JPS6232032B2 - - Google Patents
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- JPS6232032B2 JPS6232032B2 JP6673482A JP6673482A JPS6232032B2 JP S6232032 B2 JPS6232032 B2 JP S6232032B2 JP 6673482 A JP6673482 A JP 6673482A JP 6673482 A JP6673482 A JP 6673482A JP S6232032 B2 JPS6232032 B2 JP S6232032B2
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- Japan
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- feeding
- welding wire
- welding
- pulse
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- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 8
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
- B23K9/133—Means for feeding electrodes, e.g. drums, rolls, motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は溶接ワイヤの送給方法に関し、特に
消耗性電極を非溶接時、例えば溶接開始前の開先
位置を検知する時のセンサとして用いる場合のワ
イヤ送給方法に関する。
消耗性電極を非溶接時、例えば溶接開始前の開先
位置を検知する時のセンサとして用いる場合のワ
イヤ送給方法に関する。
消耗性電極を用いる自動溶接装置、特に溶接用
ロボツトにおいて、溶接ワイヤ（以下、ワイヤと
いう）がワークに接触したことを検知して開先位
置を探知する方法が知られている（特開昭53−
32597号公報、実開昭54−111838号公報参照）。こ
の接触式センサは、第５図に図式的に示すよう
に、溶接ワイヤと母材との間に電圧を印加し、こ
の電圧が基準電圧以下に低下したことをもつて、
溶接ワイヤと母材とが接触したことを検出するよ
うにしたものである。この方法の一つに、最初に
ワイヤを送り出し接触すればワイヤ送給を止め、
以降はロボツトを動かして開先位置を探知、即ち
センシングする方式がある。第１図、第２図はこ
の説明図である。
ロボツトにおいて、溶接ワイヤ（以下、ワイヤと
いう）がワークに接触したことを検知して開先位
置を探知する方法が知られている（特開昭53−
32597号公報、実開昭54−111838号公報参照）。こ
の接触式センサは、第５図に図式的に示すよう
に、溶接ワイヤと母材との間に電圧を印加し、こ
の電圧が基準電圧以下に低下したことをもつて、
溶接ワイヤと母材とが接触したことを検出するよ
うにしたものである。この方法の一つに、最初に
ワイヤを送り出し接触すればワイヤ送給を止め、
以降はロボツトを動かして開先位置を探知、即ち
センシングする方式がある。第１図、第２図はこ
の説明図である。
図において、モータ駆動により溶接トーチＴか
らワイヤＷを送給すると、ワイヤＷが開先をなす
ワークに接触する。接触を検知すると、溶接トー
チＴを上方（Ｚ方向）に距離l1だけ上げる。ワイ
ヤＷがなお接触するなら、第１図ｂに示す如く、
たて板Ｐに接触したと判定し、右方向（Ｘ方向）
に距離l2だけ進め、次いで−Ｚ方向に進めて接触
するか否か検知する。接触すれば溶接トーチＴの
移動を終了し、これでＺからＸ方向になす開先位
置を探知できる。一方、ワイヤＷをＺ方向に距離
l1だけ上げてもワークに接触しないときは、第１
図ａに示す如く、水平板Ｈに当たつたと判定し、
左方向（−Ｘ方向）に進め、接触するか否かを検
知する。接触すれば移動を終了し、これでＸから
Ｚ方向になす開先位置の検知ができる。
らワイヤＷを送給すると、ワイヤＷが開先をなす
ワークに接触する。接触を検知すると、溶接トー
チＴを上方（Ｚ方向）に距離l1だけ上げる。ワイ
ヤＷがなお接触するなら、第１図ｂに示す如く、
たて板Ｐに接触したと判定し、右方向（Ｘ方向）
に距離l2だけ進め、次いで−Ｚ方向に進めて接触
するか否か検知する。接触すれば溶接トーチＴの
移動を終了し、これでＺからＸ方向になす開先位
置を探知できる。一方、ワイヤＷをＺ方向に距離
l1だけ上げてもワークに接触しないときは、第１
図ａに示す如く、水平板Ｈに当たつたと判定し、
左方向（−Ｘ方向）に進め、接触するか否かを検
知する。接触すれば移動を終了し、これでＸから
Ｚ方向になす開先位置の検知ができる。
しかしながら、この方式においては、接触を検
知してただちにワイヤ送給を停止しても、モータ
の慣性のためにワイヤを送りすぎる問題がある。
ワイヤを送りすぎると、ワイヤがワークに衝突し
てワイヤ自体が曲がつたり、溶接トーチが反力を
受けてセンシング精度が劣化するばかりか以降の
センシングを続行不能にしてしまう。このことか
ら、ワイヤ送給は充分ゆつくり行なう必要があ
る。
知してただちにワイヤ送給を停止しても、モータ
の慣性のためにワイヤを送りすぎる問題がある。
ワイヤを送りすぎると、ワイヤがワークに衝突し
てワイヤ自体が曲がつたり、溶接トーチが反力を
受けてセンシング精度が劣化するばかりか以降の
センシングを続行不能にしてしまう。このことか
ら、ワイヤ送給は充分ゆつくり行なう必要があ
る。
このワイヤ送給速度を下げる必要から、従来二
つの方法を実施していた。その一つは、センシン
グ時、速度調整を兼用する電流調整器の電流設定
値を最低にしてインチングを行なう方法である。
しかし、最低電流値は市販の溶接電源の種類によ
り相違するものの60〜80Aでありこのときの送給
速度は150〜200cm／minであつて、センシングに
最適とされる数cm〜10数cmに対し、あまりにも速
すぎる欠点があつた。この欠点を少しは改良した
いま一つの方法は、市販の溶接電源中にあるワイ
ヤの最低送給速度調整ボリユームを調整して、所
望の速度に合わせる方法である。しかしながら、
このようにしても、全体に送給速度が遅くなつて
しまい、実電流は指示した電流より低い値とな
り、この補正を他の各所で実施しなければならな
かつた。つまり溶接電源ごとに最低送給量を調整
するとともに、これと組み合わせるロボツト側に
おいても種々の補正を行なう必要があり、大変な
手間を要し、問題であつた。
つの方法を実施していた。その一つは、センシン
グ時、速度調整を兼用する電流調整器の電流設定
値を最低にしてインチングを行なう方法である。
しかし、最低電流値は市販の溶接電源の種類によ
り相違するものの60〜80Aでありこのときの送給
速度は150〜200cm／minであつて、センシングに
最適とされる数cm〜10数cmに対し、あまりにも速
すぎる欠点があつた。この欠点を少しは改良した
いま一つの方法は、市販の溶接電源中にあるワイ
ヤの最低送給速度調整ボリユームを調整して、所
望の速度に合わせる方法である。しかしながら、
このようにしても、全体に送給速度が遅くなつて
しまい、実電流は指示した電流より低い値とな
り、この補正を他の各所で実施しなければならな
かつた。つまり溶接電源ごとに最低送給量を調整
するとともに、これと組み合わせるロボツト側に
おいても種々の補正を行なう必要があり、大変な
手間を要し、問題であつた。
そこでこの発明は、上記問題点に鑑みてなされ
たもので、ワイヤ送給速度を市販の溶接電源で調
整することなく所望の送給速度を得る新規な方法
を提供することを目的とし、インチング指令をパ
ルス化することにより、平均送給速度を下げるよ
うにするものである。さらに、１回ワイヤを送給
するごとに第５図に示した検知回路によつてワイ
ヤと母材の接触を検知し、接触していなければさ
らにもう１回送給し、接触していればワイヤの送
給を停止する。この際、前記パルスのデユーテイ
比（電圧印加時間／電圧停止時間）を小さくして
送給モータの慣性による影響をほぼ完全に除去す
るようにしたものである。即ち、この発明は、要
するに、（電圧印加時間／停止時間）比の小さい
送給パルスをワイヤ送給モータに印加するように
し、送給パルスを一回印加するごとに所定の微小
距離だけ溶接ワイヤを送給するとともに、一回の
ワイヤ送給ごとに、上記センサにより溶接ワイヤ
が母材に接触したか否かを検出し、接触していな
いときには次の送給パルスで再び微小距離の送給
を行なうプロセスを繰り返し、接触が検出された
ときに溶接ワイヤの送給を停止するようにしたも
のである。
たもので、ワイヤ送給速度を市販の溶接電源で調
整することなく所望の送給速度を得る新規な方法
を提供することを目的とし、インチング指令をパ
ルス化することにより、平均送給速度を下げるよ
うにするものである。さらに、１回ワイヤを送給
するごとに第５図に示した検知回路によつてワイ
ヤと母材の接触を検知し、接触していなければさ
らにもう１回送給し、接触していればワイヤの送
給を停止する。この際、前記パルスのデユーテイ
比（電圧印加時間／電圧停止時間）を小さくして
送給モータの慣性による影響をほぼ完全に除去す
るようにしたものである。即ち、この発明は、要
するに、（電圧印加時間／停止時間）比の小さい
送給パルスをワイヤ送給モータに印加するように
し、送給パルスを一回印加するごとに所定の微小
距離だけ溶接ワイヤを送給するとともに、一回の
ワイヤ送給ごとに、上記センサにより溶接ワイヤ
が母材に接触したか否かを検出し、接触していな
いときには次の送給パルスで再び微小距離の送給
を行なうプロセスを繰り返し、接触が検出された
ときに溶接ワイヤの送給を停止するようにしたも
のである。
好ましくは、前記パルスの１つでワイヤを約１
mm程度送給する。このように設定すると位置精度
を良好に保持できる。
mm程度送給する。このように設定すると位置精度
を良好に保持できる。
以下、この発明の実施例を添付図面によつて説
明する。
明する。
第３図は実施例の方法を適用する溶接用ロボツ
トシステムの概略図である。図において、CPU
を内蔵する主制御盤１は、５軸の多関節型ロボツ
ト本体２を制御するとともに、溶接電源３を制御
する。溶接電源３の−端子はワーク４を載置した
ポジシヨナ５に接続され、＋端子はワイヤ送給装
置６に接続される。このワイヤ送給装置６にはワ
イヤ送給モータ７を備え、モータ７はコンジツト
ケーブル８を通してワイヤ９に送給する。ワイヤ
９はロボツト手首１０に取着した溶接トーチ１１
の先端から突出する。このワイヤ９の突出量は、
主制御盤１から溶接電源３を介しワイヤ送給モー
タ７に与えられるモータ制御信号によつて制御さ
れる。
トシステムの概略図である。図において、CPU
を内蔵する主制御盤１は、５軸の多関節型ロボツ
ト本体２を制御するとともに、溶接電源３を制御
する。溶接電源３の−端子はワーク４を載置した
ポジシヨナ５に接続され、＋端子はワイヤ送給装
置６に接続される。このワイヤ送給装置６にはワ
イヤ送給モータ７を備え、モータ７はコンジツト
ケーブル８を通してワイヤ９に送給する。ワイヤ
９はロボツト手首１０に取着した溶接トーチ１１
の先端から突出する。このワイヤ９の突出量は、
主制御盤１から溶接電源３を介しワイヤ送給モー
タ７に与えられるモータ制御信号によつて制御さ
れる。
溶接アーク発生時以外のとき、たとえばロボツ
トのテイーチング時において、ワークの開先位置
等を検知するためワイヤ９が送給される。本実施
例は、このインチングのときに、主制御盤１から
溶接電源３へ与えるインチング指令ａを、第４図
ａに示すようなパルス信号とした。これに対し、
従来は単にハイレベルか又はロウレベルの信号で
ある。溶接電源３はこのパルス状インチング指令
ａのON期間のみ能動化する。そして、溶接電源
３は、ワイヤ送給モータ７に、第４図ｂに示すパ
ルス状のモータ制御信号を与える。モータ７は、
パルスのON期間のみ駆動され、ワイヤ９を送り
出す。モータ駆動パルス１つでワイヤ９は１mm程
度送り出される。したがつて、パルス数さえ制御
すれば、ワイヤの突出量を容易に制御できる。こ
の制御はCPUを含む主制御盤１が自動的に実行
する。
トのテイーチング時において、ワークの開先位置
等を検知するためワイヤ９が送給される。本実施
例は、このインチングのときに、主制御盤１から
溶接電源３へ与えるインチング指令ａを、第４図
ａに示すようなパルス信号とした。これに対し、
従来は単にハイレベルか又はロウレベルの信号で
ある。溶接電源３はこのパルス状インチング指令
ａのON期間のみ能動化する。そして、溶接電源
３は、ワイヤ送給モータ７に、第４図ｂに示すパ
ルス状のモータ制御信号を与える。モータ７は、
パルスのON期間のみ駆動され、ワイヤ９を送り
出す。モータ駆動パルス１つでワイヤ９は１mm程
度送り出される。したがつて、パルス数さえ制御
すれば、ワイヤの突出量を容易に制御できる。こ
の制御はCPUを含む主制御盤１が自動的に実行
する。
パルス１つで１mm程度送り出すのは、パルス幅
t1とモータ７の特性に応じて決まる。パルス幅t1
を変化させれば１回の送出量を２mm、３mmとする
ことも可能である。逆に１パルスで0.5mmとする
こともできる。もつとも、具体的な実験によれ
ば、１回のパルスでワイヤを約１mm送り出すよう
に設定するのが位置精度、制御上から最も望まし
く、ある溶接電源を用いた実験では、パルスON
期間t1＝10ｍｓ、OFF期間t2＝300ｍｓで最適で
あつた。
t1とモータ７の特性に応じて決まる。パルス幅t1
を変化させれば１回の送出量を２mm、３mmとする
ことも可能である。逆に１パルスで0.5mmとする
こともできる。もつとも、具体的な実験によれ
ば、１回のパルスでワイヤを約１mm送り出すよう
に設定するのが位置精度、制御上から最も望まし
く、ある溶接電源を用いた実験では、パルスON
期間t1＝10ｍｓ、OFF期間t2＝300ｍｓで最適で
あつた。
また、この実験条件からわかるように、モータ
制御パルスのデユーテイ比を小さくとるようにし
ている。この例では１／31であるが、このように
デユーテイ比を小さくとるのは、モータの慣性に
よりワイヤが過剰に送り出されるのを完全に阻止
するためである。
制御パルスのデユーテイ比を小さくとるようにし
ている。この例では１／31であるが、このように
デユーテイ比を小さくとるのは、モータの慣性に
よりワイヤが過剰に送り出されるのを完全に阻止
するためである。
このように、ワーク位置をセンシングするた
め、デユーテイ比の小さいパルス信号によつて送
給モータを駆動し、送給と、送給停止とを繰り返
すようにしてワイヤを送り出すようにしたので、
巨視的に見れば非常にゆつくりした速度で送給さ
れる。さらに、ワークへの接触を検知して、ただ
ちにパルスの供給を停止すれば、高々１パルスの
誤差（１mmの誤差）でもつて送給停止ができる。
したがつて、従来のように、モータの慣性のため
にワイヤを過剰に送りすぎる結果、ワークにワイ
ヤが衝突してワイヤをねじ曲げたり溶接トーチが
反力を受けてセンシング精度が悪くなるといつた
欠点は全くなくなる。
め、デユーテイ比の小さいパルス信号によつて送
給モータを駆動し、送給と、送給停止とを繰り返
すようにしてワイヤを送り出すようにしたので、
巨視的に見れば非常にゆつくりした速度で送給さ
れる。さらに、ワークへの接触を検知して、ただ
ちにパルスの供給を停止すれば、高々１パルスの
誤差（１mmの誤差）でもつて送給停止ができる。
したがつて、従来のように、モータの慣性のため
にワイヤを過剰に送りすぎる結果、ワークにワイ
ヤが衝突してワイヤをねじ曲げたり溶接トーチが
反力を受けてセンシング精度が悪くなるといつた
欠点は全くなくなる。
なお、上記実施例は、センシング等の非溶接時
におけるワイヤ送給方法であるが、この方法をア
ークスタート時にも適用することができる。すな
わち、アークスタート時には、バーンバツクを防
止するため、ワイヤの送給をスローダウンさせる
必要があるが、本発明方法は、ワイヤの送給速度
を平均的な意味で低速化することができるので、
上記のスローダウンに好適に適用することができ
る。その場合、スローダウン時のワイヤ送給速度
を指示電流を変えずに変化させることができ、ア
ークが出たことを検知してワイヤ送給パルスを定
速送給に切り替えてワイヤを送給すると、アーク
スタート性を改善することもできる。
におけるワイヤ送給方法であるが、この方法をア
ークスタート時にも適用することができる。すな
わち、アークスタート時には、バーンバツクを防
止するため、ワイヤの送給をスローダウンさせる
必要があるが、本発明方法は、ワイヤの送給速度
を平均的な意味で低速化することができるので、
上記のスローダウンに好適に適用することができ
る。その場合、スローダウン時のワイヤ送給速度
を指示電流を変えずに変化させることができ、ア
ークが出たことを検知してワイヤ送給パルスを定
速送給に切り替えてワイヤを送給すると、アーク
スタート性を改善することもできる。
以上のように、この発明によれば、パルス信号
に基づいて溶接ワイヤの送給と送給停止ならびに
ワイヤと母材の接触の有無の検知とを繰り返すこ
とにより、ワイヤ先端をある長さまで送り出すよ
うにし、かつ、接触したときには即ストツプする
ことができるので、市販の溶接電源を何ら調整す
ることなく送給速度を任意に制御でき、所望の低
速度で送給できるため、従来のような送給過剰に
起因する問題点をすべて解消することができる。
に基づいて溶接ワイヤの送給と送給停止ならびに
ワイヤと母材の接触の有無の検知とを繰り返すこ
とにより、ワイヤ先端をある長さまで送り出すよ
うにし、かつ、接触したときには即ストツプする
ことができるので、市販の溶接電源を何ら調整す
ることなく送給速度を任意に制御でき、所望の低
速度で送給できるため、従来のような送給過剰に
起因する問題点をすべて解消することができる。
第１図ａ，ｂは開先位置の探知を説明するため
の模式図、第２図はその場合のフロー図、第３図
は本発明の実施例を説明するためのロボツトシス
テムの概略図、第４図はパルス信号の説明図、第
５図はワイヤアース方式のセンサ回路を示す回路
図である。 １……主制御盤、３……溶接電源、６……ワイ
ヤ送給装置、７……ワイヤ送給モータ、９……ワ
イヤ、１１……溶接トーチ、ｂ……パルス状のモ
ータ制御信号。
の模式図、第２図はその場合のフロー図、第３図
は本発明の実施例を説明するためのロボツトシス
テムの概略図、第４図はパルス信号の説明図、第
５図はワイヤアース方式のセンサ回路を示す回路
図である。 １……主制御盤、３……溶接電源、６……ワイ
ヤ送給装置、７……ワイヤ送給モータ、９……ワ
イヤ、１１……溶接トーチ、ｂ……パルス状のモ
ータ制御信号。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 非溶接時に、溶接ワイヤと母材に電圧を印加
した状態で、溶接ワイヤを母材に向けて送給し、
前記印加電圧が基準値より低下したことを検出す
るセンサにより、印加電圧が基準値より低下した
ことを検出したときに、当該溶接ワイヤが母材に
接触したとして、溶接ワイヤの送給を停止する送
給方法であつて、 （電圧印加時間／停止時間）比の小さい送給パ
ルスをワイヤ送給モータに印加するようにし、送
給パルスを一回印加するごとに所定の微小距離だ
け溶接ワイヤを送給するとともに、一回のワイヤ
送給ごとに、上記センサにより溶接ワイヤが母材
に接触したか否かを検出し、接触していないとき
には次の送給パルスで再び微小距離の送給を行な
うプロセスを繰り返し、接触が検出されたときに
溶接ワイヤの送給を停止するようにしたことを特
徴とする溶接ワイヤの送給方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6673482A JPS58184070A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | 溶接ワイヤの送給方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6673482A JPS58184070A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | 溶接ワイヤの送給方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58184070A JPS58184070A (ja) | 1983-10-27 |
| JPS6232032B2 true JPS6232032B2 (ja) | 1987-07-11 |
Family
ID=13324406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6673482A Granted JPS58184070A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | 溶接ワイヤの送給方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58184070A (ja) |
-
1982
- 1982-04-20 JP JP6673482A patent/JPS58184070A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58184070A (ja) | 1983-10-27 |
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