JP3208276B2 - 開先幅倣い方法 - Google Patents
開先幅倣い方法Info
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Description
に対応するようにウィービング幅を制御して開先幅倣い
を行う開先幅倣い方法に関するものである。
溶接を行う際には、溶接金属を平坦に形成して内部欠陥
を少なくするため、通常、溶接電極を溶接線に対して左
右方向にウィービングさせながら溶接するウィービング
溶接が採用されるようになっている。
ボットに対して予め溶接開始点、溶接終了点および溶接
条件(例えばウィービング幅や余盛り高さ、基準ルート
ギャップ等の開先情報)を教示しておき、これらの教示
データを再生してアーク溶接ロボットを作動させること
により実施されるようになっている。
工や仮づけ精度のばらつき、溶接中の熱歪み等の要因に
より変動し、溶接の当初または途中から開先情報と一致
しないことが多く、開先情報を単に再生してウィービン
グ溶接しただけでは、余盛り高さを一定とした良好な溶
接品質を安定して得ることができない。従って、従来
は、例えば特開昭61−293675号公報に開示され
ているように、ウィービング両端でのアークの電気量
(電流・電圧)が所定の基準値となるようにウィービン
グ幅を制御する開先幅倣い方法によって、ウィービング
幅が開先状態の変動に対応して変更されるようになって
いる。
来の開先幅倣い方法では、ワークの取り付け位置が上下
方向(溶接電極の突き出し方向)に変位していた場合、
アークの電気量が溶接電極の突き出し長さに比例して変
化するため、たとえルートギャップが一定であっても、
ウィービング両端でのアークの電気量を基にしてウィー
ビング幅が増減されるという問題がある。
が上下方向(溶接電極の突き出し方向)に変位した場合
でも、ルートギャップに対応したウィービング幅とする
ことができる開先幅倣い方法を提供しようとするもので
ある。
に、左右方向にウィービングさせたときの電気量と基準
値とを基にしてルートギャップの増減を検出し、該ルー
トギャップの増減に対応するようにウィービング幅を制
御して開先幅倣いを行うものであり、下記の特徴を有し
ている。
ビング期間中の最小の電気量と、該左方向のウィービン
グ最終端の電気量とを検出し、これら電気量の差を求め
ると共に、右方向のウィービング期間中の最小の電気量
と、該右方向のウィービング最終端の電気量とを検出
し、これら電気量の差を求め、前記電気量の差が両方と
も基準値よりも大きいと判定された場合にはルートギャ
ップが減少したと認識し、前記電気量の差が両方とも基
準値よりも小さいと判定された場合にはルートギャップ
が増大したと認識することで、前記ルートギャップの増
減を検出することを特徴としている。
上下方向(溶接電極の突き出し方向)に変位し、ウィー
ビング最終端の電気量が溶接電極の突き出し長さに比例
して変化した場合、ウィービング期間中の最小の電気量
も同様に溶接電極の突き出し長さに比例して変化するた
め、ルートギャップが一定であれば、両電気量の差が一
定値を示すことになる。従って、両電気量の差と基準値
とを基にしてルートギャップの増減を検出することによ
って、ワークの取り付け位置が上下方向に変位した場合
でも、ルートギャップに対応したウィービング幅でもっ
て開先幅倣いを行うことができる。
説明する。本実施例に係る開先幅倣い方法は、図2に示
すように、アーク溶接ロボット1がロボット制御盤2に
より制御されながら溶接する際に実施されるようになっ
ている。アーク溶接ロボット1は、基礎6に固設され、
垂直軸廻りに旋回運動する旋回台と、旋回台に設けら
れ、垂直面内において揺動運動する垂直アームと、垂直
アームの先端に設けられ、同一の垂直面内で揺動運動す
る水平アームと、水平アームの先端に設けられ、溶接ト
ーチ3を保持する手首部とを有しており、溶接トーチ3
には、ワイヤ送給モータ7から溶接電極8が供給される
ようになっている。
うに、姿勢制御部10と倣い制御部11とを有してお
り、姿勢制御部10は、教示データを記憶した教示デー
タ記憶部16と、ウィービング幅等の教示データに基づ
いて溶接トーチ3の位置を計算する位置計算部12と、
アーク溶接ロボット1に設けられた図示しないサーボモ
ータを駆動するサーボ制御部13とを備えている。
タル値の溶接電流値に変換するA/D変換部14と、溶
接電流値と位置計算部12からのウィービング端信号と
を基にしてウィービング幅を適正な幅へ変更させるよう
に修正指令信号を位置計算部12に送信する倣い計算部
15とを備えている。これにより、図2に示すように、
ロボット制御盤2は、溶接開始点から溶接終了点に至る
までルートギャップに応じた適正なウィービング幅に変
更しながらアーク溶接ロボット1の姿勢および位置を制
御して溶接を行わせるようになっている。
1の動作を通じて開先幅倣い方法について説明する。
接すると想定した場合の教示動作を説明する。図5に示
すように、教示ペンダントによりアーク溶接ロボット1
が操作されることによって、溶接電極8が溶接開始点P
1に移動され、この位置が記憶されることになる(S
1)。この後、電流・電圧や基準溶接速度V0、ウィー
ビング周波数、基準ウィービング幅W0、基準ルートギ
ャップG0および余盛り高さH等の溶接条件が入力され
(S2)、アークを発生させるアークON命令が入力さ
れた後(S3)、溶接電極8が溶接終了点P2に移動さ
れ、この位置が記憶されることになる(S4)。そし
て、アークの発生を停止するアークOFF命令が入力さ
れ(S5)、教示動作が終了されることになる。
ーク9は、図6(a)〜(c)に示すように、溶接開始
点P1から溶接終了点P2にかけて、教示時に想定した
ワークの基準ルートギャップG0からルートギャップG
2にテーパ状に拡大していると仮定する。
作が開始されると、溶接電極8がウィービング動作の端
部に位置しているか否かが判定されることになる(S1
1)。溶接電極8が端部に位置していないと判定された
場合には、S16が実行されることになり、現状のウィ
ービング幅Wを用いて軌跡演算により目標位置が求めら
れた後(S15)、この目標位置がサーボ制御部13に
出力されることになる(S16)。
合には、図8にも示すように、端部の位置が溶接方向に
対して右端および左端のいずれであるかを示すウィービ
ング端信号が倣い制御部11に出力されることになる
(S12)。この後、倣い制御部11からの修正指令信
号dwが受信されたときに(S13)、修正指令信号d
wのデータ内容がW=W0+Σdwに代入されることに
よって、ウィービング幅Wに更新されることになる(S
14)。そして、このウィービング幅Wを用いて軌跡演
算により目標位置が求められ(S15)、この目標位置
がサーボ制御部13に出力されることになり(S1
6)、姿勢制御部10は、このようなロボット制御処理
を溶接開始点P1から溶接終了点P2まで繰り返し、再
生動作を行うことになる。
においては、姿勢制御部10がロボット制御処理を実行
している間、倣い計算部15が倣い制御処理を実行しな
がら姿勢制御部10からのウィービング端信号を待って
いる。
ビング端信号を受信したか否かが判定されており(S3
1)、受信したと判定されるまでS31が繰り返し実行
されることになる。受信したと判定された場合には、左
端から右端に向かうウィービング動作であるか否かが判
定され(S32)、左端から右端に向かっていると判定
された場合には、図3のA/D変換部14から溶接電流
値が取り込まれ、この溶接電流値が電流値IR1として
記憶されると共に、現時点での最小値が電流値IR2と
して記憶されることになる(S33)。一方、右端から
左端に向かっていると判定された場合には、溶接電流値
が電流値IL1として記憶されると共に、現時点での最
小値が電流値IL2として記憶されることになる(S3
4)。
により半周期が終了したか否かが判定され、半周期の終
了が確認されるまで上記のS32とS33またはS34
とが繰り返し実行されることになる。これにより、S3
5において半周期の終了が確認されたときには、右端へ
向かうウィービング動作であれば、右端の電流値IR1
と半周期間の最小値IR2とが検出されていることにな
る一方、左端へ向かうウィービング動作であれば、左端
の電流値IL1と半周期間の電流値IL2とが検出され
ていることになる(S35)。この後、最初の半周期で
あるか否かが判定され、最初の半周期である場合には、
上述のS31から再実行されることになる(S36)。
の電流値IL1・IL2・IR1・IR2が揃った状態
となるため、それぞれの電流差(DELL・DELR)
が計算され(S37)、これらの電流差(DELL・D
ELR)と基準値Kとの比較によりルートギャップの増
減が判定されることになる。即ち、両電流差(DELL
・DELR)が基準値Kよりも大きいか否かが判定され
(S38)、両方とも大きいと判定された場合には、ル
ートギャップの減少により電流差(DELL・DEL
R)が増大したと認識され、ウィービング幅を所定量D
減少させるように修正指令信号(dw=−D)が形成さ
れることになる(S39)。
基準値K以下であると判定された場合には、続いて両電
流差(DELL・DELR)が基準値Kよりも小さいか
否かが判定されることになる(S41)。そして、両方
とも小さいと判定された場合には、ルートギャップの増
大により電流差(DELL・DELR)が減少したと認
識され、ウィービング幅を所定量D増大させるように修
正指令信号(dw=+D)が形成されることになる(S
42)。また、S41において、少なくとも一方が小さ
いと判定された場合には、ルートギャップが変化してい
ないと認識され、現状のウィービング幅を維持するよう
に修正指令信号(dw=0)が形成されることになる
(S43)。この後、図8にも示すように、S39、S
42およびS43において形成された修正指令信号(d
w=−D、+Dまたは0)が姿勢制御部10に出力され
ることになる(S40)。
量Dは、0.1mm〜1mm程度の一定値でも良く、ま
た、電流差(DELL・DELR)と基準値Kとの差
(DELR−K、DELL−K)に比例した値でも良
い。一般に、一定値とした所定量Dは、ルートギャップ
の変化がそれほどでなく、溶接条件的に溶接電流の変動
が大きく、倣い制御が比較的に安定してハンチングの恐
れがないときに有効であり、比例させた所定量Dは、倣
い制御が比較的に安定し、ルートギャップの変化が大き
いときに有効である。
は、左右方向にウィービングさせたときの一方向のウィ
ービング期間中の最小の電気量(例えば電流値IL2・
IR2)と、該一方向のウィービング最終端の電気量
(例えば電流値IL1・IR1)とを検出し、これら電
気量の差(電流差DELL・DELR)と基準値とを基
にしてルートギャップの増減を検出し、該ルートギャッ
プの増減に対応するようにウィービング幅を制御して開
先幅倣いを行うようになっている。尚、上記の電気量に
は、溶接電流が用いられているが、溶接電圧が用いられ
るようになっていても良い。
方向(溶接電極の突き出し方向)に変位し、ウィービン
グ最終端の電気量が溶接電極の突き出し長さに比例して
変化した場合、ウィービング期間中の最小の電気量も同
様に溶接電極の突き出し長さに比例して変化するため、
ルートギャップが一定であれば、両電気量の差が一定値
を示すことになる。従って、ワークの取り付け位置が上
下方向に変位した場合でも、ルートギャップに対応した
ウィービング幅でもって開先幅倣いを行うことができ
る。
ィービングさせたときの電気量と基準値とを基にしてル
ートギャップの増減を検出し、該ルートギャップの増減
に対応するようにウィービング幅を制御して開先幅倣い
を行うものであり、左方向のウィービング期間中の最小
の電気量と、該左方向のウィービング最終端の電気量と
を検出し、これら電気量の差を求めると共に、右方向の
ウィービング期間中の最小の電気量と、該右方向のウィ
ービング最終端の電気量とを検出し、これら電気量の差
を求め、前記電気量の差が両方とも基準値よりも大きい
と判定された場合にはルートギャップが減少したと認識
し、前記電気量の差が両方とも基準値よりも小さいと判
定された場合にはルートギャップが増大したと認識する
ことで、前記ルートギャップの増減を検出する構成であ
る。
方向(溶接電極の突き出し方向)に変位した場合でも、
ウィービング最終端の電気量と共にウィービング期間中
の最小の電気量も同様に変化するため、ルートギャップ
に対応したウィービング幅でもって開先幅倣いを行うこ
とができるという効果を奏する。
ック図である。
る。
(a)は全体の説明図、(b)は溶接開始点P1におけ
る説明図である。
(a)は全体の説明図、(b)は溶接開始点P1におけ
る説明図、(c)は溶接終了点P2における説明図であ
る。
送信時期を示す説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 左右方向にウィービングさせたときの電
気量と基準値とを基にしてルートギャップの増減を検出
し、該ルートギャップの増減に対応するようにウィービ
ング幅を制御して開先幅倣いを行う開先幅倣い方法にお
いて、左 方向のウィービング期間中の最小の電気量と、該左方
向のウィービング最終端の電気量とを検出し、これら電
気量の差を求めると共に、右方向のウィービング期間中
の最小の電気量と、該右方向のウィービング最終端の電
気量とを検出し、これら電気量の差を求め、 前記電気量の差が両方とも基準値よりも大きいと判定さ
れた場合にはルートギャップが減少したと認識し、 前記電気量の差が両方とも基準値よりも小さいと判定さ
れた場合にはルートギャップが増大したと認識すること
で、 前記 ルートギャップの増減を検出することを特徴とする
開先幅倣い方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03910795A JP3208276B2 (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | 開先幅倣い方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03910795A JP3208276B2 (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | 開先幅倣い方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08206835A JPH08206835A (ja) | 1996-08-13 |
JP3208276B2 true JP3208276B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=12543859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03910795A Expired - Lifetime JP3208276B2 (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | 開先幅倣い方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3208276B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1013370B1 (en) * | 1997-03-27 | 2003-07-30 | Nkk Corporation | Method of detecting root gap and arc welding method using the former |
-
1995
- 1995-02-02 JP JP03910795A patent/JP3208276B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08206835A (ja) | 1996-08-13 |
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