JPH06126453A - 溶接条件自動選定方法 - Google Patents
溶接条件自動選定方法Info
- Publication number
- JPH06126453A JPH06126453A JP27827792A JP27827792A JPH06126453A JP H06126453 A JPH06126453 A JP H06126453A JP 27827792 A JP27827792 A JP 27827792A JP 27827792 A JP27827792 A JP 27827792A JP H06126453 A JPH06126453 A JP H06126453A
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- JP
- Japan
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- welding
- conditions
- bead
- arc
- selecting
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶接施工に当り入熱、ビード形状、アーク現
象を判明して溶接の予測や適否を判断する。 【構成】 被溶接材、開先形状、溶接姿勢、溶接法、及
び溶材を設定して溶接施工条件を選定し、更に入熱、ビ
ード形状、アーク現象図を得たものである。
象を判明して溶接の予測や適否を判断する。 【構成】 被溶接材、開先形状、溶接姿勢、溶接法、及
び溶材を設定して溶接施工条件を選定し、更に入熱、ビ
ード形状、アーク現象図を得たものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アーク溶接の施工条件
の選定方法に関する。
の選定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来、アーク溶接において溶
接施工条件の選定システムでは、施工条件とビード形状
の累層図のみ出力している現状である。しかし、溶接施
工に当っては、施工条件やビード形状累層図の他に溶接
時の入熱やビード形状、アーク現象が判明すれば、溶接
結果の予測や溶接条件の適否の判断に利用できて非常に
有益である。
接施工条件の選定システムでは、施工条件とビード形状
の累層図のみ出力している現状である。しかし、溶接施
工に当っては、施工条件やビード形状累層図の他に溶接
時の入熱やビード形状、アーク現象が判明すれば、溶接
結果の予測や溶接条件の適否の判断に利用できて非常に
有益である。
【０００３】本発明は、上述の問題に鑑み、更に多くの
データに基づき溶接施工条件を選定する方法の提供を目
的とする。
データに基づき溶接施工条件を選定する方法の提供を目
的とする。
【０００４】
【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、アーク溶接の溶接条件を選定するに当り、オペ
レータの指令により操作部から溶接条件を選定して必要
な情報である被溶接材、開先形状、溶接姿勢、溶接法、
及び溶材を設定し、溶接データや処理結果を一時記憶す
る記憶部の情報と上記設定した条件とによりオペレータ
の指令に基づき演算処理を制御部にて行ない、表示部又
は記録部に溶接施工条件、入熱、ビード形状、アーク現
象、ビード積層図を必要に応じて出力することを特徴と
する。
発明は、アーク溶接の溶接条件を選定するに当り、オペ
レータの指令により操作部から溶接条件を選定して必要
な情報である被溶接材、開先形状、溶接姿勢、溶接法、
及び溶材を設定し、溶接データや処理結果を一時記憶す
る記憶部の情報と上記設定した条件とによりオペレータ
の指令に基づき演算処理を制御部にて行ない、表示部又
は記録部に溶接施工条件、入熱、ビード形状、アーク現
象、ビード積層図を必要に応じて出力することを特徴と
する。
【０００５】
【作用】入熱ＱはＱ（Ｊ／cm）＝ｉ（Ａ）・Ｖ（Ｖ）／
ｗ．ｓ（cm／sec ）にて定義されているので、溶接施工
条件であるアーク電流ｉ、溶接電圧Ｖ、溶接速度ｗ．ｓ
が決まればＱが求まる。また、溶接ビード形状は、隅肉
溶接の場合、次式［数１］にて計算できる。
ｗ．ｓ（cm／sec ）にて定義されているので、溶接施工
条件であるアーク電流ｉ、溶接電圧Ｖ、溶接速度ｗ．ｓ
が決まればＱが求まる。また、溶接ビード形状は、隅肉
溶接の場合、次式［数１］にて計算できる。
【０００６】
【数１】
【０００７】ここで、ρは溶接金属の密度、ｇは重力加
速度、σは溶接金属の表面張力、ｘ，ｙ，α，Ｒ0 は図
３に示す座標軸ｘ，ｙにおいてビード形状の接線とｙ軸
との角度αならびに曲率１／Ｒ0 を示す。なお、本計算
資料としては、溶接学会誌第４５巻（１９７６）第２号
「肉盛および隅肉溶接現象に関する基礎的研究（第２
報）」に開示がある。
速度、σは溶接金属の表面張力、ｘ，ｙ，α，Ｒ0 は図
３に示す座標軸ｘ，ｙにおいてビード形状の接線とｙ軸
との角度αならびに曲率１／Ｒ0 を示す。なお、本計算
資料としては、溶接学会誌第４５巻（１９７６）第２号
「肉盛および隅肉溶接現象に関する基礎的研究（第２
報）」に開示がある。
【０００８】したがって、図３のようにｘｙ座標軸をと
り、ｘの初期値ｘ0 ＝０，ｙの初期値ｙ0 ＝０を与える
と、ｆ（ｙ）及びｄｙ／ｄｘより、（ｘi ｙi ）（i ＝
１，２，・・・、ｎ）が求まり、各点をつなぎ合わせる
と隅肉溶接ビードのプロフィールが得られる。
り、ｘの初期値ｘ0 ＝０，ｙの初期値ｙ0 ＝０を与える
と、ｆ（ｙ）及びｄｙ／ｄｘより、（ｘi ｙi ）（i ＝
１，２，・・・、ｎ）が求まり、各点をつなぎ合わせる
と隅肉溶接ビードのプロフィールが得られる。
【０００９】ワイヤ突出し長さとアーク長などのアーク
状態を求めるには図４に示すアルゴリズムによる。すな
わち、図４において、溶接条件からｉ，Ｖ，ｌ（チップ
母材間距離）が設定されると、ワイヤ溶融速度Ｖe をＶ
e ＝ｆ1 （ｉ，ｌe ）（ｌeはワイヤ突出し長）より演
算する。ついで、ワイヤ突出部の電圧降下Ｖe をＶe＝
ｆ2 （ｌe ・ｉ，Ｖe ）より演算する。更に、実際のア
ーク電圧Ｖa をＶa ＝ｆ3 （Ｖ，Ｖe ）にて演算し、ア
ーク長ｌa をｌa ＝ｆ4 （Ｖa ，ｉ）にて演算する。ま
た、ワイヤ突出し長ｌe をｌe ＝ｆ5 （ｌ，ｌa ）にて
求める。ワイヤ突出し長Δｌe ＝ｌen−ｌen-1（ｎはｎ
回目の演算）としきい値ｈとを比較し、Δｌe が小さい
場合にはｉ，Ｖ，ｌa ，ｌe の表示を行ない、逆に大き
い場合にはＶe の演算まで戻る。なお、この図４に示す
フローチャートで最初ワイヤ突出し長ｌe は不明である
のでｌe をｌで代用し、ｌe が収束するまでフローチャ
ートの閉ループをくり返す。
状態を求めるには図４に示すアルゴリズムによる。すな
わち、図４において、溶接条件からｉ，Ｖ，ｌ（チップ
母材間距離）が設定されると、ワイヤ溶融速度Ｖe をＶ
e ＝ｆ1 （ｉ，ｌe ）（ｌeはワイヤ突出し長）より演
算する。ついで、ワイヤ突出部の電圧降下Ｖe をＶe＝
ｆ2 （ｌe ・ｉ，Ｖe ）より演算する。更に、実際のア
ーク電圧Ｖa をＶa ＝ｆ3 （Ｖ，Ｖe ）にて演算し、ア
ーク長ｌa をｌa ＝ｆ4 （Ｖa ，ｉ）にて演算する。ま
た、ワイヤ突出し長ｌe をｌe ＝ｆ5 （ｌ，ｌa ）にて
求める。ワイヤ突出し長Δｌe ＝ｌen−ｌen-1（ｎはｎ
回目の演算）としきい値ｈとを比較し、Δｌe が小さい
場合にはｉ，Ｖ，ｌa ，ｌe の表示を行ない、逆に大き
い場合にはＶe の演算まで戻る。なお、この図４に示す
フローチャートで最初ワイヤ突出し長ｌe は不明である
のでｌe をｌで代用し、ｌe が収束するまでフローチャ
ートの閉ループをくり返す。
【００１０】溶接施工条件は予め代表的な溶接条件が記
憶部に登録されており、被溶接材、開先形状、溶接姿
勢、溶接法、および溶材を与えると、データベースから
検索して一つの施工条件を提供するが、この条件を変更
したいとき変更したいパラメータを設定しなおすと自動
的にその他のパラメータの適正値を演算して提供する。
たとえば、溶接電流を変えた時は溶接速度、溶接速度を
変えた時は溶接電流の適正値を示す。また、ビード積層
図は、図６に示すように前述の溶接条件で施工した場合
のビード積層状態のおおよその形状が示される。
憶部に登録されており、被溶接材、開先形状、溶接姿
勢、溶接法、および溶材を与えると、データベースから
検索して一つの施工条件を提供するが、この条件を変更
したいとき変更したいパラメータを設定しなおすと自動
的にその他のパラメータの適正値を演算して提供する。
たとえば、溶接電流を変えた時は溶接速度、溶接速度を
変えた時は溶接電流の適正値を示す。また、ビード積層
図は、図６に示すように前述の溶接条件で施工した場合
のビード積層状態のおおよその形状が示される。
【００１１】
【実施例】ここで、図１，図２を主に用いて本発明の実
施例を説明する。図１は本発明法のためのブロック図で
あり、１は通常キーボードからなる操作部で、オペレー
タによる処理の場合、データ等を与えるものである。２
は、操作部１からの指示を解明し実際の処理、演算を行
なう制御部である。また、３は、溶接に関するデータや
ノウハウの記憶部である。４は、操作部１と制御部２と
の入出力、処理結果、図形などの表示部、また、５は、
表示部４の内容をハードコピーにするための記録部であ
る。
施例を説明する。図１は本発明法のためのブロック図で
あり、１は通常キーボードからなる操作部で、オペレー
タによる処理の場合、データ等を与えるものである。２
は、操作部１からの指示を解明し実際の処理、演算を行
なう制御部である。また、３は、溶接に関するデータや
ノウハウの記憶部である。４は、操作部１と制御部２と
の入出力、処理結果、図形などの表示部、また、５は、
表示部４の内容をハードコピーにするための記録部であ
る。
【００１２】かかる図１に示すブロックにてオペレータ
からの指示を行なう処理、選択処理、等の処理工程を図
２に示す。すなわち、オペレータは、操作部１にて表示
部４を参照しつつ設定処理をまず行なう。最初はブロッ
ク６にて示す如く化学成分及び板厚の被溶接材を設定
し、ついで、ブロック７にて被溶接材の開先形状（隅
肉，Ｉ型突合せ，Ｖ型突合せ，Ｘ型突合せ，Ｌ型突合
せ）を設定する。その後、ブロック８にて溶接姿勢（水
平下向，水平横向，立向下進，立向上進，上向）を設定
する。ブロック９では、溶接方法（ＣＯ2 溶接，ＭＡＧ
溶接，ＳＡＷ，エレクトロガスアーク溶接）を設定す
る。そして、ブロック１０にて溶材（シールドガス：Ｃ
Ｏ2 ，ＣＯ2 ＋Ａｒ、芯線：ソリッド，コアード，線
径）を設定する。
からの指示を行なう処理、選択処理、等の処理工程を図
２に示す。すなわち、オペレータは、操作部１にて表示
部４を参照しつつ設定処理をまず行なう。最初はブロッ
ク６にて示す如く化学成分及び板厚の被溶接材を設定
し、ついで、ブロック７にて被溶接材の開先形状（隅
肉，Ｉ型突合せ，Ｖ型突合せ，Ｘ型突合せ，Ｌ型突合
せ）を設定する。その後、ブロック８にて溶接姿勢（水
平下向，水平横向，立向下進，立向上進，上向）を設定
する。ブロック９では、溶接方法（ＣＯ2 溶接，ＭＡＧ
溶接，ＳＡＷ，エレクトロガスアーク溶接）を設定す
る。そして、ブロック１０にて溶材（シールドガス：Ｃ
Ｏ2 ，ＣＯ2 ＋Ａｒ、芯線：ソリッド，コアード，線
径）を設定する。
【００１３】ブロック６から１０までの設定の結果、再
設定の要否をブロック１１にて選択する。この後、ブロ
ック６〜１０の設定に基づき、施工条件の処理、入熱の
演算処理、ビード積層図の表示処理、ビード形状の表
示、アーク現象図の表示の少なくとも一つの処理をブロ
ック１２にて選択する。選択の結果、ブロック１３にて
施工条件の処理が選択されると、溶接電流（ｉ）、溶接
電圧（Ｖ）、溶接速度（ｗ．ｓ）、チップ母材間距離
（ｌ）が提示される。この時、提示された溶接条件が満
足すべきものでない場合はブロック４にて溶接電流又は
溶接速度を操作部から希望値へ設定変更することができ
る。溶接電流を希望値へ変更した時は変更前とビード形
状が等価になるように溶接速度が演算され提示される。
溶接速度を希望値へ変更した時は同様に溶接電流が演算
され提示される。溶接電圧は溶接電流が設定されると適
正値が選定される。又、チップ−母材間距離も同様であ
る。ブロック１４にて処理の選択へ移った場合には、他
の処理を選択するかエンドかの選択を行なう。
設定の要否をブロック１１にて選択する。この後、ブロ
ック６〜１０の設定に基づき、施工条件の処理、入熱の
演算処理、ビード積層図の表示処理、ビード形状の表
示、アーク現象図の表示の少なくとも一つの処理をブロ
ック１２にて選択する。選択の結果、ブロック１３にて
施工条件の処理が選択されると、溶接電流（ｉ）、溶接
電圧（Ｖ）、溶接速度（ｗ．ｓ）、チップ母材間距離
（ｌ）が提示される。この時、提示された溶接条件が満
足すべきものでない場合はブロック４にて溶接電流又は
溶接速度を操作部から希望値へ設定変更することができ
る。溶接電流を希望値へ変更した時は変更前とビード形
状が等価になるように溶接速度が演算され提示される。
溶接速度を希望値へ変更した時は同様に溶接電流が演算
され提示される。溶接電圧は溶接電流が設定されると適
正値が選定される。又、チップ−母材間距離も同様であ
る。ブロック１４にて処理の選択へ移った場合には、他
の処理を選択するかエンドかの選択を行なう。
【００１４】次に、ブロック１５にて入熱演算処理が選
択されると、前述の前工程で選定された溶接施工条件で
の入熱Ｑが演算され提示される。Ｑは前述の如く次式で
定義される。 Ｑ＝ｉ・Ｖ／ｗ．ｓ 次に、ブロック１７にてビード積層図処理が選択される
と、最初に選定された溶接条件で施工した時の隅肉溶接
ビードの積層略図を作成する。一例を図６に示す。ブロ
ック１９にてビード形状図処理が選択されると、図３に
示す前記［数１］の処理が行なわれる。更に、ブロック
２１にてアーク現象図が処理されると、前述した図４に
示す手法によりアーク長ｌa とワイヤ突出し長ｌe を演
算し図５の如く図示する。なお、ｆ1 〜ｆ5 の一例を、
ワイヤψ１，２のソリッドの場合につき、あげる。 ｆ1 （ｉ，ｌe ）＝０．３２３×ｉ＋４．６２×１０-5×ｌe ×ｉ2 ＝Ｖe ｆ2 （ｌe ，ｉ，Ｖe ）＝０．８３１×１０-3×ｌe ×ｉ−２．１５×Ｖe ／ ｉ＝Ｖe ｆ3 （Ｖ，Ｖe ）＝Ｖ−Ｖe ＝Ｖa ｆ4 （Ｖa ，ｉ）＝（Ｖa −０．０２５×ｉ−１２．７）／２．４＝ｌa ｆ5 （ｌ，ｌa ）＝ｌ−ｌa ＝ｌe 図２において、ブロック１６，１８，２０，２２は、設
定処理や処理の選択について選択判定ブロックである。
このようにして、施工条件の処理、入熱演算処理、ビー
ド積層図処理、ビード形状図処理、アーク現象図処理は
任意に選択及び組合すことができる。
択されると、前述の前工程で選定された溶接施工条件で
の入熱Ｑが演算され提示される。Ｑは前述の如く次式で
定義される。 Ｑ＝ｉ・Ｖ／ｗ．ｓ 次に、ブロック１７にてビード積層図処理が選択される
と、最初に選定された溶接条件で施工した時の隅肉溶接
ビードの積層略図を作成する。一例を図６に示す。ブロ
ック１９にてビード形状図処理が選択されると、図３に
示す前記［数１］の処理が行なわれる。更に、ブロック
２１にてアーク現象図が処理されると、前述した図４に
示す手法によりアーク長ｌa とワイヤ突出し長ｌe を演
算し図５の如く図示する。なお、ｆ1 〜ｆ5 の一例を、
ワイヤψ１，２のソリッドの場合につき、あげる。 ｆ1 （ｉ，ｌe ）＝０．３２３×ｉ＋４．６２×１０-5×ｌe ×ｉ2 ＝Ｖe ｆ2 （ｌe ，ｉ，Ｖe ）＝０．８３１×１０-3×ｌe ×ｉ−２．１５×Ｖe ／ ｉ＝Ｖe ｆ3 （Ｖ，Ｖe ）＝Ｖ−Ｖe ＝Ｖa ｆ4 （Ｖa ，ｉ）＝（Ｖa −０．０２５×ｉ−１２．７）／２．４＝ｌa ｆ5 （ｌ，ｌa ）＝ｌ−ｌa ＝ｌe 図２において、ブロック１６，１８，２０，２２は、設
定処理や処理の選択について選択判定ブロックである。
このようにして、施工条件の処理、入熱演算処理、ビー
ド積層図処理、ビード形状図処理、アーク現象図処理は
任意に選択及び組合すことができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明の如く本発明では次の効果があ
る。 １．被溶接材、開先形状、溶接姿勢、溶接法および溶材
を入力することにより自動的に溶接施工条件が選定さ
れ、人手による条件検索の手間が省かれる。 ２．溶接施工条件の他に入熱量、ビード形状、アーク現
象図が得られ、溶接前に溶接のシミュレーションにより
溶接結果を予測することができ、溶接条件の適否の判断
に利用できる。
る。 １．被溶接材、開先形状、溶接姿勢、溶接法および溶材
を入力することにより自動的に溶接施工条件が選定さ
れ、人手による条件検索の手間が省かれる。 ２．溶接施工条件の他に入熱量、ビード形状、アーク現
象図が得られ、溶接前に溶接のシミュレーションにより
溶接結果を予測することができ、溶接条件の適否の判断
に利用できる。
【図１】本発明方法の説明のためのブロック図。
【図２】一実施例方法のフローチャート。
【図３】ビード形状演算時の座標軸図。
【図４】アーク長、ワイヤ突出し長の処理フローチャー
ト。
ト。
【図５】アーク現象図。
【図６】ビード積層図。
１ 操作部 ２ 制御部 ３ 記憶部 ４ 表示部 ５ 記録部
Claims (1)
- 【請求項１】 アーク溶接の溶接条件を選定するに当
り、オペレータの指令により操作部から溶接条件を選定
して必要な情報である被溶接材、開先形状、溶接姿勢、
溶接法、及び溶材を設定し、 溶接データや処理結果を一時記憶する記憶部の情報と上
記設定した条件とによりオペレータの指令に基づき演算
処理を制御部にて行ない、 表示部又は記録部に溶接施工条件、入熱、ビード形状、
アーク現象、ビード積層図を必要に応じて出力する、 ようにした溶接条件自動選定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27827792A JPH06126453A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 溶接条件自動選定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27827792A JPH06126453A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 溶接条件自動選定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06126453A true JPH06126453A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17595111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27827792A Withdrawn JPH06126453A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 溶接条件自動選定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06126453A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001041965A1 (fr) * | 1999-12-10 | 2001-06-14 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Dispositif de soudage automatique et dispositif de formation professionnelle au soudage |
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| JP2008200691A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Daihen Corp | アーク溶接のビード形状シミュレーション装置 |
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-
1992
- 1992-10-16 JP JP27827792A patent/JPH06126453A/ja not_active Withdrawn
Cited By (22)
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