JPS6227332Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は自動溶接機の安全装置の改良に関す
る。

最近では、自動溶接機として工業用ロボツトが
多く使用されている。ロボツトにより自動溶接を
行なう場合、被溶接物自体の組み立て精度やロボ
ツトの位置決め精度等により、予めプログラムし
た溶接線データに基づく軌跡と、実動作の軌跡と
の間に誤差を生じることがある。この誤差が生じ
ると、溶接トーチが被溶接物に接触したり、衝突
して、ロボツトのトーチ支持部を損傷してしま
う。損傷を防止する安全装置が必要となる。安全
装置には、溶接トーチが被溶接物に接触した時点
で接触検知信号を発し、ロボツトの動作を停止さ
せるようにするものが適している。この種の安全
装置として、特公昭52−40905号公報の『溶接機
の安全装置』が知られている。この公知発明は、
「溶接電源電圧を印加された電極部を包囲し、か
つ該電極部と電気的に絶縁されて溶接トーチ先端
部に装着された導電体のリングと、該リングに溶
接電源電圧及び被溶接物の電圧と異なる電圧を印
加する装置と、前記リングが前記電極又は前記被
溶接物と電気的に接触したとき生ずる該リング電
圧の変化のそれぞれを検出する検出装置と、前記
検出装置からの信号に応じ前記リングが前記電極
と短絡したこと及び該リングが被溶接物と接触し
たことを警報する事故信号を発生する装置とを包
含すること」を要旨とするものである。しかし、
上記要旨からも明らかなように、電極部を包囲す
る導電性リングに別途電圧印加装置を接続しなけ
ればならず、そのうえ、検出の仕方も複雑であ
る。

そこで、この考案の目的は、より簡易に構成す
るとともに、検出の仕方も簡単な自動溶接機の安
全装置を提供することである。

この考案を要約すれば、溶接電源を接続した電
極部と、該電極部とは電気的に絶縁され、溶接ト
ーチ先端部に装着される導電性円筒状体との間
に、電流検出手段を含む開いた回路を接続し、前
記円筒状体が被溶接物に接触したときのみ前記回
路が閉じ前記溶接電源から電流が供給されて前記
電流検出手段より接触検出信号を出力するように
した安全装置である。

以下、この考案を図示の実施例に基づいて説明
する。なお、実施例は、炭酸ガスアーク溶接又は
MIG溶接のような消耗性電極を用いるアーク溶接
を工業用ロボツトを使用して自動的に実施する場
合である。

図面は、本考案の安全装置に使用される検出回
路１を示す。２は溶接トーチの先端部、３は溶接
電源、４は被溶接物である。

溶接トーチ先端部２において、５はコンタクト
チツプであり、溶接ワイヤ６に給電するためトー
チに内蔵したコンタクトチユーブ（図示せず）の
先端に交換可能に装着されている。このコンタク
トチツプ５は、ワイヤリール７から送給モータ８
により連続的に送られる溶接ワイヤ６を保持す
る。該ワイヤ６及びコンタクトチツプ５は溶接電
源３を印加する電極部を構成している。９は溶接
トーチ先端部に装着され、前記コンタクトチツプ
５の周囲をカバーするシールドノズルであり、円
筒状の金属からなる。このシールドノズル９は、
電極部即ち前記コンタクトチツプ５及びワイヤ６
とは電気的に絶縁されている。アーク溶接の際に
は、溶融金属を外気からシールドするため、シー
ルドガスを溶接部に吹きつけるが、シールドガス
は図中矢印１０に沿つて図示しないガス供給源か
ら供給され、前記シールドノズル９と電極部（コ
ンタクトチツプ５）との間を通して吹きつけてい
る。

電気的には、前記電極部に溶接電源３の正端子
を接続し、被溶接物４に溶接電源３の負端子を接
続しており、通常、このMIG溶接や炭酸ガスアー
ク溶接では、ワイヤ６と被溶接物４との間に18〜
40V程度の溶接電圧が印加される。

一方、検出回路１は、回路を構成する接続線の
一端を前記電極部（コンタクトチツプ５）に接続
し、他端を前記導電性のシールドノズル９に接続
しており、回路中に、電流検出手段としての電流
リレー１１を含む。この検出回路１は、電極部と
シールドノズル９との間が絶縁されているので、
常時は電流が流れない開いた回路を構成してい
る。

シールドノズル９が被溶接物４に接触すると、
検出回路１が閉じ、溶接電源３の溶接電圧が印加
され、検出回路に電流が流れる。この電流により
リレー１１が動作し、その常開接点１２を閉じ
る。接点閉の信号は、ロボツトの制御装置に入力
され、ロボツトを停止させるか又は所定の退避位
置に移行させる。

ところで、溶接時には溶接電源３の溶接電圧が
条件によつて大きく変化する。そこで、前記電流
リレー１１は、最低の電圧においても動作し、逆
に無負荷時の最高電圧でも焼損しないようにする
必要がある。この必要性のため、電流リレー１１
には定格電圧DC5〜6Vのものが好ましく、さら
に、無負荷時にも耐えうるように、リレー１１と
並列にツエナーダイオード１３を接続するととも
に該ツエナーダイオード１３のカソードと電極部
との間に抵抗器１４を接続するようにしている。
この定電圧手段を設けることにより、リレー１１
は溶接中の低い電圧（約8V）から、無負荷時の
高い電圧（約90V）まで使用できる。

なお、電流検出手段は、上記のような有接点電
磁リレー１１以外にも、無接点リレーたとえば電
子スイツチング素子のトランジスタ等でもよい。

また、上記実施例では、消耗性電極を用いる
MIG溶接又は炭酸ガスアーク溶接の場合を示した
が、非消耗性電極たとえばタングステン電極を用
いかつシールドガスでシールドしながら行なう
TIG溶接でも、同様な検出回路により安全装置を
構成することができる。タングステン電極と被溶
接物間には９〜13V程度の電圧が印加されてお
り、電極部としてのタングステン電極とシールド
ノズル間に流れる電流を検出し、接触検知信号に
より安全を確保するものである。

以上のように、この考案によれば、電極部を包
囲する導電性円筒状体と被溶接物との接触を、溶
接電圧を利用しかつ接触時にのみ流れる電流を検
知するようにしたので、従来例のような検知のた
めの独立した電源を必要とせずかつ検知の仕方も
極めて簡単となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例としての安全装置に係
る検出回路図である。 １……検出回路、３……溶接電源、５……コン
タクトチツプ、６……溶接ワイヤ、９……シール
ドノズル、１１……電流リレー。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 溶接電源を接続した電極部を包囲しかつ該電
   極部と電気的に絶縁されて溶接トーチの先端部
   に装着される導電性円筒体と、被溶接物との接
   触を検出する検出回路を備える自動溶接機の安
   全装置において、 前記検出回路は、回路接続線の一端を前記導
   電性円筒体に接続する一方、他端を前記電極部
   に接続し、前記回路接続線の一端と他端との間
   に少なくとも電流検出手段を接続してなる開い
   た回路であることを特徴とする自動溶接機の安
   全装置。 (2) 前記検出回路には、さらに、前記電流検出手
   段と並列に接続された定電圧回路手段を備える
   実用新案登録請求の範囲第(1)項記載の自動溶接
   機の安全装置。