JPH08206834A - Groove width copying method - Google Patents

Groove width copying method

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JPH08206834A
JPH08206834A JP3910695A JP3910695A JPH08206834A JP H08206834 A JPH08206834 A JP H08206834A JP 3910695 A JP3910695 A JP 3910695A JP 3910695 A JP3910695 A JP 3910695A JP H08206834 A JPH08206834 A JP H08206834A
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welding
root gap
weaving
width
increase
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Masayuki Shigeyoshi
正之 重吉
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Abstract

PURPOSE: To provide the groove width copying method capable of preventing welding quality from lowering. CONSTITUTION: A root gap G1 at welding start point is detected, weaving is executed while a weaving width W1 is controlled corresponding to the root gap G1. The reference value G0, which is corrected so that the increase of root gap G2 is difficult to detect at increasing the weaving width W and the increase of root gap G2 is easy to detect at decreasing weaving width W, is compared with the electric quantity at weaving, thus, increase/decrease of root gap is detected, the groove width copying is executed with controlling weaving width corresponding to increase/decrease of root gap.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ルートギャップの増減
に対応するようにウィービング幅を制御して開先幅倣い
を行う開先幅倣い方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a groove width copying method for controlling a groove width by controlling a weaving width so as to cope with an increase or decrease in a root gap.

【0002】[0002]

【従来の技術】アーク溶接により突き合わせ溶接や隅肉
溶接を行う際には、溶接金属を平坦に形成して内部欠陥
を少なくするため、通常、溶接電極を溶接線に対して左
右方向にウィービングさせながら溶接するウィービング
溶接が採用されるようになっている。
2. Description of the Related Art When performing butt welding or fillet welding by arc welding, the welding electrode is usually weaved in the left-right direction with respect to the welding line in order to form the weld metal flat and reduce internal defects. While weaving welding is adopted.

【0003】上記のウィービング溶接は、アーク溶接ロ
ボットに対して予め溶接開始点、溶接終了点および溶接
条件(例えばウィービング幅や余盛り高さ、基準ルート
ギャップ等の開先情報)を教示しておき、これらの教示
データを再生してアーク溶接ロボットを作動させること
により実施されるようになっている。
In the above-mentioned weaving welding, a welding start point, a welding end point, and welding conditions (for example, groove information such as weaving width, surplus height, reference route gap, etc.) are taught to an arc welding robot in advance. The teaching data is reproduced to operate the arc welding robot.

【0004】ところで、開先の状態は、ワークの開先加
工や仮づけ精度のばらつき、溶接中の熱歪み等の要因に
より変動し、溶接の当初または途中から開先情報と一致
しないことが多く、開先情報を単に再生してウィービン
グ溶接しただけでは、余盛り高さを一定とした良好な溶
接品質を安定して得ることができない。従って、従来
は、例えば特開昭61−293675号公報に開示され
ているように、ウィービング両端でのアークの電気量
(電流・電圧)が所定の基準値となるようにウィービン
グ幅を制御する開先幅倣い方法によって、ウィービング
幅が開先状態の変動に対応して変更されるようになって
いる。
The groove state fluctuates due to factors such as groove machining of workpieces, variations in tacking accuracy, and thermal strain during welding, and often does not match the groove information from the beginning or the middle of welding. By simply reproducing the groove information and performing the weaving welding, it is not possible to stably obtain good welding quality with a constant extra height. Therefore, conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-293675, an opening for controlling the weaving width so that the electric quantity (current / voltage) of the arc at both ends of the weaving becomes a predetermined reference value. By the tip width copying method, the weaving width is changed in response to the change in the groove state.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の開先幅倣い方法では、図15(a)・(b)に示す
ように、溶接開始点における開先情報の基準ルートギャ
ップG0よりも実際のワーク51・51のルートギャッ
プG1の方が大きい場合、基準ルートギャップG0に対
応したウィービング幅がルートギャップG1に追従する
までに偏差が生じることになり、溶接開始点付近の領域
における溶接品質が低下したものになるという問題があ
る。
However, in the above-described conventional groove width copying method, as shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b), it is more practical than the reference root gap G0 of the groove information at the welding start point. When the root gap G1 of the workpieces 51 and 51 is larger, a deviation occurs until the weaving width corresponding to the reference root gap G0 follows the root gap G1, and the welding quality in the region near the welding start point There is a problem that it will be lowered.

【0006】また、ウィービング幅をルートギャップに
追従させると、溶接品質に関係する余盛り高さが減少す
るという問題もある。そこで、ウィービング幅の変動に
応じて溶接速度を制御する方法を採用することによっ
て、余盛り高さを一定にすることが可能であるが、この
場合には、溶接速度の変化がルートギャップの検出に影
響して開先幅倣い制御が不安定になり、結果として溶接
途中の領域において溶接品質が低下するという問題があ
る。
Further, if the weaving width is made to follow the root gap, there is also a problem that the excess height related to welding quality is reduced. Therefore, by adopting the method of controlling the welding speed according to the variation of the weaving width, it is possible to make the surplus height constant, but in this case, the change of the welding speed depends on the detection of the root gap. And the groove width control becomes unstable, and as a result, there is a problem that the welding quality deteriorates in the region during welding.

【0007】即ち、図16(a)〜(c)に示すよう
に、ウィービング幅W1を増大させる際に、余盛り高さ
の減少を防止するように溶接速度を低下させると、アー
ク点が溶接プールの後方に位置して溶接トーチ53がA
位置からB位置に存在する状態となる。従って、B位置
においては、見かけのルートギャップが増大した状態と
なるため、ウィービング幅W1をさらに増大させること
になり、最悪の場合には、ウィービング幅の増大と溶接
速度の低下とが繰り返されることによって、溶接電極の
制御が発散することになる。
That is, as shown in FIGS. 16 (a) to 16 (c), when the weaving width W1 is increased, if the welding speed is reduced so as to prevent the reduction of the extra height, the arc point is welded. Welding torch 53 is located at the rear of the pool.
The state exists from the position to the B position. Therefore, at the position B, since the apparent root gap is increased, the weaving width W1 is further increased. In the worst case, the weaving width is increased and the welding speed is decreased. This causes the control of the welding electrode to diverge.

【0008】そこで、特開平5−245636号公報に
は、余盛り高さとルートギャップとの関係を解析し、溶
接速度の変化がルートギャップの検出に影響しない範囲
を特定し、この範囲において開先幅倣い制御を行う方法
が開示されている。ところが、この場合には、ワークの
熱変形や仮付けミス等により上述の範囲を越えたときに
開先幅倣いが不安定になって溶接品質が低下するという
問題がある。
[0008] Therefore, in Japanese Patent Laid-Open No. 245636/1993, the relationship between the excess height and the root gap is analyzed, and the range in which the change in the welding speed does not affect the detection of the root gap is specified. A method for performing width copying control is disclosed. However, in this case, there is a problem that the groove width profile becomes unstable and the welding quality is deteriorated when the work exceeds the above range due to thermal deformation of the work, provisional attachment error, or the like.

【0009】従って、本発明は、溶接品質の低下を防止
することができる開先幅倣い方法を提供しようとするも
のである。
Therefore, the present invention is intended to provide a groove width copying method capable of preventing deterioration of welding quality.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、請求項1の開先幅倣い方法は、溶接開始点における
ルートギャップを検出し、該ルートギャップに対応する
ウィービング幅とした後、該ウィービング幅をルートギ
ャップの増減に対応するように制御して開先幅倣いを行
うことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, a groove width tracing method according to a first aspect of the present invention detects a root gap at a welding start point and sets a weaving width corresponding to the root gap, The groove width is controlled by controlling the weaving width so as to correspond to the increase or decrease of the root gap.

【0011】また、請求項2の開先幅倣い方法は、ウィ
ービング時の電気量と基準値とを比較することによりル
ートギャップの増減を検出し、該ルートギャップの増減
に対応するようにウィービング幅を制御しながら余盛り
高さを一定に制御するものであり、上記基準値は、ウィ
ービング幅を増大させたときにルートギャップの増大を
検出し難いように補正される一方、ウィービング幅を減
少させたときにルートギャップの増大を検出し易いよう
に補正されることを特徴としている。
According to the groove width tracing method of the second aspect, an increase / decrease in the root gap is detected by comparing the electric quantity during weaving with a reference value, and the weaving width is adjusted so as to correspond to the increase / decrease in the root gap. The above reference value is corrected so that it is difficult to detect the increase in the root gap when the weaving width is increased, while the weaving width is decreased. It is characterized in that it is corrected so that it is easy to detect an increase in the root gap.

【0012】[0012]

【作用】請求項1の構成によれば、溶接開始点における
ルートギャップを検出し、このルートギャップに対応す
るウィービング幅とした後、開先幅倣いを行うようにな
っているため、溶接開始点におけるルートギャップが、
想定したルートギャップよりも大きなものであっても、
溶接開始点付近の領域における溶接品質の低下を防止す
ることが可能になっている。
According to the first aspect of the invention, since the root gap at the welding start point is detected and the weaving width corresponding to the root gap is detected, the groove width is traced. The route gap in
Even if it is larger than the expected route gap,
It is possible to prevent the deterioration of the welding quality in the region near the welding start point.

【0013】また、請求項2の構成によれば、ウィービ
ング幅を増大させたときにルートギャップの増大を検出
し難いように基準値が補正されるようになっているた
め、余盛り高さを一定に制御することにより見かけのル
ートギャップが増大した場合でも、この増大分を基準値
の補正により差し引くことが可能になり、結果として溶
接途中の領域における溶接品質の低下を防止することが
可能になっている。さらに、ワークの熱変形や仮付けミ
ス等によりルートギャップの増減が顕著になった場合で
も、基準値を基にしてルートギャップの増減を検出する
ため、開先幅倣いが不安定になって溶接品質が低下する
こともない。
According to the second aspect of the present invention, the reference value is corrected so that it is difficult to detect the increase in the root gap when the weaving width is increased. Even if the apparent root gap increases due to constant control, this increase can be subtracted by correcting the reference value, and as a result it is possible to prevent deterioration of the welding quality in the region during welding. Has become. In addition, even if the increase or decrease in the root gap becomes noticeable due to the thermal deformation of the workpiece or a mistake in tacking, the increase or decrease in the root gap is detected based on the reference value. There is no loss of quality.

【0014】[0014]

【実施例】本発明の一実施例を図1ないし図14を用い
て説明する。本実施例に係る開先幅倣い方法は、図2に
示すように、アーク溶接ロボット1がロボット制御盤2
により制御されながら溶接する際に実施されるようにな
っている。アーク溶接ロボット1は、基礎6に固設さ
れ、垂直軸廻りに旋回運動する旋回台と、旋回台に設け
られ、垂直面内において揺動運動する垂直アームと、垂
直アームの先端に設けられ、同一の垂直面内で揺動運動
する水平アームと、水平アームの先端に設けられ、溶接
トーチ3を保持する手首部とを有しており、溶接トーチ
3には、ワイヤ送給モータ7から溶接電極8が供給され
るようになっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the groove width copying method according to the present embodiment, the arc welding robot 1 uses the robot control panel 2 as shown in FIG.
It is designed to be carried out during welding while being controlled by. The arc welding robot 1 is fixed to the base 6, and is provided on a swivel base that swivels about a vertical axis, a swivel base, a vertical arm that swings in a vertical plane, and a tip end of the vertical arm. It has a horizontal arm that oscillates in the same vertical plane and a wrist portion that is provided at the tip of the horizontal arm and holds the welding torch 3. The welding torch 3 is welded from the wire feed motor 7 to the welding torch 3. The electrodes 8 are supplied.

【0015】また、ロボット制御盤2は、図3に示すよ
うに、姿勢制御部10と倣い制御部11とを有してお
り、姿勢制御部10は、教示データを記憶した教示デー
タ記憶部16と、ウィービング幅等の教示データに基づ
いて溶接トーチ3の位置を計算する位置計算部12と、
アーク溶接ロボット1に設けられた図示しないサーボモ
ータを駆動するサーボ制御部13と、溶接開始点のルー
トギャップを検出する開始点ギャップセンシング部17
とを備えている。
As shown in FIG. 3, the robot control panel 2 has an attitude control unit 10 and a copying control unit 11, and the attitude control unit 10 stores a teaching data storage unit 16 in which teaching data is stored. And a position calculation unit 12 that calculates the position of the welding torch 3 based on teaching data such as a weaving width,
A servo control unit 13 that drives a servo motor (not shown) provided in the arc welding robot 1 and a start point gap sensing unit 17 that detects a root gap at a welding start point.
It has and.

【0016】一方、倣い制御部11は、溶接電流をデジ
タル値の溶接電流値に変換するA/D変換部14と、溶
接電流値と位置計算部12からのウィービング端信号と
を基にしてウィービング幅を適正な幅へ変更させるよう
に修正指令信号を位置計算部12に送信する倣い計算部
15とを備えている。これにより、図2に示すように、
ロボット制御盤2は、ウィービング幅を溶接開始点のル
ートギャップに対応させた後、溶接開始点から溶接終了
点に至るまでルートギャップに応じた適正なウィービン
グ幅に変更しながらアーク溶接ロボット1の姿勢および
位置を制御して溶接を行わせるようになっている。
On the other hand, the copying control section 11 weaves based on the A / D conversion section 14 for converting the welding current into a digital welding current value, the welding current value and the weaving end signal from the position calculation section 12. The scanning calculator 15 is provided for transmitting a correction command signal to the position calculator 12 so as to change the width to an appropriate width. As a result, as shown in FIG.
The robot control panel 2 associates the weaving width with the root gap of the welding start point, and then changes the weaving width from the welding start point to the welding end point to an appropriate weaving width according to the root gap, and then the posture of the arc welding robot 1 is changed. And the position is controlled to perform welding.

【0017】上記の構成において、アーク溶接ロボット
1の動作を通じて開先幅倣い方法について説明する。
A groove width copying method will be described through the operation of the arc welding robot 1 having the above structure.

【0018】先ず、図4(a)・(b)のワーク9を溶
接すると想定した場合の教示動作を説明する。図5に示
すように、教示ペンダントによりアーク溶接ロボット1
が操作されることによって、溶接電極8が溶接開始点P
1に移動され、この位置が記憶されることになる(S
1)。この後、電流・電圧や基準溶接速度V0、ウィー
ビング周波数、基準ウィービング幅W0、基準ルートギ
ャップG0、余盛り高さHおよび開先角度θ等の溶接条
件が入力され(S2)、アークを発生させるアークON
命令が入力された後(S3)、溶接電極8が溶接終了点
P2に移動され、この位置が記憶されることになる(S
4)。そして、アークの発生を停止するアークOFF命
令が入力され(S5)、教示動作が終了されることにな
る。
First, the teaching operation when it is assumed that the workpiece 9 shown in FIGS. 4A and 4B is welded will be described. As shown in FIG. 5, the arc welding robot 1 is equipped with a teaching pendant.
When the welding electrode 8 is operated, the welding electrode 8
It is moved to 1 and this position is stored (S
1). After that, welding conditions such as current / voltage, reference welding speed V0, weaving frequency, reference weaving width W0, reference root gap G0, surplus height H and groove angle θ are input (S2) to generate an arc. Arc on
After the command is input (S3), the welding electrode 8 is moved to the welding end point P2, and this position is stored (S3).
4). Then, the arc OFF command for stopping the generation of the arc is input (S5), and the teaching operation is ended.

【0019】次に、再生動作を説明する。尚、実際のワ
ーク9は、図6(a)〜(c)に示すように、溶接開始
点P1から溶接終了点P2にかけて、教示時に想定した
ワークと同一の基準ルートギャップG0よりも広いルー
トギャップG1からルートギャップG2にテーパ状に拡
大していると仮定する。
Next, the reproducing operation will be described. As shown in FIGS. 6A to 6C, the actual work 9 has a wider root gap G0 from the welding start point P1 to the welding end point P2 than the same reference root gap G0 as the work assumed at the time of teaching. It is assumed that the taper is expanded from G1 to the root gap G2.

【0020】先ず、図3に示すように、姿勢制御部10
の開始点ギャップセンシング部17および位置計算部1
2においてロボット制御処理が実行されることによっ
て、開始点ギャップセンシングが行われることになる。
即ち、図7および図8に示すように、溶接電極8の先端
が溶接開始点P1上方の所定の高さ距離D(2mm程
度)に位置決めされた後、溶接電極8が開先壁9aに当
接するまでA方向およびB方向に平行移動されることに
よって、移動距離GUが求められることになる。そし
て、移動距離GUと高さ距離DとがG=GU−2Dta
nθに代入されることによって、溶接開始点P1におけ
るルートギャップG1が求められることになる(S
8)。
First, as shown in FIG. 3, the attitude control unit 10
Starting point gap sensing unit 17 and position calculation unit 1
By executing the robot control process in 2, the starting point gap sensing is performed.
That is, as shown in FIGS. 7 and 8, after the tip of the welding electrode 8 is positioned at a predetermined height distance D (about 2 mm) above the welding start point P1, the welding electrode 8 contacts the groove wall 9a. The movement distance GU is obtained by the parallel movement in the A direction and the B direction until they come into contact with each other. The moving distance GU and the height distance D are G = GU-2Dta.
By substituting for nθ, the root gap G1 at the welding start point P1 is obtained (S
8).

【0021】この後、ルートギャップG1と基準ルート
ギャップG0とのギャップ差dwoが求められることに
なる(S9)。このギャップ差dwoは、基準ウィービ
ング幅W0に加算されることになり、図6(c)に示す
ように、基準ウィービング幅W0が溶接開始点P1のル
ートギャップG1に対応したウィービング幅W1に補正
されることになると共に、後述の余盛り高さ制御処理に
よりルートギャップG1に対応した溶接速度Vに補正さ
れることになる(S10)。
After this, the gap difference dwo between the root gap G1 and the reference root gap G0 is obtained (S9). This gap difference dwo will be added to the reference weaving width W0, and as shown in FIG. 6C, the reference weaving width W0 is corrected to the weaving width W1 corresponding to the root gap G1 of the welding start point P1. In addition, the welding speed V corresponding to the root gap G1 is corrected by the surplus height control process described later (S10).

【0022】次に、上記のウィービング幅W1および溶
接速度Vでもってウィービング動作が開始されると、溶
接電極8がウィービング動作の端部に位置しているか否
かが判定されることになる(S11)。溶接電極8が端
部に位置していないと判定された場合には、S16が実
行されることになり、現状のウィービング幅W1および
溶接速度Vを用いて軌跡演算により目標位置が求められ
た後(S16)、この目標位置がサーボ制御部13に出
力されることになる(S17)。
Next, when the weaving operation is started with the above weaving width W1 and welding speed V, it is judged whether or not the welding electrode 8 is located at the end of the weaving operation (S11). ). When it is determined that the welding electrode 8 is not located at the end, S16 is executed, and after the target position is obtained by the trajectory calculation using the current weaving width W1 and welding speed V. (S16), this target position is output to the servo control unit 13 (S17).

【0023】一方、端部に位置していると判定された場
合には、図1にも示すように、端部の位置が溶接方向に
対して右端および左端のいずれであるかを示すウィービ
ング端信号が倣い制御部11に出力されることになる
(S12)。この後、倣い制御部11からの修正指令信
号dwが受信されたときに(S13)、修正指令信号d
wのデータ内容がW=W1+Σdwに代入されることに
よって、ウィービング幅Wに更新されることになる(S
14)。
On the other hand, when it is determined that the end portion is located, as shown in FIG. 1, the weaving end indicating whether the end portion is located at the right end or the left end with respect to the welding direction. The signal is output to the copying control unit 11 (S12). After this, when the correction command signal dw from the scanning control unit 11 is received (S13), the correction command signal d
By substituting the data content of w into W = W1 + Σdw, the weaving width W is updated (S
14).

【0024】次に、余盛り高さ制御処理が実行され、現
在のルートギャップGに対応した溶接速度Vに補正され
ることになる(S15)。具体的には、図9に示すよう
に、ウィービング幅W・W1およびルートギャップG1
がG=G1+(W−W1)に代入されることによって、
現在のルートギャップGが計算されることになる(S2
1)。この後、図10に示すように、ルートギャップG
と余盛り高さHと開先角度θとを用いてルートギャップ
Gで形成される開先の断面積Sが求められ(S22)、
この断面積Sと教示時に想定した開先の基準断面積S0
と基準溶接速度V0とがV=V0×(S0/S)に代入
され、新たな溶接速度Vに補正されることになる(S2
3)。これにより、ルートギャップGが増大する程、開
先の断面積Sが増大するため、補正後の溶接速度Vが減
少されることになる。
Next, a surplus height control process is executed, and the welding speed V corresponding to the current route gap G is corrected (S15). Specifically, as shown in FIG. 9, weaving width W · W1 and root gap G1
Is substituted into G = G1 + (W-W1),
The current route gap G will be calculated (S2
1). After this, as shown in FIG.
Using the surplus height H and the groove angle θ, the cross-sectional area S of the groove formed in the root gap G is obtained (S22),
This cross-sectional area S and the reference cross-sectional area S0 of the groove assumed at the time of teaching
And the reference welding speed V0 are substituted into V = V0 × (S0 / S) and corrected to a new welding speed V (S2
3). As a result, as the root gap G increases, the cross-sectional area S of the groove increases, and the corrected welding speed V decreases.

【0025】溶接速度Vへの補正が終了すると、図8に
示すように、補正後の溶接速度Vとウィービング幅Wと
を用いて軌跡演算により目標位置が求められ(S1
6)、この目標位置がサーボ制御部13に出力されるこ
とになる(S17)。そして、姿勢制御部10は、上記
のロボット制御処理を溶接開始点P1から溶接終了点P
2まで繰り返し、再生動作を行うことになる。
When the correction to the welding speed V is completed, as shown in FIG. 8, the target position is obtained by the trajectory calculation using the corrected welding speed V and the weaving width W (S1).
6) Then, this target position is output to the servo control unit 13 (S17). Then, the posture control unit 10 performs the above robot control processing from the welding start point P1 to the welding end point P.
The reproduction operation is repeated until the number of times reaches 2.

【0026】一方、図1に示すように、倣い制御部11
においては、姿勢制御部10がロボット制御処理を実行
している間、倣い計算部15が倣い制御処理を実行しな
がら姿勢制御部10からのウィービング端信号を待って
いる。
On the other hand, as shown in FIG.
In the above, while the posture control unit 10 executes the robot control process, the copying calculation unit 15 waits for the weaving end signal from the posture control unit 10 while executing the copying control process.

【0027】即ち、倣い計算部15においては、図11
に示すように、ウィービング端信号を受信したか否かが
判定されており(S31)、受信したと判定されるまで
S31が繰り返し実行されることになる。受信したと判
定された場合には、左端から右端に向かうウィービング
動作であるか否かが判定され(S32)、左端から右端
に向かっていると判定された場合には、図3のA/D変
換部14から溶接電流値が取り込まれ、この溶接電流値
が電流値IR1として記憶されると共に、現時点での最
小値が電流値IR2として記憶されることになる(S3
3)。一方、右端から左端に向かっていると判定された
場合には、溶接電流値が電流値IL1として記憶される
と共に、現時点での最小値が電流値IL2として記憶さ
れることになる(S34)。
That is, in the copy calculation section 15, FIG.
As shown in, it is determined whether or not the weaving end signal is received (S31), and S31 is repeatedly executed until it is determined that the weaving end signal is received. If it is determined that it is received, it is determined whether or not the weaving operation is from the left end to the right end (S32), and if it is determined that the weaving operation is from the left end to the right end, the A / D of FIG. The welding current value is fetched from the conversion unit 14, this welding current value is stored as the current value IR1, and the current minimum value is stored as the current value IR2 (S3).
3). On the other hand, when it is determined that the welding current value is going from the right end to the left end, the welding current value is stored as the current value IL1 and the current minimum value is stored as the current value IL2 (S34).

【0028】この後、ウィービング端信号の入力の有無
により半周期が終了したか否かが判定され、半周期の終
了が確認されるまで上記のS32とS33またはS34
とが繰り返し実行されることになる。これにより、S3
5において半周期の終了が確認されたときには、右端へ
向かうウィービング動作であれば、右端の電流値IR1
と半周期間の最小値IR2とが検出されていることにな
る一方、左端へ向かうウィービング動作であれば、左端
の電流値IL1と半周期間の電流値IL2とが検出され
ていることになる(S35)。この後、最初の半周期で
あるか否かが判定され、最初の半周期である場合には、
上述のS31から再実行されることになる(S36)。
After that, it is determined whether or not the half cycle has ended depending on the presence or absence of the input of the weaving end signal, and the above S32 and S33 or S34 until the end of the half cycle is confirmed.
And will be repeated. As a result, S3
When the end of the half cycle is confirmed in 5, if the weaving operation is toward the right end, the current value IR1 at the right end
And the minimum value IR2 during the half cycle are detected, the current value IL1 at the left end and the current value IL2 during the half cycle are detected in the case of the weaving operation toward the left end (S35). ). After this, it is determined whether it is the first half cycle, and if it is the first half cycle,
It is re-executed from S31 described above (S36).

【0029】一方、最初の半周期でない場合には、左右
の電流値IL1・IL2・IR1・IR2が揃った状態
となるため、それぞれの電流差(DELL・DELR)
が計算され(S37)、これらの電流差(DELL・D
ELR)と基準値Kとの比較によりルートギャップの増
減が判定されることになる。即ち、両電流差(DELL
・DELR)が基準値Kよりも大きいか否かが判定され
(S38)、両方とも大きいと判定された場合には、ル
ートギャップの減少により電流差(DELL・DEL
R)が増大したと認識され、ウィービング幅を所定量D
減少させるように修正指令信号(dw=−D)が形成さ
れることになる(S39)。
On the other hand, when it is not the first half cycle, the left and right current values IL1, IL2, IR1 and IR2 are in a uniform state, and therefore the respective current differences (DELL / DELR).
Is calculated (S37), and these current differences (DELL ・ D
By comparing the ELR) with the reference value K, it is determined whether the route gap is increased or decreased. That is, both current difference (DELL
It is determined whether or not (DELR) is greater than the reference value K (S38), and if both are determined to be greater, the current difference (DELL.DEL
It is recognized that R) has increased, and the weaving width is increased by a predetermined amount D.
The correction command signal (dw = -D) is formed so as to decrease (S39).

【0030】一方、S38において、少なくとも一方が
基準値K以下であると判定された場合には、続いて両電
流差(DELL・DELR)が基準値Kよりも小さいか
否かが判定されることになる(S41)。そして、両方
とも小さいと判定された場合には、ルートギャップの増
大により電流差(DELL・DELR)が減少したと認
識され、ウィービング幅を所定量D増大させるように修
正指令信号(dw=+D)が形成されることになる(S
42)。また、S41において、少なくとも一方が小さ
いと判定された場合には、ルートギャップが変化してい
ないと認識され、現状のウィービング幅を維持するよう
に修正指令信号(dw=0)が形成されることになる
(S43)。
On the other hand, if it is determined in S38 that at least one is less than or equal to the reference value K, it is subsequently determined whether or not the current difference (DELL / DELR) is smaller than the reference value K. (S41). If both are determined to be small, it is recognized that the current difference (DELL / DELR) has decreased due to the increase in the root gap, and the correction command signal (dw = + D) to increase the weaving width by a predetermined amount D. Will be formed (S
42). If it is determined in S41 that at least one of them is small, it is recognized that the root gap has not changed, and the correction command signal (dw = 0) is formed so as to maintain the current weaving width. (S43).

【0031】尚、ウィービング幅を修正するための所定
量Dは、0.1mm〜1mm程度の一定値でも良く、ま
た、電流差(DELL・DELR)と基準値Kとの差
(DELR−K、DELL−K)に比例した値でも良
い。一般に、一定値とした所定量Dは、ルートギャップ
の変化がそれほどでなく、溶接条件的に溶接電流の変動
が大きく、倣い制御が比較的に不安定になりハンチング
の恐れがあるときに有効であり、比例させた所定量D
は、倣い制御が比較的に安定し、ルートギャップの変化
が大きいときに有効である。
The predetermined amount D for correcting the weaving width may be a constant value of about 0.1 mm to 1 mm, and the difference between the current difference (DELL / DELR) and the reference value K (DELR-K, It may be a value proportional to DELL-K). Generally, the predetermined amount D, which is a constant value, is effective when the change in the root gap is not so large, the welding current fluctuates largely under the welding conditions, and the copying control becomes relatively unstable and hunting may occur. Yes, proportional amount D
Is effective when the scanning control is relatively stable and the change in the root gap is large.

【0032】この後、図1にも示すように、S39、S
42およびS43において形成された修正指令信号(d
w=−D、+Dまたは0)が姿勢制御部10に出力され
た後(S40)、基準値補正処理が実行されることにな
る(S44)。
After this, as shown in FIG. 1, S39, S
42 and the correction command signal (d
After w = -D, + D or 0) is output to the attitude control unit 10 (S40), the reference value correction process is executed (S44).

【0033】基準値補正処理が実行されると、図12に
示すように、修正指令信号dwが“0”よりも大きい
(ウィービング幅を増大させた)か否かが判定されるこ
とになり(S51)、大きいと判定された場合には、現
在の基準値Kから基準値補正量dK(>0)を減算した
新たな基準値Kが求められることになる。一方、S51
において、大きくないと判定された場合には、修正指令
信号dwが“0”よりも小さい(ウィービング幅を減少
させた)か否かが判定されることになり(S53)、小
さいと判定された場合には、現在の基準値Kに基準値補
正量dK(>0)が加算されて新たな基準値Kが求めら
れることになる。また、S53において、小さくないと
判定された場合には、現在の基準値Kが新たな基準値K
とされることになる(S55)。
When the reference value correction processing is executed, as shown in FIG. 12, it is judged whether or not the correction command signal dw is larger than "0" (the weaving width is increased) ( S51), if it is determined that the value is larger, a new reference value K obtained by subtracting the reference value correction amount dK (> 0) from the current reference value K is obtained. On the other hand, S51
If it is determined that the correction command signal dw is smaller than "0" (the weaving width is decreased), it is determined (S53). In this case, the reference value correction amount dK (> 0) is added to the current reference value K to obtain a new reference value K. If it is determined in S53 that the current reference value K is not smaller than the new reference value K.
(S55).

【0034】これにより、例えばウィービング幅を増大
させた場合、上述の図9の余盛り高さ制御処理において
示したように、溶接速度Vを減少させるため、アーク点
が溶融プールの後方へ位置し、従来においては、ルート
ギャップの変動を検出する際に、変動がない場合でもル
ートギャップの増加が検出し易くなって正しく判定する
ことが困難になっているが、本実施例においては、ウィ
ービング幅の増大時に基準値Kを所定量(基準値補正量
dK)減少させ、ルートギャップの増加を検出し難くく
しているため、ルートギャップの増加を正しく判定する
ことが可能になっている。
Thus, for example, when the weaving width is increased, the arc speed is set to the rear of the molten pool in order to decrease the welding speed V as shown in the extra height control process of FIG. 9 described above. In the prior art, when the variation of the root gap is detected, even if there is no variation, it is easy to detect the increase of the root gap, and it is difficult to make a correct determination. Is increased, the reference value K is decreased by a predetermined amount (reference value correction amount dK) to make it difficult to detect the increase of the root gap, so that the increase of the root gap can be correctly determined.

【0035】尚、基準値補正量dKは、一定値であって
も、修正指令信号dwの大きさに比例した値であっても
良い。また、基準値Kの初期値は、予め設定した値であ
っても良いし、下記式に示すように、基準ウィービング
幅W0と基準ルートギャップG0との差に比例した値で
あっても良い。 基準電流値:K0=α×(W0−G0) α:溶接条件による定数(A/mm)
The reference value correction amount dK may be a constant value or a value proportional to the magnitude of the correction command signal dw. The initial value of the reference value K may be a preset value, or may be a value proportional to the difference between the reference weaving width W0 and the reference root gap G0 as shown in the following formula. Reference current value: K0 = α × (W0-G0) α: Constant according to welding conditions (A / mm)

【0036】以上のように、本実施例の開先幅倣い方法
は、図6に示すように、溶接開始点P1におけるルート
ギャップG1を検出し、このルートギャップG1に対応
するウィービング幅W1とした後、開先幅倣いを行うよ
うになっている。
As described above, in the groove width tracing method of this embodiment, as shown in FIG. 6, the root gap G1 at the welding start point P1 is detected, and the weaving width W1 corresponding to this root gap G1 is set. After that, the groove width is imitated.

【0037】これにより、溶接開始点P1におけるルー
トギャップG1が基準ルートギャップG0よりも大きな
ものであっても、溶接開始点P1付近の領域における溶
接品質の低下を防止することが可能になっている。
As a result, even if the root gap G1 at the welding start point P1 is larger than the reference root gap G0, it is possible to prevent the deterioration of the welding quality in the region near the welding start point P1. .

【0038】また、本実施例の開先幅倣い方法は、図1
2に示すように、ルートギャップの増減を検出する際に
使用される基準値Kが、ウィービング幅を増大(幅正補
正)させたときにルートギャップの増大を検出し難いよ
うに補正される一方、ウィービング幅を減少(幅負補
正)させたときにルートギャップの増大を検出し易いよ
うに補正されるようになっている。
Further, the groove width copying method of this embodiment is shown in FIG.
As shown in 2, while the reference value K used when detecting the increase / decrease of the root gap is corrected so that it is difficult to detect the increase of the root gap when the weaving width is increased (width positive correction). , When the weaving width is decreased (width negative correction), the increase of the root gap is corrected so as to be easily detected.

【0039】これにより、ウィービング幅を増大させた
ときにルートギャップの増大を検出し難いように基準値
Kが補正されるようになっているため、余盛り高さを一
定に制御することにより見かけのルートギャップが増大
した場合でも、この増大分を基準値Kの補正により差し
引くことが可能になり、結果として溶接途中の領域にお
ける溶接品質の低下を防止することが可能になってい
る。さらに、ワークの熱変形や仮付けミス等によりルー
トギャップの増減が顕著になった場合でも、基準値Kを
基にしてルートギャップの増減を検出するため、開先幅
倣いが不安定になって溶接品質が低下することもない。
As a result, the reference value K is corrected so that it is difficult to detect the increase in the root gap when the weaving width is increased. Even if the root gap of No. 2 increases, the increase can be subtracted by correcting the reference value K, and as a result, it is possible to prevent deterioration of the welding quality in the region during welding. Further, even when the increase / decrease in the root gap becomes noticeable due to the thermal deformation of the work or a mistake in the temporary attachment, the increase / decrease in the root gap is detected based on the reference value K, and the groove width copying becomes unstable. Welding quality does not deteriorate.

【0040】尚、本実施例においては、修正指令信号d
wによりウィービング幅の増減を判定して基準値Kを補
正するようになっているが、これに限定されることはな
い。即ち、図13および図14に示すように、姿勢制御
部10においてウィービング幅Wの増減に対応するよう
に補正された溶接速度Vを取り込み、この溶接速度Vと
教示時の基準値K0および基準溶接速度V0とをK=K
0×(V/V0)に代入することにより基準値Kを補正
するようになっていても良い。
In this embodiment, the correction command signal d
The reference value K is corrected by determining the increase or decrease of the weaving width based on w, but the invention is not limited to this. That is, as shown in FIG. 13 and FIG. 14, the welding speed V corrected so as to correspond to the increase or decrease of the weaving width W in the posture control unit 10 is taken in, and the welding speed V and the reference value K0 and the reference welding at the time of teaching are taken. Speed V0 and K = K
The reference value K may be corrected by substituting it into 0 × (V / V0).

【0041】[0041]

【発明の効果】請求項1の発明は、以上のように、溶接
開始点におけるルートギャップを検出し、該ルートギャ
ップに対応するウィービング幅とした後、該ウィービン
グ幅をルートギャップの増減に対応するように制御して
開先幅倣いを行う構成である。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the root gap at the welding start point is detected, the weaving width corresponding to the root gap is set, and then the weaving width is adjusted to increase or decrease the root gap. The groove width is controlled by performing the above control.

【0042】これにより、溶接開始点におけるルートギ
ャップが、想定したルートギャップよりも大きなもので
あっても、溶接開始点付近の領域における溶接品質の低
下を防止することが可能であるという効果を奏する。
As a result, even if the root gap at the welding start point is larger than the assumed root gap, it is possible to prevent the deterioration of the welding quality in the region near the welding start point. .

【0043】請求項2の発明は、ウィービング時の電気
量と基準値とを比較することによりルートギャップの増
減を検出し、該ルートギャップの増減に対応するように
ウィービング幅を制御しながら余盛り高さを一定に制御
するものであり、上記基準値は、ウィービング幅を増大
させたときにルートギャップの増大を検出し難いように
補正される一方、ウィービング幅を減少させたときにル
ートギャップの増大を検出し易いように補正される構成
である。
According to the second aspect of the present invention, an increase / decrease in the root gap is detected by comparing the quantity of electricity during weaving with a reference value, and the weaving width is controlled so as to correspond to the increase / decrease in the root gap. The height is controlled to be constant, and the reference value is corrected so that it is difficult to detect the increase in the root gap when the weaving width is increased, while the reference value of the root gap is reduced when the weaving width is decreased. The configuration is such that the increase is easily detected.

【0044】これにより、ウィービング幅を増大させた
ときにルートギャップの増大を検出し難いように基準値
が補正されるようになっているため、余盛り高さを一定
に制御することにより見かけのルートギャップが増大し
た場合でも、この増大分を基準値の補正により差し引く
ことが可能になり、結果として溶接途中の領域における
溶接品質の低下を防止することが可能である。さらに、
ワークの熱変形や仮付けミス等によりルートギャップの
増減が顕著になった場合でも、基準値を基にしてルート
ギャップの増減を検出するため、開先幅倣いが不安定に
なって溶接品質が低下することもないという効果を奏す
る。
As a result, the reference value is corrected so that it is difficult to detect the increase in the root gap when the weaving width is increased. Even if the root gap is increased, the increased amount can be subtracted by correcting the reference value, and as a result, it is possible to prevent the deterioration of the welding quality in the region during welding. further,
Even if the increase or decrease in the root gap becomes noticeable due to the work's thermal deformation or temporary attachment error, etc., the increase or decrease in the root gap is detected based on the reference value. It has the effect of not lowering.

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

【図1】姿勢制御部および倣い制御部間における信号の
送信時期を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a signal transmission timing between an attitude control unit and a copying control unit.

【図2】アーク溶接ロボットを作動させる制御系のブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a control system that operates an arc welding robot.

【図3】姿勢制御部および倣い制御部のブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram of an attitude control unit and a copying control unit.

【図4】教示時のワークの状態を示す説明図であり、
(a)は全体の説明図、(b)は溶接開始点P1におけ
る説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state of a work at the time of teaching,
(A) is an explanatory view of the whole and (b) is an explanatory view at a welding start point P1.

【図5】教示動作処理のフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of teaching operation processing.

【図6】実際のワークの状態を示す説明図であり、
(a)は全体の説明図、(b)は溶接開始点P1におけ
る説明図、(c)は溶接終了点P2における説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state of an actual work,
(A) is an explanatory view of the whole, (b) is an explanatory view at a welding start point P1, and (c) is an explanatory view at a welding end point P2.

【図7】溶接開始点P1における溶接トーチの動作を示
す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the operation of the welding torch at the welding start point P1.

【図8】ロボット制御処理のフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart of a robot control process.

【図9】余盛り高さ制御処理のフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart of a surplus height control process.

【図10】開先断面の状態を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state of a groove cross section.

【図11】倣い制御処理のフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart of a scanning control process.

【図12】基準値補正処理のフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart of reference value correction processing.

【図13】姿勢制御部および倣い制御部間における信号
の送信時期を示す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a signal transmission timing between the attitude control unit and the copying control unit.

【図14】基準値補正処理のフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart of reference value correction processing.

【図15】溶接電極の軌跡を示す説明図であり、(a)
は平面図、(b)は正面図である。
FIG. 15 is an explanatory view showing the locus of the welding electrode, (a)
Is a plan view and (b) is a front view.

【図16】溶接速度を変化させたときの溶接トーチの位
置を示す説明図であり、(a)は側面図、(b)はA位
置における正面図、(c)はB位置における正面図であ
る。
16A and 16B are explanatory views showing the position of the welding torch when the welding speed is changed, FIG. 16A is a side view, FIG. 16B is a front view at the A position, and FIG. 16C is a front view at the B position. is there.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アーク溶接ロボット 2 ロボット制御盤 3 溶接トーチ 4 溶接電源 5 電流検出器 6 基礎 7 ワイヤ送給モータ 8 溶接電極 9 ワーク 10 姿勢制御部 11 倣い制御部 12 位置計算部 13 サーボ制御部 14 A/D変換部 15 倣い計算部 16 教示データ記憶部 17 開始点ギャップセンシング部 1 Arc Welding Robot 2 Robot Control Panel 3 Welding Torch 4 Welding Power Supply 5 Current Detector 6 Basic 7 Wire Feeding Motor 8 Welding Electrode 9 Workpiece 10 Attitude Control Section 11 Copy Control Section 12 Position Calculation Section 13 Servo Control Section 14 A / D Conversion unit 15 Copying calculation unit 16 Teaching data storage unit 17 Starting point gap sensing unit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶接開始点におけるルートギャップを検
出し、該ルートギャップに対応するウィービング幅とし
た後、該ウィービング幅をルートギャップの増減に対応
するように制御して開先幅倣いを行うことを特徴とする
開先幅倣い方法。
1. A root gap at a welding start point is detected, a weaving width corresponding to the root gap is set, and then the weaving width is controlled so as to correspond to an increase or decrease of the root gap, and a groove width is traced. A groove width copying method characterized by.
【請求項2】 ウィービング時の電気量と基準値とを比
較することによりルートギャップの増減を検出し、該ル
ートギャップの増減に対応するようにウィービング幅を
制御しながら余盛り高さを一定に制御する開先幅倣い方
法において、 上記基準値は、ウィービング幅を増大させたときにルー
トギャップの増大を検出し難いように補正される一方、
ウィービング幅を減少させたときにルートギャップの増
大を検出し易いように補正されることを特徴とする開先
幅倣い方法。
2. An increase / decrease in the root gap is detected by comparing the amount of electricity during weaving with a reference value, and the surplus height is made constant while controlling the weaving width so as to correspond to the increase / decrease in the root gap. In the groove width copying method to control, while the reference value is corrected so that it is difficult to detect an increase in the root gap when the weaving width is increased,
A groove width tracking method, wherein correction is performed so that an increase in the root gap can be easily detected when the weaving width is decreased.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022092061A1 (en) * 2020-10-30 2022-05-05 ファナック株式会社 Robotic welding system

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