JPS60154879A - ア−ク電流異常による一時停止発生後の自動処理方法 - Google Patents

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】 本発明は溶接ロボットのアーク電流異常による一時停止
発生後の自動処理方法に関する。

この種の溶接ロボットとしては、第１図に示すような構
成のものがある。この溶接ロボットは、溶接トーチ１を
具備し、この溶接トーチ１の姿勢を制御する回動軸Ｓお
よび回動軸Ｂ（第２図（ａ）および（ｂ）参照）を有す
る手首部２と、横送り勾、水平（Ｙ）、垂直（Ｚ）の直
交座標系の腕部３とからなるロボット本体、溶接ロボッ
ト制御装置４、ティーチングボックス５、溶接電源供給
装置６および溶接ワイヤボックス７から構成されている
。

かかる溶接ロボットによって、ワークを溶接する場合、
所望の溶接品質を得るために、ワークの厚板、脚長等に
応じた所定のアーク電流を流す必要がある。

通常、溶接中に上記所定のアーク電流を保持するために
、溶接トーチ１とワークとの間、すなわちワイヤ突出長
Ｌ　（第３図）を一定に保つように軸制御がなされてい
る。しかしながら、ティーチングした溶接線と実際の溶
接線との誤差、その他種々の影響によりワイヤ突出長り
が大きく変化し、その結果、第４図に示すワイヤ突出長
りとアーク電流との関係を示すグラフからも明らかなよ
うに、アーク電流値が許容範囲を越えてしまうことがあ
る。

ワイヤ突出長が短くなりすぎてアーク電流が最大許容電
流以上になると、溶けた鉄による輻射熱によりトーチ、
ノズル等を溶かすおそれがあり、またワークに対しても
突き抜けを起こすおそれがあり、一方、ワイヤ突出長が
長くなりすきて最小許容電流以下になると、溶接中に溶
接箇所をガスシールドしているが、このガスシールドの
効果が弱くなり、外気に溶接箇所が触れるためにワーク
の溶接品質が劣化する（ブローホール）。

したがって、従来は上記理由により、アーク電流値が許
容範囲を越えると、一時停止するようになっている。そ
して、再起動するには、オペレータが適切な処理をした
後に一時停止解除ボタンを操作する必要があり、オペレ
ータの負担が増大し、ロボットの無人化運転の妨げとな
っていた。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、アーク電
流が最大許容電流を越えて一時停止した場合に、自動的
にその原因を除去し再起動させることができるアーク電
流異常による一時停止発生後の自動処理方法を提供する
ことを目的とする。

この発明によれば、アーク電流が最大許容電流を越えて
一時停止した場合を検出し、このときに溶接トーチの向
いている方向に該溶接トーチを所定量だけ後退させ、そ
の後、後退位置における位置データに基づき自動的に再
起動させることにより上記目的を達成するようにしてい
る。

以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。

第５図は本発明に係るアーク電流異常による一時停止発
生後の自動処理方法の一実施例を示すフローチャートで
ある。同図において、溶接を開始させるためには、まず
溶接線の始端検出等の溶接開始準備を行ない（図示せず
）、その後溶接線の始端位置より溶接を開始する。この
溶接中には、ティーチングデータによる移動指令および
倣い制御等により溶接トーチ１が実際の溶接線に沿うよ
うにロボット各軸を移動制御し、そしてナーク電流値が
正常か否か、即ちアーク電流値が予め設定した許容範囲
内にあるか否かをｌ常時監視する。

アーク電流値が正常である場合には、溶接線がまだある
か否かを判断し、溶接線がなくなるまで上記溶接を続行
し、溶接線終端位置で溶接を終了する。アーク電流値が
異常である場合には、一時停止し、その後本発明に係る
処理を実行する。

アーク電流値が異常となって一時停止する場合としては
、アーク電流値が最小許容電流値以下となる場合と最大
許容電流値以上となる場合があるため、まずアーク電流
値の異常がいずれの場合かを判定する。

アーク電流値が最小許容電流値以下の場合は、ワークと
トーチ間が離れすぎ、ガスシールドの効果が弱くなって
いるので、溶接品質が悪くなっている場合があり、した
がってこの場合はそのまま再起動させ、ずにＣＲＴディ
スプレイ上に最小許容電流以下になったことを表示し、
二時停止状態のままオペレータによる処理を待つ。なお
、これは従来通りである。

アーク電流値−が最大許容電流値以上の場合は、予め準
備されている処理機能に基づき溶接トーチを１・−チが
向いている方向に所定量だけ後退させ、トーチをワーク
から遠ざけたのち（１点鎖線で囲んだ処理をしたのち）
、自動的に再起動させる。

いま、第６図に示すようにティーチング点ＰｉとＰｉ＋
１との間を溶接中に、位置Ｐｌ′でアーク電流値が最大
許容電流値以上になった場合について説明する。なお、
上記ティーチング点Ｐ１に関するＸ、Ｙ、Ｚ軸および回
動軸８．Ｂのティーチングデータを（Ｘｉ　、　Ｙｉ　
、　Ｚｉ　、θＳ、θＢ）とし、同様にティーチング点
Ｐｉ＋ｒに関するティーチングデータを（Ｘｉ’１＋　
Ｙｉ＋ｔ　、　Ｚｉ＋ｘ　、θｓ、θＢ）とする。

すなわち、これらのティーチングデータからも明らかな
ように、ティーチング点Ｐ１　＋　Ｐ１＋１間の溶接ト
ーチの移動に際して溶接トニチの姿勢の変更はないもの
とする。

さて、位置Ｐ１′でアーク電流値が最大許容電流値以上
になった場合、上述したように溶接ロボットを一時停止
し、溶接トーチｌをトーチの向いている方向に所定量△
Ｌだけ後退させる。

ここで、第７図を参照して溶接トーチ１を所定量ΔＬだ
け後退させる方法について説明する。溶接トーチ１を溶
接トーチ１の向いている方向に移動させるためには、直
交３軸を同時に駆動し、各軸Ｘ、Ｙ、Ｚの移動量がそれ
ぞれ△Ｘ、ΔＹ、Δ２となればよい。ここで、位置Ｐｉ
′と位置Ｑとの距離を△Ｌとし、手首部２のＳ軸および
Ｂ軸の角度をそれぞれθＳおよびθＢとすると、各軸Ｘ
、Ｙ。

Ｚの移動量△Ｘ、ΔＹ、△Ｚは、 となる。

したがって、上記第（１）式で演算した各軸Ｘ、Ｙ。

Ｚの移動量△Ｘ、ΔＹ、△Ｚだけ後退させることにより
、溶接トーチ１をトーチの向いている方向に所定量ΔＬ
だけ後退させることができる。なお、トーチとワークと
の干渉を回避するために、矢印入方向に後退させるため
には、各軸Ｘ、Ｙ、Ｚの速度比が前記第（１）式の右辺
の比を満足するようにすればよい。

このようにして、トーチ後退量△Ｌを読み出しく第５図
）、単位時間当りの移動量を算出し、各軸にその指令値
を出力して各軸を同時制御する。

そして、トーチ後退量がΔＬに達するとその移動を停止
する。

次に、上記溶接トーチ１の後退位置から自動的に再起動
させる。この場合、後退位置における位置データとティ
ーチング点Ｐｉｅ１のティーチングデータに基づいて移
動指令を計算し、その後の溶接中における溶接トーチ１
の移動を制御する。

なお、トーチ後退量△Ｌを例えは、３ａ＋ｍ、５ｍｍ。

７關とそれぞれ異なる値を設定しておき、アーク電流値
が最大許容電流値を越えて一時停止した回数に応じてそ
れぞれ異なる値だけ後退させるようにしてもよい。

以上説明したように本発明によれば、溶接中にアーク電
流値が最大許容電流値以上となって一時停止した場合に
、アーク電流を減少させるために溶接１・−チをワーク
から遠ざけ、その後自動的に再起動を行なうため、オペ
レータの操作の低減を図ることができ、ロボフトの無人
化運転を可能にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用される溶接ロボットの一例を示
すシステム構成図、第２図（ａ）および（ｂ）はそれぞ
れ溶接ロボットの手首部の平面図および側面図、第３図
はワイヤ突出長を定義するためＣご用いた図、第４図は
ワイヤ突出長とアーク電流との関係を示すグラフ、第５
図は本発明に係るアーク電流異常による一時停止発生後
の自動処理方法の一実施例を示すフローチャート、第６
図はティーチング点Ｐｉ、　Ｐｉ＋ｉ間の溶接中にアー
ク電流異常が発生した場合の説明図、第７図は溶接トー
チを溶接ｌ・−チの向いている方向に移動させる方法を
説明するために用いた図である。 １・・・溶接トーチ、２・・・手首部、３　・腕部、４
溶接ロボント制御装置。 第１図 第３図 第４図 イて勢出畏Ｌ１ｍｍ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶接トーチの姿勢を制御する回動軸を有する手首部と、
   前記手首部の位置を移動制御する複数軸を有する腕部と
   からなり、溶接中にアーク電流値が許容範囲外になると
   一時停止する溶接ロボットにおいて、予め一時停止時に
   おける溶接トーチの姿勢に基づき、溶接トーチの向いて
   いる方向に該溶接トーチを所定量だけ後退させる処理機
   能を準備し、溶接中にアーク電流値が最大許容電流値を
   超えて一時停止した場合を検出し、このとき前記準備し
   た処理を実行させ、その実行後における前記各軸の位；
   ４データに基づきその後退位置から自動的に再起動させ
   ることを特徴とするアーク電流異常による一時停止発生
   後の自動処理方法。