JP4995698B2 - Stitch pulse welding equipment - Google Patents
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Description
本発明は、薄板の母材に与える熱影響を最小限に抑えながら溶接を行うステッチパルス溶接装置に関するものである。 The present invention relates to a stitch pulse welding apparatus that performs welding while minimizing the influence of heat on a thin base metal.
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最小限に抑える溶接法である。薄板溶接の自動化を目的とした溶接法であって、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(例えば、特許文献1参照)。 The stitch pulse welding method is a welding method that minimizes the thermal effect on the base metal by controlling the heat input and cooling during welding. It is a welding method aiming at automation of thin plate welding, and 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).
特許文献1には、溶接トーチを停止させた状態で予め定めた時間だけアークを発生させて溶接母材を溶融させ、その設定時間が経過した後に、アークを停止させかつ溶接トーチを溶融部外周側のアーク再開始点に移動させる手段が開示されている。以下、この従来技術について説明する。
In
図5は、従来のステッチパルス溶接装置51を示した図である。 FIG. 5 is a view showing a conventional stitch pulse welding apparatus 51.
マニピュレータMは、ワークWに対してアーク溶接を自動で行うものであり、上アーム53、下アーム54及び手首部55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 M automatically performs arc welding on the workpiece W, and includes an upper arm 53, a lower arm 54, a wrist portion 55, and a plurality of servo motors (not shown) for rotationally driving them. It is configured.
アーク溶接トーチTは、マニピュレータMの上アーム53の先端部分に取り付けられており、ワイヤリール56に巻回された直径1mm程度の溶接ワイヤ57をワークW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WPは、アーク溶接トーチTとワークWとの間に溶接電圧を供給する。ワークWに溶接を行う際は、溶接ワイヤ7をアーク溶接トーチTの先端から所望の突き出し長Ewだけ突き出した状態で行われる。突き出し長Ewの長さは、一般的に15mm前後にすることが多いが、溶接箇所の開先形状、溶接施工条件等に合わせて作業者が後述するティーチペンダントTPを用いて予め所望長に調整することが可能である。 The arc welding torch T is attached to the tip portion of the upper arm 53 of the manipulator M, and guides the welding wire 57 having a diameter of about 1 mm wound around the wire reel 56 to the welding position where the workpiece W is taught. It is. The welding power source WP supplies a welding voltage between the arc welding torch T and the workpiece W. When the workpiece W is welded, the welding wire 7 is protruded from the tip of the arc welding torch T by a desired protrusion length Ew. The length of the protruding length Ew is generally around 15 mm, but the operator adjusts it to the desired length in advance using the teach pendant TP, which will be described later, according to the groove shape of the welding location, welding conditions, etc. Is possible.
コンジットケーブル52は、内部に溶接ワイヤ57を案内するためのコイルライナ(図示せず)を備えており、アーク溶接トーチTに接続されている。さらにコンジットケーブル52は、溶接電源WPからの電力及びガスボンベ58からのシールドガスをもアーク溶接トーチTに供給する。 The conduit cable 52 includes a coil liner (not shown) for guiding the welding wire 57 therein, and is connected to the arc welding torch T. Further, the conduit cable 52 supplies the electric power from the welding power source WP and the shield gas from the gas cylinder 58 to the arc welding torch T.
操作手段としてのティーチペンダントTPは、いわゆる可搬式操作盤であって、マニピュレータM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(溶接電流、溶接電圧、移動速度、移動ピッチ、溶接時間および冷却時間)等を設定するためのものである。作業者は、このティーチペンダントTPを用いて、マニピュレータMの動作とともに上記条件を設定した作業プログラムを作成する。 The teach pendant TP as an operation means is a so-called portable operation panel, and the conditions (welding current, welding voltage, moving speed, moving pitch, welding time, and the conditions necessary for performing the operation of the manipulator M and stitch pulse welding) Cooling time) and the like. Using this teach pendant TP, the worker creates a work program in which the above conditions are set together with the operation of the manipulator M.
ロボット制御装置RCは、マニピュレータM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TP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M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Mの複数の軸をそれぞれ回転させる。ロボット制御装置RCは、マニピュレータM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T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 RC is for causing the manipulator M to control the welding operation, and includes a main control unit, an operation control unit, a servo driver (all not shown), and the like. Then, based on a work program taught by the operator using the teach pendant TP, an operation control signal is output from the servo driver to each servo motor of the manipulator M, and a plurality of axes of the manipulator M are rotated. Since the robot controller RC recognizes the current position based on an output from an encoder (not shown) provided in the servo motor of the manipulator M, the robot controller RC can control the tip position of the arc welding torch T. In the welded portion, stitch pulse welding is performed while repeating the welding, movement, and cooling described below.
図6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57はアーク溶接トーチT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T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. 6 is a diagram for explaining a state when stitch pulse welding is performed. The welding wire 57 protrudes from the tip of the arc welding torch T. The shield gas G is always blown from the arc welding torch T 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57の先端とワークWとの間にアークAが発生し、溶接ワイヤ57が溶融してワークW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 57 and the workpiece W, and the welding wire 57 melts to form a molten pool Y in the workpiece W. 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Mおよびアーク溶接トーチT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T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 M and the arc welding torch T are stopped in the same manner as the welding state, only the shielding gas G is blown out from the arc welding torch T. It cools and solidifies.
同図(c)は、アーク溶接トーチT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T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57を位置づけるように調整された距離である。 FIG. 3C shows a state where the arc welding torch T is moved to the next welding position. After the elapse of the cooling time, the arc welding torch T 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 57 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装置1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. Thus, in the stitch
図7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. 7 is a diagram 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, as a result of forming the scales as welding marks so as to overlap, scale-shaped weld beads B are formed.
ウロコ状の溶接ビードを形成する理由の1つは、接合部の外観を向上させることによって製品の付加価値を高めることである。しかしながら、上述した従来技術では、溶接施工後の溶接ビードの形状が予測できなかったため、教示後に実際に溶接を行ってから溶接ビードの形状を確認し、外観が芳しくなければ溶接条件を修正する、といった所謂トライアンドエラーを繰り返していた。すなわち、溶接ビードを意図どおりの形状にするには、多大な教示工数を要するという課題があった。 One reason for forming a scale-like weld bead is to increase the added value of the product by improving the appearance of the joint. However, in the above-described conventional technology, the shape of the weld bead after welding construction could not be predicted, so after actually teaching the weld bead after confirming the shape, if the appearance is not good, correct the welding conditions, The so-called try and error was repeated. That is, in order to make the weld bead into the shape as intended, there has been a problem that a great number of teaching steps are required.
そこで、本発明は、作業者の教示結果に従い、溶接を行わなくても溶接ビードの形状を事前に確認でき、意図通りの溶接ビード形状を形成することのできるステッチパルス溶接装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a stitch pulse welding apparatus that can confirm the shape of a weld bead in advance without performing welding in accordance with the teaching result of an operator and can form the intended weld bead shape. Objective.
上記目的を達成するために、第1の発明は、
操作手段によって予め設定された溶接電流、溶接電圧および溶接時間を含む溶接条件に基づき、溶接トーチを停止した状態でアークを発生させ、前記溶接時間の経過後にアークを停止した後、前記溶接トーチを溶接進行方向に所定の移動ピッチだけ離間したアーク再開始点に移動させてアークを再発生することを繰り返しながら、1回のアーク発生で形成される溶接痕であるウロコを重ね合わせてワーク上に溶接ビードを形成するステッチパルス溶接装置において、
前記溶接条件と前記ウロコの直径値との対応関係を予め記憶した溶接条件データベース部と、
前記溶接条件を入力として前記溶接条件データベース部から前記直径値を算出するウロコ直径算出部と、
少なくとも前記直径値を含む前記溶接ビードの形状情報を前記操作手段に表示する表示処理部と、
を備えたことを特徴とするステッチパルス溶接装置である。
In order to achieve the above object, the first invention provides:
Based on welding conditions including welding current, welding voltage and welding time set in advance by operation means, an arc is generated with the welding torch stopped, and after the welding time has elapsed, the arc is stopped, and then the welding torch is While repeatedly regenerating the arc by moving it to the arc restart point separated by a predetermined movement pitch in the welding progress direction, the scales, which are welding marks formed by one generation of the arc, are superimposed on the workpiece. In a stitch pulse welding apparatus for forming a weld bead,
A welding condition database section that stores in advance the correspondence between the welding condition and the diameter value of the scale,
A scale diameter calculator for calculating the diameter value from the welding condition database unit with the welding condition as an input,
A display processing unit for displaying shape information of the weld bead including at least the diameter value on the operation means;
A stitch pulse welding apparatus comprising:
第2の発明は、前記直径値および前記移動ピッチに基づいて前記溶接ビードを前記溶接トーチ側の鉛直方向から見たときの予測ビード形状を二次元平面上に生成するビード形状生成部を備え、前記表示処理部は前記予測ビード形状を含む前記形状情報を前記操作手段に表示することを特徴とする第1の発明に記載のステッチパルス溶接装置である。 The second invention includes a bead shape generation unit that generates a predicted bead shape on a two-dimensional plane when the weld bead is viewed from the vertical direction on the welding torch side based on the diameter value and the moving pitch, The display processing unit displays the shape information including the predicted bead shape on the operation unit, and the stitch pulse welding apparatus according to the first invention.
第3の発明は、前記移動ピッチに代えて前記ウロコの重ね率を設定する設定部と、前記重ね率が設定された場合に前記重ね率および前記直径値を入力として前記移動ピッチを自動的に算出する移動ピッチ算出部と、を備えたことを特徴とする第1または第2の発明に記載のステッチパルス溶接装置である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a setting unit for setting the scale overlapping rate instead of the moving pitch, and the moving pitch is automatically set by inputting the overlapping rate and the diameter value when the overlapping rate is set. A stitch pulse welding apparatus according to the first or second aspect of the present invention, further comprising: a moving pitch calculation unit for calculating.
第4の発明は、前記直径値および前記移動ピッチに基づいて前記溶接ビードにおける前記ウロコの総数を算出するウロコ総数算出部を備え、前記表示処理部は前記総数を含む前記形状情報を前記操作手段に表示することを特徴とする第1〜3のいずれか1の発明に記載のステッチパルス溶接装置である。 4th invention is equipped with the scale total number calculation part which calculates the total number of the scales in the said weld bead based on the said diameter value and the said movement pitch, The said display process part is the said operation means to the said shape information containing the said total number The stitch pulse welding apparatus according to any one of the first to third aspects of the present invention.
第5の発明は、前記表示処理部は、前記直径値、前記総数、前記重ね率、前記移動ピッチおよび前記予測ビード形状のうち、いずれか複数または全部を前記形状情報として前記操作手段に表示することを特徴とする第1〜4のいずれか1の発明に記載のステッチパルス溶接装置である。 In a fifth aspect of the invention, the display processing unit displays any or all of the diameter value, the total number, the overlap ratio, the movement pitch, and the predicted bead shape as the shape information on the operation unit. A stitch pulse welding apparatus according to any one of the first to fourth inventions.
第1の発明によれば、溶接ビードの形状を溶接施工前に予測できるので、理想の溶接ビードを形成するための試行作業が不要である。すなわち教示工数を低減できる。 According to the first invention, since the shape of the weld bead can be predicted before welding, trial work for forming an ideal weld bead is unnecessary. That is, the teaching man-hour can be reduced.
第2の発明によれば、予測される溶接ビードの形状が視覚的に表示されるので、第1の発明が奏する効果に加えて、溶接ビードの形状認識を簡略化することができる。 According to the second invention, since the predicted shape of the weld bead is visually displayed, the shape recognition of the weld bead can be simplified in addition to the effect of the first invention.
第3の発明によれば、移動ピッチに代えてウロコの重ね率を教示するようにしたことによって、理想の溶接ビード外観をイメージした教示を可能にしたので、第1および第2の発明が奏する効果に加えて、より一層教示工数を低減することができる。 According to the third invention, the teaching of the ideal welding bead appearance is made possible by teaching the scale overlap ratio instead of the moving pitch, so that the first and second inventions are effective. In addition to the effect, the teaching man-hour can be further reduced.
第4の発明によれば、溶接ビードを形成するウロコの総数を算出するようにしたので、第1〜3の発明が奏する効果に加えて、溶接施工後の溶接ビードの外観を簡単にイメージすることができる。 According to the fourth invention, since the total number of scales forming the weld bead is calculated, in addition to the effects exhibited by the first to third inventions, the appearance of the weld bead after welding is simply imaged. be able to.
第5の発明によれば、溶接ビードの形状情報として、直径値、総数、重ね率、移動ピッチおよび予測ビード形状のうち、いずれか複数または全部を表示するようにしたので、第1〜4の発明が奏する効果に加えて、溶接施工後の溶接ビードの外観をより一層簡単にイメージすることができる。 According to the fifth invention, as the weld bead shape information, any one or more or all of the diameter value, the total number, the overlap rate, the movement pitch, and the predicted bead shape are displayed. In addition to the effects of the invention, the appearance of the weld bead after welding can be more easily imagined.
以下、発明の実施形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described based on examples with reference to the drawings.
図1は、本発明に係るステッチパルス溶接装置1のブロック図である。同図において、従来技術の図5との相違は、ロボット制御装置RC、操作手段としてのティーチペンダントTPである。その他、図4で説明したマニピュレータM、溶接電源WP、ワイヤリール56、ガスボンベ58等は、図示せずに省略している。以下、本発明の主要部分を構成するロボット制御装置RCおよびティーチペンダントTPについて、説明する。
FIG. 1 is a block diagram of a stitch
ロボット制御装置RCは、マニピュレータMに溶接動作の制御を実行させるためのものであり、その中枢となる主制御部3、マニピュレータMの軌跡演算等を行って演算結果を駆動信号として駆動指令部12に出力する動作制御部11、マニピュレータMの各サーボモータを回転制御するためのサーボ制御信号を出力する駆動指令部12、作業プログラムおよび各種パラメータ等を記憶するためのハードディスク4、一時的な計算領域であるRAM5、中央演算処理装置であるCPU6、溶接の制御を司る溶接制御部13および図示しないサーボドライバを備えており、これらはバス(図示せず)を介して接続されている。
The robot controller RC is for causing the manipulator M to control the welding operation. The robot controller RC performs the trajectory calculation of the main control unit 3 and the manipulator M as the center, and uses the calculation result as a drive signal as a
操作手段であるティーチペンダントTPは、各種情報を表示する表示部41と、マニピュレータMの移動目標位置、溶接条件等の各種条件を設定する設定部42とを備えている。設定部42によって設定された各種条件等はロボット制御装置RCに入力される。
The teach pendant TP, which is an operation means, includes a
主制御部3は、設定部42から入力された溶接条件を記憶処理する教示処理部20を備えている。教示処理部20は、ステッチパルス溶接時に必要な条件である溶接電流、溶接電圧、移動速度、移動ピッチ、溶接時間および冷却時間が設定部42から入力されると、溶接条件Tc(溶接電流、溶接電圧および溶接時間)、移動速度Sp、移動ピッチMpおよび冷却時間Ctを、ハードディスク4に記憶する。
The main control unit 3 includes a
主制御部3は、さらにウロコ直径算出部22、移動ピッチ算出部25、ビード形状生成部23、ウロコ総数算出部26および表示処理部24を備えている。一方、ハードディスク4には、溶接条件(溶接電流、溶接電圧および溶接時間)と、この溶接条件下で形成されるウロコ(溶接痕)の直径値との関係が関連づけられた溶接条件データベース21が記憶されている。この溶接条件データベース21は、事前の実験等により予め定められたものである。
The main control unit 3 further includes a scale diameter calculation unit 22, a movement pitch calculation unit 25, a bead shape generation unit 23, a scale total
図2は、溶接条件データベースの一例を示す図である。溶接条件データベース21は、使用するワークの板厚、溶接ワイヤの材質や直径値等、実際の溶接環境下において、溶接電流および溶接電圧を変化させながらウロコの直径値を記録するという手法で蓄積したデータを、データベース化したものである。より具体的には、例えばワークの板厚が1mm、溶接ワイヤが鉄の0.6mmという溶接環境下において、溶接時間を0.2秒に固定し、溶接電流および溶接電圧を変化させながら1回のステッチパルス溶接を行ったときに形成されるウロコの直径値を記録する。次に、溶接時間を例えば0.3秒にし、再度溶接電流および溶接電圧を変化させながらウロコの直径値を記録する。この一連の作業を繰り返して蓄積したデータを、溶接条件データベース21としてハードディスク4に予め記憶している。当然のことではあるが、例えばワークの板厚が1mm、溶接ワイヤが鉄の0.8mmという上記とは異なる溶接環境が存在する場合は、各々の溶接環境に応じた溶接条件データベースを作成しておくことが必要となる。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a welding condition database. The
次に、動作を説明する。ステッチパルス溶接時に必要な条件である溶接電流、溶接電圧、移動速度、移動ピッチ、溶接時間および冷却時間が、ティーチペンダントTPの設定部42から入力されると、これらの条件に基づいて、ウロコ直径値Sr、予測ビード形状Bdおよびウロコ総数Bnが算出される。 Next, the operation will be described. When the welding current, welding voltage, moving speed, moving pitch, welding time and cooling time, which are necessary conditions for stitch pulse welding, are input from the setting unit 42 of the teach pendant TP, the diameter of the scale is determined based on these conditions. The value Sr, the predicted bead shape Bd, and the total number of scales Bn are calculated.
まず、ウロコ直径値Srの算出方法について説明する。ウロコ直径算出部22は、入力された溶接条件Tcの溶接電流、溶接電圧および溶接時間に基づいて、溶接条件データベース21から、ウロコ直径値Srを算出する。図2で示しているように、溶接条件データベース21は代表する溶接電流値および溶接電圧値を選択した状態で取得されたデータベースとなっているが、これらは内部的に近似曲線で展開されるので、例えば溶接時間0.3秒、溶接電流値35A、溶接電圧値15V等の中間の値が溶接条件Tcとして入力されても、近似曲線に基づき、ウロコ直径値Srを算出することが可能である。算出したウロコ直径値Srは、ハードディスク4に記憶しておく。
First, a method for calculating the scale diameter value Sr will be described. The scale diameter calculator 22 calculates the scale diameter value Sr from the
次に、ビード形状の算出方法について説明する。ビード形状生成部23は、ウロコ直径値Srおよび移動ピッチMpに基づいて、溶接ビードを溶接トーチ側であって且つ鉛直方向から見たときに予測される予測ビード形状を二次元平面上に生成する。 Next, a method for calculating the bead shape will be described. The bead shape generation unit 23 generates, on a two-dimensional plane, a predicted bead shape that is predicted when the weld bead is viewed on the welding torch side and from the vertical direction, based on the scale diameter value Sr and the movement pitch Mp. .
図3は、予測ビード形状を生成する様子を説明するための図である。同図に示すように、まず仮想的な二次元平面Hrを生成し、この二次元平面Hrの適当な座標位置に開始位置P1を定義する。そして、この開始点から適当な方向を決定し、溶接進行方向Drとする。そして、開始位置から移動ピッチMp分だけ等間隔に溶接線を分割する。そして、全ての分割点P1〜Pnに直径値Srの真円Crを生成することにより、予測ビード形状Bdが生成される。分割点の数は、作業者が予測ビード形状Bdのイメージが湧く程度の数で良く、例えば4〜5個程度でも10個以上としても良い。算出した予測ビード形状Bdの二次元平面データは、ハードディスク4に記憶しておく。
FIG. 3 is a diagram for explaining how to generate a predicted bead shape. As shown in the figure, first, a virtual two-dimensional plane Hr is generated, and a start position P1 is defined at an appropriate coordinate position of the two-dimensional plane Hr. And an appropriate direction is determined from this starting point, and it is set as welding progress direction Dr. Then, the weld line is divided at equal intervals from the start position by the moving pitch Mp. And the prediction bead shape Bd is produced | generated by producing | generating the perfect circle Cr of diameter value Sr in all the division points P1-Pn. The number of division points may be a number that allows the operator to generate an image of the predicted bead shape Bd, for example, about 4 to 5 or 10 or more. The calculated two-dimensional plane data of the predicted bead shape Bd is stored in the
上記では、移動ピッチMpを設定部42から入力するようにしているが、移動ピッチMpに代えてウロコ重ね率Lrを入力するようにし、このウロコ重ね率Lrおよびウロコ直径値Srに基づいて移動ピッチMpを算出するようにしても良い。以下、ウロコの重ね率が入力された場合の移動ピッチの算出方法について説明する。 In the above description, the movement pitch Mp is input from the setting unit 42, but the scale overlap rate Lr is input instead of the shift pitch Mp, and the shift pitch is based on the scale overlap rate Lr and the scale diameter value Sr. Mp may be calculated. Hereinafter, a method of calculating the movement pitch when the scale overlap rate is input will be described.
図4は、ウロコ重ね率を説明するための図である。ウロコ重ね率Lrとは、ウロコと次のウロコとが重なっている率のことである。移動ピッチ算出部25は、次式によって移動ピッチMpを算出する。 FIG. 4 is a diagram for explaining the scale overlap rate. The scale overlap rate Lr is the rate at which the scale is overlapped with the next scale. The movement pitch calculation unit 25 calculates the movement pitch Mp by the following equation.
移動ピッチMp=ウロコ直径値Sr−(ウロコ直径値Sr×ウロコ重ね率Lr) Movement pitch Mp = scale diameter value Sr− (scale diameter value Sr × scale overlay rate Lr)
算出した移動ピッチMpは、ハードディスク4に記憶しておく。
The calculated movement pitch Mp is stored in the
また、ウロコの総数を算出するようにしても良い。以下、ウロコの総数を算出する方法について説明する。
ウロコ総数算出部26は、まず溶接長を算出する。溶接開始位置および溶接終了位置は予め教示されている。この間の距離が溶接長であり、容易に算出できる。そして、次式によってウロコ総数Bnを算出する。
Further, the total number of scales may be calculated. Hereinafter, a method for calculating the total number of scales will be described.
The scale total
ウロコ総数Bn=溶接長/移動ピッチ+1 Scale total number Bn = welding length / moving pitch + 1
上記の「+1」の意味は、演算によって剰余が発生した場合は、溶接終了位置において移動ピッチに到達していなくても溶接終了点で溶接を行うためである。ウロコ総数Bnは、ハードディスク4に記憶する。
The meaning of the above “+1” is to perform welding at the welding end point even if the movement pitch is not reached at the welding end position when a remainder is generated by the calculation. The scale total number Bn is stored in the
次に表示処理部24について説明する。設定部42からの指示入力がなされると、表示処理部24は、ハードディスク4に記憶されているウロコ直径値Sr、ウロコ総数Bn、ウロコ重ね率Lr、移動ピッチMpおよび予測ビード形状Bdを、形状情報として表示部41に表示する。形状情報は、上記全てのデータが表示されるのが好ましいが、いずれか1つまたは複数であっても良い。また、設定部42からの指示入力は、ステッチパルス時の溶接条件を設定しているときに実行可能なように構成しておくことが望ましい。
Next, the display processing unit 24 will be described. When an instruction is input from the setting unit 42, the display processing unit 24 displays the scale diameter value Sr, the scale total number Bn, the scale overlay rate Lr, the movement pitch Mp, and the predicted bead shape Bd stored in the
上述したように、溶接ビードの形状を溶接施工前に予測できるので、理想の溶接ビードを形成するための試行作業が不要である。すなわち教示工数を低減できる。 As described above, since the shape of the weld bead can be predicted before welding, trial work for forming an ideal weld bead is unnecessary. That is, the teaching man-hour can be reduced.
また、予測される溶接ビードの形状が視覚的に表示されるので、上記効果に加えて、溶接ビードの形状認識を簡略化することができる。 Moreover, since the predicted shape of the weld bead is visually displayed, in addition to the above effects, the shape recognition of the weld bead can be simplified.
また、移動ピッチに代えてウロコの重ね率を教示するようにしたことによって、理想の溶接ビード外観をイメージした教示を可能にしたので、上記効果に加えて、より一層教示工数を低減することができる。 In addition to teaching the ideal welding bead appearance by teaching the scale overlap rate instead of the moving pitch, the teaching man-hour can be further reduced in addition to the above effects. it can.
また、溶接ビードを形成するウロコの総数を算出するようにしたので、上記効果に加えて、溶接施工後の溶接ビードの外観を簡単にイメージすることができる。 Further, since the total number of scales forming the weld bead is calculated, in addition to the above effects, the appearance of the weld bead after welding can be easily imagined.
また、溶接ビードの形状情報として、直径値、総数、重ね率、移動ピッチおよび予測ビード形状のうち、いずれか1つまたは複数または全部を表示するようにしたので、上記効果に加えて、溶接施工後の溶接ビードの外観をより一層簡単にイメージすることができる。 In addition to the above effects, welding construction is performed because any one or more or all of the diameter value, total number, overlap rate, moving pitch, and predicted bead shape are displayed as the shape information of the weld bead. The appearance of the later weld bead can be imaged more easily.
1 ステッチパルス溶接装置
3 主制御部
4 ハードディスク
5 RAM
6 CPU
7 溶接ワイヤ
11 動作制御部
12 駆動指令部
13 溶接制御部
20 教示処理部
21 溶接条件データベース
22 ウロコ直径算出部
23 ビード形状生成部
24 表示処理部
25 移動ピッチ算出部
26 ウロコ総数算出部
41 表示部
42 設定部
51 従来のステッチパルス溶接装置
52 コンジットケーブル
53 上アーム
54 下アーム
55 手首部
56 ワイヤリール
57 溶接ワイヤ
58 ガスボンベ
A アーク
Bd 予測ビード形状
Bn ウロコ総数
Cr 真円
Ct 冷却時間
Db 溶接条件データベース
Dr 溶接進行方向
Ew 突き出し長
G シールドガス
Hr 二次元平面
Lr ウロコ重ね率
M マニピュレータ
Mp 移動ピッチ
P1 アーク開始点
RC ロボット制御装置
Sc 溶接痕
Sr ウロコ直径値
Sp 移動速度
T アーク溶接トーチ
Tc 溶接条件
TP ティーチペンダント
W ワーク
WP 溶接電源
Y 溶融池
Y’ 溶接痕
1 Stitch pulse welding device 3
6 CPU
7 welding wire 11
Claims (5)
前記溶接条件と前記ウロコの直径値との対応関係を予め記憶した溶接条件データベース部と、
前記溶接条件を入力として前記溶接条件データベース部から前記直径値を算出するウロコ直径算出部と、
少なくとも前記直径値を含む前記溶接ビードの形状情報を前記操作手段に表示する表示処理部と、
を備えたことを特徴とするステッチパルス溶接装置。 Based on welding conditions including welding current, welding voltage and welding time set in advance by operation means, an arc is generated with the welding torch stopped, and after the welding time has elapsed, the arc is stopped, and then the welding torch is While repeatedly regenerating the arc by moving it to the arc restart point separated by a predetermined movement pitch in the welding progress direction, the scales, which are welding marks formed by one generation of the arc, are superimposed on the workpiece. In a stitch pulse welding apparatus for forming a weld bead,
A welding condition database section that stores in advance the correspondence between the welding condition and the diameter value of the scale,
A scale diameter calculator for calculating the diameter value from the welding condition database unit with the welding condition as an input,
A display processing unit for displaying shape information of the weld bead including at least the diameter value on the operation means;
A stitch pulse welding apparatus comprising:
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