JPH1119770A - 自動溶接装置 - Google Patents
自動溶接装置Info
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- JPH1119770A JPH1119770A JP17834797A JP17834797A JPH1119770A JP H1119770 A JPH1119770 A JP H1119770A JP 17834797 A JP17834797 A JP 17834797A JP 17834797 A JP17834797 A JP 17834797A JP H1119770 A JPH1119770 A JP H1119770A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】センシング時における溶接ワイヤの曲がりに起
因する溶接不良の発生を防止して、溶接品質を向上させ
ることができる自動溶接装置を提供する。 【解決手段】ワークを位置決め保持するポジショナと、
溶接ワイヤを送り出す溶接トーチを空間３軸で前記ワー
クの開先に沿って移動させる溶接ロボットと、予めティ
ーチングされた経路にしたがって前記溶接ロボットの動
作を制御する制御装置とを備えた自動溶接装置におい
て、所定の径の穴が形成された導電性の接触板８ｅと、
この接触板８ｅと前記溶接トーチ２の先端から突出する
溶接ワイヤ９にセンシング電圧を印加するセンシング電
源装置８ａと、前記溶接ワイヤ９が接触したときに流れ
るセンシング電流を検出する電流検出装置８ｂとから成
るワイヤ曲がり検出装置を設けた。
因する溶接不良の発生を防止して、溶接品質を向上させ
ることができる自動溶接装置を提供する。 【解決手段】ワークを位置決め保持するポジショナと、
溶接ワイヤを送り出す溶接トーチを空間３軸で前記ワー
クの開先に沿って移動させる溶接ロボットと、予めティ
ーチングされた経路にしたがって前記溶接ロボットの動
作を制御する制御装置とを備えた自動溶接装置におい
て、所定の径の穴が形成された導電性の接触板８ｅと、
この接触板８ｅと前記溶接トーチ２の先端から突出する
溶接ワイヤ９にセンシング電圧を印加するセンシング電
源装置８ａと、前記溶接ワイヤ９が接触したときに流れ
るセンシング電流を検出する電流検出装置８ｂとから成
るワイヤ曲がり検出装置を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アーク溶接を行な
うための溶接ロボットを用いた自動溶接装置に関するも
のである。
うための溶接ロボットを用いた自動溶接装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】溶接ロボットを用い、予め教示された経
路にしたがって溶接トーチを移動させてアーク溶接を行
なう自動溶接装置において、高品質の溶接ビードを形成
するためには、個々のワーク毎に、その開先位置、突合
せ位置など溶接すべき位置に、溶接トーチ（溶接ワイヤ
の先端）を正確に位置決めして溶接を開始することが必
要になる。
路にしたがって溶接トーチを移動させてアーク溶接を行
なう自動溶接装置において、高品質の溶接ビードを形成
するためには、個々のワーク毎に、その開先位置、突合
せ位置など溶接すべき位置に、溶接トーチ（溶接ワイヤ
の先端）を正確に位置決めして溶接を開始することが必
要になる。
【０００３】溶接位置を正確に検出するため、たとえ
ば、特開平２−９２４５８号公報に開示されているよう
に、溶接トーチから突出する溶接ワイヤをセンサとして
用い、溶接部の開先位置を検出する方法が提案されてい
る。
ば、特開平２−９２４５８号公報に開示されているよう
に、溶接トーチから突出する溶接ワイヤをセンサとして
用い、溶接部の開先位置を検出する方法が提案されてい
る。
【０００４】この方法は、溶接ワイヤとワークの間に、
センシング電圧を印加しておき、溶接トーチをワークの
開先を横切る方向に所定のピッチで移動させるとともに
各停止位置で溶接トーチをワークの表面に対して垂直方
向に移動させ、溶接ワイヤがワークに接触したときに流
れるセンシング電流を検出し、この時の溶接トーチの空
間３軸における座標からワークの表面形状を求め、ワー
クの開先位置を検出するようにしている。
センシング電圧を印加しておき、溶接トーチをワークの
開先を横切る方向に所定のピッチで移動させるとともに
各停止位置で溶接トーチをワークの表面に対して垂直方
向に移動させ、溶接ワイヤがワークに接触したときに流
れるセンシング電流を検出し、この時の溶接トーチの空
間３軸における座標からワークの表面形状を求め、ワー
クの開先位置を検出するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この検出方法では、溶
接ワイヤの先端が、溶接トーチの軸心上にあることを前
提とするものであり、溶接ワイヤに曲がりが発生する
と、検出結果に誤差が発生する。すなわち、溶接ワイヤ
に曲がりが発生した状態で開先位置の検出を行うと、溶
接時に、溶接ワイヤの曲がり量分だけ溶接トーチの狙い
位置がずれることになる。
接ワイヤの先端が、溶接トーチの軸心上にあることを前
提とするものであり、溶接ワイヤに曲がりが発生する
と、検出結果に誤差が発生する。すなわち、溶接ワイヤ
に曲がりが発生した状態で開先位置の検出を行うと、溶
接時に、溶接ワイヤの曲がり量分だけ溶接トーチの狙い
位置がずれることになる。
【０００６】特に、溶接ワイヤの曲がりが、溶接ワイヤ
の巻き癖等による曲がり等の許容範囲超える場合、一層
あるいは二層など層数の少ない溶接においては、溶接ト
ーチの狙い位置がずれると、満足な溶接結果を得ること
ができない。
の巻き癖等による曲がり等の許容範囲超える場合、一層
あるいは二層など層数の少ない溶接においては、溶接ト
ーチの狙い位置がずれると、満足な溶接結果を得ること
ができない。
【０００７】上記の事情に鑑み、本発明の目的は、溶接
トーチから突出する溶接ワイヤの曲がりが許容範囲内に
あるか否かを容易に検出できるようにし、センシング時
における溶接ワイヤの曲がりに起因する溶接不良の発生
を防止して、溶接品質を向上させることができるように
した自動溶接装置を提供することにある。
トーチから突出する溶接ワイヤの曲がりが許容範囲内に
あるか否かを容易に検出できるようにし、センシング時
における溶接ワイヤの曲がりに起因する溶接不良の発生
を防止して、溶接品質を向上させることができるように
した自動溶接装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本出願の第１の発明においては、ワークを位置決め
保持するポジショナと、溶接ワイヤを送り出す溶接トー
チを空間３軸で前記ワークの開先に沿って移動させる溶
接ロボットと、予めティーチングされた経路にしたがっ
て前記溶接ロボットの動作を制御する制御装置とを備え
た自動溶接装置において、所定の径の穴が形成された導
電性の接触板と、この接触板と前記溶接トーチの先端か
ら突出する溶接ワイヤにセンシング電圧を印加するセン
シング電源装置と、前記溶接ワイヤが接触したときに流
れるセンシング電流を検出する電流検出装置とから成る
ワイヤ曲がり検出装置を設けた。
め、本出願の第１の発明においては、ワークを位置決め
保持するポジショナと、溶接ワイヤを送り出す溶接トー
チを空間３軸で前記ワークの開先に沿って移動させる溶
接ロボットと、予めティーチングされた経路にしたがっ
て前記溶接ロボットの動作を制御する制御装置とを備え
た自動溶接装置において、所定の径の穴が形成された導
電性の接触板と、この接触板と前記溶接トーチの先端か
ら突出する溶接ワイヤにセンシング電圧を印加するセン
シング電源装置と、前記溶接ワイヤが接触したときに流
れるセンシング電流を検出する電流検出装置とから成る
ワイヤ曲がり検出装置を設けた。
【０００９】また、本出願の第２の発明においては、前
記ワイヤ曲がり検出装置は、前記接触板の穴の軸心と溶
接トーチの軸心がほぼ一致するよう溶接トーチの先端部
の外周を案内するガイドを備え、前記接触板とガイドと
を一体に固定した。
記ワイヤ曲がり検出装置は、前記接触板の穴の軸心と溶
接トーチの軸心がほぼ一致するよう溶接トーチの先端部
の外周を案内するガイドを備え、前記接触板とガイドと
を一体に固定した。
【００１０】さらに、本出願の第３の発明においては、
前記ワイヤ曲がり検出装置は、径の異なる複数の接触板
を互いに絶縁して同心円状に配置した接触板を設けた。
前記ワイヤ曲がり検出装置は、径の異なる複数の接触板
を互いに絶縁して同心円状に配置した接触板を設けた。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明における自動溶接
装置の構成を示す斜視図、図２は、ワイヤ曲がり検出装
置の構成を示す斜視図、図３は、溶接ワイヤの曲がり検
出状態を示す工程図である。
に基づいて説明する。図１は、本発明における自動溶接
装置の構成を示す斜視図、図２は、ワイヤ曲がり検出装
置の構成を示す斜視図、図３は、溶接ワイヤの曲がり検
出状態を示す工程図である。
【００１２】図１において、１は多関節型のロボット
で、その手首部には、溶接トーチ２が取り付けられ、溶
接ロボットを構成している。３は制御装置で、ロボット
１を駆動制御して、溶接トーチ２を空間３軸で移動制御
する。４はティーチングボックスで、ロボット１に教示
した移動経路を記憶し、溶接作業時に、制御装置３に教
示された移動経路を出力する。
で、その手首部には、溶接トーチ２が取り付けられ、溶
接ロボットを構成している。３は制御装置で、ロボット
１を駆動制御して、溶接トーチ２を空間３軸で移動制御
する。４はティーチングボックスで、ロボット１に教示
した移動経路を記憶し、溶接作業時に、制御装置３に教
示された移動経路を出力する。
【００１３】９は溶接ワイヤで、溶接トーチ２から所定
の長さ突出するように供給されている。５は溶接電源
で、溶接トーチ２を介して、溶接ワイヤ９に所定電圧、
波形の溶接電流を印加する。７はポジショナで、ロボッ
ト１に対し所定の位置に配置され、ワーク６を所要の姿
勢で支持する。
の長さ突出するように供給されている。５は溶接電源
で、溶接トーチ２を介して、溶接ワイヤ９に所定電圧、
波形の溶接電流を印加する。７はポジショナで、ロボッ
ト１に対し所定の位置に配置され、ワーク６を所要の姿
勢で支持する。
【００１４】８はワイヤ曲がり検出装置で、図２に示す
ように、センシング電源８ａと、接触検出装置８ｂと、
内径が溶接トーチ２が嵌合するように形成されたガイド
部８ｃと、中央部に穴８ｆが形成された接触板８ｅと、
前記ガイド部８ｃの軸心と穴８ｆの軸心が一致するよう
にガイド部８ｃと接触板８ｅを固定する固定部８ｄとか
ら成り、前記溶接ワイヤ９と接触板８ｅに所定のセンシ
ング電圧を印加する構成になっている。
ように、センシング電源８ａと、接触検出装置８ｂと、
内径が溶接トーチ２が嵌合するように形成されたガイド
部８ｃと、中央部に穴８ｆが形成された接触板８ｅと、
前記ガイド部８ｃの軸心と穴８ｆの軸心が一致するよう
にガイド部８ｃと接触板８ｅを固定する固定部８ｄとか
ら成り、前記溶接ワイヤ９と接触板８ｅに所定のセンシ
ング電圧を印加する構成になっている。
【００１５】このような構成で、ロボット１は、ティー
チングボックス４を介して予め教示され、制御装置３に
記憶された経路にしたがって駆動され、ワーク６の溶接
を行う。ワーク６が交換されるごとに、ワーク６の加工
誤差、ポジショナ７の把持誤差などにより溶接線がずれ
るため、その都度開先位置の検出を行い、その検出結果
に基づいて、制御装置３に記憶された経路を補正する。
チングボックス４を介して予め教示され、制御装置３に
記憶された経路にしたがって駆動され、ワーク６の溶接
を行う。ワーク６が交換されるごとに、ワーク６の加工
誤差、ポジショナ７の把持誤差などにより溶接線がずれ
るため、その都度開先位置の検出を行い、その検出結果
に基づいて、制御装置３に記憶された経路を補正する。
【００１６】この開先位置の検出時に、溶接ワイヤ９の
曲がりを検出しする。図３（ａ）に示すように、溶接ワ
イヤ９を所定量突出させた溶接トーチ２をガイド部８ｃ
の上方に、互いの軸心が一致するように位置決めした
後、ガイド部８ｃの軸心に沿って溶接トーチ２を移動さ
せ、図３（ｂ）に示すように、ガイド部８ｃに溶接トー
チ２を挿入する。この時、溶接ワイヤ９が接触板８ｅに
接触することなく穴８ｆを貫通すれば、溶接ワイヤ９の
曲がりは許容値内にあることになる。
曲がりを検出しする。図３（ａ）に示すように、溶接ワ
イヤ９を所定量突出させた溶接トーチ２をガイド部８ｃ
の上方に、互いの軸心が一致するように位置決めした
後、ガイド部８ｃの軸心に沿って溶接トーチ２を移動さ
せ、図３（ｂ）に示すように、ガイド部８ｃに溶接トー
チ２を挿入する。この時、溶接ワイヤ９が接触板８ｅに
接触することなく穴８ｆを貫通すれば、溶接ワイヤ９の
曲がりは許容値内にあることになる。
【００１７】図３（ｃ）に示すように、ガイド部８ｃに
溶接トーチ２を嵌合させたとき、溶接ワイヤ９が接触板
８ｅに接触すると、溶接ワイヤ９の曲がりが許容値より
大きいことになる。
溶接トーチ２を嵌合させたとき、溶接ワイヤ９が接触板
８ｅに接触すると、溶接ワイヤ９の曲がりが許容値より
大きいことになる。
【００１８】なお、溶接ワイヤ９の曲がりの検出は、開
先検出の前に行うが、開先検出後に再度検出を行うよう
にしてもよい。
先検出の前に行うが、開先検出後に再度検出を行うよう
にしてもよい。
【００１９】溶接ワイヤ９の曲がりの原因は、溶接ワイ
ヤ９の巻き癖、溶接ワイヤ９の供給経路の不具合、溶接
トーチ２からの突出量の不具合、センシング時の母材と
の接触速度の不具合、ロボット１の移動経路における溶
接ワイヤと他のものとの衝突などが考えられる。
ヤ９の巻き癖、溶接ワイヤ９の供給経路の不具合、溶接
トーチ２からの突出量の不具合、センシング時の母材と
の接触速度の不具合、ロボット１の移動経路における溶
接ワイヤと他のものとの衝突などが考えられる。
【００２０】したがって、溶接ワイヤ９の曲がりの原因
を究明し、その原因に応じて、ワイヤ矯正機の新設、追
加、溶接ワイヤ９の供給経路の変更、溶接トーチ２から
の突出量の適正化、センシング時におけるワークと溶接
ワイヤの接触速度の適正化、ロボット１の移動経路の変
更等、溶接ワイヤ９の曲がりを許容値内に納めるよう適
宜対策を実行する。
を究明し、その原因に応じて、ワイヤ矯正機の新設、追
加、溶接ワイヤ９の供給経路の変更、溶接トーチ２から
の突出量の適正化、センシング時におけるワークと溶接
ワイヤの接触速度の適正化、ロボット１の移動経路の変
更等、溶接ワイヤ９の曲がりを許容値内に納めるよう適
宜対策を実行する。
【００２１】図４は、本発明の第２の実施の形態を示す
ワイヤ曲がり検出装置の斜視図である。同図において、
図２と同じものは同じ符号を付けて示してある。８ｊは
第２の接触板で、絶縁材８ｋを介して接触板８ｅの外周
に固定されている。
ワイヤ曲がり検出装置の斜視図である。同図において、
図２と同じものは同じ符号を付けて示してある。８ｊは
第２の接触板で、絶縁材８ｋを介して接触板８ｅの外周
に固定されている。
【００２２】このような構成とすることにより、溶接ワ
イヤ９の状態を （１）溶接ワイヤ９の曲がりが許容範囲内にある場合。
溶接ワイヤ９が接触板８ｅ、８ｊともに接触しない。 （２）溶接ワイヤ９の曲がりが軽度の許容範囲外にある
場合。溶接ワイヤ９が接触板８ｅに接触し、接触板８ｊ
とは接触しない。 （３）溶接ワイヤ９の曲がりが軽度の許容範囲外にある
場合。溶接ワイヤ９が接触板８ｅに接触せず、接触板８
ｊと接触する。 の３つのパターンで検出することができ、その原因の究
明を容易にすることができる。
イヤ９の状態を （１）溶接ワイヤ９の曲がりが許容範囲内にある場合。
溶接ワイヤ９が接触板８ｅ、８ｊともに接触しない。 （２）溶接ワイヤ９の曲がりが軽度の許容範囲外にある
場合。溶接ワイヤ９が接触板８ｅに接触し、接触板８ｊ
とは接触しない。 （３）溶接ワイヤ９の曲がりが軽度の許容範囲外にある
場合。溶接ワイヤ９が接触板８ｅに接触せず、接触板８
ｊと接触する。 の３つのパターンで検出することができ、その原因の究
明を容易にすることができる。
【００２３】なお、上記各実施の形態におけるワイヤ曲
がり検出装置８のガイド部８ｃは設けなくてもよい。ま
た、ワイヤ曲がり検出装置８の設置位置は、ロボット１
に支持された溶接トーチ２の移動範囲であれば、任意の
場所に置くことができる。
がり検出装置８のガイド部８ｃは設けなくてもよい。ま
た、ワイヤ曲がり検出装置８の設置位置は、ロボット１
に支持された溶接トーチ２の移動範囲であれば、任意の
場所に置くことができる。
【００２４】また、ガイド部８ｃを設ける場合には、ガ
イド部８ｃの内周に溶接トーチ２と接触する複数の突起
を設け、この突起により溶接トーチ２を案内するように
してもよい。
イド部８ｃの内周に溶接トーチ２と接触する複数の突起
を設け、この突起により溶接トーチ２を案内するように
してもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、ワ
ークを位置決め保持するポジショナと、溶接ワイヤを送
り出す溶接トーチを空間３軸で前記ワークの開先に沿っ
て移動させる溶接ロボットと、予めティーチングされた
経路にしたがって前記溶接ロボットの動作を制御する制
御装置とを備えた自動溶接装置において、所定の径の穴
が形成された導電性の接触板と、この接触板と前記溶接
トーチの先端から突出する溶接ワイヤにセンシング電圧
を印加する電源装置と、前記溶接ワイヤが接触したとき
に流れるセンシング電流を検出する電流検出装置とから
成るワイヤ曲がり検出装置を設けたので、溶接ワイヤの
曲がりが許容範囲内であることを確認して作業すること
ができるので、溶接品質を向上させることができる。
ークを位置決め保持するポジショナと、溶接ワイヤを送
り出す溶接トーチを空間３軸で前記ワークの開先に沿っ
て移動させる溶接ロボットと、予めティーチングされた
経路にしたがって前記溶接ロボットの動作を制御する制
御装置とを備えた自動溶接装置において、所定の径の穴
が形成された導電性の接触板と、この接触板と前記溶接
トーチの先端から突出する溶接ワイヤにセンシング電圧
を印加する電源装置と、前記溶接ワイヤが接触したとき
に流れるセンシング電流を検出する電流検出装置とから
成るワイヤ曲がり検出装置を設けたので、溶接ワイヤの
曲がりが許容範囲内であることを確認して作業すること
ができるので、溶接品質を向上させることができる。
【図１】本発明における自動溶接装置の構成を示す斜視
図。
図。
【図２】ワイヤ曲がり検出装置の構成を示す斜視図。
【図３】溶接ワイヤの曲がり検出状態を示す工程図。
【図４】ワイヤ曲がり検出装置の斜視図。
１…ロボット、２…溶接トーチ、３…制御装置、６…ワ
ーク、７…ポジショナ、 ８…ワイヤ曲がり検出装置、
８ａ…センシング電源、８ｂ…電流検出装置、８ｃ…ガ
イド部、８ｅ…接触板、８ｊ…接触板、９…溶接ワイ
ヤ、
ーク、７…ポジショナ、 ８…ワイヤ曲がり検出装置、
８ａ…センシング電源、８ｂ…電流検出装置、８ｃ…ガ
イド部、８ｅ…接触板、８ｊ…接触板、９…溶接ワイ
ヤ、
Claims (3)
- 【請求項１】ワークを位置決め保持するポジショナと、
溶接ワイヤを送り出す溶接トーチを空間３軸で前記ワー
クの開先に沿って移動させる溶接ロボットと、予めティ
ーチングされた経路にしたがって前記溶接ロボットの動
作を制御する制御装置とを備えた自動溶接装置におい
て、所定の径の穴が形成された導電性の接触板と、この
接触板と前記溶接トーチの先端から突出する溶接ワイヤ
にセンシング電圧を印加するセンシング電源装置と、前
記溶接ワイヤが接触したときに流れるセンシング電流を
検出する電流検出装置とから成るワイヤ曲がり検出装置
を設けたことを特徴とする自動溶接装置。 - 【請求項２】前記ワイヤ曲がり検出装置は、前記接触板
の穴の軸心と溶接トーチの軸心がほぼ一致するよう溶接
トーチの先端部の外周を案内するガイドを備え、前記接
触板とガイドとを一体に固定したことを特徴とする請求
項１に記載の自動溶接装置。 - 【請求項３】前記ワイヤ曲がり検出装置は、径の異なる
複数の接触板を互いに絶縁して同心円状に配置した接触
板を設けたことを特徴とする請求項１もしくは請求項２
のいずれかに記載の自動溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17834797A JPH1119770A (ja) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | 自動溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17834797A JPH1119770A (ja) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | 自動溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1119770A true JPH1119770A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=16046914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17834797A Pending JPH1119770A (ja) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | 自動溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1119770A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109249116A (zh) * | 2017-07-13 | 2019-01-22 | 福特全球技术公司 | 线材等离子转移电弧送丝控制系统 |
| CN109406859A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-01 | 苏州汇川技术有限公司 | 电流检测板及驱动控制器 |
| JP2019150857A (ja) * | 2018-03-06 | 2019-09-12 | 株式会社神戸製鋼所 | ワーク姿勢調整方法、造形物の製造方法及び製造装置 |
-
1997
- 1997-07-03 JP JP17834797A patent/JPH1119770A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109249116A (zh) * | 2017-07-13 | 2019-01-22 | 福特全球技术公司 | 线材等离子转移电弧送丝控制系统 |
| JP2019150857A (ja) * | 2018-03-06 | 2019-09-12 | 株式会社神戸製鋼所 | ワーク姿勢調整方法、造形物の製造方法及び製造装置 |
| CN109406859A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-01 | 苏州汇川技术有限公司 | 电流检测板及驱动控制器 |
| CN109406859B (zh) * | 2018-11-30 | 2024-04-30 | 苏州汇川技术有限公司 | 电流检测板及驱动控制器 |
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