本ロボットシステムでは溶接トーチの倣い制御に「アークセンサ式」と「レーザセンサ揺動式」の2種類の方法を採用している。表2.1に電極別・倣い軸別の制御方式を示す。
まず、アークセンサ制御について説明する。アークセンサとは、溶接トーチを開先幅方向に揺動させることにより溶接アーク自体が溶接線の位置を検出するセンサとなるもので、溶接トーチの近傍に何らの検出デバイスを必要としないという特長を有する。原理的には、溶接トーチの揺動位置に対する溶接電流またはアーク電圧波形から溶接トーチの高さ方向および開先幅方向の位置ズレを検出し、トーチ位置を溶接中リアルタイムに修正するものである。何らかのデバイスを用いる他の方式と比較して、耐久性やコスト、適用範囲の面で優れている。
図2.2にGMAW(ガス・メタル・アーク溶接)における溶接アークの特性とアークセンサによるトーチ高さ制御の原理を示す。図に示すように、溶接トーチの平均溶接電流値を検出し、基準電流よりも高い場合には溶接トーチを上昇させ、また逆に低い場合は下降させれば、常に一定のトーチ高さを保つことができる。これが、アークセンサによるトーチ高さ制御の原理である。一般的に平均溶接電流の検出は揺動の1周期毎に行う。
