらに溶接指令がなされる故に、
ワークＷはＹ軸方向に移動し、すなわち相対的にトーチ
１０９は点Ｐ８からＰｌｏに至る間、溶接を実行しなが
ら移動し、自動溶接を実行する。

この実施例によれば、あらかじめ定まっていない形状の
開先による溶接線ＷＬであっても、その側面の交点を演
算し、開先形状を判断し、それによって、もつとも溶接
結果の良好な溶接ねらい位置を定めつるものである。

またこの実施例は−直線の溶接線ＷＬについて実行する
場合につき述べたが、屈折した溶接線ＷＬであっても、
その始点。

各屈折点、終点におけるトーチ１０９のねらい位置をあ
らかじめ総て演算しておき、その各点を逐次ＦＴＰ制御
により実行せしめればよい。

さらに、上述の実施例では、基準位置として、トーチ２
０９に一体的に設けた基準部１１６を用いたが、これは
たとえばワーク取付具１０５の外周縁のように、成る軸
（この例はＺ軸）については寓に一定位置を保つような
装置１００の成る部分としてもよい。

この場合には、切換スイッチ２０４を検出用電源２０６
側に切換えて、このワーク取付具１０５すなわちＹ軸方
向およびＸ軸方向をある一定位置に移動制御しかつ腕１
０７を上下方向すなわちＺ軸方向に移動制御し、このワ
ーク取付具１０５の外周縁とトーチ１０９とを近接させ
る。

この場合、ワーク取付具１０５と消耗電極２０９とは成
る電位差を有しているので、このトーチ１０９とワーク
取付具１０５との近接によって、両者の間にスパークが
発生し、電流センサ２０７によってその通電状態が検知
される。

そこで、ワーク取付具１０５のＸ軸方向およびＹ軸方向
の位置および腕１０７のＺ軸方向の位置を予め一定の点
に決めておけばよい。

さらに、上述の実施例においては、溶接用電源２０５と
検出用高圧電源２０６とを機械的な切換スイッチ２０４
によって切換えるようにしたが、これは第８図または第
９図のような実施例も考えられる。

８８図においては、溶接用電源２０５はたとえばダイオ
ードのような一方向性素子２０５ａを介して電圧印加手
段２０３すなわち消耗電極２０９に与えられる。

そして、検出用電源２０６は、このダイオード２０５ａ
の出力側に接続される。

ここで、検出用電源２０６は、高周波電圧を発生するた
とえば発振器が用いられ、センシングモードにおいて、
付勢ないし能動化される。

したがって、この第８図の例においては、センシングモ
ードにおいて、溶接用電源２０５からの電圧と検出用電
源２０６からの高周波電圧とが重畳されて消耗電極２０
９に加えられることになる。

なお、溶接モードにおいては、電源２０５は不能動化し
ておけばよい。

第９図の実施例では、溶接用電源２０５は、電流制限抵
抗２０６ａを介して電圧印加手段２０３に接続される。

そして、この電流制限抵抗２０６ａには並列的に、切換
スイッチ２０４ａが接続される。

そして、溶接モードにおいては、このスイッチ２０４ａ
を閉じて、電流制限抵抗２０６ａをシャントする。

したがって、消耗電極２０９には、溶接用電源２０５か
らの出力がそのまま与えられる。

そして、センシングモードにおいては、切換スイッチ２
０４ａを開放し、電流制限抵抗２０６ａを有効化する。

したがって、このセンシングモードにおいては、溶接用
電源２０５からの電圧が抵抗２０６ａを介して消耗電極
２０９に加えられることになる。

この電流制限抵抗２０６ａの作用によって、センシング
モードにおいては、溶接時より極めて小さい電流しか流
れないことになる。

以上のように、この発明によれば、トーチから突出する
消耗電極の長さを常に一定にすることができるため、セ
ンシングやティーチング等が正確に行なわれ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の背景となるかつこの発明が効果的に
実施され得る自動溶接装置の全体斜視図を示す。 第２図は消耗電極供給手段に関連した部分的図解図であ
る。 第３図は溶接トーチ１０９ａ部分詳細を示す図解図であ
る。 第４図はこの発明によってセンシングされる溶接線の一
形態を示す図解図である。 第５図は第４図の場合のセンシング動作を示すフロー図
である。 第６図はこの発明によってセンシングされる溶接線の他
の一形態を示す図解図である。 第７図は第６図の場合のセンシング動作を示すフロー図
である。 第８図および第９図は、それぞれ、溶接用電源と検出用
電源とに切換えるための他の実施例を示す概略図である
。 図において、１００は自動溶接装置、１０７は腕、１０
５はワーク取付具、１０９はトーチ、２０１は消耗電極
供給手段、２０４は切換スイッチ、２０５は溶接用電源
、２０６は検出用電源、２０７は電流センサ、２０９は
消耗電極、１０９ａはコレットチャック、１０９ｂはピ
ストン、１０９ｃはシリンダ、１１１はガイドスリーブ
、１１２はばね、１１３はロッド、１１５は突条、１１
６は基準部を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 供給手段から供給される消耗電極を含む消耗電極型
   トーチおよびワークを取付けるためのワーク取付具を備
   え、前記消耗電極型トーチとワーク取付具とを相対的に
   位置制御して前記ワークの溶接線を自動溶接するような
   自動溶接装置であって、前記消耗電極に印加する電圧を
   溶接モードとセンシングモードとで選択する手段、およ
   び前記消耗電極の通電状態を検出する手段を備え、前記
   消耗電極に対して前記センシングモードの電源を与える
   ように選択し、 前記供給手段から前記消耗電極を送り出し、前記消耗電
   極の先端がこれと成る電位差を有しかつ前記トーチの前
   方一定の距離関係を有する基準位置部材に近接したとき
   の前記通電状態検出手段の出力に応じて前記供給手段作
   動を停止させるような制御手段を備える、自動溶接装置
   。 ２ 前記式る電位差を有する部材は前記ワーク取付具で
   ある、特許請求の範囲第１項記載自動溶接装置。 ３ 前記式る電位差を有する部材は前記トーチ本体に一
   体的に設けられ、必要に応じて該トーチの前方の一定位
   置にもたらされる機構を含む、特許請求の範囲第１項記
   載の自動溶接装置。 ４ 前記式る電位差を有する部材は前記トーチ本体に沿
   って変位するロッドの先端に設けられ、前記一定位置に
   もたらす機構は前記ロッドの変位状態において該ロッド
   を収納状態より回動させる手段を含む、特許請求の範囲
   第３項記載の自動溶接装置。 ５ 前記トーチはその前記電極をクランプする手段をさ
   らに備えた、特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
   れかに記載自動溶接装置。 ６ さらに、前記制御手段は、前記トーチと前記ワーク
   とが近接したときの前記通電状態検出手段の出力に応じ
   て前記ワークの溶接点を検出するための演算手段を含む
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項の
   いずれかに記載の自動溶接装置。