JPS6174781A - 自動ア−ク溶接方法 - 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】 し産業上の利用分野］ 本発明は自動アーク溶接方法、特に予めプログラムされ
た所定のティーチング溶接ラインに沿って溶接ワイヤを
移動しワークのアーク溶接を行う自動アーク溶接方法の
改良に関する。

［従来の技術］ 従来より、例えばティーチングプレイバック方式を採用
し、予め所定の溶接ラインをコンピュータ等にティーチ
ングする自動アーク溶接方法が周知であり、この溶接方
法によれば、設定されたティーチング溶接ラインに従っ
てトーチを移動しワークの溶接を自助的に行うことがで
きることから、例えば自動車の溶接工程及びその他の人
聞生産ラインにおける溶接に幅広く用いられている。

ところで、このようなティーチング溶接ラインに沿った
アーク溶接を良好に行うためには、溶接の対象となるワ
ークを予め定められた溶接ラインに沿って隙間なく位は
決めすることが必要とされしかし、実際上ワークそのも
のの寸法誤差、アーク溶接時の熱歪み、ワークを位置決
めする冶具の誤差等に起因してワークに隙間が発生する
ことは避けられず、このようにして発生するワークの隙
間に起因して溶接不良等の溶接欠陥が発生する。

従来、このようなワークの隙間を検出するため各種の隙
間検出動作が行われ、例えばウィービング法を用いた場
合には、溶接ワイヤを溶接ラインと直交する方向に所定
振幅で交互に撮動くウィービング）をさせながら溶接ラ
インを縫うようにしてワークのアーク溶接を行う。この
方法によれば。

ウィービング時における溶Ｆｆｉ電圧、溶接電流の変化
からワークの隙間を検出することができる。

［発明が解決しようとする問題点］ Ｌ＆立二皿羞 しかし、従来ワークの隙間検出を行う場合には、このよ
うな隙間検出動作を溶接ライン開始位置から終了位置ま
で全域にわたって継続して行うため、その溶接速度が著
しく低下してしまい、例えば隙間検出動作としてのウィ
ービング伴うアーク溶接を行う場合には、ウィービング
を伴わない溶接を行う場合に比しその溶接速度が１／２
〜１／３まで低下し、能率良くワークのアーク溶接を行
うことができないという欠点があった。

特に、このような従来方法によれば、ワークの溶接ライ
ンが極めて長い場合には、その該ワークのアーク溶接に
極めて長時間を必要とし、その有効な対策が望まれてい
た。

発明の目的 本発明は、このような従来の課題に鑑み為されたもので
あり、その目的は溶接ラインに沿ってワークの隙間を確
実に検出しアーク溶接を高速で行うことの可能な自動ア
ーク溶接方法を提供することにある。

し問題点を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明の方法は、まずティー
チング溶接ラインの所望位置に予め複数の隙間検出ティ
ーチングポイントを設定しておく。

なお、ロボット溶接を実行させるためのティーチングポ
イントが設定されている場合には、該アイーチングポイ
ントをそのまま隙間検出ティーチングポイントとして利
用することもできる。

そして、ティーチング溶接ラインに沿って溶接ワイヤを
移動しワークのアーク溶接を行うにあたり、溶接ライン
が各ティーチングポイントに達する毎に溶接ワイヤによ
りワークの隙間を検出する所定の隙間検出動作を行う。

この隙間検出動作の結果、ワークの隙間が検出された場
合には次のティーチングポイントまでの区間、溶接条件
を隙間溶接用に変更してワークの隙間に対応したアーク
溶接を行う。

［作用］ 従って、本発明の方法によれば、隙間検出動作は各ティ
ーチングポイントにおいてのみ行なわれ、各ティーチン
グポイント間は溶接ラインに沿った通常のアーク溶接が
行なわれるため、溶接ラインに沿ったアーク溶接を高速
で行うことができ、特に長距離の溶接ラインに対しても
そのアーク溶接を短時間で行うことができる。

また、本発明の方法によれば、各隙間検出ティーチング
ポイントを、ワークの隙間が発生すると予想される個所
に対応して設定しておくことにより、ワークの隙間を確
実に検出し、該隙間が検出された場合には次のティーチ
ングポイントまでワークの隙間に対応したアーク溶接を
行うため、ワークの隙間の有無にかかわりなく該ワーク
のアーク溶接を確実に行うことが再能となる。

［実施例］ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明する。

本発明の原理 第２図には本実施例において用いられる自動アーク溶接
装置が示されており、実施例の装置は、溶接ロボット１
０に設けられたアーム１２の先端にトーチ１４を取付固
定し、該トーチ１４をアーム１２の動作により三次元的
に移動可能に形成している。

前記溶接トーチ１４は、その先端から溶接ワイヤ１６が
送給号能に形成されており、溶接電源１８からワーク２
０と溶接ワイヤ１６との間に所定の溶接電圧を印加する
ことにより、両者の間に７−りを発生し、ワーク２０’
のアーク溶接を行っている。

このようなアーク溶接を行うと、溶接ワイヤ１６の先端
は順次消耗していくため、その消耗Ｈに対応した長さの
溶接ワイヤ１６を順次補給する必要がある。このため実
施例の装置においては、溶接ワイヤ１６が予め所定量ド
ラム２２に巻装されており、このようにして巻装された
溶接ワイヤ１６を送給モータ２４により消耗量に応じて
順次連続的に供給している。

更に、実施例の装置は、ガスシールド用ボンベ２６内に
封入されたシールドガスをトーチ１４を介して溶接ワイ
ヤ１６の先端方向に向け噴出し、ワーク２０の溶接を良
好なものとしている。

また、実施例の装置は、前記アーク溶接に先だってワー
ク２０の溶接ラインが予めティーチングされ、ティーチ
ング溶接ラインとしてロボット制御１１２８内のメモリ
にプログラムされている。

そして、ロボット制ｍ＋盤２８は、図示しない冶具によ
りワーク２０が設２される毎に溶接ロボット１０を制御
しティーチング溶接ラインに沿って該ワーク２０の溶接
を行う。

ここにおいて、第１Ａ図には２つのワーク２０ａ、２０
ｂが隙間なく位置決めされている場合が示されており、
第１Ｂ図には２つのワーク２０ａ。

２０ｂが両者の間に所定の隙間１００が存在する状態で
位置決めされた場合が示されている。

第１Ａ図に示すごとく両ワーク２０ａ、２０ｂがなんら
隙間のない状態で正確に位置決めされている場合には、
トーチ１４をティーチング溶接ライン２００に沿って移
動することにより溶接ワイヤ１６の先端により両ワーク
２０ａ、２０ｂに跨がって溶接部が形成され、両ワーク
２０ａ、２０ｂは互いに確実に溶接されることになる。

しかし、第１Ｂ図に示すごとく、両ワーク２０ａ、　２
Ｑｂ間に隙間１００が存在する場合には、トーチ１４を
ティーチング溶接ライン２００に沿って移動するのみで
はその隙間１００の存在する位置においていずれか一方
のワークのみが溶接されるのみで両ワークに跨がったア
ーク溶接が行なわれず、充分な溶接強度が得られず溶接
欠陥が発生するという問題がある。

本発明の特徴的事項は、このようなティーチング溶接ラ
イン２００に沿ったワーク２０ａ、２０ｂのアーク溶接
を高速で行い、しかも両ワーク２０ａ、２０ｂの間に隙
間１００が存在する場合にはこれを確実゛に検出し、ワ
ーク２０ａ、２０ｂの溶接欠陥の発生を未然に防止する
ことを可能としたことにある。

このため、本発明の方法は、ティーチング溶接ライン２
００の所望位置に予め複数の隙間検出ティーチングポイ
ントＡ、８．Ｃ・・・を設定する。ここにおいて、これ
ら隙間検出テイーチングボイントＡ、８．Ｃ・・・は、
ティーチング溶接ライン２００上において、ワーク２０
ａ、２０ｂの隙間が発生しやすい個所に対応して設定す
る。

そして、ティーチング溶接ライン２００に冶って行なわ
れるアーク溶接が、各隙間検出ティーチングポイントＡ
、Ｂ、Ｃ・・・に達する毎に、溶接ワイヤ１６によりワ
ーク２０ａ、２０ｂの隙間１００を検出する所定の隙間
検出動作を行う。

そして、この隙間検出動作を行った結果、該ティーチン
グポイントにおいて隙間１００が検出されなかった場合
には、次のティーチングポイントまでティーチング溶接
ライン２００に沿ってワーク２０ａ、２０ｂのアーク溶
接を行う。

また、前記隙間検出動作を行った結果、該ティーチング
ポイントにおいて隙間１００が検出された場合には、次
のティーチングポイントまでの区間、溶接条件を隙間溶
接用に変更してワークの隙間１００に対応したアーク溶
接を行う。

このようにして本発明の方法によれば、ティーチング溶
接ライン２００に沿ったアーク溶接を行うにあたり、各
ティーチングポイントＡ、Ｂ、Ｃ・・・において隙間検
出動作を行い、その検出績′果に基づき次のティーチン
グポイントまでのアーク溶接を行うため、ティーチング
溶接ライン２００に沿ったアーク溶接の速度を損うこと
なく該ティーチング溶接ライン２００上に存在する隙間
を確実に検出し、ワーク２０ａ、２０ｂの溶接欠陥の発
生を未然に防止することが可能となる。

ここにおいて、前記各隙間検出ティーチングポイントＡ
、Ｂ、Ｃ・・・において行なわれる隙間検出動作として
は、隙間検出アーク走査法、ワイヤ送給法及びその他の
検出動作を採用することが可能である。

実施例の隙間検出動作の原理 本実施例においては、このような時間検出動作として隙
間検出アーク走査法を用いている。

第１図には本実施例において行なわれる隙間検出アーク
走査が示されており、実施例においては、ティーチング
溶接ライン２００上の所定のティーチングポイントｍを
中心として、ワーク２０ｂの溶接ライン隣接面４００と
平行にトーチ１４を一方のワーク２０ａ及び他方のワー
ク２Ｏｂ側にそれぞれ所定の振幅で往復走査し、この際
発生する電流変化に基づきワーク２０ａ、２０ｂ間に存
在する隙ｆｉ’ｆｉｌ　００を検出している。

すなわち、トーチ１４をティーチングポイントｍを中心
としてワーク２０ｂの溶接ライン隣接面４００と平行に
ワーク２Ｏａ側に所定の振幅Ｑ１、ワーク２Ｏｂ側に所
定の振幅Ｑ２をもって往復走査する。

このようにして隙間検出アーク走査を行うと、第３Ａ図
に示すごとく両ワーク２０ａ、２Ｏｂ間に隙間１００が
存在しない場合には、アーク走査はｍ・→ｏ−＋ｍ→ｎ
−＋ｍの順序で行なわれる。この際、アーク走査がｍ→
０に向け行なわれると、トーチ１４とワーク２０ａとの
距離が次第に短くなりこの結果溶接ワイヤ１６の長さも
短くなり、アーク電流回路内の抵抗が減少し、アーク電
流は次第に増加する。次にアーク走査が０→ｍに向け行
なわれると、前とは逆にアーク電流は次第に減少する。

そして、これに続いてアーク走査がｍ−＋ｎ−＋ｍと行
なわれると、このｍｎ区間においてはワーク２０ｂの溶
接ライン隣接面４００に沿って平行にトーチ１４が走査
されるため、ワーク２０１）の溶接ライン隣接面４００
上をアーク走査している間はトーチ１４とワーク２０ｂ
との距離が一定となり、この結果アーク電流も一定の値
となる。

従って、第３Ａ図に示すごとく両ワーク２０ａ。

２Ｏｂ間になんら隙間１００が存在しない場合には、ｍ
ｎ区間を隙間検出アーク走査してもそのアーク電流は常
にほぼ一定の値ＩＣとなる。

これに対し、第３Ｂ図に示すごとく、両ワーク２０ａ、
２Ｏｂ間に隙間１００が存在している場合に隙間検出ア
ーク走査すると、そのアーク走査はｍ−＋Ｑ−＋　ｍ−
）ｑ→ｐ→ｎ→ｐ→ｑ→ｍの順序で行われる。この際ｍ
ｏ区間のン−り走査時におけるアーク電流は第３Ａ図に
示す場合と同様であるが、隙間１００の存在するｍｎ区
間では、アーク走査がｍｑに沿って行なわれ、ｑ点に近
づくに従ってアーク長が増大しアーク電流が減少する。

従って、例えばｍ−＋ｎ方向に隙間検出アーク走査を行
った場合には、そのアーク電流は隙間１００が存在する
区間、すなわちｍからｑに向けて走査が行なわれるに従
って減少する。そして、その後アーク走査位置がｐ点に
移りワーク２０ｂの溶接ライン隣接面４００の走査を開
始すると同時に、すなわちｐ点の走査を開始するとと同
時にその電流値は一定の値１ｃとなる。

これとは道に、ｎ−＋ｍ方向に隙間検出アーク走査を行
うと、ｎｐ区間においてはアーク電流は一定の値１ｃと
なり、アーク走査位置がｐからｑ点に移ると同時にアー
ク電流は急激に減少し、その後アーク走査がｑ−＋ｍ方
向に向け行われるに従ってアーク電流は徐々に増加する
。

このように、ｍｎ区間を隙間検出アーク走査すると、ワ
ーク２０ｂの検出ライン隣接面４００の走査時に発生す
るアーク電流１ｃより小さな電流が隙間１００の領域を
走査する際に発生し、しかも、アーク走査が溶接ライン
隣接面４００と隙間１００との間を切替わる０６点にお
いて大きな電流変化ｄｉ（ｔ）　／ｄｔが発生する。例
えば第３Ｂ図からも明らかなように、ｍ→ｎ方向にアー
ク走査する場合にはｑｐ点においその電流変化がｄ［（
ｔ）　／　ｄｔ＝　＋　ｏｏとなり、これとは逆にｎ→
ｍ方向にアーク走査する場合には０６点においてその電
流変化は（ＩＩ（ｔ）　／ｄｔ＝−■となる。

従って、このような隙間検出アーク走査時において生ず
るアーク電流の変化を検出すれば、ワーク２０ａ、２Ｏ
ｂ間に存在する隙間１００を確実に検出し、しかも必要
に応じてその隙間の大きさをも検出することが可能とな
る。

このような電流変化に基づいて隙間１００の有無を検出
する手段として各種方法が採用可能である。

例えば隙間１００が存在する場合に、隙間１００の境界
部分ｐ、ｑ点で電流値　Ｉ　（ｔ）が急激に変動しｌ　
ｄＩ（ｔ）／ｄｔ　１　＝■となることを利用し隙間１
００の有無を検出することも可能である。例えばｍｎ区
間においてアーク電流１（ｔ）を所定時間間隔でサンプ
リングし、相連続してサンプリングされる２つの電流値
■・、’（ｉ−１）の差の絶対置が予め定められた所定
のＩＩ　ｋを上回ることをもって、隙間１００が存在す
ると判断すればよい。

また、これ以外にも、隙間１００が存在する場合にその
アーク電流Ｉ（ｔ）がｌｃより小さな値となることに着
目し、アーク電流１　（ｔ）を次式に基づき積分し、 Ｐ＝ｆ　　（１（ｔ）−ＩＣ）　ｄｔ・・・（１）この
積分値Ｐが０以上の場合には隙間１００が存在しないと
判別し、積分値Ｐが０未満である場合には隙間１００が
存在すると判別することもできる。

また、同様の理由から、隙間検出アーク走査時における
アーク電流１　（ｔ）をｍｎ区間において所定時間間隔
でサンプリングし、この勺ンプリング電流１ｉを次式に
基づき演算し、 （但し、Ｎはｍｎ区間でのサンプリング回数）この演算
＠Ｐが０以上である場合には隙間１００が存在しないと
判別し、演算値Ｐが０未満である場合には隙間１００が
存在すると判別することもできる。

また、前記（１）、（２）式の演算値を利用して隙間１
００の大きさの判別を行うことも可能である。この場合
には、予め隙間１００の大きさに対応した負の基準レベ
ルを複数周設定しておき。

該基準レベルと前記（１）、（２）式の演算値とを比較
することにより隙間１００の大きざを判別すればよい。

このようにすることにより、単に隙間検出アーク走査を
行うのみで、なんら特別の検出装置を用いることなく、
ワーク２０ａ、２Ｏｂ間に発生する隙間１００を確実に
検出することが可能となり、アーク溶接に用いる装置の
構造を簡単かつ安価なものとすることが可能となる。

また、以上説明した隙間検出アーク走査は、各隙間検出
ティーチングポイントＡ、Ｂ、Ｃ・・・においてトーチ
１４のティーチング溶接ライン２００方向へ向けた走査
を中止して行った場合を例に取り説明したが、これに以
外にも、前述した隙間検出アーク走査を、ワーク２０ａ
、２０ｂのティーチング溶接ライン２００に沿ったアー
ク走査と同時に所定区間行うことも可能である。この場
合には、ワーク２０ａ、２０ｂのティーチング溶接ライ
ン２００に沿った直線的な走査と第３図に示す隙間検出
アーク走査とをベクトル的に組合せてトーチ１４をジグ
ザグ状に走査することも可能である。

そして、このようにして各ティーチングポイント毎に行
なわれる隙間検出動作の結果、隙間１００が存在しない
と判断された場合にはティーチング溶）妄ライン２００
に沿った通常のアーク溶接を開始し次のティーチングポ
イントに達した時点において、同様の隙間検出動作を繰
返して行う。

また、前記隙間検出動作を行った結果、該ティーチング
ポイントにおいて、ａｔ間１００が検圧さする場合には
、前述したように溶接条件を隙間溶接用に変更してワー
クの隙間に対応したアーク溶接を次の隙間検出ティーチ
ングポイントまで行う。

溶接条件の変更 本実施例おいては、このように隙間１００が検出された
場合に、隙間溶接用の溶接条件として次の４つの条件の
いずれか１つ又は２つ以上が設定される。

（１）溶接速度を低速に変更する。

（２）溶接電流を所定の低電流に減少するよう変更する
。

（３）溶接ワイヤ１６の溶接位置を微修正する。

（４）溶接トーチの狙い角度を修正する。

（５）ティーチング溶接ライン２００に沿ってウィービ
ング溶接を行うように設定する。

また、隙間検出動作により存在する隙間１００の大きさ
をも検出する場合には、検出された隙間１００の大きさ
に応じて、前記（１）〜（５）の条件の、いずれか１つ
あるいは複数を自動的に選択して溶接条件を隙間溶接用
に変更することも可能である。

このようにして、本発明によればティーチング溶接ライ
ン２００上に設定された隙間検出ティーチングポイント
Ａ、８．０・・・上において所定の隙間検出動作を行う
のみであり、これ以外の個所においては通常のアーク溶
接を行うため、ティーチング溶接ライン上に存在する隙
間１００を検出する為に発生する時間遅れを最小限に抑
制し、ワーク２０ａ、２０ｂのアーク溶接を高速で行う
ことが可能となる。しかも、各隙間検出ティーチングポ
イントＡ、Ｂ、Ｃ・・・をティーチング溶接ライン２０
０上において隙間１００の存在する発生の確率の高い個
所に対応して設定することにより、ティーチング溶接ラ
イン２００上に存在する隙間１００を確実に検出しワー
ク２０ａ、２０ｔ）の溶接欠陥の発生を防止することが
可能となる。

叉ＩＬ悲１」Ｕ１通 第４図にはこのような本発明が適用される自動アーク溶
接装置の具体的な回路が示され、実施例の装置は、ティ
ーチング溶接ライン２００及び該ティーチング溶接ライ
ン２００上に任意に設定された隙間検出ティーチングポ
イントＡ、Ｂ、Ｃ・・・がライン出力回路４０内のメモ
リに予めプログラムされている。

なお、実施例の装置は、前記メモリ内に溶接用ティーチ
ングポイントが設定されている場合には、隙間検出ティ
ーチングポイントＡ、Ｂ、Ｃ・・・を新たに設定するか
わりに、該溶接用ティーチングポイントを隙間検出ティ
ーチングポイントとして用いることもできる。

そして、該ライン出力回路４０は溶接電源１８に溶接開
始指令信号を出力するとともに位置制御系４２に向けテ
ィーチング溶接ライン２００の位置信号を出力する。

溶接電源１８は、このようにして溶接開始指令信号が出
力されると同時にトーチ１４とワーク２０との間に所定
の溶接電圧を印加しアークを発生させる。

また、位置制御系４２は、減算器４４、アンプ４６、ア
クチュエータ４８及びフィードバック回路５０から成り
、ライン出力回路４０から出力されるティーチング溶接
ライン信号に沿ってトーチ１４を移動制御し、ワーク２
０ａ、２０ｂをティーチング溶接ライン２００に沿って
確実にアーク溶接する。

なお、前記位置制御系４２は通常ロボットに複数個設け
られているが、実施例においては説明を簡単にするため
にその内の１つのみを図示し説明している。

実施例の装置においては、このようなティーチング溶接
ライン２００に沿ったアーク溶接を行うにあたり、アー
ク溶接が各ティーチングポイント△、Ｂ、Ｃ・・・に達
したことを検出するために、一致１［回路５２がアンプ
４６の出力段に設けられており、この一致１．ＬＸ回路
５２は、アンプ４６の出力に基づきトーチ１４が各ティ
ーチングポイントＡ、Ｂ、Ｃ・・・に達した時点でポイ
ント検出信号ａをライン出力回路４０に供給すると同時
に、該ポイント検出信号ａを遅延回路５４により僅かな
時間遅れを与えた後検知指令回路５６に向け供給する。

ライン出力回路４０は隙間検出動作を行うよう教示され
た各ティーチングポイントＡ、Ｂ、Ｃ・・・を表わすポ
イント信号すを検知指令回路５６に向け供給する。

検知指令回路５６は、このようにして遅延回路５４及び
溶接ライン出力回路４０からそれぞれ供給される信号ａ
、ｂのアンド入力（論理積）によりトリガされ、任意に
設定可能な時間幅ｔを有する隙間検出指令パルスＣを出
力する。

このようにして、実施例の装置においては、検知指令回
路５６から、ティーチング溶接ライン２００に沿ったア
ーク溶接が各ティーチングポイントＡ、Ｂ、Ｃ・・・に
達する毎に隙間検知指令パルスＣが出力されることにな
る。

そして、このようにして隙間検知指令パルスＣが出力さ
れる毎にそのパルス時間ｔに合わせてウィーブ動作指令
回路５８がｖＪ乍し、ウィービング信号ｄを出力する。

このウィービング信号ｄは、館記第３図に示すごとく、
ワーク２０ｂの溶接ライン隣接面４００と平行にｍ点を
中心としてワーク２０　ａ　ｆｉｌｌに所定の振幅Ｑ１
　、ワーク２Ｏｂ側に所定の振幅Ｑ２をもってトーチ１
４を往復走査するものであり、該信号ｄは減算器４４の
入力段に設けられた加算器６０に向け供給される。

そして、加算器６０は、このようにして入力されたウィ
ービング信号ｄをライン出力回路４０から出力されるテ
ィーチング溶接ライン信号と加算し、その加算信号を減
算器４４に向け供給する。

従って、実施例の装置においては、ティーチング溶接ラ
イン２００に沿ったアーク溶接が各ティーチングポイン
トＡ、Ｂ、Ｃ・・・に達する毎に、所定の時間トーチ１
４が溶接ライン２００に沿ってジグザグ状にウィービン
グ走査、すなわち隙間検出アーク走査されることになる
。

また、このようにして隙間検出指令パルスＣが出力され
ると、該パルスＣにより溶接電源１８が制御され、該パ
ルス時間ｔの間アーク電流を隙間検出アーク走査用に制
御する。

従って、この隙間検出アーク走査が行なわれた時間ｔの
間に発生するアーク電流］（ｔ）の変化を検出すること
により、各ティーチングポイントＡ、Ｂ、Ｃ・・・にお
いてワーク２０ａ、２Ｏｂ間に存在する隙間１００を検
出することが可能となる。

このため、本実施例の装置は、この隙間検出アーク走査
時におけるアーク電流１　（ｔ）を微分しワーク２０ａ
、２Ｏｂ間の隙間１０ｏを検出する隙間検出微分回路６
２を設けている。

この隙間検出微分回路６２は、電流検出回路６４により
アーク電流１　（ｔ）を検出しその検出信号をゲート回
路６６を介して微分回路６８に入力し、アーク電流Ｉ　
（ｔ）の微分値ｄｉ（ｔ）／ｄｔの値を判別回路７２に
供給している。

判別回路７２は、このようにして供給される微分値ｄ■
（ｔ）／ｄｔを絶対値変換し、変換された値ｌ　ｄｉ（
ｔ）　／（Ｉｔ　ｌと基準レベル出力回路７０から供給
される基準レベル信号にとを比較し、絶対値信号が基準
レベルＫを上回った際ワーク２０ａ。

２０ｂ間に隙間１００が存在すると判別し隙間検出信号
Ｓを出力する。

なお、実施例の隙間検出微分回路６２は、溶接電源１８
をの電流値が切替えられた際におけるアーク電流の変化
により判別回路７２が誤って検出信号Ｓを出力すること
がないよう、検知指令回路５６から出力される隙間検知
指令パルスＣを遅延回路６４により所定時間遅延してゲ
ート回路６６に入力し、溶接機ＩＱ１８の電流値が切替
えられた後所定時間経過してから該ゲート回路６６を該
パルス時間ｔだけオンしている。

このようのして実施例の隙間検知微分回路６２は、各テ
ィーチングポイントＡ、Ｂ、Ｃ・・・において隙間検出
アーク走査を行うことにより発生するアーク電流変化を
検出し、この際、ワーク２０ａ。

２Ｏｂ間に隙間１００が存在する場合に第３図に示すよ
うにｑ→ρあるいはｐ→ｑへ向けた隙間検出アーク走査
が行なわれる瞬間に発生するアーク電流の変化１　（Ｉ
Ｉ（ｔ）／ｄｔ　ｌ　＝■を確実に検出し隙間１００の
検出信３ｑ　３を出力することが可能となる。

本実施例においては、各ティーチングポイントＡ、Ｂ、
Ｃ・・・において、第３図に示すごとくｍ→０−→ｍ＋
ｎ−＋ｍの順序で行う隙間検出アーク走査をそれぞれ複
数回繰返して行うため、判別回路７２からは、ｌ１ｌｉ
！間１００が存在する場合には隙間検出信号Ｓが複数回
出力されることになる。

このため、実施例の装置では、該判別回路７２から出力
される検出信号Ｓをプリセットカウンタ７４にてカウン
トし、そのカウント値が予め設定したＮ回を上回った際
該ティーチングポイントに隙間１００が存在すると判別
し隙間検出確認信号をメモリ回路７６にむけ供給し、メ
モリ回路７６に記憶された隙間検出Ｉｆ１認信号は遅延
回路７８により遅延され、各ティーチングポイントＡ、
Ｂ。

Ｃ・・・における隙間検出アーク走査終了と同時に補正
指令器８０にむけ供給される。

なお、カウンタ７４、メモリ回路７６の内容は、ライン
出力回路４０から新たな隙間検出ティーチングポイント
信号すが出力されるたびにリセットされる。

このようにして隙間検出確認信号が入力されると、実施
例の補正指令器８０は１次のティーチングポイントまで
の区間装置各部の溶接条件を隙間溶接用に変更しワーク
２０ａ、２０ｂの隙間１００に対応したアーク溶接を行
う補正指令を出力する。

すなわち、実施例の補正指令器８０は、このような溶接
条件の変更として、前述したように、第１にライン出力
回路４０に向け補正信号■を出力し溶接速度を低速に制
御することができ、また、同様にして前記ライン出力回
路４０に補正信号■を出力し溶接ワイヤ１６による溶接
位置の微修正を指示し、あるいは溶接トーチの狙い角度
の修正■を指示し、またウィーブ動作指令回路５８に向
けウィービング動作指令信号■を出力し、更に、溶接電
源１８に向け溶接電流を低電流に切替える電流変更指令
Ｖを出力することができる。

ここにおいて、実施例の装置は、この５種類の補正指令
のいずれか１つ又は２つ以上を同時に実行するようその
補正動作の設定を行うことが可能である。

このように、本実施例の装置は各ティーチングポイント
Ａ、Ｂ、Ｃ・・・において所定の隙間検出アーク走査を
行い、この隙間検出アーク走査時において発生するアー
ク電流の変化に基づ、き各ティーチングポイントＡ、Ｂ
、Ｃ・・・に存在する隙間１００を確実に検出すること
ができる。

そして、各ティーチングポイントＡ、Ｂ、Ｃ・・・にお
いて隙間１００の存在するこ・とが検出された場合には
次のティーチングポイントまでの区間、溶接条件を隙間
溶接用に変更してワークの隙間１００に対応したアーク
溶接を行うことができ、これにより隙間１００の存在に
かかわりなくワーク２０ａ、２０ｂのアーク溶接を確実
に行うことができる。

また、各ティーチングポイントＡ、Ｂ、Ｃ・・・におけ
る隙間検出アーク走査を行った結果、隙間１００が検出
されなかった場合には、通常と同様にティーチング溶接
ライン２００に沿ったアーク溶接を行うため、ワーク２
０ａ、２０ｂのアーク溶接を高速で行うことができる。

また、本実施例の装置においては、隙ｒ、！］　１００
が存在する場合に、隙間検出アーク走査を行った際に発
生するｐＱ点点間おける電流変化ｄｌ（ｔ）／ｄｔの値
を、隙間１００の大きさに応じて予め複数個に１　、に
２・・・測定し、このに１　、に２を基準信号として基
準レベル出力回路７０に設定しておくことにより、判別
回路７２は微分回路６８からの信号と基準レベル出力回
路７ｏからの信号とを比較しワーク２０ａ、２Ｏｂ間に
発生する隙間１００の大きさも検出することが可能とな
る。

このようにして隙間１００の大きさを検出する場合には
、実施例の補正指令器８０はその検出した隙間１００の
大きさに応じて前述した４つの補正指令信号１．　ＩＩ
、　ＩＩｌ、　ＩＶ、　Ｖのいずれが１つ又は２つ以上
を自動的に選択して出力することも可能であり、このよ
うにすることにより、隙間１００の大きさに応じた適切
なアーク溶接を行うことが可能となる。

また、本実施例の装置においては、ティーチング溶接ラ
イン２００上に設定された各隙間検出ティーチングポイ
ントＡ、Ｂ、Ｃ・・・のすべてについて隙間検出アーク
走査行う場合を例に取り説明したが、本発明はこれに限
らず、このようにして設定された複数の隙間検出ティー
チングポイントＡ。

８、Ｃ・・・の内、所望の隙間検出ティーチングポイン
トを指定することにより、指定された隙間検出ティーチ
ングポイントにおいてのみ隙間検出アーク走査を実行す
るように形成することも可能である。　また、航記実施
例の装置は、各ティーチングポイントＡ、Ｂ、Ｃ・・・
において隙間検出アーク走査を行った際発生するアーク
電流の変化を微分することにより、隙間１００の存在を
検出する場合を例に取り説明したが、本発明はこれに限
らず、隙間検出アーク走査時における電流変化を前記第
１．２式に基づき積分し、その積分結果に基づき隙間１
００を検出することも可能である。

第５図には、このようにしてアーク電流を積分し隙間１
０ｏを検出する場合の実施例が示されており、実施例の
装置は、前記第４図に示す隙間検出微分回路６２の代り
に隙間検出積分回路８２を設けたことを特徴とする。

この隙間検出積分回路８２は電流検出回路６４の出力す
る検出電流を切替回路８４を用いてメモリ８６又は減算
器８８へ切替供給している。すなわち、切替回路８４は
、まずメモリ８６側に切替わり、隙間１００が存在しな
い場合においてａｔ間検出アーク走査が為された場合に
発生する定常電流１ｃを電流検出回路６４により検出し
これをメモリ８６内に書込記憶する。

そして、このようにしてメモリ８２内に定常電流１ｃが
書き込まれた後、遅延回路６４を介して検知指令回路５
６から隙間検知指令パルスＣが出力されると、これと同
時に切替回路８４は減算器８８側に切替わり、その後隙
間検出アーク走査を行うことにより発生するアーク電流
１　（ｔ）を減算器８８に供給する。

従って、減算器８８からは次式に示す演算値が出力され
、 １（ｔ）−１ｃ 積分回路９０は、この演算値を前記第１式に基づき演算
する。

判別回路７２は、このようにして積分回路９０から出力
される演算１直がＯ又は正である場合には隙間１００は
存在しないと判断し、またその演算値が負の値である場
合にはワーク２０ａ、２Ｏｂ間に隙間１００が存在する
と判別し、隙間検出信号Ｓを出力する。

このように、本実施例の装置によれば、各アイーチング
ポイントＡ、Ｂ、Ｃ・・・において為される隙間検出ア
ーク走査時に発生するアーク電流の変化に基づき各ティ
ーチングポイントＡ、８．Ｃの隙間１００を正確に検出
することとが可能となり、更に積分回路９０の出力する
積分値により隙間１００の大きさも測定することが可能
となる。

他の隙間検出動作 また、前記実施例においては、各ティーチングポイント
Ａ、Ｂ、Ｃ・・・においてワーク２０ａ。

２０ｂの隙間１００を検出する隙間検出動作として、ワ
ーク２０の溶接ライン隣接面４００と平行にトーチ１４
を走査する隙間検出アーク走査を行う場合を例に取り説
明したが、本発明はこれに限らず、これ以外にも他の隙
間検出動作を行うことも可能であり、例えば隙間１００
に向けワイヤ１６を送給することにより隙間１００を検
出する隙間検出動作を行うことも可能である。

第６図にはワイ１７１６を送給することにより、隙間１
００を検出する場合の実施例が示されている。

すなわち、隙間検出動作として溶接ワイヤ１６の送給動
作を用いる場合には、ティーチング溶接ライン２００に
沿って行なわれるアーク溶接は、各ｇＪ間検出ティーチ
ングポイントＡ、８．Ｃ・・・に達する毎にアーク溶接
及び溶接ワイヤ１６の移動を一時的に停止し、溶接ワイ
ヤ１６をティーチングポイントに向け送給する。そして
、溶接ワイヤ１６の送給量に基づきティーチングポイン
トにおけるワーク２０ａ、２０ｂの隙間の有無を検出す
る。

ところで、このようなワイヤ送給法を用いる場合には、
一般に溶接ワイヤ１６によるワーク２０の溶接は、一方
のワーク１８に対し４５度の傾きをもって行なわれるた
め、溶接ワイヤ１６はティーチングポイントＡ、Ｂ、Ｃ
・・・に達した時点でその・まま溶接ワイヤ１６を送給
してもその先端はワーク２０に衝突し、隙ＩＤ１００が
存在していてもこれを円滑に検出することは難しい。

このため、一般にこのようなワイヤ送給法を用いる場合
には、アーク溶接が各ティーチングポイントＡ、Ｂ、Ｃ
・・・に達する毎に第６図に示すごとく、溶接ワイヤ１
６のワーク２０ｂに対する角度αを、溶接ワイヤ１０の
先端がワークの隙間１００の存在する方向に対向するよ
うに傾け、その後溶接ワイヤ１６の送給動作を開始する
。

この傾き角αは溶接の対象となるワーク２０の種類によ
って異なるが、一般に０〜１０度の範囲において設定す
ることが好ましい。

このようにして、各ティーチングポイントＡ。

Ｂ、Ｃ・・・において、ｉ量検出動作を行うと、両ワー
ク２０８．２０ｂ間に隙間１００が存在しない場合には
、第６Ａ図に示すごとく、溶接ワイヤ１６の先端がワー
ク２０ａ、２０ｂ１．：衝突しそれ以上溶接ワイヤ１６
の送給を行うことができなくなる。

これに対し、両ワーク２０ａ、２０ｂ間に隙間１００が
存在する場合には、第６Ｂ図に示すごとく、溶接ワイヤ
１６はその先端がワーク２０ａ。

２０ｂに衝突して停止することなく隙ＩＩＩ　００を介
して送給され続ける。

従って、隙間１００の有無によりワイヤ送給量が異なり
、このワイヤ送給口を検出することにより、ワイｒ２０
ａ、２０ｂに隙間１００が存在するか否かを正確に検出
することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、ティーチング溶接
ライン上にＦＦ！数の隙間検出ティーチングポイントを
任意に設定し、ワークの隙間検出動作を行うため、該隙
間検出ティーチングポイントを予め隙間１０Ｑの発生が
予想される個所に任意に設定するこによりワークの隙間
を確実に検出することが可能となり、しかも、該隙間検
出動作を前記隙間検出ティーチングポイントにおいて行
うのみであるため、隙間検出を行うことにより発生する
アーク溶接の時間遅れを最小限に抑制し、ワークのアー
ク溶接を高速度で行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図シよ本発明に係る自動アーク溶接方法の好適な実
施例を示す説明図、 第２図は本発明の方法に用いられる自動アーク溶接装置
の説明図、 第３Ａ図及び第３Ｂ図は本発明の方法を実行するために
用いられる隙間検出動作の好適な実施例を示す説明図、 第４図は本発明の方法が適用される自動アーク溶接装置
の具体的な実施例を示す回路ブロック図、第５図は前記
第４図に示す装置の一部を変更した回路のブロック図、 第６図は本発明において用いられる隙間検出動作の他の
実施例を示す説明図である。 １４　・・・　トーチ、 １６　・・・　溶接ワイヤ、 １００　　・・・　隙間、 ２００　　・・・　ティーチング溶接ライン、４００　
　・・・　隣接面、 Ａ、Ｂ、Ｃ・・・　ティーチングポイント。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）予めプログラムされた所定のテイーチング溶接ラ
   インに沿って溶接ワイヤを移動しワークのアーク溶接を
   行う自動アーク溶接方法において、前記ティーチング溶
   接ラインの所望位置に予め複数の隙間検出ティーチング
   ポイントを設定しておき、 各ティーチングポイントにおいて溶接ワイヤによりワー
   クの隙間を検出する所定の隙間検出動作を行い、 この隙間検出動作の結果ワークの隙間が検出された場合
   には次のティーチングポイントまでの区間、溶接条件を
   隙間溶接用に変更してワークのアーク溶接を行うことを
   特徴とする自動アーク溶接方法。
2. （２）特許請求の範囲（１）記載の方法において、隙間
   検出動作は、一方のワークの溶接ライン隣接面と平行に
   トーチを移動し、溶接ラインと該一方のワークとの所定
   区間をアーク走査する隙間検出アーク走査を行い、この
   隙間検出アーク走査時におけるアーク電流の変化に基づ
   き両ワークの間に発生する隙間を検出することを特徴と
   する自動アーク溶接方法。
3. （３）特許請求の範囲（１）記載の方法において、隙間
   検出動作は、ティーチングポイントにおいてアーク溶接
   を一時的に停止し、更に溶接ワイヤの移動を一時的に停
   止し、その後溶接ワイヤをティーチングポイントに向け
   送給し、該溶接ワイヤの送給量に基づきティーチングポ
   イントにおけるワークの隙間を検出することを特徴とす
   る自動アーク溶接方法。
4. （４）特許請求の範囲（１）〜（３）のいずかに記載の
   方法において、 隙間検出動作によりワーク隙間が検出された場合には、
   次のティーチングポイントまで、ワークをウイービング
   溶接することを特徴とする自動アーク溶接方法。