JPH0431785B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動溶接におけるワーク検知方法、
特に、溶接始端を検知するための始端検知器をセ
ツトする場合に用いて好適なワーク検知方法に関
する。

〔従来の技術〕

道路橋、鉄道橋等の大形構造物の溶接に使用さ
れる自走式の門形溶接ロボツトにおいては、溶接
始端、溶接終端を検知するための検知器を備えて
おり、この始端検知を行うに際しては、トーチ位
置を修正して、始端検知器をロボツト走行方向に
対して直角をなす平面内の所定位置へセツトする
が、この場合のトーチ位置修正にはワイヤセンシ
ング法を利用する。

これを第４図について説明すると、トーチ１を
同図ａの退避位置から下板３に向かつて垂直に降
下させ（この方向をＹ軸方向とする）、ワイヤ２
が下板３に接触すると（同図ｂ）、所定垂直距離
Lyだけトーチ１を上昇させ（同図ｃ）、次いで、
トーチ１を立板４に向かつて水平移動させ（この
方向をＸ軸方向とする）、ワイヤ２が立板４に接
触すると（同図ｅ）、所定水平距離Lxだけ後退さ
せ（同図ｆ）、ワイヤ先端を座標（X₁，Y₁）へ位
置決めする。始端検知器はトーチと共にトーチ支
持機構に支持されるので、トーチ位置が決まると
始端検知器も位置決めされる。

従つて、溶接始端の検知精度を高めるために
は、ワイヤセンシングによるワークの検知精度を
高める必要があるが、ワイヤ２の先端にスラグが
できているような場合には、このスラグが絶縁物
であるため、電圧を印加されているワイヤの先端
がアース電位にあるワークに接触しても、両者が
電気的に短絡せず、ワイヤ２のスラグが付着して
いない箇所がワークに接触して電気的短絡が検知
されるまで、更にトーチ１をワークへ向けて移動
させることになり、検知誤差が生じる。

本発明は上記問題を解消するためになされたも
ので、溶接始端の検知精度を従来に比し高めるこ
とができる、検知精度の優れたワーク検知方法を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、トーチを通
して所定の電圧を印加されたワイヤがワークに対
して電気的に接触するまで、上記トーチを上記ワ
ークへ向けて移動させ、上記電気的接触の検知後
は寸動・休止の間欠動作により上記トーチを上記
移動方向とは逆方向へ移動させ、上記休止期間内
に、上記ワイヤと上記ワーク間の電圧が所定レベ
ルまで回復した場合に、この休止位置をワーク検
知位置とするようにしたものである。

〔作用〕

トーチに電圧を与える電源内部のインダクタン
スが大きくいため、ワイヤがワークから電気的に
離間してから、両者間の電圧が所定レベルへ回復
するまでに上記インダクタンスによる印加電圧立
上りに時間遅れがある。このため、この時間遅れ
分だけトーチが移動することになり、この移動分
は誤差となるが、本発明では、休止期間を設け
て、休止期間内に電圧が所定レベルへ回復した場
合は、この休止位置をワーク検知位置とするか
ら、上記時間遅れによる誤差は無くなる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。

第１図において、１０は溶接電源、１１はケー
ブル、１２は電圧検出器、１３は比較器である。
比較器１３は電圧検出器１２の検出値Ｖを設定値
Vcと比較してVcＶである場合に、ワーク検知
信号Ｎを送出する。ワーク検知信号Ｎは自走式門
形溶接ロボツトの各軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸（ロボ
ツト走行方向））をフイードバツク制御する駆動
系２０に制御指令を与える制御装置（マイクロプ
ロセツサ）３０に入力される。

この制御装置３０は下板３を検知し、続いて立
板４を検知するワーク検知プログラム）を有し、
このプログラムに従うワーク検知動作フローを第
２図に示してある。このワーク検知動作フローに
おいて、ステツプ３，５，17の判断は、ワーク検
知信号Ｎの入力の有無により行う。ステツプ９，
21の判断はワーク検知信号Ｎの入力の有無により
行う。

第３図は、ワークに対して電気的に接触してい
たワイヤ２がワークから電気的に離間したときの
ワイヤ−ワーク間の電圧の回復モードを示したも
ので、Tdは溶接電源に内蔵された検出用電源に
よる検出電圧立上りの時間遅れを示し、T_A（Td
＋α）はステツプ８，12，20の休止期間を示し、
この図は、休止期間T_A内に、V_H＜Ｖとなつた状
態を示している。toはワイヤがワークから電気的
に離間したタイミングを示している。

ワーク検知プログラムが開始されると、検出用
電源より印加した電圧の立上り時間（Td＋α）
経過後、ワイヤ２が第４図に下板３に接触してい
るか否かを判断したのち、接触してない場合に
は、ワーク検知信号Ｎが発生するまで、Ｙ軸（ト
ーチ１）が下板３に向かつて所定速度Soで下降
する（ステツプ４）。ワーク検知信号Ｎが発生す
ると下降を停止し、所定の退避ピツチΔL_YだけＹ
軸が所定速度Soで上昇する（ステツプ７）。所定
の退避ピツチΔL_Yだけ移動（寸動）すると、時間
T_Aの間、移動を休止し、その間に、ワーク検知
信号Ｎが発生している場合には、Ｙ軸が更に所定
の退避ピツチΔLyだけ上昇したのち、休止する。
休止期間内にワーク検知信号Ｎが発生しなくなる
まで、この寸動・休止を繰り返す。休止期間T_A
内にワーク検知信号Ｎが発生しなくなると、ワイ
ヤ２が下板３から離間したものとし、この休止位
置yoが記憶され、Ｙ軸は休止位置yoから所定退
避量Lyだけ上昇する。次いで、Ｘ軸（トーチ１）
が立板４へ向かつて前進を開始し、ワーク検知信
号Ｎが発生すると停止し、所定退避ピツチΔLx
だけＸ軸が後退する。所定退避ΔLxだけ後退
（寸動）すると、時間T_Aの間、移動を休止し、そ
の間に、ワーク検知信号Ｎが発生している場合に
は、Ｘ軸が更に所定の退避ピツチΔLxだけ後退
したのち、休止する。休止期間内にワーク検知信
号Ｎが発生しなくなるまで、この寸動・休止を繰
り返す。休止期間内にワーク検知信号Ｎが発生し
なくなると、ワイヤ２が立板４から離間したもの
として、この休止位置xoが記憶され、Ｘ軸は休
止位置xoから所定の退避量Lxだけ後退する。

このように、本実施例は、電気的にワークに接
触させたワイヤがワークから電気的に離間した位
置をワーク検知位置とするものであるから、ワイ
ヤが電気的にワーク接触した位置をワーク検知位
置とする検知方法と比較した場合、ワイヤ先端に
スラグ等の絶縁物があつても、精度良くワーク位
置を検出することができる。

ワイヤをワークから離間させるに際して、連続
的にトーチを移動させた場合には、ワイヤがワー
クから実際に電気的に離間してから、ワイヤ−ワ
ーク間の電圧が所定レベルVcへ回復するまで、
トーチが移動することになり、この間の移動は検
知誤差となる。しかしながら、本実施例では、休
止期間T_Aを設定し、この休止期間T_A中や退避ピ
ツチ中でのワイヤ離間後の検出用電源の電圧回路
の遅れを待つてワイヤ離間の有無を判断するよう
にしているので、上記検知誤差となるトーチの移
動は無く、極めて高精度なワーク検知を行うこと
ができる。

従つて、本実施例のワーク検知方法を用いて始
端検知器の位置セツトを行えば、セツト位置が極
めて正確になるので、溶接始端検知精度を向上す
ることができるだけでなく、始端検知器を、光電
スイツチ方式ではなく、検知範囲は小さいく、高
いセツト精度を要求されるが、スパツタ光等の影
響を受けることのない近接スイツチ方式とするこ
とも容易に可能となる。

始端検知器を正規な位置にセツトする目的の本
発明のワーク検知方法は、溶接の狙い位置をも精
度良く検出できることから、記憶・再生型の溶接
ロボツト開始位置、溶接線のズレ等の検知に用い
られているワイヤセンシング技術に用いることか
ができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明した通り、電気的にワークに
接触していたワイヤがワークから離間した位置を
ワーク検知位置とするが、ワイヤがワークから離
間したか否かを、検出用電源の内部インダクタン
スと配線インダクタンスによる電圧回復の遅れを
待つて判断するようにし、その間は、トーチの移
動を休止させるので、上記遅れによる検知誤差を
無くすことができ、極めて高精度なワーク検知を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するワーク検知回路を示
すブロツク図、第２図は上記実施例におけるワー
ク検知動作フローを示す図、第３図は上記実施例
を説明するための電圧波形図、第４図は従来のワ
イヤセンシング法を用いたワーク検知方法を説明
するための図である。 １……トーチ、２……ワイヤ、１０……溶接電
源、１２……電圧検出器、１３……比較器、２０
……制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トーチを通して所定の電圧を印加されたワイ
   ヤがワークに対して電気的に接触するまで、上記
   トーチを上記ワークへ向けて移動させ、上記電気
   的接触の検知後は寸動・休止の間欠動作により上
   記トーチを上記ワークから離間させる方向へ移動
   させ、上記ワイヤと上記ワーク間の電圧が所定レ
   ベルまで回復したか否かを、上記休止期間内に検
   出し、この休止位置をワーク検知位置とすること
   を特徴とするワーク検知方法。