JP3243390B2 - Groove width copying method - Google Patents
Groove width copying methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、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関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a groove width scanning method for controlling a weaving width so as to cope with an increase or a decrease in a root gap.
【0002】[0002]
【従来の技術】アーク溶接により突き合わせ溶接や隅肉
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。2. Description of the Related Art When performing butt welding or fillet welding by arc welding, in order to form a flat weld metal and reduce internal defects, a welding electrode is usually weaved in a lateral direction with respect to a welding line. Weaving welding is performed while welding.
【0003】上記のウィービング溶接は、アーク溶接ロ
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。In the above-mentioned weaving welding, a welding start point, a welding end point, and welding conditions (for example, groove information such as a weaving width, a margin height, and a reference route gap) are previously taught to an arc welding robot. The teaching data is reproduced and operated by operating the arc welding robot.
【0004】ところで、開先の状態は、ワークの開先加
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。[0004] The state of the groove varies depending on factors such as a variation in groove processing of the work, a variation in tacking accuracy, and thermal distortion during welding, and often does not match the groove information from the beginning or during welding. By simply reproducing groove information and performing weaving welding, it is not possible to stably obtain good welding quality with a constant extra height. Therefore, conventionally, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-293675, for example, an opening for controlling the weaving width so that the electric quantity (current / voltage) of the arc at both ends of the weaving becomes a predetermined reference value. The weaving width is changed according to the fluctuation of the groove state by the tip width copying method.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の開先幅倣い方法では、図15(a)・(b)に示す
ように、溶接開始点における開先情報の基準ルートギャ
ップG0よりも実際のワーク51・51のルートギャッ
プG1の方が大きい場合、基準ルートギャップG0に対
応したウィービング幅がルートギャップG1に追従する
までに偏差が生じることになり、溶接開始点付近の領域
における溶接品質が低下したものになるという問題があ
る。However, in the conventional groove width copying method described above, as shown in FIGS. 15A and 15B, the groove information at the welding start point is actually larger than the reference route gap G0 of the groove information. When the root gap G1 of the workpieces 51 is larger, a deviation occurs until the weaving width corresponding to the reference root gap G0 follows the root gap G1, and the welding quality in the region near the welding start point is reduced. There is a problem that it becomes lower.
【0006】また、ウィービング幅をルートギャップに
追従させると、溶接品質に関係する余盛り高さが減少す
るという問題もある。そこで、ウィービング幅の変動に
応じて溶接速度を制御する方法を採用することによっ
て、余盛り高さを一定にすることが可能であるが、この
場合には、溶接速度の変化がルートギャップの検出に影
響して開先幅倣い制御が不安定になり、結果として溶接
途中の領域において溶接品質が低下するという問題があ
る。Further, when the weaving width is made to follow the root gap, there is another problem that the height of the extra portion related to the welding quality is reduced. Therefore, by adopting a method of controlling the welding speed in accordance with the fluctuation of the weaving width, it is possible to keep the extra height high.However, in this case, the change in the welding speed causes the detection of the root gap. , The groove width scanning control becomes unstable, and as a result, there is a problem that the welding quality is reduced in a region in the middle of welding.
【0007】即ち、図16(a)〜(c)に示すよう
に、ウィービング幅W1を増大させる際に、余盛り高さ
の減少を防止するように溶接速度を低下させると、アー
ク点が溶接プールの後方に位置して溶接トーチ53がA
位置からB位置に存在する状態となる。従って、B位置
においては、見かけのルートギャップが増大した状態と
なるため、ウィービング幅W1をさらに増大させること
になり、最悪の場合には、ウィービング幅の増大と溶接
速度の低下とが繰り返されることによって、溶接電極の
制御が発散することになる。That is, as shown in FIGS. 16 (a) to 16 (c), when the welding speed is reduced so as to prevent a decrease in the extra height when the weaving width W1 is increased, the arc point is increased. The welding torch 53 is located at the back of the pool and is A
A state exists from the position to the position B. Therefore, at the position B, the apparent root gap is increased, so that the weaving width W1 is further increased. In the worst case, the increase in the weaving width and the decrease in the welding speed are repeated. This causes the control of the welding electrode to diverge.
【0008】そこで、特開平5−245636号公報に
は、余盛り高さとルートギャップとの関係を解析し、溶
接速度の変化がルートギャップの検出に影響しない範囲
を特定し、この範囲において開先幅倣い制御を行う方法
が開示されている。ところが、この場合には、ワークの
熱変形や仮付けミス等により上述の範囲を越えたときに
開先幅倣いが不安定になって溶接品質が低下するという
問題がある。Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-245636 discloses an analysis of the relationship between the height of a margin and a root gap to identify a range in which a change in welding speed does not affect the detection of a root gap. A method for performing width scanning control is disclosed. However, in this case, there is a problem in that when the above-mentioned range is exceeded due to thermal deformation of the work, erroneous tacking, or the like, the groove width scanning becomes unstable and welding quality is deteriorated.
【0009】従って、本発明は、溶接品質の低下を防止
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。Accordingly, an object of the present invention is to provide a groove width copying method capable of preventing a decrease in welding quality.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、請求項1の開先幅倣い方法は、ウィービング時の電
気量と基準値とを比較することによりルートギャップの
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ながら余盛り高さを一定に制
御するものであり、上記基準値は、ウィービング幅を増
大させたときにルートギャップの増大を検出し難いよう
に減少される補正が行われる一方、ウィービング幅を減
少させたときにルートギャップの増大を検出し易いよう
に増大される補正が行われることを特徴としている。To solve SUMMARY OF to the above objects, a method copying groove width of claims 1, conductive during weaving
By comparing the air volume with the reference value, the route gap
Detect increase / decrease and respond to increase / decrease of the route gap
The height of the extra height is controlled while controlling the weaving width
The reference value increases the weaving width.
It seems difficult to detect an increase in route gap when it is increased
Is reduced while the weaving width is reduced.
It is easy to detect the increase of route gap when it is reduced
The correction is increased .
【0011】[0011]
【作用】上記の構成によれば、ウィービング幅を増大さ
せたときにルートギャップの増大を検出し難いように基
準値が補正されるようになっているため、余盛り高さを
一定に制御することにより見かけのルートギャップが増
大した場合でも、この増大分を基準値の補正により差し
引くことが可能になり、結果として溶接途中の領域にお
ける溶接品質の低下を防止することが可能になってい
る。さらに、ワークの熱変形や仮付けミス等によりルー
トギャップの増減が顕著になった場合でも、基準値を基
にしてルートギャップの増減を検出するため、開先幅倣
いが不安定になって溶接品質が低下することもない。According to the above arrangement, the reference value is corrected so that it is difficult to detect an increase in the root gap when the weaving width is increased. Therefore, the extra height is controlled to be constant. As a result, even when the apparent route gap increases, it is possible to subtract the increase by correcting the reference value, and as a result, it is possible to prevent a decrease in welding quality in a region in the middle of welding. Furthermore, even if the increase or decrease in the root gap becomes significant due to thermal deformation of the work or mistake in tacking, the increase or decrease in the root gap is detected based on the reference value, so the groove width scanning becomes unstable and welding is performed. There is no quality degradation.
【0012】[0012]
【実施例】本発明の一実施例を図1ないし図14を用い
て説明する。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。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the groove width scanning method according to the present embodiment is configured such that the arc welding robot 1 uses the robot control panel 2.
Is performed at the time of welding while being controlled by. The arc welding robot 1 is fixed to the foundation 6 and pivots around a vertical axis, a vertical arm that is provided on the pivot table, and swings in a vertical plane, and is provided at the tip of the vertical arm. It has a horizontal arm oscillating in the same vertical plane, and a wrist provided at the tip of the horizontal arm and holding the welding torch 3. An electrode 8 is provided.
【0013】また、ロボット制御盤2は、図3に示すよ
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、溶接開始点のルー
トギャップを検出する開始点ギャップセンシング部17
とを備えている。As shown in FIG. 3, the robot control panel 2 has a posture control unit 10 and a copying control unit 11, and the posture control unit 10 has a teaching data storage unit 16 storing teaching data. A position calculator 12 for calculating the position of the welding torch 3 based on teaching data such as a weaving width;
A servo control unit 13 that drives a servo motor (not shown) provided in the arc welding robot 1 and a start point gap sensing unit 17 that detects a root gap at a welding start point.
And
【0014】一方、倣い制御部11は、溶接電流をデジ
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、ウィービング幅を溶接開始点のル
ートギャップに対応させた後、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。On the other hand, the scanning control section 11 includes an A / D conversion section 14 for converting the welding current into a digital welding current value, and a weaving based on the welding current value and the weaving end signal from the position calculation section 12. And a scanning calculator 15 for transmitting a correction command signal to the position calculator 12 so as to change the width to an appropriate width. Thereby, as shown in FIG.
After making the weaving width correspond to the root gap of the welding start point, the robot control panel 2 changes the posture of the arc welding robot 1 while changing the weaving width to an appropriate weaving width according to the root gap from the welding start point to the welding end point. And the position is controlled to perform welding.
【0015】上記の構成において、アーク溶接ロボット
1の動作を通じて開先幅倣い方法について説明する。In the above configuration, a method of following the groove width through the operation of the arc welding robot 1 will be described.
【0016】先ず、図4(a)・(b)のワーク9を溶
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、余盛り高さHおよび開先角度θ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(S
4)。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。First, a description will be given of a teaching operation on the assumption that the workpiece 9 shown in FIGS. 4A and 4B is welded. As shown in FIG. 5, the arc welding robot 1 is operated by the teaching pendant.
Is operated, the welding electrode 8 is moved to the welding start point P.
1 and this position is stored (S
1). Thereafter, welding conditions such as current / voltage, reference welding speed V0, weaving frequency, reference weaving width W0, reference root gap G0, extra height H, and groove angle θ are input (S2) to generate an arc. Arc ON
After the command is input (S3), the welding electrode 8 is moved to the welding end point P2, and this position is stored (S3).
4). Then, an arc OFF command for stopping the generation of the arc is input (S5), and the teaching operation is ended.
【0017】次に、再生動作を説明する。尚、実際のワ
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
ワークと同一の基準ルートギャップG0よりも広いルー
トギャップG1からルートギャップG2にテーパ状に拡
大していると仮定する。Next, the reproducing operation will be described. As shown in FIGS. 6A to 6C, the actual work 9 has a root gap wider than the same reference route gap G0 as the work assumed at the time of teaching from the welding start point P1 to the welding end point P2. It is assumed that G1 is tapered to a root gap G2.
【0018】先ず、図3に示すように、姿勢制御部10
の開始点ギャップセンシング部17および位置計算部1
2においてロボット制御処理が実行されることによっ
て、開始点ギャップセンシングが行われることになる。
即ち、図7および図8に示すように、溶接電極8の先端
が溶接開始点P1上方の所定の高さ距離D(2mm程
度)に位置決めされた後、溶接電極8が開先壁9aに当
接するまでA方向およびB方向に平行移動されることに
よって、移動距離GUが求められることになる。そし
て、移動距離GUと高さ距離DとがG=GU−2Dta
nθに代入されることによって、溶接開始点P1におけ
るルートギャップG1が求められることになる(S
8)。First, as shown in FIG.
Starting point gap sensing unit 17 and position calculating unit 1
By executing the robot control process in 2, the start point gap sensing is performed.
That is, as shown in FIGS. 7 and 8, after the tip of the welding electrode 8 is positioned at a predetermined height distance D (about 2 mm) above the welding start point P1, the welding electrode 8 contacts the groove wall 9a. By moving in parallel in the directions A and B until they come into contact with each other, the moving distance GU is obtained. Then, the moving distance GU and the height distance D are G = GU−2Dta.
By substituting into nθ, the root gap G1 at the welding start point P1 is determined (S
8).
【0019】この後、ルートギャップG1と基準ルート
ギャップG0とのギャップ差dwoが求められることに
なる(S9)。このギャップ差dwoは、基準ウィービ
ング幅W0に加算されることになり、図6(c)に示す
ように、基準ウィービング幅W0が溶接開始点P1のル
ートギャップG1に対応したウィービング幅W1に補正
されることになると共に、後述の余盛り高さ制御処理に
よりルートギャップG1に対応した溶接速度Vに補正さ
れることになる(S10)。Thereafter, a gap difference dwo between the root gap G1 and the reference root gap G0 is obtained (S9). This gap difference dwo is added to the reference weaving width W0, and as shown in FIG. 6C, the reference weaving width W0 is corrected to the weaving width W1 corresponding to the root gap G1 at the welding start point P1. At the same time, the welding speed V is corrected to the welding speed V corresponding to the root gap G1 by the surplus height control processing described later (S10).
【0020】次に、上記のウィービング幅W1および溶
接速度Vでもってウィービング動作が開始されると、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(S11)。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W1および
溶接速度Vを用いて軌跡演算により目標位置が求められ
た後(S16)、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(S17)。Next, when the weaving operation is started with the above-described weaving width W1 and welding speed V, it is determined whether or not the welding electrode 8 is positioned at the end of the weaving operation (S11). ). When it is determined that the welding electrode 8 is not located at the end, S16 is executed, and after the target position is obtained by the trajectory calculation using the current weaving width W1 and the welding speed V. (S16), this target position is output to the servo control unit 13 (S17).
【0021】一方、端部に位置していると判定された場
合には、図1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=W1+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)。On the other hand, when it is determined that the end is located at the end, as shown in FIG. 1, the weaving end indicating whether the end is located at the right end or the left end with respect to the welding direction. The signal is output to the copying control unit 11 (S12). Thereafter, when the correction command signal dw from the copying control unit 11 is received (S13), the correction command signal dw
By substituting the data content of w into W = W1 + Σdw, it is updated to the weaving width W (S
14).
【0022】次に、余盛り高さ制御処理が実行され、現
在のルートギャップGに対応した溶接速度Vに補正され
ることになる(S15)。具体的には、図9に示すよう
に、ウィービング幅W・W1およびルートギャップG1
がG=G1+(W−W1)に代入されることによって、
現在のルートギャップGが計算されることになる(S2
1)。この後、図10に示すように、ルートギャップG
と余盛り高さHと開先角度θとを用いてルートギャップ
Gで形成される開先の断面積Sが求められ(S22)、
この断面積Sと教示時に想定した開先の基準断面積S0
と基準溶接速度V0とがV=V0×(S0/S)に代入
され、新たな溶接速度Vに補正されることになる(S2
3)。これにより、ルートギャップGが増大する程、開
先の断面積Sが増大するため、補正後の溶接速度Vが減
少されることになる。Next, a margin height control process is executed, and the welding speed V is corrected to the welding speed V corresponding to the current route gap G (S15). Specifically, as shown in FIG. 9, the weaving width W · W1 and the root gap G1
Is substituted into G = G1 + (W−W1),
The current route gap G is calculated (S2
1). Thereafter, as shown in FIG.
The cross-sectional area S of the groove formed by the root gap G is calculated using the height of the bulge H, and the groove angle θ (S22).
This sectional area S and the reference sectional area S0 of the groove assumed at the time of teaching are described.
And the reference welding speed V0 are substituted into V = V0 × (S0 / S), and the new welding speed V is corrected (S2).
3). Thereby, as the route gap G increases, the cross-sectional area S of the groove increases, so that the corrected welding speed V decreases.
【0023】溶接速度Vへの補正が終了すると、図8に
示すように、補正後の溶接速度Vとウィービング幅Wと
を用いて軌跡演算により目標位置が求められ(S1
6)、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(S17)。そして、姿勢制御部10は、上記
のロボット制御処理を溶接開始点P1から溶接終了点P
2まで繰り返し、再生動作を行うことになる。When the correction to the welding speed V is completed, as shown in FIG. 8, a target position is obtained by trajectory calculation using the corrected welding speed V and the weaving width W (S1).
6), this target position is output to the servo control unit 13 (S17). Then, the posture control unit 10 executes the robot control process from the welding start point P1 to the welding end point P
The reproduction operation is repeated up to 2.
【0024】一方、図1に示すように、倣い制御部11
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。On the other hand, as shown in FIG.
In the above, while the posture control unit 10 is executing the robot control process, the copying calculation unit 15 is waiting for the weaving end signal from the posture control unit 10 while executing the copying control process.
【0025】即ち、倣い計算部15においては、図11
に示すように、ウィービング端信号を受信したか否かが
判定されており(S31)、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(S3
3)。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(S34)。That is, in the copying calculation unit 15, FIG.
As shown in (1), it is determined whether or not the weaving end signal has been received (S31), and S31 is repeatedly executed until it is determined that the signal has been received. If it is determined that it is received, it is determined whether or not the weaving operation is from the left end to the right end (S32). If it is determined that the weaving operation is from the left end to the right end, the A / D of FIG. The welding current value is fetched from the conversion unit 14, and this welding current value is stored as the current value IR1, and the current minimum value is stored as the current value IR2 (S3).
3). On the other hand, when it is determined that the vehicle is moving from the right end to the left end, the welding current value is stored as the current value IL1, and the current minimum value is stored as the current value IL2 (S34).
【0026】この後、ウィービング端信号の入力の有無
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)。Thereafter, it is determined whether or not the half cycle has ended based on the presence or absence of the input of the weaving end signal.
Are repeatedly executed. Thereby, S3
5, when the end of the half cycle is confirmed, if the weaving operation is to the right end, the current value IR1 at the right end
And the minimum value IR2 during the half cycle is detected, while in the case of the weaving operation toward the left end, the current value IL1 at the left end and the current value IL2 during the half cycle are detected (S35). ). Thereafter, it is determined whether or not it is the first half cycle, and if it is the first half cycle,
The processing is executed again from S31 described above (S36).
【0027】一方、最初の半周期でない場合には、左右
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)。On the other hand, if it is not the first half cycle, the left and right current values IL1, IL2, IR1, and IR2 are aligned, so that the respective current differences (DELL and DELR) are obtained.
Is calculated (S37), and these current differences (DELL · D
ELR) is compared with the reference value K to determine the increase or decrease of the route gap. That is, both current differences (DELL
(DELR) is larger than the reference value K (S38), and if both are larger, the current difference (DELL · DEL) is reduced due to the decrease of the root gap.
R) is recognized to have increased, and the weaving width is increased by a predetermined amount D
A correction command signal (dw = -D) is formed so as to decrease the value (S39).
【0028】一方、S38において、少なくとも一方が
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)。On the other hand, if it is determined in S38 that at least one of the currents is equal to or less than the reference value K, then it is determined whether or not the current difference (DELL / DELR) is smaller than the reference value K. (S41). When both are determined to be small, it is recognized that the current difference (DELL / DELR) has decreased due to the increase in the root gap, and the correction command signal (dw = + D) is set so as to increase the weaving width by a predetermined amount D. Is formed (S
42). If it is determined in S41 that at least one of the widths is small, it is recognized that the root gap has not changed, and a correction command signal (dw = 0) is formed so as to maintain the current weaving width. (S43).
【0029】尚、ウィービング幅を修正するための所定
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不安定になりハンチング
の恐れがあるときに有効であり、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。Incidentally, the predetermined amount D for correcting the weaving width may be a constant value of about 0.1 mm to 1 mm, and the difference (DELR-K, difference between the current difference (DELL / DELR) and the reference value K). DELL-K). In general, the predetermined amount D, which is a constant value, is effective when the root gap does not change so much, the welding current fluctuates greatly due to welding conditions, and the scanning control becomes relatively unstable and hunting may occur. Yes, proportional predetermined amount D
Is effective when the scanning control is relatively stable and the root gap changes greatly.
【0030】この後、図1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
た後(S40)、基準値補正処理が実行されることにな
る(S44)。Thereafter, as shown in FIG.
42 and the correction command signal (d
After w = −D, + D or 0) is output to the attitude control unit 10 (S40), the reference value correction processing is executed (S44).
【0031】基準値補正処理が実行されると、図12に
示すように、修正指令信号dwが“0”よりも大きい
(ウィービング幅を増大させた)か否かが判定されるこ
とになり(S51)、大きいと判定された場合には、現
在の基準値Kから基準値補正量dK(>0)を減算した
新たな基準値Kが求められることになる。一方、S51
において、大きくないと判定された場合には、修正指令
信号dwが“0”よりも小さい(ウィービング幅を減少
させた)か否かが判定されることになり(S53)、小
さいと判定された場合には、現在の基準値Kに基準値補
正量dK(>0)が加算されて新たな基準値Kが求めら
れることになる。また、S53において、小さくないと
判定された場合には、現在の基準値Kが新たな基準値K
とされることになる(S55)。When the reference value correction processing is executed, as shown in FIG. 12, it is determined whether or not the correction command signal dw is larger than "0" (weaving width is increased) (see FIG. 12). S51) If it is determined to be larger, a new reference value K is obtained by subtracting the reference value correction amount dK (> 0) from the current reference value K. On the other hand, S51
If it is determined that the correction command signal dw is not large, it is determined whether the correction command signal dw is smaller than “0” (weaving width is reduced) (S53), and it is determined that the correction command signal dw is small In this case, a new reference value K is obtained by adding the reference value correction amount dK (> 0) to the current reference value K. If it is determined in S53 that the current reference value K is not smaller, the current reference value K is changed to the new reference value K.
(S55).
【0032】これにより、例えばウィービング幅を増大
させた場合、上述の図9の余盛り高さ制御処理において
示したように、溶接速度Vを減少させるため、アーク点
が溶融プールの後方へ位置し、従来においては、ルート
ギャップの変動を検出する際に、変動がない場合でもル
ートギャップの増加が検出し易くなって正しく判定する
ことが困難になっているが、本実施例においては、ウィ
ービング幅の増大時に基準値Kを所定量(基準値補正量
dK)減少させ、ルートギャップの増加を検出し難くく
しているため、ルートギャップの増加を正しく判定する
ことが可能になっている。Thus, for example, when the weaving width is increased, as shown in the surplus height control processing of FIG. 9, the arc point is located behind the molten pool in order to decrease the welding speed V. Conventionally, when detecting a change in the root gap, the increase in the root gap is easy to detect even if there is no change, and it is difficult to make a correct determination. Since the reference value K is decreased by a predetermined amount (reference value correction amount dK) when the increase in the distance makes it difficult to detect the increase in the root gap, it is possible to correctly determine the increase in the root gap.
【0033】尚、基準値補正量dKは、一定値であって
も、修正指令信号dwの大きさに比例した値であっても
良い。また、基準値Kの初期値は、予め設定した値であ
っても良いし、下記式に示すように、基準ウィービング
幅W0と基準ルートギャップG0との差に比例した値で
あっても良い。 基準電流値:K0=α×(W0−G0) α:溶接条件による定数(A/mm)The reference value correction amount dK may be a constant value or a value proportional to the magnitude of the correction command signal dw. Further, the initial value of the reference value K may be a preset value or a value proportional to the difference between the reference weaving width W0 and the reference root gap G0 as shown in the following equation. Reference current value: K0 = α × (W0−G0) α: Constant depending on welding conditions (A / mm)
【0034】以上のように、本実施例の開先幅倣い方法
は、図6に示すように、溶接開始点P1におけるルート
ギャップG1を検出し、このルートギャップG1に対応
するウィービング幅W1とした後、開先幅倣いを行うよ
うになっている。As described above, in the groove width scanning method of the present embodiment, as shown in FIG. 6, the root gap G1 at the welding start point P1 is detected, and the weaving width W1 corresponding to the root gap G1 is determined. Later, groove width copying is performed.
【0035】これにより、溶接開始点P1におけるルー
トギャップG1が基準ルートギャップG0よりも大きな
ものであっても、溶接開始点P1付近の領域における溶
接品質の低下を防止することが可能になっている。Thus, even if the root gap G1 at the welding start point P1 is larger than the reference root gap G0, it is possible to prevent a decrease in welding quality in a region near the welding start point P1. .
【0036】また、本実施例の開先幅倣い方法は、図1
2に示すように、ルートギャップの増減を検出する際に
使用される基準値Kが、ウィービング幅を増大(幅正補
正)させたときにルートギャップの増大を検出し難いよ
うに補正される一方、ウィービング幅を減少(幅負補
正)させたときにルートギャップの増大を検出し易いよ
うに補正されるようになっている。The groove width copying method of the present embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the reference value K used for detecting the increase / decrease of the root gap is corrected so that it is difficult to detect the increase of the root gap when the weaving width is increased (correction of the width). When the weaving width is reduced (negative width correction), the correction is made so that the increase in the root gap can be easily detected.
【0037】これにより、ウィービング幅を増大させた
ときにルートギャップの増大を検出し難いように基準値
Kが補正されるようになっているため、余盛り高さを一
定に制御することにより見かけのルートギャップが増大
した場合でも、この増大分を基準値Kの補正により差し
引くことが可能になり、結果として溶接途中の領域にお
ける溶接品質の低下を防止することが可能になってい
る。さらに、ワークの熱変形や仮付けミス等によりルー
トギャップの増減が顕著になった場合でも、基準値Kを
基にしてルートギャップの増減を検出するため、開先幅
倣いが不安定になって溶接品質が低下することもない。Thus, the reference value K is corrected so that it is difficult to detect an increase in the root gap when the weaving width is increased. Even if the root gap increases, it is possible to subtract this increase by correcting the reference value K, and as a result, it is possible to prevent a decrease in welding quality in a region in the middle of welding. Further, even if the increase or decrease of the root gap becomes remarkable due to thermal deformation of the work or a mistake in tacking, the increase or decrease of the root gap is detected based on the reference value K, so that the groove width scanning becomes unstable. There is no deterioration in welding quality.
【0038】尚、本実施例においては、修正指令信号d
wによりウィービング幅の増減を判定して基準値Kを補
正するようになっているが、これに限定されることはな
い。即ち、図13および図14に示すように、姿勢制御
部10においてウィービング幅Wの増減に対応するよう
に補正された溶接速度Vを取り込み、この溶接速度Vと
教示時の基準値K0および基準溶接速度V0とをK=K
0×(V/V0)に代入することにより基準値Kを補正
するようになっていても良い。In this embodiment, the correction command signal d
The reference value K is corrected by determining the increase or decrease of the weaving width based on w, but the invention is not limited to this. That is, as shown in FIGS. 13 and 14, the welding speed V corrected by the posture control unit 10 so as to correspond to the increase or decrease of the weaving width W is taken in, and the welding speed V, the reference value K0 at the time of teaching and the reference welding Speed V0 and K = K
The reference value K may be corrected by substituting it into 0 × (V / V0).
【0039】[0039]
【発明の効果】請求項1の発明は、以上のように、ウィ
ービング時の電気量と基準値とを比較することによりル
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ながら余盛り
高さを一定に制御するものであり、上記基準値は、ウィ
ービング幅を増大させたときにルートギャップの増大を
検出し難いように減少される補正が行われる一方、ウィ
ービング幅を減少させたときにルートギャップの増大を
検出し易いように増大される補正が行われる構成であ
る。The invention of claim 1 according to the present invention, as described above, Wie
By comparing the amount of electricity at the time of
Detect the increase or decrease in the root gap, and
Margin while controlling the weaving width to correspond to
The height is controlled to be constant.
Increase the root gap when increasing the
While the correction is reduced so that it is hard to detect,
Increase the root gap when the
In this configuration, the correction is increased so as to be easily detected .
【0040】これにより、ウィービング幅を増大させた
ときにルートギャップの増大を検出し難いように基準値
が補正されるようになっているため、余盛り高さを一定
に制御することにより見かけのルートギャップが増大し
た場合でも、この増大分を基準値の補正により差し引く
ことが可能になり、結果として溶接途中の領域における
溶接品質の低下を防止することが可能である。さらに、
ワークの熱変形や仮付けミス等によりルートギャップの
増減が顕著になった場合でも、基準値を基にしてルート
ギャップの増減を検出するため、開先幅倣いが不安定に
なって溶接品質が低下することもないという効果を奏す
る。[0040] This ensures that, because adapted reference value as hard detection is corrected in increased root gap when increased c Ibingu width, controlling the excess prime height constant Thus, even if the apparent root gap increases, the increase can be subtracted by correcting the reference value, and as a result, it is possible to prevent a decrease in welding quality in a region in the middle of welding. further,
Even if the increase or decrease of the root gap becomes noticeable due to thermal deformation of the work or incorrect tacking, etc., the increase or decrease of the root gap is detected based on the reference value, so that the groove width tracing becomes unstable and the welding quality becomes poor. There is an effect that it does not decrease.
【図1】姿勢制御部および倣い制御部間における信号の
送信時期を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a signal transmission timing between an attitude control unit and a copying control unit.
【図2】アーク溶接ロボットを作動させる制御系のブロ
ック図である。FIG. 2 is a block diagram of a control system that operates the arc welding robot.
【図3】姿勢制御部および倣い制御部のブロック図であ
る。FIG. 3 is a block diagram of a posture control unit and a copying control unit.
【図4】教示時のワークの状態を示す説明図であり、
(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。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state of a work at the time of teaching;
(A) is an explanatory diagram of the whole, and (b) is an explanatory diagram at a welding start point P1.
【図5】教示動作処理のフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of a teaching operation process.
【図6】実際のワークの状態を示す説明図であり、
(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。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an actual work state;
(A) is an overall explanatory diagram, (b) is an explanatory diagram at a welding start point P1, and (c) is an explanatory diagram at a welding end point P2.
【図7】溶接開始点P1における溶接トーチの動作を示
す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an operation of a welding torch at a welding start point P1.
【図8】ロボット制御処理のフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart of a robot control process.
【図9】余盛り高さ制御処理のフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart of surplus height control processing.
【図10】開先断面の状態を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state of a groove section.
【図11】倣い制御処理のフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart of a copying control process.
【図12】基準値補正処理のフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart of a reference value correction process.
【図13】姿勢制御部および倣い制御部間における信号
の送信時期を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a signal transmission timing between the attitude control unit and the copying control unit.
【図14】基準値補正処理のフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart of a reference value correction process.
【図15】溶接電極の軌跡を示す説明図であり、(a)
は平面図、(b)は正面図である。FIG. 15 is an explanatory view showing the locus of a welding electrode, and FIG.
Is a plan view, and (b) is a front view.
【図16】溶接速度を変化させたときの溶接トーチの位
置を示す説明図であり、(a)は側面図、(b)はA位
置における正面図、(c)はB位置における正面図であ
る。16A and 16B are explanatory diagrams showing positions of a welding torch when a welding speed is changed, where FIG. 16A is a side view, FIG. 16B is a front view at a position A, and FIG. is there.
1 アーク溶接ロボット 2 ロボット制御盤 3 溶接トーチ 4 溶接電源 5 電流検出器 6 基礎 7 ワイヤ送給モータ 8 溶接電極 9 ワーク 10 姿勢制御部 11 倣い制御部 12 位置計算部 13 サーボ制御部 14 A/D変換部 15 倣い計算部 16 教示データ記憶部 17 開始点ギャップセンシング部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Arc welding robot 2 Robot control board 3 Welding torch 4 Welding power supply 5 Current detector 6 Foundation 7 Wire feed motor 8 Welding electrode 9 Work 10 Attitude control unit 11 Copying control unit 12 Position calculation unit 13 Servo control unit 14 A / D Conversion unit 15 Tracking calculation unit 16 Teaching data storage unit 17 Start point gap sensing unit
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 B23K 9/095 B23K 9/127 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B23K 9/12 B23K 9/095 B23K 9/127
Claims (1)
較することにより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
制御しながら余盛り高さを一定に制御する開先幅倣い方
法において、 上記基準値は、ウィービング幅を増大させたときにルー
トギャップの増大を検出し難いように減少される補正が
行われる一方、ウィービング幅を減少させたときにルー
トギャップの増大を検出し易いように増大される補正が
行われることを特徴とする開先幅倣い方法。1. An increase / decrease in a root gap is detected by comparing a quantity of electricity at the time of weaving with a reference value, and a margin height is kept constant while controlling a weaving width so as to correspond to the increase / decrease in the root gap. In the groove width scanning method to be controlled, while the reference value is corrected so that the increase in the root gap is hardly detected when the weaving width is increased, the root value is reduced when the weaving width is reduced. A groove width tracing method, wherein a correction is increased so as to easily detect an increase in a gap.
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