JPS59223171A

JPS59223171A - 自動ア−ク溶接装置の電極突出長調整装置

Info

Publication number: JPS59223171A
Application number: JP9757083A
Authority: JP
Inventors: Uhachiro Nakamura; 中村　宇八郎; Jutaro Asai; 浅井　寿太郎; Toshio Yada; 矢田　敏夫; Sakae Tomidokoro; 富所　栄; Mitsuo Fukuzawa; 福沢　光男
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1983-06-01
Filing date: 1983-06-01
Publication date: 1984-12-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、ＮＯアーク溶接装置やアーク溶接用ロゼツ
ト等の自動アーク溶接装置において、溶接トーチに対す
る電極の突出長を調整するための装置に関する。

アーク溶接用ロゼツトにおいては１ｍ接に際して、溶接
トーチの電極を用いてワークや溶接線のセンシングが行
なわれる。第１図はこのセンシングのだめの装置の一例
を示すもので、センナ用電源１によシ溶接トーチ２とワ
ーク３との間に電圧を印加し、溶接トーチ駆動制御装置
４を駆動して溶接トーチ２を下降させ、電極５がワーク
３に接触したことを溶接トーチ２とワーク３の間のセン
サ用電圧の低下によシ検出したら、コンピュータ６から
の指令により溶接トーチ２の下降を停止するとともに、
コンピュータ６にその位置すなわちワーク３の位置を記
憶するようにしている。

上記のようなセンシングにおいては＆電極５の先端の位
置を基準としてセンシングを行なうため。

電極５の突出長ｔは一定喧に制御されていなければなら
ない。ところが、電極突出長ｔはそれ以前の溶接におけ
るアーク消弧直前の電流、′電圧やシールドガスの種類
などの隣接条件により大きく変動する。このため、電極
突出長ｔがセンシングのときと実際に溶接を行なうとき
とで変化して、溶接線上をうまく溶接できない場合があ
る。

また、予め定められた計算式に基づいて制御歓を算出し
て各軸を制御するＮｏ溶接装置においては、電極先端の
位置を制御量に換算して制御を行ガうため、電極突出長
ｔが一定値に調整されていないと、やはり溶接線上をう
まく溶接することができない。

このように、自動溶接においては、電極の突出長を一定
値に調整する必要があるが、従来においてはそのだめの
適当な調整装置がなかった。

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので。

電極の突出長を所定値に調整することができるアーク溶
接装瞳の電極突出長調整装置を提供しようとするもので
ある。

この発明によれば、電極先端部と溶接トーチの所定の部
分までの距離が規定された値と々るように電極の突出長
を調整することにより、所定の突出長を得ている。

以下、この発明の実施例を添付図面を参照して説明する
。ここでは、この発明をミイグ溶接装置に適用した場合
について説明する。

第２図において、溶接トーチ１（Ｉｔ連結部１１を介し
て溶接トーチ駆動制御１１！ｌ装置１２に接続されてお
シ、コンピュータ１３０指令で任意の方向に移動可能々
構成になっている。電祢（＠接心線）１４は溶接心線リ
ール１５に巻かれており、心線送給・巻戻しローラ１６
によシ送給されて、Ｈ接トーチ１０の中心軸を通って下
方に突出している。

心線送給・巻戻しローラ１６の駆動け、コンピュータ１
３からの指令に基づいて、心線送給・巷戻し電源１７を
駆動して行なわれる。

溶接トーチ１０の移動範囲内の適宜の個所（例えば原点
）には電極突出長ｔの調整を行なうための調整部２０が
股賀されている。、調整部２０は調整ブロック台２１の
上に調整ブロック２２が固定して設けられている。調整
ブロック２２にＶｉ倹検知２３とリミットスイッチ２４
が設けられていも検知板２３は溶接心線１４の先端部を
検出するだめの台で、調整ブロック２２の側部に縦方向
に形成されたスライド軸２５に対し上下方向に摺動自在
に敗り付けられ、締付はネジ２６で固定されて、設定す
る電極（心線）突出長に応じて任意の高さに設定できる
ようになっている。調整ブロック２２には高さ設定のだ
めの目盛シ２８が形成されている。溶接トーチ１０と検
知板２３との間にはセンナ用電源２７によシ、検出用電
圧が印加されている。したがって、溶接トーチ１０を溶
接トーチ駆動制御装置１２により下降させたとき、溶接
トーチ１０と検知板２３との間の電圧の降下を検出して
、溶接心線１４が検知板２３に接触したことを検出する
ことができる。この検出信号はコンピュータ１３に送ら
れる。

リミットスイッチ２４は調整ブロック２２の上部に固定
されている。このリミットスイッチ２４は溶接トーチ１
０の先端部１０ｇが当接してオンされるものである。リ
ミットスイッチ２４のオン。

オフ信号はコンピュータ１３に入力される。

以上の構成により、溶接トーチ１０を調整部２０の上方
から下降させたとき、溶接心線１４が検知板２３に接触
する前にリミットスイッチ２４がオンすれば、溶接心線
１４の突出長ｔはリミットスイッチ２４と検知板２３と
の距離よシ短いことがわかり、逆にリミットスイッチ２
４がオンされる前に溶接心線１４が検知板２３に接触す
れば、溶接心線の突出長ｔＶｉリミットスイッチ２４と
検知板２３との距離より長いことがわかる。すなわちリ
ミットスイッチ２４のオンと接触心線１４と検知板２３
との接触のタイミングによりｅ接心線１４の突出長ｔが
所定の竹であるかどうかを判断することができる。

第３図は、以上の原理を利用して、第２図のコンピュー
タ１３によシ突出長ｔの調整を行なう手順の一例を示し
たものである。

調整操作を行なう場合は、予め検知板２３の高さを設定
しておく。調整操作開始指令にょシ、溶接トーチｌ０Ｖ
ｉ、調整部２ｏの設＃位置（例えば原点）に移動する。

次に、センナ用電源２７により、溶接心線１４と検知板
２３の間に検出用電圧を印加した状態で。

溶接トーチ駆動装置１２にょシ溶接トーチ１ｏを下降さ
せる。このとき、コンピュータ１３にょ釈リミットスイ
ッチ２４を溶接トーチ１ｏの先端部１０ａがオンしたか
どうか、および、溶接心線１４が検知板２３に接触した
かどうかを常に監視している。

溶接トーチ１０によるリミットスイッチ２４のオンより
先に溶接心線１４が検知板２３に接触したことが検出さ
れたら、溶接トーチ１０の下降を停止するとともに、セ
ンナ用電源２７をオフする。

この状態で、コンピュータ１３に予め設定した時間だけ
心線送給・巻戻し電源１７をオン状態にし心線送給・巻
戻しローラ１６を巻戻し方向に回転させる。これにより
、溶接心線１４は一定量巻戻される。

この巻戻し操作により、溶接心線１４が検知板２３から
離れたら、再びセンサー用電源２７をオンし溶接トーチ
１０を下降させて、溶接心線１４が検知板２３に接触す
るごとに上記一定量ずつの巻戻し動作を繰返す。

この操作を繰返すうちに、溶接心線１４の検知板２３へ
の接触よシ、溶接トーチｌＯによるリミットスイッチ２
４のオンが早く行なわれたことが検出されたら、醍接ト
ーチ１０の下降を停止させる。そして、心線送給９巻戻
し電源１７をオン状態にして、心線送給９巻戻しローラ
１６を送給側に回転させ、溶接心線１４の先端が検知板
２３に接触したことをコンピュータ１３が確認した時点
で、心線送給を停止することによｐ、心線突出長ｔが規
定値に設定される。

なお、上記実施例では、溶接トーチ１０の検出をその先
端部１０ａでリミットスイッチ２４をオンすることＫよ
シ行なったが、第４図に示すように、溶接トーチ１０の
いずれかの高さに突起１０ｂを形成して、これでリミッ
トスイッチ２４を駆動するようにしてもよい。

また、上記実施例では検知板２３を上下方向に移動して
突出長ｔの設定を行なったが、第５図に示すように、検
知板２３′は固定として、浴接トーチ１０に形成するリ
ミットスイッチ２４の駆動手段３１にいくつかの段３１
８〜３１ｄを設けて、いずれの段で駆動するかによって
（第５図の図面上溶接トーチ１０の左右位置をずらすこ
とにより駆動する段を選択することができる）、突出長
の設定を行なうこともできる。

また、上記実施例では溶接心線１４の先端の検出を検知
板２３との接触による両者間の電圧降下を検出して行な
うようにしたが、検知板２３のかわシにリミットスイッ
チを設けて、溶接心線１４の先端でこれをオン、オフす
ることによ＃）検出を行なうようにすることもできる。

また、リミットスイッチのかわシに溶接心線１４を挾ん
でフオトカゾジを配設し、溶接心線１４による光線の遮
断を検出して、溶接心線１４の先端を検出する。ことも
できる。−また％溶接トーチ１０を検出する手段につい
ても、上記実施例におけるリミットスイッチ２４のかわ
りに検知板２３のような電気的な検出手段あるいは光学
的検出手段等を用いることができる。

また、上記実施例でＶｉ調整部２０の設置箇所を原点の
１箇所としたが、溶接トーチ１０の移動範囲が広く、か
つ、調整を頻繁に行なう場合には、遠くの位置から原点
まで戻して調整を行なうの１戻すだめの時間が無駄であ
るので、調整部２０を何箇所かに配置して、いちばん近
いブロックで調整を行なえるようにすれば都合がよい。

また、上記実施例では、この発明をミグ溶接装置に適用
した場合について示したが、ティグ溶接装置における電
極も長期間の使用によりしだいに減ってぐるので、電極
突出長を調整できる機構を持つものであれば、この発明
を適用することができる。

なお、この発明では電極の突出長を一定値に調整するこ
とにより、正確な溶接を行なえるようにしたが１通常の
ティグ溶接装置の場合のように。

電極突出長の調整手段を持たないものにあっては。

突出長を一定値に調整するかわりに、突出長の値を知る
ことができれば、その突出長の変動に応じて操作量を補
正することにより、この発明と同様に正確な溶接を行な
うことができる。突出長を計測する方法の一例としては
、第６図に示すように、電極１４′の側方からレーザビ
ーム３５を照射し。

溶接トーチ１０を一定速度で下降させ、そのとき電極１
４′の先端部と溶接トーチ１ｏの下端部１０ａをレーザ
ビームの反射光の光量によってそれぞれ検出すれば％電
極１４′の先端部を検出してから溶接トーチ１０の下端
部１０ａを検出するまでの時間と、溶接トーチ１０の下
降速度とから、電極１４′の突出長を算出することがで
きる。

以上説明したように、この発明によれば、電極の突出長
を一定値に制御するようにしたので＆ＮＯアークｍ接装
置やアーク溶接用ロゼツト等の自動アーク醇接装［ｉｉ
Ｉにおいて正確な溶接を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はアーク溶接ロボットにおけるセンシング装置を
示すブロック図、第２図はこの発明の一実施例を示すブ
ロック図、第３図は第２図の装置における電極突出長調
整動作の一例を示すブロック図、第４図および第５図は
それぞれこの発明の他の実施例を示す図、第６図は電極
突出長の計測方法の一例を示す図である。２・・・溶接トーチ、３・・・ワーク、５・・・電極％
　１０・・・溶接トーチ、１０ｂ・・・リミットスイッ
チ駆動手段、１１・・・連結部、１４・・・電極（浴接
心線）、１５・・・溶接心線リール、１６・・・心線送
給・巻戻しローラ、２０・・・調整部、２１・・・調整
ブロック台、２２・・・調整ブロック、２３．２３’・
・・検知＆、２４・・・リミットスイッチ、２５・・・
スライド軸、２６・・・締付はネ・ジ、２８・・・目盛
り、３１・・・リミットスイッチ駆動手段７第１図

Claims

【特許請求の範囲】

電極先端部を検出する手段と、溶接トーチまたは溶接ト
ーチに連動する部分の適宜の高さ位置に設定された部分
を検出する手段と、上記雨検出手段による検出結果が特
定の関係になるように電極の突出長を制御する手段とを
具えた自動アニク溶接装置の電極突出゛長調整装置。