JPH0647172B2 - 自動溶接装置 - Google Patents
自動溶接装置Info
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- JPH0647172B2 JPH0647172B2 JP62012579A JP1257987A JPH0647172B2 JP H0647172 B2 JPH0647172 B2 JP H0647172B2 JP 62012579 A JP62012579 A JP 62012579A JP 1257987 A JP1257987 A JP 1257987A JP H0647172 B2 JPH0647172 B2 JP H0647172B2
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- Japan
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- welding
- weaving
- deviation
- parameters
- arc sensing
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
- B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
- B23K9/0956—Monitoring or automatic control of welding parameters using sensing means, e.g. optical
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動溶接装置、特に、アークセンシングを行う
自動溶接装置に関する。
自動溶接装置に関する。
自動溶接装置においては、溶接電極が設計上定められた
溶接線に沿って運棒されるようにするために、溶接電流
の変化によって溶接電極の先端の、所定の経路からの上
下方向および左右方向各々のずれを検出して、該ずれを
修正するように該溶接電極の位置を制御するアークセン
シングを行うものがある。
溶接線に沿って運棒されるようにするために、溶接電流
の変化によって溶接電極の先端の、所定の経路からの上
下方向および左右方向各々のずれを検出して、該ずれを
修正するように該溶接電極の位置を制御するアークセン
シングを行うものがある。
このようなアークセンシングの一例について以下に説明
する。
する。
第４Ａ図は自動溶接装置におけるウィービングの一例を
示す図であり、溶接溝１０を上方から見たものである。
また、第４Ｂ図は該溶接溝１０を断面方向から見た図で
ある。第４Ｂ図はＭＩＧ（メタル・イナート・ガス）溶
接、あるいは、ＭＡＧ（メタル・アクティブ・ガス）溶
接の場合について示すもので、１１はガスノズル、１２
はチップ、６は溶接ワイヤ（前記溶接電極に対応す
る）、７は母材であり、８はシールドガスの流れを、９
はアークを示すものである。第４Ｂ図の中央の左右方向
を向く矢印はウィービングの方向を示すものである。
示す図であり、溶接溝１０を上方から見たものである。
また、第４Ｂ図は該溶接溝１０を断面方向から見た図で
ある。第４Ｂ図はＭＩＧ（メタル・イナート・ガス）溶
接、あるいは、ＭＡＧ（メタル・アクティブ・ガス）溶
接の場合について示すもので、１１はガスノズル、１２
はチップ、６は溶接ワイヤ（前記溶接電極に対応す
る）、７は母材であり、８はシールドガスの流れを、９
はアークを示すものである。第４Ｂ図の中央の左右方向
を向く矢印はウィービングの方向を示すものである。
溶接電極の先端が第４Ａ図のＡ点からＢ点まで動く間に
ついて考えると、第４Ｂ図から明らかなように、溶接電
極（溶接ワイヤ６）の先端が左右方向に移動すると該溶
接電極の先端から母材７までの距離は変化する。
ついて考えると、第４Ｂ図から明らかなように、溶接電
極（溶接ワイヤ６）の先端が左右方向に移動すると該溶
接電極の先端から母材７までの距離は変化する。
ところで、溶接電極（ワイヤ）の先端と母材表面との間
の距離が大きくなれば溶接電流は小さくなり、逆に、該
溶接電極（ワイヤ）の先端と母材表面との間の距離が小
さくなれば溶接電流は大きくなるという性質がある。第
５図は、第４Ｂ図のような断面形状を有する溶接溝内に
おいて溶接電極（ワイヤ）を左から右へ、例えば、第４
Ａ図のＡ点からＢ点へ移動させたときの溶接電流の変化
を示すものである。Ａ点およびＢ点の近傍においては溶
接電極（ワイヤ）の先端と母材との距離が短くなり溶接
電流が大となっている。
の距離が大きくなれば溶接電流は小さくなり、逆に、該
溶接電極（ワイヤ）の先端と母材表面との間の距離が小
さくなれば溶接電流は大きくなるという性質がある。第
５図は、第４Ｂ図のような断面形状を有する溶接溝内に
おいて溶接電極（ワイヤ）を左から右へ、例えば、第４
Ａ図のＡ点からＢ点へ移動させたときの溶接電流の変化
を示すものである。Ａ点およびＢ点の近傍においては溶
接電極（ワイヤ）の先端と母材との距離が短くなり溶接
電流が大となっている。
次に、第６Ａ図、第６Ｂ図、第６Ｃ図、および第７図を
用いて、第５図のようなウィービングの半周期の間にお
ける溶接電流分布の情報から、溶接電極の先端の、所定
の経路からの左右方向のずれを検出して修正する手順を
説明する。ただし、ここでは溶接溝の断面形状が左右対
称な場合について説明する。
用いて、第５図のようなウィービングの半周期の間にお
ける溶接電流分布の情報から、溶接電極の先端の、所定
の経路からの左右方向のずれを検出して修正する手順を
説明する。ただし、ここでは溶接溝の断面形状が左右対
称な場合について説明する。
まず、第７図のステップ７１においては、例えば第４Ａ
図のＡ点からＢ点までのウィービングの半サイクルの溶
接が実施される。Ａ点における時刻がt1、Ｂ点における
時刻がt2とすると、第５図は第６Ａ図のように表わされ
る。ここでtcは に等しく、つまり、t1からt2までのウィービングの半サ
イクルの半分まで溶接が行われた時刻で、このとき溶接
電極（ワイヤ）は溶接溝の中心線上にある。SL，SRはそ
れぞれ溶接溝の中心線から左半分、および右半分を溶接
した間の溶接電流の積分値である。
図のＡ点からＢ点までのウィービングの半サイクルの溶
接が実施される。Ａ点における時刻がt1、Ｂ点における
時刻がt2とすると、第５図は第６Ａ図のように表わされ
る。ここでtcは に等しく、つまり、t1からt2までのウィービングの半サ
イクルの半分まで溶接が行われた時刻で、このとき溶接
電極（ワイヤ）は溶接溝の中心線上にある。SL，SRはそ
れぞれ溶接溝の中心線から左半分、および右半分を溶接
した間の溶接電流の積分値である。
ステップ７２で上記のウィービングの半サイクルの溶接
が終ると、ここでまだ全体の溶接が完了していないなら
ば、ステップ７４において、第６Ａ図に示すように、検
出された溶接電流からその最小値Iminを求め、第６Ａ図
の溶接電流値からこのIminを差引いた値（加工された溶
接電流データ）の左右の積分値SL′，SR′をそれぞれ求
める。
が終ると、ここでまだ全体の溶接が完了していないなら
ば、ステップ７４において、第６Ａ図に示すように、検
出された溶接電流からその最小値Iminを求め、第６Ａ図
の溶接電流値からこのIminを差引いた値（加工された溶
接電流データ）の左右の積分値SL′，SR′をそれぞれ求
める。
ステップ７５ではSL′とSR′とを比較して、両者のうち
の大きい方に含まれる前記加工された溶接電流データの
うち前記半サイクルの時間t2−t1のα％の間のデータを
除き、残りの時間 を左右２等分してその中間値tc′を求め、該tc′の前後
における前記加工された溶接電流データの積分値、
SL″，SR″をそれぞれ求める。SL″およびSR″を求める
様子は第６Ｃ図に、 SL′＞SR′の場合について示されている。
の大きい方に含まれる前記加工された溶接電流データの
うち前記半サイクルの時間t2−t1のα％の間のデータを
除き、残りの時間 を左右２等分してその中間値tc′を求め、該tc′の前後
における前記加工された溶接電流データの積分値、
SL″，SR″をそれぞれ求める。SL″およびSR″を求める
様子は第６Ｃ図に、 SL′＞SR′の場合について示されている。
ステップ７６では、上記のようにα％の時間のデータを
取り除いても、やはり同じ側の積分値が大となるかどう
かを判断する。ここでα％の時間のデータを除いたこと
により、左右の積分値の大小関係が、SL′，SR′を比較
した場合と、SL″，SR″を比較した場合とで入れ替った
場合には、元々のデータの左右の偏りに有意差がないも
のと見なし、ステップ７１に戻って次の半サイクルの溶
接を始める。つまり、パラメータαは溶接電極の先端の
所定の経路からのずれの検出の感度を定める左右ずれ検
出感度パラメータである。ステップ７６においては、
SL′，SR′とSL″，SR″とで大小関係の入れ替りのない
ときは、溶接電流の左右の分布に有意差があるものと見
なし、すなわち、溶接電極の先端の、所定の経路からの
左右方向へのずれが検出されたものとして、次にステッ
プ７７においてこのずれの大きさに応じて溶接電極の位
置の修正量を計算する。ステップ７７の式においてΔ１
は左右方向の修正量の大きさを決める左右修正量パラメ
ータである。また の平方根をとっているのは、ずれが小さい時に感度良く
修正を行なうようにするためのもので、同様の関数形を
有する他の関数でもよい。こうして左右修正量ΔＨが求
められ、ステップ７８において溶接電極の位置修正指令
が出される。この修正は次のウィービングの半サイクル
（ステップ７１）の溶接電極の駆動（実際は溶接電極
（ワイヤ）を保持しているトーチ（図示せず）の駆動の
際に実現される。
取り除いても、やはり同じ側の積分値が大となるかどう
かを判断する。ここでα％の時間のデータを除いたこと
により、左右の積分値の大小関係が、SL′，SR′を比較
した場合と、SL″，SR″を比較した場合とで入れ替った
場合には、元々のデータの左右の偏りに有意差がないも
のと見なし、ステップ７１に戻って次の半サイクルの溶
接を始める。つまり、パラメータαは溶接電極の先端の
所定の経路からのずれの検出の感度を定める左右ずれ検
出感度パラメータである。ステップ７６においては、
SL′，SR′とSL″，SR″とで大小関係の入れ替りのない
ときは、溶接電流の左右の分布に有意差があるものと見
なし、すなわち、溶接電極の先端の、所定の経路からの
左右方向へのずれが検出されたものとして、次にステッ
プ７７においてこのずれの大きさに応じて溶接電極の位
置の修正量を計算する。ステップ７７の式においてΔ１
は左右方向の修正量の大きさを決める左右修正量パラメ
ータである。また の平方根をとっているのは、ずれが小さい時に感度良く
修正を行なうようにするためのもので、同様の関数形を
有する他の関数でもよい。こうして左右修正量ΔＨが求
められ、ステップ７８において溶接電極の位置修正指令
が出される。この修正は次のウィービングの半サイクル
（ステップ７１）の溶接電極の駆動（実際は溶接電極
（ワイヤ）を保持しているトーチ（図示せず）の駆動の
際に実現される。
以上は溶接溝の断面形状が左右対称であって、溶接も該
溶接溝の中心線に対して左右対称に行なわれる場合にお
ける左右方向のずれの検出の手順を示すものであるが、
溶接溝の断面形状が非対称、あるいは、その他の溶接条
件が溶接溝の中心線に対して非対称の場合は、前述のSL
とSRの値も上記の非対称性に応じて左右非対称となる。
このような場合に溶接電極の先端が所定の経路を通った
場合において例えば、SL＜SRとなるとき、適当なパラメ
ータｐを用いて、 とを、前述の左右対称な溶接の場合のSLとSRの代りに用
いれば、前述と同様の手順で、左右方向のずれの検出を
行うことができる。すなわち、ｐ（％）は、左右非対称
な溶接においてアークセンシングを行うためのオフセッ
トパラメータであり、予め実験等により求めておくもの
とする。
溶接溝の中心線に対して左右対称に行なわれる場合にお
ける左右方向のずれの検出の手順を示すものであるが、
溶接溝の断面形状が非対称、あるいは、その他の溶接条
件が溶接溝の中心線に対して非対称の場合は、前述のSL
とSRの値も上記の非対称性に応じて左右非対称となる。
このような場合に溶接電極の先端が所定の経路を通った
場合において例えば、SL＜SRとなるとき、適当なパラメ
ータｐを用いて、 とを、前述の左右対称な溶接の場合のSLとSRの代りに用
いれば、前述と同様の手順で、左右方向のずれの検出を
行うことができる。すなわち、ｐ（％）は、左右非対称
な溶接においてアークセンシングを行うためのオフセッ
トパラメータであり、予め実験等により求めておくもの
とする。
次に、溶接電極（ワイヤ）の先端の所定の経路からの上
下方向のずれの検出および修正の手順を第８図を用いて
説明する。
下方向のずれの検出および修正の手順を第８図を用いて
説明する。
第８図のステップ８１においては、ウィービングの半サ
イクルの間の溶接電流の積分値を求めてこれを基準値So
とする。ステップ８２で、この半サイクルが終了する
と、その後くり返されるウィービングの半サイクルにお
ける溶接電流の積分値Si（ｉ＝１，２，…）を順に求め
（ステップ８４）、これらの積分値Siの各々を前記基準
値Soと比較してβ％を超えるずれがあるかどうかを判断
する（ステップ８７）。該ずれがβ％以下のときはその
まま次の半サイクルの溶接（ステップ７４）に進み、該
ずれがβ％を超えるときには、ステップ８８にて、該ず
れの大きさに応じた溶接電極の位置の修正量を計算す
る。ここでパラメータβは溶接電極の先端の所定の経路
からのずれの検出の感度を定める上下ずれ検出感度パラ
メータである。また、ステップ８８においてΔ２は上下
方向の修正量の大きさを決める上下修正量パラメータで
ある。ここでも の平方根をとっているのは、前述の第７図ステップ７７
と同様に、ずれが小さい時に感度良く修正を行うように
するためのもので、同様の関数形を有する他の関数でも
よい。こうして求められた上下修正量Δｖの修正指令が
ステップ８８において出される。この修正は次のウィー
ビングの半サイクル（ステップ８４）における溶接電極
の駆動において実現される。
イクルの間の溶接電流の積分値を求めてこれを基準値So
とする。ステップ８２で、この半サイクルが終了する
と、その後くり返されるウィービングの半サイクルにお
ける溶接電流の積分値Si（ｉ＝１，２，…）を順に求め
（ステップ８４）、これらの積分値Siの各々を前記基準
値Soと比較してβ％を超えるずれがあるかどうかを判断
する（ステップ８７）。該ずれがβ％以下のときはその
まま次の半サイクルの溶接（ステップ７４）に進み、該
ずれがβ％を超えるときには、ステップ８８にて、該ず
れの大きさに応じた溶接電極の位置の修正量を計算す
る。ここでパラメータβは溶接電極の先端の所定の経路
からのずれの検出の感度を定める上下ずれ検出感度パラ
メータである。また、ステップ８８においてΔ２は上下
方向の修正量の大きさを決める上下修正量パラメータで
ある。ここでも の平方根をとっているのは、前述の第７図ステップ７７
と同様に、ずれが小さい時に感度良く修正を行うように
するためのもので、同様の関数形を有する他の関数でも
よい。こうして求められた上下修正量Δｖの修正指令が
ステップ８８において出される。この修正は次のウィー
ビングの半サイクル（ステップ８４）における溶接電極
の駆動において実現される。
以上が上下方向のずれの検出と修正の手順である。
更に、実際に上記のアークセンシングを行う自動溶接を
開始する際、アーク発生直後は溶接アークが安定しない
ことに注意する必要がある。そのため溶接開始時におい
てアークセンシングを行う手順は以下のように行なわれ
る。
開始する際、アーク発生直後は溶接アークが安定しない
ことに注意する必要がある。そのため溶接開始時におい
てアークセンシングを行う手順は以下のように行なわれ
る。
アーク発生時を時刻T0として、時刻T1までドウェル
（dwell）状態に保持してアークを安定させる。
（dwell）状態に保持してアークを安定させる。
時刻T2に、前述の左右方向のずれの検出および修正
を開始する。
を開始する。
時刻T3に、前述の上下方向のずれの検出および修正
を開始する。
を開始する。
ここでT0＜T1＜T2＜T3である。
前述のように、左右方向のずれの検出は、ウィービング
の半サイクルの間において、溶接電流の、溶接溝の中心
線に対して右側での積分値と、左側での積分値の相対的
比較であるので安定するまでの時間は短くともよいが、
上下方向のずれの検出は、ウィービングの半サイクルに
おける溶接電流の積分値そのものという絶対値を基準値
S0として取込むことから始まるので、先に左右方向のず
れの修正によって初期のワークのずれが修正され、アー
クも十分に安定した後に開始される。
の半サイクルの間において、溶接電流の、溶接溝の中心
線に対して右側での積分値と、左側での積分値の相対的
比較であるので安定するまでの時間は短くともよいが、
上下方向のずれの検出は、ウィービングの半サイクルに
おける溶接電流の積分値そのものという絶対値を基準値
S0として取込むことから始まるので、先に左右方向のず
れの修正によって初期のワークのずれが修正され、アー
クも十分に安定した後に開始される。
T1，T2，T3は予め実験等によって求められた適当な値に
設定されるべきパラメータである。また、先に述べたパ
ラメータ、α、β、Δ１，Δ２，ｐも同様である。
設定されるべきパラメータである。また、先に述べたパ
ラメータ、α、β、Δ１，Δ２，ｐも同様である。
前述のアークセンシングを行う自動溶接装置において、
溶接開始前に予め設定されるべきパラメータは、溶接条
件に応じて定められるものであるので、設計上の理由等
により溶接条件が変化すればそれに応じて変えられねば
ならない。また、溶接実施中において、設定されている
パラメータが適当でないと判断されるような場合は、溶
接中においてもパラメータが変えられねばならない。
溶接開始前に予め設定されるべきパラメータは、溶接条
件に応じて定められるものであるので、設計上の理由等
により溶接条件が変化すればそれに応じて変えられねば
ならない。また、溶接実施中において、設定されている
パラメータが適当でないと判断されるような場合は、溶
接中においてもパラメータが変えられねばならない。
本発明においては、第１図に示すように、ウィービング
を伴なう溶接において溶接電流の変化によって溶接電極
の先端の所定の経路からの上下方向および左右方向のず
れを検出して、該ずれを修正するように該溶接電極の位
置を制御するアークセンシングを行う自動溶接装置にお
いて、上記アークセンシングのためのパラメータを記憶
するメモリを備え、該パラメータは溶接開始前にマニュ
アル入力により書替えるか、溶接中にオンラインのコン
ピュータ入力により書替えるか、あるいは、当該自動溶
接装置を動作させるプログラムにより溶接中の所定の時
期のウィービングの半サイクルの溶接の開始前のタイミ
ングにおいて書替えることを特徴とするものである。
を伴なう溶接において溶接電流の変化によって溶接電極
の先端の所定の経路からの上下方向および左右方向のず
れを検出して、該ずれを修正するように該溶接電極の位
置を制御するアークセンシングを行う自動溶接装置にお
いて、上記アークセンシングのためのパラメータを記憶
するメモリを備え、該パラメータは溶接開始前にマニュ
アル入力により書替えるか、溶接中にオンラインのコン
ピュータ入力により書替えるか、あるいは、当該自動溶
接装置を動作させるプログラムにより溶接中の所定の時
期のウィービングの半サイクルの溶接の開始前のタイミ
ングにおいて書替えることを特徴とするものである。
本発明の自動溶接装置によれば、溶接開始前にマニュア
ル入力によって予めパラメータを設定することもでき、
また複数の溶接条件の異る部分からなる溶接を実施する
際には、予め、自動溶接システムを動作させるプログラ
ムによって、溶接条件が変化する時点でウィービングの
半サイクルの溶接の開始前のタイミングに該変化に応じ
たパラメータに書替えるようにしている。更に溶接中に
パラメータを変更したい場合にはオンラインのコンピュ
ータ入力によりパラメータを書替えることができる。
ル入力によって予めパラメータを設定することもでき、
また複数の溶接条件の異る部分からなる溶接を実施する
際には、予め、自動溶接システムを動作させるプログラ
ムによって、溶接条件が変化する時点でウィービングの
半サイクルの溶接の開始前のタイミングに該変化に応じ
たパラメータに書替えるようにしている。更に溶接中に
パラメータを変更したい場合にはオンラインのコンピュ
ータ入力によりパラメータを書替えることができる。
第２図は、本発明の自動溶接装置の１実施例としてアー
クセンシングのためのパラメータ（以下ではアークセン
シングパラメータ、あるいは単にパラメータと称す）を
記憶するメモリ２とアークセンシングパラメータ入力用
コンピュータ５とを備えてアークセンシングを行う溶接
ロボット４を示すものである。ここで、アークセンシン
グパラメータとは、先に述べた、左右ずれ検出感度パラ
メータα、上下ずれ検出感度パラメータβ、左右修正量
パラメータΔ１、上下修正量パラメータΔ２、オフセッ
トパラメータｐ、そして、アークセンシングの開始のタ
イミングを定めるT1、T2、およびT3等のことであるが、
その他ウィービング周波数やウィービング振幅ウィービ
ングの左右両端での停止時間等、ウィービング動作を定
めるパラメータも、上記のアークセンシングパラメータ
同様に第２図のメモリ２に記憶され、書替えられ、読出
されるものとする。
クセンシングのためのパラメータ（以下ではアークセン
シングパラメータ、あるいは単にパラメータと称す）を
記憶するメモリ２とアークセンシングパラメータ入力用
コンピュータ５とを備えてアークセンシングを行う溶接
ロボット４を示すものである。ここで、アークセンシン
グパラメータとは、先に述べた、左右ずれ検出感度パラ
メータα、上下ずれ検出感度パラメータβ、左右修正量
パラメータΔ１、上下修正量パラメータΔ２、オフセッ
トパラメータｐ、そして、アークセンシングの開始のタ
イミングを定めるT1、T2、およびT3等のことであるが、
その他ウィービング周波数やウィービング振幅ウィービ
ングの左右両端での停止時間等、ウィービング動作を定
めるパラメータも、上記のアークセンシングパラメータ
同様に第２図のメモリ２に記憶され、書替えられ、読出
されるものとする。
第２図のアークセンシングを行う溶接ロボットの動作
は、アークセンシングの機能をも含めて、全て、マイク
ロコンピュータからなるロボットコントローラ３によっ
て制御される。第２図のアークセンシングを行う溶接ロ
ボット４には、その他、図示しないが、溶接電流検出手
段の他、溶接電極（ワイヤ）の駆動手段（すなわち、溶
接電極（ワイヤ）を保持するトーチ（図示せず）の駆動
手段）を始めとして、通常の溶接ロボットとしての機能
は全て備えられている。
は、アークセンシングの機能をも含めて、全て、マイク
ロコンピュータからなるロボットコントローラ３によっ
て制御される。第２図のアークセンシングを行う溶接ロ
ボット４には、その他、図示しないが、溶接電流検出手
段の他、溶接電極（ワイヤ）の駆動手段（すなわち、溶
接電極（ワイヤ）を保持するトーチ（図示せず）の駆動
手段）を始めとして、通常の溶接ロボットとしての機能
は全て備えられている。
第２図の５は、アークセンシングパラメータを当該溶接
ロボット４の溶接開始前におけるキーボードからの、マ
ニュアル入力、あるいは溶接実行中のオンラインのコン
ピュータ入力を行うためのアークセンシングパラメータ
入力用コンピュータである。
ロボット４の溶接開始前におけるキーボードからの、マ
ニュアル入力、あるいは溶接実行中のオンラインのコン
ピュータ入力を行うためのアークセンシングパラメータ
入力用コンピュータである。
ロボットコントローラ３は予め入力されているプログラ
ムに従って溶接ロボットを駆動、制御するが、その中で
アークセンシングに関する動作の手順は、第３図に示さ
れるようなものとなる。
ムに従って溶接ロボットを駆動、制御するが、その中で
アークセンシングに関する動作の手順は、第３図に示さ
れるようなものとなる。
まず、溶接開始前ステップ３０においては、前述の第２
図のアークセンシングパラメータ入力用コンピュータ５
からのマニュアル入力（ステップ３０ａ）により、アー
クセンシングパラメータをメモリ２に書込むことを可能
にする。他方、ステップ３２は、溶接開始前に、プログ
ラムによって定められたアークセンシングパラメータを
メモリ２に書込むステップ（プログラムによる書替え）
で、これを行うかどうかはステップ３１にて判断され
る。
図のアークセンシングパラメータ入力用コンピュータ５
からのマニュアル入力（ステップ３０ａ）により、アー
クセンシングパラメータをメモリ２に書込むことを可能
にする。他方、ステップ３２は、溶接開始前に、プログ
ラムによって定められたアークセンシングパラメータを
メモリ２に書込むステップ（プログラムによる書替え）
で、これを行うかどうかはステップ３１にて判断され
る。
溶接開始時には、アーク発生後のドウェル時間T1、左右
方向のアークセンシング開始時刻T2、上下方向のアーク
センシング開始時刻T3、そしてウィービングの周期や振
幅、ウィービングの左右両端における停止時間等、ウィ
ービングに関するパラメータを読出しておく必要があ
り、ステップ３３にてこれを行う。時刻T0で、まずドウ
ェル（dwell）状態でアークを発生させ、（ステップ３
４）、アークが安定するに必要な時刻T1まで待つ。ステ
ップ３５で時刻T1の経過が確認されるとステップ３６に
進み、先にステップ３３で読出したウィービングに関す
るパラメータで定められたウィービングを行う。これを
時刻T2まで続ける。
方向のアークセンシング開始時刻T2、上下方向のアーク
センシング開始時刻T3、そしてウィービングの周期や振
幅、ウィービングの左右両端における停止時間等、ウィ
ービングに関するパラメータを読出しておく必要があ
り、ステップ３３にてこれを行う。時刻T0で、まずドウ
ェル（dwell）状態でアークを発生させ、（ステップ３
４）、アークが安定するに必要な時刻T1まで待つ。ステ
ップ３５で時刻T1の経過が確認されるとステップ３６に
進み、先にステップ３３で読出したウィービングに関す
るパラメータで定められたウィービングを行う。これを
時刻T2まで続ける。
ステップ３７で時刻T2の経過が確認されると、ステップ
３８からは左右方向のずれの検出を開始する。ステップ
４２では左右方向のずれの検出と修正量の演算に必要な
パラメータをメモリ２より読出し、ステップ４３にて左
右方向のみのアークセンシングによる溶接電極の位置の
修正量の演算を行い、ステップ４４にてこの修正指令が
出される。この修正は次のウィービングの半サイクルに
おける溶接電極（前述のトーチ）の駆動の際に実現され
る（ステップ３８または４８）。ステップ４３の演算の
より詳細な内容は前述の第７図のステップ７４〜７７に
等しい。時刻T3まではこの左右方向のみのアークセンシ
ングを続ける。なお、次の半サイクルの溶接（ステップ
３８）に進む前にステップ４６にて左右方向のアークセ
ンシングパラメータを書替える必要があるかどうかを判
断して必要があればこれを書替える（ステップ４７、プ
ログラムによる書替え）。
３８からは左右方向のずれの検出を開始する。ステップ
４２では左右方向のずれの検出と修正量の演算に必要な
パラメータをメモリ２より読出し、ステップ４３にて左
右方向のみのアークセンシングによる溶接電極の位置の
修正量の演算を行い、ステップ４４にてこの修正指令が
出される。この修正は次のウィービングの半サイクルに
おける溶接電極（前述のトーチ）の駆動の際に実現され
る（ステップ３８または４８）。ステップ４３の演算の
より詳細な内容は前述の第７図のステップ７４〜７７に
等しい。時刻T3まではこの左右方向のみのアークセンシ
ングを続ける。なお、次の半サイクルの溶接（ステップ
３８）に進む前にステップ４６にて左右方向のアークセ
ンシングパラメータを書替える必要があるかどうかを判
断して必要があればこれを書替える（ステップ４７、プ
ログラムによる書替え）。
ステップ４５においてT3の経過が確認されると、ステッ
プ４８に進み、ここでは、ウィービングの半サイクルの
溶接時に左右方向のずれ検出のためのSL，SRと共に、上
下方向のずれ検出のための基準値となるSo（前述）をも
同時に求める。以後のステップ４９〜５６は、先のステ
ップ３９〜４４および４６，４７と同様である。
プ４８に進み、ここでは、ウィービングの半サイクルの
溶接時に左右方向のずれ検出のためのSL，SRと共に、上
下方向のずれ検出のための基準値となるSo（前述）をも
同時に求める。以後のステップ４９〜５６は、先のステ
ップ３９〜４４および４６，４７と同様である。
ステップ５７〜６５は、左右方向と上下方向のずれの検
出と修正を共に行う手順を示しており、ウィービングの
半サイクルの溶接時には、SL，SRおよびＳｉ（ｉ＝１，
２，…）を求める（ステップ５７）。ステップ６０では
メモリ２より左右方向および上下方向のアークセンシン
グのためのパラメータα，β，ｐ，Δ１，Δ２を読出
し、ステップ６２で、左右方向および上下方向のずれの
検出および修正のための演算を行ってこの修正量を求
め、ステップ６３にてこの修正命令が出される。この修
正は次のウィービングの半サイクル（ステップ５７）に
おた実現される。なお、ステップ６２の演算の詳細は、
前述の第７図のステップ７４〜７７および第８図の８
７，８８の両方の演算を行うことである。また、ステッ
プ６４，６５は、次の半サイクルのウィービングの前に
前記左右方向および上下方向のアークセンシングのため
のパラメータの書替えの必要の有無を判断して、必要が
あればこれを書替えるものである（プログラムによる書
替え）。
出と修正を共に行う手順を示しており、ウィービングの
半サイクルの溶接時には、SL，SRおよびＳｉ（ｉ＝１，
２，…）を求める（ステップ５７）。ステップ６０では
メモリ２より左右方向および上下方向のアークセンシン
グのためのパラメータα，β，ｐ，Δ１，Δ２を読出
し、ステップ６２で、左右方向および上下方向のずれの
検出および修正のための演算を行ってこの修正量を求
め、ステップ６３にてこの修正命令が出される。この修
正は次のウィービングの半サイクル（ステップ５７）に
おた実現される。なお、ステップ６２の演算の詳細は、
前述の第７図のステップ７４〜７７および第８図の８
７，８８の両方の演算を行うことである。また、ステッ
プ６４，６５は、次の半サイクルのウィービングの前に
前記左右方向および上下方向のアークセンシングのため
のパラメータの書替えの必要の有無を判断して、必要が
あればこれを書替えるものである（プログラムによる書
替え）。
第２図のアークセンシングパラメータ入力用コンピュー
タ５からは、溶接開始前（ステップ３０および３０ａ）
にはもちろん、溶接中においても随時メモリ２のアーク
センシングパラメータの書替えを行う（ステップ４１
ａ、５１ａ、６０ａ）ことができるように、ウィービン
グの半サイクル毎に所定時間メモリ２を書込可能として
いる（ステップ４１，５１，６０）。
タ５からは、溶接開始前（ステップ３０および３０ａ）
にはもちろん、溶接中においても随時メモリ２のアーク
センシングパラメータの書替えを行う（ステップ４１
ａ、５１ａ、６０ａ）ことができるように、ウィービン
グの半サイクル毎に所定時間メモリ２を書込可能として
いる（ステップ４１，５１，６０）。
ステップ４０，５０，５９では、各ウィービングの半サ
イクルの溶接によって設計により要求された溶接が完了
されたかどうかを判断し、完了していれば、以上の手順
は終了する。
イクルの溶接によって設計により要求された溶接が完了
されたかどうかを判断し、完了していれば、以上の手順
は終了する。
以上が第２図のロボットコントローラ３の制御の手順の
１例である。
１例である。
〔発明の効果〕 本発明の自動溶接装置によれば、アークセンシングのた
めのパラメータが、溶接開始前はもとより、溶接中にお
いてもオンラインのコンピュータからの入力、あるいは
自動溶接装置を動作させるプログラムによって随時最適
な値に設定および変更可能である。
めのパラメータが、溶接開始前はもとより、溶接中にお
いてもオンラインのコンピュータからの入力、あるいは
自動溶接装置を動作させるプログラムによって随時最適
な値に設定および変更可能である。
第１図は本発明の基本的構成を示す図、 第２図は本発明の１実施例の構成を示す図、 第３図は第２図のロボットコントローラ３の制御の手順
の１例を示す図、 第４Ａ図は自動溶接装置におけるウィービングの１例を
示す図、 第４Ｂ図は溶接溝１０の断面図、 第５図はウィービングの半サイクルの間における溶接電
流の変化を示す図、 第６Ａ図，第６Ｂ図，第６Ｃ図は左右方向のずれの検出
の手順の説明図、 第７図は左右方向のずれの検出と修正の手順を示す図、 第８図は上下方向のずれの検出と修正の手順を示す図で
ある。 （符号の説明） １……アークセンシングを行う自動溶接装置、２……メ
モリ、３……ロボットコントローラ、４……アークセン
シングを行う溶接ロボット、５……アークセンシングパ
ラメータ入力用コンピュータ、６……溶接ワイヤ、７…
…母材、８……シールドガス、９……アーク、１０……
溶接溝、１１……ガスノズル、１２……チップ。
の１例を示す図、 第４Ａ図は自動溶接装置におけるウィービングの１例を
示す図、 第４Ｂ図は溶接溝１０の断面図、 第５図はウィービングの半サイクルの間における溶接電
流の変化を示す図、 第６Ａ図，第６Ｂ図，第６Ｃ図は左右方向のずれの検出
の手順の説明図、 第７図は左右方向のずれの検出と修正の手順を示す図、 第８図は上下方向のずれの検出と修正の手順を示す図で
ある。 （符号の説明） １……アークセンシングを行う自動溶接装置、２……メ
モリ、３……ロボットコントローラ、４……アークセン
シングを行う溶接ロボット、５……アークセンシングパ
ラメータ入力用コンピュータ、６……溶接ワイヤ、７…
…母材、８……シールドガス、９……アーク、１０……
溶接溝、１１……ガスノズル、１２……チップ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳥居 信利 東京都日野市旭が丘３丁目５番地１ ファ ナック株式会社商品開発研究所内 (72)発明者 神田 雄一 東京都日野市旭が丘３丁目５番地１ ファ ナック株式会社商品開発研究所内 (72)発明者 森川 茂弘 東京都日野市旭が丘３丁目５番地１ ファ ナック株式会社商品開発研究所内 (56)参考文献 特開 昭51−133158（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−191667（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−22489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−29577（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】ウィービングを伴なう溶接を行い、溶接電
流の変化によって溶接電極の先端の、所定の経路からの
上下方向および左右方向各々のずれを検出して、該ずれ
を修正するように該溶接電極の位置を制御するアークセ
ンシングを行う自動溶接装置において、 上記アークセンシングのためのパラメータを記憶するメ
モリを備え、該パラメータは溶接開始前にマニュアル入
力により書替えるか、溶接中にオンラインのコンピュー
タ入力により書替えるか、あるいは、当該自動溶接装置
を動作させるプログラムにより定められた所定の時期に
ウィービングの半サイクルの溶接の開始前のタイミング
において書替えることを特徴とする自動溶接装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62012579A JPH0647172B2 (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 自動溶接装置 |
| PCT/JP1988/000048 WO1988005363A1 (fr) | 1987-01-23 | 1988-01-23 | Dispositif de soudage automatique |
| US07/261,966 US4920248A (en) | 1987-01-23 | 1988-01-23 | ARC sensing welding apparatus controlled by program |
| EP19880901101 EP0300045A4 (en) | 1987-01-23 | 1988-01-23 | AUTOMATIC WELDING DEVICE. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62012579A JPH0647172B2 (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 自動溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63180372A JPS63180372A (ja) | 1988-07-25 |
| JPH0647172B2 true JPH0647172B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=11809265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62012579A Expired - Fee Related JPH0647172B2 (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 自動溶接装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4920248A (ja) |
| EP (1) | EP0300045A4 (ja) |
| JP (1) | JPH0647172B2 (ja) |
| WO (1) | WO1988005363A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06210475A (ja) * | 1993-01-14 | 1994-08-02 | Fanuc Ltd | レーザロボットのハイトセンサ装置 |
| KR0124988B1 (ko) * | 1994-09-28 | 1997-12-26 | 김준성 | 자동 용접기의 용접선 경로 보정방법 |
| JP3346518B2 (ja) * | 1995-03-29 | 2002-11-18 | ミヤチテクノス株式会社 | 抵抗溶接又はレーザ加工制御装置及び抵抗溶接又はレーザ加工プログラムユニット |
| JP3746922B2 (ja) * | 1999-08-17 | 2006-02-22 | 中央精機株式会社 | 溶接線の倣い判定装置と倣い制御装置 |
| JP2001134309A (ja) * | 1999-11-09 | 2001-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | ロボットの操作端末およびロボットの遠隔操作システム |
| US11072034B2 (en) | 2006-12-20 | 2021-07-27 | Lincoln Global, Inc. | System and method of exporting or using welding sequencer data for external systems |
| US10994358B2 (en) | 2006-12-20 | 2021-05-04 | Lincoln Global, Inc. | System and method for creating or modifying a welding sequence based on non-real world weld data |
| US10994357B2 (en) | 2006-12-20 | 2021-05-04 | Lincoln Global, Inc. | System and method for creating or modifying a welding sequence |
| US9937577B2 (en) | 2006-12-20 | 2018-04-10 | Lincoln Global, Inc. | System for a welding sequencer |
| US9104195B2 (en) | 2006-12-20 | 2015-08-11 | Lincoln Global, Inc. | Welding job sequencer |
| JP5049916B2 (ja) * | 2007-10-31 | 2012-10-17 | 株式会社神戸製鋼所 | アーク溶接ロボットの制御装置、その方法及びそのプログラム |
| US20100122973A1 (en) * | 2008-11-20 | 2010-05-20 | General Electric Company | Welding process |
| US9174299B2 (en) * | 2009-05-15 | 2015-11-03 | Ef Technologies, Inc. | Apparatus and method for portable calibration of electrofusion controllers |
| JP5450150B2 (ja) * | 2010-02-18 | 2014-03-26 | 株式会社神戸製鋼所 | アーク溶接システムによるチップ−母材間距離の制御方法およびアーク溶接システム |
| US8987637B1 (en) * | 2010-10-21 | 2015-03-24 | The Reliable Automatic Sprinkler Co, Inc. | Welding torch oscillator with motorized pitch control |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51133158A (en) * | 1975-05-16 | 1976-11-18 | Hitachi Ltd | Control device for weaving in welding |
| US4477713A (en) * | 1982-07-09 | 1984-10-16 | Crc Welding Systems, Inc. | Sidewall-matching adaptive control system for welding |
| JPS59156577A (ja) * | 1983-02-23 | 1984-09-05 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 溶接線追従方法および装置 |
| JPS60124475A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-03 | Hitachi Ltd | 溶接線倣い制御方法および装置 |
| JPH064193B2 (ja) * | 1984-03-09 | 1994-01-19 | 三菱重工業株式会社 | アーク溶接ロボットによる溶接方法 |
| GB8410993D0 (en) * | 1984-04-30 | 1984-06-06 | Glaxo Group Ltd | Process |
-
1987
- 1987-01-23 JP JP62012579A patent/JPH0647172B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-01-23 EP EP19880901101 patent/EP0300045A4/en not_active Withdrawn
- 1988-01-23 US US07/261,966 patent/US4920248A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-01-23 WO PCT/JP1988/000048 patent/WO1988005363A1/ja not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0300045A1 (en) | 1989-01-25 |
| EP0300045A4 (en) | 1989-11-14 |
| WO1988005363A1 (fr) | 1988-07-28 |
| JPS63180372A (ja) | 1988-07-25 |
| US4920248A (en) | 1990-04-24 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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