JPS6272486A

JPS6272486A - 溶接ワイヤによるセンシング装置

Info

Publication number: JPS6272486A
Application number: JP20997985A
Authority: JP
Inventors: Teppei Asuka; 飛鳥　哲平; Toshio Nezu; 根津　利雄; Kazuhiko Ueda; 和彦上田; Shigekiyo Sagi; 鷺　重清; Hirokuni Kadowaki; 門脇　弘訓
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-09-25
Filing date: 1985-09-25
Publication date: 1987-04-03

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】〔発明の利用分野〕本発明は、ワイヤ電極形のタッチセンサによる被溶接物
位置決め検出装置の改良に関する。

〔発明の背景〕

従来の溶接ワイヤ突き出し長さの一定切断の判定方法は
、第８図に示すように、溶接員の手作業で溶接前にスケ
ール５とニッパ４等によって行われていた。第８図は、
溶接員の作業内容と手順の説明図である。

図において、（イ）のように、溶接終了後、ワイヤ先端
には、溶接終了時のワイヤの溶融によってワイヤ先端に
球状の異物８を生じる。この球状異物は、ワイヤの突き
出し長さを変化させるばかりでなく、ワイヤタッチの検
出信号を発生させるための、内部インピーダンス回路の
増加に影響し、正常な位置決め検出に誤動作を生じてい
た。そこで、溶接員による手作業で操作ボックス６のワ
イヤ送りボタン７によって、ワイヤ３を手動で送り出し
、トーチ１の先端部のチップ２の端部ヘスケール５を押
しあて、ニッパ４等によって、ワイヤを切断していた。

また、ワイヤ３の切断後、ワイヤの巻きぐせ等も合わせ
て、作業者の目視で良否を判定し１巻きぐせの方向を目
視判定し、指先等で強制的に曲がりを直していた。

しかし、この従来方法によると、ワイヤの切断状態を定
量的に把握することは作業者の感覚に基づく困難であり
、また、作業者も限定されてしまうと云う欠点があった
。さらに、溶接位置の検出時にも、未然に手作業によっ
てワイヤの突き出し長さを一定に切断しなければならず
、繰り返し溶接作業時の自動化のネックとなっていた。

また、従来の溶接ワイヤ突き出し長さの一定切断方法は
、アーク溶接用ロボットにおけるトーチ変形確認方法（
特開昭５９−１１３９８２号公報）にも記載されている
。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、溶接ワイヤの突き出し長さ、及び、曲
がりに対して良否判定が作業者を不要とすることができ
、効率よく行なうことができる溶接ワイヤによるセンシ
ング装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の溶接ワイヤによるセンシング装置は、自動ワイ
ヤ切断装置でワイヤの切断後、切断箇所のワイヤ突き出
し長さ、及び、ワイヤの巻きぐせによる曲がり量を予め
設定された標準ワイヤ先端位置と比較し、ワイヤの切断
結果の良否を判定し、ワイヤを強制し、曲がりを矯正す
る方法及びその装置である。

本発明は、従来、作業者により行われた溶接ワイヤの切
断及び曲げの矯正を手作業で行ったことに鑑み、ワイヤ
切断後のワイヤ突き出し長さ及び曲がり量を予め設定さ
れた標準ワイヤ先端位置と比較し、そのワイヤ切断結果
を定量的に測定、把握し良否の判定を行い１曲がり等が
生じている場合は、その曲がりを矯正する装置である。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の溶接ワイヤによるセンシング装置につい
て実施例を用い第１図から第７図により説明する。

第１図は、装置の概略図である。溶接ロボット可動筒８
９で自由な姿勢をとれる溶接ロボット１１の先端で支持
されるトーチ１９は、ワイヤ送給装置！１０の溶接ワイ
ヤリール１５から、曲がり矯正ロール１６によって、フ
ンジェットケーブル１７を通りトーチ１９の先端に取付
けられたチップ２０の孔から溶接ワイヤを送給している
。しかし、溶接ワイヤを送り、かつ、矯正を行っている
のは１曲がり矯正ロール１６だけであるため１図のよう
に、溶接ワイヤ１８先端が、溶接ワイヤリール１５によ
る巻きぐせによって曲がりを生じていた。この曲がり量
は、今回のワイヤ電極形のタラセンサ方式の溶接位置補
正用センシングを行った場合、それぞれの姿勢によるワ
イヤ先端の位置ずれ（特に、ワイヤ突き出し長さ、かつ
、ワイヤの曲がり量等）は、全ての溶接線の位置補正値
の中で、ばらつきを持った誤差として加算され、位置決
め誤差の原因となる。そこで、溶接ロボット可動範囲９
内に、自動ワイヤ切断装置１２を設け、ワイヤの突き出
し長さを一定に切断し、かつ、切断結果判定及び矯正ゲ
ージ１３を設け、溶接ワイヤ１８の先端の位置決め精度
を向上させ、良好な溶接が可能となった。この自動ワイ
ヤ切断法について第２図で説明する。

自動ワイヤ切断装置１２に支持されたニッパ２１に対し
て、図（イ）のように溶接終了後の溶接ワイヤを位置決
めし、ワイヤ突き出し長さ分の間隔をとり接近する１図
（ロ）のように、ワイヤ送りによって、ニッパ２１の位
置より長めにワイヤを送り出す、しかし、ワイヤ１８は
、自重及びワイヤの巻きぐせによって曲がりを生じるた
め、トーチ１９をニッパ２１の歯の位置より下げること
によって、ワイヤ１９の水平方向のすべり、及び垂直方
向のあそびを強制し、ワイヤ切断時のワイヤの反力をお
さえることができる６図（ハ）のようにワイヤ先端を上
にし、ワイヤの突き出し長さを固定する。

次に１図（ニ）のように、ニッパ２１によってワイヤを
切断する。以後、トーチは自動ワイヤ切断装置から離れ
る。次に、ワイヤ突き出し長さ切断後の切断結果判定及
び矯正法について、第３図から第６図で説明する。

第３図は、切断結果判定及び矯正ゲージの概形図であり
、図（イ）は側面図１図（ロ）は正面図である６図のよ
うに、ゲージ１２は、固定部２２に設置され、内径φＲ
で凹のエツジを持つ形状である。

このゲージに対するワイヤの測定法について説明する。

第４図において、１２はゲージの断面であり、破線で示
すトーチは、ワイヤの先端に曲がりを生じてない時のト
ーチのＸ軸方向位置である。これに対し、図のようにワ
イヤが下方へ曲がりを生じた場合、ワイヤの先端はワイ
ヤ突き出し長さＱに対して、ずれ量へ〇だけ見かけ上短
かくなる。。

このずれ量を測定するため、トーチを絶対座標系Ｘ軸の
計算値のワイヤ突き出し長さ位置ｘ１へ移動後、ワイヤ
先端がゲージと接触するまで接近させる。この接触位１
！Ｘｊｆｆｉを検出後、次式の演算を行い、ワイヤ突き
出し長さのずれ量を求める。

Δ　Ｑ　＝ｘｇ＋　Ｑ　　　Ｘｊｔ＝　Ｘｍ　　　Ｘ　
’ｔここで、Ｘ　Ｋ　ｅ　Ｑ　ＨＸ　處は、ゲージの設
置位置によって既知であり、また、ｘ７ａは、ワイヤ接
触によって検出可能な位置である。

次に、ワイヤの曲がり量の測定及び矯正法について第５
図を用いて説明する０図のように、ワイヤ突き出し長さ
のずれ量を算出後、トーチは、ワイヤ先端をゲージから
離れ、ワイヤがゲージのエツジ部分と接触するか、又は
、トーチがゲージのエツジ部の位置まで移動する。この
ワイヤがゲージのエツジ部に接触する時１次式の演算を
行いワイヤの曲がり量ΔＲを求める。

Δ　Ｒ＝ｙｇ−Ｒ／　２−　ｙｊｔｔ＝７ｔｂ　　　Ｖ
ノＲここで、ｙ　ｚ　ｅ　Ｒｗ　ｙ　＃Ｌは、ゲージの
設置位置によって既知であり、また、ｙＪＲは、ワイヤ
接触によって検出可能な位置である。

このワイヤの曲がり量ΔＲを基に、ワイヤの材質、形状
によるオーバベンディング量は次式のように示される。

ｙ’ａ＝ｙ腐Ｌ−α１″ΔＲここで、α五は、ワイヤの種類による定数である。

これによって、一方向のワイヤの曲がり量ΔＲに対する
曲がり矯正を可能とした。第６図にこの曲がり矯正処理
を垂直上方、下方、及び水平右側、左側の矯正処理の四
方向を連続的に行うことによって、ワイヤ先端の位置ず
れを修正し、ワイヤ電極形のタッチ補正による溶接線位
置決めを行い良好な溶接が可能となる。

第７図に本発明で行ったセンシング法の動作フローを連
続して制御し行われるようになっている。

尚、第７図の（イ）、（ロ）、（ハ）の丸内の数字に対
する矢印は接続関係を示すものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ワイヤ切断後の突き出し長さ、ワイヤ
の曲がりなどを作業者による良否の判定を要することな
く、効率よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の装置の概略図、第２図は自
動ワイヤ切断方法を示す図、第３図は切断結果判定及び
矯正ゲージの概形図、第４図は溶接ワイヤ突き出し長さ
検出動作図、第５図は溶接ワイヤ曲がり量検出及び矯正
動作図、第６図は四方向−がり量検出及び矯正動作図、
第７図はセンシング動作フローチャート、第８図は従来
のセンシング作業図である。１・・・トーチ、２・・・チップ、３・・・ワイヤ、４
・・・ニッパ、５・・・スケール、６・・・操作ボック
ス、７・・・ワイヤ送すスイッチ、８・・・ワイヤ溶融
異物、９・・・溶接ロボット可動範囲、１０・・・ワイ
ヤ送給装置、１１・・・溶接ロボット、１２・・・自動
ワイヤ切断装置、１３・・・切断結果判定及び矯正ゲー
ジ、１４・・・被溶接物、１５・・・溶接ワイヤリール
、１６・・・曲がり矯正ロール、１７・・・コンジェッ
トケーブル、１８・・・溶接ワイヤ、１９・・・トーチ
、２０・・・チップ、２１．＝、＞、・・・ニッパ、２
２・・・固定部。・代理人　弁理士　小川勝男第１図第２図（イ）第３圀ｊ４０

Claims

【特許請求の範囲】

１、溶接ロボットの移動軸先端に取付けた溶接トーチと
、前記溶接ロボットの可動範囲内に設置され、溶接ワイ
ヤを切断するニッパを持つ自動ワイヤ切断装置と、前記
自動ワイヤ切断装置によって切断された前記溶接ワイヤ
の先端の前記溶接トーチからの前記溶接ワイヤ突き出し
長さ及び曲がり量を測定及び矯正する切断結果判定及び
矯正ゲージと、前記溶接トーチの位置決め移動を行う前
記溶接ロボットとを備えた自動溶接装置において、前記
溶接ワイヤの切断と、前記溶接ワイヤの突き出し長さ及
び曲がり量の測定を行うための前記溶接ワイヤの全周方
向の測定及び矯正用のゲージを設け、前記溶接ワイヤに
よる溶接センサ先端の位置決めを一定にしたことを特徴
とする溶接ワイヤによるセンシング装置。