JPH02251374A - Method and equipment for profile welding - Google Patents

Method and equipment for profile welding

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JPH02251374A
JPH02251374A JP7103089A JP7103089A JPH02251374A JP H02251374 A JPH02251374 A JP H02251374A JP 7103089 A JP7103089 A JP 7103089A JP 7103089 A JP7103089 A JP 7103089A JP H02251374 A JPH02251374 A JP H02251374A
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melting
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宇田川 次男
Soichi Kitajima
北嶋 総一
Hisataka Takano
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Abstract

PURPOSE:To form a welding bead having an excellent shape by varying the melting quantity of a filler wire according to variation of the size of profile motion when an electrode separates and approaches in the profile welding process. CONSTITUTION:In the case of profile motion (c) where the electrode 4 separates from a weld zone 15, a parameter adjustment means 35 is controlled by a controller 33 so that when the variation increases, the melting quantity is decreased and when the variation decreases, the melting quantity is increased. In addition, in the case of profile motion (b) where the electrode 4 approaches a joint, it is controlled so that when the variation increases, the melting quantity is increased and when the variation decreases, the melting quantity is decreased. By this method, the welding bead having the ideal shape can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 A、産業上の利用分野 本発明は、CO□溶接やMIG溶接に代表される消耗電
極式溶接あるいはTIG溶接に代表される非消耗電極式
溶接に用いるホットワイヤ溶接と倣い溶接を併用する溶
接方法および装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Industrial Field of Application The present invention is applicable to hot wire welding used in consumable electrode welding such as CO□ welding and MIG welding, or non-consumable electrode welding such as TIG welding. This invention relates to a welding method and device that uses copy welding.

B、従来の技術 従来からホットワイヤTIG溶接法が知られている(例
えば、■溶接学会論文集、第4巻(1986)第4号t
 p678〜684:■溶接学会誌第57巻(1988
)第6号、p457)。ホットワイヤTIG溶接法とは
、非消耗電極と被溶接部との間でアークを形成すると共
にそのアーク中に添加ワイヤ7をモータで繰り出しつつ
通電加熱するもので、TIG溶接法の高能率化、高品質
化を図ったものである。
B. Conventional technology The hot wire TIG welding method has been known for a long time (for example, Proceedings of the Welding Society of Japan, Vol. 4 (1986), No. 4 t).
p678-684: ■Welding Society Journal Volume 57 (1988
) No. 6, p457). The hot wire TIG welding method is a method in which an arc is formed between a non-consumable electrode and the part to be welded, and the additive wire 7 is fed into the arc by a motor and heated by electricity, which improves the efficiency of the TIG welding method. This is an attempt to improve quality.

また、MIG溶接法などで代表される消耗電極を用いる
溶接法にホットワイヤ溶接を併用する溶接法も知られて
いる。第3図はその構成の概略を示すもので、下板1に
垂直に立板2を立て両交線を隅肉溶接する場合を示して
いる。
Furthermore, a welding method is also known in which hot wire welding is used in combination with a welding method using a consumable electrode, such as MIG welding method. FIG. 3 schematically shows the structure, and shows a case in which a standing plate 2 is set perpendicularly to the lower plate 1 and both intersection lines are fillet welded.

第3図において、溶接トーチ3内を貫通して送給される
溶接ワイヤ(消耗式電極)4には溶接電源5から溶接電
流が供給され、溶接ワイヤ4と非溶接部15との間にア
ークが形成される。また、ワイヤガイド6内を貫通して
溶接ワイヤ4のアーク中に挿入送給される添加ワイヤ7
には添加ワイヤ用電源8から電力が供給され、ビード形
成に寄与する。9は溶接アーク、10は溶融池、11は
溶接ビードである。
In FIG. 3, a welding current is supplied from a welding power source 5 to a welding wire (consumable electrode) 4 that is fed through the welding torch 3, and an arc is created between the welding wire 4 and a non-welded part 15. is formed. Additionally, an additive wire 7 is inserted and fed into the arc of the welding wire 4 through the inside of the wire guide 6.
Power is supplied from the additive wire power supply 8 to contribute to bead formation. 9 is a welding arc, 10 is a molten pool, and 11 is a weld bead.

この種のホットワイヤ溶接法では、電極4に供給する溶
接電流に対する添加ワイヤ7の送給量や供給電力量は溶
接前に予め設定された値に固定されるので、溶接中に溶
接電流が変動すると溶接ビードの外観が悪くなったり溶
接欠陥が発生する。
In this type of hot wire welding method, the amount of feed of the additional wire 7 and the amount of power supplied relative to the welding current supplied to the electrode 4 are fixed at preset values before welding, so the welding current fluctuates during welding. This causes the appearance of the weld bead to deteriorate and weld defects to occur.

一方、従来から倣い溶接法が知られている(例えば、溶
接技術1985年8月号、p79〜83)。
On the other hand, a copy welding method has been known for some time (for example, Welding Technology August 1985 issue, pages 79-83).

第4図および第5図はアークセンサ方式による倣い溶接
の原理を説明する図である。
FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining the principle of copy welding using the arc sensor method.

溶接トーチ3を第4図の目標溶接線12に沿って移動す
る際に、目標溶接線12と直交する方向13に溶接トー
チ3を振り、第4図に示す溶接トーチ3の最大振れ位置
42口において例えば溶接電流をモニタする。そして、
イ2ロ両位置において溶接電流が等しくなるように溶接
トーチ3・の振れ中心を調節し、その中心を通る目標溶
接線を再設定する。したがって溶接トーチ3の目標溶接
線12に対して下板1と立板2の交線である実際の溶接
線(被溶接部)15が傾いていても、溶接トーチ3をそ
の実際の溶接線15に追従して駆動することができる。
When moving the welding torch 3 along the target welding line 12 shown in FIG. 4, the welding torch 3 is swung in a direction 13 orthogonal to the target welding line 12, and the maximum swing position 42 of the welding torch 3 shown in FIG. 4 is reached. For example, the welding current is monitored. and,
Adjust the center of deflection of the welding torch 3 so that the welding current is equal in both positions (a) and (b), and reset the target welding line passing through the center. Therefore, even if the actual welding line (part to be welded) 15, which is the intersection line between the lower plate 1 and the upright plate 2, is inclined with respect to the target welding line 12 of the welding torch 3, the welding torch 3 is moved along the actual welding line 15. can be driven by following.

C6発明が解決しようとする課題 ところで、目標溶接線12と実際の溶接線との関係は第
6図(a)〜(c)に分類される。(a)は目標溶接線
12の方向と実際の溶接線15の方向とが一致している
場合、(b)は目標溶接線12に対して実際の溶接線1
5が接近していく場合、(Q)は目標溶接線12に対し
て実際の溶接線15が離れていく場合である。(a)の
場合は第7図(a)のように理想的なビート形状となる
C6 Problems to be Solved by the Invention The relationship between the target welding line 12 and the actual welding line is classified as shown in FIGS. 6(a) to 6(c). (a) shows the case where the direction of the target welding line 12 and the direction of the actual welding line 15 match, and (b) shows the actual welding line 1 with respect to the target welding line 12.
5 is approaching, and (Q) is a case where the actual welding line 15 is moving away from the target welding line 12. In the case of (a), an ideal beat shape is obtained as shown in FIG. 7(a).

(b)の場合は、倣い溶接に際して目標溶接線12が立
板2側に行き過ぎると第7図(b)のように凸ビード形
状となり、下板1側の針端部はオーバラップとなる傾向
を示す。(Q)の場合は、目標溶接線12が立板2から
離れ過ぎると第7図(Q)のように平らなビード形状と
なり、のど厚不足となる傾向を示す。従来の倣い溶接方
式にあっては、第7図(b)、(Q)のようなビード形
状は不可避であり、特に上述したホットワイヤ溶接法を
併用するとビード形状不良が顕著となり、その改善が望
まれている。
In the case of (b), when the target weld line 12 goes too far to the vertical plate 2 side during copy welding, it becomes a convex bead shape as shown in Fig. 7(b), and the needle end on the lower plate 1 side tends to overlap. shows. In the case of (Q), if the target welding line 12 is too far away from the standing plate 2, it will become a flat bead shape as shown in FIG. 7 (Q), and the throat thickness will tend to be insufficient. In the conventional copy welding method, bead shapes such as those shown in Figures 7(b) and (Q) are unavoidable, and when the hot wire welding method described above is used in combination, the bead shape defects become noticeable, and it is difficult to improve them. desired.

本発明の技術的課題は、ホットワイヤ溶接を併用する倣
い溶接によるビード形状を理想ビード形状にすることに
ある。
A technical object of the present invention is to make the bead shape by profile welding combined with hot wire welding into an ideal bead shape.

01課題を解決するための手段 実施例である第1図を用いて本発明を説明すると、本発
明は、被溶接部15に沿って倣い運動をしながら電極4
と被溶接部15との間にアーク9を形成するとともに、
そのアーク中に添加ワイヤ7を送給して溶融しつつ溶接
を行う溶接方法および装置に適用される。
01 Means for Solving the Problems The present invention will be explained using FIG. 1 which is an embodiment of the invention.
While forming an arc 9 between and the welded part 15,
The present invention is applied to a welding method and apparatus in which the additive wire 7 is fed into the arc and welded while being melted.

そして、上述の技術的課題は、以下のようにして解決さ
れる。
The above technical problem is solved as follows.

被溶接部15から電極4が離間する倣い運動時において
、順次の倣い運動の大きさの変化量が増大するときには
添加ワイヤ7の溶融量を低減し、減少するときには溶融
量を増加する。また、被溶接部15に電極4が接近する
倣い運動時において、順次の倣い運動の大きさの変化量
が増大するときには溶融量を増加し、減少するときには
溶融量を低減させる。
During the tracing movement in which the electrode 4 is separated from the welded part 15, when the amount of change in the magnitude of the successive tracing movements increases, the amount of melting of the additive wire 7 is reduced, and when it decreases, the amount of melting is increased. Further, during the tracing movement in which the electrode 4 approaches the part to be welded 15, when the amount of change in the magnitude of the successive tracing movements increases, the melting amount is increased, and when it decreases, the melting amount is decreased.

また、本発明装置は、被溶接部15との間でアーク9を
発生する電極4と被溶接部15に繰り出される添加ワイ
ヤ7とを一体に保持し予め定められた溶接方向に駆動す
る駆動手段21と、添加ワイヤ7の溶融量に関連するパ
ラメータ、例えば供給電力を調節するパラメータ調節手
段35と、電極4の被溶接部15からのずれを検出する
ずれ検出手段101と、そのずれの大きさおよび方向に
応じて駆動手段21を制御して電極4と添加ワイヤ7と
を被溶接部15から離間する第1の方向および接近する
第2の方向に倣い運動せしめる補正手段22と、順次の
倣い運動の大きさの変化量を演算する演算手段32と、
パラメータ調節手段35を制御する制御手段33とを具
備する。この制御手段33は、第1の方向に倣い運動す
る場合5その運動の大きさの変化量が増大するときには
溶融量を低減し、減少するときには溶融量を増加させる
ようにパラメータ調節手段35を制御する。
Further, the device of the present invention has a drive means for holding together the electrode 4 that generates an arc 9 with the part 15 to be welded and the additive wire 7 fed out to the part 15 to be welded, and driving the electrode 4 in a predetermined welding direction. 21, a parameter adjusting means 35 for adjusting a parameter related to the amount of melting of the additive wire 7, for example, the supplied power, a displacement detecting means 101 for detecting the displacement of the electrode 4 from the part to be welded 15, and the magnitude of the displacement. and a correction means 22 for controlling the driving means 21 according to the direction to cause the electrode 4 and the additive wire 7 to move in a tracing motion in a first direction in which the electrode 4 and the additive wire 7 move away from the part to be welded 15 and in a second direction in which they approach the part to be welded. calculation means 32 for calculating the amount of change in the magnitude of the movement;
and a control means 33 for controlling the parameter adjustment means 35. This control means 33 controls the parameter adjusting means 35 so that when the amount of change in the magnitude of the movement increases in the case of tracing movement in the first direction, the amount of melting is reduced, and when it decreases, the amount of melting is increased. do.

また、第2の方向に倣い運動する場合、その運動の大き
さの変化量が増大するときに溶融量を増加し、減少する
ときには溶融量を低減させるようにパラメータ調節手段
35を制御する。
Further, in the case of tracing movement in the second direction, the parameter adjusting means 35 is controlled so that when the amount of change in the magnitude of the movement increases, the amount of melting is increased, and when it decreases, the amount of melting is decreased.

81作用 被溶接部15から電極4が離間する第1の方向に倣い運
動する場合、順次の倣い運動の大きさの変化量が増大す
るときに例えば供給電力を低減して添加ワイヤ7の溶融
量が低減され、その変化量が減少するときには溶融量が
増加される。しだがって、従来のような凸状のビードに
ならず理想的なビード形状が得られる。
81 action When the electrode 4 moves in the first direction away from the part to be welded 15, when the amount of change in the magnitude of the sequential tracing movement increases, for example, the supplied power is reduced to reduce the amount of melting of the additive wire 7. is reduced, and when the amount of change decreases, the amount of melting is increased. Therefore, an ideal bead shape can be obtained without forming a convex bead as in the conventional case.

また、被溶接部15に電極4が接近する第2の方向に倣
い運動する場合、順次の倣い運動の大きさの変化量が増
大するときに例えば供給電力を増大して添加ワイヤ7の
溶融量が増加され、その変化量が減少するときには溶融
量が低減される。したがって、従来のようなのど厚不足
のビード形状にならず、理想的なビード形状になる。
In addition, when the electrode 4 makes a tracing motion in the second direction approaching the part to be welded 15, when the amount of change in the magnitude of the successive tracing motion increases, the amount of melting of the additive wire 7 can be increased, for example, by increasing the supplied power. is increased, and when the amount of change decreases, the amount of melting is reduced. Therefore, the bead shape does not have an insufficient throat thickness as in the conventional case, but becomes an ideal bead shape.

なお、本発明の詳細な説明する上記り項およびE項では
1本発明を分かり易くするために実施例の図を用いたが
、これにより本発明が実施例に限定されるものではない
It should be noted that in the above-mentioned sections and section E, which describe the present invention in detail, figures of embodiments are used in order to make the present invention easier to understand, but the present invention is not limited to the embodiments.

F、実施例 第1図は本発明に係る倣い溶接装置を消耗電極式溶接法
に適用した場合の全体構成を示し、第3図と同様の箇所
には同一の符号を付して相異する点を中心に説明する。
F. Embodiment Figure 1 shows the overall configuration when the copy welding device according to the present invention is applied to a consumable electrode welding method, and the same parts as in Figure 3 are given the same reference numerals to indicate differences. I will mainly explain the points.

溶接トーチ3とワイヤガイド6はロボットアーム21に
一体的に保持されている。ロボットアーム21は、ロボ
ットコントローラ22により駆動制御され、予め定めた
X軸方向に設定した目標溶接線12(第2図(a)参照
)に沿って移動するとともに、X軸と直交するY軸方向
に所定の振り幅で振動する。ロボットアーム21の最大
振れ位置42口(第4図参照)は位置検出器23により
検出される。これは例えば、ロボットコントローラ22
からロボットアーム21へその駆動方向を反転する指令
が出力されるのをモニタすることにより行われる。ロボ
ットアーム21の実際の位置を直接検出する方式でもよ
い。消耗電極である溶接ワイヤ4は不図示の送給モータ
で所定速度で送給され、添加ワイヤ7は、送給モータ2
4により回転するローラ25と固定ローラ26との間に
挾まれて所定速度で送給される。この添加ワイヤ7の送
給速度はモータコントローラ27により制御される。
Welding torch 3 and wire guide 6 are integrally held by robot arm 21. The robot arm 21 is driven and controlled by a robot controller 22, and moves along a target welding line 12 (see FIG. 2(a)) set in a predetermined X-axis direction, and also moves along a Y-axis direction perpendicular to the X-axis. It vibrates with a predetermined amplitude. The maximum deflection position 42 (see FIG. 4) of the robot arm 21 is detected by the position detector 23. This is, for example, the robot controller 22
This is done by monitoring the output of a command to the robot arm 21 to reverse its driving direction. A method of directly detecting the actual position of the robot arm 21 may also be used. Welding wire 4, which is a consumable electrode, is fed at a predetermined speed by a feed motor (not shown), and additive wire 7 is fed by feed motor 2, which is a consumable electrode.
4, the paper is sandwiched between a rotating roller 25 and a fixed roller 26, and fed at a predetermined speed. The feeding speed of this addition wire 7 is controlled by a motor controller 27.

溶接ワイヤ4を流れる溶接電流は電流検出器28で検出
され、フィルタ回路29でフィルタリングされて一対の
サンプルホールド回路30イ。
The welding current flowing through the welding wire 4 is detected by a current detector 28, filtered by a filter circuit 29, and sent to a pair of sample and hold circuits 30a.

口に入力される。両サンプルホールド回路30イ2口は
、位置検出器23によりロボットアーム21が最大振れ
位置12口に移動したのが検出されると、そのとき入力
される溶接電流をサンプリングしてホールドする、この
ようにしてホールドされた一対の溶接電流は偏差器31
で偏差が取られ、その偏差はロボットコントローラ22
と微分回路32に入力される。ロボットコントローラ2
2は、その偏差がOになるようにロボットアーム21を
駆動制御する。
input into the mouth. When the position detector 23 detects that the robot arm 21 has moved to the maximum deflection position 12, the two sample and hold circuits 30 sample and hold the welding current input at that time. The pair of welding currents held by the deviation device 31
The deviation is taken by the robot controller 22.
is input to the differentiation circuit 32. robot controller 2
2 drives and controls the robot arm 21 so that the deviation becomes O.

微分回路32は、偏差信号を時間微分し、その結果を関
数発生器32.33へ入力する。関数発生a32は、微
分信号に応じて決まる添加ワイヤ7への通電電流の補正
量Δ工を出力し、その補正量Δ工は電力調節器35に入
力される。関数発生器34は、微分信号に応じて決まる
送給モータ24の回転数の補正量ΔNをモータコントロ
ーラ27に入力する。
Differentiator circuit 32 differentiates the deviation signal with respect to time and inputs the result to function generators 32 and 33. The function generator a32 outputs a correction amount .DELTA. of the current applied to the addition wire 7, which is determined according to the differential signal, and the correction amount .DELTA. is input to the power regulator 35. The function generator 34 inputs to the motor controller 27 a correction amount ΔN of the rotation speed of the feed motor 24, which is determined according to the differential signal.

ここで、ロボットアーム21が駆動手段を、電力調節@
35がパラメータ調節手段を、サンプルホールド回路3
1イ1口と偏差器31がずれ検出手段101を、ロボッ
トコントローラ22が補正手段を、微分回路32が演算
手段を、関数発生器33.34が制御手段をそれぞれ構
成する。
Here, the robot arm 21 controls the driving means by power adjustment @
35 is a parameter adjustment means, sample and hold circuit 3
1-1 and the deviation device 31 constitute the deviation detection means 101, the robot controller 22 constitutes the correction means, the differentiation circuit 32 constitutes the calculation means, and the function generators 33 and 34 constitute the control means.

このように各部が動作するホットワイヤ溶接式倣い溶接
装置の詳細な動作を説明する。
The detailed operation of the hot wire welding type copy welding apparatus in which each part operates in this way will be explained.

今、初期の目標溶接線12と実際の溶接ll1A15と
が第2図(a)のような関係にあるとする。第2図(a
)においては、下板1に垂直に立設する立板2が図示の
ように歪んでおり、実際の溶接線15に対して、区間R
1では目標溶接線12に沿って進行する溶接トーチ3が
接近し、区間R2では平行運動し1区間R3では離れ1
区間R4では再び平行運動するような場合を誇張して示
している。
Now, it is assumed that the initial target welding line 12 and the actual welding line 11A15 have a relationship as shown in FIG. 2(a). Figure 2 (a
), the vertical plate 2 installed perpendicularly to the lower plate 1 is distorted as shown in the figure, and the section R
1, the welding torch 3 moving along the target welding line 12 approaches, moves in parallel in section R2, and moves away 1 in section R3.
In section R4, the case where parallel movement occurs again is exaggerated.

第2図(b)は偏差信号δを、第2図(c)は電力補正
量ΔWの時間変化を示し、時間軸tの目盛は、例えば時
点t0で溶接トーチ3が最大振れ位置イをとり、時点し
いて最大振れ位置口をとるような時間間隔に設定してい
る。つまり時点tzs t4・・・の偶数番目の時点で
はサンプルホールド回路30イに溶接電流がサンプリン
グされ、時点t□、七2.・・・の奇数番目の時点では
サンプルホールド回路30口に溶接電流がサンプリング
される。そして、奇数番目の各時点t工、t1.・・・
で両サンプリング値の偏差がとられ、この偏差がOにな
るように溶接トーチ3の振幅中心が調節され。
Fig. 2(b) shows the deviation signal δ, and Fig. 2(c) shows the time change of the power correction amount ΔW. , the time interval is set such that the maximum runout position is reached at that point. In other words, the welding current is sampled in the sample-and-hold circuit 30A at even-numbered time points such as time points tzs, t4, and so on, and at time points t□, 72. At odd-numbered points in time, the welding current is sampled at the sample and hold circuit 30. Then, at each odd-numbered time point t, t1. ...
The deviation between the two sampled values is taken, and the amplitude center of the welding torch 3 is adjusted so that this deviation becomes O.

目標溶接線12t工、12t、、12ti、・・・が順
次に再設定されていく。
The target welding lines 12t, 12t, 12ti, . . . are sequentially reset.

今、時点t、において最大振れ位置イの溶接電流がサン
プルホールド回路30イにホールドされ、時点t0で最
大振れ位置口の溶接電流がサンプルホールド回路30口
にホールドされて位置41口の偏差がとられる。区間R
1では溶接トーチ3が実際の溶接線に接近するような倣
い運動(第1の方向の倣い運動)を行うから最大振れ位
置口での溶接電流が大きくなり、偏差器31からの偏差
信号は負の値−61を示す、この結果。
Now, at time t, the welding current at the maximum runout position A is held in the sample hold circuit 30B, and at time t0, the welding current at the maximum runout position is held in the sample hold circuit 30, and the deviation at position 41 is It will be done. Section R
In 1, the welding torch 3 performs a tracing motion (trailing motion in the first direction) that approaches the actual welding line, so the welding current at the maximum deflection position becomes large, and the deviation signal from the deviation device 31 becomes negative. This result shows a value of -61.

ロボットコントローラ22は1δ、1に応じた量だけ溶
接トーチ3の振幅中心をイ側にずらすようにロボットア
ーム21を駆動制御する。そして。
The robot controller 22 drives and controls the robot arm 21 so as to shift the amplitude center of the welding torch 3 to the A side by an amount corresponding to 1δ,1. and.

ロボットコントローラ22は、変更後の振幅中心を通り
初期の目標溶接線12と平行な目標溶接線12t1を再
設定する。
The robot controller 22 resets the target welding line 12t1 passing through the changed amplitude center and parallel to the initial target welding line 12.

一方、微分回路32は、時点t0のときの入力偏差=0
1時点t工のときの入力偏差=−δ、から負の微分値−
D工を出力する。この−D□により関数発生器33は、
1D工1に応じた供給電力の負の補正量−ΔW工を電力
調節器35に送出し、電力調節器35は添加ワイヤ7用
の電力供給電源8の出力電力を低減する。したがって、
添加ワイヤ7の溶融量が少なくなる。また、関数発生器
34は、−D工に応じた負の送給モータ回転数補正量−
ΔN1をモータコントローラ27に入力し、これにより
添加ワイヤ7の送給速度も遅くなる。
On the other hand, the differentiating circuit 32 has an input deviation of 0 at time t0.
Input deviation at 1 time point t = -δ, negative differential value -
Output D-engine. Due to this -D□, the function generator 33 is
A negative correction amount -ΔW of the power supply corresponding to the 1D power 1 is sent to the power regulator 35, and the power regulator 35 reduces the output power of the power supply power source 8 for the addition wire 7. therefore,
The amount of melted additive wire 7 is reduced. Further, the function generator 34 generates a negative feed motor rotation speed correction amount according to the D-
ΔN1 is input to the motor controller 27, which also slows down the feeding speed of the addition wire 7.

上述したように時点t1で溶接トーチ3の振れ中心をイ
側へずらして目標溶接線12tユに沿って溶接トーチ3
を進めると、次のサンプリング時点t2で再び最大振れ
位置イの溶接電流がサンプルホールド回路30イでホー
ルドされ、時点t3で最大振れ位置口の溶接電流がサン
プルホールド回路30口でホールドされる。変更後の目
標溶接線12tiは実際の溶接線15に対して時点上〇
〜時点t□と同様に接近するから、両サンプリング値は
最大振れ位置口が大きく、偏差器31は一δ、を出力す
る。したがって、ロボットコントローラ22により溶接
トーチ3の振幅中心はさらにイ側へずれる。またこのと
き、1δ31〉1δ11であり、微分回路32は時点t
1と時点t1間の時間微分値として−D。
As mentioned above, at time t1, the center of deflection of the welding torch 3 is shifted to the A side, and the welding torch 3 is moved along the target welding line 12tY.
As time progresses, at the next sampling time t2, the welding current at the maximum runout position A is again held by the sample and hold circuit 30A, and at time t3, the welding current at the maximum runout position is held at the sample and hold circuit 30A. Since the target welding line 12ti after the change approaches the actual welding line 15 in the same way as at time 〇~time t□, both sampling values have a large maximum deflection position opening, and the deviation device 31 outputs 1δ. do. Therefore, the amplitude center of the welding torch 3 is further shifted to the A side by the robot controller 22. Also, at this time, 1δ31>1δ11, and the differentiating circuit 32 operates at time t.
-D as the time differential value between 1 and time t1.

(lD31>lD1+)を出力するから、関数発生器3
3は−ΔW、(1ΔW、 + > +ΔW工1)を電力
調節器35へ入力する。これにより、添加ワイヤ7用の
電力がさらに低減される。
Since it outputs (LD31>LD1+), the function generator 3
3 inputs -ΔW, (1ΔW, +>+ΔW 1) to the power regulator 35. This further reduces the power for the additive wire 7.

次の時点tst時点tff1時点1.では偏差器31は
それぞれ一δ3と等しい偏差信号を出力するから、それ
に応じて溶接トーチ3の振幅中心がイ側へづれて行き、
溶接トーチ3の軌跡は12t1〜12t、のように階段
状になる。これら各時点t6、時点t7、時点t、では
偏差器31の出力が等しいので、微分回路32の出力は
0であり、電力調節器35は時点t、で変更された調整
電力で電[8を制御するから、時点t、〜t。
Next time tst time tff1 time 1. Then, since the deviation devices 31 each output a deviation signal equal to 1 δ3, the amplitude center of the welding torch 3 shifts to the A side accordingly.
The trajectory of the welding torch 3 is step-like, such as from 12t1 to 12t. Since the output of the deviation device 31 is equal at each time point t6, time point t7, and time point t, the output of the differentiating circuit 32 is 0, and the power regulator 35 adjusts the power [8] with the adjusted power changed at time point t. Since controlling, time t, ~t.

の間では添加ワイヤ7に供給される電力は変動しない。The power supplied to the additive wire 7 does not vary between the two.

同様に送給速度も変動しない。Similarly, the feeding speed does not change either.

以上説明したように、区間R1では、倣い運動を行うと
共に、溶接トーチ3が被溶接部15から離れるような倣
い運動の大きさの変動量にしたがって、添加ワイヤ7の
供給電力と送給速度とが初期設定値から減少するように
制御されるから、従来のような凸ピード形状にならず、
理想的なビード形状となる。
As explained above, in the section R1, the welding torch 3 performs the tracing motion, and the supply power and feeding speed of the additive wire 7 are adjusted according to the amount of variation in the magnitude of the tracing motion, which causes the welding torch 3 to move away from the welded part 15. Since it is controlled so that it decreases from the initial setting value, it does not have a convex peak shape like the conventional one.
This creates an ideal bead shape.

一方、時点t、以降は平行区間R2になるから、時点t
1゜と時点t工、でそれぞれサンプリングされた最大振
れ位置49口の溶接電流は互いに等しく時点t工、での
偏差器31の出力は0となるから。
On the other hand, since the time point t and thereafter becomes the parallel section R2, the time point t
This is because the welding currents at the 49 maximum runout positions sampled at 1° and at time t are equal to each other, and the output of the deviation device 31 at time t becomes 0.

溶接トーチ3の振幅中心の変更は行われない。また、時
点t、での偏差器31が出力−53、時点t工、での偏
差器31の出力がOであり微分回路32は正の微分信号
子りよ、を出力する。したがって関数発生器33は+Δ
W工□(1ΔWii1=ΔW、1)を電力調節器35に
入力する。そのため、電力調節器35は電源8の出力を
増加させて溶接開始時の電力が添加ワイヤ7に供給され
る。同様に関数発生器34は+ΔN11(1ΔNよ、1
=1ΔN31)をモータコントローラ27に入力するの
で、添加ワイヤ7は初期設定値で送給されるようになる
The amplitude center of the welding torch 3 is not changed. Further, the output of the deviation device 31 at time t is -53, the output of the deviation device 31 at time t is O, and the differentiator 32 outputs a positive differential signal. Therefore, the function generator 33 is +Δ
W engineering (1ΔWii1=ΔW, 1) is input to the power regulator 35. Therefore, the power regulator 35 increases the output of the power source 8 so that the power at the start of welding is supplied to the additive wire 7. Similarly, the function generator 34 outputs +ΔN11 (1ΔN, 1
=1ΔN31) is input to the motor controller 27, so the addition wire 7 is fed at the initial setting value.

溶接トーチ3が実際の溶接線15から離れる区間R3で
は、区間R1とは全く逆に倣い運動(第2の方向の倣い
運動)を行う。
In a section R3 where the welding torch 3 separates from the actual welding line 15, a copying motion (copying motion in the second direction) is performed, which is completely opposite to the section R1.

時点t 20 # t 21で最大振幅位置49口の溶
接電流をそれぞれサンプリングすると、時点t。におけ
る偏差信号は+62i、微分信号は+D2□となり。
When the welding currents at the 49 maximum amplitude positions are sampled at time t20 #t21, the time t. The deviation signal at is +62i, and the differential signal is +D2□.

ロボットコントローラ22は溶接トーチ3の振幅中心を
口側へ移行するとともに、添加ワイヤ7への供給電力は
増加し、ワイヤ送給速度は大きくなる。その結果、第7
図(c)のようなビード形状にならず第7図(a)のよ
うな理想的ビード形状になる。
The robot controller 22 shifts the amplitude center of the welding torch 3 toward the mouth side, and the power supplied to the additive wire 7 increases, increasing the wire feeding speed. As a result, the seventh
The bead shape as shown in FIG. 7(c) is not obtained, but the ideal bead shape as shown in FIG. 7(a) is obtained.

さらに、時点tzst tz□でそれぞれサンプルされ
た溶接電流により時点t2□で振幅中心をさらに口側へ
移行した後の時点t zs t t asでは、位置イ
Furthermore, at the time t zs t t as after the welding current sampled at the time tzst tz□ moves the amplitude center further toward the mouth side at the time t2□, the position A is reached.

口のサンプリング溶接電流が等しく、時点し2Sの偏差
信号はO1微分信号は+Do、電力補正値は一ΔW29
となる。その結果、時点tzsでは溶接トーチ3の振幅
中心は変更されず、添加ワイヤ7の電力および送給速度
が初期設定値まで低減される。
The sampling welding currents at the ports are equal, the deviation signal at time 2S is O1 differential signal is +Do, and the power correction value is -ΔW29
becomes. As a result, at time tzs the amplitude center of the welding torch 3 remains unchanged and the power and feed rate of the dosing wire 7 are reduced to the initial set values.

以上の動作により、溶接トーチ3が実際の溶接線15か
ら離れる第1の方向の倣い運動の場合には添加ワイヤ7
への電力およびその送給速度が低減され、溶接トーチ3
が実際の溶接線15に近づく第2の方向の倣い運動の場
合には添加ワイヤへの電力およびその送給速度が増加さ
れ、ホットワイヤ式倣い溶接に際して常に理想的なビー
ド形状が得られる。
With the above operation, when the welding torch 3 moves in the first direction away from the actual welding line 15, the additional wire 7
The power to the welding torch 3 and its delivery rate are reduced.
In the case of a profiling movement in the second direction, where the welding line 15 approaches the actual weld line 15, the power to the dosing wire and its feed rate are increased, so that an ideal bead shape is always obtained during hot wire profiling welding.

なお、以上では消耗電極式溶接法について説明したが、
本発明は非消耗電極式溶接法にも同様に適用できる。ま
た、アークセンサ式の倣い溶接について述べたが、これ
以外の種々の方式による倣い溶接にも適用できる。さら
に、倣い制御に同期して添加ワイヤへの供給電力および
送給速度の両パラメータを制御したが、いずれか一方だ
けを制御してもよい。
In addition, although the consumable electrode welding method was explained above,
The invention is equally applicable to non-consumable electrode welding methods. Further, although arc sensor type copy welding has been described, the present invention can also be applied to copy welding using various other methods. Furthermore, although both the parameters of the power supplied to the addition wire and the feeding speed were controlled in synchronization with the tracing control, only one of them may be controlled.

G0発明の効果 本発明によれば、電極を実際の溶接線に沿って倣う際に
添加ワイヤの溶融量が倣い制御に応じてコントロールさ
れるので、常に理想的なビード形状が得られる。
G0 Effects of the Invention According to the present invention, when the electrode is traced along the actual welding line, the amount of melted wire added is controlled according to the trace control, so that an ideal bead shape can always be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による倣い溶接装置の一例を示す全体構
成図である。 第2図(a)は本実施例における溶接トーチの倣い運動
を説明する図、第2図(b)は偏差信号のタイムチャー
ト、第2図(c)は電力補正量のタイムチャートである
。 第3図〜第7図は従来例を説明するもので、第3図が従
来のホットワイヤ溶接を説明する図、第4図〜第6図が
倣い溶接を説明する図、第7図がビード形状を示す図で
ある。 1:下板       2:立板 3:溶接トーチ    4:溶接ワイヤ5:土竜g  
    6:ワイヤガイド7 添加ワイヤ    8:
副電源 12 目標溶接線   15:実際の溶接線21、ロボ
ットアーム 22 ロボットコントローラ 23 位置検出器   24:送給モータ28 電流検
出器 30イ、30口:サンプルホールド回路31:偏差器 
    32:微分回路33.34:関数発生器 35:電力調整器 101:パラメータ調節手段
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an example of a copy welding apparatus according to the present invention. FIG. 2(a) is a diagram illustrating the tracing motion of the welding torch in this embodiment, FIG. 2(b) is a time chart of the deviation signal, and FIG. 2(c) is a time chart of the power correction amount. Figures 3 to 7 explain conventional examples. Figure 3 is a diagram explaining conventional hot wire welding, Figures 4 to 6 are diagrams explaining copy welding, and Figure 7 is a diagram explaining bead welding. It is a figure showing a shape. 1: Lower plate 2: Standing plate 3: Welding torch 4: Welding wire 5: Earth dragon g
6: Wire guide 7 Additive wire 8:
Sub-power supply 12 Target welding line 15: Actual welding line 21, robot arm 22 Robot controller 23 Position detector 24: Feed motor 28 Current detector 30, 30: Sample hold circuit 31: Deviation device
32: Differentiation circuit 33. 34: Function generator 35: Power regulator 101: Parameter adjustment means

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)被溶接部に沿って倣い運動をしながら電極と被溶接
部との間にアークを形成するとともに、そのアーク中に
添加ワイヤを送給して溶融しつつ溶接を行う溶接方法に
おいて、 前記被溶接部から電極が離間する倣い運動時において、
順次の倣い運動の大きさの変化量が増大するときには前
記添加ワイヤの溶融量を低減し、減少するときには溶融
量を増加し、および、前記被溶接部に電極が接近する倣
い運動時において、順次の倣い運動の大きさの変化量が
増大するときには前記溶融量を増加し、減少するときに
は溶融量を低減することを特徴とする倣い溶接方法。 2)被溶接部との間でアークを発生する電極と被溶接部
に繰り出される添加ワイヤとを一体に保持し予め定めら
れた溶接方向に駆動する駆動手段と、 前記添加ワイヤの溶融量に関連するパラメータを調節す
るパラメータ調節手段と、 前記電極の被溶接部からのずれを検出するずれ検出手段
と、 そのずれの大きさおよび方向に応じて前記駆動手段を制
御して前記電極と添加ワイヤとを前記被溶接部から離間
する第1の方向および接近する第2の方向に倣い運動せ
しめる補正手段と、 順次の倣い運動の大きさの変化量を演算する演算手段と
、 前記第1の方向に倣い運動する場合、その運動の大きさ
の変化量が増大するときには前記溶融量を低減し、減少
するときには溶融量を増加させるように前記パラメータ
調節手段を制御し、および前記第2の方向に倣い運動す
る場合、その運動の大きさの変化量が増大するときには
前記溶融量を増加し、減少するときには溶融量を低減さ
せるように前記パラメータ調節手段を制御する制御手段
とを具備することを特徴とする倣い溶接装置。
[Claims] 1) An arc is formed between the electrode and the part to be welded while making a tracing motion along the part to be welded, and an additive wire is fed into the arc to melt and perform welding. In the welding method performed, during a tracing movement in which the electrode separates from the welded part,
When the amount of change in the magnitude of the sequential tracing movement increases, the amount of melting of the added wire is reduced, and when it decreases, the amount of melting is increased; and during the tracing movement in which the electrode approaches the welded part, A method of copy welding, characterized in that when the amount of change in the magnitude of the copy motion increases, the melt amount is increased, and when it decreases, the melt amount is reduced. 2) a driving means that holds together an electrode that generates an arc between the welding part and the additive wire fed out to the welding part and drives it in a predetermined welding direction; a parameter adjusting means for adjusting a parameter to be welded; a displacement detecting means for detecting a displacement of the electrode from the welded portion; and a displacement detecting means for detecting a displacement of the electrode from the welded part; and controlling the driving means according to the magnitude and direction of the displacement to correction means for causing a tracing movement in a first direction away from the welded part and a second direction in which it approaches the welded part; a calculation means for calculating the amount of change in the magnitude of the sequential tracing movement; When performing a tracing motion, the parameter adjusting means is controlled so as to reduce the melting amount when the amount of change in the magnitude of the motion increases, and increase the melting amount when it decreases, and When moving, the control means controls the parameter adjusting means so as to increase the melting amount when the amount of change in the magnitude of the movement increases, and to decrease the melting amount when the amount of change decreases. Profile welding equipment.
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