JP6985972B2 - Wire feeder - Google Patents
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- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
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Description
本発明は、ワイヤ送給装置に関する。 The present invention relates to a wire feeding device.
下記特許文献1には、2つのワイヤ送給部の間にワイヤバッファを設けたワイヤ送給装置が開示されている。このワイヤ送給装置は、ワイヤバッファに収容される溶接ワイヤの量(以下、「バッファ量」という。)に対応する取得値を、溶接ワイヤに対する押力(長さ方向に圧縮する力)及び張力に基づいて較正(キャリブレーション)する。具体的に、ワイヤ送給装置は、バッファ量が増えるように溶接ワイヤを移動させ、溶接ワイヤに対する押力が閾値を超えたときのバッファ量を最大値に設定する一方、バッファ量が減るように溶接ワイヤを移動させ、溶接ワイヤに対する張力が閾値を超えたときのバッファ量を最小値に設定する。そして、最大値及び最小値の中央値をバッファ量の基準値(原点位置)に設定する。
The following
特許文献1に記載のワイヤ送給装置は、母材に対し、溶接ワイヤを高速に前進、後退させながら溶接処理を行う。したがって、溶接処理を行った後のバッファ量が、基準値に設定されている本来のバッファ量からずれてしまうことがある。基準にするバッファ量が本来のバッファ量からずれた状態で、次の溶接処理を行うと、溶接処理の質が低下する要因となる。
The wire feeding device described in
そこで、本発明は、溶接処理の質を保持することができるワイヤ送給装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a wire feeding device capable of maintaining the quality of the welding process.
本発明の一態様に係るワイヤ送給装置は、溶接ワイヤを送給する第1のワイヤ送給部と、第1のワイヤ送給部により送給された溶接ワイヤを収容するワイヤバッファと、ワイヤバッファに収容された溶接ワイヤを溶接トーチに送給する第2のワイヤ送給部と、ワイヤバッファに収容されている溶接ワイヤのバッファ量を取得するバッファ量取得部と、少なくとも第1のワイヤ送給部及び第2のワイヤ送給部のいずれか一方において溶接ワイヤを移動させるモータと、溶接処理の終了時から、次の溶接処理の開始前に実行されるスローダウン送給処理において溶接ワイヤの先端が母材に接触するまでの間に、バッファ量取得部により取得されるバッファ量が、記憶装置に記憶されているバッファ量の基準値になるように、モータを駆動させるバッファ量調整処理を実行するバッファ量調整部と、を備える。 The wire feeding device according to one aspect of the present invention includes a first wire feeding section for feeding the welded wire, a wire buffer for accommodating the welded wire fed by the first wire feeding section, and a wire. A second wire feeding unit that feeds the welding wire contained in the buffer to the welding torch, a buffer amount acquisition unit that acquires the buffer amount of the welding wire contained in the wire buffer, and at least the first wire feeding unit. A motor that moves the weld wire in either the feeder or the second wire feeder and a slowdown feed process that is performed from the end of the weld process to the start of the next weld process. Before the tip comes into contact with the base metal, the buffer amount adjustment process for driving the motor is performed so that the buffer amount acquired by the buffer amount acquisition unit becomes the reference value of the buffer amount stored in the storage device. It is provided with a buffer amount adjusting unit to be executed.
この態様によれば、溶接処理が終了したときに、バッファ量取得部により取得されるバッファ量が、基準値に設定されている本来のバッファ量からずれている場合であっても、次の溶接処理でアークが発生する前に、本来のバッファ量に調整することが可能となる。 According to this aspect, even if the buffer amount acquired by the buffer amount acquisition unit deviates from the original buffer amount set in the reference value when the welding process is completed, the next welding is performed. It is possible to adjust to the original buffer amount before the arc is generated in the process.
上記態様において、バッファ量取得部の較正を実行する較正部を、さらに備え、較正部は、モータを駆動させ、バッファ量が減るように溶接ワイヤを移動させるワイヤ移動制御部と、モータのトルクが閾値に到達したときのバッファ量を、バッファ量の最小値に設定し、当該最小値に所定値を加算した値を、バッファ量の最大値に設定し、バッファ量の最小値及びバッファ量の最大値の平均値をバッファ量の基準値に設定し、バッファ量の最小値、バッファ量の最大値及びバッファ量の基準値を記憶装置に記憶させる設定部と、を含むこととしてもよい。これにより、較正時のばらつきが比較的少ない最小値に対して、所定値を加えることで、最大値を算出することができるため、バッファ量の最大値のばらつきを抑えることができる。さらに、溶接ワイヤの送給を制御する際の目標値(基準)にバッファ量の中央値を設定することができるため、溶接ワイヤを送給する際にバッファ量が最小値又は最大値に到達する可能性を低減させることができ、溶接時の安定性を向上させることが可能となる。 In the above embodiment, a calibration unit for executing calibration of the buffer amount acquisition unit is further provided, and the calibration unit includes a wire movement control unit that drives the motor and moves the welded wire so that the buffer amount is reduced, and the torque of the motor. The buffer amount when the threshold is reached is set to the minimum value of the buffer amount, the value obtained by adding a predetermined value to the minimum value is set to the maximum value of the buffer amount, and the minimum value of the buffer amount and the maximum value of the buffer amount are set. The average value of the values may be set as the reference value of the buffer amount, and the setting unit for storing the minimum value of the buffer amount, the maximum value of the buffer amount, and the reference value of the buffer amount in the storage device may be included. As a result, the maximum value can be calculated by adding a predetermined value to the minimum value having a relatively small variation during calibration, so that the variation in the maximum value of the buffer amount can be suppressed. Further, since the median value of the buffer amount can be set as the target value (reference) when controlling the feeding of the welded wire, the buffer amount reaches the minimum value or the maximum value when the welded wire is fed. The possibility can be reduced and the stability during welding can be improved.
上記態様において、ワイヤバッファに収容されている溶接ワイヤの所定位置における角度を検出する角度検出部を、さらに備え、バッファ量は、角度検出部により検出される角度により定まることとしてもよい。ワイヤバッファへの溶接ワイヤの収容量が最小のとき及び最大のときの所定位置における角度は、ワイヤバッファ内の形状によって機械的に定めることができる。したがって、バッファ量を、角度検出部により検出される角度で定めることにより、バッファ量の最小値及び最大値を把握し易くすることができる。 In the above embodiment, an angle detecting unit for detecting an angle at a predetermined position of the welding wire housed in the wire buffer may be further provided, and the buffer amount may be determined by the angle detected by the angle detecting unit. The angle at a predetermined position when the capacity of the welded wire in the wire buffer is the minimum and the maximum can be mechanically determined by the shape in the wire buffer. Therefore, by defining the buffer amount by the angle detected by the angle detection unit, it is possible to easily grasp the minimum value and the maximum value of the buffer amount.
上記態様において、バッファ量調整部は、バッファ量調整処理において、バッファ量取得部により取得されるバッファ量と、記憶装置に記憶されているバッファ量の基準値との差を算出し、当該算出した差が解消するように、モータを駆動させることとしてもよい。これにより、バッファ量取得部による取得値と基準値との差分を解消するようにモータを駆動させることで、バッファ量取得部により取得されるバッファ量を本来のバッファ量に調整することが可能となる。 In the above embodiment, the buffer amount adjusting unit calculates and calculates the difference between the buffer amount acquired by the buffer amount acquisition unit and the reference value of the buffer amount stored in the storage device in the buffer amount adjusting process. The motor may be driven so that the difference is eliminated. This makes it possible to adjust the buffer amount acquired by the buffer amount acquisition unit to the original buffer amount by driving the motor so as to eliminate the difference between the value acquired by the buffer amount acquisition unit and the reference value. Become.
上記態様において、バッファ量調整部は、アンチスティック処理の終了時から、スローダウン送給処理の開始時までの間に、バッファ量調整処理を実行することとしてもよい。これにより、溶接処理後に実行されるアークエンド処理に含まれるアンチスティック処理が終了してから、次回の溶接処理前に実行されるアークスタート処理に含まれるスローダウン送給処理が開始するまでに、バッファ量取得部により取得されるバッファ量を本来のバッファ量に調整することが可能となる。 In the above aspect, the buffer amount adjusting unit may execute the buffer amount adjusting process from the end of the anti-stick processing to the start of the slowdown feeding process. As a result, from the end of the anti-stick process included in the arc end process executed after the welding process to the start of the slowdown feeding process included in the arc start process executed before the next welding process. It is possible to adjust the buffer amount acquired by the buffer amount acquisition unit to the original buffer amount.
上記態様において、バッファ量調整部は、スローダウン送給処理中に、バッファ量調整処理を実行することとしてもよい。これにより、溶接処理前のアークスタート処理に含まれるスローダウン送給処理を実行している最中に、バッファ量取得部により取得されるバッファ量を本来のバッファ量に調整することが可能となる。さらに、溶接処理が終了してから、次回の溶接処理前に実行されるスローダウン送給処理が開始する前に生じたバッファ量の変動についても合わせて解消することができる。 In the above aspect, the buffer amount adjusting unit may execute the buffer amount adjusting process during the slowdown feeding process. This makes it possible to adjust the buffer amount acquired by the buffer amount acquisition unit to the original buffer amount while executing the slowdown feeding process included in the arc start process before the welding process. .. Further, it is possible to eliminate the fluctuation of the buffer amount that occurs after the welding process is completed and before the slowdown feeding process that is executed before the next welding process is started.
上記態様において、バッファ量調整部は、アンチスティック処理中に、バッファ量調整処理を実行することとしてもよい。これにより、溶接処理後のアークエンド処理に含まれるアンチスティック処理を実行している最中に、バッファ量取得部により取得されるバッファ量を本来のバッファ量に調整することが可能となる。また、定常溶接が終了した直後にバッファ量を調整することができるため、溶接処理の間隔が短い場合に有効となる。 In the above aspect, the buffer amount adjusting unit may execute the buffer amount adjusting process during the anti-stick processing. This makes it possible to adjust the buffer amount acquired by the buffer amount acquisition unit to the original buffer amount while the anti-stick process included in the arc end process after the welding process is being executed. Further, since the buffer amount can be adjusted immediately after the steady welding is completed, it is effective when the interval between welding processes is short.
上記態様において、バッファ量調整部は、溶接処理の終了時から、スローダウン送給処理において溶接ワイヤの先端が母材に接触するまでの間に、バッファ量調整処理を複数回実行することとしてもよい。これにより、バッファ量取得部により取得されるバッファ量を本来のバッファ量に調整した後に、例えば、ロボットの姿勢の変化やワイヤの曲り癖等によりバッファ量が変動したとしても、次の溶接処理においてアークが発生するまでに、再度、本来のバッファ量に調整し直すことが可能となる。 In the above embodiment, the buffer amount adjusting unit may execute the buffer amount adjusting process a plurality of times from the end of the welding process to the contact of the tip of the welding wire with the base metal in the slowdown feeding process. good. As a result, even if the buffer amount acquired by the buffer amount acquisition unit is adjusted to the original buffer amount and then the buffer amount fluctuates due to, for example, a change in the posture of the robot or a bending habit of the wire, in the next welding process. By the time an arc is generated, it is possible to readjust to the original buffer amount.
上記態様において、溶接トーチを次の溶接開始位置に移動させる移動命令を発信する移動命令発信部を、さらに備え、移動命令発信部は、バッファ量調整部によるバッファ量調整処理が終了するまで、移動命令の発信を待機することとしてもよい。これにより、溶接処理が終了したときに、バッファ量取得部により取得されるバッファ量が本来のバッファ量からずれている場合であっても、溶接トーチを次の溶接開始位置に移動させるまでに、本来のバッファ量に調整することが可能となる。 In the above embodiment, a movement command transmitting unit for transmitting a movement command for moving the welding torch to the next welding start position is further provided, and the movement command transmitting unit moves until the buffer amount adjusting process by the buffer amount adjusting unit is completed. It may be possible to wait for the transmission of the command. As a result, even if the buffer amount acquired by the buffer amount acquisition unit deviates from the original buffer amount when the welding process is completed, the welding torch can be moved to the next welding start position. It is possible to adjust to the original buffer amount.
本発明によれば、溶接処理の質を保持することができるワイヤ送給装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a wire feeding device capable of maintaining the quality of the welding process.
添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。 Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In each figure, those with the same reference numerals have the same or similar configurations.
図1は、本発明に係るワイヤ送給装置の概略構成を例示するブロック図である。ワイヤ送給装置1は、ワイヤリール2に巻かれた溶接ワイヤ4を、アーク溶接を行う溶接トーチ3に送給する装置である。ワイヤ送給装置1は、例えば、第1のワイヤ送給部11と、ワイヤバッファ12と、第2のワイヤ送給部13と、バッファ量取得部14と、バッファ量調整部151及び較正部152を有する制御部15と、を備える。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a wire feeding device according to the present invention. The
第1のワイヤ送給部11は、ワイヤリール2に巻かれた溶接ワイヤ4を溶接トーチ3に向けて送給する。第1のワイヤ送給部11は、例えば、溶接ワイヤ4を前進又は後退させるローラ(不図示)と、このローラを回転させるモータ(不図示)とを有する。溶接ワイヤ4の前進とは、溶接ワイヤ4が溶接トーチ3の方向に移動することであり、溶接ワイヤ4の後退とは、溶接ワイヤ4がワイヤリール2の方向に移動することである。
The first
第1のワイヤ送給部11のモータは、制御部15からの指示に従って、溶接ワイヤ4を前進させる方向又は後退させる方向に回転する。例示的に、第1のワイヤ送給部11は、溶接するときには、制御部15からの指示に従って、溶接ワイヤ4を前進させる方向に送給する。また、第1のワイヤ送給部11は、バッファ量を較正又は調整するときには、較正部152又はバッファ量調整部151からの指示に従って、溶接ワイヤ4を前進させる方向又は後退させる方向に移動させる。
The motor of the first
第2のワイヤ送給部13は、ワイヤバッファ12に収容された溶接ワイヤ4を溶接トーチ3に送給する。第2のワイヤ送給部13は、前述した第1のワイヤ送給部11と同様に、ローラとモータとを有する。ローラ及びモータの詳細については省略する。
The second
例示的に、第2のワイヤ送給部13は、溶接するときには、制御部15からの指示に従って、溶接ワイヤ4を母材に対して前進、後退させることを高速に繰り返しながら、溶接トーチ3に溶接ワイヤ4を送給する。また、第2のワイヤ送給部13は、バッファ量を較正又は調整するときには、較正部152又はバッファ量調整部151からの指示に従って、溶接ワイヤ4を前進させる方向又は後退させる方向に移動させる。
Illustratively, when welding, the second
ワイヤバッファ12は、第1のワイヤ送給部11と第2のワイヤ送給部13との間に設けられる。ワイヤバッファ12は、第1のワイヤ送給部11により送給された溶接ワイヤ4を収容し、収容した溶接ワイヤ4を第2のワイヤ送給部13に渡す。第1のワイヤ送給部11により送給された溶接ワイヤ4の量と、第2のワイヤ送給部13によって前進方向に送給された溶接ワイヤ4の量とに応じて、ワイヤバッファ12に収容される溶接ワイヤ4の量、すなわちバッファ量が変動する。
The
例えば、第1のワイヤ送給部11によって前進方向に送給された溶接ワイヤ4の量が、第2のワイヤ送給部13によって前進方向に送給された溶接ワイヤ4の量よりも多い場合に、バッファ量が増加する。また、第1のワイヤ送給部11によって前進方向に送給された溶接ワイヤ4の量が、第2のワイヤ送給部13によって前進方向に送給された溶接ワイヤ4の量よりも少ない場合に、バッファ量が減少する。
For example, when the amount of the
これらを言い換えると、ワイヤバッファ12に収容される溶接ワイヤ4の長さが変化することにより、バッファ量が変動する。したがって、バッファ量は、ワイヤバッファ12に収容されている溶接ワイヤ4の長さに基づいて定めることができる。
In other words, the buffer amount varies due to the change in the length of the
図2を参照し、ワイヤバッファ12の構成の一例について説明する。ワイヤバッファ12は、例えば、ケース121と、ワイヤガイド122と、支持部123とを有する。
An example of the configuration of the
ケース121には、内部に溶接ワイヤ4を通過させるための入口121a及び出口121bが設けられている。入口121aと出口121bとの間には、溶接ワイヤ4をガイドするワイヤガイド122が設けられている。ワイヤガイド122は、例えば、コイル状にした金属線材又は樹脂により形成され、ケース121に収容される溶接ワイヤ4の量、すなわちバッファ量に応じて、長さが伸び縮みする。
The
具体的に、バッファ量が増えると、ワイヤガイド122の長さが長くなり、バッファ量が最大になると、ワイヤガイド122が図2の122xの状態になる。一方、バッファ量が減ると、ワイヤガイド122の長さが短くなり、バッファ量が最小になると、ワイヤガイド122が図2の122nの状態になる。
Specifically, as the buffer amount increases, the length of the
支持部123は、ワイヤガイド122の少なくとも一部をケース121に対して回転可能に支持する。図2に例示する支持部123は、ケース121の略中央において、ワイヤガイド122の略中央を回転可能(図示の回転方向)に支持する。支持部123は、例えば、ケース121に対して回転可能に設けられた円盤状の部材により形成され、支持部123の直径方向に設けられた孔にワイヤガイド122を通過させる。
The
支持部123は、バッファ量が増えると、図示の反時計回り方向に回転する。一方、支持部123は、バッファ量が減ると、図示の時計回り方向に回転する。
The
支持部123の内部には、エンコーダ(不図示)が設けられている。エンコーダは、支持部123のケース121に対する回転角度を検出する。なお、回転角度を検出するのは、エンコーダに限定されず、例えば回転角度を検出可能なセンサ等を含む角度検出部であればよい。
An encoder (not shown) is provided inside the
図1に示すバッファ量取得部14は、ワイヤバッファ12に収容されている溶接ワイヤ4の量、すなわちバッファ量を取得する。具体的に説明すると、バッファ量取得部14は、支持部123のエンコーダにより検出された回転角度を取得することで、バッファ量を取得する。
The buffer
ここで、前述したように、バッファ量が増減すると、支持部123の回転角度が増減する関係にある。つまり、バッファ量と支持部123の回転角度とは単調写像の関係にある。したがって、回転角度が判明すれば、その回転角度をバッファ量に換算することができる。これにより、回転角度を取得することで、その回転角度に基づいてバッファ量を取得することができる。
Here, as described above, when the buffer amount increases or decreases, the rotation angle of the
なお、バッファ量を取得する方法は、前述したエンコーダを用いるものには限定されない。例えば、バッファ量取得部14は、ケース121の入口121aと出口121bとにそれぞれ設けられた、溶接ワイヤ4の移動に応じて回転するローラと、このローラの回転数を検知するエンコーダとを用いてバッファ量を取得することとしてもよい。この場合、バッファ量取得部14は、ケース121に入った溶接ワイヤ4の長さと、ケース121から出た溶接ワイヤ4の長さとを取得することで、バッファ量を取得することができる。具体的に、バッファ量取得部14は、ケース121に入った溶接ワイヤ4の長さから、ケース121から出た溶接ワイヤ4の長さを減算することで、バッファ量を取得する。
The method of acquiring the buffer amount is not limited to the method using the above-mentioned encoder. For example, the buffer
図1に示す制御部15は、物理的な構成として、例えば、プロセッサ、メモリ(記憶装置)及び通信インタフェースを含む制御ユニットにより構成される。制御部15は、プロセッサがメモリに格納された所定のプログラムを実行することにより、図1に例示するバッファ量調整部151及び較正部152としての機能を実現する。
The
バッファ量調整部151は、後述する(1)〜(3)のいずれかの期間に、バッファ量調整処理を実行する。バッファ量調整処理は、バッファ量取得部14により取得されるバッファ量が、メモリに記憶されているバッファ量の基準値になるように、第1のワイヤ送給部11及び第2のワイヤ送給部13のいずれかに設けられたモータを駆動させる処理である。第1のワイヤ送給部11及び第2のワイヤ送給部13に設けられた双方のモータを駆動させることとしてもよい。バッファ量の基準値は、較正部152によってメモリに記憶される値であり、基準値の詳細については後述する。
The buffer
バッファ量取得部14により取得されるバッファ量が、メモリに記憶されているバッファ量の基準値になるように制御する手法の一例について、以下に説明する。バッファ量調整部151は、例えば、取得されたバッファ量と、記憶されたバッファ量の基準値との差を算出し、この算出した差が解消するようにモータを駆動させる。
An example of a method of controlling the buffer amount acquired by the buffer
具体的に、取得されたバッファ量が、“5,000”であり、記憶されたバッファ量の基準値が“5,500”である場合には、差が“+500”となる。この場合、バッファ量調整部151は、バッファ量取得部14により取得されるバッファ量が“500”増加するようにモータを駆動させる。また、取得されたバッファ量が、“6,000”であり、記憶されたバッファ量の基準値が“5,500”である場合には、差が“−500”となる。この場合、バッファ量調整部151は、バッファ量取得部14により取得されるバッファ量が“500”減少するようにモータを駆動させる。
Specifically, when the acquired buffer amount is "5,000" and the reference value of the stored buffer amount is "5,500", the difference is "+500". In this case, the buffer
バッファ量調整処理を実行する期間は、以下の(1)〜(3)の期間のうち、少なくともいずれか一つ以上の期間を、任意に設定することができる。一つの期間においてバッファ量調整処理を複数回実行することとしてもよい。ここで、第1の溶接処理及び第2の溶接処理は、実行順序が連続する溶接処理であり、第2の溶接処理は、第1の溶接処理の直後に実行される溶接処理である。 The period for executing the buffer amount adjustment process can be arbitrarily set to at least one or more of the following periods (1) to (3). The buffer amount adjustment process may be executed a plurality of times in one period. Here, the first welding process and the second welding process are welding processes in which the execution order is continuous, and the second welding process is a welding process executed immediately after the first welding process.
(1)第1の溶接処理の終了後に実行されるアンチスティック処理を実行している期間 (1) Period during which the anti-stick process executed after the completion of the first welding process is executed.
(2)上記アンチスティック処理の終了時から、第2の溶接処理の開始前に実行されるスローダウン送給処理の開始時までの期間 (2) The period from the end of the anti-stick process to the start of the slowdown feed process executed before the start of the second welding process.
(3)上記スローダウン送給処理の開始時から、スローダウン送給処理において溶接ワイヤの先端が母材に接触するまでの期間 (3) The period from the start of the slowdown feeding process to the contact of the tip of the welding wire with the base metal in the slowdown feeding process.
ここで、アンチスティック処理は、溶接処理を終了した後に実行されるアークエンド処理に含まれる処理であり、具体的には、溶接停止命令後に、予め定められた時間、定常溶接時の溶接電圧よりも低いアンチスティック電圧を供給し、溶接ワイヤの先端を溶融する処理である。このアンチスティック処理には、例えば、溶接ワイヤの先端を溶融し、溶接ワイヤの突出し長さを短くする処理や、溶融部分の表面張力によりワイヤの先端形状を丸める処理の他、溶融している最中に溶接ワイヤを前進、後進させて溶接ワイヤの突出し長さを短くする処理が含まれる。 Here, the anti-stick process is a process included in the arc end process executed after the welding process is completed, and specifically, from the welding voltage at the time of steady welding for a predetermined time after the welding stop command. Is also a process of supplying a low anti-stick voltage and melting the tip of the weld wire. This anti-stick treatment includes, for example, melting the tip of the weld wire to shorten the protruding length of the weld wire, rounding the tip shape of the wire by the surface tension of the melted portion, and melting. It includes a process of moving the weld wire forward and backward to shorten the protrusion length of the weld wire.
スローダウン送給処理は、溶接処理を開始する前に実行されるアークスタート処理に含まれる処理であり、具体的には、溶接開始命令後に、予め定められた時間、定常溶接時の送給速度よりも遅いスローダウン送給速度で溶接ワイヤを送給する処理である。 The slow-down feed process is a process included in the arc start process executed before the welding process is started. Specifically, the feed rate during steady welding is a predetermined time after the welding start command. It is a process of feeding the welded wire at a slower feed rate.
バッファ量調整処理を実行する期間として、上記(1)を設定した場合には、アークエンド処理に含まれるアンチスティック処理を実行している最中に、バッファ量取得部14により取得されるバッファ量を、基準値に設定されている本来のバッファ量に調整することができる。これにより、定常溶接が終了した直後にバッファ量を調整することができるため、溶接処理の間隔が短い場合に特に有効となる。
When the above (1) is set as the period for executing the buffer amount adjustment process, the buffer amount acquired by the buffer
ここで、アンチスティック処理を実行している最中にバッファ量調整処理を実行する場合に、アンチスティック処理で溶接ワイヤを前進、後進させて溶接ワイヤの突出し長さを短くする処理と、バッファ量調整処理とが同時に進行することが起こり得る。例えば、バッファ量調整処理において第1のワイヤ送給部11が溶接ワイヤを“3cm”前進させ、アンチスティック処理において第2のワイヤ送給部13が溶接ワイヤを“2cm”後退させることが同時に発生する場合がある。この場合、第1のワイヤ送給部11のモータ及び第2のワイヤ送給部13のモータを別々に駆動させて順次処理を実行するのではなく、最終的に双方の処理が終了するように第1のワイヤ送給部11のモータ及び第2のワイヤ送給部13のモータを駆動させる(同時駆動を含む)ことが好ましい。
Here, when the buffer amount adjustment process is executed while the anti-stick process is being executed, the process of advancing and reversing the weld wire by the anti-stick process to shorten the protrusion length of the weld wire and the buffer amount. It is possible that the adjustment process and the adjustment process proceed at the same time. For example, in the buffer amount adjusting process, the first
バッファ量調整処理を実行する期間として、上記(2)を設定した場合には、溶接処理後のアークエンド処理に含まれるアンチスティック処理が終了してから、次回の溶接処理前のアークスタート処理に含まれるスローダウン送給処理が開始する前に、バッファ量取得部14により取得されるバッファ量を、基準値に設定されている本来のバッファ量に調整することができる。
When the above (2) is set as the period for executing the buffer amount adjustment process, after the anti-stick process included in the arc end process after the welding process is completed, the arc start process before the next welding process is performed. Before the included slowdown feed processing starts, the buffer amount acquired by the buffer
バッファ量調整処理を実行する期間として、上記(3)を設定した場合には、溶接処理前のアークスタート処理に含まれるスローダウン送給処理を実行している最中に、バッファ量取得部14により取得されるバッファ量を、基準値に設定されている本来のバッファ量に調整することができる。これにより、溶接処理が終了してから、次回の溶接処理前に実行されるスローダウン送給処理が開始する前に生じたバッファ量の変動についても合わせて解消することができる。
When the above (3) is set as the period for executing the buffer amount adjustment process, the buffer
図1に示す較正部152は、ワイヤ移動制御部152a及び設定部152bを有し、バッファ量取得部14の較正を実行する。
The
ワイヤ移動制御部152aは、少なくとも第1のワイヤ送給部11及び第2のワイヤ送給部13のいずれかに設けられたモータを駆動させ、バッファ量が減るように溶接ワイヤ4を移動させる。
The wire
設定部152bは、モータのトルクが閾値に到達したときのバッファ量を、バッファ量の最小値に設定し、この最小値に所定値を加算した値を、バッファ量の最大値に設定する。閾値は、バッファ量の最小値が最適な値となるときのモータのトルクを予め実験等により求め、設定することが好ましい。最小値に加算する所定値は、ワイヤ送給装置1ごとに固有の値を任意に定めることができるが、例えば、ワイヤバッファ12において機械的に動作可能な範囲に対応するエンコーダの検出値の幅を、所定値として定めることが好ましい。
The
これにより、較正時のばらつきが比較的少ない最小値に対し、ワイヤバッファ12に固有の機械的に動作可能な範囲に対応するエンコーダの検出値の幅を加えて最大値を算出することができる。ここで、前述した特許文献1に記載のワイヤ送給装置のように、溶接ワイヤに対する押力に基づいてバッファ量の最大値を設定した場合には、溶接ワイヤの種類や溶接ロボットの姿勢によって押力に対するバッファ量が変化するため、バッファ量の最大値にばらつきが生じやすくなる。したがって、前述のように最小値に所定値を加算して最大値を設定することで、バッファ量の最大値のばらつきを抑えることができる。
Thereby, the maximum value can be calculated by adding the range of the detection value of the encoder corresponding to the mechanically operable range peculiar to the
設定部152bは、例えば、バッファ量の最小値及び最大値の平均値(中央値)を、バッファ量の基準値に設定し、この基準値を最小値及び最大値とともにメモリ上に構築された設定値テーブルに格納する。なお、バッファ量の基準値に設定する値は、バッファ量の最小値及び最大値の平均値に限定されず、例えば、バッファ量の最大値と最小値との間を予め定められた割合で分割する値であってもよい。
For example, the
次に、図3を参照し、第1の溶接処理から第2の溶接処理に移行する際のシーケンス処理について説明する。 Next, with reference to FIG. 3, a sequence process for shifting from the first welding process to the second welding process will be described.
図3の(A)は、溶接信号Stの時間変化を示し、図3の(B)は、溶接ワイヤの送給速度Frの時間変化を示し、図3の(C)は、溶接電圧Vwの時間変化を示し、図3の(D)は、溶接電流Iwの時間変化を示す。 3A shows the time change of the welding signal St, FIG. 3B shows the time change of the feed rate Fr of the welding wire, and FIG. 3C shows the time change of the welding voltage Vw. The time change is shown, and FIG. 3 (D) of FIG. 3 shows the time change of the welding current Iw.
時刻t1から時刻t2までの期間は、第1の溶接処理後に実行されるアークエンド処理の実行期間であり、時刻t3から時刻t4までの期間は、第2の溶接処理前に実行されるアークスタート処理の実行期間である。 The period from time t1 to time t2 is the execution period of the arc end process executed after the first welding process, and the period from time t3 to time t4 is the arc start executed before the second welding process. It is the execution period of the process.
時刻t1までは、第1の溶接処理において実行される定常溶接が行われている。 Until time t1, steady welding performed in the first welding process is performed.
時刻t1において、図3の(A)に示す溶接信号Stが、溶接終了命令に従ってLowレベル(OFF)に切り替わると、ワイヤ送給部のモータが停止するように制御され、図3の(B)に示すように、そのモータの慣性によりワイヤ送給速度Frが徐々に低下する。 At time t1, when the welding signal St shown in FIG. 3A is switched to the Low level (OFF) according to the welding end command, the motor of the wire feeding unit is controlled to stop, and FIG. 3B is shown. As shown in, the wire feeding speed Fr gradually decreases due to the inertia of the motor.
同時に、図3の(C)に示すように、定常溶接時の溶接電圧V2よりも低いアンチスティック電圧V1が印加され、図3の(D)に示すように、定常溶接時の溶接電流I2よりも低いアンチスティック電流I1が流れ、アンチスティック処理が実行される。時刻t1から時刻t2までの時間は、アンチスティック時間taとして設定され、その間にアンチスティック処理が実行されることになる。 At the same time, as shown in FIG. 3 (C), an anti-stick voltage V1 lower than the welding voltage V2 during steady welding is applied, and as shown in FIG. 3 (D), from the welding current I2 during steady welding. A low anti-stick current I1 flows and the anti-stick process is executed. The time from the time t1 to the time t2 is set as the anti-stick time ta, and the anti-stick process is executed during that time.
時刻t2において、アンチスティック処理が終了すると、第2の溶接処理前に実行されるスローダウン処理が開始される時刻t3までに、第2の溶接処理の溶接開始位置に溶接トーチ3が移動する。
When the anti-stick process is completed at time t2, the
時刻t3において、図3の(A)に示す溶接信号Stが、溶接開始命令に従ってHighレベル(ON)に切り替わると、図3の(B)に示すように、定常溶接時の送給速度F2よりも遅いスローダウン送給速度F1で溶接ワイヤを送給するスローダウン送給処理が実行される。時刻t3から時刻t4までの時間は、スローダウン時間tsとして設定され、その間にスローダウン送給処理が実行されることになる。 At time t3, when the welding signal St shown in FIG. 3 (A) is switched to the high level (ON) according to the welding start command, as shown in FIG. 3 (B), from the feed rate F2 during steady welding. The slowdown feeding process of feeding the weld wire at the slow slowdown feeding speed F1 is executed. The time from the time t3 to the time t4 is set as the slowdown time ts, and the slowdown feeding process is executed during that time.
同時に、図3の(C)に示すように、溶接電圧Vwは、無負荷電圧V3となる。時刻t4において、溶接ワイヤが母材に接触すると、図3の(D)に示すように、定常溶接時の溶接電流I2が流れ、アークが発生し、図3の(B)に示すように、定常溶接時の送給速度F2で溶接ワイヤが送給され、第2の溶接処理における定常溶接が行われる。 At the same time, as shown in FIG. 3C, the welding voltage Vw becomes the no-load voltage V3. When the welding wire comes into contact with the base metal at time t4, the welding current I2 during steady welding flows as shown in FIG. 3D, an arc is generated, and as shown in FIG. 3B. The welding wire is fed at the feeding speed F2 at the time of steady welding, and steady welding in the second welding process is performed.
ここで、バッファ量調整処理を実行する期間として列挙した上記(1)〜(3)の期間のうち、上記(1)の期間は、図3の時刻t1から時刻t2までの期間に該当する。同様に、上記(2)の期間は、図3の時刻t2から時刻t3までの期間に該当し、上記(3)の期間は、図3の時刻t3から時刻t4までの期間に該当する。つまり、上記(1)〜(3)の期間は、図3の時刻t1から時刻t4までの期間と同じ期間となる。 Here, among the periods (1) to (3) listed as the period for executing the buffer amount adjustment process, the period (1) corresponds to the period from time t1 to time t2 in FIG. Similarly, the period (2) above corresponds to the period from time t2 to time t3 in FIG. 3, and the period (3) above corresponds to the period from time t3 to time t4 in FIG. That is, the period (1) to (3) above is the same period as the period from time t1 to time t4 in FIG.
したがって、バッファ量調整部151が、上記(1)〜(3)の期間のうち、少なくともいずれか一つ以上の期間に、バッファ量調整処理を実行することを、以下のように言い換えることができる。バッファ量調整部151は、図3の時刻t1から時刻t4までの期間に、少なくとも一回以上、バッファ量調整処理を実行する。
Therefore, it can be paraphrased as follows that the buffer
上述したように、実施形態におけるワイヤ送給装置1によれば、第1のワイヤ送給部11と第2のワイヤ送給部13との間にワイヤバッファ12を設けるワイヤ送給装置1において、溶接処理の終了後から、次の溶接処理の開始前に実行されるスローダウン送給処理で溶接ワイヤの先端が母材に接触するまでの間に、バッファ量取得部14により取得されるバッファ量が、較正部152により設定されたバッファ量の基準値になるように、モータを駆動させて、バッファ量を調整することができる。
As described above, according to the
これにより、溶接処理が終了したときに、バッファ量取得部14により取得されるバッファ量が、基準値に設定されている本来のバッファ量からずれている場合であっても、少なくとも次の溶接処理でアークが発生するまでに、本来のバッファ量に調整することができる。
As a result, even if the buffer amount acquired by the buffer
それゆえ、実施形態におけるワイヤ送給装置1によれば、溶接処理の質を低下させることなく、保持することが可能となる。
Therefore, according to the
[変形例]
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
[Modification example]
The embodiments described above are for facilitating the understanding of the present invention, and are not for limiting the interpretation of the present invention. Each element included in the embodiment and its arrangement, material, condition, shape, size, and the like are not limited to those exemplified, and can be appropriately changed.
例えば、前述した実施形態におけるワイヤ送給装置1は、アンチスティック処理が終了した後に、溶接トーチ3を次の溶接開始位置まで移動させている。これに対して、本変形例におけるワイヤ送給装置は、その溶接トーチ3の移動を、バッファ量調整処理が終了するまで待機させることとする。
For example, the
本変形例におけるワイヤ送給装置の概略構成を図4に例示する。図4に示すように、本変形例におけるワイヤ送給装置1sは、移動命令発信部153を制御部15にさらに備える点で、図1に示す実施形態におけるワイヤ送給装置1と異なる。
FIG. 4 illustrates the schematic configuration of the wire feeding device in this modification. As shown in FIG. 4, the
移動命令発信部153は、アンチスティック処理が終了し、バッファ量調整部151によるバッファ量調整処理が終了した後に、溶接トーチ3を次の溶接開始位置に移動させるための移動命令を発信する。つまり、移動命令発信部153は、バッファ量調整部151によるバッファ量調整処理が終了するまで、上記移動命令の発信を待機することとなる。
After the anti-stick processing is completed and the buffer amount adjusting processing by the buffer
これにより、溶接処理が終了したときに、バッファ量取得部14により取得されるバッファ量が、基準値に設定されている本来のバッファ量からずれている場合であっても、溶接トーチを次の溶接開始位置に移動させるまでに、本来のバッファ量に調整することができるため、溶接処理の質を低下させることなく、保持することが可能となる。
As a result, even if the buffer amount acquired by the buffer
1,1s…ワイヤ送給装置、2…ワイヤリール、3…溶接トーチ、4…溶接ワイヤ、11…第2のワイヤ送給部、12…ワイヤバッファ、13…第1のワイヤ送給部、14…バッファ量取得部、15…制御部、121…ケース、122…ワイヤガイド、123…支持部、151…バッファ量調整部、152…較正部、152a…ワイヤ移動制御部、152b…設定部、153…移動命令発信部。 1,1s ... Wire feeding device, 2 ... Wire reel, 3 ... Welding torch, 4 ... Welding wire, 11 ... Second wire feeding section, 12 ... Wire buffer, 13 ... First wire feeding section, 14 ... Buffer amount acquisition unit, 15 ... Control unit, 121 ... Case, 122 ... Wire guide, 123 ... Support unit, 151 ... Buffer amount adjustment unit, 152 ... Calibration unit, 152a ... Wire movement control unit, 152b ... Setting unit, 153 … Movement command transmission unit.
Claims (8)
前記第1のワイヤ送給部により送給された溶接ワイヤを収容するワイヤバッファと、
前記ワイヤバッファに収容された溶接ワイヤを溶接トーチに送給する第2のワイヤ送給部と、
前記ワイヤバッファに収容されている溶接ワイヤのバッファ量を取得するバッファ量取得部と、
少なくとも前記第1のワイヤ送給部及び前記第2のワイヤ送給部のいずれか一方において溶接ワイヤを移動させるモータと、
溶接処理の終了時から、次の溶接処理の開始前に実行されるスローダウン送給処理において溶接ワイヤの先端が母材に接触するまでの間に、前記バッファ量取得部により取得される前記バッファ量が、記憶装置に記憶されている前記バッファ量の基準値になるように、前記モータを駆動させるバッファ量調整処理を実行するバッファ量調整部と、
前記バッファ量取得部の較正を実行する較正部と、
を備え、
前記較正部は、
前記モータを駆動させ、前記バッファ量が減るように溶接ワイヤを移動させるワイヤ移動制御部と、
前記モータのトルクが閾値に到達したときの前記バッファ量を、前記バッファ量の最小値に設定し、当該最小値に所定値を加算した値を、前記バッファ量の最大値に設定し、前記バッファ量の最小値及び前記バッファ量の最大値の平均値を前記バッファ量の基準値に設定し、前記バッファ量の最小値、前記バッファ量の最大値及び前記バッファ量の基準値を前記記憶装置に記憶させる設定部と、
を含む、
ワイヤ送給装置。 The first wire feeding unit that feeds the welded wire,
A wire buffer for accommodating the welded wire fed by the first wire feeding unit, and
A second wire feeding unit that feeds the welding wire contained in the wire buffer to the welding torch,
A buffer amount acquisition unit for acquiring the buffer amount of the welded wire housed in the wire buffer, and a buffer amount acquisition unit.
A motor that moves the welded wire in at least one of the first wire feeding section and the second wire feeding section.
The buffer acquired by the buffer amount acquisition unit between the end of the welding process and the contact of the tip of the welding wire with the base metal in the slowdown feeding process executed before the start of the next welding process. A buffer amount adjusting unit that executes a buffer amount adjusting process for driving the motor so that the amount becomes a reference value of the buffer amount stored in the storage device.
A calibration unit that executes calibration of the buffer amount acquisition unit, and a calibration unit.
Equipped with
The calibration unit is
A wire movement control unit that drives the motor and moves the welding wire so that the buffer amount is reduced.
The buffer amount when the torque of the motor reaches the threshold value is set to the minimum value of the buffer amount, the value obtained by adding a predetermined value to the minimum value is set to the maximum value of the buffer amount, and the buffer is set. The average value of the minimum value of the amount and the maximum value of the buffer amount is set as the reference value of the buffer amount, and the minimum value of the buffer amount, the maximum value of the buffer amount and the reference value of the buffer amount are set in the storage device. The setting part to be memorized and
including,
Wire feeder.
前記第1のワイヤ送給部により送給された溶接ワイヤを収容するワイヤバッファと、
前記ワイヤバッファに収容された溶接ワイヤを溶接トーチに送給する第2のワイヤ送給部と、
前記ワイヤバッファに収容されている溶接ワイヤのバッファ量を取得するバッファ量取得部と、
少なくとも前記第1のワイヤ送給部及び前記第2のワイヤ送給部のいずれか一方において溶接ワイヤを移動させるモータと、
溶接処理の終了時から、次の溶接処理の開始前に実行されるスローダウン送給処理において溶接ワイヤの先端が母材に接触するまでの間に、前記バッファ量取得部により取得される前記バッファ量が、記憶装置に記憶されている前記バッファ量の基準値になるように、前記モータを駆動させるバッファ量調整処理を実行するバッファ量調整部と、
溶接トーチを次の溶接開始位置に移動させる移動命令を発信する移動命令発信部と、
を備え、
前記移動命令発信部は、前記バッファ量調整部による前記バッファ量調整処理が終了するまで、前記移動命令の発信を待機する、
ワイヤ送給装置。 The first wire feeding unit that feeds the welded wire,
A wire buffer for accommodating the welded wire fed by the first wire feeding unit, and
A second wire feeding unit that feeds the welding wire contained in the wire buffer to the welding torch,
A buffer amount acquisition unit for acquiring the buffer amount of the welded wire housed in the wire buffer, and a buffer amount acquisition unit.
A motor that moves the welded wire in at least one of the first wire feeding section and the second wire feeding section.
The buffer acquired by the buffer amount acquisition unit between the end of the welding process and the contact of the tip of the welding wire with the base metal in the slowdown feeding process executed before the start of the next welding process. A buffer amount adjusting unit that executes a buffer amount adjusting process for driving the motor so that the amount becomes a reference value of the buffer amount stored in the storage device.
A move command transmitter that sends a move command to move the welding torch to the next welding start position,
Equipped with
The movement command transmission unit waits for transmission of the movement command until the buffer amount adjustment process by the buffer amount adjustment unit is completed.
Wire feeder.
前記バッファ量は、前記角度検出部により検出される角度により定まる、
請求項1又は2記載のワイヤ送給装置。 Further, an angle detecting unit for detecting an angle at a predetermined position of the welding wire housed in the wire buffer is provided.
The buffer amount is determined by the angle detected by the angle detection unit.
The wire feeding device according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれか一項に記載のワイヤ送給装置。 The buffer amount adjusting unit calculates the difference between the buffer amount acquired by the buffer amount acquisition unit and the reference value of the buffer amount stored in the storage device in the buffer amount adjusting process, and obtains the buffer amount adjusting unit. Drive the motor so that the calculated difference is eliminated.
The wire feeding device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1、3及び4のいずれか一項に記載のワイヤ送給装置。 The buffer amount adjustment unit, from the end of the Anti stick treatment, until the start of the slow-down feed process, executes the buffer amount adjustment process,
The wire feeding device according to any one of claims 1 , 3 and 4.
請求項1、3及び4のいずれか一項に記載のワイヤ送給装置。 The buffer amount adjusting unit executes the buffer amount adjusting process during the slowdown feeding process.
The wire feeding device according to any one of claims 1 , 3 and 4.
請求項1、3及び4のいずれか一項に記載のワイヤ送給装置。 The buffer amount adjustment unit in the Anti stick treatment, performing the buffer amount adjustment process,
The wire feeding device according to any one of claims 1 , 3 and 4.
請求項1、3及び4のいずれか一項に記載のワイヤ送給装置。 The buffer amount adjusting unit executes the buffer amount adjusting process a plurality of times from the end of the welding process to the contact of the tip of the welding wire with the base metal in the slowdown feeding process.
The wire feeding device according to any one of claims 1 , 3 and 4.
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