JPH0647545A - 消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置 - Google Patents

消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置

Info

Publication number
JPH0647545A
JPH0647545A JP20217092A JP20217092A JPH0647545A JP H0647545 A JPH0647545 A JP H0647545A JP 20217092 A JP20217092 A JP 20217092A JP 20217092 A JP20217092 A JP 20217092A JP H0647545 A JPH0647545 A JP H0647545A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
wire feed
shape parameter
feed rate
distance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP20217092A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2638401B2 (ja
Inventor
Satoru Innami
哲 印南
Seiha Ou
静波 王
康司 ▲濱▼本
Yasushi Hamamoto
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP20217092A priority Critical patent/JP2638401B2/ja
Publication of JPH0647545A publication Critical patent/JPH0647545A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2638401B2 publication Critical patent/JP2638401B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 消耗電極式アーク溶接機において溶接品質の
安定化、信頼性の向上を図ることのできるワイヤ送給速
度制御装置を提供することを目的とする。 【構成】 電極・母材間距離算出器8へはシャント7を
介して溶接電流信号が、また速度検出器6を介してワイ
ヤ送給モータ3からのワイヤ送給速度信号が入力され
る。両者による電極・母材間距離の算出は実験的に求め
られた関係式を使って行う。ワイヤ送給速度調整器10
は電極・母材間距離の変化に対して形状パラメータ設定
器9で設定した形状パラメータ値が得られるワイヤ送給
速度を決定し、ワイヤ送給モータドライバ11に出力す
る。この動作を溶接中繰り返し行うことで電極・母材間
距離が変化する毎にワイヤ送給速度を調整して、脚長や
溶け込み深さなどのビード形状パラメータを形状パラメ
ータ設定器9で設定した値に保持することができ、溶接
品質や信頼性の向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は消耗電極(以下、ワイヤ
という)を自動送給して溶接を行う消耗電極式アーク溶
接法において、溶接品質の安定化、信頼性の向上を図る
ためのワイヤ送給速度制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】消耗電極式アーク溶接においてワイヤ送
給速度をどの程度に調整するかは溶接継ぎ手強度に直接
関連する重要な設定項目であり、溶接を行う前の段階で
脚長や溶け込み深さなど(以下、形状パラメータとい
う)が所定の仕様を満足しているかどうかを見ながら決
定される。しかも一旦設定しても、溶接中に電極・母材
間距離や継ぎ手ギャップなどの溶接施工状態が変化すれ
ば、その変化に伴ってビード形状パラメータも変化して
しまうので、都度ワイヤ送給速度調整を行っている。
【0003】従来、溶接作業者がトーチを持って行う半
自動溶接では、溶接施工状態が変化することが事前に判
っている場合はその溶接箇所で溶接作業者が再度調整を
行い、溶接を続行していた。この際の調整は溶接作業者
個々が経験的に持っている溶接施工状態の変化程度と調
整量との関係をもとにして行うので、個人差が大きく熟
練を要する調整である。また、溶接施工状態が変化して
いることが判らないまま溶接を行ってしまう場合もあ
る。この場合は形状パラメータが変化してしまい、溶接
継ぎ手強度に直接影響する。
【0004】ロボット溶接などの自動溶接では溶接施工
状態が変わるポイントに教示点を設けて教示点毎にワイ
ヤ送給速度を設定することが一般的である。この場合教
示点が多数になると設定作業が煩雑になると共に半自動
溶接と同様の問題点も有している。また、このような問
題点を解決するため最近CCDカメラなどによって溶接
中の溶融池形状をフィードバックし、その情報をもとに
ワイヤ送給速度や溶接速度などの調整可能要因を調整し
て形状パラメータをコントロールすることも行われてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】電極・母材間距離は上
記のように溶接品質に大きく影響するために一定に保っ
て溶接を行い形状パラメータが変わらないようにするの
が原則である。しかしながら複雑な溶接ワーク形状であ
るため溶接トーチが接近できなかったり、溶接ワークの
バラツキが有ったり、溶接中に熱歪が生じたりするので
実際には一定に保持することは困難である。このような
場合には形状パラメータが変化してしまうのでワイヤ送
給速度の再調整をその都度行う必要があるが、従来の方
法では電極・母材間距離の測定が事実上困難でありかつ
調整量に個人差が生じるなど正確な調整が行えない。ま
た、前記従来例のCCDカメラなどを使用した形状パラ
メータのコントロールは装置が大型化し取扱いにくくな
るため、適用範囲は限られる。
【0006】本発明は、従来の溶接中に発生する施工状
態の変化の大きな部分を占める電極・母材間距離の変化
に伴うワイヤ送給速度調整を自動的に、かつ溶接作業性
を阻害しないで行い、形状パラメータの均一化あるいは
一定値に保持する消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給
速度制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制
御装置は、溶接電流信号とワイヤ送給速度信号とを入力
として溶接中の電極・母材間距離を算出する電極・母材
間距離算出器と、溶け込み深さや脚長などの形状パラメ
ータ値を入力するための形状パラメータ設定器と、電極
・母材間距離算出器と形状パラメータ記憶器との信号を
入力としてワイヤ送給速度を制御するワイヤ送給速度調
整器とを備えてなるものである。ここで前記電極・母材
間距離算出器には溶接電流とワイヤ送給速度とを入力と
するファジィ推論器を含む。
【0008】また、本発明の別な手段は前記形状パラメ
ータ設定器の代わりに溶接中のビード形状パラメータ値
を算出する形状パラメータ算出器およびその算出結果を
随時記憶する形状パラメータ記憶器を備えてなるもので
ある。
【0009】
【作用】本発明ではまず溶接中の電極・母材間距離を電
極・母材間距離算出器で算出する。溶接中の電極・母材
間距離はアーク光が非常に強いため直接に実測すること
が困難である。そこで溶接現象的に他のパラメータと関
連づけて算出する。算出方法には短絡期間中のワイヤ抵
抗値より算出する方法もあるが、本発明ではより汎用性
の高い方法としてワイヤ送給速度と溶接電流値との関連
で算出する。この両者と電極・母材間距離の関係は溶融
ワイヤの移行形態に関連して複雑になるのでファジィ推
論法を用いて求める。
【0010】算出された電極・母材間距離に応じてワイ
ヤ送給速度を制御することにより形状パラメータ設定器
で設定したパラメータ値のビードが得られる。
【0011】また、ワイヤ送給速度と電極・母材間距離
とによってビード形状パラメータが得られるので、適切
なビード形状が得られたときのパラメータ値を形状パラ
メータ記憶器に記憶することにより上記の設定パラメー
タ値と同様の結果が得られる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図1を参照
しながら説明する。
【0013】図1においてワイヤ2はワイヤ送給モータ
3によって母材5の溶接箇所に向かって送給される。そ
して出力制御器1からの出力を電極4で給電され、その
エネルギーでワイヤが溶融し母材5に移行する。このよ
うにして溶接が行われる。
【0014】8は電極・母材間距離算出器であり、この
電極・母材間距離算出器8には、出力制御器1と母材5
との間に設けたシャント7を介して溶接電流信号が入力
され、また速度検出器6を介してワイヤ送給モータ3か
らのワイヤ送給速度信号が入力される。10はワイヤ送
給速度調整器であり、このワイヤ送給速度調整器10は
外部より形状パラメータ値を入力できる形状パラメータ
設定器9の出力と電極・母材間距離算出器8の出力とを
受けてワイヤ送給速度制御信号を出力し、ワイヤ送給モ
ータドライバ11を介してワイヤ送給モータ3を制御す
る。
【0015】以上のように構成された消耗電極式アーク
溶接機のワイヤ送給速度制御装置について、その動作を
説明する。
【0016】電極・母材間距離は前述したように溶接中
は直接測定することは困難である。そこで本実施例では
溶接電流とワイヤ送給速度との関係から電極・母材間距
離を算出する。この3者の関係は実験的には D=aI2L+bI+c ……(1) D:ワイヤ送給速度 L:電極・母材間距離 I:溶接電流 で表すことが出来るが、溶融ワイヤの母材への移行形態
が短絡移行であるかグロビュール移行であるかスプレー
移行であるかによって係数a,b,cの値が異なり、か
つこれらの各移行形態の境界が複雑である。このような
ことから本実施例ではファジィ推論によって電極・母材
間距離を算出する。
【0017】図2は1.2mmφのソリッドワイヤでの推
論ルールの一部を示す。図2において、前件部は電極・
母材間距離算出器8への溶接電流およびワイヤ送給速度
入力であり、後件部は算出結果としての電極・母材間距
離出力である。前件部の各曲線は各ルールに適合するラ
ベルのメンバーシップ関数であり、後件部の数字はシン
グルポールタイプのメンバーシップ関数の位置を示して
いる。したがって最初のルールは溶接電流がNLかつワ
イヤ送給速度がNLなら電極・母材間距離は36.1と
いうことを表している。
【0018】このようにして得られた電極・母材間距離
に対して形状パラメータ設定器9で設定した形状パラメ
ータ値が得られるワイヤ送給速度をワイヤ送給速度調整
器10で決定して、ワイヤ送給モータドライバ11に出
力する。ワイヤ送給速度の決定には実験的に求めた
(2)式を使用した。
【0019】 D=(dL+e)K−fL+g ……(2) K:ビード形状パラメータ値 係数d,e,f,gは制御目的となるビード形状パラメ
ータが脚長であるのか溶け込み深さであるのかによっ
て、また使用するワイヤ径によって変わる定数である。
【0020】以上のような動作を溶接中繰り返し行うこ
とで電極・母材間距離が変化する毎にワイヤ送給速度を
制御して、形状パラメータを形状パラメータ設定器9で
設定した値に保持することができる。
【0021】なお、本実施例ではワイヤ送給速度は速度
検出器6で検出して電極・母材間距離算出器8に入力し
ているが、ワイヤ送給速度調整器10あるいはワイヤ送
給モータドライバ11の出力をワイヤ送給速度に対応さ
せても良い。
【0022】図3は本発明の他の実施例である。この実
施例では上記実施例の形状パラメータ設定器9の部分を
形状パラメータ算出器12とこの形状パラメータ算出器
12の結果を随時記憶できる形状パラメータ記憶器13
で置き換える。
【0023】次に、この部分の動作を説明する。形状パ
ラメータ算出器12は電極・母材間距離信号と溶接電流
信号を入力して前述の実験式(2)を使用することで溶
接中の形状パラメータ値を算出することができる。そし
て溶接中に所定の形状パラメータが得られる条件で形状
パラメータ算出器12の結果を形状パラメータ記憶器1
3に記憶させる。形状パラメータ記憶器13の記憶値と
電極・母材間距離算出器8の出力信号とでワイヤ送給速
度調整器10は前記実施例と同様な動作をし、その結果
形状パラメータを形状パラメータ記憶器の記憶値に保持
することができる。
【0024】なお、電極・母材間距離算出器8によって
電極・母材間距離と溶接電流およびワイヤ送給速度の3
者の関係が判っているので、この関係を形状パラメータ
算出器12に組み込むと、形状パラメータ算出器12へ
の入力は溶接電流と電極・母材間距離の組み合わせ、ま
たは溶接電流とワイヤ送給速度の組み合わせとすること
ができる。
【0025】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば溶接中の電極・母材間距離の算出が可能とな
り、その結果にしたがってワイヤ送給速度を調整できる
ので電極・母材間距離の変化に起因して発生していた形
状パラメータの変化を無くすることができ、設定された
値のビード形状を得ることができる。このことにより溶
接品質の向上、安定化が果たせる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における消耗電極式アーク溶
接機のワイヤ送給速度制御装置の構成を示すブロック図
【図2】本発明の実施例における電極・母材間距離を算
出するためのファジィ推論ルールの一部を説明する説明
【図3】本発明の他の実施例における消耗電極式アーク
溶接機のワイヤ送給速度制御装置の構成を示すブロック
【符号の説明】
6 速度検出器 7 シャント 8 電極・母材間距離算出器 9 形状パラメータ設定器 10 ワイヤ送給速度調整器 12 形状パラメータ算出器 13 形状パラメータ記憶器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶接電流信号とワイヤ送給速度信号を入力
    として溶接中の電極・母材間距離を算出する電極・母材
    間距離算出器と、溶け込み深さや脚長などの形状パラメ
    ータ値を設定する形状パラメータ設定器と、前記電極・
    母材間距離算出器と前記形状パラメータ設定器の各出力
    信号を入力としてワイヤ送給速度を調整するワイヤ送給
    速度調整器とを備え、電極・母材間距離の変化に対応し
    てワイヤ送給速度を制御する消耗電極式アーク溶接機の
    ワイヤ送給速度制御装置。
  2. 【請求項2】電極・母材間距離算出器は溶接電流信号と
    ワイヤ送給速度信号とを入力とするファジィ推論器であ
    る請求項1記載の消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給
    速度制御装置。
  3. 【請求項3】溶接電流信号とワイヤ送給速度信号とを入
    力として溶接中の電極・母材間距離を算出する電極・母
    材間距離算出器と、前記電極・母材間距離算出器の出力
    信号と溶接電流とを入力として溶け込み深さや脚長など
    の形状パラメータ値を算出する形状パラメータ算出器
    と、前記形状パラメータ算出器により算出された形状パ
    ラメータ値を随時記憶する形状パラメータ記憶器と、前
    記電極・母材間距離算出器と形状パラメータ記憶器との
    信号を入力としてワイヤ送給速度を制御するワイヤ送給
    速度調整器とを備え、電極・母材間距離の変化に対応し
    てワイヤ送給速度を制御する消耗電極式アーク溶接機の
    ワイヤ送給速度制御装置。
JP20217092A 1992-07-29 1992-07-29 消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置 Expired - Fee Related JP2638401B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20217092A JP2638401B2 (ja) 1992-07-29 1992-07-29 消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20217092A JP2638401B2 (ja) 1992-07-29 1992-07-29 消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0647545A true JPH0647545A (ja) 1994-02-22
JP2638401B2 JP2638401B2 (ja) 1997-08-06

Family

ID=16453127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20217092A Expired - Fee Related JP2638401B2 (ja) 1992-07-29 1992-07-29 消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2638401B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003101658A1 (en) * 2002-06-03 2003-12-11 University Of Wollongong Control method and system for metal arc welding

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003101658A1 (en) * 2002-06-03 2003-12-11 University Of Wollongong Control method and system for metal arc welding
US7705270B2 (en) 2002-06-03 2010-04-27 University Of Wollongong Control method and system for metal arc welding

Also Published As

Publication number Publication date
JP2638401B2 (ja) 1997-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05329645A (ja) アークセンサモニター装置及びその使用方法
US4825038A (en) Method for controlling gas metal arc welding
US20210023642A1 (en) Systems and methods for adaptive control of wire preheating
EP0868959A1 (en) Pulse arc welding apparatus
US10766089B2 (en) Heat input control for welding systems
JP7045243B2 (ja) コンピュータプログラム、溶接情報算出装置、溶接トーチ、溶接電源、溶接システム
US4302656A (en) Controlling the operations of an electric arc welder
CN112423926B (zh) 包括消耗性焊丝的电弧焊接方法
JP7303383B2 (ja) 溶接シームを溶接するための方法および装置
JP2638401B2 (ja) 消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置
US5347105A (en) Welding controller
US6388233B1 (en) Method and apparatus for arc welding with melting electrode
CN114728362A (zh) 气体保护电弧焊接的输出控制方法、焊接系统、焊接电源以及焊接控制装置
KR20220044812A (ko) 용접 공정 및 용접 공정을 실행하기 위한 용접 장치
JP3186539B2 (ja) アーク溶接の溶滴移行形態設定管理装置
JP3813732B2 (ja) パルスアーク溶接の制御方法及び装置
JP3115173B2 (ja) 消耗電極式アーク溶接機のワイヤ送給速度制御装置
JPS63268573A (ja) 自動溶接機の経路補正方法とその装置
Boo et al. A self-organizing fuzzy control of weld pool size in GMA welding processes
JPH064194B2 (ja) アーク溶接ロボットによる溶接方法
JPH10175067A (ja) セルフシールドアーク溶接方法
JPS6315068B2 (ja)
JPS5868472A (ja) 消耗電極式ア−ク溶接装置
JPS5849354B2 (ja) ジドウヨウセツソウチ ニ オケル ヨウセツヘツド ノ ソウコウセイギヨホウホウ
JP2004276055A (ja) 溶接装置及び溶接方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080425

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090425

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100425

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110425

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120425

Year of fee payment: 15

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees