JP3115173B2 - 消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置 - Google Patents
消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、消耗電極（以下、ワイ
ヤと称する）を自動送給して溶接を行う消耗電極式アー
ク溶接機において、溶接品質の安定化、信頼性の向上を
図るためのワイヤ送給速度制御装置に関するものであ
る。
ヤと称する）を自動送給して溶接を行う消耗電極式アー
ク溶接機において、溶接品質の安定化、信頼性の向上を
図るためのワイヤ送給速度制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】消耗電極式アーク溶接機においては脚長
や溶け込み深さなどの形状パラメータが所定の仕様を満
足するようにワイヤ送給速度を設定している。しかし、
一旦設定したワイヤ送給速度で溶接しても、溶接中に電
極・母材間距離や継手ギャップなどの溶接施工状態や溶
接速度などが変化すれば、ビード形状パラメータも変化
してしまうので、その都度ワイヤ送給速度を再調整する
必要がある。
や溶け込み深さなどの形状パラメータが所定の仕様を満
足するようにワイヤ送給速度を設定している。しかし、
一旦設定したワイヤ送給速度で溶接しても、溶接中に電
極・母材間距離や継手ギャップなどの溶接施工状態や溶
接速度などが変化すれば、ビード形状パラメータも変化
してしまうので、その都度ワイヤ送給速度を再調整する
必要がある。
【０００３】従来、電極・母材間距離変化に対するビー
ド形状パラメータの安定化を図るために、図５および図
６に示すような構成で対応していた。ここで、図５，図
６において、１は電極４への出力を制御する出力制御
器、２はワイヤ送給モータ３によって母材５の溶接箇所
に向かって送給されるワイヤ、１１はワイヤ送給モータ
ドライバである。
ド形状パラメータの安定化を図るために、図５および図
６に示すような構成で対応していた。ここで、図５，図
６において、１は電極４への出力を制御する出力制御
器、２はワイヤ送給モータ３によって母材５の溶接箇所
に向かって送給されるワイヤ、１１はワイヤ送給モータ
ドライバである。
【０００４】従来の消耗電極式アーク溶接機では、図５
に示すように、溶接中にシャント７の溶接電流とワイヤ
送給速度検出器６の出力信号を入力として電極・母材間
距離算出器８で電極母材間距離を算出し、さらに、電極
・母材間距離算出器８と形状パラメータ設定器９との各
出力信号を入力としてワイヤ送給速度調整器１０でワイ
ヤ送給速度を調整している。
に示すように、溶接中にシャント７の溶接電流とワイヤ
送給速度検出器６の出力信号を入力として電極・母材間
距離算出器８で電極母材間距離を算出し、さらに、電極
・母材間距離算出器８と形状パラメータ設定器９との各
出力信号を入力としてワイヤ送給速度調整器１０でワイ
ヤ送給速度を調整している。
【０００５】あるいは、図６に示すように、溶接中にシ
ャント７の溶接電流とワイヤ送給速度検出器６の出力信
号を入力として電極・母材間距離算出器８で電極母材間
距離を算出し、さらに、電極・母材間距離算出器８とワ
イヤ送給速度検出器６との各出力信号を入力として形状
パラメータ算出器１２で形状パラメータ値を算出し、随
時その値を形状パラメータ記憶器１３に記憶している。
そして、電極・母材間距離算出器８と上記形状パラメー
タ記憶器１３との各出力信号を入力としてワイヤ送給速
度調整器１０でワイヤ送給速度を調整している。
ャント７の溶接電流とワイヤ送給速度検出器６の出力信
号を入力として電極・母材間距離算出器８で電極母材間
距離を算出し、さらに、電極・母材間距離算出器８とワ
イヤ送給速度検出器６との各出力信号を入力として形状
パラメータ算出器１２で形状パラメータ値を算出し、随
時その値を形状パラメータ記憶器１３に記憶している。
そして、電極・母材間距離算出器８と上記形状パラメー
タ記憶器１３との各出力信号を入力としてワイヤ送給速
度調整器１０でワイヤ送給速度を調整している。
【０００６】上記各構成において、一定の溶接速度下で
電極・母材間距離および予め設定した形状パラメータあ
るいは溶接中に随時に算出した形状パラメータに基づい
てワイヤ送給速度を調整することにより溶接品質の安定
化を図っている。
電極・母材間距離および予め設定した形状パラメータあ
るいは溶接中に随時に算出した形状パラメータに基づい
てワイヤ送給速度を調整することにより溶接品質の安定
化を図っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成のワイヤ送給速度制御装置では、一定の溶接速度
下で電極・母材間距離の変動に対して溶接品質を安定化
させることができたが、溶接中施工状態などの変化によ
って溶接速度が変化した場合や、あるいは溶接中に溶接
速度を変化させざる得ない場合に、安定な溶接品質が得
られなくなるという問題がある。すなわち、消耗電極式
アーク溶接では、ビード形状パラメータはワイヤ送給速
度と電極・母材間距離だけではなく溶接速度の影響も受
けるので、ワイヤ送給速度は溶接速度の変化に応じても
調整する必要がある。しかし、従来のワイヤ送給速度制
御装置では、溶接速度の変化に対応できないため、どう
しても溶接速度を変化せざる得ない溶接施工への適用に
は限度があった。
来構成のワイヤ送給速度制御装置では、一定の溶接速度
下で電極・母材間距離の変動に対して溶接品質を安定化
させることができたが、溶接中施工状態などの変化によ
って溶接速度が変化した場合や、あるいは溶接中に溶接
速度を変化させざる得ない場合に、安定な溶接品質が得
られなくなるという問題がある。すなわち、消耗電極式
アーク溶接では、ビード形状パラメータはワイヤ送給速
度と電極・母材間距離だけではなく溶接速度の影響も受
けるので、ワイヤ送給速度は溶接速度の変化に応じても
調整する必要がある。しかし、従来のワイヤ送給速度制
御装置では、溶接速度の変化に対応できないため、どう
しても溶接速度を変化せざる得ない溶接施工への適用に
は限度があった。
【０００８】本発明は、上記問題を解決するもので、溶
接中に発生する施工状態などの変化による電極・母材間
距離の変化と溶接速度の変化とに対応してワイヤ送給速
度調整を自動的に、かつ溶接作業性を阻害することなく
行い、形状パラメータを均一化あるいは一定値に保持す
ることができる消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速
度制御装置を提供することを目的としている。
接中に発生する施工状態などの変化による電極・母材間
距離の変化と溶接速度の変化とに対応してワイヤ送給速
度調整を自動的に、かつ溶接作業性を阻害することなく
行い、形状パラメータを均一化あるいは一定値に保持す
ることができる消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速
度制御装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の第１の手段としての消耗電極式アーク溶接
機のワイヤ送給速度制御装置は、溶接電流信号とワイヤ
送給速度信号とを入力として溶接中の電極・母材間距離
を算出する電極・母材間距離算出器と、脚長や溶け込み
深さなどのビード形状パラメータ値を設定する形状パラ
メータ設定器と、溶接速度を設定する溶接速度設定器
と、前記電極・母材間距離算出器と前記形状パラメータ
設定器と前記溶接速度設定器との各出力信号を入力と
し、次式にてワイヤ送給速度を調整するワイヤ送給速度
調整器とを備えてなるものである。
に、本発明の第１の手段としての消耗電極式アーク溶接
機のワイヤ送給速度制御装置は、溶接電流信号とワイヤ
送給速度信号とを入力として溶接中の電極・母材間距離
を算出する電極・母材間距離算出器と、脚長や溶け込み
深さなどのビード形状パラメータ値を設定する形状パラ
メータ設定器と、溶接速度を設定する溶接速度設定器
と、前記電極・母材間距離算出器と前記形状パラメータ
設定器と前記溶接速度設定器との各出力信号を入力と
し、次式にてワイヤ送給速度を調整するワイヤ送給速度
調整器とを備えてなるものである。
【数５】
【００１０】また、本発明の第２の手段としての消耗電
極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置は、上記第
１の手段における形状パラメータ設定器の代わりに溶接
中のビード形状パラメータ値を算出する形状パラメータ
算出器およびその算出結果を記憶する形状パラメータ記
憶器を備え、溶接速度設定器と電極・母材間距離算出器
と形状パラメータ記憶器との各出力信号を入力とし、次
式にてワイヤ送給速度を制御するものである。
極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置は、上記第
１の手段における形状パラメータ設定器の代わりに溶接
中のビード形状パラメータ値を算出する形状パラメータ
算出器およびその算出結果を記憶する形状パラメータ記
憶器を備え、溶接速度設定器と電極・母材間距離算出器
と形状パラメータ記憶器との各出力信号を入力とし、次
式にてワイヤ送給速度を制御するものである。
【数６】
【００１１】また、本発明の第３の手段としての消耗電
極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置は、上記第
１，第２の手段における溶接速度設定器の代わりに溶接
中の溶接速度を検出する溶接速度検出器を備えてなるも
のである。
極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置は、上記第
１，第２の手段における溶接速度設定器の代わりに溶接
中の溶接速度を検出する溶接速度検出器を備えてなるも
のである。
【００１２】また、本発明の第４の手段としての消耗電
極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置は、上記第
１〜第３の手段において、電極・母材間距離算出器とし
て溶接電流とワイヤ送給速度とを入力とするファジイ推
論器を用いてなるものである。
極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置は、上記第
１〜第３の手段において、電極・母材間距離算出器とし
て溶接電流とワイヤ送給速度とを入力とするファジイ推
論器を用いてなるものである。
【００１３】また、本発明の第５の手段としての消耗電
極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置は、上記第
１〜第３の手段において、ワイヤ送給速度調整器として
前記電極・母材間距離算出器と前記形状パラメータ設定
器と前記溶接速度設定器の各出力信号を入力とするファ
ジイ推論器を用いてなるものである。
極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置は、上記第
１〜第３の手段において、ワイヤ送給速度調整器として
前記電極・母材間距離算出器と前記形状パラメータ設定
器と前記溶接速度設定器の各出力信号を入力とするファ
ジイ推論器を用いてなるものである。
【００１４】
【作用】上記第１の手段によれば、溶接中の電極・母材
間距離を電極・母材間距離算出器で算出し、算出された
電極・母材間距離と溶接速度設定器で設定した溶接速度
とに応じてワイヤ送給速度を制御することによって形状
パラメータ設定器で設定した形状パラメータ値のビード
形状が得られる。
間距離を電極・母材間距離算出器で算出し、算出された
電極・母材間距離と溶接速度設定器で設定した溶接速度
とに応じてワイヤ送給速度を制御することによって形状
パラメータ設定器で設定した形状パラメータ値のビード
形状が得られる。
【００１５】また、第２の手段によれば、ワイヤ送給速
度と電極・母材間距離とによってビード形状パラメータ
が得られるので、適切なビード形状が得られたときの形
状パラメータ値を形状パラメータ記憶器に記憶させ、前
記形状パラメータ記憶器と前記電極・母材間距離算出器
の各出力信号に応じてワイヤ送給速度を制御することに
よって適切なビード形状が得られる。
度と電極・母材間距離とによってビード形状パラメータ
が得られるので、適切なビード形状が得られたときの形
状パラメータ値を形状パラメータ記憶器に記憶させ、前
記形状パラメータ記憶器と前記電極・母材間距離算出器
の各出力信号に応じてワイヤ送給速度を制御することに
よって適切なビード形状が得られる。
【００１６】また、第３の手段により、溶接速度設定器
の代わりに溶接速度検出器を備えることによっても同様
な作用効果を得られる。また、第４の手段により、電極
・母材間距離算出器として溶接電流とワイヤ送給速度と
を入力とするファジィ推論器を用いたり、第５の手段に
より、ワイヤ送給速度調整器として電極・母材間距離算
出器と形状パラメータ設定器と前記溶接速度検出器の各
出力信号を入力とするファジィ推論器を用いたりして
も、同様な作用効果を得られる。
の代わりに溶接速度検出器を備えることによっても同様
な作用効果を得られる。また、第４の手段により、電極
・母材間距離算出器として溶接電流とワイヤ送給速度と
を入力とするファジィ推論器を用いたり、第５の手段に
より、ワイヤ送給速度調整器として電極・母材間距離算
出器と形状パラメータ設定器と前記溶接速度検出器の各
出力信号を入力とするファジィ推論器を用いたりして
も、同様な作用効果を得られる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図１を参照
しながら説明する。なお、従来と同機能のものには同符
号を付してその説明は省略する。
しながら説明する。なお、従来と同機能のものには同符
号を付してその説明は省略する。
【００１８】図１に示すように、この実施例では、図５
に示す各構成要素に加えて、外部より溶接速度値を入力
できる溶接速度設定器１４が設けられている。図１にお
いて、ワイヤ２はワイヤ送給モータ３によって母材５の
溶接箇所に向かって送給される。そして、出力制御器１
からの出力を電極４で給電され、そのエネルギーでワイ
ヤ２が溶融して母材５に移行する。このようにして溶接
が行われる。
に示す各構成要素に加えて、外部より溶接速度値を入力
できる溶接速度設定器１４が設けられている。図１にお
いて、ワイヤ２はワイヤ送給モータ３によって母材５の
溶接箇所に向かって送給される。そして、出力制御器１
からの出力を電極４で給電され、そのエネルギーでワイ
ヤ２が溶融して母材５に移行する。このようにして溶接
が行われる。
【００１９】電極・母材間距離算出器８には、出力制御
器１と母材５の間に設けられたシャント７を介して溶接
電流信号と、ワイヤ送給速度検出器６を介してワイヤ送
給モータ３からのワイヤ送給速度信号とが入力され、電
極・母材間距離が算出される。ワイヤ送給速度調整器１
０には、外部より形状パラメータ値を入力できる形状パ
ラメータ設定器９の出力信号と、外部より溶接速度値を
入力できる溶接速度設定器１４の出力信号と、電極・母
材間距離算出器８の出力信号とが入力され、ワイヤ送給
速度制御信号が出力される。ワイヤ送給速度制御信号は
ワイヤ送給モータドライバ１１を介してワイヤ送給モー
タ３を制御する。
器１と母材５の間に設けられたシャント７を介して溶接
電流信号と、ワイヤ送給速度検出器６を介してワイヤ送
給モータ３からのワイヤ送給速度信号とが入力され、電
極・母材間距離が算出される。ワイヤ送給速度調整器１
０には、外部より形状パラメータ値を入力できる形状パ
ラメータ設定器９の出力信号と、外部より溶接速度値を
入力できる溶接速度設定器１４の出力信号と、電極・母
材間距離算出器８の出力信号とが入力され、ワイヤ送給
速度制御信号が出力される。ワイヤ送給速度制御信号は
ワイヤ送給モータドライバ１１を介してワイヤ送給モー
タ３を制御する。
【００２０】以上のように構成された消耗電極式アーク
溶接器のワイヤ送給速度制御装置について、その動作を
説明する。電極・母材間距離を溶接中に直接測定するこ
とは困難であるので、溶接電流とワイヤ送給速度との関
係から電極・母材間距離を算出する。この三者の関係は
実験的に Ｄ＝ａＩ2 Ｌ＋ｂＩ＋ｃ （１） Ｄ：ワイヤ送給速度 Ｌ：電極・母材間距離 Ｉ：溶接電流 ａ，ｂ，ｃ：定数 で表せるが、溶融ワイヤの母材への移行形態が、短絡移
行であるか、グロビュール移行であるか、スプレー移行
であるかによって定数ａ，ｂ，ｃの値が異なり、かつこ
れらの各移行形態の境界が複雑である。このようなこと
から本発明ではファジィ推論によって電極・母材間距離
を算出する。
溶接器のワイヤ送給速度制御装置について、その動作を
説明する。電極・母材間距離を溶接中に直接測定するこ
とは困難であるので、溶接電流とワイヤ送給速度との関
係から電極・母材間距離を算出する。この三者の関係は
実験的に Ｄ＝ａＩ2 Ｌ＋ｂＩ＋ｃ （１） Ｄ：ワイヤ送給速度 Ｌ：電極・母材間距離 Ｉ：溶接電流 ａ，ｂ，ｃ：定数 で表せるが、溶融ワイヤの母材への移行形態が、短絡移
行であるか、グロビュール移行であるか、スプレー移行
であるかによって定数ａ，ｂ，ｃの値が異なり、かつこ
れらの各移行形態の境界が複雑である。このようなこと
から本発明ではファジィ推論によって電極・母材間距離
を算出する。
【００２１】図２は直径１．２ｍｍのソリッドワイヤで
の推論ルールの一部を示す。図２において、推論ルール
の前件部は電極・母材間距離算出器８への溶接電流とワ
イヤ送給速度入力であり、後件部は算出結果としての電
極・母材間距離出力である。前件部の各曲線は各ルール
に適合するラベルのメンバーシップ関数であり、後件部
の数字はシングルポールタイプのメンバーシップ関数の
位置を示す。したがって、最初のルールは溶接電流がＮ
Ｌかつワイヤ送給速度がＮＬなら電極・母材間距離は３
６．１であるということを表している。
の推論ルールの一部を示す。図２において、推論ルール
の前件部は電極・母材間距離算出器８への溶接電流とワ
イヤ送給速度入力であり、後件部は算出結果としての電
極・母材間距離出力である。前件部の各曲線は各ルール
に適合するラベルのメンバーシップ関数であり、後件部
の数字はシングルポールタイプのメンバーシップ関数の
位置を示す。したがって、最初のルールは溶接電流がＮ
Ｌかつワイヤ送給速度がＮＬなら電極・母材間距離は３
６．１であるということを表している。
【００２２】このようにして得られた電極・母材間距離
に対して溶接速度検出器１４で設定した溶接速度で溶接
するときに形状パラメータ設定器９で設定した形状パラ
メータ値が得られるワイヤ送給速度はワイヤ送給速度調
整器１０で決定され、ワイヤ送給モータドライバ１１に
出力される。ワイヤ送給速度の決定には実験的に求めた
（２）式が使用できるが、本発明ではファジィ推論によ
ってワイヤ送給速度を算出できる。
に対して溶接速度検出器１４で設定した溶接速度で溶接
するときに形状パラメータ設定器９で設定した形状パラ
メータ値が得られるワイヤ送給速度はワイヤ送給速度調
整器１０で決定され、ワイヤ送給モータドライバ１１に
出力される。ワイヤ送給速度の決定には実験的に求めた
（２）式が使用できるが、本発明ではファジィ推論によ
ってワイヤ送給速度を算出できる。
【００２３】 Ｄ＝（ｄＬ＋ｅＶ0 ＋ｆ）Ｋ−ｇＬ＋ｈ （２） Ｄ：ワイヤ送給速度 Ｌ：電極・母材間距離 Ｋ：ビード形状パラメータ値 Ｖ0 ：溶接速度 ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ：定数 ここで、定数ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈは制御目的となるビー
ド形状パラメータが脚長であるのか溶け込み深さである
のかによって、また使用されるワイヤ径によって変わる
ものである。
ド形状パラメータが脚長であるのか溶け込み深さである
のかによって、また使用されるワイヤ径によって変わる
ものである。
【００２４】以上のような動作を溶接中に繰り返し行う
ことによって電極・母材間距離が変化する毎に、あるい
は溶接速度を調整する毎にワイヤ送給速度を制御して、
形状パラメータを形状パラメータ設定器９で設定した値
に保持することができる。
ことによって電極・母材間距離が変化する毎に、あるい
は溶接速度を調整する毎にワイヤ送給速度を制御して、
形状パラメータを形状パラメータ設定器９で設定した値
に保持することができる。
【００２５】なお、本実施例ではワイヤ送給速度は速度
検出器６で検出して電極・母材間距離算出器８に入力し
ているが、ワイヤ送給速度調整器１０あるいはワイヤ送
給モータドライバ１１の出力をワイヤ送給速度に対応さ
せても良い。
検出器６で検出して電極・母材間距離算出器８に入力し
ているが、ワイヤ送給速度調整器１０あるいはワイヤ送
給モータドライバ１１の出力をワイヤ送給速度に対応さ
せても良い。
【００２６】図３は本発明の第２の実施例を示すもので
ある。この実施例では前記第１の実施例の溶接速度設定
器１４の部分を溶接速度検出器１５で置き換えたもので
ある。溶接速度検出器１５は溶接トーチ１７に設置され
る加速度センサー１６の出力信号が入力され、その信号
を積分することによって溶接速度を算出するものであ
る。
ある。この実施例では前記第１の実施例の溶接速度設定
器１４の部分を溶接速度検出器１５で置き換えたもので
ある。溶接速度検出器１５は溶接トーチ１７に設置され
る加速度センサー１６の出力信号が入力され、その信号
を積分することによって溶接速度を算出するものであ
る。
【００２７】本実施例の動作は以下の通りである。形状
パラメータ設定器９と電極・母材間距離算出器８と溶接
速度検出器１５との各出力信号がワイヤ送給速度調整器
１０に出力され、電極・母材間距離および溶接速度が変
わった場合でも形状パラメータ設定器９で設定された形
状パラメータ値が得られる適切なワイヤ送給速度がワイ
ヤ送給速度調整器１０で算出され、ワイヤ送給モーター
ドライバ１１へ出力される。
パラメータ設定器９と電極・母材間距離算出器８と溶接
速度検出器１５との各出力信号がワイヤ送給速度調整器
１０に出力され、電極・母材間距離および溶接速度が変
わった場合でも形状パラメータ設定器９で設定された形
状パラメータ値が得られる適切なワイヤ送給速度がワイ
ヤ送給速度調整器１０で算出され、ワイヤ送給モーター
ドライバ１１へ出力される。
【００２８】以上の動作を溶接中繰り返し行うことによ
って電極母材間距離および溶接速度が変化する毎にワイ
ヤ送給速度が制御され、安定な形状パラメータ値を得る
ことができる。
って電極母材間距離および溶接速度が変化する毎にワイ
ヤ送給速度が制御され、安定な形状パラメータ値を得る
ことができる。
【００２９】図４は本発明の第３の実施例を示すもので
ある。この実施例では、図１に示す第１の実施例の形状
パラメータ設定器９の部分を形状パラメータ算出器１２
とこの形状パラメータ算出器１２の結果を随時記憶でき
る形状パラメータ記憶器１３とで置き換えたものであ
る。
ある。この実施例では、図１に示す第１の実施例の形状
パラメータ設定器９の部分を形状パラメータ算出器１２
とこの形状パラメータ算出器１２の結果を随時記憶でき
る形状パラメータ記憶器１３とで置き換えたものであ
る。
【００３０】次に、この部分の動作を説明する。形状パ
ラメータ算出器１２は電極・母材間距離信号とワイヤ送
給速度信号と溶接速度信号とを入力として前述の実験式
（２）を使用することで溶接中の形状パラメータ値を算
出する。そして、溶接中に所定の形状パラメータが得ら
れる条件で形状パラメータ算出器１２の結果を形状パラ
メータ記憶器１３に記憶させる。形状パラメータ記憶器
１３の記憶値と、電極・母材間距離算出器８の出力信号
と、溶接速度設定器１４の出力信号とで、ワイヤ送給速
度調整器１０は図１に示す実施例と同様な動作をし、そ
の結果、形状パラメータを形状パラメータ記憶器１３の
記憶値に保持することができる。
ラメータ算出器１２は電極・母材間距離信号とワイヤ送
給速度信号と溶接速度信号とを入力として前述の実験式
（２）を使用することで溶接中の形状パラメータ値を算
出する。そして、溶接中に所定の形状パラメータが得ら
れる条件で形状パラメータ算出器１２の結果を形状パラ
メータ記憶器１３に記憶させる。形状パラメータ記憶器
１３の記憶値と、電極・母材間距離算出器８の出力信号
と、溶接速度設定器１４の出力信号とで、ワイヤ送給速
度調整器１０は図１に示す実施例と同様な動作をし、そ
の結果、形状パラメータを形状パラメータ記憶器１３の
記憶値に保持することができる。
【００３１】なお、電極・母材間距離算出器８によって
電極・母材間距離と溶接電流およびワイヤ送給速度の三
者の関係が判っているので、この関係を形状パラメータ
算出器１２に組み込むと、形状パラメータ算出器１２へ
の入力は溶接電流と電極・母材間距離と溶接速度の組み
合わせ、あるいは溶接電流とワイヤ送給速度と溶接速度
の組み合わせとすることができる。
電極・母材間距離と溶接電流およびワイヤ送給速度の三
者の関係が判っているので、この関係を形状パラメータ
算出器１２に組み込むと、形状パラメータ算出器１２へ
の入力は溶接電流と電極・母材間距離と溶接速度の組み
合わせ、あるいは溶接電流とワイヤ送給速度と溶接速度
の組み合わせとすることができる。
【００３２】さらに、本実施例においても溶接速度設定
器１４を溶接速度検出器１５に置き換えることによっ
て、形状パラメータ記憶器１３と電極・母材間距離算出
器８と溶接速度検出器１５との各出力信号を入力とする
ワイヤ送給速度調整器１０によっても同様な動作を行わ
せることができる。
器１４を溶接速度検出器１５に置き換えることによっ
て、形状パラメータ記憶器１３と電極・母材間距離算出
器８と溶接速度検出器１５との各出力信号を入力とする
ワイヤ送給速度調整器１０によっても同様な動作を行わ
せることができる。
【００３３】以上の動作によって、溶接中に電極・母材
間距離あるいは溶接速度が変化する場合でも安定な形状
パラメータ値が得られ、溶接品質を向上させ、安定化す
ることができる。
間距離あるいは溶接速度が変化する場合でも安定な形状
パラメータ値が得られ、溶接品質を向上させ、安定化す
ることができる。
【００３４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、溶接中の
電極・母材間距離の変動、溶接速度の変化あるいは溶接
速度の再設定に対応してワイヤ送給速度が調整され、一
定の形状パラメータ値が得られる。
電極・母材間距離の変動、溶接速度の変化あるいは溶接
速度の再設定に対応してワイヤ送給速度が調整され、一
定の形状パラメータ値が得られる。
【００３５】具体的には、溶接速度を設定する溶接速度
設定器を設けて、電極・母材間距離算出器と形状パラメ
ータ設定器と前記溶接速度設定器との各出力信号を入力
としてワイヤ送給速度を調整することにより、形状パラ
メータ設定器で設定したビード形状が得られ、溶接中の
電極・母材間距離の変動あるいは溶接中の溶接速度の再
設定に起因して発生する形状パラメータの変動を無くす
ことができる。このことにより溶接品質の向上および安
定化が果たせる。
設定器を設けて、電極・母材間距離算出器と形状パラメ
ータ設定器と前記溶接速度設定器との各出力信号を入力
としてワイヤ送給速度を調整することにより、形状パラ
メータ設定器で設定したビード形状が得られ、溶接中の
電極・母材間距離の変動あるいは溶接中の溶接速度の再
設定に起因して発生する形状パラメータの変動を無くす
ことができる。このことにより溶接品質の向上および安
定化が果たせる。
【００３６】また、ワイヤ送給速度と電極・母材間距離
と溶接速度によってビード形状パラメータが得られるの
で、適切なビード形状が得られたときの形状パラメータ
値を形状パラメータ記憶器に記憶させ、溶接速度設定器
と電極・母材間距離算出器と形状パラメータ記憶器との
各出力信号を入力としてワイヤ送給速度を制御すること
で、形状パラメータ記憶器に記憶されている形状パラメ
ータ値に対応した適切なビード形状が得られ、溶接品質
の向上および安定化が果たせる。
と溶接速度によってビード形状パラメータが得られるの
で、適切なビード形状が得られたときの形状パラメータ
値を形状パラメータ記憶器に記憶させ、溶接速度設定器
と電極・母材間距離算出器と形状パラメータ記憶器との
各出力信号を入力としてワイヤ送給速度を制御すること
で、形状パラメータ記憶器に記憶されている形状パラメ
ータ値に対応した適切なビード形状が得られ、溶接品質
の向上および安定化が果たせる。
【００３７】また、溶接速度設定器の代わりに溶接速度
検出器を用いて溶接中の溶接速度変動を検出し、電極・
母材間距離の変動と溶接速度の変動に対応してワイヤ送
給速度調整器でワイヤ送給速度を制御することによっ
て、溶接中の電極・母材間距離の変動および溶接速度の
変動に起因して発生する形状パラメータの変動を無くす
ことができ、溶接品質の向上、安定化が果たせる。
検出器を用いて溶接中の溶接速度変動を検出し、電極・
母材間距離の変動と溶接速度の変動に対応してワイヤ送
給速度調整器でワイヤ送給速度を制御することによっ
て、溶接中の電極・母材間距離の変動および溶接速度の
変動に起因して発生する形状パラメータの変動を無くす
ことができ、溶接品質の向上、安定化が果たせる。
【００３８】さらに、溶接中の電極・母材間距離を算出
する電極・母材間距離算出器の代わりに溶接電流とワイ
ヤ送給速度とを入力とするファジィ推論器を用いたり、
ワイヤ送給速度調整器として電極・母材間距離算出器と
形状パラメータ設定器と溶接速度設定器との各出力信号
を入力とするファジィ推論器を用いたりすることによ
り、同様の効果が得られる。
する電極・母材間距離算出器の代わりに溶接電流とワイ
ヤ送給速度とを入力とするファジィ推論器を用いたり、
ワイヤ送給速度調整器として電極・母材間距離算出器と
形状パラメータ設定器と溶接速度設定器との各出力信号
を入力とするファジィ推論器を用いたりすることによ
り、同様の効果が得られる。
【図１】本発明の第１の実施例にかかる消耗電極式アー
ク溶接機のワイヤ送給速度制御装置の構成を示すブロッ
ク図
ク溶接機のワイヤ送給速度制御装置の構成を示すブロッ
ク図
【図２】本発明の実施例における電極・母材間距離を算
出するためのファジィ推論ルールの一部を説明するため
の図
出するためのファジィ推論ルールの一部を説明するため
の図
【図３】本発明の第２の実施例にかかる消耗電極式アー
ク溶接機のワイヤ送給速度制御装置の構成を示すブロッ
ク図
ク溶接機のワイヤ送給速度制御装置の構成を示すブロッ
ク図
【図４】本発明の第３の実施例にかかる消耗電極式アー
ク溶接機のワイヤ送給速度制御装置の構成を示すブロッ
ク図
ク溶接機のワイヤ送給速度制御装置の構成を示すブロッ
ク図
【図５】従来の消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速
度制御装置の構成を示す一例のブロック図
度制御装置の構成を示す一例のブロック図
【図６】従来の消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速
度制御装置の構成を示す他の例のブロック図
度制御装置の構成を示す他の例のブロック図
２ ワイヤ ３ ワイヤ送給モータ ４ 電極 ５ 母材 ６ 速度検出器 ７ シャント ８ 電極・母材間距離算出器 ９ 形状パラメータ設定器 １０ ワイヤ送給速度調整器 １２ 形状パラメータ算出器 １３ 形状パラメータ記憶器 １４ 溶接速度設定器 １５ 溶接速度検出器 １６ 加速度センサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/12
Claims (6)
- 【請求項１】 溶接電流信号とワイヤ送給速度信号とを
入力として溶接中の電極・母材間距離を算出する電極・
母材間距離算出器と、脚長や溶け込み深さなどのビード
形状パラメータ値を設定する形状パラメータ設定器と、
溶接速度を設定する溶接速度設定器と、前記電極・母材
間距離算出器と前記形状パラメータ設定器と前記溶接速
度設定器との各出力信号を入力とし、次式にてワイヤ送
給速度を調整するワイヤ送給速度調整器とを備えた消耗
電極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置。 【数１】 - 【請求項２】 溶接電流信号とワイヤ送給速度信号とを
入力として溶接中の電極・母材間距離を算出する電極・
母材間距離算出器と、前記電極・母材間距離算出器の出
力信号と溶接電流とを入力として脚長や溶け込み深さな
どの形状パラメータ値を算出する形状パラメータ算出器
と、前記形状パラメータ算出器により算出された形状パ
ラメータ値を記憶する形状パラメータ記憶器と、溶接速
度を設定する溶接速度設定器と、前記溶接速度設定器と
前記電極・母材間距離算出器と前記形状パラメータ記憶
器との各出力信号を入力とし、次式にてワイヤ送給速度
を制御するワイヤ送給速度調整器とを備えた消耗電極式
アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置。 【数２】 - 【請求項３】 溶接電流信号とワイヤ送給速度信号とを
入力として溶接中の電極・母材間距離を算出する電極・
母材間距離算出器と、脚長や溶け込み深さなどのビード
形状パラメータ値を設定する形状パラメータ設定器と、
溶接速度を検出する溶接速度検出器と、前記電極・母材
間距離算出器と前記形状パラメータ設定器と前記溶接速
度検出器との各出力信号と入力とし、次式にてワイヤ送
給速度を調整するワイヤ送給速度調整器とを備えた消耗
電極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置。 【数３】 - 【請求項４】 溶接電流信号とワイヤ送給速度信号とを
入力として溶接中の電極・母材間距離を算出する電極・
母材間距離算出器と、前記電極・母材間距離算出器の出
力信号と溶接電流とを入力として脚長や溶け込み深さな
どの形状パラメータ値を算出する形状パラメータ算出器
と、前記形状パラメータ算出器により算出された形状パ
ラメータ値を記憶する形状パラメータ記憶器と、溶接速
度を検出する溶接速度検出器と、前記溶接速度検出器と
前記電極・母材間距離算出器と前記形状パラメータ記憶
器との各出力信号を入力とし、次式にてワイヤ送給速度
を制御するワイヤ送給速度調整器とを備えた消耗電極式
アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置。 【数４】 - 【請求項５】 電極・母材間距離算出器は溶接電流信号
とワイヤ送給速度信号とを入力とするファジイ推論器で
ある請求項１〜４のいずれかに記載の消耗電極式アーク
溶接機のワイヤ送給速度制御装置。 - 【請求項６】 ワイヤ送給速度調整器は形状パラメータ
信号と電極母材間距離と溶接速度信号とを入力とするフ
ァジイ推論器である請求項１〜４のいずれかに記載の消
耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05322979A JP3115173B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05322979A JP3115173B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07178551A JPH07178551A (ja) | 1995-07-18 |
| JP3115173B2 true JP3115173B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=18149791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05322979A Expired - Fee Related JP3115173B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3115173B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10065257B2 (en) | 2011-06-23 | 2018-09-04 | Lincoln Global, Inc. | Welding system with controlled wire feed speed during arc initiation |
| WO2013008235A2 (en) * | 2011-07-08 | 2013-01-17 | Omer Einav | System and method for manual seam tracking during welding and welding assistance system |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP05322979A patent/JP3115173B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07178551A (ja) | 1995-07-18 |
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