JPH0270385A - 溶接条件選定方法 - Google Patents
溶接条件選定方法Info
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- JPH0270385A JPH0270385A JP22000788A JP22000788A JPH0270385A JP H0270385 A JPH0270385 A JP H0270385A JP 22000788 A JP22000788 A JP 22000788A JP 22000788 A JP22000788 A JP 22000788A JP H0270385 A JPH0270385 A JP H0270385A
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Landscapes
- Arc Welding Control (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、溶接条件、特にアーク自動溶接についての溶
接条件選定方法に関する。
接条件選定方法に関する。
近年、溶接技術を熟練者に限らず広く利用するために、
溶接パラメータをコンピュータを用いて設定する提案が
行われている。
溶接パラメータをコンピュータを用いて設定する提案が
行われている。
第11図は、名古屋大学の益本氏らが提案した、−層溶
接パラメータ設定プログラムの基本アルゴリズムを示し
ている(溶接学会誌、第48巻(1979)第2号10
0〜103頁) 第11図に示す基本アルゴリズムにおいては、次の順序
に従って溶接パラメータを選定する。
接パラメータ設定プログラムの基本アルゴリズムを示し
ている(溶接学会誌、第48巻(1979)第2号10
0〜103頁) 第11図に示す基本アルゴリズムにおいては、次の順序
に従って溶接パラメータを選定する。
1) データインプット;板厚T、ルート間隙GAP。
2) 減少板厚TR:同一溶接条件であっても、ルート
間隙のある継手では、無い場合よりも溶は込みは大きく
なる。減少板厚は、ルート間隙がある場合の溶は込み深
さの増大をルート間[0の場合の板厚に換算して、実1
祭の板厚よりも減少した板厚である。この減少板[TR
は、■)で人力したデータの関数として、実験的に求め
る。
間隙のある継手では、無い場合よりも溶は込みは大きく
なる。減少板厚は、ルート間隙がある場合の溶は込み深
さの増大をルート間[0の場合の板厚に換算して、実1
祭の板厚よりも減少した板厚である。この減少板[TR
は、■)で人力したデータの関数として、実験的に求め
る。
3) 溶接電流■;減少板厚TRの関数として求める。
この値により溶は込みのねらい値を満足しないときには
、以下の4)〜9)、 12)、 13)のアルゴリズ
ムで、電流値をΔ■だげ変化させ、溶は込みがねらい値
を満足するまで繰り返し、適正値を求める。
、以下の4)〜9)、 12)、 13)のアルゴリズ
ムで、電流値をΔ■だげ変化させ、溶は込みがねらい値
を満足するまで繰り返し、適正値を求める。
4) アーク電圧V;安定したアークと適正ピード形状
を得るための適正アーク電圧は、溶接電流の関数として
実験的に求める。
を得るための適正アーク電圧は、溶接電流の関数として
実験的に求める。
5) ワイヤ送給速度wfr;ワイヤ送給速度wfr
は溶接電流とチップ−母材間距離の関数であるが、ここ
ではチップ−母材間距離は一定で溶接電流のみの関数と
して求める。
は溶接電流とチップ−母材間距離の関数であるが、ここ
ではチップ−母材間距離は一定で溶接電流のみの関数と
して求める。
6) 溶着断面積MD;必要な余盛断面積SDに、板厚
及びルート間隙より幾何学的に求められる開先の充填断
面積SGを加えたものが溶着断面DI!、I Oである
。
及びルート間隙より幾何学的に求められる開先の充填断
面積SGを加えたものが溶着断面DI!、I Oである
。
7) 溶接速度ws;溶接速度wsは次の関係式から求
められる。
められる。
ws=(100xDE−wfr)/(ρ・MO)・・・
・・・・・・・(1)但し、ρ (=7.85) は
鋼の密度、DEは溶着効率である。
・・・・・・・(1)但し、ρ (=7.85) は
鋼の密度、DEは溶着効率である。
8) 溶は込み深さPd:これは、溶接パラメータ (
溶接電流Is、 アーク電圧Vs、溶接速度ws) 及
び11手形状(T、 GAP)の関数として求まる。
溶接電流Is、 アーク電圧Vs、溶接速度ws) 及
び11手形状(T、 GAP)の関数として求まる。
9) 溶は込み深さPdと溶は込み深さのねらい値の最
大及び最小Pd、a、l、 Pd1.との比較;与えた
溶接電流による溶は込み深さがねらった溶は込み深さの
許容範囲内にあるか否かを判定する。ねらった範囲内に
あれば、このときの溶接電流Is、アーク電圧Vs、溶
接速度WSが適正値である。ねらった範囲内になければ
、12) で溶接電流をΔIsだけ変化させ、4)へ戻
る。ただし、13) の判定で溶は込み深さがねらい溶
は込み深さより小さく、かつ、溶接電流をΔIs増加し
たときに、溶接電流が溶接機の容量又はアークの安定に
必要な最大電流値を越えた場合、あるいは、溶は込み深
さが狙い溶は込み深さより大きく、かつ、溶接電流を△
Is減少したときに溶接電流がアークの安定に必要な最
小値より減少した場合には、適正溶接電流は与えられた
継手形状に対し存在しないものと考え、停止する。
大及び最小Pd、a、l、 Pd1.との比較;与えた
溶接電流による溶は込み深さがねらった溶は込み深さの
許容範囲内にあるか否かを判定する。ねらった範囲内に
あれば、このときの溶接電流Is、アーク電圧Vs、溶
接速度WSが適正値である。ねらった範囲内になければ
、12) で溶接電流をΔIsだけ変化させ、4)へ戻
る。ただし、13) の判定で溶は込み深さがねらい溶
は込み深さより小さく、かつ、溶接電流をΔIs増加し
たときに、溶接電流が溶接機の容量又はアークの安定に
必要な最大電流値を越えた場合、あるいは、溶は込み深
さが狙い溶は込み深さより大きく、かつ、溶接電流を△
Is減少したときに溶接電流がアークの安定に必要な最
小値より減少した場合には、適正溶接電流は与えられた
継手形状に対し存在しないものと考え、停止する。
10)溶接電流の判定;9)により溶は込みを満足する
ことが確認された溶接電流は、溶接電源の容量と安定な
アークを得るに必要な最大電流Ismay及び安定なア
ークを得るに必要な最小電流18@tnについて、Is
□オ≧Is ≧Ismthの条件を満足しなければなら
ない。満足しないときは、計算を停止する。
ことが確認された溶接電流は、溶接電源の容量と安定な
アークを得るに必要な最大電流Ismay及び安定なア
ークを得るに必要な最小電流18@tnについて、Is
□オ≧Is ≧Ismthの条件を満足しなければなら
ない。満足しないときは、計算を停止する。
11)アウトブッ);lo) の条件を満足すれば、
板厚、ルート間隙、溶は込み深さ、溶接電流、アーク電
圧及び溶接速度をアウトプットする。
板厚、ルート間隙、溶は込み深さ、溶接電流、アーク電
圧及び溶接速度をアウトプットする。
従来の提案による方法では、以上のアルゴリズムによっ
て溶接パラメータを得ようとするものであるが、インプ
ットデータとして板厚開先形状があり、この開先形状に
よっても溶は込み深さが変化するため、これらの効果を
考慮する必要がある。
て溶接パラメータを得ようとするものであるが、インプ
ットデータとして板厚開先形状があり、この開先形状に
よっても溶は込み深さが変化するため、これらの効果を
考慮する必要がある。
従って、溶は込み深さは開先形状の関数となる。
益本氏らは、例えばV開先の場合、溶は込み深さについ
て、ジャクソン(C,E、 Jackson) らに
よる開先断面積と溶は込み深さに関する実験結果を適用
し、炭酸ガス−層溶接のパラメータのプログラムとして
いる。
て、ジャクソン(C,E、 Jackson) らに
よる開先断面積と溶は込み深さに関する実験結果を適用
し、炭酸ガス−層溶接のパラメータのプログラムとして
いる。
ところが、この方法を採用すると、溶接姿勢、特に傾斜
が一定の姿勢に限られており、溶接トーチと対象ワーク
との相対位置が一定である。したがって、実際の溶接施
工に当たっての現実的な溶接条件設定には不確かさが残
る。また、従来では、入力パラメータに対して一義的に
出力パラメータを求めていた。しかし、本来はオペレー
タが対話型形式により、優先させたい溶接パラメータを
入力し、出力としてのパラメータを得るのが望ましい。
が一定の姿勢に限られており、溶接トーチと対象ワーク
との相対位置が一定である。したがって、実際の溶接施
工に当たっての現実的な溶接条件設定には不確かさが残
る。また、従来では、入力パラメータに対して一義的に
出力パラメータを求めていた。しかし、本来はオペレー
タが対話型形式により、優先させたい溶接パラメータを
入力し、出力としてのパラメータを得るのが望ましい。
また、溶接品質の一部である脚長を重視する場合には、
従来の方法では溶は込み深さのみを重視した内容であり
、この場合に対応できない。
従来の方法では溶は込み深さのみを重視した内容であり
、この場合に対応できない。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、溶は
込み深さを要求品質の一部としながらも、要求品質であ
る要求脚長から溶接条件を算出することにある。また、
溶接姿勢(傾斜5lope) 、溶接トーチと対象ワ
ークとの相対位置(オフセットoffset) など
、溶接結果に大きく影響を及ぼす因子までをも含めた溶
接条件の決定プログラムを作成することも本発明の他の
目的である。
込み深さを要求品質の一部としながらも、要求品質であ
る要求脚長から溶接条件を算出することにある。また、
溶接姿勢(傾斜5lope) 、溶接トーチと対象ワ
ークとの相対位置(オフセットoffset) など
、溶接結果に大きく影響を及ぼす因子までをも含めた溶
接条件の決定プログラムを作成することも本発明の他の
目的である。
上記目的を達成するため、本発明は、次のステップより
なることを特徴とする。すなわち、1、 脚長Ll、
L2が指定されていない場合には、(a) あらかじ
め溶接実験又は文献調査を行い、各板厚に対して標準的
な溶接電流Isを決定し、この溶接電流!Sに対して適
正な溶接電圧Vsを実験式に基づいて求め、前記溶接電
流と溶接用チップ−母材間距離ExT とより実験式に
基づいてワイヤー供給速度wfr を求める。
なることを特徴とする。すなわち、1、 脚長Ll、
L2が指定されていない場合には、(a) あらかじ
め溶接実験又は文献調査を行い、各板厚に対して標準的
な溶接電流Isを決定し、この溶接電流!Sに対して適
正な溶接電圧Vsを実験式に基づいて求め、前記溶接電
流と溶接用チップ−母材間距離ExT とより実験式に
基づいてワイヤー供給速度wfr を求める。
ら) ジャクソンのパラメータJackson を、溶
接電流Is、溶接電圧Vs、溶接速度wsからなる関数
■s’/wsτs として求める。
接電流Is、溶接電圧Vs、溶接速度wsからなる関数
■s’/wsτs として求める。
(C) 溶は込み深さPdを、ジャクソンのパラメー
タJackson 、傾斜5lope、継手Joint
、隙間GAPで表現して、実験に基づいて関係式を求め
る。
タJackson 、傾斜5lope、継手Joint
、隙間GAPで表現して、実験に基づいて関係式を求め
る。
(d) 求めた溶は込み深さPdが許容範囲Pdm1
n −PdmaX に入っているかどぅがを判定し、範
囲内に入っていなければ、溶接電流Is、オフセッ)o
ffset等のパラメータの計算をやり直す。
n −PdmaX に入っているかどぅがを判定し、範
囲内に入っていなければ、溶接電流Is、オフセッ)o
ffset等のパラメータの計算をやり直す。
2、 脚長Ll、 L2が指定されている場合には、(
a) あらかじめ溶接実験又は文献調査を行い、各板
厚に対して標準的な溶接電流Isを決定し、この溶接電
流Isに対して適当な溶接電圧Vsを実験式に基づいて
求め、前記溶接電流と溶接用チップ−母材間距離EXT
とより実験式に基づいてワイヤー供給速度wfr を
求める。
a) あらかじめ溶接実験又は文献調査を行い、各板
厚に対して標準的な溶接電流Isを決定し、この溶接電
流Isに対して適当な溶接電圧Vsを実験式に基づいて
求め、前記溶接電流と溶接用チップ−母材間距離EXT
とより実験式に基づいてワイヤー供給速度wfr を
求める。
(bl ジャクソンのパラメータJackson を
、溶接電流Is、溶接電圧Vs、溶接速度wsからなる
関数■7γπ17として求める。
、溶接電流Is、溶接電圧Vs、溶接速度wsからなる
関数■7γπ17として求める。
(C) 脚長Ll、 L2を溶着断面積sd、オフセ
ット0「f−set、傾斜5lopeを関数とする実験
式に基づいて求める。
ット0「f−set、傾斜5lopeを関数とする実験
式に基づいて求める。
(d) 求めた脚長Ll、 L2が、予め設定した脚
長の範囲に入っているかどうかを判定し、入っていなけ
れば溶接電流Is、 オフセラ)offset等のパ
ラメータの計算をやり直す。
長の範囲に入っているかどうかを判定し、入っていなけ
れば溶接電流Is、 オフセラ)offset等のパ
ラメータの計算をやり直す。
(e) 溶は込み深さPdを、ジャクソンのパラメー
タJackson、傾斜5lope、継手Joint、
隙間GAPで表現して、実験により関係式を求める。
タJackson、傾斜5lope、継手Joint、
隙間GAPで表現して、実験により関係式を求める。
(f) 溶接電流の許容範囲[min〜Imax、溶
は込み深さの許容範囲P旧nPmaxを母材の板厚Tに
基づいて決定する。
は込み深さの許容範囲P旧nPmaxを母材の板厚Tに
基づいて決定する。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。
明する。
第1図は溶接パラメータとして脚長が指定されていない
場合の溶接条件の選定の手順を示すフローチャート、第
2図は溶接パラメータとして脚長が指定されている場合
の溶接条件の選定の手順を示すフローチャートである。
場合の溶接条件の選定の手順を示すフローチャート、第
2図は溶接パラメータとして脚長が指定されている場合
の溶接条件の選定の手順を示すフローチャートである。
また、第6図は、本発明の対象の一部となる隅内継手(
Fillet)の断面である。図中の記号で、GAPは
母材間の隙間、T、、 T、は板厚を示している。
Fillet)の断面である。図中の記号で、GAPは
母材間の隙間、T、、 T、は板厚を示している。
図中の斜線部分は溶着断面を示し、Pdは溶は込み深さ
を示している。なお、この溶は込み深さPdの方向は、
実験によりこの方向が最も溶は込み深さを示すのに適し
ていることから決定した。第7図は、突き合わせ継手(
1−butt)の断面で、T1 は継手の板厚を、T
2 は裏あての板厚を示している。
を示している。なお、この溶は込み深さPdの方向は、
実験によりこの方向が最も溶は込み深さを示すのに適し
ていることから決定した。第7図は、突き合わせ継手(
1−butt)の断面で、T1 は継手の板厚を、T
2 は裏あての板厚を示している。
溶は込み深さPdの方向は図中のとおりで、斜線部分は
同じく溶着断面を示している。第8図は重ね継手(La
pp)の断面で、T、は上板厚を、T2は下板厚を示し
、GAP は上下板間の隙間、斜線部は同じく溶着断面
である。
同じく溶着断面を示している。第8図は重ね継手(La
pp)の断面で、T、は上板厚を、T2は下板厚を示し
、GAP は上下板間の隙間、斜線部は同じく溶着断面
である。
第3図は本発明による溶接条件選定方法を自動的に実施
するためのハードウェアの構成を示すブロック図である
。同図において、1は溶接条件決定装置であり、溶接条
件決定装置Iには、使用するモードの選択や各種溶接パ
ラメータの人力を行うキーボード6、人力値あるいは計
算結果を表示するCRT5及びプリンタ7、人力値や計
算結果を人出力するインターフェース4、人力値の記憶
や計算を行うためのプログラムを記憶する記憶部3、記
憶部3からの記憶内容をプログラムに従って読み出した
り、計算を行ったり、その結果をCRT5やプリンタ7
に出力したりする中央演算装置(CP U) 2と外部
記録装置12が設けられている。
するためのハードウェアの構成を示すブロック図である
。同図において、1は溶接条件決定装置であり、溶接条
件決定装置Iには、使用するモードの選択や各種溶接パ
ラメータの人力を行うキーボード6、人力値あるいは計
算結果を表示するCRT5及びプリンタ7、人力値や計
算結果を人出力するインターフェース4、人力値の記憶
や計算を行うためのプログラムを記憶する記憶部3、記
憶部3からの記憶内容をプログラムに従って読み出した
り、計算を行ったり、その結果をCRT5やプリンタ7
に出力したりする中央演算装置(CP U) 2と外部
記録装置12が設けられている。
インターフェース4内の副インターフェース4−4には
、必要に応じてフロッピィディスクからなる副記憶部が
接続される。また、補助インターフェースを介して、上
位オフラインプログラムをインターフェース8として溶
接制御装置(ロボットコントローラ)9に結合すること
が可能である。
、必要に応じてフロッピィディスクからなる副記憶部が
接続される。また、補助インターフェースを介して、上
位オフラインプログラムをインターフェース8として溶
接制御装置(ロボットコントローラ)9に結合すること
が可能である。
本発明における溶接条件選定に先立って、まず溶接条件
を色々変えて溶接実験を行い、第9図に示すようなデー
タシートに各溶接パラメータを記録する。この結果に基
づいて、次の計算式を求める。
を色々変えて溶接実験を行い、第9図に示すようなデー
タシートに各溶接パラメータを記録する。この結果に基
づいて、次の計算式を求める。
(1)溶接電圧Vsを溶接電流Isの関数で表す。
Vs = f (Is>
(2) ワイヤー供給速度wfr を溶接電流Isと
溶接用チップ−母材間距離εXT との関数で表す。
溶接用チップ−母材間距離εXT との関数で表す。
wfr = r (Is、 EXT)
(3)肉盛量mdを、溶接速度wSとワイヤー供給速度
wfrとの関数で表す。
wfrとの関数で表す。
md = f (ws、 wfr)
(4〕 脚長L1及びL2を、余盛断面積Sd、
オフセットoffset、 傾斜5lopeの関数で
表す。
オフセットoffset、 傾斜5lopeの関数で
表す。
Ll = f (sd、 offset、 5lope
)L2 = f (sd、 offset、 5lop
e)(5〕 溶は込み深さPdを、ジャクソンのパラ
メータJackson(= ”/Is’/ws−Vs
)、 隙間GAP、オフセットoffset、 傾
斜5lopeの関数で表す。
)L2 = f (sd、 offset、 5lop
e)(5〕 溶は込み深さPdを、ジャクソンのパラ
メータJackson(= ”/Is’/ws−Vs
)、 隙間GAP、オフセットoffset、 傾
斜5lopeの関数で表す。
Pd = f (Jackson、 GAP、 off
set、 5lope)(6〕 溶接電流Isを指定
しなかった場合の標準溶接電流normal Isを設
定する。
set、 5lope)(6〕 溶接電流Isを指定
しなかった場合の標準溶接電流normal Isを設
定する。
(7)溶接電圧Vsを指定しなかった場合の標準溶接電
流normal Vsを設定する。
流normal Vsを設定する。
以上の(1)〜(5)の関数の一次又は二次近似式と(
6)。
6)。
(7)の定数をデータベースとして、フロッピィディス
ク等の外部メモリに格納しておく。
ク等の外部メモリに格納しておく。
本実施例におけるメインプログラムのフローチャートを
第4図(a)に示す。このプログラムの詳細を順を追っ
て説明する。
第4図(a)に示す。このプログラムの詳細を順を追っ
て説明する。
まず、モードの選択12により、開先形状の指定ルーチ
ン13、溶接姿勢の指定ルーチン14、開先寸法の指定
ルーチン15を選択し、諸条件を人力する。
ン13、溶接姿勢の指定ルーチン14、開先寸法の指定
ルーチン15を選択し、諸条件を人力する。
入力しなかった場合には、初期条件の値となる。
次に、第5図に示す入力パラメータの指定ルーチン16
により、第10図のようなCRTの入出力画面から、溶
接施工上、他の条件より優先させたい人力パラメータを
指定する。特に指定しなかった場合には、初期指定条件
が用いられる。このルーチンについての詳細は後述する
。次に、制約条件パラメータの指定ルーチン17では、
各溶接条件の下限界値と上限界値を入力する。このルー
チンでも入力しなかった場合には、それぞれの初期値が
用いられることになる。
により、第10図のようなCRTの入出力画面から、溶
接施工上、他の条件より優先させたい人力パラメータを
指定する。特に指定しなかった場合には、初期指定条件
が用いられる。このルーチンについての詳細は後述する
。次に、制約条件パラメータの指定ルーチン17では、
各溶接条件の下限界値と上限界値を入力する。このルー
チンでも入力しなかった場合には、それぞれの初期値が
用いられることになる。
第5図に示す人力パラメータの指定ルーチンにおいては
、 1) 溶は込み深さPdを指定することができる。
、 1) 溶は込み深さPdを指定することができる。
2) Pdを指定しなかった場合には、脚長り3.シ
。、溶着FJmdのうち、1〜2条件を指定することが
できる。
。、溶着FJmdのうち、1〜2条件を指定することが
できる。
3) 上記の条件を指定しない場合には、オフセットo
ffset、ワイヤー供給速度wfr溶接電流Is、溶
接電圧Vs、溶接速度wsO中から1条件を人力するこ
とができる。
ffset、ワイヤー供給速度wfr溶接電流Is、溶
接電圧Vs、溶接速度wsO中から1条件を人力するこ
とができる。
4) 上記で人力しなかった場合には、出力として標準
溶接条件での出力が計算される。
溶接条件での出力が計算される。
以上の各ループを選択して入力値あるいは、それぞれの
指定値を入力した後に、溶接条件決定プログラム18に
おいて、入力値以外の溶接条件等を算出する。このルー
チンの詳細を第4図(b)に示す。
指定値を入力した後に、溶接条件決定プログラム18に
おいて、入力値以外の溶接条件等を算出する。このルー
チンの詳細を第4図(b)に示す。
まず、溶接パラメータを入力し、脚長を指定しない場合
には制御ループ1 (18−2) 、脚長を入力条件と
する場合には制御ループ2 (18−3)を用いて溶接
施工上の各パラメータを計算する。この制御ループ1.
2の詳細を第1図、第2図に示す。
には制御ループ1 (18−2) 、脚長を入力条件と
する場合には制御ループ2 (18−3)を用いて溶接
施工上の各パラメータを計算する。この制御ループ1.
2の詳細を第1図、第2図に示す。
第1図は脚長を指定しない場合の溶接パラメータを求め
るフローで、オペレーターが優先させたい溶接パラメー
タを指定して、他の溶接パラメータを求めて行こうとす
るものである。以下に処理の流れを説明する。
るフローで、オペレーターが優先させたい溶接パラメー
タを指定して、他の溶接パラメータを求めて行こうとす
るものである。以下に処理の流れを説明する。
オペレータによる人力指定が終了した後、人力指定でm
dを指定しなかった場合には、板厚Tに対して標準的な
肉盛i1mdが算出される。更に人力指定でoffse
tを指定しなかった場合には、板厚Tに対して標準的な
オフセラ)offsetが算出される。
dを指定しなかった場合には、板厚Tに対して標準的な
肉盛i1mdが算出される。更に人力指定でoffse
tを指定しなかった場合には、板厚Tに対して標準的な
オフセラ)offsetが算出される。
次にIsを指定しなかった場合には、板厚に対しての標
2$電流Isが算出されることになる。同様にVsを指
定しなかった場合には、Isに対して適正な溶接電圧V
sが算出されることになる。
2$電流Isが算出されることになる。同様にVsを指
定しなかった場合には、Isに対して適正な溶接電圧V
sが算出されることになる。
また、君「を指定しなかった場合、Isとチップ−母材
間距離EXT とからワイヤー供給速度wfr を算出
する。逆に指定している場合には、Isをwfr。
間距離EXT とからワイヤー供給速度wfr を算出
する。逆に指定している場合には、Isをwfr。
EXTから求める。次に溶接速度WSを指定しなかった
場合には、wfr とmdより、wsを求める。逆に指
定している場合には、WSとmdよりwfr を、wf
r とEXTよりIsを、IsよりVsを求める。
場合には、wfr とmdより、wsを求める。逆に指
定している場合には、WSとmdよりwfr を、wf
r とEXTよりIsを、IsよりVsを求める。
以上のパラメータ決定後に、まずJacksonのパラ
メータを計算し、このJackson のパラメータ、
GAP、 offset、 傾斜(slope)、継
手種類(Joint)により溶は込み深さPdを算出す
る。このPdが所定の範囲内に入っている場合には、フ
ローから抜は出し各種溶接パラメータを出力する。また
逆に入っていない場合には、以下のフローに続く計算を
行う。
メータを計算し、このJackson のパラメータ、
GAP、 offset、 傾斜(slope)、継
手種類(Joint)により溶は込み深さPdを算出す
る。このPdが所定の範囲内に入っている場合には、フ
ローから抜は出し各種溶接パラメータを出力する。また
逆に入っていない場合には、以下のフローに続く計算を
行う。
まず、1sが所定の範囲に入っている場合、Pdが、設
定されたPdの下限界値Pdm1n より小さな場合に
は、Isを電流の増分△Isだけ大きくする処理をし、
第1図での二番目のステップに戻る。逆にPdが設定さ
れたPctの下限界値よりも大きな場合には、1sを電
流の増分△Isだけ減じる処理をして、同じく第1図で
の第2ステツプの位置に戻る。
定されたPdの下限界値Pdm1n より小さな場合に
は、Isを電流の増分△Isだけ大きくする処理をし、
第1図での二番目のステップに戻る。逆にPdが設定さ
れたPctの下限界値よりも大きな場合には、1sを電
流の増分△Isだけ減じる処理をして、同じく第1図で
の第2ステツプの位置に戻る。
次に、Isが許容範囲に入っていない場合であってof
fsetが指定されておらず、Pd <Pdm1nの場
合には、offsetはオフセットの増分△offse
tだけ減じられ、逆にPct <Pdmax の場合に
は、offsetは△offsetだけ増加される。こ
のoffsetが所定の範囲内に入っている場合には、
第1図の第2ステツプの位置に戻る。また、この所定内
に入っていない場合とoffsetを指定している場合
には、Pd <Pdm1nのときにはPdm1n =P
do+in −iの処理を行い、Pd>pd+1ax
のときにはPdmax =Pdmax −5の行ってそ
れぞれ第1図の第2ステツプの位置に戻る。また、そう
でない場合には、解が存在しないものとしてフローから
抜は出す。
fsetが指定されておらず、Pd <Pdm1nの場
合には、offsetはオフセットの増分△offse
tだけ減じられ、逆にPct <Pdmax の場合に
は、offsetは△offsetだけ増加される。こ
のoffsetが所定の範囲内に入っている場合には、
第1図の第2ステツプの位置に戻る。また、この所定内
に入っていない場合とoffsetを指定している場合
には、Pd <Pdm1nのときにはPdm1n =P
do+in −iの処理を行い、Pd>pd+1ax
のときにはPdmax =Pdmax −5の行ってそ
れぞれ第1図の第2ステツプの位置に戻る。また、そう
でない場合には、解が存在しないものとしてフローから
抜は出す。
なお、上記実施例では第6図〜第8図の継手を対象とし
て説明しているが、これらの継手のみに限定されず、他
の種類の継手でも上記の制御フローによる処理ができ、
各計算のルーチンの具体的な計算式によらず、成り立つ
ものである。
て説明しているが、これらの継手のみに限定されず、他
の種類の継手でも上記の制御フローによる処理ができ、
各計算のルーチンの具体的な計算式によらず、成り立つ
ものである。
上記フローにより、指定された溶接パラメータの値を保
ちつつ、溶接品質が保障される領域内で他の溶接パラメ
ータを決定することができる。
ちつつ、溶接品質が保障される領域内で他の溶接パラメ
ータを決定することができる。
第2図は溶接パラメータとして脚長を指定した場合のフ
ローチャートである。脚長は、第6図〜第8図において
L + L 2 として表している長さである。
ローチャートである。脚長は、第6図〜第8図において
L + L 2 として表している長さである。
第5図のフローチャートにおいて、オペレータは脚長L
I、L2、肉盛imdの内から1つないしは2つのパラ
メータを指定する。次に許容される溶は込み深さPmi
n−Pmaxを指定し、続いて許容される溶接電流を指
定する。
I、L2、肉盛imdの内から1つないしは2つのパラ
メータを指定する。次に許容される溶は込み深さPmi
n−Pmaxを指定し、続いて許容される溶接電流を指
定する。
上記の人力指定が終了した後、第2図のフローチャート
において、換算板厚Tが算出され、続いて板厚Tより標
準溶接電流Isが算出される。人力指定でmdを指定し
なかった場合には、板厚Tに対して標準的なmdが算出
される。更に板厚Tより標準オフセラ)offsetが
、溶接電流Isより適正電圧VsがIsとチップ−母材
間距離よりワイヤー供給速度wfr を算出する。続い
てwfr、 md より溶接速度1!isを求める。
において、換算板厚Tが算出され、続いて板厚Tより標
準溶接電流Isが算出される。人力指定でmdを指定し
なかった場合には、板厚Tに対して標準的なmdが算出
される。更に板厚Tより標準オフセラ)offsetが
、溶接電流Isより適正電圧VsがIsとチップ−母材
間距離よりワイヤー供給速度wfr を算出する。続い
てwfr、 md より溶接速度1!isを求める。
以上のパラメータ算出後に、まずJackson のパ
ラメータを算出し、このJackson のパラメータ
1、GAP、 offs’et、傾斜5lope、 i
手形状により溶は込み深さPdを算出する。また、余盛
断面積Sd、 傾斜5lope、オフセラ)offs
etより算出された脚長LL2 が所定の範囲に入って
いる場合には、次のステップに進み、逆に、範囲に無け
れば、mdとoff−set の増分量を計算し図中で
示される第2ステツプに戻る。このようにして、Pdの
値が所定の範囲に入っている場合には、フローから抜は
出し、各種溶接パラメータを出力する。また、逆に範囲
内に入っていない場合には、以下のフローに続(計算を
行う。
ラメータを算出し、このJackson のパラメータ
1、GAP、 offs’et、傾斜5lope、 i
手形状により溶は込み深さPdを算出する。また、余盛
断面積Sd、 傾斜5lope、オフセラ)offs
etより算出された脚長LL2 が所定の範囲に入って
いる場合には、次のステップに進み、逆に、範囲に無け
れば、mdとoff−set の増分量を計算し図中で
示される第2ステツプに戻る。このようにして、Pdの
値が所定の範囲に入っている場合には、フローから抜は
出し、各種溶接パラメータを出力する。また、逆に範囲
内に入っていない場合には、以下のフローに続(計算を
行う。
まず、pd<PC!minの場合には、溶接電流Isに
増分△Isを加算し、Pd >Pdmaxの場合には、
△IsをIsから減じる。上記の処理を行った上でIs
が所定の範囲に入っている場合は、次のステップに進み
、入っておらずかつpd <Pdm1nのときにはPd
m1n =Pdmin −gの処理を行い、pd >P
dmaxのときにはPdmax =Pdmax −εの
処理を行ってそれぞれ第2図の第2ステツプの位置に戻
る。また、そうでない場合には、解が存在しないものと
してフローから抜は出す。
増分△Isを加算し、Pd >Pdmaxの場合には、
△IsをIsから減じる。上記の処理を行った上でIs
が所定の範囲に入っている場合は、次のステップに進み
、入っておらずかつpd <Pdm1nのときにはPd
m1n =Pdmin −gの処理を行い、pd >P
dmaxのときにはPdmax =Pdmax −εの
処理を行ってそれぞれ第2図の第2ステツプの位置に戻
る。また、そうでない場合には、解が存在しないものと
してフローから抜は出す。
上記フローにより、設定された脚長を保ちつつ、溶接品
質が保障される範囲内で、他の溶接パラメータを決定で
きる。
質が保障される範囲内で、他の溶接パラメータを決定で
きる。
なお、上記実施例では第6図〜第8図の継手を対象とし
て説明しているが、これらの継手のみに限定されず、他
の種類の継手でも上記の制御フローによる処理ができ、
各計算のルーチンの具体的な計算式によらず、成り立つ
ものである。
て説明しているが、これらの継手のみに限定されず、他
の種類の継手でも上記の制御フローによる処理ができ、
各計算のルーチンの具体的な計算式によらず、成り立つ
ものである。
以上説明したように、本発明においては、溶接姿勢、溶
接トーチと対象ワークの相対位置という2つの溶接施工
条件の影響までをも勘案したプログラム構成となってお
り、より実際の溶接施工に近い推定が可能となった。
接トーチと対象ワークの相対位置という2つの溶接施工
条件の影響までをも勘案したプログラム構成となってお
り、より実際の溶接施工に近い推定が可能となった。
また、本発明においては、溶は込み深さあるいは脚長と
いった優先させたいパラメータを指定して他の溶接条件
を対話式に設定する方法を採っている。これにより、従
来のアルゴリズムのように限定された溶接条件を求める
のではなく、オペレータの必要性にかなった溶接条件を
溶接継手の品質の許容範囲内で求めることができ、コン
ビ5−夕による設定作業に、よりフレキシビリティ−を
持たせることができる。
いった優先させたいパラメータを指定して他の溶接条件
を対話式に設定する方法を採っている。これにより、従
来のアルゴリズムのように限定された溶接条件を求める
のではなく、オペレータの必要性にかなった溶接条件を
溶接継手の品質の許容範囲内で求めることができ、コン
ビ5−夕による設定作業に、よりフレキシビリティ−を
持たせることができる。
第1図は本願の第1の発明による溶接条件選定方法の例
を示すフローチャート、第2図は本願の第2の発明によ
る溶接条件選定方法の例を示すフローチャート、第3図
は本発明を実施するためのハードウェアの構成例を示す
ブロック図、第4図(a)は本発明のメインプログラム
のフローチャート、第4図(b)はサブプログラムのフ
ローチャート、第5図は入力パラメータのI指定のルー
チンのフローチャート、第6図は隅肉継手の断面図、第
7図は突き合わせ継手の断面図、第8図は重ね継手の断
面図、第9図は実験データシートの例を示す図、第10
図は入出力画面の一例を示す図、第11図は従来技術で
ある溶接条件決定のためのアルゴリズムのフローチャー
トである。 1:溶接条件決定装置 2:中央演算装置3:記憶部
4:インターフェース 5:CRT 5:キーボード 7:プリンタ8:上位
オフラインシステム 9:溶接制御装置特許出願人
株式会社 安用電機製作所代 理 人
小 堀 益 (ばか2名)第3図 第4図(a) 第4図(b)
を示すフローチャート、第2図は本願の第2の発明によ
る溶接条件選定方法の例を示すフローチャート、第3図
は本発明を実施するためのハードウェアの構成例を示す
ブロック図、第4図(a)は本発明のメインプログラム
のフローチャート、第4図(b)はサブプログラムのフ
ローチャート、第5図は入力パラメータのI指定のルー
チンのフローチャート、第6図は隅肉継手の断面図、第
7図は突き合わせ継手の断面図、第8図は重ね継手の断
面図、第9図は実験データシートの例を示す図、第10
図は入出力画面の一例を示す図、第11図は従来技術で
ある溶接条件決定のためのアルゴリズムのフローチャー
トである。 1:溶接条件決定装置 2:中央演算装置3:記憶部
4:インターフェース 5:CRT 5:キーボード 7:プリンタ8:上位
オフラインシステム 9:溶接制御装置特許出願人
株式会社 安用電機製作所代 理 人
小 堀 益 (ばか2名)第3図 第4図(a) 第4図(b)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、次のステップよりなる溶接条件選定方法。 (a)あらかじめ溶接実験又は文献調査を行い、各板厚
に対して標準的な溶接電流Isを決定し、この溶接電流
Isに対して適正な溶接電圧Vsを実験式に基づいて求
め、前記溶接電流と溶接用チップ−母材間距離EXTと
より実験式に基づいてワイヤー供給速度wfrを求める
。 (b)ジャクソンのパラメータJacksonを、溶接
電流Is、溶接電圧Vs、溶接速度wsからなる関数▲
数式、化学式、表等があります▼として求める。 (c)溶け込み深さPdを、ジャクソンのパラメータJ
ackson、傾斜slope、継手Joint、隙間
GAPで表現して、実験に基づいて関係式を求める。 (d)求めた溶け込み深さPdが許容範囲Pdmin〜
Pdmaxに入っているかどうかを判定し、範囲内に入
っていなければ、溶接電流Is、オフセットoffse
t等のパラメータの計算をやり直す。 2、次のステップよりなる溶接条件選定方法。 (a)あらかじめ溶接実験又は文献調査を行い、各板厚
に対して標準的な溶接電流Isを決定し、この溶接電流
Isに対して適当な溶接電圧Vsを実験式に基づいて求
め、前記溶接電流と溶接用チップ−母材間距離EXTと
より実験式に基づいてワイヤー供給速度wfrを求める
。 (b)ジャクソンのパラメータJacksonを、溶接
電流Is、溶接電圧Vs、溶接速度wsからなる関数▲
数式、化学式、表等があります▼として求める。 (c)脚長L1、L2を溶着断面積sd、オフセットo
ffset、傾斜slopeを関数とする実験式に基づ
いて求める。 (d)求めた脚長L1、L2が、予め設定した脚長の範
囲に入っているかどうかを判定し、入っていなければ溶
接電流Is、オフセットoffset等のパラメータの
計算をやり直す。 (e)溶け込み深さPdを、ジャクソンのパラメータJ
ackson、傾斜slope、継手Joint、隙間
GAPで表現して、実験により関係式を求める。 (f)溶接電流の許容範囲Imin〜Imax、溶け込
み深さの許容範囲Pmin〜Pmaxを母材の板厚Tに
基づいて決定する。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22000788A JPH0270385A (ja) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | 溶接条件選定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22000788A JPH0270385A (ja) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | 溶接条件選定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0270385A true JPH0270385A (ja) | 1990-03-09 |
Family
ID=16744471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22000788A Pending JPH0270385A (ja) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | 溶接条件選定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0270385A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0970663A (ja) * | 1995-09-08 | 1997-03-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アークセンサ調整装置 |
DE102011002475A1 (de) | 2010-01-11 | 2011-07-14 | DENSO CORPORATION, Aichi-pref. | Kraftstoffeinspritzsteuereinrichtung einer Brennkraftmaschine |
JP2016124019A (ja) * | 2015-01-07 | 2016-07-11 | 株式会社ワイテック | 溶接部の検査装置 |
-
1988
- 1988-09-01 JP JP22000788A patent/JPH0270385A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0970663A (ja) * | 1995-09-08 | 1997-03-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アークセンサ調整装置 |
DE102011002475A1 (de) | 2010-01-11 | 2011-07-14 | DENSO CORPORATION, Aichi-pref. | Kraftstoffeinspritzsteuereinrichtung einer Brennkraftmaschine |
JP2016124019A (ja) * | 2015-01-07 | 2016-07-11 | 株式会社ワイテック | 溶接部の検査装置 |
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