JPH02108470A - 溶接ヘッドの位置検出装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、例えばスポット溶接等における溶接ヘッド
の位置検出装置に関する。

［従来の技術］ 第４図は従来の溶接ヘッドの位置検出装置の説明図であ
る。図において、（３１）は溶接ヘッド、（３２）は上
限リミットスイッチ、（３３）は下限リミットスイッチ
で、（３４）はワークである。

スポット溶接等においては、溶接するための条件として
、正しいワークがセットされていること及び溶接ヘッド
が摩耗していないことがあげられる。このため、第４図
の位置検出装置においては、溶接ヘッド（３１）にドグ
（３１ａ）を設け、このドグ（３１ａ）が上限リミット
スイッチ（３２）と下限リミットスイッチ（３３）との
間にあって、両リミットスイッチがオフしている状態で
溶接が行われる。

一方、リミットスイッチがオンになる状態、例えばワー
ク（３４）が厚い場合には上限リミットスイッチ（３２
）がオンし、ワーク（３４）がない場合や薄い場合、更
に溶接ヘッド（３１）が摩耗している場合には下限リミ
ットスイッチ（３３）がオンして、これらリミットスイ
ッチがオンしている場合には溶接が行われないように制
御される。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の溶接ヘッドの位置検出装置において
は、上限リミットスイッチ（３２）及び下限リミットス
イッチ（３３）はその取り付は位置が固定されており、
このためワーク（３４）の種類が変わる度に、リミット
スイッチの位置を変更しなければならないという問題点
があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、ワークの種類が変わってもリミットスイッチの取
り付は位置を変更する必要のない溶接ヘッドの位置検出
装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ この発明に係る溶接ヘッドの位置検出装置は、溶接ヘッ
ドの原点位置に相当する位置に配置されたリミットスイ
ッチと、溶接ヘッドの移動に応じてパルスを出力するエ
ンコーダと、エンコーダの出力を計数するカウンタとを
有する。そして、溶接ヘッドがリミットスイッチにより
検出されたときに所定の値をカウンタに書き込んで原点
位置とし、その後溶接ヘッドを下降させてワークに接触
したときのカウンタの計数値を基準位置とし、更にこの
基準位置に前後する所定の範囲がカウンタにセットされ
る。そして、カウンタはエンコーダのパルス出力を計数
して前記の所定の範囲に対応した出力を送出す。

［作　用］ この発明においては、溶接開始時に原点位置をカウンタ
に書き込んだ後、基準位置を求めてその位置に前後する
所定の範囲を設定する。そして、溶接ヘッドの位置がそ
の所定の範囲外になると所定の出力が送出される。これ
により、溶接条件が満たされなくなったことを把握する
。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例に係る溶接ヘッドの位置検
出装置の構成を示すブロック図である。

図において、（１１）は原点位置用のリミットスイッチ
で、（１２）は溶接ヘッド（３１）の移動に伴ってパル
スを出力するエンコーダである。（１３）はカウンタで
、エンコーダ（Ｉ２）からのパルスを計数する。このカ
ウンタ（１３）には、後述するように、原点位置に相当
する値が書き込まれ、また、比較基準値として上限値、
下限予報値及び下限値が設定される。

（１４）はキーボード、（１５）はＣＰＵ、（１６）は
ＲＯＭ。

（１７）はＲＡＭである。

上記のように構成された溶接ヘッドの位置検出装置にお
いては、溶接を開始する前に次の操作をする。まず、溶
接ヘッド（３１）を上昇させてリミットスイッチ（１１
）がオンとなった時点で、カウンタ（１３）に原点位置
としての原点値を書き込む。例えばその原点値としてｒ
　１００ＯＪをセットする。次に、ワーク（３４）をセ
ットした後、溶接ヘッド（３１）を下降させていく。こ
のとき、カウンタ（１３）は、溶接ヘッド（３１）の下
降に伴って、書き込まれた値をカウントダウンしていく
。

溶接ヘッド（３１）がワーク（３４）に接触した時点で
、カウンタ（１３）の計数値を基準値としてＲＡ　Ｍ　
（１７）に書き込む。この書き込みに際しては、図示は
省略するが、例えば溶接ヘッド（３１）とワーク（３４
）との接触を溶接ヘッド（３１）の駆動系（図示せず）
においてその駆動力が所定の大きさを越えた時点で接触
したものとして検出し、その検出信号をＣＰＵ　（１５
）に割り込み信号として送り、そのときのカウンタ（１
３）の計数値をＲＡ　Ｍ　（１７）書き込む。ここでは
、このときの計数値はｒｌｏｏＪであるものとする。

次に、キーボードを介して、上限値、下限予報値及び下
限値の基準位置に対する偏差、α１、β　、−Ｉ２を入
力してＲＡ　Ｍ　（１７）に書き込む。

■ このα　、−β　及び−Ｉ２は、ここでは「２０」、ｒ
　−１０Ｊ及びｒ　−２０Ｊを設定するもの゛とする。

ＣＰ　Ｕ　（１５）は上記の各設定値に基づいて上限値
、下限予報値及下限値を次式により演算して、ＲＡ　Ｍ
（１７）に書き込む。

上限値−基準位置＋α、　−１００＋２０−１２０下限
予報値−基準位置−β１−　１００−１０−９０下限値
−基準位置一β２−１００−２０−８０なお、上記の各
偏差α　、−β　、−Ｉ２は、基準位置を求める前に、
ワークや溶接の種類に応じて予めＲＡ　Ｍ　（１７）に
書き込んでおいて、溶接時に選択して上記の演算をする
ようにしてもよい。

以上のようにして上限値、下限予報値及び下限値が求め
られた後、溶接の動作に移る。

第２図は溶接時の動作を示すフローチャートであり、以
下第１図の装置の動作をこのフローチャートに基づいて
説明する。

まず、上記と同種のワーク（３４）をセットする（Ｓｌ
）。次に、溶接ヘッド（３１）を溶接位置まで下降させ
る（Ｓ２）。この時、カウンタ（１３）は、原点位置を
ｒ　１００ＯＪとし、溶接ヘッド（３１）の下降に伴っ
てエンコーダ（１２）のパルスをカウントダウンしてお
り、溶接ヘッド（３１）の位置に対応した計数値となっ
ている。次に、比較指令入力のオンにより、ＲＡＭ（１
７）に書き込まれている上限値、下限予報値及び下限値
をカウンタ（１３）の比較入力端子に出力する（Ｓ３）
。カウンタ（１３）はその計数値と比較入力端子の上限
値等とを比較して、その比較結果に対応した出力（１３
ａ）　（１３ｂ）　（１３ｃ）を送出する（Ｓ４）。

第３図はカウンタ（１３）の計数値とその出力＜１３ａ
）　（１３ｂ）　（１３ｅ）との関係を示したタイムチ
ャートである。４千カウンタ（１３）はその計数値と上
記の比較入力端子の設定値との比較結果に従って出力（
１３ａ）　（１３ｂ）　（１３ｃ）を送出するが、例え
ば計数値がｒ１２（ＩＪを越える場合には上限値を越え
た場合の出力（１３ａ）が送り出される。この出力（１
３ａ）が送り出される場合としては、異なった種類（厚
い）のワークを誤って設置してしまった場合が考えられ
る。

計数値が「９０」以下になると、出力（１３ｂ）が送出
される。この出力（１３ｂ）が出力される場合としては
、溶接ヘッド（３１）が摩耗した場合であるが、この出
力信号は予報であり、この状態では溶接が継続できる。

計数値が「８０」以下になると、出力（１３ｃ）が送出
される。この出力（１３ｃ）が出力される場合としては
、溶接ヘッド（３１）が摩耗した場合であり、溶接ヘッ
ド（３１）の交換が必要な状態である。

以上のようにしてカウンタ（１３）から出力があると、
その出力に基づいて溶接の制御系（図示せず）が所定の
判断を下す（Ｓ５）。例えば、出力（１３ａ）の場合に
はワーク（３４）を取替え、出力（１３ｃ）の場合には
溶接ヘッド（３１）を交換する（Ｓ６）。このようにし
て異常状態を排除した後はステップ（Ｓ４）に戻ってそ
の出力を確認する。なお、出力（１３ｂ）の場合には溶
接ヘッド（３１）の交換の準備を促す。

このようにして異常状態がないことを確認した後、溶接
動作に移る（Ｓ７）。この溶接動作の最中においてもカ
ウンタ（１３）の出力を監視し、溶接条件を満たさなく
なると、異常状態を排除したり、場合によっては溶接を
停止する等の処理をする（Ｓ６）。

溶接の終了の指示があるとくＳ８）、カウンタ（１３）
の比較入力端子への比較指令入力をオフにし、上限値等
の出力をオフにして（Ｓ９）、溶接ヘッド（３１）を上
昇させ、ワーク（３４）を取り出して溶接作業を終了す
る（ＳＩＯ）。

なお、上記実施例においてはリミットスイッチ（１１）
に有接点のものを用いてたが、この発明はそれに限定さ
れるものではなく、無接点のものを用いてもよい。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、原点位置を溶接ヘッド
の実際の位置との関係で設定した後、ワークに溶接ヘッ
ドを当接して基準位置を求め、その基準位置から溶接上
限値及び下限値を設定するようにしたので、ワークの厚
さが変更になっても、そのワークの厚さに応じて自動的
に溶接ヘッドの上限値及び下限値が得られ、従来のよう
にそれらの値を設定するためにリミットスイッチの取り
付は位置を変更する必要がなく、操作が簡便化されてい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す溶接ヘッドの位置検
出装置の構成を示すブロック図、第２図は第１図の検出
装置を利用した際の溶接時の動作を示すフローチャート
、第３図は第１図のカウンタの出力のタイムチャートで
ある。 第４図は従来の溶接ヘッドの位置検出装置の構成を示す
説明図である。 図において、（１１）は原点位置用のリミットスイッチ
、 （１２）はエンコーダ、 （１３）はカウンタ、 は溶接ヘラ ド、 （３４）はワークである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 溶接ヘッドの原点位置に相当する位置に配置されたリミ
   ットスイッチと、溶接ヘッドの移動に応じてパルスを出
   力するエンコーダと、エンコーダの出力を計数するカウ
   ンタとを有し、 溶接ヘッドがリミットスイッチにより検出されたときに
   所定の値をカウンタに書き込んで原点位置とし、その後
   溶接ヘッドを下降させてワークに接触したときのカウン
   タの計数値を基準位置とし、更にこの基準位置に前後す
   る所定の範囲がカウンタにセットされ、カウンタがエン
   コーダのパルス出力を計数して、前記の所定の範囲に対
   応した出力を送出することを特徴とする溶接ヘッドの位
   置検出装置。