JP4847292B2 - Start synchronous arc welding method - Google Patents
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Description
本発明は、2つの溶接個所に対して2つの溶接トーチを使用し、溶接を開始するタイミングを同期させて同時に溶接を行うための開始同期アーク溶接方法に関するものである。 The present invention relates to a start-synchronized arc welding method for using two welding torches for two welding points and synchronizing welding at the same time to start welding.
2つの溶接個所に対して2つの溶接トーチを使用し、溶接を開始するタイミングを同期させて同時に溶接する開始同期アーク溶接方法が従来から行われている。例えば、1つのワークに対称の2個所の溶接個所がある場合、溶接中の熱変形を考慮して2個所を同時に溶接することによって溶接品質を良好にすることができる。また、回転治具にワークを固定し、2個所を2つの溶接トーチを使用して同時に溶接する場合、両溶接トーチの溶接開始及び回転治具の回転開始を同期させる必要がある。以下、2台のロボットを使用した溶接装置において、開始同期アーク溶接方法を実施する場合の従来技術について説明する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a start-synchronized arc welding method is used in which two welding torches are used for two welding locations, and the welding start timing is synchronized and welded simultaneously. For example, when there are two symmetrical welding locations in one work, welding quality can be improved by welding the two locations simultaneously in consideration of thermal deformation during welding. In addition, when the workpiece is fixed to the rotating jig and two locations are welded simultaneously using two welding torches, it is necessary to synchronize the welding start of both welding torches and the rotation start of the rotating jig. Hereinafter, the prior art in the case of implementing the start synchronous arc welding method in a welding apparatus using two robots will be described.
図4は、2台のロボットを使用して2個所を同時に溶接する溶接装置の構成図である。以下、同図を参照して各構成について説明する。 FIG. 4 is a configuration diagram of a welding apparatus that welds two locations simultaneously using two robots. Hereinafter, each configuration will be described with reference to FIG.
ロボット制御装置RCは、1台で後述する2台のロボットRM1、RM2及び回転治具PTを動作制御する第1動作制御信号Mc1、第2動作制御信号Mc2及び外部軸制御信号Pcを出力する。さらに、ロボット制御装置RCは、第1溶接電源PS1との間で第1溶接制御信号Wc1及び第1アーク発生信号Ac1を送受信すると共に、第2溶接電源PS2との間で第2溶接制御信号Wc2及び第2アーク発生信号Ac2を送受信する。 The robot controller RC outputs a first motion control signal Mc1, a second motion control signal Mc2 and an external axis control signal Pc for controlling the motion of two robots RM1 and RM2 and a rotating jig PT which will be described later. Further, the robot controller RC transmits / receives a first welding control signal Wc1 and a first arc generation signal Ac1 to / from the first welding power source PS1, and also transmits a second welding control signal Wc2 to / from the second welding power source PS2. The second arc generation signal Ac2 is transmitted and received.
第1溶接電源PS1は、上記のロボット制御装置RCから第1溶接制御信号Wc1を受信し、第1アーク発生信号Ac1を送信すると共に、第1送給モータM1を回転制御する第1送給制御信号Fct1を出力し第1溶接電圧Vw1及び第1溶接電流Iw1を出力する。第2溶接電源PS2は、上記のロボット制御装置RCから第2溶接制御信号Wc2を受信し、第2アーク発生信号Ac2を送信すると共に、第2送給モータM2を回転制御する第2送給制御信号Fct2を出力し第2溶接電圧Vw2及び第2溶接電流Iw2を出力する。上記の第1及び第2溶接制御信号Wc1、Wc2には、図示していないが起動信号、電流設定信号(送給速度設定信号)、電圧設定信号、電流波形パラメータ信号等が含まれている。電流波形パラメータ信号とは、CO2/MAG溶接にあっては短絡期間中の溶接電流の波形を設定する信号であり、パルスアーク溶接にあってはパルス電流の波形を設定する信号等である。また、上記の第1及び第2アーク発生信号Ac1、Ac2は、溶接開始時にアークが発生したことを判別し上記のロボット制御装置RCに通知する信号である。 The first welding power source PS1 receives the first welding control signal Wc1 from the robot controller RC, transmits the first arc generation signal Ac1, and controls the first feeding motor M1 to rotate. The signal Fct1 is output and the first welding voltage Vw1 and the first welding current Iw1 are output. The second welding power source PS2 receives the second welding control signal Wc2 from the robot controller RC, transmits the second arc generation signal Ac2, and controls the second feeding motor M2 to rotate. The signal Fct2 is output, and the second welding voltage Vw2 and the second welding current Iw2 are output. The first and second welding control signals Wc1 and Wc2 include a start signal, a current setting signal (feeding speed setting signal), a voltage setting signal, a current waveform parameter signal, and the like (not shown). The current waveform parameter signal is a signal for setting the waveform of the welding current during the short-circuit period in CO2 / MAG welding, and a signal for setting the waveform of the pulse current in pulse arc welding. The first and second arc generation signals Ac1 and Ac2 are signals for determining that an arc has occurred at the start of welding and notifying the robot controller RC.
第1送給モータM1は、第1溶接トーチ41を通って第1溶接ワイヤ11を第1送給速度Fw1で送給し、第1溶接ワイヤ11とワーク2との間に第1アーク31が発生して溶接が行われる。第2送給モータM2は、第2溶接トーチ42を通って第2溶接ワイヤ12を第2送給速度Fw2で送給し、第2溶接ワイヤ12とワーク2との間に第2アーク32が発生して溶接が行われる。回転治具PTは、その上にワーク2を固定し、上記の外部軸制御信号Pcによって回転制御される。
The first feeding motor M1 feeds the
同図では、回転治具PT上に1つのワーク2が載置されており、第1溶接トーチ41及び第2溶接トーチ42を使用して2箇所を同時に溶接する。したがってこの溶接を行うためには、両溶接トーチ41、42の溶接開始及び回転治具PTの回転開始を同期させる必要がある。
In the figure, one
[従来技術1]
図5は、上述した溶接装置において、従来技術1の開始同期アーク溶接方法を行うときのタイミングチャートである。同図(A)は第1溶接ワイヤ11先端とワーク2との距離である第1ワイヤ・ワーク間距離Lw1を示し、同図(B)は第1溶接電流Iw1を示し、同図(C)は第1送給速度Fw1を示し、同図(D)は第1アーク発生信号Ac1を示し、同図(E)は第2溶接ワイヤ12先端とワーク2との距離である第2ワイヤ・ワーク間距離Lw2を示し、同図(F)は第2溶接電流Iw2を示し、同図(G)は第2送給速度Fw2を示し、同図(H)は第2アーク発生信号Ac2を示す。上記の第1送給速度Fw1は第1溶接制御信号Wc1に含まれる第1送給速度設定信号によって設定され、上記の第2送給速度Fw2は第2溶接制御信号Wc2に含まれる第2の送給速度設定信号によって設定される。以下、同図を参照して説明する。
[Prior art 1]
FIG. 5 is a timing chart when the start synchronous arc welding method of the
時刻t1において、第1ロボットRM1及び第2ロボットRM2が各々の溶接開始位置に到達する。先に到達したロボットは他のロボットが到達するまで待機する。時刻t1において、両溶接電源PS1、PS2に起動信号(図示せず)が入力されると、同図(C)に示すように、第1溶接ワイヤ11は第1スローダウン速度Fi1で送給され、同図(G)に示すように、第2溶接ワイヤ12は第2スローダウン速度Fi2で送給される。このために、同図(A)に示すように、第1ワイヤ・ワーク間距離Lw1は次第に短くなり、同図(E)に示すように、第2ワイヤ・ワーク間距離Lw2は次第に短くなる。ここで、前回の溶接終了時のワイヤ燃え上がり高さがバラツクためにワイヤ突出し長さがバラツクことになる。この結果、時刻t1時点での上記の第1ワイヤ・ワーク間距離Lw1と第2ワイヤ・ワーク間距離Lw2とには差が生じる。溶接ワイヤがワークに接触するまでの送給速度である上記の両スローダウン速度Fi1、Fi2は非常に遅い速度に設定されているので、結局、両溶接ワイヤがワークに接触するタイミングに時差(時刻t2とt3)が生じることになる。
At time t1, the first robot RM1 and the second robot RM2 reach their welding start positions. The robot that has reached first waits until another robot arrives. When a start signal (not shown) is input to both welding power sources PS1 and PS2 at time t1, the
時刻t2において、同図(A)に示すように、第1溶接ワイヤ11がワーク2に接触して第1ワイヤ・ワーク間距離Lw1がゼロになると、同図(B)に示すように、第1アーク31が発生して第1溶接電流Iw1が通電する。同図(D)に示すように、時刻t2において第1アーク31が発生するので、第1アーク発生信号Ac1がロボット制御装置RCに送信される。これに応動して、第1送給速度設定信号が第1スローダウン速度設定値から第1定常送給速度設定値に切り換わるので、同図(C)に示すように、第1送給速度Fw1は第1定常送給速度Fc1に変化する。この時点(時刻t2)においては、まだ同図(H)に示すように、第2アーク発生信号Ac2が送信されていないので、両ロボットRM1、RM2は共に溶接開始位置に停止したままである。
At time t2, when the
時刻t3において、同図(G)に示すように、第2溶接ワイヤ12が第2スローダウン速度Fi2で送給され、同図(E)に示すように、第2溶接ワイヤ12が遅れてワーク2に接触すると第2ワイヤ・ワーク間距離Lw2はゼロになり、同図(F)に示すように、第2アーク32が発生して第2溶接電流Iw2が通電する。このために、同図(H)に示すように、第2アーク発生信号Ac2がロボット制御装置RCに送信される。これに応動して、第2溶接制御信号に含まれる第2送給速度設定信号が第2スローダウン速度設定値から第2定常送給速度設定値に切り換わり、同図(G)に示すように、第2送給速度Fw2は第2スローダウン速度Fi2から第2定常送給速度Fc2に変化するので、同図(F)に示すように、第2溶接電流Iw2の値は第2定常溶接電流値Ic2になる。
At time t3, the second welding wire 12 is fed at the second slow-down speed Fi2 as shown in FIG. 5G, and the second welding wire 12 is delayed as shown in FIG. 2, the second wire-workpiece distance Lw2 becomes zero, and the
上記の結果、時刻t3において同図(D)に示す第1アーク発生信号Ac1及び同図(H)に示す第2アーク発生信号Ac2が共にHighレベル(ロボット制御装置RCに送信された状態)になるので、第1ロボットRM1及び第2ロボットRM2は予め教示された各々の溶接線に沿って移動を開始して溶接が開始される。これに同期してワーク2を載置した回転治具PTも回転を開始する。
As a result, at time t3, both the first arc generation signal Ac1 shown in FIG. 4D and the second arc generation signal Ac2 shown in FIG. 5H are set to the high level (in a state of being transmitted to the robot controller RC). Therefore, the first robot RM1 and the second robot RM2 start to move along the respective welding lines taught in advance and welding is started. In synchronization with this, the rotating jig PT on which the
上述した従来技術1においては、先行して第1アーク31が発生したときは第1ロボットRM1を停止したままで第1溶接電流Iw1を通電しながら待機期間Td1の間待機する。そして、遅れて第2アーク32が発生すると、両ロボットRM1、RM2の移動及び回転治具PTの回転が同期して開始される。このようにして、従来技術1では開始同期アーク溶接方法を行う。
In the
上記のアーク発生信号は溶接電流が通電したことを判別してアークが発生したと判別することが多い。また、溶接電圧値が、無負荷電圧値ほど高くなく、かつ、短絡電圧値ほど低くない中間の値であるアーク電圧値になったことを判別してアーク発生を判別する場合もある。 The above-mentioned arc generation signal often determines that an arc has occurred by determining that the welding current is energized. In some cases, it is determined that the welding voltage value has become an arc voltage value that is an intermediate value that is not as high as the no-load voltage value and not as low as the short-circuit voltage value.
[従来技術2]
図6は、図4で上述した溶接装置を用いた従来技術2の開始同期アーク溶接方法を示すタイミングチャートである。同図は上述した図5と対応しており、同図(A)〜(H)の各信号は同一である。以下、図5と異なる動作部分について説明する。
[Prior Art 2]
FIG. 6 is a timing chart showing the start-synchronized arc welding method of the
時刻t2において、同図(A)に示すように、第1溶接ワイヤ11がワーク2に接触すると第1ワイヤ・ワーク間距離Lw1はゼロになり、同図(B)に示すように、第1アーク31が発生して第1溶接電流Iw1が通電する。このとき、同図(C)に示すように、第1送給速度Fw1は第1スローダウン速度Fi1から第1溶接開始送給速度Fs1に切り換わるので、同図(B)に示すように、この送給速度に相当する第1溶接開始電流Is1が通電する。この第1溶接開始電流Is1は定常溶接電流よりも小さな値である。この時刻t2において、同図(D)に示すように、第1アーク発生信号Ac1が送信される。しかし、この時点では同図(H)に示す第2アーク発生信号Ac2は送信(Highレベル)されていないので、両ロボットRM1、RM2は共に停止したままである。
At time t2, when the
時刻t3において、同図(E)に示すように、第2溶接ワイヤ12がワーク2に接触すると第2ワイヤ・ワーク間距離Lw2はゼロになり、同図(F)に示すように、第2アーク32が発生して第2溶接電流Iw2が通電する。このとき、同図(G)に示すように、第2送給速度Fw2は第2スローダウン速度Fi2から第2溶接開始送給速度Fs2に切り換わるので、同図(F)に示すように、第2溶接開始電流Is2が通電する。時刻t3において、同図(H)に示すように、第2アーク発生信号Ac2が送信(Highレベル)される。この結果、両アーク発生信号Ac1、Ac2が共に送信(Highレベル)されるので、両ロボットRM1、RM2の移動及び回転治具PTの回転が同期して開始され溶接は開始される。このとき、同図(C)に示すように、第1送給速度Fw1は第1定常送給速度Fc1に切り換わるので、同図(B)に示すように、第1溶接電流Iw1は第1定常溶接電流Ic2に変化する。また、同図(G)に示すように、第2送給速度Fw2は第2定常送給速度Fc2に切り換わるので、同図(F)に示すように、第2溶接電流Iw2は第2定常溶接電流Ic2に変化する。
At time t3, as shown in FIG. 5E, when the second welding wire 12 contacts the
上述したように、従来技術2では、先行して第1アーク31が発生してから遅れて第2アーク32が発生するまでの待機期間Td1中は、先行した第1アーク31に定常溶接電流よりも小さな値の溶接開始電流を通電する。これにより、待機期間Td1中の溶け落ちの防止又はビード幅の拡大防止を図るものである(例えば、特許文献1参照)。
As described above, in the
図5で上述した従来技術1では、第1溶接トーチ41に第1アーク31が先行して発生してから遅れて第2溶接トーチ42に第2アーク32が発生するまでの待機期間Td1中は、第1アーク31に定常溶接電流を通電する。このために、待機期間が短いときは溶接品質上問題がないが、長くなると停止したままであるので溶け落ちが発生したり、その部分のビード幅が広がり過ぎて溶接品質が悪くなったりすることがあった。
In the
また、図6で上述した従来技術2では、上記の待機期間Td1中は、第1アーク31に溶接開始電流を通電する。この溶接開始電流は定常溶接電流よりも小さな値に設定されるので、待機期間Td1が長くなっても溶け落ち又はビード幅の拡大が従来技術1よりは抑制される。しかし、溶接開始電流をあまり小さな値に設定するとアーク状態は不安定になるので設定することはできない。このために、待機期間Td1があまり長くなると、従来技術1と同様に、溶け落ち又はビード幅の拡大の問題が発生していた。
In the
そこで、本発明では、待機期間を短縮することによって待機期間中の溶け落ち又はビード幅の拡大を抑制することができる開始同期アーク溶接方法を提供する。 Therefore, the present invention provides a start-synchronized arc welding method that can suppress burn-out or increase in bead width during the standby period by shortening the standby period.
上述した課題を解決するために、第1の発明は、第1溶接トーチ及び第2溶接トーチを各々予め教示された溶接開始位置に移動させ、各々の溶接トーチからの第1溶接ワイヤ及び第2溶接ワイヤの送給をスローダウン速度で開始させ、前記第1溶接トーチからの前記第1溶接ワイヤがワークに接触して第1アークが先行して発生したときはその状態で待機させ、遅れて前記第2溶接トーチからの第2溶接ワイヤがワークに接触して第2アークが発生したときは前記待機状態を終了して両溶接トーチを各々予め教示された溶接線に沿って移動させて溶接する開始同期アーク溶接方法において、
前記第1アークが発生した時点で前記第2溶接ワイヤのスローダウン速度を通常値から予め定めた高速スローダウン速度に切り換える、ことを特徴とする開始同期アーク溶接方法である。
In order to solve the above-described problem, the first invention moves the first welding torch and the second welding torch to the welding start positions taught in advance, respectively, and the first welding wire and the second welding wire from each welding torch. Feeding the welding wire is started at a slow-down speed, and when the first welding wire from the first welding torch comes into contact with the work and the first arc is generated in advance, the welding is made to wait in that state and delayed When the second arc from the second welding torch contacts the workpiece and a second arc is generated, the standby state is terminated and both welding torches are moved along the previously taught welding lines to perform welding. In the starting synchronized arc welding method,
The start-synchronized arc welding method is characterized in that when the first arc is generated, the slow-down speed of the second welding wire is switched from a normal value to a predetermined high-speed slow-down speed.
また、第2の発明は、前記高速スローダウン速度は、前記通常値よりも速い速度から時間経過と共に遅い速度に変化する、ことを特徴とする第1の発明記載の開始同期アーク溶接方法である。 In addition, the second invention is the start synchronous arc welding method according to the first invention, wherein the high-speed slowdown speed changes from a speed higher than the normal value to a slow speed as time passes. .
また、第3の発明は、前記高速スローダウン速度は、前記通常値から時間経過と共に速い速度に変化する、ことを特徴とする第1の発明記載の開始同期アーク溶接方法である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the start synchronous arc welding method according to the first aspect, wherein the high-speed slowdown speed changes from the normal value to a high speed as time elapses.
上述した第1の発明によれば、第1アークが先行して発生したときは、その時点から第2溶接ワイヤのスローダウン速度を高速にすることによって、第1アークの待機期間を大幅に短縮することができる。このために、待機期間中の第1アークによる溶け落ち又は溶接開始部のビード幅の拡大を抑制することができる。 According to the first invention described above, when the first arc occurs in advance, the waiting period of the first arc is greatly shortened by increasing the slow-down speed of the second welding wire from that point. can do. For this reason, it is possible to suppress the melted-out due to the first arc during the standby period or the expansion of the bead width of the welding start portion.
上述した第2の発明によれば、第2溶接ワイヤがワークに接触する時点での高速スローダウン速度の値は切換時の初期値よりも小さくなるので、待機期間の短縮効果を奏した上で、第2アークのアークスタート性は第1の発明よりも改善される。このために、アークスタート性が問題となるアルミニウム材の溶接において特に効果が大きい。 According to the second invention described above, the value of the high-speed slowdown speed when the second welding wire comes into contact with the workpiece is smaller than the initial value at the time of switching. The arc start property of the second arc is improved as compared with the first invention. For this reason, the effect is particularly great in welding of an aluminum material in which arc start properties are a problem.
上述した第3の発明によれば、待機期間の短縮効果を奏した上で、待機期間が短いときは高速スローダウン速度Fhの値が通常値とあまり変わらないので、アークスタート性は悪くならない。待機期間が長くなるに伴い高速スローダウン速度の値は大きくなりアークスタート性がやや悪くなるが、それ以上に待機期間の短縮を図ることで溶け落ち又はビード幅の拡大を抑制する効果の方が大きくなる。 According to the third invention described above, the effect of shortening the standby period is achieved, and when the standby period is short, the value of the high speed slowdown speed Fh is not so different from the normal value, so the arc start performance is not deteriorated. As the waiting period becomes longer, the value of the high-speed slowdown speed increases and the arc start performance becomes slightly worse, but the effect of suppressing the melting or bead width expansion by further shortening the waiting period is better. growing.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1に係る開始同期アーク溶接方法を示すタイミングチャートである。溶接装置は上述した図4と同一であるが、制御方法が異なる。したがって、同図は図4における各信号のタイミングチャートである。同図(A)は第1ワイヤ・ワーク間距離Lw1を示し、同図(B)は第1溶接電流Iw1を示し、同図(C)は第1送給速度Fw1を示し、同図(D)は第1アーク発生信号Ac1を示し、同図(E)は第2ワイヤ・ワーク間距離Lw2を示し、同図(F)は第2溶接電流Iw2を示し、同図(G)は第2送給速度Fw2を示し、同図(H)は第2アーク発生信号Ac2を示す。以下、同図を参照して説明する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a timing chart showing a start synchronous arc welding method according to
時刻t1において、第1ロボットRM1及び第2ロボットRM2が溶接開始位置に到達しその位置に停止する。一方のロボットが先に到達したときは、他のロボットが到達するまで待機する。時刻t1において、同図(C)に示すように、第1溶接ワイヤ11は第1スローダウン速度Fi1での送給を開始するので、同図(A)に示すように、第1ワイヤ・ワーク間距離Lw1は次第に短くなる。また、同図(Gに示すように、第2溶接ワイヤ12は第2スローダウン速度Fi2での送給を開始するので、同図(E)に示すように、第2ワイヤ・ワーク間距離Lw2は次第に短くなる。ここで、第1溶接ワイヤ11及び第2溶接ワイヤ12はワイヤ突出し長さに各々バラツキがある。同図は第1溶接ワイヤ11のワイヤ突出し長さが長いために時刻t1における第1ワイヤ・ワーク間距離Lw1の方が第2ワイヤ・ワーク間距離Lw2よりも短い場合である。この結果、第1溶接ワイヤ11の方が第2溶接ワイヤ12よりも先にワーク2に接触する。
At time t1, the first robot RM1 and the second robot RM2 reach the welding start position and stop at that position. When one robot arrives first, it waits until the other robot arrives. At time t1, as shown in FIG. 5C, the
時刻t2において、同図(A)に示すように、第1溶接ワイヤ11がワーク2に接触すると第1ワイヤ・ワーク間距離Lw1はゼロになるので、同図(B)に示すように、第1アーク31が発生して第1溶接電流Iw1が通電する。そして、同図(D)に示すように、第1アーク発生信号Ac1がHighレベルになりロボット制御装置RCに送信される。しかし、同図(H)に示すように、第2アーク発生信号Ac2がまだLowレベルであるので、第1ロボットRM1及び第2ロボットRM2は溶接開始位置に停止したままである。第1アーク発生信号Ac1がロボット制御装置RCに送信されると、第1溶接制御信号Wc1に含まれる第1送給速度設定信号が変化するので、同図(C)に示すように、ッ第1送給速度Fw1は定常送給速度Fc1に切り換わる。この結果、同図(B)に示すように、第1溶接電流Iw1は定常溶接電流値Ic1になる。
At time t2, as shown in FIG. 4A, when the
また、時刻t2において第1アーク31が発生して、同図(D)に示すように、第1アーク発生信号Ac1がロボット制御装置RCに送信されると、第2溶接制御信号Wc2に含まれる第2送給速度設定信号が変化し、同図(G)に示すように、第2送給速度Fw2は予め定めた高速スローダウン速度Fhに切り換わる。この高速スローダウン速度Fhは、スローダウン速度の通常値(第2スローダウン速度Fi2)よりも大きな値である。例えば、スローダウン速度の通常値は1〜2m/分程度であり、高速スローダウン速度Fhはその2〜3倍程度の値である。溶接条件によってはもっと大きな値に設定しても良い。高速スローダウン速度Fhに切り換わると、同図(E)に示すように、第2ワイヤ・ワーク間距離Lw2は時刻t2以降それまでよりも速くワーク2に接近し、時刻t3においてワーク2に接触する。このために、時刻t2〜t3の待機期間Td2は、従来技術に比べて相当に短縮される。
Further, when the
時刻t3において、同図(E)に示すように、第2溶接ワイヤ12がワーク2に接触すると第2ワイヤ・ワーク間距離Lw2はゼロになるので、同図(F)に示すように、第2アーク32が発生して第2溶接電流Iw2が通電する。時刻t3において、同図(H)に示すように、第2アーク発生信号Ac2がHighレベルになりロボット制御装置RCに送信される。これに応動して、第2溶接制御信号Wc2に含まれる第2送給速度設定信号が変化し、同図(G)に示すように、第2送給速度Fw2は第2定常送給速度Fc2に切り換わる。このために、同図(F)に示すように、第2定常溶接電流Ic2が通電する。
At time t3, when the second welding wire 12 comes into contact with the
時刻t3において、同図(D)に示す第1アーク発生信号Ac1及び同図(H)に示す第2アーク発生信号Ac2が共にHighレベルになるので、第1ロボットRM1及び第2ロボットRM2が予め教示された各々の溶接線に沿って移動を開始すると共に回転治具PTの回転を開始して溶接を行う。 At time t3, both the first arc generation signal Ac1 shown in FIG. 4D and the second arc generation signal Ac2 shown in FIG. 5H are at the high level, so that the first robot RM1 and the second robot RM2 are in advance. The welding is started by starting the movement along each taught welding line and starting the rotation of the rotating jig PT.
上述した実施の形態1によれば、第1アークが先行して発生したときは、その時点から第2溶接ワイヤのスローダウン速度を高速にすることによって、第1アークの待機期間Td2を大幅に短縮することができる。このために、待機期間中の第1アークによる溶け落ち又は溶接開始部のビード幅の拡大を抑制することができる。 According to the first embodiment described above, when the first arc occurs in advance, the first arc standby period Td2 is greatly increased by increasing the slowdown speed of the second welding wire from that point. It can be shortened. For this reason, it is possible to suppress the melted-out due to the first arc during the standby period or the expansion of the bead width of the welding start portion.
上記の待機期間の短縮効果について数値例を示す。同図において、時刻t1時点での第1ワイヤ・ワーク間距離Lw1と第2ワイヤ・ワーク間距離Lw2との高さの差が8mmであり、第2スローダウン速度Fi2=1.2m/分である場合、従来技術の待機期間Td1=400msとなる。これに対して、本実施の形態では、高速スローダウン速度Gh=3.6m/分に設定すると、待機期間Td2は1/3の133msにt短縮される。 A numerical example is shown for the effect of shortening the waiting period. In the figure, the height difference between the first wire-workpiece distance Lw1 and the second wire-workpiece distance Lw2 at time t1 is 8 mm, and the second slowdown speed Fi2 = 1.2 m / min. In some cases, the waiting period Td1 of the prior art is 400 ms. On the other hand, in the present embodiment, when the high-speed slowdown speed Gh = 3.6 m / min is set, the waiting period Td2 is shortened to 1/3, 133 ms.
ところで、一般的にスローダウン速度は速くなると、アークスタート性がやや悪くなる傾向にある。したがって、本実施の形態においても第2アークのアークスタート性はやや悪くなる。しかし、待機期間が長くなっって溶け落ち又はビード幅の拡大が生じて溶接品質が著しく悪くなることに比べれば大きな問題ではない。 By the way, generally, when the slow-down speed is increased, the arc start property tends to be slightly deteriorated. Therefore, the arc start property of the second arc is slightly deteriorated also in the present embodiment. However, this is not a big problem as compared to the fact that the waiting period becomes longer and the weld quality is remarkably deteriorated due to melting or bead width expansion.
[実施の形態2]
図2は、本発明の実施の形態2に係る開始同期アーク溶接方法を示すタイミングチャートである。同図は、上述した図1と対応しており、同図(A)〜(H)の各信号は同一である。ただし、同図(G)に示すように、時刻t2〜t3の待機期間Td2中の高速スローダウン速度Fhのみが異なるので、この点について説明する。
[Embodiment 2]
FIG. 2 is a timing chart showing a start synchronous arc welding method according to
時刻t2において、第1アーク31が発生すると、同図(G)に示すように、第2溶接ワイヤ12の第2スローダウン速度Fi2を高速スローダウン速度Fhに切り換える。実施の形態2に係る高速スローダウン速度Fhは、時刻t2に通常値(第2スローダウン速度Fi2)よりもステップ状に大きくなり、その後は時間経過と共に次第に小さくなるように変化する。そして、時刻t3において、第2溶接ワイヤ12はワーク2に接触して第2アーク32が発生する。
When the
上述した実施の形態2によれば、第2溶接ワイヤがワークに接触する時点(時刻t3)での高速スローダウン速度Fhの値は切換時(時刻t2)の初期値よりも小さくなるので、待機期間の短縮効果を奏した上で、第2アークのアークスタート性は実施の形態1よりも改善される。このために、アークスタート性が問題となるアルミニウム材の溶接において特に効果が大きい。 According to the second embodiment described above, the value of the high-speed slowdown speed Fh at the time when the second welding wire comes into contact with the workpiece (time t3) is smaller than the initial value at the time of switching (time t2). In addition to the effect of shortening the period, the arc start performance of the second arc is improved as compared with the first embodiment. For this reason, the effect is particularly great in welding of an aluminum material in which arc start properties are a problem.
[実施の形態3]
図3は、本発明の実施の形態3に係る開始同期アーク溶接方法を示すタイミングチャートである。同図は、上述した図1と対応しており、同図(A)〜(H)の各信号は同一である。ただし、同図(G)に示すように、時刻t2〜t3の待機期間Td2中の高速スローダウン速度Fhのみが異なるので、この点について説明する。
[Embodiment 3]
FIG. 3 is a timing chart showing a start synchronous arc welding method according to Embodiment 3 of the present invention. This figure corresponds to FIG. 1 described above, and the signals in FIGS. However, as shown in FIG. 5G, only the high-speed slowdown speed Fh during the waiting period Td2 at times t2 to t3 is different, and this point will be described.
時刻t2において、第1アーク31が発生すると、同図(G)に示すように、第2溶接ワイヤ12の第2スローダウン速度Fi2を高速スローダウン速度Fhに切り換える。実施の形態3に係る高速スローダウン速度Fhは、時刻t2に通常値(第2スローダウン速度Fi2)から次第に大きくなるように変化する。そして、時刻t3において、第2溶接ワイヤ12はワーク2に接触して第2アーク32が発生する。
When the
上述した実施の形態3によれば、待機期間の短縮効果を奏した上で、待機期間が短いときは高速スローダウン速度Fhの値が通常値とあまり変わらないので、アークスタート性は悪くならない。待機期間が長くなるに伴い高速スローダウン速度Fhの値は大きくなりアークスタート性がやや悪くなるが、それ以上に待機期間の短縮を図ることによって溶け落ち又はビード幅の拡大を抑制する効果の方が大きい。 According to the third embodiment described above, the effect of shortening the standby period is exhibited, and when the standby period is short, the value of the high-speed slowdown speed Fh is not so different from the normal value, so the arc start performance is not deteriorated. As the waiting period increases, the value of the high-speed slowdown speed Fh increases and the arc start performance becomes slightly worse. However, the effect of suppressing melting or bead width expansion by further shortening the waiting period Is big.
上述した実施の形態1〜3においては、第1アーク31が先行して発生しても第2アーク32が発生するまでは第1ロボットRM1は停止している。しかし、実施の形態1〜3によって待機期間が短くなるので、第1アーク31が発生したら第1ロボットRM1を溶接線に沿って移動させるようにしても良い。また、待機期間中の第1アーク31に、従来技術2と同様に、溶接開始電流を通電しても良い。
In the first to third embodiments described above, even if the
2 ワーク
11 第1溶接ワイヤ
12 第2溶接ワイヤ
31 第1アーク
32 第2アーク
41 第1溶接トーチ
42 第2溶接トーチ
Ac1 第1アーク発生信号
Ac2 第2アーク発生信号
Fc1 第1定常送給速度
Fc2 第2定常送給速度
Fct1 第1送給制御信号
Fct2 第2送給制御信号
Fh 高速スローダウン速度
Fi1 第1スローダウン速度
Fi2 第2スローダウン速度
Fs1 第1溶接開始送給速度
Fs2 第2溶接開始送給速度
Fw1 第1送給速度
Fw2 第2送給速度
Ic1 第1定常電流
Ic2 第2定常電流
Is1 第1溶接開始電流
Is2 第2溶接開始電流
Iw1 第1溶接電流
Iw2 第2溶接電流
Lw1 第1ワイヤ・ワーク間距離
Lw2 第2ワイヤ・ワーク間距離
M1 第1送給モータ
M2 第2送給モータ
Mc1 第1動作制御信号
Mc2 第2動作制御信号
Pc 外部軸制御信号
PS1 第1溶接電源
PS2 第2溶接電源
PT 回転治具
RC ロボット制御装置
RM1 第1ロボット
RM2 第2ロボット
Td1、Td2 待機期間
Vw1 第1溶接電圧
Vw2 第2溶接電圧
Wc1 第1溶接制御信号
Wc2 第2溶接制御信号
2
Claims (3)
前記第1アークが発生した時点で前記第2溶接ワイヤのスローダウン速度を通常値から予め定めた高速スローダウン速度に切り換える、ことを特徴とする開始同期アーク溶接方法。 The first welding torch and the second welding torch are respectively moved to the welding start positions taught in advance, and the feeding of the first welding wire and the second welding wire from each welding torch is started at a slow-down speed. When the first arc from the first welding torch contacts the workpiece and the first arc is generated in advance, the state is waited in that state, and the second welding wire from the second welding torch contacts the workpiece with a delay. Then, when the second arc occurs, in the start synchronous arc welding method of ending the standby state and moving both welding torches along the previously taught welding lines, respectively,
A start-synchronized arc welding method characterized by switching the slowdown speed of the second welding wire from a normal value to a predetermined high speed slowdown speed when the first arc is generated.
The start-synchronized arc welding method according to claim 1, wherein the high-speed slowdown speed changes from the normal value to a high speed as time elapses.
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