JP2012035284A - アーク溶接装置 - Google Patents

Abstract

【課題】溶接ワイヤ１のワイヤ送給速度をワイヤ送給速度設定信号Ｆｃに対応して切り替えることができるアーク溶接装置を提供する。
【解決手段】溶接トーチ７の移動を停止させて、第１の送給速度で送給された溶接ワイヤ１と被溶接物２の間にアーク３を発生させる第１の期間と、溶接トーチ７を移動ピッチだけ動かして第１の送給速度よりも遅い第２の送給速度で送給された溶接ワイヤ１と被溶接物２の間にアーク３を発生させる第２の期間とを交互に繰り返すアーク溶接装置である。第１の期間はワイヤ送給経路変更機２３内のワイヤ保持部材２６をワイヤ挿入口２４とワイヤ挿出口２５とを結ぶワイヤ送給直線Ｌ上に位置させ、その後、第２の期間に達したときにワイヤ保持部材２６をワイヤ送給直線Ｌ上から離間位置Ｂへ移動させ、その後、第１の期間に達したときにワイヤ保持部材２６をワイヤ送給直線Ｌ上へ移動させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ステッチパルス溶接方法を行うためのアーク溶接装置に関するものである。

図５は、一般的なアーク溶接装置の構成図である。同図において、溶接ロボット４のマニピュレータ５の先端部には溶接トーチ７が取り付けられていて、この溶接トーチ７から溶接ワイヤ１が送給され、溶接ワイヤ１の先端部と被溶接物２との間にアーク３が発生する。ティーチペンダント８から溶接トーチ移動速度設定信号Ｕｗ及び溶接トーチ７の動作軌跡データＤｗがロボット制御装置９に入力される。

ワイヤ送給機１１がマニピュレータ５に取り付けられ、図示を省略したワイヤリールから引き出された溶接ワイヤ１がワイヤ送給機１１によって送給されて、ワイヤ送給機１１と溶接トーチ７との間に接続された一線式パワーケーブル６内のコイルライナによってガイドされて溶接トーチ７に送給される。

溶接電源１０は、電流制御手段１２とワイヤ送給制御手段１３とを備えていて、これらの手段は、それぞれロボット制御装置９との間に通信回路を有している。電流制御手段１２は、たとえば複数のトランジスタ素子からなるインバータ制御回路を有している。このインバータ制御回路は、外部から入力される商用電源に対して溶接電流波形制御を行う。電流制御手段１２は、溶接トーチ７の先端に設けられた給電チップを介して、溶接ワイヤ１と被溶接物２との間に溶接電圧Ｖｗを印加し、溶接電流Ｉｗを流す。

ワイヤ送給制御手段１３は、溶接ワイヤ１の送給を行うためのワイヤ送給速度設定信号Ｆｃをワイヤ送給機１１の送給モータに出力する回路である。ワイヤ送給速度設定信号Ｆｃは、溶接ワイヤ１を送給速度Ｗｓで供給させる指示を与える信号である。

ロボット制御装置９は、マイクロコンピュータを有する駆動回路１４及び駆動回路１４に接続された記憶回路１５を備えている。記憶回路１５には、溶接ロボット４の各種の動作が設定された作業プログラムが記憶されている。ロボット制御装置９は、溶接ロボット４、溶接電源１０及びティーチペンダント８と通信可能である。駆動回路１４は、溶接ロボット４の移動速度を設定する。ロボット制御装置９は、溶接ロボット４に対して動作制御信号Ｍｃを与える。この動作制御信号Ｍｃによって、各モータは回転駆動し、溶接トーチ７を被溶接物２の溶接開始位置に移動させる。さらに、駆動回路１４は、溶接電源１０に溶接電源出力制御信号Ｐｃを与える。

［従来技術１］
従来技術１のステッチパルス溶接方法は、ロボット制御装置９に間欠溶接手段を設け、この間欠溶接手段が、溶接ロボット４のマニピュレータ５の先端部に取り付けられた溶接トーチ７の移動を間欠的に行い、溶接トーチ７を停止させた状態で予め定めた時間だけアーク３を発生させて被溶接物２を溶融させる。そしてその設定時間が経過した後に、アーク３を停止させ、かつ、溶接トーチ７を溶融部外周側のアーク再開始点に移動させる。そして再度、溶接トーチ７を停止させた状態で予め定めた時間だけアークを発生させて被溶接物２を溶融させるものである。（例えば、特許文献１参照）。

上述した従来技術１の溶接方法は、ＴＩＧ溶接並のうろこ状の溶接ビードを形成することができるが、アーク３を断続的に繰り返し発生させるので、アーク３を発生させる度に多量のスパッタが発生するという問題があった。

［従来技術２］
そこで、溶接トーチ７の送り動作を周期的に停止し、送り動作の停止中には溶接ワイヤ１を高速で送給し、送り動作の実行中には溶接ワイヤ１を低速で送給する従来技術２のアーク溶接方法が提案された。このアーク溶接方法は、送り動作の停止中には交流溶接を行い、送り動作の実行中には逆極性の直流溶接を行うものである。（例えば、特許文献２参照）。

以下、従来技術２のアーク溶接方法を図６を参照して説明する。図６は、従来技術２のアーク溶接方法を説明するためのタイミングチャートである。同図（Ａ）は溶接トーチ７の移動速度の時間経過を示し、同図（Ｂ）はワイヤ送給速度設定信号Ｆｃの時間経過を示し、同図（Ｃ）は溶接電流Ｉｗの時間経過を示している。同図に示す時刻ｔ１において、同図（Ａ）に示すように溶接トーチ７の移動を停止させて、同図（Ｂ）に示すようにワイヤ送給速度設定信号Ｆｃを予め定めたワイヤ高速度設定信号Ｗｓｈに切り替え、同図（Ｃ）に示すように溶接電流Ｉｗとして定電流特性のパルス電流を通電する。このパルス電流としては、鉄を溶接する場合は直流パルス電流が使用され、アルミニウムを溶接する場合は交流パルス電流が使用される。この間に溶接ワイヤ１の先端部と被溶接物２との間にアーク３が発生して溶接ワイヤ１が溶融して、１パルス１溶滴の移行が行われて溶融池が形成される。

そして、時刻ｔ２において、同図（Ａ）に示すように溶接ロボット４によって溶接トーチ７の移動を開始し、同図（Ｂ）に示すようにワイヤ送給速度設定信号Ｆｃを予め定めたワイヤ低速度設定信号Ｗｓｌに切り替え、同図（Ｃ）に示すように溶接電流Ｉｗとして定電流特性の直流電流を通電する。この間も溶接ワイヤ１の先端部と被溶接物２との間にアーク３が発生していて、アーク３を停止させない。この間には溶接部の冷却が行われつつ溶滴が成長する。この成長した溶滴は被溶接物２と接触する直前に、時刻ｔ３に発生する先頭のパルス電流によって溶接ワイヤ１の先端から離脱して被溶接物２へ移行する。従って、溶滴移行はパルス電流の通電期間のみで行われ、非接触のスプレー移行であるのでスパッタは発生せず、また、アークを再発生させる必要が無いので、スパッタの発生を抑制することができ、ＴＩＧ溶接並みのうろこビードを形成することができる。

特開平６−５５２６８号公報 特開平１１−２６７８３９号公報

次に、上述した従来技術２のアーク溶接方法の課題を図７を参照して説明する。図７は、従来技術２のアーク溶接方法を説明するためのタイミングチャートであり、同図（Ａ）は溶接トーチ７の移動速度の時間経過を示し、同図（Ｂ）はワイヤ送給速度設定信号Ｆｃの時間経過を示し、同図（Ｃ）は溶接ワイヤ１の送給速度の時間経過を示し、同図（Ｄ）は溶接電流Ｉｗの時間経過を示している。

図７の時刻ｔ１において、同図（Ｄ）に示すように、溶接電流Ｉｗの指令信号が直流電流からパルス電流へ切り替えられたとき、実際の溶接電流Ｉｗは直流電流からパルス電流へ瞬時に切り替わる。一方、同図（Ｂ）に示すように、ワイヤ送給機１１に入力されるワイヤ送給速度設定信号Ｆｃは、ワイヤ低速度設定信号Ｗｓｌからワイヤ高速度設定信号Ｗｓｈへ切り替えられるが、同図（Ｃ）に示すように、ワイヤ送給速度設定信号Ｆｃがワイヤ低速度設定信号Ｗｓｌからワイヤ高速度設定信号Ｗｓｈへ切り替わる場合、ワイヤ送給機１１の送給モータや送給ロールの慣性によって、実際のワイヤ送給速度は遅延時間をもって高速度へ達することになる。

また、ワイヤ送給速度設定信号Ｆｃがワイヤ低速度設定信号Ｗｓｌからワイヤ高速度設定信号Ｗｓｈへ切り替わる場合、溶接ワイヤ１が送給ロールによって押し出されるとき、コイルライナの中の溶接ワイヤ１の外周面とコイルライナの内周面との隙間で曲がることによって実際のワイヤ送給速度が高速度へ達することが遅れることになる。そのために、実際のワイヤ送給速度は、時刻ｔ２において高速度へ達する。そのために、時刻ｔ１からｔ２の間は、溶接ワイヤ１の送給速度が溶接電流Ｉｗに対応する適切な送給速度よりも遅いために、溶接ワイヤ１の先端がアーク３によって燃え上がることによってアーク長が長くなり、適切な溶接ビードが形成されない場合がある。

次に、図７に示す時刻ｔ３において、同図（Ｄ）に示すように、溶接電流Ｉｗの指令信号がパルス電流から直流電流へ切り替えられたとき、実際の溶接電流Ｉｗはパルス電流から直流電流へ瞬時に切り替わる。一方、同図（Ｂ）に示すように、ワイヤ送給機１１に入力されるワイヤ送給速度設定信号Ｆｃは、ワイヤ高速度設定値Ｗｃｈからワイヤ低速度設定値Ｗｓｌへ切り替えられるが、同図（Ｃ）に示すように、ワイヤ送給速度が高速度から低速度へ切り替えられる場合、ワイヤ送給機１１の送給モータや送給ロールの慣性によって、実際のワイヤ送給速度は遅延時間をもって低速度へ達することになる。そのために、実際のワイヤ送給速度は、時刻ｔ４において低速度へ達する。そのために、時刻ｔ３からｔ４の間は、溶接ワイヤ１の送給速度が、溶接電流Ｉｗに対応する適切な送給速度よりも速い送給速度であるために、直流電流に切り替えられたときに短絡が発生してスパッタが発生し、適切な溶接ビードを得ることができない場合があった。

本発明は、溶接トーチ７から送出される溶接ワイヤ１のワイヤ送給速度をワイヤ送給速度設定信号Ｆｃに対応して切り替えることができるステッチパルス溶接を行うためのアーク溶接装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、
溶接ロボットと、
この溶接ロボットのマニピュレータの先端部に取り付けられた溶接トーチと、
前記マニピュレータの上アームに取り付けられたワイヤ送給機とを備え、
教示された移動ピッチごとに位置する複数の停止位置のいずれかに前記溶接トーチを停止させて、前記ワイヤ送給機によって前記溶接トーチに第１の送給速度で送給された溶接ワイヤと被溶接物の間に第１の電流を通電してアークを発生させることによって溶融池を形成する第１の期間と、前記溶接トーチを前記移動ピッチだけ動かして次の前記停止位置へ移動させ、前記ワイヤ送給機によって前記溶接トーチに前記第１の送給速度よりも遅い第２の送給速度で送給された前記溶接ワイヤと前記被溶接物の間に前記第１の電流よりも小さい第２の電流を通電して前記アークを発生させて、溶滴移行を行わせない第２の期間とを交互に繰り返すアーク溶接装置において、
前記溶接ワイヤが挿入されるワイヤ挿入口と、
前記溶接ワイヤが挿出されるワイヤ挿出口と、
前記ワイヤ挿入口から挿入された前記溶接ワイヤを保持するワイヤ保持部材と、
このワイヤ保持部材を前記第１の期間は前記ワイヤ挿入口と前記ワイヤ挿出口とを結ぶワイヤ送給直線上に位置させ、その後、前記第２の期間に達したときに前記ワイヤ保持部材を前記ワイヤ送給直線から予め定めた距離だけ離間させた離間位置へ移動させ、その後、前記第１の期間に達したときに前記ワイヤ保持部材を前記離間位置から前記ワイヤ送給直線上へ移動させるワイヤ保持部材移動手段とを有するワイヤ送給経路変更機を備え、
このワイヤ送給経路変更機が前記ワイヤ送給機と前記溶接トーチとの間に設けられたことを特徴とするアーク溶接装置である。

本発明のアーク溶接装置は、ステッチパルス溶接を行うときに、ワイヤ送給速度をワイヤ送給速度設定信号に対応して適切に切り替えることができる。従って、第２の期間である冷却期間から第１の期間である溶滴移行期間へ切り替えられるときには、溶接ワイヤの先端がアークによって燃え上がることによってアーク長が長くなることがなく、溶滴移行期間から冷却期間へ切り替えられるときには、短絡が発生してスパッタが発生することがない。従って、適切なＴＩＧ溶接並みのうろこ状ビードが形成される。

本発明のアーク溶接装置を示す図である。 本発明のアーク溶接装置のワイヤ送給経路変更機の第１の実施形態を示す図である。 本発明のアーク溶接装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明のアーク溶接装置のワイヤ送給経路変更機の第２の実施形態を示す図である。 一般的なアーク溶接装置の構成図である。 従来技術２のアーク溶接方法を説明するためのタイミングチャートである。 従来技術２のアーク溶接方法を説明するためのタイミングチャートである。

発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。図１は、本発明のアーク溶接装置を示す図である。同図において、溶接ロボット４のマニピュレータ５の先端部に溶接トーチ７が取り付けられ、マニピュレータ５の下アーム２１の先端部に設けられた上アーム２２にワイヤ送給機１１が取り付けられ、ワイヤ送給経路変更機２３がワイヤ送給機１１と溶接トーチ７との間に設けられている。このワイヤ送給経路変更機２３はワイヤ送給機１１又は溶接トーチ７のいずれかにフランジを介して取り付けられる。その他の機能は、図５に示したアーク溶接装置の同機能に同符号を付して説明を省略する。

次に、ワイヤ送給経路変更機２３の第１の実施形態を図２を参照して説明する。図２は、本発明のアーク溶接装置のワイヤ送給経路変更機の第１の実施形態を示す図である。同図において、ワイヤ送給経路変更機２３のワイヤ挿入口２４までコイルライナ４７によってガイドされた溶接ワイヤ１が挿入され、ワイヤ挿出口２５から溶接ワイヤ１がコイルライナ４７に挿出される。ワイヤ保持部材２６はリング形状を有し、このリング内に溶接ワイヤ１が挿通されている。このワイヤ保持部材２６は、必ずしもリング形状である必要は無く、溶接ワイヤ１を挿通できる形状であれば矩形状でも良い。調整モータ２７の出力軸に駆動ギヤ２８が取り付けられて、この駆動ギヤ２８に減速機２９が歯合されている。この減速機２９にフランジを介して移動バーの基端部３０ａが取り付けられている。また、移動バーの先端部３０ｂにはワイヤ保持部材２６が取り付けられている。

このワイヤ保持部材２６は、ステッチパルス溶接の第１の期間である溶滴移行期間中は、ワイヤ挿入口２４とワイヤ挿出口２５とを結ぶワイヤ送給直線Ｌ上に位置し、その後、第２の期間である冷却期間に達したときにワイヤ保持部材２６はワイヤ送給直線Ｌから予め定めた距離だけ離間させた離間位置Ｂへ移動し、その後、再度、溶滴移行期間に達したときにワイヤ保持部材は離間位置Ｂからワイヤ送給直線Ｌ上へ移動する。調整モータ２７にはエンコーダからなる回転数検出器３１が取り付けられていて、この回転数検出器３１の出力値が溶接電源１０に入力される。

溶接電源１０の調整モータ制御手段４８内に設けられた調整モータ回転数設定器３２は、ワイヤ保持部材２６をワイヤ送給直線Ｌ上の位置と離間位置Ｂとの間を移動させる移動距離に対応した調整モータ２７の回転数が設定される。調整モータ回転指令回路３３は、回転数検出器３１からの出力値と調整モータ回転数設定器３２からの出力値とを入力して、調整モータ駆動信号が入力されたときに正回転方向又は逆回転方向へ調整モータ２７を調整モータ回転数設定器３２の設定値に達するまで回転する。これによって、ワイヤ送給経路変更機２３内の溶接ワイヤ１の送給経路は、ワイヤ保持部材２６がワイヤ送給直線Ｌ上の位置にあるときは、Ａ点とＣ点を結ぶ直線となり、ワイヤ保持部材が離間位置Ｂにあるときは、Ａ点からＢ点を経由してＣ点までの曲線となる。このワイヤ送給経路変更機２３内の溶接ワイヤ１の送給経路は、ワイヤ保持部材２６の離間位置を調整することによって変化させることができる。

ワイヤ保持部材２６の離間位置は、溶接ワイヤ１の材質や直径、溶接ワイヤ１の送給速度、溶接電流、溶接電圧の溶接条件及びワイヤ送給経路変更機２３のワイヤ挿入口２４とワイヤ挿出口２５との間の距離から予め決定される。ワイヤ送給経路変更機２３内の溶接ワイヤ１の送給経路を直線状から円弧状に変化させること、又はその逆に変化させることによって、ワイヤ送給機１１から送出された溶接ワイヤ１のワイヤ送給速度の変化が遅延することを相殺することができる。

溶接トーチへのシールドガス及び電力の供給は図示を省略したコンジットケーブルから供給される。

以下、動作を説明する。図３は、本発明のアーク溶接装置の動作を説明するためのタイミングチャートであり、同図（Ａ）は溶接トーチ７の移動速度の時間経過を示し、同図（Ｂ）はワイヤ送給速度信号Ｆｃの時間経過を示し、同図（Ｃ）はワイヤ送給機１１から送出された溶接ワイヤ１の送給速度の時間経過を示し、同図（Ｄ）はワイヤ送給経路変更機２３内の溶接ワイヤ１の送給経路の長さの時間経過を示し、同図（Ｅ）は溶接トーチ７から送出された溶接ワイヤ１の送給速度の時間経過を示し、同図（Ｆ）は溶接電流Ｉｗの時間経過を示している。

図３の時刻ｔ１において、同図（Ａ）に示すように、教示された移動ピッチごとに位置する複数の停止位置のいずれかに溶接トーチ７の移動が停止され、同図（Ｆ）に示すように、溶接電源１０内の電流制御手段１２によって溶接電流Ｉｗは直流電流からパルス電流へ瞬時に切り替わり、溶接ワイヤ１と被溶接物２の間にアーク３を発生させることによって溶滴移行させ、第１の期間である溶滴移行期間が開始される。同図（Ｂ）に示すように、ワイヤ送給機１１に入力されるワイヤ送給速度設定信号Ｆｃは、ワイヤ低速度設定値Ｗｓｌからワイヤ高速度設定値Ｗｓｈへ切り替えられるが、同図（Ｃ）に示すように、ワイヤ送給機１１から送出された溶接ワイヤ１の送給速度は、ワイヤ送給機１１の送給モータや送給ロールの慣性によって、低速度から遅延時間をもって時刻ｔ２において高速度へ達する。

この時刻ｔ１において、溶接電源１０内の調整モータ制御手段４８において、調整モータ起動信号が調整モータ回転指令回路３３に入力されて、調整モータ回転数設定器３２で設定された回転数だけ調整モータ２７を、移動バー３０がａ方向へ回転する方向へ回転させる。この結果、調整モータ２７に連結された駆動ギヤ２８が回転して、減速機２９を介して移動バー３０を回転させる。これによって、ワイヤ保持部材２６が時刻ｔ１まで位置していた離間位置Ｂからワイヤ送給直線Ｌ上の位置へ移動して、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて、同図（Ｄ）に示すように、ワイヤ送給経路変更機２３内の溶接ワイヤ１の送給経路の長さが、長いＬ２から短いＬ１へ変化する。このとき、溶接ワイヤ１の後端部はワイヤ送給機１１の送給ローラと加圧ローラとで挟まれているので、溶接ワイヤ１は溶接トーチ７方向へＬ２とＬ１との差の長さだけ押し出されることになる。この結果、ワイヤ送給機１１から送出された溶接ワイヤ１のワイヤ送給速度の変化が遅延することが相殺されて、同図（Ｅ）に示すように、溶接トーチ７から送出された溶接ワイヤ１の送給速度は、時刻ｔ１において瞬時にワイヤ低速度からワイヤ高速度へ変化する。

時刻ｔ３において、同図（Ａ）に示すように、溶接トーチ７を移動ピッチだけ動かすための次の停止位置への移動が開始され、同図（Ｆ）に示すように、溶接電源１０内の電流制御手段１２によって溶接電流Ｉｗはパルス電流から直流電流へ瞬時に切り替わり、溶接ワイヤ１と被溶接物２との間にアーク３を発生させつつ被溶接物２に形成される溶融池を冷却し、第２の期間である冷却期間が開始される。このとき同図（Ｂ）に示すように、ワイヤ送給機１１に入力されるワイヤ送給速度設定信号Ｆｃは、ワイヤ高速度設定値Ｗｓｈからワイヤ低速度設定値Ｗｓｌへ切り替えられるが、同図（Ｃ）に示すように、ワイヤ送給機１１から送出された溶接ワイヤ１の送給速度は、ワイヤ送給機１１の送給モータや送給ロールの慣性によって、高速度から遅延時間をもって時刻ｔ４において低速度へ達する。

この時刻ｔ３において、溶接電源１０内において、調整モータ起動信号が調整モータ回転指令回路３３に入力されて、調整モータ回転数設定器３２で設定された回転数だけ調整モータ２７を、移動バー３０をｂ方向へ回転させる方向へ回転させる。この結果、調整モータ２７に連結された駆動ギヤ２８が回転して、減速機２９を介して移動バー３０を回転させる。これによって、ワイヤ保持部材２６が時刻ｔ３まで位置していたワイヤ送給直線Ｌ上の位置から離間位置Ｂへ移動して、時刻ｔ３から時刻ｔ４かけて、同図（Ｄ）に示すように、ワイヤ送給経路変更機２３内の溶接ワイヤ１の送給経路の長さが、短いＬ１から長いＬ２へ変化する。このとき、溶接ワイヤ１の後端部はワイヤ送給機１１の送給ローラと加圧ローラとで挟まれているので、溶接トーチ７側の溶接ワイヤ１がＬ２とＬ１との差の長さだけ引き戻されることになる。この結果、ワイヤ送給機１１から送出された溶接ワイヤ１のワイヤ送給速度の変化が遅延することが相殺されて、同図（Ｅ）に示すように、溶接トーチ７から送出された溶接ワイヤ１の送給速度は、時刻ｔ３おいて瞬時に高速度から低速度へ変化する。以後、冷却期間と溶滴移行期間とを繰り返す。

この結果、本発明のアーク溶接装置は、ステッチパルス溶接を行うときに、ワイヤ送給速度をワイヤ送給速度設定信号Ｆｃに対応して適切に切り替えることができる。従って、冷却期間から溶滴移行期間へ切り替えられるときには、溶接ワイヤ１の先端がアーク３によって燃え上がることによってアーク長が長くなることがなく、溶滴移行期間から冷却期間へ切り替えられるときには、短絡が発生してスパッタが発生することがない。従って、適切なＴＩＧ溶接並みのうろこ状ビードが形成される。

上述したワイヤ送給経路変更機の第１の実施形態として、調整モータ２７の回転数を溶接条件等に対応して設定する場合を説明したが、この手段の代わりに、調整モータ２７の回転数を固定させておいて、移動バーの基端部３０ａを減速機２９の軸にクランプ部材でクランプしてネジで固定する。そして、溶接条件等に対応して、移動バー３０のクランプ部材に固定された箇所から先端部３０ｂまでの距離を調整することによって、ワイヤ送給経路変更機２３内の溶接ワイヤ１の送給経路を変化させても良い。

図４は、本発明のアーク溶接装置のワイヤ送給経路変更機の第２の実施形態を示す図である。同図において、ワイヤ送給経路変更機４１内のリニアガイド４２のガイドレール４３がワイヤ送給経路変更機４１の本体に固着されている。リニアガイド４２のスライド部材４４がプレート４５に固着され、プレートの先端部４５ａにワイヤ保持部材２６が取り付けられていて、プレートの側端部４５ｂにラック４６が固着されている。このラック４６に減速機２９が歯合している。リニアガイド４２のスライド部材４４はガイドレール４３に沿って自由に移動できる。したがって、減速機２９が回転するとラック４６が移動して、ラック４６が固着されたプレート４５も移動する。このとき、プレート４５に固着されたリニアガイド４２のスライド部材４４はガイドレール４３に沿って移動するので、プレート４５は直線的に移動する。これによって、ラック４６と減速機２９とによって減速機２９の回転運動がラック４６の直線運動に変換される。

ワイヤ送給経路変更機の第２の実施形態は、上述したワイヤ送給経路変更機の第１の実施形態と同様に、ワイヤ保持部材２６をワイヤ送給直線Ｌ上と離間位置Ｂとの間で移動させる。ワイヤ送給経路変更機の第２の実施形態が設けられた本発明のアーク溶接装置の動作及び効果は上述したワイヤ送給経路変更機の第１の実施形態が設けられた本発明のアーク溶接装置の動作及び効果と同様であるので説明を省略する。

上述した本発明のアーク溶接装置のワイヤ送給経路変更機の第２の実施形態として調整モータ２７の回転数を溶接条件等に対応して設定する場合を説明したが、この手段の代わりに、リミットスイッチによってワイヤ保持部材２６の位置を検出してワイヤ保持部材２６の動作を制御しても良い。

即ち、ワイヤ保持部材２６の上端部と下端部とにそれぞれ接触する２つのリミットスイッチをそれぞれ設けて、ワイヤ保持部材２６がワイヤ送給直線Ｌ上の位置にあるときは、ワイヤ保持部材２６の下端部に接触するリミットスイッチによってワイヤ保持部材２６の位置が検出される。そして、ワイヤ保持部材２６が離間位置Ｂにあるときは、ワイヤ保持部材２６の上端部が接触するリミットスイッチによってワイヤ保持部材２６の位置が検出される。このようにして調整モータ２７を回転させると、リミットスイッチによってワイヤ保持部材２６の位置を検出して保持部材２６の動作を制御することができる。ワイヤ送給経路変更機内の溶接ワイヤ１の送給経路の長さは、ワイヤ保持部材２６の上端部に接触するリミットスイッチの位置を調整することによって変化させることができる。

なお、ワイヤ送給経路変更機２３又は４１は、ワイヤ送給機１１にフランジを介して取り付けるよりも、溶接トーチ７にフランジを介して取り付けることによって、ワイヤ送給経路変更機２３又は４１から送出された溶接ワイヤ１が、溶接ワイヤ１の外周面とコイルライナの内周面との隙間で曲がることが少なくなるので、ワイヤ送給速度設定信号Ｆｃに対する実際のワイヤ送給速度の応答性がより高くなる。

１ 溶接ワイヤ
２ 被溶接物
３ アーク
４ 溶接ロボット
５ マニピュレータ
６ 一線式パワーケーブル
７ 溶接トーチ
８ ティーチペンダント
９ ロボット制御装置
１０ 溶接電源
１１ ワイヤ送給機
１２ 電流制御手段
１３ ワイヤ送給制御手段
１４ 駆動回路
１５ 記憶回路
２１ 下アーム
２２ 上アーム
２３ ワイヤ送給経路変更機
２４ ワイヤ挿入口
２５ ワイヤ挿出口
２６ ワイヤ保持部材
２７ 調整モータ
２８ 駆動ギヤ
２８ 調整モータ
２９ 減速機
３０ 移動バー
３０ａ 移動バーの基端部
３０ｂ 移動バーの先端部
３１ 回転数検出器
３２ 調整モータ回転数設定器
３３ 調整モータ回転指令回路
４１ ワイヤ送給経路変更機
４２ リニアガイド
４３ ガイドレール
４４ スライド部材
４５ プレート
４５ａ プレートの先端部
４５ｂ プレートの側端部
４６ ラック
４７ コイルライナ
４８ 調整モータ制御手段
Ｂ 離間位置
Ｄｗ 動作軌跡データ
Ｆｃ ワイヤ送給速度設定信号
Ｉｗ 溶接電流
Ｌ ワイヤ送給直線
Ｌ１、Ｌ２ 溶接ワイヤの送給経路の長さ
Ｍｃ 動作制御信号
Ｐｃ 溶接電源出力制御信号
Ｕｗ 溶接トーチ移動速度設定信号
Ｖｗ 溶接電圧
Ｗｓ 送給速度
Ｗｓｈ ワイヤ高速度設定信号
Ｗｓｌ ワイヤ低速度設定信号

Claims (1)

1. 溶接ロボットと、
   この溶接ロボットのマニピュレータの先端部に取り付けられた溶接トーチと、
   前記マニピュレータの上アームに取り付けられたワイヤ送給機とを備え、
   教示された移動ピッチごとに位置する複数の停止位置のいずれかに前記溶接トーチを停止させて、前記ワイヤ送給機によって前記溶接トーチに第１の送給速度で送給された溶接ワイヤと被溶接物の間に第１の電流を通電してアークを発生させることによって溶融池を形成する第１の期間と、前記溶接トーチを前記移動ピッチだけ動かして次の前記停止位置へ移動させ、前記ワイヤ送給機によって前記溶接トーチに前記第１の送給速度よりも遅い第２の送給速度で送給された前記溶接ワイヤと前記被溶接物の間に前記第１の電流よりも小さい第２の電流を通電して前記アークを発生させて、溶滴移行を行わせない第２の期間とを交互に繰り返すアーク溶接装置において、
   前記溶接ワイヤが挿入されるワイヤ挿入口と、
   前記溶接ワイヤが挿出されるワイヤ挿出口と、
   前記ワイヤ挿入口から挿入された前記溶接ワイヤを保持するワイヤ保持部材と、
   このワイヤ保持部材を前記第１の期間は前記ワイヤ挿入口と前記ワイヤ挿出口とを結ぶワイヤ送給直線上に位置させ、その後、前記第２の期間に達したときに前記ワイヤ保持部材を前記ワイヤ送給直線から予め定めた距離だけ離間させた離間位置へ移動させ、その後、前記第１の期間に達したときに前記ワイヤ保持部材を前記離間位置から前記ワイヤ送給直線上へ移動させるワイヤ保持部材移動手段とを有するワイヤ送給経路変更機を備え、
   このワイヤ送給経路変更機が前記ワイヤ送給機と前記溶接トーチとの間に設けられたことを特徴とするアーク溶接装置。

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