JPS63224873A - 溶接線追従方法 - 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〕 本発明は、アーク溶接におけるアークセンシンクシステ
ムにおいて、アークセンサのセンシングパラメータを自
動的に計測し、記憶するシステムに関する。

〔従来の技術〕

溶接ロボットにおいては、トーチをオシレートしながら
溶接を行い、その際に発生する溶接電流値の変化によっ
て溶接継手位置を検出し、かつ追従する機能を有するア
ークセンシンクシステムが採用されている。

このアークセンシンクシステムを、第２図に示す鋼板２
及び３をＴ字型に組み合わせた継手を溶接する場合を例
として説明する。第２図において、オシレート軌跡のう
ち鋼板３側の端をａ端、鋼板２側の端をｂ端とする。

このアークセンシンクシステムでのセンシング処理は、
第３図のフローチャートに示すような処理となっている
。

まず、オシレートａ端での溶接電流値（これを以下１．
と称する）をサンプリングする。次に、オル−トｂ端で
の溶接電流値（これを以下Ｉ、１と称する）をサンプリ
ンタする。第１の処理として、Ｉ。

とＩ、との差（これを以下ＩＣと称する〉を演算し、こ
れを、あらかじめインプットされている「狙い位置をオ
フセットさせるための定数」（以下これを「オフセット
定数」と称する）と比較を行う。

このオフセット定数と電流ＩＣとが等しい場合は、溶接
継手に対して所定の位置を狙っていると判断し、修正は
行わない。電流ＩＣが大きい場合は、ｂ端側ヘズレが発
生していると判断し、ａ側へ修正を行う。逆に電流■。

が小さい場合は、ｂ端側へ修正を施す。このオフセット
定数を適当に選定することによって、例えば鋼板２の板
厚が鋼板３に比べて厚い場合に鋼板２側を狙って溶接す
ることができ、良好な溶接品質を得ることができる。し
かし、この場合のオフセット定数の選定を誤ると鋼板２
側の溶は込みが不足したり、鋼板３に孔が開いたりする
ため、この選定は非常に重要である。

第２の処理として、■８と１１、の平均値（これを以下
Ｉ、と称する）を演算し、これをあらかじめインプット
されている「チップ母材間距離を修正するた杓の定数」
（以下これを「ＥＸ補正定数」と称する）と比較し、等
しい場合は所定のチップ母材間距離であると判断し修正
は行わない。■４が大きい場合はチップ母材間距離が近
いと判断し、伸ばす方向へ修正を行う。逆に小さい場合
は、長いと判断して縮める方向へ修正を行う。

このＥＸ？ｉｌｉ正定数を適当に選定することにより、
安定したチップ母材間距離が保てるため、ワークが浮き
上がっている場合でも追従が可能となる。

以上述べた処理を１センンング終了」命令がくるまで、
オシレート’Ａ周期毎に繰り返し行うのである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

センシングを正しく行うためには、オフセット定数及び
Ｅｘ補正定数を、最適な値にすることが必要である。し
かし、これらの定数は、「トーチ姿勢」や「溶接電源の
特性」といった他の溶接パラメータの影響によって一義
的に決定することが不可能である。このため、定数を求
める方法としては、あらかじめオペレータが適切であろ
うと判断した値を入力して溶接を行い、その溶接結果を
チェックし、再度人力値を修正して、また溶接を行うと
いったトライ・アンド・エラ一方式で行っていた。

このため、最適定数を得るのに必要とするテストピース
、　トライエ数が膨大なものとなる。また溶接結果のチ
ェックも目視に頼ることが多く、選定した定数も不適切
な場合が多い。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであり、少量のテストピースで短時間にセンシングパ
ラメータを選定し、かつ各パラメータの信頼性の向上を
図ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明は、トーチをオシレー
トしながらアーク溶接を行い、オシレート両端での電流
の変化を比較することにより、トーチを溶接線に追従さ
せるアークセンシングシステムにおいて、サンプリング
された電流値により１サンプリング当たりのオフセット
定数及び予め記憶αされているチップ母材間距離修正定
数を演算し、演算処理したデータを溶接ｌパス分記憶し
、記憶した全データの平均値を演算し、その値をセンシ
ング処理において用いるために、センシングパラメータ
として記憶することを特徴とする。

〔作用〕

本発明におけるシステムでは、従来のセンシングを行う
機能に、セ、ンシングパラメータとして必要な機能を付
加し、両機能を任意に選定することを可能とする。付加
すべき具体的な機能としては、第１に、サンプリング電
流値より１サンプリング当たりのオフセット定数、Ｅｘ
補正定数を演算する機能、第２に、演算処理したデータ
を溶接、■パス分記憶する機能、第３に、記憶した全デ
ータの平均値を演算し、その値をオフセット定数、ＥＸ
補正定数といったセンシングパラメータとして記憶する
機能である。

この機能を用いてオフセット定数、ＥＸ補正定数が求め
られると、第３図に示した手順に基づいてセンシング処
理を行うことにより、トーチの軌跡は、常にオペレータ
が初期に最適として教示した軌跡を検Ｚ４１シ、高精度
の溶接を行うことが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。第
１図は本発明を実施するだめのフローチャートである。

以下、第２図に示すように、鋼板２及び３を丁字形に組
み合わせた継手を、溶接トーチ１をオシレートシながら
溶接する場合を例として説明する。

オシレートの軌跡のうち、鋼板３側の端をａ端。

鋼板２例の端をｂ端とする。従来通り、検出データをも
とにトーチ１の軌跡を修正する機能を「セン／フグモー
ドＩ（！：称し、本発明における［オフセフ）定数ｊ、
［ＥＸ補正定数］を計測、演算し、記憶する機能を１ト
ライモード−１と称する。

この「トライモー１・−１を実行する前に、オペレータ
は、必要な溶接品質を満足するだめの１狙い位置」及び
１−チップ母材間距離」において、溶接線全線にわたっ
てトーチ１の動作ずべき軌跡データを教示する。その後
、センシングユニットのモードを１トライモード」に選
択して溶接を行う。

以後の処理は第１図のフローチャートに示すように行う
。

まず、「トライモード」が選択されている場合は、オシ
レートａ端の電流値１．とオシレートｂ端の電流値■、
をサンプリングする。その後、第１の処理として、Ｉａ
と１．との差■。を演算する。そのＩｏ　を「オフセン
ト定数」の１つのデータとして予め決必られているデー
クエＩＪ　７に記憶する。

次に、第１の処理として、■、、とＩｂの平均値１．＋
を、’Ｅｘ補正定数Ｊの１つのデータとして予め決めら
れたデータエリアに記憶意する。「センシングｉｔ　７
　Ｊの命令があるまで、前記第１．第２の処理を繰り返
し、演算結果を次々にデータエリアに記憶する。「セン
シング終了」の命令が人力されれば、それまで各データ
エリアに記憶されていた■。

及びＬの平均値を演算し、各々の平均値をセンンンクパ
ラメータのＵオフセフ）定数Ｊ＜Ｉｃの平均値）、［Ｅ
Ｘ補正定定数（Ｉｄの平均値）どして記憶する。

以上の方法によって、「オフセット定数Ｊ、ｒＥＸ補正
定数」が求められたならば、センシングユニットを「セ
ンシングモード」に切り換えて、第３図のフローチャー
トに示したセンシング処理を行わせると、トーチ１の軌
跡は常にオペレータが初期に最適として教示された軌跡
を検出し、溶接を行うことが可能となる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、オフセット
定数及びＥ　ｘ　Ｎｔｉ正定数を自動的に演算して記憶
させ、このパラメータを用いてセンシング処理を行うよ
うにしている。これにより、従来技Ｍｉｊでは膨大なテ
ストピースと時間をかけて行っていたセンンンク′パラ
メータの選定が、少量のテストピースで短時間に選定で
きるようになり、その経済性効果は大きい。また、選定
したパラメータの信頼性が高く、溶接品質の向上を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するだめのフローチャート、第２
図は丁字形継手を溶接する場合の例を示す説明図、第３
図はセンシング処理のフローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、トーチをオシレートしながらアーク溶接を行い、オ
   シレート両端での電流の変化を比較することにより、ト
   ーチを溶接線に追従させるアークセンシングシステムに
   おいて、サンプリングされた電流値により１サンプリン
   グ当たりのオフセット定数及び予め記憶されているチッ
   プ母材間距離修正定数を演算し、演算処理したデータを
   溶接１パス分記憶し、記憶した全データの平均値を演算
   し、その値をセンシング処理において用いるために、セ
   ンシングパラメータとして記憶することを特徴とするア
   ークセンサのセンシングパラメータ自動計測記憶システ
   ム。