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JPH09216059A - Electrode non-consumption type welding robot and arc welding method using it - Google Patents
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JPH09216059A - Electrode non-consumption type welding robot and arc welding method using it - Google Patents

Electrode non-consumption type welding robot and arc welding method using it

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JPH09216059A
JPH09216059A JP2095796A JP2095796A JPH09216059A JP H09216059 A JPH09216059 A JP H09216059A JP 2095796 A JP2095796 A JP 2095796A JP 2095796 A JP2095796 A JP 2095796A JP H09216059 A JPH09216059 A JP H09216059A
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tungsten electrode
robot
welded
electrode
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泰秀 丸本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely detect the position of a work to be welded, to weld even a narrow part, to automatically measure the wear of a tungsten electrode, and to automatically exchange the tungsten electrode in a welding robot to automatically perform the arc welding. SOLUTION: In a welding robot, a tungsten electrode 8 for the arc welding which is fitted to a tip of a robot body 1 is used as a probe for the touch sensing to detect the position of a work to be welded. A reference block 9 is provided on the welding robot, its surface is touch-sensed by the tungsten electrode 8 to automatically measure the wear of the tungsten electrode 8, and when the measured value exceeds the prescribed value, the tungsten electrode is exchanged with a new one by a tungsten electrode exchanging device.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アーク溶接を行な
う溶接ロボットに係り、特に、アークを発生させる電極
にタングステン電極を用いた電極非消耗式溶接ロボット
及びそれを用いたアーク溶接方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding robot for performing arc welding, and more particularly to an electrode non-consumable welding robot using a tungsten electrode as an electrode for generating an arc and an arc welding method using the same. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】アーク溶接の実作業に先立って、予め、
溶接ロボット本体に作動順序を記憶させ、その作動プロ
グラムに基づいて溶接ロボットを制御し、被溶接物に溶
接を行なう。このとき、まず、溶接ロボットの基準位置
と被溶接物との相対位置関係を検知することが必要であ
り、その被溶接物の位置検出には、一般に、周知の技術
であるタッチセンシングの方法が用いられている。この
タッチセンシング方法とは、溶接ロボットの接触子と位
置検出される被溶接物との間に電圧を印加しておき、接
触子が被溶接物に接触した時に起きる両者間の通電を検
知して接触を認識し、被溶接物の位置を検出する方法で
ある。ところで、従来の技術では、図8に示すように、
溶接ロボットに溶接トーチ3とタングステン電極8とは
別に接触子12を設けて、センシングの際には、図8
(a)のように、この接触子12をタングステン電極8
よりも前方に突出させて被溶接物にタッチセンシングさ
せ、被溶接物の位置を検出している。そして、溶接の際
には、図8(b)のように、この接触子12を後退さ
せ、タングステン電極8によりアーク溶接を行なう。
2. Description of the Related Art Prior to the actual work of arc welding,
The operation sequence is stored in the welding robot body, the welding robot is controlled based on the operation program, and welding is performed on the workpiece. At this time, first, it is necessary to detect the relative positional relationship between the reference position of the welding robot and the object to be welded.To detect the position of the object to be welded, a touch sensing method that is a well-known technique is generally used. It is used. With this touch sensing method, voltage is applied between the contact of the welding robot and the work piece whose position is to be detected, and the energization between the two that occurs when the contact makes contact with the work piece is detected. This is a method of recognizing the contact and detecting the position of the workpiece. By the way, in the conventional technique, as shown in FIG.
In the welding robot, a contact 12 is provided separately from the welding torch 3 and the tungsten electrode 8, and when the sensing is performed, the contact 12 shown in FIG.
As shown in (a), the contact 12 is connected to the tungsten electrode 8
The position of the object to be welded is detected by making the object to be welded touch-sensitive by projecting it further forward. Then, at the time of welding, as shown in FIG. 8B, the contact 12 is retracted, and arc welding is performed by the tungsten electrode 8.

【0003】ところで、電極非消耗式溶接、例えば、T
IG溶接法(タングステン イナートガス アーク溶接
法)の場合には、研磨されたタングステン電極8の先端
と被溶接物である母材との間にアークを発生させ、母材
を溶融して金属を接合するのである。
By the way, electrode non-consumable welding, for example, T
In the case of the IG welding method (tungsten inert gas arc welding method), an arc is generated between the polished tip of the tungsten electrode 8 and the base material which is the object to be welded, and the base material is melted to join the metal. Of.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような溶
接ロボットにおいては、接触子12が溶接トーチ3とは
別に設けられているので、溶接トーチ3回りが複雑にな
り、かつ、場所を占めるので、例えば、図9に示すよう
に、ボイラの製造において、枝管31と母管30とを溶
接する際に、枝管31のピッチが狭いため枝管31と接
触子12とが接触し、溶接トーチ3及びタングステン電
極8が溶接部32に届かない問題があった。また、溶接
トーチ3と接触子12との相対的な位置関係(図8
(a)における寸法A、B、C)を一定に保持するのが
難しく、例えば、溶接トーチ3を損傷した場合の復旧に
は時間が掛かるばかりではなく、損傷前の溶接トーチ3
と接触子12との位置関係を正しく再現できない場合も
発生し、それまでの制御用データがそのまま使用でき
ず、データを変更しなければならない問題も発生してい
た。
However, in such a welding robot, since the contact 12 is provided separately from the welding torch 3, the area around the welding torch 3 becomes complicated and occupies a place. For example, as shown in FIG. 9, when welding the branch pipe 31 and the mother pipe 30 in the manufacture of a boiler, the branch pipe 31 and the contact 12 come into contact with each other because the pitch of the branch pipe 31 is narrow, and the welding is performed. There was a problem that the torch 3 and the tungsten electrode 8 did not reach the weld 32. Further, the relative positional relationship between the welding torch 3 and the contact 12 (see FIG. 8).
It is difficult to keep the dimensions A, B, and C in (a) constant, and for example, if the welding torch 3 is damaged, not only it takes time to recover, but also the welding torch 3 before damage is taken.
In some cases, the positional relationship between the contactor 12 and the contactor 12 cannot be reproduced correctly, the control data up to that point cannot be used as it is, and the data must be changed.

【0005】さらに、従来の溶接ロボットでは、タング
ステン電極8の先端は時間と共に磨耗するが、その先端
部の磨耗状態のチェックは人手により行なわれていた。
しかし、なかには、磨耗量が特に激しく、それに気付く
ことなく先端部が磨耗した状態で溶接を続けると、図7
(a)(b)に示すように、アーク33の集中性が低下
し、また、アーク33の長さが変化し、溶接欠陥が発生
する原因にもなっていた。
Further, in the conventional welding robot, the tip of the tungsten electrode 8 wears with time, but the wear state of the tip is manually checked.
However, the amount of wear was particularly severe, and if welding was continued with the tip worn without noticing it, the
As shown in (a) and (b), the concentration of the arc 33 is lowered, and the length of the arc 33 is changed, which causes a welding defect.

【0006】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、溶接トーチ回りを簡素にして被溶接物
との相対位置関係を確実に検知できる電極非消耗式溶接
ロボット、及びそれによるアーク溶接方法を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and an electrode non-consumable welding robot capable of reliably detecting a relative positional relationship with an object to be welded by simplifying the circumference of a welding torch, and the same. It is an object to provide an arc welding method.

【0007】また、タングステン電極先端部の磨耗量を
正確に計測でき、かつ、そのタングステン電極を簡単に
交換できる電極非消耗式溶接ロボット、及びそれによる
アーク溶接方法を提供することを目的とする。
It is another object of the present invention to provide an electrode non-consumable welding robot capable of accurately measuring the amount of wear of the tip of a tungsten electrode and easily replacing the tungsten electrode, and an arc welding method using the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明においては、自動的にアーク溶接を行なう電
極非消耗式溶接ロボットにおいて、アーク溶接用のタン
グステン電極と被溶接物との間に、電圧を印加する電源
とタングステン電極と被溶接物とが接触した瞬間に流れ
る電流を検知する電流検知器とを設ける。そして、アー
ク溶接に先立って、上記タングステン電極をタッチセン
シングによって被溶接物の位置を検出する接触子として
作動させる。
To achieve this object, according to the present invention, in an electrode non-consumable welding robot for automatically performing arc welding, between a tungsten electrode for arc welding and an object to be welded. In addition, a power supply for applying a voltage and a current detector for detecting a current flowing at the moment when the tungsten electrode and the object to be welded contact each other. Then, prior to arc welding, the tungsten electrode is operated as a contactor for detecting the position of the workpiece by touch sensing.

【0009】また、上記溶接ロボットの動作範囲内に、
通電可能な基準ブロックとタングステン電極の自動交換
装置とを設ける。そしてタングステン電極でのアーク溶
接の前と後で、固定されている上記基準ブロックをタン
グステン電極でタッチセンシングすることにより、該タ
ングステン電極のアーク溶接による磨耗量を計測し、そ
の磨耗量がある一定値を越えた場合には、前記タングス
テテン自動交換装置によってタングステン電極を自動的
に新品と交換する。
Within the operating range of the welding robot,
An energizable reference block and a tungsten electrode automatic exchange device are provided. Then, before and after the arc welding with the tungsten electrode, by touch-sensing the fixed reference block with the tungsten electrode, the wear amount of the tungsten electrode due to the arc welding is measured, and the wear amount has a constant value. When it exceeds the value, the tungsten electrode is automatically replaced with a new one by the above-mentioned automatic tungsten changer.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る電極非消耗
式溶接ロボットの一実施形態について図を用いて説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of an electrode non-consumable welding robot according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】まず、図1は、本発明に係るタングステン
電極先端の磨耗量を測定することのできる溶接ロボット
の全体図である。この溶接ロボットは、概略的には、ロ
ボット本体1、ロボット制御装置2、溶接トーチ3、溶
接電源4、タッチセンサ制御装置5、タングステン電極
自動交換装置6等から構成されている。
First, FIG. 1 is an overall view of a welding robot according to the present invention capable of measuring the amount of wear of a tungsten electrode tip. This welding robot is roughly composed of a robot body 1, a robot controller 2, a welding torch 3, a welding power source 4, a touch sensor controller 5, a tungsten electrode automatic exchange device 6, and the like.

【0012】そして、ロボット本体1は、3軸方向の手
首軸7を備えており、手首軸7の先端部には溶接トーチ
3が装着されている。また、タングステン電極8の先端
を接触させる通電可能な基準ブロック9が、ロボットの
動作範囲内に設置されている。溶接電源4の二次側は、
溶接トーチ3と被溶接物とにケーブルで接続されてお
り、更に、溶接トーチ3は、タッチセンサ制御装置5に
も配線されている。このタッチセンサ制御装置5には、
溶接トーチ3と被溶接物との間に電圧を印加するための
電源と、溶接トーチ3の先端部に装着されているタング
ステン電極8と被溶接物とが接触した時に流れる電流を
検知する電流検知器とが設けられている。また、ロボッ
ト制御装置2は、ロボット本体1、溶接電源4、タッチ
センサ制御装置5、タングステン電極自動交換装置6等
を制御する。
The robot body 1 has a wrist shaft 7 extending in three axial directions, and a welding torch 3 is attached to the tip of the wrist shaft 7. In addition, a reference block 9 that contacts the tip of the tungsten electrode 8 and that can be energized is installed within the operation range of the robot. The secondary side of the welding power source 4 is
A cable is connected to the welding torch 3 and the object to be welded, and the welding torch 3 is also wired to the touch sensor control device 5. In this touch sensor control device 5,
A power source for applying a voltage between the welding torch 3 and the object to be welded, and a current detection for detecting a current flowing when the tungsten electrode 8 mounted on the tip of the welding torch 3 and the object to be welded come into contact with each other. And vessels are provided. Further, the robot controller 2 controls the robot body 1, the welding power source 4, the touch sensor controller 5, the tungsten electrode automatic exchange device 6, and the like.

【0013】次に、図2(a)(b)は、溶接トーチ3
の断面図である。図2(a)に示すように、トーチ本体
21はトーチケース22内に挿着され、トーチ本体21
の先端部外側には、アルミナノズル23が取付けられて
いる。トーチ本体21は、トーチケース22に固定さ
れ、トーチケース22から突き出した部分のトーチ本体
21は、アルミナノズル23でカバーされている。アル
ミナノズル23は、トーチ本体21に設けられたネジ2
4でトーチ本体21にネジ止めされている。また、タン
グステン電極8は、アルミナノズル23からその一部が
突き出すように、トーチ本体21の中心軸線上の電極挿
入孔25に着脱可能に取り付けられている。そして、タ
ングステン電極8は、図2(b)に示されるように、ト
ーチ本体21の電極挿入孔25の接線方向に設けられた
貫通孔内にセットされているテーパーピン27の押圧力
により、トーチ本体21に支持固定される。
Next, FIGS. 2A and 2B show a welding torch 3.
FIG. As shown in FIG. 2A, the torch body 21 is inserted into the torch case 22 and
An alumina nozzle 23 is attached to the outside of the tip of the. The torch body 21 is fixed to the torch case 22, and the part of the torch body 21 protruding from the torch case 22 is covered with an alumina nozzle 23. The alumina nozzle 23 is a screw 2 provided on the torch body 21.
4 is screwed to the torch body 21. The tungsten electrode 8 is detachably attached to the electrode insertion hole 25 on the central axis of the torch body 21 so that a part of the tungsten electrode 8 projects from the alumina nozzle 23. Then, as shown in FIG. 2B, the tungsten electrode 8 is pushed by the torch body 21 by the pressing force of the taper pin 27 set in the through hole provided in the tangential direction of the electrode insertion hole 25 of the torch body 21. It is supported and fixed to the main body 21.

【0014】また、トーチ本体21には、アルゴンガス
導入継手28と冷却水出入用継手29とが備えられてい
る。そして、アーク溶接の際には、これによりアルゴン
ガスを導入し、ガスレンズ26で拡散し、溶接アーク及
び溶接個所を均等に不活性ガスで包み込む。また、冷却
水は水冷路20を流れ、トーチ本体21を冷却する。
Further, the torch body 21 is provided with an argon gas introduction joint 28 and a cooling water inlet / outlet joint 29. Then, during arc welding, argon gas is introduced by this, diffused by the gas lens 26, and the welding arc and the welding spot are uniformly wrapped with the inert gas. Further, the cooling water flows through the water cooling passage 20 and cools the torch body 21.

【0015】次に、上記実施形態の装置による溶接方法
及び作用、効果等について述べる。
Next, the welding method, operation, effect, etc. by the apparatus of the above embodiment will be described.

【0016】まず、溶接ロボットに溶接作業をティーチ
ングするには、公知のティーチング方法によって、ロボ
ット本体と被溶接物との相対位置を検出する、タッチセ
ンシングプログラムを作成し、更に、被溶接物に溶接を
行なう、溶接プログラムを作成する。そして、この溶接
ロボットの動作は、操作パネルを有する操作箱10を介
してロボット制御装置2に記憶される。次に、プレイバ
ック動作によって溶接ロボットに溶接作業を行なわせる
には、予め操作箱10で溶接電流、溶接電圧、溶接速度
等の溶接条件を設定しておき、これをロボット制御装置
2に入力しておく。
First, in order to teach a welding robot to perform a welding operation, a touch sensing program for detecting the relative position between the robot body and the object to be welded is created by a known teaching method, and the welding object is further welded. Create a welding program. Then, the operation of the welding robot is stored in the robot control device 2 via the operation box 10 having the operation panel. Next, in order to cause the welding robot to perform the welding operation by the playback operation, welding conditions such as welding current, welding voltage, and welding speed are set in advance in the operation box 10, and the welding conditions are input to the robot controller 2. Keep it.

【0017】ところで、従来のティーチング方法では、
ロボットと被溶接物との相対位置を検出するタッチセン
シングは、溶接トーチ3とは別に設けた接触子12を用
いて行なっていた。しかし、この方法では、溶接トーチ
3回りの構造が複雑となり、例えば、図9に示したよう
に、枝管31が林立しているような狭隘部の溶接には、
接触子12が障害となって溶接部32に溶接トーチ3が
届かない問題があった。また、溶接トーチ3と接触子1
2との相対的な位置関係を一定に保持するのが難しく、
例えば、トーチを損傷した際の復旧に時間がかかり、損
傷前の溶接トーチ3と接触子12との位置関係(図8
(a)の寸法A、B、C)に戻らないことも発生し、そ
れまでのティーチングデータがそのまま使用できず、デ
ータを変更しなければならない問題が発生していた。し
かし、本発明では、溶接トーチ3のタングステン電極8
をそのまま接触子として兼用しているので、溶接トーチ
3回りは簡素化され、このような問題は生じない。
By the way, in the conventional teaching method,
The touch sensing for detecting the relative position between the robot and the object to be welded is performed by using the contactor 12 provided separately from the welding torch 3. However, with this method, the structure around the welding torch 3 becomes complicated, and for example, as shown in FIG. 9, for welding a narrow space where branch pipes 31 are forested,
There is a problem that the contact 12 is an obstacle and the welding torch 3 does not reach the weld 32. Further, the welding torch 3 and the contact 1
It is difficult to keep the relative positional relationship with 2 constant,
For example, it takes time to recover when the torch is damaged, and the positional relationship between the welding torch 3 and the contact 12 before the damage (see FIG. 8).
The dimensions (A), (B, C) in (a) may not be returned, and the teaching data up to that point cannot be used as they are, and there is a problem that the data must be changed. However, in the present invention, the tungsten electrode 8 of the welding torch 3 is
Since it is also used as a contactor as it is, the circumference of the welding torch 3 is simplified and such a problem does not occur.

【0018】次に、図8は、本発明に係るタングステン
電極8による位置センシング方法を示す図である。この
センシングを行なう前に、タングステン電極自動交換装
置6によって、先端が研磨されたタングステン電極8を
溶接トーチ3に装着しておく。そして、タングステン電
極8と被溶接物に電圧を印加しておき、タングステン電
極8が被溶接物に接触することにより、タングステン電
極8と被溶接物との間に電流が流れ、被溶接物の位置が
検出される。次に、図4を用いて、タッチセンシングの
ステップを説明する。まず、図4(a)に示すように、
タングステン電極8が母管30の管表面30aに接触す
る。管表面30aに接触することにより、タングステン
電極8と母管30との間に電流が流れることが電流検知
器により検知され、管表面30aの位置が検知される。
この位置をZ方向の位置として、ロボット制御装置2に
記憶しておく。次にZ方向に続いてX、Y方向のセンシ
ングを行なう。図4(b)(c)に示すように、タング
ステン電極8が枝管表面31b、31cに接触すること
により、X、Y方向の位置が求められ、ロボット制御装
置2に記憶される。以上のステップで求められた(X、
Y、Z)は、ロボット1と枝管31及び母管30との相
対位置を示し、ロボット1はこのデータ(X、Y、Z)
に基づいて枝管31と母管30との溶接を行なう。
Next, FIG. 8 is a diagram showing a position sensing method using the tungsten electrode 8 according to the present invention. Before performing this sensing, a tungsten electrode 8 whose tip is polished is attached to the welding torch 3 by the tungsten electrode automatic exchange device 6. Then, a voltage is applied to the tungsten electrode 8 and the object to be welded, and when the tungsten electrode 8 comes into contact with the object to be welded, a current flows between the tungsten electrode 8 and the object to be welded, so that the position of the object to be welded. Is detected. Next, the steps of touch sensing will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG.
The tungsten electrode 8 contacts the tube surface 30a of the mother tube 30. By contacting the tube surface 30a, it is detected by the current detector that a current flows between the tungsten electrode 8 and the mother tube 30, and the position of the tube surface 30a is detected.
This position is stored in the robot controller 2 as a position in the Z direction. Next, sensing is performed in the X and Y directions following the Z direction. As shown in FIGS. 4B and 4C, when the tungsten electrode 8 contacts the branch pipe surfaces 31b and 31c, the positions in the X and Y directions are obtained and stored in the robot controller 2. Obtained by the above steps (X,
Y, Z) indicates the relative positions of the robot 1 and the branch pipe 31 and the mother pipe 30, and the robot 1 uses this data (X, Y, Z).
Based on the above, the branch pipe 31 and the mother pipe 30 are welded.

【0019】本発明では、溶接トーチ3回りに接触子を
付けなくてすむので、溶接トーチ3が簡素になり、溶接
を適用できる範囲が拡大し、これまでにできなかった、
ボイラの製作過程の母管30と枝管31との溶接が可能
となった。また、タングステン電極8と接触子とが同一
物であるため、被溶接物の位置検出に誤差が発生するこ
とがない。万一、溶接トーチ3が損傷した場合でも、新
しい溶接トーチ3を損傷前の基準位置に復旧すれば、こ
れまでのティーチングデータを変更せずに使用すること
ができる。
In the present invention, since it is not necessary to attach a contact around the welding torch 3, the welding torch 3 is simplified and the applicable range of welding is expanded.
It became possible to weld the mother pipe 30 and the branch pipe 31 in the process of manufacturing the boiler. Further, since the tungsten electrode 8 and the contact are the same, no error occurs in the position detection of the object to be welded. Even if the welding torch 3 is damaged, if the new welding torch 3 is restored to the reference position before the damage, it can be used without changing the existing teaching data.

【0020】次に、タングステン電極8先端部のアーク
溶接時に生じる磨耗量の測定について説明する。
Next, the measurement of the amount of wear that occurs during arc welding of the tip of the tungsten electrode 8 will be described.

【0021】ところで、従来のタングステン電極先端部
の磨耗状態の確認は、溶接が終了する度にロボットの自
動運転を停止してオペレータが確認しており、生産性が
悪い問題、また、確認不足で、磨耗した状態のまま、つ
まり、アーク集中性が低下し、アーク長も変化した状態
で、次の溶接を実行すると、溶接欠陥が発生する問題が
あった。
By the way, the conventional wear state of the tip of the tungsten electrode is checked by the operator by stopping the automatic operation of the robot every time welding is completed, which causes a problem of poor productivity and insufficient confirmation. However, when the next welding is executed in the worn state, that is, the arc concentration is lowered and the arc length is changed, there is a problem that a welding defect occurs.

【0022】図5は、タングステン電極磨耗量測定のフ
ローチャートを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a flowchart for measuring the amount of wear of the tungsten electrode.

【0023】まず、溶接開始前に、先端が研磨されたタ
ングステン電極8をタングステン電極自動交換装置6に
より、溶接ロボット1の作業腕に取り付けられている溶
接トーチ3に装着する。そして、図6(a)に示すよう
に、タングステン電極8を基準ブロック9に接触させ
る。この接触を予め印加した検出電圧の短絡信号とし
て、タッチセンサ制御装置5内の電流検知器で検出し、
ロボット制御装置2により作業腕の移動を停止すると共
に、腕の停止位置からタングステン電極8の長さ(L
1)を計測する。そして、この長さをロボット制御装置
2に記憶させて溶接を実行する。
First, before starting welding, the tungsten electrode 8 whose tip is polished is mounted on the welding torch 3 attached to the work arm of the welding robot 1 by the tungsten electrode automatic exchange device 6. Then, as shown in FIG. 6A, the tungsten electrode 8 is brought into contact with the reference block 9. This contact is detected by a current detector in the touch sensor control device 5 as a short circuit signal of the detection voltage applied in advance,
The robot controller 2 stops the movement of the working arm, and the length of the tungsten electrode 8 (L
Measure 1). Then, this length is stored in the robot controller 2 and welding is performed.

【0024】次に、溶接が終了すると、タングステン電
極8を再び基準ブロック9に接触させて(図6(b))
印加した検出電圧の短絡信号により作業腕の移動を停止
し、この停止位置から溶接後のタングステン電極8の長
さ(L2)を検出する。この長さをロボット制御装置2
に記憶させ、溶接前の長さ(L1)から溶接後の長さ
(L2)を引き算(L1−L2=ΔL)する。そして、
このΔLの値が予め定められた一定値を越えた場合に
は、そのタングステン電極8をタングステン電極自動交
換装置6により、溶接ロボットが自動的に交換する。
Next, when the welding is completed, the tungsten electrode 8 is brought into contact with the reference block 9 again (FIG. 6 (b)).
The movement of the work arm is stopped by the short-circuit signal of the applied detection voltage, and the length (L2) of the tungsten electrode 8 after welding is detected from this stop position. This length is the robot controller 2
And the length after welding (L2) is subtracted (L1−L2 = ΔL) from the length before welding (L1). And
When the value of ΔL exceeds a predetermined constant value, the welding robot automatically replaces the tungsten electrode 8 by the tungsten electrode automatic replacement device 6.

【0025】このΔLを判別する一定値は、オペレータ
が予め入力するが、0.01mmの精度で入力すること
ができる。
The constant value for discriminating ΔL is inputted by the operator in advance, but can be inputted with an accuracy of 0.01 mm.

【0026】以上のように、タングステン電極先端の磨
耗量を自動的に測定することにより、溶接ロボットの稼
働を停止させてオペレータがチェックするステップを入
れることなく、溶接ロボットにタングステン電極8の交
換か、あるいは引き続いてそのまま溶接を続けるかを判
断させて溶接を行なうため、常に安定した状態での溶接
が可能となり、アーク集中性の低下やアーク長の変化に
よる溶接欠陥を防止できると同時に、生産性を向上する
こともできる。
As described above, by automatically measuring the amount of wear of the tip of the tungsten electrode, it is possible to replace the tungsten electrode 8 with the welding robot without stopping the operation of the welding robot and inserting a step for the operator to check. Or, the welding is performed by determining whether to continue welding as it is, so that welding can be performed in a stable state at all times, and it is possible to prevent welding defects due to reduced arc concentration and changes in arc length, and at the same time, improve productivity. Can also be improved.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電極
非消耗式溶接ロボット及びそれを用いたアーク溶接方法
においては、溶接用のタングステン電極にタッチセンシ
ングの接触子としての機能を持たせることにより、溶接
トーチ回りの構造を簡素化することができ、被溶接物の
位置を確実に検知できると共に、被溶接物の狭隘部の溶
接も可能となる。
As described above, in the electrode non-consumable welding robot and the arc welding method using the same according to the present invention, the tungsten electrode for welding has a function as a contact for touch sensing. As a result, the structure around the welding torch can be simplified, the position of the object to be welded can be reliably detected, and the narrow portion of the object to be welded can be welded.

【0028】また、上記溶接ロボットの動作範囲内に通
電可能な基準ブロックとタングステン電極の自動交換装
置とを設けることにより、タングステン電極の磨耗量を
自動的に測定することができ、かつ、その磨耗量が一定
値を越えた場合には自動的にそのタングステン電極を新
品と交換することができるので、タングステン電極の磨
耗によって発生する溶接欠陥を未然に防止することがで
きる。
Further, by providing a reference block that can be energized and an automatic tungsten electrode exchanging device within the operating range of the welding robot, the amount of wear of the tungsten electrode can be automatically measured, and the wear of the tungsten electrode can be measured. When the amount exceeds a certain value, the tungsten electrode can be automatically replaced with a new one, so that welding defects caused by wear of the tungsten electrode can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るタングステン電極の磨耗量の自動
測定を可能にした溶接ロボットの構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a welding robot capable of automatically measuring the wear amount of a tungsten electrode according to the present invention.

【図2】本発明に係る溶接ロボットの溶接トーチの断面
図である。
FIG. 2 is a sectional view of a welding torch of the welding robot according to the present invention.

【図3】本発明に係るタングステン電極によるタッチセ
ンシングを説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating touch sensing using a tungsten electrode according to the present invention.

【図4】本発明に係る溶接ロボットにおけるタッチセン
シングの方法を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a touch sensing method in the welding robot according to the present invention.

【図5】本発明に係る溶接ロボットにおけるタングステ
ン電極の磨耗量測定のフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for measuring the wear amount of a tungsten electrode in the welding robot according to the present invention.

【図6】本発明に係る溶接ロボットのタングステン電極
の磨耗量の測定を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating the measurement of the wear amount of the tungsten electrode of the welding robot according to the present invention.

【図7】タングステン電極の先端部に磨耗が生じた場合
の溶接アークの変化を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing changes in the welding arc when the tip of the tungsten electrode is worn.

【図8】従来技術のタッチセンシング用接触子の構成を
示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a touch sensing contactor according to a conventional technique.

【図9】従来技術の問題点を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a problem of the conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロボット本体 2 ロボット制御装置 3 溶接トーチ 4 溶接電源 5 タッチセンサ制御装置 6 タングステン電極自動交換装置 7 手首軸 8 タングステン電極 9 基準ブロック 10 操作箱 12 接触子 20 水冷路 21 トーチ本体 22 トーチケース 23 アルミナノズル 24 ネジ 25 電極挿入孔 26 ガスレンズ 27 テーパーピン 28 アルゴンガス導入継手 29 冷却水出入用継手 30 母管 30a 母管表面(Z方向) 31 枝管 31b 枝管表面(Y方向) 31c 枝管表面(X方向) 32 溶接部 33 アーク 1 Robot Main Body 2 Robot Control Device 3 Welding Torch 4 Welding Power Supply 5 Touch Sensor Control Device 6 Tungsten Electrode Automatic Replacement Device 7 Wrist Axis 8 Tungsten Electrode 9 Reference Block 10 Control Box 12 Contactor 20 Water Cooling Path 21 Torch Body 22 Torch Case 23 Alumina Nozzle 24 Screw 25 Electrode insertion hole 26 Gas lens 27 Tapered pin 28 Argon gas inlet joint 29 Cooling water inlet / outlet joint 30 Mother pipe 30a Mother pipe surface (Z direction) 31 Branch pipe 31b Branch pipe surface (Y direction) 31c Branch pipe surface (X direction) 32 Welded part 33 Arc

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アーク溶接を自動的に行なう電極非消耗式
溶接ロボットにおいて、溶接用のタングステン電極と被
溶接物との間に電圧を印加する電源と、上記タングステ
ン電極と上記被溶接物とが接触した時に流れる電流を検
知する電流検知器とを備えたことを特徴とする電極非消
耗式溶接ロボット。
1. In an electrode non-consumable welding robot for automatically performing arc welding, a power source for applying a voltage between a tungsten electrode for welding and an object to be welded, the tungsten electrode and the object to be welded are provided. An electrode non-consumable welding robot, comprising: a current detector that detects a current flowing when contacting.
【請求項2】上記溶接ロボットの動作範囲内に、通電可
能な基準ブロックと上記タングステン電極の自動交換装
置とを設けたことを特徴とする請求項1に記載の電極非
消耗式溶接ロボット。
2. The electrode non-consumable welding robot according to claim 1, wherein a reference block that can be energized and an automatic exchange device for the tungsten electrode are provided within an operating range of the welding robot.
【請求項3】上記被溶接物へのアーク溶接に先立ち、上
記タングステン電極により被溶接物へのタッチセンシン
グを行ない該被溶接物の位置を検知することを特徴とす
る請求項1または2に記載の電極非消耗式溶接ロボット
によるアーク溶接方法。
3. The position of the object to be welded is detected by touch-sensing the object to be welded by the tungsten electrode prior to arc welding to the object to be welded. Arc Welding Method Using Non-consumable Welding Robot for Electrodes.
【請求項4】上記アーク溶接の前後において、上記基準
ブロックに対して上記タングステン電極のタッチセンシ
ングを行なうことにより上記タングステン電極の磨耗量
を測定し、該磨耗量が一定値以上になった時には、上記
タングステン電極の自動交換装置により上記タングステ
ン電極を自動的に交換することを特徴とする請求項2に
記載の電極非消耗式溶接ロボットによるアーク溶接方
法。
4. The amount of wear of the tungsten electrode is measured by performing touch sensing of the tungsten electrode with respect to the reference block before and after the arc welding, and when the amount of wear exceeds a certain value, The arc welding method according to claim 2, wherein the tungsten electrode is automatically replaced by the tungsten electrode automatic replacement device.
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