JPH0379105B2 - - Google Patents

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JPH0379105B2
JPH0379105B2 JP61024033A JP2403386A JPH0379105B2 JP H0379105 B2 JPH0379105 B2 JP H0379105B2 JP 61024033 A JP61024033 A JP 61024033A JP 2403386 A JP2403386 A JP 2403386A JP H0379105 B2 JPH0379105 B2 JP H0379105B2
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JP
Japan
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welding
center
weaving
difference
value
Prior art date
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Application number
JP61024033A
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Japanese (ja)
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JPS62230476A (en
Inventor
Hirohisa Fujama
Shigeo Kimura
Toshio Aoki
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Publication of JPS62230476A publication Critical patent/JPS62230476A/en
Publication of JPH0379105B2 publication Critical patent/JPH0379105B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は消耗電極式アーク溶接方法に係り、特
に開先ならいとビード高さの制御方法に関するも
のである。 (従来の技術) 従来より、溶接工程はコストの低減および品質
の安定化の目的で自動化、省力化が強く望まれ、
多種の自動溶接機が開発され利用されている。し
かし、自動溶接機といえども溶接状態を人間が判
断し、操作しなければならないのが現状である。
人間が行つている判断、操作は主に溶接線の変動
に対する倣いと開先幅変動に対する溶接ビード高
さ制御である。 この溶接線および開先幅の変動は次の2つに分
類することができ、その1つは、あらかじめ設定
された溶接トーチの軌道および開先幅と実際の溶
接物の組立誤差による溶接線および開先幅の変動
であり、もう1つは溶接の熱による鋼板の変形に
よつて発生する溶接線や開先幅の変動である。 溶接を自動制御するにはこれらの変動をまず正
確に検出しなければならない。現在検出には多く
の方法が提案されているが大きく2つに分類する
ことができる。その1つは例えば「アーク溶接用
センサの現状」(溶接技術1983年8月号28頁)に
示されるように溶接前に検出子により開先線の位
置と開先幅を検出し、記憶させ、溶接時その記憶
情報から溶接トーチの軌道や開先幅を算出し制御
する方法であり、もう一つは例えば「アーク溶接
用センサの現状」(溶接技術1983年8月号27〜28
頁)に示されるように溶接中にアーク発生点の位
置またはその前方に配置した検出子により、開先
線および開先幅を検出しながらトーチの軌道や開
先幅を逐次算出し制御する方法である。 この2つを比較した場合、前者は溶接中に発生
する熱による鋼板の変形で発生する開先線や開先
幅の変動に対応することはできない。後者の検出
方法はアーク発生点の近傍を検出しているため熱
による鋼板の変形で発生する溶接線や開先幅の変
動に逐次対応することが可能と考えられる。しか
し、後者の検出方法は検出子を溶接トーチの近く
に取り付けねばならないが、溶接トーチ付近はア
ーク溶接特有の高熱、ヒユーム、スパツタ、光な
どの悪条件のため検出子の取付けは非常に困難で
ある。 このような問題を解決する有力な方法として溶
接アーク現象を利用する方法が提案されている。 この種の溶接現象を利用した制御方法は、例え
ば特開昭54−106049号公報に示されるように、ウ
イビング振幅の左端および右端の溶接電流を比較
し、左端または右端が大きい場合、ウイビング振
幅の中心を右または左に移動し、ならい制御を行
う方法である。しかし、ウイビング振幅に対する
溶接電流はウイビング振幅の両端で特に変化が大
きい。即ち、第2図はウイビング振幅に対する溶
接電流の変化を示す図であり、1がルート幅r=
10mmの溝付鋼板、8が溶接トーチ、7が溶接ワイ
ヤであるが、同図に見られるようにウイビング振
幅の両端における溶接電流の変化が大きいことが
後述するSLおよびSRの形状からわかる。したがつ
て、溶接電流値を採取するわずかな誤差により溶
接電流値は大きく変動するためウイビングの両端
の溶接電流値を比較する従来の制御方法は誤動作
が多く、安定した溶接が困難であつた。 (発明が解決しようとする問題点) 本発明は溶接アーク現象を利用した制御方法の
問題点であつたデータのバラツキによる制御の不
安定を解決し倣い誤差の小さい溶接ビード高さが
一定になる溶接制御方法を提供することを目的と
している。 (問題点を解決するための手段) 本発明はこのような問題に着目し、これを解決
した全く新しい溶接制御方法であり、その要旨は
溶接トーチを左右にウイビングさせながら溶接線
に倣つて溶接を行う消耗電極式アーク溶接方法に
おいて、ウイビング振幅期間で溶接トーチが中央
から左端へ移動する過程の溶接電流積算値IL1
中央から右端へ移動する過程の溶接電流積算値
IR1、溶接トーチが左端から中央へ移動する過程
の溶接電流積算値IL2、石端から中央へ移動する
過程の溶接電流積算値IR2としたとき、IL2に対す
るIL1の差をSL(=IL1−IL2)とし、IR2に対するIR1
の差をSR(=IR1−IR2)としてSRに対するSLの差SA
(=SL−SR)の値に応じて、溶接トーチのウイビ
ング振幅中心位置を移動制御すること、またはさ
らにSLとSRの加算値SB(=SL+SR)に応じて溶接
ビード高さが一定になるように制御する方法とウ
イビングの左端の位置をPLp、左端から3mm内側
の位置をPLnとしPLpからPLnの範囲内でPLpとPLn
に等しくない任意の1点または2点以上の位置を
PLまたはPL1,PL2,…,PLo(nは2以上の整数)
とし、同じく、ウイビング振幅の中心からPL
たはPL1,PL2,…,PLoまでの距離と等しい、ウ
イビング振幅の右側の点をPRまたはPR1,PR2
…,PRoとし、ウイビング振幅期間で溶接トーチ
が中央から左端へ移動する過程でPLまたはPL1
PL2,…,PLoにおける溶接電流値をiLFまたはiLF1
iLF2,…,iLFo、溶接トーチが左端から中央へ移動
する過程でPLまたはPL1,PL2,…,PLoにおける
溶接電流値をiLSまたはiLS1,iLS2,…,iLSo、溶接
トーチが中央から右端へ移動する過程でPRまた
はPR1,PR2,…,PRoにおける溶接電流値をiRF
たはiRF1,iRF2,…,iRFo、右端から中央へ移動す
る過程でPRまたはPR1,PR2,…,PRoにおける溶
接電流値をiRSまたはiRS1,iRS2,…,iRSoとしてiLS
に対するiLFの差をSL(=iLF−iLS)またはiLS1,iLS2

…,iLSoの加算値に対するiLF1,iLF2,…,iLFoの加
算値の差をSL(=iLF1+iLF2+…+iLFo−iLS1−iLS2
…−iLSo)、iRSに対するiRFの差をSR(=iRF−iRS)ま
たはiRS1,iRS2,…,iRSoの加算値に対するiRF1
iRF2,…,iRFoの加算値の差をSR(=iRF1+iRF2+…
+iRFo−iRS1−iRS2−…−iRSo)としたとき、SRに対
するSLの差SA(=SL−SR)の値に応じて溶接トー
チのウイビング振幅中心位置を移動制御するこ
と、または、さらに、SLとSRの加算値SB(=SL
SR)に応じて溶接ビード高さが一定になるように
制御することを特徴とする消耗電極式アーク溶接
方法である。 以下、添付図面を参照しながら本発明をより具
体的に説明する。 (作用) 第1図は定電圧型直流電源2を用いてV溝開先
の付いた鋼板1を左右方向にウイビングしながら
紙面に垂直方向に溶接トーチ8を用いて溶接を行
つた時、その溶接電流がウイビングの振幅に対し
どのように変化するか観察できるように実験装置
で溶接電流はシヤント4により検出し、その信号
をシンクロスコープ9の垂直軸(Y軸)に入力
し、また、ウイビングの振幅はポテンシオ5と電
池6により電圧に変換して、シンクロスコープ9
の水平軸(X軸)に入力している。なお3はワイ
ヤ送給装置、7は溶接ワイヤである。 この実験装置を用いて、下記の溶接条件にて下
向溶接を行いウイビング振幅を変化させた時のウ
イビング振幅に対する溶接電流の変化をあらわす
シンクロスコープ画面および制御性評価、ビード
外観評価を第2図に示す。 鋼 板:JIS G3101相当溶接構造用鋼 溶接ワイヤ:JIS Z3312相当鋼ワイヤ 1.6φ シールドガス:Ar80%CO220% 開先角度:40゜ ルート幅:5mm ウイビング振幅:4mm,6mm,8mm ウイビング周期:0.5sec 溶接電流:350A 溶接電圧:31V 溶接速度:35cm/分 さらにこの実験装置を用いて下記の溶接条件に
て下向溶接を行いルート幅rを変化させ、さらに
ウイビング振幅の中心を開先中心から2mm変動さ
せた時のウイビング振幅に対する溶接電流の変化
をあらわすシンクロスコープ画面と開先に対する
ウイビング振幅時のトーチおよび溶接ワイヤ位置
を第5図に示す。 鋼 板:JIS G3101相当溶接構造用鋼 溶接ワイヤ:JIS Z3312相当溶接ワイヤ 1.6φ シールドガス:Ar80%,CO220% 開先角度:50゜ ルート幅:8,10,12mm ウイビング振幅:10mm ウイビング周期:1sec 溶接電流:400A 溶接電圧:33V 溶接速度:30cm/分 ウイビング振幅に対する溶接電流は、第2図の
ような変化が生じるが、ウイビング振幅1周期間
の溶接電流の変化過程を概念的に説明したものが
第3図および第4図で、第3図に示すように溶接
ワイヤの先端が鋼板1の開先の左端T3から中央
T1を通り石端T2に至る過程の溶接電流i4,i1,i2
と、第4図に示すように溶接ワイヤ7の先端が鋼
板1の開先の右端T2から中央T1から左端T3に至
る過程の溶接電流i2,i3,i4で、溶接中このよう
な溶接電流変化がくりかえされる。第3図および
第4図からわかるように溶接ワイヤ7の先端が鋼
板1の開先の中央T1から左端T3へ至る過程の溶
接電流は左端T3から中央T1へ至る過程の溶接電
流に比べ大きく、また同様に中央T1から石端T2
へ至る過程の溶接電流は右端T2から中央T1へ至
る過程の溶接電流に比べ大きい傾向がある。した
がつて、溶接ワイヤ7の先端が鋼板1の開先の中
央T1から左端T3に至る過程の溶接電流積算値IL1
(第4図のT1,T3,i4,i3によつて囲まれる面積)
と、左端T3から中央T1に至る過程の溶接電流積
算値IL2(第3図のT1,T3,i4,i1)によつて囲ま
れる面積)は等しくなくIL1−IL2>0の傾向があ
る。この差を示したのが第2図のSLである。ま
た、溶接ワイヤ7の先端が鋼板1の開先の中央
T1から右端T2に至る過程の溶接電流積算値IR1
(第3図のT1,T2,i2,i1で囲まれる面積)と右
端T2から中央T1に至る過程の溶接電流積算値IR2
(第4図のT1,T2,i2,i3によつて囲まれる面積)
は等しくなく、IR1−IR2>0の傾向があることが
わかる。この差を示したのが第2図のSRである。 ここで注目すべきことは溶接電流の変化はチツ
プ・母材間の距離の変化により変動しているもの
と考えられていたが、実際には溶接ワイヤ7の先
端が鋼板1の開先の左端または右端に近ずく過
程、つまりチツプ・母材間の距離が小さくなる過
程は、溶接ワイヤ7の先端が開先中央に近づく過
程つまりチツプ母材間の距離が大きくなる過程に
比べ溶接電流が高くなり、チツプ母材間距離だけ
でないことがわかつた。 この現象の理由は必ずしも明らかでないが一定
速度のワイヤ送給にチツプ母材間距離が小さくな
る速度が加えられた場合、見かけ上ワイヤ送給速
度が大きくなり、また、同様にチツプ母材間距離
が大きくなる速度が加えられた場合は見かけ上ワ
イヤ送給速度が小さくなると考えられる。一般に
ワイヤ送給速度が大きくなると溶接電流は大きく
なる傾向がある。したがつて、ウイビング振幅の
中央T1から左端T3または右端T2に近づく過程の
溶接電流積算値IL1またはIR1は開先の左端T3また
は右端T2から中央T1へ近づく過程の溶接電流積
算値IL2またはIR2より大きくなるものと考えられ
る。 さて、SLとSRを比較したとき、第5図a,c,
eのように開先の中央にウイビング振幅の中心が
ある場合はSLとSRはほぼ等しい。しかし、第5図
b,d,fのようにウイビング振幅の中心が開先
の左側に移動したときはSL>SRとなる。同様にウ
イビング振幅の中心が開先の右側に移動したとき
はSL<SRとなる。したがつて、SRに対するSLの差
SAがSA>0またはSA<0によつてウイビング振
幅の中心を右側または左側に移動制御することに
より溶接線のならない制御ができる。溶接施工条
件によつてはウイビング中央部でトーチが左右に
移動する過程での電流値の差はほとんどないの
で、前記のようにウイビング全幅にわたつて溶接
電流積算値を必しも測定しなくてもウイビング両
端から3mm以内の電流値を比較するだけでも溶接
線ならい制御ができる。すなわち、溶接ワイヤ7
の先端が鋼板1の開先の中央T1から左端T3に至
る過程のPLまたはPL1,PL2,…,PLoの位置での
溶接電流値iLFまたはiLF1,iLF2,…,iLFoと左端T3
から中央T1に至る過程のPLまたはPL1,PL2,…,
PLoの位置での溶接電流値iLSまたはiLS1,iLS2,…,
iLSoは等しくなくiLF−iLS>0またはiLF1−iLS1>0,
iLF2−iLS2>0,…,iLFo−iLSo>0の傾向がある。
また、溶接ワイヤ7の先端が鋼板1の開先の中央
T1から右端T2に至る過程のPRまたはPR1,PR2
…,PRoの位置での溶接電流値iRFまたはiRF1,iRF2
…,iRFoと右端T2から中央T1に至る過程のPRまた
はPR1,PR2,…,PRoの位置での溶接電流値iRS
たはiRS1iRS2,…,iRSoは等しくなくiRF−iRS>0ま
たはiRF1−iRS1>0,iRF2−iRS2>0,…iRFo−iRSo
0の傾向がある。 以上の手段により開先ならい制御が可能である
が、さらにルート幅が変動することにより溶接ビ
ード高さの変動が大きくなりこれを制御する必要
が生ずる場合には次のようにしてビード高さの制
御を行うことができる。まず、第5図のaとcま
たはcとeを比較すればルート幅rが大きくなる
とSLおよびSRが小さくなり、したがつて、SLとSR
の加算値SBは小さくなる。また、ルート幅rが小
さくなるとSLおよびSRが大きくなり、したがつて
SBは大きくなる。よつて、ウイビング振幅を一定
に保ち溶接した場合SBの変動からルート幅の変化
を検出することが可能であることがわかる。 また、前述の第2図はルート幅がr=5mmの一
定でウイビング振幅を変化させたときのウイビン
グ振幅に対する溶接電流の変化であるが、ウイビ
ング振幅を8mmにしたときは、SLおよびSRは大き
くなり制御性は良好であるがビード外観が不良と
なる。また、ウイビング振幅を4mmにしたとき、
SLおよびSRは小さくなり制御性は不良になるがビ
ード外観は良好になる。したがつて制御性および
ビード外観の両方を満足する最適のウイビング振
幅は第2図の場合は6mmで、各ルート幅rに対し
最適のウイビング振幅が存在し、その時のSLとSR
の加算値SBの値をルート幅rに対するウイビング
振幅のしきい値SKとして、実験的にもとめるこ
とができる。 したがつてSBの値がしきい値SKより大きくな
つたとき、ルート幅rは小さくなつたと判断で
き、溶接速度を大きくするかまたはワイヤ送給速
度を小さくし、単位長さ当りの溶着金属量を小さ
くすることともにウイビング振幅を小さくするこ
とにより、ビード高さ一定になるように制御でき
る。また、SBが前記のしきい値SKより小さいと
きは、ルート幅rが大きくなつたと判断できるた
め、溶接速度を小さくするかまたは、ワイヤ送給
速度を大きくし単位長さ当りの溶着金属量を大き
くするとともにウイビング振幅を大きくすること
により、ビード高さ一定になるように制御するこ
とができる。 上述の制御においても、溶接施工条件によつて
はウイビング両端より3mm以内での電流値の測定
にもとづいて、すなわちSLとSRの和SBの値に従つ
てビード高さ一定になるように制御することはで
きる。 次に第6図は本発明方法を具現化するための溶
接装置の一態様を示す構成図で鋼板1に設置され
たレール11の上を走行する速度制御可能な走行
台車10とウイビング周期、振幅およびならい制
御機能の付いた溶接トーチ8とを制御する制御器
16から構成されている。制御器16は溶接電源
2と溶接トーチ8の間に配置されたシヤント4の
出力と溶接トーチ位置検出器15の出力からの信
号を受け、スライダモータ12、ウイビングモー
タ13、台車モータ14を制御し、ウイビングの
ならい、ウイビング周期・振幅、溶接速度を自動
的に適正に調整する装置である。 溶接時の制御動作は、溶接開始と同時にシヤン
ト4から入力された溶接電流信号をアンプ24を
通して適当に増幅し、検出器25へ入力する。 一方、溶接トーチ位置検出器15より入力され
る溶接トーチ位置データと、ウイビング振幅設定
値(最初は溶接開始前にマニユアル入力器20で
ウイビング周期、振幅設定器22に設定したウイ
ビング振幅設定値)をタイミング発生器23に入
力し、溶接電流検出のタイミング信号を発生さ
せ、検出器25へ入力する。検出器25ではこの
タイミングにて溶接電流を検出し、記憶器26へ
入力する記憶器26ではこの溶接電流値がウイビ
ング振幅過程のどの位置の溶接電流値なのかをタ
イミング発生器からの信号により分類し所定の場
所に記憶する。ウイビング1周期分のデータが記
憶されたら、各データを演算器29に出力し、演
算器29はSL,RR,SA或いはさらにSBを算出す
る。演算器29は演算結果のSAをスライダ位置
設定器27に出力し、スライダ位置設定器27で
はSAに応じてモータコントローラ18にならい
制御方向と制御量を出力しスライダモータ12を
駆動し、ならい制御を行う。また、溶接ビード高
さを制御する場合はウイビング周期、振幅設定器
22および溶接速度設定器28において溶接開始
前にマニユアル入力器20,21で設定された各
設定値を演算器29より出力されたSBに応じて修
正し、モータコントローラ17および19を通し
てウイビングモータ13および台車モータ14を
制御し、溶接ビード高さ一定で良好なビード形状
となるようにウイビング周期、振幅および走行台
車速度を調整する。 以上の動作をくりかえすこ
とにより溶接線のならいおよびさらに必要があれ
ば溶接ビード高さ一定になるように自動制御を行
うことができる。 なお、特に図示はしないがシヤント4とアンプ
24の間に溶接電流信号の周波数の低い成分を選
択的に通過させるローパスフイルタを接続するこ
とにより溶接電源3の整流時に発生するリツプル
や溶接のスパツタ発生時の溶接電流変動によるノ
イズが減少できさらに安定した溶接線のならい或
いはさらに溶接ビード高さが一定になるよう自動
制御を行うことができる。 次に本発明の実施例について説明する。 (実施例) ウイビング振幅の中心が溶接線からはずれ、な
らいが変動する場合と、開先幅が変動する場合に
ついて、本発明方法と従来方法で溶接を行い比較
した。 実験装置は第6図に示す装置を用い、本発明方
法ではタイミング発生器23を調整し、ウイビン
グ振幅の中央から左端または中央から右端へ至る
過程において、中央と左端または中央と右端を含
め等距離に8点の溶接電流値iL0〜iL7またはiR0
iR7を採取し、これらの加算値を溶接電流積算値
IL1またはIR1(IL1=iL0+iL1+iL2+iL3+iL4+iL5+i
L6
+iL7,IR1=iR0+iR1+iR2+iR3+iR4+iR5+iR6+iR7

とした。同様にウイビング振幅の左端から中央ま
たは右端から中央へ至る過程の左端と中央または
右端と中央を含め等距離に8点の溶接電流値iL8
〜iL15またはiR8〜iR15を採取し、この加算値を溶接
電流積算値IL2またはIR2(IL2=iL8+iL9+iL10+iL11

iL12+iL13+iL14+iL15,IR2=iR8+iR9+iR10+iR11

iR12+iR13+iR14+iR15)とした。このIL1,IR1,IL2

IR2からSAおよびSBを算出し、SAの値に応じて、
ウイビング振幅の中心位置の制御を行い、SBの値
に応じてウイビング振幅および溶接速度または溶
接電流の制御を行つた。 さらに、タイミング発生器23を調整し、ウイ
ビング振幅の左端から1mm内側にPLを、または
左端から0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6
mm内側にPL1,PL2,PL3,PL4,PL5,PL6,PL7
PL8を設定した。同様にウイビング振幅の右端か
ら1mm内側にPRを、または、右端から0.2,0.4,
0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6mm内側にPR1,PR2
PR3,PR4,PR5,PR6,PR7,PR8を設定した。PL
たはPL1,PL2,PL3,PL4,PL5,PL6,PL7,PL8
位置におけるウイビング振幅の中央から左端へ至
る過程の溶接電流値iLFまたはiLF1,iLF2,iLF3
iLF4,iLF5,iLF6,iLF7,iLF8をウイビング振幅の左
端から中央に至る過程の溶接電流値iLSまたはiLS1
iLS2,iLS3,iLS4,iLS5,iLS6,iLS7,iLS8を採取した

同様に、PRまたはPR1,PR2,PR3,PR4,PR5
PR6,PR7,PR8の位置におけるウイビング振幅の
中央から右端へ至る過程の溶接電流値iRFまたは
iRF1,iRF2,iRF3,iRF4,iRF5,iRF6,iRF7,iRF8をウ

ビング振幅の右端から中央に至る溶接電流値iRS
またはiRS1,iRS2,iRS3,iRS4,iRS5,iRS6,iRS7,iR
S8

を採取した。これらの溶接電流値から、演算器2
9によりSLおよびSRを算出し(SL=iLF−iLSまた
はSL=iLF1+iLF2+iLF3+iLF4+iLF5+iLF6+iLF7+iL
F8

−iLS1−iLS2−iLS3−iLS4−iLS5−iLS6−iLS7−iLS8

びSR=iRF−iRSまたはSR=iRF1+iRF2+iRF3+iRF4
iRF5+iRF6+iRF7+iRF8−iRS1−iRS2−iRS3−iRS4−iR
S5

iRS6−iRS7−iRS8)、さらにSAおよびSBを算出し(SA
=SL−SRおよびSB=SL+SR)、SAの値に応じてウ
イビング振幅の中心位置の制御を行い、SBの値に
応じてウイビング振幅および溶接速度または溶接
電流の制御を行つた。 また、従来方法はタイミング発生器23を調整
し、また演算器29のプログラムを変更してウイ
ビング振幅の左端および右端の溶接電流ILおよび
IRを採取し、IRに対するILの差に応じてウイビン
グ振幅の中心位置の制御を行つた。 溶接に用いた鋼材はJIS G3101相当溶接構造用
鋼で第7図は、開先の長さ方向の150〜350mmの区
間で開先の中心位置を10mm変化させたもので、第
8図は開先の長さ方向の150〜350mm区間でルート
幅rを5mmから10mmへ変化させたものである。ま
た溶接は下記の条件にて行つた。 溶接ワイヤ:JIS Z3312相当鋼ワイヤ 1.6φ シールドガス:400A 溶接電圧:33V 溶接姿勢:下向 評価は、溶接ビードの幅方向および高さ方向の
変動の平均値で判断し、その結果を第1表に示
す。第1表に示すように本発明方法で溶接したと
き開先の中位位置を変化させた第7図およびルー
ト幅を変化させた第8図の開先では溶接ビードの
幅方向及び高さ方向の変動が小さく、安定した溶
接ビードが得られ良好であつた。 しかし、従来方法で溶接したとき、第7図の開
先では溶接ビードの幅方向の変動が大きく不安定
な溶接ビードとなり、また、第8図の開先では、
溶接ビードの高さ方向の変動が大きかつたため、
ともに不良であつた。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a consumable electrode type arc welding method, and particularly to a method for controlling groove profile and bead height. (Conventional technology) There has been a strong desire to automate and save labor in the welding process in order to reduce costs and stabilize quality.
Various types of automatic welding machines have been developed and are in use. However, even with automatic welding machines, the current situation is that humans must judge and operate the welding conditions.
Judgments and operations performed by humans mainly include copying changes in the weld line and controlling weld bead height in response to groove width changes. This variation in the weld line and groove width can be classified into the following two types. One is the weld line and groove width due to the preset welding torch trajectory and groove width and the actual assembly error of the welded product. One is the variation in the groove width, and the other is the variation in the weld line and groove width caused by the deformation of the steel plate due to the heat of welding. To automatically control welding, these fluctuations must first be detected accurately. Currently, many detection methods have been proposed, but they can be broadly classified into two. For example, as shown in "Current Status of Arc Welding Sensors" (Welding Technology August 1983 issue, p. 28), one method is to detect and store the groove line position and groove width using a detector before welding. , is a method of calculating and controlling the welding torch trajectory and groove width from the stored information during welding.The other method is, for example, "Current status of arc welding sensors" (Welding Technology August 1983 issue 27-28)
A method of sequentially calculating and controlling the torch trajectory and groove width while detecting the groove line and groove width using a detector placed at or in front of the arc generation point during welding, as shown in page). It is. When these two are compared, the former cannot cope with fluctuations in the groove line and groove width that occur due to deformation of the steel plate due to heat generated during welding. Since the latter detection method detects the vicinity of the arc generation point, it is considered possible to successively respond to changes in the weld line and groove width that occur due to the deformation of the steel plate due to heat. However, the latter detection method requires the detector to be installed near the welding torch, but it is extremely difficult to install the detector near the welding torch due to adverse conditions such as high heat, fumes, spatter, and light that are typical of arc welding. be. A method using the welding arc phenomenon has been proposed as an effective method to solve such problems. A control method using this type of welding phenomenon is, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 106049/1984, by comparing the welding currents at the left and right ends of the weaving amplitude, and if the left end or right end is large, the welding amplitude is This method moves the center to the right or left and performs tracing control. However, the welding current with respect to the weaving amplitude has a particularly large change at both ends of the weaving amplitude. That is, FIG. 2 is a diagram showing the change in welding current with respect to the weaving amplitude, where 1 is the root width r=
A 10 mm grooved steel plate, 8 a welding torch, and 7 a welding wire.As seen in the same figure, it can be seen from the shapes of S L and S R that the welding current changes greatly at both ends of the weaving amplitude. . Therefore, the welding current value fluctuates greatly due to a slight error in sampling the welding current value, so the conventional control method of comparing the welding current values at both ends of the weaving has many malfunctions, making stable welding difficult. (Problems to be Solved by the Invention) The present invention solves the instability of control due to data dispersion, which was a problem with the control method using the welding arc phenomenon, and achieves a constant weld bead height with small tracing errors. The purpose is to provide a welding control method. (Means for solving the problem) The present invention focuses on such a problem and is a completely new welding control method that solves the problem. In the consumable electrode arc welding method, the welding current integrated value I L1 in the process of moving the welding torch from the center to the left end during the weaving amplitude period is
Integrated value of welding current in the process of moving from the center to the right end
When I R1 is the integrated value of welding current in the process of moving the welding torch from the left end to the center I L2 , and the integrated value of welding current in the process of moving from the edge of the stone to the center I R2 , the difference between I L1 and I L2 is S L (=I L1 −I L2 ), and I R1 for I R2
The difference between S L and S R is S A (=I R1 − I R2 ) .
(= S L − S R ), or welding according to the sum of S L and S R (= S L + S R ). How to control the bead height so that it is constant, the position of the left end of weaving is P Lp , the position 3 mm inside from the left end is P Ln , and P Lp and P Ln within the range from P Lp to P Ln .
The position of any one or more points that is not equal to
P L or P L1 , P L2 ,..., P Lo (n is an integer greater than or equal to 2)
Similarly, the point on the right side of the weaving amplitude that is equal to the distance from the center of the weaving amplitude to P L or P L1 , P L2 , ..., P Lo is P R or P R1 , P R2 ,
..., P Ro , and in the process of the welding torch moving from the center to the left end during the weaving amplitude period, P L or P L1 ,
The welding current value at P L2 ,..., P Lo is i LF or i LF1 ,
i LF2 ,…, i LFo , the welding current value at P L or P L1 , P L2 ,…, P Lo in the process of the welding torch moving from the left end to the center is i LS or i LS1 , i LS2 ,…, i LSo , in the process of the welding torch moving from the center to the right end, the welding current values at P R or P R1 , P R2 ,..., P Ro are moved from the right end to the center by i RF or i RF1 , i RF2 ,..., i RFo . In the process, the welding current value at P R or P R1 , P R2 , ..., P Ro is i RS or i RS1 , i RS2 , ..., i RSo
The difference between i LF and S L (=i LF −i LS ) or i LS1 , i LS2

The difference between the added values of i LF1 , i LF2 , ..., i LFo with respect to the added values of ..., i LSo is S L (=i LF1 +i LF2 +...+i LFo −i LS1 −i LS2
…−i LSo ), the difference of i RF with respect to i RS is S R (=i RF − i RS ) or i RF1 with respect to the added value of i RS1 , i RS2 , …, i RSo ,
The difference between the added values of i RF2 ,...,i RFo is S R (=i RF1 +i RF2 +...
+i RFo −i RS1 −i RS2 −…−i RSo ), the welding torch weaving amplitude center position is controlled according to the value of the difference S A (=S L −S R ) between S L and S R or, in addition, the sum value S B of S L and S R (=S L +
This is a consumable electrode type arc welding method characterized by controlling the weld bead height to be constant according to S R ). Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. (Function) Figure 1 shows the results of welding using a welding torch 8 perpendicular to the plane of the paper while weaving a steel plate 1 with a V-groove in the left and right directions using a constant voltage DC power supply 2. In order to observe how the welding current changes with respect to the amplitude of weaving, the welding current was detected by shunt 4 in an experimental device, and the signal was input to the vertical axis (Y axis) of synchroscope 9. The amplitude of is converted to voltage by potentiometer 5 and battery 6, and the synchroscope 9
is input to the horizontal axis (X-axis) of Note that 3 is a wire feeding device and 7 is a welding wire. Figure 2 shows the synchroscope screen, controllability evaluation, and bead appearance evaluation showing the change in welding current with respect to weaving amplitude when downward welding is performed under the following welding conditions using this experimental equipment and the weaving amplitude is changed. Shown below. Steel plate: JIS G3101 equivalent welding structural steel welding wire: JIS Z3312 equivalent steel wire 1.6φ Shielding gas: Ar80%CO 2 20% Bevel angle: 40° Root width: 5mm Weaving amplitude: 4mm, 6mm, 8mm Weaving period: 0.5sec Welding current: 350A Welding voltage: 31V Welding speed: 35cm/min Furthermore, using this experimental equipment, downward welding was performed under the following welding conditions, the root width r was varied, and the center of the weaving amplitude was centered at the groove center. Figure 5 shows the synchroscope screen showing the change in welding current with respect to the weaving amplitude when the weaving amplitude is varied by 2 mm from the weaving amplitude, and the torch and welding wire positions at the time of the weaving amplitude with respect to the groove. Steel plate: JIS G3101 equivalent welding structural steel Welding wire: JIS Z3312 equivalent welding wire 1.6φ Shielding gas: Ar80%, CO 2 20% Bevel angle: 50° Root width: 8, 10, 12mm Weaving amplitude: 10mm Weaving period :1sec Welding current: 400A Welding voltage: 33V Welding speed: 30cm/min The welding current changes with respect to the weaving amplitude as shown in Figure 2, but the process of change in welding current during one weaving amplitude cycle is explained conceptually. Figures 3 and 4 show that the tip of the welding wire is connected from the left end T 3 of the groove of steel plate 1 to the center as shown in Figure 3.
Welding currents i 4 , i 1 , i 2 during the process of passing through T 1 and reaching stone edge T 2
As shown in FIG. 4, the welding currents i 2 , i 3 , and i 4 are used during welding when the tip of the welding wire 7 moves from the right end T 2 of the groove of the steel plate 1 to the center T 1 and the left end T 3 . Such welding current changes are repeated. As can be seen from FIGS. 3 and 4, the welding current during the process in which the tip of the welding wire 7 travels from the center T1 of the groove of the steel plate 1 to the left end T3 is the welding current in the process from the left end T3 to the center T1 . , and similarly from center T 1 to stone edge T 2
The welding current in the process from the right end T2 to the center T1 tends to be larger than the welding current in the process from the right end T2 to the center T1 . Therefore, the welding current integrated value I L1 during the process in which the tip of the welding wire 7 reaches from the center T 1 of the groove of the steel plate 1 to the left end T 3
(Area surrounded by T 1 , T 3 , i 4 , i 3 in Figure 4)
and the integrated welding current value I L2 (area surrounded by T 1 , T 3 , i 4 , i 1 in Fig. 3) in the process from the left end T 3 to the center T 1 are not equal and I L1 −I There is a tendency for L2 > 0. S L in Figure 2 shows this difference. Also, the tip of the welding wire 7 is at the center of the groove of the steel plate 1.
Integrated value of welding current I R1 during the process from T 1 to right end T 2
(area surrounded by T 1 , T 2 , i 2 , i 1 in Figure 3) and the integrated value of welding current I R2 in the process from the right end T 2 to the center T 1
(Area surrounded by T 1 , T 2 , i 2 , i 3 in Figure 4)
It can be seen that they are not equal and there is a tendency for I R1 −I R2 >0. The S R in Figure 2 shows this difference. What should be noted here is that it was thought that the change in welding current was caused by a change in the distance between the chip and the base metal, but in reality, the tip of the welding wire 7 is at the left end of the groove in the steel plate 1. Or, the welding current is higher in the process of approaching the right end, that is, the process in which the distance between the chip and the base metal becomes smaller, than in the process in which the tip of the welding wire 7 approaches the center of the groove, that is, the process in which the distance between the chip and the base metal becomes larger. It turns out that it is not just the distance between the chips and the base metal. The reason for this phenomenon is not necessarily clear, but when a speed that reduces the distance between the chips and the base material is added to the wire feeding at a constant speed, the wire feeding speed appears to increase, and the distance between the chips and the base material also increases. If a speed is added that increases the wire feeding speed, it is thought that the wire feeding speed will apparently decrease. Generally, as the wire feeding speed increases, the welding current tends to increase. Therefore, the welding current integrated value I L1 or I R1 in the process of approaching the left end T 3 or right end T 2 of the weaving amplitude from the center T 1 is the same as the welding current integrated value I L1 or I R1 in the process of approaching the center T 1 from the left end T 3 or right end T 2 of the groove. It is considered that the welding current integrated value I L2 or I R2 is larger. Now, when comparing S L and S R , Fig. 5 a, c,
When the center of weaving amplitude is at the center of the groove as shown in e, S L and S R are approximately equal. However, when the center of the weaving amplitude moves to the left side of the groove as shown in FIGS. 5b, d, and f, S L >S R. Similarly, when the center of the weaving amplitude moves to the right side of the groove, S L < S R. Therefore, the difference of S L with respect to S R
By controlling S A to move the center of the weaving amplitude to the right or left by setting S A >0 or S A <0, it is possible to control the weld line so that it does not form. Depending on the welding conditions, there is almost no difference in the current value during the process of the torch moving left and right at the center of the weaving, so it is not necessary to measure the integrated value of the welding current over the entire width of the weaving as described above. Welding line tracing control can also be performed simply by comparing the current values within 3 mm from both ends of the weaving. That is, welding wire 7
The welding current value i LF or i LF1 , i LF2 ,... at the position P L or P L1 , P L2 ,..., P Lo during the process in which the tip of the groove reaches from the center T 1 of the steel plate 1 to the left end T 3 ,i LFo and leftmost T 3
P L in the process from to center T 1 or P L1 , P L2 ,...,
Welding current value i LS at position P Lo or i LS1 , i LS2 ,…,
i LSo are not equal i LF −i LS >0 or i LF1 −i LS1 >0,
There is a tendency that i LF2 −i LS2 >0,..., i LFo −i LSo >0.
Also, the tip of the welding wire 7 is at the center of the groove of the steel plate 1.
P R in the process from T 1 to the right end T 2 or P R1 , P R2 ,
..., welding current value i RF at position P Ro or i RF1 , i RF2 ,
..., i RFo and the welding current value i RS or i RS1 i RS2 , ..., i RSo at the position P R or P R1 , P R2 , ..., P Ro in the process from the right end T 2 to the center T 1 are equal i RF −i RS >0 or i RF1 −i RS1 >0, i RF2 −i RS2 >0,...i RFo −i RSo
There is a tendency of 0. Groove profile control is possible by the above means, but if the weld bead height fluctuates greatly due to fluctuations in the root width and it becomes necessary to control this, the bead height can be controlled as follows. can be controlled. First, if we compare a and c or c and e in Fig. 5, as the root width r increases, S L and S R become smaller, so S L and S R
The added value S B becomes smaller. Also, as the root width r becomes smaller, S L and S R become larger, so
S B becomes larger. Therefore, it can be seen that when welding is performed while keeping the weaving amplitude constant, it is possible to detect changes in the root width from fluctuations in S B. Also, Figure 2 above shows the change in welding current with respect to the weaving amplitude when the weaving amplitude is changed with the root width r = 5 mm, but when the weaving amplitude is set to 8 mm, S L and S R becomes large, and although the controllability is good, the bead appearance becomes poor. Also, when the weaving amplitude is set to 4 mm,
Although S L and S R become smaller and controllability becomes poorer, the bead appearance becomes better. Therefore, the optimal weaving amplitude that satisfies both controllability and bead appearance is 6 mm in the case of Fig. 2, and there is an optimal weaving amplitude for each root width r, and at that time S L and S R
The value of the added value S B can be determined experimentally as the threshold value S K of the weaving amplitude with respect to the route width r. Therefore, when the value of S B becomes larger than the threshold value S K , it can be determined that the root width r has become smaller, and the welding speed is increased or the wire feeding speed is decreased to reduce the welding rate per unit length. By reducing the amount of metal and reducing the weaving amplitude, the bead height can be controlled to be constant. If S B is smaller than the threshold value S K , it can be determined that the root width r has increased, so the welding speed should be reduced or the wire feeding speed should be increased to reduce the amount of deposited metal per unit length. By increasing the weaving amount and increasing the weaving amplitude, it is possible to control the bead height to be constant. In the above control, depending on the welding conditions, the bead height may be kept constant based on the measurement of the current value within 3 mm from both ends of the weaving, that is, according to the value of S B , the sum of S L and S R. It is possible to control the Next, FIG. 6 is a configuration diagram showing one embodiment of a welding device for embodying the method of the present invention, and shows a speed-controllable running cart 10 running on a rail 11 installed on a steel plate 1, weaving period, and amplitude. and a welding torch 8 with a profile control function, and a controller 16 for controlling the welding torch 8. The controller 16 receives signals from the output of the shunt 4 disposed between the welding power source 2 and the welding torch 8 and the output of the welding torch position detector 15, and controls the slider motor 12, weaving motor 13, and truck motor 14. This is a device that automatically adjusts the weaving profile, weaving period/amplitude, and welding speed appropriately. Control operations during welding include suitably amplifying the welding current signal input from the shunt 4 at the same time as the start of welding through the amplifier 24, and inputting the amplified signal to the detector 25. On the other hand, the welding torch position data input from the welding torch position detector 15 and the weaving amplitude setting value (the weaving amplitude setting value initially set in the manual input device 20 and the weaving amplitude setting value in the amplitude setting device 22 before welding start) are The timing signal is input to a timing generator 23 to generate a timing signal for detecting a welding current, and the timing signal is input to a detector 25. The detector 25 detects the welding current at this timing, and inputs the welding current to the memory 26. The memory 26 classifies which position of the welding current value in the weaving amplitude process this welding current value is based on the signal from the timing generator. and store it in a predetermined location. When the data for one weaving cycle is stored, each data is output to the calculator 29, and the calculator 29 calculates S L , R R , S A or further S B . The calculator 29 outputs the calculation result S A to the slider position setter 27, and the slider position setter 27 outputs the control direction and control amount according to the motor controller 18 according to the S A to drive the slider motor 12. Performs tracing control. In addition, when controlling the weld bead height, the weaving period, amplitude setting device 22 and welding speed setting device 28 output the respective setting values set with the manual input devices 20 and 21 before welding start from the calculator 29. The weaving motor 13 and truck motor 14 are controlled through the motor controllers 17 and 19, and the weaving period, amplitude, and traveling truck speed are adjusted to maintain a constant weld bead height and a good bead shape . do. By repeating the above operations, it is possible to perform automatic control so that the weld line is shaped and, if necessary, the weld bead height is kept constant. Although not particularly shown, a low-pass filter that selectively passes low-frequency components of the welding current signal is connected between the shunt 4 and the amplifier 24 to eliminate ripples and welding spatter that occur when the welding power source 3 is rectified. Noise caused by fluctuations in the welding current during welding can be reduced, and automatic control can be performed so that the welding line profile becomes more stable or the welding bead height remains constant. Next, examples of the present invention will be described. (Example) Welding was performed using the method of the present invention and the conventional method and compared in cases where the center of the weaving amplitude deviated from the weld line and the profile varied, and where the groove width varied. The experimental apparatus shown in FIG. 6 is used, and in the method of the present invention, the timing generator 23 is adjusted so that in the process from the center to the left end or from the center to the right end of the weaving amplitude, the distance between the center and the left end or the center and the right end is equidistant. Welding current values at 8 points i L0 ~ i L7 or i R0 ~
i Collect R7 and calculate the sum of these values as the welding current integrated value.
I L1 or I R1 (I L1 =i L0 +i L1 +i L2 +i L3 +i L4 +i L5 +i
L6
+i L7 ,I R1 =i R0 +i R1 +i R2 +i R3 +i R4 +i R5 +i R6 +i R7
)
And so. Similarly, welding current values at 8 points equidistant including the left end and center or right end and center in the process from the left end to the center or from the right end to the center of the weaving amplitude i L8
~i L15 or i R8 ~i R15 is sampled and this added value is used as the welding current integrated value I L2 or I R2 (I L2 = i L8 + i L9 + i L10 + i L11
+
i L12 +i L13 +i L14 +i L15 ,I R2 =i R8 +i R9 +i R10 +i R11
+
i R12 + i R13 + i R14 + i R15 ). This I L1 , I R1 , I L2

Calculate S A and S B from I R2 , and depending on the value of S A ,
The center position of the weaving amplitude was controlled, and the weaving amplitude and welding speed or welding current were controlled according to the value of S B. Furthermore, adjust the timing generator 23 to set P L to 1 mm inside from the left end of the weaving amplitude, or 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.2, 1.4, 1.6 from the left end.
mm inside P L1 , P L2 , P L3 , P L4 , P L5 , P L6 , P L7 ,
P L8 was set. Similarly, set P R 1mm inward from the right end of the weaving amplitude, or 0.2, 0.4,
0.6, 0.8, 1.0, 1.2, 1.4, 1.6mm inside P R1 , P R2 ,
P R3 , P R4 , P R5 , P R6 , P R7 , and P R8 were set. Welding current value i LF or i LF1 , i LF2 in the process from the center of the weaving amplitude to the left end at the position of P L or P L1 , P L2 , P L3 , P L4 , P L5 , P L6 , P L7 , P L8 ,i LF3 ,
i LF4 , i LF5 , i LF6 , i LF7 , i LF8 are the welding current values i LS or i LS1 during the process from the left end of the weaving amplitude to the center,
i LS2 , i LS3 , i LS4 , i LS5 , i LS6 , i LS7 , and i LS8 were collected.
Similarly, P R or P R1 , P R2 , P R3 , P R4 , P R5 ,
Welding current value i RF or
i RF1 , i RF2 , i RF3 , i RF4 , i RF5 , i RF6 , i RF7 , i RF8 is the welding current value i RS from the right end to the center of the weaving amplitude
or i RS1 , i RS2 , i RS3 , i RS4 , i RS5 , i RS6 , i RS7 , i R
S8

was collected. From these welding current values, calculator 2
9 to calculate S L and S R (S L = i LF −i LS or S L = i LF1 +i LF2 +i LF3 +i LF4 +i LF5 +i LF6 +i LF7 +i L
F8

−i LS1 −i LS2 −i LS3 −i LS4 −i LS5 −i LS6 −i LS7 −i LS8 and S R =i RF −i RS or S R =i RF1 +i RF2 +i RF3 +i RF4 +
i RF5 +i RF6 +i RF7 +i RF8 −i RS1 −i RS2 −i RS3 −i RS4 −i R
S5

i RS6 −i RS7 −i RS8 ), and further calculate S A and S B (S A
= S L − S R and S B = S L + S R ), the center position of the weaving amplitude is controlled according to the value of S A , and the weaving amplitude and welding speed or welding current are controlled according to the value of S B. I went there. In addition, the conventional method adjusts the timing generator 23 and changes the program of the calculator 29 to adjust the welding current I L at the left end and right end of the weaving amplitude.
I R was sampled, and the center position of the weaving amplitude was controlled according to the difference between I R and I L. The steel material used for welding was JIS G3101 equivalent welded structural steel. Figure 7 shows the center position of the groove changed by 10 mm in the section of 150 to 350 mm in the length direction of the groove, and Figure 8 shows the welded structural steel material equivalent to JIS G3101. The root width r is changed from 5 mm to 10 mm in the 150 to 350 mm section in the length direction of the tip. Further, welding was performed under the following conditions. Welding wire: JIS Z3312 equivalent steel wire 1.6φ Shielding gas: 400A Welding voltage: 33V Welding position: Downward Evaluation is based on the average value of the variation in the width and height directions of the weld bead, and the results are shown in Table 1. Shown below. As shown in Table 1, when welding according to the method of the present invention, the grooves shown in Figure 7, where the middle position of the groove is changed, and Figure 8, where the root width is changed, are in the width and height directions of the weld bead. The weld bead was stable and the fluctuation was small, resulting in a good weld bead. However, when welding using the conventional method, the groove shown in Figure 7 causes a large fluctuation in the width direction of the weld bead, resulting in an unstable weld bead, and the groove shown in Figure 8 results in an unstable weld bead.
Because there was a large variation in the height direction of the weld bead,
Both were defective.

【表】【table】

【表】 (発明の効果) 以上の実施例から明らかなように本発明はウイ
ビング溶接時の溶接電流変化特性に着目し、それ
に基づいてウイビング振幅の中心位置の移動と溶
接ビード高さを制御でき、従来の溶接制御方法に
比べ溶接制御が一段と安定し、より良好な品質の
溶接を行うことができるようになるという効果を
もたらすものであり産業の発展に貢献するところ
極めて大なるものである。
[Table] (Effects of the Invention) As is clear from the above embodiments, the present invention focuses on the welding current change characteristics during weaving welding, and can control the movement of the center position of the weaving amplitude and the weld bead height based on it. Compared to conventional welding control methods, welding control is more stable and welding of better quality can be performed, which is an extremely significant contribution to the development of industry.

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

第1図はウイビング振幅に対する溶接電流の変
化を観察する実験装置の構成図、第2図はウイビ
ング振幅を変化させたとき、シンクロスコープで
観察されたウイビング振幅に対する溶接電流の変
化と開先に対する溶接トーチおよび溶接ワイヤ位
置と、制御性評価とビード外観評価を示す説明
図、第3図はウイビング振幅の左端から右端に至
る過程の溶接電流変化を示す説明図、第4図はウ
イビング振幅の右端から左端に至る過程の溶接電
流変化を示す説明図、第5図はならい変動した場
合と開先幅変動した場合の溶接電流変化を示す説
明図、第6図は本発明を適用した溶接装置の概略
図、第7図および第8図は実施例に用いられた鋼
板および開先の寸法形状を示す説明図である。 1……V溝付鋼板、2……溶接電源、3……ワ
イヤ送給装置、4……シヤント、5……ポテンシ
オ、6……電池、7…溶接ワイヤ、8……溶接ト
ーチ、9……シンクロスコープ、T1……ウイビ
ング振幅の中央、T2……ウイビング振幅の右端、
T3……ウイビング振幅の左端、i1……ウイビング
振幅の左端T3から右端T2へ至る過程の中央T1
おける溶接電流、i2……ウイビング振幅の右端T2
における溶接電流、i3……ウイビング振幅の右端
T2から左端T3へ至る過程の中央T1における溶接
電流、i4……ウイビング振幅の左端T3における溶
接電流、IL1……ウイビング振幅の中央から左端
に移動する過程の溶接電流積算値、IR1……ウイ
ビング振幅の中央から右端に移動する過程の溶接
電流積算値、IL2……ウイビング振幅の左端から
中央に移動する過程の溶接電流積算値、IR2……
ウイビング振幅の右端から中央に移動する過程の
溶接電流積算値、SL……IL2に対するIL1の差また
はiLSに対するiLFの差またはiLS1,iLS2,…,iLSo
加算値に対するiLF1,iLF2,…,…,iLFoの加算値
の差、SR……IR2に対するIR1の差またはiRSに対す
るiRFの差またはiRS1,iRS2,…,iRSoの加算値に対
するiRF1,iRF2,…,iRFoの加算値の差、10……
…走行台車、11……レール、12……スライダ
モータ、13……ウイビングモータ、14……台
車モータ、15……溶接トーチ位置検出器、16
……制御器、17……モータコントローラ1、1
8……モータコントローラ2、19……モータコ
ントローラ3、20……マニユアル入力器1、2
1……マニユアル入力器2、22……ウイビング
周期、振幅設定器、23……タイミング発生器、
24……アンプ、25……検出器、26……記憶
器、27……スライダ位置設定器、28……溶接
速度設定器、29……演算器、r……ルート幅。
Figure 1 is a configuration diagram of the experimental equipment for observing changes in welding current with respect to weaving amplitude, and Figure 2 shows changes in welding current with respect to weaving amplitude observed with a synchroscope when weaving amplitude was changed, and welding on grooves. An explanatory diagram showing the torch and welding wire positions, controllability evaluation, and bead appearance evaluation. Fig. 3 is an explanatory diagram showing the welding current change in the process from the left end of the weaving amplitude to the right end. Fig. 4 is an explanatory diagram showing the welding current change from the right end of the weaving amplitude. An explanatory diagram showing the welding current change in the process of reaching the left end, Fig. 5 an explanatory diagram showing the welding current change when the profile fluctuates and when the groove width fluctuates, and Fig. 6 a schematic diagram of the welding device to which the present invention is applied. 7 and 8 are explanatory diagrams showing the dimensions and shapes of the steel plates and grooves used in the examples. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... V-grooved steel plate, 2... Welding power source, 3... Wire feeding device, 4... Shunt, 5... Potentio, 6... Battery, 7... Welding wire, 8... Welding torch, 9... ...Synchroscope, T 1 ...Center of weaving amplitude, T 2 ...Right end of weaving amplitude,
T 3 ... left end of weaving amplitude, i 1 ... welding current at center T 1 in the process from left end T 3 of weaving amplitude to right end T 2 , i 2 ... right end T 2 of weaving amplitude
Welding current at i 3 ... right end of weaving amplitude
Welding current at the center T 1 in the process from T 2 to the left end T 3 , i 4 ... Welding current at the left end T 3 of the weaving amplitude, I L1 ... Welding current integrated value in the process of moving from the center to the left end of the weaving amplitude , I R1 ... integrated value of welding current in the process of moving from the center to the right end of the weaving amplitude, I L2 ... integrated value of welding current in the process of moving from the left end of the weaving amplitude to the center, I R2 ...
The integrated value of the welding current in the process of moving from the right end to the center of the weaving amplitude, S L ...the difference of I L1 with respect to I L2 or the difference of i LF with respect to i LS , or the added value of i LS1 , i LS2 , ..., i LSo i LF1 , i LF2 ,...,..., i LFo difference, S R ...Difference of I R1 to I R2 or difference of i RF to i RS or addition of i RS1 , i RS2 ,..., i RSo Difference between the addition values of i RF1 , i RF2 ,..., i RFo for the values, 10...
... Traveling trolley, 11 ... Rail, 12 ... Slider motor, 13 ... Weaving motor, 14 ... Dolly motor, 15 ... Welding torch position detector, 16
...Controller, 17...Motor controller 1, 1
8...Motor controller 2, 19...Motor controller 3, 20...Manual input device 1, 2
1... Manual input device 2, 22... Weaving period, amplitude setting device, 23... Timing generator,
24...Amplifier, 25...Detector, 26...Memory device, 27...Slider position setting device, 28...Welding speed setting device, 29...Calculator, r...Route width.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 溶接トーチを左右にウイビングさせながら溶
接線に倣つて溶接を行う消耗電極式アーク溶接に
おいて、ウイビング振幅期間で溶接トーチが中央
から左端へ移動する過程の溶接電流積算値IL1
中央から右端へ移動する過程の溶接電流積算値
IR1、溶接トーチが左端から中央へ移動する過程
の溶接電流積算値IL2、右端から中央へ移動する
過程の溶接電流積算値IR2としたときIL2に対する
IL1の差をSL(=IL1−IL2)とし、IR2に対するIR1
差をSR(=IR1−IR2)としてSRに対するSLの差のSA
(=SL−SR)の値に応じて、溶接トーチのウイビ
ング振幅中心位置移動制御することを特徴とする
消耗電極式アーク溶接方法。 2 溶接トーチを左右にウイビングさせながら溶
接線に倣つて溶接を行う消耗電極式アーク溶接に
おいて、ウイビング振幅期間で溶接トーチが中央
から左端へ移動する過程の溶接電流積算値IL1
中央から右端へ移動する過程の溶接電流積算値
IR1、溶接トーチが左端から中央へ移動する過程
の溶接電流積算値IL2、右端から中央へ移動する
過程の溶接電流積算値IR2としたときIL2に対する
IL1の差をSL(=IL1−IL2)とし、IR2に対するIR1
差をSR(=IR1−IR2)としてSRに対するSLの差のSA
(=SL−SR)の値に応じて、溶接トーチのウイビ
ング振幅中心位置を移動制御すると共に、さらに
SLとSRの加算値SB(=SL+SR)に応じて溶接ビー
ド高さが一定となるように制御することを特徴と
する消耗電極式アーク溶接方法。 3 溶接トーチを左右にウイビングさせながら溶
接線に倣つて溶接を行う消耗電極式アーク溶接に
おいてウイビングの左端の位置をPLp、左端から
3mm内側の位置をPLnとしPLpからPLnの範囲内で
PLpとPLnに等しくない任意の1点または2点以上
の位置をPLまたはPL1,PL2,…,PLo(nは2以上
の整数)とし、同じくウイビング振幅の中心から
PLまたはPL1,PL2,…,PLoまでの距離と等しい
ウイビング振幅の右側の点をPRまたはPR1,PR2
…,PRoとし、ウイビング振幅期間で溶接トーチ
が中央から左端へ移動する過程でPLまたはPL1
PL2,…,PLoにおける溶接電流値をiLFまたはiLF1
iLF2,…,iLFo、溶接トーチが左端から中央へ移動
する過程でPLまたはPL1,PL2,…,PLoにおける
溶接電流値をiLSまたはiLS1,iLS2,…,iLSo、溶接
トーチが中央から右端へ移動する過程でPRまた
はPR1,PR2,…,PRoにおける溶接電流値をiRF
たはiRF1,iRF2,…,iRFo、右端から中央へ移動す
る過程でPRまたはPR1,PR2,…,PRoにおける溶
接電流値をiRSまたはiRS1,iRS2,…,iRSoとしiLS
対するiLFの差をSL(=iLF−iLS)またはILS1,iLS2
…,iLSoの加算値に対するiLF1,iLF2,…,iLFoの加
算値の差をSL(=iLF1+iLF2+…+iLFo−iLS1−iLS2
…−iLSo)iRSに対するiRFの差をSR(=iLF−iRS)ま
たはiRS1,iRS2,…,iRSoの加算値に対するiRF1
iRF2,…iRFoの加算値の差をSR(=iRF1+iRF2+…+
iRFo−iRS1−iRS2−…−iRSo)としたとき、SRに対す
るSLの差SA(=SL−SR)の値に応じて溶接トーチ
のウイビング振幅中心位置を移動制御することを
特徴とする消耗電極式アーク溶接方法。 4 溶接トーチを左右にウイビングさせながら溶
接線に倣つて溶接を行う消耗電極式アーク溶接に
おいて、ウイビングの左端の位置をPL0、左端か
ら3mm内側の位置をPLnとしPLpからPLnの範囲内
でPLpとPLnに等しくない任意の1点または2点以
上の位置をPLまたはPL1,PL2,…,PLo(nは2以
上の整数)とし、同じく、ウイビング振幅の中心
からPLまたはPL1,PL2,…,PLoまでの距離と等
しい、ウイビング振幅の右側の点をPRまたはPR1
PR2,…,PRoとしウイビング振幅期間で溶接トー
チが中央から左端へ移動する過程でPLまたはPL1
PL2,…,PLoにおける溶接電流値をiLFまたはiLF1
iLF2,…,iLFo、溶接トーチが左端から中央へ移動
する過程でPLまたはPL1,PL2,…,PLoにおける
溶接電流値をiLSまたはiLS1,iLS2,…,iLSo、溶接
トーチが中央から右端へ移動する過程でPRまた
はPR1,PR2,…,PRoにおける溶接電流値をiRF
たはiRF1,iRF2,…,iRFo、石端から中央へ移動す
る過程でPRまたはPR1,PR2,…,PRoにおける溶
接電流値をiRSまたはiRS1,iRS2,…,iRSoとしiLS
対するiLFの差をSL(=iLF−iLS)またはiLS1,iLS2
…,iLSoの加算値に対するiLF1,iLF2,…,iLFoの加
算値の差をSL(=iLF1+iLF2+…+iLFo−iLS1−iLS2
…−iLSo)iRSに対するiRFの差をSR(=iRF−iRS)ま
たはiRS1,iRS2,…,iRSoの加算値に対するiRF1
iRF2,…,iRFoの加算値の差をSR(=iRF1+iRF2+…
+iRFo−iRS1−iRS2−…−iRSo)としたとき、SRに対
するSLの差SA(=SL−SR)の値に応じて溶接トー
チのウイビング振幅中心位置を移動制御すると共
にさらにSLとSRの加算値SB(=SL+SR)に応じて
溶接ビード高さが一定となるように制御すること
を特徴とする消耗電極式アーク溶接方法。
[Scope of Claims] 1 In consumable electrode arc welding in which welding is performed by following the welding line while weaving the welding torch from side to side, welding current integrated value I in the process of moving the welding torch from the center to the left end during the weaving amplitude period. L1 ,
Integrated value of welding current in the process of moving from the center to the right end
I R1 , integrated value of welding current in the process of moving the welding torch from the left end to the center I L2 , integrated value of welding current in the process of moving from the right end to the center I R2 , relative to I L2
Let the difference of I L1 be S L (= I L1 − I L2 ), and let the difference of I R1 with respect to I R2 be S R (= I R1 − I R2 ), then S A is the difference of S L with respect to S R.
A consumable electrode type arc welding method characterized by controlling the movement of the weaving amplitude center position of a welding torch according to the value of (=S L −S R ). 2. In consumable electrode type arc welding in which welding is performed by following the welding line while weaving the welding torch left and right, the integrated value of welding current I L1 during the process of the welding torch moving from the center to the left end during the weaving amplitude period,
Integrated value of welding current in the process of moving from the center to the right end
I R1 , integrated value of welding current in the process of moving the welding torch from the left end to the center I L2 , integrated value of welding current in the process of moving from the right end to the center I R2 , relative to I L2
Let the difference of I L1 be S L (= I L1 − I L2 ), and let the difference of I R1 with respect to I R2 be S R (= I R1 − I R2 ), then S A is the difference of S L with respect to S R.
(=S L −S R ), the weaving amplitude center position of the welding torch is controlled to move, and
A consumable electrode type arc welding method characterized by controlling the weld bead height to be constant according to the sum value S B (=S L + S R ) of S L and S R. 3 In consumable electrode arc welding, in which welding is performed by following the welding line while weaving the welding torch left and right, the position of the left edge of the weaving is P Lp , and the position 3 mm inside from the left edge is P Ln , within the range from P Lp to P Ln . in
Let P L or P L1 , P L2 ,..., P Lo (n is an integer of 2 or more) be the position of any one or more points that are not equal to P Lp and P Ln , and also from the center of the weaving amplitude.
P R or P R1 , P R2 , the point on the right side of the weaving amplitude equal to the distance to P L or P L1 , P L2 , ..., P Lo
..., P Ro , and in the process of the welding torch moving from the center to the left end during the weaving amplitude period, P L or P L1 ,
The welding current value at P L2 ,..., P Lo is i LF or i LF1 ,
i LF2 ,…, i LFo , the welding current value at P L or P L1 , P L2 ,…, P Lo in the process of the welding torch moving from the left end to the center is i LS or i LS1 , i LS2 ,…, i LSo , in the process of the welding torch moving from the center to the right end, the welding current values at P R or P R1 , P R2 ,..., P Ro are moved from the right end to the center by i RF or i RF1 , i RF2 ,..., i RFo . In the process, the welding current values at P R or P R1 , P R2 ,..., P Ro are defined as i RS or i RS1 , i RS2 ,..., i RSo , and the difference of i LF with respect to i LS is S L (=i LF − i LS ) or I LS1 , i LS2 ,
The difference between the added values of i LF1 , i LF2 , ..., i LFo with respect to the added values of ..., i LSo is S L (=i LF1 +i LF2 +...+i LFo −i LS1 −i LS2
…−i LSo ) The difference of i RF with respect to i RS is S R (=i LF − i RS ) or i RF1 with respect to the added value of i RS1 , i RS2 , …, i RSo ,
The difference between the added values of i RF2 ,...i RFo is S R (=i RF1 +i RF2 +...+
i RFo −i RS1 −i RS2 −…−i RSo ), the weaving amplitude center position of the welding torch is controlled according to the value of the difference S A (= S L − S R ) between S L and S R A consumable electrode type arc welding method characterized by: 4 In consumable electrode arc welding in which welding is performed by following the welding line while weaving the welding torch left and right, the position of the left end of the weaving is P L0 , and the position 3 mm inside from the left end is P Ln , and the range from P Lp to P Ln. The position of any one or more points that are not equal to P Lp and P Ln within is defined as P L or P L1 , P L2 ,..., P Lo (n is an integer of 2 or more), and similarly, the center of the weaving amplitude Let the point on the right side of the weaving amplitude equal to the distance from P L or P L1 , P L2 ,…, P Lo to P R or P R1 ,
Assuming that P R2 ,..., P Ro , in the process of the welding torch moving from the center to the left end during the weaving amplitude period, P L or P L1 ,
The welding current value at P L2 ,..., P Lo is i LF or i LF1 ,
i LF2 ,…, i LFo , the welding current value at P L or P L1 , P L2 ,…, P Lo in the process of the welding torch moving from the left end to the center is i LS or i LS1 , i LS2 ,…, i LSo , in the process of the welding torch moving from the center to the right edge, the welding current value at P R or P R1 , P R2 ,..., P Ro is changed to i RF or i RF1 , i RF2 ,..., i RFo , moving from the stone edge to the center In the process, the welding current values at P R or P R1 , P R2 , ..., P Ro are i RS or i RS1 , i RS2 , ..., i RSo , and the difference of i LF with respect to i LS is S L (=i LF − i LS ) or i LS1 , i LS2 ,
The difference between the added values of i LF1 , i LF2 , ..., i LFo with respect to the added values of ..., i LSo is S L (=i LF1 +i LF2 +...+i LFo −i LS1 −i LS2
…−i LSo ) The difference of i RF with respect to i RS is S R (=i RF − i RS ) or i RF1 with respect to the added value of i RS1 , i RS2 , …, i RSo ,
The difference between the added values of i RF2 ,...,i RFo is S R (=i RF1 +i RF2 +...
+i RFo −i RS1 −i RS2 −…−i RSo ), the welding torch weaving amplitude center position is controlled according to the value of the difference S A (=S L −S R ) between S L and S R A consumable electrode type arc welding method characterized in that the weld bead height is controlled to be constant according to the added value S B (=S L + S R ) of S L and S R.
JP2403386A 1985-11-09 1986-02-07 Consumable electrode type arc welding method Granted JPS62230476A (en)

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JP24995885 1985-11-09
JP60-249958 1985-11-09

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JPS62230476A JPS62230476A (en) 1987-10-09
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US4990743A (en) * 1989-05-10 1991-02-05 Daihen Corporation Control method for tracing a weld line in a welding apparatus
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JPS60118383A (en) * 1983-11-29 1985-06-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Profiling method of weld line

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