JPS64156B2

JPS64156B2 -

Info

Publication number: JPS64156B2
Application number: JP59164139A
Authority: JP
Inventors: Naoki Noda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1984-08-03
Filing date: 1984-08-03
Publication date: 1989-01-05
Also published as: JPS6142488A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は自動アーク溶接における位置ずれ検出
方法、特に予め設定されたテイーチング溶接ライ
ンと実際の溶接ラインとの位置ずれを検出する改
良された方法に関する。

〔従来技術及び発明が解決しようとする問題点〕

従来より、例えばテイーチングプレイバツク方
式を採用し、予め所定の溶接ラインをコンピユー
タ等にテイーチングする自動アーム溶接方法が周
知であり、この溶接方法は、設定されたテイーチ
ング溶接ラインに沿つてトーチを移動しワークの
溶接を自動的に行うことができることから、例え
ば自動車の溶接工程及びその他の大量生産ライン
における操返し溶接に幅広く用いられている。

ところで、このようなテイーチング溶接ライン
に沿つたアーク溶接を行うにあたり、溶接の対象
となるワークの実際の溶接ラインとテイーチング
溶接ラインとの間に位置ずれが存在すると、ワー
クに対する溶接そのものがずれていまい、溶接不
良等の溶接欠陥が発生する。

このため、このような自動アーク溶接において
は、溶接に先立つてワークがテイーチング溶接ラ
インに沿つて精度よく位置決めされているか否か
を正確に検出し、その検出結果に基づき溶接条件
の変更または溶接の中止等を行うことが必要とな
る。

また、前記自動アーク溶接工程においては、ア
ーク溶接終了後、製品の合否判定を行うための製
品検査が行われる。

このような製品検査は、ワークが予め定められ
たテイーチング溶接ラインに沿つて正確に溶接さ
れているか否かの位置ずれを検出することにより
行われる。

従来、このようなテイーチング溶接ラインと実
際のワークの設置位置との位置ずれ検出方法とし
て、例えばレーザ光、テレビカメラ等を用いる方
法が周知であり、この方法によれば、溶接ライン
と交差する方法にレーザ光を走査し、あるいはテ
レビカメラにより得る影像をパターン認識するこ
とにより、テイーチング溶接ラインに対するワー
クの位置ずれをオンラインで検出することができ
る。

従つて、このような位置ずれ検出方法を用い、
アーク溶接に先立つて、ワーク設置位置のテイー
チング溶接ラインに対する位置ずれを検出するこ
とにより検出されたずれ幅に基づきテイーチング
溶接ラインに対するワークの位置ずれを補正し、
また溶接条件の変更を行い、更に位置ずれが所定
限度を上回るような場合にはアーク溶接の中止等
の適切な対策を講ずることが可能となる。

また、このような位置ずれ検出方法を用いるこ
とにより、アーク溶接終了後の製品検査をオンラ
インで迅速かつ正確に行うことが可能となる。

しかしこの反面、このような従来方法では、本
来のアーク溶接設備以外にレーザ光の送受光器又
はテレビカメラ等の特別な位置ずれ検出装置を設
ける必要があるため、アーク溶接装置の部品点数
が増加し、装置全体が高価となるという欠点があ
つた。

更に、このような従来方法では、前記位置ずれ
検出装置を、溶接ワイヤが設けられた溶接トーチ
の近傍に設置る必要があるため、これらの検出装
置がアーク溶接時に発生するアーク特有の強い
光、高熱、金属を含むヒユーム等に晒され測定誤
動作を発生しやすく、しかもこれら検出補正装置
の寿命が極めて短いものとなるという欠点があつ
た。

また、このような従来方法以外にも、溶接ワイ
ヤを用いてワークの位置ずれを物理的に検出する
方法も周知であり、この方法は溶接ワイヤを溶接
ラインと直交する方法に走査し、該溶接ワイヤと
ワークとの物理的接触をもつてワークの位置ずれ
を検出している。

従つて、この方法によれば、前記レーザー光、
テレビカメラを用いた方法に比し、レーザー光の
送受光器又はテレビカメラ等の特別な装置を必要
としないため装置全体を安価なものとすることが
可能となる。

しかしこの反面、この従来方法によればアーク
溶接に用いる溶接ワイヤが極めて細いことから、
該溶接ワイヤとワークとの接触時に溶接ワイヤが
物理的に変形することがないよう溶接ワイヤをゆ
つくりと走査する必要があり、このためワーク設
置位置の検出動作を迅速に行うことができないと
いう欠点があつた。

更に、この方法によれば、溶接ワイヤの先端と
その走査面との距離を常に正確に設定することが
必要であり、しかも、位置ずれ検出の対象となる
ワークが極めて薄い場合には、溶接ワイヤ先端が
該検出ワークと接触することなく検出ワークの表
面を走査してしまい、ワークの位置を検出するこ
とができないという欠点があつた。

〔発明の目的〕

本発明は、このような従来の課題に鑑み為され
たものであり、その目的は、何ら特別の装置を用
いることなくアークの位置ずれを正確に検出する
ことの可能な自動アーク溶接における位置ずれ検
出方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、本発明の方法は、予
め設定されたテイーチング溶接ラインに沿つて溶
接ワイヤを移動しワークのアーク溶接を行う消耗
電極式自動アーク溶接方法において、前記テイー
チング溶接ライン上における予め選択された任意
の点で該テイーチング溶接ラインに交差する検出
ラインに沿つてアークを走査する位置ずれ検出ア
ーク走査工程と、前記位置ずれ検出用アーク走査
の際におけるアーク電流の変化を検出測定し、当
該被溶接部位におけるワークの形態に起因するア
ーク電流の急激な変化開始時点に基づき実際の溶
接ラインを算出する工程と、この検出された実際
の溶接ラインの位置情報と予め設定記憶されてい
るテイーチング溶接ラインの位置情報とを比較
し、両者のずれ幅を算出する工程と、算出された
溶接ラインのずれ幅が所定の許容値以下である場
合にはテイーチングラインを実際の溶接ラインと
一致するように補正すると共に、該ずれ幅が所定
の許容範囲を越えている場合には溶接作用を停止
制御する工程と、を含むことを特徴とする。

〔作用〕

本発明は、ワークの位置ずれを検出する任意の
ポイントにおいてテイーチング溶接ラインに交差
するよう設定された検出ラインに沿つて、位置ず
れ検出用アーク走査を行なうことにより、該ポイ
ントにおけるワークの位置ずれを正確に検出する
ことができる。

従つて、本発明に係る位置ずれ検出を、ワーク
のアーク溶接に先立つて行うことにより、検出さ
れたずれ幅に基づき例えばテイーチング溶接ライ
ンの補正、溶接条件の変更、又は最悪の場合には
溶接の中止を行い、ワークの溶接欠陥の発生を未
然に防止することが可能となる。

更に、本発明に係る位置ずれ検出を、ワークの
アーク溶接後に行うことにより、所望のテイーチ
ング溶接ラインに沿つてワークが正確にアーク溶
接されたか否かの製品検査を自動的にかつ確実に
行うことが可能となる。

特に、本発明によれば、何ら特別の装置を用い
ることなく単に溶接ワイヤを走査するのみでワー
クの位置ずれを検出することができるため、装置
全体を簡単かつ安価なものとすることが可能とな
り、またアーク溶接時に発生するアーク特有の強
い光、高温、金属を含むヒユームにかかわりなく
ワークの位置ずれを正確に検出することができ、
しかも装置全体の耐久性、信頼性も良好なものと
することができる。

また、本発明の方法は、従来の溶接ワイヤを用
いた物理的な位置ずれ検出方法に比し、より迅速
かつ確実に位置ずれ検出を実行することも可能と
なる。

〔実施例〕

次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明
する。

第１実施例自動アーク溶接装置第２図には本実施例において用いられる自動ア
ーク溶接装置が示されており、実施例の装置は、
先端から溶接ワイヤ１０が送給されるトーチ１２
を有し、該トーチ１２を溶接ロボツド１４のアー
ム１６に取付けて３次元的に移動し、ワーク１８
アーク溶接を行つている。

このアーク溶接は、ワーク１８を治具２０を用
いて予め定められた所定の溶接ワイヤに沿つて位
置決めし、その後溶接電源２２からワーク１８と
溶接ワイヤ１０の間に所定の溶接電圧を印加し、
トーチ１２とともに溶接ワイヤ１０を予め定めら
れた所定の溶接ラインに沿つて移動することによ
り進められる。

このようにしてアーク溶接を行うと、溶接ワイ
ヤ１０の先端は順次消耗していくためその消耗量
に対応した長さの溶接ワイヤ１０を順次補給する
必要がある。このため実施例の装置においては、
溶接ワイヤ２０が予め所定量ドラム２４に巻装さ
れており、このようにして巻装された溶接ワイヤ
１０がワイヤ送給モータ２６により消耗量に応じ
て順次連続的に供給される。

さらに、本実施例の装置においては、ガスシー
ルド用ボンベ２８内に封入されたシールドガスが
トーチ１２を介して溶接ワイヤ１０の先端方向に
向けて吹出され、ワーク１２の溶接を良好なもの
としている。

また、本実施例の装置は、前記アーク溶接に先
立つてワーク１８の溶接ラインがロボツト制御盤
３０内のメモリに予めテイーチングされる。そし
て、ロボツト制御盤３０は、治具２０によりワー
ク１８が設置される毎に、溶接ロボツト１４等を
制御し前記テイーチング溶接ラインに沿つて該ワ
ーク１８の溶接を行う。

従つて、この装置によれば、ワーク１８、例え
ば順次搬送されてくる自動車部品等の溶接をテイ
ーチング溶接ラインに沿つて正確に行うことが可
能となる。

発明の原理第１図には、このような自動アーク溶接装置を
用いて行われる本発明の位置ずれ検出方法が示さ
れている。同図中実線で示すワーク１８ｂは、該
ワーク１８ｂが予め定められた所定のテイーチン
グ溶接ラインABに沿つて正確に位置決めされた
場合が示されており、図中鎖線で示すワーク１８
ｂは、ワーク１８ｂがテイーチング溶接ライン
ABに対し所定のずれ幅ｄをもつて一律にずれて
位置決めされた場合が示されている。

本発明の特徴的事項は、テイーチング溶接ライ
ンABと交差する検出ラインSEに沿つてアークを
走査する位置ずれ検出用アーク走査を行い、この
際発生するアーク電流又はアーク電圧変化に基づ
き、テイーチング溶接ラインABをワーク１８ｂ
の設置位置とのずれ幅ｄを検出することにある。

すなわち、前記位置ずれ検出用アーク走査を行
うと、ワーク１８ｂの設置位置においてアーク電
圧及びアーク電流の変化が発生し、このようなア
ーク電流又はアーク電圧の変化に基づきワーク１
８ｂの位置ずれを検出することができる。実施例
においては、位置ずれ検出用アーク走査を行つた
際に発生するアーク電流の変化に基づきワーク１
８ｂの位置ずれを検出している。

また、実施例において、この位置ずれ検出用の
アーク走査は、テイーチング溶接ラインABと任
意の点Ｎにて直交する検出ラインSEに沿つて行
われる。

そして、このアーク走査方向はＳからＥに向つ
て行つてもよくまたＥからＳに向かつて行つても
よい。実施例においては、ＳからＥに向けてワー
ク走査が行われており、この際、ワーク１８ｂの
位置ずれがテイーチング溶接ラインABに対しＳ
点側にのみ発生することが予想される場合には、
位置ずれ検出用アーク走査をＳ点からＮ点まで行
えば十分であり、またワーク１８ｂの位置ずれが
テイーチング溶接ラインABのＳ点側にも発生す
ることが予想される場合にはＳ点からＥ点まで位
置ずれ検出用アーク走査を行うよう設定すればよ
い。

ここにおいて、位置ずれ検出用アーク走査の走
査距離はワーク１８ｂの種類及び発生することが
予想されるずれ幅ｄに応じて任意に設定すること
が可能であり、実施例においてはＮ点を中心とし
てＳ点及びＥ点までの延距離をそれぞれ約３〜５
mmに設定している。

第３図には、このようにして行われる本発明の
位置ずれ検出用アーク走査が示されており、第４
図にはこの際におけるアーク電流波形が示されて
いる。

まず、ＳからＥに向けて位置ずれ検出用のアー
ク走査を行う。この際ワーク１８ｂがテイーチン
グ溶接ラインABに対して正確に位置決めされて
いる場合には、その走査ラインはＳ→Ｎ→Ｃ→Ｅ
と変化するが、ワーク１８ｂがテイーチング溶接
ラインABに対し所定のずれ幅ｄをもつて位置決
めされている場合には、その走査ラインはＳ→
N′→C′→Ｅと変化する。

この際、Ｓ→N′→C′→Ｅの走査ラインにおけ
るアーク電流の変化は、第４図に示すごとくＳ→
N′区間において一定であり、N′→C′区間で急増
し、C′→Ｅ区間で再度一定値となる。

これは、N′→C′区間をアーク走査が行われる
場合には、溶接ワイヤ１０の先端がN′C′に沿つ
て消耗され溶接ワイヤ１０の長さが短くなり、こ
の結果アーク電流回路の抵抗値が減少することに
起因する。

すなわちＳ→N′区間をアーク走査する場合に
は、溶接ワイヤ１０の送給量が消耗量とバランス
してその長さがほぼ一定となるが、N′C′区間を
アーク走査する場合には、溶接ワイヤ１０の消耗
量が送給量を大きく上まわりその長さが急激に減
少し、またC′→Ｅ区間をアーク溶接する場合には
溶接ワイヤ１０の送給量と消耗量がバランスし長
さが減少した状態で一定の値となる。従つて、ア
ーク電流回路内における抵抗値は、Ｓ→N′区間
において一定であり、N′→C′区間において急激
に減少し、C′→Ｅ区間においてふたたび減少した
状態で一定となる。

この結果、Ｓ点からＥ点に向けて位置ずれ検出
用アーク走査を行う場合には、そのアーク電流は
第４図に示すごとくN′C′区間において急激に増
加するため、このアーク電流増加開始時点を検出
すれば、ワーク１８ｂのワーク１８ａに対する設
定位置、すなわちワーク１８ａ，１８ｂの実際の
溶接ラインA′B′を検出することができる。

そして、このようにして検出されたワーク１８
ａ，１８ｂの実際の溶接ラインA′B′と予め記憶
されたテイーチング溶接ラインABとを比較する
ことにより両者のずれ幅ｄを求めることができ
る。

以上説明したように、本発明の方法によれば、
任意の点Ｎにおけるワーク１８ｂのテイーチング
溶接ラインABに対するずれ幅ｄを、簡単な位置
ずれ検出用アーク走査を行うのみで正確に検出す
ることが可能となる。

従つて、本発明に係る位置ずれ検出を、ワーク
１８ａ，１８ｂのアーク溶接に先立つて行うこと
により、ワーク設定位置A′B′とテイーチング溶
接ラインABとのずれ幅ｄを検出することがで
き、このようにして検出されたずれ幅ｄに基づき
ワーク１８ａ，１８ｂの溶接条件を変更し又はテ
イーチング溶接ラインABを検出ずれ幅ｄに基づ
き実際の溶接ラインA′B′と一致するよう補正し、
アーク溶接を開始することも可能である。更にこ
のようにして検出されたずれ幅ｄが所定の範囲を
越えた場合には、ワーク１８ａ，１８ｂの溶接を
中断することも可能である。

このようにして、本発明に係る位置ずれ検出を
実行することにより、ワーク１８ｂの位置ずれに
起因する溶接欠陥の発生を未然に防止し、ワーク
１８ａ，１８ｂの確実なアーク溶接を行うことが
できる。

また、本発明に係る位置ずれ検出を、アーク溶
接終了後の製品検査に用いることにより、溶接終
了後のワークが予め定められたテイーチング溶接
ライン沿つて正確にアーク溶接されているか否か
を自動的に検出することが可能となり、自動アー
ク溶接における溶接終了後のワークの製品検査を
オンラインで迅速に行いその合否判定を行うこと
が可能となる。

そして、前述したような位置ずれ検出を行うに
当り、本発明によれば、何ら特別な検出装置を用
いることなく単にアークの変化に基づきワーク１
８ｂのテイーチング溶接ラインABに対するずれ
幅ｄを検出することができるため、従来のレーザ
ー光又はテレビカメラ等を用いた方法のように、
アーク溶接時に発生する熱等により検出装置の信
頼性、耐久性が低下し検出誤差が発生することも
なく、しかも装置全体の構造を簡単かつ安価なも
のとすることができる。

また、本発明によれば、第４図に示すごとくＳ
点からＥ点まで位置ずれ検出用アーク走査を行う
にあたり、溶接ワイヤ１０の先端はアーク発生に
より順次溶融し各ワーク１８ａ，１８ｂの表面、
特にワーク１８ｂの端面NC又はN′C′と衝突する
ことはない。従つて、本発明によれば、Ｓ点から
Ｅ点まで位置ずれ検出用アーク走査を例えば±５
mmの精度レベルなら１〜２秒の高速で行い、テイ
ーチング溶接ラインの位置ずれ検出を迅速に行う
ことが可能となる。また、この結果、単位距離当
りに発生する熱量が減少するため、２mm以下の薄
板ワーク１８ｂの位置ずれをもワーク１８ｂを破
損することなく正確に検出することができる。

また、本発明においては、位置ずれ検出用アー
ク走査の検出ラインSEの距離を任意に設定する
ことができるため、２〜３mm以上の大きなずれ幅
をも確実に検出することができ、高い検出能力を
発揮することが可能となる。

なお、本発明において、位置ずれ検出用アーク
走査を行うに際して使用するアーク電流は第４図
に示す電流変化を得ることができる値であれば十
分であり、本実施例においては電流値を約100A
程度に設定している。

第２実施例また、前記実施例においては、位置ずれ検出用
アーク走査を行つた際、その電流変化をアナログ
的に検出しワーク１８ｂのずれ幅ｄを検出した場
合を例にとり説明したが、本発明はこれに限ら
ず、このようなアーク電流をサンプリングしてワ
ーク１８ｂのずれ幅ｄをデジタル的に検出するこ
とも可能である。

第５図には、このようなアーク電流のサンプリ
ング処理を行いワーク１８ｂのずれ幅ｄを検出す
る方法が示されており、実施例の方法によれば、
位置ずれ検出ラインSEに沿つて第５図ａに示す
ごとく、位置ずれ検出用のパルス溶接を行う。

そして、このパルス溶接の各パルスと同期し
て、各パルスアーク電流をサンプリングし、この
各サンプリング電流In（ｎは整数）を第５図ｂに
示すごとくワンパルス期間積分しパルスアーク電
流に対応した電流値∫Indtを求める。

このようにして求めた電流値∫I₁dt，∫I₂dt，…
は、前記第４図と同様な電流変化を示し、従つて
このようにして求めた電流値の変化を検出するこ
とによりワーク１８ｂのずれ幅ｄを検出すること
ができる。

すなわち、検出ラインSEのSA′区間又はC′E区
間をアーク走査している場合にはサンプリング電
流の値は次式 ∫（I_o−I_o-1）dt≦Ｏ …(1) となるが、検出ラインSEのA′C′区間をアーク走
査している場合にはその溶接電流は急変し次式に
示す電流変化を示すことになる。

∫（I_o−I_o-1）dt＞Ｏ …(2) 従つて、本実施例においては、このようにして
検出したサンプリング電流I₁，I₂，…が前記第２
式に示す電流変化を示した場合には、これをワー
ク１８ｂの設置位置と判別し、ずれ幅ｄの検出を
行つている。

なお、前記第１及び第２実施例においては、位
置ずれ検出用アーク走査を行つた際生ずるアーク
電流の変化に基づきテイーチング溶接ラインAB
と実際の溶接ラインA′B′とのずれ幅を検出する
場合を例にとり説明したが、本発明はこねに限ら
ず、位置ずれ検出アーク走査時に発生するアーク
電圧の変化に基づき前記ずれ幅を検出することも
可能である。

本発明の方法を用いた装置の実施例第６図にはこのような本発明に係る位置ずれ検
出を実行する自動アーク溶接装置の好適な実施例
が示され、第７図にはその動作を示すタイミンゲ
チヤートが示されている。

実施例の装置は、テイーチング溶接ラインが予
め設定された溶接ライン出力回路３２を含み、こ
の溶接ライン出力回路３２から例えば前記第１図
に示すテイーチング溶接ラインABの位置信号が
位置制御系３４に向け供給される。

この位置制御系３４は、供給された信号が減算
器３６、増幅器３８を介して入力されるアクチユ
エータ４０を含み、アクチユエータ４０はその入
力信号に基づき溶接トーチ１２の位置制御を行
う。ここにおいて、アクチユエータ４０の出力
は、フイードバツク回路４２を介して減算器３６
にフイードバツクされており、従つてアクチユエ
ータ４０は減算器３６の出力信号がＯとなるよう
に、すなわち溶接ライン出力回路３２から出力さ
れる位置信号とアクチユエータ４０によつて制御
される溶接トーチ１２の位置が一致するように溶
接トーチ１２の位置制御を行う。

従つて、実施例の装置においては、溶接トーチ
１２が、溶接ライン出力回路３２から出力される
信号すなわわテイーチング溶接ラインABに沿つ
て移動制御されることになる。

なお、このような溶接トーチ１２の位置制御系
３４は通常溶接ロボツトに複数個設けられている
が、実施例においては説明を簡単にするために、
その内の１個のみを図示し説明している。

また、このようなテイーチング溶接ラインAB
に沿つたトーチ１２の移動制御開始と同時に、溶
接電源２２は、溶接ワイヤ１０及びワーク１８間
に所定の溶接電圧を印加し、溶接ワイヤ１０とテ
イーチング溶接ラインとの間にアークを発生させ
る。

従つて、ワーク１８ａ，１８ｂは第１図に示す
テイーチング溶接ラインABに沿つて確実にアー
ク溶接されることになる。

ところで、前述したように、このようなテイー
チング溶接ラインABに沿つたアーク溶接を行う
のみでは、ワーク１８ｂが該テイーチング溶接ラ
インABに対し所定のずれ幅ｄを持つて位置決め
された場合にこれを確実にアーク溶接することが
できないという問題がある。

本実施例の特徴的事項は、ワーク１８ａに位置
決めされたワーク１８ｂのテイーチング溶接ライ
ンABに対するずれ幅ｄを予め検出し、そのずれ
幅ｄに基づきテイーチング溶接ラインABをワー
ク１８ａ，１８ｂの実際の溶接ラインA′B′と一
致するよう補正する位置ずれ補正回路４４を設け
たことにある。

実施例において、この位置ずれ補正回路４４
は、前述した位置ずれ検出用アーク走査の検出ラ
インSEが予め設定された検出ライン出力回路４
６と、この検出ラインSEに沿つた位置ずれ検出
用アーク走査に基づきワーク１８ｂの設置位置を
検出する位置検出回路４８と、検出されたワーク
１８ｂの設置位置とテイーチング溶接ラインAB
とのずれ幅ｄを演算するずれ幅検出回路５０と、
を含む。

そして、位置制御系３４の入力段に、溶接ライ
ン出力回路３２ら出力される溶接ラインABの位
置情報とずれ幅検出回路５０から出力されるずれ
幅ｄとを加算する加算器５２を設け、溶接ライン
出力回路３２から出力されるテイーチング溶接ラ
インABをワーク１８ａ，１８ｂの実際の溶接ラ
インA′B′と一致するように補正し、この補正さ
れた溶接ラインA′B′に基づきアーク溶接を行う
ことを可能としている。

また、実施例の装置においては、溶接ライン出
力回路３２の出力と検出ライン出力回路４６の出
力とを選択的に加算器５２に入力する選択スイツ
チ５４と、ずれ幅検出回路５０から加算器５２に
供給される信号をオンオフするスイツチ５６と、
が設けられ、後述する補正指令部５８からの信号
に基づき所定のスイツチング動作を行つている。

次に実施例のずれ補正回路４４の詳細な構成を
説明する。

(1) 位置ずれ検出用アーク走査の開始まず、補正指令部５８から、位置ずれ検出指令
信号ｂが出力されると、スイツチ５６はオフさ
れ、また選択スイツチ５４は検出ライン出力回路
４６側に切替わる。

これにより、検出ライン出力回路４６からは位
置ずれ検出用アーク走査の検出ラインSEを表す
信号が位置制御系３４に供給され、トーチ１２は
該検出ラインSEに沿つて移動を開始する。また、
前記位置ずれ検出指令信号ｂが出力されると同時
に、溶接電源２２も駆動され、ワーク１８のパル
ス溶接を開始する。

このようにして、実施例の装置によれば、位置
ずれ検出指令ｂの出力と同時に、所定の検出ライ
ンSEに沿つた位置ずれ検出用アーク走査が開始
される。

(2) ずれ幅の演算このようにして位置ずれ検出用アーク走査が開
始されると、このときに流れるアーク電流Ｉ(d)の
変化に基づきワーク１８ａ上に設置されたワーク
１８ｂの位置を検出することができる。

このため、実施例の装置は、電流検出回路６０
により溶接パルス電流Ｉ(d)の値を検出し、その検
出信号を位置検出回路４８に供給している。

位置検出回路４８は、溶接電源２２から溶接パ
ルス電流Ｉ(d)に同期して出力される溶接パルス周
期信号ｃにより駆動され、電流検出回路６０から
供給される電流信号Ｉ(d)をゲート回路６２でサン
プリングし、このサンプリング電流In(f)を積分回
路６４に供給している。

積分回路６４は、このようにして入力されたサ
ンプリング電流In(f)を溶接パルス周期の時間間隔
で積分し、その積分値In(g)を減算器６８にそのま
ま入力するとともに遅延メモリ６６を介して溶接
パルス一回分遅延させて減算器６８に入力してい
る。

従つて、減算器６８は、溶接パルス周期信号ｃ
が出力される度に、今回のサンプリング電流In(g)
と前記サンプリング電流In−₁(g)とを減算し、そ
の差電流Ｉ(h)を判別回路７０に入力する。

判別回路７０は、予め所定のスレツシヨルドレ
ベルが設定されており、入力された差電流Ｉ(h)が
このスレツシヨルドレベルを上回つた時点をワー
ク１８ｂの設定位置と判定して判定信号ｉをゲー
ト回路７２に供給する。ゲート回路７２はこの判
定信号ｉ出力時におけるフイードバツク回路４２
の出力信号、すなわちワーク１８ｂの設置位置を
サンプリングし、該サンプリング信号ｋをずれ幅
検出回路５０に供給する。

ずれ幅検出回路５０は、前述したようにゲート
回路７２から供給されるワーク１８ｂの位置信号
ｋと溶接ライン出力回路３２から出力されるテイ
ーチング溶接ラインの位置信号ｌとをずれ幅演算
回路７４に入力している。

このずれ幅演算回路７２は、このようにして入
力される各信号ｋ，ｌを差演算し、任意の点Ｎに
おけるワーク１８ｂとテイーチング溶接ライン
ABとのずれ幅ｄを演算する。このようにして演
算されたずれ幅ｄは合否判定回路７６に入力され
る。

また、この合否判定回路７６には、基準レベル
設定器７８からワーク１８ｂのずれ幅許容限度を
表す基準レベルｑが入力される。

合否判定回路７２はこのようにして基準レベル
設定器７８から入力される基準レベルｑとずれ幅
演算回路７４から入力されるずれ幅の絶対値｜ｄ
｜とを比較する。

そして、｜ｄ｜＞ｑの場合には、合否判定回路
７６はワーク１８がずれ幅の許容範囲を越えた不
合格品であると判別し、不合格信号ｒを図示しな
い制御回路に向け出力する。このように不合格信
号ｒが出力されると、溶接ロボツトはその動作を
停止しあるいはロボツト各部を原位置に復帰させ
てアーク溶接を中止するとともに、これと同時に
ワーク１８ｂが不合格品である旨の警報を出力す
る。

また、｜ｄ｜≦ｑの場合には、合否判定回路７
６はワーク１８が合格品であると判別し、ずれ幅
演算回路７４から出力されるずれ幅ｄをスイツチ
８０を介してメモリ８２内に書込み記憶する。

なお、実施例において、スイツチ８０は、信号
ずれ検出用アーク走査が行われている場合のみオ
ン制御される。

また、本実施例の装置においては、ずれ幅演算
回路７４から演算されたワーク１８ｂのずれ幅ｄ
が出力される外部端子８４が設けられており、こ
の外部端子８４からワーク１８ｂのずれ幅ｄが出
力される度にこれを外部記憶装置に記憶すること
により、発生するワーク１８ｂのずれ幅を管理デ
ータとして順次記憶することが可能となる。

(3) アーク溶接の開始このようにして、一連の位置ずれ検出動作が終
了すると、補正指令部５８から出力される位置ず
れ検出指令ｂはオフされ、次にテイーチング溶接
ラインに沿つたワーク１８ａ，１８ｂのアーク溶
接が開始される。

すなわち、補正指令部５８から出力される位置
ずれ検出指令ｂがオフされると、これに同期して
スイツチ５４が溶接ライン出力回路３２の出力を
選択して加算器５２に供給するとともに、スイツ
チ８０がオフ、スイツチ５６がオンされ、メモリ
８２内に記憶されたずれ幅ｄが加算器５２に入力
される。

従つて、加算器５２において、溶接ライン出力
回路３２から出力されるテイーチング溶接ライン
ABの位置信号とメモリ８２から出力されるずれ
幅ｄとが加算され、テイーチング溶接ラインAB
はワーク１８ｂの実際の溶接ラインA′B′と一致
するように補正され位置制御系３４に供給される
ことになる。

従つて、実施例の装置によれば、補正後のテイ
ーチング溶接ラインA′B′に沿つてワーク１８ａ，
１８ｂの溶接の行うことができ、ワーク１８ｂの
位置ずれの有無にかかわりなくワーク１８ａ，１
８ｂのアーク溶接を確実に行うことが可能とな
る。

なお、本実施例の装置においては、ワーク１８
ｂのずれ幅ｄの検出を、ワーク１８ａ，１８のア
ーク溶接が開始される前に行う場合を例にとり説
明したが、本実施例はこれに限らず、アーク溶接
が終了したワーク１８ａ，１８ｂのアーク溶接位
置A′B′とテイーチング溶接ラインABとのずれ幅
ｄをも検出することが可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、予め設
定されたテイーチング溶接ラインに沿つて溶接ワ
イヤを移動しワークのアーク溶接を行う自動アー
ク溶接において、何ら特別な装置を用いることな
くワークとテイーチング溶接ラインとのずれ幅を
正確かつ迅速に検出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動アーク溶接における
位置ずれ検出方法の好適な実施例を示す説明図、
第２図は本実施例に用いられるアーク溶接装置の
説明図、第３図は第１図に示す検出ラインに沿つ
た位置ずれ検出用アーク走査の動作説明図、第４
図は第３図に示す検出ライン各部におけるアーク
電流を示す電流特性図、第５図はパルス溶接を行
つた場合における電流特性図、第６図は本発明の
方法が適用された位置ずれ検出回路の好適な実施
例を示すブロツク図、第７図は第６図に示す回路
の動作を示すタイミングチヤート図である。 AB……テイーチング溶接ライン、SE……検出
ライン、１０……溶接ワイヤ、１８ａ，１８ｂ…
…ワーク。

Claims

【特許請求の範囲】１予め設定されたテイーチング溶接ラインに沿
つて溶接ワイヤを移動しワークのアーク溶接を行
う消耗電極式自動アーク溶接方法において、前記テイーチング溶接ライン上における予め選
択された任意の点で該テイーチング溶接ラインに
交差する検出ラインに沿つてアークを走査する位
置ずれ検出用アーク走査工程と、前記位置ずれ検出用アーク走査の際におけるア
ーク電流の変化を検出測定し、当該被溶接部位に
おけるワークの形態に起因するアーク電流の急激
な変化開始時点に基づき実際の溶接ラインを算出
する工程と、この検出された実際の溶接ラインの位置情報と
予め設定記憶されているテイーチング溶接ライン
の位置情報とを比較し、両者のずれ幅を算出する
工程と、算出された溶接ラインのずれ幅が所定の許容値
以下である場合にはテイーチングラインを実際の
溶接ラインと一致するように補正すると共に、該
ずれ幅が所定の許容範囲を越えている場合には溶
接作用を停止制御する工程と、を含むことを特徴
とする自動アーク溶接における位置ずれ検出方
法。