JPS6096369A - ア−ク溶接におけるト−チ自動制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、アーク溶接ロボットにより鉄構製品を自動
溶接する際のトーチ自動制御方法に関するものである。

（従来技術） アーク溶接ロボットは、作業者によシ動作を教示した後
、溶接を行なうティーチング・プレイバック方式が基本
であり、これに加えて、アークセンシング、非接触式磁
気センシング、ワイヤアース方式によるセンシングによ
シ、溶接中のすみ内継手の進行方向と直角方向の位置修
正を行なっている。この修正は、継手線から連続的に１
０〜５０龍の外れがあっても追従できるようになってい
る。

しかしながら、このような方式においてもアークスター
ト点、方向、方向変化点、終了点は、ティーチングによ
らなければならない。

このような算ボットでは、多種少量生産方式でかつ製品
精度（回し溶接部や隅角部などトーチの方向変化点の位
置に関する精度）も０．５Ｈ以内に確保できるものに適
しているが、製品精度±２鶴程度を許容する鉄構製品で
は上記精度ではきびしく不適当であわ、−品毎にティー
チングするとセンシング時間がアークタイムと同程度に
なシ、非能率となる問題があった。

（発明の目的） この発明は、前述のような事情に鑑みて提案されたもの
で、その目的は、アークセンシング方式でリアルタイム
のトーチ制御が可能で、ティーチングを必要とせずに自
動溶接を行なうことができ、溶接時間の短縮を図ること
のできるトーチ自動制御方法を提供することにある。

（発明の構成） この発明に係るトーチ自動制御方法は、溶接継手線の方
向が変化するアーク溶接において、アーク電流変化を検
出しつつアークセンシング方式でウィービングを行ない
、急激なアーク電流変化が生じた時を溶接継手線の方向
変化点としてトーチを方向転換させ、ティーチング・プ
レイバック方式によらずリアルタイムでトーチ制御し、
アーク溶接ロボットとＮＣ制御を組合わせることによシ
自動溶接を行なうようにされている。

（実　施　例） 以下、この発明を図示する一実施例に基づいて説明する
。この実施例は、第１図に示すように、方向が変化する
溶接継手線りに沿って、下向き（第２図参照）あるいは
横向き（第３図参照）ですみ肉溶接を行なう例であシ、
第４図（ｂ）に示すような三角形のウィービングＷを行
なう。

ここで、溶接機の外部特性としては、第４図（ａ）に示
すようなトーチ１からのワイヤ２突出長さ変化ＣＩ、→
ｌｏ””Ｊ＋）に伴なって、第５図に示すようなアーク
電流値変化が生じる。

このようなアーク電流値変化をセンサ３によ如検出し、
ミニコン４により演算処理してＮＣ制御すれば（第６図
参照）、通常の直線部の継手線において、従来と同様の
アークセンシングがなされる。ここで、このアークセン
シングを詳述すると、第４図において継手線り上でのア
ーク電流最下限値Ｗ２（＝Ｗ４）を検出して基準値とな
し、左右の最上限値の差ΔＷ＋＝ＷＩ（’＝Ｗ’ｓ）　
Ｗｓが一定となる膚 ように幅方向の移動量を予めインプットされば、継手線
りを中心としたウィービングがなされ、継手線りの誤差
を吸収しつつリアルタイムセンシングによる自動溶接が
なされることになる。

次にセンサ３によりサンプリングした信号はＡ／Ｄ　コ
ンバータを通して第９図に示すような出力信号となる。

通常の場合、アーク電流の時間に対する変化率ｄ　ｉ　
／ｄ　ｔが一定であるので、本発明（３） においでは、これを利用し、継手線りの方向変化点を検
知し、さらには、その端部が開放か（第８図参照）、閉
鎖か（第９図参照）を判断しトーチの方向転換を行なう
ことになる。

なお、この端部の検出は、トーチが前進するＷ８〜Ｗ４
間で行なう。

（Ｌ）　端部が開放の場合 第１０図に示すように、トーチが開放部にくると、電流
の変化率が負の方向に急激に増加することになる。この
とき、ＣＰＵはトーチが開放部に位置すると判断し、ト
ーチの姿勢制御を行なう。

Ｑｉ）　端部が閉鎖の場合 第１１図に示すように、トーチが閉鎖部にくると、電流
の変化率が正の方向に急激に増加する。このとき、ＣＰ
Ｕはトーチが閉鎖部に位置すると判断し、トーチの姿勢
制御を行なう。

ここで、外回シか自回ジかのトーチの方向転換は、シー
ケンスを予め決定し、ＮＣ制御とロボットの組合わせで
容易に行なうことができ、リアル（） タイムでの連続したアークセンシングによ如、誤差の比
較的大きい多種少量鉄構製品を能率的に自動溶接できる
。

また、ガン）　ＩＪ一方式で複数の溶接箇所を同時に溶
接することも可能となシ、その生産能率の向上は極めて
大きい。

（発明の効果） 前述のとおシ、この発明によれば、通常の直線部継手線
はもちろんのこと、継手線の方向転換点をも連続してリ
アルタイムでアークセンシングが可能であシ、ティーチ
ングを必要とせずに自動溶接を行なうことができ、特に
多種少量鉄構製品の溶接において、能率が極めて向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、被溶接材の一例を示す斜視図、第２図は下向
き溶接を示す断面図、第３図は横向き溶接を示す断面図
、第４図（ａ）　、　（ｂ）は、本発明に係るウィービ
ングの一例を示す正面図、平面図、第５図は、ウィービ
ングによるアーク電流変化を示すグラフ、第６図は、こ
の発明に係る制御ブロック図の一例、第７図は、通常の
アーク電流の出力信号を示す線図、第８図、第９図は開
放端部、閉鎖端部を示す概略図、第１０図は、第８図に
おける出力信号変化を示す線図、第１１図は第９図にお
ける出力信号変化を示す線図である。 １・・トーチ、２・・ワイヤ、 ３−・センサ、４拳・ミニコン、 Ｌ・・溶接継手線、Ｗ・・ウィービング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶接継手線の方向が変化するアーク溶接において
   、アーク電流変化を検出しつつウィービングを行ない、
   急激なアーク電流変化が生じた時を溶接継手線の方向変
   化点としてトーチを方向転換することを特徴とするアー
   ク溶接におけるトーチ自動制御方法。