JPH07116843A - アーク溶接ロボットの制御装置 - Google Patents
アーク溶接ロボットの制御装置Info
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- JPH07116843A JPH07116843A JP26468793A JP26468793A JPH07116843A JP H07116843 A JPH07116843 A JP H07116843A JP 26468793 A JP26468793 A JP 26468793A JP 26468793 A JP26468793 A JP 26468793A JP H07116843 A JPH07116843 A JP H07116843A
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Abstract
定する。 【構成】 アークスタートミス時にワイヤ送給モータ7
のトルク値が正常送給値よりもはるかに大きい場合でか
つ溶接ワイヤを所定長分だけワイヤ送給モータ7で逆送
給させてその時の該モータ7のトルク値が正常送給値よ
りもはるかに大きい場合に溶接ワイヤ9がチップに融着
していると判定する。
Description
ットの制御装置に関する。
ステムではアークスタート時に電流検出できずにアーク
溶接できなかった場合はアークスタート動作を予め設定
された回数になるまで繰り返していた。しかし、消耗性
電極(以下、ワイヤと記す)が溶接チップに融着した状
態でアークスタートを繰り返し行うとワイヤ送給経路や
溶接電源を損傷する危険性があった。
のような危険性を回避するため、アークスタート時にア
ークスタートミスして電流検出ができず、かつ前記のア
ークスタートミス時にワイヤ送給モータのトルク値が正
常なワイヤ送給を行っているワイヤ送給モータのトルク
値をはるかに逸脱していた場合でかつ、ワイヤを逆送給
した時も同様にワイヤ送給モータのトルク値が正常なワ
イヤ送給を行っているワイヤ送給モータのトルク値をは
るかに逸脱していた場合にワイヤがチップに融着してい
ると判定して溶接動作を直ちに停止させた後ロボットを
一時停止させる手段を有するロボット制御装置を提供す
ることを目的とする。
に、本発明の溶接ロボット制御装置は、ワイヤ送給モー
タの電機子電流の検出器を備え、該検出器の出力波形を
波形整形しパルス的なモータの電機子電流を電流検出器
で検出し積分し平滑化した比較信号とワイヤが溶接チッ
プに融着してワイヤ送給モータが空滑りしている時の9
0%の値を有する基準信号とを、この2つの信号を入力
信号として、ワイヤ実送給時のワイヤ送給モータの電機
子電流を検出し処理した前述の比較信号値が基準信号値
よりも大きくなった時に出力信号を出力する比較回路を
有する。アークスタート時にアークスタートミスして電
流検出できずかつ、該比較器の出力がONであった場
合、次にワイヤを逆送給しても該比較器の出力がどうで
あるかを調べて、もしONである場合には溶接ワイヤが
チップに融着していると判定してチップ融着と表示し外
部へ警報出力を出すとともに直ちに溶接動作を停止させ
るよう構成したものである。
着しているためにアークスタートミスしたと判定した場
合、即座に溶接動作を停止させ、かつロボットを一時停
止させて、チップ融着状態をモニタ画面へ表示し外部へ
警報出力を発することができる。このことにより、ワイ
ヤがチップ融着したままでアークスタート動作を繰り返
しさせることがなくなるためワイヤ送給経路や溶接電源
を損傷させる危険性がなく、またアークスタートミスの
原因が明確なため復旧作業がすばやくでき従来と比べロ
ボットのひいてはロボット組み込み溶接ラインの稼働率
を上げることができる。
ら説明する。図1は本発明の溶接ロボットシステムの構
成図、図2はワイヤ送給装置の図、図3はワイヤ送給モ
ータが発生するトルクとワイヤ送給モータの電機子電流
の関係を示したグラフ、図4はチップ融着状態を判定す
るアルゴリズムの図、図5はワイヤ送給モータがワイヤ
の正送給・逆送給ができず空滑りしている状態を検出す
る回路である。
接を開始すると溶接電流指令値に比例して溶接ワイヤが
図2のワイヤ送給装置により送給される。ここで、図2
のワイヤ送給装置内のワイヤ送給モータは図示しないワ
イヤ送給用モータガバナ回路で駆動されるがガバナ回路
はワイヤ送給モータ回転数に比例したモータ誘起電圧を
検出して一定の周期で送給モータ回転指令電圧と比較し
制御する。この比較結果により、ワイヤ送給モータ回転
指令電圧値相当の回転数よりもワイヤ送給モータ実回転
数(ワイヤ送給モータ誘起電圧値)が小さい場合、発振
回路に信号が伝達されて発振を促し、サイリスタ(ゲー
ト)回路によりサイリスタの点弧角(位相)を広めてワ
イヤ送給モータの回転を速める方向に制御される。反対
にワイヤ送給モータ実回転数(ワイヤ送給モータ誘起電
圧値)がワイヤ送給モータ回転指令電圧値よりも大きい
場合、発振回路に信号が伝達され発振を抑制し、サイリ
スタの点弧角(位相)を狭めて送給モータ回転を遅くす
る制御を行っている。ワイヤ送給用モータガバナ回路は
以上のようにワイヤ送給モータ誘起電圧をフィードバッ
クして一定の周期で比較制御しているので、精度の高い
安定したワイヤ送給性能を実現し、溶接ワイヤ送給速度
を等速に維持し溶接状態を安定にしている。図2に示す
ワイヤ送給モータも一般のモータと同様にモータが発生
するトルクはモータに流れる電機子電流と正比例する関
係にあり、この比例定数をトルク定数と呼んでいる。即
ち、発生するトルクをT、モータの電機子電流をIo、
トルク定数をKtとすると、 T[kg f・cm]=Kt[kg f・cm/A]×Io[A r
ms] なる関係がある。この関係を図3に示す。図2に示すワ
イヤ送給装置においては、ワイヤ送給モータと実際に溶
接ワイヤを送り出している図2のワイヤ送給装置内のフ
ィードローラの間には減速比1/25のギアが介在して
いるので伝達ロス等を無視した場合モータの発生トルク
の25倍のトルクがフィードローラに伝わりワイヤが送
給される。
て、送給モータのトルク検出部の電流検出器はワイヤ送
給モータを流れた電流を入力とし、その電流値に比例し
た電圧を出力する。図5の接点CRは図2のワイヤ送給
装置内のDCモータであるワイヤ送給モータが正送給し
ても逆送給しても電流検出器が正電圧を出力する電流検
出器の貫通電流方向にワイヤ送給モータの電機子電流方
向を一致させるよう回路を切り替えるためのものであ
る。この切り替え接点CRによりワイヤ送給モータのト
ルク検出回路をワイヤ送給モータの正転用と逆転用の2
つの回路を準備することなく正転用のトルク検出回路の
みで処理可能となっている。
出器は同検出器を流れたワイヤ送給モータ電機子電流に
比例した電圧を出力する。該出力電圧は同トルク検出部
のフィルター(積分)回路を通過し波形整形・平滑化さ
れワイヤ送給モータのトルク値と比例した電圧値とな
る。ここで、ワイヤを固定しておいてワイヤ送給モータ
がワイヤを送給できずに空滑りする状態にしておいて前
述の送給モータのトルク検出部の最終出力電圧を測定し
ておき、その90%値を基準信号部の基準電圧となるよ
うに基準信号部の可変抵抗器で設定する。ここで、90
%値は実験的に求めた値でありワイヤ送給モータの正常
なワイヤ送給状態時のトルク変動では検出しなくて(正
常判定)、ワイヤ送給できず図2のワイヤ送給装置内の
フィードローラがワイヤを送給できず空滑りしているワ
イヤ送給状態時は必ず検出するレベルである。比較器は
この基準電圧値よりも送給モータのトルク検出部の出力
電圧値の方が大きくなった場合に出力信号を出し信号処
理部のフォトカプラをONする。信号処理部と送給モー
タのトルク検出部や基準信号部等のアナログ回路部とは
フォトカプラで電気的に絶縁されている。信号処理部に
おいては、フォトカプラがONしたら後段のラッチ回路
にトリガ信号が入りラッチ回路の出力QがONとなりC
PUへ伝達される。CPUはアークスタート時にアーク
スタートミスして溶接電流を検出できずにかつ該ラッチ
出力Qがあった場合はラッチ回路へQ出力のリセット信
号を送りラッチ出力をOFFとし、切り替え接点CRを
動作させてワイヤ送給モータの電機子電流が電流検出器
を流れる回路を切り替えた後Δtの時間だけワイヤを逆
送給させ再度、該ラッチ出力Qの状態を調べて出力がO
Nの場合は溶接ワイヤのチップへの融着と判定して図1
のティーチペンダントの液晶画面に「溶接異常 チップ
融着」と表示するとともに外部へ警報出力を出し溶接動
作を停止させた後にロボットを一時停止状態にする。こ
の流れを図4のアルゴリズムに示している。通常アーク
スタートミスした場合は最大繰り返し回数になるまでア
ークスタート動作を試みる。このアルゴリズムの中でワ
イヤ送給モータがワイヤを正送給した時も逆送給した時
もワイヤ送給モータのトルク値が正常時のトルク値より
もはるかに大きい時、言い替えれば図5の基準信号回路
の基準電圧値以上の時に溶接ワイヤのチップへの融着と
判定している。ここで、溶接ワイヤの送給量は溶接電流
指令とワイヤ送給モータ通電時間Δtに比例している。
実験においては、溶接ワイヤの突き出し長15mmでワイ
ヤ送給モータ通電時間Δtを制御してワイヤ逆送給量は
5mmとした。アークスタートミス時には溶接電流指令値
は継続して出力されているが該指令値はそのままの出力
値を維持させて、実験で求めた溶接電流指令値とワイヤ
送給モータ通電時間Δtとの関係を使用し、ワイヤ送給
モータ通電時間Δtのみを制御することでワイヤ逆送給
量を制御している。
よれば、図5の回路のように図2に示すワイヤ送給モー
タがワイヤを送給できずに空滑りしているトルク値の9
0%値を基準信号として作りだし比較器の基準入力とし
ワイヤ送給モータの電機子電流を電流検出器等を用いた
回路で波形整形して求めたワイヤ送給モータのトルク値
を比較器の比較入力とし両者を比較判定し図4のアルゴ
リズムに沿って処理することで溶接ワイヤのチップへの
融着状態を判定できる。故に、溶接ワイヤがチップに融
着したままでアークスタートを繰り返すことがなくてワ
イヤ送給経路や溶接電源を損傷する危険から回避するこ
とができる。また、アークスタートミスした原因が明確
なために即座に復旧作業にとりかかれロボットのあるい
はロボット組み込み溶接ラインの稼働率を上げることが
できる。
を示す図
着状態を判定するアルゴリズムを示す図
該不可状態処理回路図
Claims (1)
- 【請求項1】 アーク溶接終了時にワイヤと溶接母材間
に直流電圧を印加し、該直流電圧に基づく電流の有無に
よりスティック状態を検出できる回路を備え、消耗性電
極が被溶接物にスティックしていないことを確認して次
溶接工程作業に移行する溶接ロボットにおいて、アーク
溶接時に消耗性電極を送給する溶接ワイヤ送給装置に取
り付けられているワイヤ送給モータのワイヤ実送給時の
トルク値を検出する回路と、消耗性電極がチップに融着
して該送給モータがワイヤを送給できずに空回転して滑
っている状態時のトルク値に相当する値を出力する基準
信号回路と、前記送給モータのワイヤ送給時のトルク値
の2つを入力信号としワイヤ送給モータのワイヤ実送給
時のトルク値が前記のワイヤ送給モータがワイヤを送給
できずに空回転して滑っている状態時のトルク値に相当
する基準信号値以上となった時に信号を出力する比較回
路とを備え、溶接ワイヤ送給装置にて消耗性電極を正送
給し逆送給しても該比較回路が出力信号を出力している
場合に消耗性電極が溶接チップに融着している状態と判
定して外部へ画面表示ならびに警報出力で知らせ、溶接
動作を停止させた後ロボット本体を一時停止させる手段
を有する溶接ロボットの制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05264687A JP3104494B2 (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | アーク溶接ロボットの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05264687A JP3104494B2 (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | アーク溶接ロボットの制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07116843A true JPH07116843A (ja) | 1995-05-09 |
JP3104494B2 JP3104494B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=17406807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05264687A Expired - Fee Related JP3104494B2 (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | アーク溶接ロボットの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3104494B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101003223B1 (ko) * | 2007-10-31 | 2010-12-21 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 아크 용접 로봇의 제어 장치 및 그 방법 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP3531510B1 (en) * | 2018-02-23 | 2023-01-04 | Borgwarner Inc. | Contact assembly for high-current applications |
DE102018110752A1 (de) * | 2018-05-04 | 2019-11-07 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Verfahren zum Herstellen eines Anschlusskontaktes |
-
1993
- 1993-10-22 JP JP05264687A patent/JP3104494B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR101003223B1 (ko) * | 2007-10-31 | 2010-12-21 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 아크 용접 로봇의 제어 장치 및 그 방법 |
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