JP2015112638A - Rocking type narrow groove welding device - Google Patents

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哲司 寺田
Tetsuji Terada
哲司 寺田
賜夫 小原
Tamao Obara
賜夫 小原
正光 向井
Masamitsu Mukai
正光 向井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably execute automatic control of including lateral copying, in an electrode wear type narrow groove welding device.SOLUTION: A rocking type narrow groove welding device 100 comprises a torch 13 formed so that a feeding welding wire 11 obliquely projects from the tip of a tip 12, a rocking unit 10 for laterally rocking in a groove by rotating the torch 13, a lateral movement unit 20 for laterally moving the rocking unit 10 and a vertical movement unit 30 for vertically moving the rocking unit 10, and adjusts a lateral position of the torch 13 so as to reduce a difference in an arc current in a lateral stopping position by comparing an arc current in a left stopping position with an arc current in a right stoping position when rocking the torch 13 in the groove.

Description

本発明は、チップ先端から送給される溶接ワイヤの先端を、狭開先の被溶接材間で揺動させながら溶融して溶接する、揺動式狭開先溶接装置に関するものである。   The present invention relates to an oscillating narrow gap welding apparatus that melts and welds a tip of a welding wire fed from a tip end while oscillating between workpieces having a narrow gap.

従来、狭開先幅で対向するように配置された被溶接材を溶接するための装置として、チップ先端から送給される溶接ワイヤの先端を揺動させながら溶融して溶接する、揺動式狭開先溶接装置が用いられている。   Conventionally, as a device for welding workpieces arranged to face each other with a narrow groove width, a rocking type that melts and welds while rocking the tip of the welding wire fed from the tip of the tip Narrow groove welding equipment is used.

例えば、特許文献1には、溶接心線(溶接ワイヤ)の先端を揺動させるために、コンタクトチップのノズル孔に送り込む前に波状の塑性変形を溶接心線に与え、波状弾性を保ったままノズル孔中を移動させ、ノズル端より送り出されてくる溶接心線の向きが心線供給と溶接の進行に応じて自動的に開先両壁間を往復するようにした発明が記載されている。   For example, in Patent Document 1, in order to oscillate the tip of a welding core wire (welding wire), a wavy plastic deformation is applied to the welding core wire before feeding into the nozzle hole of the contact tip, and the wavy elasticity is maintained. An invention is described in which the direction of the welding core wire fed through the nozzle hole is automatically reciprocated between both the groove walls in accordance with the supply of the core wire and the progress of welding. .

また、溶接心線(溶接ワイヤ)に波状の塑性変形を与えて揺動させるとともに開先両壁間における左右倣い(左右位置の調整)を行うものとして、特許文献2には、時間経過に伴うアーク電流の波形の各サイクルにおける積分値を求め、積分値の差が小さくなるように制御する発明が記載されている。   Further, Patent Document 2 discloses that the welding core wire (welding wire) is subjected to wavy plastic deformation to be swung and the left and right copying (adjustment of the left and right positions) between the groove walls is performed. An invention is described in which an integral value in each cycle of the arc current waveform is obtained and control is performed so that the difference between the integral values becomes small.

また、同じく左右倣いを行うものとして、特許文献3には、溶接心線溶接心線の先端に形成されるアークの揺動と、溶接心線に波状の塑性変形を起こさせる揺動手段との位相差を演算してアークの現在の揺動位置を求め、求めた揺動位置と溶接電流または溶接電圧の値を対応付けて中心からのずれ方向を判定して制御する発明が記載されている。   Similarly, as a method for performing left-right copying, Patent Document 3 discloses a swing of an arc formed at the tip of a welding core wire and a swinging means for causing a wavy plastic deformation in the welding core. An invention is described in which a phase difference is calculated to determine the current oscillation position of the arc, and the deviation position from the center is determined and controlled by associating the obtained oscillation position with the value of the welding current or welding voltage. .

一方、非消耗電極アーク溶接における開先倣い制御方法として、特許文献4には、開先内での左右揺動停止時におけるアーク電圧を測定し、左右のアーク電圧差により開先倣い制御を行う発明が記載されている。   On the other hand, as a groove tracking control method in non-consumable electrode arc welding, Patent Document 4 discloses an arc voltage at the time when the left-right oscillation is stopped in the groove and performs groove tracking control based on a difference between the left and right arc voltages. The invention has been described.

特開昭52−110246号公報Japanese Patent Laid-Open No. 52-110246 特開平5−146877号公報JP-A-5-146877 特開2004−268088号公報JP 2004-268088 A 特開2002−45966号公報JP 2002-45966 A

しかしながら、特許文献1に記載された発明の場合、開先両壁間の左右倣いができない。また、特許文献2及び特許文献3に記載された発明の場合、開先両壁間の左右倣いを行うために、溶融電流や溶融電圧の値に基づいた制御を行うようにしているが、アーク電流が安定しないという問題がある。すなわち、溶接心線(溶接ワイヤ)に波状の塑性変形を与えて揺動させる装置の場合には、図6に示すように、溶接ワイヤ51が給電チップ52内で移動するため、アーク電流が安定しないことがある。   However, in the case of the invention described in Patent Document 1, it is not possible to make a left-right copy between the two walls of the groove. In the case of the inventions described in Patent Document 2 and Patent Document 3, control based on the values of the melting current and the melting voltage is performed in order to perform the left-right copying between the groove walls. There is a problem that the current is not stable. That is, in the case of a device that applies wavy plastic deformation to a welding core wire (welding wire) and swings, the welding wire 51 moves within the power feed tip 52 as shown in FIG. There are things that do not.

一方、特許文献4に記載された発明は、非消耗電極アーク溶接における開先倣い制御方法に関するものであり、チップ先端から送給される溶接ワイヤの先端を開先内で溶融して溶接する、電極消耗式の狭開先溶接装置に適用することはできない。   On the other hand, the invention described in Patent Document 4 relates to a groove tracking control method in non-consumable electrode arc welding, and melts and welds the tip of a welding wire fed from the tip end in the groove. It cannot be applied to an electrode wear type narrow gap welding apparatus.

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、電極消耗式の狭開先溶接装置において、左右倣いを含む自動制御を安定的に行うようにしたものである。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and is configured to stably perform automatic control including left-right copying in an electrode consumption type narrow gap welding apparatus.

上記課題を解決するため、本発明の揺動式狭開先溶接装置は、送給される溶接ワイヤがチップ先端から斜めに突出するように形成されたトーチと、前記トーチを回転させて開先内で左右に揺動させる揺動ユニットと、前記揺動ユニットを左右に移動させる左右移動ユニットと、前記揺動ユニットを上下に移動させる上下移動ユニットとを有する揺動式狭開先溶接装置であって、前記トーチを開先内で揺動させたときの左停止位置におけるアーク電流と右停止位置におけるアーク電流とを比較して、左右の停止位置におけるアーク電流の差が小さくなるように、前記トーチの左右位置の調整を行うことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the swing type narrow gap welding apparatus of the present invention includes a torch formed so that a welding wire to be fed projects obliquely from a tip end of the tip, and a groove by rotating the torch. An oscillating narrow gap welding apparatus having an oscillating unit that oscillates left and right, a left and right moving unit that moves the oscillating unit left and right, and an up and down moving unit that moves the oscillating unit up and down. And comparing the arc current at the left stop position with the arc current at the right stop position when the torch is swung in the groove, so that the difference between the arc currents at the left and right stop positions is reduced. The left and right positions of the torch are adjusted.

また好ましくは、前記トーチの左右位置の調整を、前記揺動ユニットによるトーチの揺動範囲の変更及び前記左右移動ユニットによる揺動ユニットの左右方向の移動の少なくとも1つにより行うことを特徴とする。   Further preferably, the adjustment of the left-right position of the torch is performed by at least one of a change of a swing range of the torch by the swing unit and a movement of the swing unit in the left-right direction by the left-right moving unit. .

また好ましくは、前記左右の停止位置におけるアーク電流の測定を、開先内におけるトーチの上下位置を変更せずに行うことを特徴とする。   Preferably, the measurement of the arc current at the left and right stop positions is performed without changing the vertical position of the torch in the groove.

また好ましくは、前記トーチを開先内で揺動させたときのアーク電流の平均値が所定の値に近づくように、前記トーチの上下位置の調整を行うことを特徴とする。   Preferably, the vertical position of the torch is adjusted so that the average value of the arc current when the torch is swung in the groove approaches a predetermined value.

また好ましくは、前記左右の停止位置におけるアーク電流の測定直後の、前記トーチの左右一方の停止位置から他方の停止位置までの揺動の間に、前記トーチの左右位置の調整と前記トーチの上下位置の調整とを同時に行うことを特徴とする。   Preferably, the adjustment of the left-right position of the torch and the up-and-down movement of the torch during the swing from the left-right one stop position to the other stop position immediately after measurement of the arc current at the left-right stop position The position adjustment is performed simultaneously.

本発明の揺動式狭開先溶接装置は、送給される溶接ワイヤがチップ先端から斜めに突出するように形成されたトーチと、トーチを回転させて開先内で左右に揺動させる揺動ユニットを有しているので、揺動ユニットによりトーチを回転させることにより、斜めに突出した溶接ワイヤの向きを変えながら開先内で左右に揺動させることができる。また、左右の回転角度を調整することにより、揺動させる範囲を変更することができる。   The swing type narrow groove welding apparatus of the present invention includes a torch formed so that a welding wire to be fed protrudes obliquely from the tip end, and a swing that rotates the torch left and right within the groove. Since the moving unit is provided, by rotating the torch by the swing unit, it is possible to swing left and right within the groove while changing the direction of the obliquely protruding welding wire. In addition, the swing range can be changed by adjusting the left and right rotation angles.

また、揺動ユニットを左右に移動させる左右移動ユニットを有しているので、開先内におけるトーチの左右位置を左右移動ユニットにより調整することができる。   Moreover, since the left / right moving unit for moving the swing unit to the left / right is provided, the left / right position of the torch in the groove can be adjusted by the left / right moving unit.

また、揺動ユニットを上下に移動させる上下移動ユニットを有しているので、開先内におけるトーチの上下位置を上下移動ユニットにより調整することができる。   Moreover, since the vertical movement unit for moving the swing unit up and down is provided, the vertical position of the torch in the groove can be adjusted by the vertical movement unit.

また、トーチを開先内で揺動させたときの左停止位置におけるアーク電流と右停止位置におけるアーク電流とを比較して、左右の停止位置におけるアーク電流の差が小さくなるように、トーチの左右位置の調整を行うことができる。このとき、溶接ワイヤには波状の塑性変形が与えられておらず、溶接ワイヤが給電チップ内で移動することなく1点で常に接触するので、アーク電流が安定し安定的に制御することができる。   In addition, the arc current at the left stop position and the arc current at the right stop position when the torch is swung in the groove are compared, and the difference between the arc currents at the left and right stop positions is reduced. The left / right position can be adjusted. At this time, the welding wire is not subjected to wave-like plastic deformation, and the welding wire always contacts at one point without moving within the power feed tip, so that the arc current can be stably and stably controlled. .

また、トーチの左右位置の調整は、揺動ユニットによるトーチの揺動範囲の変更により行うこともできるし、左右移動ユニットによる揺動ユニットの左右方向の移動により行うこともできるし、両方により行うこともできる。従って、より細かく的確な制御を行うことができる。   The left and right position of the torch can be adjusted by changing the swing range of the torch by the swing unit, or by moving the swing unit in the left and right direction by the left and right moving unit. You can also Therefore, finer and more accurate control can be performed.

また、左右の停止位置におけるアーク電流の測定を、開先内におけるトーチの上下位置を変更せずに行うことにより、被溶接材の精度が低い場合であっても、トーチの左右位置の偏りを的確に判定して左右位置を調整することができる。   In addition, by measuring the arc current at the left and right stop positions without changing the vertical position of the torch in the groove, even if the accuracy of the material to be welded is low, the horizontal position of the torch is offset. The right and left positions can be adjusted with accurate determination.

また、トーチを開先内で揺動させたときのアーク電流の平均値が所定の値に近づくように、トーチの上下位置の調整を行うことにより、溶接ワイヤの突出量が一定となるように、上下倣いを行うことができる。   Also, by adjusting the vertical position of the torch so that the average value of the arc current when the torch is swung in the groove approaches a predetermined value, the protruding amount of the welding wire is made constant. It is possible to perform up-and-down copying.

また、左右の停止位置におけるアーク電流の測定直後の、トーチの左右一方の停止位置から他方の停止位置までの揺動の間に、トーチの左右位置の調整とトーチの上下位置の調整とを同時に行うことにより、左右倣いと上下倣いを短時間で行い、より安定的な溶接を行うことができる。   In addition, the adjustment of the left / right position of the torch and the vertical position of the torch are simultaneously performed during the swing from the left / right stop position to the other stop position immediately after the measurement of the arc current at the left / right stop positions. By doing so, left-right copying and vertical copying can be performed in a short time, and more stable welding can be performed.

以上、本発明によれば、電極消耗式の狭開先溶接装置において、左右倣いを含む自動制御を安定的に行うことができる。   As described above, according to the present invention, automatic control including left-right tracing can be stably performed in an electrode-consumable narrow gap welding apparatus.

本発明の実施形態に係る揺動式狭開先溶接装置の構成図である。It is a block diagram of the rocking | fluctuation type narrow gap welding apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る給電チップの先端を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the front-end | tip of the electric power feeding chip | tip which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る給電チップの先端角度と揺動範囲を示す図である。It is a figure which shows the front-end | tip angle and rocking | fluctuation range of the electric power feeding chip | tip which concerns on embodiment of this invention. 左右倣い時のデータの取得タイミングの例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the acquisition timing of the data at the time of right-and-left copying. 上下倣い時のデータの取得タイミングの例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the acquisition timing of the data at the time of up-down copying. 従来例に係る給電チップの先端を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the front-end | tip of the electric power feeding chip | tip which concerns on a prior art example. 他の実施形態に係る給電チップの先端を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the front-end | tip of the electric power feeding chip which concerns on other embodiment.

次に、図1乃至図5を参照して、本発明の実施形態に係る揺動式狭開先溶接装置について説明する。まず、図1を参照して、本実施形態に係る揺動式狭開先溶接装置100の全体構成について説明する。   Next, with reference to FIG. 1 thru | or FIG. 5, the rocking | fluctuation type narrow groove welding apparatus which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. First, with reference to FIG. 1, the whole structure of the rocking | fluctuation type narrow gap welding apparatus 100 which concerns on this embodiment is demonstrated.

本実施形態に係る揺動式狭開先溶接装置100は、主として溶接電源1、制御装置2、中継ボックス3、溶接ヘッド4から構成されており、被溶接材5の狭開先内を溶接するようになっている。また、溶接ヘッド4には、開先内でトーチを回転させて左右に揺動させる揺動ユニット10、揺動ユニット10を左右に移動させる左右移動ユニット20、揺動ユニット10を上下に移動させる上下移動ユニット30が備えられている。   An oscillating narrow gap welding apparatus 100 according to the present embodiment is mainly composed of a welding power source 1, a control apparatus 2, a relay box 3, and a welding head 4, and welds the inside of the narrow gap of the material 5 to be welded. It is like that. Further, the welding head 4 includes a swing unit 10 that rotates the torch in the groove to swing left and right, a left-right moving unit 20 that moves the swing unit 10 left and right, and a swing unit 10 that moves up and down. A vertical movement unit 30 is provided.

溶接電源1は、溶接ワイヤを溶融させるための電力を供給するとともに、揺動ユニット10、左右移動ユニット20及び上下移動ユニット30を駆動するための電力を供給する。また、制御装置2は、溶接電源1からの電源供給を制御するとともに、内蔵されたプログラムにより、開先内の所定の位置におけるアーク電流を計測し、計測した電流の値に基づいて中継ボックス3を介して揺動ユニット10、左右移動ユニット20及び上下移動ユニット30を制御し、開先内でのトーチの位置を変化させるようになっている。   The welding power source 1 supplies electric power for melting the welding wire and also supplies electric power for driving the swing unit 10, the left / right moving unit 20, and the up / down moving unit 30. The control device 2 controls the power supply from the welding power source 1 and measures an arc current at a predetermined position in the groove by a built-in program, and the relay box 3 based on the measured current value. The oscillating unit 10, the left / right moving unit 20 and the up / down moving unit 30 are controlled via these to change the position of the torch in the groove.

次に、本発明の実施形態に係る給電チップの先端部分について説明する。図2は、本実施形態に係る給電チップ12を示す拡大図である。トーチ13に取り付けられた給電チップ12の先端は、斜めに折曲されている。トーチ13の内部を経由して送給される溶接ワイヤ11は、給電チップ12の折曲に沿って方向を変えて、給電チップ12の先端から斜めに突出するようになっている。即ち、溶接ワイヤ11は、給電チップ12の先端で曲がりながら、角度をつけた穴から外側に出ていくようになっている。このように、トーチ13は、送給される溶接ワイヤ11が給電チップ12の先端から斜めに突出するように形成されている。そして、トーチ13を回転させると、給電チップ12の先端の向きが円を描くように変化して揺動するようになっている。それに合わせて溶接ワイヤ11の突出方向が変化する。溶接ワイヤ11には波状の塑性変形が与えられておらず、給電チップ内で移動することなく1点で常に接触するようになっている。   Next, the front end portion of the power feed tip according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is an enlarged view showing the power supply chip 12 according to the present embodiment. The tip of the power feed tip 12 attached to the torch 13 is bent obliquely. The welding wire 11 fed through the inside of the torch 13 changes its direction along the bending of the power feed tip 12 and protrudes obliquely from the tip of the power feed tip 12. That is, the welding wire 11 goes out from the angled hole while bending at the tip of the power feed tip 12. Thus, the torch 13 is formed so that the welding wire 11 to be fed protrudes obliquely from the tip of the power feed tip 12. When the torch 13 is rotated, the direction of the tip of the power feed tip 12 changes so as to draw a circle and swings. Accordingly, the protruding direction of the welding wire 11 changes. The welding wire 11 is not subjected to wave-like plastic deformation, and is always in contact at one point without moving within the power feed tip.

次に、給電チップ12の先端角度(折曲角度)と揺動範囲について説明する。図3は、本発明の実施形態に係る給電チップ12の先端角度と揺動範囲を示す図である。給電チップ12の先端角度は、様々に設定することができる。図3における下段は、チップ先端角度の例を示すものであり、それぞれ、(a)15度、(b)25度、(c)35度、(d)45度に設定したものである。また、図3における上段は、それぞれのチップ先端角度において、溶接ワイヤ突き出し長さを10mm、アーク長を10mmと仮定した場合の、トーチの揺動範囲を示すものであり、開先内でトーチを上から見たものである。   Next, the tip angle (bending angle) and the swing range of the power feed tip 12 will be described. FIG. 3 is a diagram showing a tip angle and a swing range of the power feed tip 12 according to the embodiment of the present invention. The tip angle of the power feed tip 12 can be set variously. The lower row in FIG. 3 shows an example of the tip end angle, which is set to (a) 15 degrees, (b) 25 degrees, (c) 35 degrees, and (d) 45 degrees, respectively. 3 shows the swing range of the torch when the welding wire protrusion length is assumed to be 10 mm and the arc length is 10 mm at each tip end angle, and the torch is moved within the groove. Seen from above.

図3(a)に示すチップ先端角度を15度にした場合、チップ先端許容角度が片側90度、ワイヤ先端許容角度が片側53度、アーク先端許容角度が片側34度となる。図3(b)に示すチップ先端角度を25度にした場合、チップ先端許容角度が片側57度、ワイヤ先端許容角度が片側29度、アーク先端許容角度が片側20度となる。図3(c)に示すチップ先端角度を35度にした場合、チップ先端許容角度が片側38度、ワイヤ先端許容角度が片側21度、アーク先端許容角度が片側14度となる。図3(d)に示すチップ先端角度を45度にした場合、チップ先端許容角度が片側30度、ワイヤ先端許容角度が片側17度、アーク先端許容角度が片側12度となる。このように、チップ先端角度を大きくするほど、開先内での許容角度は小さくなる。   When the tip tip angle shown in FIG. 3A is 15 degrees, the tip tip allowable angle is 90 degrees on one side, the wire tip allowable angle is 53 degrees on one side, and the arc tip allowable angle is 34 degrees on one side. When the tip end angle shown in FIG. 3B is 25 degrees, the tip tip allowable angle is 57 degrees on one side, the wire tip allowable angle is 29 degrees on one side, and the arc tip allowable angle is 20 degrees on one side. When the tip end angle shown in FIG. 3C is 35 degrees, the tip end allowable angle is 38 degrees on one side, the wire end allowable angle is 21 degrees on one side, and the arc tip allowable angle is 14 degrees on one side. When the tip end angle shown in FIG. 3D is 45 degrees, the tip tip allowable angle is 30 degrees on one side, the wire tip allowable angle is 17 degrees on one side, and the arc tip allowable angle is 12 degrees on one side. Thus, as the tip end angle increases, the allowable angle within the groove decreases.

次に、開先内におけるアーク電流の測定(データの取得)と倣い制御について説明する。なお、以下示す制御方法は一例であって、トーチの揺動角度、時間設定、データの取得タイミング等はこれに限定されるものではない。   Next, arc current measurement (data acquisition) and scanning control in the groove will be described. The control method shown below is an example, and the swing angle of the torch, the time setting, the data acquisition timing, etc. are not limited to this.

(左右倣い)
まず、左右倣い(左右位置の調整)について説明する。図4は、左右倣い時のデータの取得タイミングの例を示す説明図である。図中、「左」及び「右」の直線は左右の開先壁を示し、左右の直線内(開先両壁内)においてトーチが左右に揺動する様子を示している。そして、状態(1)→(2)→・・・→(11)→(12)→(1)→(2)→・・・と繰り返し変化する。トーチの揺動角度は片側34度、左右停止時間は0.4秒である。
(Left / right copy)
First, left-right copying (left-right position adjustment) will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of data acquisition timing during left-right copying. In the drawing, the “left” and “right” straight lines indicate the left and right groove walls, and the torch swings to the left and right within the left and right straight lines (within both walls of the groove). And the state (1) → (2) →... → (11) → (12) → (1) → (2) →. The swing angle of the torch is 34 degrees on one side, and the left and right stop time is 0.4 seconds.

また、データ取得の設定パラメータとして、〔1〕データ取得開始角度を33度、〔2〕データ取得遅延時間を0.01秒、〔3〕データ取得時間を0.2秒とする。なお、「データ取得開始角度」≦「トーチ揺動角度」とし、「データ取得遅延時間」+「データ取得時間」≦「左右停止時間」とする。また、各パラメータは左右独立で設定することができる。   As setting parameters for data acquisition, [1] the data acquisition start angle is 33 degrees, [2] the data acquisition delay time is 0.01 seconds, and [3] the data acquisition time is 0.2 seconds. It should be noted that “data acquisition start angle” ≦ “torch swing angle” and “data acquisition delay time” + “data acquisition time” ≦ “left / right stop time”. Each parameter can be set independently on the left and right.

1.状態(2)〜(3)及び(5)〜(6)の期間にデータを取得し、(7)〜(12)の期間に倣い動作を行う。
2.揺動端左側のデータ取得:揺動角度が〔1〕データ取得開始角度を超えた時点から、〔2〕データ取得遅延時間経過後に、〔3〕データ取得時間で設定した期間データを取得する。
3.この例の場合、揺動角度が33度を超えた時点から0.01秒経過後に0.2秒間データを取得する。
4.揺動端右側のデータ取得:揺動角度が〔1〕データ取得開始角度を超えた時点から、〔2〕データ取得遅延時間経過後に、〔3〕データ取得時間で設定した期間データを取得する。
5.この例の場合、揺動角度が−33度を超えた時点から0.01秒経過後に0.2秒間データを取得する。
1. Data is acquired during periods (2) to (3) and (5) to (6), and a copying operation is performed during periods (7) to (12).
2. Data acquisition on the left side of the swing end: [2] After the data acquisition delay time elapses from the time when the swing angle exceeds the [1] data acquisition start angle, the period data set in [3] data acquisition time is acquired.
3. In this example, data is acquired for 0.2 seconds after 0.01 seconds from the time when the swing angle exceeds 33 degrees.
4). Data acquisition on the right side of the swing end: After the swing angle exceeds the [1] data acquisition start angle, after the [2] data acquisition delay time elapses, the period data set in [3] data acquisition time is acquired.
5. In this example, data is acquired for 0.2 seconds after 0.01 seconds have elapsed from the time when the swing angle exceeds −33 degrees.

以上により、開先内におけるアーク電流の計測(データの取得)を行い、左停止位置におけるアーク電流と右停止位置におけるアーク電流とを比較して、左右の停止位置におけるアーク電流の差が小さくなるように、トーチ13の左右位置の調整を行う。   As described above, the arc current in the groove is measured (data acquisition), and the arc current at the left stop position is compared with the arc current at the right stop position, so that the difference between the arc currents at the left and right stop positions is reduced. As described above, the left and right positions of the torch 13 are adjusted.

トーチ13の左右位置の調整にあたっては、揺動ユニット10によるトーチ13の揺動範囲の変更及び左右移動ユニット20による揺動ユニット10の左右方向の移動の少なくとも1つにより行うことができる。従って、揺動ユニット10によるトーチ13の揺動範囲の変更により行うこともできるし、左右移動ユニット20による揺動ユニット10の左右方向の移動により行うこともできるし、両方により行うこともできる。トーチ13の揺動範囲の変更のみにより行う場合には、トーチ13の左右の回転量を変化させて行えばよい。   The adjustment of the left / right position of the torch 13 can be performed by at least one of changing the swing range of the torch 13 by the swing unit 10 and moving the swing unit 10 in the left / right direction by the left / right moving unit 20. Therefore, it can be performed by changing the swing range of the torch 13 by the swing unit 10, or by moving the swing unit 10 in the left-right direction by the left / right moving unit 20, or by both. When the change is made only by changing the swing range of the torch 13, the amount of rotation of the left and right of the torch 13 may be changed.

また、左右の停止位置におけるアーク電流の測定(データの取得)は、開先内におけるトーチの上下位置を変更せずに行うことが好ましい。これにより、被溶接材の精度が低い場合であっても、トーチの左右位置の偏りを的確に判定することができる。   Moreover, it is preferable to measure the arc current (data acquisition) at the left and right stop positions without changing the vertical position of the torch in the groove. Thereby, even if it is a case where the precision of a to-be-welded material is low, the deviation of the left-right position of a torch can be determined exactly.

(上下倣い)
次に、上下倣い(上下位置の調整)について説明する。図5は、上下倣い時のデータの取得タイミングの例を示す説明図である。図中、「左」及び「右」の直線は左右の開先壁を示し、左右の直線内(開先両壁内)においてトーチが左右に揺動する様子を示している。そして、状態(1)→(2)→・・・→(11)→(12)→(1)→(2)→・・・と繰り返し変化する。トーチの揺動角度は片側34度、左右停止時間は0.4秒である。
(Up-and-down copying)
Next, vertical scanning (adjustment of the vertical position) will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of data acquisition timing during vertical scanning. In the drawing, the “left” and “right” straight lines indicate the left and right groove walls, and the torch swings to the left and right within the left and right straight lines (within both walls of the groove). And the state (1) → (2) →... → (11) → (12) → (1) → (2) →. The swing angle of the torch is 34 degrees on one side, and the left and right stop time is 0.4 seconds.

また、データ取得の設定パラメータとして、〔1〕揺動端未取得角度を1度、〔2〕揺動端未取得時間を0.2秒、〔3〕平均データ数を8とする。なお、「揺動端未取得角度」≦「トーチ揺動角度」とする。   As setting parameters for data acquisition, [1] the rocking end non-acquisition angle is 1 degree, [2] the rocking end non-acquisition time is 0.2 seconds, and [3] the average number of data is 8. It should be noted that “swing end unacquired angle” ≦ “torch swing angle”.

1.状態(3)〜(5)、(9)〜(11)の期間及び(6)〜(8)、(12)〜(2)の期間にデータを取得し、(7)〜(12)の期間に倣い動作を行う。
2.揺動端未取得期間:揺動角度が「トーチ揺動角度」から「未取得角度」を引いた角度に達した時点から「未取得時間」が経過するまでデータを未取得とする。
3.この例の場合、揺動角度が「トーチ揺動角度」34度から「未取得角度」1度を引いた33度に達した時点から「未取得時間」0.2秒が経過するまでデータを取得しない。
4.データ未取得時間以外は常時データを取り込み移動平均とする(この例の場合、移動平均数は8)。移動平均した値と予め設定したACC電流値を比較する。
5.データ未取得中はホールド状態とし、取得開始後に再開とする。
1. Data is acquired during the periods (3) to (5) and (9) to (11) and the periods (6) to (8) and (12) to (2). Follow the period.
2. Swing end non-acquisition period: Data is not acquired until the “unacquired time” elapses from the time when the swing angle reaches the angle obtained by subtracting the “unacquired angle” from the “torch swing angle”.
3. In the case of this example, the data is obtained from the point when the swing angle reaches 33 degrees obtained by subtracting 1 degree from the "torch swing angle" from 34 degrees until the "unacquired time" reaches 0.2 seconds. Do not get.
4). Except for the data non-acquisition time, data is always taken and is set as a moving average (in this example, the moving average number is 8). The moving average value is compared with a preset ACC current value.
5. The hold state is set when data is not yet acquired, and the operation is resumed after the acquisition is started.

以上により、開先内におけるアーク電流の計測(データの取得)を行い、アーク電流の平均値が所定の値に近づくように、トーチ13の上下位置の調整を行う。   As described above, the arc current in the groove is measured (data acquisition), and the vertical position of the torch 13 is adjusted so that the average value of the arc current approaches a predetermined value.

トーチ13の上下位置の調整にあたっては、上下移動ユニット30による揺動ユニット10の上下方向の移動により行う。   The vertical position of the torch 13 is adjusted by the vertical movement of the swing unit 10 by the vertical movement unit 30.

なお、左右位置の調整と上下位置の調整は同時に行うようにしてもよい。例えば、左右の停止位置におけるアーク電流の測定直後の、トーチ13の左右一方の停止位置から他方の停止位置までの揺動の間(「左停止位置→右停止位置の間」又は「右停止位置→左停止位置の間」)に、左右位置の調整と上下位置の調整を同時に行うことができる。   Note that the left-right position adjustment and the vertical position adjustment may be performed simultaneously. For example, immediately after the measurement of the arc current at the left and right stop positions, the torch 13 swings from the left and right stop positions to the other stop position ("between the left stop position and the right stop position" or "right stop position"). → Between the left stop position)), the left and right position adjustment and the vertical position adjustment can be performed simultaneously.

本実施形態に係る揺動式狭開先溶接装置100は、送給される溶接ワイヤ11がチップ先端12から斜めに突出するように形成されたトーチ13と、トーチ13を回転させて開先内で左右に揺動させる揺動ユニット10を有しているので、揺動ユニット10によりトーチ13を回転させることにより、斜めに突出した溶接ワイヤ11の向きを変えながら開先内で左右に揺動させることができる。また、左右の回転角度を調整することにより、揺動させる範囲を変更することができる。   The swing-type narrow groove welding apparatus 100 according to this embodiment includes a torch 13 formed so that a welding wire 11 to be fed protrudes obliquely from a tip end 12, and a torch 13 is rotated to rotate the inside of the groove. Since the torch 13 is rotated by the oscillating unit 10, the oscillating unit 10 oscillates left and right within the groove while changing the direction of the obliquely protruding welding wire 11. Can be made. In addition, the swing range can be changed by adjusting the left and right rotation angles.

また、揺動ユニット10を左右に移動させる左右移動ユニット20を有しているので、開先内におけるトーチ13の左右位置を左右移動ユニット20により調整することができる。   Further, since the left / right moving unit 20 for moving the swing unit 10 to the left / right is provided, the left / right position of the torch 13 in the groove can be adjusted by the left / right moving unit 20.

また、揺動ユニット10を上下に移動させる上下移動ユニット30を有しているので、開先内におけるトーチ13の上下位置を上下移動ユニット30により調整することができる。   Further, since the vertical movement unit 30 for moving the swing unit 10 up and down is provided, the vertical position of the torch 13 in the groove can be adjusted by the vertical movement unit 30.

また、トーチ13を開先内で揺動させたときの左停止位置におけるアーク電流と右停止位置におけるアーク電流とを比較して、左右の停止位置におけるアーク電流の差が小さくなるように、トーチ13の左右位置の調整を行うことができる。このとき、溶接ワイヤ11には波状の塑性変形が与えられておらず、溶接ワイヤ11が給電チップ12内で移動することなく1点で常に接触するので、アーク電流が安定し安定的に制御することができる。   Further, the arc current at the left stop position and the arc current at the right stop position when the torch 13 is swung in the groove are compared, and the difference between the arc currents at the left and right stop positions is reduced. 13 left and right positions can be adjusted. At this time, the welding wire 11 is not subjected to wave-like plastic deformation, and the welding wire 11 always contacts at one point without moving in the power feed tip 12, so that the arc current is stably and stably controlled. be able to.

また、トーチ13の左右位置の調整は、揺動ユニット10によるトーチ13の揺動範囲の変更により行うこともできるし、左右移動ユニット20による揺動ユニット10の左右方向の移動により行うこともできるし、両方により行うこともできる。従って、より細かく的確な制御を行うことができる。   The left / right position of the torch 13 can be adjusted by changing the swing range of the torch 13 by the swing unit 10 or by moving the swing unit 10 in the left / right direction by the left / right moving unit 20. However, both can be performed. Therefore, finer and more accurate control can be performed.

また、左右の停止位置におけるアーク電流の測定を、開先内におけるトーチ13の上下位置を変更せずに行うことにより、被溶接材5の精度が低い場合であっても、トーチ13の左右位置の偏りを的確に判定して左右位置を調整することができる。   Further, by measuring the arc current at the left and right stop positions without changing the vertical position of the torch 13 in the groove, even if the accuracy of the material to be welded 5 is low, the left and right positions of the torch 13 It is possible to adjust the left and right positions by accurately determining the bias.

また、トーチ13を開先内で揺動させたときのアーク電流の平均値が所定の値に近づくように、トーチ13の上下位置の調整を行うことにより、溶接ワイヤ11の突出量が一定となるように、上下倣いを行うことができる。   Further, by adjusting the vertical position of the torch 13 so that the average value of the arc current when the torch 13 is swung in the groove approaches a predetermined value, the protruding amount of the welding wire 11 is constant. Thus, it is possible to perform vertical scanning.

また、左右の停止位置におけるアーク電流の測定直後の、トーチ13の左右一方の停止位置から他方の停止位置までの揺動の間に、トーチ13の左右位置の調整とトーチ13の上下位置の調整とを同時に行うことにより、左右倣いと上下倣いを短時間で行い、より安定的な溶接を行うことができる。   In addition, immediately after the measurement of the arc current at the left and right stop positions, the adjustment of the left and right positions of the torch 13 and the vertical position of the torch 13 during the swing from the left and right stop positions of the torch 13 to the other stop position. Are performed at the same time, the left and right copying and the vertical copying can be performed in a short time, and more stable welding can be performed.

以上、本実施形態に係る揺動式狭開先溶接装置100によれば、電極消耗式の狭開先溶接装置において、左右倣いを含む自動制御を安定的に行うことができる。   As described above, according to the swing-type narrow groove welding apparatus 100 according to the present embodiment, automatic control including right and left copying can be stably performed in the electrode wear-type narrow groove welding apparatus.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、開先内におけるトーチ13の左右位置の調整だけではなく、揺動自体を揺動ユニット10と左右移動ユニット20とを組み合わせて行うようにしてもよい。このとき、トーチ13を回転させながら左右に移動してもよいし、トーチ13を左右に移動させた後にトーチ13を回転させるようにしてもよい。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible. For example, not only the adjustment of the left / right position of the torch 13 in the groove, but also the swinging itself may be performed by combining the swinging unit 10 and the left / right moving unit 20. At this time, the torch 13 may be moved left and right while rotating, or the torch 13 may be rotated after moving the torch 13 left and right.

また、左右のアーク電流が所定の値と比べて大きく変化した場合に、給電チップの消耗と判断してチップ交換の目安にすることもできる。すなわち、給電チップの先端が消耗すると溶接ワイヤの通過する孔の径が拡大してワイヤの突出角度が急激に変化するようにしておき、これにより左右のアーク電流が異常値を示す現象を利用することができる。   Further, when the left and right arc currents change greatly compared to a predetermined value, it can be determined that the power supply tip is consumed and can be used as a guide for tip replacement. That is, when the tip of the power supply tip is consumed, the diameter of the hole through which the welding wire passes is enlarged so that the wire protrusion angle changes rapidly, and this utilizes the phenomenon that the left and right arc currents exhibit abnormal values. be able to.

また、片側のみに被溶接材が配置されている場合には、左右のアーク電流を比較する方法ではなく、アーク電流を所定の値と比較することによりとトーチの位置調整を行うことができる。   In addition, when the workpiece is arranged only on one side, the position of the torch can be adjusted by comparing the arc current with a predetermined value instead of the method of comparing the left and right arc currents.

また、本実施形態では、送給される溶接ワイヤ11がチップ12先端から斜めに突出するように、トーチ13に取り付けられた給電チップ12の先端を斜めに折曲するように形成したが、図7に示す他の実施形態に係る給電チップ62のように形成してもよい。給電チップ62の先端は斜めに折曲されていないが、溶接ワイヤが通過する内部の穴63が途中で斜め方向に折曲されている。これにより、溶接ワイヤがトーチの回転軸に対して15度の角度で突出するようになっている(なお、図7に示す15度の角度は例示であってこれに限定されるものではない。)。給電チップ62のような構成によっても、送給される溶接ワイヤをチップ先端から斜めに突出させることができ、トーチを回転させることにより、斜めに突出した溶接ワイヤの向きを変えながら開先内で左右に揺動させることができる。   In the present embodiment, the tip of the power feed tip 12 attached to the torch 13 is formed to be bent obliquely so that the welding wire 11 to be fed protrudes obliquely from the tip of the tip 12. 7 may be formed like a power supply chip 62 according to another embodiment shown in FIG. The tip of the power feed tip 62 is not bent obliquely, but the internal hole 63 through which the welding wire passes is bent in the diagonal direction. Thereby, the welding wire protrudes at an angle of 15 degrees with respect to the rotation axis of the torch (note that the angle of 15 degrees shown in FIG. 7 is an example and is not limited to this. ). Even with a configuration such as the power feed tip 62, the welding wire to be fed can be projected obliquely from the tip end, and by rotating the torch, the direction of the obliquely projected welding wire is changed in the groove. It can be swung left and right.

1 溶接電源
2 制御装置
3 中継ボックス
4 溶接ヘッド
5 被溶接材
10 揺動ユニット
11 溶接ワイヤ
12 給電チップ
13 トーチ
20 左右移動ユニット
30 上下移動ユニット
51 溶接ワイヤ
52 給電チップ
62 給電チップ
63 穴
100 揺動式狭開先溶接装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Welding power supply 2 Control apparatus 3 Relay box 4 Welding head 5 To-be-welded material 10 Oscillating unit 11 Welding wire 12 Feeding tip 13 Torch 20 Left and right moving unit 30 Vertical moving unit 51 Welding wire 52 Feeding tip 62 Feeding tip 63 Hole 100 Oscillating Type narrow groove welding equipment

Claims (5)

送給される溶接ワイヤがチップ先端から斜めに突出するように形成されたトーチと、前記トーチを回転させて開先内で左右に揺動させる揺動ユニットと、前記揺動ユニットを左右に移動させる左右移動ユニットと、前記揺動ユニットを上下に移動させる上下移動ユニットとを有する揺動式狭開先溶接装置であって、
前記トーチを開先内で揺動させたときの左停止位置におけるアーク電流と右停止位置におけるアーク電流とを比較して、左右の停止位置におけるアーク電流の差が小さくなるように、前記トーチの左右位置の調整を行うことを特徴とする揺動式狭開先溶接装置。
A torch formed so that the welding wire to be fed protrudes obliquely from the tip end, a swing unit that rotates the torch to swing left and right within the groove, and moves the swing unit to the left and right A swing type narrow gap welding apparatus having a left and right moving unit and a vertical moving unit for moving the swing unit up and down,
Comparing the arc current at the left stop position and the arc current at the right stop position when the torch is swung in the groove, the difference between the arc currents at the left and right stop positions is reduced. A swing-type narrow groove welding apparatus characterized by adjusting left and right positions.
前記トーチの左右位置の調整を、前記揺動ユニットによるトーチの揺動範囲の変更及び前記左右移動ユニットによる揺動ユニットの左右方向の移動の少なくとも1つにより行うことを特徴とする請求項1に記載の揺動式狭開先溶接装置。   The adjustment of the left-right position of the torch is performed by at least one of changing a swing range of the torch by the swing unit and moving the swing unit in the left-right direction by the left-right moving unit. The swing type narrow gap welding apparatus as described. 前記左右の停止位置におけるアーク電流の測定を、開先内におけるトーチの上下位置を変更せずに行うことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の揺動式狭開先溶接装置。   The swing type narrow groove welding apparatus according to claim 1 or 2, wherein the arc current is measured at the left and right stop positions without changing the vertical position of the torch in the groove. 前記トーチを開先内で揺動させたときのアーク電流の平均値が所定の値に近づくように、前記トーチの上下位置の調整を行うことを特徴とする請求項3に記載の揺動式狭開先溶接装置。   4. The swing type according to claim 3, wherein the vertical position of the torch is adjusted so that an average value of arc current when the torch is swung in a groove approaches a predetermined value. 5. Narrow groove welding equipment. 前記左右の停止位置におけるアーク電流の測定直後の、前記トーチの左右一方の停止位置から他方の停止位置までの揺動の間に、前記トーチの左右位置の調整と前記トーチの上下位置の調整とを同時に行うことを特徴とする請求項4に記載の揺動式狭開先溶接装置。   Immediately after the measurement of the arc current at the left and right stop positions, during the swing from the left and right stop positions of the torch to the other stop position, adjustment of the left and right positions of the torch and adjustment of the vertical position of the torch The swing-type narrow groove welding apparatus according to claim 4, wherein:
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