JP3221069B2 - 溶接再スタート方法 - Google Patents
溶接再スタート方法Info
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- JP3221069B2 JP3221069B2 JP17383392A JP17383392A JP3221069B2 JP 3221069 B2 JP3221069 B2 JP 3221069B2 JP 17383392 A JP17383392 A JP 17383392A JP 17383392 A JP17383392 A JP 17383392A JP 3221069 B2 JP3221069 B2 JP 3221069B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は溶接を行っている時に、
溶接ワイヤの終了などによって溶接を停止し、溶接ワイ
ヤを交換した後、溶接を再開するような場合における溶
接再スタート方法に関するものである。
溶接ワイヤの終了などによって溶接を停止し、溶接ワイ
ヤを交換した後、溶接を再開するような場合における溶
接再スタート方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＴＩＧ自動溶接では、溶接ワイヤが無く
なってしまうと、溶接ワイヤを送給しない状態で溶接を
続行することになる。
なってしまうと、溶接ワイヤを送給しない状態で溶接を
続行することになる。
【０００３】このため従来は、オペレータが溶接ワイヤ
の残量を確認しながら溶接作業を施工し、溶接ワイヤが
無くなったことがわかると溶接を停止し、溶接ワイヤを
交換した後、位置を合わせて溶接を再開していた。
の残量を確認しながら溶接作業を施工し、溶接ワイヤが
無くなったことがわかると溶接を停止し、溶接ワイヤを
交換した後、位置を合わせて溶接を再開していた。
【０００４】図３は溶接箇所の拡大平面図であって、溶
接を行っている部分には、溶融プール１と呼ばれる湯溜
まりができ、図３の右方から左方へ向かって溶接して行
くと、この溶融プール１が冷却して凝固し、ビード２に
なる。溶接ワイヤが無くなって溶接を停止する時にはビ
ード２の形をよくするため、幅方向の左右にアークを振
ってその振幅を次第に小さくして湯溜まりを先細りにす
ることによりクレータ割れを防止するためのクレータ処
理３を長さＬ1にわたって施し、クレータ処理３を施し
た先端をアーク消去点４として溶接を停止する。
接を行っている部分には、溶融プール１と呼ばれる湯溜
まりができ、図３の右方から左方へ向かって溶接して行
くと、この溶融プール１が冷却して凝固し、ビード２に
なる。溶接ワイヤが無くなって溶接を停止する時にはビ
ード２の形をよくするため、幅方向の左右にアークを振
ってその振幅を次第に小さくして湯溜まりを先細りにす
ることによりクレータ割れを防止するためのクレータ処
理３を長さＬ1にわたって施し、クレータ処理３を施し
た先端をアーク消去点４として溶接を停止する。
【０００５】溶接ワイヤを交換した後、位置を合わせて
溶接を再開する時には、溶接ワイヤ交換前の溶融プール
１から長さＬ2（通常プール前後寸法ａのｎ個分）だけ
戻ってアークをスタートさせて溶融プール１まで予熱し
ながら前進し、凝固している溶融プール１を溶解して溶
融プール１の面積、形状等の大きさが溶接停止前の大き
さとほぼ同じになってから新しい溶接ワイヤを溶融プー
ル１に挿入し、溶接箇所を前進させて溶接を続行してい
る。
溶接を再開する時には、溶接ワイヤ交換前の溶融プール
１から長さＬ2（通常プール前後寸法ａのｎ個分）だけ
戻ってアークをスタートさせて溶融プール１まで予熱し
ながら前進し、凝固している溶融プール１を溶解して溶
融プール１の面積、形状等の大きさが溶接停止前の大き
さとほぼ同じになってから新しい溶接ワイヤを溶融プー
ル１に挿入し、溶接箇所を前進させて溶接を続行してい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来はオペレータが目
で見ながら溶接ワイヤ交換前の溶融プール１の大きさ
と、溶接再開時の溶融プール１の大きさとを判断してい
たので、記憶状態等による個人差が生じて溶接のつなぎ
形状が均一にならない欠点があった。
で見ながら溶接ワイヤ交換前の溶融プール１の大きさ
と、溶接再開時の溶融プール１の大きさとを判断してい
たので、記憶状態等による個人差が生じて溶接のつなぎ
形状が均一にならない欠点があった。
【０００７】本発明はこのような従来の欠点を除去し、
個人差が生じない均一なつなぎ形状の溶接が自動的にで
きるようにした溶接再スタート方法を提供することを目
的とするものである。
個人差が生じない均一なつなぎ形状の溶接が自動的にで
きるようにした溶接再スタート方法を提供することを目
的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の溶接再スタート
方法は、溶接電源から電極と母材との間に溶接電圧を加
え、電極と母材との間でアークを発生させてアークスタ
ートを開始し、走行停止のまま母材の溶融を行って、最
初にできる溶融プールの面積等の大きさ、形状をカメラ
で撮影して溶融プールの大きさ、形状を画像処理装置に
記憶させ、溶接停止後の再スタート時に、停止時の凝固
した溶融プールから所定長さ戻った位置からアークをス
タートさせて前記凝固した溶融プールまで予熱しながら
前進し、前記凝固した溶融プールの位置を再溶融し、該
溶融した溶融プールの大きさ、形状と前記記憶された溶
融プールの大きさ、形状とを前記画像処理装置によって
比較し、前記溶融した溶融プールの大きさ、形状が前記
記憶された溶融プールの大きさ、形状にほぼ一致したこ
とを前記画像処理装置が検出した時溶接を開始すること
を特徴とするものである。
方法は、溶接電源から電極と母材との間に溶接電圧を加
え、電極と母材との間でアークを発生させてアークスタ
ートを開始し、走行停止のまま母材の溶融を行って、最
初にできる溶融プールの面積等の大きさ、形状をカメラ
で撮影して溶融プールの大きさ、形状を画像処理装置に
記憶させ、溶接停止後の再スタート時に、停止時の凝固
した溶融プールから所定長さ戻った位置からアークをス
タートさせて前記凝固した溶融プールまで予熱しながら
前進し、前記凝固した溶融プールの位置を再溶融し、該
溶融した溶融プールの大きさ、形状と前記記憶された溶
融プールの大きさ、形状とを前記画像処理装置によって
比較し、前記溶融した溶融プールの大きさ、形状が前記
記憶された溶融プールの大きさ、形状にほぼ一致したこ
とを前記画像処理装置が検出した時溶接を開始すること
を特徴とするものである。
【０００９】
【作用】溶接時、溶接部をカメラで撮影して画像処理装
置により溶接部の溶融プールの大きさ、形状を記憶して
おき、溶接再スタート時に、溶接を停止した時の溶融プ
ールの位置をアークによって再溶融し、溶融した溶融プ
ールの大きさが記憶された溶融プールの大きさ、形状に
ほぼ一致したことを画像処理装置が検出した時、溶接ワ
イヤを溶融プールに挿入して溶接を再開することによっ
て、溶接つなぎ形状を均一にする。
置により溶接部の溶融プールの大きさ、形状を記憶して
おき、溶接再スタート時に、溶接を停止した時の溶融プ
ールの位置をアークによって再溶融し、溶融した溶融プ
ールの大きさが記憶された溶融プールの大きさ、形状に
ほぼ一致したことを画像処理装置が検出した時、溶接ワ
イヤを溶融プールに挿入して溶接を再開することによっ
て、溶接つなぎ形状を均一にする。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。
る。
【００１１】図１は本発明の方法に使用する装置の一実
施例の系統図であって、制御装置５には高い溶接電圧を
発生する溶接電源６と、が接続されており、且つ溶接電
源６で発生した高い溶接電圧がトーチ８に取付けた電極
９と母材１２との間に加えられ、更にチップ１０に案内
された溶接ワイヤ１１が図示しないワイヤ送給装置によ
って供給されるよう制御装置５により制御されて遠隔溶
接が行われるようになっている。
施例の系統図であって、制御装置５には高い溶接電圧を
発生する溶接電源６と、が接続されており、且つ溶接電
源６で発生した高い溶接電圧がトーチ８に取付けた電極
９と母材１２との間に加えられ、更にチップ１０に案内
された溶接ワイヤ１１が図示しないワイヤ送給装置によ
って供給されるよう制御装置５により制御されて遠隔溶
接が行われるようになっている。
【００１２】溶接ワイヤ１１で母材１２を溶接している
溶接部にできる溶融プール１（図３参照）の付近はカメ
ラ１３によって常に撮影し、溶融プール１の大きさ、形
状を画像処理装置１４に記憶しておくことができるよう
になっていると共に、画像処理装置１４からの信号が制
御装置５に入力されるようになっている。カメラ１３に
て撮影された画像信号は、画像処理装置１４により２値
化処理され、図３の前後寸法ａと左右寸法ｂ及び輪郭か
ら、溶融プール１の大きさ、形状が判断されるようにな
っている。溶融プール１の大きさは面積、又は前後寸法
ａと左右寸法ｂから求め、更に溶融プール１の形状は前
後寸法ａと左右寸法ｂ、又は輪郭から求める。
溶接部にできる溶融プール１（図３参照）の付近はカメ
ラ１３によって常に撮影し、溶融プール１の大きさ、形
状を画像処理装置１４に記憶しておくことができるよう
になっていると共に、画像処理装置１４からの信号が制
御装置５に入力されるようになっている。カメラ１３に
て撮影された画像信号は、画像処理装置１４により２値
化処理され、図３の前後寸法ａと左右寸法ｂ及び輪郭か
ら、溶融プール１の大きさ、形状が判断されるようにな
っている。溶融プール１の大きさは面積、又は前後寸法
ａと左右寸法ｂから求め、更に溶融プール１の形状は前
後寸法ａと左右寸法ｂ、又は輪郭から求める。
【００１３】又、図１には溶接ワイヤ１１の有無（溶接
ワイヤ切れ）を検出できるようにした構成が備えてあ
る。即ち、制御装置５に低い電圧のワイヤ電源７が接続
してあり、該ワイヤ電源７はチップ１０を介して溶接ワ
イヤ１１と母材１２との間に加えられるようになってい
る。溶接ワイヤ１１の先端が母材１２に接触している時
にはワイヤ電源７に対して閉回路が形成され、溶接ワイ
ヤ１１と母材１２との間に電流が流れることになるが、
溶接ワイヤ１１が母材１２に接触していない時にはワイ
ヤ電源７に対して閉回路が形成されなくなり、溶接ワイ
ヤ１１と母材１２との間に電流が流れなくなる。このよ
うな溶接ワイヤ１１と母材１２との間の電流の有無は、
ワイヤ電源７から制御装置５に信号として入力されるよ
うになっている。
ワイヤ切れ）を検出できるようにした構成が備えてあ
る。即ち、制御装置５に低い電圧のワイヤ電源７が接続
してあり、該ワイヤ電源７はチップ１０を介して溶接ワ
イヤ１１と母材１２との間に加えられるようになってい
る。溶接ワイヤ１１の先端が母材１２に接触している時
にはワイヤ電源７に対して閉回路が形成され、溶接ワイ
ヤ１１と母材１２との間に電流が流れることになるが、
溶接ワイヤ１１が母材１２に接触していない時にはワイ
ヤ電源７に対して閉回路が形成されなくなり、溶接ワイ
ヤ１１と母材１２との間に電流が流れなくなる。このよ
うな溶接ワイヤ１１と母材１２との間の電流の有無は、
ワイヤ電源７から制御装置５に信号として入力されるよ
うになっている。
【００１４】次に、図１の作用を図２のフローチャート
と共に説明する。
と共に説明する。
【００１５】先ず溶接電源６から電極９と母材１２との
間に溶接電圧を加え、電極９と母材１２との間でアーク
を発生させてアークスタート１５を開始し、走行停止１
６のまま母材１２の溶融を行って、最初にできる溶融プ
ール１の形状、面積等の大きさをカメラ１３で撮影して
画像処理装置１４にプール形状を記憶１７し、プールの
大きさ、形状（例えば図３の溶融プール１の前後寸法ａ
と左右寸法ｂ、輪郭）が予定されたある値に達したとき
に、溶接ワイヤ１１を送給すると共に、ワイヤ電源７か
ら溶接ワイヤ１１と母材１２との間に検知用の低い電圧
を加えてワイヤ送給・通電１８を開始する。このとき溶
接ワイヤ１１の送給によって溶融プール１が冷却される
のでカメラ１３で溶融プール１を撮影して画像処理装置
１４により、溶融プール１の大きさを最初にできた溶融
プール１の大きさと比較演算するプール形状比較１９を
行い溶融プール１が所要の大きさ、形状になったら走行
開始２０をし、以後プール形状比較１９でリアルタイム
に比較演算した誤差が予め定めた上限値、下限値の範囲
内であれば、溶接を進めて行く。
間に溶接電圧を加え、電極９と母材１２との間でアーク
を発生させてアークスタート１５を開始し、走行停止１
６のまま母材１２の溶融を行って、最初にできる溶融プ
ール１の形状、面積等の大きさをカメラ１３で撮影して
画像処理装置１４にプール形状を記憶１７し、プールの
大きさ、形状（例えば図３の溶融プール１の前後寸法ａ
と左右寸法ｂ、輪郭）が予定されたある値に達したとき
に、溶接ワイヤ１１を送給すると共に、ワイヤ電源７か
ら溶接ワイヤ１１と母材１２との間に検知用の低い電圧
を加えてワイヤ送給・通電１８を開始する。このとき溶
接ワイヤ１１の送給によって溶融プール１が冷却される
のでカメラ１３で溶融プール１を撮影して画像処理装置
１４により、溶融プール１の大きさを最初にできた溶融
プール１の大きさと比較演算するプール形状比較１９を
行い溶融プール１が所要の大きさ、形状になったら走行
開始２０をし、以後プール形状比較１９でリアルタイム
に比較演算した誤差が予め定めた上限値、下限値の範囲
内であれば、溶接を進めて行く。
【００１６】一方、前記溶接ワイヤ送給・通電１８を行
ったとき、プール形状比較１９が満足されない場合は、
そのまま現位置で溶接を繰返し、ｎ回繰返しても不可の
場合には全停止・警報３１を行う。
ったとき、プール形状比較１９が満足されない場合は、
そのまま現位置で溶接を繰返し、ｎ回繰返しても不可の
場合には全停止・警報３１を行う。
【００１７】溶接ワイヤ１１の送給が行われている時に
は、溶接ワイヤ１１の先端が母材１２に接触しているた
め溶接ワイヤ１１と母材１２との間に電流が流れ、ワイ
ヤ通電２１となっていて制御装置５に信号として入力さ
れ、溶接続行２２の状態が継続する。
は、溶接ワイヤ１１の先端が母材１２に接触しているた
め溶接ワイヤ１１と母材１２との間に電流が流れ、ワイ
ヤ通電２１となっていて制御装置５に信号として入力さ
れ、溶接続行２２の状態が継続する。
【００１８】溶接ワイヤ１１が消耗して完全に無くなれ
ば、溶接ワイヤ送給モータ（図示せず）が回転していて
も溶接ワイヤ１１が送給されないので、溶接ワイヤ１１
と母材１２との間に電流が流れなくなって、ワイヤ切れ
送給停止２３となる。このためワイヤ電源７から制御装
置５に電流が遮断した信号が入力され、制御装置５は幅
方向の左右にアークを振ってその振幅を次第に小さくし
て湯溜まりを先細りにするクレータ処理３（図３参照）
を行い、溶接を停止させる走行停止２４をする。この時
には、制御装置５に取付けられている警報又はモニタ等
によって、溶接ワイヤ１１が切れたことを表示する。こ
の表示によってオペレータは溶接ワイヤ１１が切れたこ
とを知り、新しい溶接ワイヤ１１をチップ１０に装着す
るワイヤ交換２５を行う。
ば、溶接ワイヤ送給モータ（図示せず）が回転していて
も溶接ワイヤ１１が送給されないので、溶接ワイヤ１１
と母材１２との間に電流が流れなくなって、ワイヤ切れ
送給停止２３となる。このためワイヤ電源７から制御装
置５に電流が遮断した信号が入力され、制御装置５は幅
方向の左右にアークを振ってその振幅を次第に小さくし
て湯溜まりを先細りにするクレータ処理３（図３参照）
を行い、溶接を停止させる走行停止２４をする。この時
には、制御装置５に取付けられている警報又はモニタ等
によって、溶接ワイヤ１１が切れたことを表示する。こ
の表示によってオペレータは溶接ワイヤ１１が切れたこ
とを知り、新しい溶接ワイヤ１１をチップ１０に装着す
るワイヤ交換２５を行う。
【００１９】溶接ワイヤ１１を交換した後、位置を合わ
せて溶接を再開するため、アーク消去点４から長さＬ1
と長さＬ2（ａ×ｎ）の和だけ後退する走行逆転２６を
行う。このとき溶接装置は台車の走行パルスをカウント
しているので、Ｌ1の逆算と予め設定したＬ2の逆算が行
われるように後退位置を決める。次にアークを点弧する
アークスタート２７をして溶接ワイヤ交換前の溶融プー
ル１までの長さＬ2を前進して加熱する走行２８を行っ
た後走行停止する。そして凝固している溶融プール１を
溶解しながらその大きさをカメラ１３で撮影し、画像処
理装置１４に前記プール形状記憶１７してある溶融プー
ル１の大きさ、形状と比較演算して、大きさがほぼ同じ
である許容値内になると、新しい溶接ワイヤ１１を溶融
プール１に挿入すると共にワイヤ電源７から溶接ワイヤ
１１と母材１２との間に検知用の低い電圧を加えるワイ
ヤ送給・通電１８を行い、カメラ１３で溶融プール１を
撮影して画像処理装置１４により、溶融プール１の大き
さ、形状を記憶した溶融プール１の大きさ、形状とリア
ルタイムで比較演算するプール形状比較１９を行いなが
ら走行開始２０をし、比較演算した誤差が予め定めた上
限値、下限値の範囲内であれば、溶接を進めて行く。所
定長さの溶接を行って停止位置２９に達すると、溶接は
終了３０になる。
せて溶接を再開するため、アーク消去点４から長さＬ1
と長さＬ2（ａ×ｎ）の和だけ後退する走行逆転２６を
行う。このとき溶接装置は台車の走行パルスをカウント
しているので、Ｌ1の逆算と予め設定したＬ2の逆算が行
われるように後退位置を決める。次にアークを点弧する
アークスタート２７をして溶接ワイヤ交換前の溶融プー
ル１までの長さＬ2を前進して加熱する走行２８を行っ
た後走行停止する。そして凝固している溶融プール１を
溶解しながらその大きさをカメラ１３で撮影し、画像処
理装置１４に前記プール形状記憶１７してある溶融プー
ル１の大きさ、形状と比較演算して、大きさがほぼ同じ
である許容値内になると、新しい溶接ワイヤ１１を溶融
プール１に挿入すると共にワイヤ電源７から溶接ワイヤ
１１と母材１２との間に検知用の低い電圧を加えるワイ
ヤ送給・通電１８を行い、カメラ１３で溶融プール１を
撮影して画像処理装置１４により、溶融プール１の大き
さ、形状を記憶した溶融プール１の大きさ、形状とリア
ルタイムで比較演算するプール形状比較１９を行いなが
ら走行開始２０をし、比較演算した誤差が予め定めた上
限値、下限値の範囲内であれば、溶接を進めて行く。所
定長さの溶接を行って停止位置２９に達すると、溶接は
終了３０になる。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、溶接停止状態から溶接を再開
する時、溶融プールの大きさ、形状が予め記憶しておい
た大きさ、形状になるようにして再スタートさせるの
で、溶融プールの大きさ、形状が停止前とほぼ同じにな
って、個人差が生じない均一なつなぎ形状の溶接ができ
る効果がある。
する時、溶融プールの大きさ、形状が予め記憶しておい
た大きさ、形状になるようにして再スタートさせるの
で、溶融プールの大きさ、形状が停止前とほぼ同じにな
って、個人差が生じない均一なつなぎ形状の溶接ができ
る効果がある。
【図１】本発明の方法に使用する装置の一実施例の系統
図である。
図である。
【図２】本発明の方法のフローチャートである。
【図３】溶接箇所の拡大平面図である。
１ 溶融プール １１ 溶接ワイヤ １２ 母材 １３ カメラ １４ 画像処理装置
フロントページの続き (72)発明者 斎藤 達雄 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石川島播磨重工業株式会社 技術研究所 内 (56)参考文献 特開 昭61−202776（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−296963（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−114672（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−144863（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−81069（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−196367（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/00 B23K 9/127 G06T 7/00
Claims (1)
- 【請求項１】 溶接電源から電極と母材との間に溶接電
圧を加え、電極と母材との間でアークを発生させてアー
クスタートを開始し、走行停止のまま母材の溶融を行っ
て、最初にできる溶融プールの面積等の大きさ、形状を
カメラで撮影して溶融プールの大きさ、形状を画像処理
装置に記憶させ、溶接停止後の再スタート時に、停止時
の凝固した溶融プールから所定長さ戻った位置からアー
クをスタートさせて前記凝固した溶融プールまで予熱し
ながら前進し、前記凝固した溶融プールの位置を再溶融
し、該溶融した溶融プールの大きさ、形状と前記記憶さ
れた溶融プールの大きさ、形状とを前記画像処理装置に
よって比較し、前記溶融した溶融プールの大きさ、形状
が前記記憶された溶融プールの大きさ、形状にほぼ一致
したことを前記画像処理装置が検出した時溶接を開始す
ることを特徴とする溶接再スタート方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17383392A JP3221069B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 溶接再スタート方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17383392A JP3221069B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 溶接再スタート方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05337643A JPH05337643A (ja) | 1993-12-21 |
| JP3221069B2 true JP3221069B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=15968007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17383392A Expired - Fee Related JP3221069B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 溶接再スタート方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3221069B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109079325B (zh) * | 2018-10-23 | 2023-11-21 | 吉林大学 | 激光填丝焊过渡方式实时监控装置及方法 |
-
1992
- 1992-06-08 JP JP17383392A patent/JP3221069B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05337643A (ja) | 1993-12-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
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| S533 | Written request for registration of change of name |
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