JPH05146877A - 開先倣い制御方法 - Google Patents
開先倣い制御方法Info
- Publication number
- JPH05146877A JPH05146877A JP31491691A JP31491691A JPH05146877A JP H05146877 A JPH05146877 A JP H05146877A JP 31491691 A JP31491691 A JP 31491691A JP 31491691 A JP31491691 A JP 31491691A JP H05146877 A JPH05146877 A JP H05146877A
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- JP
- Japan
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- welding
- wire
- current
- groove
- waveform
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- Pending
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- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 狭開先のアーク溶接であっても溶接ワイヤの
誤差を少なく溶接倣いを行なうようにする。 【構成】 時間経過に伴なうアーク電流変化をとらえ
る。その得られる波形はワイヤが屈曲して送られて来る
ため、折れ曲がりの部分では開先の壁面側にアークが出
て、電流が高くなり、開先下部では電流が低くなり、次
の反対側の折れ曲がりでまた電流が高くなり、また開先
下部で電流が低くなるというパターンを繰り返す。そこ
でこの１つ目のサイクルと２つ目のサイクルについてそ
れぞれの電流値の積分値を求めこの積分値の差が最小に
なるように制御するものである。
誤差を少なく溶接倣いを行なうようにする。 【構成】 時間経過に伴なうアーク電流変化をとらえ
る。その得られる波形はワイヤが屈曲して送られて来る
ため、折れ曲がりの部分では開先の壁面側にアークが出
て、電流が高くなり、開先下部では電流が低くなり、次
の反対側の折れ曲がりでまた電流が高くなり、また開先
下部で電流が低くなるというパターンを繰り返す。そこ
でこの１つ目のサイクルと２つ目のサイクルについてそ
れぞれの電流値の積分値を求めこの積分値の差が最小に
なるように制御するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＧＭＡ溶接における狭
開先溶接に適用され、屈曲式ワイヤ送給における開先倣
い制御方法に関する。
開先溶接に適用され、屈曲式ワイヤ送給における開先倣
い制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】狭開先に溶接を施す場合、溶
接ワイヤを屈曲させて溶接する方法がある。この方法
は、図６に示すように溶接トーチ１や溶接ワイヤ２を左
右にウィービングする方法と異なり、アークが発生して
いる先端の左右位置が判別できないという問題がある。
接ワイヤを屈曲させて溶接する方法がある。この方法
は、図６に示すように溶接トーチ１や溶接ワイヤ２を左
右にウィービングする方法と異なり、アークが発生して
いる先端の左右位置が判別できないという問題がある。
【０００３】つまり、図６に示す例では開先も広くアー
ク電流Ｉとワイヤ位置との関係から、例えば左端ＸL の
位置でのアーク電流値ＩL と右端ＸR の位置での電流値
ＩR とを求め、この差が最小になるように制御する事で
開先倣いを行うことができる。
ク電流Ｉとワイヤ位置との関係から、例えば左端ＸL の
位置でのアーク電流値ＩL と右端ＸR の位置での電流値
ＩR とを求め、この差が最小になるように制御する事で
開先倣いを行うことができる。
【０００４】ところが、屈曲ワイヤ方式ではアーク電流
は判明するが、この電流とトーチ位置との関係が不明で
あり、上述の図６に示す如き倣い制御はできない。
は判明するが、この電流とトーチ位置との関係が不明で
あり、上述の図６に示す如き倣い制御はできない。
【０００５】本発明は、上述の問題に鑑み、アーク電流
等とトーチ位置とを関係させて倣い制御をする方法を提
供する。
等とトーチ位置とを関係させて倣い制御をする方法を提
供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、溶接ワイヤを成形歯車にて一定の幅とピッチで
繰返し屈曲形状に塑性変形させ、この変形によりアーク
を開先壁方向に一定の振幅でオシレートさせる屈曲式ワ
イヤ送給における開先倣い制御方法において、時間軸に
対する電流又は電圧波形を得て、この波形の１サイクル
と２サイクルとのそれぞれの波形の積分値を求めると共
に、この積分値どおしの差を求め、この差の増減値と増
加又は減少の変化方向とにより上記溶接ワイヤ位置の補
正を行なうことを特徴とする。
発明は、溶接ワイヤを成形歯車にて一定の幅とピッチで
繰返し屈曲形状に塑性変形させ、この変形によりアーク
を開先壁方向に一定の振幅でオシレートさせる屈曲式ワ
イヤ送給における開先倣い制御方法において、時間軸に
対する電流又は電圧波形を得て、この波形の１サイクル
と２サイクルとのそれぞれの波形の積分値を求めると共
に、この積分値どおしの差を求め、この差の増減値と増
加又は減少の変化方向とにより上記溶接ワイヤ位置の補
正を行なうことを特徴とする。
【０００７】
【作用】時間軸上での波形パターンの違いをとらえ、そ
の変化度合が溶接ワイヤ位置の片寄りに相応することか
ら、左右に電流の波形パターンが同じになるように倣い
制御をすることにより、溶接トーチ位置の補正が可能と
なる。
の変化度合が溶接ワイヤ位置の片寄りに相応することか
ら、左右に電流の波形パターンが同じになるように倣い
制御をすることにより、溶接トーチ位置の補正が可能と
なる。
【０００８】
【実施例】ここで、図１ないし図５を参照して本発明の
実施例を説明する。図３は本発明の実施例を説明するた
めの構成図である。図３において、溶接ワイヤ２は、ワ
イヤ送給機能を有した成形歯車６により、その歯車形状
に相当した一定の形状（幅Ｗ，ピッチＰ）で溶接進行方
向と直角方向に屈曲状に塑性変形されながら溶接トーチ
１に連続的に送給される。屈曲されたワイヤ８は、通電
チップ４を通して通電され溶接物５との間でアークが発
生される。これにより、連続的に送給される屈曲ワイヤ
８によって、アークは開先３の壁方向に自動的にオシレ
ートされるため、開先両側壁を確実に溶込ませる事が可
能となる。さらに、屈曲ワイヤ８による繰返し屈曲形状
にて自動的にオシレートした電流波形を電流検出器１１
により制御装置９に取り込み、図５に示す波形を得る。
制御装置９では、後述する溶接トーチ１の位置補正を行
ない、それに伴ってＸ軸モータ７を駆動する。
実施例を説明する。図３は本発明の実施例を説明するた
めの構成図である。図３において、溶接ワイヤ２は、ワ
イヤ送給機能を有した成形歯車６により、その歯車形状
に相当した一定の形状（幅Ｗ，ピッチＰ）で溶接進行方
向と直角方向に屈曲状に塑性変形されながら溶接トーチ
１に連続的に送給される。屈曲されたワイヤ８は、通電
チップ４を通して通電され溶接物５との間でアークが発
生される。これにより、連続的に送給される屈曲ワイヤ
８によって、アークは開先３の壁方向に自動的にオシレ
ートされるため、開先両側壁を確実に溶込ませる事が可
能となる。さらに、屈曲ワイヤ８による繰返し屈曲形状
にて自動的にオシレートした電流波形を電流検出器１１
により制御装置９に取り込み、図５に示す波形を得る。
制御装置９では、後述する溶接トーチ１の位置補正を行
ない、それに伴ってＸ軸モータ７を駆動する。
【０００９】ここで、図４に示す屈曲ワイヤ８によるア
ーク位置とこのアーク位置に対するアーク電流波形（図
５）とにつき説明する。図４の上段の（１）図（ａ）
（ｂ）（ｃ）は屈曲ワイヤ８が開先３内にあって図中右
側へ寄っている例、中段の（２）図（ａ）（ｂ）（ｃ）
は屈曲ワイヤ８が開先３内にあって図中左側へ寄ってい
る例、下段の（３）図（ａ）（ｂ）（ｃ）は開先３内中
央に屈曲ワイヤ８が位置する例をそれぞれ示している。
ーク位置とこのアーク位置に対するアーク電流波形（図
５）とにつき説明する。図４の上段の（１）図（ａ）
（ｂ）（ｃ）は屈曲ワイヤ８が開先３内にあって図中右
側へ寄っている例、中段の（２）図（ａ）（ｂ）（ｃ）
は屈曲ワイヤ８が開先３内にあって図中左側へ寄ってい
る例、下段の（３）図（ａ）（ｂ）（ｃ）は開先３内中
央に屈曲ワイヤ８が位置する例をそれぞれ示している。
【００１０】この図４に対応する電流検出器１１の波形
パターンは図５（１）（２）（３）に示す如くなる。つ
まり、時間ｔに対して屈曲ワイヤ８の先端が開先壁に近
づけば電流値が大きく、遠ざかれば電流値が小さくな
る。図４の（１）（ａ）ではワイヤ８の先端が近づいて
図５（１）（ａ）の如く電流Ｉの波高が高くなり、図４
の（１）（ｃ）ではワイヤ８の先端が（１）（ａ）に比
べて遠くなり、電流Ｉの波高は図４の（１）（ｃ）の如
く図４の（１）（ａ）に比べて低くなる。図４では、
（１）と（２）とが全く逆方向（右側と左側）に片寄る
ことから図５の（１），（２）の２サイクルをみても互
いに全く逆の波形パターンとなる。こうして、電流Ｉの
２サイクルの波形パターンが図５（１）（ａ）（ｃ）の
如く違いが生じた場合、少なくとも溶接ワイヤ８が開先
３内の左か右かにずれていることが判明する。
パターンは図５（１）（２）（３）に示す如くなる。つ
まり、時間ｔに対して屈曲ワイヤ８の先端が開先壁に近
づけば電流値が大きく、遠ざかれば電流値が小さくな
る。図４の（１）（ａ）ではワイヤ８の先端が近づいて
図５（１）（ａ）の如く電流Ｉの波高が高くなり、図４
の（１）（ｃ）ではワイヤ８の先端が（１）（ａ）に比
べて遠くなり、電流Ｉの波高は図４の（１）（ｃ）の如
く図４の（１）（ａ）に比べて低くなる。図４では、
（１）と（２）とが全く逆方向（右側と左側）に片寄る
ことから図５の（１），（２）の２サイクルをみても互
いに全く逆の波形パターンとなる。こうして、電流Ｉの
２サイクルの波形パターンが図５（１）（ａ）（ｃ）の
如く違いが生じた場合、少なくとも溶接ワイヤ８が開先
３内の左か右かにずれていることが判明する。
【００１１】しかし、図５に示す（１）と（２）では、
入力される波形が１サイクルずれると同じような波形と
なり、この状態ではずれているのが判るがどちら側にず
れているのかは判らない。しかし、次の第３サイクル目
以降を利用し、どちらかの壁側に少しＸ軸を寄せてやる
と図５に示す（ａ）部の電流より（ｅ）部の電流が低く
なれば（ｃ）部に近づいてそのずれ方向で合っている
し、高くなればずれ方向を逆転する事で波形は図５
（３）のようになり、センタを合わす事が出来、波形も
その山がどちら側なのかも継続して波形をモニタする事
で判り、図５（３）のように第１サイクルと第２サイク
ルの山が同じ高さになるよう制御できる。
入力される波形が１サイクルずれると同じような波形と
なり、この状態ではずれているのが判るがどちら側にず
れているのかは判らない。しかし、次の第３サイクル目
以降を利用し、どちらかの壁側に少しＸ軸を寄せてやる
と図５に示す（ａ）部の電流より（ｅ）部の電流が低く
なれば（ｃ）部に近づいてそのずれ方向で合っている
し、高くなればずれ方向を逆転する事で波形は図５
（３）のようになり、センタを合わす事が出来、波形も
その山がどちら側なのかも継続して波形をモニタする事
で判り、図５（３）のように第１サイクルと第２サイク
ルの山が同じ高さになるよう制御できる。
【００１２】この結果、図１、図２に示すフローを実行
することにより、屈曲ワイヤ８を開先３の中央位置に補
正することができる。まず、図１では、最初第１〜第４
サイクルの電流波形を取り込み（ステップＡ）、ついで
第１サイクル目の波形の積分値をＩ1 、第２サイクル目
をＩ2 、…第ｎサイクル目をＩn としたとき、ステップ
ＢにてＩ1 〜Ｉ4を以下の如く積分する。
することにより、屈曲ワイヤ８を開先３の中央位置に補
正することができる。まず、図１では、最初第１〜第４
サイクルの電流波形を取り込み（ステップＡ）、ついで
第１サイクル目の波形の積分値をＩ1 、第２サイクル目
をＩ2 、…第ｎサイクル目をＩn としたとき、ステップ
ＢにてＩ1 〜Ｉ4を以下の如く積分する。
【００１３】
【数１】
【００１４】こうして得られた電流値Ｉ1 ，Ｉ2 につい
て、ステップＣにて｜Ｉ1 −Ｉ2 ｜≦ΔＩmin の場合に
は、最終的に制御したい誤差電流値Ｉmin よりも第１サ
イクルと第２サイクルとの電流積分誤差が少なく屈曲ワ
イヤ８が中央付近に存在するので、Ｘ軸は停止される
（ステップＤ）。
て、ステップＣにて｜Ｉ1 −Ｉ2 ｜≦ΔＩmin の場合に
は、最終的に制御したい誤差電流値Ｉmin よりも第１サ
イクルと第２サイクルとの電流積分誤差が少なく屈曲ワ
イヤ８が中央付近に存在するので、Ｘ軸は停止される
（ステップＤ）。
【００１５】ステップＣにて｜Ｉ1 −Ｉ2 ｜＞ΔＩmin
の場合、誤差電流値以上の電流変化があるので、屈曲ワ
イヤ８が開先内にて片寄っていることになる。そこで、
Ｘ軸を例えばプラス方向（右側）に動かしてみる（ステ
ップＥ）。最初に得られた電流値Ｉ1 ，Ｉ2 を比較して
Ｉ2 ≦Ｉ1 の場合（ステップＦ）、第１サイクルの積分
値が大きいため、移動の結果Ｉ1 ≧Ｉ3 の関係（ステッ
プＧ）が生ずると、図５に示す波形のパターンにて奇数
波形は右側と判断でき、Ｘ軸の正転を行なう（ステップ
Ｈ）。また、Ｉ2 ≦Ｉ1 にてＩ3 ＞Ｉ1 の場合、奇数波
形は左側と判断でき、Ｘ軸の逆転となる（ステップ
Ｉ）。また、ステップＦにてＩ1 ＜Ｉ2 の場合、ステッ
プＪにてＩ2 ≧Ｉ4 を判定し、偶数波形は右側と判断で
きＸ軸の正転が行なわれる（ステップＫ）。更に、ステ
ップＪにてＩ2 ＜Ｉ4 の場合、偶数波形は左側（奇数波
形は右側）と判断できＸ軸の逆転が行なわれる（ステッ
プＬ）。
の場合、誤差電流値以上の電流変化があるので、屈曲ワ
イヤ８が開先内にて片寄っていることになる。そこで、
Ｘ軸を例えばプラス方向（右側）に動かしてみる（ステ
ップＥ）。最初に得られた電流値Ｉ1 ，Ｉ2 を比較して
Ｉ2 ≦Ｉ1 の場合（ステップＦ）、第１サイクルの積分
値が大きいため、移動の結果Ｉ1 ≧Ｉ3 の関係（ステッ
プＧ）が生ずると、図５に示す波形のパターンにて奇数
波形は右側と判断でき、Ｘ軸の正転を行なう（ステップ
Ｈ）。また、Ｉ2 ≦Ｉ1 にてＩ3 ＞Ｉ1 の場合、奇数波
形は左側と判断でき、Ｘ軸の逆転となる（ステップ
Ｉ）。また、ステップＦにてＩ1 ＜Ｉ2 の場合、ステッ
プＪにてＩ2 ≧Ｉ4 を判定し、偶数波形は右側と判断で
きＸ軸の正転が行なわれる（ステップＫ）。更に、ステ
ップＪにてＩ2 ＜Ｉ4 の場合、偶数波形は左側（奇数波
形は右側）と判断できＸ軸の逆転が行なわれる（ステッ
プＬ）。
【００１６】以後同様のフローをくり返し、ステップＭ
にてＩn ，Ｉn+1 を求め、ステップＮにて｜Ｉn −Ｉ
n+1 ｜≦ΔＩmin を判定し、誤差少ない場合ステップＯ
にてＸ軸を停止し、誤差多いときステップＰにて奇数波
形が右側になるか否かを判断し、奇数波形が右側でＩ
n+1 ＞Ｉn （ステップＱ）ならばＸ軸は右へ（ステップ
Ｒ）、Ｉn+1 ≦Ｉn ならばＸ軸は左へ（ステップＳ）、
同様に奇数波形が左側でＩ n+1 ＜Ｉn の場合（ステップ
Ｔ）Ｘ軸は右へ（ステップＵ）、Ｉn+1 ≧Ｉn の場合Ｘ
軸は左へ（ステップＶ）移動される。
にてＩn ，Ｉn+1 を求め、ステップＮにて｜Ｉn −Ｉ
n+1 ｜≦ΔＩmin を判定し、誤差少ない場合ステップＯ
にてＸ軸を停止し、誤差多いときステップＰにて奇数波
形が右側になるか否かを判断し、奇数波形が右側でＩ
n+1 ＞Ｉn （ステップＱ）ならばＸ軸は右へ（ステップ
Ｒ）、Ｉn+1 ≦Ｉn ならばＸ軸は左へ（ステップＳ）、
同様に奇数波形が左側でＩ n+1 ＜Ｉn の場合（ステップ
Ｔ）Ｘ軸は右へ（ステップＵ）、Ｉn+1 ≧Ｉn の場合Ｘ
軸は左へ（ステップＶ）移動される。
【００１７】また、センタ倣いでなくあるシフト量平行
移動して動かしたい場合は、Ｉ1 またはＩ2 にシフト量
Ｉs を加算して考えれば良い。つまり、Ｉ1 ′＝Ｉ1 ＋
Ｉs とし前述のＩ1 をＩ1 ′と置き変える事で一定量の
シフトが可能となる。
移動して動かしたい場合は、Ｉ1 またはＩ2 にシフト量
Ｉs を加算して考えれば良い。つまり、Ｉ1 ′＝Ｉ1 ＋
Ｉs とし前述のＩ1 をＩ1 ′と置き変える事で一定量の
シフトが可能となる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、溶
接動作中に溶接線方向が変ってしまう場合でも、アーク
電流とトーチ位置とを関係づけて自動的に溶接線を倣っ
て溶接することが出来、正確かつ良好な溶接品質を容易
に保つ事が出来る。
接動作中に溶接線方向が変ってしまう場合でも、アーク
電流とトーチ位置とを関係づけて自動的に溶接線を倣っ
て溶接することが出来、正確かつ良好な溶接品質を容易
に保つ事が出来る。
【図１】本実施例の溶接倣い方法の制御を示すフローチ
ャート。
ャート。
【図２】図１の続きのフローチャート。
【図３】開先倣い装置の説明図。
【図４】屈曲ワイヤと開先壁面との位置関係を示す図。
【図５】図４に対応する電流波形図。
【図６】従来のオシレート軸を有する自動開先倣いの説
明図。
明図。
１ 溶接トーチ ２ 溶接ワイヤ ３ 開先 ４ 通電チップ ５ 溶接物 ６ 成形歯車 ７ Ｘ軸モータ ８ 屈曲ワイヤ ９ 制御装置 １０ 溶接電源 １１ 電流検出器
Claims (1)
- 【請求項１】 溶接ワイヤを成形歯車にて一定の幅とピ
ッチで繰返し屈曲形状に塑性変形させ、この変形により
アークを開先壁方向に一定の振幅でオシレートさせる屈
曲式ワイヤ送給における開先倣い制御方法において、 時間軸に対する電流又は電圧波形を得て、この波形の１
サイクルと２サイクルとのそれぞれの波形の積分値を求
めると共に、この積分値どおしの差を求め、この差の増
減値と増加又は減少の変化方向とにより上記溶接ワイヤ
位置の補正を行なうことを特徴とする開先倣い制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31491691A JPH05146877A (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 開先倣い制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31491691A JPH05146877A (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 開先倣い制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05146877A true JPH05146877A (ja) | 1993-06-15 |
Family
ID=18059190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31491691A Pending JPH05146877A (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 開先倣い制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05146877A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6596969B1 (en) | 1999-03-16 | 2003-07-22 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Method for guiding arc by laser, and arc guiding welding and device by the method |
-
1991
- 1991-11-28 JP JP31491691A patent/JPH05146877A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6596969B1 (en) | 1999-03-16 | 2003-07-22 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Method for guiding arc by laser, and arc guiding welding and device by the method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990209 |