JP4848036B2 - Arc welding method - Google Patents

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Description

本発明は、アーク溶接方法に関する。   The present invention relates to an arc welding method.

図13は、従来の溶接システムの一例を示す図である。同図における溶接システム91は、いわゆるステッチパルス溶接法を用いて溶接を行う。ステッチパルス溶接法とは、溶接時の入熱と冷却をコントロールすることにより、母材に与える熱影響を抑えやすい溶接法である。このステッチパルス溶接法を用いると、従来の薄板溶接に比べ、溶接外観を向上させ、溶接歪み量を低減させることができるとされている(たとえば特許文献1参照)。   FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a conventional welding system. The welding system 91 in the figure performs welding using a so-called stitch pulse welding method. The stitch pulse welding method is a welding method in which the heat effect on the base metal is easily suppressed by controlling the heat input and cooling during welding. When this stitch pulse welding method is used, it is said that the welding appearance can be improved and the amount of welding distortion can be reduced as compared with conventional thin plate welding (see, for example, Patent Document 1).

マニピュレータ9Mは、ワーク9Wに対してアーク溶接を自動で行うものであり、上アーム93、下アーム94及び手首部95と、これらを回転駆動するための複数のサーボモータ(図示せず)とによって構成されている。   The manipulator 9M automatically performs arc welding on the workpiece 9W, and includes an upper arm 93, a lower arm 94, a wrist portion 95, and a plurality of servo motors (not shown) for rotationally driving them. It is configured.

アーク溶接トーチ9Tは、マニピュレータ9Mの手首部95の先端部分に取り付けられており、ワイヤリール96に巻回された直径1mm程度の溶接ワイヤ97をワーク9Wの教示された溶接位置に導くためのものである。溶接電源9WPは、アーク溶接トーチ9Tとワーク9Wとの間に溶接電圧を供給する。ワーク9Wに溶接を行う際は、溶接ワイヤ97をアーク溶接トーチ9Tの先端から所望の突き出し長だけ突き出した状態で行われる。   The arc welding torch 9T is attached to the tip of the wrist portion 95 of the manipulator 9M, and is used to guide the welding wire 97 having a diameter of about 1 mm wound around the wire reel 96 to the teaching welding position of the workpiece 9W. It is. The welding power source 9WP supplies a welding voltage between the arc welding torch 9T and the workpiece 9W. When welding the workpiece 9W, the welding wire 97 is protruded from the tip of the arc welding torch 9T by a desired protruding length.

コイルライナ92は、溶接ワイヤ97を案内するためのものであり、アーク溶接トーチ9Tに接続されている。   The coil liner 92 is for guiding the welding wire 97, and is connected to the arc welding torch 9T.

操作手段としてのティーチペンダント9TPは、いわゆる可搬式操作盤であって、マニピュレータ9Mの動作、ステッチパルス溶接を行わせるために必要な条件等を設定するためのものである。   The teach pendant 9TP as an operation means is a so-called portable operation panel, and is used to set conditions necessary for performing the operation of the manipulator 9M, stitch pulse welding, and the like.

ロボット制御装置9RCは、マニピュレータ9Mに溶接動作の制御を実行させるためのものであり、内部に主制御部、動作制御部およびサーボドライバ(いずれも図示せず)等を備えている。そして、作業者がティーチペンダント9TPによって教示した作業プログラムに基づき、サーボドライバからマニピュレータ9Mの各サーボモータに動作制御信号を出力し、マニピュレータ9Mの複数の軸をそれぞれ回転させる。ロボット制御装置9RCは、マニピュレータ9Mのサーボモータに備えられたエンコーダ(図示せず)からの出力によって現在位置を認識しているのでアーク溶接トーチ9Tの先端位置を制御することができる。そして溶接部においては、以下に説明する溶接、移動、冷却を繰り返しながらステッチパルス溶接を行う。   The robot controller 9RC is for causing the manipulator 9M to control the welding operation, and includes a main controller, an operation controller, a servo driver (all not shown), and the like. Then, based on a work program taught by the teach pendant 9TP, an operation control signal is output from the servo driver to each servo motor of the manipulator 9M, and a plurality of axes of the manipulator 9M are rotated. Since the robot controller 9RC recognizes the current position based on an output from an encoder (not shown) provided in the servo motor of the manipulator 9M, the robot controller 9RC can control the tip position of the arc welding torch 9T. In the welded portion, stitch pulse welding is performed while repeating the welding, movement, and cooling described below.

図14は、ステッチパルス溶接を行っているときの状態を説明するための図である。溶接ワイヤ97はアーク溶接トーチ9Tの先端から突出している。シールドガスGは、溶接開始時から溶接終了時まで常に一定の流量でアーク溶接トーチ9Tから吹き出される。以下、ステッチパルス溶接時の各状態について説明する。   FIG. 14 is a diagram for explaining a state when stitch pulse welding is performed. The welding wire 97 protrudes from the tip of the arc welding torch 9T. The shield gas G is always blown from the arc welding torch 9T at a constant flow rate from the start of welding to the end of welding. Hereinafter, each state at the time of stitch pulse welding will be described.

同図(a)は、アーク発生時の様子を示している。設定された溶接電流および溶接電圧に基づいて、溶接ワイヤ97の先端とワーク9Wとの間にアークaが発生し、溶接ワイヤ97が溶融してワーク9Wに溶融池Yが形成される。アークaが発生してから、教示された溶接時間が経過した後に、アークaを停止する。   FIG. 4A shows a state when an arc is generated. Based on the set welding current and welding voltage, an arc a is generated between the tip of the welding wire 97 and the workpiece 9W, and the welding wire 97 melts to form a molten pool Y in the workpiece 9W. After the arc a is generated, the arc a is stopped after the taught welding time has elapsed.

同図(b)は、アーク停止後の様子を示している。アーク停止後は、設定された冷却時間が経過するまで溶接後の状態を維持させる。すなわち、マニピュレータ9Mおよびアーク溶接トーチ9Tは溶接時の状態と同様に停止した状態で、アーク溶接トーチ9TからシールドガスGが吹き出されるだけとなるので、溶融池YがシールドガスGによって実質的に冷却されて凝固する。   FIG. 2B shows a state after the arc is stopped. After the arc is stopped, the state after welding is maintained until the set cooling time has elapsed. That is, since the manipulator 9M and the arc welding torch 9T are stopped in the same manner as the welding state, only the shielding gas G is blown out from the arc welding torch 9T. It cools and solidifies.

同図(c)は、アーク溶接トーチ9Tを次の溶接位置に移動させる様子を示している。冷却時間の経過後は、アーク溶接トーチ9Tを溶接進行方向に予め設定された移動ピッチMpだけ離間した位置であるアーク再開始点に移動させる。このときの移動速度は、設定された移動速度である。上記移動ピッチは、同図(c)で示すように溶融池Yが凝固した後の溶接痕Y’の外周側に溶接ワイヤ97を位置づけるように調整された距離である。   FIG. 5C shows a state where the arc welding torch 9T is moved to the next welding position. After the elapse of the cooling time, the arc welding torch 9T is moved to an arc restart point that is a position separated by a preset movement pitch Mp in the welding progress direction. The moving speed at this time is the set moving speed. The moving pitch is a distance adjusted so that the welding wire 97 is positioned on the outer peripheral side of the welding mark Y ′ after the molten pool Y is solidified as shown in FIG.

同図(d)は、アーク再開始点においてアークaを再発生する様子を示している。溶接痕Y’の前端部に新たに溶融池Yが形成されて溶接が行われるようになる。このように、ステッチパルス溶接システム91では、アークを発生させて溶接を行っている状態と、冷却、移動を行っている状態とが交互に繰り返されることになる。そして、溶接痕であるウロコが重ね合わさるように溶接ビードが形成される。   FIG. 4D shows how the arc a is regenerated at the arc restart point. The weld pool Y is newly formed at the front end portion of the welding mark Y ', and welding is performed. As described above, in the stitch pulse welding system 91, the state in which welding is performed by generating an arc and the state in which cooling and movement are performed are alternately repeated. And a welding bead is formed so that the scale which is a welding trace may overlap.

図15は、溶接施工後に形成される溶接ビードを説明するための図である。同図に示すように、最初のアーク開始点P1において溶接痕Scが形成され、溶接進行方向Drに向けて移動ピッチMpだけ離間した再アーク開始点P2においても同様の溶接痕Scが形成される。再アーク開始点P3以降においてもさらなる溶接痕Scが順次形成されていく。このように、溶接痕Scであるウロコが重なり合うように形成された結果、ウロコ状の溶接ビードBが形成されるのである。   FIG. 15 is a view for explaining a weld bead formed after welding. As shown in the figure, a welding mark Sc is formed at the first arc starting point P1, and a similar welding mark Sc is also formed at a re-arc starting point P2 that is separated by a moving pitch Mp toward the welding traveling direction Dr. . Further welding marks Sc are sequentially formed after the re-arc start point P3. As described above, the scale-shaped weld beads B are formed as a result of the scales being the welding marks Sc being overlapped.

上述した方法では、図14(b)、図14(c)等に示したように、アークaを停止させ、その後アークaを再発生させる工程を繰り返している。アークaを再発生させるたびに、スパッタが発生し、溶接ビードBの外観が悪化するといった問題があった。そこで、図16に示すように、アークaを停止させずアークaの再発生を不要にする溶接法が提案されている(たとえば特許文献2参照)。   In the method described above, as shown in FIG. 14B, FIG. 14C, etc., the process of stopping the arc a and then regenerating the arc a is repeated. Each time the arc a is regenerated, there is a problem that spatter occurs and the appearance of the weld bead B deteriorates. Therefore, as shown in FIG. 16, a welding method has been proposed in which the arc a is not stopped and the re-generation of the arc a is not required (for example, see Patent Document 2).

図16(b)、図16(c)によく表れているように、図14(b)、図14(c)に示した場合と異なり、溶融池Yを冷却する際にもアークaを停止させておらず、アークaが発生している状態を保っている。アークaを再発生させる必要がなくなっているため、スパッタの発生を抑制することが可能になっている。このように従来から、よりきれいなビードを形成できるステッチパルス溶接の研究および開発がなされている。   As clearly shown in FIGS. 16B and 16C, unlike the cases shown in FIGS. 14B and 14C, the arc a is stopped when the molten pool Y is cooled. The state where the arc a is generated is maintained. Since it is no longer necessary to regenerate arc a, it is possible to suppress the occurrence of spatter. Thus, research and development of stitch pulse welding that can form a cleaner bead has been conventionally performed.

特開平6−55268号公報JP-A-6-55268 特開平11−267839号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-267839

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、よりきれいなビードを形成できるアーク溶接方法を提供することをその課題とする。   The present invention has been conceived under the circumstances described above, and an object thereof is to provide an arc welding method capable of forming a cleaner bead.

本発明の第1の側面によって提供されるアーク溶接方法は、消耗電極と母材との間にアークを発生させることにより溶滴移行させる第1工程と、上記消耗電極と上記母材との間にアークを発生させつつ上記母材に形成される溶融池を冷却する第2工程とを含む単位溶接工程を備え、上記単位溶接工程を繰り返すアーク溶接方法であって、上記各単位溶接工程において規定され、且つ、上記消耗電極の溶融状態もしくは上記母材の溶融状態に反映する1または複数種類の溶接条件値を、上記単位溶接工程ごとに段階的に変化させる工程を更に備え、上記変化させる工程においては、上記溶接条件値の一つである、上記第1工程を行う時間を単調に減少させ、上記変化させる工程においては、常に、上記第1工程において上記消耗電極と上記母材との間に流れる溶接電流の絶対値の平均値を、一定のまま維持し、上記変化させる工程においては、常に、上記第1工程において上記消耗電極と上記母材との間に印加される溶接電圧の絶対値の平均値を、一定のまま維持し、上記変化させる工程は、アーク溶接開始時から所定の期間実行される。 The arc welding method provided by the first aspect of the present invention includes a first step of transferring a droplet by generating an arc between a consumable electrode and a base material, and between the consumable electrode and the base material. A unit welding step including a second step of cooling the molten pool formed on the base material while generating an arc, and repeating the unit welding step, wherein the unit welding step is defined in each unit welding step. And a step of changing the one or more types of welding condition values reflected in the molten state of the consumable electrode or the molten state of the base material step by step for each unit welding step. in is one of the welding condition value decreases monotonically time of performing the first step, in the step of the change, always, the consumable electrode and the base material in the first step In the step of keeping the average value of the absolute value of the welding current flowing between the constant current and changing the welding current, the welding voltage applied between the consumable electrode and the base material is always applied in the first step. of the average value of the absolute value, and remain constant, the step of the change, Ru is performed for a predetermined period of time from the start arc welding.

本発明の第2の側面によって提供されるアーク溶接方法は、消耗電極と母材との間にアークを発生させることにより溶滴移行させる第1工程と、上記消耗電極と上記母材との間にアークを発生させつつ上記母材に形成される溶融池を冷却する第2工程とを含む単位溶接工程を備え、上記単位溶接工程を繰り返すアーク溶接方法であって、上記各単位溶接工程において規定され、且つ、上記消耗電極の溶融状態もしくは上記母材の溶融状態に反映する1または複数種類の溶接条件値を、上記単位溶接工程ごとに段階的に変化させる工程を更に備え、上記第2工程においては、上記母材の面内方向に沿って上記母材に対し上記消耗電極を消耗電極移動速度で相対移動させ、上記変化させる工程においては、上記溶接条件値の一つである、上記第2工程における上記消耗電極移動速度を、単調に減少させ、上記変化させる工程における上記各第2工程中の、上記面内方向における上記母材に対する上記消耗電極の移動距離は、互いに同一であり、上記変化させる工程においては、上記第2工程を行う時間を、段階的に増加させ、上記変化させる工程は、アーク溶接の途中から所定の期間実行される。An arc welding method provided by the second aspect of the present invention includes a first step of transferring a droplet by generating an arc between a consumable electrode and a base material, and between the consumable electrode and the base material. A unit welding step including a second step of cooling the molten pool formed on the base material while generating an arc, and repeating the unit welding step, wherein the unit welding step is defined in each unit welding step. And a step of changing one or more types of welding condition values reflected in the molten state of the consumable electrode or the molten state of the base material step by step for each unit welding step, the second step In the step of moving the consumable electrode relative to the base material along the in-plane direction of the base material at the consumable electrode moving speed and changing the same, the welding condition value is one of the welding condition values. 2 The moving distance of the consumable electrode with respect to the base material in the in-plane direction during each of the second steps in the step of monotonously decreasing and changing the consumable electrode moving speed is about the same, and In the changing step, the time for performing the second step is increased stepwise, and the changing step is executed for a predetermined period from the middle of arc welding.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記変化させる工程における上記各第2工程中、上記消耗電極移動速度を一定のまま維持する。   In a preferred embodiment of the present invention, the consumable electrode moving speed is kept constant during each of the second steps in the changing step.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記変化させる工程においては、常に、上記第1工程において上記消耗電極と上記母材との間に流れる溶接電流の絶対値の平均値を、一定のまま維持し、上記変化させる工程においては、常に、上記第1工程において上記消耗電極と上記母材との間に印加される溶接電圧の絶対値の平均値を、一定のまま維持し、上記変化させる工程においては、常に、上記第1工程を行う時間を、一定のまま維持する。   In a preferred embodiment of the present invention, in the changing step, the absolute value of the absolute value of the welding current flowing between the consumable electrode and the base material in the first step is always maintained constant. In the step of changing, the step of always changing the average value of the absolute value of the welding voltage applied between the consumable electrode and the base material in the first step is kept constant. In, the time for performing the first step is always kept constant.

このような構成によれば、上記母材の板厚、上記母材間のギャップ幅、上記母材間の角度、および上記母材の温度が変化しても、最適な溶接条件値を決定することができる。これにより、上記消耗電極の溶融状態もしくは上記母材の溶融状態を最適にできる。その結果、形成されるビードをよりきれいにすることができる。   According to such a configuration, the optimum welding condition value is determined even if the thickness of the base material, the gap width between the base materials, the angle between the base materials, and the temperature of the base material change. be able to. Thereby, the molten state of the consumable electrode or the molten state of the base material can be optimized. As a result, the formed bead can be made cleaner.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

本発明の第1実施形態にかかる溶接システムの一例の構成を示す図である。It is a figure showing composition of an example of a welding system concerning a 1st embodiment of the present invention. 図1に示した溶接システムの内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of the welding system shown in FIG. 第1実施形態にかかる溶接システムの溶接条件値の変化状態を示す図である。It is a figure which shows the change state of the welding condition value of the welding system concerning 1st Embodiment. 溶滴移行期間における溶接電流の変化状態を示す図である。It is a figure which shows the change state of the welding current in a droplet transfer period. 第1実施形態における溶接条件値の変化状態を示す図である。It is a figure which shows the change state of the welding condition value in 1st Embodiment. 第1実施形態における溶滴移行期間の長さの推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the length of the droplet transfer period in 1st Embodiment. 第2実施形態における溶接条件値の変化状態を示す図である。It is a figure which shows the change state of the welding condition value in 2nd Embodiment. 第2実施形態におけるロボット移動速度の変化状態を示す図である。It is a figure which shows the change state of the robot moving speed in 2nd Embodiment. 第1参考例における溶接条件値の変化状態を示す図である。It is a figure which shows the change state of the welding condition value in a 1st reference example . 第1参考例における溶接電圧の値および溶接電流の値の変化状態を示す図である。It is a figure which shows the change state of the value of the welding voltage in the 1st reference example, and the value of welding current. 第2参考例における溶接条件値の変化状態を示す図である。It is a figure which shows the change state of the welding condition value in a 2nd reference example . 第3参考例における溶接条件値の変化状態を示す図である。It is a figure which shows the change state of the welding condition value in a 3rd reference example . 従来の溶接システムの一例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an example of the conventional welding system. ステッチパルス溶接を行っているときの状態を説明する図である。It is a figure explaining a state when performing stitch pulse welding. 溶接施工後に形成される溶接ビードを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the weld bead formed after welding construction. ステッチパルス溶接を行っているときの状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a state when performing stitch pulse welding.

以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態にかかる溶接システムの一例の構成を示す図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an example of a welding system according to a first embodiment of the present invention.

図1に示された溶接システムAは、溶接ロボット1、ロボット制御装置2、および溶接電源装置3を備える。溶接ロボット1は、溶接母材Wに対してたとえばアーク溶接を自動で行うものである。溶接ロボット1は、ベース部材11、複数のアーム12、複数のモータ13、溶接トーチ14、ワイヤ送給装置16、およびコイルライナ19を備える。   A welding system A shown in FIG. 1 includes a welding robot 1, a robot control device 2, and a welding power source device 3. The welding robot 1 automatically performs, for example, arc welding on the welding base material W. The welding robot 1 includes a base member 11, a plurality of arms 12, a plurality of motors 13, a welding torch 14, a wire feeding device 16, and a coil liner 19.

ベース部材11は、フロア等の適当な箇所に固定される。各アーム12は、ベース部材11に軸を介して連結されている。   The base member 11 is fixed to an appropriate location such as a floor. Each arm 12 is connected to the base member 11 via a shaft.

溶接トーチ14は、溶接ロボット1の最も先端側に設けられた手首部12aの先端部に設けられている。溶接トーチ14は、消耗電極としてのたとえば直径1mm程度の溶接ワイヤ15を、溶接母材W近傍の所定の位置に導くものである。溶接トーチ14には、Arなどのシールドガスを供給するためのシールドガスノズル(図示略)が備えられている。モータ13は、アーム12の両端または一端に設けられている(一部図示略)。モータ13は、ロボット制御装置2により回転駆動する。この回転駆動により、複数のアーム12の移動が制御され、溶接トーチ14が上下前後左右に自在に移動できるようになっている。   The welding torch 14 is provided at the distal end portion of the wrist portion 12 a provided on the most distal end side of the welding robot 1. The welding torch 14 guides a welding wire 15 having a diameter of, for example, about 1 mm as a consumable electrode to a predetermined position in the vicinity of the welding base material W. The welding torch 14 is provided with a shield gas nozzle (not shown) for supplying a shield gas such as Ar. The motor 13 is provided at both ends or one end of the arm 12 (partially omitted from illustration). The motor 13 is rotationally driven by the robot control device 2. By this rotational drive, movement of the plurality of arms 12 is controlled so that the welding torch 14 can freely move up and down, front and rear, and right and left.

モータ13には、図示しないエンコーダが設けられている。このエンコーダの出力は、ロボット制御装置2に与えられる。この出力値により、ロボット制御装置2では、溶接トーチ14の現在位置を認識するようになっている。   The motor 13 is provided with an encoder (not shown). The output of this encoder is given to the robot controller 2. Based on this output value, the robot controller 2 recognizes the current position of the welding torch 14.

ワイヤ送給装置16は、溶接ロボット1における上部に設けられている。ワイヤ送給装置16は、溶接トーチ14に対して、溶接ワイヤ15を送り出すためのものである。ワイヤ送給装置16は、送給モータ161、ワイヤリール(図示略)、およびワイヤプッシュ手段(図示略)、を備えている。送給モータ161を駆動源として、上記ワイヤプッシュ手段が、上記ワイヤリールに巻かれた溶接ワイヤ15を溶接トーチ14へと送り出す。   The wire feeding device 16 is provided in the upper part of the welding robot 1. The wire feeding device 16 is for feeding the welding wire 15 to the welding torch 14. The wire feeding device 16 includes a feeding motor 161, a wire reel (not shown), and wire push means (not shown). Using the feed motor 161 as a drive source, the wire push means feeds the welding wire 15 wound around the wire reel to the welding torch 14.

コイルライナ19は、その一端がワイヤ送給装置16に、その他端が溶接トーチ14に、それぞれ接続されている。コイルライナ19は、チューブ状に形成されており、その内部には、溶接ワイヤ15が挿通されている。コイルライナ19は、ワイヤ送給装置16から送り出された溶接ワイヤ15を、溶接トーチ14に導くものである。送り出された溶接ワイヤ15は、溶接トーチ14から外部に突出して消耗電極として機能する。   One end of the coil liner 19 is connected to the wire feeder 16 and the other end is connected to the welding torch 14. The coil liner 19 is formed in a tube shape, and a welding wire 15 is inserted through the coil liner 19. The coil liner 19 guides the welding wire 15 delivered from the wire feeding device 16 to the welding torch 14. The fed welding wire 15 protrudes outside from the welding torch 14 and functions as a consumable electrode.

図2は、図1に示した溶接システムAの内部構成を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of welding system A shown in FIG.

図1、図2に示したロボット制御装置2は、溶接ロボット1の動作を制御するためのものである。図2に示すように、ロボット制御装置2は、動作制御回路21、インターフェイス回路22、演算部23、およびティーチペンダントTPを備える。   The robot control device 2 shown in FIGS. 1 and 2 is for controlling the operation of the welding robot 1. As shown in FIG. 2, the robot control device 2 includes an operation control circuit 21, an interface circuit 22, a calculation unit 23, and a teach pendant TP.

動作制御回路21は、図示しないマイクロコンピュータおよびメモリを有している。このメモリには、溶接ロボット1の各種の動作が設定された作業プログラムが記憶されている。また動作制御回路21は、後述のロボット移動速度VRを設定する。動作制御回路21は、上記作業プログラム、上記エンコーダからの座標情報、およびロボット移動速度VR等に基づいて、溶接ロボット1に対して動作制御信号Mcを与える。この動作制御信号Mcにより、各モータ13は回転駆動し、溶接トーチ14を溶接母材Wの所定の溶接開始位置に移動させたり、溶接母材Wの面内方向に沿って移動させたりする。   The operation control circuit 21 has a microcomputer and a memory (not shown). The memory stores a work program in which various operations of the welding robot 1 are set. Further, the operation control circuit 21 sets a robot moving speed VR described later. The operation control circuit 21 gives an operation control signal Mc to the welding robot 1 based on the work program, the coordinate information from the encoder, the robot moving speed VR, and the like. By this operation control signal Mc, each motor 13 is rotationally driven, and the welding torch 14 is moved to a predetermined welding start position of the welding base material W or moved along the in-plane direction of the welding base material W.

ティーチペンダントTPは、動作制御回路21および演算部23に接続されている。ティーチペンダントTPは、ユーザによって各種動作を設定するためのものである。   The teach pendant TP is connected to the operation control circuit 21 and the calculation unit 23. The teach pendant TP is for setting various operations by the user.

演算部23には、ティーチペンダントTPから、ティーチペンダントTPにおいてユーザが入力した設定値が送られる。演算部23は、当該設定値について演算し、その結果を動作制御回路21に送る。   A setting value input by the user in the teach pendant TP is sent from the teach pendant TP to the calculation unit 23. The calculation unit 23 calculates the set value and sends the result to the operation control circuit 21.

インターフェイス回路22は、溶接電源装置3と各種信号をやり取りするためのものである。インターフェイス回路22には、動作制御回路21から、電流設定信号Is、出力開始信号On、および送給速度設定信号Wsが送られる。   The interface circuit 22 is for exchanging various signals with the welding power source device 3. The interface circuit 22 is supplied with a current setting signal Is, an output start signal On, and a feed speed setting signal Ws from the operation control circuit 21.

溶接電源装置3は、溶接ワイヤ15と溶接母材Wとの間に、溶接電圧Vwを印加し、溶接電流Iwを流すための装置であるとともに、溶接ワイヤ15の送給を行うための装置である。図2に示すように、溶接電源装置3は、出力制御回路31、電流検出回路32、送給制御回路34、インターフェイス回路35、および電圧検出回路36を備えている。   The welding power supply device 3 is a device for applying a welding voltage Vw between the welding wire 15 and the welding base material W and flowing a welding current Iw, and for feeding the welding wire 15. is there. As shown in FIG. 2, the welding power source device 3 includes an output control circuit 31, a current detection circuit 32, a feed control circuit 34, an interface circuit 35, and a voltage detection circuit 36.

インターフェイス回路35は、ロボット制御装置2と各種信号をやり取りするためのものである。具体的には、インターフェイス回路35には、インターフェイス回路22から、電流設定信号Is、出力開始信号On、および送給速度設定信号Wsが送られる。   The interface circuit 35 is for exchanging various signals with the robot control device 2. Specifically, the current setting signal Is, the output start signal On, and the feed speed setting signal Ws are sent from the interface circuit 22 to the interface circuit 35.

出力制御回路31は、複数のトランジスタ素子からなるインバータ制御回路を有する。出力制御回路31は外部から入力される商用電源(たとえば3相200V)をインバータ制御回路によって高速応答で精密な溶接電流波形制御を行う。   The output control circuit 31 has an inverter control circuit composed of a plurality of transistor elements. The output control circuit 31 performs precise welding current waveform control with a high-speed response to a commercial power source (for example, three-phase 200 V) input from the outside by an inverter control circuit.

出力制御回路31の出力は、一端が溶接トーチ14に接続され、他端が溶接母材Wに接続されている。出力制御回路31は、溶接トーチ14の先端に設けられたコンタクトチップを介して、溶接ワイヤ15と溶接母材Wとの間に溶接電圧Vwを印加し、溶接電流Iwを流す。これにより、溶接ワイヤ15の先端と溶接母材Wとの間にアークaが発生する。このアークaによりもたらされる熱で溶接ワイヤ15が溶融する。そして、溶接母材Wに対して溶接が施されるようになっている。   The output of the output control circuit 31 has one end connected to the welding torch 14 and the other end connected to the welding base material W. The output control circuit 31 applies a welding voltage Vw between the welding wire 15 and the welding base material W via a contact tip provided at the tip of the welding torch 14 and causes a welding current Iw to flow. Thereby, an arc a is generated between the tip of the welding wire 15 and the welding base material W. The welding wire 15 is melted by the heat generated by the arc a. The welding base material W is welded.

出力制御回路31には、インターフェイス回路35,22を介して、動作制御回路21からの電流設定信号Is、および出力開始信号Onが送られる。   The output control circuit 31 is supplied with the current setting signal Is and the output start signal On from the operation control circuit 21 via the interface circuits 35 and 22.

電流検出回路32は、溶接ワイヤ15に流れる溶接電流Iwを検出するためのものである。電流検出回路32は、溶接電流Iwに対応する電流検出信号Idを、出力制御回路31、および動作制御回路21に出力する。   The current detection circuit 32 is for detecting the welding current Iw flowing through the welding wire 15. The current detection circuit 32 outputs a current detection signal Id corresponding to the welding current Iw to the output control circuit 31 and the operation control circuit 21.

電圧検出回路36は、出力制御回路31の出力端の電圧である溶接電圧Vwを検出するためのものである。電圧検出回路36は、溶接電圧Vwに対応する電圧検出信号Vdを出力制御回路31に出力する。   The voltage detection circuit 36 is for detecting a welding voltage Vw that is a voltage at the output terminal of the output control circuit 31. The voltage detection circuit 36 outputs a voltage detection signal Vd corresponding to the welding voltage Vw to the output control circuit 31.

送給制御回路34は、溶接ワイヤ15の送給を行うための送給制御信号Fcを送給モータ161に出力するものである。送給制御信号Fcは、溶接ワイヤ15の送給速度を示す信号である。また、送給制御回路34には、インターフェイス回路35,22を介して、動作制御回路21からの出力開始信号On、および送給速度設定信号Wsが送られる。   The feed control circuit 34 outputs a feed control signal Fc for feeding the welding wire 15 to the feed motor 161. The feed control signal Fc is a signal indicating the feed speed of the welding wire 15. In addition, an output start signal On and a feed speed setting signal Ws from the operation control circuit 21 are sent to the feed control circuit 34 via the interface circuits 35 and 22.

次に、溶接システムAを用いたアーク溶接方法について説明する。以下では、まずステッチパルス溶接の一般的な方法について説明する。その後に、よりきれいなウロコ状のビードが形成されるアーク溶接方法について具体的に説明する。   Next, an arc welding method using the welding system A will be described. Below, the general method of stitch pulse welding is demonstrated first. Then, the arc welding method in which a cleaner scale-like bead is formed will be specifically described.

まず図3を用いて、ステッチパルス溶接の一般的な溶接方法について説明する。同図(a)はロボット移動速度VRの変化状態を示し、(b)は溶接電圧Vwの絶対値の時間平均値の変化状態を示し、(c)は溶接電流Iwの絶対値の時間平均値の変化状態を示す。ロボット移動速度VRは、溶接母材Wの面内方向のうちの所定の溶接進行方向(図15に示した溶接進行方向Drに対応する)に沿った溶接トーチ14の移動速度である。   First, a general welding method of stitch pulse welding will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows a change state of the robot moving speed VR, FIG. 5B shows a change state of the time average value of the absolute value of the welding voltage Vw, and FIG. The change state of is shown. The robot moving speed VR is a moving speed of the welding torch 14 along a predetermined welding progress direction (corresponding to the welding progress direction Dr shown in FIG. 15) in the in-plane direction of the welding base material W.

まず、ティーチペンダントTPからの溶接開始信号St(図2参照)が入力されることにより、一般的には、過渡的な溶接開始処理が行われる。溶接開始処理においては、動作制御回路21は、出力開始信号Onを出力制御回路31および送給制御回路34に出力する。出力制御回路31は、溶接ワイヤ15と溶接母材Wとの間に溶接電圧Vwを印加する。これにより、アークaが点弧される。そして、図3に示すように、溶滴移行期間T1とアーク継続期間T2とを含む単位溶接期間Tαを繰り返すことにより溶接を行う。溶滴移行期間T1においては、溶接電圧Vw1を印加し、溶接電流Iw1を流すことにより溶滴移行を行い、溶融池を形成する。一方、アーク継続期間T2においては、溶接電圧Vw2を印加し、溶接電流Iw2を流すことにより、溶滴移行をほとんどさせることなく、且つ、アークaを維持しつつ溶接トーチ14を移動させる。以下、詳細に説明する。   First, a transition welding start process is generally performed by inputting a welding start signal St (see FIG. 2) from the teach pendant TP. In the welding start process, the operation control circuit 21 outputs an output start signal On to the output control circuit 31 and the feed control circuit 34. The output control circuit 31 applies a welding voltage Vw between the welding wire 15 and the welding base material W. Thereby, the arc a is ignited. Then, as shown in FIG. 3, welding is performed by repeating a unit welding period Tα including a droplet transfer period T1 and an arc continuation period T2. In the droplet transfer period T1, the welding voltage Vw1 is applied and the welding current Iw1 is applied to cause the droplet transfer to form a molten pool. On the other hand, in the arc continuation period T2, the welding torch 14 is moved while applying the welding voltage Vw2 and flowing the welding current Iw2 with almost no droplet transfer and while maintaining the arc a. Details will be described below.

(1)溶滴移行期間T1(時刻t1〜t2)
溶滴移行期間T1では、従来技術の説明において図14(a)、図16(a)で示した、溶融池Yを形成する処理を行う。溶滴移行期間T1においては、図3(a)に示すように、ロボット移動速度VRを0に設定する。そのため溶接トーチ14は溶接母材Wに対して停止している。同図(b)に示すように、溶接電圧Vwとして、絶対値の時間平均値が電圧値vw1である溶接電圧Vw1が、印加されている。同図(c)に示すように、溶接電流Iwとして、絶対値の平均値が電流値iw1である溶接電流Iw1が流れている。溶滴移行期間T1においては、定電圧制御がなされている。定電圧制御では、溶接電流Iwは、溶接ワイヤ15の材質、直径、溶接ワイヤ15の突出し長さ、電極極性等の溶接条件が決定されれば、溶接ワイヤ15の送給速度により定まる。すなわち、溶接電流Iw1は、送給速度設定信号Wsにより設定される。
(1) Droplet transfer period T1 (time t1 to t2)
In the droplet transfer period T1, the processing for forming the molten pool Y shown in FIGS. 14A and 16A in the description of the prior art is performed. In the droplet transfer period T1, the robot moving speed VR is set to 0 as shown in FIG. Therefore, the welding torch 14 is stopped with respect to the welding base material W. As shown in FIG. 6B, a welding voltage Vw1 having a time average value of absolute values of a voltage value vw1 is applied as the welding voltage Vw. As shown in FIG. 5C, a welding current Iw1 having an average absolute value of a current value iw1 flows as the welding current Iw. In the droplet transfer period T1, constant voltage control is performed. In the constant voltage control, the welding current Iw is determined by the feeding speed of the welding wire 15 if the welding conditions such as the material, diameter, protruding length of the welding wire 15 and electrode polarity are determined. That is, the welding current Iw1 is set by the feed speed setting signal Ws.

図4は、溶接電流Iw1の時間変化を詳細に示す図である。同図に示すように、溶接電流Iw1は交流パルス電流である。図4における電流値iw1は、図3における電流値iw1に一致する。図4における時間のスケールは、図3における時間のスケールに比べ極めて小さい。図4において、溶接電流Iwを示す縦軸は、溶接ワイヤ15が陽極となったときに流れる電流をプラスとしている。   FIG. 4 is a diagram showing in detail the time change of the welding current Iw1. As shown in the figure, the welding current Iw1 is an AC pulse current. The current value iw1 in FIG. 4 matches the current value iw1 in FIG. The time scale in FIG. 4 is very small compared to the time scale in FIG. In FIG. 4, the vertical axis indicating the welding current Iw is positive for the current that flows when the welding wire 15 becomes the anode.

本図から理解されるように、溶接電流Iw1は、パルス周期Teにおいて電極プラス極性電流Iepと電極マイナス極性電流Ienとを1回ずつとる。電極プラス極性電流Iepは、溶接ワイヤ15が陽極、溶接母材Wが陰極となった状態で流れる電流である。溶接電流Iw1が電極プラス極性電流Iepであるのは、期間Tu,Tp,Td,Tbの間である。電極マイナス極性電流Ienは、溶接ワイヤ15が陰極、溶接母材Wが陽極となった状態で流れる電流である。溶接電流Iw1が電極マイナス極性電流Ienであるのは、期間Tnの間である。溶接電流Iw1は、期間Tuの間、増加する。そして溶接電流Iw1は、期間Tpの間、一定の値Ieppで流れる。そして溶接電流Iw1は、期間Tdの間、減少する。そして溶接電流Iw1は、期間Tbの間、一定の値Iepbで流れる。そして溶接電流Iw1は、期間Tnの間、一定の値Ienpで流れる。期間Tnにおける溶接電流Iw1の絶対値を時間積分した値(面積Sen)を、一パルス周期Teにおける溶接電流Iw1の絶対値を時間積分した値(面積Sep+面積Sen)で割った値は、EN比率とよばれる。EN比率を調整することで、同じ溶接電流で、溶接ワイヤ15の溶融速度と溶接母材Wへの入熱を制御することができる。   As understood from this figure, the welding current Iw1 takes the electrode positive polarity current Iep and the electrode negative polarity current Ien once in the pulse period Te. The electrode positive polarity current Iep is a current that flows when the welding wire 15 is an anode and the welding base material W is a cathode. The welding current Iw1 is the electrode positive polarity current Iep during the periods Tu, Tp, Td, Tb. The electrode negative polarity current Ien is a current that flows when the welding wire 15 is a cathode and the welding base material W is an anode. It is during the period Tn that the welding current Iw1 is the electrode negative polarity current Ien. The welding current Iw1 increases during the period Tu. The welding current Iw1 flows at a constant value Iepp during the period Tp. The welding current Iw1 decreases during the period Td. The welding current Iw1 flows at a constant value Iepb during the period Tb. The welding current Iw1 flows at a constant value Ienp during the period Tn. The value obtained by dividing the absolute value of the welding current Iw1 in the period Tn by time integration (area Sen) by the absolute value of the welding current Iw1 in one pulse cycle Te by time integration (area Sep + area Sen) is the EN ratio. It is called. By adjusting the EN ratio, the melting rate of the welding wire 15 and the heat input to the welding base material W can be controlled with the same welding current.

値Iepp,Iepb,Ienp、期間Tp,Tnは、所定値に設定される。期間Tbは、溶接電圧Vwの平均値が予め定められた溶接電圧設定値と等しくなるようにフィードバック制御される。この制御によってアークaの長さが適正値に制御される。溶接電流Iw1の絶対値について時間平均した値が、電流値iw1に一致する。   Values Iepp, Iepb, Ienp, and periods Tp, Tn are set to predetermined values. During the period Tb, feedback control is performed so that the average value of the welding voltage Vw becomes equal to a predetermined welding voltage setting value. By this control, the length of the arc a is controlled to an appropriate value. A value obtained by time averaging the absolute value of the welding current Iw1 matches the current value iw1.

(2)アーク継続期間T2(時刻t2〜t3)
図3に示すアーク継続期間T2では、従来技術の説明において図16(b),(c)で示した、溶融池Yを冷却する処理を、アークaを継続させつつ行う。
(2) Arc duration T2 (time t2 to t3)
In the arc continuation period T2 shown in FIG. 3, the process for cooling the molten pool Y shown in FIGS. 16B and 16C in the description of the prior art is performed while the arc a is continued.

図3(a)に示すように、アーク継続期間T2の開始時である時刻t2において、ロボット移動速度VRをV2に設定する。これにより溶接トーチ14は、所定の溶接進行方向に沿って移動を開始する。同図(b)に示すように、溶接電圧Vwとして、絶対値の時間平均値がvw2である溶接電圧Vw2が、印加されている。アーク継続期間T2においては、溶滴移行期間T1と異なり、定電流制御がなされている。同図(c)に示すように、溶接電流Iwとして、絶対値の時間平均値が電流値iw2である一定の溶接電流Iw2が流れている。電流値iw2は、溶滴移行が行われにくい程度の小さい値である。また、溶接電流Iw2は、溶接ワイヤ15が陽極、溶接母材Wが陰極となった状態で流れる、いわゆる電極プラス極性電流である。なお溶接ワイヤ15は、溶接母材Wに向かって溶滴移行期間T1における値より小さな値の送給速度で送給されている(図示略)。   As shown in FIG. 3A, the robot moving speed VR is set to V2 at time t2 when the arc continuation period T2 starts. As a result, the welding torch 14 starts to move along a predetermined welding direction. As shown in FIG. 5B, a welding voltage Vw2 having a time average value of absolute value vw2 is applied as the welding voltage Vw. In the arc continuation period T2, unlike the droplet transfer period T1, constant current control is performed. As shown in FIG. 5C, a constant welding current Iw2 having a current average value iw2 flowing in the time average value of the absolute value flows as the welding current Iw. The current value iw2 is a small value such that droplet transfer is not easily performed. The welding current Iw2 is a so-called electrode positive polarity current that flows in a state where the welding wire 15 is an anode and the welding base material W is a cathode. The welding wire 15 is fed toward the welding base material W at a feeding speed smaller than the value in the droplet transfer period T1 (not shown).

その後、時刻t3からは、再度、溶滴移行期間T1が開始する。このようにして、溶滴移行期間T1とアーク継続期間T2とを含む単位溶接期間Tαが繰り返される。   Thereafter, the droplet transfer period T1 starts again from time t3. In this way, the unit welding period Tα including the droplet transfer period T1 and the arc continuation period T2 is repeated.

一般的なステッチパルス溶接は上述のように行う。次に、図5、図6を用いて、よりきれいなウロコ状のビードが形成されるアーク溶接方法について具体的に説明する。   General stitch pulse welding is performed as described above. Next, an arc welding method for forming a more beautiful scale-shaped bead will be described in detail with reference to FIGS.

以下では簡略化のため、特に断りのない限り、溶滴移行期間T1における溶接電流Iwを時間平均した値iw1のことを、溶接電流Iwの値という。また同様に、溶滴移行期間T1における溶接電圧Vwを時間平均した値vw1のことを、溶接電圧Vwの値という。また同様に、溶滴移行期間T1における溶接電流IwのEN比率のことを、単に溶接電流IwのEN比率という。また同様に、アーク継続期間T2におけるロボット移動速度VRのことを、単にロボット移動速度VRという。   Hereinafter, for simplification, unless otherwise specified, the value iw1 obtained by averaging the welding current Iw in the droplet transfer period T1 is referred to as the value of the welding current Iw. Similarly, a value vw1 obtained by averaging the welding voltage Vw in the droplet transfer period T1 is referred to as a value of the welding voltage Vw. Similarly, the EN ratio of the welding current Iw in the droplet transfer period T1 is simply referred to as the EN ratio of the welding current Iw. Similarly, the robot movement speed VR in the arc continuation period T2 is simply referred to as the robot movement speed VR.

本実施形態において、溶接を行っている最中に以下の溶接条件値を変化させている。本明細書において溶接条件値とは、各単位溶接期間Tαにおいて規定され、且つ、溶接ワイヤ15の溶融状態もしくは溶接母材Wの溶融状態に反映する値である。このような溶接条件値は、たとえば、溶滴移行期間T1の長さ、ロボット移動速度VR、溶接電流IwのEN比率、溶接電流Iwの値、もしくは、溶接電圧Vwの値、である。   In the present embodiment, the following welding condition values are changed during welding. In this specification, the welding condition value is a value that is defined in each unit welding period Tα and reflected in the molten state of the welding wire 15 or the molten state of the welding base material W. Such welding condition values are, for example, the length of the droplet transfer period T1, the robot moving speed VR, the EN ratio of the welding current Iw, the value of the welding current Iw, or the value of the welding voltage Vw.

溶接開始前に具体的な数値を指定しなければならない溶接条件値は、溶滴移行期間T1の長さ、溶接電流Iwの値、および、ロボット移動速度VR、である。溶接開始前に既に動作制御回路21におけるデータベースに格納されている溶接条件値は、溶接電圧Vwの値、溶接電流IwのEN比率である。よりきれいなビードを得るために、溶接電圧Vwの値、もしくは溶接電流IwのEN比率について、微調整することもできる。以下ではまた、溶接条件値を具体的に指定すること、および溶接条件値について微調整すること、のいずれをも、溶接条件値を入力することという。   The welding condition values that must be specified with specific numerical values before the start of welding are the length of the droplet transfer period T1, the value of the welding current Iw, and the robot moving speed VR. The welding condition values already stored in the database in the operation control circuit 21 before the start of welding are the value of the welding voltage Vw and the EN ratio of the welding current Iw. In order to obtain a cleaner bead, the value of the welding voltage Vw or the EN ratio of the welding current Iw can be finely adjusted. In the following, both specifying the welding condition value specifically and fine-tuning the welding condition value are referred to as inputting the welding condition value.

図5を用いて、アーク溶接を開始する時から所定期間の間、溶接条件値を変化させる場合について説明する。図5(a)はロボット移動速度VRの変化状態を示し、同図(b)は溶接電流IwのEN比率の変化状態を示し、同図(c)は溶滴移行期間T1の長さの変化状態を示し、同図(d)は溶接電圧Vwの値の変化状態を示し、同図(e)は溶接電流Iwの変化状態を示す。図5の横軸はアーク溶接を開始する地点からの距離である。図5の右方向にいくほどアーク溶接を開始する地点から遠い。同図(c)に示すように、本実施形態において変化させる溶接条件値は、溶滴移行期間T1の長さである。   The case where a welding condition value is changed for a predetermined period from the time of starting arc welding is demonstrated using FIG. 5A shows a change state of the robot moving speed VR, FIG. 5B shows a change state of the EN ratio of the welding current Iw, and FIG. 5C shows a change of the length of the droplet transfer period T1. The state (d) shows a change state of the welding voltage Vw, and the figure (e) shows a change state of the welding current Iw. The horizontal axis in FIG. 5 is the distance from the point where arc welding is started. The further to the right in FIG. 5, the farther from the point where arc welding starts. As shown in FIG. 5C, the welding condition value to be changed in the present embodiment is the length of the droplet transfer period T1.

まず溶接開始前に、a1地点の溶接条件値、すなわち溶接開始時の溶接条件値と、a2地点からの溶接条件値と、をたとえば図2のティーチペンダントTPから入力する。すると、演算部23は、a1地点からa2地点までの期間(移行期間TT1)における溶接条件値を、a1地点の溶接条件値と、a2地点の溶接条件値との間の値として算出する。演算部23は、a1地点からa2地点までの期間における溶接条件値を、当該期間において単調に減少する値として算出する。図5は溶接条件値を模式的に示しているが実際には、移行期間TT1における各単位溶接工程ごとの溶滴移行期間T1の長さは、図6のような変化状態を示す。また、a2地点としては、溶接母材Wが充分に熱せられたといえる位置を採用すればよい。a1地点からa2地点までの距離は、たとえば15〜20mmである。   First, before starting welding, a welding condition value at the point a1, that is, a welding condition value at the time of starting welding and a welding condition value from the point a2 are input from, for example, the teach pendant TP in FIG. Then, the calculating part 23 calculates the welding condition value in the period (transition period TT1) from point a1 to point a2 as a value between the welding condition value at point a1 and the welding condition value at point a2. The calculating part 23 calculates the welding condition value in the period from a1 point to a2 point as a value which decreases monotonously in the said period. FIG. 5 schematically shows the welding condition values, but actually, the length of the droplet transfer period T1 for each unit welding process in the transfer period TT1 shows a change state as shown in FIG. Further, as the a2 point, a position that can be said that the welding base material W is sufficiently heated may be adopted. The distance from point a1 to point a2 is, for example, 15 to 20 mm.

次に、アークaを点弧し、溶接を開始する。溶接母材Wは、溶接開始時にはほとんど熱せられていない。このような溶接母材Wにより入熱させるため、溶接開始時のa1地点では、溶接条件値の一つである溶滴移行期間T1の長さは相対的に長く設定されている。   Next, the arc a is ignited and welding is started. The welding base material W is hardly heated at the start of welding. In order to heat input with such a weld base material W, the length of the droplet transfer period T1, which is one of the welding condition values, is set relatively long at the point a1 at the start of welding.

次に、a1地点からa2地点に向かうにつれ、段階的に溶滴移行期間T1の長さを短くしてゆく。a2地点の溶接を行う時以降、溶滴移行期間T1の長さを一定に維持する。   Next, the length of the droplet transfer period T1 is shortened step by step from the point a1 to the point a2. After the welding at point a2, the length of the droplet transfer period T1 is kept constant.

このような構成においては、溶接開始時には、溶滴移行期間T1の長さは相対的に長く設定されている。そのため、溶接母材Wの温度が低い状態で溶接を施さねばならない時間を短くできる。これにより、形成されるビードの幅およびビードの形状を一定にすることができる。   In such a configuration, at the start of welding, the length of the droplet transfer period T1 is set to be relatively long. Therefore, the time which must be welded in the state where the temperature of the welding base material W is low can be shortened. Thereby, the width of the bead to be formed and the shape of the bead can be made constant.

また、溶接開始後、段階的に溶滴移行期間T1の長さを短くしている。そのため、溶接母材Wの温度が上昇するにつれ、溶接母材Wに与える熱を徐々に少なくできる。また、溶接母材Wに与える熱を少なくすることにより、溶接母材Wの温度が充分に上昇した状態において溶接母材Wに過度に熱を与えることを抑制できる。溶接母材Wへの過度の入熱の抑制は、溶接母材Wの温度が充分に上昇した状態において溶接母材Wが溶融し過ぎる事態を防止するのに資する。   In addition, after the start of welding, the length of the droplet transfer period T1 is shortened step by step. Therefore, as the temperature of the welding base material W rises, the heat given to the welding base material W can be gradually reduced. Further, by reducing the heat applied to the welding base material W, it is possible to suppress excessive application of heat to the welding base material W when the temperature of the welding base material W is sufficiently increased. The suppression of excessive heat input to the weld base material W contributes to preventing the weld base material W from being excessively melted in a state where the temperature of the weld base material W is sufficiently increased.

また本実施形態においては、溶接母材Wへの入熱を調整するために、溶接電流Iwおよび溶接電圧Vwの値を変化させずに溶滴移行期間T1の長さのみを変化させている。溶接電流Iwや溶接電圧Vwの値を変化させると、アークaが不安定になりやすい。しかしながら、本実施形態では溶接電流Iwおよび溶接電圧Vwの値を変化させていない。そのため本実施形態によると、アークaが不安定になるといった不都合が生じにくい。   In the present embodiment, in order to adjust the heat input to the welding base material W, only the length of the droplet transfer period T1 is changed without changing the values of the welding current Iw and the welding voltage Vw. When the values of the welding current Iw and the welding voltage Vw are changed, the arc a tends to become unstable. However, in this embodiment, the values of the welding current Iw and the welding voltage Vw are not changed. Therefore, according to this embodiment, it is difficult to cause inconvenience that the arc a becomes unstable.

なお、溶接母材Wへの入熱を調整するには、溶滴移行期間T1の長さを変化させることが好ましいが、本発明はこれに限られず、その他の溶接条件値を変化させても溶接母材Wへの入熱を調整できる。たとえば本実施形態において、EN比率をa1地点からa2地点まで増加させてもよい。またたとえば本実施形態において、溶接電圧Vwの値をa1地点からa2地点まで減少させてもよい。またたとえば本実施形態において、溶接電流Iwの値をa1地点からa2地点まで減少させてもよい。   In order to adjust the heat input to the welding base material W, it is preferable to change the length of the droplet transfer period T1, but the present invention is not limited to this, and other welding condition values may be changed. The heat input to the welding base material W can be adjusted. For example, in the present embodiment, the EN ratio may be increased from point a1 to point a2. Further, for example, in the present embodiment, the value of the welding voltage Vw may be decreased from the point a1 to the point a2. Further, for example, in the present embodiment, the value of the welding current Iw may be decreased from the point a1 to the point a2.

以下に、本発明の他の実施形態について説明する。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。   Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described. In these drawings, the same or similar elements as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the above embodiment, and description thereof will be omitted as appropriate.

<第2実施形態>
図7、図8を用いて、本発明の第2実施形態として、アーク溶接の途中から所定期間の間、溶接条件値を変化させる場合について説明する。図7は、図5と同様に、各溶接条件値の変化状態を示す。図7(a)はロボット移動速度VRの変化状態を示し、同図(b)は溶接電流IwのEN比率の変化状態を示し、同図(c)は溶滴移行期間T1の長さの変化状態を示し、同図(d)は溶接電圧Vwの値の変化状態を示し、同図(e)は溶接電流Iwの変化状態を示す。図7の横軸はアーク溶接を開始する地点からの距離である。図7の右方向にいくほどアーク溶接を開始する地点から遠い。同図(a)に示すように、本実施形態において変化させる溶接条件値は、ロボット移動速度VRの値である。
Second Embodiment
A case where the welding condition value is changed for a predetermined period from the middle of arc welding will be described as a second embodiment of the present invention with reference to FIGS. FIG. 7 shows a change state of each welding condition value as in FIG. FIG. 7A shows a change state of the robot moving speed VR, FIG. 7B shows a change state of the EN ratio of the welding current Iw, and FIG. 7C shows a change of the length of the droplet transfer period T1. The state (d) shows a change state of the welding voltage Vw, and the figure (e) shows a change state of the welding current Iw. The horizontal axis in FIG. 7 is the distance from the point where arc welding starts. The further to the right in FIG. 7, the farther from the point where arc welding starts. As shown in FIG. 5A, the welding condition value to be changed in the present embodiment is the value of the robot moving speed VR.

まず溶接を開始する前に、b1地点に至るまでの溶接条件値と、b2地点からの溶接条件値と、をたとえば図2に示したティーチペンダントTPから入力する。すると、演算部23は、b1地点からb2地点までの期間(移行期間TT2)における溶接条件値を、b1地点に至るまでの溶接条件値と、b2地点からの溶接条件値との間の値として算出する。演算部23は、b1地点からb2地点までの期間における溶接条件値を、当該期間において単調に減少する値として算出する。図7は溶接条件値を模式的に示しているが実際には、移行期間TT2における各単位溶接工程ごとのロボット移動速度VRの値は、図8に示すように、単位溶接工程ごとに変化し、かつ、各単位溶接工程においては一定である。   First, before starting welding, a welding condition value up to the point b1 and a welding condition value from the point b2 are input from the teach pendant TP shown in FIG. 2, for example. Then, the calculating part 23 makes the welding condition value in the period (transition period TT2) from the b1 point to the b2 point as a value between the welding condition value up to the b1 point and the welding condition value from the b2 point. calculate. The calculating part 23 calculates the welding condition value in the period from b1 point to b2 point as a value which decreases monotonously in the said period. FIG. 7 schematically shows the welding condition values. Actually, however, the value of the robot movement speed VR for each unit welding process in the transition period TT2 varies for each unit welding process as shown in FIG. And in each unit welding process, it is constant.

次に、アークaを点弧し、溶接を開始する。溶接母材Wは、b1地点に至るまで、熱が加わることにより温度が徐々に上昇している。b1地点の溶接を行う時からb2地点の溶接を行う時まで、溶融池をより長いあいだ冷却するためロボット移動速度VRの値を段階的に小さくしてゆく。b2地点の溶接を行う時以降、ロボット移動速度VRの値を一定に維持する。   Next, the arc a is ignited and welding is started. The temperature of the welding base material W is gradually increased by the application of heat until reaching the point b1. In order to cool the molten pool for a longer period from the time of welding at the point b1 to the time of welding at the point b2, the value of the robot moving speed VR is decreased stepwise. After the welding at the point b2, the value of the robot moving speed VR is kept constant.

このような構成においては、b1地点の溶接を行う時からb2地点の溶接を行う時まで、ロボット移動速度VRの値を段階的に小さくしている。したがって、アーク継続期間T2に移動する距離は一定であるから、アーク継続期間T2の長さが徐々に長くなる。そのため、溶接母材Wに形成される溶融池をより長い時間冷却することができる。これにより、各溶滴移行期間T1において形成されるウロコの各形状の輪郭を明瞭にすることができる。このように、本実施形態によると、溶接母材Wに形成されるビードをよりきれいなものとすることができる。   In such a configuration, the value of the robot movement speed VR is decreased stepwise from the time of welding at the point b1 to the time of welding at the point b2. Accordingly, since the distance traveled during the arc duration T2 is constant, the length of the arc duration T2 gradually increases. Therefore, the molten pool formed in the weld base material W can be cooled for a longer time. Thereby, the outline of each shape of the scale formed in each droplet transfer period T1 can be clarified. Thus, according to this embodiment, the bead formed in the weld base material W can be made cleaner.

また本実施形態においては、溶接電流Iwの値、溶接電圧Vwの値、および溶滴移行期間T1の長さを変化させずに、ロボット移動速度VRのみを変化させている。溶接電流Iwの値や溶接電圧Vwの値、もしくは溶滴移行期間T1の長さを変化させると、溶融する金属の量が変化する。そのため、形成されるビードにおけるウロコの大きさが、ウロコごとに異なってしまう。しかしながら、本実施形態では、溶接電流Iwの値、溶接電圧Vwの値、および溶滴移行期間T1の長さを変化させていない。そのため、本実施形態によると、ウロコの大きさがウロコごとに異なるといった不都合が生じにくい。これは、よりきれいなビードを形成するのに適する。   In the present embodiment, only the robot moving speed VR is changed without changing the value of the welding current Iw, the value of the welding voltage Vw, and the length of the droplet transfer period T1. When the value of the welding current Iw, the value of the welding voltage Vw, or the length of the droplet transfer period T1 is changed, the amount of the molten metal changes. Therefore, the size of the scale in the formed bead is different for each scale. However, in this embodiment, the value of the welding current Iw, the value of the welding voltage Vw, and the length of the droplet transfer period T1 are not changed. Therefore, according to this embodiment, it is hard to produce the problem that the scale differs for every scale. This is suitable for forming a cleaner bead.

なお、溶融池を凝固させ易くすることによってきれいなビードを形成するには、ロボット移動速度VRを変化させることが好ましいが、本発明はこれに限られず、その他の溶接条件値を変化させてもよい。たとえば本実施形態において、EN比率をb1地点からb2地点まで減少させてもよい。またたとえば本実施形態において、溶滴移行期間T1の長さをb1地点からb2地点まで減少させてもよい。またたとえば本実施形態において、溶接電圧Vwの値をb1地点からb2地点まで減少させてもよい。またたとえば本実施形態において、溶接電流Iwの値をb1地点からb2地点まで減少させてもよい。   In order to form a clean bead by facilitating solidification of the molten pool, it is preferable to change the robot moving speed VR. However, the present invention is not limited to this, and other welding condition values may be changed. . For example, in the present embodiment, the EN ratio may be decreased from the b1 point to the b2 point. Further, for example, in the present embodiment, the length of the droplet transfer period T1 may be decreased from the b1 point to the b2 point. Further, for example, in the present embodiment, the value of the welding voltage Vw may be decreased from the b1 point to the b2 point. Further, for example, in the present embodiment, the value of the welding current Iw may be decreased from the b1 point to the b2 point.

第1参考例
図9、図10を用いて、本発明の第1参考例として、溶接中に溶接母材Wの厚さが徐々に変化する場合に溶接条件値を変化させる例を示す。図9は、図5および図7と同様に、各溶接条件値の変化状態を示す。図9(a)はロボット移動速度VRの変化状態を示し、同図(b)は溶接電流IwのEN比率の変化状態を示し、同図(c)は溶滴移行期間T1の長さの変化状態を示し、同図(d)は溶接電圧Vwの値の変化状態を示し、同図(e)は溶接電流Iwの変化状態を示す。図9の横軸はアーク溶接を開始する地点からの距離である。図9の右方向にいくほどアーク溶接を開始する地点から遠い。同図(d),同図(e)に示すように、本参考例において変化させる溶接条件値は、溶接電圧Vwの値および溶接電流Iwの値である。図9に示すように、c1地点からc2地点まで、溶接母材Wの厚さが徐々に厚くなっている。
< First Reference Example >
9 and 10, as a first reference example of the present invention, an example in which the welding condition value is changed when the thickness of the welding base material W gradually changes during welding will be described. FIG. 9 shows a change state of each welding condition value, similarly to FIGS. 5 and 7. 9A shows a change state of the robot movement speed VR, FIG. 9B shows a change state of the EN ratio of the welding current Iw, and FIG. 9C shows a change of the length of the droplet transfer period T1. The state (d) shows a change state of the welding voltage Vw, and the figure (e) shows a change state of the welding current Iw. The horizontal axis in FIG. 9 is the distance from the point where arc welding starts. The further to the right in FIG. 9, the farther from the point where arc welding starts. As shown in FIG. 4D and FIG. 4E, the welding condition values to be changed in this reference example are the value of the welding voltage Vw and the value of the welding current Iw. As shown in FIG. 9, the thickness of the welding base material W gradually increases from the point c1 to the point c2.

まず溶接を開始する前に、c1地点に至るまでの溶接条件値と、c2地点からの溶接条件値と、をたとえば図2に示したティーチペンダントTPから入力する。すると、演算部23は、c1地点からc2地点までの期間(移行期間TT3)における溶接条件値を、c1地点に至るまでの溶接条件値と、c2地点からの溶接条件値との間の値として算出する。演算部23は、c1地点からc2地点までの期間における溶接条件値を、当該期間において単調に増加する値として算出する。図9は溶接条件値を模式的に示しているが実際には、移行期間TT3における各単位溶接工程ごとの溶接電圧Vwの値および溶接電流Iwは、図10に示すように、単位溶接工程ごとに変化し、かつ、各単位溶接工程においては一定である。   First, before starting welding, a welding condition value up to the point c1 and a welding condition value from the point c2 are input from the teach pendant TP shown in FIG. Then, the calculation unit 23 sets the welding condition value in the period from the c1 point to the c2 point (transition period TT3) as a value between the welding condition value up to the c1 point and the welding condition value from the c2 point. calculate. The calculation unit 23 calculates the welding condition value during the period from the point c1 to the point c2 as a value that monotonously increases during the period. FIG. 9 schematically shows the welding condition values. Actually, the welding voltage Vw and the welding current Iw for each unit welding process in the transition period TT3 are as shown in FIG. And is constant in each unit welding process.

次に、アークaを点弧し、溶接を開始する。c1地点に至るまでは、溶接母材Wの厚さは一定である。c1地点に至るまでは、各溶接条件値を一定の値に維持しつつ、溶接を行う。c1地点からc2地点までは、溶接母材Wの厚さが増加する。溶接母材Wの厚さが厚くなると、適切な溶接をするためには、溶接母材Wに対しより入熱させる必要がある。そのためc1地点の溶接を行う時からc2地点の溶接を行う時まで、溶接電流Iwの値と、溶接電圧Vwの値とを、段階的に増加させる。c2地点の溶接を行う時以降、溶接電流Iwの値と、溶接電圧Vwの値とを一定のまま維持する。   Next, the arc a is ignited and welding is started. Until the point c1, the thickness of the weld base material W is constant. Until reaching the point c1, welding is performed while maintaining each welding condition value at a constant value. From the point c1 to the point c2, the thickness of the weld base material W increases. When the thickness of the weld base material W is increased, it is necessary to further input heat to the weld base material W in order to perform appropriate welding. Therefore, the value of the welding current Iw and the value of the welding voltage Vw are increased stepwise from the time of welding at the point c1 to the time of welding at the point c2. After welding at the point c2, the value of the welding current Iw and the value of the welding voltage Vw are kept constant.

このような構成においては、c1地点の溶接を行う時からc2地点の溶接を行う時まで、溶接電流Iwの値および溶接電圧Vwの値を、段階的に大きくしている。そのため、溶接母材Wへの入熱量を徐々に増加させることができる。これにより、溶接母材Wが厚くなっても、きれいなビードを形成することができる。   In such a configuration, the value of the welding current Iw and the value of the welding voltage Vw are increased stepwise from the time of welding at the point c1 to the time of welding at the point c2. Therefore, the amount of heat input to the welding base material W can be gradually increased. Thereby, even if the welding base material W becomes thick, a beautiful bead can be formed.

また、溶接母材Wへの入熱量を増加するために、c1地点からc2地点まで、ロボット移動速度VRを減少させてもよい。しかしながら、ロボット移動速度VRを減少させると、溶接に要する時間が長くなる。一方、本参考例においては、ロボット移動速度VRを減少させていないため、溶接に要する時間が長くなるおそれがない。 Further, in order to increase the amount of heat input to the welding base material W, the robot movement speed VR may be decreased from the point c1 to the point c2. However, when the robot moving speed VR is decreased, the time required for welding becomes longer. On the other hand, in this reference example , since the robot moving speed VR is not decreased, the time required for welding does not increase.

なお、c1地点からc2地点において溶接母材Wへの入熱量を変化するには、溶接電流Iwの値および溶接電圧Vwの値を変化させることが好ましいが、本発明はこれに限られず、その他の溶接条件値を変化させてもよい。たとえば本参考例において、ロボット移動速度VRを、c1地点からc2地点まで減少させてもよい。またたとえば本参考例において、EN比率をc1地点からc2地点まで増加させてもよい。またたとえば本参考例において、溶滴移行期間T1の長さをc1地点からc2地点まで増加させてもよい。 In order to change the amount of heat input to the welding base material W from the point c1 to the point c2, it is preferable to change the value of the welding current Iw and the value of the welding voltage Vw. However, the present invention is not limited to this, and other The welding condition value may be changed. For example, in this reference example , the robot moving speed VR may be decreased from the point c1 to the point c2. For example, in this reference example , the EN ratio may be increased from the c1 point to the c2 point. For example, in this reference example , the length of the droplet transfer period T1 may be increased from the point c1 to the point c2.

第2参考例
図11を用いて、本発明の第2参考例として、溶接中に溶接母材W間のギャップが徐々に変化する場合に溶接条件値を変化させる例について説明する。図11は、図5、図7、および図9と同様に、各溶接条件値の変化状態を示す。図11(a)はロボット移動速度VRの変化状態を示し、同図(b)は溶接電流IwのEN比率の変化状態を示し、同図(c)は溶滴移行期間T1の長さの変化状態を示し、同図(d)は溶接電圧Vwの値の変化状態を示し、同図(e)は溶接電流Iwの変化状態を示す。図11の横軸はアーク溶接を開始する地点からの距離である。図11の右方向にいくほどアーク溶接を開始する地点から遠い。同図(b)に示すように、本参考例において変化させる溶接条件値は、溶接電流IwのEN比率である。図11に示すように、d1地点からd2地点まで、溶接母材W間のギャップが徐々に大きくなっている。
< Second Reference Example >
Using FIG. 11, as a second reference example of the present invention, an example in which the welding condition value is changed when the gap between the welding base materials W gradually changes during welding will be described. FIG. 11 shows the change state of each welding condition value as in FIGS. 5, 7, and 9. 11A shows a change state of the robot moving speed VR, FIG. 11B shows a change state of the EN ratio of the welding current Iw, and FIG. 11C shows a change of the length of the droplet transfer period T1. The state (d) shows a change state of the welding voltage Vw, and the figure (e) shows a change state of the welding current Iw. The horizontal axis in FIG. 11 is the distance from the point where arc welding is started. The further to the right in FIG. 11, the farther from the point where arc welding is started. As shown in FIG. 4B, the welding condition value to be changed in this reference example is the EN ratio of the welding current Iw. As shown in FIG. 11, the gap between the welding base materials W gradually increases from the point d1 to the point d2.

まず溶接を開始する前に、d1地点に至るまでの溶接条件値と、d2地点からの溶接条件値と、をたとえば図2に示したティーチペンダントTPから入力する。すると、演算部23は、d1地点からd2地点までの期間(移行期間TT4)における溶接条件値を、d1地点に至るまでの溶接条件値と、d2地点からの溶接条件値との間の値として算出する。演算部23は、d1地点からd2地点までの期間における溶接条件値を、当該期間において単調に増加する値として算出する。図11は溶接条件値を模式的に示しているが実際には、上述したのと同様に、移行期間TT4における各単位溶接工程ごとの溶接電流IwのEN比率の値は、各単位溶接工程ごとに変化し、かつ、各単位溶接工程においては一定である。   First, before starting welding, a welding condition value up to the point d1 and a welding condition value from the point d2 are input from the teach pendant TP shown in FIG. 2, for example. Then, the calculation part 23 sets the welding condition value in the period (transition period TT4) from the d1 point to the d2 point as a value between the welding condition value until the d1 point and the welding condition value from the d2 point. calculate. The calculation unit 23 calculates the welding condition value in the period from the point d1 to the point d2 as a value that monotonously increases in the period. Although FIG. 11 schematically shows the welding condition values, in actuality, as described above, the value of the EN ratio of the welding current Iw for each unit welding process in the transition period TT4 is determined for each unit welding process. And is constant in each unit welding process.

次に、アークaを点弧し、溶接を開始する。d1地点に至るまでは、溶接母材Wのギャップは一定である。d1地点に至るまでは、各溶接条件値を一定のまま維持しつつ溶接を行う。d1地点からd2地点までは、溶接母材Wのギャップが大きくなる。溶接母材Wのギャップが大きくなると、適切な溶接をするためには、溶接ワイヤ15をより多く溶融させる必要がある。そのためd1地点の溶接を行う時からd2地点の溶接を行う時まで、溶接電流IwのEN比率を、段階的に増加させる。d2地点の溶接を行う時以降、溶接電流IwのEN比率は、一定のまま維持する。   Next, the arc a is ignited and welding is started. Until reaching the point d1, the gap of the welding base material W is constant. Until reaching the point d1, welding is performed while maintaining each welding condition value constant. From the point d1 to the point d2, the gap of the weld base material W increases. If the gap of the welding base material W becomes large, it is necessary to melt more welding wires 15 in order to perform appropriate welding. Therefore, the EN ratio of the welding current Iw is increased stepwise from the time of welding at the point d1 to the time of welding at the point d2. After the welding at the point d2, the EN ratio of the welding current Iw is kept constant.

このような構成においては、d1地点の溶接を行う時からd2地点の溶接を行う時まで、溶滴移行期間T1における溶接電流IwのEN比率を、段階的に大きくしている。そのため、溶接ワイヤ15が徐々に溶融されやすくなる。これにより、溶接母材Wのギャップが大きくなっても、きれいなビードを形成することができる。   In such a configuration, the EN ratio of the welding current Iw in the droplet transfer period T1 is increased in stages from the time of welding at the point d1 to the time of welding at the point d2. Therefore, the welding wire 15 is easily melted gradually. Thereby, a clean bead can be formed even if the gap of the welding base material W becomes large.

また、本参考例においては、溶接ワイヤ15の溶融を促進するために、溶接電流Iw値や、溶接電圧Vwの値を変化させているのではない。溶接電流Iwの値や溶接電圧Vwの値を変化させると、溶接母材Wへの入熱量が変化するおそれがある。溶接母材Wへの入熱量が変化すると、溶接母材Wに形成されるビード幅やビードの形状が変化してしまうおそれがある。しかしながら、本参考例においては、溶接ワイヤ15の溶融量を変化させるために溶接電流Iwの値や溶接電圧Vwの値を変化させておらず、溶接電流IwのEN比率を変化させているだけである。そのため本参考例によれば、溶接母材Wへの入熱量の変化が少ない状態で、溶接ワイヤ15の溶融量を増加させることができる。これにより、さらにきれいなビードを形成することができる。 In this reference example , the welding current Iw value and the welding voltage Vw are not changed in order to promote melting of the welding wire 15. When the value of the welding current Iw and the value of the welding voltage Vw are changed, the heat input amount to the welding base material W may change. If the amount of heat input to the weld base material W changes, the bead width and bead shape formed on the weld base material W may change. However, in this reference example , the value of the welding current Iw and the value of the welding voltage Vw are not changed in order to change the melting amount of the welding wire 15, and only the EN ratio of the welding current Iw is changed. is there. Therefore, according to this reference example , it is possible to increase the melting amount of the welding wire 15 in a state where the change in the heat input amount to the welding base material W is small. Thereby, a more beautiful bead can be formed.

なお、d1地点からd2地点において溶接ワイヤ15の溶融量を変化させるには、溶接電流IwのEN比率を変化させることが好ましいが、本発明はこれに限られず、その他の溶接条件値を変化させてもよい。またたとえば本参考例において、溶滴移行期間T1の長さをd1地点からd2地点まで増加させてもよい。溶滴移行期間T1の長さを増加させた場合、ロボット移動速度VRを、d1地点からd2地点まで減少させてもよい。またたとえば本参考例において、溶接電流Iwの値をd1地点からd2地点まで増加させてもよい。またたとえば本参考例において、溶接電圧Vwの値をd1地点からd2地点まで増加させてもよい。 In order to change the melting amount of the welding wire 15 from the point d1 to the point d2, it is preferable to change the EN ratio of the welding current Iw. However, the present invention is not limited to this, and other welding condition values are changed. May be. For example, in this reference example , the length of the droplet transfer period T1 may be increased from the point d1 to the point d2. When the length of the droplet transfer period T1 is increased, the robot moving speed VR may be decreased from the point d1 to the point d2. For example, in this reference example , the value of the welding current Iw may be increased from the point d1 to the point d2. Further, for example, in this reference example , the value of the welding voltage Vw may be increased from the point d1 to the point d2.

第3参考例
図12を用いて、本発明の第3参考例として、溶接中に溶接母材W間の角度が徐々に変化する場合に溶接条件値を変化させる場合について説明する。図12は、図5、図7、図9、および図11と同様に、各溶接条件値の変化状態を示す。図12(a)はロボット移動速度VRの変化状態を示し、同図(b)は溶接電流IwのEN比率の変化状態を示し、同図(c)は溶滴移行期間T1の長さの変化状態を示し、同図(d)は溶接電圧Vwの値の変化状態を示し、同図(e)は溶接電流Iwの変化状態を示す。図12の横軸はアーク溶接を開始する地点からの距離である。図12の右方向にいくほどアーク溶接を開始する地点から遠い。同図(d)に示すように、本参考例において変化させる溶接条件値は、溶接電圧Vwの値である。図12に示すように、e1地点からe2地点まで、溶接母材W間の角度が徐々に大きくなっている。
< Third reference example >
A case where the welding condition value is changed when the angle between the welding base materials W gradually changes during welding will be described as a third reference example of the present invention with reference to FIG. FIG. 12 shows a change state of each welding condition value as in FIGS. 5, 7, 9, and 11. 12A shows a change state of the robot moving speed VR, FIG. 12B shows a change state of the EN ratio of the welding current Iw, and FIG. 12C shows a change of the length of the droplet transfer period T1. The state (d) shows a change state of the welding voltage Vw, and the figure (e) shows a change state of the welding current Iw. The horizontal axis in FIG. 12 is the distance from the point where arc welding is started. The further to the right in FIG. 12, the farther from the point where arc welding starts. As shown in FIG. 4D, the welding condition value changed in the present reference example is the value of the welding voltage Vw. As shown in FIG. 12, the angle between the weld base materials W gradually increases from the e1 point to the e2 point.

まず溶接を開始する前に、e1地点に至るまでの溶接条件値と、e2地点からの溶接条件値と、をたとえば図2に示したティーチペンダントTPから入力する。すると、演算部23は、e1地点からe2地点までの期間(移行期間TT5)における溶接条件値を、入力されたe1地点に至るまでの溶接条件値と、e2地点からの溶接条件値との間の値として算出する。演算部23はまた、e1地点からe2地点までの期間における溶接条件値を、当該期間において単調に増加する値として算出する。図12は溶接条件値を模式的に示しているが実際には、上述の参考例と同様に、移行期間TT5における溶接電圧Vwの値は、各単位溶接工程ごとに変化し、かつ、各単位溶接工程においては一定である。 First, before starting welding, a welding condition value up to the point e1 and a welding condition value from the point e2 are input from, for example, the teach pendant TP shown in FIG. Then, the calculation unit 23 calculates the welding condition value in the period from the e1 point to the e2 point (transition period TT5) between the input welding condition value up to the e1 point and the welding condition value from the e2 point. Calculated as the value of. The calculation unit 23 also calculates the welding condition value in the period from the e1 point to the e2 point as a value that monotonously increases in the period. Figure 12 is in fact are shown welding conditions values schematically, similarly to the above-described reference example, the value of the welding voltage Vw in the transition period TT5 varies for each unit welding process, and each unit It is constant in the welding process.

次に、アークaを点弧し、溶接を開始する。e1地点に至るまでは、溶接母材W間の角度は一定である。e1地点に至るまでは、各溶接条件値を一定のまま維持しつつ溶接を行う。e1地点からe2地点までは、溶接母材W間の角度は大きくなる。溶接母材W間の角度が大きくなると、溶接母材Wに形成される溶融池による溶接ワイヤ15の加熱状態が変化する。そのため、溶接ワイヤ15を溶融させるために必要なエネルギ量が変化する。そこで、e1地点の溶接を行う時からe2地点の溶接を行う時まで、溶接電圧Vwの値を段階的に増加させる。e2地点の溶接を行う時以降、溶接電圧Vwの値を一定のまま維持する。   Next, the arc a is ignited and welding is started. The angle between the welded base materials W is constant until reaching the point e1. Until reaching the e1 point, welding is performed while maintaining each welding condition value constant. From the e1 point to the e2 point, the angle between the welding base materials W increases. When the angle between the weld base materials W increases, the heating state of the welding wire 15 by the molten pool formed in the weld base material W changes. For this reason, the amount of energy required for melting the welding wire 15 changes. Therefore, the value of the welding voltage Vw is increased step by step from the time of welding at the point e1 to the time of welding at the point e2. After welding at the point e2, the value of the welding voltage Vw is kept constant.

このような構成においては、e1地点の溶接を行う時からe2地点の溶接を行う時まで溶接電圧Vwの値を段階的に増加させている。そのため、溶接ワイヤ15を適切に溶融させることができる。これにより、溶接母材W間の角度が大きくなっても、きれいなビードを形成することができる。   In such a configuration, the value of the welding voltage Vw is increased step by step from the time of welding at the point e1 to the time of welding at the point e2. Therefore, the welding wire 15 can be appropriately melted. Thereby, even if the angle between the welding base materials W becomes large, a beautiful bead can be formed.

また、本参考例においては、e1地点からe2地点に至るまで、溶接ワイヤ15を適切に溶融できるように、溶接電圧Vwの値のみを変化させている。仮に、e1地点からe2地点に至るまでに溶接電圧Vwの値のみならず、溶接電流Iwの値をも変化させると、溶融金属量を保つため、溶滴移行期間T1の長さをも変化させなければならない。一方、本参考例において、溶接ワイヤ15の溶融量を保つために溶接電流Iwの値を変化させておらず、溶滴移行期間T1の長さを変化させる必要はなく、溶接に要する時間が長くなるといった不都合が生じにくい。 In this reference example , only the value of the welding voltage Vw is changed so that the welding wire 15 can be appropriately melted from the point e1 to the point e2. If not only the value of the welding voltage Vw but also the value of the welding current Iw is changed from the e1 point to the e2 point, the length of the droplet transfer period T1 is also changed in order to maintain the molten metal amount. There must be. On the other hand, in this reference example , the value of the welding current Iw is not changed in order to maintain the melting amount of the welding wire 15, and it is not necessary to change the length of the droplet transfer period T1, and the time required for welding is long. The inconvenience that it becomes becomes difficult to occur.

なお、e1地点からe2地点において溶接ワイヤ15を適切に溶融させるには、溶接電流Vwの値を変化させることが好ましいが、本発明はこれに限られず、その他の溶接条件値を変化させてもよい。たとえば本参考例において、ロボット移動速度VRを、e1地点からe2地点まで減少させてもよい。またたとえば本参考例において、溶滴移行期間T1の長さをe1地点からe2地点まで増加させてもよい。またたとえば本参考例において、溶接電流Iwの値をe1地点からe2地点まで増加させてもよい。 In order to appropriately melt the welding wire 15 from the point e1 to the point e2, it is preferable to change the value of the welding current Vw. However, the present invention is not limited to this, and other welding condition values may be changed. Good. For example, in this reference example , the robot moving speed VR may be decreased from the e1 point to the e2 point. For example, in this reference example , the length of the droplet transfer period T1 may be increased from the e1 point to the e2 point. For example, in this reference example , the value of the welding current Iw may be increased from the e1 point to the e2 point.

本発明の範囲は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。一度の溶接を行う際に、たとえば第1実施形態と第2実施形態で示した溶接方法のいずれをも用いてもよい。   The scope of the present invention is not limited to the embodiment described above. The specific configuration of each part of the present invention can be changed in various ways. When performing welding once, for example, any of the welding methods shown in the first embodiment and the second embodiment may be used.

A (アーク)溶接システム
1 溶接ロボット
11 ベース部材
12 アーム
12a 手首部
13 モータ
14 溶接トーチ
15 溶接ワイヤ(消耗電極)
16 ワイヤ送給装置
161 送給モータ
2 (アーク溶接)ロボット制御装置
21 動作制御回路
22 インターフェイス回路
23 演算部
3 溶接電源装置
31 出力制御回路
32 電流検出回路
34 送給制御回路
35 インターフェイス回路
36 電圧検出回路
Fc 送給制御信号
Iep 電極プラス極性電流
Ien 電極マイナス極性電流
Is 電流設定信号
Iw,Iw1,Iw2 溶接電流
iw1,iw2 電流値
Mc 動作制御信号
On 出力開始信号
St 溶接開始信号
T1 溶滴移行期間(第1の期間)
T2 アーク継続期間(第2の期間)
Te パルス周期
Tu,Tp,Td,Tb,Tn 期間
TP ティーチペンダント
Tα 単位溶接期間
VR ロボット移動速度
Vw,Vw1,Vw2 溶接電圧
vw1,vw2 電圧値
W 溶接母材(母材)
Ws 送給速度設定信号
A (arc) welding system 1 welding robot 11 base member 12 arm 12a wrist 13 motor 14 welding torch 15 welding wire (consumable electrode)
16 Wire feeder 161 Feed motor 2 (Arc welding) Robot controller 21 Operation control circuit 22 Interface circuit 23 Arithmetic unit 3 Welding power supply device 31 Output control circuit 32 Current detection circuit 34 Feed control circuit 35 Interface circuit 36 Voltage detection Circuit Fc Feed control signal Iep Electrode positive current Ien Electrode negative current Is Is Current setting signal Iw, Iw1, Iw2 Welding current iw1, iw2 Current value Mc Operation control signal On Output start signal St Weld start signal T1 Droplet transition period ( (First period)
T2 Arc duration (second period)
Te Pulse period Tu, Tp, Td, Tb, Tn Period TP Teach pendant Tα Unit welding period VR Robot moving speed Vw, Vw1, Vw2 Welding voltage vw1, vw2 Voltage value W Welding base material (base material)
Ws Feeding speed setting signal

Claims (4)

消耗電極と母材との間にアークを発生させることにより溶滴移行させる第1工程と、上記消耗電極と上記母材との間にアークを発生させつつ上記母材に形成される溶融池を冷却する第2工程とを含む単位溶接工程を備え、上記単位溶接工程を繰り返すアーク溶接方法であって、
上記各単位溶接工程において規定され、且つ、上記消耗電極の溶融状態もしくは上記母材の溶融状態に反映する1または複数種類の溶接条件値を、上記単位溶接工程ごとに段階的に変化させる工程を更に備え、
上記変化させる工程においては、上記溶接条件値の一つである、上記第1工程を行う時間を単調に減少させ
上記変化させる工程においては、常に、上記第1工程において上記消耗電極と上記母材との間に流れる溶接電流の絶対値の平均値を、一定のまま維持し、
上記変化させる工程においては、常に、上記第1工程において上記消耗電極と上記母材との間に印加される溶接電圧の絶対値の平均値を、一定のまま維持し、
上記変化させる工程は、アーク溶接開始時から所定の期間実行される、アーク溶接方法。
A first step of transferring droplets by generating an arc between the consumable electrode and the base material; and a molten pool formed on the base material while generating an arc between the consumable electrode and the base material. An arc welding method comprising a unit welding step including a second step of cooling, and repeating the unit welding step,
A step of changing one or more types of welding condition values, which are defined in each unit welding step and reflected in the molten state of the consumable electrode or the molten state of the base material, step by step for each unit welding step; In addition,
In the changing step, the time for performing the first step, which is one of the welding condition values , is monotonously reduced ,
In the changing step, the absolute value of the welding current flowing between the consumable electrode and the base material in the first step is always kept constant,
In the changing step, the absolute value of the welding voltage applied between the consumable electrode and the base material in the first step is always kept constant ,
Step of the change, Ru is performed for a predetermined period of time from the start arc welding, arc welding method.
消耗電極と母材との間にアークを発生させることにより溶滴移行させる第1工程と、上記消耗電極と上記母材との間にアークを発生させつつ上記母材に形成される溶融池を冷却する第2工程とを含む単位溶接工程を備え、上記単位溶接工程を繰り返すアーク溶接方法であって、
上記各単位溶接工程において規定され、且つ、上記消耗電極の溶融状態もしくは上記母材の溶融状態に反映する1または複数種類の溶接条件値を、上記単位溶接工程ごとに段階的に変化させる工程を更に備え、
上記第2工程においては、上記母材の面内方向に沿って上記母材に対し上記消耗電極を消耗電極移動速度で相対移動させ、
上記変化させる工程においては、上記溶接条件値の一つである、上記第2工程における上記消耗電極移動速度を、単調に減少させ、
上記変化させる工程における上記各第2工程中の、上記面内方向における上記母材に対する上記消耗電極の移動距離は、互いに同一であり、
上記変化させる工程においては、上記第2工程を行う時間を、段階的に増加させ、
上記変化させる工程は、アーク溶接の途中から所定の期間実行される、アーク溶接方法。
A first step of transferring droplets by generating an arc between the consumable electrode and the base material; and a molten pool formed on the base material while generating an arc between the consumable electrode and the base material. An arc welding method comprising a unit welding step including a second step of cooling, and repeating the unit welding step,
A step of changing one or more types of welding condition values, which are defined in each unit welding step and reflected in the molten state of the consumable electrode or the molten state of the base material, step by step for each unit welding step; In addition,
In the second step, the consumable electrode is moved relative to the base material at a consumable electrode moving speed along the in-plane direction of the base material,
In the changing step, the consumable electrode moving speed in the second step, which is one of the welding condition values, is monotonously decreased,
The moving distance of the consumable electrode with respect to the base material in the in-plane direction during each of the second steps in the changing step is the same as each other,
In the step of changing, the time for performing the second step is increased stepwise,
The step of changing is an arc welding method executed for a predetermined period from the middle of arc welding.
上記変化させる工程における上記各第2工程中、上記消耗電極移動速度を一定のまま維持する、請求項2に記載のアーク溶接方法。 The arc welding method according to claim 2, wherein the consumable electrode moving speed is maintained constant during each of the second steps in the changing step . 上記変化させる工程においては、常に、上記第1工程において上記消耗電極と上記母材との間に流れる溶接電流の絶対値の平均値を、一定のまま維持し、
上記変化させる工程においては、常に、上記第1工程において上記消耗電極と上記母材との間に印加される溶接電圧の絶対値の平均値を、一定のまま維持し、
上記変化させる工程においては、常に、上記第1工程を行う時間を、一定のまま維持する、請求項3に記載のアーク溶接方法。
In the changing step , the absolute value of the welding current flowing between the consumable electrode and the base material in the first step is always kept constant,
In the changing step, the absolute value of the welding voltage applied between the consumable electrode and the base material in the first step is always kept constant,
In the step of the change, always the time for performing the first step, it remains constant, the arc welding method according to claim 3.
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