JPH0312998B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

利用産業分野 この発明は、隅肉溶接ならい装置の改良に係
り、一対のならいセンサとスイングアームの関節
部に付設したポテンシヨメータ及び制御器にて、
被溶接物の向きにかかわらず、隅肉のならいを溶
接トーチの２軸方向の作動組み合せのみで自動的
に行なうことを可能にした隅肉溶接ならい装置に
関する。 背景技術 従来の隅肉溶接ならい装置は、一対のならいセ
ンサを溶接トーチを挾む平行位置に配置し、この
センサを例えば直角に交差させた２枚の板面にそ
れぞれ当接させて、被溶接部分の板の交差部を検
出し、溶接トーチの位置補正を行なう構成であつ
た。 また、センサの検知方式は種々のものが利用さ
れているが、基本的には上記の構成であるため、
溶接機本体と被溶接物との相対位置関係による隅
への溶接トーチの侵入方向が種々変化した場合に
は、自動的にこれに対処できず、そのつど本体の
向きあるいは被溶接物の向きを変える等の機器の
セツテイングが必要であつた。 発明の目的 この発明は、かかる問題を解消したならい装置
を目的とし、被溶接物の向きにかかわらず、隅肉
のならいを溶接トーチの２軸方向の作動組み合せ
のみで自動的に行なう隅肉溶接ならい装置を目的
とする。 発明の構成 この発明は、 直交２軸方向に移動可能なスライドアームに、
１または２以上の関節部回転軸を有するスイング
アームを接続し、さらにスイングアーム先端部に
溶接トーチと、ならい位置をオンオフ信号で検知
するため接触子の移動方向に中立位置を挟み２接
点を有する一対のならいセンサとを溶接トーチを
挾む平行面位置にそれぞれアームを介して対向配
置し、前記スイングアームの関節部回転軸にその
回転方向を検出するポテンシヨメータを付設した
構成からなり、 スイングアームの回転による溶接トーチの被溶
接物の開口に対応する３方向領域を予め設定する
領域設定手段と、 各関節部回転軸のポテンシヨメータの抵抗値の
合計値と前記各領域設定値とを比較して前記３方
向領域のいずれの方向にあるかを検知するための
比較演算手段と、 一対のならいセンサーからのオンオフ信号と前
記比較演算手段からの方向領域種の信号により、
スイングアームの２軸方向の移動量を決定する移
動量演算手段とを備えた制御器を有することを特
徴とする隅肉溶接ならい装置。 図面に基づく発明の開示 この発明によるならい機構を図面に基づいて詳
述する。第１図と第３図は溶接機の作動を示す説
明図であり、第２図は回転領域と被溶接物の向き
及びならいセンサの向きとを対比する説明図であ
る。 溶接本体１は、一対のならいセンサＡ，Ｂを溶
接トーチ２を挾む平行位置に配置し、一対のなら
いセンサＡ，Ｂと溶接トーチ２を各々支持するア
ームを、１または２以上の関節部回転軸４を有す
るスイングアーム３に支持させ、スイングアーム
３はさらにスライドアーム５，６に接続支持され
て２軸方向（ｘ，ｙ）に移動可能に装着してあ
り、上記関節部回転軸４にはポテンシヨメータを
付設してある。 各ならいセンサＡ，Ｂは、例えば、図示する如
く、センサの接触子が被溶接物に対しスプリング
で押し付けられる形式のものであり、ならい位置
をオンオフ信号で検知するため接触子の移動方向
に中立位置を挟み２接点を配置した構成からな
る。 詳述すると、例えば第１図に示す如く、棒状の
センサ先端の接触子が被溶接物に対しスプリング
で押し付けられかつ所要間隔で配置された２接点
間を移動可能に電気導通子を配置した構成で、溶
接トーチ２が所要の適正な位置にあるとき、各な
らいセンサーＡ，Ｂの接触子が被溶接物に接触し
て電気導通子は各２接点（af，ab）（bf，bb）間
のいずれにもに接触しない中立位置にあるため、
ならいセンサＡ，Ｂの２接点af，Ab及びbf，bb
は共に信号を発しないオフ状態を保つており、例
えば、ならいセンサＡ，Ｂの各接触子が被溶接物
に接触していない状態ではスプリングにより各電
気導通子が接点af，bfに当接して接点afとbfがオ
ン状態の信号が発せられ、逆に各接触子が避溶接
物に強く押し付けられた状態では、他の接点ab
とbbがオン状態となるように設定されている。 つぎに、スイングアーム３の回転による溶接ト
ーチ２の被溶接物７の開口部８に対応する３方向
領域を、第２図に示す如く、開口部８が右向きの
α領域、開口部８が上向きのβ領域、開口部８が
左向きのγ領域のいずれかを選定、設定する。 また、この発明による隅肉溶接ならい装置を構
成する制御器は、スイングアームの回転による溶
接トーチの被溶接物の開口に対応する３方向領域
を予め設定する領域設定手段と、各関節部回転軸
のポテンシヨメータの抵抗値の合計値と領域設定
手段で設定した各領域設定値とを比較して前記３
方向領域のいずれの方向にあるかを検知するため
の比較演算手段と、一対のならいセンサーからの
オンオフ信号と前記比較演算手段からの方向領域
種の信号により、スイングアームのｘ、ｙ軸の２
軸方向の移動量を決定する移動量演算手段とを備
えている。 すなわち、制御器は、ポテンシヨメータの抵抗
値により、溶接トーチ２がどの領域、方向にある
かを検知する。 さらに、制御器にて、一対のならいセンサー
Ａ，Ｂのオンオフ信号、すなわちセンサ出力と上
記の領域、方向により、第１表に示す如く、スラ
イドアーム５，６のｘ軸、ｙ軸方向の作動指令を
与える。 例えば、第１表の第１項では、両センサＡ，Ｂ
の出力接点ab，bb共オン状態であり、溶接トー
チ２が被溶接物７に強く押圧されている状態を示
しているので、領域αの場合には必要動作は右上
方へ移動させることであり、Ｘ軸では右方向
（→）へ、Ｙ軸では上方向（↑）へそれぞれ移動
させて溶接トーチ２を適正位置に設定するのであ
る。 逆に、第１表第９項のように両センサＡ，Ｂの
出力が接点afとbf共にオン状態では、溶接トーチ
２が被溶接物７から離れ過ぎていることを示して
いるので、領域αでは溶接トーチ２を左下方向へ
動作させる必要があり、Ｘ軸では左方向（←）
へ、Ｙ軸では下方向（↓）へそれぞれ移動させて
溶接トーチ２を適正位置に設定するのである。 従つて、溶接機本体１と被溶接物７との位置相
対関係がいずれの領域、方向にあつても、スライ
ドアーム５，６のｘ軸、ｙ軸方向の作動組み合せ
のみで、隅肉のならいを自動的に行なうことがで
きる。 また、第３図に示すごとく、スイングアーム３
が複数の関節部回転軸４を有する場合でも、各回
転軸４に付設するポテンシヨメータよりの抵抗値
の合計で、α、β、γのいずれの領域、方向であ
るかを判定することができる。 すなわち、この発明のならい装置は、ならい装
置と被溶接物とを自由な角度、位置関係（α〜γ
領域）に設定しても各回転軸のポテンシヨメータ
抵抗値の合計でその領域を検出して判定し、両な
らいセンサの出力信号との組み合わせで、ならい
装置のＸ軸及びＹ軸に必要な動作指令を与えて自
動的に溶接トーチを適正位置に保持し得るもので
ある。

【表】 但し、−；中立、△；作動せず
実施例 以下に、実施例を説明する。第４図と第５図は
この発明によるならい装置を組込んだ溶接機の側
面図と正面図である。第６図はこの発明によるな
らい装置の制御器の構成を示すブロツク図であ
る。第７図はポテンシヨメータの角度と抵抗値を
示す説明図である。第８図はトーチ方向とスイン
グアームの合計角度と合計抵抗値との関係を示す
説明図である。 トーチヘツド３０はスイングアーム２０に装着
してあり、スイングアーム２０は第１アーム２１
が第２アーム２２の先端の支軸２３を介してとも
に回動自在に軸支され、第２アーム２２の後端が
前後スライド装置１３のスイングアーム軸１４に
軸支されて自在に回動する構成である。 このスイングアーム２０を支持する前後スライ
ド装置１３はこれに交差する方向にスライドする
左右スライド装置１２に着設してあり、さらに、
左右スライド装置１２が本体１０に上下スライド
装置１１を介して装着してある。 被溶接物の向きにかかわらず、隅肉のならいを
溶接トーチの２軸方向の作動組み合せのみで自動
的に行なう隅肉溶接ならい装置トーチヘツド３０
は、第１アーム２１の先端部に回動自在に軸支し
てある。 すなわち、トーチ３２を上下方向に傾斜角度を
変化可能に保持するトーチホルダー３３が、一対
のセンサ３６Ａ，３６Ｂを保持するアーム３１と
ともに第１アーム２１に軸支してある。 上下方向のアーム３１の先端には３軸方向に位
置調整を行なうホルダー３７を介してセンサ３６
Ａ，３６Ｂが装着してあり、また、トーチホルダ
ー３３には３軸方向に位置調整を行なうホルダー
３５を介してワイヤーノイズ３４が装着してあ
る。 したがつて、トーチヘツド３０はトーチホルダ
ー軸３３ａ、支軸２３、スイングアーム軸１４の
３個の関節部回転軸を介して本体１０に装着さ
れ、このトーチホルダー軸３３ａ、支軸２３、ス
イングアーム軸１４には各々回転方向を検知する
ためのポテンシヨメータ４０，４１，４２が付設
してあり、それぞれ回転角度に応じた抵抗値を各
スライド装置１２，１３の制御装置へ出力する構
成である。 すなわち、実施例では第６図に示す如く、スイ
ングアーム２０の回転により溶接トーチ３２の被
溶接物の開口に対応するα・β・γの３領域を、
角度と抵抗値の関係として予め設定する領域設定
手段と、ポテンシヨメータ４０，４１，４２の抵
抗値の合計値と領域設定手段で設定した各領域設
定値とを比較して前記３方向領域のいずれの方向
にあるかを検知するための比較演算手段とを有す
る領域検出装置と、一対のならいセンサー３６
Ａ，３６Ｂのオンオフ信号と前記領域検出装置か
らの方向領域種の信号により、スイングアーム２
０の２軸方向の移動量を決定する移動量演算手段
とを備えた演算ミキサー制御器とから構成された
制御器を設けてある。 各ポテンシヨメータ４０，４１，４２は、予め
設定した各領域とスイングアーム２０の回転角度
に応じた抵抗値の合計との相関関係を決定するた
め、例えば、第７図示す如く、所要の可動方向と
回転角度範囲が定められ、角度と抵抗値の関係が
9゜＝0.1kΩに設定されている。 以上の構成において、トーチ３２、ワイヤノズ
ル３４、センサ３６Ａ，３６Ｂの位置関係を所定
位置に調整したのち装置を作動させると、上記領
域検出装置は、各ポテンシヨメータ４０，４１，
４２の各角度は、抵抗値として合算され、電気的
に処理し、トーチヘツド３０の向きが予め設定し
た３領域のどの領域、すなわちα・β・γのどの
位置にあるかを検知、判定する。 そして、演算ミキサー制御器にて、センサ３６
Ａ，３６Ｂからの信号入力とα・β・γ位置を混
合演算させて、第１表に示す作動パターンで、ｘ
軸に相当する左右スライド装置１２、ｙ軸に相当
する前後スライド装置１３に作動指令を出力し、
トーチ３２を常に被溶接物の隅肉部分に方向付け
る。 例えば、第８図にトーチ方向とスイングアーム
の合計角度と合計抵抗値との関係を示すが、トー
チの狙い位置が同じであれば、各関節角度がどの
ような状態でも、合算抵抗値は同じであり、前記
処理が可能である。 詳述した如く、この発明による隅肉溶接ならい
装置は、被溶接物の向きにかかわらず、隅肉のな
らいを溶接トーチの２軸方向の作動組み合せのみ
で自動的に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第３図は溶接機の作動を示す説明図で
あり、第２図は回転領域と被溶接物の向き及びな
らいセンサの向きとを対比する説明図である。第
４図と第５図はこの発明によるならい装置を組込
んだ溶接機の側面図と正面図である。第６図はこ
の発明によるならい装置の制御器の構成を示すブ
ロツク図である。第７図はポテンシヨメータの角
度と抵抗値を示す説明図である。第８図ａ，ｂ，
ｃはトーチ方向とスイングアームの合計角度と合
計抵抗値との関係を示す説明図である。 １，１０…本体、２…溶接トーチ、３，２０…
スイングアーム、４…関節部回転軸、５，６…ス
ライドアーム、７…被溶接物、８…開口、１１，
１２，１３…スライド装置、１４…スイングアー
ム軸、２０…スイングアーム、２１…第１アー
ム、２２…第２アーム、２３…支軸、３０…トー
チヘツド、３１…アーム、３２…トーチ、３３…
トーチホルダー、３３ａ…トーチホルダー軸、３
４…ワイヤノズル、３５，３７…ホルダー、３６
Ａ，３６Ｂ…センサ、４０，４１，４２…ポテン
シヨメータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直交２軸方向に移動可能なスライドアーム
   に、１または２以上の関節部回転軸を有するスイ
   ングアームを接続し、さらにスイングアーム先端
   部に溶接トーチと、ならい位置をオンオフ信号で
   検知するため接触子の移動方向に中立位置を挟み
   ２接点を有する一対のならいセンサとを溶接トー
   チを挾む平行面位置にそれぞれアームを介して対
   向配置し、前記スイングアームの関節部回転軸に
   その回転方向を検出するポテンシヨメータを付設
   した構成からなり、スイングアームの回転による
   溶接トーチの被溶接物の開口に対応する３方向領
   域を予め設定する領域設定手段と、各関節部回転
   軸のポテンシヨメータの抵抗値の合計値と前記領
   域設定値とを比較して前記３方向領域のいずれの
   方向にあるかを検知するための比較演算手段と、
   一対のならいセンサーからのオンオフ信号と前記
   比較演算手段からの方向領域種の信号により、ス
   イングアームの２軸方向の移動量を決定する移動
   量演算手段とを備えた制御器を有することを特徴
   とする隅肉溶接ならい装置。