JP5795198B2 - Arc welding method - Google Patents
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Description
本発明は、溶接継手に関する幾何学量の測定結果に基づいて溶接条件を設定し、アーク溶接を行うアーク溶接方法に関する。 The present invention relates to an arc welding method for performing arc welding by setting welding conditions based on a measurement result of a geometric amount related to a welded joint.
従来、このようなアーク溶接方法として、溶接電圧の極性を切り替えながらアルミニウム等の部材をアーク溶接する際に、溶接される部材間のギャップに応じて極性比率を変化させるようにしたアーク溶接法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as such an arc welding method, when a member such as aluminum is arc-welded while switching the polarity of the welding voltage, an arc welding method in which the polarity ratio is changed in accordance with the gap between the members to be welded. It is known (see, for example, Patent Document 1).
このアーク溶接法においては、極性比率以外の溶接条件、すなわち溶接電流、溶接電圧、溶接速度、ウィービング周波数、ウィービング振幅及び狙い位置オフセット量についても、重ね継手のギャップに応じて変化させるようにしている。 In this arc welding method, welding conditions other than the polarity ratio, that is, welding current, welding voltage, welding speed, weaving frequency, weaving amplitude, and target position offset amount are also changed according to the gap of the lap joint. .
また、従来、円又は円弧状のウィービング動作を伴うアーク溶接において、ウィービング面と溶接方向との成す角であるウィービング角は、溶接トーチの前進角に等しいか又は0°である。ウィービング角が0°ということは、ウィービング面と溶接方向とが平行であることを意味する。 Conventionally, in arc welding with a circular or arc-shaped weaving operation, the weaving angle, which is the angle formed by the weaving surface and the welding direction, is equal to the advance angle of the welding torch or 0 °. A weaving angle of 0 ° means that the weaving surface and the welding direction are parallel.
しかしながら、特許文献1のアーク溶接法によれば、重ね継手のギャップが変動する場合、この変動に応じて極性比率等の溶接条件を変化させながら溶接を行うようにしているので、形成される溶接ビードは、外観が均一とならず、見栄えが悪化する。
However, according to the arc welding method of
また、上述のようなウィービング動作を伴うアーク溶接を行う場合、溶接継手がせぎり継手であるとすると、せぎり継手における母材面に沿った方向のギャップすなわち開先の幅が狭い場合には、十分な溶け込み量が得られず、良好な溶接強度を得ることができない。なお、せぎり継手とは、重ね継手における一方の母材に段差部を設けて、双方の母材がほぼ同一平面上に位置するようにしたものである。 Also, when performing arc welding with the weaving operation as described above, if the welded joint is a joint, the gap in the direction along the base material surface in the joint, that is, the width of the groove is narrow. A sufficient amount of penetration cannot be obtained, and good welding strength cannot be obtained. In addition, a squeeze joint is a structure in which a step portion is provided on one base material in a lap joint so that both base materials are located on substantially the same plane.
本発明の目的は、かかる従来技術の問題点に鑑み、溶接継手における幾何学量の変動に拘わらず、均一な外観の溶接ビードが得られるアーク溶接方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an arc welding method capable of obtaining a weld bead having a uniform appearance regardless of a change in geometric amount in a welded joint in view of the problems of the prior art.
本発明のアーク溶接方法は、ワーク上の溶接線に沿った所定範囲内の複数の測定点について、測定点毎に溶接継手の幾何学量を測定する測定工程と、前記測定工程による幾何学量の測定結果に基づき、前記所定範囲にわたるアーク溶接による溶接ビードの外観が均一となるように溶接条件を設定する設定工程と、前記設定工程で設定された溶接条件に従い、前記所定範囲にわたるアーク溶接を行う溶接工程とを備え、前記溶接継手は、せぎり継手であり、前記測定工程では、前記せぎり継手についての前記ワークの面に平行な方向の間隔を測定し、前記設定工程では、前記測定工程で測定されたせぎり継手の間隔の最大値に対応するウィービング幅を、前記所定範囲にわたる共通のウィービング幅として設定することを特徴とする。 The arc welding method of the present invention includes a measurement step of measuring a geometric amount of a welded joint for each measurement point at a plurality of measurement points within a predetermined range along a weld line on the workpiece, and a geometric amount by the measurement step. Based on the measurement results, a setting step for setting welding conditions so that the appearance of the weld bead by arc welding over the predetermined range is uniform, and arc welding over the predetermined range according to the welding conditions set in the setting step A welding step to be performed , wherein the weld joint is a joint, and in the measurement step, an interval in a direction parallel to the surface of the workpiece with respect to the joint is measured, and in the setting step, the measurement is performed. The weaving width corresponding to the maximum value of the distance between the joint joints measured in the process is set as a common weaving width over the predetermined range .
本発明によれば、所定範囲内の測定点毎に溶接継手の幾何学量を測定し、その測定結果に基づき、所定範囲にわたり、溶接ビードの外観が均一となるように溶接条件を設定するようにしたため、所定範囲内で溶接継手の間隔等が変動する場合でも、均一な外観の溶接ビードを得ることができる。 According to the present invention, the geometric amount of the welded joint is measured at each measurement point within a predetermined range, and the welding conditions are set based on the measurement result so that the appearance of the weld bead is uniform over the predetermined range. Therefore, even when the interval between weld joints fluctuates within a predetermined range, a weld bead having a uniform appearance can be obtained.
また、所定範囲にわたる共通のウィービング幅でアーク溶接が行われるので、アーク溶接により形成される溶接ビードの外観を、溶接ビードの幅の点において均一化することができる。 Further , since arc welding is performed with a common weaving width over a predetermined range, the appearance of the weld bead formed by arc welding can be made uniform in terms of the width of the weld bead.
また、本発明の別のアーク溶接方法は、ワーク上の溶接線に沿った所定範囲内の複数の測定点について、測定点毎に溶接継手の幾何学量を測定する測定工程と、前記測定工程による幾何学量の測定結果に基づき、前記所定範囲にわたるアーク溶接による溶接ビードの外観が均一となるように溶接条件を設定する設定工程と、前記設定工程で設定された溶接条件に従い、前記所定範囲にわたるアーク溶接を行う溶接工程とを備え、前記溶接継手は、せぎり継手であり、前記測定工程では、前記せぎり継手についての前記ワークの面に平行な方向の間隔を測定し、前記設定工程では、前記測定工程で測定されたせぎり継手の間隔が大きい溶接位置ほど小さいウィービング角となるように、溶接位置に応じて異なるウィービング角を設定することを特徴とする。 Further, another arc welding method of the present invention includes a measuring step of measuring a geometric amount of a welded joint for each measuring point with respect to a plurality of measuring points within a predetermined range along the weld line on the workpiece, and the measuring step A setting step for setting welding conditions so that the appearance of the weld bead by arc welding over the predetermined range is uniform based on the measurement result of the geometric amount by the method, and the predetermined range according to the welding conditions set in the setting step A welding step of performing arc welding over the welding joint , the weld joint is a joint, and in the measurement step, the spacing in the direction parallel to the surface of the workpiece with respect to the joint is measured, and the setting step in the as spacing Segiri joint measured by the measuring step is greater welding position smaller weaving angle, to set the weaving different angles depending on the welding position And butterflies.
これによれば、せぎり継手の間隔が大きな溶接位置ではワークへの入熱量が小さくなり、間隔が小さな溶接位置では入熱量が大きくなるので、間隔の小さな溶接位置では十分な溶け込み量が得られず、間隔の大きな溶接位置では溶け落ちが発生しやすいという従来のウィービング動作を伴う場合の不都合を解消することができる。したがって、外観の均一化を、溶接強度を劣化させることなく達成することができる。 According to this, since the heat input to the workpiece is small at the welding position where the gap of the gap joint is large, and the heat input is large at the welding position where the gap is small, a sufficient amount of penetration can be obtained at the welding position where the gap is small. In addition, it is possible to eliminate the inconvenience associated with the conventional weaving operation in which melt-off is likely to occur at welding positions having a large interval. Therefore, uniform appearance can be achieved without degrading the welding strength.
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る溶接ロボットシステムの構成を示すブロック図である。このシステムは、アルミニウム部材からなるワーク1を、MIG(ミグ)溶接により溶接するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a welding robot system according to an embodiment of the present invention. In this system, a
図1に示すように、このシステムは、システムの各部を制御する制御部2と、制御部2に指示を与えるための操作部3と、ワーク1の溶接継手の幾何学量を計測するためのレーザセンサ4と、ワーク1の溶接を行うための溶接トーチ5と、溶接トーチ5及びワーク1に溶接電流を供給する溶接電源6と、溶接トーチ5に溶接用ワイヤを供給するワイヤ供給部7と、溶接トーチ5にシールドガスを供給するガス供給部8と、ワーク1や、レーザセンサ4、溶接トーチ5を保持して動かすマニピュレータ9とを備える。
As shown in FIG. 1, this system includes a
マニピュレータ9は2台のロボット本体により構成される。一方のロボット本体によりワーク1が直接又はジグを介して保持され、位置決めされる。また、他方のロボット本体により、レーザセンサ4及び溶接トーチ5が操作される。すなわち、制御部2は、2台のロボット本体を制御し、協調させて溶接作業を行う。
The
図2は制御部2により実行される溶接処理の一部を示すフローチャートである。この溶接処理においては、溶接により形成される溶接ビードの外観を均一にして統一すべき範囲として予め定められたワーク1上の溶接範囲の1つ(以下、「外観統一範囲」という。)について、溶接ビードが均一な外観を有するようにMIG溶接が行われる。外観統一範囲としては、例えば1つの溶接線に係る溶接範囲や、指定された複数本の溶接線に及ぶ溶接範囲、ワーク1上の全溶接線にわたる溶接範囲が該当する。
FIG. 2 is a flowchart showing a part of the welding process executed by the
図2の溶接処理に際し、制御部2は、まず、ステップS1の測定工程において、「幾何学量測定処理」を行う。この処理では、ワーク1上の外観統一範囲にわたり、幾何学量を測定する。次に、この測定結果に基づき、ステップS2の設定工程において、外観統一範囲わたる溶接を行うための溶接条件を設定する「溶接条件設定処理」を行う。そして、ステップS3の溶接工程において、設定された溶接条件に従い、外観統一範囲にわたり、アーク溶接の一種であるMIG溶接により溶接線に沿った接合を行う「MIG溶接処理」を行う。
In the welding process of FIG. 2, the
以下、上記ステップS1〜S3の各工程について詳細に説明する。 Hereinafter, each process of said step S1-S3 is demonstrated in detail.
(1)測定工程
ステップS1の幾何学量測定処理においては、マニピュレータ9を構成する一方のロボット本体によりワーク1が保持され、他方のロボット本体により、溶接トーチ5に固定されたレーザセンサ4で、幾何学量の測定が行われる。
(1) Measurement process In the geometric amount measurement process in step S1, the
図3は、幾何学量が測定されるワーク1の一部を切り取って示す斜視図である。図3に示すように、ワーク1は、端部同士が相互に溶接されるワーク部分11及びワーク部分12を有する。ワーク部分11及び12の相互に隣接する端部に沿った溶接線に沿って幾何学量が測定される。ワーク1としては、例えばオートバイのフレームが該当する。以下の説明では、溶接方向をX軸の正方向とし、Y軸がワーク1の面に平行である右手系のXYZ座標系を用いる。
FIG. 3 is a perspective view showing a part of the
図4は、図3の部分を溶接線に垂直な面(YZ平面)で切断して示す断面図である。図4に示すように、ワーク部分11の端部は、X軸に平行な端縁から所定幅で該端部を縁取る重畳部11aと、重畳部11aに隣接し、重畳部11aからワーク部分11の主要部に至る段差を形成する斜部11bとを有する。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the portion of FIG. 3 cut along a plane (YZ plane) perpendicular to the weld line. As shown in FIG. 4, the end portion of the
重畳部11aの表面にワーク部分12端部の裏面が所定のギャップを経て重なるように対向している。これにより、斜部11bとワーク部分12の端部との間に、ほぼV字状の溝の形態を有する開先15が形成される。すなわち、ワーク部分11及び12間の溶接継手はせぎり継手13となっている。したがって、せぎり継手13の近傍において、ワーク部分11及び12の各表面及び各裏面はそれぞれ、ほぼ1つの平面上に位置する。
It faces the surface of the overlapping portion 11a so that the back surface of the end portion of the
重畳部11aの表面と斜部11bの表面とが交差するラインと、ワーク部分12裏面の端縁との間のY軸方向の距離として、ギャップG1が形成されている。また、ワーク部分12端部の裏面と、重畳部11aの表面との間のZ軸方向の距離として、ギャップG2が形成されている。ステップS1では、幾何学量として、ギャップG1、ギャップG2、及び開先15の断面積が測定される。
A gap G1 is formed as a distance in the Y-axis direction between a line where the surface of the overlapping portion 11a intersects the surface of the
図5は、これらの幾何学量を測定する様子を示す。幾何学量の測定は、図5(a)のように、溶接トーチ5に固定されたレーザセンサ4によって、各教示点Pi(i=・・・、n−1、n、n+1、・・・)において、溶接方向とは逆方向(X軸の負の方向)に向かって行われる。各教示点Piは、図5(b)のように、溶接線14に沿うようにして、予めティーチングにより設定されたものである。
FIG. 5 shows how these geometric quantities are measured. As shown in FIG. 5A, the geometric amount is measured by the
(2)設定工程
ステップS2の溶接条件設定処理においては、外観統一範囲についての溶接条件として、外観統一範囲の全範囲に共通のウィービング振幅(ウィ―ビング幅)φと、教示点毎の他の溶接条件とが設定される。
(2) Setting process In the welding condition setting process of step S2, as a welding condition for the uniform appearance range, a weaving amplitude (weaving width) φ common to the entire range of the uniform appearance range and other teaching points are set. Welding conditions are set.
ウィービング振幅φの設定に際しては、ステップS1で測定された各教示点でのギャップG1の最大値に対応するウィービング振幅φの値が設定値とされる。この設定値は、外観統一範囲にわたって共通の溶接条件として設定される。また、この設定値は、予め定められたギャップG1の最大値と、ウィービング振幅φの設定値との対応関係に基づいて決定される。 In setting the weaving amplitude φ, the value of the weaving amplitude φ corresponding to the maximum value of the gap G1 at each teaching point measured in step S1 is set. This set value is set as a common welding condition over the uniform appearance range. This set value is determined based on the correspondence between a predetermined maximum value of the gap G1 and the set value of the weaving amplitude φ.
図6は、このギャップG1の最大値とウィービング振幅φの設定値との関係を例示する。この例の場合、図6のように、外観統一範囲におけるギャップG1の最大値とこれに対応するウィービング振幅φの設定値とは、ほぼ比例関係にある。このような関係は、制御部2が記憶しているテーブルや関数により規定される。このような関係に従い、ステップS1での測定結果に基づき、外観統一範囲における共通のウィービング振幅φが設定される。
FIG. 6 illustrates the relationship between the maximum value of the gap G1 and the set value of the weaving amplitude φ. In the case of this example, as shown in FIG. 6, the maximum value of the gap G1 in the uniform appearance range and the set value of the weaving amplitude φ corresponding thereto are substantially proportional. Such a relationship is defined by a table or function stored in the
教示点毎の他の溶接条件の設定に際しては、他の溶接条件として、例えば溶接電流、EN比率、溶接狙い位置y(図4)及びウィービング角θが設定される。設定値は、予め定められた幾何学量の測定値と設定値との対応関係に基づいて決定される。かかる対応関係は、制御部2が記憶しているテーブルや関数により規定される。
When setting other welding conditions for each teaching point, for example, a welding current, an EN ratio, a welding target position y (FIG. 4), and a weaving angle θ are set as other welding conditions. The set value is determined based on a correspondence relationship between a predetermined geometric amount measurement value and the set value. Such correspondence is defined by a table or function stored in the
例えば、教示点毎の溶接電流の設定は、その教示点での開先15の断面積の測定結果に基づいて行われる。教示点毎のEN比率の設定は、その教示点でのギャップG1及びG2の測定結果に基づいて行われる。教示点毎の溶接狙い位置y及びウィービング角θの設定は、その教示点でのギャップG1の測定結果に基づいて行われる。
For example, the setting of the welding current for each teaching point is performed based on the measurement result of the cross-sectional area of the
図7は、溶接時に溶接ワイヤが描くウィービングの軌跡を例示する。溶接トーチ5から繰り出される溶接ワイヤの先端は、溶接時、例えば図7(a)に示すように、ZX面に垂直な面内で円形の軌跡16を描くように移動する。ただし、ワーク1に対しては、溶接トーチ5が溶接方向(X軸の正方向)へ移動するので、溶接方向に沿った螺旋状の軌跡を描くことになる。この場合、ウィービング振幅φは軌跡16の直径に該当する。
FIG. 7 illustrates the weaving trajectory drawn by the welding wire during welding. For example, as shown in FIG. 7A, the tip of the welding wire fed out from the
軌跡16が存在する面をウィービング面とすると、図7(b)に示すように、ウィービング面はXY面に対して鋭角θをなす。ただし、Y軸の負の方向に向かって、反時計回りの方向を角度θの正方向とする。この角度θがウィービング角θである。軌跡16は、溶接方向と反対側の半分の軌跡区間16Aと、溶接方向側の半分の軌跡区間16Bとで構成される。
When the surface on which the
図8は、開先15(図4)の断面積である開先断面積Sの測定値と、これに基づいて設定される溶接電流の設定値との関係を例示する。開先断面積Sの測定値と溶接電流の設定値との関係は、溶接トーチ5が軌跡区間16Aに沿って移動している場合と軌跡区間16Bに沿って移動している場合とで異なる。図8中のグラフ曲線19Aは、軌跡区間16Aにおける開先断面積Sの測定値と溶接電流の設定値との関係を示しており、グラフ曲線19Bは軌跡区間16Bにおける同関係を示している。
FIG. 8 illustrates the relationship between the measured value of the groove cross-sectional area S, which is the cross-sectional area of the groove 15 (FIG. 4), and the set value of the welding current set based on the measured value. The relationship between the measured value of the groove cross-sectional area S and the set value of the welding current differs between when the
図8のように、軌跡区間16A及び16Bのいずれにおいても、溶接電流は、開先断面積Sが大きいほど大きな値に設定される。これにより、開先15に対し、開先断面積Sに応じた適切な量の溶着金属を付与することができる。
As shown in FIG. 8, in any of the
また、同一の開先断面積Sの測定値に対しては、軌跡区間16Aよりも軌跡区間16Bにおける溶接電流の方が大きい値に設定される。これにより、軌跡区間16Bにおいて、ワーク1への溶接入熱(熱量)を軌跡区間16Aにおける溶接入熱よりも多くして、良好な溶け込みを得ることができる。
For the same measured value of the groove sectional area S, the welding current in the
図9は、ギャップG1及びG2の測定値と、これに基づいて設定されるEN比率の設定値との関係を示す。図9(a)では、ギャップG2が1mm、2mm、3mm及び4mmであるそれぞれの場合について、ギャップG1の測定値と軌跡区間16AにおけるEN比率の設定値との関係が示されている。図9(b)では、ギャップG2が1mm、2mm、3mm及び4mmであるそれぞれの場合について、ギャップG1の測定値と軌跡区間16BにおけるEN比率の設定値との関係が示されている。
FIG. 9 shows the relationship between the measured values of the gaps G1 and G2 and the set value of the EN ratio set based on the measured values. FIG. 9A shows the relationship between the measured value of the gap G1 and the set value of the EN ratio in the
本実施形態においては、溶接電流として交流パルスが用いられ、軌跡区間16A及び軌跡区間16Bのそれぞれについて異なるEN比率が適用される。EN比率とは、交流パルスの1周期において、溶接トーチ5の溶接ワイヤとワーク1との間を流れる総電流量(電気量)に対する溶接ワイヤ(電極)側がマイナス極性(EN極性)であるときに流れる電流量の比率である。
In the present embodiment, an AC pulse is used as the welding current, and different EN ratios are applied to each of the
すなわち、EN極性の場合の電流量をIen、溶接ワイヤ(電極)側がプラス極性(EP極性)である場合の電流量をIepとすれば、EN比率=(Ien/(Ien+Iep))×100(%)となる。EN比率が高いほど余盛が得られ易く、低いほど、より深い溶け込みを得ることができる。 That is, assuming that the current amount in the case of EN polarity is Ien and the current amount in the case where the welding wire (electrode) side is positive polarity (EP polarity) is Iep, EN ratio = (Ien / (Ien + Iep)) × 100 (% ) The higher the EN ratio is, the easier it is to obtain a surplus, and the lower the EN ratio, the deeper the penetration can be obtained.
図9に示すように、軌跡区間16Aにおいては、全体的にEN比率を高くすることにより、溶接用ワイヤの溶融量を増加させて余盛を確保し、かつワーク1への入熱を低減させて溶融池の凝固境界が鮮明となるようにしている。軌跡区間16Bにおいては、全体的にEN比率を低くすることにより、ワーク1へ与える入熱を増大させて良好な溶け込みを確保している。
As shown in FIG. 9, in the
また、図9(a)のように、ギャップG1が大きいほど、またギャップG2が大きいほど、軌跡区間16AにおけるEN比率をリニアに増大させて、余盛の均一化を図るようにしている。また、図9(b)のように、軌跡区間16BにおけるEN比率については、ギャップG1の範囲が1mmまでの範囲では、緩やかな勾配で増加させて良好な溶け込みを得るとともに、1mm以上の範囲では、急な勾配で増大させて溶け落ちを防止するようにしている。
Further, as shown in FIG. 9A, the EN ratio in the
図10は、ギャップG1の測定値と、これに基づいて設定される溶接狙い位置との関係を示す。溶接狙い位置は、図4のように、ワーク部分12裏面の端縁からのY軸方向の距離yで表わされる。溶接狙い位置yの設定値としては、図10のように、ギャップG1の測定値が大きいほど大きな値が採用される。これにより、アンダーカットや融合不良の発生を防止するようにしている。
FIG. 10 shows the relationship between the measured value of the gap G1 and the welding target position set based on the measured value. The welding target position is represented by a distance y in the Y-axis direction from the edge of the back surface of the
図11は、ギャップG1の測定値と、これに基づいて設定されるウィービング角θ(図7(b))の設定値との関係を示す。図11のように、ギャップG1が小さいほど、大きなウィービング角θが設定される。ギャップG1が小さいと、アークエネルギーがワーク1に到達し難くなり、溶け込み量が極端に減少するので、ウィービング角θを大きくして、アークエネルギーがワーク1に到達し易くし、溶け込み量を増加させる必要があるからである。
FIG. 11 shows the relationship between the measured value of the gap G1 and the set value of the weaving angle θ (FIG. 7B) set based on the measured value. As shown in FIG. 11, the smaller the gap G1, the larger the weaving angle θ is set. When the gap G1 is small, the arc energy hardly reaches the
逆に、ギャップG1が大きいほど、小さなウィービング角θが設定される。ギャップG1が大きいと、アークエネルギーがワーク1に到達し易くなり、溶け込み量が増大するので、ウィービング角θを小さくし、アーク熱をワーク1から遠ざけて、ワーク1への入熱を減少させ、溶け落ちによる溶接不良が発生するのを防止する必要があるからである。
On the contrary, the smaller the gap G1, the smaller the weaving angle θ is set. If the gap G1 is large, the arc energy easily reaches the
(3)溶接工程
ステップS3のMIG溶接処理においては、ステップS2で設定した溶接条件に従い、外観統一範囲にわたり、MIG溶接を行う。溶接の開始時には、溶接トーチ5及びレーザセンサ4は、ステップS1の測定を完了したときの位置、すなわち外観統一範囲における溶接開始位置に位置しているので、制御部2は、その状態から直ちに、溶接方向(X軸の正方向)に沿って、溶接を開始することができる。溶接が完了すると、図2の溶接処理が終了する。
(3) Welding process In the MIG welding process in step S3, MIG welding is performed over the uniform appearance range according to the welding conditions set in step S2. At the start of welding, the
本実施形態によれば、外観統一範囲にわたり、ギャップG1等の幾何学量の測定を行い、その測定結果に基づき、外観統一範囲にわたり、共通の溶接条件として、ギャップG1の最大値に対応するウィービング振幅φの値を設定するようにしたため、外観統一範囲にわたり、溶接ビードの幅を統一して、外観を均一にすることができる。 According to the present embodiment, the geometric amount such as the gap G1 is measured over the uniform appearance range, and the weaving corresponding to the maximum value of the gap G1 is performed as a common welding condition over the uniform appearance range based on the measurement result. Since the value of the amplitude φ is set, it is possible to make the appearance uniform by unifying the width of the weld bead over the uniform appearance range.
また、図9のように、ギャップG1及びG2の測定結果に応じて軌跡区間16A及び16BでのEN比率を設定するようにしたので、軌跡区間16Aでは、余盛を確保して鮮明な溶融池の凝固境界を形成するとともに、軌跡区間16Bでは、良好な溶け込みを確保しかつ溶け落ちを防止することができる。
Further, as shown in FIG. 9, since the EN ratio in the
これにより、外観統一範囲にわたり、溶接強度を劣化させることなく、軌跡区間16Aにおいて確実に余盛によるうろこ状の形状を形成し、溶接ビードの外観の均一化に寄与することができる。したがって、上述の溶接ビード幅が統一される効果と相俟って、ギャップG1及びG2の変動に拘わらず、余盛りが一定でTIG(ティグ)溶接のような凝固境界が鮮明な溶接ビードを形成し、外観の均一化をさらに向上させることができる。
Accordingly, a scaly shape due to surplus build-up can be surely formed in the
また、ギャップG1が大きい溶接位置ほど小さなウィービング角θとなるように、溶接位置に応じて異なるウィービング角を設定するようにしたので、ギャップG1が大きい溶接位置ではワーク1への入熱量を小さくし、ギャップG1が小さい溶接位置では入熱量を大きくすることができる。
In addition, since a different weaving angle is set according to the welding position so that the welding position with a larger gap G1 has a smaller weaving angle θ, the amount of heat input to the
これにより、ギャップG1の小さな溶接位置では十分な溶け込み量が得られず、ギャップG1の大きな溶接位置では溶け落ちが発生しやすいという従来の不都合を解消することができる。また、ウィ―ビング振幅φを統一した場合でも、溶接強度が劣化するのを防止することができる。したがって、外観統一範囲にわたる溶接ビードの外観の均一化に寄与することができる。 As a result, it is possible to eliminate the conventional inconvenience that a sufficient amount of penetration cannot be obtained at a welding position where the gap G1 is small, and melting-down easily occurs at a welding position where the gap G1 is large. Further, even when the weaving amplitude φ is unified, it is possible to prevent the welding strength from deteriorating. Therefore, it can contribute to the uniform appearance of the weld bead over the uniform appearance range.
なお、本発明は上述実施形態に限定されない。例えば、上述においては、アーク溶接としてMIG溶接を行う場合について説明したが、MIG溶接に限らず、他のアーク溶接、例えば鉄系の母材に使用されるMAG(マグ)溶接や、炭酸ガスアーク溶接に本発明を適用することもできる。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above description, the case of performing MIG welding as arc welding has been described. However, the present invention is not limited to MIG welding, but other arc welding, for example, MAG (mag) welding used for an iron-based base material, or carbon dioxide arc welding. The present invention can also be applied to.
また、上述においては、溶接継手がせぎり継手の場合について説明したが、他の溶接継手、例えば重ね継手の場合にも、本発明を適用することができる。その場合、外観統一範囲にわたり、重ね継手の重なり部分における隙間が測定され、その測定結果に基づき、溶接ビードの外観が均一となるように、溶接条件が設定される。 In the above description, the case where the welded joint is a barbed joint has been described. However, the present invention can also be applied to other welded joints such as a lap joint. In that case, the gap in the overlapping portion of the lap joint is measured over the uniform appearance range, and the welding conditions are set based on the measurement result so that the appearance of the weld bead is uniform.
1…ワーク、Pn−1、Pn、Pn−1…教示点(測定点)、13…せぎり継手、S1…測定工程、S2…設定工程、S3…溶接工程。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記測定工程による幾何学量の測定結果に基づき、前記所定範囲にわたるアーク溶接による溶接ビードの外観が均一となるように溶接条件を設定する設定工程と、
前記設定工程で設定された溶接条件に従い、前記所定範囲にわたるアーク溶接を行う溶接工程とを備え、
前記溶接継手は、せぎり継手であり、
前記測定工程では、前記せぎり継手についての前記ワークの面に平行な方向の間隔を測定し、
前記設定工程では、前記測定工程で測定されたせぎり継手の間隔の最大値に対応するウィービング幅を、前記所定範囲にわたる共通のウィービング幅として設定することを特徴とするアーク溶接方法。 For a plurality of measurement points within a predetermined range along the weld line on the workpiece, a measurement process for measuring the geometric amount of the weld joint for each measurement point;
Based on the measurement result of the geometric amount by the measurement step, a setting step for setting welding conditions so that the appearance of the weld bead by arc welding over the predetermined range is uniform;
In accordance with the welding conditions set in the setting step, a welding step for performing arc welding over the predetermined range ,
The welded joint is a clam joint,
In the measurement step, the distance in the direction parallel to the surface of the workpiece about the interference joint is measured,
In the setting step, the weaving width corresponding to the maximum value of the gap joint distance measured in the measurement step is set as a common weaving width over the predetermined range .
前記測定工程による幾何学量の測定結果に基づき、前記所定範囲にわたるアーク溶接による溶接ビードの外観が均一となるように溶接条件を設定する設定工程と、
前記設定工程で設定された溶接条件に従い、前記所定範囲にわたるアーク溶接を行う溶接工程とを備え、
前記溶接継手は、せぎり継手であり、
前記測定工程では、前記せぎり継手についての前記ワークの面に平行な方向の間隔を測定し、
前記設定工程では、前記測定工程で測定されたせぎり継手の間隔が大きい溶接位置ほど小さいウィービング角となるように、溶接位置に応じて異なるウィービング角を設定することを特徴とするアーク溶接方法。 For a plurality of measurement points within a predetermined range along the weld line on the workpiece, a measurement process for measuring the geometric amount of the weld joint for each measurement point;
Based on the measurement result of the geometric amount by the measurement step, a setting step for setting welding conditions so that the appearance of the weld bead by arc welding over the predetermined range is uniform;
In accordance with the welding conditions set in the setting step, a welding step for performing arc welding over the predetermined range,
The welded joint is a clam joint,
In the measurement step, the distance in the direction parallel to the surface of the workpiece about the interference joint is measured,
In the setting step, an arc welding method is characterized in that a different weaving angle is set according to a welding position so that a welding position having a larger gap between the gap joints measured in the measurement step has a smaller weaving angle .
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