JPWO2020026750A1 - Welding method in welding robot and welding robot - Google Patents
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Abstract
フィラーワイヤ(FW)の送給を行うワイヤ送給装置(25)と、フィラーワイヤを溶接位置へ案内するガイドノズル(27)の近傍に設けられ、フィラーワイヤの送給を行うサブ送給装置(29)と、ワイヤ送給装置とサブ送給装置との間に設けられ、フィラーワイヤを案内するガイドチューブ(37)と、を備えた溶接ロボット(1)における溶接方法であって、フィラーワイヤの送給方向(F)へのガイドチューブの微動を検知した際に、ワイヤ送給装置の駆動状態を停止または低速駆動に制御する工程と、ガイドチューブの戻りを検知した際に、ワイヤ送給装置の駆動状態を元の駆動状態に復帰させる工程と、をサブ送給装置によるフィラーワイヤの送給を継続して行っている間に行う、溶接方法。A wire feeding device (25) for feeding the filler wire (FW) and a sub-feeding device (for feeding the filler wire) provided near the guide nozzle (27) for guiding the filler wire to the welding position ( 29) and a guide tube (37) provided between the wire feeding device and the sub feeding device for guiding the filler wire, the welding method in the welding robot (1) comprising: When a slight movement of the guide tube in the feeding direction (F) is detected, a step of controlling the driving state of the wire feeding device to stop or low speed driving, and a wire feeding device when the return of the guide tube is detected And a step of returning the driving state of the above step to the original driving state while continuing the feeding of the filler wire by the sub feeding device.
Description
本発明は、溶接ロボットにおける溶接方法及び溶接ロボットに関する。 The present invention relates to a welding method in a welding robot and a welding robot.
溶接ロボットの一例として、レーザ溶接ロボットがある。レーザ溶接ロボットは、レーザ光の照射位置へフィラーワイヤを案内するガイドチューブ(フレキシブルコンジット)を備えている。ガイドチューブの先端側には、フィラーワイヤを溶接位置へ向けて案内するガイドノズルが設けられている。特許文献1〜3は、関連する技術を開示している。 A laser welding robot is an example of the welding robot. The laser welding robot includes a guide tube (flexible conduit) that guides the filler wire to the irradiation position of laser light. A guide nozzle that guides the filler wire toward the welding position is provided on the distal end side of the guide tube. Patent Literatures 1 to 3 disclose related techniques.
溶接ロボットにおいて、フィラーワイヤを送給するワイヤ送給装置に接続されたガイドチューブ(フレキシブルコンジット)には、フィラーワイヤを滑らかに案内しつつ、ロボットアーム等の動きに追従でき、曲がり癖等が付かないことが要望される。ガイドチューブには、鋼線を螺旋状に形成した下巻線と、下巻線の内部に設けられた樹脂製のライナーチューブと、下巻線を被覆する樹脂コーティングとを備えた3重構造を有するものがある。 In the welding robot, the guide tube (flexible conduit) connected to the wire feeding device that feeds the filler wire can follow the movement of the robot arm, etc. while smoothly guiding the filler wire and has a bending tendency. It is required to avoid it. The guide tube has a triple structure including a lower winding formed by spirally forming a steel wire, a resin liner tube provided inside the lower winding, and a resin coating that covers the lower winding. is there.
上記ガイドチューブでは、フィラーワイヤを案内する際にライナーチューブの内周面にフィラーワイヤが接触することで、フィラーワイヤの送給方向にライナーチューブが移動し、下巻線とライナーチューブとの間にずれが生じることがある。そして、フィラーワイヤの送給が過剰になり、ライナーチューブが大きく移動すれば、ガイドチューブに損傷が生じる可能性がある。 In the above guide tube, when the filler wire contacts the inner peripheral surface of the liner tube when guiding the filler wire, the liner tube moves in the feeding direction of the filler wire and is displaced between the lower winding and the liner tube. May occur. If the supply of the filler wire becomes excessive and the liner tube moves largely, the guide tube may be damaged.
本発明の一態様は、フィラーワイヤの送給を行うワイヤ送給装置と、前記フィラーワイヤを溶接位置へ案内するガイドノズルの近傍に設けられ、前記フィラーワイヤの送給を行うサブ送給装置と、前記ワイヤ送給装置と前記サブ送給装置との間に設けられ、前記フィラーワイヤを案内するガイドチューブと、を備えた溶接ロボットにおける溶接方法であって、前記フィラーワイヤの送給方向への前記ガイドチューブの微動を検知した際に、前記ワイヤ送給装置の駆動状態を停止または低速駆動に制御する工程と、前記ガイドチューブの戻りを検知した際に、前記ワイヤ送給装置の駆動状態を元の駆動状態に復帰させる工程と、を前記サブ送給装置による前記フィラーワイヤの送給を継続して行っている間に行う、溶接方法である。 One aspect of the present invention is a wire feeding device that feeds a filler wire, and a sub-feeding device that is provided near a guide nozzle that guides the filler wire to a welding position and that feeds the filler wire. A welding tube provided between the wire feeding device and the sub-feeding device, the guide tube guiding the filler wire, and a welding method in a welding robot, comprising: When detecting a slight movement of the guide tube, a step of controlling the driving state of the wire feeding device to stop or low speed driving, and a driving state of the wire feeding device when detecting return of the guide tube. It is a welding method in which the step of returning to the original drive state is performed while continuing the feeding of the filler wire by the sub feeding device.
本発明の他の態様は、フィラーワイヤの送給を行うワイヤ送給装置と、前記フィラーワイヤを溶接位置へ案内するガイドノズルの近傍に設けられ、前記フィラーワイヤの送給を行うサブ送給装置と、前記ワイヤ送給装置と前記サブ送給装置との間に設けられ、前記フィラーワイヤを案内するガイドチューブと、前記フィラーワイヤの送給方向への前記ガイドチューブの微動と、前記ガイドチューブの戻りとを検出する微動検出器と、前記微動検出器によって前記微動を検出した際に、前記ワイヤ送給装置の駆動状態を停止または低速駆動に制御し、前記微動検出器によって前記ガイドチューブの戻りを検知した際に、前記ワイヤ送給装置の駆動状態を元の駆動状態に復帰させる制御装置と、を備えた溶接ロボットである。 Another aspect of the present invention is a wire feeding device that feeds a filler wire, and a sub-feeding device that is provided near a guide nozzle that guides the filler wire to a welding position and that feeds the filler wire. A guide tube provided between the wire feeding device and the sub-feeding device for guiding the filler wire, a fine movement of the guide tube in the feeding direction of the filler wire, and a guide tube of the guide tube. A fine movement detector that detects a return, and when the fine movement is detected by the fine movement detector, the drive state of the wire feeding device is stopped or controlled to a low speed drive, and the fine movement detector returns the guide tube. And a control device that restores the drive state of the wire feeding device to the original drive state when it is detected.
図1に示すように、実施形態に係る溶接ロボット1は、例えばレーザ溶接ロボットである。溶接ロボット1は、ベースフレーム3を備えている。ベースフレーム3上には、水平に旋回自在な旋回台5が設けられている。旋回台5は、サーボモータ(図示省略)を適宜に制御することにより、水平に旋回することができる。旋回台5には、第1アーム7の基端部側が、水平な軸心回りに矢印A方向に揺動自在に支持されている。
As shown in FIG. 1, the welding robot 1 according to the embodiment is, for example, a laser welding robot. The welding robot 1 includes a
第1アーム7の先端部には、第2アーム9の基端部側が、水平な軸心回りに矢印B方向に揺動自在に支持されている。第2アーム9は、その軸心回りに矢印C方向に回動自在である。第2アーム9の先端部には、レーザ加工ヘッド11を備えた第3アーム13の基端部側が、矢印D方向に揺動自在に支持されている。レーザ加工ヘッド11には、エンドエフェクタ15が設けられている。エンドエフェクタ15は、光ファイバー17を介して、例えばファイバーレーザ発振器等のレーザ発振器19に接続されている。レーザ加工ヘッド11内には、レーザ光LBを集光する集光レンズ21が設けられている。
At the tip of the
溶接ロボット1には、集光レンズ21によるレーザ光の集光位置、即ち、ワークWの溶接位置へフィラーワイヤFWを送給するための構成が設けられている。溶接ロボット1の適宜位置には、フィラーワイヤFWを巻いたワイヤリール23や、フィラーワイヤFWの送給を行うワイヤ送給装置25が設けられている。
The welding robot 1 is provided with a structure for feeding the filler wire FW to the position where the laser beam is condensed by the
溶接ロボット1には、ワイヤ送給装置25によって送給されたフィラーワイヤFWを溶接位置へ案内するガイドノズル27が設けられている。ガイドノズル27より上流側でガイドノズル27に近接する位置には、フィラーワイヤFWのガイドノズル27内への送給を補助するサブ送給装置29が設けられている。
The welding robot 1 is provided with a
ワイヤ送給装置25のケーシング31内には、フィラーワイヤFWの送給を行う複数対のピンチローラ33が回転自在に設けられている。サブ送給装置29のケーシング35内には、フィラーワイヤFWをガイドノズル27に送給するピンチローラ36が回転自在に設けられている。ワイヤ送給装置25のピンチローラ33と、サブ送給装置29のピンチローラ36とは、それぞれ別個のモータにより、互いに同期して回転駆動される。
In the
ワイヤ送給装置25とサブ送給装置29との間には、ワイヤ送給装置25の出口から送給(送出)されるフィラーワイヤFWをサブ送給装置29の入口へ案内するガイドチューブ37が設けられている。即ち、ガイドチューブ37に対し、フィラーワイヤFWの送給方向Fの上流側にワイヤ送給装置25が設けられ、送給方向Fの下流側にサブ送給装置29が設けられている。
A
ワイヤ送給装置25のピンチローラ33と、サブ送給装置29のピンチローラ36とは、ワイヤ送給装置25におけるフィラーワイヤFWの送給速度と、サブ送給装置29におけるフィラーワイヤFWの送給速度とが互いに等しくなるように同期回転される。送給速度とは、単位時間当たりのフィラーワイヤFWの送給量[m/min]である。しかし、ワイヤ送給装置25とサブ送給装置29との間に送給速度の誤差が生じると、以下の現象によりガイドチューブ37が損傷する可能性がある。
The
即ち、ワイヤ送給装置25の送給速度がサブ送給装置29の送給速度よりも大きい場合には、送給速度の誤差が、ワイヤ送給装置25とサブ送給装置29との間にフィラーワイヤFWの余剰長さとして蓄積していく。ガイドチューブ37内に位置するフィラーワイヤFWの長さが過剰になると、フィラーワイヤFWがガイドチューブ37内で湾曲してこれを内側から押圧するようになり、ガイドチューブ37を損傷する可能性がある。
That is, when the feeding speed of the
本実施形態では、ワイヤ送給装置25によるフィラーワイヤFWの送給速度がサブ送給装置29の送給速度よりも大きくなったことを検出して、ガイドチューブ37の損傷を防止する機構が設けられている。
In the present embodiment, a mechanism is provided which detects that the feeding speed of the filler wire FW by the
即ち、ワイヤ送給装置25のケーシング31に、微動検出器39が設けられている。微動検出器39は、フィラーワイヤFWの送給方向Fへのガイドチューブ37の微動を検出する。「微動」とは、ワイヤ送給装置25に対するガイドチューブ37の相対的な位置または姿勢(角度など)が、図2に示す正規の位置及び姿勢から変位することを言う。微動検出器39には、図1に示すように制御装置41が接続されている。制御装置41は、ガイドチューブ37の微動を検出した際に、ワイヤ送給装置25の駆動状態(以下「駆動モード」とも言う)を「停止」に制御するか、或いは、予め設定した「低速駆動」に制御する。「停止」では、ワイヤ送給装置25の駆動を予め設定した所定時間だけ停止する。所定時間、即ち停止時間は、特に限定されないが、例えば0.1[sec]である。駆動の停止は、連続的な停止であっても断続的な停止であってもよい。また、「低速駆動」とは、次の条件Aを満たすようにワイヤ送給装置25を駆動することを言う。条件Aとは、ワイヤ送給装置25の送給速度が、サブ送給装置29の送給速度よりも小さく、かつ、「微動」が検出されないときのワイヤ送給装置25の送給速度よりも小さくなることである。制御装置41は、例えば、CPU(中央処理演算部)、記憶部、及び入出力部を備えた汎用のマイクロコンピュータから構成できる。
That is, the
微動検出器39は、図2に示すように、ワイヤ送給装置25のケーシング31にボルト等の固定具45によって取付け自在な筒状のベース部材47を備えている。ベース部材47は、フランジ部47Fを備えており、フランジ部47Fには、複数のコイルスプリング等の弾性部材49によってベース部材47側へ付勢された筒状の可動部材51が設けられている。なお、弾性部材49は、ベース部材47に螺着したボルト49Bによって圧縮変形された状態で保持され、可動部材51をベース部材47側へ付勢している。
As shown in FIG. 2, the
可動部材51には、ガイドチューブ37の端部を可動部材51に接続するためのチューブ接続具53が設けられている。チューブ接続具53は、例えばコレットチャックと同様の構成を有し、可動部材51に螺着した筒状のコレット53Aを備えると共に、コレット53Aを締付自在なナットのごとき締付具53Bを備えている。
The
微動検出器39にガイドチューブ37を接続する際は、ガイドチューブ37の端部をチューブ接続具53に挿通すると共にベース部材47内に挿通する。そして、ガイドチューブ37の端面をピンチローラ33から送出されるフィラーワイヤFWに対応する位置に調整して、チューブ接続具53を締付けることにより、ガイドチューブ37を可動部材51に一体的に接続する。
When connecting the
ワイヤ送給装置25が、ガイドチューブ37内へフィラーワイヤFWを送給(送出)すると、フィラーワイヤFWは、ガイドチューブ37の内周面に接触して、ガイドチューブ37をフィラーワイヤFWの送給方向Fに押圧する。従って、可動部材51は、ガイドチューブ37によって送給方向Fに移動させられる傾向にある。ここで、可動部材51を送給方向Fに移動させようとする力(スラスト)が、弾性部材49の付勢力よりも大きくなると、可動部材51は、ベース部材47から離れるように移動(変位)する。可動部材51には、可動部材51がベース部材47から離れるように変位したことを検出するためのセンサ55が設けられている。微動検出器39は、このような簡易な構成により微動を検出することができる。
When the
センサ55は、例えばリミットスイッチ、近接センサなど適宜のセンサから構成できる。センサ55は、図3(A)及び(B)に示すように、可動部材51の周囲に周方向に等間隔に設けられてもよい。ところで、ロボットアーム7,9,13が動作することによって、ガイドチューブ37内へ送出されるフィラーワイヤFWが、ガイドチューブ37内で捩れたり湾曲したりすることがある。そして、この捩れ、湾曲等によってフィラーワイヤFWからガイドチューブ37の内周面に加わる力が、ガイドチューブ37の軸直交方向において釣り合わなくなり、可動部材51に曲げモーメントが加わることがある。この場合は、可動部材51がベース部材47に対して僅かに傾斜し得る。即ち、ベース部材47に対する可動部材51の姿勢(角度)が変位し得る。本実施形態では、可動部材51の周囲に複数のセンサ55を備えているので、可動部材51の周方向の一部分がベース部材47から離間するように傾斜したこと(変位)を、少なくともいずれか1個のセンサ55により検知(検出)することができる。即ち、傾斜方向に関わりなく、可動部材51の傾斜を検出することができる。
The
なお、センサ55は、ベース部材47側及び可動部材51側のいずれか一方または両方に備えてもよい。
The
ワイヤ送給装置25及びサブ送給装置29によるフィラーワイヤFWの送給速度が略等しい場合には、図4(A)に示すように、ガイドチューブ37内のフィラーワイヤFWの長さは、適正な長さに保持される。しかしながら、ワイヤ送給装置25による送給速度がサブ送給装置29の送給速度よりも大きい場合には、ガイドチューブ37内のフィラーワイヤFWの長さは、次第にガイドチューブ37の長さよりも長くなる。
When the feeding speeds of the filler wire FW by the
やがて、ガイドチューブ37内のフィラーワイヤFWは、図4(B)に示すように、サブ送給装置29とワイヤ送給装置25との間で湾曲して、ガイドチューブ37の内面に接触することになる。さらに湾曲が大きくなると、フィラーワイヤFWは、その送給方向Fにガイドチューブ37を押圧するようになる。押圧力(スラスト)が弾性部材49の付勢力よりも大きくなると、図4(C)に誇張して示すように、可動部材51は送給方向Fへ移動させられる。即ち、可動部材51は、ケーシング31に固定したベース部材47から僅かに離隔される。
Before long, as shown in FIG. 4B, the filler wire FW in the
可動部材51がベース部材47から離隔すると、例えば複数のセンサ55の全てがON作動して、離隔を検知(検出)する。なお、ロボットアーム7,9,13の位置、姿勢によっては、可動部材51の周方向の一部分がベース部材47から離れるように、可動部材51がベース部材47に対して傾斜することがある。この場合でも、可動部材51の周囲に設けられた複数のセンサ55のうち少なくとも1個がON作動する。
When the
センサ55がON作動して可動部材51の変位が検出されると、センサ55の検出信号は、制御装置41に入力される。検出信号が制御装置41に入力されると、制御装置41は、図5に示すように、ステップS1においてワイヤ送給装置25の駆動を停止するか、或いは、ワイヤ送給装置25の駆動状態を、予め設定された低速駆動に制御する。
When the
この際、サブ送給装置29の駆動は停止することなく、フィラーワイヤFWの送給を継続して行う。従って、ガイドチューブ37内のフィラーワイヤFWは、サブ送給装置29によって下流側から引っ張られる。これにより、図4(D)に示すように、フィラーワイヤFWの湾曲及びガイドチューブ37への接触が解消され、これらに起因するガイドチューブ37に対する送給方向Fへの押圧が解消される。このため、ガイドチューブ37は、ワイヤ送給装置25に対して元の状態、即ち「微動」が検出されない正規の位置及び姿勢に戻り、センサ55がOFF作動する。弾性部材49は、このガイドチューブ37の正規の位置及び姿勢への戻りを補助する。
At this time, the driving of the
そして、制御装置41は、ステップS2において、検出信号がOFFになったか否かの判定を行う。ステップS2においてYESの場合には、制御装置41は、ステップS3に移行して、ワイヤ送給装置25の駆動状態を「元の駆動状態」に復帰させる。「元の駆動状態」とは、「微動」が検出されないときの駆動状態或いは駆動モードであり、例えば、ワイヤ送給装置25の送給速度とサブ送給装置29の送給速度とが等しくなるような駆動モードである。そして、制御装置41は、ワイヤ送給装置25の駆動状態を元の駆動状態に復帰させた後、処理を終了する。ステップS2においてNOの場合には、制御装置41は、ステップS4において、ステップS1の処理開始後に予め設定した所定時間が経過したか否かの判定を行う。ステップS4においてNOの場合には、処理はステップS2に戻る。ステップS4においてYESの場合には、制御装置41は、ステップS5において、異常状態が発生したことを作業者に報知し、処理を終了させる。そして、再びセンサ55から微動の検出信号が入力されると、制御装置41は、ステップS1から処理を再開する。これにより、制御装置41は、微動を検出した際にワイヤ送給装置25の駆動状態を停止または低速駆動に制御することと、ガイドチューブ37の戻りを検知した際にワイヤ送給装置25の駆動状態を元の駆動状態に復帰することとを交互に繰り返すことができる。
Then, the
上述の通り、溶接ロボット1の制御装置41は、上記微動が検出されている間は、サブ送給装置29によるフィラーワイヤFWの送給を継続しつつ、ワイヤ送給装置25の駆動を停止するか、或いは駆動状態を低速駆動に制御する。そして、当該微動が検出されなくなったとき、ワイヤ送給装置25の駆動状態を元の駆動状態に復帰させる。
As described above, the
なお、上記微動が検出されてから次に検出されなくなるまでの間、即ち、ワイヤ送給装置25の駆動状態が停止或いは低速駆動に制御されている間のワイヤ送給装置25及びサブ送給装置29の各々の送給速度は、上記条件Aを満たす限り特に限定されない。また、サブ送給装置29は、ワイヤ送給装置25の駆動停止または低速駆動に関わりなく、予め設定された所定の送給速度でもってフィラーワイヤFWの送給を継続して行ってもよい。これにより、微動が生じた場合でも、フィラーワイヤFWを溶接位置に連続的に送給して、溶接を継続することができる。
It should be noted that the
また、低速駆動におけるワイヤ送給装置25の送給速度は、元の駆動状態における送給速度に予め設定した減速比率を乗じた送給速度に設定してもよい。ここで、元の駆動状態における送給速度は、ワークWに対するレーザ加工ヘッド11の移動速度、即ち、溶接速度[mm/min]に応じて定められており、溶接速度は、母材の板厚、材質、溶接継手形状などの溶接加工条件に応じて定められている。
Further, the feeding speed of the
減速比率は、フィラーワイヤFWの材質、直径等のフィラー情報に応じて設定することができる。例えば、減速比率は、フィラーワイヤFWの材質がアルミニウムであり、直径が0.2[mm]である場合は、80[%]に設定できる。また、フィラーワイヤFWの材質がステンレス鋼(SUS)であり、直径が0.3[mm]である場合は、50[%]に設定できる。制御装置41は、フィラー情報から減速比率を演算により求めてもよいし、マップから求めてもよい。
The deceleration ratio can be set according to the filler information such as the material and diameter of the filler wire FW. For example, when the material of the filler wire FW is aluminum and the diameter is 0.2 [mm], the deceleration ratio can be set to 80 [%]. When the material of the filler wire FW is stainless steel (SUS) and the diameter is 0.3 [mm], it can be set to 50 [%]. The
元の駆動状態における送給速度に減速比率を乗じたものを低速駆動における送給速度とすることで、低速駆動における送給速度を元の駆動状態の溶接速度に適合した送給速度とすることができる。また、上記のように減速比率を少なくともフィラーワイヤFWの材質及び直径に基づいて設定することで、より溶接加工条件に適した減速を行うことができる。なお、設定された減速比率は、作業者が適宜設定変更可能にするとよい。これにより、溶接加工条件や溶接速度に変更が生じた場合でも、作業者が変更後の条件に適したフィラーワイヤFWの送給速度を適時に設定することができる。 By setting the feed speed in the low speed drive by multiplying the feed speed in the original drive state by the deceleration ratio, the feed speed in the low speed drive is made to match the welding speed in the original drive state. You can Further, by setting the deceleration ratio based on at least the material and diameter of the filler wire FW as described above, deceleration more suitable for welding processing conditions can be performed. It should be noted that the set deceleration ratio may be set and changed by an operator. As a result, even when the welding processing conditions and welding speed are changed, the worker can timely set the feeding speed of the filler wire FW suitable for the changed conditions.
また、溶接ロボット1の制御装置41は、サブ送給装置29によるフィラーワイヤFWの送給を継続して行っている際に、ワイヤ送給装置25の駆動状態を停止或いは低速駆動へ制御することと、元の駆動状態に復帰させることとを交互に繰り返してもよい。交互に繰り返すことで、ワイヤ送給装置25とサブ送給装置29との間に送給速度の誤差が存在する場合でも、溶接位置へのフィラーワイヤFWの供給を連続的に継続することができる。なお、制御装置41は、ワイヤ送給装置25の駆動を停止した後に続けて低速駆動に制御してもよいし、低速駆動に制御した後に続けて停止に制御してもよい。即ち、制御装置41は、ワイヤ送給装置25の駆動状態を停止に制御することと、低速駆動に制御することとを交互に繰り返してもよい。これにより、ガイドチューブ37内のフィラーワイヤFWに付与される引張り力の大きさを時間的に変化させることで、フィラーワイヤFWのガイドチューブ37への接触、押圧等をより効率的に解消することができる。
Further, the
上記の通り、本実施形態では、ワイヤ送給装置25がフィラーワイヤFWの送給を行っている際に、フィラーワイヤFWが、ガイドチューブ37の内周面に接触してこれを送給方向Fに押進すると、微動検出器39がガイドチューブ37の微動を検出する。そして、ガイドチューブ37の微動が検出されると、ワイヤ送給装置25の駆動を停止するか、或いは、ワイヤ送給装置25の駆動状態を低速駆動に制御する。この際、ガイドノズル27側に設けられたサブ送給装置29が継続して動作することで、フィラーワイヤFWは下流側から引っ張られ、ガイドチューブ37の内周面への接触が解消され、押進も解消される。
As described above, in the present embodiment, when the
従って、フィラーワイヤFWがガイドチューブ37の内周面に接触して押進することに起因するガイドチューブ37の損傷が防止される。具体的には、例えば、ガイドチューブ37のライナーチューブの内周面にフィラーワイヤFWが接触することで、送給方向Fにライナーチューブが移動して、下巻線とライナーチューブとの間にずれが生じること等を防止することができる。これにより、フィラーワイヤFWの送給が過剰になり、ライナーチューブが大きく移動して、ガイドチューブ37に損傷が生じること、を防止することができる。本実施形態によれば、溶接ロボットによる溶接を長時間継続して良好に行い得るものである。
Therefore, damage to the
微動検出器39は、上記の通り、ワイヤ送給装置25に設けられてもよい。ガイドチューブ37に対してフィラーワイヤFWの送給方向Fに作用するスラストは、下流側よりも上流側で大きくなる傾向にある。微動検出器39は、ガイドチューブ37の上流側に位置するワイヤ送給装置25に設けられているので、より効率的に微動を検出することができる。
The
なお、本実施形態では、センサ55を可動部材51の周囲に複数備えている。従って、複数のセンサ55のうち少なくとも1個が送給方向Fへの変位を検出した際はワイヤ送給装置25の駆動状態を低速駆動にし、複数のセンサ55の全てが送給方向Fへの変位を検出した際は駆動を停止することが可能である。このように、検出された変位の形態または大きさに応じてワイヤ送給装置25の駆動モードを変更することで、フィラーワイヤFWのガイドチューブ37への接触、押圧等をより効率的に解消することができる。なお、変位を検出したセンサ55の個数とワイヤ送給装置25の駆動モードとの関係は、上記に限らない。即ち、所定個数(例えば1個)のセンサ55が変位を検出した際にワイヤ送給装置25の駆動状態を低速駆動にし、当該所定個数よりも多い個数(例えば2個)のセンサ55が変位を検出した際にワイヤ送給装置25の駆動を停止するようにしてもよい。
In this embodiment, a plurality of
ガイドチューブ37の強度向上を図るために、ガイドチューブ37の下巻線を太くすることも考えられるが、この場合、ガイドチューブ37の重量が増大し、柔軟性も低下する恐れがある。そこで、図6に示すように、ガイドチューブ37を例えばナイロンチューブ等の樹脂製チューブ61に挿通し、ガイドチューブ37の両端部に一体的に設けられた銅パイプ57の外周面と、チューブ61の両端部の内周面とを接着剤59で一体的に接着してもよい。
In order to improve the strength of the
図6の構成によれば、ガイドチューブ37に掛かる負荷をチューブ61とガイドチューブ37とで分担することができるので、ガイドチューブ37の引張強度の向上を図ることができる。従って、ワイヤ送給装置25の送給速度がサブ送給装置29の送給速度よりも大きいことに起因するガイドチューブ37の損傷を抑制することができる。
According to the configuration of FIG. 6, since the load applied to the
以上、いくつかの実施形態について説明したが、各実施形態は、本開示の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎない。本開示の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。 Although some embodiments have been described above, each embodiment is merely an example described for facilitating the understanding of the present disclosure. The technical scope of the present disclosure is not limited to the specific technical matters disclosed in the above-described embodiments, and includes various modifications, changes, and alternative techniques that can be easily derived therefrom.
本出願は、2018年8月2日に出願された日本国特許願第2018−145965号に基づく優先権を主張しており、この出願の全内容が参照により本明細書に組み込まれる。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2018-145965 filed on Aug. 2, 2018, the entire content of which is incorporated herein by reference.
1 溶接ロボット
25 ワイヤ送給装置
27 ガイドノズル
29 サブ送給装置
37 ガイドチューブ
39 微動検出器
41 制御装置
47 ベース部材
49 弾性部材
51 可動部材
53 チューブ接続具
55 センサ
F 送給方向
FW フィラーワイヤ
1
請求項1に記載の発明にあっては、フィラーワイヤの送給を行うワイヤ送給装置と、前記フィラーワイヤを溶接位置へ案内するガイドノズルの近傍に設けられ、前記フィラーワイヤの送給を行うサブ送給装置と、前記ワイヤ送給装置と前記サブ送給装置との間に設けられ、前記フィラーワイヤを案内するガイドチューブと、前記ワイヤ送給装置側に付勢された可動部材に前記ガイドチューブを接続固定するチューブ接続具と、前記可動部材の周囲に等間隔に複数設けられ、前記ワイヤ送給装置に対する前記可動部材の変位を検出するセンサと、を備えた溶接ロボットにおける溶接方法であって、前記ガイドチューブが前記フィラーワイヤの送給方向へ微動した際、前記ワイヤ送給装置に対する前記可動部材の姿勢が変位し、前記可動部材の周方向の一部分が前記ワイヤ送給装置から離間するように傾斜したことを前記センサの少なくともいずれか1個により検知し、前記可動部材51の傾斜を検出することにより前記ガイドチューブの微動を検出する工程と、前記フィラーワイヤの送給方向への前記ガイドチューブの前記微動を検知した際に、前記ワイヤ送給装置の駆動状態を停止または低速駆動に制御する工程と、及び前記ガイドチューブの戻りを検知した際に、前記ワイヤ送給装置の駆動状態を元の駆動状態に復帰させる工程と、を前記サブ送給装置による前記フィラーワイヤの送給を継続して行っている間に行うことを特徴とする溶接方法である。
請求項2に記載の発明にあっては、前記ワイヤ送給装置の駆動状態が前記停止であるか前記低速駆動であるかに関わりなく、前記サブ送給装置は、予め設定された所定の送給速度でもって前記フィラーワイヤの送給を継続して行うことを特徴とする、請求項1に記載の溶接方法である。
According to the first aspect of the invention, a wire feeding device that feeds the filler wire and a guide nozzle that guides the filler wire to a welding position are provided in the vicinity of the wire feeding device to feed the filler wire. A sub-feeding device, a guide tube provided between the wire feeding device and the sub-feeding device, for guiding the filler wire, and the movable member urged toward the wire feeding device to guide the guide wire. A welding method in a welding robot , comprising: a tube connector for connecting and fixing a tube; and a plurality of sensors provided at equal intervals around the movable member, the sensor detecting a displacement of the movable member with respect to the wire feeding device. Then, when the guide tube slightly moves in the feeding direction of the filler wire, the posture of the movable member with respect to the wire feeding device is displaced, and a part of the movable member in the circumferential direction is separated from the wire feeding device. To detect the fine movement of the guide tube by detecting the inclination of the
According to a second aspect of the present invention, the sub-feeding device, regardless of whether the drive state of the wire feeding device is the stopped state or the low-speed driving state, is the predetermined feeding type set in advance. The welding method according to claim 1, wherein the filler wire is continuously fed at a feeding speed.
請求項3に記載の発明にあっては、フィラーワイヤの送給を行うワイヤ送給装置と、前記フィラーワイヤを溶接位置へ案内するガイドノズルの近傍に設けられ、前記フィラーワイヤの送給を行うサブ送給装置と、前記ワイヤ送給装置と前記サブ送給装置との間に設けられ、前記フィラーワイヤを案内するガイドチューブと、前記フィラーワイヤの送給方向への前記ガイドチューブの微動と、前記ガイドチューブの戻りとを検出する微動検出器と、 前記微動検出器によって前記微動を検出した際に、前記ワイヤ送給装置の駆動状態を停止または低速駆動に制御し、前記微動検出器によって前記ガイドチューブの戻りを検知した際に、前記ワイヤ送給装置の駆動状態を元の駆動状態に復帰させる制御装置と、を備えた溶接ロボットであって、前記微動検出器が、前記ワイヤ送給装置のケーシングに取付け自在なベース部材と、複数の弾性部材によって前記ベース部材側へ付勢された可動部材と、 前記可動部材に前記ガイドチューブを接続固定するチューブ接続具と、前記可動部材の周囲に等間隔に複数設けられ、前記ベース部材に対する前記可動部材の変位を検出するセンサと、を備えたことを特徴とする溶接ロボットである。
請求項4に記載の発明にあっては、前記微動検出器が前記ワイヤ送給装置に設けられたことを特徴とする、請求項3に記載の溶接ロボットである。
請求項5に記載の発明にあっては、前記制御装置は、所定個数の前記センサが前記変位を検出した際は、前記ワイヤ送給装置の駆動状態を前記低速駆動にし、前記所定個数よりも多い個数の前記センサが前記変位を検出した際は、前記ワイヤ送給装置の駆動を停止することを特徴とする、請求項3に記載の溶接ロボットである。
請求項6に記載の発明にあっては、前記制御装置は、前記ワイヤ送給装置の駆動状態が前記停止であるか前記低速駆動であるかに関わりなく、前記サブ送給装置は、予め設定された所定の送給速度でもって前記フィラーワイヤの送給を継続して行うことを特徴とする、請求項3に記載の溶接ロボットである。
請求項7に記載の発明にあっては、前記制御装置は、前記元の駆動状態における前記フィラーワイヤの送給速度に予め定められた減速比率を乗じた送給速度を前記低速駆動における前記フィラーワイヤの送給速度とすることを特徴とする、請求項3に記載の溶接ロボットである。
請求項8に記載の発明にあっては、前記減速比率は、少なくとも前記フィラーワイヤの材質及び直径に基づいて定められることを特徴とする、請求項7に記載の溶接ロボットである。
According to a third aspect of the invention, a wire feeding device that feeds the filler wire and a guide nozzle that guides the filler wire to a welding position are provided in the vicinity of the wire feeding device to feed the filler wire. A sub-feeding device, a guide tube provided between the wire feeding device and the sub-feeding device, for guiding the filler wire, and fine movement of the guide tube in the feeding direction of the filler wire, A fine movement detector that detects the return of the guide tube, and when the fine movement is detected by the fine movement detector, the drive state of the wire feeding device is controlled to stop or low speed driving, and the fine movement detector detects the fine movement. A welding robot comprising: a control device that restores the driving state of the wire feeding device to the original driving state when the return of the guide tube is detected , wherein the fine movement detector is the wire feeding device. A base member attachable to the casing, a movable member biased toward the base member by a plurality of elastic members, a tube connector for connecting and fixing the guide tube to the movable member, and a periphery of the movable member. A welding robot, comprising: a plurality of sensors provided at equal intervals to detect a displacement of the movable member with respect to the base member .
The invention according to claim 4 is the welding robot according to
In the invention according to
In the invention according to claim 6, the sub-feeding device is set in advance regardless of whether the drive state of the wire feeding device is the stop or the low-speed driving. The welding robot according to
In the invention according to
According to an eighth aspect of the invention, the welding robot according to the seventh aspect is characterized in that the deceleration ratio is determined based on at least a material and a diameter of the filler wire.
Claims (10)
前記フィラーワイヤを溶接位置へ案内するガイドノズルの近傍に設けられ、前記フィラーワイヤの送給を行うサブ送給装置と、
前記ワイヤ送給装置と前記サブ送給装置との間に設けられ、前記フィラーワイヤを案内するガイドチューブと、
を備えた溶接ロボットにおける溶接方法であって、
前記フィラーワイヤの送給方向への前記ガイドチューブの微動を検知した際に、前記ワイヤ送給装置の駆動状態を停止または低速駆動に制御する工程と、
前記ガイドチューブの戻りを検知した際に、前記ワイヤ送給装置の駆動状態を元の駆動状態に復帰させる工程と、
を前記サブ送給装置による前記フィラーワイヤの送給を継続して行っている間に行う、溶接方法。A wire feeder for feeding the filler wire,
A sub-feeding device that is provided near a guide nozzle that guides the filler wire to a welding position, and that feeds the filler wire,
A guide tube provided between the wire feeding device and the sub feeding device, and guiding the filler wire,
A welding method in a welding robot comprising:
When detecting a fine movement of the guide tube in the feeding direction of the filler wire, controlling the driving state of the wire feeding device to stop or low speed driving,
A step of returning the drive state of the wire feeding device to the original drive state when the return of the guide tube is detected,
Is performed while continuing to feed the filler wire by the sub feeding device.
前記フィラーワイヤを溶接位置へ案内するガイドノズルの近傍に設けられ、前記フィラーワイヤの送給を行うサブ送給装置と、
前記ワイヤ送給装置と前記サブ送給装置との間に設けられ、前記フィラーワイヤを案内するガイドチューブと、
前記フィラーワイヤの送給方向への前記ガイドチューブの微動と、前記ガイドチューブの戻りとを検出する微動検出器と、
前記微動検出器によって前記微動を検出した際に、前記ワイヤ送給装置の駆動状態を停止または低速駆動に制御し、前記微動検出器によって前記ガイドチューブの戻りを検知した際に、前記ワイヤ送給装置の駆動状態を元の駆動状態に復帰させる制御装置と、
を備えた溶接ロボット。A wire feeder for feeding the filler wire,
A sub-feeding device that is provided near a guide nozzle that guides the filler wire to a welding position, and that feeds the filler wire,
A guide tube provided between the wire feeding device and the sub feeding device, and guiding the filler wire,
Fine movement of the guide tube in the feeding direction of the filler wire, and a fine movement detector that detects the return of the guide tube,
When the fine movement detector detects the fine movement, the drive state of the wire feeding device is controlled to stop or low speed driving, and when the fine movement detector detects the return of the guide tube, the wire feeding is performed. A control device for returning the drive state of the device to the original drive state,
Welding robot equipped with.
前記ワイヤ送給装置のケーシングに取付け自在なベース部材と、
複数の弾性部材によって前記ベース部材側へ付勢された可動部材と、
前記可動部材に前記ガイドチューブを接続固定するチューブ接続具と、
前記ベース部材に対する前記可動部材の変位を検出するセンサと、
を備えた、請求項3または4に記載の溶接ロボット。The fine movement detector,
A base member attachable to the casing of the wire feeder,
A movable member biased toward the base member by a plurality of elastic members;
A tube connector for connecting and fixing the guide tube to the movable member,
A sensor for detecting the displacement of the movable member with respect to the base member,
The welding robot according to claim 3, further comprising:
The welding robot according to claim 9, wherein the deceleration ratio is determined based on at least a material and a diameter of the filler wire.
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