JPH0418944B2 - - Google Patents

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JPH0418944B2
JPH0418944B2 JP15493884A JP15493884A JPH0418944B2 JP H0418944 B2 JPH0418944 B2 JP H0418944B2 JP 15493884 A JP15493884 A JP 15493884A JP 15493884 A JP15493884 A JP 15493884A JP H0418944 B2 JPH0418944 B2 JP H0418944B2
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JP
Japan
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oscillation
welding
current detection
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amplitude
Prior art date
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Expired
Application number
JP15493884A
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English (en)
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JPS6133773A (ja
Inventor
Keiichi Hokaku
Hiroshi Kondo
Masami Une
Kenji Saeki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinmaywa Industries Ltd
Original Assignee
Shin Meiva Industry Ltd
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Publication date
Application filed by Shin Meiva Industry Ltd filed Critical Shin Meiva Industry Ltd
Priority to JP15493884A priority Critical patent/JPS6133773A/ja
Publication of JPS6133773A publication Critical patent/JPS6133773A/ja
Publication of JPH0418944B2 publication Critical patent/JPH0418944B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/0216Seam profiling, e.g. weaving, multilayer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の利用分野) この発明は、消耗電極を供給する溶接トーチを
開先の幅方向に揺動させながら溶接線をアークな
らい溶接するべくした溶接開先追従方法に関する
ものである。
(従来の技術) 消耗電極を供給する溶接トーチを開先幅方向に
揺動させながらアーク溶接を行う場合、ワークの
できばえによつてはその開先幅は完全に一様でな
く、殊に溶接の進行に伴う熱によるワークの変形
のため、たとえ仮付けなどによる強制があつたと
しても開先幅が変動し、一様でなくなつてくる。
溶接トーチの開先幅方向の揺動中、溶接電流を
検出し、所望の揺動期間について比較し、溶接ト
ーチを開先に追従させるようにした溶接開先追従
方法においても、前述のような溶接の実態に対処
することが必要であり、このような開先幅の変動
に対して溶接トーチの揺動幅を制御する技術が特
開昭58−145371号公報、特開昭58−176076号公
報、特開昭58−192681号公報などによつて公開さ
れている。
しかしながら、前述のような開先幅を含む開先
形状の変動に対して一様な高さの溶接ビードを得
るためには、揺動幅だけでなく溶接トーチの溶接
方向進行速度すなわち溶接速度をも制御する必要
があり、溶接電流検出器の出力とワイヤ(消耗電
極)送給速度検出器の出力からワイヤ突出長さを
演算してその変化パターンから開先幅を検出し、
この開先幅の変化に応じて振動幅および溶接速度
を制御する装置発明が特開昭59−85375号公報で
公開されている。更に、このような揺動幅および
溶接速度を制御するに当り、溶接トーチのチツプ
とワークとの間の電圧をも考慮したものが特開昭
59−85376号で公開されている。
(解決しようとする問題点) ところで、前述のようなアーク溶接において、
例えば、開先の一端から他の一端までを溶接する
に当り、通常この間での溶接電流設定は一定であ
り、従つてワイヤ送給速度も一定であることか
ら、ワイヤ送給速度の検出は必ずしも必要ではな
くなる。そこで、ワイヤ送給速度の検出を伴わな
いで、開先幅の変動に対応した揺動幅および溶接
速度の制御を行うことが望まれる。この発明は、
このような点に着目し、簡単な構成ですなわちワ
イヤ送給速度の検出を伴うことなく、開先幅の変
動に対応した溶接トーチの揺動幅および溶接速度
の制御ができるようにした溶接開先追従方法を提
供しようとするものである。
(問題点を解決するための手段) この発明においては、溶接トーチの揺動の一端
から揺動中心までの1/4周期の溶接電流検出値の
積分値と同じ側の揺動の以前の1/4周期の溶接電
流検出値の積分値から、この積分値が増加か、減
小かを演算する。すなわち第2図のようなアーク
溶接が、第3図のような開先形状と揺動経路をも
つて行われるとき、溶接電流検出値は第5図の通
りであるとして、そのN回目の揺動における1/4
周期Naの溶接電流検出値の積分値ANaと例えば
以前の1/4周期(N−1)dの溶接電流検出値の
積分値A(N−1)dからANaがA(N−1)d
に比べて増加か減少かが演算される。同様に、こ
の揺動の揺動中心から他の一端までの溶接電流検
出値の積分値と同じ側の以前の1/4周期の溶接電
流検出値の積分値から、それが増加か、減少かを
演算する。そして、それぞれ増加するようであれ
ば、開先幅が広がつていると判断され、その振幅
の前回の振幅lNより所定値△lだけ拡大するよう
に、また減少するようであれば、開先幅が狭くな
つていると判断され、その振幅を前回の振幅lN
り所定値△lだけ縮少するようにして、次の揺動
の幅を演算する。すなわち第3図における揺動幅
lN+1を(lN+△l)あるいは(lN−△l)として
演算する。
ところで前記溶接トーチを前記揺動させながら
溶接するに当り、開先幅が変化すれば当然前記消
耗電極の突出し長さも変化する。すなわち開先幅
が狭くなれば、溶融金属高さが高くなるため前記
突出し長さを短くなり、溶接電流値は高くなる
し、また逆に開先幅が広くなれば、溶融金属高さ
が低くなるため前記突出し長さが長くなり、溶接
電流値は低くなる。換言すれば、開先幅が変化す
ると、前述のようにlN+1を演算してその開先幅全
体に亘つて溶接することはできても、ビードの高
さが一定せず、良好な溶接結果が得られないとい
うことになる。
そこで溶接しようとするワークの開先幅に応じ
た所定の揺動幅lOは予め設定されているが、この
振動幅lOと前記演算で求めた揺動幅lN+1とを比較
して、(lN+1<lO)なら溶接速度を増加させ、逆に
(lN+1>lO)なら溶接速度を減少させるような演算
によつて、次の揺動時の溶接速度VN+1を求める。
そして、このようにして求めた揺動幅および溶
接速度を用いて溶接トーチを制御する。以上の手
順を図示すると第1図の通りになる。
(実施例) 第2図のような水平V開先GをもつたワークW
に対して多関節のロボツトRで溶接トーチTを揺
動させながら、揺動中心OSCの両側における揺
動の1/4周期の溶接電流検出値の積分値を比較し
て、溶接トーチTを開先Gに追従させて溶接し、
溶接ビードBdを形成させるようにした溶接開先
追従方法での実施例について説明する。
この実施例では、第3図に示すように、溶接ト
ーチTは揺動経路Pを画き、1回目の揺動、2
回目の揺動、3回目の揺動…N回目の揺動
へと揺動しながら、溶接速度VNで開先Gに添つ
て溶接して行く。
ここで、N回目の揺動について、図上の左端か
ら揺動中心OSCまでの1/4周期をNa、揺動中心
OSCから図上右端までの1/4周期をNb、右端から
揺動中心OSCまでの1/4周期をNc、揺動中心OSC
から左端までの1/4周期をNdと呼ぶ。同様に、N
−1回目の揺動N−1、N+1回目の揺動N+1
についても各1/4周期の揺動に対してa、b、c、
dを付して識別する。
そして、このような溶接トーチTの揺動と溶接
進行方向GDへの移動は、第4図のように最終腕
先に溶接トーチTを取り付けたロボツトRの関節
角α1〜α5を制御することによつて行われる。
溶接トーチTには、図示しないモーターによつて
駆動される消耗電極送給装置Rによつて消耗電極
Eが送給され、消耗電極Eには、溶接電源1か
ら、溶接トーチTの図示しないチツプを通して溶
接電流Iが供給される。
溶接電源1から溶接トーチTへの電気配線上に
は電流センサ2が設けられており、電流センサ2
の出力は、ローパスフイルタ3、サンプルホール
ド回路4、A/Dコンバータ5、ポート6を通し
てバス7に接続される。バス7には図示しない公
知のCPU、ROM、RAMからなり、この溶接開
先追従に関するプログラムを内蔵し、演算を行
い、かつそのデータを格納するコンピユータ8が
接続されている。また、バス7には、インターフ
エース9を通じてロボツトRの各関節軸用サーボ
回路10〜14が接続されている。このような電
流センサ2〜サーボ回路14で制御装置15が構
成されている。そしてサーボ回路10〜14は、
ロボツトRの各関節角α1〜α5を制御するα1
モータ16〜α5軸モータ20にそれぞれ接続され
ている。
まず溶接トーチTを溶接線に沿つてならい進行
させるべく第6図のような割込Iのプログラムが
反復実行される。すなわち一つの揺動が始まり割
込がかかると、揺動中、揺動周期を適宜に分割
した各期間(図示せず)に溶接電流値を適宜回数
サンプルして平均を取り、その期間の溶接電流検
出値Intとしてマイクロコンピユータ8中のRAM
に取り込む。ところで、溶接トーチTが揺動の一
端に来たとき、例えば揺動の1/4周期Naと1/4周
期Nbが終り、それぞれについて時間tについて
積分して得たAnaとBnbは第5図の通りである。
そして、AnaからBnbを減算し、その差Cの関数
として、溶接トーチTの揺動中心の位置制御量を
演算し、更にこの結果によりロボツトRの各関節
軸の駆動量を演算して出力し、割込みの処理が
終る。そして、次の揺動が始まるが、この出力に
よりロボツトRは溶接トーチTを揺動させながら
開先Gに追従させる。そして、この間、溶接を行
い、前述の通りの溶接電流検出を行う。この制御
の手順は第6図の通りである。
ところで、N+1回目の揺動N+1の揺動幅お
よび溶接速度を演算するに当り割込みがかかる
と、第7図のようにマイクロコンピユータ8は、
N回目の揺動の1/4周期Naにおける溶接電流検
出値の積分値ANaからN−1回目の揺動N−1
の1/4周期(N−1)d中の溶接電流検出値の積
分値A(n−1)dを減算し、その差を求める。
そして、その差が正のときは、このA側の揺動振
幅を一定量だけ拡大するように振動振幅を演算す
る。前述の差が負のときは、A側の振幅を一定量
だけ縮少するように振幅を演算する。
次に、N回目の揺動の1/4周期Ncにおける溶
接電流検出値の積分値BNCから同じく1/4周期
Nbにおける溶接電流検出値の積分値BNbを減算
して、差をとり前述同様、B側の振幅を演算す
る。そして、これら各片側の振幅から、一定量だ
け増大または減小した次回すなわちN+1回目の
揺動N+1の揺動幅lN+1を演算する。
そして、このワークWに対する溶接をプログラ
ムするときに決めた所定の揺動幅lpと比較し、一
方、同様、この溶接をプログラムするときに決め
た所定の溶接速度Voから、N+1回目の揺動N
+1の場合の溶接速度VN+1=Vo×lN+1/loを演
算する。
そして、マイクロコンピユータ8はこれらの揺
動幅lN+1および溶接速度VN+1を指令値とし、これ
らの指令値はマイクロコンピユータ8において、
前述溶接トーチTの揺動中心の位置制御量Cと合
わせて、ロボツトRの各関節軸の駆動量に変換さ
れ、各関節軸駆動用のサーボ回路10〜14に出
力し、割込みの処理が終る。そして、溶接トー
チTはN+1回目の揺動N+1に入り、ロボツト
Rの各軸モーター16〜20が駆動され、溶接ト
ーチTは、開先Gの幅の変動を考慮した揺動幅と
溶接速度でかつ開先Gをならいながら移動してア
ーク溶接を行う、そして、これらの演算と制御の
繰返しにより開先幅の変動があつても、一様な盛
り高さの溶接ビードBDが得られる。
(他の実施例) 他の実施例として、前述の揺動幅lN+1の演算に
当り、溶接電流検出値の積分値ANaまたはBNc
比較される以前の1/4周期の溶接電流検出値の積
分値は、それぞれA(n−1)d、Bnbに限るこ
とはなく、更に以前のものでもよく、以前のもの
の平均値とすることもできる。
また、揺動幅lN+1の演算に当り、一定量増加さ
せたものとして求めるだけでなく、前述Ana−A
(n−1)dおよびBNc−Bnbの関数として求める
ことができる。
また、AnaをA(n−1)dで、BNcをBnbで除
し、これらの比が1以上のとき一定量振幅を増大
し、1以下のと一定量減少することや、これらの
比の関数として揺動幅を演算することもできる。
また、溶接速度VN+1の演算に当り、lN+1/loの
関数として求めることもできる。
また、揺動中心の両側の1/4周期の溶接電流検
出値の積分値を比較して開先追従を行うような方
法に限ることなく、揺動の各半周期の溶接電流検
出値の積分値を比較するようにした開先追従方法
他の開先に対する開先追従などに広く行うことが
できる。
また、多層盛りのアーク溶接の場合、初層の溶
接のとき前述のようにして求めた、振動振幅の変
動や溶接速度を記憶しておき、2回目以後の層盛
り時の演算に利用することもでき、この結果、多
層盛りにおける最終のビードを一様な高さにする
ことが容易になる。
(発明の効果) この発明は前述したとおりであるから、ワーク
の開先幅が変化しても、その開先幅に応じて溶接
トーチの揺動幅および溶接速度を制御でき、一様
な高さの良好な溶接ビードが得られる。
【図面の簡単な説明】
図面は、この発明の実施例を示すものであつて
第1図は概略フロー図、第2図は概略図、第3図
は模式図、第4図はブロツク図、第5図は模式
図、第6図および第7図はフロー図である。 これらの図面において、Eは消耗電極、Tは溶
接トーチ、Gは開先、Wはワーク、OSは揺動方
向、lN+1は揺動幅、VN+1は溶接速度である。ま
た、S1〜S32は、ステツプNoである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 消耗電極を供給する溶接トーチを開先の幅方
    向に揺動させながら溶接線をアークならい溶接す
    るべくした溶接開先追従方法において、 前記揺動の一端から前記揺動中心までの1/4周
    期の溶接電流検出値の積分値と前記揺動中心から
    前記一端への側の揺動について以前に行つた1/4
    周期の溶接電流検出値の積分値から、該積分値が
    増加か、減少かを演算し、増加なら振幅を拡大す
    るよう、また減少なら振幅を縮少するように、該
    1/4周期の揺動と同じ側への次の揺動についての
    振幅を演算し、 また前記揺動の揺動中心から他の一端までの1/
    4周期の溶接電流検出値の積分値と前記揺動中心
    から前記他の一端への側の揺動について以前に行
    つた1/4周期の溶接電流検出値の積分値から、該
    積分値が増加か、減少かを演算し、増加なら振幅
    を拡大するよう、また減少なら振幅を縮少するよ
    うに、該1/4周期の揺動と同じ側への次の揺動に
    ついての振幅を演算し、 これら両振幅より得られる前記溶接トーチの揺
    動幅と所定の揺動幅とを比較して、次の揺動時の
    溶接速度を演算し、 前記溶接トーチの開先幅方向への揺動幅および
    溶接速度を制御するべくした、前記溶接開先追従
    方法。 2 前記揺動幅の演算は、それぞれ前記1/4周期
    の揺動の溶接電流検出値の積分値から、前記以前
    に行なつた1/4周期の揺動の溶接電流検出値の積
    分値を減算し、それぞれその差が正のときは前記
    揺動の前記振幅を一定量増大し、またそれぞれそ
    の差が負のときは前記揺動の前記振幅を一定量減
    少するべく行うようにした特許請求の範囲第1項
    記載の溶接開先追従方法。 3 前記揺動幅の演算は、それぞれ前記1/4周期
    の揺動の溶接電流検出値の積分値から、前記以前
    に行なつた1/4周期の揺動の溶接電流検出値の積
    分値を減算し、それぞれその差の関数の演算とし
    て行うべくした特許請求の範囲第1項記載の溶接
    開先追従方法。 4 前記揺動幅の演算は、それぞれ前記1/4周期
    の揺動の溶接電流検出値の積分値を、前記以前に
    行なつた1/4周期の揺動の溶接電流検出値の積分
    値で除算し、それぞれその比が1より大なるとき
    前記揺動の前記振幅を一定量増大し、またそれぞ
    れその差が1より小なるとき前記揺動の前記振幅
    を一定量減小するべく行うようにした特許請求の
    範囲第1項記載の溶接開先追従方法。 5 前記揺動幅の演算は、それぞれ前記1/4周期
    の揺動の溶接電流検出値の積分値を、前記以前に
    行なつた1/4周期の揺動の溶接電流検出値の積分
    値で除算し、それぞれその比の関数の演算として
    行うべくした特許請求の範囲第1項記載の溶接開
    先追従方法。 6 前記溶接速度の演算は、前記演算した揺動幅
    を前記所定の揺動幅で除算し、所定の溶接速度を
    乗算するべくした特許請求の範囲第1項記載の溶
    接開先追従方法。 7 前記溶接速度の演算は、前記演算した揺動幅
    を前記所定の揺動幅で除算し、その比の関数と所
    定の溶接速度を乗算するべくした特許請求の範囲
    第1項記載の溶接開先追従方法。
JP15493884A 1984-07-24 1984-07-24 溶接開先追従方法 Granted JPS6133773A (ja)

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FR2751331A1 (fr) * 1996-07-18 1998-01-23 Oreal Nouveau derive de l'acide kojique et son utilisation comme agent depigmentant
JP4878609B2 (ja) * 2008-07-07 2012-02-15 本田技研工業株式会社 車体フロア構造

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