(57)【要約】【課題】  溶接チップの最適な交換時期を把握することができる精度の高い溶接チップの磨耗度検出装置及び検出方法を提供する。【解決手段】  溶接チップ１１に形成された溶接ワイヤ孔１２から突出された溶接ワイヤ１３を溶接ワイヤ孔１２に接合するまで変位させる際の溶接ワイヤ１３の位置情報を検出する測定ユニット１４と、この測定ユニット１４が検出した検出値に基づいて溶接ワイヤ１３の変位量を算出し、この変位量が予め設定された設定値よりも大であれば溶接チップ１１が使用限界にあると判定する磨耗判定ユニット１５とを備えるようにする。【選択図】  図１
2005224814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接ワイヤをトーチ先端に送給する溶接ワイヤ孔が形成された溶接チップの磨耗度判定装置において、
前記溶接ワイヤ孔から突出された前記溶接ワイヤを前記溶接ワイヤ孔に接合するまで変位させる際の前記溶接ワイヤの位置情報を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した検出値に基づいて前記溶接ワイヤの変位量を算出し、この変位量が予め設定された設定値よりも大であれば前記溶接チップが使用限界にあると判定する判定手段とを備えることを特徴とする溶接チップの磨耗度判定装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記溶接ワイヤの軸心とほぼ直交する方向に向かって進退移動し、且つ進退移動する際の位置情報を検出する第１の検出部と、前記溶接ワイヤに接触したことを検出する第２の検出部と、前記溶接ワイヤが前記溶接ワイヤ孔に接合したことを検出する第３の検出部とを備え、前記第１及び第２の検出部が検出した検出値から、前記溶接チップから突出された状態の前記溶接ワイヤの位置情報が得られると共に、前記第１及び第３の検出部が検出した検出値から、前記溶接ワイヤ孔に接合した状態の前記溶接ワイヤの位置情報が得られるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の溶接チップの磨耗度判定装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記溶接ワイヤ孔から突出された溶接ワイヤが永久変形しない推力で進退移動することを特徴とする請求項２に記載の溶接チップの磨耗度判定装置。
【請求項４】
前記検出量は、前記溶接ワイヤの軸心に直交し、且つ互いに対向する２方向における検出量であることを特徴とする請求項１に記載の溶接チップの磨耗度判定装置。
【請求項５】
溶接ワイヤをトーチ先端に送給する溶接ワイヤ孔が形成された溶接チップの磨耗度判定方法において、
前記溶接ワイヤ孔から突出された前記溶接ワイヤの位置情報を検出する第１の工程と、
前記溶接ワイヤを前記溶接ワイヤ孔に接合させた際の前記溶接ワイヤの位置情報を検出する第２の工程と、
前記第１及び第２の工程で検出された前記溶接ワイヤの位置情報に基づいて前記溶接ワイヤの変位量を算出し、この変位量が予め設定された設定値よりも大であれば前記溶接チップが使用限界にあると判定する第３の工程とを有することを特徴とする溶接チップの磨耗度判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、溶接チップの磨耗度検出装置及び検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アーク溶接に用いられる溶接チップは、その内部に形成された溶接ワイヤ孔を介して溶接ワイヤをトーチ先端に送給した状態で通電し、母材との間にアークを発生させ、その熱で母材と溶接ワイヤとを連続的に溶かし溶接していくものである。この溶接ワイヤ孔は、溶接ワイヤが送給される度に磨耗してしまう。そして、磨耗が進行して溶接ワイヤ孔がいびつになると、溶接チップは溶接ワイヤの位置を一定に保持することが難しくなりアークが不安定になる。
そこで、従来では、溶接チップの交換を行う目安となる生産台数やアーク溶接累計時間を予め設定しておき、所定の生産台数、或いはアーク溶接累計時間に達したらアーク溶接ラインに設置されている全アーク溶接ロボットの溶接チップを交換していた。しかしながら、このような従来の方法にあっては、アーク溶接ロボット毎に溶接チップの磨耗因子、つまり溶接長、溶接条件等が異なるため、まだ使用できる溶接チップであっても新品の溶接チップに交換してしまうので不経済であるという問題があった。
【０００３】
このような問題を解決するために、特許文献１には、アーク溶接を行う際の溶接電流の変化、また、特許文献２には、アーク溶接を行う際の溶接電流と溶接負荷電圧とに基づいて溶接チップが使用限界にあるか否かをアーク溶接ロボット毎に判断することが提案されている。しかしながら、これらの溶接チップの磨耗度検出方法にあっては、溶接チップの磨耗度を溶接電流や溶接負荷電圧等の代用特性に基づいて検出しているため、溶接チップが使用限界にあるか否かを判断する際の正確性に欠けるという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４７７９号公報
【特許文献２】特開平１０−２４４３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、この発明は、上記した従来の溶接チップの磨耗度検出方法が有している問題点を解決するためになされたものであって、溶接チップの最適な交換時期を把握することができる精度の高い溶接チップの磨耗度検出装置及び検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、溶接ワイヤをトーチ先端に送給する溶接ワイヤ孔が形成された溶接チップの磨耗度判定装置において、
前記溶接ワイヤ孔から突出された前記溶接ワイヤを前記溶接ワイヤ孔に接合するまで変位させる際の前記溶接ワイヤの位置情報を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した検出値に基づいて前記溶接ワイヤの変位量を算出し、この変位量が予め設定された設定値よりも大であれば前記溶接チップが使用限界にあると判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明の構成に加えて、前記検出手段は、前記溶接ワイヤの軸心とほぼ直交する方向に向かって進退移動し、且つ進退移動する際の位置情報を検出する第１の検出部と、前記溶接ワイヤに接触したことを検出する第２の検出部と、前記溶接ワイヤが前記溶接ワイヤ孔に接合したことを検出する第３の検出部とを備え、前記第１及び第２の検出部が検出した検出値から、前記溶接チップから突出された状態の前記溶接ワイヤの位置情報が得られると共に、前記第１及び第３の検出部が検出した検出値から、前記溶接ワイヤ孔に接合した状態の前記溶接ワイヤの位置情報が得られるように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明の構成に加えて、前記検出手段は、前記溶接ワイヤ孔から突出された溶接ワイヤが永久変形しない推力で進退移動することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明の構成に加えて、前記検出量は、前記溶接ワイヤの軸心に直交し、且つ互いに対向する２方向における検出量であることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、上記目的を達成するために、溶接ワイヤをトーチ先端に送給する溶接ワイヤ孔が形成された溶接チップの磨耗度判定方法において、前記溶接ワイヤ孔から突出された前記溶接ワイヤの位置情報を検出する第１の工程と、前記溶接ワイヤを前記溶接ワイヤ孔に接合させた際の前記溶接ワイヤの位置情報を検出する第２の工程と、前記第１及び第２の工程で検出された前記溶接ワイヤの位置情報に基づいて前記溶接ワイヤの変位量を算出し、この変位量が予め設定された設定値よりも大であれば前記溶接チップが使用限界にあると判定する第３の工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、溶接ワイヤ孔から突出された溶接ワイヤを溶接ワイヤ孔に接合するまで変位させる際の溶接ワイヤの位置情報を検出する検出手段と、この検出手段が検出した検出値に基づいて溶接ワイヤの変位量を算出し、この変位量が予め設定された設定値よりも大であれば溶接チップが使用限界にあると判定する判定手段とを備えている。これにより、溶接チップの磨耗度を、従来のように溶接電流や溶接負荷電圧等の代用特性に基づいて検出するのではなく、溶接ワイヤの変形量、すなわち、溶接ワイヤ孔の磨耗度に基づいて検出するので、溶接チップの使用限界を判断する際の正確性を向上させることができる。そして、溶接チップの磨耗度を正確、且つ確実に把握することができるので、アーク溶接ロボット毎に適切な溶接チップの交換を行うことができて、まだ使用できる溶接チップの交換が未然に防止されて経済性が向上する。また、溶接チップの磨耗による溶接不良を未然に防止することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、検出手段は、溶接ワイヤの軸心とほぼ直交する方向に向かって進退移動し、且つ進退移動する際の位置情報を検出する第１の検出部と、溶接ワイヤに接触したことを検出する第２の検出部と、溶接ワイヤが溶接ワイヤ孔に接合したことを検出する第３の検出部とを備えている。そして、第１及び第２の検出部が検出した検出値から、溶接チップから突出された状態の溶接ワイヤの位置情報が得られると共に、第１及び第３の検出部が検出した検出値から、溶接ワイヤ孔に接合した状態の溶接ワイヤの位置情報が得られるように構成されている。これにより、請求項１に記載の発明の作用効果に加えて、溶接ワイヤ孔から突出された溶接ワイヤがどのような状態であっても、正確な位置情報を得ることができる。従って、溶接ワイヤ孔の磨耗度をより正確に把握することができるようになる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、検出手段は、溶接ワイヤ孔から突出された溶接ワイヤが永久変形しない推力で進退移動する。これにより、検出手段が溶接ワイヤ孔の磨耗度を検出する際の溶接ワイヤの変形を防ぐことができる。従って、溶接ワイヤ孔の磨耗度を一度に何回も繰り返して検出することができるようになる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、検出量は、溶接ワイヤの軸心に直交し、且つ互いに対向する２方向における検出量である。これにより、請求項１に記載の発明の作用効果に加えて、溶接ワイヤ孔の磨耗度をより正確に、且つ精度良く検出することができるようになる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、溶接ワイヤ孔から突出された溶接ワイヤの位置情報を検出する第１の工程と、溶接ワイヤを溶接ワイヤ孔に接合させた溶接ワイヤの位置情報を検出する第２の工程と、これら第１及び第２の工程で検出された溶接ワイヤの位置情報に基づいて溶接ワイヤの変位量を算出し、この変位量が予め設定された設定値よりも大であれば溶接チップが使用限界にあると判定する第３の工程とを有している。これにより、請求項５に記載の発明によれば、溶接チップの磨耗度を、従来のように溶接電流や溶接負荷電圧等の代用特性に基づいて検出するのではなく、溶接ワイヤ孔の磨耗度に基づいて検出するので、溶接チップの使用限界を判断する際の正確性を向上させることができる。そして、溶接チップの磨耗度を正確、且つ確実に把握することができるので、アーク溶接ロボット毎に適切な溶接チップの交換を行うことができて、まだ使用できる溶接チップの交換が未然に防止されて経済性が向上する。また、溶接チップの磨耗による溶接不良を未然に防止することができる。
【００１６】
これらの結果、溶接チップの最適な交換時期を把握することができる精度の高い溶接チップの磨耗度検出装置及び検出方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
溶接チップの最適な交換時期を把握することができる精度の高い溶接チップの消耗度検出装置及び検出方法を提供するという目的を、溶接電流や溶接負荷電圧等の代用特性に基づくことなく実現した。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。図１は、本実施例に係る溶接チップの磨耗度検出装置の構成を示した概略図、図２（ａ），（ｂ）は、同例における溶接ワイヤをＡ方向又はＢ方向にシフトした状態を示す側断面図、図３（ａ），（ｂ）は、同例における溶接ワイヤを約９０度回動した状態を示す模式図である。
【００１９】
まず、本溶接チップの磨耗度検出装置の構成を説明する。図１に示されるように、本溶接チップの磨耗度検出装置１０は、溶接チップ１１に形成された溶接ワイヤ孔１２に溶接ワイヤ１３を送給してアーク溶接を行うアーク溶接ロボットに適用されるものであり、溶接チップ１１先端から突出された溶接ワイヤ１３を溶接ワイヤ孔１２に接合するまで変位させた際の溶接ワイヤ１３の位置情報を検出する検出手段としての測定ユニット１４と、測定ユニット１４が検出した検出値に基づいて溶接ワイヤ１３の変位量を算出し、この変位量が予め設定された設定値よりも大であれば溶接チップ１１が使用限界にあると判定して、溶接チップ交換の判定信号を出力する磨耗判定手段としての磨耗判定ユニット１５と、これら測定ユニット１４及び磨耗判定ユニット１５を統合制御すると共に、溶接チップ交換の判定信号が入力されるとアーク溶接ロボットの制御ユニット１６に溶接チップ１１を交換させる制御信号を出力する磨耗検出制御ユニット１７とを備えて構成されている。
【００２０】
測定ユニット１４には、溶接チップ１１先端側に向かって延びた長尺状のアーム部材１８が一体的に備えられている。アーム部材１８の先端には、溶接ワイヤ１３の径状よりも大とされた平面視円形状の測定開口部位を有した第２の検出部としてのワイヤ測定子１９が支柱２０によって支持された状態で取り付けられている。このワイヤ測定子１９は、その測定開口部位に挿入された溶接ワイヤ１３に接触したことを検出するものであり、その検出値は、ワイヤ検出信号線２１を介して磨耗判定ユニット１５に入力される。
【００２１】
さらに、測定ユニット１４には、この測定ユニット１４を溶接ワイヤ１３の軸心とほぼ直交する方向に向かって進退移動させるシリンダ装置２２が備えられていると共に、この測定ユニット１４が進退移動を行った際の位置情報を検出する第１の検出部としてのスライド量検出部２３が内蔵されている。このスライド量検出部２３が検出した検出値は、測定ユニットスライド量検出信号線２４を介して磨耗判定ユニット１５に入力される。
【００２２】
シリンダ装置２２は、磨耗検出制御ユニット１７によって駆動制御されるものである。しかも、この場合は、測定ユニット１４を進退移動させる際のシリンダ推力が可変制御可能とされている。これにより、溶接チップ１１先端から突出された溶接ワイヤ１３に永久変形（曲がり）が生じないシリンダ推力、言い換えれば、溶接ワイヤ１３の曲げ降伏強度（弾性変形の限界）に達しないシリンダ推力によって測定ユニット１４を進退移動させて、溶接チップ１１先端から突出された溶接ワイヤ１３をワイヤ測定子１９によって溶接ワイヤ孔１２に接合するまでしならせることが可能とされている。
【００２３】
さらに、このシリンダ装置２２には、溶接ワイヤ１３が溶接ワイヤ孔１２に接合したことをワイヤ剛性とシリンダ推力との釣り合いから検出する第３の検出部としての接合検出部２５が内蔵されている。この接合検出部２５が検出した検出値は、スライド量検出部２３が検出した検出値と同様に、測定ユニットスライド量検出信号線２４を介して磨耗判定ユニット１５に入力される。そして、溶接ワイヤ１３が溶接ワイヤ孔１２に接合したことを接合検出部２５が検出すると、磨耗検出制御ユニット１７は測定ユニット１４の進退移動を直ちに停止するように構成されている。すなわち、このように構成された測定ユニットのワイヤ測定子１９及びスライド量検出部２３が検出した検出値からは、溶接チップ１１先端から突出された溶接ワイヤ１３の位置情報が得られる。また、スライド量検出部２３及び接合検出部２５が検出した検出値からは、溶接ワイヤ孔１２に接合した溶接ワイヤ１３の位置情報が得られる。
【００２４】
磨耗判定ユニット１５は、測定ユニット１４のワイヤ測定子１９、スライド量検出部２３及び接合検出部２５が検出した検出値に基づいて、溶接チップ１１先端から突出された溶接ワイヤ１３を溶接チップ１１に接合するまでしならせた際の変形量を算出する。すなわち、磨耗判定ユニット１５は、溶接チップ１１先端から突出された溶接ワイヤ１３の位置情報を測定基準点とし、この測定基準点と溶接ワイヤ孔１２に接合した溶接ワイヤ１３の位置情報による検出点との離間距離を算出することによって溶接ワイヤ１３の変形量を算出する。
【００２５】
なお、この変形量は、図２（ａ），（ｂ）に示されるように、溶接ワイヤ１３の軸心に対してほぼ直交し、且つ互いに対向する２方向（図１中にあっては、Ａ方向及びＢ方向のこと）に向かってそれぞれ溶接ワイヤ１３の突出端側（先端側）をしならせた際の変形量のことである。また、これらの変形量は、Ａ方向及びＢ方向のような紙面左右方向だけでなく、紙面垂直方向における溶接ワイヤ１３の変形量も考慮されるのが好ましい。
【００２６】
ここで、紙面垂直方向における溶接ワイヤ１３の変形量を考慮するには、紙面垂直方向における溶接ワイヤ１３の移動量を検出する必要がある。このような場合には、次の２通りの方法が考えられる。１つめは、溶接ワイヤ１３を仮想軸として測定ユニット１４を左廻り、又は右廻りに約９０度回動させた状態で紙面垂直方向における溶接ワイヤ１３の移動量を検出するものである。これによると、測定ユニット１４を回動させるための回動装置が必要となってしまう。
【００２７】
そこで、２つめは、測定ユニット１４の位置は固定し、アーク溶接ロボットのアーム（手首部のこと、但し図示せず）をほぼ９０度回動するように駆動制御する。すなわち、図３（ａ），（ｂ）に示されるように、溶接チップ１１を左廻り、又は右廻りにほぼ９０度回動させた状態で、溶接ワイヤ１３先端の紙面左右方向における変形量を計測するものである。なお、この場合、アーク溶接ロボットのアーム駆動は、磨耗検出制御ユニット１７がアーム駆動用の制御信号をアーク溶接ロボットの制御ユニット１６に出力することによって行われる。
【００２８】
磨耗判定ユニット１５は、このようにして算出した溶接ワイヤ１３の変形量と予め設定されている設定値とを比較する。そして、これらの変形量のうち少なくとも何れか１つが予め設定された設定値よりも大であれば、溶接チップ１１の溶接ワイヤ孔１２はいびつに拡径しており、溶接チップ１１の磨耗度は高くて使用限界に達していると判定する。そして、磨耗判定ユニット１５は、溶接チップ交換の判定信号を磨耗検出制御ユニット１７に出力する。
【００２９】
また、磨耗判定ユニット１５は、これら変形量が予め設定された設定値よりも小であれば、溶接チップ１１の溶接ワイヤ孔１２は、溶接ワイヤ１３の位置を一定に保持できなくなるほど拡径しておらず、溶接チップ１１の磨耗度は低くて使用限界に達していないと判定する。この場合、磨耗判定ユニット１５は、溶接チップ交換の判定信号を出力しない。
【００３０】
磨耗検出制御ユニット１７は、これら測定ユニット１４及び磨耗判定ユニット１５を統括制御すると共に、アーク溶接ロボットの制御ユニット１６にアクセス可能に接続するものである。さらに、この磨耗検出制御ユニット１７は、溶接チップ交換の判定信号が入力すると、アーク溶接ロボットの制御ユニット１６に溶接チップを交換させる制御信号を出力するように設定されている。
さらにまた、この磨耗検出制御ユニット１７からは、アーク溶接ロボットの制御ユニット１６に対して、アーク溶接ロボットのアーム駆動用の制御信号、溶接ワイヤ送給用の制御信号等が出力される。
【００３１】
さらに、この磨耗検出制御ユニット１７には、溶接チップ１１先端からワイヤ測定子１９までの溶接ワイヤ距離Ｌと、この溶接ワイヤ距離Ｌに応じた溶接ワイヤ１３に永久変形（曲がり）が生じるまでの力、言い換えれば溶接ワイヤ１３の曲げ降伏強度に達するまでの力とに基づいて、溶接ワイヤ１３を溶接ワイヤ孔１２に接触させるまでの推奨されるシリンダ推力が設定されるようになっている。
下記の表に、溶接ワイヤ１３がφ１．２（ｍｍ）の場合の設定例を示す。
【００３２】
【表１】
2005224814.tif 000003
但し、  Ｌ：溶接チップ先端からワイヤ測定子までの溶接ワイヤ距離（ｍｍ）
Ｆ１：溶接ワイヤが弾性変形の限界に達するまでの力（ｋｇ）
Ｆ２：溶接ワイヤが溶接ワイヤ孔に接触するまでの推奨されるシリンダ推力（ｋｇ）
【００３３】
次に、本溶接チップの磨耗度検出装置１０による溶接チップ１１の磨耗度検出手順を図４を用いて説明する。
【００３４】
図４は、本発明による溶接チップ１１の磨耗度検出手順を示したフローチャートであり、本溶接チップの磨耗度検出装置１０は、アーク溶接ロボットの溶接作業が一旦終了し、アームが基準位置に戻った状態で溶接チップ１１の磨耗度検出動作を開始する。なお、この磨耗度検出は、前回の磨耗度検出を行ってから予め設定された設定時間（例えば、アーク通電累計時間、溶接長さ）が経過すると自動的に開始される。
【００３５】
磨耗検出制御ユニット１７は、測定ユニットをＡ方向にスライド移動（シフト）させ、ワイヤ測定子１９を測定開始位置である溶接チップ１１下方側に位置させる。そして、溶接チップ１１下端とワイヤ測定子１９との間の溶接ワイヤ距離Ｌが、予め設定された設定値、例えば８ｍｍとなるようにアーク溶接ロボットのアームを駆動制御すると共に、溶接ワイヤ１３先端がワイヤ測定子１９間を挿通するように図示しない溶接ワイヤ用送給ローラを駆動制御する。
【００３６】
次に、磨耗検出制御ユニット１７は、溶接ワイヤ１３の径状φ（ここでは、φ＝１．２ｍｍ）及び溶接ワイヤ距離Ｌ（Ｌ＝８ｍｍ）に応じて最適なシリンダ推力Ｆ２（この場合、Ｆ２＝０．５kg）を設定し、このシリンダ推力Ｆ２となるようにシリンダ装置２２を駆動制御して測定ユニット１４をＡ方向にスライド移動させる。このスライド移動が開始されると、測定ユニット１４のスライド量検出部２３は、測定ユニット１４のスライド移動に応じた位置情報を正確に検出して磨耗判定ユニット１５に出力する。
【００３７】
測定ユニット１４のスライド移動に伴ってワイヤ測定子１９が溶接ワイヤ１３に接触すると、磨耗判定ユニット１５にワイヤ測定子１９からの検出値が入力される。磨耗判定ユニット１５は、ワイヤ測定子１９からの検出値とスライド量検出部２３からの検出値とに基づいて、溶接チップ１１先端から突出された状態おける溶接ワイヤ１３の正確な位置情報を得る。
【００３８】
さらに、測定ユニット１４をＡ方向にスライド移動させていくと、ワイヤ測定子１９によって変形された溶接ワイヤ１３が溶接ワイヤ孔１２に接合する。この状態にあっては、磨耗判定ユニット１５に接合検出部２５からの検出値が入力される。磨耗判定ユニット１５は、スライド量検出部２３からの検出値と接合検出部２５からの検出値とに基づいて、溶接ワイヤ孔１２に接合した状態における溶接ワイヤ１３の正確な位置情報を得る。ここで、磨耗検出制御ユニット１７は、測定ユニット１４がそれ以上Ａ方向に向かってスライド移動しないようにシリンダ装置２２の作動を直ちに停止させる。それから、磨耗検出制御ユニット１７は、測定ユニット１４を測定開始位置に戻すためＢ方向に移動させる。
【００３９】
次に、磨耗検出制御ユニット１７は、既に設定されたシリンダ推力Ｆ２となるようにシリンダ装置２２を駆動制御して測定ユニット１４をＢ方向にスライド移動させる。このスライド移動が開始されると、測定ユニット１４のスライド量検出部２３は、Ａ方向に測定ユニット１４をスライド移動させたのと同様に、測定ユニット１４のスライド移動に応じた位置情報を正確に検出して磨耗判定ユニット１５に出力する。
【００４０】
測定ユニット１４のスライド移動に伴ってワイヤ測定子１９が溶接ワイヤ１３に接触すると、磨耗判定ユニット１５にワイヤ測定子１９からの検出値が入力される。磨耗判定ユニット１５は、ワイヤ測定子１９からの検出値とスライド量検出部２３からの検出値とに基づいて、溶接チップ１１先端から突出された状態おける溶接ワイヤ１３の正確な位置情報を得る。
【００４１】
さらに、測定ユニット１４をＢ方向にスライド移動させていくと、ワイヤ測定子１９によって変形された溶接ワイヤ１３が溶接ワイヤ孔１２に接合する。この状態にあっては、磨耗判定ユニット１５に接合検出部２５からの検出値が入力される。磨耗判定ユニット１５は、スライド量検出部２３からの検出値と接合検出部２５からの検出値とに基づいて、溶接ワイヤ孔１２に接合した状態における溶接ワイヤ１３の正確な位置情報を得る。ここで、磨耗検出制御ユニット１７は、測定ユニット１４がそれ以上Ｂ方向に向かってスライド移動しないようにシリンダ装置２２の作動を直ちに停止させる。それから、磨耗検出制御ユニット１７は、測定ユニット１４を測定開始位置に戻すためＡ方向に移動させる。
【００４２】
測定ユニット１４が測定開始位置に戻ったら、アーク溶接ロボットのアームを左廻り、又は右廻りにほぼ９０度回動制御することにより、溶接チップ１１を左廻り、又は右廻りに回動させる。そして、溶接チップ１１を左廻り、又は右廻りにほぼ９０度回動させた状態で、上記したステップ＊〜ステップ＊と同様の態様を繰り返すことにより、磨耗判定ユニット１５は、溶接チップ１１先端から突出された状態おける溶接ワイヤ１３の正確な位置情報と、溶接ワイヤ１３をＡ方向、又はＢ方向に向かって変形させて溶接ワイヤ孔１２に接合させた状態における溶接ワイヤ１３の正確な位置情報とを得る。これら溶接ワイヤ１３の位置情報を得ると、磨耗検出制御ユニット１７は、アーク溶接ロボットのアームを元の状態に戻すと共に、測定ユニット１４を測定開始位置に戻す。
【００４３】
磨耗判定ユニット１５は、ステップ＊〜ステップ＊との間で得られた溶接ワイヤ１３の位置情報からＡ方向における変形量を算出すると共に、ステップ＊〜ステップ＊との間で得られた溶接ワイヤ１３の位置情報からＢ方向における変形量を算出する。さらには、アーク溶接ロボットのアームをほぼ９０度回動させた状態におけるステップ＊〜ステップ＊との間で得られた溶接ワイヤ１３の位置情報から、アームをほぼ９０度回動させた状態におけるＡ及びＢ方向の変形量を算出する。そして、これらの変形量を予め設定された設定値と比較して、溶接ワイヤ孔１２の磨耗度を検出する。
【００４４】
すなわち、磨耗判定ユニット１５は、これらの変形量のうち少なくとも何れか１つが予め設定された設定値よりも大であれば、溶接チップ１１の溶接ワイヤ孔１２はいびつに拡径しており、溶接チップ１１の磨耗度は高くて使用限界に達していると判定する。そして、磨耗判定ユニット１５は、溶接チップ交換の判定信号を磨耗検出制御ユニット１７に出力する。すると、磨耗検出制御ユニット１７は、アーク溶接ロボットの制御ユニット１６に溶接チップを交換させる制御信号を出力して、アーク溶接ロボットの溶接チップ１１が自動交換される。
【００４５】
また、磨耗判定ユニット１５は、これら変形量が予め設定された設定値よりも小であれば、溶接チップ１１の溶接ワイヤ孔１２は、溶接ワイヤ１３の位置を一定に保持できなくなるほど拡径しておらず、溶接チップ１１の磨耗度は低くて使用限界に達していないと判定する。この場合、磨耗判定ユニット１５は、溶接チップ交換の判定信号を出力することはないので溶接チップ１１は交換されない。
【００４６】
このような溶接チップの磨耗度判定装置及び判定方法によれば、溶接チップ１１の磨耗度を、従来のように溶接電流や溶接負荷電圧等の代用特性に基づいて検出するのではなく、溶接ワイヤ１３の変形量、すなわち、溶接ワイヤ孔１２の磨耗度に基づいて検出するので、溶接チップ１１の使用限界を判断する際の正確性を向上させることができる。そして、溶接チップ１１の磨耗度を正確、且つ確実に把握することができるので、アーク溶接ロボット毎に適切な溶接チップ１１の交換を行うことができて、まだ使用できる溶接チップ１１の交換が未然に防止されて経済性が向上する。また、溶接チップ１１の磨耗による溶接不良を未然に防止することができる。
【００４７】
また、測定ユニット１４は、溶接ワイヤ１３の軸心とほぼ直交する方向に向かって進退移動し、且つ進退移動する際の位置情報を検出するスライド量検出部２３と、溶接ワイヤ１３に接触したことを検出するワイヤ測定子１９と、溶接ワイヤが溶接ワイヤ孔に接合したことを検出する接合検出部２５とを備えている。そして、ワイヤ測定子１９及びスライド量検出部２３が検出した検出値から、溶接チップ１１から突出された状態の溶接ワイヤ１３の位置情報が得られる。また、スライド量検出部２３及び接合検出部２５が検出した検出値から、溶接ワイヤ孔１２に接合した状態の溶接ワイヤ１３の位置情報が得られるように構成されている。これにより、溶接ワイヤ孔１２から突出された溶接ワイヤ１３がどのような状態であっても、正確な位置情報を得ることができる。従って、溶接ワイヤ孔１２の磨耗度をより正確に把握することができる。
【００４８】
また、測定ユニット１４は、溶接ワイヤ孔１２から突出された溶接ワイヤ１３が永久変形しない推力で進退移動する。これにより、測定ユニット１４が溶接ワイヤ孔１２の磨耗度を検出する際の溶接ワイヤ１３の変形を防ぐことができる。従って、溶接ワイヤ孔１２の磨耗度を一度に何回も繰り返して検出することができる。さらにまた、測定ユニット１４が検出する検出量は、溶接ワイヤ１３の軸心に直交し、且つ互いに対向する２方向における検出量である。これにより、溶接ワイヤ孔１２の磨耗度をより正確に、且つ精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施例に係る溶接チップの磨耗度検出装置の構成を示した概略図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、同例における溶接ワイヤをＡ方向又はＢ方向にシフトした状態を示す側断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、同例における溶接ワイヤを約９０度回動した状態を示す模式図である。
【図４】本発明による溶接チップの磨耗度検出手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１０  溶接チップの磨耗度判定装置
１１  溶接チップ
１２  溶接ワイヤ孔
１３  溶接ワイヤ
１４  測定ユニット（測定手段）
１５  磨耗判定ユニット（磨耗判定手段）
１９  ワイヤ測定子（第２の検出部）
２３  スライド量検出部（第１の検出部）
２５  接合検出部（第３の検出部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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