JP3207881B2 - 溶接制御方法およびその装置 - Google Patents

溶接制御方法およびその装置

Info

Publication number
JP3207881B2
JP3207881B2 JP23028291A JP23028291A JP3207881B2 JP 3207881 B2 JP3207881 B2 JP 3207881B2 JP 23028291 A JP23028291 A JP 23028291A JP 23028291 A JP23028291 A JP 23028291A JP 3207881 B2 JP3207881 B2 JP 3207881B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
torch
control
angle
tip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP23028291A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0569131A (ja
Inventor
俊治 明賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Babcock Hitachi KK filed Critical Babcock Hitachi KK
Priority to JP23028291A priority Critical patent/JP3207881B2/ja
Publication of JPH0569131A publication Critical patent/JPH0569131A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3207881B2 publication Critical patent/JP3207881B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は溶接機の制御方法および
装置に係り、特に傾斜した斜面に対し楕円状に自動溶接
を行うのに好適な溶接制御方法およびその装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図5は、圧力容器などの胴体10または
鏡板の内面もしくは外面に取り付けられるノズル8,
9、あるいはスタブ等の溶接位置の一例を示すものであ
る。通常、これらのノズル等はセットインまたはセット
オンの溶接構造で、圧力容器に隅肉溶接されることが多
い。しかし、隅肉溶接の場合には完全溶け込みが得られ
ないため、あらかじめ圧力容器のノズル等の取り付け位
置にビルドアップ溶接を行い、ノズル等との突き合わせ
溶接部の開先を加工し、いわゆる突き合わせ溶接などを
行って溶接部の信頼性の向上をはかることが多い。ま
た、開先を形成するためのビルドアップ溶接はノズル等
が、例えば図5に示すノズル8のように、圧力容器の胴
体10あるいは鏡板の中心方向に溶接されるときには、
ほぼ水平面状の溶接になるため自動溶接が容易に適用で
きる。しかし、ノズル9を溶接するときには、図6に示
すように、傾斜角θの3次元の楕円形状の溶接軌跡(O
PQR)となり自動化が困難となる。また、図6に示す
溶接軌跡を、溶接トーチの回転と上下移動だけで溶接し
ようとすると、図7に示すように溶接トーチ11は溶接
面12に対し所定の角度を持つことになり、溶接位置に
よっては極端な前進角や後進角の溶接になり、アンダカ
ットやオーバラップ等の溶接欠陥の原因となる。したが
って、斜面に対して溶接トーチ11の角度を垂直に保つ
ように、トーチの角度を制御する必要がある。図8,図
9は、溶接トーチ11を斜面に対して垂直にした場合の
トーチの溶接角度を、図6の楕円軌跡OPQRのA−A
およびB−B断面から見た図である。溶接が点Oから始
まりP−Q−Rと進むとき、点O,Qでは、溶接進行方
向のトーチ角度は直角であるが、半径方向の角度は点O
では回転の中心に対して外側に、点Qでは内側に傾斜さ
せなければならない。逆に、点P,点Rでは、溶接トー
チ11の半径方向の角度は直角となるが、進行方向の角
度は点Pでは進行方向の後側に、点Rでは前側に傾斜さ
せなければならない。しかし溶接部の回りに、他のノズ
ルやラグなどが既に溶接されていて、溶接トーチを傾斜
させるとトーチがそれらの構造物と干渉する場合があ
り、溶接トーチを溶接面12に対して常に垂直に制御で
きるとは限らない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
傾斜面への溶接を行う場合に溶接トーチを斜面に対して
直角に保つように制御はしているが、溶接部周辺の構造
物があることを考慮しておらず、溶接トーチの傾斜に伴
い周辺構造物と溶接トーチが干渉し自動溶接が行えない
という問題点があった。本発明の目的は、溶接トーチと
周辺の構造物とが干渉しないように溶接トーチの傾斜角
度を自在に制御し、かつ傾斜面への自動溶接を行うこと
ができる溶接制御方法およびその装置を提供することに
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、溶
接トーチの角度を、任意の位置で任意の角度に設定する
ようにし、周辺構造物と溶接トーチが干渉しないような
角度に設定することにより達成される。すなわち、例え
ば溶接トーチが1回動する周囲(軌跡)を16分割し、
この周上のそれぞれの16溶接制御点上で、溶接トーチ
が周辺と干渉しない角度に、周方向と半径方向における
トーチ角度を設定し、この設定した溶接角度となるよう
にトーチ角度を制御すれば、溶接トーチと周辺構造物と
の干渉は起こらないことになる。本発明は、傾斜した斜
面に対して溶接トーチ先端部を、ほぼ楕円状の軌跡を描
いて回動させながら自動溶接を行う溶接制御方法におい
て、上記溶接トーチの先端部が1回動して溶接する周上
を、複数の溶接制御点に分割し、該溶接制御点および隣
接する溶接制御点間における溶接トーチの溶接角度およ
び溶接条件を、それぞれ設定の値に制御して溶接を行う
溶接制御方法である。本発明の溶接制御方法において、
溶接トーチ先端部が1回動して溶接を行う軌跡がほぼ楕
円状を示す場合に、該楕円状の周上を、例えば16分割
した点を溶接制御点となし、該溶接制御点において溶接
トーチが周辺と干渉しないように周方向と半径方向にお
ける溶接角度と溶接条件をそれぞれ設定の値に制御し、
かつ隣接する溶接制御点間は線形補間しながら溶接を行
うものである。さらに本発明は、傾斜した斜面に対して
溶接トーチ先端部を、ほぼ楕円状の軌跡を描いて回動さ
せながら自動溶接を行う溶接制御装置において、溶接ト
ーチ先端部の回動を制御するサーボユニットと、溶接部
の位置検出を行う位置検出器と、これらを制御インタフ
ェースを介してコントロールする制御部本体と、必要と
する溶接データの入力および溶接トーチの駆動操作を行
う操作パネルと、溶接データを表示する表示器を備えた
溶接制御装置において、傾斜した斜面に対して溶接トー
チ先端部が、ほぼ楕円状の軌跡を描く回動駆動と上下駆
動に制御する手段と、上記溶接トーチ先端部が回動する
周上を、複数の溶接制御点に分割し、それぞれの溶接制
御点で、溶接の進行方向(周方向)とその直角方向(半
径方向)に対し、設定した任意の溶接角度および溶接条
件に制御する手段と、隣接する溶接制御点間は線形補間
をしながら溶接トーチの溶接角度および溶接条件を制御
する手段とを少なくとも設けた溶接制御装置に関するも
のである。
【0005】
【実施例】以下に本発明の実施例を挙げ、図面を用いて
さらに詳細に説明する。図1に、本発明の溶接制御装置
の構成の一例を示す。すべての制御は、マイクロコンピ
ュータなどからなる制御部本体(CPU)2で行う。制
御部本体2から制御インタフェース(I/F)3を通し
て、溶接ヘッドの駆動部のモータを制御するサーボユニ
ット4に速度信号を与え、サーボモータのパルス信号を
位置検出器5に入力し、制御インタフェース3を通し
て、制御部本体2に各駆動軸の位置情報を与え、速度制
御信号にフィードバックする。そして、溶接条件や、溶
接トーチの傾斜角度の制御データなどは、表示装置(C
RT)6に表示され、データの入力、変更は操作パネル
7にあるスイッチ等を用いて行うことができる。本実施
例の溶接制御装置では、溶接ヘッドが1回動する周上を
16等分に分割し、この分割した溶接制御点で溶接トー
チの傾斜角度および溶接条件のそれぞれの制御を行う。
図2に、その分割方法を示す。溶接の進行方向にそっ
て、1から16まで分割した溶接制御点に番号をつけ、
それぞれの溶接制御点でトーチ角度、溶接条件のデータ
を入力する。分割した溶接制御点の番号は、溶接の進行
に伴い1,2,3,・・・と変わるので、溶接方向が時
計回りのときと、反時計回りのときとでは番号のつけ方
は反対となる。図3に、各溶接制御点で入力した溶接デ
ータの一例を示す。それぞれの溶接制御点で、半径方向
の溶接トーチの傾斜角度、周方向の傾斜角度及び溶接条
件No.を入力する。ここでいう溶接条件No.とは、図
4に示すように、ピーク電流、ベース電流やアーク電圧
および溶接速度などの溶接条件の組み合わせに番号を付
して入力したデータである。また、溶接トーチの角度
は、傾斜平面に対し垂直な位置を90度とした場合の角
度を示すものであつて、溶接条件が同じであつても、溶
接位置が違えば、あるいは溶接面の傾斜角度が異なれ
ば、トーチの溶接角度は異なってくるものである。溶接
中は、図3に示すようなデータによって、溶接の進行と
共に、溶接トーチの角度および溶接条件を変化させて行
く、また、データを入力した16の溶接制御点以外の場
所では、各溶接制御点間の制御データを線形補間した値
に制御する。つまり、図3の半径方向トーチ角度で、溶
接位置が3から4に移るときは、溶接平面に対する角度
が60度から90度に変化するように線形的に変化させ
る。したがって、溶接部周辺に内部構造物などの障害物
がある場合には、それと干渉しないような溶接トーチの
傾斜角度を各溶接制御点で入力しておけば、溶接に最も
適したトーチ角度で周辺との干渉を避けながら自動溶接
を達成することができる。また、溶接周上の16溶接制
御点で溶接条件を個別に入力することができるため、溶
接姿勢の変化に伴う適正溶接条件の変化に対しても細か
く対応することができる。なお、上記実施例において
は、溶接制御点を16に分割した場合について説明した
が、溶接部の形状に応じて、16以下またはそれ以上
に、任意に分割しても良好な溶接制御を行うことがで
き、特に溶接制御点の分割方法および分割数を限定する
ものではない。
【0006】
【発明の効果】本発明の溶接制御方法および装置によれ
ば、溶接ヘッドが回動する周上を、複数の溶接制御点に
分割して、それぞれの制御点で溶接トーチの角度と溶接
条件が設定でき、かつ隣接する制御点間では線形補間す
ることにより、自在に溶接トーチの角度および溶接条件
を設定し制御することができるので、溶接部周辺に障害
物がある場合においても、それを避けるようにトーチ角
度が設定でき、また溶接姿勢の変化に対応して適正な溶
接条件に保持することも可能であり、狭い空間での3次
元自動溶接を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例で例示した溶接制御装置の構成
の一例を示す説明図。
【図2】本発明の実施例で例示した溶接制御点の分割方
法の一例を示す説明図。
【図3】本発明の実施例で例示した溶接制御点における
設定データの一例を示す図。
【図4】本発明の実施例で例示した溶接条件の設定デー
タの一例を示す図。
【図5】圧力容器に取り付けられるノズルまたはスタブ
の配置形状を示す模式図。
【図6】傾斜面における溶接軌跡の一例を示す図。
【図7】図6のA−A矢視図。
【図8】図6のA−A矢視図。
【図9】図6のB−B矢視図。
【符号の説明】
1…溶接制御装置 2…制御部本体(CPU) 3…制御インタフェース(I/F) 4…サーボユニット 5…位置検出器 6…表示装置(CRT) 7…操作パネル 8,9…ノズル 10…胴体 11…溶接トーチ 12…溶接面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 9/095 B23K 9/028 B23K 9/12 B23K 9/127

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】傾斜した斜面に対して、溶接トーチ先端部
    をほぼ楕円状の軌跡を描いて回動させながら自動溶接を
    行う3次元楕円軌跡の溶接制御方法において、上記溶接
    トーチの先端部が1回動して溶接する楕円軌跡を円軌跡
    と上下位置として求め、さらに、該円軌跡を複数の溶接
    制御点に分割し、該溶接制御点および隣接する溶接制御
    点間における溶接トーチの進行方向と半径方向の溶接角
    度および少なくとも溶接速度、電流、電圧を含む溶接条
    件を、それぞれ設定の値に制御して溶接を行うことを特
    徴とする溶接制御方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、上記溶接制御点におい
    て溶接トーチが周辺と干渉しないように進行方向と半径
    方向における溶接角度と溶接条件を、それぞれ設定の値
    に制御し、かつ隣接する溶接制御点間は線形補間しなが
    ら溶接を行うことを特徴とする溶接制御方法。
  3. 【請求項3】傾斜した斜面に対して、溶接トーチ先端部
    をほぼ楕円状の軌跡を描いて回動させながら自動溶接を
    行う3次元楕円軌跡の溶接制御装置において、 溶接トーチ先端部の回動を制御するサーボユニットと、
    溶接部の位置検出を行う位置検出器と、これらを制御イ
    ンタフェースを介してコントロールする制御部本体と、
    必要とする溶接データの入力および溶接トーチの駆動操
    作を行う操作パネルと、溶接データを表示する表示器を
    備えた溶接制御装置において、 傾斜した斜面に対して溶接トーチ先端部が、ほぼ状の
    軌跡を描く回動駆動と上下駆動に制御する手段と、 溶接トーチ先端部が回動する周上を、複数の溶接制御
    点に分割し、それぞれの溶接制御点で、溶接の進行方向
    (周方向)とその直角方向(半径方向)に対し設定した
    任意の溶接角度および溶接条件に制御する手段と、 隣接する溶接制御点間は線形補間しながら溶接トーチの
    溶接角度および溶接条件を制御する手段少なくと
    も設けたことを特徴とする溶接制御装置。
JP23028291A 1991-09-10 1991-09-10 溶接制御方法およびその装置 Expired - Fee Related JP3207881B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23028291A JP3207881B2 (ja) 1991-09-10 1991-09-10 溶接制御方法およびその装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23028291A JP3207881B2 (ja) 1991-09-10 1991-09-10 溶接制御方法およびその装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0569131A JPH0569131A (ja) 1993-03-23
JP3207881B2 true JP3207881B2 (ja) 2001-09-10

Family

ID=16905369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23028291A Expired - Fee Related JP3207881B2 (ja) 1991-09-10 1991-09-10 溶接制御方法およびその装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3207881B2 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100454472B1 (ko) * 1996-12-30 2004-12-17 주식회사 로보테크 아아크 용접 로보트의 용접 토치 각도 제어 방법 및 장치
JP2001162371A (ja) * 1999-12-09 2001-06-19 Daihen Corp トーチ姿勢制御方法及び装置及びアーク溶接用ロボット
US11767934B2 (en) 2013-05-23 2023-09-26 Crc-Evans Pipeline International, Inc. Internally welded pipes
US10695876B2 (en) 2013-05-23 2020-06-30 Crc-Evans Pipeline International, Inc. Self-powered welding systems and methods
US10589371B2 (en) * 2013-05-23 2020-03-17 Crc-Evans Pipeline International, Inc. Rotating welding system and methods
US10480862B2 (en) 2013-05-23 2019-11-19 Crc-Evans Pipeline International, Inc. Systems and methods for use in welding pipe segments of a pipeline
EP3186025A4 (en) 2014-08-29 2018-06-20 CRC-Evans Pipeline International, Inc. Method and system for welding
US11458571B2 (en) 2016-07-01 2022-10-04 Crc-Evans Pipeline International, Inc. Systems and methods for use in welding pipe segments of a pipeline
JP6911252B2 (ja) * 2017-07-04 2021-07-28 株式会社ダイヘン 溶接トーチ、および、溶接システム
JP6972250B1 (ja) * 2020-07-29 2021-11-24 英三 中出 溶接装置及び溶接方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0569131A (ja) 1993-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3207881B2 (ja) 溶接制御方法およびその装置
US4541062A (en) Method of interlockingly controlling a robot and positioner
CA1125387A (en) Programmed welding machine with continuously monitored override control
GB2215870A (en) Welding robot
JPH0671661B2 (ja) 高速回転ア−ク隅肉溶接の開先ならい制御方法
JP2006297445A (ja) アーク溶接装置及びアーク溶接装置のウィービング溶接方法
JPH0535327A (ja) レーザ加工機
JP2000233278A (ja) スケジュ−ルに従がう溶接装置および溶接方法
JPH0545964B2 (ja)
JPS5913582A (ja) 溶接用ロボツト
JPH0360866A (ja) 溶接ロボットの溶接トーチ制御方法
JPS6253291B2 (ja)
JPH0411357B2 (ja)
JP2000246439A (ja) スケジュ−ルに従がう溶接装置および溶接方法
JP2000127018A (ja) 回転駆動型工具及びそれを用いた加工装置
JPH0671715B2 (ja) 自動工作機器の制御方法
JPH01178371A (ja) 鞍型面自動肉盛溶接方法
JPS6293077A (ja) 枝管の自動溶接装置
JP2817930B2 (ja) 溶接機の使用方法
JPS62130771A (ja) 構造物の溶接方法
JPH06186375A (ja) 溶接装置
JPS59113980A (ja) 自動溶接装置
JP3913614B2 (ja) 自動溶接方法及び自動溶接ロボット制御装置
JPS6355395B2 (ja)
JP2890844B2 (ja) 溶接装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees