JPH0839251A - Corrugated part welding method in welding robot for corrugated lap plate joining - Google Patents

Corrugated part welding method in welding robot for corrugated lap plate joining

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JPH0839251A
JPH0839251A JP6177354A JP17735494A JPH0839251A JP H0839251 A JPH0839251 A JP H0839251A JP 6177354 A JP6177354 A JP 6177354A JP 17735494 A JP17735494 A JP 17735494A JP H0839251 A JPH0839251 A JP H0839251A
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corrugated
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angle
parts
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和之 砂山
Kunio Miyawaki
国男 宮脇
Minoru Ono
稔 大野
Tateo Miyazaki
建雄 宮崎
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Abstract

PURPOSE:To obtain good weld beads by adding parameters to arbitrarily change a welding speed and welding torch angle to the corrugation shape to be previously inputted as an NC parameter and controlling both at the time of welding by a delayed control system to precede a sensor to a welding robot. CONSTITUTION:The torch angle is gradually changed within a range of the determined Mx. angle from just before the welding torch arrives at the round parts in the skirt parts 20, 21 of corrugations where the angle of the weld zone changes sharply, by which the change in the torch angle in the round parts is smoothed. The welding speed is increased to lower the heat input to a weld line in the round parts of the skirt parts 20, 21 of the corrugations where the radius of curvature is small and the diffusion of heat with respect to the weld length is smaller than in the plane parts and the round parts of the peak parts 22 of the corrugation shape where the concentration of the heat is liable to arise as the welding torch moves while facing the same point.

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、コルゲート形状を有す
るメンブレン同士の溶接を行うコルゲート重ね板継ぎ用
溶接ロボットにおける溶接方法に関し、特にコルゲート
部の溶接を行う際の方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding method in a welding robot for joining corrugated lap plates, which welds corrugated membranes together, and more particularly to a method for welding corrugated portions.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来コルゲート形状を有するメンブレン
同士の溶接には、形状認識用の接触式センサが用いら
れ、溶接トーチのトーチ角制御は倣い制御方式が採用さ
れている。このメンブレン同士の溶接に、従来用いられ
ていたTIG溶接法に比較して高速の溶接法であるプラ
ズマアーク溶接法などを適用した場合、コルゲート部に
おいて倣い制御方式で溶接トーチなどを動作させると、
トーチ角の変更が接触式センサのセンシングに追従しき
れず、溶接欠陥を生じ易くなっていた。そこで溶接トー
チに対してセンサを先行させ、溶接トーチが追従し易い
ようにした遅延制御方式が先に提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a contact type sensor for shape recognition has been used for welding corrugated membranes, and a torch angle control of a welding torch has adopted a copy control method. When a plasma arc welding method, which is a welding method that is faster than the conventionally used TIG welding method, is applied to the welding of the membranes, when a welding torch or the like is operated by the copy control method in the corrugated portion,
The change of the torch angle could not follow the sensing of the contact type sensor, and the welding defect was likely to occur. Therefore, a delay control method has been previously proposed in which a sensor precedes the welding torch so that the welding torch can easily follow the welding torch.

【0003】次に、このセンサを先行させた遅延制御方
式を用い、高速のプラズマアーク溶接法に適用できるよ
うにした溶接ロボットについて説明する。図4はその概
略斜視図、図5はその概略平面図を示す。
Next, a welding robot adapted to a high-speed plasma arc welding method by using a delay control system preceded by this sensor will be described. 4 is a schematic perspective view thereof, and FIG. 5 is a schematic plan view thereof.

【0004】図4、図5において、1,2はコルゲーシ
ョン形状を有するメンブレンで、平面部1A,2Aに所
定ピッチおきにコルゲーション形状部1B,2Bが形成
されている。このメンブレン1,2は、そのコルゲーシ
ョン形状部1B,2Bを上下方向で嵌合して縁部間を重
ねることによって、コルゲーション形状部1B,2Bの
方向に対して直交する方向に長いコルゲート重ね板継ぎ
部3が形成される。このコルゲート重ね板継ぎ部3にお
いて上位となるメンブレン2の縁端位置が溶接線4を形
成している。この溶接線4の上方には、溶接線4に沿っ
た方向に調整されたガイドレール10が配置され、この
ガイドレール10に支持案内されて、溶接線4に沿った
L方向に移動する溶接機本体11が設けられている。
In FIGS. 4 and 5, reference numerals 1 and 2 denote membranes having a corrugation shape, and corrugation shape portions 1B and 2B are formed on the flat portions 1A and 2A at predetermined intervals. The membranes 1 and 2 are fitted with the corrugation-shaped portions 1B and 2B in the vertical direction and the edges are overlapped with each other, so that the corrugated lap joint is long in the direction orthogonal to the direction of the corrugation-shaped portions 1B and 2B. The part 3 is formed. The weld edge 4 is formed at the edge position of the upper membrane 2 in the corrugated laminated plate joint portion 3. A guide rail 10 adjusted in the direction along the welding line 4 is arranged above the welding line 4, and is supported and guided by the guide rail 10 to move in the L direction along the welding line 4. A body 11 is provided.

【0005】この溶接機本体11には、溶接トーチ12
が、溶接線4に対して直交する左右方向Wと上下方向H
とに移動自在で、かつトーチ先端部のアーク先端に位置
して左右方向Wに平行な水平軸16を中心とした円弧方
向Θに揺動自在に設けられている。ここで溶接トーチ1
2はプラズマアーク溶接方式が採用されている。さらに
溶接機本体11には、溶接トーチ12の左右方向W、上
下方向Hへの移動と円弧方向Θへの揺動とを制御する制
御装置13が設けられ、この制御装置13は遅延回路を
含む構成とされている。また溶接機本体11には、溶接
トーチ12より先行するトーチ移動方向前方位置に溶接
線のシームトラッキング計測用の視覚センサ14と、こ
の視覚センサ14の側方位置にコルゲーション形状計測
用のレーザ変位センサ15が配設されている。
This welding machine main body 11 has a welding torch 12
However, the horizontal direction W and the vertical direction H orthogonal to the welding line 4
It is provided so as to be freely movable and to be swingable in an arc direction Θ about a horizontal shaft 16 parallel to the left-right direction W at the arc tip of the torch tip. Welding torch 1 here
2 uses a plasma arc welding method. Further, the welding machine main body 11 is provided with a control device 13 for controlling the movement of the welding torch 12 in the left-right direction W, the up-down direction H, and the swing in the arc direction Θ, and the control device 13 includes a delay circuit. It is configured. Further, the welding machine main body 11 has a visual sensor 14 for measuring seam tracking of the welding line at a position ahead of the welding torch 12 in the torch movement direction, and a laser displacement sensor for measuring corrugation shape at a lateral position of the visual sensor 14. 15 are provided.

【0006】上記構成の溶接ロボットにおいて、そのコ
ルゲート重ね板継ぎの溶接作業について説明する。ガイ
ドレール10を調整し、図5に示すように溶接機本体1
1に設けられた溶接トーチ12と視覚センサ14が溶接
線4の上方に位置するように設定する。このとき、レー
ザ変位センサ15は溶接線4上に位置しないが、コルゲ
ーション形状を認識するには支障はない。しかし、レー
ザ変位センサ15は溶接トーチ12より先行する位置に
設けることが必要である。そしてガイドレール10に案
内されて溶接機本体11を移動させることで、センサ1
4,15による計測を行いながら、所定の溶接速度で溶
接トーチ12による溶接線4のプラズマアーク溶接を行
う。このときレーザ変位センサ15はメンブレン2の表
面のセンシングを行い視覚センサ14は溶接線14のシ
ームトラッキングを行う。そしてセンサ14,15は先
行し、溶接トーチ12は後行するが、その遅れ分は制御
装置13に組み込まれた遅延回路によって、溶接トーチ
12の左右方向Wと上下方向Hの移動と、水平軸16を
中心とした円弧方向Θの揺動が時間遅れをもって制御さ
れる。
The welding operation of the corrugated laminated plate joint in the welding robot having the above structure will be described. Adjust the guide rails 10 and, as shown in FIG. 5, welder body 1
The welding torch 12 and the visual sensor 14 provided in No. 1 are set to be located above the welding line 4. At this time, the laser displacement sensor 15 is not located on the welding line 4, but there is no problem in recognizing the corrugation shape. However, the laser displacement sensor 15 needs to be provided at a position preceding the welding torch 12. Then, by moving the welding machine body 11 guided by the guide rail 10, the sensor 1
Plasma arc welding of the welding line 4 by the welding torch 12 is performed at a predetermined welding speed while performing measurement by 4, 15. At this time, the laser displacement sensor 15 senses the surface of the membrane 2 and the visual sensor 14 performs seam tracking of the welding line 14. The sensors 14 and 15 lead and the welding torch 12 follows, but the delay amount is delayed by the delay circuit incorporated in the control device 13 so that the welding torch 12 moves in the left-right direction W and the vertical direction H and the horizontal axis. The swing in the arc direction Θ around 16 is controlled with a time delay.

【0007】レーザ変位センサ15は、図6に示すよう
に、平面部2Aの前位平面範囲Aに対しては通常のセン
シングを行い、コルゲーション形状部2Bの立ち上がり
傾斜面範囲Bに対向すると、傾斜角度の存在によりレー
ザ変位センサ15は反射光を促えられないことになり計
測不可の状態になる。そしてレーザ変位センサ15が頂
部範囲Cに対向すると、頂部の平面状形状によって反射
光を促える状態に戻り、計測可能となる。以下同様に立
ち下がり傾斜面範囲Dに対向すると再び計測不可の状態
になり、平面板2Aの後位平面範囲aに対向すると計測
可能となる。このようなレーザ変位センサ15による計
測状態において、頂部範囲C中で計測された内の最も高
い位置にある点がコルゲーション形状部2Bの中心位置
を示す点である。ここで制御装置13には、コルゲーシ
ョン形状部2Bの形状があらかじめ与えられており、入
力された最高点の位置を基準点として、前記コルゲーシ
ョン形状部2Bの形状をもとに、ロボット制御用のソフ
トを起動する際に作成されるコルゲート部の溶接線4の
NCデータを作成し、所定の遅延時間後に、前記NCデ
ータで溶接トーチ12を動作させることにより、コルゲ
ーション形状部2Bにおける速度制御と上下方向Hへの
移動制御をすることができるとともに、水平軸16を中
心とした円弧方向Θへの揺動制御、すなわちトーチ角θ
の変更を制御することができる。
As shown in FIG. 6, the laser displacement sensor 15 performs normal sensing on the front plane area A of the plane portion 2A, and when facing the rising slope surface area B of the corrugation-shaped portion 2B, the inclination is tilted. Due to the existence of the angle, the laser displacement sensor 15 cannot promote the reflected light, and the measurement becomes impossible. Then, when the laser displacement sensor 15 faces the top range C, the planar shape of the top returns to a state in which reflected light can be promoted and measurement becomes possible. Similarly, when it faces the falling slope surface range D, the measurement becomes impossible again, and when it faces the rear plane area a of the flat plate 2A, measurement becomes possible. In such a measurement state by the laser displacement sensor 15, the highest point measured in the top range C is the point indicating the center position of the corrugated shape portion 2B. Here, the shape of the corrugation shape portion 2B is given to the control device 13 in advance, and the software for robot control is based on the shape of the corrugation shape portion 2B with the position of the input highest point as a reference point. By creating NC data of the welding line 4 of the corrugated part created when activating, and operating the welding torch 12 with the NC data after a predetermined delay time, speed control and vertical direction in the corrugation shape part 2B. It is possible to control the movement to H and to control the swing in the arc direction Θ about the horizontal axis 16, that is, the torch angle θ.
You can control the changes.

【0008】また、視覚センサ14は、図7に示すよう
に、平面部1A,2Aに対する溶接線4の前位溶接線範
囲E対しては通常のシームトラッキングを行い、コルゲ
ーション形状部溶接線範囲Fに対向すると、その検出レ
ベルの上昇により視覚センサ14の視野から外れること
になり、計測不可の状態になる。この計測不可の状態は
コルゲーション形状部溶接線範囲Fに対向する全域であ
り、視覚センサ14が後位溶接線範囲eに対向すると再
び計測可能となる。このようにコルゲーション形状部溶
接線範囲Fの全域にわたって計測不可となるが、コルゲ
ーション形状部溶接線範囲Fとその近傍の両溶接線範囲
E,eとの間では、メンブレン2の縁端部はほぼ垂直面
内に位置するため、立ち上がり傾斜面範囲Bで計測され
た例えば起点の座標と立ち下がり傾斜面範囲Dで計測さ
れた例えば終点の座標とを結ぶ線の上方に、コルゲーシ
ョン形状部溶接線範囲Fにおける溶接線4をとること
で、溶接トーチ12の左右方向Wへの移動制御を行うこ
とができる。
Further, as shown in FIG. 7, the visual sensor 14 performs normal seam tracking for the front welding line range E of the welding line 4 with respect to the flat surface portions 1A and 2A, and the corrugation shape portion welding line range F. When it faces, the detection level rises and it goes out of the visual field of the visual sensor 14, and the measurement becomes impossible. This non-measurable state is the entire area facing the corrugation-shaped portion welding line range F, and the measurement can be performed again when the visual sensor 14 faces the rear welding line range e. As described above, measurement cannot be performed over the entire corrugation-shaped portion welding line range F, but between the corrugation-shaped portion welding line range F and the welding line ranges E and e in the vicinity thereof, the edge portion of the membrane 2 is almost the same. Since it is located in the vertical plane, the corrugation shape portion welding line range is located above the line connecting the coordinates of the starting point measured in the rising slope surface range B and the coordinates of the ending point measured in the falling slope surface range D, for example. By taking the welding line 4 at F, the movement control of the welding torch 12 in the left-right direction W can be performed.

【0009】以上のように、上記構成の溶接ロボットに
おいては、センサを先行させる遅延制御方式を用い、コ
ルゲーション形状をあらかじめNCデータとして計算す
る方法を用いることにより、高速のプラズマアーク溶接
法に対しても溶接トーチを溶接線に十分に追従させるこ
とができる。次に、溶接トーチ12のコルゲート部にお
ける動作をさらに詳細な説明する。
As described above, in the welding robot having the above-described structure, the delay control method in which the sensor precedes is used, and the method of calculating the corrugation shape as NC data in advance is used. Also allows the welding torch to sufficiently follow the welding line. Next, the operation of the corrugated portion of the welding torch 12 will be described in more detail.

【0010】コルゲーション形状は、図8に示すよう
に、頂部を形成するR1部、斜面部を形成するR2部、
立ち上がり裾野部および立ち下がり裾野部を形成するR
3部と、頂部中心から立ち上がり裾野部始点および立ち
下がり裾野部終点までの距離L、頂部の高さh、メンブ
レン厚さgとがそれぞれ用意されていて、連続する3つ
のR部の中心点およびそれらの連結点を計算することに
より得られる。このようにして得られた複数種類のコル
ゲーション形状はそれぞれ制御装置のメモリに記録され
る。レーザ変位センサのセンシングにより検出されたコ
ルゲーション形状部の最高点から、コルゲーション形状
のうちの1つを選び、この形状をもとに、ロボット制御
用のソフトを起動する際に作成されるコルゲート部のN
Cデータが作成される。
As shown in FIG. 8, the corrugated shape has an R1 portion forming a top portion, an R2 portion forming a slope portion,
R that forms the rising and falling skirts
Three parts, a distance L from the center of the apex to the start point of the rising skirt and the end point of the falling skirt, the height h of the apex, and the membrane thickness g are prepared respectively, and the center point of three consecutive R parts and It is obtained by calculating those connecting points. The plurality of types of corrugation shapes obtained in this way are recorded in the memory of the control device. Select one of the corrugation shapes from the highest point of the corrugation shape detected by the sensing of the laser displacement sensor, and based on this shape, select the corrugation shape of the corrugation part that is created when the software for robot control is started. N
C data is created.

【0011】次に、選択されたコルゲート部の形状から
行われるNCデータの計算方法について説明する。まず
図9(a)に示すように、平面座標上にある円弧とし
て、X軸データに対するY軸データをX軸単位幅毎に計
算する。そしてこの計算したX軸、Y軸のそれぞれの値
を、図9(b)に示すように、特定の速度(単位時間当
りの移動量)に応じて修正し、平面上で等間隔データを
作成する。ここで、○印は最初の計算で得たデータ、△
印は特定の一定速度で修正して得たデータを示し、平面
上で等間隔になっている。次に修正したデータにおい
て、図9(c)に示すように、それぞれのトーチ角θを
計算する。この修正したデータ(x1 1 )〜(x3
3 )とトーチ角θ1 ,θ2 にもとづいて、ロボット制御
角のソフトを起動する際に作成されるコルゲート部のN
Cデータが作成される。そして、これに溶接トーチ高さ
が追従するように制御されるとともに、溶接線に対する
溶接速度およびトーチ角が一定になるように制御され
る。
Next, a method of calculating NC data performed from the shape of the selected corrugated portion will be described. First, as shown in FIG. 9A, Y-axis data for X-axis data is calculated for each X-axis unit width as an arc on a plane coordinate. Then, the calculated values of the X-axis and the Y-axis are corrected according to a specific speed (movement amount per unit time) to create equidistant data on a plane, as shown in FIG. 9B. To do. Where ○ is the data obtained in the first calculation, △
The marks indicate data obtained by correcting at a specific constant speed, and are evenly spaced on the plane. Next, in the corrected data, each torch angle θ is calculated as shown in FIG. This corrected data (x 1 y 1 ) to (x 3 y
3 ) and the torch angles θ 1 and θ 2 based on N of the corrugated part created when the software of the robot control angle is started.
C data is created. Then, the welding torch height is controlled to follow this, and the welding speed and torch angle with respect to the welding line are controlled to be constant.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、あらか
じめ与えられたコルゲート部の形状から作成されたコル
ゲート部のNCデータにより、溶接速度および溶接線に
対するトーチ角が一定になるように制御する場合、次の
ような箇所で溶接欠陥が生じていた。 (1)溶接部の角度が急激に変化する箇所 (2)溶接による熱の残留があり、溶接ビードに悪影響
を及ぼすと考えられる箇所 (3)メンブレンの設置向きが変わることによって、他
の向きと溶接条件が異なる箇所 たとえば(1)の溶接部の角度が急激に変化する箇所と
しては、図10に示すように、溶接部の角度が急激に変
化するコルゲーション形状の立ち上がり裾野部20およ
び立ち下がり裾野部21のR部があり、この箇所ではト
ーチ角の急激な変化が行われるためトーチ角速度は早く
なり、溶接欠陥を生じていた。(2)の残留熱が集中す
るであろうと考えられる箇所としては、図10に示すよ
うに、曲率半径が小さく、溶接長に対して熱を発散させ
るところが平面部に比べて少ない部分である立ち上がり
裾野部20および立ち下がり裾野部21のR部があり、
また溶接トーチが同じ点を向きながら移動するため熱が
集中すると考えられるコルケーション形状の頂部22の
R部があり、矢張り溶接欠陥を生じ易い。
As described above, in the case where the welding speed and the torch angle with respect to the welding line are controlled to be constant by the NC data of the corrugated portion created from the shape of the corrugated portion given in advance as described above. , Weld defects were found in the following places. (1) A place where the angle of the welded part suddenly changes (2) A place where heat remains due to welding and is thought to adversely affect the weld bead (3) When the installation direction of the membrane changes, Part where welding conditions are different For example, as the part (1) where the angle of the welded part suddenly changes, as shown in FIG. 10, a corrugation-shaped rising skirt 20 and a falling skirt where the angle of the welded part rapidly changes. There is an R portion of the portion 21, and since the torch angle is rapidly changed at this portion, the torch angular velocity is increased and a welding defect is generated. As shown in FIG. 10, as the place where the residual heat of (2) is likely to be concentrated, as shown in FIG. 10, the radius of curvature is small and the place where heat is dissipated with respect to the welding length is smaller than the flat portion. There are R portions of the skirt portion 20 and the falling skirt portion 21,
Further, since the welding torch moves while facing the same point, there is an R portion of the cork-shaped top portion 22 in which heat is considered to be concentrated, and an arrow welding defect is likely to occur.

【0013】さらに、メンブレンの向きに関しては、図
11に示すように、底面メンブレン23、天井面メンブ
レン24、側面メンブレン25があり、(3)の溶接条
件が異なる箇所はトーチが底面メンブレン23に対して
下向き26、トーチが天井面メンブレン24に対して上
向き27、そしてトーチが側面メンブレン25に対して
垂直でかつ水平な横方向に移動する横向き28、あるい
は垂直でかつ上下の縦方向に移動する立方向き29があ
り、例えば立方向29において、コルゲーション形状の
頂部で溶湯がその自重によって下方に垂れることにより
溶接欠陥を生じる。
Regarding the orientation of the membrane, as shown in FIG. 11, there is a bottom membrane 23, a ceiling membrane 24, and a side membrane 25, and the torch is different from the bottom membrane 23 in the portion (3) where welding conditions are different. Downward 26, the torch is upward 27 with respect to the ceiling membrane 24, and the torch is lateral 28 in which the torch moves vertically and horizontally in the horizontal direction, or a cube that vertically and vertically moves in the vertical direction. There is a direction 29, for example, in the vertical direction 29, at the top of the corrugation shape, the molten metal hangs down due to its own weight, causing a welding defect.

【0014】本発明は、上記問題を解決するもので、コ
ルゲーション形状を有するメンブレン同士の溶接におい
て、コルゲート部を溶接する際に、溶接速度と溶接トー
チ角を適当に制御して良好な溶接ビードを得るコルゲー
ト重ね板継ぎ用溶接ロボットにおけるコルゲート部溶接
方法を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems. In welding corrugated membranes, when welding corrugated portions, the welding speed and welding torch angle are appropriately controlled to obtain good welding beads. An object of the present invention is to provide a corrugated portion welding method in a welding robot for joining corrugated laminated plates.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のコルゲート重ね板継ぎ用溶接ロボットにお
けるコルゲート部溶接方法は、溶接ロボットにセンサを
先行させる遅延制御方式を採用し、コルゲーション形状
をあらかじめNCデータとして計算して溶接するに際
し、ロボット制御用のソフトが起動する際に作成される
コルゲート部のNCデータに、溶接速度および溶接トー
チ角を任意に変化させるためのパラメータを加え、コル
ゲート部の溶接速度および溶接トーチ角を制御して良好
な溶接ビードを得るようにしたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the welding method for corrugated parts in the welding robot for corrugated lap plate joining of the present invention adopts a delay control system in which a sensor precedes the welding robot, and the corrugation shape is adopted. When calculating and welding as NC data in advance, the parameters for changing the welding speed and welding torch angle are added to the NC data of the corrugated part created when the software for robot control is started. The welding speed and welding torch angle of the portion are controlled to obtain a good welding bead.

【0016】[0016]

【作用】上記構成により、例えば溶接部の角度が急激に
変化するコルゲーション形状裾野部のR部においては、
溶接トーチがR部に到達する手前から、定められた最大
角速度の範囲内で徐々にトーチ角を変化させて、R部で
のトーチ角の変化を滑らかに行うようにしたり、曲率半
径が小さく、その溶接長に対し熱を発散させることが平
面部に比べて少ないコルゲーション形状裾野部のR部お
よび溶接トーチが同じ点を向きながら移動するため熱の
集中がおこり易いコルゲーション形状頂部のR部におい
ては、溶接速度を早くして溶接線に対する入熱を小さく
するようにしたり、メンブレンの取り付け向きが変わる
ことによってコルゲート部溶接線上での溶湯に自重のか
かり方が異なる部位においては、その自重によって溶湯
が下方に垂れるのを防ぐために溶接速度および溶接トー
チ角を調整するようにしたりすることにより、溶接時の
コルゲート部における溶接速度および溶接トーチ角を適
切に制御することができて、良好な溶接ビートを得るこ
とができる。
With the above structure, for example, in the R portion of the corrugation-shaped skirt where the angle of the welded portion changes rapidly,
Before the welding torch reaches the R part, the torch angle is gradually changed within the range of the specified maximum angular velocity so that the torch angle in the R part can be smoothly changed, and the radius of curvature is small. In the R portion of the corrugation-shaped skirt, which radiates less heat than the welding length compared to the flat portion, and in the R portion of the corrugation-shaped top, where the welding torch moves while facing the same point, heat concentration tends to occur. , The welding speed is increased to reduce the heat input to the welding line, and the molten metal on the corrugated welding line has different weights due to the change in the mounting direction of the membrane. By adjusting the welding speed and welding torch angle in order to prevent downward dripping, the corrugated part during welding can be adjusted. To be able to properly control the welding speed and the welding torch angle that, it is possible to obtain a good weld bead.

【0017】[0017]

【実施例】以下本発明の一実施例について説明する。図
1は本発明の一実施例のコルゲート重ね板継ぎ用溶接ロ
ボットにおけるコルゲート部溶接方法を説明するフロー
図であり、その要部は、ロボット制御用のソフトが起動
する際に作成されるコルゲート部のNCデータにおい
て、以下の項目についてのパラメータを加え、溶接速度
および溶接トーチ角を変更することにある。 (1)溶接部の角度が急激に変化する箇所 (2)溶接による熱の残留がおこり、溶接ビードに悪影
響を及ぼすと考えられる箇所 (3)メンブレンの取り付け向きが変わることによっ
て、他の向きと溶接条件が異なる箇所 ここで、パラメータとは、欠陥の生じ易いコルゲート部
のR部などを溶接する際の、溶接速度および溶接トーチ
角を任意に変化させるための係数および定数である。
EXAMPLE An example of the present invention will be described below. FIG. 1 is a flow chart for explaining a corrugated portion welding method in a welding robot for corrugated lap plate splicing according to an embodiment of the present invention, the main part of which is a corrugated portion created when the robot control software is activated. In the NC data of No. 2, the parameters for the following items are added to change the welding speed and the welding torch angle. (1) A place where the angle of the welded part changes abruptly (2) A place where heat remains due to welding, which may adversely affect the weld bead (3) By changing the mounting direction of the membrane, Where welding conditions are different Here, the parameters are coefficients and constants for arbitrarily changing the welding speed and the welding torch angle when welding the R portion of the corrugated portion where defects easily occur.

【0018】図2は溶接部の角度が急激に変化する箇所
や溶接による熱の残留がおこる箇所における制御を説明
する図である。図2において、コルゲーション形状の立
ち上がり裾野部20のR部では、溶接トーチがR部に到
達する手前から徐々にトーチ角を変えており、これによ
り、立ち上がり裾野部20のR部におけるトーチ角の急
激な変化を回避して、滑らかな変化になるようにしてい
る。このときの角度変化は定められた最大角度の範囲内
で行われるように設定される。また、この立ち上がり裾
野部20のR部は曲率半径が小さく、溶接長に対して熱
の発散させるところが平面部に比べて小さい部分である
ので、この箇所での溶接速度を速くし、溶接線に対する
入熱を小さくしている。このことは、コルゲーション形
状の立ち下がり裾野部21のR部においても同じであ
る。さらにコルゲーション形状の頂部22のR部では、
溶接トーチが同じ点を向いながら移動するため熱が集中
する部分であるので、この箇所において少なくとも溶接
速度を早くして溶接線に対する入熱を小さくしている。
これらは、ロボット制御用のソフトが起動する際に作成
されるコルゲート部のNCデータにパラメータをく加え
ることによって行われる。このとき調整するパラメータ
は溶接速度、トーチ角、トーチ角速度であり、トーチ角
速度に関しては最大値を設定するが、溶接速度およびト
ーチ角については、例えば実験を繰り返し経験によって
設定される。これにより溶接時の溶接速度や溶接トーチ
角を適切に制御することができ、従来の溶接トーチの動
きによって生じていた溶接欠陥を未然に防ぐことができ
る。
FIG. 2 is a diagram for explaining the control at a location where the angle of the welded portion changes abruptly or where heat remains due to welding. In FIG. 2, in the R portion of the corrugation-shaped rising skirt portion 20, the torch angle is gradually changed from before the welding torch reaches the R portion, whereby the torch angle in the R portion of the rising skirt portion 20 rapidly increases. We try to avoid such changes and make smooth changes. The angle change at this time is set so as to be performed within the range of the determined maximum angle. Further, since the radius R of the rising skirt 20 has a small radius of curvature and the portion where heat is dissipated with respect to the welding length is smaller than the flat portion, the welding speed at this portion is made faster to the welding line. The heat input is reduced. This also applies to the R portion of the corrugation-shaped falling skirt portion 21. Furthermore, in the R portion of the corrugated top portion 22,
Since the welding torch moves toward the same point and is a portion where heat is concentrated, at this portion, at least the welding speed is increased to reduce the heat input to the welding line.
These are performed by adding parameters to the NC data of the corrugated part created when the robot control software is started. The parameters to be adjusted at this time are the welding speed, the torch angle, and the torch angular velocity, and the maximum value is set for the torch angular velocity, but the welding speed and the torch angle are set, for example, by repeating experiments and experience. This makes it possible to appropriately control the welding speed and the welding torch angle during welding, and it is possible to prevent the welding defects caused by the movement of the conventional welding torch.

【0019】図3はメンブレンの取り付け向きが変わる
ことによって、他の向きと溶接条件が異なる箇所の溶
接、特に立向き溶接における制御を説明する図である。
図3において、コルゲーション形状の頂部22において
は、溶湯がその自重によって下方に垂れる傾向にあるの
で、図に示すように、溶接トーチ角を少し傾けて斜め上
方に向かうように制御し、溶湯をアークにより押し上げ
るようにして溶接ビードが下方に垂れることを避ける。
この他に、メンブレンの取り付け向きは、図11に示す
ように、上向き、下向き、横向きがあり、立向きを含め
て、溶接トーチのトーチ角などの動きのパラメータをメ
ンブレンの向きごとに選定する。例えばその向きは自動
検出ではなく、ロボット制御装置に設けたロータリース
イッチなどで番号を選ぶことにより、手動でロボットに
指令し、動きのパラメータを向きごとに設定するように
する。
FIG. 3 is a view for explaining control in welding at a position where welding conditions are different from other directions by changing the mounting direction of the membrane, particularly in vertical welding.
In FIG. 3, at the corrugation-shaped top portion 22, the molten metal tends to hang downward due to its own weight. Therefore, as shown in the figure, the welding torch angle is slightly tilted so that the molten metal is controlled to move obliquely upward to arc the molten metal. To prevent the weld bead from dripping downwards.
In addition to this, as shown in FIG. 11, the attachment direction of the membrane is upward, downward, or sideways, and the movement parameters such as the torch angle of the welding torch including the vertical orientation are selected for each orientation of the membrane. For example, the direction is not automatically detected, but a robot is manually instructed by selecting a number with a rotary switch or the like provided in the robot control device, and a motion parameter is set for each direction.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、溶接ロボ
ットにセンサを先行させる遅延制御方式を採用し、コル
ゲーション形状をあらかじめNCデータとして計算して
溶接するに際し、溶接部の角度が急激に変化する箇所や
溶接による熱の残留がおこり、溶接ビードに悪影響を及
ぼすと考えられる箇所、あるいはメンブレンの向きが変
わることによって、他の向きと溶接条件が異なる箇所な
どについて、溶接速度および溶接トーチ角を任意に変化
させるためのパラメータを、ロボット制御用のソフトが
起動する際に作成されるコルゲート部のNCデータに加
え、溶接時のコルゲート部における溶接速度および溶接
トーチ角を適切に制御することによって、良好な溶接ビ
ードを得ることができ、従来の溶接トーチの動きによっ
て生じていた溶接欠陥を未然に防ぐことができる。
As described above, according to the present invention, the delay control system in which the welding robot is preceded by the sensor is adopted, and when the corrugation shape is calculated in advance as NC data and the welding is performed, the angle of the welded portion is sharply increased. Welding speed and welding torch angle at changing locations, locations where welding heat may remain and adversely affect the weld bead, or locations where welding conditions differ due to changes in the orientation of the membrane. By adding the parameter for changing the value arbitrarily to the NC data of the corrugated part created when the robot control software is started, and by appropriately controlling the welding speed and welding torch angle in the corrugated part during welding. , Good welding bead can be obtained, the welding caused by the movement of conventional welding torch Recessed can prevent.

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

【図1】本発明の一実施例のコルゲート重ね板継ぎ用溶
接ロボットにおけるコルゲート部溶接方法の要部フロー
図である。
FIG. 1 is a flow chart of a main part of a corrugated part welding method in a welding robot for joining corrugated laminated plates according to an embodiment of the present invention.

【図2】同コルゲート部溶接方法において、溶接部の角
度が急激に変化する箇所や溶接による熱の残留がおこる
箇所における制御を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining control in a portion where the angle of the welded portion changes abruptly or where heat remains due to welding in the corrugated portion welding method.

【図3】同コルゲート部溶接方法において、メンブレン
の取り付け向きが変わることによって、他の向きと溶接
条件が異なる箇所の溶接で、特に立向き溶接における制
御を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining control in welding at a location where welding conditions are different from other orientations by changing the attachment direction of the membrane in the corrugated portion welding method, particularly vertical welding.

【図4】コルゲート重ね板継ぎ用溶接ロボットの概略斜
視図である。
FIG. 4 is a schematic perspective view of a welding robot for joining corrugated laminated boards.

【図5】同コルゲート重ね板継ぎ用溶接ロボットの概略
平面図である。
FIG. 5 is a schematic plan view of the welding robot for joining corrugated laminated plates.

【図6】レーザ変位センサによる計測状態を説明する図
である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a measurement state by a laser displacement sensor.

【図7】視覚センサによる計測状態を説明する図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating a measurement state by a visual sensor.

【図8】コルゲーション形状部の形状およびその要部寸
法を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a shape of a corrugated shape portion and dimensions of a main portion thereof.

【図9】コルゲーション形状部のNCデータの計算方法
を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a method of calculating NC data of a corrugated shape portion.

【図10】溶接部の角度が急激に変化する箇所と、溶接に
よる熱の残留がおこる箇所について説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a portion where the angle of the welded portion changes abruptly and a portion where heat remains due to welding.

【図11】メンブレンの取り付け向きを説明する図であ
る。
FIG. 11 is a diagram illustrating a mounting direction of a membrane.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 メンブレン 3 コルゲート重ね板部 4 溶接線 11 溶接線本体 12 溶接トーチ 13 制御部 14 視覚センサ 15 レーザ変位センサ 20 立ち上がり裾野部 21 立ち下がり裾野部22 頂部 1, 2 Membrane 3 Corrugated lap plate part 4 Welding line 11 Welding line body 12 Welding torch 13 Control part 14 Visual sensor 15 Laser displacement sensor 20 Rising skirt part 21 Falling skirt part 22 Top part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 建雄 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takeo Miyazaki 5-3-2 Nishikujo 5-chome, Konohana-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Hitachi Shipbuilding Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶接ロボットにセンサを先行させる遅延
制御方式を採用し、コルゲーション形状をあらかじめN
Cデータとして計算して溶接するコルゲート重ね板継ぎ
用溶接ロボットにおけるコルゲート部溶接方法であっ
て、ロボット制御用のソフトが起動する際に作成される
コルゲート部のNCデータに、溶接速度および溶接トー
チ角を任意に変化させるためのパラメータを加え、コル
ゲート部の溶接速度および溶接トーチ角を制御すること
を特徴とするコルゲート重ね板継ぎ用溶接ロボットにお
けるコルゲート部溶接方法。
1. A delay control system in which a welding robot is preceded by a sensor is adopted, and a corrugation shape is set to N in advance.
A welding method for a corrugated part in a welding robot for corrugated lap joints, which calculates and welds as C data, in which the welding speed and welding torch angle are included in the NC data of the corrugated part created when the software for controlling the robot is started. A method for welding a corrugated part in a welding robot for joining corrugated lap plates, characterized in that a welding speed and a torch angle of the corrugated part are controlled by adding a parameter for arbitrarily changing the value.
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