JPH0328978B2 - - Google Patents

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JPH0328978B2
JPH0328978B2 JP5889987A JP5889987A JPH0328978B2 JP H0328978 B2 JPH0328978 B2 JP H0328978B2 JP 5889987 A JP5889987 A JP 5889987A JP 5889987 A JP5889987 A JP 5889987A JP H0328978 B2 JPH0328978 B2 JP H0328978B2
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Japan
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welding
value
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welding current
deviation
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JP5889987A
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Japanese (ja)
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Kenji Kasahara
Katsuhiko Ootake
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、溶接トーチを開先幅方向に揺動
(オシレート)させながら該開先を溶接する消耗
電極式アーク溶接における溶接速度制御方法に関
する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a welding speed control method in consumable electrode arc welding in which a groove is welded while a welding torch is oscillated in the width direction of the groove. .

[従来の技術] この種の溶接速度制御方法としては、従来、特
開昭55−109576号公報や実公昭57−36373号公報
に記載されたものがある。
[Prior Art] Conventionally, this type of welding speed control method has been described in Japanese Patent Application Laid-open No. 109576/1982 and Japanese Utility Model Publication No. 36373/1982.

消耗電極式アーク溶接においては、適正な溶接
ビードを得るために、溶接ワイヤ送給速度もしく
は溶接速度を制御することが行なわれる。この制
御を有効ならしめるためには、開先の状態(開先
幅の変動の有無、変動の程度等)を正確に認識す
る必要がある。
In consumable electrode arc welding, the welding wire feeding speed or welding speed is controlled in order to obtain a proper weld bead. In order to make this control effective, it is necessary to accurately recognize the condition of the groove (presence or absence of variation in groove width, degree of variation, etc.).

ところで、消耗電極式アーク溶接には、溶接ワ
イヤ送給速度をW、溶接電流をI、溶接ワイヤ突
出長(通電チツプからの突出し長さ)をlとする
と、W=K1・I+K2・I2・lで表される特性が
ある。但し、K1、K2は比例定数である。今、溶
接ワイヤ送給速度Wを一定とした場合、溶接ワイ
ヤ突出長lが短くなると溶接電流Iが増加する。
開先幅が狭くなると溶接ビード高さが高くなるた
め溶接ワイヤ突出長lが短くなつて溶接電流Iが
増加し、逆に、開先幅が広くなると溶接ビード高
さが低くなるため溶接ワイヤ突出長lが長くなつ
て溶接電流Iが減少する。このことから、溶接電
流Iの変動力を監視することにより開先幅の変動
を開接的に知ることができ、溶接電流Iが、基準
開先幅に対して決まる基準電流値に比べて増加あ
るいは減少した場合には、その変動力に対応し
て、溶接速度を増速あるいは減速することにより
溶接ビード高さを適正高さに維持することができ
る。
By the way, in consumable electrode type arc welding, if the welding wire feeding speed is W, the welding current is I, and the welding wire protrusion length (the protrusion length from the current-carrying tip) is l, then W=K 1・I+K 2・I There is a characteristic expressed as 2・l. However, K 1 and K 2 are proportionality constants. Now, when welding wire feeding speed W is kept constant, welding current I increases as welding wire protrusion length l becomes shorter.
When the groove width becomes narrower, the weld bead height becomes higher, so the welding wire protrusion length l becomes shorter and the welding current I increases. Conversely, when the groove width becomes wider, the welding bead height becomes lower and the welding wire protrudes more. As the length l increases, the welding current I decreases. From this, it is possible to indirectly know the fluctuation of the groove width by monitoring the fluctuation force of the welding current I, and the welding current I increases compared to the reference current value determined for the reference groove width. Alternatively, if the welding bead height decreases, the welding speed can be increased or decreased in response to the fluctuating force to maintain the weld bead height at an appropriate level.

しかしながら、溶接電流の上記変動は開先幅の
変動以外の変動要因によつても発生する。この変
動要因の最大のものは、溶接現場における被溶接
物としての母材の開先長手方向への傾斜や曲がり
等に起因する該母材の表面と溶接トーチ保持部
(溶接トーチを開先幅方向、トーチ軸方向にオシ
レートさせても母材基準位置からの距離が一定と
なる溶接トーチ側の基準位置)との間の距離の変
動であり、該距離が変動すると、開先幅に変動が
なくても、溶接ワイヤ突出長lが変動するため溶
接電流Iが変動する。この変動分による影響を除
去するために、溶接トーチを母材表面から一定の
高さ位置に保ちつつ溶接速度を制御する方法が前
掲の特開昭55−109576号公報に開示されている。
However, the above-mentioned fluctuations in welding current are also caused by fluctuation factors other than fluctuations in groove width. The biggest factor in this variation is the surface of the base metal as a workpiece at the welding site due to inclination or bending in the groove longitudinal direction, and the welding torch holding part (the groove width direction, the distance from the welding torch side reference position (where the distance from the base metal reference position remains constant even when oscillating in the direction of the torch axis), and if the distance changes, the groove width will change. Even if there is no welding wire, the welding current I changes because the welding wire protrusion length l changes. In order to eliminate the influence of this variation, a method of controlling the welding speed while keeping the welding torch at a constant height from the surface of the base metal is disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 109576/1983.

この従来のものは、溶接電流検出信号と基準溶
接電流信号とを常時比較してその偏差をレベル変
換して溶接速度偏差信号とし、この溶接速度偏差
信号と基準溶接速度信号との加算値を溶接速度指
令値として台車駆動モータを制御するものである
が、上記溶接電流検出信号は、アークが開先壁間
の中央近傍にある場合には最小値となり、アーク
が開先壁近傍にある場合に最大値となる波形をも
つ信号であるために、上記駆動モータはオシレー
ト位置に追従して増速と減速とを繰り返すことに
なるという問題がある。
This conventional method constantly compares the welding current detection signal and the reference welding current signal, converts the deviation into a level to produce a welding speed deviation signal, and calculates the sum of this welding speed deviation signal and the reference welding speed signal for welding. The welding current detection signal is used as a speed command value to control the cart drive motor, but the welding current detection signal has a minimum value when the arc is near the center between the groove walls, and a minimum value when the arc is near the groove walls. Since the signal has a waveform with a maximum value, there is a problem in that the drive motor repeats speed increase and deceleration following the oscillation position.

前掲した実公昭57−36373号公報には、溶接電
流の検出個所をオシレートパターンの中央点に特
定したものが開示されており、これにより上記問
題を解消し得るが、この先行技術には以下に述べ
るような問題がある。即ち、ここではオシレート
パターンの中央点における溶接電流の瞬時値を取
り出して利用しているが、難姿勢溶接(立向き姿
勢や上向き姿勢)では溶接電流が低レベルで、溶
接ワイヤからの溶滴の移行も短絡移行やグロビユ
ラ移行であるので、上記溶接電流瞬時値は不安定
である。
The above-mentioned Japanese Utility Model Publication No. 57-36373 discloses that the welding current detection point is specified at the center point of the oscillation pattern, which can solve the above problem, but this prior art has the following problems. There are problems as described. In other words, the instantaneous value of the welding current at the center point of the oscillation pattern is extracted and used here, but in difficult position welding (upright or upward position), the welding current is at a low level, and droplets from the welding wire are Since the transition is also a short-circuit transition or a globular transition, the instantaneous value of the welding current is unstable.

更に、この先行技術では、基準溶接速度、高速
溶接速度、低速溶接速度を予め指定しておき、検
出された溶接電流と基準溶接電流とに偏差が生じ
ると、上記高速溶接速度または低速溶接速度に速
度指令を変更し、その結果、上記偏差が解消され
た場合には、第6図eに示すように、次のオシレ
ート半周期では基準溶接速度に速度指令を戻し、
上記偏差が解消されない場合には、そのままの速
度(前記の高速溶接速度または低速溶接速度)を
維持する。即ち、溶接している開先の開先幅に適
した溶接速度が得られても、次のオシレート半周
期ではこの適正溶接速度を放棄して基準溶接速度
で溶接する。ところが、実際の開先は、第6図a
に示すように、その開先幅が広くまたは狭くテー
パ状に連続して変化しているから、上記先行技術
では、溶接開始時に設定される基準溶接速度と開
先幅に対する適正溶接速度との差が溶接の進行に
伴つて増大し、オシレート半周期毎に溶接速度が
急増または急減を繰り返すハンチング状態を招く
おそれがあり、開先全長に亘つて均一なビード高
さを得ることが難しいという問題がある。
Furthermore, in this prior art, a standard welding speed, a high welding speed, and a low welding speed are specified in advance, and when a deviation occurs between the detected welding current and the standard welding current, the high welding speed or the low welding speed is changed to the above-mentioned high welding speed or low welding speed. If the speed command is changed and the above deviation is eliminated as a result, the speed command is returned to the standard welding speed in the next oscillation half cycle, as shown in Figure 6e.
If the above deviation is not eliminated, the same speed (the above-mentioned high welding speed or low welding speed) is maintained. That is, even if a welding speed suitable for the groove width of the groove being welded is obtained, in the next oscillation half cycle, this appropriate welding speed is abandoned and welding is performed at the standard welding speed. However, the actual groove is as shown in Figure 6a.
As shown in Figure 2, the groove width changes continuously in a tapered manner to become wider or narrower. As the welding progresses, the welding speed increases as the welding progresses, and there is a risk of a hunting condition in which the welding speed repeatedly increases or decreases rapidly every half period of the oscillation, and it is difficult to obtain a uniform bead height over the entire length of the groove. be.

この発明は上述した従来の問題を解消するため
になされたもので、溶接速度を開先幅の変化に対
応して速応性をもつて忠実に追従させ、溶接速度
の制御動作を安定させて溶接ビード高さを常に適
正に維持することができる消耗電極式アーク溶接
の溶接速度制御方法を得ることを目的とする。
This invention was made to solve the above-mentioned conventional problems, and it allows the welding speed to quickly and faithfully follow changes in the groove width, stabilizes the welding speed control operation, and performs welding. The object of the present invention is to obtain a welding speed control method for consumable electrode type arc welding that can always maintain an appropriate bead height.

[問題点を解決するための手段] この発明は上記目的を達成するために、オシレ
ート半周期毎に所定期間の溶接電流の平均値とし
て測定される溶接電流測定値を初期設定した溶接
電流基準値と比較してその偏差を第1の溶接電流
偏差として取り出し、この第1の溶接電流偏差に
基づいて第1の溶接速度修正指令値を求めるとと
もに、上記第1の溶接電流偏差を前回までのオシ
レート半周期に測定された偏差に加算して得た第
2の溶接電流偏差に基づいて第2の溶接速度修正
指令値を求めてから、各オシレート半周期内の所
定期間出力する上記第1の溶接速度修正指令値と
各オシレート半周期の間出力する上記第2の溶接
速度修正指令値とを加算して第3の溶接速度修正
指令値を求め、この第3の溶接速度修正指令値と
初期溶接速度指令値とを加算して得られた溶接速
度指令値を次回のオシレート半周期の溶接速度指
令値とする構成としたものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a welding current reference value that is initially set to a welding current measurement value that is measured as an average value of welding current for a predetermined period every oscillation half cycle. The deviation is extracted as the first welding current deviation, and the first welding speed correction command value is determined based on this first welding current deviation. The first welding method calculates a second welding speed correction command value based on the second welding current deviation obtained by adding it to the deviation measured in a half cycle, and then outputs it for a predetermined period within each oscillation half cycle. A third welding speed correction command value is obtained by adding the speed correction command value and the second welding speed correction command value output during each oscillation half cycle, and the third welding speed correction command value and the initial welding The welding speed command value obtained by adding the welding speed command value to the speed command value is used as the welding speed command value for the next oscillation half cycle.

[発明の実施例] 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
[Embodiment of the Invention] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はこの発明が適用される消耗電極式ガス
シールドアーク溶接装置(上向き溶接姿勢)の一
例を概略構成図で示したものである。図におい
て、1は開先幅のあるV型開先を有する被溶接物
としての母材、2は初層の裏波溶接で用いるセラ
ミツクスの裏当材、3は母材1の拘束板、4は溶
接トーチ、5は溶接ワイヤ、6はレール、7はレ
ール6上を走行する台車、8は台車駆動モータ、
9は上下軸スライダ、10は上下軸スライダ駆動
モータ、11は左右軸スライダ、12は左右軸ス
ライダ駆動モータ、13は溶接トーチ4を母材1
の板厚方向および左右方向にオシレートするオシ
レート装置、14はオシレート装置用駆動モー
タ、15は母材1の表面位置検出用の接触式検出
器であつて、上下軸スライダ9のスライドベース
位置に対する母材1の表面位置(高さ)の変位を
検出する。この検出器15はオシレート装置13
とともに左右軸スライダ11に取り付けられてい
る。16はアーク溶接電源、17は溶接電流を検
出する電流検出器、18は制御装置であつて、第
2図に示すブロツク構成を有している。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a consumable electrode type gas-shielded arc welding apparatus (in an upward welding position) to which the present invention is applied. In the figure, 1 is a base material to be welded which has a V-shaped groove with a groove width, 2 is a ceramic backing material used in the first layer of Uranami welding, 3 is a restraining plate of base material 1, and 4 is a welding torch, 5 is a welding wire, 6 is a rail, 7 is a trolley that runs on the rail 6, 8 is a trolley drive motor,
9 is a vertical axis slider, 10 is a vertical axis slider drive motor, 11 is a left and right axis slider, 12 is a left and right axis slider drive motor, 13 is a welding torch 4 connected to base material 1
14 is a drive motor for the oscillating device; 15 is a contact type detector for detecting the surface position of the base material 1; The displacement of the surface position (height) of the material 1 is detected. This detector 15 is connected to the oscillator 13
It is also attached to the left and right axis slider 11. 16 is an arc welding power source, 17 is a current detector for detecting a welding current, and 18 is a control device, each of which has a block configuration shown in FIG.

第2図において、19は上下位置ずれ判定回路
であつて、検出器15が検出する変位(信号)を
取り込んで該変位の増減を判別する。20はサー
ボアンプであつて、上下位置ずれ判定回路19が
出力する増加或いは減少指令に従つて上下軸スラ
イダ駆動モータ10(M4)をスライドベースが
上昇する向きに或いは下降する向きに駆動し、上
下軸スライダ9の上記スライドベース位置に対す
る母材1の表面位置間の距離を上下位置決め設定
器21で設定されている設定距離H0に調節する。
これにより、溶接トーチ4の保持部基準位置が母
材1表面の上下方向変位に追従する。22は左右
軸スライダ駆動モータ12(M3)のためのサー
ボアンプ、23は左右位置決め設定器であつて、
これを手動操作して左右軸スライダ11をインチ
ング動作させる。24はオシレート装置13の駆
動モータ14(M2)のためのサーボアンプであ
つて、オシレートパターンの制御機能を有してい
る。25は手動操作のオシレート幅設定器、26
は手動操作のオシレート周期設定器である。27
はタイミング信号発生回路であつて、サーボアン
プ24のオシレートパターン制御信号からの溶接
トーチ4のオシレート左端停止信号PL、オシレ
ート右端停止信号PRおよび操作シーケンス信号
に基づいて後述する制御用のタイミング信号P1
〜P7を作成する。
In FIG. 2, reference numeral 19 denotes a vertical positional deviation determination circuit, which takes in the displacement (signal) detected by the detector 15 and determines whether the displacement increases or decreases. 20 is a servo amplifier that drives the vertical axis slider drive motor 10 (M4) in the direction in which the slide base moves upward or downward in accordance with the increase or decrease command output by the vertical position deviation determination circuit 19, and The distance between the surface position of the base material 1 and the slide base position of the shaft slider 9 is adjusted to a set distance H 0 set by the vertical position setting device 21.
Thereby, the reference position of the holding part of the welding torch 4 follows the vertical displacement of the surface of the base material 1. 22 is a servo amplifier for the left and right axis slider drive motor 12 (M3), 23 is a left and right position setting device,
This is manually operated to cause the left and right axis slider 11 to perform an inching operation. Reference numeral 24 is a servo amplifier for the drive motor 14 (M2) of the oscillating device 13, and has a function of controlling the oscillating pattern. 25 is a manually operated oscillation width setting device, 26
is a manually operated oscillation period setting device. 27
is a timing signal generation circuit which generates a timing signal for control, which will be described later, based on an oscillation left end stop signal PL of the welding torch 4, an oscillation right end stop signal PR and an operation sequence signal from the oscillation pattern control signal of the servo amplifier 24. P1
~Create P7 .

電流検出器17が出力する溶接電流(信号)は
ローパスフイルタ28を通したのち増幅回路29
で増幅される。このローパスフイルタ28はアー
ク溶接電源16の商用周波数に起因する高周波成
分やアークの溶滴移行に伴うノイズ成分を除去す
るために設けられている。30は平均値回路であ
つて、増幅回路29で増幅された溶接電流Iを取
り込んで、タイミング信号発生回路27からのタ
イミング信号に同期して溶接電流平均値IAを測定
する。31,32はサンプルホールド回路であつ
て、サンプルホールド回路31は、溶接トーチ4
を左端から右端へオシレートした時に平均値回路
30で測定された溶接電流平均値IALRをサンプリ
ングしてホールドするものであり、サンプルホー
ルド回路32は、溶接トーチ4を右端から左端へ
オシレートした時に平均値回路30で測定された
溶接電流平均値IALRをサンプリングしてホールド
するものである。サンプルホールド回路31,3
2にそれぞれホールドされた溶接電流平均値
IALR,IARLはいずれも加算回路33に導かれる。
加算回路33はオシレート半周期毎に値IAS
(IALR+IARL)/2(以下、この値を溶接電流測定
値という)を算出して更新出力する。溶接電流測
定値IASはA/D変換器34に読み込まれたのち
D/A変換器35に導かれる一方、差動増幅回路
36に導かれる。A/D変換器34は溶接開始後
にオペレータ操作により作成される読み込み指令
を受ける。また、D/A変換器35は読み込み指
令で入力された溶接電流測定値IASを溶接電流基
準値IACとして保持する。そして、差動増幅回路
36は溶接電流基準値IACと溶接電流測定値IAS
の溶接電流偏差ΔIを増幅して不感帯回路37に
送出する。不感帯回路37は溶接電流偏差ΔIを
不感帯処理し処理信号ΔIDN(以下、第1の溶接電
流偏差という)を第1のレベル変換回路38およ
び偏差更新処理回路39に出力する。
The welding current (signal) output by the current detector 17 is passed through a low-pass filter 28 and then sent to an amplifier circuit 29.
is amplified. This low-pass filter 28 is provided to remove high frequency components caused by the commercial frequency of the arc welding power source 16 and noise components accompanying the transfer of arc droplets. 30 is an average value circuit which takes in the welding current I amplified by the amplifier circuit 29 and measures the welding current average value I A in synchronization with the timing signal from the timing signal generation circuit 27. 31 and 32 are sample hold circuits, and the sample hold circuit 31 is connected to the welding torch 4.
The sample hold circuit 32 samples and holds the welding current average value I ALR measured by the average value circuit 30 when the welding torch 4 is oscillated from the right end to the right end. The welding current average value I ALR measured by the value circuit 30 is sampled and held. Sample hold circuit 31, 3
Average value of welding current held in 2
Both I ALR and I ARL are led to an adder circuit 33.
The adder circuit 33 adds the value I AS = every half cycle of the oscillation rate.
(I ALR + I ARL )/2 (hereinafter, this value will be referred to as the welding current measurement value) is calculated and updated. The welding current measurement value I AS is read into the A/D converter 34 and then guided to the D/A converter 35 and also to the differential amplifier circuit 36 . The A/D converter 34 receives a reading command created by an operator operation after welding starts. Further, the D/A converter 35 holds the welding current measurement value I AS inputted by the read command as the welding current reference value I AC . Then, the differential amplifier circuit 36 amplifies the welding current deviation ΔI between the welding current reference value I AC and the welding current measured value I AS and sends it to the dead zone circuit 37 . Dead band circuit 37 performs dead band processing on welding current deviation ΔI and outputs a processed signal ΔI DN (hereinafter referred to as first welding current deviation) to first level conversion circuit 38 and deviation update processing circuit 39.

第1のレベル変換回路38は、第1の溶接電流
偏差IDNを第1の溶接速度修正指令値ΔSDNにレベ
ル変換して、この第1の溶接速度修正指令値
ΔSDNを、オシレート半周期毎に該オシレート半
周期内の所定期間のみ導通するスイツチ回路40
を介して加算回路41へ出力する。一方、偏差更
新処理回路39は、オシレート半周期毎に第1の
溶接電流偏差ΔIDNを加算処理して更新し、その処
理信号ΔIDNSUM(以下、第2の溶接電流偏差とい
う)を第2のレベル変換回路42に出力する。こ
のレベル変換回路42は、第2の溶接電流偏差
IDNSUMを第2の溶接速度修正指令値ΔSDNSUMにレベ
ル変換して、この第2の溶接速度修正指令値
ΔSDNSUMを、オシレート半周期の間に亘り加算回
路41へ出力する。そして、加算回路41は、ス
イツチ回路40からの第1の溶接速度修正指令値
ΔSDNと、第2のレベル変換回路42からの第2
の溶接速度修正指令値ΔSDNSUMとを加算し第3の
溶接速度修正指令値ΔSNとして出力する。
The first level conversion circuit 38 converts the level of the first welding current deviation I DN into a first welding speed correction command value ΔS DN, and converts this first welding speed correction command value ΔS DN into an oscillation half cycle. A switch circuit 40 that is conductive only for a predetermined period within the oscillation half cycle each time.
The signal is output to the adder circuit 41 via the adder circuit 41. On the other hand, the deviation update processing circuit 39 adds and updates the first welding current deviation ΔI DN every oscillation half cycle, and converts the processed signal ΔI DNSUM (hereinafter referred to as the second welding current deviation) into the second welding current deviation. It is output to the level conversion circuit 42. This level conversion circuit 42 converts the second welding current deviation
The level of I DNSUM is converted into a second welding speed correction command value ΔS DNSUM , and this second welding speed correction command value ΔS DNSUM is output to the addition circuit 41 over the oscillation half period. The addition circuit 41 receives the first welding speed correction command value ΔS DN from the switch circuit 40 and the second welding speed correction command value ΔS DN from the second level conversion circuit 42.
and the welding speed correction command value ΔS DNSUM are added and output as the third welding speed correction command value ΔS N.

また、43は加算回路であつて、この加算回路
43は、初期溶接速度指令器44が作成する初期
溶接速度指令値SKOと、加算回路41からの第3
の溶接速度修正指令値ΔSNとを加算して台車駆動
モータ8(M1)を駆動するためのサーボアンプ
40に供給する。46は台車7を手動操作でイン
チング動作させるためのインチング速度設定器で
ある。
Further, 43 is an adder circuit, and this adder circuit 43 receives the initial welding speed command value S KO created by the initial welding speed command device 44 and the third
is added to the welding speed correction command value ΔS N and is supplied to the servo amplifier 40 for driving the trolley drive motor 8 (M1). Reference numeral 46 denotes an inching speed setting device for manually inching the trolley 7.

なお、第3図に示すように、加算回路33は演
算増幅器A1を有して構成され、差動増幅回路3
6は演算増幅器A2を有して構成されている。ま
た、差動増幅回路36には異常偏差検出回路36
Aが付設されており、この異常偏差検出回路36
Aは、演算増幅器A3,A4、電圧比較器C1〜
C3およびNOTゲートG1から構成されて、溶
接中に起こる短時間のアーク切れやアーク不安定
に対処すべくアナログスイツチAS1を駆動すも
のである。さらに、不感帯回路37は、第4図に
示すように、演算増幅器A5〜A7を有し、溶接
電流偏差ΔIが不感帯域(E2〜−E2)内にあると
きは零値を出力する。また、第1のレベル変換回
路38は演算増幅器A8,A9を有して構成さ
れ、偏差更新処理回路39は、サンプルホールド
回路SH1、該サンプルホールド回路SH1の出力
をホールドするサンプルホールド回路SH2およ
び演算増幅器A10を有して構成され、スイツチ
回路40はアナログスイツチAS2,AS3を有し
て構成されるほか、加算回路41は演算増幅器A
11から構成される。さらに、第2のレベル変換
回路42は演算増幅器A12,A13から構成さ
れ、加算回路43は演算増幅器A14を有して構
成されている。
Note that, as shown in FIG. 3, the adder circuit 33 includes an operational amplifier A1, and the differential amplifier circuit 3
6 is configured with an operational amplifier A2. The differential amplifier circuit 36 also includes an abnormal deviation detection circuit 36.
A is attached, and this abnormal deviation detection circuit 36
A is operational amplifier A3, A4, voltage comparator C1~
It is composed of C3 and NOT gate G1, and drives analog switch AS1 in order to cope with short-term arc breakage and arc instability that occur during welding. Furthermore, as shown in FIG. 4, the dead band circuit 37 includes operational amplifiers A5 to A7, and outputs a zero value when the welding current deviation ΔI is within the dead band (E 2 to −E 2 ). The first level conversion circuit 38 includes operational amplifiers A8 and A9, and the deviation update processing circuit 39 includes a sample hold circuit SH1, a sample hold circuit SH2 that holds the output of the sample hold circuit SH1, and an operational amplifier. The switch circuit 40 includes analog switches AS2 and AS3, and the adder circuit 41 includes an operational amplifier A10.
It consists of 11 parts. Further, the second level conversion circuit 42 includes operational amplifiers A12 and A13, and the addition circuit 43 includes an operational amplifier A14.

以下、上記装置の動作を第5図に示すタイミン
グ信号P1〜P7に基づいて説明する。
Hereinafter, the operation of the above device will be explained based on the timing signals P1 to P7 shown in FIG.

第5図において、Iは平均値回路30に入力さ
れる溶接電流信号を示している(実際には、溶接
トーチ4のオシレート周期に同期し歪みをもつた
正弦波状の波形であるが、便宜上、三角波で示し
てある)。オシレート左端位置信号PL、オシレー
ト右端位置信号PRはそれぞれオシレート装置1
3が左端L、右端Rに到達して停止した時点で立
ち上がり次に逆方向へ動き始める時点で立ち下が
るパルスであり、期間t0はオシレート半周期内の
溶接トーチ4の動作期間(停止期間を除いた期
間)を示している。タイミング信号P1は信号PL
PRの立ち上がりに同期して立ち上がる極細幅の
パルスであり、タイミング信号P2はタイミング
信号P1の奇数次に同期して発生する極細幅のパ
ルスであつて、サンプルホールド回路32に対す
るサンプル/ホールド指令となる。タイミング信
号P3はタイミング信号P1の偶数次に同期して発
生する極細幅のパルスであつて、サンプルホール
ド回路31に対するサンプル/ホールド指令とな
る。タイミング信号P2,P3はいずれもHレベル
でサンプリング指令となりLレベルでホールド指
令となる。
In FIG. 5, I indicates the welding current signal input to the average value circuit 30 (actually, it is a sinusoidal waveform with distortion in synchronization with the oscillation period of the welding torch 4, but for convenience, (shown as a triangular wave). The oscillation left end position signal P L and the oscillation right end position signal P R are each oscillated by the oscillator 1.
3 is a pulse that rises when it reaches the left end L and right end R and stops, and then falls when it starts moving in the opposite direction. The period t 0 is the operating period of the welding torch 4 within the oscillation half cycle (the stopping period is period). The timing signal P 1 is the signal P L ,
The timing signal P 2 is an extremely narrow pulse that rises in synchronization with the rise of P It becomes a command. The timing signal P 3 is a pulse with an extremely narrow width that is generated in synchronization with the even numbered sequence of the timing signal P 1 and serves as a sample/hold command for the sample and hold circuit 31 . When the timing signals P 2 and P 3 are both at H level, they serve as a sampling command, and when they are at L level, they serve as a hold command.

また、タイミング信号P4は位置信号PL、PR
立ち下がりに周期して立ち上がる所定幅tDSのパ
ルスであつて、平均値回路30は、このタイミン
グ信号P4のHレベル期間でリセツトされ、該信
号の立ち下がりからタイミング信号P3,P2それ
ぞれの立ち下がりまでの期間tALR、tARLの溶接電
流平均値IALR、IARLをそれぞれ演算する。なお、
通常は位置信号PLとPRとのパルス幅は等しくな
るように設定されるので、期間tALRとtARLとは等
しくなる。また、タイミング信号P4の期間tDS
開先幅に対するオシレート幅のばらつきの影響を
排除するために設けている。例えばオシレート半
周期を約1secとすると、期間tDSは300msec程度で
ある。
Further, the timing signal P4 is a pulse with a predetermined width tDS that rises periodically at the falling edge of the position signals P L and PR , and the average value circuit 30 is reset during the H level period of the timing signal P4 . , welding current average values I ALR and I ARL for periods t ALR and t ARL from the fall of the signal to the fall of the timing signals P 3 and P 2 , respectively, are calculated. In addition,
Normally, the pulse widths of the position signals PL and PR are set to be equal, so the periods t ALR and t ARL are equal. Further, the period t DS of the timing signal P 4 is provided to eliminate the influence of variations in the oscillation rate width on the groove width. For example, if the oscillation half cycle is about 1 second, the period t DS is about 300 msec.

さらに、タイミング信号P5はタイミング信号
P1の立ち下がりに同期して立ち上がる極細幅の
パルスであつて、第4図に示す偏差更新処理回路
39のサンプルホールド回路SH1に対するサン
プル/ホールド指令となる。タイミング信号P6
はタイミング信号P5の立ち下がりに同期して立
ち上がる極細幅のパルスであつて、第4図に示す
偏差更新処理回路39のサンプルホールド回路
SH2に対するサンプル/ホールド指令となる。
これらのタイミング信号P5,P6はいずれもHレ
ベルでサンプリング指令となりLレベルでホール
ド指令となる。そして、タイミング信号P7はタ
イミング信号P1の立ち下がりに同期して立ち上
がる所定幅tSのパルスであつて、スイツチ回路4
0のスイツチON/OFF指令となる。
Furthermore, the timing signal P5 is the timing signal
This pulse has an extremely narrow width and rises in synchronization with the falling edge of P1 , and serves as a sample/hold command to the sample/hold circuit SH1 of the deviation update processing circuit 39 shown in FIG. Timing signal P6
is an extremely narrow pulse that rises in synchronization with the falling edge of the timing signal P5 , and is a sample hold circuit of the deviation update processing circuit 39 shown in FIG.
This is a sample/hold command for SH2.
Both of these timing signals P 5 and P 6 serve as a sampling command when at an H level, and serve as a hold command when at an L level. The timing signal P7 is a pulse with a predetermined width tS that rises in synchronization with the falling edge of the timing signal P1 , and is
0 switch ON/OFF command.

さて、溶接開始に先立つて、オペレータにより
溶接条件パラメータが設定される。オシレート溶
接が開始されると、溶接トーチ4の保持部基準位
置と母材1表面との間の距離を一定に維持する動
作が始まり、また、溶接電流が電流検出器17を
通して検出され、検出された溶接電流はローパス
フイルタ28、増幅器29を通して平均値回路3
0に入力される。平均値回路30で演算される溶
接電流平均値IAのうち、上記期間tALRの平均値IALR
がタイミング信号P3によりサンプルホールド回
路31にホールドされ、上記期間tARLの平均値
IARLがタイミング信号P2によりサンプルホールド
回路32にホールドされる。そして、ホールドさ
れた平均値IALR、IARLをゲインが1/2の加算回
路33に入力し、その出力として溶接電流測定値
IAS=(IALR+IARL)/2を得る。この溶接電流測定
値IASはオシレート溶接の信号に伴つて、タイミ
ング信号P3,P2によりオシレート半周期毎にそ
の値が更新(その値が変化しない場合も含む)さ
れる。ここで、溶接電流測定値としてIASなる値
を用いる意味は開先幅の増減変動がない場合にも
生じるオシレート半周期ごとに測定する溶接電流
平均値のばらつきを排除して目的とする開先幅の
増減変動に起因する溶接電流の変化をオシレート
半周期毎に測定するためである。
Now, prior to starting welding, welding condition parameters are set by the operator. When oscillation welding is started, an operation is started to maintain a constant distance between the reference position of the holding part of the welding torch 4 and the surface of the base metal 1, and the welding current is detected through the current detector 17. The welding current is passed through a low-pass filter 28 and an amplifier 29 to an average value circuit 3.
It is input to 0. Among the welding current average values I A calculated by the average value circuit 30, the average value I ALR of the above period t ALR
is held in the sample hold circuit 31 by the timing signal P3 , and the average value of the above period t ARL
I ARL is held in the sample hold circuit 32 by the timing signal P2 . Then, the held average values I ALR and I ARL are input to an adder circuit 33 with a gain of 1/2, and the welding current measurement value is output as the output.
We get I AS = (I ALR + I ARL )/2. This welding current measurement value I AS is updated every oscillation half cycle by timing signals P 3 and P 2 (including cases where the value does not change) in accordance with the oscillation welding signal. Here, the meaning of using the value I AS as the welding current measurement value is to eliminate the variation in the average value of the welding current measured every half cycle of the oscillation, which occurs even when there is no increase or decrease in the groove width. This is to measure changes in welding current due to fluctuations in width at every oscillation half cycle.

溶接開始後、オシレートは溶接条件パラメータ
のチエツクを行ない、必要があれば、各パラメー
タを再調整する。溶接電流設定値SKOの調整は初
期溶接速度指令器44で行なう。調整完了後、オ
ペレータは、例えば、図示しない操作盤上の読み
込み押釦を操作してA/D変換回路34に読み込
み指令を与える。この読み込み指令は溶接電流基
準値を初期設定するためのものであつて、これを
受けたA/D変換回路34は加算回路33からの
上記上記溶接電流測定値IASを取り込み、デイジ
タル信号値に変換してD/A変換回路35に送出
する。D/A変換回路35ではデイジタル信号化
された測定値IASをアナログ信号値に変換して溶
接電流基準値IACとして溶接終了まで保持する。
溶接電流基準値IACの設定完了後、それまでON状
態としていた第4図のスイツチSW1をOFF状態
とするとともに、それまでOFF状態としていた
第4図のスイツチSW2をON状態として、溶接
速度制御が開始される。そして、以後、オシレー
ト半周期毎に測定される溶接電流測定値IASが溶
接電流基準値IACと比較され、その溶接電流偏差
ΔI=G・(IAS−IAC)が差動増幅回路36から出力
される(但し、Gはゲイン)。
After welding starts, the oscillator checks the welding condition parameters and readjusts each parameter if necessary. The welding current set value SKO is adjusted using the initial welding speed command device 44. After completing the adjustment, the operator issues a read command to the A/D conversion circuit 34 by operating, for example, a read push button on an operation panel (not shown). This reading command is for initializing the welding current reference value, and the A/D conversion circuit 34 that receives this command takes in the above-mentioned welding current measurement value I AS from the addition circuit 33 and converts it into a digital signal value. It is converted and sent to the D/A conversion circuit 35. The D/A conversion circuit 35 converts the digital measured value I AS into an analog signal value and holds it as a welding current reference value I AC until the end of welding.
After setting the welding current reference value I AC , switch SW1 in Fig. 4, which had been in the ON state, is turned OFF, and switch SW2 in Fig. 4, which had been in the OFF state, is turned ON to control the welding speed. is started. Thereafter, the welding current measurement value I AS measured every half cycle of the oscillation is compared with the welding current reference value I AC , and the welding current deviation ΔI=G・(I AS −I AC ) is calculated by the differential amplifier circuit 36. (where G is the gain).

ここで、第3図に示す異常偏差検出回路36A
について説明する。なお、この異常偏差検出回路
36Aは第2図においては図示を省略されてい
る。異常偏差検出回路36Aでは設定値E1が設
けられており、差動増幅回路36の出力ΔIの絶
対値が設定値E1よりも大きくなると、アナログ
スイツチAS1がON状態となり差動増幅回路3
6の出力ΔIが抵抗を介してグランドに接続され
る。この結果、第4図の不感帯回路37にはΔI
=0が入力されるので、溶接速度(台車7の走行
速度)はΔI=0が入力される以前の速度に維持
されるようになつている。また、差動増幅回路3
6の出力ΔIの絶対値が設定値E1以内となると、
アナログスイツチAS1はOFF状態となり、通常
状態、つまり、不感帯回路37には差動増幅回路
36の出力ΔIがそのまま入力される。このよう
にして、異常偏差検出回路36Aにより溶接中に
起こる短時間のアーク切れやアーク不安定に対処
することができる。なお、上記設定値E1として
は、例えば、10アンペア程度の値が設定される。
Here, the abnormal deviation detection circuit 36A shown in FIG.
I will explain about it. Note that this abnormal deviation detection circuit 36A is omitted from illustration in FIG. The abnormal deviation detection circuit 36A is provided with a set value E1 , and when the absolute value of the output ΔI of the differential amplifier circuit 36 becomes larger than the set value E1 , the analog switch AS1 is turned on and the differential amplifier circuit 3 is turned on.
The output ΔI of 6 is connected to ground via a resistor. As a result, the dead band circuit 37 in FIG.
Since =0 is input, the welding speed (traveling speed of the trolley 7) is maintained at the speed before ΔI=0 was input. In addition, the differential amplifier circuit 3
When the absolute value of the output ΔI of 6 is within the set value E 1 ,
The analog switch AS1 is in the OFF state and is in a normal state, that is, the output ΔI of the differential amplifier circuit 36 is input to the dead band circuit 37 as is. In this way, the abnormal deviation detection circuit 36A can deal with short-term arc breakage and arc instability that occur during welding. Note that the set value E1 is set to, for example, a value of about 10 amperes.

さて、差動増幅回路36からの溶接電流偏差
ΔIは第4図の不感帯回路37に入力される。不
感帯回路37では不感帯設定値±E2が設けられ
ており、偏差ΔIが−E2≦ΔI≦E2のときはΔIDN
0、ΔI>E2のときはΔIDN=ΔI−E2、ΔE2<−E2
のときはΔIDN=ΔI+E2となる不感帯処理を施さ
れた信号ΔIDNが不感帯回路37から出力される。
ここで、設定値E2としては、例えば、1アンペ
ア程度の値が設定される。不感帯回路37で得ら
れる電流偏差ΔIDNを第1の溶接電流偏差とし、こ
の第1の溶接電流偏差ΔIDNは、第1のレベル変換
回路38と偏差更新処理回路39とに送出され
る。第1のレベル変換回路38は第1の溶接電流
偏差ΔIDNを第1の溶接速度修正指令値ΔSDNにそ
の信号値レベルを変換し、速度変換された第1の
溶接速度修正指令値ΔSDNはスイツチ回路40の
アナログスイツチAS2を介して加算回路41に
送出される。なお、アナログスイツチAS2はタ
イミング信号P7のHレベル(所定幅tS)でON状
態となりLレベルでOFF状態となる。逆に、ア
ナログスイツチAS3はタイミング信号P7のHレ
ベルでOFF状態となりLレベルでON状態とな
る。これにより、第1の溶接速度修正指令値
ΔSDNは各オシレート半周期内の所定期間tSに亘つ
て加算回路41に入力される。ここで、期間tS
は、例えば、この実施例の上向初層溶接では300
msec程度である。この期間tSとオシレートの左
右端停止期間PL、PRとの関係は、tS≦PL、PRとな
ることが望ましい。
Now, the welding current deviation ΔI from the differential amplifier circuit 36 is input to the dead zone circuit 37 shown in FIG. The dead band circuit 37 is provided with a dead band setting value ±E 2 , and when the deviation ΔI is −E 2 ≦ΔI ≦E 2 , ΔI DN =
0, when ΔI>E 2 , ΔI DN = ΔI−E 2 , ΔE 2 <−E 2
In this case, the dead band circuit 37 outputs a signal ΔI DN that has been subjected to dead band processing such that ΔI DN =ΔI+E 2 .
Here, the set value E2 is set to, for example, a value of about 1 ampere. The current deviation ΔI DN obtained by the dead zone circuit 37 is defined as a first welding current deviation, and this first welding current deviation ΔI DN is sent to the first level conversion circuit 38 and the deviation update processing circuit 39 . The first level conversion circuit 38 converts the signal value level of the first welding current deviation ΔI DN into a first welding speed correction command value ΔS DN , and the speed-converted first welding speed correction command value ΔS DN . is sent to the adder circuit 41 via the analog switch AS2 of the switch circuit 40. Note that the analog switch AS2 is turned on when the timing signal P7 is at the H level (predetermined width ts ), and turned off when the timing signal P7 is at the low level. Conversely, the analog switch AS3 is turned OFF when the timing signal P7 is at the H level, and turned ON when the timing signal P7 is at the L level. As a result, the first welding speed correction command value ΔS DN is input to the addition circuit 41 over a predetermined period t S within each oscillation half cycle. Here, the period t S
For example, in the upward first layer welding of this example, 300
It is about msec. The relationship between this period t S and the left and right end stop periods P L and P R of the oscillation is preferably such that t S ≦P L , P R .

一方、偏差更新処理回路39のサンプルホール
ド回路SH1は、タイミング信号P5によつて今回
のオシレート半周期に測定された第1の溶接電流
偏差ΔIDNと、タイミング信号P6によるサンプル
ホールド回路SH2の出力ΔIDN-1SUMとの加算値
ΔIDNSUMをサンプリングしてホールドする。ここ
で、 ΔIDN-1SUMN-1N=0 ΔIDN(但し、ΔID0=0) であり、この値は溶接電流基準値IACの設定完了
後から前回のオシレート半周期までの電流偏差
ΔIDNの蓄積値(合計値)であり、得られた加算値
ΔIDNSUMは溶接電流基準値IACの設定完了後から今
回のオシレート半周期までの溶接電流偏差ΔIDN
蓄積値(合計値)である。つまり、偏差更新処理
回路39は、溶接電流基準値IACの設定を完了し
て速度制御動作が開始されてから現在までに、オ
シレート半周期毎に測定された溶接電流偏差ΔIDN
を蓄積するレジスタとして機能する。なお、当然
のことながら、溶接電流偏差ΔIDNは0、正および
負の値をとる。
On the other hand, the sample hold circuit SH1 of the deviation update processing circuit 39 uses the first welding current deviation ΔI DN measured in the current oscillation half cycle using the timing signal P5 , and the sample hold circuit SH2 according to the timing signal P6 . Sample and hold the added value ΔI DNSUM with the output ΔI DN-1SUM . Here, ΔI DN-1SUM = N-1N=0 ΔI DN (However, ΔI D0 = 0), and this value is the current from the completion of setting the welding current reference value I AC to the previous half cycle of oscillation. This is the accumulated value (total value) of the deviation ΔI DN , and the obtained additional value ΔI DNSUM is the accumulated value (total value) of the welding current deviation ΔI DN from the completion of setting the welding current reference value I AC to the current oscillation half cycle. ). In other words, the deviation update processing circuit 39 updates the welding current deviation ΔI DN measured every oscillation half cycle from the time when the setting of the welding current reference value I AC was completed and the speed control operation started until now.
Functions as a register to accumulate. Note that, as a matter of course, the welding current deviation ΔI DN takes values of 0, positive, and negative.

このようにしてサンプルホールド回路SH1で
得られる溶接電流偏差ΔIDNSUMを第2の溶接電流
偏差とし、この第2の溶接電流偏差ΔIDNSUMは第
2のレベル変換回路42に送出される。レベル変
換回路42は第2の溶接電流偏差ΔIDNSUMを第2
の溶接速度修正指令値ΔSDNSUMにその信号値レベ
ルを変換して加算回路41に送出する。加算回路
41は、スイツチ回路40からの第1の溶接速度
修正指令値ΔSDNと、第2のレベル変換回路42
からの第2の溶接速度修正指令値ΔSDNSUMとを加
算して、第3の溶接速度修正指令値ΔSN(=ΔSDN
+ΔSDNSUM)を求め、次段の加算回路43に送出
する。
The welding current deviation ΔI DNSUM thus obtained by the sample and hold circuit SH1 is set as a second welding current deviation, and this second welding current deviation ΔI DNSUM is sent to the second level conversion circuit 42. The level conversion circuit 42 converts the second welding current deviation ΔI DNSUM into a second welding current deviation ΔI DNSUM.
The signal value level is converted into a welding speed correction command value ΔS DNSUM and sent to the addition circuit 41. The addition circuit 41 receives the first welding speed correction command value ΔSDN from the switch circuit 40 and the second level conversion circuit 42.
The third welding speed correction command value ΔS N (= ΔS DN
+ΔS DNSUM ) and sends it to the adder circuit 43 at the next stage.

そして、加算回路43は、初期溶接速度指令器
44における可変抵抗器VR1で設定された初期
溶接速度指令値SKOと、加算回路41からの第3
の溶接速度修正指令値ΔSNとを加算して、得られ
た加算値SN+1SUM(=SKO+ΔSN)を次回のオシレー
ト半周期での溶接速度指令値としてサーボアンプ
45に送出することによつて、溶接電流基準値
IACと溶接電流測定値IASとの偏差ΔIを打ち消すよ
うに溶接速度[台車駆動モータ8(M1)の速度]
を増減制御し、目的とする開先幅の増減変動[第
6図a参照]に適応した溶接ビードを得ることが
できる。
Then, the addition circuit 43 outputs the initial welding speed command value S KO set by the variable resistor VR1 in the initial welding speed command device 44 and the third
and the welding speed correction command value ΔS N and send the obtained added value S N+1SUM (=S KO +ΔS N ) to the servo amplifier 45 as the welding speed command value in the next oscillation half cycle. Depending on the welding current reference value
Welding speed [speed of trolley drive motor 8 (M1 ) ] so as to cancel the deviation ΔI between I AC and welding current measurement value I AS
By controlling the increase/decrease in the groove width, it is possible to obtain a weld bead that adapts to the desired increase/decrease variation in groove width [see FIG. 6a].

このように、本実施例では、初期設定された溶
接速度指令値SKOを、オシレート半周期毎に、第
3の溶接速度修正指令値ΔSNで修正しつつ溶接が
行なわれ、第N+1番目のオシレート半周期での
溶接速度指令値SN+1SUMは、初期溶接速度指令値
SKOと、第N番目のオシレート半周期で測定され
た第1の溶接電流偏差ΔIDNおよび第2の溶接電流
偏差ΔIDNSUMに基づいてそれぞれ求められた第1
の溶接速度修正指令値ΔSDNおよび第2の溶接速
度修正指令値ΔSDNSUMの和である第3の溶接速度
修正指令値ΔSNとの加算値[第6図c,d参照]
となる。言い換えると、溶接速度指令値SN+1SUM
は、第N番目のオシレート半周期での溶接速度指
令値SNSUMと(ΔSN−ΔSN-1)との加算値となり、
今回(第N番目のオシレート半周期)での電流偏
差を測定して得られた速度指令値ΔSNが前回(第
N−1番目のオシレート半周期)で得られた溶接
速度修正指令値ΔSN-1に対して増減している場合
のみ、その増減分だけ溶接速度指令値SNSUMを修
正して次回の第N+1番目のオシレート半周期の
溶接速度指令値とするようにしている。
As described above, in this embodiment, welding is performed while correcting the initially set welding speed command value S KO by the third welding speed correction command value ΔS N every oscillation half cycle, and The welding speed command value S N+1SUM in the oscillation half cycle is the initial welding speed command value
S KO and the first welding current deviation ΔI DN and the second welding current deviation ΔI DNSUM measured in the Nth oscillation half cycle, respectively.
Addition value to the third welding speed correction command value ΔS N, which is the sum of the welding speed correction command value ΔS DN and the second welding speed correction command value ΔS DNSUM [see Fig. 6 c, d]
becomes. In other words, welding speed command value S N+1SUM
is the addition value of the welding speed command value S NSUM in the Nth oscillation half cycle and (ΔS N −ΔS N-1 ),
The speed command value ΔS N obtained by measuring the current deviation in this time (Nth oscillation half cycle) is the welding speed correction command value ΔS N obtained in the previous time (N-1st oscillation half cycle). Only when there is an increase or decrease with respect to -1 , the welding speed command value S NSUM is corrected by the amount of the increase or decrease and is set as the welding speed command value for the next N+1st oscillation half cycle.

ところで、以下に、溶接電流偏差ΔIDNおよび
ΔIDNSUMから作成される第1の溶接速度修正指令
値ΔSDNおよび第2の溶接速度修正指令値ΔSDNSUM
の意味について説明する。第2の溶接電流偏差
ΔIDNSUMに対する第2の溶接速度修正指令値
ΔSDNSUMの変換比率(第2のレベル変換回路42
のゲイン)が固定されているため、第2の溶接速
度修正指令値ΔSDNSUMのみを初期溶接速度指令値
SKOに加算して溶接速度指令値を求める場合、溶
接電流の変動分として間接的に検知される開先幅
の変動分と、第2の溶接速度修正指令値ΔSDNSUM
との間には、どうしてもずれが生じて溶接速度の
過不足が起こり応答性が劣る。そこで、新たに第
1の溶接速度修正指令値ΔSDNを導入し、第1の
溶接速度修正指令値ΔSDNと第2の溶接速度修正
指令値ΔSDNSUMとを重畳したものを溶接速度修正
指令値とすることで、充分な追従性を得ることが
できる。なぜならば、第1の溶接速度修正指令値
ΔSDNが、第2の溶接速度修正指令値ΔSDNSUMによ
る溶接速度の過不足を補完し、且つ、開先幅の増
減変動分に対する微分要素をもつていることによ
る速応性効果が得られるからである。
By the way, the first welding speed correction command value ΔS DN and the second welding speed correction command value ΔS DNSUM created from the welding current deviation ΔI DN and ΔI DNSUM are explained below.
Explain the meaning of. Conversion ratio of second welding speed correction command value ΔS DNSUM to second welding current deviation ΔI DNSUM (second level conversion circuit 42
gain) is fixed, so only the second welding speed correction command value ΔS DNSUM is used as the initial welding speed command value.
When calculating the welding speed command value by adding it to S KO , the groove width fluctuation, which is indirectly detected as the welding current fluctuation, and the second welding speed correction command value ΔS DNSUM
A deviation inevitably occurs between the welding speed and the welding speed, resulting in poor responsiveness. Therefore, a new first welding speed correction command value ΔS DN is introduced, and the superposition of the first welding speed correction command value ΔS DN and the second welding speed correction command value ΔS DNSUM is used as the welding speed correction command value. By doing so, sufficient followability can be obtained. This is because the first welding speed correction command value ΔS DN complements the excess or deficiency of the welding speed caused by the second welding speed correction command value ΔS DNSUM , and also has a differential element with respect to increases and decreases in the groove width. This is because a rapid response effect can be obtained by using the same method.

なお、第6図aに示すような開先幅の増減変動
を有する場合において、本発明の実施例による溶
接速度指令値の出力パターンを第6図c,dに示
し、従来技術による溶接速度指令値の出力パター
ンを第6図eに示す。但し、第6図cは理想的な
溶接速度指令値の出力パターンを示し、第6図d
は実際に得られる溶接速度指令値の出力パターン
を示している。
In addition, in the case where the groove width fluctuates as shown in FIG. 6a, the output pattern of the welding speed command value according to the embodiment of the present invention is shown in FIGS. 6c and d, and the welding speed command according to the conventional technology The value output pattern is shown in FIG. 6e. However, Fig. 6c shows the output pattern of the ideal welding speed command value, and Fig. 6d shows the ideal welding speed command value output pattern.
shows the output pattern of the actually obtained welding speed command value.

また、上記実施例では、オシレート溶接での速
度制御方法について説明したが、溶接トーチ4を
オシレートしないストレート溶接においても、第
5図または第6図bの位置信号PL,PRに相当す
る信号を作成することにより、本発明の方法を適
用することができる。
Further, in the above embodiment, the speed control method in oscillated welding was explained, but even in straight welding in which the welding torch 4 is not oscillated, signals corresponding to the position signals P L and P R in FIG. 5 or 6 b can be used. By creating , the method of the present invention can be applied.

[発明の効果] この発明は以上説明した通り、オシレート半周
期毎に作成される溶接速度指令値は、第1の溶接
速度修正指令値と第2の溶接速度修正指令値とを
重畳した第3の溶接速度修正指令値と、初期溶接
速度指令値との加算値として得られ、第1の溶接
速度修正指令値が、第2の溶接速度修正指令値に
よる溶接速度の過不足を補完し、開先幅の増減変
動分に対する微分要素をもつているとともに、上
記溶接速度指令値が、前回オシレート半周期に到
達した溶接速度を開先変動分だけ修正して作成さ
れるので、開先幅の増減変動分に実質上忠実かつ
即応性をもつて適応することができ、溶接速度の
制御動作が滑らかに安定し、溶接ビードの高さの
均一性を従来に比して高めることができる。
[Effects of the Invention] As described above, in the present invention, the welding speed command value created for each oscillation half cycle is a third welding speed command value created by superimposing the first welding speed correction command value and the second welding speed correction command value. The first welding speed correction command value is obtained as the addition value of the welding speed correction command value of It has a differential element for the increase/decrease fluctuation in the groove width, and the welding speed command value is created by correcting the groove fluctuation in the welding speed that reached the previous oscillation half cycle. It is possible to adapt to fluctuations substantially faithfully and quickly, the welding speed control operation is smooth and stable, and the uniformity of the weld bead height can be improved compared to the conventional method.

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

第1図はこの発明を実施した溶接装置の一例を
示す概略構成図、第2図は上記実施例における制
御装置のブロツク図、第3,4図はいずれも上記
制御装置の一部を具体的に示した回路図、第5図
は上記実施例におけるタイミング信号の波形タイ
ムチヤート、第6図aは開先幅の増減変動の例を
示す図、第6図bはオシレート左右端停止信号の
出力パターンを示す図、第6図c,dはいずれも
上記実施例における溶接速度指令値のパターンを
示す図、第6図eは従来の溶接速度制御方法にお
ける溶接速度指令値のパターンを示す図である。 図において、1……被溶接物としての母材、4
……溶接トーチ、13……オシレート装置、19
……上下位置ずれ判定回路、30……平均値回
路、31,32……サンプルホールド回路、33
……加算回路、34……A/D変換回路、35…
…D/A変換回路、36……差動増幅回路、37
……不感帯回路、38……第1のレベル変換回
路、39……偏差更新処理回路、40……スイツ
チ回路、41……加算回路、42……第2のレベ
ル変換回路、43……加算回路。
Fig. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a welding device embodying the present invention, Fig. 2 is a block diagram of a control device in the above embodiment, and Figs. 3 and 4 both show a part of the above control device in detail. 5 is a waveform time chart of the timing signal in the above embodiment, FIG. 6a is a diagram showing an example of variation in groove width, and FIG. 6b is an output of the oscillation left and right end stop signals. Figures 6c and 6d are diagrams showing the pattern of the welding speed command value in the above embodiment, and Figure 6e is a diagram showing the pattern of the welding speed command value in the conventional welding speed control method. be. In the figure, 1...Base material as the object to be welded, 4
... Welding torch, 13 ... Oscillating device, 19
... Vertical positional deviation determination circuit, 30 ... Average value circuit, 31, 32 ... Sample hold circuit, 33
... Addition circuit, 34 ... A/D conversion circuit, 35 ...
...D/A conversion circuit, 36...Differential amplifier circuit, 37
... Dead band circuit, 38 ... First level conversion circuit, 39 ... Deviation update processing circuit, 40 ... Switch circuit, 41 ... Addition circuit, 42 ... Second level conversion circuit, 43 ... Addition circuit .

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 溶接トーチ保持部と被溶接物表面との間の距
離を一定に維持して上記溶接トーチを開先幅方向
にオシレートさせつつアーク溶接を行なう消耗電
極式アーク溶接において、上記溶接トーチの各オ
シレート半周期内における所定期間の溶接電流の
平均値を測定し、この溶接電流測定値を溶接電流
基準値として初期設定するとともに、溶接速度を
初期設定したのち、オシレート半周期毎に測定さ
れる上記溶接電流測定値を上記溶接電流基準値と
比較し、今回のオシレート半周期における上記溶
接電流測定値と上記溶接電流基準値との偏差を第
1の溶接電流偏差として測定して、この第1の溶
接電流偏差に基づいて第1の溶接速度修正指令値
を求めるとともに、上記第1の溶接電流偏差を前
回までのオシレート半周期に測定された偏差に加
算して第2の溶接電流偏差を求め、この第2の溶
接電流偏差に基づいて第2の溶接速度修正指令値
を求めてから、各オシレート半周期内の所定期間
出力する上記第1の溶接速度修正指令値と各オシ
レート半周期の間出力する上記第2の溶接速度修
正指令値とを加算して第3の溶接速度修正指令値
を求め、この第3の溶接速度修正指令値と初期溶
接速度指令値とを加算して得られた溶接速度指令
値により次回のオシレート半周期の溶接速度を制
御することを特徴とする消耗電極式アーク溶接の
溶接速度制御方法。 2 上記溶接電流測定値が、連続する2つのオシ
レート半周期内における所定期間の溶接電流平均
値の相加平均値であることを特徴とする特許請求
の範囲第1項に記載の消耗電極式アーク溶接の溶
接速度制御方法。
[Scope of Claims] 1. In consumable electrode arc welding in which arc welding is performed while the welding torch is oscillated in the width direction of the groove while maintaining a constant distance between the welding torch holder and the surface of the workpiece, Measure the average value of the welding current for a predetermined period within each oscillation half cycle of the welding torch, and initialize this welding current measurement value as the welding current reference value. After initializing the welding speed, every oscillation half cycle. Compare the welding current measurement value measured in the current welding current reference value with the welding current reference value, and measure the deviation between the welding current measurement value and the welding current reference value in the current oscillation half cycle as a first welding current deviation. , a first welding speed correction command value is determined based on this first welding current deviation, and the first welding current deviation is added to the deviation measured in the previous oscillation half cycle to perform the second welding. After determining the current deviation and determining the second welding speed correction command value based on this second welding current deviation, the first welding speed correction command value and each oscillation rate are output for a predetermined period within each oscillation half cycle. A third welding speed correction command value is obtained by adding the above-mentioned second welding speed correction command value output during a half cycle, and this third welding speed correction command value and the initial welding speed command value are added. A welding speed control method for consumable electrode type arc welding, characterized in that the welding speed of the next oscillation half cycle is controlled based on the welding speed command value obtained. 2. The consumable electrode type arc according to claim 1, wherein the welding current measurement value is an arithmetic average value of welding current average values for a predetermined period within two consecutive oscillation half cycles. Welding speed control method for welding.
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