JP2009148801A - Stitch pulse welding method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stitch pulse welding method with which a wide weld bead can be formed. <P>SOLUTION: In the stitch pulse welding method, after welding is performed by moving an arc welding torch T to a working position on an operation line L, while repeating re-welding in the next working position separated by a prescribed moving pitch, a weld bead is formed on a workpiece W by superimposing welding traces that are formed through the welding at respective working positions on one another. A welding track Kc including a working position Pn is formed in a prescribed region having a prescribed width in a direction orthogonal to an operation line direction Dr and the operation line L, and welding is performed while moving the tip end of the arc welding torch T along the welding track Kc. The welding track Kc is a circular or elliptical or spiral welding track and is formed in accordance with a pattern selected among predetermined track patterns. Since the welding traces are formed by the welding track Kc in respective working positions, a wide weld bead can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、薄板の母材に与える熱影響を最小限に抑えながら溶接を行うステッチパルス溶接方法に関するものである。   The present invention relates to a stitch pulse welding method for performing welding while minimizing the influence of heat on a thin base metal.

ステッチパルス溶接とは、溶接時の入熱と冷却をコントロールすることにより、母材に与える熱影響を最小限に抑える溶接法である。薄板溶接の自動化を目的とした溶接法であって、従来の薄板溶接に比べ、溶接外観を向上させ、溶接歪み量を低減させることができるとされている(例えば、特許文献1参照)。   Stitch pulse welding is a welding method that minimizes the heat effect on the base metal by controlling the heat input and cooling during welding. It is a welding method aiming at automation of thin plate welding, and it is said that the welding appearance can be improved and the amount of welding distortion can be reduced as compared with conventional thin plate welding (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1には、アーク溶接トーチ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母材を溶融させ、その設定時間が経過した後にアークを停止させ、かつアーク溶接トーチを溶融部外周側のアーク再開始点に移動させる手段が開示されている。以下、この従来技術について説明する。   In Patent Document 1, an arc is generated for a predetermined time while the arc welding torch is stopped, the base material is melted, the arc is stopped after the set time has elapsed, and the arc welding torch is connected to the melting part. Means for moving to the arc restart point on the outer periphery side is disclosed. Hereinafter, this prior art will be described.

図13は、従来のステッチパルス溶接装置51を示した図である。   FIG. 13 is a view showing a conventional stitch pulse welding apparatus 51.

マニピュレータMは、ワークWに対してアーク溶接を自動で行うものであり、上アーム53、下アーム54及び手首部55と、これらを回転駆動するための複数のサーボモータ(図示せず)とによって構成されている。   The manipulator M automatically performs arc welding on the workpiece W, and includes an upper arm 53, a lower arm 54, a wrist portion 55, and a plurality of servo motors (not shown) for rotationally driving them. It is configured.

アーク溶接トーチTは、マニピュレータMの上アーム53の先端部分に取り付けられており、ワイヤリール56に巻回された直径1mm程度の溶接ワイヤ57をワークWの教示された溶接位置に導くためのものである。溶接電源APは、アーク溶接トーチTとワークWとの間に溶接電圧を供給する。ワークWに溶接を行う際は、溶接ワイヤ57をアーク溶接トーチTの先端から所望の突き出し長Ewだけ突き出した状態で行われる。突き出し長Ewの長さは、一般的に15mm前後にすることが多いが、溶接箇所の開先形状、溶接施工条件等に合わせて作業者が後述するティーチペンダントTPを用いて予め所望長に調整することが可能である。   The arc welding torch T is attached to the tip portion of the upper arm 53 of the manipulator M, and guides the welding wire 57 having a diameter of about 1 mm wound around the wire reel 56 to the welding position where the workpiece W is taught. It is. The welding power source AP supplies a welding voltage between the arc welding torch T and the workpiece W. When welding the workpiece W, the welding wire 57 is protruded from the tip of the arc welding torch T by a desired protrusion length Ew. The length of the protruding length Ew is generally around 15 mm, but the operator adjusts it to the desired length in advance using the teach pendant TP, which will be described later, according to the groove shape of the welding location, welding conditions, etc. Is possible.

コンジットケーブル52は、内部に溶接ワイヤ57を案内するためのコイルライナ(図示せず)を備えており、アーク溶接トーチTに接続されている。さらにコンジットケーブル52は、溶接電源APからの電力及びガスボンベ58からのシールドガスをもアーク溶接トーチTに供給する。   The conduit cable 52 includes a coil liner (not shown) for guiding the welding wire 57 therein, and is connected to the arc welding torch T. Furthermore, the conduit cable 52 also supplies the electric power from the welding power source AP and the shield gas from the gas cylinder 58 to the arc welding torch T.

操作手段としてのティーチペンダントTPは、いわゆる可搬式操作盤であって、マニピュレータMの動作、ステッチパルス溶接を行わせるために必要な条件(溶接電流、溶接電圧、移動速度、移動ピッチ、溶接時間および冷却時間)等を設定するためのものである。作業者は、このティーチペンダントTPを用いて、マニピュレータMの動作とともに上記条件を設定した作業プログラムを作成する。   The teach pendant TP as an operation means is a so-called portable operation panel, and the conditions (welding current, welding voltage, moving speed, moving pitch, welding time, and the conditions necessary for performing the operation of the manipulator M and stitch pulse welding) Cooling time) and the like. Using this teach pendant TP, the worker creates a work program in which the above conditions are set together with the operation of the manipulator M.

ロボット制御装置RCは、マニピュレータMに溶接動作の制御を実行させるためのものであり、内部に主制御部、動作制御部およびサーボドライバ(いずれも図示せず)等を備えている。そして、作業者がティーチペンダントTPによって教示した作業プログラムに基づき、サーボドライバからマニピュレータMの各サーボモータに動作制御信号を出力し、マニピュレータMの複数の軸をそれぞれ回転させる。ロボット制御装置RCは、マニピュレータMのサーボモータに備えられたエンコーダ(図示せず)からの出力によって現在位置を認識しているので、アーク溶接トーチTの先端部を制御することができる。   The robot controller RC is for causing the manipulator M to control the welding operation, and includes a main control unit, an operation control unit, a servo driver (all not shown), and the like. Then, based on a work program taught by the operator using the teach pendant TP, an operation control signal is output from the servo driver to each servo motor of the manipulator M, and a plurality of axes of the manipulator M are rotated. Since the robot controller RC recognizes the current position based on an output from an encoder (not shown) provided in the servo motor of the manipulator M, the robot controller RC can control the tip of the arc welding torch T.

なお、ステッチパルス溶接を施す位置は、作業プログラムに記憶されている作業線を、設定されている移動ピッチで分割することによって予め算出されている。以下では、分割後の位置のことを作業位置と呼ぶことにする。アーク溶接トーチTの先端部は、算出された作業位置に順次導かれていき、以下に説明する溶接、移動、冷却を繰り返しながらステッチパルス溶接を行う。   Note that the position where the stitch pulse welding is performed is calculated in advance by dividing the work line stored in the work program at the set movement pitch. Hereinafter, the position after the division is referred to as a work position. The tip of the arc welding torch T is sequentially guided to the calculated work position, and stitch pulse welding is performed while repeating welding, movement, and cooling described below.

図14は、ステッチパルス溶接を行っているときの状態を説明するための図である。溶接ワイヤ57はアーク溶接トーチTの先端から突き出している。シールドガスGは、溶接開始時から溶接終了時まで常に一定の流量でアーク溶接トーチTから吹き出される。以下、ステッチパルス溶接時の各状態について説明する。   FIG. 14 is a diagram for explaining a state when stitch pulse welding is performed. The welding wire 57 protrudes from the tip of the arc welding torch T. The shield gas G is always blown from the arc welding torch T at a constant flow rate from the start of welding to the end of welding. Hereinafter, each state at the time of stitch pulse welding will be described.

同図(a)は、アーク発生時の様子を示している。設定された溶接電流および溶接電圧に基づいて、作業位置P1において溶接ワイヤ57の先端とワークWとの間にアークAが発生し、溶接ワイヤ57が溶融してワークWに溶融池Yが形成される。アークAが発生してから、設定された溶接時間が経過した後に、アークAを停止する。   FIG. 4A shows a state when an arc is generated. Based on the set welding current and welding voltage, an arc A is generated between the tip of the welding wire 57 and the workpiece W at the work position P1, and the welding wire 57 is melted to form a molten pool Y in the workpiece W. The The arc A is stopped after the set welding time has elapsed since the arc A was generated.

同図(b)は、アーク停止後の様子を示している。アーク停止後は、設定された冷却時間が経過するまで溶接後の状態を維持させる。すなわち、マニピュレータMおよびアーク溶接トーチTは溶接時の状態と同様に停止した状態で、アーク溶接トーチTからシールドガスGが吹き出されるだけとなるので、溶融池YがシールドガスGによって実質的に冷却されて凝固し、溶接痕Y’が形成される。   FIG. 2B shows a state after the arc is stopped. After the arc is stopped, the state after welding is maintained until the set cooling time has elapsed. That is, since the manipulator M and the arc welding torch T are stopped in the same manner as the welding state, only the shielding gas G is blown out from the arc welding torch T. It is cooled and solidified to form a weld mark Y ′.

同図(c)は、アーク溶接トーチTを次の作業位置P2に移動させる様子を示している。冷却時間の経過後は、アーク溶接トーチTを作業線方向に予め設定された移動ピッチMpだけ離間した次の作業位置P2に移動させる。このときの移動速度は、設定された移動速度である。上記移動ピッチMpは、同図(c)で示すように溶融池Yが凝固した後の溶接痕Y’の外周側に溶接ワイヤ57を位置づけるように予め設定された距離である。   FIG. 3C shows a state where the arc welding torch T is moved to the next work position P2. After the elapse of the cooling time, the arc welding torch T is moved to the next work position P2 separated by a preset movement pitch Mp in the work line direction. The moving speed at this time is the set moving speed. The moving pitch Mp is a distance set in advance so that the welding wire 57 is positioned on the outer peripheral side of the welding mark Y ′ after the molten pool Y is solidified as shown in FIG.

同図(d)は、作業位置P2においてアークAを再発生する様子を示している。溶接痕Y’の前端部に新たに溶融池Yが形成されて溶接が行われるようになる。このように、ステッチパルス溶接装置51では、アークを発生させて溶接を行っている状態と、冷却、移動を行っている状態とが交互に繰り返されることになる。その結果、溶接痕であるウロコが重ね合わさるように溶接ビードが形成される。   FIG. 4D shows how the arc A is regenerated at the work position P2. The weld pool Y is newly formed at the front end portion of the welding mark Y ', and welding is performed. Thus, in the stitch pulse welding apparatus 51, the state in which the arc is generated and welding is performed, and the state in which the cooling and movement are performed are alternately repeated. As a result, a weld bead is formed so that scales that are welding marks overlap.

図15は、溶接施工後に形成される溶接ビードを説明するための図である。同図に示すように、作業線Lが所定の移動ピッチMpで分割され、作業位置P1〜P4…が算出されている。そして、最初の作業位置P1において溶接痕Scが形成され、作業線方向Drに向けて移動ピッチMpだけ離間した作業位置P2においても同様の溶接痕Scが形成される。作業位置P3以降においてもさらなる溶接痕Scが順次形成されていく。このように、溶接痕が重なり合うように形成された結果、ウロコ状の溶接ビードBが形成される。   FIG. 15 is a view for explaining a weld bead formed after welding. As shown in the figure, the work line L is divided at a predetermined movement pitch Mp, and work positions P1 to P4... Are calculated. Then, a welding mark Sc is formed at the first work position P1, and a similar welding mark Sc is also formed at the work position P2 separated by the movement pitch Mp in the work line direction Dr. Further welding marks Sc are sequentially formed after the work position P3. Thus, as a result of forming so that a welding trace may overlap, the scale-like weld bead B is formed.

特開平6−55268号公報JP-A-6-55268

上述したように、ステッチパルス溶接は薄板の母材をアーク溶接の対象としている。一般的に、幅広い溶接ビードを形成するには高めの溶接電流または長めの溶接時間によって溶接する必要があるが、この場合、入熱が大きくなるために薄板の母材が溶け落ちてしまう。すなわち、ステッチパルス溶接では幅広い溶接ビードを形成できないという問題があった。   As described above, stitch pulse welding uses a thin base metal for arc welding. In general, in order to form a wide weld bead, it is necessary to perform welding with a high welding current or a long welding time. In this case, since the heat input increases, the thin base metal melts away. That is, there is a problem that a wide weld bead cannot be formed by stitch pulse welding.

そこで、本発明は、薄板の母材を溶接の対象とするステッチパルス溶接において、幅広い溶接ビードを容易に形成できるステッチパルス溶接方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a stitch pulse welding method capable of easily forming a wide weld bead in stitch pulse welding in which a thin base metal is to be welded.

上記目的を達成するために、第1の発明は、
作業線上の作業位置に溶接トーチを移動させて溶接を行った後、所定の移動ピッチだけ離間した次の作業位置で再度溶接を行うことを繰り返しながら、各作業位置での溶接によって形成される溶接痕を重ね合わせてワーク上に溶接ビードを形成するステッチパルス溶接方法において、
前記作業位置を含み前記作業線方向および前記作業線と直交する方向に所定幅を有した所定領域に溶接軌道を生成し、この生成した溶接軌道に従って前記溶接トーチの先端部を移動させながら溶接を行うことを特徴とするステッチパルス溶接方法である。
In order to achieve the above object, the first invention provides:
Welding formed by welding at each work position while repeatedly welding at the next work position separated by a predetermined movement pitch after welding is performed by moving the welding torch to the work position on the work line In a stitch pulse welding method in which a weld bead is formed on a workpiece by overlapping marks,
A welding trajectory is generated in a predetermined region having a predetermined width in the direction of the work line and in a direction perpendicular to the work line including the work position, and welding is performed while moving the tip of the welding torch according to the generated weld trajectory. It is a stitch pulse welding method characterized by performing.

第2の発明は、前記溶接軌道は、円溶接軌道または楕円溶接軌道または螺旋溶接軌道であることを特徴とする第1の発明に記載のステッチパルス溶接方法である。   A second invention is the stitch pulse welding method according to the first invention, wherein the welding track is a circular welding track, an elliptical welding track, or a helical welding track.

第3の発明は、前記円溶接軌道は、円直径値または円半径値を含む予め定められたパラメータおよび前記作業位置における前記溶接トーチ先端部の位置姿勢情報に基づいて算出され、中心位置が前記作業線上に配置されかつ軌道上に溶接開始位置および溶接終了位置が配置されていることを特徴とする第2の発明に記載のステッチパルス溶接方法である。   In a third aspect of the invention, the circular welding trajectory is calculated based on a predetermined parameter including a circular diameter value or a circular radius value and position and orientation information of the welding torch tip at the working position, and a center position is The stitch pulse welding method according to the second aspect, wherein the welding start position and the welding end position are arranged on the work line and on the track.

第4の発明は、前記楕円溶接軌道は、楕円の長軸値および短軸値を含む予め定められたパラメータおよび前記作業位置における前記溶接トーチ先端部の位置姿勢情報に基づいて算出され、中心位置が前記作業線上に配置されかつ軌道上に溶接開始位置および溶接終了位置が配置されていることを特徴とする第2の発明に記載のステッチパルス溶接方法である。   According to a fourth aspect of the present invention, the elliptical welding trajectory is calculated based on predetermined parameters including a major axis value and a minor axis value of the ellipse and position and orientation information of the welding torch tip at the working position, Is a stitch pulse welding method according to the second invention, characterized in that a welding start position and a welding end position are arranged on the work line and on the track.

第5の発明は、前記溶接開始位置および前記溶接終了位置は、前記作業位置であることを特徴とする第3または第4の発明に記載のステッチパルス溶接方法である。   A fifth invention is the stitch pulse welding method according to the third or fourth invention, wherein the welding start position and the welding end position are the work positions.

第6の発明は、前記中心位置は、前記作業位置であることを特徴とする第3または第4の発明に記載のステッチパルス溶接方法である。   A sixth invention is the stitch pulse welding method according to the third or fourth invention, wherein the center position is the working position.

第7の発明は、前記溶接軌道に従って前記溶接トーチを移動する前に、前記中心位置で前記溶接トーチを停止したまま所定の溶接時間だけ溶接を行うことを特徴とする第6の発明に記載のステッチパルス溶接方法である。   According to a seventh aspect of the invention, the welding is performed for a predetermined welding time while the welding torch is stopped at the central position before the welding torch is moved according to the welding trajectory. This is a stitch pulse welding method.

第8の発明は、前記楕円溶接軌道は、前記作業線方向への移動距離である最大螺旋半径値を含む予め定められたパラメータおよび前記作業位置における前記溶接トーチ先端部の位置姿勢情報に基づいて算出され、前記作業位置を溶接開始位置とし前記作業線方向に前記最大螺旋半径値分だけ離間した位置を溶接終了位置とすることを特徴とする第2の発明に記載のステッチパルス溶接方法である。   According to an eighth aspect of the present invention, the elliptical welding trajectory is based on predetermined parameters including a maximum spiral radius value that is a movement distance in the work line direction and position and orientation information of the welding torch tip at the work position. The stitch pulse welding method according to the second aspect of the invention, characterized in that the calculated work position is a welding start position, and a position separated by the maximum spiral radius value in the work line direction is a welding end position. .

第9の発明は、前記最大螺旋半径値は、前記移動ピッチと同一であることを特徴とする第8の発明に記載のステッチパルス溶接方法である。   A ninth invention is the stitch pulse welding method according to the eighth invention, wherein the maximum spiral radius value is the same as the moving pitch.

第10の発明は、前記パラメータは、前記溶接軌道を前記作業線方向と直交する方向に変形させるための扁平率を含むことを特徴とする第3〜第9のいずれか1の発明に記載のステッチパルス溶接方法である。   According to a tenth aspect of the invention, in any one of the third to ninth aspects, the parameter includes a flattening ratio for deforming the welding track in a direction orthogonal to the work line direction. This is a stitch pulse welding method.

第11の発明は、前記溶接軌道は、予め定められた円または楕円または螺旋を含む複数の軌道パターンから選択された1つの軌道パターンに応じて生成されることを特徴とする第1〜第10の発明に記載のステッチパルス溶接方法である。   In an eleventh aspect of the invention, the welding trajectory is generated according to one trajectory pattern selected from a plurality of trajectory patterns including a predetermined circle, ellipse, or spiral. This is a stitch pulse welding method described in the invention.

第1の発明によれば、各作業位置での溶接に際して、作業線方向および作業線と直交する方向に所定幅を有した所定領域に作業位置を含む溶接軌道を生成し、この溶接軌道に従ってアーク溶接トーチの先端部を移動させながら溶接を行うことによって、母材への入熱を抑えつつ、作業位置を含む大きな領域に溶接痕を形成できる。すなわち、従来の停止した状態で形成される溶接痕よりも大きな溶接痕を形成することができるから、幅広い溶接ビードを実現することができる。   According to the first invention, during welding at each work position, a welding track including the work position is generated in a predetermined region having a predetermined width in the work line direction and a direction orthogonal to the work line, and an arc is generated according to the welding track. By performing welding while moving the tip of the welding torch, welding marks can be formed in a large region including the work position while suppressing heat input to the base material. That is, since a welding mark larger than the welding mark formed in the conventional stopped state can be formed, a wide welding bead can be realized.

第2の発明によれば、溶接軌道を円または楕円または螺旋にしたことよって、第1の発明が奏する効果に加えて、溶接ビードの美観を向上させることができる。   According to the second aspect of the invention, since the welding track is a circle, an ellipse, or a spiral, in addition to the effect exhibited by the first aspect, the aesthetic appearance of the weld bead can be improved.

第3の発明によれば、円溶接軌道は、円直径値または円半径値を含む予め定められたパラメータおよび作業位置におけるアーク溶接トーチ先端部の位置姿勢情報に基づいて算出され、中心位置を作業線上に配置し、かつ軌道上に溶接開始位置および溶接終了位置を配置している。すなわち、第1および第2の発明が奏する効果に加えて、各作業位置において円形状の溶接痕を形成できる。   According to the third invention, the circular welding trajectory is calculated based on the predetermined parameters including the circular diameter value or the circular radius value and the position and orientation information of the arc welding torch tip at the work position, and the center position is set as the work position. The welding start position and the welding end position are arranged on the track. That is, in addition to the effects exhibited by the first and second inventions, circular welding marks can be formed at each work position.

第4の発明によれば、楕円溶接軌道は、長軸値および短軸値を含む予め定められたパラメータおよび作業位置におけるアーク溶接トーチ先端部の位置姿勢情報に基づいて算出された楕円溶接軌道であって、中心位置を作業線上に配置し、かつ軌道上に溶接開始位置および溶接終了位置を配置している。すなわち、第1および第2の発明が奏する効果に加えて、各作業位置において楕円形状の溶接痕を形成できる。   According to the fourth invention, the elliptical welding trajectory is an elliptical welding trajectory calculated based on the predetermined parameters including the long axis value and the short axis value and the position and orientation information of the arc welding torch tip at the work position. Thus, the center position is arranged on the work line, and the welding start position and the welding end position are arranged on the track. That is, in addition to the effects exhibited by the first and second inventions, an elliptical welding mark can be formed at each work position.

第5の発明によれば、溶接開始位置および溶接終了位置を作業位置としたことによって、作業位置で溶接を開始した後、アーク溶接トーチ先端部を円溶接軌道または楕円溶接軌道に従って移動させ、作業位置に復帰させるようにしている。このことによって、第1〜第4の発明が奏する効果に加えて、円溶接軌道または楕円溶接軌道で生成された溶接痕によって幅広い溶接ビードを実現することができる。   According to the fifth invention, by setting the welding start position and the welding end position as the work position, after starting welding at the work position, the arc welding torch tip is moved according to the circular welding path or the elliptical welding path. It is made to return to the position. As a result, in addition to the effects exhibited by the first to fourth inventions, a wide weld bead can be realized by the welding marks generated on the circular welding track or the elliptical welding track.

第6の発明によれば、円溶接軌道または楕円溶接軌道の中心位置を作業位置としている。第5の発明では、作業位置を基端部として作業線方向にオフセットした円溶接軌道または楕円溶接軌道が形成される。これに対し、第6の発明では、作業位置を中心とした円溶接軌道または楕円溶接軌道が形成される。このことによって、第1〜第4の発明が奏する効果に加えて、円溶接軌道または楕円溶接軌道による溶接痕の形成位置が理想的であって且つ作業者にとって分かり易いという効果を奏する。   According to the sixth invention, the center position of the circular welding track or the elliptical welding track is set as the work position. In the fifth invention, a circular welding track or an elliptical welding track offset in the working line direction with the working position as the base end is formed. On the other hand, in the sixth invention, a circular welding track or an elliptical welding track centered on the work position is formed. Thus, in addition to the effects exhibited by the first to fourth inventions, there is an effect that the formation position of the welding mark by the circular welding track or the elliptical welding track is ideal and easy for the operator to understand.

第7の発明によれば、生成した円溶接軌道または楕円溶接軌道に従ってアーク溶接トーチを移動する前に、軌道の中心位置において、アーク溶接トーチを停止したまま所定の溶接時間だけ溶接を行うようにしている。例えば、円溶接軌道の場合、パラメータとして定められる円半径値または円直径値が大きすぎる場合は、円の中心位置付近において溶接痕が形成されない場合があるが、まず最初に中心位置でアーク溶接トーチを停止したまま所定の溶接時間だけ溶接を行うようにしたことによって、円半径または円直径が大きくても中心位置付近に溶接痕が形成されるようになる。これは楕円溶接軌道であっても同様である。すなわち、第1〜第6の発明が奏する効果に加えて、大きな溶接痕をより確実に形成することができる。   According to the seventh invention, before the arc welding torch is moved in accordance with the generated circular or elliptical welding orbit, welding is performed for a predetermined welding time while the arc welding torch is stopped at the center position of the orbit. ing. For example, in the case of a circular welding track, if the circle radius value or circle diameter value defined as a parameter is too large, a welding mark may not be formed near the center position of the circle, but first the arc welding torch at the center position. By performing welding for a predetermined welding time while stopping the welding, a welding mark is formed near the center position even if the circle radius or the circle diameter is large. The same applies to an elliptical welding track. That is, in addition to the effects exhibited by the first to sixth inventions, a large welding mark can be more reliably formed.

第8の発明によれば、螺旋溶接軌道は、作業線方向への移動距離である最大螺旋半径値を含む予め定められたパラメータおよび作業位置におけるアーク溶接トーチ先端部の位置姿勢情報に基づいて算出される。そして、作業位置で溶接を開始した後、アーク溶接トーチ先端部を螺旋溶接軌道に従って移動させて最大螺旋半径値分だけ離間した位置に到達させるようにしている。このことによって、第1および第2の発明が奏する効果に加えて、螺旋溶接軌道で生成された溶接痕によって幅広い溶接ビードを実現することができる。   According to the eighth invention, the spiral welding trajectory is calculated based on the predetermined parameters including the maximum spiral radius value that is the moving distance in the work line direction and the position and orientation information of the arc welding torch tip at the work position. Is done. Then, after welding is started at the work position, the tip of the arc welding torch is moved according to the spiral welding path so as to reach a position separated by the maximum spiral radius value. As a result, in addition to the effects exhibited by the first and second inventions, a wide weld bead can be realized by the welding marks generated on the spiral welding track.

第9の発明によれば、螺旋溶接軌道の最大螺旋半径値を次の作業位置への移動距離である移動ピッチと同一にしている。このことによって、第1、第2および第8の発明が奏する効果に加えて、螺旋溶接軌道に関する教示工数を低減することができる。また、タクトタイムを短縮することもできる。すなわち、最大螺旋半径値を移動ピッチと異なる値に定めた場合は、螺旋溶接軌道を描いて作業線方向に最大螺旋半径値分だけ移動した後、移動ピッチ分だけ離間した次の作業位置に移動させる必要があるが、最大螺旋半径値を移動ピッチと同一にした場合は、次の作業位置への移動が不要になるからタクトタイムを短縮することができる。   According to the ninth aspect, the maximum spiral radius value of the spiral welding track is made the same as the movement pitch that is the movement distance to the next work position. As a result, in addition to the effects exhibited by the first, second and eighth inventions, the teaching man-hour relating to the spiral welding track can be reduced. In addition, the tact time can be shortened. That is, when the maximum spiral radius value is set to a value different from the moving pitch, the spiral welding track is drawn and moved in the working line direction by the maximum helical radius value, and then moved to the next working position separated by the moving pitch. However, if the maximum spiral radius value is the same as the movement pitch, it is not necessary to move to the next work position, and the tact time can be shortened.

第10の発明によれば、パラメータとして、溶接軌道を作業線方向と直交する方向に変形させるための扁平率を定められるようにしたことによって、溶接軌道を変形することができる。すなわち、第1〜第9の発明が奏する効果に加えて、より一層、作業者のニーズに応じた溶接軌道を実現することができる。   According to the tenth invention, the welding track can be deformed by determining the flatness for changing the welding track in the direction orthogonal to the work line direction as a parameter. That is, in addition to the effects exhibited by the first to ninth inventions, it is possible to realize a welding track that further meets the needs of the operator.

第11の発明によれば、幅広い溶接ビードを実現するために特に最適な溶接軌道のパターンを、予め定められたものから選択できるようにしたことによって、第1〜第10の発明が奏する効果に加えて、作業者のニーズに応じたビード外観を実現することができる。   According to the eleventh invention, it is possible to select a pattern of a welding trajectory that is particularly optimal for realizing a wide range of weld beads, from the predetermined ones. In addition, a bead appearance according to the needs of the operator can be realized.

[実施の形態1] [Embodiment 1]

以下、発明の実施形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described based on examples with reference to the drawings.

図1は、本発明に係るステッチパルス溶接方法を適用したステッチパルス溶接装置1のブロック図である。同図において、従来技術の図13との相違は、ロボット制御装置RC、操作手段としてのティーチペンダントTPである。その他、従来技術で説明したマニピュレータM、溶接電源AP、ワイヤリール56、ガスボンベ58等は、図示せずに省略している。以下、本発明の主要部分を構成するロボット制御装置RCおよびティーチペンダントTPについて、説明する。   FIG. 1 is a block diagram of a stitch pulse welding apparatus 1 to which a stitch pulse welding method according to the present invention is applied. In the figure, the difference from the prior art FIG. 13 is the robot controller RC and the teach pendant TP as the operation means. In addition, the manipulator M, the welding power source AP, the wire reel 56, the gas cylinder 58, and the like described in the related art are omitted without being illustrated. Hereinafter, the robot controller RC and the teach pendant TP constituting the main part of the present invention will be described.

ロボット制御装置RCは、マニピュレータMに溶接動作の制御を実行させるためのものであり、その中枢となる主制御部3、マニピュレータMの軌道演算等を行って演算結果を駆動信号として駆動指令部12に出力する動作制御部11、マニピュレータMの各サーボモータを回転制御するためのサーボ制御信号を出力する駆動指令部12、作業プログラムおよび各種パラメータ等を記憶するためのハードディスク4、一時的な計算領域であるRAM5、中央演算処理装置であるCPU6、溶接の制御を司る溶接制御部13および図示しないサーボドライバを備えており、これらはバス(図示せず)を介して接続されている。   The robot controller RC is for causing the manipulator M to control the welding operation. The main control unit 3 serving as the center of the manipulator M, the trajectory calculation of the manipulator M, and the like. The operation control unit 11 for outputting to the motor, the drive command unit 12 for outputting the servo control signal for controlling the rotation of each servo motor of the manipulator M, the hard disk 4 for storing the work program and various parameters, and the temporary calculation area RAM 5, central processing unit CPU 6, welding control unit 13 for controlling welding, and a servo driver (not shown), which are connected via a bus (not shown).

操作手段であるティーチペンダントTPは、各種情報を表示する表示部41と、マニピュレータMの移動目標位置、動作パラメータ等の各種条件を設定する設定部42とを備えている。設定部42によって入力された各種条件等はロボット制御装置RCの主制御部3に入力される。   The teach pendant TP as an operation means includes a display unit 41 that displays various information, and a setting unit 42 that sets various conditions such as a movement target position of the manipulator M and operation parameters. Various conditions and the like input by the setting unit 42 are input to the main control unit 3 of the robot controller RC.

主制御部3は、設定部42から入力された各種条件を記憶処理する教示処理部20、表示処理部21および解釈実行部22を備えている。教示処理部20は、ステッチパルス溶接時に必要な条件が設定部42から入力されると、溶接条件Tc(溶接電流、溶接電圧)、移動速度Ms、移動ピッチMp、冷却時間Ctおよび軌道パターンKpならびにそのパラメータPmをハードディスク4に記憶する。表示処理部21は、入力された各種データを必要に応じてティーチペンダントTPの表示部41に表示する。ここで、軌道パターンKpとは、作業位置を含む所定領域に溶接を行う際の軌道パターンである。上述した動作制御部11は、この軌道パターンKpおよびそのパラメータPmに基づき、溶接軌道を生成する。   The main control unit 3 includes a teaching processing unit 20, a display processing unit 21, and an interpretation execution unit 22 that store various conditions input from the setting unit 42. When the necessary conditions at the time of stitch pulse welding are input from the setting unit 42, the teaching processing unit 20 receives a welding condition Tc (welding current, welding voltage), a moving speed Ms, a moving pitch Mp, a cooling time Ct, a track pattern Kp, and The parameter Pm is stored in the hard disk 4. The display processing unit 21 displays various input data on the display unit 41 of the teach pendant TP as necessary. Here, the track pattern Kp is a track pattern when welding is performed on a predetermined area including the work position. The operation control unit 11 described above generates a welding track based on the track pattern Kp and its parameter Pm.

図2は、軌道パターンの例を示す図である。同図に示すような複数のパターンが、軌道パターン群Kgとしてハードディスク4に予め記憶されている。軌道パターン群Kgは、名称および形状をセットにしてティーチペンダントTPの表示部41に表示されるので、作業者は軌道パターンを視覚的に理解できるとともに、いずれか1つの軌道パターンを選択することができる。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a trajectory pattern. A plurality of patterns as shown in the figure are stored in advance in the hard disk 4 as a track pattern group Kg. The orbital pattern group Kg is displayed on the display unit 41 of the teach pendant TP with a name and shape as a set, so that the operator can visually understand the orbital pattern and can select any one of the orbital patterns. it can.

なお、軌道パターン群Kgは、幅広い溶接ビードを実現するために特に最適な円、楕円または螺旋を含む構成としておくことが望ましい。さらに、螺旋の場合は、同図(c)〜(f)に示すように、螺旋回転の開始位置、回転方向等がイメージできるよう、細分化したパターンを予め定めておくと、さらに良い。   It is desirable that the track pattern group Kg includes a circle, an ellipse, or a spiral that is particularly optimal for realizing a wide range of weld beads. Furthermore, in the case of a spiral, as shown in FIGS. 5C to 5F, it is further preferable that a subdivided pattern is determined in advance so that the start position, the rotation direction, and the like of the spiral rotation can be imaged.

次に、円または楕円の軌道パターンに応じて動作制御部11が生成する溶接軌道について説明する。まずは、溶接軌道を生成する際の基準となる溶接線座標系について説明する。   Next, the welding trajectory generated by the motion control unit 11 according to the circular or elliptical trajectory pattern will be described. First, a welding line coordinate system that is a reference for generating a welding trajectory will be described.

図3は、溶接線座標系を説明するための図である。同図(a)はアーク溶接トーチTが作業線Lに垂直に教示されている場合を示し、同図(b)はアーク溶接トーチTが作業線Lに角度を持たせて教示されている場合を示している。同図において、作業線Lは、ワークW1およびワークW2を接合するために教示された開始点Spおよび終了点Epを結んだ線である。作業線方向Drは、アーク溶接トーチTが開始点Spから終了点Epに向けて進行する方向である。従来技術と同様に、作業線Lは移動ピッチMpで分割され、作業線L上に複数の作業位置が算出される。作業位置Pnは、複数の作業位置のうちの1つを示している。以下、この作業位置Pnを含む所定領域に溶接線座標系を定義する方法を説明する。その他の作業位置においても同様の方法で溶接線座標系が定義される。   FIG. 3 is a diagram for explaining a weld line coordinate system. FIG. 4A shows a case where the arc welding torch T is taught perpendicular to the work line L, and FIG. 4B shows a case where the arc welding torch T is taught with an angle to the work line L. Is shown. In the figure, a work line L is a line connecting a start point Sp and an end point Ep taught to join the workpiece W1 and the workpiece W2. The work line direction Dr is a direction in which the arc welding torch T advances from the start point Sp toward the end point Ep. As in the prior art, the work line L is divided by the movement pitch Mp, and a plurality of work positions are calculated on the work line L. The work position Pn indicates one of a plurality of work positions. Hereinafter, a method for defining a weld line coordinate system in a predetermined region including the work position Pn will be described. The weld line coordinate system is defined in the same manner at other work positions.

溶接線座標系は、作業位置Pnにおけるアーク溶接トーチTの先端部の位置姿勢情報、すなわち作業線方向成分およびベース座標系における位置姿勢座標値に基づき、以下のように定義することができる。   The welding line coordinate system can be defined as follows based on the position and orientation information of the tip of the arc welding torch T at the work position Pn, that is, the work line direction component and the position and orientation coordinate value in the base coordinate system.

同図(a)に示すように、原点を作業位置Pnとし、この作業位置Pnにおける作業線方向DrをZ+方向とし、アーク溶接トーチTの内部を挿通している溶接ワイヤ(図示せず)のリトラクト方向をX+方向とし、Z+方向とX+方向とに直交するとともに、いわゆる右手座標系に従う方向をY+方向とする座標系を、溶接線座標系として定義する。溶接軌道は、YZ平面上で算出されることになる。   As shown in FIG. 6A, the origin is the working position Pn, the working line direction Dr at the working position Pn is the Z + direction, and a welding wire (not shown) inserted through the arc welding torch T is inserted. A coordinate system in which the retract direction is the X + direction, the Z + direction is orthogonal to the X + direction, and the direction according to the so-called right-handed coordinate system is the Y + direction is defined as a weld line coordinate system. The welding trajectory is calculated on the YZ plane.

アーク溶接トーチTに角度を持たせて教示されている場合は、同図(b)に示すように、作業位置Pnを含むとともに溶接線座標系のZ軸に直交する平面Hにアーク溶接トーチTを投影し、この投影後のアーク溶接トーチT’のリトラクト方向をX+方向とする。その他は同図(a)と同様である。   When the arc welding torch T is taught with an angle, the arc welding torch T is placed on a plane H that includes the work position Pn and is orthogonal to the Z axis of the welding line coordinate system, as shown in FIG. And the retract direction of the arc welding torch T ′ after the projection is defined as the X + direction. Others are the same as those in FIG.

なお、上記では、作業線Lが直線である場合を示したが、作業線Lが円弧である場合は、円弧の接線方向を作業線Lと見なせば、上記と同様の方法で溶接線座標系を定義できるので、説明を省略する。   In the above description, the work line L is a straight line. However, when the work line L is an arc, if the tangent direction of the arc is regarded as the work line L, the welding line coordinates are obtained in the same manner as described above. Since the system can be defined, the description is omitted.

次に、上記溶接線座標系を基準にして円溶接軌道および楕円溶接軌道を生成する方法について説明する。   Next, a method for generating a circular welding trajectory and an elliptical welding trajectory based on the weld line coordinate system will be described.

図4は、円溶接軌道が生成された様子を示す図である。同図において、作業位置Pn、アーク溶接トーチT、ワークW1、ワークW2、開始点Sp、終了点Ep、作業線L、作業線方向Drおよび溶接線座標系のXYZ方向については、図3と同様であるので説明を省略する。   FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which a circular welding trajectory is generated. In this figure, the work position Pn, the arc welding torch T, the work W1, the work W2, the start point Sp, the end point Ep, the work line L, the work line direction Dr, and the XYZ directions of the welding line coordinate system are the same as in FIG. Therefore, explanation is omitted.

円溶接軌道Kcは、作業位置Pnを含み作業線方向Drおよび作業線Lと直交する方向に所定幅を有した領域に生成される。また、作業位置Pnを溶接開始終了位置Wpとして配置している。溶接開始終了位置Wpとは、溶接を開始する位置であるとともに回転方向Rdに従って円溶接軌道Kcを1周し、溶接を終了する位置である。   The circular welding trajectory Kc is generated in an area having a predetermined width in the direction perpendicular to the work line direction Dr and the work line L, including the work position Pn. Further, the work position Pn is arranged as a welding start end position Wp. The welding start end position Wp is a position at which welding is started and a position at which the circular welding track Kc is made one round in accordance with the rotation direction Rd and welding is ended.

円半径値Crおよび回転方向Rdは、円溶接軌道のパラメータPmとして設定される。所定幅としての円半径値Crは、溶接痕の幅(すなわちビード幅)を決定するものであり、円半径値の代わりに円直径値でもよい。回転方向Rdは、円溶接軌道に従ってアーク溶接トーチTを移動させる際に、作業線方向Drに向かって左右どちらの方向に回転するのかを決定するためのものである。   The circle radius value Cr and the rotation direction Rd are set as the parameter Pm of the circle welding track. The circle radius value Cr as the predetermined width determines the width of the welding mark (that is, the bead width), and may be a circle diameter value instead of the circle radius value. The rotation direction Rd is for determining which direction to rotate left and right toward the work line direction Dr when the arc welding torch T is moved according to the circular welding trajectory.

円溶接軌道Kcは、以下のように生成される。作業位置Pnから作業線方向Drに向かって円半径値Crだけ離間した位置を円の中心位置Ccとし、YZ平面において円半径値Crを有する円軌道を算出する。なお、この円軌道は、公知の関数等に基づいて容易に算出されるので詳細な計算式等については説明を省略する。そして、作業位置Pnを溶接開始終了位置Wpとする。これで、作業位置Pnを含む作業線方向側の領域に円溶接軌道Kcが生成される。   The circular welding trajectory Kc is generated as follows. A position that is separated from the work position Pn in the work line direction Dr by the circle radius value Cr is defined as a circle center position Cc, and a circular orbit having the circle radius value Cr in the YZ plane is calculated. Since this circular orbit is easily calculated based on a known function or the like, the detailed calculation formula and the like will not be described. The work position Pn is set as a welding start end position Wp. Thus, a circular welding trajectory Kc is generated in the work line direction side region including the work position Pn.

上記と同様の方法で、楕円溶接軌道を生成することも可能である。すなわち、上記した円半径値Crの代わりに、楕円溶接軌道の左右方向長さ半径値および進行方向長さ半径値をパラメータPmとして設ける。左右方向長さ半径値および進行方向長さ半径値は、それぞれの直径値であっても良い。これらは、楕円溶接軌道を生成する上で必要な、いわゆる楕円の長軸値および短軸値に相当する。   It is also possible to generate an elliptical weld track in the same manner as described above. That is, instead of the above-described circle radius value Cr, the length radius value in the left-right direction and the length radius value in the traveling direction of the elliptical welding track are provided as parameters Pm. The left-right direction length radius value and the traveling direction length radius value may be the respective diameter values. These correspond to the major axis value and the minor axis value of the so-called ellipse necessary for generating the elliptical welding trajectory.

そして、作業位置Pnから作業線方向Drに向かって進行方向長さ半径値だけ離間した位置を楕円の中心位置Ccとし、YZ平面において左右方向長さ半径値および進行方向長さ半径値を有する楕円軌道を算出する。この楕円軌道もまた、公知の関数等に基づいて容易に算出されるので詳細な計算式等については説明を省略する。そして、作業位置Pnを溶接開始終了位置Wpとする。これで、作業位置Pnを含む作業線方向側の領域に楕円溶接軌道Kdが生成される。   Then, the position separated from the work position Pn by the traveling direction length radius value in the working line direction Dr is defined as the ellipse center position Cc, and the ellipse having the left and right direction length radius values and the traveling direction length radius value on the YZ plane. Calculate the trajectory. Since this elliptical orbit is also easily calculated based on a known function or the like, the detailed calculation formulas and the like will not be described. The work position Pn is set as a welding start end position Wp. Thus, the elliptical welding trajectory Kd is generated in the work line direction side region including the work position Pn.

次に、ステッチパルス溶接を行う際の動作について説明する。図5は、ステッチパルス溶接時の処理の流れを示すフローチャートである。   Next, the operation when performing stitch pulse welding will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing during stitch pulse welding.

ステップS1において、作業線Lを移動ピッチMpで分割して作業位置を算出する。最初の作業位置をP1とすれば、作業位置P1は図4で示した開始点Spである。   In step S1, the work position is calculated by dividing the work line L by the movement pitch Mp. If the first work position is P1, the work position P1 is the start point Sp shown in FIG.

ステップS2において、作業位置P1にアーク溶接トーチTを移動させる。   In step S2, the arc welding torch T is moved to the work position P1.

ステップS3において、作業位置P1における溶接線座標系を上述した方法によって設定する。   In step S3, the welding line coordinate system at the work position P1 is set by the method described above.

ステップS4において、作業位置P1を溶接開始終了位置Wpとした溶接軌道を上述した方法によって生成する。さらに、生成した溶接軌道に従ってアーク溶接トーチTを移動させるための補間演算を行う。すなわち、円溶接軌道Kcの場合は、円半径値Crに基づいて円溶接軌道Kcの溶接長(円周長)を幾何学的に算出し、この溶接長および設定されている移動速度に基づいて各補間周期で採るべき溶接線座標系での座標値を算出し、これを座標変換によってベース座標系での座標値に変換し、さらに逆変換演算を行うことによってマニピュレータMの各関節の移動目標値を算出する。楕円溶接軌道Kdの場合は、左右方向長さ半径および進行方向長さ半径に基づいて楕円溶接軌道Kdの溶接長(楕円周長)を幾何学的に算出し、円溶接軌道Kcと同様に、マニピュレータMの各関節の移動目標値を算出する。なお、上記移動速度は、ステッチパルス溶接の条件として設定されている移動速度Msを使用しても良いし、軌道パターンのパラメータPmとして溶接速度を設定できるようにしておき、この溶接速度を使用しても良い。   In step S4, a welding track having the work position P1 as the welding start end position Wp is generated by the method described above. Further, an interpolation calculation for moving the arc welding torch T according to the generated welding trajectory is performed. That is, in the case of the circular welding track Kc, the welding length (circumferential length) of the circular welding track Kc is geometrically calculated based on the circular radius value Cr, and based on the welding length and the set moving speed. A coordinate value in the weld line coordinate system to be taken in each interpolation cycle is calculated, converted into a coordinate value in the base coordinate system by coordinate conversion, and further subjected to inverse conversion operation to perform a movement target of each joint of the manipulator M Calculate the value. In the case of the elliptical welding track Kd, the welding length (elliptical circumference) of the elliptical welding track Kd is geometrically calculated on the basis of the length radius in the left-right direction and the length radius in the traveling direction. The movement target value of each joint of the manipulator M is calculated. The moving speed may be the moving speed Ms set as the stitch pulse welding condition, or the welding speed can be set as the track pattern parameter Pm, and this welding speed is used. May be.

ステップS5において、溶接を開始し、溶接軌道に従ってアーク溶接トーチTを移動させ、溶接開始終了位置Wpに到達させる。なお、図示していないが、溶接開始終了位置Wpで溶接を終了した後は、従来技術と同様に、アーク溶接トーチTを停止した状態で設定されている冷却時間Ctの間、溶接痕の冷却処理が行われる。   In step S5, welding is started, the arc welding torch T is moved according to the welding path, and the welding start end position Wp is reached. Although not shown, after the welding is finished at the welding start end position Wp, the welding mark is cooled during the cooling time Ct set in a state where the arc welding torch T is stopped, as in the prior art. Processing is performed.

ステップS6において、現在の作業位置が終了点Epであるか否かを判定する。現在の作業位置が終了点Epである場合は、フローを終了する。現在の作業位置が終了点Epではない場合は、ステップS2に戻る。ステップS2に戻った後は、移動ピッチMpだけ離間した次の作業位置P2〜Pnの各々において、ステップS2〜S6を繰り返す。   In step S6, it is determined whether or not the current work position is the end point Ep. If the current work position is the end point Ep, the flow ends. If the current work position is not the end point Ep, the process returns to step S2. After returning to step S2, steps S2 to S6 are repeated at each of the next work positions P2 to Pn separated by the movement pitch Mp.

上述したように、各作業位置での溶接に際して、作業位置を含み作業線方向および作業線と直交する方向に所定幅を有した所定領域に溶接軌道を生成し、この溶接軌道に従ってアーク溶接トーチの先端部を移動させながら溶接を行うことによって、母材への入熱を抑えつつ、作業位置を含む大きな領域に溶接痕を形成できる。すなわち、従来の停止した状態で形成される溶接痕よりも大きな溶接痕を形成することができるから、幅広い溶接ビードを実現することができる。   As described above, during welding at each work position, a welding track is generated in a predetermined region including the work position and having a predetermined width in the work line direction and the direction perpendicular to the work line, and the arc welding torch By performing welding while moving the tip, it is possible to form a welding mark in a large region including the work position while suppressing heat input to the base material. That is, since a welding mark larger than the welding mark formed in the conventional stopped state can be formed, a wide welding bead can be realized.

また、溶接軌道を円または楕円または螺旋にしたことよって、上記効果に加えて、溶接ビードの美観を向上させることができる。   In addition to the above effects, the appearance of the weld bead can be improved by making the welding track circular, elliptical, or spiral.

また、幅広い溶接ビードを実現するために特に最適な溶接軌道のパターンを、予め定められたものから選択できるようにしたことによって、上記効果に加えて、作業者のニーズに応じたビード外観を実現することができる。   In addition to the above effects, a bead appearance that meets the needs of the operator can be achieved by enabling the selection of the optimum welding track pattern to achieve a wide range of welding beads. can do.

また、円溶接軌道は、円直径値または円半径値を含む予め定められたパラメータおよび作業位置におけるアーク溶接トーチ先端部の位置姿勢情報に基づいて算出され、軌道の中心位置を作業線上に配置し、かつ軌道上に溶接開始位置および溶接終了位置を配置している。すなわち、上記効果に加えて、各作業位置において円形状の溶接痕を形成できる。   The circle welding track is calculated based on predetermined parameters including the circle diameter value or circle radius value and the position and orientation information of the arc welding torch tip at the work position, and the center position of the track is arranged on the work line. In addition, a welding start position and a welding end position are arranged on the track. That is, in addition to the above effects, a circular welding mark can be formed at each work position.

また、楕円溶接軌道は、長軸値および短軸値を含む予め定められたパラメータおよび作業位置におけるアーク溶接トーチ先端部の位置姿勢情報に基づいて算出され、中心位置を作業線上に配置し、かつ軌道上に溶接開始位置および溶接終了位置を配置している。すなわち、上記効果に加えて、各作業位置において楕円形状の溶接痕を形成できる。   The elliptical welding trajectory is calculated based on predetermined parameters including the long axis value and the short axis value and the position and orientation information of the arc welding torch tip at the work position, the center position is arranged on the work line, and A welding start position and a welding end position are arranged on the track. That is, in addition to the above effects, an elliptical welding mark can be formed at each work position.

また、溶接開始位置および溶接終了位置を作業位置としたことによって、作業位置で溶接を開始した後、アーク溶接トーチ先端部を円溶接軌道または楕円溶接軌道に従って移動させ、作業位置に復帰させるようにしている。このことによって、上記効果に加えて、円溶接軌道または楕円溶接軌道で生成された溶接痕によって幅広い溶接ビードを実現することができる。   Also, by setting the welding start position and welding end position as the work position, after starting welding at the work position, the arc welding torch tip is moved according to the circular welding path or the elliptical welding path and returned to the working position. ing. In this way, in addition to the above effects, a wide weld bead can be realized by the welding marks generated on the circular welding track or the elliptical welding track.

[実施の形態2]
次に、本発明の実施の形態2について説明する。実施の形態1では、溶接軌道を作業位置Pnの作業線方向側に生成したが、実施の形態2では、溶接軌道を作業位置Pnの周囲に生成する。
[Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the welding trajectory is generated on the work line direction side of the work position Pn. However, in the second embodiment, the welding trajectory is generated around the work position Pn.

図6は、実施の形態2における作業位置Pnの周囲に円溶接軌道が生成された様子を示す図である。同図において、図4との相違は、作業位置Pnを円溶接軌道Kc’の中心位置Cc’とした点である。その他は実施の形態1と同様であるので説明を省略する。   FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which a circular welding trajectory is generated around the work position Pn in the second embodiment. In FIG. 4, the difference from FIG. 4 is that the work position Pn is set to the center position Cc ′ of the circular welding track Kc ′. Others are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

円溶接軌道Kc’は、以下のように生成される。まず、作業位置Pnを中心位置Cc’とし、YZ平面において円半径値Crを有する円軌道を算出する。そして、この円軌道上であって作業位置Pnから作業線方向Drと逆の方向に円半径値Crだけ離間した位置に溶接開始終了位置Wp’を算出する。これで、作業位置Pnの周囲の領域に円溶接軌道Kc’が生成される。   The circular welding trajectory Kc ′ is generated as follows. First, a circular orbit having a circular radius value Cr in the YZ plane is calculated with the work position Pn as the center position Cc ′. Then, the welding start end position Wp ′ is calculated at a position on the circular track that is separated from the work position Pn by the circle radius value Cr in the direction opposite to the work line direction Dr. Thus, a circular welding trajectory Kc ′ is generated in the region around the work position Pn.

実施の形態1と同様に、作業位置Pnの周囲に楕円溶接軌道を生成することも可能である。すなわち、上記した円半径値Crの代わりに、楕円溶接軌道の左右方向長さ半径および進行方向長さ半径をパラメータPmとして設け、作業位置Pnを中心位置Cc’とし、YZ平面において左右方向長さ半径および進行方向長さ半径を有する楕円軌道を算出する。そして、この楕円軌道上であって作業位置Pnから作業線方向Drと逆の方向に進行方向長さ半径だけ離間した位置に溶接開始終了位置Wp’を算出する。これで、作業位置Pnの周囲に楕円溶接軌道Kd’が生成される。さらに、実施の形態1と同様に、溶接軌道に従ってアーク溶接トーチTを移動させるための補間演算を行う。   Similarly to the first embodiment, it is also possible to generate an elliptical welding trajectory around the work position Pn. That is, instead of the circle radius value Cr described above, the length radius and the length radius of the elliptical welding track are provided as parameters Pm, the working position Pn is set as the center position Cc ′, and the length in the left and right direction on the YZ plane is set. An elliptical orbit having a radius and a traveling direction length radius is calculated. Then, a welding start end position Wp ′ is calculated at a position on the elliptical track that is separated from the work position Pn by the length in the traveling direction in the direction opposite to the work line direction Dr. Thus, an elliptical welding trajectory Kd 'is generated around the work position Pn. Further, as in the first embodiment, an interpolation calculation for moving the arc welding torch T according to the welding trajectory is performed.

次に、ステッチパルス溶接を行う際の動作について説明する。図7は、実施の形態2におけるステッチパルス溶接時の処理の流れを示すフローチャートである。   Next, the operation when performing stitch pulse welding will be described. FIG. 7 is a flowchart showing the flow of processing during stitch pulse welding in the second embodiment.

ステップS1において、作業線Lを移動ピッチMpで分割して作業位置を算出する。最初の作業位置をP1とすれば、作業位置P1は図4で示した開始点Spである。   In step S1, the work position is calculated by dividing the work line L by the movement pitch Mp. If the first work position is P1, the work position P1 is the start point Sp shown in FIG.

ステップS2において、作業位置P1おける溶接線座標系を上述した方法によって設定する。   In step S2, the welding line coordinate system at the work position P1 is set by the method described above.

ステップS3において、作業位置P1を中心位置とし、作業線L上に溶接開始終了位置Wp’を有する溶接軌道を上述した方法によって生成する。さらに、実施の形態1と同様に、溶接軌道に従ってアーク溶接トーチTを移動させるための補間演算を行う。   In step S3, a welding track having the work position P1 as the center position and having the welding start end position Wp ′ on the work line L is generated by the method described above. Further, as in the first embodiment, an interpolation calculation for moving the arc welding torch T according to the welding trajectory is performed.

ステップS4において、アーク溶接トーチTを溶接軌道上の溶接開始終了位置Wp’に移動させる。   In step S4, the arc welding torch T is moved to the welding start end position Wp ′ on the welding track.

ステップS5において、溶接を開始し、溶接軌道に従ってアーク溶接トーチTを移動させ、溶接開始終了位置Wp’に到達させる。また、図示していないが、溶接開始終了位置Wp’で溶接を終了した後は、従来技術と同様に、アーク溶接トーチTを停止した状態で設定されている冷却時間Ctの間、溶接痕の冷却処理が行われる。   In step S5, welding is started, and the arc welding torch T is moved according to the welding trajectory to reach the welding start end position Wp ′. Further, although not shown, after the welding is ended at the welding start end position Wp ′, the welding mark is not changed during the cooling time Ct set in a state where the arc welding torch T is stopped as in the conventional technique. A cooling process is performed.

ステップS6において、現在の作業位置が終了点Epであるか否かを判定する。現在の作業位置が終了点Epである場合は、フローを終了する。現在の作業位置が終了点Epではない場合は、ステップS2に戻る。ステップS2に戻った後は、移動ピッチMpだけ離間した次の作業位置P2〜Pnの各々において、ステップS2〜S6を繰り返す。   In step S6, it is determined whether or not the current work position is the end point Ep. If the current work position is the end point Ep, the flow ends. If the current work position is not the end point Ep, the process returns to step S2. After returning to step S2, steps S2 to S6 are repeated at each of the next work positions P2 to Pn separated by the movement pitch Mp.

上述したように、実施の形態2においては、円または楕円の中心位置を作業位置としている。実施の形態1においては、作業位置を基端部として作業線方向にオフセットした円または楕円が形成されていたが、作業位置を円または楕円の中心位置としたことによって、作業位置を中心とした円または楕円が形成されることになる。このことによって、円または楕円による溶接痕の形成位置が理想的であって且つ作業者にとって分かり易いという効果を奏する。   As described above, in the second embodiment, the center position of the circle or ellipse is set as the work position. In the first embodiment, a circle or an ellipse that is offset in the work line direction with the work position as the base end is formed. However, by setting the work position as the center position of the circle or the ellipse, the work position is set as the center. A circle or ellipse will be formed. As a result, there is an effect that the formation position of the welding mark by a circle or an ellipse is ideal and easy for the operator to understand.

なお、上述した実施の形態2において、溶接軌道の中心位置において一旦溶接してから溶接軌道に従ってアーク溶接トーチを移動させてもよい。以下、溶接軌道の中心位置において一旦溶接する形態について説明する。   In the above-described second embodiment, the arc welding torch may be moved according to the welding track after being once welded at the center position of the welding track. Hereinafter, the form which once welds in the center position of a welding track | orbit is demonstrated.

図8は、溶接軌道の中心位置において一旦溶接してから溶接軌道に従ってアーク溶接トーチを移動させる場合のフローチャートである。同図において、点線で示したステップS1〜S4およびS6は、図7と同符号を付与した同一のステップであるので説明を省略する。以下、実線で示したステップS4’およびS5について説明する。   FIG. 8 is a flowchart in the case where the arc welding torch is moved according to the welding trajectory after once welding at the center position of the welding trajectory. In the figure, steps S1 to S4 and S6 indicated by dotted lines are the same steps as those in FIG. Hereinafter, steps S4 'and S5 indicated by solid lines will be described.

ステップS4’において、作業位置でアーク溶接トーチTを停止したまま、所定の溶接時間だけ溶接を行う。この溶接時間は、ステッチパルス溶接時の条件として予め設定できるように構成しておく。   In step S4 ', welding is performed for a predetermined welding time while the arc welding torch T is stopped at the work position. This welding time is configured so that it can be set in advance as a condition for stitch pulse welding.

そして、ステップS5において、アーク溶接トーチTを溶接軌道上の溶接開始終了位置Wp’に移動させる。この移動に際して、移動前にアークを停止しても良いし、アークを出した状態のままで溶接開始終了位置Wp’に移動してもよい。そして、溶接軌道に従って移動させた後、溶接開始終了位置Wp’に到達させる。   In step S5, the arc welding torch T is moved to the welding start end position Wp ′ on the welding track. In this movement, the arc may be stopped before the movement, or may be moved to the welding start end position Wp ′ while the arc is generated. Then, after moving along the welding trajectory, the welding start end position Wp ′ is reached.

このように、生成した円溶接軌道または楕円溶接軌道に従ってアーク溶接トーチを移動する前に、溶接軌道の中心位置において、アーク溶接トーチを停止したまま所定の溶接時間だけ溶接を行うようにしている。例えば、円溶接軌道の場合、パラメータとして定められる円半径値または円直径値が大きすぎる場合は、円の中心位置付近において溶接痕が形成されない場合があるが、まず最初に中心位置でアーク溶接トーチを停止したまま所定の溶接時間だけ溶接を行うようにしたことによって、円半径または円直径が大きくても中心位置付近に溶接痕が形成されるようになる。これは楕円溶接軌道であっても同様である。すなわち、大きな溶接痕をより確実に形成することができる。   As described above, before the arc welding torch is moved in accordance with the generated circular or elliptical welding orbit, welding is performed at a center position of the welding orbit for a predetermined welding time while the arc welding torch is stopped. For example, in the case of a circular welding track, if the circle radius value or circle diameter value defined as a parameter is too large, a welding mark may not be formed near the center position of the circle, but first the arc welding torch at the center position. By performing welding for a predetermined welding time while stopping the welding, a welding mark is formed near the center position even if the circle radius or the circle diameter is large. The same applies to an elliptical welding track. That is, a large welding mark can be formed more reliably.

[実施の形態3]
次に、本発明の実施の形態3について説明する。実施の形態1および2では、円溶接軌道Kc(Kc’)または楕円溶接軌道Kd(Kd’)を作業位置Pnの作業線方向側または作業位置Pnの周囲に生成したが、実施の形態3では、作業位置Pnから外側に向けて螺旋状に回転する螺旋溶接軌道を生成する。
[Embodiment 3]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first and second embodiments, the circular welding trajectory Kc (Kc ′) or the elliptical welding trajectory Kd (Kd ′) is generated on the work line direction side of the work position Pn or around the work position Pn. Then, a spiral welding track that spirally rotates outward from the work position Pn is generated.

図9は、螺旋溶接軌道を説明するための図である。同図は、実施の形態1で説明した溶接線座標系のYZ平面をX+方向から見た図であり、YZ平面上で螺旋溶接軌道Krを描く様子を示している。同図において、作業位置Pn、作業線L、作業線方向Drおよび回転方向Rdは、図4で同符号を付与したものと同一であるので、説明を省略する。   FIG. 9 is a view for explaining a spiral welding track. This figure is a view of the YZ plane of the welding line coordinate system described in the first embodiment as seen from the X + direction, and shows a state in which the spiral welding trajectory Kr is drawn on the YZ plane. In the figure, the work position Pn, the work line L, the work line direction Dr, and the rotation direction Rd are the same as those given the same reference numerals in FIG.

同図に示す螺旋溶接軌道Krは、以下のように生成される。まず、作業位置Pnを溶接開始位置Wsとし、YZ平面において最大螺旋半径値Srを有する螺旋軌道を算出する。螺旋軌道とは、その半径が角度に比例して増加する、いわゆるアルキメデス螺旋を指す。アルキメデス螺旋の式は、半径R=aθ(aは定数、θは回転角度)で表現される。すなわち、作業位置Pnを中心として、図示するような象限(0π、1/2π、π、3/2π)を定めておき、回転開始角度、回転終了角度、回転終了時半径(=最大螺旋半径値Sr)をパラメータPmとして与えることによって、容易に螺旋軌道を算出できる。同図の場合、回転開始角度が1/2π、回転終了角度が4π、最大螺旋半径値がSrである。これらに基づき上記定数aが算出され、各回転角度での半径Rも算出される。すなわち、螺旋軌道上で取るべき溶接線座標系での座標値を容易に算出できることになる。   The spiral welding trajectory Kr shown in the figure is generated as follows. First, the work position Pn is set as the welding start position Ws, and a spiral trajectory having the maximum spiral radius value Sr in the YZ plane is calculated. A spiral trajectory refers to a so-called Archimedean spiral whose radius increases in proportion to the angle. The Archimedean spiral formula is expressed by a radius R = aθ (a is a constant, θ is a rotation angle). That is, a quadrant (0π, 1 / 2π, π, 3 / 2π) as shown in the figure is determined around the work position Pn, and the rotation start angle, rotation end angle, and rotation end radius (= maximum spiral radius value) By giving Sr) as the parameter Pm, the spiral trajectory can be easily calculated. In the case of the figure, the rotation start angle is 1 / 2π, the rotation end angle is 4π, and the maximum spiral radius value is Sr. Based on these, the constant a is calculated, and the radius R at each rotation angle is also calculated. That is, the coordinate value in the weld line coordinate system to be taken on the spiral trajectory can be easily calculated.

図10は、螺旋軌道の例を示す図である。例えば、回転開始角度および回転終了角度を変化させることによって、同図(a)〜(f)に示すような螺旋溶接軌道Krを生成することができる。同図(a)〜(f)では、回転開始角度および回転終了角度を変化させた場合の例を示しているが、これらに回転開始時半径値を加えることによって、より螺旋軌道をより柔軟に定めることができる。すなわち、上記したアルキメデス螺旋の式を、半径R=Ri+aθとする。Riが回転開始時半径値である。同図(g)は、同図(e)に回転開始時半径値Riを考慮した螺旋軌道を示している。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a spiral trajectory. For example, by changing the rotation start angle and the rotation end angle, the spiral welding trajectory Kr as shown in FIGS. FIGS. 9A to 9F show examples in which the rotation start angle and the rotation end angle are changed. By adding the radius value at the start of rotation to these, the spiral trajectory can be made more flexible. Can be determined. That is, the above-mentioned Archimedes spiral formula is set to radius R = Ri + aθ. Ri is a radius value at the start of rotation. FIG. 5G shows a spiral trajectory in consideration of the radius value Ri at the start of rotation in FIG.

図9に戻り、螺旋軌道上であって作業位置Pnから作業線方向Drに最大螺旋半径値Srだけ離間した位置に溶接終了位置Weを算出する。これで、作業位置Pnの周囲の領域に螺旋溶接軌道Krが生成される。   Returning to FIG. 9, the welding end position We is calculated at a position on the spiral track that is separated from the work position Pn by the maximum spiral radius value Sr in the work line direction Dr. Thus, the spiral welding track Kr is generated in the region around the work position Pn.

なお、上記最大螺旋半径値Srは、移動ピッチMpと同一値を使用しても良い。図11は、最大螺旋半径値と移動ピッチとの関係を説明するための溶接ビードのイメージ図である。同図(a)は、最大螺旋半径値Srが移動ピッチMpと同一値の場合の溶接ビードを示し、同図(b)は、最大螺旋半径値Srが移動ピッチMpよりも短い場合の溶接ビードを示し、同図(c)は、最大螺旋半径値Srが移動ピッチMpよりも長い場合の溶接ビードを示している。同図(b)および(c)では、螺旋溶接軌道Krを描いて作業線方向Drに最大螺旋半径値Srだけ移動した後、さらに移動ピッチMp分だけ離間した次の作業位置に移動させる必要があるが、同図(a)に示すように、最大螺旋半径値Srを移動ピッチMpと同一にした場合は、次の作業位置への移動が不要になる。   The maximum spiral radius value Sr may be the same value as the movement pitch Mp. FIG. 11 is an image diagram of a weld bead for explaining the relationship between the maximum spiral radius value and the movement pitch. FIG. 5A shows a weld bead when the maximum spiral radius value Sr is the same value as the movement pitch Mp, and FIG. 5B shows a weld bead when the maximum spiral radius value Sr is shorter than the movement pitch Mp. (C) shows the weld bead when the maximum spiral radius value Sr is longer than the movement pitch Mp. In FIGS. 5B and 5C, it is necessary to draw the spiral welding trajectory Kr and move it in the working line direction Dr by the maximum helical radius value Sr, and then move it to the next working position separated by the moving pitch Mp. However, when the maximum spiral radius value Sr is made equal to the movement pitch Mp as shown in FIG. 5A, the movement to the next work position is not necessary.

次に、ステッチパルス溶接を行う際の動作について説明する。図12は、実施の形態3におけるステッチパルス溶接時の処理の流れを示すフローチャートである。   Next, the operation when performing stitch pulse welding will be described. FIG. 12 is a flowchart showing a flow of processing at the time of stitch pulse welding in the third embodiment.

ステップS1において、作業線Lを移動ピッチMpで分割して作業位置を算出する。最初の作業位置をP1とすれば、作業位置P1は図4で示した開始点Spである。   In step S1, the work position is calculated by dividing the work line L by the movement pitch Mp. If the first work position is P1, the work position P1 is the start point Sp shown in FIG.

ステップS2において、作業位置P1にアーク溶接トーチTを移動させる。   In step S2, the arc welding torch T is moved to the work position P1.

ステップS3において、作業位置P1における溶接線座標系を上述した方法によって設定する。   In step S3, the welding line coordinate system at the work position P1 is set by the method described above.

ステップS4において、作業位置P1を溶接開始位置Wsとし、作業線方向Drへ最大螺旋半径値Srだけ離間した位置を溶接終了位置Weとする螺旋溶接軌道Krを上述した方法によって生成する。さらに、螺旋溶接軌道Krに従ってアーク溶接トーチTを移動させるための補間演算を行う。すなわち、螺旋の回転開始角度、回転終了角度、最大螺旋半径値Sr、回転開始時半径値等に基づいて螺旋溶接軌道Krの溶接長(螺旋長)を幾何学的に算出し、この溶接長および設定されている移動速度に基づいて各補間周期で採るべき座標値を算出し、上述した実施の形態1と同様に、マニピュレータMの各関節の移動目標値を算出する。上記移動速度は、ステッチパルス溶接の条件として設定されている移動速度Msを使用しても良いし、軌道パターンのパラメータPmとして溶接速度を設定できるようにしておき、この溶接速度を使用しても良い。   In step S4, the helical welding trajectory Kr having the work position P1 as the welding start position Ws and the position separated by the maximum spiral radius value Sr in the work line direction Dr as the welding end position We is generated by the method described above. Further, an interpolation calculation is performed to move the arc welding torch T according to the helical welding trajectory Kr. That is, the welding length (spiral length) of the spiral welding track Kr is calculated geometrically based on the rotation start angle, rotation end angle, maximum spiral radius value Sr, rotation start radius value, and the like of the spiral. Based on the set moving speed, the coordinate value to be taken in each interpolation cycle is calculated, and the movement target value of each joint of the manipulator M is calculated as in the first embodiment. As the moving speed, the moving speed Ms set as the condition of the stitch pulse welding may be used, or the welding speed can be set as the parameter Pm of the track pattern, and this welding speed may be used. good.

ステップS5において、溶接を開始し、螺旋溶接軌道Krに従ってアーク溶接トーチTを移動させ、溶接開始終了位置Wpに到達させる。また、図示していないが、溶接開始終了位置Wpで溶接を終了した後は、従来技術と同様に、アーク溶接トーチTを停止した状態で設定されている冷却時間Ctの間、溶接痕の冷却処理が行われる。   In step S5, welding is started, the arc welding torch T is moved according to the spiral welding trajectory Kr, and the welding start end position Wp is reached. Further, although not shown, after the welding is finished at the welding start end position Wp, the welding mark is cooled during the cooling time Ct set in a state where the arc welding torch T is stopped as in the prior art. Processing is performed.

ステップS6において、現在の作業位置が終了点Epであるか否かを判定する。現在の作業位置が終了点Epである場合は、フローを終了する。現在の作業位置が終了点Epではない場合は、次の作業位置への移動距離を、最大螺旋半径値Srと移動ピッチMpとの差によって算出してから、ステップS2に戻る。ステップS2に戻った後は、次の作業位置P2〜Pnの各々においてステップS2〜S6を繰り返す。   In step S6, it is determined whether or not the current work position is the end point Ep. If the current work position is the end point Ep, the flow ends. If the current work position is not the end point Ep, the movement distance to the next work position is calculated by the difference between the maximum spiral radius value Sr and the movement pitch Mp, and the process returns to step S2. After returning to step S2, steps S2 to S6 are repeated at each of the next work positions P2 to Pn.

以上説明したように、ステッチパルス溶接を行う各作業位置において、作業位置Pnで溶接を開始し、アーク溶接トーチTを回転方向Rdの方向へ螺旋溶接軌道Krを描きながら移動させ、作業位置Pnから作業線方向Drの方向へ最大螺旋半径値Srだけ離間した溶接終了位置Peへ到達させる。   As described above, at each work position where stitch pulse welding is performed, welding is started at the work position Pn, and the arc welding torch T is moved while drawing the spiral welding trajectory Kr in the direction of the rotational direction Rd, from the work position Pn. It reaches the welding end position Pe separated by the maximum spiral radius value Sr in the direction of the working line direction Dr.

上述したように、螺旋溶接軌道は、作業線方向への移動距離である最大螺旋半径値を含む予め定められたパラメータおよび作業位置におけるアーク溶接トーチ先端部の位置姿勢情報に基づいて算出される。そして、作業位置で溶接を開始した後、アーク溶接トーチ先端部を螺旋溶接軌道に従って移動させて最大螺旋半径値分だけ離間した位置に到達させるようにしている。このことによって、螺旋溶接軌道で生成された溶接痕によって幅広い溶接ビードを実現することができる。   As described above, the helical welding trajectory is calculated based on the predetermined parameters including the maximum helical radius value that is the moving distance in the working line direction and the position and orientation information of the arc welding torch tip at the working position. Then, after welding is started at the work position, the tip of the arc welding torch is moved according to the spiral welding path so as to reach a position separated by the maximum spiral radius value. As a result, a wide weld bead can be realized by the welding marks generated on the spiral welding track.

また、螺旋溶接軌道の最大螺旋半径値を次の作業位置への移動距離である移動ピッチと同一にしている。このことによって、上記効果に加えて、螺旋溶接軌道に関する教示工数を低減することができる。また、タクトタイムを短縮することもできる。すなわち、最大螺旋半径値を移動ピッチと異なる値に定めた場合は、螺旋溶接軌道を描いて作業線方向に最大螺旋半径値分だけ移動した後、移動ピッチ分だけ離間した次の作業位置に移動させる必要があるが、最大螺旋半径値を移動ピッチと同一にした場合は、次の作業位置への移動が不要になるからタクトタイムを短縮することができる。   Further, the maximum spiral radius value of the spiral welding track is made the same as the movement pitch that is the movement distance to the next work position. In this way, in addition to the above effects, the teaching man-hours related to the spiral welding track can be reduced. In addition, the tact time can be shortened. That is, when the maximum spiral radius value is set to a value different from the moving pitch, the spiral welding track is drawn and moved in the working line direction by the maximum helical radius value, and then moved to the next working position separated by the moving pitch. However, if the maximum spiral radius value is the same as the movement pitch, it is not necessary to move to the next work position, and the tact time can be shortened.

以上、実施の形態について説明したが、各実施の形態において、各軌道パターンのパラメータPmに、溶接軌道を作業線方向と直交する方向に変形させるための扁平率を含めるようにしてもよい。この扁平率は、作業線方向に向かって右側と左側でそれぞれ右扁平率および左扁平率を設定できるようにすることが望ましい。このことによって、溶接軌道を変形することができる。特に螺旋溶接軌道は、例えば図9で示したように、回転方向Rdが作業線方向Drに向かって右である場合、作業線方向Drに向かって右側の軌道が左側の軌道よりもやや大きくなるので、扁平率を設定することによって、螺旋溶接軌道の偏りを防止することができる。すなわち、より一層、作業者のニーズに応じた溶接軌道を実現することができる。   Although the embodiments have been described above, in each embodiment, the flatness ratio for deforming the welding track in a direction orthogonal to the work line direction may be included in the parameter Pm of each track pattern. As for this flatness, it is desirable that the right flatness and the left flatness can be set on the right side and the left side in the working line direction, respectively. This makes it possible to deform the welding track. Particularly, for example, as shown in FIG. 9, when the rotational direction Rd is right toward the work line direction Dr, the right side track is slightly larger than the left side track toward the work line direction Dr. Therefore, by setting the flatness ratio, it is possible to prevent the bias of the spiral welding track. That is, it is possible to realize a welding track that further meets the needs of the operator.

また、上記各実施の形態においては、溶接軌道の生成を各作業位置で都度行っているが、最初の作業位置でのみ溶接軌道を生成しておき、これを以降の作業位置において再度使用するように構成しても良い。   In each of the above embodiments, the welding trajectory is generated at each work position. However, the welding trajectory is generated only at the first work position, and this is used again at the subsequent work positions. You may comprise.

本発明に係るステッチパルス溶接方法を適用したステッチパルス溶接装置1のブロック図である。1 is a block diagram of a stitch pulse welding apparatus 1 to which a stitch pulse welding method according to the present invention is applied. 予め定められた複数の軌道パターン例を示す図である。It is a figure which shows the example of several predetermined orbital patterns. 溶接線座標系を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a weld line coordinate system. 実施の形態1において、作業位置を含む所定領域に円溶接軌道が生成された様子を示す図である。In Embodiment 1, it is a figure which shows a mode that the circular welding track | orbit was produced | generated in the predetermined area | region containing a work position. 実施の形態1において、ステッチパルス溶接時の処理の流れを示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a flow of processing at the time of stitch pulse welding in the first embodiment. 実施の形態2において、作業位置Pnの周囲に円溶接軌道が生成された様子を示す図である。In Embodiment 2, it is a figure which shows a mode that the circular welding track | orbit was produced | generated around the working position Pn. 実施の形態2において、ステッチパルス溶接時の処理の流れを示すフローチャートである。In Embodiment 2, it is a flowchart which shows the flow of the process at the time of stitch pulse welding. 実施の形態2において、溶接軌道の中心位置において一旦溶接してから溶接軌道に従ってアーク溶接トーチを移動させる場合のフローチャートである。In Embodiment 2, it is a flowchart in the case of moving an arc welding torch according to a welding track after once welding in the center position of a welding track. 実施の形態3において、螺旋溶接軌道を説明するための図である。In Embodiment 3, it is a figure for demonstrating a helical welding track | orbit. 実施の形態3において、螺旋溶接軌道の種類を説明するための図である。In Embodiment 3, it is a figure for demonstrating the kind of spiral welding track | orbit. 実施の形態3において、最大螺旋半径値と移動ピッチとの関係を説明するための溶接ビードのイメージ図である。In Embodiment 3, it is an image figure of the weld bead for demonstrating the relationship between the largest spiral radius value and a movement pitch. 実施の形態3において、ステッチパルス溶接時の処理の流れを示すフローチャートである。In Embodiment 3, it is a flowchart which shows the flow of the process at the time of stitch pulse welding. 従来のステッチパルス溶接装置を示した図である。It is the figure which showed the conventional stitch pulse welding apparatus. ステッチパルス溶接を行っているときの状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a state when performing stitch pulse welding. 溶接施工後に形成される溶接ビードを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the weld bead formed after welding construction.

符号の説明Explanation of symbols

1 ステッチパルス溶接装置
3 主制御部
4 ハードディスク
5 RAM
6 CPU
11 動作制御部
12 駆動指令部
13 溶接制御部
20 教示処理部
21 表示処理部
22 解釈実行部
41 表示部
42 設定部
51 従来のステッチパルス溶接装置
52 コンジットケーブル
53 上アーム
54 下アーム
55 手首部
56 ワイヤリール
57 溶接ワイヤ
58 ガスボンベ
A アーク
AP 溶接電源
B 溶接ビード
Cc 中心位置
Cc’ 中心位置
Cr 円半径値
Ct 冷却時間
Dr 作業線方向
Ep 終了点
Ew 突き出し長
G シールドガス
H 溶接線座標系のZ軸に直交する平面
Kc 円溶接軌道
Kc’ 円溶接軌道
Kd 楕円溶接軌道
Kd’ 楕円溶接軌道
Kg 軌道パターン群
Kr 螺旋溶接軌道
Kp 軌道パターン
L 作業線
M マニピュレータ
Mp 移動ピッチ
Ms 移動速度
P1 作業位置
P2 作業位置
P3 作業位置
P4 作業位置
Pn 作業位置
Pe 溶接終了位置
Pm パラメータ
RC ロボット制御装置
Rd 回転方向
Sc 溶接痕
Sp 開始点
Sr 最大螺旋半径値
T アーク溶接トーチ
Tc 溶接条件
TP ティーチペンダント
W ワーク
W1 ワーク
W2 ワーク
We 溶接終了位置
Wp 溶接開始終了位置
Wp’ 溶接開始終了位置
Y 溶融池
Y’ 溶接痕
1 Stitch pulse welding device 3 Main control unit 4 Hard disk 5 RAM
6 CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Operation control part 12 Drive command part 13 Welding control part 20 Teaching process part 21 Display process part 22 Interpretation execution part 41 Display part 42 Setting part 51 Conventional stitch pulse welding apparatus 52 Conduit cable 53 Upper arm 54 Lower arm 55 Wrist part 56 Wire reel 57 Welding wire 58 Gas cylinder A Arc AP Welding power source B Weld bead Cc Center position Cc 'Center position Cr Circle radius Ct Cooling time Dr Work line direction Ep End point Ew Projection length G Shield gas H Z axis of welding line coordinate system Plane Kc orthogonal to the circular welding track Kc ′ circular welding track Kd elliptical welding track Kd ′ elliptical welding track Kg track pattern group Kr spiral welding track Kp track pattern L work line M manipulator Mp moving pitch Ms moving speed P1 working position P2 working position P3 Work position P4 Work position Pn Work position Pe Welding end Position Pm Parameter RC Robot controller Rd Direction of rotation Sc Weld mark Sp Start point Sr Maximum spiral radius value T Arc welding torch Tc Welding condition TP Teach pendant W Work W1 Work W2 Work We Weld end position Wp Weld start end position Wp 'Weld start End position Y Weld pool Y 'Weld mark

Claims (11)

作業線上の作業位置に溶接トーチを移動させて溶接を行った後、所定の移動ピッチだけ離間した次の作業位置で再度溶接を行うことを繰り返しながら、各作業位置での溶接によって形成される溶接痕を重ね合わせてワーク上に溶接ビードを形成するステッチパルス溶接方法において、
前記作業位置を含み前記作業線方向および前記作業線と直交する方向に所定幅を有した所定領域に溶接軌道を生成し、この生成した溶接軌道に従って前記溶接トーチの先端部を移動させながら溶接を行うことを特徴とするステッチパルス溶接方法。
Welding formed by welding at each work position while repeatedly performing welding at the next work position separated by a predetermined movement pitch after performing welding by moving the welding torch to the work position on the work line In a stitch pulse welding method in which a weld bead is formed on a workpiece by superimposing marks,
A welding trajectory is generated in a predetermined region having a predetermined width in the work line direction and the direction orthogonal to the work line including the work position, and welding is performed while moving the tip of the welding torch according to the generated weld trajectory. A stitch pulse welding method characterized by being performed.
前記溶接軌道は、円溶接軌道または楕円溶接軌道または螺旋溶接軌道であることを特徴とする請求項1記載のステッチパルス溶接方法。   The stitch pulse welding method according to claim 1, wherein the welding track is a circular welding track, an elliptical welding track, or a helical welding track. 前記円溶接軌道は、円直径値または円半径値を含む予め定められたパラメータおよび前記作業位置における前記溶接トーチ先端部の位置姿勢情報に基づいて算出され、中心位置が前記作業線上に配置されかつ軌道上に溶接開始位置および溶接終了位置が配置されていることを特徴とする請求項2記載のステッチパルス溶接方法。   The circular welding trajectory is calculated based on predetermined parameters including a circular diameter value or a circular radius value and position and orientation information of the welding torch tip at the working position, and a center position is arranged on the working line; 3. The stitch pulse welding method according to claim 2, wherein a welding start position and a welding end position are arranged on the track. 前記楕円溶接軌道は、楕円の長軸値および短軸値を含む予め定められたパラメータおよび前記作業位置における前記溶接トーチ先端部の位置姿勢情報に基づいて算出され、中心位置が前記作業線上に配置されかつ軌道上に溶接開始位置および溶接終了位置が配置されていることを特徴とする請求項2記載のステッチパルス溶接方法。   The elliptical welding trajectory is calculated based on predetermined parameters including a major axis value and a minor axis value of the ellipse and position and orientation information of the welding torch tip at the working position, and a center position is arranged on the working line. The stitch pulse welding method according to claim 2, wherein a welding start position and a welding end position are arranged on the track. 前記溶接開始位置および前記溶接終了位置は、前記作業位置であることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のステッチパルス溶接方法。   The stitch pulse welding method according to claim 3 or 4, wherein the welding start position and the welding end position are the work positions. 前記中心位置は、前記作業位置であることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のステッチパルス溶接方法。   The stitch pulse welding method according to claim 3 or 4, wherein the center position is the work position. 前記溶接軌道に従って前記溶接トーチを移動する前に、前記中心位置で前記溶接トーチを停止したまま所定の溶接時間だけ溶接を行うことを特徴とする請求項6記載のステッチパルス溶接方法。   The stitch pulse welding method according to claim 6, wherein welding is performed for a predetermined welding time while the welding torch is stopped at the center position before the welding torch is moved according to the welding trajectory. 前記螺旋溶接軌道は、前記作業線方向への移動距離である最大螺旋半径値を含む予め定められたパラメータおよび前記作業位置における前記溶接トーチ先端部の位置姿勢情報に基づいて算出され、前記作業位置を溶接開始位置とし前記作業線方向に前記最大螺旋半径値分だけ離間した位置を溶接終了位置とすることを特徴とする請求項2記載のステッチパルス溶接方法。   The spiral welding trajectory is calculated based on a predetermined parameter including a maximum spiral radius value that is a moving distance in the work line direction and position and orientation information of the welding torch tip at the work position, and the work position The stitch pulse welding method according to claim 2, wherein a welding start position is defined as a welding end position at a position spaced apart by the maximum spiral radius value in the work line direction. 前記最大螺旋半径値は、前記移動ピッチと同一であることを特徴とする請求項8記載のステッチパルス溶接方法。   The stitch pulse welding method according to claim 8, wherein the maximum spiral radius value is the same as the moving pitch. 前記パラメータは、前記溶接軌道を前記作業線方向と直交する方向に変形させるための扁平率を含むことを特徴とする請求項3〜9のいずれか1項に記載のステッチパルス溶接方法。   The stitch pulse welding method according to any one of claims 3 to 9, wherein the parameter includes a flatness ratio for deforming the welding track in a direction orthogonal to the working line direction. 前記溶接軌道は、予め定められた円または楕円または螺旋を含む複数の軌道パターンから選択された1つの軌道パターンに応じて生成されることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載のステッチパルス溶接方法。   11. The welding trajectory is generated according to one trajectory pattern selected from a plurality of trajectory patterns including a predetermined circle, ellipse, or spiral. The stitch pulse welding method as described.
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