JPS60191667A - アーク溶接ロボットによる溶接方法 - Google Patents
アーク溶接ロボットによる溶接方法Info
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- JPS60191667A JPS60191667A JP4518984A JP4518984A JPS60191667A JP S60191667 A JPS60191667 A JP S60191667A JP 4518984 A JP4518984 A JP 4518984A JP 4518984 A JP4518984 A JP 4518984A JP S60191667 A JPS60191667 A JP S60191667A
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- Japan
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- welding
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- groove
- arc
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- Granted
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
幅自販1制仰昧9適用するアーク溶接ロボットに関する
。
。
消耗電極(ワイヤ)を使用するアーク溶接において、溶
接時のアーク長とワイヤ突出し長とのfIJ(以下、チ
ップ−被溶接物間距離と略記する。)のオツシレートに
よる変化から開先間隔の変化を検出し、それに応じてオ
ツシレート幅を自動的に制御する方法は未だ見出されて
いない、 本発明は、上記現情に鑑み、ワイヤを使用し且つオツシ
レートさせながら溶接するアーク溶接において、溶接ト
ーチの近傍に有形な検出子を装置することなく溶接時の
溶接条件を演舞してオツシレート幅を開先間隔の変化に
応じて自動的に制御することができるアーク溶接ロボッ
トを提供することを目的とする。
接時のアーク長とワイヤ突出し長とのfIJ(以下、チ
ップ−被溶接物間距離と略記する。)のオツシレートに
よる変化から開先間隔の変化を検出し、それに応じてオ
ツシレート幅を自動的に制御する方法は未だ見出されて
いない、 本発明は、上記現情に鑑み、ワイヤを使用し且つオツシ
レートさせながら溶接するアーク溶接において、溶接ト
ーチの近傍に有形な検出子を装置することなく溶接時の
溶接条件を演舞してオツシレート幅を開先間隔の変化に
応じて自動的に制御することができるアーク溶接ロボッ
トを提供することを目的とする。
かかる目的を達成する本発明の要旨は、検出が容易で、
かつ通常用いる溶接条件を電気的な演算回路で処理する
ことにより、ワイヤ突出し良心とアーク長との和(チッ
プ−被溶接物間距離)をめ、トーチをオッシl/−トす
ることによりこのチツゾー被溶接物間距離の変化から被
溶接物で構成される開先間隔を検出し開先間隔の大小に
応じてオツシレート幅を自動的に1h1]御し溶接欠陥
かない健全な継手を得るようにア−り溶接ロボットを構
成した点にある。
かつ通常用いる溶接条件を電気的な演算回路で処理する
ことにより、ワイヤ突出し良心とアーク長との和(チッ
プ−被溶接物間距離)をめ、トーチをオッシl/−トす
ることによりこのチツゾー被溶接物間距離の変化から被
溶接物で構成される開先間隔を検出し開先間隔の大小に
応じてオツシレート幅を自動的に1h1]御し溶接欠陥
かない健全な継手を得るようにア−り溶接ロボットを構
成した点にある。
本発明の演算処理はアナログ演算によっても勿論可能で
あるが、ディソタル電子計g機により処理する実施例を
以下に図面を参照しつつ説明する。
あるが、ディソタル電子計g機により処理する実施例を
以下に図面を参照しつつ説明する。
第1図はアーク溶接ロボットの構成図である。
第2図は本発明に係る一実施例の溶接回路および演算処
理機構を示すブロック図、 第3図は本発明の原理をオツシレート・ヤターンとワイ
ヤ突出し長さLE及びアーク長 さLAの和すなわちチップ−被溶接物 間距離L(=LE十LA)とで示すグラフ、 第4図は被溶接物の開先間隔が変化[〜ている状態を示
す図、 第5図は第4図の■−V断面と開先内でオッシレートし
た時のオッシレート幅Wに対 するチップ−被溶接物間圧@L(ミLE十LA)の変化
ノ?ターンを示す説明図、第6図は第4図のVl−Vl
断面図と開先幅が第5図のそれよりも広い開先内でオツ
シレ ートした時のオツシレート幅Wに対す るチップ−被溶接物間距離L (= L+>+LA)の
変化・Pターンを示す説明図、 第7図、第8図は本発明に基つく原理の説明図である、 まず第1図及び第2図において、 1は、消耗′鴎@i(ワイヤ)用の溶接トーチ。
理機構を示すブロック図、 第3図は本発明の原理をオツシレート・ヤターンとワイ
ヤ突出し長さLE及びアーク長 さLAの和すなわちチップ−被溶接物 間距離L(=LE十LA)とで示すグラフ、 第4図は被溶接物の開先間隔が変化[〜ている状態を示
す図、 第5図は第4図の■−V断面と開先内でオッシレートし
た時のオッシレート幅Wに対 するチップ−被溶接物間圧@L(ミLE十LA)の変化
ノ?ターンを示す説明図、第6図は第4図のVl−Vl
断面図と開先幅が第5図のそれよりも広い開先内でオツ
シレ ートした時のオツシレート幅Wに対す るチップ−被溶接物間距離L (= L+>+LA)の
変化・Pターンを示す説明図、 第7図、第8図は本発明に基つく原理の説明図である、 まず第1図及び第2図において、 1は、消耗′鴎@i(ワイヤ)用の溶接トーチ。
2ば、溶接トーチ1に回動追・動を与える機構部のトー
チ傾斜軸。
チ傾斜軸。
3は、溶接トーチ1に回転連動を与える機構部の手首旋
回軸。
回軸。
4は、1・−チ傾斜11+ 2と手首旋回軸3を保持し
てそれらにZ方向に運動を与えるZ方向移動軸6. 5に、Z方向移動軸4を保持し2てこれにY方向に運動
を与えるY方向移動軸。
てそれらにZ方向に運動を与えるZ方向移動軸6. 5に、Z方向移動軸4を保持し2てこれにY方向に運動
を与えるY方向移動軸。
6ば、Y方向移動軸5を保持してこれにX方向に運動を
与えるX方向移動軸。
与えるX方向移動軸。
7は、制御装置であシ、遠隔操作盤1.0からの制御指
令により、電動駆動装置8を介してトーチ傾斜軸21手
首飾回軸3.Z方向移動軸4.Y方向移動軸5及びX方
向移動軸6の運動を制御する。制仰j装齢7はまた、遠
隔操作盤10からの制御指令でアーク溶接機9に作用(
〜、j答接電流(平均仙■a、笑効領Ie ) 、溶接
電圧M。
令により、電動駆動装置8を介してトーチ傾斜軸21手
首飾回軸3.Z方向移動軸4.Y方向移動軸5及びX方
向移動軸6の運動を制御する。制仰j装齢7はまた、遠
隔操作盤10からの制御指令でアーク溶接機9に作用(
〜、j答接電流(平均仙■a、笑効領Ie ) 、溶接
電圧M。
ワイヤ送給速度(v)などの溶接条件を制御することが
できるようになっている。更に、制御装置7にはトーチ
位置を制御してオツシレート幅を溶接線の開先間隔の変
化に従って自動的に変化させる演初機能と、演算した開
先間隔に応じて溶接速度を自動的に変化させる演W機能
も内蔵されている。なお、上記の制御は手動でも、ある
いは予めプログラムされた手11口(いわゆる自動)い
ずれも可能である。
できるようになっている。更に、制御装置7にはトーチ
位置を制御してオツシレート幅を溶接線の開先間隔の変
化に従って自動的に変化させる演初機能と、演算した開
先間隔に応じて溶接速度を自動的に変化させる演W機能
も内蔵されている。なお、上記の制御は手動でも、ある
いは予めプログラムされた手11口(いわゆる自動)い
ずれも可能である。
9は、ワイヤ13と被溶接物■6との間にアーク14を
発生させ溶接金41717を得るのに必要な電気エネル
ギを供給するための浴接電源を有するアーク溶接機であ
る。
発生させ溶接金41717を得るのに必要な電気エネル
ギを供給するための浴接電源を有するアーク溶接機であ
る。
11は、シールドノズルでシールドガス15と共にアー
ク14雰囲気および溶接金属17を大気からシールドす
る。
ク14雰囲気および溶接金属17を大気からシールドす
る。
12は、ワイヤ13に給電するだめのチップ。
18は、裏旨金。
】9と19′ハ、コイル状に巻かれたワイヤ13を浴接
トーチ1内に送給するためのローラーで、送給ローラ1
9はモーター21に機棹的に結合爆れており、壕だモー
ター21は駆動制御装置22によって速度を制御されて
いる。こ九により溶接電流又は電圧を溶接条件設定器4
5と共に調整する。
トーチ1内に送給するためのローラーで、送給ローラ1
9はモーター21に機棹的に結合爆れており、壕だモー
ター21は駆動制御装置22によって速度を制御されて
いる。こ九により溶接電流又は電圧を溶接条件設定器4
5と共に調整する。
20は、浴接電源9の溶接トーチlに対する給電部て゛
ある。
ある。
2:うは、例えばシャント■−の電流値検出の二であり
、溶接電流値を検出する。
、溶接電流値を検出する。
24は、チップ12と被溶接物16との間の電圧値を検
出する、例えば分圧器等の電圧値検出器。
出する、例えば分圧器等の電圧値検出器。
25は、ローラ19′と機械的に結合されていて、ワイ
ヤ送給速度を検出する例えばロータリエンコーダ等の回
転量検出器。
ヤ送給速度を検出する例えばロータリエンコーダ等の回
転量検出器。
26は、溶接ロボットの制御装置7からオンジレート位
置信号を受ける増幅器である。
置信号を受ける増幅器である。
、7は、回転オ°検出器25からの信号を適当なレベル
にするための増幅器。
にするための増幅器。
28は、電圧値検出器24からの信号を適当なレベルに
するための増幅器。
するための増幅器。
29は、′電流値検出器23の信号から溶接電流の平均
値に比例する信号を発生するための増幅器。
値に比例する信号を発生するための増幅器。
30は、電流値検出器23の信号から溶接電流の実効値
に比例する信号を発生するための増幅器。
に比例する信号を発生するための増幅器。
31は、溶接トーチ1の被溶接物16からの距離即ち、
チップ−被溶接物間距離L(=Lp+LA)e設定する
ための設定器。
チップ−被溶接物間距離L(=Lp+LA)e設定する
ための設定器。
32.33,34,35,36.37は、増幅器26,
27,28,29,30及び設定器3Jからのアナログ
信号をディソタル信号に変換しディソタル電子計算機 (19J下、電算機と称す)38に入力するためのA/
D変換器(アナログ−ディジタル変換器)。
27,28,29,30及び設定器3Jからのアナログ
信号をディソタル信号に変換しディソタル電子計算機 (19J下、電算機と称す)38に入力するためのA/
D変換器(アナログ−ディジタル変換器)。
3つは、D / A変換器(ディツタルーアナログ変換
器であり、電算機38からのティソタル信号をアナログ
信号に変換し、溶接ロボットのオンジレートf 1il
) fiEIする制御装置7へ増1b′a器42を通じ
て出力する。
器であり、電算機38からのティソタル信号をアナログ
信号に変換し、溶接ロボットのオンジレートf 1il
) fiEIする制御装置7へ増1b′a器42を通じ
て出力する。
その信号は、オツシレート幅制ヲ4j個号及びオンジレ
ート速度制御信号である。
ート速度制御信号である。
40け、D/A変換器であり、電算機38がらのディノ
タル化号をアナログ信号に変換し、浴接線倣いを割部I
する匍]御装置7へ増幅43を通じて出力する。その信
号は浴接線倣い信号である1、 4Iは、D/A変換器であり、電卿機38からのデイソ
タル信号をアナログ信号に変換し、トーチ高言を制44
1する制御装置7へ増幅器44を通じて出力する。その
信号はトーチ高さ制御信号である。
タル化号をアナログ信号に変換し、浴接線倣いを割部I
する匍]御装置7へ増幅43を通じて出力する。その信
号は浴接線倣い信号である1、 4Iは、D/A変換器であり、電卿機38からのデイソ
タル信号をアナログ信号に変換し、トーチ高言を制44
1する制御装置7へ増幅器44を通じて出力する。その
信号はトーチ高さ制御信号である。
45は、浴接電圧や溶接′眠淀などの溶接条件設定器で
ある。
ある。
次に、第3図においては、△tはアーク(、I a 。
’Le、V、v)のサンl1ノング曲隔、iとjUy’
−タのザンブリング数である。
−タのザンブリング数である。
更に第5図〜第8図において、Wはオツシレート幅であ
る。
る。
更に第7図及び第8図において、LOはチッン°−被溶
接物間距離りに関するパラメータ、Uとγは各々オツ〉
レート幅制御、バラツキ除去のパラメータである。
接物間距離りに関するパラメータ、Uとγは各々オツ〉
レート幅制御、バラツキ除去のパラメータである。
次に第2図〜紀8図にて開先幅制御の実施例の作用を説
明する。
明する。
(イ)市、流検出器23と増幅器29によって溶接電流
の平均値Iaが、また電流検出器23と増幅器30とに
よって溶接電流の実効値reがめられる。また、電圧検
出器24と増幅器28とによってチップ12と被溶接物
16との間の電圧Vがめられる。さらに、回転量検出器
25と増幅器27とによってワイヤ送給速/ivが検出
される。
の平均値Iaが、また電流検出器23と増幅器30とに
よって溶接電流の実効値reがめられる。また、電圧検
出器24と増幅器28とによってチップ12と被溶接物
16との間の電圧Vがめられる。さらに、回転量検出器
25と増幅器27とによってワイヤ送給速/ivが検出
される。
(ロ) これらのアナログ量はA/D 変換器35゜3
6.34.33によってディジタル蓋に俊換婆れて、電
算機38に加えられる。
6.34.33によってディジタル蓋に俊換婆れて、電
算機38に加えられる。
ヒj ここで記号を次のように定6する。
■a: 溶接電流の平均蝕
■e: 溶接電流の実効値
V : ワイヤ送給速度
V : チップ12と被溶接物16との間の電圧
り、、 : チップ12の先端からアーク14までのワ
イヤ13の長さ、いわゆるワイヤ 突出し長さ LA: ワイヤ13の先端から溶接金84174での距
離、いわゆるアーク長 L : L、、とLAとの和、即ちチップ12の先端か
ら溶接金属17までの距離 VF、 : ワイヤ突出部に溶接電流(Ia 、 Ie
)によって生ずる電圧降下 VA:VからVEを差し引いた電1圧、即ちアーク電圧 このようにすると上記の諸量の間には近似的に次のb慰
1係がある。
イヤ13の長さ、いわゆるワイヤ 突出し長さ LA: ワイヤ13の先端から溶接金84174での距
離、いわゆるアーク長 L : L、、とLAとの和、即ちチップ12の先端か
ら溶接金属17までの距離 VF、 : ワイヤ突出部に溶接電流(Ia 、 Ie
)によって生ずる電圧降下 VA:VからVEを差し引いた電1圧、即ちアーク電圧 このようにすると上記の諸量の間には近似的に次のb慰
1係がある。
I、g = f+ (Ia、Ie、v ) −−−−−
−−−−第1式VF−h (Ia+Ie、v、Lp:)
”’ ”’ ”” 2式VA=V−VE ・・・・・
・・・・第3式LA = fs (I 、 VA) ・
・・・・・・・・第4式L = LE+LA ・・・・
・・・・・第5式第1式は参考文献1から、また第4式
は参考文献2からめら゛れる。第2式の具体的な形は実
艷によってめることができる。泥3式および第5式は第
2図から自明である。
−−−−第1式VF−h (Ia+Ie、v、Lp:)
”’ ”’ ”” 2式VA=V−VE ・・・・・
・・・・第3式LA = fs (I 、 VA) ・
・・・・・・・・第4式L = LE+LA ・・・・
・・・・・第5式第1式は参考文献1から、また第4式
は参考文献2からめら゛れる。第2式の具体的な形は実
艷によってめることができる。泥3式および第5式は第
2図から自明である。
参考文献1:社団法人溶接学会、溶接法研究委員会
1980年7月
「電流制御アーク溶接に関する研
究」
参考文献2:[溶接アーク現象〈増補版〉」株式会社
産 報 著者 安藤弘平(他〕 に)従って、第1式の関係f:電算機38にプログラム
しておき、ワイヤ送給速度Vと浴接電流Ia 、’、I
eを与えるとワイヤ突出し長ハLEがめられる。
産 報 著者 安藤弘平(他〕 に)従って、第1式の関係f:電算機38にプログラム
しておき、ワイヤ送給速度Vと浴接電流Ia 、’、I
eを与えるとワイヤ突出し長ハLEがめられる。
(ホ)第2式の関係を電算機38にプログラムしておき
、溶接電流Ia、Ie、ワイヤ送給速囲Vおよび上記に
)で得られたワイヤ突出し長さLF、を与えるとワイヤ
突出し部の′ば圧降下vF。
、溶接電流Ia、Ie、ワイヤ送給速囲Vおよび上記に
)で得られたワイヤ突出し長さLF、を与えるとワイヤ
突出し部の′ば圧降下vF。
がめられる。
(へ)第3式の関係を電算機38にプログラム(7てお
きチップ12と被溶接物16との間の定圧v1および上
記(ホ)で得られたワイヤ突出し部の定圧降下VF、を
与えるとアーク電圧vAがめられる。
きチップ12と被溶接物16との間の定圧v1および上
記(ホ)で得られたワイヤ突出し部の定圧降下VF、を
与えるとアーク電圧vAがめられる。
(ト) 第4式の関係を′電算機38にプログラムI7
て訃き、溶接電流Ia 、 Ieと上記(へ)で得られ
た゛アーク電圧vAとを与えるとアーク長LAがめられ
る。
て訃き、溶接電流Ia 、 Ieと上記(へ)で得られ
た゛アーク電圧vAとを与えるとアーク長LAがめられ
る。
(イ)第5式の関係を電算機38にプログラムしておく
と上記に)で得られたワイヤ突出し長さLF:と上記(
ト)で得られたアーク長LAとの和からチップ12と被
溶接物16との距離りがめられる。
と上記に)で得られたワイヤ突出し長さLF:と上記(
ト)で得られたアーク長LAとの和からチップ12と被
溶接物16との距離りがめられる。
(す〕 上述のように、説明変数と17で溶接電流Ia
、Ie、ワイヤ送給速度Vおよびチップ12と被溶接物
16との間の電圧Vを与えると第1式〜第5式からチッ
プ4と被溶接物16との間の距離りが目的変数としてめ
られる。
、Ie、ワイヤ送給速度Vおよびチップ12と被溶接物
16との間の電圧Vを与えると第1式〜第5式からチッ
プ4と被溶接物16との間の距離りが目的変数としてめ
られる。
(ヌ) 第3図は、溶接ロボットの制御装置7からのオ
ンシレート位置信号(振幅が最大になるタイミング及び
振幅が零になるタイミング)を基に、ν1jちオンシレ
ート振幅がゼロを横切るタイミングを基準にして、それ
から一定時間△を毎に、溶接電流Ia 、 Ie、ワイ
ヤ送給速度V、チップ−被溶接物量電圧Vをサンプリン
グして前述のチップ−被溶接物間距離りを演算した時の
タイミング(これは等測的にオンシレート振幅となる。
ンシレート位置信号(振幅が最大になるタイミング及び
振幅が零になるタイミング)を基に、ν1jちオンシレ
ート振幅がゼロを横切るタイミングを基準にして、それ
から一定時間△を毎に、溶接電流Ia 、 Ie、ワイ
ヤ送給速度V、チップ−被溶接物量電圧Vをサンプリン
グして前述のチップ−被溶接物間距離りを演算した時の
タイミング(これは等測的にオンシレート振幅となる。
何故ならばオンシレート速度は一定でありかつ、サンプ
リング間隔も一定である。)とチップ−被溶接物間距離
りとの関係を、第2図に示したような■型突合せ開先内
で浴接した場合の1例金示す。
リング間隔も一定である。)とチップ−被溶接物間距離
りとの関係を、第2図に示したような■型突合せ開先内
で浴接した場合の1例金示す。
但(7、本例ではデーターIa 、 Ie 、 v 、
Vのサンプリングは振幅のゼロクロス時から最大まで
の往路のみで行い復路では行わない場合を示す。
Vのサンプリングは振幅のゼロクロス時から最大まで
の往路のみで行い復路では行わない場合を示す。
このように開先内でオンシレート溶接を行うと、オンシ
レート位置とそれに対応するチップ−被溶接物間距離り
とのグラフが得られる。
レート位置とそれに対応するチップ−被溶接物間距離り
とのグラフが得られる。
に)第4図は、被溶接物16で形成される開先が変化し
ている状態を示すが、第5図および第6図は、開先間隔
が異なる2つの開先でオンシレート溶接を行った時のオ
ンシレート幅Wとチップ−被溶接物rli1距*、Lと
の関係を模式図に示したものである。
ている状態を示すが、第5図および第6図は、開先間隔
が異なる2つの開先でオンシレート溶接を行った時のオ
ンシレート幅Wとチップ−被溶接物rli1距*、Lと
の関係を模式図に示したものである。
第5図は第6図に比べて開先itl隔が小さい場合を示
しているが、開先間隔が小さい場合は大きい場合に比較
し、小さいオンシレート振幅でチップ−被溶接物間距離
りが急速に減少するのが截継される。
しているが、開先間隔が小さい場合は大きい場合に比較
し、小さいオンシレート振幅でチップ−被溶接物間距離
りが急速に減少するのが截継される。
し)第7図、第8図は、第5図と第6図の関係を定量的
に明ら力・にするために示した図である。
に明ら力・にするために示した図である。
ここで、LOはオンシレート振幅か小さい時の納jちn
ト1先中央付近でのチップ−被溶接物間距離りの飴であ
イ)。γは、演nによってめたLの値にバラツキがある
ので、これを除くために計;りたパラメータ即ちバラツ
キ除去パラメータである。Uはオンシレート振幅を制御
するために設けた・母うメータ即ちオンシレート振幅制
徊jパラメータである。
ト1先中央付近でのチップ−被溶接物間距離りの飴であ
イ)。γは、演nによってめたLの値にバラツキがある
ので、これを除くために計;りたパラメータ即ちバラツ
キ除去パラメータである。Uはオンシレート振幅を制御
するために設けた・母うメータ即ちオンシレート振幅制
徊jパラメータである。
(ワ 第7図は、開先形状が一定の時にオンシレート幅
制御i+ラメータUの設定値によってオンシレート幅が
変化することを説明する図である。
制御i+ラメータUの設定値によってオンシレート幅が
変化することを説明する図である。
ここで、バラツキ除去パラメータγおよびオンシレート
幅制御パラメータUはあらかじめ実験によってめた適正
な値を電算機38にパラメータとして設定しておく。以
下% L IIJO+γ、Uなどに符号のみで略記する
。
幅制御パラメータUはあらかじめ実験によってめた適正
な値を電算機38にパラメータとして設定しておく。以
下% L IIJO+γ、Uなどに符号のみで略記する
。
(ソ1)溶接が開始されると、オンシレート振幅の零タ
イミンクを待ち検出したら、データJa。
イミンクを待ち検出したら、データJa。
Te、V、vをサンプリングしLを第1式〜第5式に従
って演qする。次に、又データをサンプリングし2T、
を計′はする。この過程を数回繰返1.て、その平均値
LOをめてふ−〈。→六ンプリングの間隔は第:う図で
示したΔtである。
って演qする。次に、又データをサンプリングし2T、
を計′はする。この過程を数回繰返1.て、その平均値
LOをめてふ−〈。→六ンプリングの間隔は第:う図で
示したΔtである。
(ヨ) その後は、△を毎のサンシリングデータIa
、 Ie +’ V 、 vに基づくLを演算12、L
とLo (γ十U)との大小関係に注目する。
、 Ie +’ V 、 vに基づくLを演算12、L
とLo (γ十U)との大小関係に注目する。
も腰L ≧Lo (γ十U ’)ならば、さらに同じ方
向にオンシレートを行う。しかし、L〈Lo (γ十U
)の条件が数回連続して成立すれば、オンシレート方向
を反転させる。
向にオンシレートを行う。しかし、L〈Lo (γ十U
)の条件が数回連続して成立すれば、オンシレート方向
を反転させる。
(り) 次の1サイクルはデータのサンプリングは行わ
ず、オンシレート振幅の零タイミングを待ち検出できた
ら、前述ψ)、(ヨ)で述べたシーケンスを繰返す。
ず、オンシレート振幅の零タイミングを待ち検出できた
ら、前述ψ)、(ヨ)で述べたシーケンスを繰返す。
(財) このようにしておけば、γ、Uで設冗されたノ
ソラメータ条件に従い、適当な太ささてオンシレート溶
接が繰返し行われる。
ソラメータ条件に従い、適当な太ささてオンシレート溶
接が繰返し行われる。
(ン) ところで、第7図は同一開先形状の場合に、・
2ラメータUをIJl、 U2 (Ul < U2 )
とした場合の例を示しているが、L<Lo(γ+U)
の条件を成立するためにIr、T、 U2の方がUlの
場合よりも、犬きくオンシレートしなければならないこ
とは第7図から自明である。
2ラメータUをIJl、 U2 (Ul < U2 )
とした場合の例を示しているが、L<Lo(γ+U)
の条件を成立するためにIr、T、 U2の方がUlの
場合よりも、犬きくオンシレートしなければならないこ
とは第7図から自明である。
即ち、’(J f、r調整することによってオンシレー
トIll吊Wを市11償11できる。(Ul < U2
ならばWl<W2となる。) (M 第8図は、開先間隔が変化した時にUを調整する
ことによってWを制御できることを説明した図である。
トIll吊Wを市11償11できる。(Ul < U2
ならばWl<W2となる。) (M 第8図は、開先間隔が変化した時にUを調整する
ことによってWを制御できることを説明した図である。
に) 動作の原理は、前記(力)、(ヨ)、(夕)、(
りと全く同一であるが、第8図の場合はUを一定値U3
に設定したことであり、この条件を満足させるだめには
、開先間隔が大きい時のオンシレート幅W3は開先間隔
が小さい時のオンシレート幅W4よシも大きくなること
は第8図から自明である。
りと全く同一であるが、第8図の場合はUを一定値U3
に設定したことであり、この条件を満足させるだめには
、開先間隔が大きい時のオンシレート幅W3は開先間隔
が小さい時のオンシレート幅W4よシも大きくなること
は第8図から自明である。
(ホ) 以上述べてきたように、第7図から開先間隔が
同一の場合にオンシレート幅Wl″tUによって制御で
きること、また開先間隔が変化している時は適正なUを
設定することによって開先間隔の変動に適応してオンシ
レート幅Wが変化することを説明した。
同一の場合にオンシレート幅Wl″tUによって制御で
きること、また開先間隔が変化している時は適正なUを
設定することによって開先間隔の変動に適応してオンシ
レート幅Wが変化することを説明した。
(う9 次に、第3図において、Lの1サイクルサンプ
リング総和の平均しmはlサイクルのLの平均値であり
、次のように演算することができる。
リング総和の平均しmはlサイクルのLの平均値であり
、次のように演算することができる。
(看 したがって、設定器31の設定値Ldと上述(う
)のLmとを比較してもし、Lm>Ldならば、溶接ロ
ボットのトーチ高さを制御する制御装置7へLmLdK
比例する信号を出方しLm=Ldになるまで溶接ロボッ
トの各軸2゜3.4,5.6を制御する。逆に、Lm<
Ldならば前述と同様にLm=Ldになるまで′f8接
ロボロボット軸2,3,4,5.6を制御する。
)のLmとを比較してもし、Lm>Ldならば、溶接ロ
ボットのトーチ高さを制御する制御装置7へLmLdK
比例する信号を出方しLm=Ldになるまで溶接ロボッ
トの各軸2゜3.4,5.6を制御する。逆に、Lm<
Ldならば前述と同様にLm=Ldになるまで′f8接
ロボロボット軸2,3,4,5.6を制御する。
(つ)上記(う)、に)によってL i Ldの値に常
に保持することができる。
に保持することができる。
(ハ) また、第3図において、縦@ILの左側のL差
を△Dとすると、 であるが、△D40 の時はオンシレート中心軸と被溶
接物16で形成される開先の中心軸とか不一致であるこ
とを示している。即ち、△D>0 であれば、オンシレ
ート中心軸は開先の中心軸よυも右側に存在し、逆K、
△D<0 ならばオンシレート中心軸は開先の中心軸よ
りも左側に存在している。
を△Dとすると、 であるが、△D40 の時はオンシレート中心軸と被溶
接物16で形成される開先の中心軸とか不一致であるこ
とを示している。即ち、△D>0 であれば、オンシレ
ート中心軸は開先の中心軸よυも右側に存在し、逆K、
△D<0 ならばオンシレート中心軸は開先の中心軸よ
りも左側に存在している。
(1) 従って、△D>Oならば溶接ロボットの溶接線
倣いを制御する制御装置7へΔDに比例する信号を出力
し、△D=Oになるまで、溶接ロボットの各軸2,3,
4,5.6制御する。逆に、△D<0 ならば前述と同
様に△D=0になるまで溶接ロボットの各軸2,3゜4
.5.6を制御する。
倣いを制御する制御装置7へΔDに比例する信号を出力
し、△D=Oになるまで、溶接ロボットの各軸2,3,
4,5.6制御する。逆に、△D<0 ならば前述と同
様に△D=0になるまで溶接ロボットの各軸2,3゜4
.5.6を制御する。
(3) 上記h) 、 (1)によって、オンシレート
中心位置を常に開先の中心位置に保つことができる。
中心位置を常に開先の中心位置に保つことができる。
(2以上で、本実施例によれば、開先間隔が変動した場
合にオンシレート幅Wがそれに適応すること、また、ト
ーチ1と被溶接物16との距離が変化しても常にトーチ
高さを設定値に保持できること、さらに、溶接線が変化
してもそれに自動追随できることを述べた。しかし開先
間隔が変動した場合、ワイヤ送給速度■が一定で(通常
この条件である)、かつ溶接速度Sが一定であれば、ビ
ード高さか変化する。
合にオンシレート幅Wがそれに適応すること、また、ト
ーチ1と被溶接物16との距離が変化しても常にトーチ
高さを設定値に保持できること、さらに、溶接線が変化
してもそれに自動追随できることを述べた。しかし開先
間隔が変動した場合、ワイヤ送給速度■が一定で(通常
この条件である)、かつ溶接速度Sが一定であれば、ビ
ード高さか変化する。
(至) そこで、第7図、第8図に示すように電算機3
8はオンシレート幅Wを演η、することができるので、
Wの値に応じてトーチの移動速度を制御l−て常にピー
ド高ざか均一になるようにする。
8はオンシレート幅Wを演η、することができるので、
Wの値に応じてトーチの移動速度を制御l−て常にピー
ド高ざか均一になるようにする。
見、上実施f/!1とどもに具体的に説明[〜たように
本発明のアーク溶接ロボットによれば、開先間隔の変動
に対して自動的にオンシレート幅を適応させ、かつ溶接
線を自動的に追随することができる。従って溶接ロボッ
トの信頼性を向上ζせることが出来るっ
本発明のアーク溶接ロボットによれば、開先間隔の変動
に対して自動的にオンシレート幅を適応させ、かつ溶接
線を自動的に追随することができる。従って溶接ロボッ
トの信頼性を向上ζせることが出来るっ
第1図は本発明に係る一実施イχ11のアーク溶接ロボ
ットの余(視構成図、第2図は同実施例の溶接回路およ
び演算処理機構を示すブロック図である。第3図は本発
明の原理を示すデータザンプリングのグラフ、第4図は
被浴接物を示す斜視図、第5図は第4図の■−■断面の
開先内でオンシレートした時のオンシレート幅Wに対す
るL(=Lg+LA)の変化パターンを示す説明図、第
6図は第4図のv+−yvt断面の開先内でオツシレー
トした時のオランレート幅Wに対するL (−LB +
LA )の変化パターンを示す説明図、第7図及び第
8図は本発明に基づく原理を示す説明図である。 図面中、 IU 浴1き〔ト − チ、 2はトーチ傾斜軸、 3は手首旋回軸、 4はZ方向移動軸、 5はY方向移動鞠j1 6はX方向移動軸、 7は制御装置、 8は電動駆動軸、 9はアーク溶接機、 10は遠隔操作盤、 12はチップ、 13は消耗電極(ワイヤ)、 16は被溶接物、 17は溶接金属 23は溶接電流値検出器、 24は溶接電圧値検出器、 25は回転量検出器、 29は溶接電流の平均値を出力する増幅器、30は溶接
電流の実効値を用刀するハ4幅器、31はチップ−被溶
接物間距離の設足器、38は′R算扮、 45は溶接炎+1設定器でめる。 喘°許出願人 三菱乃工業株式会社 復代理人 弁理士光 石 士 部(他1名) 第5図 第6図 l 第7図 第8図 ta IQ 17
ットの余(視構成図、第2図は同実施例の溶接回路およ
び演算処理機構を示すブロック図である。第3図は本発
明の原理を示すデータザンプリングのグラフ、第4図は
被浴接物を示す斜視図、第5図は第4図の■−■断面の
開先内でオンシレートした時のオンシレート幅Wに対す
るL(=Lg+LA)の変化パターンを示す説明図、第
6図は第4図のv+−yvt断面の開先内でオツシレー
トした時のオランレート幅Wに対するL (−LB +
LA )の変化パターンを示す説明図、第7図及び第
8図は本発明に基づく原理を示す説明図である。 図面中、 IU 浴1き〔ト − チ、 2はトーチ傾斜軸、 3は手首旋回軸、 4はZ方向移動軸、 5はY方向移動鞠j1 6はX方向移動軸、 7は制御装置、 8は電動駆動軸、 9はアーク溶接機、 10は遠隔操作盤、 12はチップ、 13は消耗電極(ワイヤ)、 16は被溶接物、 17は溶接金属 23は溶接電流値検出器、 24は溶接電圧値検出器、 25は回転量検出器、 29は溶接電流の平均値を出力する増幅器、30は溶接
電流の実効値を用刀するハ4幅器、31はチップ−被溶
接物間距離の設足器、38は′R算扮、 45は溶接炎+1設定器でめる。 喘°許出願人 三菱乃工業株式会社 復代理人 弁理士光 石 士 部(他1名) 第5図 第6図 l 第7図 第8図 ta IQ 17
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 三次元空間の所望な点に溶接トーチを移動させることが
できる移動機構と、溶接トーチにハr望の姿をとらせる
姿勢制御機構と、n[要の溶接条件晶元を制御する制御
装置とを備え、消耗電極即ちワイヤを使用しで、J:記
溶接トーチをオランレートさせながら行うアーク溶接ロ
ボットにおいて、 溶接電流の平均植1a及び実効値Ieをめる検出手段と
、ワイヤ送給速度Vの検出手段と、チップと被溶接物と
(1)間の電圧Vの検出手段とを備え、且つ上iピI@
接電流の平均飴1a、夾効値Ie、J−記ワイヤ送給速
度Vおよび上記電圧Vを電気的に演q−処丹することに
よって、ワイヤ突出し長さLF、とアーク長LAとの和
LF:十LAνIJちチッチ−被溶接物間距離をめ、更
に上記溶接トーチのオランレートによる上記チップ−被
溶接物[m距離LA +r、、、のりゝ化パターンから
上記溶接トーチのオツシレート中心位hコiと被溶接物
によって構成される継手の中心位16との偏差および開
先面を認知し、上記オフ/レート中心缶Uイと上記継手
の中心位IVfとの相対位色−関係か設定どおりになる
ように常に上記溶接トーチを開先幅方向に位f[<f制
御してアーク点が浴接線を自■flJ的に倣うようにし
、開先間隔の変化に応じてオツシレート幅を自重)1調
棺すると共に浴接法l相Sを7 fli制御して開先間
隔が変化しても一定のビード高さがイ仔られるようにし
たオンシレート東jii自動制御手段を(Iiiiえる
ことを特徴とずイ1ア−り溶接ロボット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4518984A JPH064193B2 (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | アーク溶接ロボットによる溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4518984A JPH064193B2 (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | アーク溶接ロボットによる溶接方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60191667A true JPS60191667A (ja) | 1985-09-30 |
JPH064193B2 JPH064193B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=12712316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4518984A Expired - Lifetime JPH064193B2 (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | アーク溶接ロボットによる溶接方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH064193B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63180372A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-25 | Fanuc Ltd | 自動溶接装置 |
-
1984
- 1984-03-09 JP JP4518984A patent/JPH064193B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63180372A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-25 | Fanuc Ltd | 自動溶接装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH064193B2 (ja) | 1994-01-19 |
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