JPH0740048A - ワ−ク位置検出誤動作防止方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ワ−ク表面に付着した異物がワ−クと溶接ワイ
ヤとの間に介在して起こるワ−ク位置検出の誤動作を防
止して、溶接品質および作業能率を向上させることがで
きるワ−ク位置検出誤動作防止方法と装置を提供する。 【構成】ア−ク溶接ロボットに圧縮気体供給用管路８を
設け、シ−ルドガス供給用管路７と圧縮気体供給用管路
８とを切換える切換装置９を設ける。センシング時に圧
縮気体供給用管路８を溶接ト−チ１のシ−ルドガス管路
に連通させて溶接ト−チ１の先端から圧縮気体を噴出さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワ−ク位置を検出する
センシング手段を備えた記憶・再生型ア−ク溶接ロボッ
トにおいて、センシング時のワ−ク位置検出の誤動作を
防止する方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の上記ア−ク溶接ロボットを
用いたセンシングの一例であり、ワ−ク３ａとワ−ク３
ｂとをＰ点ですみ肉溶接する場合のセンシングを示すも
のである。このセンシングは、溶接する前にその溶接位
置（Ｐ点）を該ア−ク溶接ロボットが把握するための工
程であって、まず、図３（ａ）に示すように、水平面に
対して所定角度（約４５度）に傾斜させ、かつ基準位置
に位置決めした溶接ト−チ１の先端から溶接ワイヤ２を
所定長さ（例えば約２５ｍｍ）突出させ、該溶接ワイヤ
２とワ−ク３ａ、３ｂとの間にセンシング電圧（例えば
約５００Ｖ）を印加しておき、溶接ト−チ１をワ−ク３
ａに向かって下方に移動させ、該溶接ワイヤ２の先端が
ワ−ク３ａと接触して電流（例えば３０ｍＡ程度の低電
流）が流れた所を一方のワ−ク３ａの上面の位置として
検出する（ｂ）。次に、溶接ト−チ１を上方に移動させ
て前記位置に戻した後、溶接ト−チ１を他方のワ−ク３
ｂに向かって水平に移動させ（ｃ）、溶接ワイヤ２の先
端が他方のワ−ク３ｂと接触して電流が流れた所を一方
のワ−ク３ｂの側面の位置として検出する（ｄ）。この
ようなセンシングにより検出されたワ−ク３ａ、３ｂの
位置に基づいて垂直をなすワ−ク３ａ、３ｂの突き合わ
せ部のコ−ナ−であるＰ点の位置が求められ、その位置
を記憶しておき、該記憶値に従って溶接作業時の溶接ト
−チ１の溶接線（溶接ト−チ１が移動して溶接する軌
道）をロボットで制御することにより、ワ−ク３ａ、３
ｂのすみ肉溶接が行なわれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図３（ｂ）に
示すように、ワ−ク３ａ、３ｂを切削加工で作製した時
に発生した鉄粉やミルスケ−ル等導電性の異物４がワ−
ク３ａの表面に付着していると、該異物４に溶接ワイヤ
２の先端が接触することがあり、ワ−ク３ａの上面の位
置検出に誤差Ｓを生じる。また、図３（ｃ）、（ｄ）に
示すように、該異物４が磁化されて溶接ワイヤ２の先端
に吸着する場合が有り、この状態でワ−ク３ｂのセンシ
ングを行うと溶接ワイヤ２がワ−ク３ｂの側面に接触す
る前に異物４が接触し、ワ−ク３ｂの側面の位置検出に
誤差Ｔを生じる。

【０００４】このように、異物４により、溶接対象物で
あるワ−ク３ａ、３ｂの位置検出に誤動作を生じると、
正確なＰ点の位置が求められず、溶接作業における溶接
線が不正確になり、溶接品質が低下するという問題点が
あった。また、前記誤差ＳあるいはＴが一定の値を越え
ると自動的にセンシングが停止するいわゆるチョコ停が
発生し、このため、溶接ワイヤ２に付着した異物４を除
去する作業等、センシングを再開させるための調整およ
び操作が必要になり、作業能率が低下するという問題点
があった。

【０００５】本発明は、上述のような問題点に鑑み、ワ
−ク表面に付着した異物により起こるワ−ク位置検出の
誤動作を防止して、溶接品質および作業能率を向上させ
ることができるワ−ク位置検出誤動作防止方法とその装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【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、溶接ト−チ先端から所定長さの溶接ワイヤ
を突出させた状態で、溶接ワイヤとワ−クとの間にセン
シング電圧を印加し、溶接ワイヤとワ−クとの接触で電
流が流れることによりワ−ク位置を検出するセンシング
手段を備えた記憶・再生型ア−ク溶接ロボットを用いた
ワ−ク位置検出方法であって、ワ−ク表面に圧縮気体を
吹付けながらセンシングを行うことを特徴とする。

【０００７】また、本発明の装置は、前記溶接ト−チか
ら噴出させるシ−ルドガスを溶接ト−チに導く管路の途
中に、ガスの供給源を既設のシ−ルドガス供給源と異物
除去用圧縮気体供給源との間で切換える切換装置を設け
たことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の方法によれば、ワ−ク表面に圧縮気体
を吹付けるので、該圧縮気体によりワ−ク表面の異物が
吹き飛ばされて除去される。

【０００９】また、本発明の装置によれば、シ−ルドガ
ス管路を利用して溶接ト−チの先端から空気等の圧縮気
体を噴出させるので、該圧縮気体によりワ−ク表面の異
物が吹き飛ばされて除去されると共に、溶接ト−チ先端
のノズルが冷却され、また、ノズル内面に付着した溶接
スパッタが吹き飛ばされて除去され、かつ、圧縮気体を
噴出させる専用の装置が不要となる。

【００１０】

【実施例】図１は（Ａ）は本発明の方法を実施するため
のワ−ク位置検出誤動作防止装置の一例を備えた記憶・
再生型ア−ク溶接システムを示す斜視図、同（Ｂ）は該
実施例の要部を示す構成図、図２は溶接ト−チ１を拡大
して示す一部断面側面図である。図１に示すように、該
ア−ク溶接ロボットは、多関節型ア−ム５ａを有する溶
接ロボット５と、該溶接溶接ロボット５を制御するコン
トロ−ラ６と、溶接トーチ１に対してシ−ルドガス供給
用の管路７と異物を除去するための圧縮気体供給用の管
路８とを接続換えする切換装置９とから要部が構成され
ている。

【００１１】溶接ロボット５はア−ム５ａの先端に溶接
ト−チ１を備えており、ロボット制御装置や溶接電源等
を備えた前記コントロ−ラ６からの指令により、ワイヤ
収容容器１２から引き出される溶接ワイヤ２を溶接ト−
チ１の先端から繰り出して、ポジショナ（図示せず）に
取付けられたワ−ク３に対して溶接作業を行うものであ
る。

【００１２】前記シ−ルドガス供給用の管路７は溶接時
に溶接ト−チ１から噴出させる炭酸ガス、アルゴンまた
はヘリウム等のシ−ルドガスをガスボンベ等の供給源１
０から送給するものである。前記圧縮気体供給用の管路
８はセンシング時にコンプレッサ−１１からの圧縮気体
（空気）を溶接ト−チ１から噴出させるための配管で
あ。切換装置９は切換弁９ａ、９ｂを備え、該切換弁９
ａ、９ｂを前記コントロ−ラ６からの指令により切換え
て、これらの切換弁に接続された前記管路７、８を選択
的に溶接ト−チ１側に連通させる構造を有している。

【００１３】図２に示すように、該溶接ト−チ１はこれ
を冷却するための水を給排水するホ−ス１ａ、１ｂ、シ
−ルドガス供給用のホ−ス１ｃ、および溶接ワイヤ２供
給用のコンジット１ｄをト−チカバー１ｅの後端から組
付けており、該コンジット１ｄから送給される溶接ワイ
ヤ２は中空のインナ−ガイド１ｆを通して先端のチップ
１ｇ（該チップ１ｇはト−チ先端のノズル１ｈにホルダ
１ｉを介して保持されている）から繰り出される構造を
有している。また、前記シ−ルドガス供給用ホ−ス１ｃ
は該インナ−ガイド１ｆにＨ部で接続されており、溶接
時に該ホ−ス１ｃから送給されたシ−ルドガスは該イン
ナ−ガイド１ｆを通してチップ１ｇ先端から噴出させる
ものである。

【００１４】次に本発明におけるセンシング方法につい
て説明する。図１（Ｂ）に示すように、前記コントロ−
ラ６の制御により溶接ト−チ１がワ−ク３のセンシング
を開始すると、同時にコントロ−ラ６から切換装置９に
指令が出され、切換弁９ａが図示のａ位置からｂ位置に
切換わり、圧縮気体供給用管路８が前記溶接ト−チ１の
シ−ルドガス供給用ホ−ス１ｃと連通する。また、シ−
ルドガス供給用管路７は切換弁９ｂにより遮断されてい
るので、コンプレッサ−１１から送給される圧縮気体の
みがセンシング中の溶接ト−チ１の先端から噴出され
る。なお、該圧縮気体の圧力は好ましくは２〜１０kg／
cm²、さらに好ましくは工場用エア−を用いることがで
きる３〜５kg／cm²に設定する。

【００１５】センシングが終了すると、コントロ−ラ６
からの指令により、切換弁９ａが図示のａ位置に戻り、
切換弁９ｂが図示のｃ位置からｄ位置に切換わる。これ
により、前記管路８が切換弁９ａにより遮断され、前記
管路７が前記シ−ルドガス供給用ホ−ス１ｃと連通する
ので、該ホ−ス１ｃおよび溶接ト−チ１の内部に残って
いた圧縮気体はシ−ルドガスにより吹出され、シ−ルド
ガスが溶接ト−チ１の先端から噴出される状態になり、
溶接作業を開始することができる。なお、本例において
は、前記切換弁９ａ、９ｂをコントロ−ラ６の制御によ
り切換える構造としたが、手動により切換える構造とし
てもよい。

【００１６】このように、センシング開始と同時に圧縮
気体が溶接ト−チ１の先端からワ−ク３に向けて噴出さ
れ、該圧縮気体によってワ−ク３の表面に付着している
鉄粉やミルスケ−ル等異物４が吹き飛ばされて除去され
るので、異物４がワ−ク３と溶接ワイヤ２との間に介在
して起こるワ−ク位置検出の誤動作を防止できる。これ
により、正確な溶接線が求められ、溶接品質を向上させ
ることができ、また、誤動作によるセンシング停止を防
止できるので、作業能率を向上させることができる。ま
た、溶接ト−チ１のシ−ルドガス管路を利用して該溶接
ト−チ１の先端から圧縮気体を噴出させる構造としたの
で、溶接ト−チ１に圧縮気体管路を専用に設けたり、別
体の圧縮気体噴出装置を設ける必要がなく安価に製作で
きる。また、溶接ト−チ１の先端から圧縮気体を噴出さ
せることにより、ノズル１ｈが冷却されて溶接スパッタ
が付着しにくくなり、かつ、ノズル１ｈの内面に付着し
た溶接スパッタが吹き飛ばされて除去されるので、さら
に確実にワ−ク位置検出の誤動作を防止できる。

【００１７】なお、圧縮気体として空気以外の他の気体
を用いることも可能ではあるが、工場用エア−を利用す
れば、安価でしかも専用のコンプレッサ−１１を使用せ
ずに実施できる。また、本発明は、すみ肉溶接以外の他
の形態の溶接にも適用可能である。

【００１８】

【発明の効果】請求項１によれば、ワ−ク表面に圧縮気
体を吹付けながらセンシングを行うので、該圧縮気体に
よりワ−ク表面の異物が吹き飛ばされて除去され、異物
がワ−クと溶接ワイヤとの間に介在して起こるワ−ク位
置検出の誤動作を防止できる。これにより、正確な溶接
線が得られ溶接品質を向上させることができ、かつ、チ
ョコ停を防止できるので、作業能率を向上させることが
できる。

【００１９】請求項２によれば、センシング時に圧縮気
体供給用管路を溶接ト−チのシ−ルドガス管路に連通さ
せて該溶接ト−チの先端から圧縮気体を噴出させること
ができるので、該圧縮気体によりワ−ク表面の異物が吹
き飛ばされて除去されると共に、溶接ト−チ先端のノズ
ルが冷却されて溶接スパッタが付着しにくくなり、か
つ、該ノズルの内面に付着した溶接スパッタが吹き飛ば
されて除去されるので、さらに確実にワ−ク位置検出の
誤動作を防止できる。また、圧縮気体噴出装置等の特別
な装置が不要であり安価に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明によるワ−ク位置検出誤動作防
止方法を実施する装置の一例を備えた記憶・再生型ア−
ク溶接システムを示す斜視図、（Ｂ）は該実施例の要部
を示す構成図である。

【図２】本実施例に用いる溶接ト−チの一例を拡大して
示す一部断面側面図である。

【図３】従来のア−ク溶接ロボットを用いたセンシング
の一例を示す工程図である。

【符号の説明】

１ 溶接ト−チ ２ 溶接ワイヤ ３ ワ−ク ５ 溶接ロボット ６ コントロ−ラ ７ シ−ルドガス供給用管路 ８ 圧縮気体供給用管路 ９ 切換装置 ９ａ、９ｂ 切換弁 １０ シ−ルドガス供給源 １１ コンプレッサ−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶接ト−チ先端から所定長さの溶接ワイヤ
   を突出させた状態で、溶接ワイヤとワ−クとの間にセン
   シング電圧を印加し、溶接ワイヤとワ−クとの接触で電
   流が流れることによりワ−ク位置を検出するセンシング
   手段を備えた記憶・再生型ア−ク溶接ロボットを用いた
   ワ−ク位置検出方法であって、ワ−ク表面に圧縮気体を
   吹付けながらセンシングを行うことを特徴とするワ−ク
   位置検出誤動作防止方法。
2. 【請求項２】請求項１における誤動作防止方法を実施す
   る装置であって、前記溶接ト−チから噴出させるシ−ル
   ドガスを溶接ト−チに導く管路の途中に、ガスの供給源
   を既設のシ−ルドガス供給源と異物除去用圧縮気体供給
   源との間で切換える切換装置を設けたことを特徴とする
   ワ−ク位置検出誤動作防止装置。