JPS60152374A - 溶接位置検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本弁明は溶接トーチを第１．第２のワーク部材ニ のコーナ部分に位置設定するための溶接位置検出方法に
関づる。

従来のこの種の溶接位置検出方法には次のようなものが
ある。

（１）溶接ワイヤによる検出方法 この検出方法は、第１図に示すように、溶接ワイヤＷそ
のものをセンサとして用い、溶接前にＪ３いては溶接電
源回路を切離し、別の検出電源回路を接続する。この場
合第１．第２のワーク部材Ｕ。

Ｖ側アースラインは共通線とし、溶接ワイヤＷに検出電
源回路を接続する。そして検出に際しては溶接ワイヤＷ
をワーク部材ＵまたはＶに接触させ、その接触を電気的
に検出する方法である。

（２）近接スイッチによる検出方法 この検出方法は、市販の近接スイッチを溶接１−−チに
取（ｔ　ｉブ、この近接スイッチによって前記の場合と
同様に溶接位置の検出を行なう方法である。

前記（１）の方法では溶接ワイヤＷの突出長Ｅｗｊが溶
接前と溶接後とで異なったものとなるのでそのままでは
検出精度にバラツキを生じることになる。そこで溶接ワ
イヤＷの突出長は標準突出長ＥＯに揃える必要がある。

このため例えば）８接ワイヤＷの切断、標準ゲージ上で
のワイヤ送り制御等を各溶接箇所毎に毎回性なう必要が
ある。したがって作業能率が著しく悪い。ざらに（１）
の方法では、センサの方向性がないため、センシング箇
所でその動作（方向と手順）のステップを全てティーチ
ングする必要がある。１′なわち第１図において第１．
第２のワーク部材Ｕ、■のコーナ部分の溶接を行なう場
合、第１のワーク部材Ｕと第２のワーク部材Ｖとを破線
で示す■、■、■、■の各ステップを経てティーチング
をし、そのティーチング時における誤差ΔＵ、Δ■をそ
れぞれ検出する。そして検出された誤差分だけティーチ
ングデータを演算修正してからステップ■にてコーナ部
分へ溶接トーチＴを誘導して溶接をスタートする必要が
ある。したがって少なくとも■〜■のステップを要する
。

また前記（２）の方法では、センサ自身の寸法が大きく
なるため、狭小領域であるコーナ部分への接近が困難で
ありこのような箇所への溶接には適さない難点がある。

したがって前記（１）および（２）の方法では、狭小領
域において、たとえば仮付溶接等、短い期間での断続溶
接を繰返し行なう場合には甚だ不都合であり、作業能率
、コストの点で問題が多かった。

本発明はこのような事情に基いてなされたものであり、
その目的はたとえ狭小領域で仮付溶接等を行なうような
場合であっても、能率よく低コストで溶接を行なうこと
のできる溶接位置検出方法を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために次の如く構成したこ
とを特徴としている。ずなわち、溶接Ｉ・−チの側方に
センシング用触針を取付け、この触針の前記溶接トーチ
に対する取付状態に基づき前記トーチの位置および方向
をめる。そして上記トーチの位置および方向に応じて前
記トーチを第１のワーク部材の方向ヘセンシングし、前
記触針が第１のワーク部材の表面に接触した位置から一
定量だけ後退させ、その位置から第２のワーク部材の方
向にセンシングする。そして前記触針が第２のワーク部
材に接触した位置を溶接位置として０１するようにした
ことを特徴としている。

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第２図は本発明方法を実施するための装置の構成を示す
図であり、第３図は第２図の■−■矢視図である。溶接
トーチＴはアーク溶接ロボットの手首部分に取付けられ
ている。上記溶接トーチＴの側面にはエアシリンダ１が
取付けてあり、このエアシリンダ１におけるロッド２の
先端には触針３の基端が結合されている。触針３の先端
は溶接トーチ下の側壁上に設置されたガイドチューブ４
の中を摺動自在に貫通して溶接ワイヤＷの先端近傍まで
延ひるようになっている。

符号５はセンサ制御器であり、検出電源５１゜リレー接
点５２．短絡検出器５３．短絡検出リレー５４．センサ
起動リレー５５などを内蔵している。上記検出器′＆５
１からの電源はリレー接点５２を介して前記触針３とワ
ーク部ＵＵ、Ｖとの間に印加供給されるものとなってい
る。また上記短絡検出器５３は触針３がワーク部材Ｕま
たはＶに接触したときに流れる短絡電流を検出して短絡
検出リレー５４を動作させるものとなっている。なお上
記リレー５４の接点信号はロボットコン１−ローラ６に
供給される。さらにセンサ起動リレー５５はロボットコ
ントローラ６からの制御信号に基いて作動し、リレー接
点５２をＯＮ、ＯＦＦさせるものとなっている。

ロボットコン１〜ローラ６は、外部指令に基いて動作開
始すると共に、前記エアシリンダ１に取イ」けであるシ
リンダ進退位置検出用のリミットスイッチ１１．１２お
よび前記短絡検出リレー５４からの信号等に応動し、前
記セ〕／す起動リレー５５およびシリンダ駆動用ソレノ
イドバルブ７に制御信号を与えるものとなっている。

シリンダ駆動用ソレノイドバルブ７はロボットコントロ
ーラ６からの制御信号に基いて作動し、そのボート７Ａ
、７Ｂからエアシリンダ１のエア導出人口ＩＡ、ＩＢに
対しエアを導出入させるものとなっている。

次に上記の如く構成された本装置による溶接位置検出方
法をＭ４図および第５図を適詩参照しながら説明する。

先ず溶接１・−ヂＴを第４図中［０］で示す仮付溶接箇
所の近傍のラフティーヂングポイントへ移動させる。次
にロボットコントローラ６からの制御信号をシリンダ駆
動ソレノイド７に与えてこのソレノイド７を作動させ、
エアシリンダ１を前進動作させる。この前進動作はリミ
ットスイッチ１１により確認される。かくして触針３は
前進しその先端が溶接ワイヤＷの先端と一致したところ
で停止する。

次にロボッ１−コントローラ６からの制御信号によりセ
ンサ起動リレー゛５５を作動させ、リレー接点５２を閉
じる。その結果、検出電源５１から上記リレー接点５２
を介して触針３とワーク部材Ｕ。

■との間に電源が印加供給される。この状態で、溶接ト
ーチＴの位置および方向を上記トーチＴの側面に取付け
られている触針３の取付は状態に基いて、ロボットの各
軸のデータからベクトル計算することによってめる。

次に溶接トーチＴを特定の角度方向すなわち前記ベクト
ル計算値に対し一〇なる角瘍を有する方向へ動かしステ
ップ［１］としてのセンシング動作を行なう。触針３が
第１のワーク部材Ｕに接触して短絡状態が生じ検出信号
が短絡検出器５３にて検出されると、検出リレー５４が
ＯＮ動作し、その接点信号がロボットコン１−〇−ラ６
に入力するので、ロボットによる溶接トーチＴの第１の
ワーク部材方向への移動は停止する。

次に溶接］・−チＴを指定量ｘたとえば０．５〜２．０
ｍ程度だけ逆方向へステップ［２〕としてバックさせる
。つまり次の動作時において触針３が第１のワークＵを
こすって変形を生じることがないように、また溶接上影
響のない位置決め誤差範囲内にあるように溶接トーチＴ
を移動させる。

次に前記ベクトル計算値に対し＋θなる角度を有する方
向へステップ［３］としてのセンシング動作を行なう。

触針３が第２のワーク部材Ｖに接触すると、検出信号が
短絡検出器５３にて検出されロボットコントローラ６へ
入力する。したがってロボッ１〜による溶接トーチＴの
第２のワーク部材方向への移動が停止する。またリレー
５５が復帰し、リレー接点５２が開くので、センサ検出
電源５１が断たれる。またソレノイドバルブ７への制御
信号が断たれるので、触針３が後退する。この後退勤作
はリミットスイッチ１２により確認される。

上記位置を溶接スタート位置とし、ティーチングポイン
１〜とのずれ量だけ前方の溶接クレータ位置のティーチ
ングデータを修正する。

以上の動作で一つの仮付溶接箇所のセンシング動作が終
了する。したがってアーク溶接をスタートし、仮付溶接
を直線補間を行ないながら実行する。

なお本発明は上記実施例に限定されるものではない。た
とえば前記実施例では本発明をアーク溶接ロボツｌ〜に
適用した例を示したが、他の自動溶接機あるいはシール
剤塗布ロボットなどにも適用可能である。

以上説明したように本発明によれば、溶接トーチ側方に
取イ」けた触針により溶接トーチに方向性をもたせ、そ
のベクトルをめ、ソフト的にセンシング動作を行なうよ
うにしたので、従来のようなセンシング動作そのものの
ティーチング作業を省略できると共に、二方向のセンシ
ング動作のうち、一方向のセンシング位置からのバック
量を予め決定しておき、その位置から第２の方向へのセ
ンシング動作を行なうようにしたので、溶接に支障のな
い範囲で溶接位置（コーナ部）を簡単に見出すことがで
きるうえ、センシング動作のステップ数が少なくなり、
能率向上およびコスト低減をはかれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の溶接位置検出方法を示す概略説明図、第
２図〜第５図は本発明方法の一実施例を示す図で、第２
図は実施に供せられる装置の構成を示す図、第３図は第
２図の■−■矢視図、第４図はセンシング動作説明図、
第５図は動作説明用流れ図である。 １・・・エアシリンダ、２・・・ロッド、３・・・触針
、４・・・カイトチューブ、５・・・センサ制御器、５
１・・・検高電源、５２・・・リレー接点、５３・・・
短絡検出器、５４・・・短絡検出リレー、５５・・・セ
ンサ起動リレー、６・・・ロボッ１〜コントローラ、７
・・・エアシリンダ駆動用ソレノイドバルブ、■・・・
溶接トーチ、Ｗ・・・溶接線。 出願人復代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第２図 第３図 乙１ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶接（・−ヂの側面にセンシング用の触針を取付け、こ
   の触側の前記溶接１・−ヂに対する取付は状態に基き前
   記溶接１ヘーヂの位置および方向をめ、上記位置および
   方向に応じて前記トーチを第１のワーク部材の方向ヘセ
   ンシングし、前記触針が第１のワーク部材の表面に接触
   した位置から一定量た（〕後退させ、その位置から第２
   のワーク部材の方向にセンシングし、前記触針が第２の
   ワーク部材に接触した位置を溶接位置として認識するよ
   うにしたことを特数どする溶接位置検出方法。