JP5302061B2 - アーク溶接装置 - Google Patents
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Description
溶溶接トーチを移動させるマニピュレータと、1以上の溶接速度変更点を含む教示点および溶接速度設定値を教示データとして入力する可搬式操作手段と、記憶された前記教示データに基づいて前記マニピュレータに動作制御信号を出力するとともに溶接速度設定信号を出力するロボット制御手段と、前記溶接速度設定信号を入力として前記溶接速度設定信号に応じたガス流量設定信号を出力するガス流量設定手段と、前記ガス流量設定信号を入力として前記シールドガスの流量を調整するガス流量自動調整手段とを備え、前記溶接速度設定値に応じて前記シールドガスの流量を調整しながらガスシールドアーク溶接を行うアーク溶接装置において、
前記ロボット制御手段は、前記溶接速度変更点で前記溶接速度設定値が増加するか否かを判定し、前記溶接速度設定値が増加すると判定したときは、前記溶接トーチが前記溶接速度変更点に到達する時刻よりもシールドガス安定時間だけ遡った時刻に前記溶接速度変更点での溶接速度設定値に応じた溶接速度設定信号を出力し、前記溶接速度設定値が増加しないと判定したときは、前記溶接トーチが前記溶接速度変更点に到達してから前記溶接速度変更点での溶接速度設定値に応じた溶接速度設定信号を出力することを特徴とするアーク溶接装置である。
図1は、本発明に係るアーク溶接装置1のブロック図である。同図において、従来技術として示した図9との相違は、ロボット制御装置16である。以下、ロボット制御装置16について詳細に説明する。なお、後述するロボット制御装置16の各部は、図示しないバスで接続されている。
溶接開始点P1付近でのシールド効果を十分に得るために先行してガスを出力するプリフロー処理を行いながら、溶接トーチ7を溶接開始点P1まで移動させる。プリフロー処理中のガス流量は区間Aのガス流量と同じである。
溶接トーチ7を、区間Aの溶接速度設定値(30cm/分)で移動させながら、アーク溶接を行う。このときのガス流量は、溶接速度設定値とガス流量との関係が予め定められた関数によって算出される流量である。
時刻t2は、溶接トーチ7が溶接速度変更点P2に到達する時刻t3よりも、シールドガス安定時間Tdだけ遡った時刻である。溶接速度変更点P2では、区間Aの溶接速度設定値よりも増加する(40cm/分となる)よう教示されているので、この時刻t2のタイミングで、ガス流量を区間Bの溶接速度設定値に対応する流量に変更する。
ガス流量が増加し、区間Bのガス流量で安定する。この間の溶接速度は、区間Aの溶接速度設定値(30cm/分)である。
溶接トーチ7が溶接速度変更点P2に到達する。このタイミングで、溶接速度を区間Bの溶接速度設定値(40cm/分)に変更する。
溶接トーチ7を、区間Bの溶接速度設定値(40cm/分)で移動させながらアーク溶接を行う。ガス流量は区間Bの溶接速度設定値に対応する流量である。
次の溶接速度変更点P3では、溶接速度設定値が減少する。したがって、溶接速度設定信号の先行出力処理は行わない。すなわち、ガス流量は、区間Bのガス流量のまま変更しない。
溶接トーチ7が溶接速度変更点P3に到達するので、このタイミングで、溶接速度を区間Cの溶接速度設定値(35cm/分)に変更する。ガス流量も区間Cの溶接速度設定値に対応する流量に変更する。
溶接トーチ7を、区間Cの溶接速度設定値で移動させながらアーク溶接を行う。
次に、本発明の実施形態2について説明する。実施形態1との相違は、シールドガス安定時間の間、ガス流量を、現在の流量から溶接速度変更点での流量に徐々に増加させるように、溶接速度設定信号Vwを出力するように構成した点である。
時刻t2は、溶接トーチ7が溶接速度変更点P2に到達する時刻t3よりも、シールドガス安定時間Tdだけ遡った時刻である。溶接速度変更点P2では、区間Aの溶接速度設定値よりも増加する(40cm/分となる)よう教示されている。したがって、この時刻t2から、ガス流量を区間Bの溶接速度設定値に対応する流量に徐々に増加させるよう、時刻t2〜t3の期間(シールドガス安定時間Tdの間)、現在の溶接速度設定値から溶接速度変更点での溶接速度設定値に徐々に増加させる溶接速度設定信号Vwを所定周期毎に出力する。この処理は、速度信号出力制御部28によって行われる(上述した図3のステップS14の段階で処理される)。
この期間における溶接速度設定信号Vwは、ロボット制御装置16の制御周期等、予め定めた所定周期毎にガス流量設定回路18に出力される。所定周期毎に出力する溶接速度設定信号Vwは、以下のように算出すれば良い。まず、シールドガス安定時間Tdを所定周期で除することによって出力回数を決定する。さらに、溶接速度変更点での溶接速度設定値から現在の溶接速度設定値を減じた差分を、出力回数によって除することによって出力1回あたりの増分値を決定する。そして、出力回数N回毎に増分値を積算加算した値を溶接速度設定信号Vwとして算出して出力する。この処理によって、区間Bにおいてガス流量を徐々に増加させる。
Dw 教示データ
Gw ガス流量設定信号
Iw 溶接電流
Mc 動作制御信号
P1 溶接開始点
P2 溶接速度変更点
P3 溶接速度変更点
P4 溶接終了点
Pc 溶接電源出力制御信号
S 境界線
t、t1〜t4 時刻
Td シールドガス安定時間
Vw 溶接速度設定信号
1 アーク溶接装置
2 被溶接物
3 アーク
7 溶接トーチ
13 溶接ワイヤ
14 マニピュレータ
15 ティーチペンダント
16 ロボット制御装置
18 ガス流量設定回路
19 ガス流量自動調整器
20 ガスシリンダ
21 溶接電源
23 CPU
24 RAM
25 ハードディスク
26 主制御部
27 解釈実行部
28 速度信号出力制御部
30 アーク溶接装置
41 タングステン電極
44 ノズル
45 溶融池
46 シールドガス
Claims (4)
- 溶接トーチを移動させるマニピュレータと、1以上の溶接速度変更点を含む教示点および溶接速度設定値を教示データとして入力する可搬式操作手段と、記憶された前記教示データに基づいて前記マニピュレータに動作制御信号を出力するとともに溶接速度設定信号を出力するロボット制御手段と、前記溶接速度設定信号を入力として前記溶接速度設定信号に応じたガス流量設定信号を出力するガス流量設定手段と、前記ガス流量設定信号を入力として前記シールドガスの流量を調整するガス流量自動調整手段とを備え、前記溶接速度設定値に応じて前記シールドガスの流量を調整しながらガスシールドアーク溶接を行うアーク溶接装置において、
前記ロボット制御手段は、前記溶接速度変更点で前記溶接速度設定値が増加するか否かを判定し、前記溶接速度設定値が増加すると判定したときは、前記溶接トーチが前記溶接速度変更点に到達する時刻よりもシールドガス安定時間だけ遡った時刻に前記溶接速度変更点での溶接速度設定値に応じた溶接速度設定信号を出力し、前記溶接速度設定値が増加しないと判定したときは、前記溶接トーチが前記溶接速度変更点に到達してから前記溶接速度変更点での溶接速度設定値に応じた溶接速度設定信号を出力することを特徴とするアーク溶接装置。 - 前記シールドガス安定時間は、前記可搬式操作手段から前記溶接速度変更点ごとに変更可能であることを特徴とする請求項1記載のアーク溶接装置。
- 前記シールドガス安定時間は、現在の溶接速度設定値と前記溶接速度変更点での溶接速度設定値との差である速度増加量を入力とし、この速度増加量とシールドガスが安定する時間との関係を予め定めた関数によって算出されることを特徴とする請求項1記載のアーク溶接装置。
- 前記速度信号出力制御部は、前記シールドガス安定時間の間、現在の溶接速度設定値から前記溶接速度変更点での溶接速度設定値に徐々に増加させる溶接速度設定信号を所定周期毎に出力することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のアーク溶接装置。
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