JPH1190630A - 鉄骨ワーク種別判定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一鉄骨コラム内に混在する２種のワーク種
別の判定をワイヤタッチセンサにより自動的に確実に行
える鉄骨ワーク種別判定方法を提供する。 【解決手段】 鉄骨コラムのワークが、多角柱状の柱１
の外周面に環状に設けられたダイヤフラム３を介してフ
ランジ２が溶接されたコラムタイプか、又は、このダイ
ヤフラム３を介さずにフランジ２が溶接されたボックス
タイプかを判定する鉄骨ワーク種別判定方法において、
ワイヤタッチセンサ１５により検出した前記フランジ２
の端面の位置を記憶し、つぎに、ダイヤフラム３の端面
の位置、あるいは、フランジ２を溶接するための開先６
のギャップの位置をワイヤタッチセンサ１５により検出
してこの位置を取り込み、この後、前記記憶したフラン
ジ端面の位置と、前記取り込んだダイヤフラム端面又は
ギャップの位置とを比較し、この比較結果に基づいてワ
ークがコラムタイプか又はボックスタイプかを判定し、
この判定したワークの種別に対応する溶接プログラムを
実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨コラムの外周
面に溶接されたＨ鋼の仕口溶接部のワーク種別を判定す
る方法に関し、特には、同一鉄骨コラム内に混在するコ
ラムタイプとボックスタイプ、又は内ダイヤフラムタイ
プと外ダイヤフラムタイプのワーク種別をワイヤタッチ
センサにより判定する鉄骨ワーク種別判定方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】建物の柱を形成する鉄骨コラムは、通
常、例えば図８に示すような溶接構造物で構成されてい
る。同図において、柱１は外形が四角柱状を成した中空
の部材で構成されており、この柱１の外周側面にはＨ鋼
で形成されたフランジ２が柱１の長手方向に所定間隔Ｌ
1 で溶接される。フランジ２は、このＨ鋼の対向する平
行な部材２ａ，２ｂが柱１の長手方向に直交するように
溶接されている。このフランジ２が柱１に溶接される仕
口溶接部には２種類の溶接方法があり、この一方は柱１
の外周面に環状に溶接された１対のダイヤフラム３，３
を介して溶接する方法であり、他方はダイヤフラム３を
介さずに直接に柱１の側面に溶接する方法である。そし
て、通常は、同一の鉄骨コラムの中に、ダイヤフラム３
を介するコラムタイプの仕口溶接部４と、ダイヤフラム
３を介さないボックスタイプの仕口溶接部５とが順不同
で混在している。

【０００３】このような鉄骨コラムのワークを溶接ロボ
ットにより溶接する場合には、上記２種類の異なるタイ
プの仕口溶接部４，５にそれぞれ対応した溶接条件とロ
ボットの動作プログラムとを予め設定しておく必要があ
る。そして、溶接するタイプが変わるときには、例え
ば、作業者が次の溶接タイプに対応する溶接条件及び動
作プログラムを前記予め設定した内から選択して起動し
たり、あるいは、溶接する順序に対応した各溶接タイプ
を図示しない制御装置に指定し、制御装置はこの指定順
序に従って溶接条件及び動作プログラムを切り換えるよ
うにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように作業者の判断によりワーク種別に対応させて溶接
条件及びロボットの動作プログラムを切り換える方法で
は、作業者の操作ミス等が発生し易く、この操作ミスに
伴う溶接品質の劣化や未溶接箇所の発生等の不具合が発
生している。さらに、このような不具合の発生を防止す
るためには、ワークのタイプが変更された後に不具合が
発生しないかを確認するための確認運転を行う必要があ
り、このための確認作業及び段取り作業に長時間を要し
ており、本来の溶接作業の生産性が低下するという問題
も発生している。また、上記と同様の問題が、鉄骨コラ
ムの他のワーク、例えば、１対のダイヤフラム３，３の
間に、この両ダイヤフラム３，３の間隔よりも小さい間
隔でフランジ２の前記部材２ａ，２ｂが溶接されている
場合の、内ダイヤフラムタイプと外ダイヤフラムタイプ
との種別の切り換え時にも発生している。

【０００５】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、同一鉄骨コラム内に混在する２種のタイ
プ、例えばコラムタイプとボックスタイプ、あるいは内
ダイヤフラムタイプと外ダイヤフラムタイプのワーク種
別の判定をワイヤタッチセンサにより自動的に確実に行
える鉄骨ワーク種別判定方法を提供することを目的とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、鉄骨コ
ラムのワークが、多角柱状の柱１の外周面に環状に設け
られたダイヤフラム３を介して開先６によりフランジ２
が溶接されたコラムタイプか、又は、このダイヤフラム
３を介さずに前記柱１の側面に開先６によりフランジ２
が溶接されたボックスタイプかを判定する鉄骨ワーク種
別判定方法において、溶接ワイヤ１６がワークの母材に
接触したことを検出するワイヤタッチセンサ１５により
前記フランジ２の端面を検出し、このフランジ端面の位
置データを記憶し、つぎに、前記ダイヤフラム３の端面
の位置、あるいは、前記開先６のギャップの位置を前記
ワイヤタッチセンサ１５により検出して、このダイヤフ
ラム端面の位置データ又はギャップの位置データを取り
込み、この後、前記記憶したフランジ端面の位置データ
と、前記取り込んだダイヤフラム端面の位置データ又は
ギャップの位置データとを比較し、この比較結果に基づ
いてワークにダイヤフラム３が有ると判断したときはワ
ークをコラムタイプと判定し、またダイヤフラム３が無
いと判断したときはワークをボックスタイプと判定し、
この判定したワークの種別に対応する溶接プログラムを
実行する方法としている。

【０００７】請求項１に記載の発明によると、ワイヤタ
ッチセンサによって検出された、フランジ端面の位置
と、柱の外周面に設けられたダイヤフラム又は上記フラ
ンジの開先ギャップの位置とを比較し、この比較結果に
基づいてダイヤフラムの有無が判断され、これによりワ
ークがコラムタイプかボックスタイプかが判定される。
したがって、同一の鉄骨コラム内にコラムタイプとボッ
クスタイプとが混在しているワークでも、本鉄骨ワーク
種別判定方法によると自動的に、かつ確実に両タイプが
判定できるので、この判定結果に基づいて各種別に対応
する溶接プログラムを起動することが可能となる。この
結果、従来のような作業者によるワーク種別の選択ミス
が無くなり、溶接品質の向上及び未溶接箇所発生の防止
が図れる。さらに、ワーク種別を切り換えた後の溶接プ
ログラムの確認作業が不要となり、生産性が向上する。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
鉄骨ワーク種別判定方法において、前記ワイヤタッチセ
ンサ１５による前記フランジ端面の位置、及び、前記ダ
イヤフラム端面又は前記ギャップの位置の検出による鉄
骨ワーク種別判定は、 1)予め設定されたサーチ開始位置から前記フランジ端面
に向けて溶接トーチ７を移動させてサーチ動作を行い、
溶接ワイヤ１６が前記フランジ端面に接触したときのこ
の溶接ワイヤ１６の位置をフランジ端面位置として記憶
し、 2)この後、溶接トーチ７を前記サーチ動作と反対方向に
所定距離移動させ、 3)次に、前記柱１の側面に向けて溶接トーチ７を移動さ
せてサーチ動作を行い、溶接ワイヤ１６がこの柱１の側
面に接触したとき溶接トーチ７を停止させ、 4)この後、溶接トーチ７をこの柱１の側面のサーチ動作
と反対方向に、前記フランジ２の開先６のギャップより
短い距離移動させ、 5)次に、前記ダイヤフラム端面又は前記開先６に向けて
溶接トーチ７を移動させてサーチ動作を行い、前記記憶
したフランジ端面位置の近傍でワイヤタッチセンサ１５
が接触を検出するか否かを判断し、 6)接触を検出したとき、この接触した面をダイヤフラム
端面と認識して、このワークをコラムタイプと判断し、
接触を検出しなかったときはこの位置が前記開先６の位
置と認識して、このワークをボックスタイプと判断する
手順で行う方法としている。

【０００９】請求項２に記載の発明によると、ワイヤタ
ッチセンサによるサーチでフランジ端面を検出してこの
フランジ端面の位置を記憶し、次に、このフランジが溶
接されている柱側面の位置をサーチしてこの位置からこ
のサーチと反対方向に所定距離、すなわちフランジの開
先のギャップより短い距離だけ溶接トーチを移動させ
る。この後、溶接トーチをダイヤフラム端面又は前記開
先に向けて移動させてサーチし、前記記憶したフランジ
端面の位置の近傍でワイヤタッチセンサが接触を検出し
たときにはダイヤフラム端面が有りと判断し、これによ
りワークがダイヤフラムを有するコラムタイプと判断さ
れる。また、反対に、前記記憶したフランジ端面の位置
の近傍でワイヤタッチセンサが接触を検出しなかったと
きは、ワークがダイヤフラムの無いボックスタイプと判
断される。したがって、同一の鉄骨コラム内にコラムタ
イプとボックスタイプとが混在しているワークでも、本
鉄骨ワーク種別判定方法によると自動的に、かつ確実に
両タイプが判定できるので、この判定結果に基づいて各
種別に対応する溶接プログラムを起動することが可能と
なる。この結果、従来のような作業者によるワーク種別
の選択ミスが無くなり、溶接品質の向上及び未溶接箇所
発生の防止が図れる。さらに、ワーク種別を切り換えた
後の溶接プログラムの確認作業が不要となり、生産性が
向上する。

【００１０】請求項３に記載の発明は、鉄骨コラムの多
角柱状の柱１の外周面に環状に設けられたダイヤフラム
３の前記鉄骨コラムの長手方向のＺ方向に垂直な端面３
ａと、前記ダイヤフラム３を介して又は前記柱１に溶接
されたフランジ２のＺ方向に垂直な端面２ｃとの間にＺ
軸方向の段差を有するワークが内ダイヤフラムタイプか
外ダイヤフラムタイプかを判定する鉄骨ワーク種別判定
方法において、溶接ワイヤ１６がワークの母材に接触し
たことを検出するワイヤタッチセンサ１５により前記ダ
イヤフラム３の端面３ａをサーチし、この端面３ａのＺ
方向位置を記憶し、つぎに、このダイヤフラム３の前記
段差が有る側のＺ方向に平行な端面３ｂからこの端面３
ｂに垂直なＸ方向に所定距離離れた位置より、前記フラ
ンジ２に向けてワイヤタッチセンサ１５によってサーチ
して、前記フランジ２の端面２ｃ、あるいは、このフラ
ンジ２を前記ダイヤフラム３又は前記柱１に溶接するた
めの開先６のギャップを検出し、このフランジ２の端面
２ｃ又は開先６のギャップのＺ方向位置を取り込み、こ
の後、前記記憶したダイヤフラム３の端面３ａのＺ方向
位置と、前記取り込んだフランジ２の端面２ｃ又は開先
６のギャップのＺ方向位置とを比較し、この比較結果に
基づいて、前記最後にサーチした位置が前記フランジ２
の端面２ｃのＺ方向位置の近傍と判断したときはワーク
を内ダイヤフラムタイプと判定し、また開先６のギャッ
プのＺ方向位置の近傍と判断したときはワークを外ダイ
ヤフラムタイプと判定し、この判定したワークの種別に
対応する溶接プログラムを実行する方法としている。

【００１１】請求項３に記載の発明によると、ワイヤタ
ッチセンサによって検出された、ダイヤフラム端面の位
置と、このダイヤフラム端面に対して段差がある、すな
わち端面に垂直な方向に所定距離離間して設けられてい
るフランジの端面又は開先ギャップの位置とを比較し、
この比較結果に基づいて前記ダイヤフラムの外周部の耳
代長よりも内側に（つまり、柱側に）このフランジの開
先が有るか否かが判断される。そして、この判断結果に
よりワークが内ダイヤフラムタイプか外ダイヤフラムタ
イプかが判定される。したがって、同一の鉄骨コラム内
に内ダイヤフラムタイプと外ダイヤフラムタイプとが混
在しているワークでも、本鉄骨ワーク種別判定方法によ
ると自動的に、かつ確実に両タイプが判定できるので、
この判定結果に基づいて各種別に対応する溶接プログラ
ムを起動することが可能となる。この結果、従来のよう
な作業者によるワーク種別の選択ミスが無くなり、溶接
品質の向上及び未溶接箇所発生の防止が図れる。さら
に、ワーク種別を切り換えた後の溶接プログラムの確認
作業が不要となり、生産性が向上する。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項３記載の
鉄骨ワーク種別判定方法において、前記ワイヤタッチセ
ンサ１５を用いた前記ダイヤフラム３の端面３ａのＺ方
向位置、及び、前記フランジ２の端面２ｃ又は開先６の
ギャップのＺ方向位置の検出によるワーク種別判定は、 1)予め設定された位置から前記ダイヤフラム３の端面３
ａに向けてワイヤタッチセンサ１５の溶接トーチ７を移
動させてサーチ動作を行い、溶接ワイヤ１６がこのダイ
ヤフラム３の端面３ａに接触したときのこの溶接ワイヤ
１６のＺ方向位置を取り込んで前記ダイヤフラム端面位
置として記憶し、 2)つぎに、溶接トーチ７を前記ダイヤフラム３の端面３
ａから前記サーチ動作と反対方向に所定距離移動させた
後、ダイヤフラム３の前記段差が有る側のＺ方向に平行
な端面３ｂからＸ方向に所定距離離れた位置に移動さ
せ、 3)つぎに、溶接トーチ７をダイヤフラム３の前記Ｚ方向
に平行な端面３ｂに向けて移動させ、溶接ワイヤ１６が
この端面３ｂに接触したときに溶接トーチ７を停止さ
せ、 4)この後、溶接トーチ７をこの停止位置からＸ方向に所
定距離離れた位置に移動させ、 5)つぎに、溶接トーチ７を前記フランジ２の端面２ｃに
向けてＺ方向に移動させてサーチ動作を行い、前記記憶
したダイヤフラム端面位置から前記段差に対応する所定
距離だけ離れたＺ方向位置の近傍でワイヤタッチセンサ
１５が接触を検出するか否かを判断し、 6)接触を検出したとき、この接触した面をフランジ２の
端面２ｃと認識して、このワークを内ダイヤフラムタイ
プと判断し、接触を検出しなかったときはこの位置が前
記開先６のギャップの位置と認識して、このワークを外
ダイヤフラムタイプと判断する手順で行う方法としてい
る。

【００１３】請求項４に記載の発明によると、ワイヤタ
ッチセンサによるサーチでダイヤフラム端面を検出して
このダイヤフラム端面の位置を記憶し、次に、このダイ
ヤフラムのフランジとの段差が有る側の外周部のＺ方向
（鉄骨コラムの長手方向、すなわち、ダイヤフラム端面
に垂直な方向）に平行な端面の位置をサーチしてこの位
置からこのサーチと反対方向に所定距離、すなわちフラ
ンジの開先のギャップより短い距離だけ溶接トーチを移
動させる。この後、溶接トーチをフランジ端面又は前記
開先に向けて移動させてサーチし、前記記憶したダイヤ
フラム端面のＺ方向位置と、予め設計的に求められてい
る前記段差の距離データとから算出されるフランジ端面
の推定Ｚ方向位置の近傍でワイヤタッチセンサが接触を
検出したときには、この接触した面をフランジ端面と認
識し、これによりワークが内ダイヤフラムタイプと判断
される。また、反対に、前記フランジ端面の推定Ｚ方向
位置の近傍でワイヤタッチセンサが接触を検出しなかっ
たときは、ワークが外ダイヤフラムタイプと判断され
る。したがって、同一の鉄骨コラム内に内ダイヤフラム
タイプと外ダイヤフラムタイプとが混在しているワーク
でも、本鉄骨ワーク種別判定方法によると自動的に、か
つ確実に両タイプが判定できるので、この判定結果に基
づいて各種別に対応する溶接プログラムを起動すること
が可能となる。この結果、従来のような作業者によるワ
ーク種別の選択ミスが無くなり、溶接品質の向上及び未
溶接箇所発生の防止が図れる。さらに、ワーク種別を切
り換えた後の溶接プログラムの確認作業が不要となり、
生産性が向上する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、発明の実施形態を図面を
参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係わるワイ
ヤタッチセンサによる鉄骨ワーク種別判定を行う制御シ
ステムのブロック構成図を示している。溶接トーチ７に
は図示しないワイヤ送給装置から溶接ワイヤ１６が送給
されるようになっており、溶接トーチ７の先端には所定
の突出長の溶接ワイヤ１６が略直線状に突出している。
また、溶接ワイヤ１６には、溶接トーチ７を介して、溶
接時の溶接電圧、及び後述するワイヤタッチセンサ１５
によるサーチ時の高電圧が印加されるようになってい
る。一方、ワークの母材Ｆには、これらの溶接電圧及び
サーチ時の高電圧の回路グランドが接続されている。な
お、溶接トーチ７は図示しない溶接ロボットのアームの
先端部に傾動自在に取り付けられており、図示しない傾
動サーボモータにより所定角度に傾動されるようになっ
ている。また本発明は、溶接ロボットの溶接トーチ７を
駆動する形式等を限定するものではなく、例えば多関節
型、直交型等のいずれの型でも適用可能である。

【００１５】ワイヤタッチセンサ１５は、サーチ動作の
ときに溶接ワイヤ１６がワークの母材Ｆに接触したこと
を検出するものである。すなわち、ワイヤタッチセンサ
１５は、サーチ動作時に後述の制御器１０からのサーチ
開始指令Ｍ1 に基づいてサーチを開始し、サーチ用の高
電圧を溶接トーチ７に出力して溶接ワイヤ１６に印加す
ると共に、この溶接ワイヤ１６の電位が所定の基準電圧
よりも低下したときに溶接ワイヤ１６が母材Ｆに接触し
たと判断し、接触信号Ｍ2 を制御器１０に出力する。

【００１６】制御器１０は例えばマイクロコンピュータ
等を主体にしたコンピュータ装置により構成されてお
り、ワイヤタッチセンサ１５によるサーチ動作の制御、
及び、溶接ロボットの動作制御等を行っている。サーチ
動作時には、ワイヤタッチセンサ１５に前記サーチ開始
指令Ｍ1 を出力し、図示しない溶接ロボットのアームを
駆動する各軸サーボモータを制御して、溶接トーチ７を
所定のサーチ方向に所定速度で移動させる。そして、ワ
イヤタッチセンサ１５から前記接触信号Ｍ2 が入力され
るか否かを監視する。さらに、サーチ動作が完了した後
に、このサーチ結果に基づいてワーク種別を判断し、こ
の判断したワーク種別に対応する溶接プログラム、すな
わち溶接条件データと動作プログラムとを起動して溶接
を開始する。

【００１７】図２及び図３は、それぞれコラムタイプ及
びボックスタイプのワークにおける仕口溶接部の開先構
造と、このワークに対するワイヤタッチセンサの溶接ト
ーチのサーチ手順を示している。これらの図において、
点線の矢印はサーチ動作を、また実線の矢印はサーチと
逆方向の直線移動を示している。図２において、コラム
タイプには、外形が略四角形状のダイヤフラム３が柱１
の外周面に環状に溶接されており、ダイヤフラム３の側
面にはＨ鋼で形成されたフランジ２が仮付けされてい
る。このフランジ２は、Ｈ鋼の対向する平行な２つの部
材２ａ，２ｂ（図８参照）の内一方の端面２ｃが柱１の
長手方向に対して垂直な前記ダイヤフラム３の端面３ａ
と平行になるように、かつ、例えば図示のようなレ型の
開先６を介してダイヤフラム３に仮付けされている。こ
こで、ダイヤフラム３の端面３ａの耳代長Ｄは設計的に
決められている所定長さとなっており、通常は前記開先
６のギャップよりも長くなっている。

【００１８】また、図３において、ボックスタイプに
は、柱１の側面に直接フランジ２が仮付けされており、
このフランジ２はその端面２ｃが柱１の長手方向に対し
て垂直になるように、かつ、例えばレ型の開先６を介し
て仮付けされている。

【００１９】このようなワークに対する、本発明に係わ
るワイヤタッチセンサによる鉄骨ワーク種別判定方法の
手順を図２、図３及び図４に基づいて説明する。図４
は、本実施形態に係わる鉄骨ワーク種別判定方法の手順
を表すフローチャートを示す。ここでは、各ステップ番
号をＳを付して表している。Ｓ１で、予め設定されてい
るサーチ開始位置に溶接トーチ７を移動させた後、この
サーチ開始位置からフランジ２の方へ溶接トーチ７を移
動させてサーチする（図２，３で矢印Ａ1 ）。次に、Ｓ
２でサーチによりフランジ２の端面２ｃを検出したら、
この端面２ｃの位置で溶接トーチ７を停止させる。そし
て、Ｓ３で、この停止位置でのワイヤタッチ位置のサー
チ方向（ここではＹ方向）座標を取り込み、この位置座
標をフランジ２の端面２ｃのＹ座標Ｙf として記憶す
る。この後、Ｓ４で、溶接トーチ７を前記停止位置から
前記サーチ方向と逆方向（図２，３で矢印Ａ2 ）に所定
距離移動させた後、柱１の側面に向かって（図２，３で
矢印Ａ3 ）に移動させてサーチ動作を行う。そして、Ｓ
５でこのサーチにより柱１の側面を検出したら、この側
面の位置で溶接トーチ７を停止させる。つぎに、Ｓ６で
この停止位置からこのサーチと反対方向に（図２，３で
矢印Ａ4 ）所定距離だけ移動させる。なお、このとき移
動させる所定距離は、もしダイヤフラム３が無い場合に
確実に前記フランジ２の開先６のギャップが検出可能な
短い距離であり、例えば、このギャップの略１／２より
小さい距離とすることができる。この後、Ｓ７で前記フ
ランジ２の方向へ（すなわち、Ｙ方向）へ溶接トーチ７
を移動させてサーチする（図２，３で矢印Ａ5 ）。

【００２０】そしてＳ８で、前記記憶したフランジ２の
端面２ｃのＹ座標Ｙf の近傍で、ワイヤタッチセンサが
接触を検出したかをチェックし、接触を検出したとき
は、Ｓ９でコラムタイプのワークと判定して、コラムタ
イプに対応した溶接条件及び動作プラグラムを選択して
実行する。また、接触を検出しなかったときは、Ｓ１０
でボックスタイプのワークと判定して、ボックスタイプ
に対応した溶接条件及び動作プラグラムを選択して実行
する。

【００２１】なお、Ｓ９又はＳ１０において、判定結果
のワーク種別に対応する溶接プログラム（すなわち、溶
接条件及び動作プラグラム）を選択して実行する方法
は、例えば、動作プログラム内で対応する所定の処理ル
ーティンへジャンプする方法としてもよいし、あるい
は、制御器１０から上位のシステム管理コンピュータ装
置（図示せず）等へ前記判定結果を通信等で送信し、こ
れに対応する溶接プログラムを新たにこのシステム管理
コンピュータ装置から制御器１０が受信し、この受信し
た溶接プログラムに基づいて実行するようにしてもよ
い。

【００２２】これによって、確実にコラムタイプとボッ
クスタイプのワーク種別を判定でき、この判定結果に基
づいて、各ワーク種別に対応する仕口溶接の溶接条件及
び動作プラグラム等が自動的に選択され、実行される。
したがって、人手によるワーク種別切り換え時の操作ミ
スが無くなり、鉄骨コラムの仕口溶接部の溶接品質の向
上及び溶接ミス等の不具合低減を図ることが可能とな
る。

【００２３】次に、図５〜図７に基づいて、第２の実施
形態を説明する。図５及び図６は、それぞれ内ダイヤフ
ラムタイプ及び外ダイヤフラムタイプのワークにおける
仕口溶接部の開先構造と、このワークに対するワイヤタ
ッチセンサの溶接トーチのサーチ手順を示している。こ
れらの図において、点線の矢印はサーチ動作を、また実
線の矢印はサーチと逆方向の直線移動を示している。同
図において、内ダイヤフラムタイプと外ダイヤフラムタ
イプのワークは共に、四角柱状の柱１の外周面に環状に
１対のダイヤフラム３，３が柱１の長手方向に所定の内
寸法Ｌ2 だけ離間して溶接されている。

【００２４】内ダイヤフラムタイプの場合には、フラン
ジ２の互いに対向し、かつ、平行な部材２ａ，２ｂの端
部が直接前記柱１の側面に開先６を介して溶接される。
このとき、平行な部材２ａ，２ｂ間の長手方向の外寸法
Ｌ3 は、前記１対のダイヤフラム３，３間の内寸法Ｌ2
より小さくなっており、前記開先６の柱１からの距離Ｋ
はダイヤフラム３の外周部の耳代長Ｄより小さくなって
いる。よって、内ダイヤフラムタイプでは、開先６はダ
イヤフラム３の外周の前記柱１の長手方向に平行な端面
３ｂよりも内側に位置している。

【００２５】外ダイヤフラムタイプの場合には、前記１
対のダイヤフラム３，３の中間に、この１対のダイヤフ
ラム３，３間の内寸法Ｌ2 より小さい外寸法Ｌ3 だけ離
間している他の１対のダイヤフラム８，８が設けられて
いる。このダイヤフラム８の外周部の耳代長Ｄは、前記
ダイヤフラム３の耳代長Ｄと等しくなっている。ダイヤ
フラム８，８の外周の前記長手方向に平行な端面８ｂに
は、フランジ２の互いに対向し、かつ、平行な部材２
ａ，２ｂの端部が開先６を介して溶接される。したがっ
て、外ダイヤフラムタイプでは、開先６はダイヤフラム
３の外周の前記柱１の長手方向に平行な端面３ｂよりも
開先６のギャップの略１／２程度の距離だけ外側に位置
している。

【００２６】このような２つの異なる種別のワークに対
する、本発明に係わるワイヤタッチセンサによる鉄骨ワ
ーク種別判定方法の手順を図７のフローチャートに基づ
いて説明する。ここでも、各ステップ番号はＳを付して
表す。まず、Ｓ２１で、予め設定されているサーチ開始
位置に溶接トーチ７を移動させた後、このサーチ開始位
置からダイヤフラム３の端面３ａに向けて溶接トーチ７
を移動させてサーチ動作を行う（図５，６で矢印Ｂ1
）。次に、Ｓ２２でワイヤタッチセンサによりダイヤ
フラム３の端面３ａを検出したら、この検出した位置で
溶接トーチ７を停止させる。そして、Ｓ２３で、この停
止位置でのワイヤタッチ位置のサーチ方向（ここでは、
Ｚ方向つまり柱１の長手方向）座標を取り込み、この位
置座標をダイヤフラム３の端面３ａのＺ座標Ｚd として
記憶する。この後、Ｓ２４でダイヤフラム３の前記端面
３ｂより所定距離離れた位置へ溶接トーチ７を移動させ
（図５，６で矢印Ｂ2 ）、ここからこの端面３ｂに向け
て溶接トーチ７を移動させてサーチ動作を開始する（図
５，６で矢印Ｂ3 ）。そして、Ｓ２５でワイヤタッチセ
ンサにより前記端面３ｂを検出したとき溶接トーチ７を
停止させ、Ｓ２６でこの停止位置でのサーチ方向（ここ
では、Ｚ方向に垂直な方向のＸ方向）の座標を取り込
み、この位置座標を端面３ｂのＸ座標Ｘd として記憶す
る。つぎに、Ｓ２７で溶接トーチ７をＸ方向に所定の距
離ΔＸ1 だけ前記サーチ動作と反対方向に（図５，６で
矢印Ｂ4 ）後退させた後、Ｓ２８で溶接トーチ７をフラ
ンジ２に向けてＺ方向に移動させてサーチ動作を行う
（図５，６で矢印Ｂ5 ）。ここで、前記所定の距離ΔＸ
1 は、フランジ２の開先６のギャップより短い距離とす
ることにより、Ｓ２８のサーチによって、ワークが外ダ
イヤフラムタイプの場合に開先６が確実にサーチされ
る。

【００２７】そして、Ｓ２９で、前記記憶した端面３ａ
のＺ座標Ｚd と、予め設計的に求められている端面３ａ
からフランジ２の端面２ｃまでのＺ方向距離とに基づい
て、予想される端面２ｃのＺ座標Ｚf を算出し、この算
出したＺ座標Ｚf の近傍でワイヤタッチセンサが接触を
検出したか否かをチェックする。接触を検出したとき
は、Ｓ３１で、この検出位置で溶接トーチ７を停止させ
ると共に、このとき接触した面を前記端面２ｃと認識し
てこのワークを内ダイヤフラムタイプと判断し、内ダイ
ヤフラムタイプに対応した溶接プログラムを選択して実
行する。また、接触を検出しなかったときは、Ｓ３０
で、この近傍の位置を開先６のギャップと認識してこの
ワークを外ダイヤフラムタイプと判断し、外ダイヤフラ
ムタイプに対応した溶接プログラムを選択して実行す
る。

【００２８】以上説明したように、同一鉄骨コラム内に
２種の異なるタイプのワークが順不同で混在しても、ワ
イヤタッチセンサ１５により所定の手順で特定の基準と
なる端面をサーチしてこの基準となる端面の位置を記憶
し、さらに上記異なるタイプのワーク種別を判別するた
めの特徴となる端面の位置や開先の位置をサーチし、こ
のサーチした端面の位置や開先の位置と、前記基準の端
面の位置とを比較することによって、この特徴となる部
位が端面か又は開先かを確実に判定することができる。
例えば、コラムタイプとボックスタイプの種別判定の場
合は、基準となるフランジ２の端面２ｃの位置Ｙf を記
憶し、柱側面から所定距離離れた位置で、かつ、前記位
置Ｙf の近傍にダイヤフラム３の端面３ａが有るか否か
に基づいて、ダイヤフラム３が有るか否かが判定され
る。また、外ダイヤフラムタイプと内ダイヤフラムタイ
プの種別判定の場合は、基準となるダイヤフラム３の端
面３ａの位置Ｚd を記憶し、つぎにこのダイヤフラム３
の柱１の長手方向に平行な端面３ｂから所定距離離れた
位置で、かつ、前記位置Ｚd から求められるフランジ２
の端面２ｃの予測される位置Ｚf の近傍にフランジ２の
端面２ｃが有るか否かが判定される。

【００２９】これによって、コラムタイプとボックスタ
イプの種別判定、あるいは、外ダイヤフラムタイプと内
ダイヤフラムタイプの種別判定を自動的に確実に行うこ
とができ、この判定結果に基づいて、判定されたワーク
種別に対応する溶接プログラムを選択して実行すること
ができる。したがって、従来のように作業者がワーク種
別に対応して溶接プログラムを選択して切り換える等の
操作が不要となるので、誤操作が無くなり、よって、溶
接品質の向上、及び、ワーク種別切り換え時の段取作業
や確認作業の時間短縮による生産性の向上を図ることが
できる。

【００３０】なお、本発明に係わるワーク種別判定方法
のシーケンスを、通常ワイヤタッチセンサ１５による各
溶接線の溶接開始位置のサーチを行う直前に実行するこ
とにより、サーチプログラムの簡略化及びサーチ時間の
短縮化を図ることが可能となる。すなわち、本発明によ
りワーク種別判定が完了したときの溶接トーチ７の位置
は、例えばボックスタイプ又は外ダイヤフラムタイプの
場合には、溶接対象とする仕口溶接部の開先６の位置で
あり、あるいはコラムタイプ又は内ダイヤフラムタイプ
の場合には、この開先の近傍位置となっている。したが
って、本ワーク種別判定のシーケンス完了後に、ワーク
に対応する溶接プログラムの中で、対応する溶接開始位
置サーチプログラムを実行する際に、溶接トーチ７の移
動距離を短く、かつ、サーチシーケンスを簡単にするこ
とができる。この結果、サーチプログラムの簡略化及び
サーチ時間の短縮化を図ることが可能となる。

【００３１】また、これまで説明した鉄骨コラムの外周
形状は四角柱としているが、本発明はこれに限定するも
のではなく、他の多角柱状であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる制御システムのブロック構成図
を示す。

【図２】第１実施形態に係わるコラムタイプの開先構造
及びサーチ手順を示す。

【図３】第１実施形態に係わるボックスタイプの開先構
造及びサーチ手順を示す。

【図４】第１実施形態に係わる鉄骨ワーク種別判定方法
を表すフローチャート例を示す。

【図５】第２実施形態に係わる内ダイヤフラムタイプの
開先構造及びサーチ手順を示す。

【図６】第２実施形態に係わる外ダイヤフラムタイプの
開先構造及びサーチ手順を示す。

【図７】第２実施形態に係わる鉄骨ワーク種別判定方法
を表すフローチャート例を示す。

【図８】従来技術の課題及び本発明に係わるワーク種別
の説明図を示す。

【符号の説明】

１ 柱 ２ フランジ ２ｃ、３ａ、３ｂ 端面 ３、８ ダイヤフラム ６ 開先 ７ 溶接トーチ １０ 制御器 １５ ワイヤタッチセンサ １６ 溶接ワイヤ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄骨コラムのワークが、多角柱状の柱
   (1) の外周面に環状に設けられたダイヤフラム(3) を介
   して開先(6) によりフランジ(2) が溶接されたコラムタ
   イプか、又は、このダイヤフラム(3) を介さずに前記柱
   (1) の側面に開先(6) によりフランジ(2) が溶接された
   ボックスタイプかを判定する鉄骨ワーク種別判定方法に
   おいて、 溶接ワイヤ(16)がワークの母材に接触したことを検出す
   るワイヤタッチセンサ(15)により前記フランジ(2) の端
   面を検出し、このフランジ端面の位置データを記憶し、 つぎに、前記ダイヤフラム(3) の端面の位置、あるい
   は、前記開先(6) のギャップの位置を前記ワイヤタッチ
   センサ(15)により検出して、このダイヤフラム端面の位
   置データ又はギャップの位置データを取り込み、 この後、前記記憶したフランジ端面の位置データと、前
   記取り込んだダイヤフラム端面の位置データ又はギャッ
   プの位置データとを比較し、この比較結果に基づいてワ
   ークにダイヤフラム(3) が有ると判断したときはワーク
   をコラムタイプと判定し、またダイヤフラム(3) が無い
   と判断したときはワークをボックスタイプと判定し、 この判定したワークの種別に対応する溶接プログラムを
   実行することを特徴とする鉄骨ワーク種別判定方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の鉄骨ワーク種別判定方法
   において、 前記ワイヤタッチセンサ(15)による前記フランジ端面の
   位置、及び、前記ダイヤフラム端面又は前記ギャップの
   位置の検出による鉄骨ワーク種別判定は、 1)予め設定されたサーチ開始位置から前記フランジ端面
   に向けて溶接トーチ(7) を移動させてサーチ動作を行
   い、溶接ワイヤ(16)が前記フランジ端面に接触したとき
   のこの溶接ワイヤ(16)の位置をフランジ端面位置として
   記憶し、 2)この後、溶接トーチ(7) を前記サーチ動作と反対方向
   に所定距離移動させ、 3)次に、前記柱(1) の側面に向けて溶接トーチ(7) を移
   動させてサーチ動作を行い、溶接ワイヤ(16)がこの柱
   (1) の側面に接触したとき溶接トーチ(7) を停止させ、 4)この後、溶接トーチ(7) をこの柱(1) の側面のサーチ
   動作と反対方向に、前記フランジ(2) の開先(6) のギャ
   ップより短い距離移動させ、 5)次に、前記ダイヤフラム端面又は前記開先(6) に向け
   て溶接トーチ(7) を移動させてサーチ動作を行い、前記
   記憶したフランジ端面位置の近傍でワイヤタッチセンサ
   (15)が接触を検出するか否かを判断し、 6)接触を検出したとき、この接触した面をダイヤフラム
   端面と認識して、このワークをコラムタイプと判断し、
   接触を検出しなかったときはこの位置が前記開先(6) の
   位置と認識して、このワークをボックスタイプと判断す
   る手順で行うことを特徴とする鉄骨ワーク種別判定方
   法。
3. 【請求項３】 鉄骨コラムの多角柱状の柱(1) の外周面
   に環状に設けられたダイヤフラム(3) の前記鉄骨コラム
   の長手方向のＺ方向に垂直な端面(3a)と、前記ダイヤフ
   ラム(3) を介して又は前記柱(1) に溶接されたフランジ
   (2) のＺ方向に垂直な端面(2c)との間にＺ軸方向の段差
   を有するワークが内ダイヤフラムタイプか外ダイヤフラ
   ムタイプかを判定する鉄骨ワーク種別判定方法におい
   て、 溶接ワイヤ(16)がワークの母材に接触したことを検出す
   るワイヤタッチセンサ(15)により前記ダイヤフラム(3)
   の端面(3a)をサーチし、この端面(3a)のＺ方向位置を記
   憶し、 つぎに、このダイヤフラム(3) の前記段差が有る側のＺ
   方向に平行な端面(3b)からこの端面(3b)に垂直なＸ方向
   に所定距離離れた位置より、前記フランジ(2)に向けて
   ワイヤタッチセンサ(15)によってサーチして、前記フラ
   ンジ(2) の端面(2c)、あるいは、このフランジ(2) を前
   記ダイヤフラム(3) 又は前記柱(1) に溶接するための開
   先(6) のギャップを検出し、このフランジ(2) の端面(2
   c)又は開先(6) のギャップのＺ方向位置を取り込み、 この後、前記記憶したダイヤフラム(3) の端面(3a)のＺ
   方向位置と、前記取り込んだフランジ(2) の端面(2c)又
   は開先(6) のギャップのＺ方向位置とを比較し、この比
   較結果に基づいて、前記最後にサーチした位置が前記フ
   ランジ(2) の端面(2c)のＺ方向位置の近傍と判断したと
   きはワークを内ダイヤフラムタイプと判定し、また開先
   (6) のギャップのＺ方向位置の近傍と判断したときはワ
   ークを外ダイヤフラムタイプと判定し、 この判定したワークの種別に対応する溶接プログラムを
   実行することを特徴とする鉄骨ワーク種別判定方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の鉄骨ワーク種別判定方法
   において、 前記ワイヤタッチセンサ(15)を用いた前記ダイヤフラム
   (3) の端面(3a)のＺ方向位置、及び、前記フランジ(2)
   の端面(2c)又は開先(6) のギャップのＺ方向位置の検出
   によるワーク種別判定は、 1)予め設定された位置から前記ダイヤフラム(3) の端面
   (3a)に向けてワイヤタッチセンサ(15)の溶接トーチ(7)
   を移動させてサーチ動作を行い、溶接ワイヤ(16)がこの
   ダイヤフラム(3) の端面(3a)に接触したときのこの溶接
   ワイヤ(16)のＺ方向位置を取り込んで前記ダイヤフラム
   端面位置として記憶し、 2)つぎに、溶接トーチ(7) を前記ダイヤフラム(3) の端
   面(3a)から前記サーチ動作と反対方向に所定距離移動さ
   せた後、ダイヤフラム(3) の前記段差が有る側のＺ方向
   に平行な端面(3b)からＸ方向に所定距離離れた位置に移
   動させ、 3)つぎに、溶接トーチ(7) をダイヤフラム(3) の前記Ｚ
   方向に平行な端面(3b)に向けて移動させ、溶接ワイヤ(1
   6)がこの端面(3b)に接触したときに溶接トーチ(7) を停
   止させ、 4)この後、溶接トーチ(7) をこの停止位置からＸ方向に
   所定距離離れた位置に移動させ、 5)つぎに、溶接トーチ(7) を前記フランジ(2) の端面(2
   c)に向けてＺ方向に移動させてサーチ動作を行い、前記
   記憶したダイヤフラム端面位置から前記段差に対応する
   所定距離だけ離れたＺ方向位置の近傍でワイヤタッチセ
   ンサ(15)が接触を検出するか否かを判断し、 6)接触を検出したとき、この接触した面をフランジ(2)
   の端面(2c)と認識して、このワークを内ダイヤフラムタ
   イプと判断し、接触を検出しなかったときはこの位置が
   前記開先(6) のギャップの位置と認識して、このワーク
   を外ダイヤフラムタイプと判断する手順で行うことを特
   徴とする鉄骨ワーク種別判定方法。