JPH091337A - Method for controlling weld seam copying in arc of automatic pipe circumference welding equipment - Google Patents

Method for controlling weld seam copying in arc of automatic pipe circumference welding equipment

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JPH091337A
JPH091337A JP17394595A JP17394595A JPH091337A JP H091337 A JPH091337 A JP H091337A JP 17394595 A JP17394595 A JP 17394595A JP 17394595 A JP17394595 A JP 17394595A JP H091337 A JPH091337 A JP H091337A
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Japan
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welding
control
arc
current
voltage
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Application number
JP17394595A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuuichi Manrai
雄一 萬來
Seiji Mizukami
清二 水上
Ikuo Mibu
生男 壬生
Kenichi Maeda
謙一 前田
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.)
Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH091337A publication Critical patent/JPH091337A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide a method for controlling the weld seam copying in the arc to control the welding current/voltage, prevention of the pulse irregularity, and the arc voltage output suitable for the position of a welding torch in the high speed weaving control of an automatic pipe circumference welding equipment by the high frequency pulse AMG welding method. CONSTITUTION: A latch register 1 (22) of the current/voltage to convert the feedback signal by an A/D converter 20 and to latch the data is provided on a welding arc current/arc voltage control circuit, a position data latch register 2 (23) to latch the position counter value of the position feedback pulse signal of a servo circuit is provided to control the torch position, and a circuit is provided to latch the data at the same timing to the respective registers with the sampling clock as a trigger. The weld seam copying control in the arc, the pulse irregularity prevention control, and the arc voltage output control are realized by using the measured values obtained by the respective registers.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアーク中溶接線倣い制御
に係り、特に高速ウィービングの円周溶接をリアルタイ
ムに制御する自動アーク溶接に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to welding line tracing control in an arc, and more particularly to automatic arc welding for controlling high speed weaving circumferential welding in real time.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のパイプ円周のアーク溶接のウィー
ビングについては、比較的低速のものはパルスモータに
より、また高速なものはサーボモータにより行われるの
が一般的である。アーク中溶接線倣いは溶接中の電流や
電圧を監視して、トーチをワークに対して位置的に倣う
ものである。これについては図10に示すようにA/Dコ
ンバータ(以下A/D) により、電流や電圧を計測し、
ソフト処理により行うのが一般的である。
2. Description of the Related Art Conventional weaving for arc welding of the circumference of a pipe is generally performed by a pulse motor for relatively low speed and by a servo motor for high speed. The arc welding line tracing is a method of positionally tracing a torch with respect to a work by monitoring current and voltage during welding. About this, as shown in Fig. 10, the current and voltage are measured by an A / D converter (hereinafter A / D),
It is generally performed by software processing.

【0003】円周溶接を行うものとして、特開昭63-183
776 、特公平7-12542 に記載されている日本鋼管製の全
姿勢溶接装置があるが、これはトーチを高速回転させて
アーク中溶接線倣いを行うもので、開先形状が狭開先で
高精度加工が必要であり、開先幅の広いワークに対して
の適用は難しい。開先部の溶接をリアルタイム制御によ
る自動アーク溶接法として、特開平4-284973があるが、
実際のメカ位置とサンプリング処理によるタイミングの
ずれについては解決されていない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-183 discloses a method for performing circumferential welding.
776, Japanese Examined Patent Publication No. 7-12542, there is an all-position welding device made by Nippon Kokan.This is to perform high-speed rotation of the torch to follow the welding line in the arc, and the groove shape is a narrow groove. High precision machining is required and it is difficult to apply it to a work with wide groove width. As an automatic arc welding method by real-time control of the welding of the groove, there is JP-A-4-284973,
The gap between the actual mechanical position and the timing due to the sampling process has not been solved.

【0004】そこで最適な溶接を行うための「高速ウィ
ービング」と開先形状の機構的な誤差に対して、溶接電
流やアーク電圧を計測して、「倣い制御」を行うと共に
アーク出力電圧制御およびパルス訛り(パルス幅及びパ
ルス電流の波形のくずれ)防止制御を行うことが必要と
なる。
Therefore, for the mechanical error between the "high-speed weaving" for optimum welding and the groove shape, the welding current and arc voltage are measured to perform "copy control" and arc output voltage control and It is necessary to perform pulse accent (pulse width and pulse current waveform collapse) prevention control.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のパルスモータで
は、高速、高精度が不可能で、せいぜい数10〜100
kppsあり、またサーボモータによる制御では、図11に示
すようにサーボへの指令位置と実際のメカ位置に偏差
(ドループ)が生じるため、ウィービング指令のタイミ
ングを基に溶接電流/電圧の計測(A/Dサンプリン
グ)をしても実際のメカ位置とA/Dサンプリングとの
タイミングがずれてしまう。更にウィービングの左端及
び右端での、電流や電圧の正確な測定ができないもので
あった。
In the conventional pulse motor, high speed and high accuracy are impossible, and the number is at most 10 to 100.
With kpps, and in the control by the servo motor, there is a deviation (droop) between the command position to the servo and the actual mechanical position as shown in Fig. 11. Therefore, the welding current / voltage is measured (A) based on the timing of the weaving command. Even if (/ D sampling) is performed, the actual mechanical position and the timing of A / D sampling are deviated. Furthermore, the current and voltage at the left and right ends of the weaving could not be measured accurately.

【0006】パイプ開先内のアーク中溶接線倣いについ
ては「上下方向の倣い制御」(以下上下倣い)と「左右
方向の倣い制御」(以下左右倣い)の2つの要素からな
る。前者は、平均的は電流を監視すれば良く、A/Dの
サンプリングも適当な平均化処理で十分である。後者に
ついては、ウィービングの左端と右端での電流の差分に
より、左右方向の位置を修正するため左と右の位置の各
々に対して電流を測定しなければならない。
The arc welding line copying in the pipe groove is composed of two elements, "vertical copying control" (hereinafter vertical copying) and "horizontal copying control" (hereinafter left and right copying). In the former case, the current may be monitored on average, and an appropriate averaging process is sufficient for A / D sampling. For the latter, the current must be measured at each of the left and right positions to correct the left-right position due to the difference in current at the left and right ends of the weaving.

【0007】高速ウィービングにおいては、サーボへの
指令と実際のトーチ位置との差(ドループ)が大きくな
るため、指令のタイミングのみで、左と右を判断してA
/Dサンプリングをしても真の左側と右側の電流は得ら
れない。
In high-speed weaving, the difference (droop) between the command to the servo and the actual torch position becomes large, so the left and right are judged only by the command timing.
Even with / D sampling, the true left and right currents cannot be obtained.

【0008】以上の理由により、サーボモータによる高
速ウィービングに対して、左右倣いを正確に行うための
アーク中溶接線倣い制御方法とさらにアーク電圧の出力
制御およびパルス訛り防止制御を行う方法が必要であ
る。
For the above reasons, it is necessary to have a welding line tracing control method in the arc for accurately tracing the right and left in high speed weaving by a servo motor, and a method for controlling the output of the arc voltage and the pulse accent prevention control. is there.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、溶接トーチを
溶接進行方向に対して直交する方向にウィービングさせ
ながらパルス溶接電流によって溶接するパイプの円周自
動溶接装置において、溶接電流やアーク電圧の制御回路
に電流/電圧のフィードバック信号をA/D変換してそ
のデータをラッチする電流/電圧データのラッチレジス
タ1を設け、またトーチ位置制御にはサーボ回路にエン
コ−ダからの位置フィ−ドバックパルス信号の位置カウ
ンタ値をラッチする位置データのラッチレジスタ2を設
け、サンプリングクロック信号をトリガーとしてレジス
タ1、レジスタ2にそれぞれの信号を同タイミング時に
ラッチさせ、そのラッチ信号を読み出すことにより、ト
ーチの位置に対応するアークの最適制御を行えるように
したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a pipe circumference automatic welding apparatus for welding with a pulse welding current while weaving a welding torch in a direction orthogonal to the welding advancing direction. The control circuit is provided with a current / voltage data latch register 1 for A / D converting the current / voltage feedback signal and latching the data, and for the torch position control, the servo circuit is provided with position feedback from the encoder. A position data latch register 2 for latching the position counter value of the pulse signal is provided, and the sampling clock signal is used as a trigger to cause the registers 1 and 2 to latch the respective signals at the same timing and read the latched signal This is to enable optimal control of the arc corresponding to the position.

【0010】本発明は前記高速ウィービングにおけるウ
ィービング位置とアーク電流/電圧との同期サンプリン
グによるアーク中溶接線倣い制御を行うものである。即
ち高速ウィービングにおいて、左端と右端での溶接電流
/電圧を正確にリアルタイムに計測し高速、高精度なア
ーク中溶接線倣い制御を行うと共にアーク出力電圧制御
およびパルス訛り防止制御をするものである。
According to the present invention, the welding line tracing control in the arc is performed by the synchronous sampling of the weaving position and the arc current / voltage in the high speed weaving. That is, in high-speed weaving, the welding current / voltage at the left end and the right end is accurately measured in real time to perform high-speed and high-accuracy welding line copying control, as well as arc output voltage control and pulse accent prevention control.

【0011】[0011]

【作用】高速ウィービング制御におけるパイプ円周自動
溶接装置において、位置カウンタデータ及び溶接電流・
電圧A/D変換データをサンプリングクロックを通じて
リアルタイムで完全同期させてラッチする回路を備えた
ことにより、トーチ位置に対するアーク中溶接線倣い制
御、アーク出力電圧制御およびパルス訛り防止制御を行
い、高速で高精度のパイプの円周自動溶接ができる。
[Function] In the automatic pipe circumference welding device for high-speed weaving control, position counter data and welding current
By providing a circuit that completely synchronizes the voltage A / D conversion data in real time with the sampling clock and latches it, the welding line tracing control, arc output voltage control and pulse accent prevention control for the torch position are performed at high speed and high speed. The automatic circumference welding of precision pipes is possible.

【0012】[0012]

【実施例】本発明の実施例を図1ないし図9にもとずい
て説明する。図1はパイプ円周自動溶接装置の構成図で
ある。図1により本発明に関する溶接装置のあらましに
ついて述べる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of an automatic pipe circumference welding apparatus. The outline of the welding apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0013】被溶接材パイプ1の接合部の開先2の部位
をパルスMAG自動溶接を行なうためパイプ外周にガイ
ドレール3を取付け、溶接トーチ4を維持する溶接ヘッ
ド5をガイドレール3に搭載し、NC制御により、パイ
プ1の開先部2を溶接トーチ4をウィービングしながら
パイプ1の全周にわたり走行し、溶接位置の補正は溶接
ワイヤ6をタッチセンサとし、溶接アークの制御はアー
ク中溶接線倣いにて補正を行ないながら、溶接を施行す
る。本溶接作業はガスパイプラインや原子力配管などの
現地作業などに適用するものでありパイプの外周を全周
にわたり走行しながら自動溶接を施行するので、溶接姿
勢は全姿勢溶接となるため刻々変化する溶接姿勢に対応
すると共に溶接欠陥のない均一なビードを得るための最
適な溶接条件で制御する必要がある。
A guide rail 3 is attached to the outer periphery of the pipe for performing pulse MAG automatic welding at the groove 2 portion of the welded material pipe 1, and a welding head 5 for maintaining a welding torch 4 is mounted on the guide rail 3. With NC control, the groove 2 of the pipe 1 is run over the entire circumference of the pipe 1 while weaving the welding torch 4, the welding position is corrected using the welding wire 6 as a touch sensor, and the welding arc is controlled during arc welding. Welding is performed while making corrections using line scanning. This welding work is applied to on-site work such as gas pipelines and nuclear piping, etc.Since automatic welding is carried out while traveling around the entire circumference of the pipe, the welding position changes all the time because it is welding in all positions. It is necessary to control with optimum welding conditions to obtain a uniform bead that corresponds to the posture and has no welding defects.

【0014】この最適な自動溶接条件の制御プログラム
の作成とそれによる運転制御フローチャートを図2に示
す。パイプの外径、板厚、材質、開先形状などの設計値
を入力することにより、ロジックテーブル(溶接条件、
パラメータ、アルゴリズムおよびプログラム編成機能を
格納している)により多層自動溶接制御プログラムとし
て制御装置7により生成される。
FIG. 2 shows a control program for creating the optimum automatic welding condition control program and the operation control flow chart therefor. By inputting design values such as pipe outer diameter, plate thickness, material, groove shape, etc., the logic table (welding conditions,
The parameters, algorithms, and program organization functions are stored in the controller 7 as a multi-layer automatic welding control program.

【0015】溶接ヘッド5は、周方向(X軸),左右方
向(Y軸),上下方向(Z軸)にサーボ機構により駆動
される。制御装置7では溶接電源9から溶接電源とアー
ク電圧のモニター信号を受けとりA/D変換により計測
し、アーク中溶接線倣い制御を行う。なお図1の8はリ
モート操作ボックス、10は送電ケ−ブル、11は溶接
ワイヤ供給装置である。
The welding head 5 is driven by a servo mechanism in the circumferential direction (X axis), the lateral direction (Y axis), and the vertical direction (Z axis). The control device 7 receives the welding power source and the monitor signal of the arc voltage from the welding power source 9 and measures them by A / D conversion to perform the welding line tracing control during the arc. In FIG. 1, 8 is a remote operation box, 10 is a power transmission cable, and 11 is a welding wire supply device.

【0016】まずアーク中溶接線倣いによるトーチ位置
の制御について述べる。図3は、開先内の溶接の様子で
ある。トーチ4を左右ウィービングさせる。開先2の中
央にトーチ4がある時は、左と右の検出電流は等しくな
るが、どちらかに片寄ると近い方の電流が大きく、遠い
方の電流が小さくなる。この差分を求めて、開先中央に
トーチの位置制御を行うのが、「左右倣い」である。こ
のトーチ制御回路図を図4に示す。
First, the control of the torch position by following the welding line in the arc will be described. FIG. 3 shows the welding in the groove. Weaving the torch 4 left and right. When the torch 4 is located at the center of the groove 2, the detected currents on the left and right become equal, but if they are offset to either side, the current in the near side is large and the current in the far side is small. The "left-right copying" is to obtain the difference and control the position of the torch at the center of the groove. The torch control circuit diagram is shown in FIG.

【0017】図5で本発明を説明する。電流信号と電圧
信号は、A/Dコンバータ20で変換され、サンプリン
グクロック24のタイミングでレジスタ1(22)にラ
ッチされる。またY軸位置フィードバックパルスは、位
置カウンタ21でカウントして、同じタイミング(サン
プリングクロック24)でレジスタ2(23)にラッチ
される。図示しないが電圧についても同様な回路構成を
もっている。電流(電圧)データ26と位置データ27
は、完全に同期している。
The present invention will be described with reference to FIG. The current signal and the voltage signal are converted by the A / D converter 20 and latched in the register 1 (22) at the timing of the sampling clock 24. The Y-axis position feedback pulse is counted by the position counter 21 and latched in the register 2 (23) at the same timing (sampling clock 24). Although not shown, the voltage has a similar circuit configuration. Current (voltage) data 26 and position data 27
Are in perfect sync.

【0018】図6でウィービング中の左右位置と検出電
流(電圧)の経過様子を時間の流れで示す。制御装置7
の内部的な左右指令位置30と実際のメカ位置(トーチ
の位置)31とでは、サーボ系のドループのため時間的
なずれが発生する。指令30が左端になって、しばらく
して実際のメカ位置(トーチの位置)31が左端に来る
(右も同様である)。31と32の黒丸は同期サンプリ
ングの様子を示している。このように「 実際のメカ位
置」 31と電流(電圧)を同期サンプリングして、メカ
位置31の値から左端や右端または左側領域,右側領域
を判断して、そのタイミングでの電流(電圧)値を用い
ることにより、高速ウィービングにおいても正確なアー
ク中溶接線計測とアーク中溶接線倣いが可能となる。
FIG. 6 shows the left and right positions during weaving and the course of the detected current (voltage) as a time flow. Control device 7
The internal left / right command position 30 and the actual mechanical position (torch position) 31 cause a time shift due to the droop of the servo system. The command 30 reaches the left end, and after a while, the actual mechanical position (torch position) 31 comes to the left end (same for the right). The black circles 31 and 32 show the state of synchronous sampling. In this way, the "actual mechanical position" 31 and the current (voltage) are synchronously sampled, the left end, the right end, the left side region, and the right side region are judged from the value of the mechanical position 31, and the current (voltage) value at that timing is determined. By using, it becomes possible to accurately measure the welding line in the arc and trace the welding line in the arc even at high speed weaving.

【0019】図8と図9を用いて、本発明の実施例の詳
細を説明する。回路構成は、図5に示したもので、サン
プリングのソフト処理について図8で説明する。サンプ
リングクロック(図5−24)にてラッチされたデータ
(図5−26,27)は、ソフト処理により、リングバ
ッファ−(図8−40)上に、位置データ(POSI
と電流(電圧)デ−タ(ADI )の組で保存する。Iは
サンプリング毎の追番を示したものである。リングバッ
ファーは、最近のN組のデータを保存して、古いデータ
は捨てられる構造になっている。ウィービングの1周期
分の動作が完了した時点で、前回の1周期分のデータの
中から、POSIの値を判別して「左側」「右側」の位
置データの組を選びだす。
The details of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9. The circuit configuration is shown in FIG. 5, and the soft processing of sampling will be described with reference to FIG. The data (FIGS. 5-26, 27) latched by the sampling clock (FIGS. 5-24) is processed by software to be stored in the position data (POS I ) on the ring buffer (FIGS. 8-40).
And current (voltage) de - storing a set of data (AD I). I indicates a serial number for each sampling. The ring buffer stores the latest N sets of data and discards old data. When the operation for one cycle of weaving is completed, the value of POS I is discriminated from the data for the previous one cycle, and the set of position data of “left side” and “right side” is selected.

【0020】図8では、最も左側の4〜8組のデータと
最も右側の4〜8組のデータを選びだし、それからのA
I の値を平均化して「左電流IL 」と「右電流IR
を作成している。平均化のための組数は「 ウィービング
周期」 とサンプリングクロックの周期の比(n)から適
宣定めるものとする。「左側データ」と「右側データ」
を除いた残りのデータを平均して「平均電流Iav」を
もとめる。
In FIG. 8, 4 to 8 sets of data on the left side and 4 to 8 sets of data on the right side are selected, and A from them is selected.
The values of D I are averaged to obtain “left current I L ” and “right current I R ”.
Has been created. The number of sets for averaging is determined appropriately from the ratio (n) of the "weaving period" and the period of the sampling clock. "Left side data" and "Right side data"
The remaining data except for is averaged to obtain the “average current Iav”.

【0021】図9では図8のソフト処理で求めた「左電
流IL 」「 右電流IR 」「 平均電流IaV」の値から「左右
アーク中溶接線倣い」「上下アーク中溶接線倣い」をお
こなうアルゴリズムの例を示す。この例では、一般的な
P−I制御の方式を用いている。「左右ならい」ではI
L とIR の差分をもとに、それの「比例ゲインKYP
及び差分の積分に対する「積分ゲインKYI 」を乗じ
て、Y軸の補正量(Y補正)としている。
In FIG. 9, from the values of “left current I L ”, “right current I R ”, and “average current I aV ” obtained by the soft processing of FIG. Here is an example of an algorithm for performing ". In this example, a general P-I control method is used. "Left and right" I
Based on the difference between L and I R , its “proportional gain KY P
And the integral of the difference and the “integral gain KY I ” are multiplied to obtain a Y-axis correction amount (Y correction).

【0022】式50; 「 上下ならい」 では、電流指令値(ICOM)と検出さ
れた平均値(IaV )との差分をもとに、やはり同様にP
−I制御を行なっている。
Equation 50; In the case of “up / down tracing”, similarly, based on the difference between the current command value (ICOM) and the detected average value (I aV ), P
-I control is performed.

【0023】式51; 各ゲイン(KYP 、KII 、KZP 、KZI )は、電流
値や各軸の位置指令の単位などの関係から、適当な値を
設定する必要がある。本制御装置(図1−7)では、こ
れらのゲインや制御アルゴリズムにおける各種定数を、
自由に設定し、記憶しておく手段を有している。
Equation 51; It is necessary to set an appropriate value for each gain (KY P , KI I , KZ P , KZ I ) in consideration of the current value and the unit of the position command of each axis. In this control device (Fig. 1-7), these gains and various constants in the control algorithm are
It has a means of freely setting and storing it.

【0024】次にパルス訛り防止制御について述べる。
前述のようにパルス溶接電流をアーク中溶接線倣いに用
いて、ラッチによって得られたデータによるトーチ位置
の上下倣い中に、溶接ワイヤの突出長さが長くなるとア
ーク電圧降下し、パルス幅が長くパルス電流が低くなり
図7に示すようなパルス訛りが発生する。この状態でア
ーク中溶接線倣いを起動すると、ロジックが反転してい
る(トーチを上げる指令が出ている)ので、パルス訛り
が停められなくなる。従ってアーク中溶接線倣いを終了
させて、 指令電圧<出力電圧+パルス補正 指令電流<出力電流+パルス補正 のときトーチを下げて、パルス訛りを防止したのち、ア
ーク中溶接線倣いを起動する。トーチを下げる幅は0.
5mm/回である。
Next, the pulse accent prevention control will be described.
As mentioned above, the pulse welding current is used for tracing the welding line in the arc, and during the vertical tracing of the torch position based on the data obtained by the latch, the arc voltage drops when the protruding length of the welding wire becomes long, and the pulse width becomes long. The pulse current becomes low and pulse accents as shown in FIG. 7 occur. When the welding line copying in the arc is started in this state, the logic is reversed (the command to raise the torch is issued), so the pulse accent cannot be stopped. Therefore, the welding line copying in the arc is terminated, the torch is lowered when the command voltage <output voltage + pulse correction, the command current <output current + pulse correction, to prevent pulse accentuation, and then the welding line copying in the arc is started. The width to lower the torch is 0.
It is 5 mm / time.

【0025】つゞいてア−ク電圧出力制御について述べ
る。ラッチによって得られたデータからアーク電圧の出
力制御を行なう。アーク電圧サンプリングの周期は4m
sec であり、64回(256 msec )のサンプリングの平
均値とアーク出力電圧設定値とを比較し、0. 2Vの電
圧幅でアーク電圧の制御を行なう。例えばサンプリング
電圧の平均値がアーク出力設定電圧より低いときは、
0. 2V/回の出力電圧を増加し、これを繰返し電圧出
力設定値に近ずける。以上により高速ウィービング時に
おけるアーク中溶接線倣い制御を行ない得る。
Next, the arc voltage output control will be described. The output of the arc voltage is controlled based on the data obtained by the latch. Arc voltage sampling cycle is 4m
sec, the average value of 64 samplings (256 msec) is compared with the arc output voltage set value, and the arc voltage is controlled with a voltage width of 0.2V. For example, when the average value of the sampling voltage is lower than the arc output set voltage,
The output voltage is increased by 0.2 V / cycle, and this is repeated to approach the voltage output set value. As described above, it is possible to control the welding line copying in the arc during high-speed weaving.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明によれば下記の効果が得られる。 (1)サーボモータにより数100KPPS の高速動作可
能(1P =1μm、400KPPS =400mm/sec ) (2)クロックで完全同期してサンプリングするため、
各サンプリングでの「位置」 「電流」 「電圧」は完全に
同時性がある。 (3)割込処理のため、リアルタイム(数msec ) (4)実際のメカ位置を基に、左と右を判断してその時
点での「 電流」「電圧」 の値を使用出来る。高速ウィービ
ングでも正確かつリアルタイムに、左/右の 「電流」「電
圧」 の差分を基に倣い制御が行なえる。 (5)上記の「 電流」「電圧」 の値を基にしてパルス訛り
防止制御およびアーク電圧出力制御を行なえる。
According to the present invention, the following effects can be obtained. (1) High speed operation of several 100K PPS by servo motor (1 P = 1 μm, 400 K PPS = 400 mm / sec) (2) Since sampling is performed in perfect synchronization with the clock,
The “position”, “current”, and “voltage” at each sampling are completely synchronized. (3) Real-time (several msec) due to interrupt processing (4) Based on the actual mechanical position, the left and right can be judged and the "current" and "voltage" values at that time can be used. Even in high-speed weaving, accurate and real-time control can be performed based on the difference between the left and right “current” and “voltage”. (5) Pulse accent prevention control and arc voltage output control can be performed based on the values of the "current" and "voltage."

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

【図1】 本発明のパイプ円周自動溶接装置の構成図で
ある。
FIG. 1 is a configuration diagram of a pipe circumference automatic welding apparatus of the present invention.

【図2】 本発明の全自動溶接フローチャート図であ
る。
FIG. 2 is a fully automatic welding flowchart of the present invention.

【図3】 本発明のトーチの開先部シミュレーション図
である。
FIG. 3 is a groove portion simulation diagram of the torch of the present invention.

【図4】 本発明のトーチ制御回路図である。FIG. 4 is a torch control circuit diagram of the present invention.

【図5】 本発明の完全同期サンプリング回路構成図で
ある。
FIG. 5 is a block diagram of a completely synchronous sampling circuit of the present invention.

【図6】 本発明の完全同期サンプリングの動作の流れ
図である。
FIG. 6 is a flow chart of the operation of fully synchronous sampling of the present invention.

【図7】 パルス波形の訛りである。FIG. 7 is a pulse waveform accent.

【図8】 本発明のウィービング時のサンプリングによ
る電流測定である。
FIG. 8 is a current measurement by sampling during weaving according to the present invention.

【図9】 本発明のアーク中溶接線倣い(電流測定)に
よるトーチ位置制御である。
FIG. 9 is a torch position control according to the welding line tracing (current measurement) in the arc of the present invention.

【図10】 従来の溶接電流/電圧値の計測読み出しであ
る。
FIG. 10 is a conventional measurement readout of welding current / voltage value.

【図11】 従来のサーボ指令位置と実際メカの動きであ
る。
FIG. 11 shows conventional servo command positions and actual mechanical movements.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…パイプ 2…開先 3…ガイドレール 4…溶接トーチ 5…溶接ヘッド 6…溶接ワイヤ 7…制御装置 8…リモート操
作ボックス 9…溶接電源 10…送電ケーブ
ル 11…ワイヤ供給装置 20…A/Dコ
ンバータ 21…位置カウンタ 22…レジスタ
1 23…レジスタ2 24…サンプリ
ングクロック 25…割込クロック 26…電流(電
圧)データ 27…位置データ 30…指令位置 31…実際のメカ位置(トーチ位置) 32…電流(電
圧)データ
1 ... Pipe 2 ... Groove 3 ... Guide rail 4 ... Welding torch 5 ... Welding head 6 ... Welding wire 7 ... Control device 8 ... Remote operation box 9 ... Welding power supply 10 ... Power transmission cable 11 ... Wire supply device 20 ... A / D Converter 21 ... Position counter 22 ... Register 1 23 ... Register 2 24 ... Sampling clock 25 ... Interrupt clock 26 ... Current (voltage) data 27 ... Position data 30 ... Command position 31 ... Actual mechanical position (torch position) 32 ... Current (Voltage) data

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B23K 9/173 8315−4E B23K 9/173 C (72)発明者 前田 謙一 茨城県常陸太田市天神林町1225−47─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location B23K 9/173 8315-4E B23K 9/173 C (72) Inventor Kenichi Maeda Tenjinbayashi, Hitachiota City, Ibaraki Prefecture Town 1225-47

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶接トーチを溶接進行方向に対して直交
する方向にウィービングさせながらパルス溶接電流によ
って溶接するパイプの円周自動溶接装置において、溶接
電流やアーク電圧の制御回路にフィードバック信号をA
/D変換してそのデータをラッチする電流/電圧のラッ
チレジスタ1を設け、トーチ位置制御にはサーボ回路の
位置フィードバックパルス信号の位置カウンタ値をラッ
チする位置データのラッチレジスタ2を設け、サンプリ
ングクロック信号をトリガーとして両レジスタにそれぞ
れのデータを同タイミング時にラッチする回路構成と
し、同タイミングでラッチした位置データに即応して溶
接電流やアーク電圧を制御するアーク中溶接線倣い制御
方法。
1. A pipe circumference automatic welding apparatus for welding a welding torch with a pulse welding current while weaving the welding torch in a direction orthogonal to the welding advancing direction, a feedback signal is supplied to a control circuit for the welding current and the arc voltage.
A current / voltage latch register 1 for D / D converting and latching the data is provided, a position data latch register 2 for latching the position counter value of the position feedback pulse signal of the servo circuit is provided for torch position control, and a sampling clock A welding line copying control method during arc in which a signal is used as a trigger to latch each data in both registers at the same timing, and the welding current and arc voltage are controlled in response to the position data latched at the same timing.
【請求項2】 自動溶接制御プログラムによる自動運転
中に、請求項1の手段を用いてパルス訛り防止制御、ア
ーク電圧出力制御を行うプロセス制御方法。
2. A process control method for performing pulse accent prevention control and arc voltage output control using the means of claim 1 during automatic operation by an automatic welding control program.
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