JP6537135B2 - Crater control method for 2-wire welding - Google Patents

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Description

本発明は、定常期間中は、溶接ワイヤと母材との間にアークを発生させると共に、このアークによって形成された溶融池に溶接ワイヤから後方の挿入位置にフィラーワイヤを送給して行う2ワイヤ溶接のクレータ制御方法に関するものである。   The present invention is performed by generating an arc between the welding wire and the base material during the stationary period and feeding the filler wire from the welding wire to the insertion position at the rear from the welding wire to the molten pool formed by the arc 2 The present invention relates to a crater control method for wire welding.

先行する消耗電極アークによって形成された溶融池に、斜め後方からフィラーワイヤを接触させながら送給して行う2ワイヤ溶接方法は、消耗電極アークの溶接ワイヤとフィラーワイヤとの2つのワイヤを使用するために高速溶接性及び高溶着性に優れている。特に、2ワイヤ溶接方法によって高速溶接を行うときには、ハンピングビードになるのを防止するために、フィラーワイヤを消耗電極アークよりも後方から溶融池に接触させて送給することが重要である。これは、フィラーワイヤを消耗電極アークの発生部内に送給して溶融すると、溶融池の冷却効果が小さくなり、かつ、フィラーワイヤによって溶融池の後半部の盛り上がりを抑えることもできないためにハンピングビードを抑制する効果はほとんどないからである。これに対して、フィラーワイヤをアークの発生部外の溶融池の後半部に接触させて送給し、溶融池の熱によって溶融するようにすれば溶融池が効率よく冷却され、かつ、フィラーワイヤによって溶融池後半部が抑えられてハンピングビードの形成を抑制することができる。以下の説明においては、消耗電極アークのワイヤを溶接ワイヤと記載し、フィラーワイヤとは区別することにする。消耗電極アークを発生させる溶接法としては、炭酸ガスアーク溶接法、マグ溶接法、ミグ溶接法、パルスマグ溶接法、パルスミグ溶接法、消耗電極交流パルスアーク溶接法等が使用される。   The two-wire welding method, in which the filler wire is fed while being in contact with the molten pool formed by the preceding consumable electrode arc while obliquely contacting the filler wire, uses two wires of the consumable electrode arc welding wire and the filler wire. Therefore, it is excellent in high-speed weldability and high weldability. In particular, when high-speed welding is performed by a two-wire welding method, it is important to feed the filler wire in contact with the molten pool from behind the consumable electrode arc in order to prevent it from becoming a humping bead. This is because when the filler wire is fed into the generation part of the consumable electrode arc and melted, the cooling effect of the molten pool is reduced, and the filler wire can not suppress the rise of the latter part of the molten pool, so that the humping It is because there is almost no effect which suppresses a bead. On the other hand, if the filler wire is brought into contact with the latter half of the molten pool outside the arc generation section and fed so as to be melted by the heat of the molten pool, the molten pool is efficiently cooled and the filler wire As a result, the rear half of the molten pool can be suppressed to suppress the formation of humping beads. In the following description, the wire of the consumable electrode arc will be described as a welding wire and will be distinguished from a filler wire. As a welding method for generating a consumable electrode arc, a carbon dioxide gas arc welding method, a mag welding method, a mig welding method, a pulse mag welding method, a pulse mig welding method, a consumable electrode alternating current pulse arc welding method or the like is used.

2ワイヤ溶接の溶接終了時は、溶接トーチを停止させた状態で、フィラーワイヤの送給を停止又は減速して消耗電極アークによってクレータ制御を行う。クレータ制御期間中にフィラーワイヤの送給を停止又は減速する理由は、以下のとおりである。クレータ制御期間中は、健全なクレータ部を形成するために、溶接ワイヤの送給速度を定常期間よりも40〜70%程度に減速する。この結果、消耗電極アークを通電する溶接電流の値も小さくなるので、溶融池の温度も定常期間よりも低下する。このために、クレータ制御期間中にフィラーワイヤを溶融池に定常期間中と同一の送給速度で送給すると充分に溶融することができずに、溶融不良となってしまう場合があるからである。したがって、2ワイヤ溶接では、クレータ制御期間中はフィラーワイヤの送給を停止又は減速してクレータ制御を行うのが一般的であった。   At the end of two-wire welding, with the welding torch stopped, feed of the filler wire is stopped or decelerated, and crater control is performed by the consumable electrode arc. The reason for stopping or decelerating the filler wire feed during the crater control period is as follows. During the crater control period, in order to form a sound crater part, the feed speed of the welding wire is reduced to about 40 to 70% of the steady period. As a result, since the value of the welding current for energizing the consumable electrode arc also decreases, the temperature of the molten pool also falls below the steady period. For this reason, if the filler wire is fed to the molten pool at the same feeding speed as in the steady period during the crater control period, the filler wire may not be sufficiently melted and may cause melting failure. . Therefore, in the two-wire welding, during crater control, it has been general to stop or decelerate filler wire feeding to perform crater control.

これに対して、特許文献1の発明では、クレータ制御期間中はフィラーワイヤに溶接電流を通電して加熱することによって、クレータ制御期間中も定常期間中と同一の送給速度でフィラーワイヤの送給を継続するものである。   On the other hand, in the invention of Patent Document 1, the welding current is supplied to the filler wire during heating of the crater control period to heat the filler wire at the same feeding speed as in the steady period even during the crater control period. It will continue to pay.

特許文献2の発明では、クレータ制御期間中は溶接ワイヤとフィラーワイヤとのワイヤ間距離を短くしてアークに近づけることによって、クレータ制御期間中も定常期間中と同一の送給速度でフィラーワイヤの送給を継続するものである。   According to the invention of Patent Document 2, the distance between the welding wire and the filler wire is shortened during the crater control period to make it approach the arc, thereby providing the filler wire at the same feeding speed during the steady period as in the steady period. It will continue feeding.

ここで、クレータ制御とは、溶接終了前に、消耗電極アークの圧力によって窪んだ状態にある溶融池に溶接ワイヤ及びフィラーワイヤを充填して健全なビード部を形成することである。   Here, crater control is to fill the weld pool and the filler wire into the molten pool which is in a state of being depressed by the pressure of the consumable electrode arc before the end of welding to form a healthy bead portion.

2ワイヤ溶接は、高溶着溶接が可能であるために、1.5m/min以上の高速溶接で使用されることが多い。高速溶接において、溶融地からの熱によってフィラーワイヤを安定して溶融するためには、アークに大電流を通電して大きな溶融池を形成する必要がある。このために、溶融池は消耗電極アークからの圧力によって大きく窪んだ状態となる。このような状態において、上述した従来技術のようにフィラーワイヤの送給速度を減速すると、大きな窪みを埋めることができずに、不健全な形状のクレータ部となる場合があった。特許文献1及び2の発明を適用すればフィラーワイヤを減速する必要がなくなり、大きな窪みを埋めることができる。しかし、特許文献1の発明を適用するためには、フィラーワイヤに溶接電流を通電するためにもう1台の溶接電源が必要になる。特許文献2の発明を適用するためには、ワイヤ間距離を短くするための駆動機構が必要になる。どちらの場合でも溶接装置が高額になるという問題があった。   Two-wire welding is often used in high speed welding at 1.5 m / min or more because high welding can be performed. In high speed welding, in order to melt the filler wire stably by the heat from the melting place, it is necessary to apply a large current to the arc to form a large molten pool. For this reason, the molten pool is largely depressed by the pressure from the consumable electrode arc. In such a state, if the feed speed of the filler wire is reduced as in the above-described prior art, the crater portion having an unhealthy shape may not be obtained because the large depression can not be filled. If the inventions of Patent Documents 1 and 2 are applied, it is not necessary to decelerate the filler wire, and a large depression can be filled. However, in order to apply the invention of Patent Document 1, another welding power source is required to apply a welding current to the filler wire. In order to apply the invention of Patent Document 2, a drive mechanism for shortening the distance between wires is required. In either case, there is a problem that the welding apparatus becomes expensive.

特開2013−59767号公報JP, 2013-59767, A 特開2013−75303号公報JP, 2013-75303, A

そこで、本発明では、2ワイヤ溶接によって高速溶接を行うときに、特別な装置を追加することなく、クレータ部を健全な形状に整形することができる2ワイヤ溶接のクレータ制御方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a crater control method of two-wire welding which can shape the crater portion into a sound shape without adding a special device when performing high-speed welding by two-wire welding. To aim.

上述した課題を解決するために、請求項1の発明は、
定常期間中は、溶接ワイヤと母材との間にアークを発生させると共に、このアークによって形成された溶融池に前記溶接ワイヤから後方の挿入位置にフィラーワイヤを送給して行う2ワイヤ溶接のクレータ制御方法において、
溶接トーチが予め定めた溶接終了位置に到達すると、前記溶接ワイヤ及び前記フィラーワイヤの送給速度を減速して送給を継続し、前記アークを発生させたままで、前記溶接ワイヤの溶接狙い位置を停止させ、前記フィラーワイヤの前記挿入位置を前記溶接狙い位置を中心点として回転させながら前記溶接ワイヤ及び前記フィラーワイヤを前記定常期間中の前記アークの圧力によって窪んだ状態にある前記溶融池に充填してビードを形成するクレータ制御を行った後に溶接を終了する、
ことを特徴とする2ワイヤ溶接のクレータ制御方法である。
In order to solve the problems described above, the invention of claim 1 is
During steady-state period, an arc is generated between the welding wire and the base material, and a filler wire is fed from the welding wire to the insertion position rearward from the welding wire to the molten pool formed by the arc. In the crater control method,
When the welding torch reaches a predetermined welding end position, the feeding speed of the welding wire and the filler wire is reduced to continue the feeding, and the welding target position of the welding wire is set while the arc is generated. The welding wire and the filler wire are filled in the molten pool in a state of being depressed by the pressure of the arc during the steady period while stopping and rotating the insertion position of the filler wire around the welding aiming position as a center point Finish welding after performing crater control to form a bead
It is a crater control method of two wire welding characterized by the above.

請求項2の発明は、前記フィラーワイヤの前記挿入位置を、1回転させる、
ことを特徴とする請求項1記載の2ワイヤ溶接のクレータ制御方法である。
In the invention of claim 2, the insertion position of the filler wire is rotated once.
It is a crater control method of two wire welding according to claim 1 characterized by things.

請求項3の発明は、前記フィラーワイヤの前記挿入位置を、1回転させた後に逆向きにもう1回転させる、
ことを特徴とする請求項1記載の2ワイヤ溶接のクレータ制御方法である。
The invention according to claim 3 makes the insertion position of the filler wire make one rotation in the reverse direction after making one rotation.
It is a crater control method of two wire welding according to claim 1 characterized by things.

請求項4の発明は、前記フィラーワイヤの前記挿入位置を、所定角度で一時停止させながら回転させる、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の2ワイヤ溶接のクレータ制御方法である。
The invention of claim 4 rotates the insertion position of the filler wire while temporarily stopping at a predetermined angle.
It is a crater control method of two wire welding given in any 1 paragraph of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、クレータ制御期間中は、フィラーワイヤを、従来技術のように1方向から挿入するのではなく、全円周方向から挿入することができるので、フィラーワイヤが減速して溶着量が減少していても健全な形状のクレータ部を形成することができる。このときに、特別な装置の追加を必要としない。   According to the present invention, during the crater control period, the filler wire can be inserted from the entire circumferential direction instead of being inserted from one direction as in the prior art, so the filler wire decelerates and the welding amount The crater portion can be formed in a healthy shape even if the At this time, it is not necessary to add a special device.

本発明の実施の形態1に係る2ワイヤ溶接のクレータ制御方法を実施するための溶接装置の構成図である。It is a block diagram of the welding apparatus for enforcing the crater control method of two wire welding which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る2ワイヤ溶接のクレータ制御方法を説明するための図1における各信号のタイミングチャートである。It is a timing chart of each signal in FIG. 1 for demonstrating the crater control method of 2 wire welding which concerns on Embodiment 1 of this invention. クレータ制御期間Tc中のフィラーワイヤの挿入位置bの回転の様子を示す溶接終了部の模式図である。It is a schematic diagram of the welding completion part which shows a mode of rotation of the insertion position b of the filler wire in crater control period Tc.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[実施の形態1]
実施の形態1の発明では、2ワイヤ溶接のクレータ制御方法において、クレータ制御期間中は、溶接ワイヤ及びフィラーワイヤの送給を継続し、消耗電極アークを発生させたままで、溶接ワイヤの溶接狙い位置を停止させ、フィラーワイヤの挿入位置を溶接狙い位置を中心点として回転させながらクレータ制御を行う。
First Embodiment
In the invention of the first embodiment, in the crater control method of two-wire welding, during the crater control period, feeding of the welding wire and the filler wire is continued, and the welding electrode aiming position of the welding wire is maintained while generating the consumable electrode arc. Is stopped, and crater control is performed while rotating the insertion position of the filler wire with the welding aiming position as the center point.

図1は、本発明の実施の形態1に係る2ワイヤ溶接のクレータ制御方法を実施するための溶接装置の構成図である。以下、同図を参照して、各構成物について説明する。   FIG. 1 is a block diagram of a welding apparatus for implementing a crater control method for two-wire welding according to a first embodiment of the present invention. Each component will be described below with reference to the figure.

本溶接装置は、破線で囲まれた溶接トーチWT、溶接電源PS、ロボット制御装置RC及びロボット(図示は省略)を備えている。   The welding apparatus includes a welding torch WT surrounded by a broken line, a welding power source PS, a robot controller RC, and a robot (not shown).

溶接トーチWTは、溶接ワイヤ1aに給電するための給電チップ4a、フィラーワイヤ1bを挿入位置にガイドするための送給ガイド4bを備えている。   The welding torch WT includes a feeding tip 4a for feeding power to the welding wire 1a, and a feeding guide 4b for guiding the filler wire 1b to the insertion position.

溶接トーチWTの先端からは炭酸ガス、炭酸ガスとアルゴンガスとの混合ガス等のシールドガス(図示は省略)が噴出している。溶接トーチWTは、ロボット(図示は省略)によって保持されて、ロボット制御装置RC内に記憶されている作業プログラムに従って、溶接線に沿って移動される。したがって、溶接トーチWTの移動に伴い溶接ワイヤ1a及びフィラーワイヤ1bが共に移動する。以下の説明において、溶接トーチWTの移動と溶接ワイヤ1a及びフィラーワイヤ1bの移動とは同じことを意味している。   A shield gas (not shown) such as carbon dioxide gas or a mixed gas of carbon dioxide gas and argon gas is spouted from the tip of the welding torch WT. The welding torch WT is held by a robot (not shown) and moved along the welding line in accordance with a work program stored in the robot controller RC. Therefore, along with the movement of welding torch WT, welding wire 1a and filler wire 1b move together. In the following description, the movement of the welding torch WT and the movement of the welding wire 1a and the filler wire 1b mean the same.

溶接ワイヤ1aは、溶接ワイヤ用送給モータWMに結合された溶接ワイヤ用送給ロール5aの回転によって溶接トーチWT内を溶接ワイヤ送給速度Wsで送給されて、母材2との間で消耗電極アーク3aが発生する。   The welding wire 1 a is fed at a welding wire feeding speed Ws in the welding torch WT by the rotation of the welding wire feeding roll 5 a coupled to the welding wire feeding motor WM, and is transferred between the welding wire 1 a and the base material 2. A consumable electrode arc 3a is generated.

フィラーワイヤ1bは、フィラーワイヤ用送給モータFMに結合されたフィラーワイヤ用送給ロール5bの回転によって送給ガイド4b内をフィラーワイヤ送給速度Fsで送給されて、溶融池2aの後半部に接触された状態で挿入される。同図の溶接部は、定常期間の状態を示している。   The filler wire 1b is fed at the filler wire feeding speed Fs inside the feeding guide 4b by the rotation of the filler wire feeding roll 5b coupled to the filler wire feeding motor FM, and the second half of the molten pool 2a It is inserted in the state where it was touched by. The welds in the figure show the state of the steady period.

溶接ワイヤ1aと母材2との間には溶接電圧Vwwが印加されており、消耗電極アーク3a中を溶接電流Iwwが通電している。同図では、溶接方向は左方向となっている。先行する消耗電極アーク3aによって溶融池2aが形成される。フィラーワイヤ1bと母材2との間には電圧は印加されておらず、電流も通電していない。フィラーワイヤ1bは、溶融池2aの後半部に接触した状態で挿入されており、溶融池2aからの熱によって溶融される。フィラーワイヤ1bは、消耗電極アーク3aの発生部外を送給される。これは、上述したように、フィラーワイヤ1bが消耗電極アーク3aによって直接溶融されることを防止するためである。溶接ワイヤ1aの前進角は、0〜30°程度の範囲であり、同図では面直(0°)の場合である。フィラーワイヤ1bの前進角は、20〜50°の範囲である。すなわち、フィラーワイヤ1bは、斜め前方方向に挿入されることになる。   Welding voltage Vww is applied between welding wire 1a and base material 2, and welding current Iww is conducted in consumable electrode arc 3a. In the figure, the welding direction is left. A molten pool 2a is formed by the preceding consumable electrode arc 3a. No voltage is applied between the filler wire 1 b and the base material 2, and no current flows. The filler wire 1b is inserted in contact with the rear half of the molten pool 2a, and is melted by the heat from the molten pool 2a. The filler wire 1b is fed out of the generation part of the consumable electrode arc 3a. This is to prevent the filler wire 1b from being directly melted by the consumable electrode arc 3a as described above. The advancing angle of the welding wire 1a is in the range of about 0 to 30 °, and in the figure, it is the case of a straight face (0 °). The advancing angle of the filler wire 1b is in the range of 20 to 50 °. That is, the filler wire 1b is inserted in the diagonal forward direction.

溶接ワイヤ1aの送給方向を示す中心線を一点鎖線で示しており、この中心線が母材2表面と交わる点が、溶接狙い位置aとなる。フィラーワイヤ1bの挿入位置は、挿入位置bとなっている。この挿入位置bは、消耗電極アーク3aの発生部よりも後方で、かつ、溶融池2aの後方端部よりも前方となる範囲に設定される。溶接狙い位置aと挿入位置bとの距離がワイヤ間距離Lw(mm)となる。ここで、溶接中の溶接トーチWTの位置は、上記の溶接狙い位置aとなる。   The center line which shows the feeding direction of the welding wire 1a is shown with a dashed-dotted line, and the point which this center line cross | intersects the base material 2 surface becomes the welding aiming position a. The insertion position of the filler wire 1b is the insertion position b. This insertion position b is set to a range behind the generation portion of the consumable electrode arc 3a and in front of the rear end of the molten pool 2a. The distance between the welding target position a and the insertion position b is the inter-wire distance Lw (mm). Here, the position of the welding torch WT during welding is the above-described welding aiming position a.

溶接電源PSは、給電チップ4aを介して溶接ワイヤ1aと母材2との間に、溶接電圧Vwwを印加することにより、溶接電流Iwwを通電して消耗電極アーク3aを発生させるための電源である。溶接電源PSからは、溶接ワイヤ用送給モータWMに対して溶接ワイヤ送給制御信号Wcが送られ、溶接ワイヤ送給速度Wsが制御されると共に、フィラーワイヤ用送給モータFMに対してフィラーワイヤ送給制御信号Fcが送られ、フィラーワイヤ送給速度Fsが制御される。溶接電源PSから給電チップ4aを介して溶接電圧Vwwが印加されるときは、溶接ワイヤ1aが+側とされる。給電チップ4aの先端と溶接狙い位置aとの距離が給電チップ・母材間距離Lt(mm)となる。溶接電源PSは、通常と同様に定電圧特性の電源である。したがって、溶接電流(平均値)Iwwは、溶接ワイヤ送給速度Ws及び給電チップ・母材間距離Ltによってその値が定まる。   Welding power source PS is a power source for applying welding current Iww to generate consumable electrode arc 3a by applying welding voltage Vww between welding wire 1a and base material 2 through feed tip 4a. is there. The welding power supply PS sends a welding wire feeding control signal Wc to the welding wire feeding motor WM to control the welding wire feeding speed Ws, and the filler for the filler wire feeding motor FM. The wire feed control signal Fc is sent to control the filler wire feed rate Fs. When the welding voltage Vww is applied from the welding power source PS via the power supply tip 4a, the welding wire 1a is on the + side. The distance between the tip of the feed tip 4a and the welding target position a is the distance Lt (mm) between the feed tip and the base material. The welding power supply PS is a power supply of a constant voltage characteristic as usual. Therefore, welding current (average value) Iww is determined by welding wire feeding speed Ws and the distance between the feeding tip and the base material Lt.

ロボット制御装置RCは、起動信号On及びクレータ制御期間信号Tcsを上記の溶接電源PSに出力する。起動信号Onは、定常期間及びクレータ制御期間の間Highレベルになり、溶接電源の出力及び送給を制御する。クレータ制御期間信号Tcsは、溶接トーチWTが予め教示された溶接線上の溶接終了位置に到達した時点から予め定めたクレータ制御期間Tc中はHighレベルとなる。   The robot controller RC outputs the start signal On and the crater control period signal Tcs to the welding power source PS. The start signal On becomes High level during the steady period and the crater control period, and controls the output and the feed of the welding power source. The crater control period signal Tcs is at High level during a predetermined crater control period Tc from when the welding torch WT reaches the welding end position on the welding line taught in advance.

図2は、本発明の実施の形態1に係る2ワイヤ溶接のクレータ制御方法を説明するための図1における各信号のタイミングチャートである。同図(A)は起動信号Onの時間変化を示し、同図(B)はクレータ制御期間信号Tcsの時間変化を示し、同図(C)はフィラーワイヤの挿入位置の回転速度Sfの時間変化を示し、同図(D)は溶接ワイヤ送給速度Wsの時間変化を示し、同図(E)は溶接電流Iwwの時間変化を示し、同図(F)はフィラーワイヤ送給速度Fsの時間変化を示す。フィラーワイヤ1bには、定常期間及びクレータ制御期間の両期間共に電圧は印加しておらず、電流も通電していない。以下、同図を参照して説明する。   FIG. 2 is a timing chart of each signal in FIG. 1 for explaining the crater control method of two-wire welding according to the first embodiment of the present invention. The same figure (A) shows the time change of start signal On, the same figure (B) shows the time change of crater control period signal Tcs, the figure (C) the time change of rotational speed Sf of the insertion position of a filler wire. The figure (D) shows the time change of welding wire feeding speed Ws, the figure (E) shows the time change of welding current Iww, the figure (F) shows the time of filler wire feeding speed Fs. Indicates a change. No voltage is applied to the filler wire 1b in both the steady period and the crater control period, and no current flows. This will be described below with reference to the same figure.

同図において、時刻t1以前は定常期間であり、溶接トーチWTは予め定めた溶接速度で溶接線に沿って移動しながら、後述するように定常溶接が行われる。時刻t1〜t2の期間が予め定めたクレータ制御期間Tcであり、後述するようにクレータ制御が行われる。時刻t2の後に、溶接ワイヤの溶着を防止するための50ms程度の短いアンチスティック処理を行う期間があるが、このアンチスティック処理については従来と同様であり、本発明とは直接には関係しないので、ここでは省略している。   In the figure, a time before t1 is a steady period, and while welding torch WT moves along a weld line at a predetermined welding speed, steady welding is performed as described later. A period of time t1 to t2 is a predetermined crater control period Tc, and crater control is performed as described later. After time t2, there is a short antistick process period of about 50 ms to prevent welding of welding wire, but this antistick process is the same as the conventional one and is not directly related to the present invention. , I have omitted here.

(1)時刻t1以前の定常期間
時刻t1以前の定常期間中は、溶接トーチWTが予め教示された溶接終了位置に到達していないので、同図(A)に示すように、起動信号OnはHighレベル(起動)となり、同図(B)に示すように、クレータ制御期間信号TcsはLowレベルとなる。定常期間中は、溶接トーチWTは予め定めた溶接速度で溶接線に沿って移動している。同図(D)に示すように、溶接ワイヤ送給速度Wsは予め定めた値Ws1となっている。同図(E)に示すように、溶接電流Iwwは、溶接ワイヤ送給速度Ws1によって定まる値I1となる。同図(F)に示すように、フィラーワイヤ送給速度Fsは予め定めた値Fs1となっている。フィラーワイヤ送給速度Fs1は、溶接ワイヤ送給速度Ws1の20〜40%程度である。同図(C)に示すように、フィラーワイヤの挿入位置の回転速度Sfは0であり、回転していない。
(1) Steady Period Before Time t1 Since the welding torch WT has not reached the welding end position taught in advance during the steady period before time t1, as shown in FIG. The high level (startup) takes place, and the crater control period signal Tcs goes low as shown in FIG. During the stationary period, the welding torch WT moves along the welding line at a predetermined welding speed. As shown in FIG. 6D, the welding wire feeding speed Ws is a predetermined value Ws1. As shown in the figure (E), the welding current Iww has a value I1 determined by the welding wire feeding speed Ws1. As shown in FIG. 6F, the filler wire feeding speed Fs is a predetermined value Fs1. The filler wire feeding speed Fs1 is about 20 to 40% of the welding wire feeding speed Ws1. As shown to the same figure (C), the rotational speed Sf of the insertion position of a filler wire is 0, and is not rotating.

(2)時刻t1〜t2のクレータ制御期間Tc
時刻t1において、溶接トーチWTが上記の溶接終了位置に到達すると、同図(B)に示すように、クレータ制御期間信号TcsがHighレベルに変化し、クレータ制御期間Tcが経過後の時刻t2においてLowレベルに戻る。クレータ制御期間Tc中は、溶接トーチWTは溶接終了位置に停止する。したがって、溶接ワイヤ1aの溶接狙い位置aはも溶接終了位置で停止する。クレータ制御期間Tc中も消耗電極アーク3aは発生状態を継続しており、同図(D)に示すように、溶接ワイヤ送給速度Wsは定常期間中のWs1からWs2へと減速する。溶接ワイヤ送給速度Wsが減速するので、同図(E)に示すように、溶接電流Iwwは定常期間中のI1からI2へと小さくなる。同図(F)に示すように、フィラーワイヤ送給速度Fsは定常期間中のFs1からFs2へと減速する。上記のWs2は溶接電流I2によって溶け落ちが発生しない値に設定され、上記のFs2は溶接電流I2で安定して溶融する値に設定される。
(2) Crater control period Tc from time t1 to t2
When welding torch WT reaches the above welding end position at time t1, crater control period signal Tcs changes to the high level as shown in FIG. 6B, and at time t2 after crater control period Tc elapses. Return to low level. During the crater control period Tc, the welding torch WT stops at the welding end position. Therefore, the welding target position a of the welding wire 1a also stops at the welding end position. The consumable electrode arc 3a continues to be generated also during the crater control period Tc, and the welding wire feed speed Ws is decelerated from Ws1 to Ws2 during the steady period as shown in FIG. Since the welding wire feed speed Ws is reduced, the welding current Iww decreases from I1 to I2 during the steady period as shown in FIG. As shown in the figure (F), the filler wire feeding speed Fs decelerates from Fs1 to Fs2 during the steady period. The above Ws2 is set by the welding current I2 to a value at which burn-out does not occur, and the above Fs2 is set to a value that melts stably at the welding current I2.

クレータ制御期間Tc中は、消耗電極アーク3aを発生させた状態で、溶接狙い位置aは溶接終了位置に停止している。溶接狙い位置aを中心点として、ロボットの動作によって溶接トーチWTを回転させて、フィラーワイヤの挿入位置bを回転させる。このために、同図(C)に示すように、フィラーワイヤの挿入位置の回転速度Sfは、クレータ制御期間Tc中は正の値となる。Sfが正の値であることは時計回りに回転していることを示している。Sfが負の値であるときは、時計と逆回りに回転していることを示している。時計回りとは、母材2を上面(溶接ワイヤ1aの送給方向)から観察した場合である。   During the crater control period Tc, the welding aiming position a is stopped at the welding end position with the consumable electrode arc 3a generated. The welding torch WT is rotated by the operation of the robot with the welding aiming position a as a central point, and the insertion position b of the filler wire is rotated. For this reason, as shown to the same figure (C), rotational speed Sf of the insertion position of a filler wire becomes a positive value during crater control period Tc. A positive value of Sf indicates that it is rotating clockwise. When Sf is a negative value, it indicates that it is rotating in the reverse direction of the clock. Clockwise rotation is a case where the base material 2 is observed from the upper surface (the feeding direction of the welding wire 1a).

時刻t2において、クレータ制御期間Tcが終了すると、同図(B)に示すように、クレータ制御期間信号TcsはLowレベルに変化し、同図(A)に示すように、起動信号OnはLowレベルに変化する。起動信号OnがLowレベルになると、溶接電源PSは出力を停止するので、同図(D)に示すように、溶接ワイヤ送給速度Wsは0となり送給は停止し、同図(D)に示すように、溶接電流Iwwは0となり、通電は停止して消耗電極アーク3aは消弧する。同時に、同図(F)に示すように、フィラーワイヤ送給速度Fsも0となり、送給を停止する。同図(C)に示すように、フィラーワイヤの挿入位置の回転速度Sfは0となり、回転は停止する。   When the crater control period Tc ends at time t2, as shown in FIG. 7B, the crater control period signal Tcs changes to low level, and as shown in FIG. 6A, the activation signal On is low level. Change to When the start signal On becomes Low level, the welding power source PS stops the output, so the welding wire feed speed Ws becomes 0 and the feeding is stopped as shown in FIG. As shown, the welding current Iww is 0, the energization is stopped and the consumable electrode arc 3a is extinguished. At the same time, as shown in FIG. 7F, the filler wire feeding speed Fs also becomes 0, and the feeding is stopped. As shown to the same figure (C), rotational speed Sf of the insertion position of a filler wire becomes 0, and rotation stops.

図3は、クレータ制御期間Tc中のフィラーワイヤの挿入位置bの回転の様子を示す溶接終了部の模式図である。同図は、母材2を上面から見た図であり、母材2上の溶接終了位置に溶融池2aが形成されており、その後方にはビードが形成されている。溶接終了位置が停止中の溶接狙い位置aとなり、黒点で示している。この溶接狙い位置aが回転の中心点となる。溶接狙い位置aを中心点として円が破線で描画されている。この円周が、フィラーワイヤの挿入位置bの回転軌跡となる。溶接狙い位置aから後方の円周上の位置が回転角0°となり、その対向位置が回転角180°となる。クレータ制御期間Tc中のフィラーワイヤの挿入位置bの回転方法は、以下の3つの方法から選択される。   FIG. 3 is a schematic view of the welding end portion showing rotation of the insertion position b of the filler wire during the crater control period Tc. The figure is the figure which looked at the base material 2 from the upper surface, and the molten pool 2a is formed in the welding completion position on the base material 2, and the bead is formed in the back. The welding end position is the welding target position a during stop and is indicated by a black point. The welding target position a is the center of rotation. A circle is drawn by a broken line centering on the welding target position a. This circumference is the rotation locus of the insertion position b of the filler wire. The position on the circumference at the rear from the welding target position a is the rotation angle 0 °, and the opposing position is the rotation angle 180 °. The method of rotating the insertion position b of the filler wire during the crater control period Tc is selected from the following three methods.

1)第1の回転方法
図2(c)に示すように、フィラーワイヤの挿入位置bを、クレータ制御期間Tc中に、0°から時計回りに360°回転(1回転)させる。すなわち、消耗電極アーク3aが溶接狙い位置aで発生している状態で、フィラーワイヤ1bが円周上を挿入されながら1回転してクレータ制御が行われる。回転方向は、反時計回りでも良い。この方法においては、クレータ制御期間Tc中に溶接ワイヤ1a及びフィラーワイヤ1bの送給速度を定常期間中よりも減速させて、送給を継続する。そして、フィラーワイヤの挿入位置bを消耗電極アーク3aを中心点として1回転させる。これにより、フィラーワイヤ1bを、従来技術のように1方向から挿入するのではなく、全円周方向から挿入することができるので、フィラーワイヤ1bが減速して溶着量が減少していても健全な形状のクレータ部を形成することができる。
1) First Rotation Method As shown in FIG. 2C, the filler wire insertion position b is rotated 360 ° clockwise (0 rotation) from 0 ° during the crater control period Tc. That is, in a state where the consumable electrode arc 3a is generated at the welding target position a, crater control is performed by making one rotation while the filler wire 1b is inserted on the circumference. The direction of rotation may be counterclockwise. In this method, during the crater control period Tc, the feed rates of the welding wire 1a and the filler wire 1b are reduced more than during the steady period to continue the feed. Then, the insertion position b of the filler wire is rotated once around the consumable electrode arc 3a. Thus, the filler wire 1b can be inserted from the entire circumferential direction instead of being inserted from one direction as in the prior art, so that the soundness is good even if the filler wire 1b is decelerated to reduce the amount of welding. It is possible to form a crater portion of any shape.

2)第2の回転方法
フィラーワイヤの挿入位置bを、クレータ制御期間Tc中に、0°から時計回りに360°回転(1回転)させ、その後に逆回りにもう1回転させる。すなわち、消耗電極アーク3aが溶接狙い位置aで発生している状態で、フィラーワイヤ1bが円周上を挿入されながら1回転した後に逆回りにもう1回転してクレータ制御が行われる。1回転目の回転方向は反時計回りでも良い。この方法では、1)の方法の効果に加えて、溶接トーチWTのケーブルが1回転目にロボットの回転軸に巻きついた状態になるのを2回転目で戻すことができるので、次の溶接個所への移動がスムーズになる。
2) Second rotation method During the crater control period Tc, the filler wire insertion position b is rotated 360 ° clockwise (0 rotation) from 0 °, and then rotated once again in the reverse direction. That is, in a state where the consumable electrode arc 3a is generated at the welding target position a, crater control is performed by rotating the filler wire 1b one turn after being inserted on the circumference and rotating it one more time in the reverse direction. The rotation direction of the first rotation may be counterclockwise. In this method, in addition to the effect of the method of 1), it is possible to return in a second rotation that the cable of the welding torch WT is wound around the robot rotation shaft in the first rotation, so Movement to the place becomes smooth.

3)第3の回転方法
フィラーワイヤの挿入位置bを上記の第1又は第2の回転方法で回転中に、所定角度で一時停止させる。所定角度は、例えば0°及び180°である。この方法では、第1及び第2の回転方法の効果に加えて、一時停止している時間を調整することによってクレータ制御期間Tcの時間長さを簡単に調整することができるので、溶接条件の設定が容易になる。
3) Third Rotation Method The filler wire insertion position b is temporarily stopped at a predetermined angle while being rotated by the above first or second rotation method. The predetermined angles are, for example, 0 ° and 180 °. In this method, in addition to the effects of the first and second rotation methods, since the time length of the crater control period Tc can be easily adjusted by adjusting the pause time, welding conditions of Setting becomes easy.

上述した実施の形態1によれば、クレータ制御期間中は、溶接ワイヤ及びフィラーワイヤの送給を継続し、アークを発生させたままで、溶接ワイヤの溶接狙い位置を停止させ、フィラーワイヤの挿入位置を溶接狙い位置を中心点として回転させながらクレータ制御を行う。これにより、実施の形態1では、フィラーワイヤを、従来技術のように1方向から挿入するのではなく、全円周方向から挿入することができるので、フィラーワイヤが減速して溶着量が減少していても健全な形状のクレータ部を形成することができる。このときに、特別な装置を追加する必要はない。   According to the first embodiment described above, during the crater control period, the feeding of the welding wire and the filler wire is continued, and the welding target position of the welding wire is stopped while the arc is generated, and the insertion position of the filler wire Crater control is performed while rotating the welding target position as the center point. Thus, in the first embodiment, the filler wire can be inserted from the entire circumferential direction instead of being inserted from one direction as in the prior art, so the filler wire is decelerated to reduce the amount of welding. Even if the crater portion has a sound shape, it can be formed. At this time, it is not necessary to add a special device.

1a 溶接ワイヤ
1b フィラーワイヤ
2 母材
2a 溶融池
3a 消耗電極アーク
4a 給電チップ
4b 送給ガイド
5a 溶接ワイヤ用送給ロール
5b フィラーワイヤ用送給ロール
a 溶接ワイヤの溶接狙い位置
b フィラーワイヤの挿入位置
Fc フィラーワイヤ送給制御信号
FM フィラーワイヤ用送給モータ
Fs フィラーワイヤ送給速度
Iww 溶接電流
Lt 給電チップ・母材間距離
Lw ワイヤ間距離
On 起動信号
PS 溶接電源
RC ロボット制御装置
Sf フィラーワイヤの挿入位置の回転速度
Tc クレータ制御期間
Tcs クレータ制御期間信号
Vww 溶接電圧
Wc 溶接ワイヤ送給制御信号
WM 溶接ワイヤ用送給モータ
Ws 溶接ワイヤ送給速度
WT 溶接トーチ
1a welding wire 1b filler wire 2 base metal 2a molten pool 3a consumable electrode arc 4a feeding tip 4b feeding guide 5a feeding roller 5b for welding wire feeding roller a for filler wire a welding target position for welding wire b filler wire insertion position Fc Filler wire feed control signal FM Filler wire feed motor Fs Filler wire feed speed Iww Welding current Lt Feeding tip to base material distance Lw Distance between wires On Start signal PS Welding power source RC Robot controller Sf Inserting filler wire Position rotation speed Tc Crater control period Tcs Crater control period signal Vww Welding voltage Wc Welding wire feed control signal WM Feeding motor for welding wire Ws Welding wire feed speed WT Welding torch

Claims (4)

定常期間中は、溶接ワイヤと母材との間にアークを発生させると共に、このアークによって形成された溶融池に前記溶接ワイヤから後方の挿入位置にフィラーワイヤを送給して行う2ワイヤ溶接のクレータ制御方法において、
溶接トーチが予め定めた溶接終了位置に到達すると、前記溶接ワイヤ及び前記フィラーワイヤの送給速度を減速して送給を継続し、前記アークを発生させたままで、前記溶接ワイヤの溶接狙い位置を停止させ、前記フィラーワイヤの前記挿入位置を前記溶接狙い位置を中心点として回転させながら前記溶接ワイヤ及び前記フィラーワイヤを前記定常期間中の前記アークの圧力によって窪んだ状態にある前記溶融池に充填してビードを形成するクレータ制御を行った後に溶接を終了する、

ことを特徴とする2ワイヤ溶接のクレータ制御方法。
During steady-state period, an arc is generated between the welding wire and the base material, and a filler wire is fed from the welding wire to the insertion position rearward from the welding wire to the molten pool formed by the arc. In the crater control method,
When the welding torch reaches a predetermined welding end position, the feeding speed of the welding wire and the filler wire is reduced to continue the feeding, and the welding target position of the welding wire is set while the arc is generated. The welding wire and the filler wire are filled in the molten pool in a state of being depressed by the pressure of the arc during the steady period while stopping and rotating the insertion position of the filler wire around the welding aiming position as a center point Finish welding after performing crater control to form a bead
,
Crater control method for two-wire welding characterized in that.
前記フィラーワイヤの前記挿入位置を、1回転させる、
ことを特徴とする請求項1記載の2ワイヤ溶接のクレータ制御方法。
Making one rotation of the insertion position of the filler wire;
The crater control method of two-wire welding according to claim 1, characterized in that:
前記フィラーワイヤの前記挿入位置を、1回転させた後に逆向きにもう1回転させる、
ことを特徴とする請求項1記載の2ワイヤ溶接のクレータ制御方法。
After one rotation of the insertion position of the filler wire, another rotation is performed in the reverse direction.
The crater control method of two-wire welding according to claim 1, characterized in that:
前記フィラーワイヤの前記挿入位置を、所定角度で一時停止させながら回転させる、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の2ワイヤ溶接のクレータ制御方法。
Rotating the insertion position of the filler wire while temporarily stopping at a predetermined angle,
The crater control method of two-wire welding according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
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