JPH09262671A - Arc depression correcting method of automatic pipe circumference welding equipment - Google Patents

Arc depression correcting method of automatic pipe circumference welding equipment

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JPH09262671A
JPH09262671A JP7403496A JP7403496A JPH09262671A JP H09262671 A JPH09262671 A JP H09262671A JP 7403496 A JP7403496 A JP 7403496A JP 7403496 A JP7403496 A JP 7403496A JP H09262671 A JPH09262671 A JP H09262671A
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JP
Japan
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current
arc
welding
weaving
pulse
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Application number
JP7403496A
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Japanese (ja)
Inventor
Shingo Nagashima
伸吾 長島
Yuuichi Maki
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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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09262671A publication Critical patent/JPH09262671A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the arc performance of an automatic pipe circumference welding equipment to perform the circumferential automatic welding of a steel pipe while performing the high-speed weaving. SOLUTION: When the whole circumference of end faces of two pipes which are fixed in a butted condition is welded by the pulse MAG welding method, the two-dimensional weaving of a torch is performed in the right-to-left direction orthogonal to the tangential line of the pipe circumference and in the vertical direction along a grooves of the pipes. The current pulse width 123 is obtained based on the measured pulse welding current 13, and by detecting either of the case where the current pulse width is larger than the predetermined upper limit value, or the case where the ratio of the current pulse width to the commanded pulse width is larger than the predetermined upper limit value, the dullness of the current pulse waveform is detected (133), and when the dullness is detected, the torch is controlled to be lowered in the direction of the pipe surface.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、パイプ円周自動溶
接装置に係り、特に、パルス溶接電流波形及びパルス溶
接電圧波形を計測・解析し、アーク倣い関連補正を行う
パイプ円周自動溶接装置のアーク鈍り補正方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pipe circumference automatic welding apparatus, and more particularly, to a pipe circumference automatic welding apparatus for measuring and analyzing a pulse welding current waveform and a pulse welding voltage waveform and performing arc tracing-related correction. The present invention relates to an arc dullness correction method.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガスパイプライン敷設工事の際には、突
き合わせて固定されている2本のパイプの端面を全周溶
接により接続する。この溶接を自動溶接により行う場合
は、パイプにベルト状のガイドレールを巻き、このガイ
ドレール上に溶接ヘッドを走らせMAG(メタル・アク
ティブ・ガス)法等により溶接している。アーク倣いと
は、溶接中の電流や電圧を監視して、トーチをワークに
対して位置的に倣わせるものである。
2. Description of the Related Art At the time of laying a gas pipeline, the end faces of two pipes fixed in abutting manner are connected by full circumference welding. When this welding is performed by automatic welding, a belt-like guide rail is wound around a pipe, and a welding head is run on the guide rail to perform welding by a MAG (metal active gas) method or the like. The arc copying is to monitor the current and voltage during welding and position the torch relative to the work.

【0003】従来のパイプの突き合せアーク溶接におい
ては、ウィービング等の駆動は、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。そして、その溶接の際
にトーチをワークに対して最適な位置に保つために、溶
接中の電流や電圧を監視して、それらの値が適正になる
ようトーチの位置をフィーバック制御することも行われ
ている。そのための電流/電圧計測方法は、パルス溶接
電流/電圧信号を、低域通過型フィルタを通して平滑化
し、A/Dコンバータにより、ディジタルの電流/電圧
信号として計測している。ただし、低域通過型フィルタ
のカットオフ周波数は、パルス溶接電流/電圧の繰り返
し周波数よりもはるかに低く設定されていた(例えば、
パルス周波数100〜400Hzに対してカットオフ周
波数10Hz)。
In conventional butt-arc welding of pipes, driving such as weaving is generally performed by a pulse motor for a relatively low speed operation and by a servomotor for a high speed operation. In order to keep the torch at the optimum position for the workpiece during welding, the current and voltage during welding are monitored, and feedback control of the torch position is performed so that those values become appropriate. Is being done. A current / voltage measurement method for this purpose is to smooth a pulse welding current / voltage signal through a low-pass filter and measure it as a digital current / voltage signal by an A / D converter. However, the cutoff frequency of the low-pass filter was set much lower than the repetition frequency of the pulse welding current / voltage (for example,
(Cutoff frequency 10 Hz for pulse frequency 100 to 400 Hz).

【0004】従来のパイプ円周溶接に関する技術とし
て、特開昭63−183776号公報及び特開平4−2
84973号公報に記載されたものがある。特開昭63
−183776号公報に記載の技術は、アーク回転式の
全姿勢溶接装置に関するものである。同方式では開先形
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。特開平4−284973
号公報に記載の技術は、開先部の溶接をリアルタイム制
御にする自動アーク溶接法に関するものであるが、パル
ス溶接電流/電圧の個々のパルス波形の計測の点につい
ては解決されていない。
[0004] Conventional techniques relating to pipe circumferential welding are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 63-183776 and 4-2.
There is one described in Japanese Patent No. 84973. JP 63
The technique described in JP-183776A relates to an arc-rotation type all-position welding apparatus. In this method, the groove shape is narrow and high precision machining is required, and it is difficult to apply the method to a work having a wide groove width. JP-A-4-284973
The technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-209,897 relates to an automatic arc welding method in which the welding of a groove is controlled in real time, but does not solve the problem of measuring individual pulse waveforms of pulse welding current / voltage.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】パイプ円周溶接、高速
ウィービング等における最適な溶接を行うためには、ア
ーク出力電圧制御、パルス訛り(パルス幅及びパルス電
流の波形のくずれ)防止制御等を行うことが必要とな
る。
In order to perform optimum welding in pipe circumferential welding, high-speed weaving, etc., arc output voltage control, pulse accent (pulse width and pulse current waveform collapse) prevention control, etc. are performed. Will be required.

【0006】従来のパルス溶接電流/電圧の計測では、
高速、高精度の電流/電圧波形の計測が困難で、せいぜ
いパルス溶接電流/電圧の繰り返し周期の10倍程度の
応答時間での計測であった。そのため、例えば、パルス
訛り等が生じてこれを修正しようとしても、補正のため
の電流、電圧、ウィービング指令等のタイミングが遅れ
る欠点があった。
In conventional pulse welding current / voltage measurement,
It was difficult to measure the current / voltage waveform with high speed and high accuracy, and the measurement was at a response time of at most 10 times the repetition cycle of the pulse welding current / voltage. Therefore, for example, even if a pulse accent occurs and an attempt is made to correct it, there is a drawback in that the timing of current, voltage, weaving command, etc. for correction is delayed.

【0007】本発明は、高速ウィービングを行いながら
鋼管の円周自動溶接を行うパイプ円周自動溶接装置のア
ーク性能を向上させることを可能にするアーク鈍り補正
方法を提供するものである。
The present invention provides an arc blunting correction method which makes it possible to improve the arc performance of a pipe circumference automatic welding apparatus for automatically welding the circumference of a steel pipe while performing high-speed weaving.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によるパイプ円周
自動溶接装置のアーク鈍り補正方法は、突き合わせて固
定されている2本のパイプの端面をパルスMAG溶接法
により全周溶接する際、パイプの開先に沿ってパイプ円
周の接線に直交する左右方向および上下方向にトーチの
2次元ウィービングを行う自動溶接装置の鈍り補正方法
であって、計測したパルス溶接電流に基づいて、電流パ
ルス幅を求め、該電流パルス幅が予め定められた上限値
より大きい場合、および、前記電流パルス幅の指令パル
ス幅に対する比率が予め定められた上限値より大きい場
合のいずれか一方を検出することにより、電流パルス波
形の鈍りを検出し、該鈍りの検出時に、トーチをパイプ
管面方向へ下げるよう制御することを特徴とする。
The arc blunting correction method for a pipe circumference automatic welding apparatus according to the present invention is a method for welding the entire circumferences of the end faces of two pipes fixed by butting by pulse MAG welding. Is a blunting correction method for an automatic welding device that performs two-dimensional weaving of a torch in the left-right direction and the up-down direction orthogonal to the tangent of the pipe circumference along the groove of, and the current pulse width is based on the measured pulse welding current. If the current pulse width is larger than a predetermined upper limit value, and by detecting any one of the case where the ratio of the current pulse width to the command pulse width is larger than a predetermined upper limit value, The present invention is characterized in that bluntness of the current pulse waveform is detected, and when the bluntness is detected, the torch is controlled so as to be lowered toward the pipe tube surface.

【0009】この構成によれば、パルス溶接電流のパル
ス幅自体を監視することによりアーク鈍りを検出するの
で、より確実に応答性よくアーク鈍りの発生を検出する
ことができる。
According to this structure, since the arc blunting is detected by monitoring the pulse width itself of the pulse welding current, the occurrence of the arc blunting can be detected more reliably and with good responsiveness.

【0010】前記方法において、好ましくは、前記電流
パルス幅が許容値になるまで、予め定められた速度でト
ーチを下げていく。
In the above method, preferably, the torch is lowered at a predetermined speed until the current pulse width reaches an allowable value.

【0011】また、好ましくは、前記パルス溶接電流の
平均電流に基づいて該平均電流が指令値に一致するよう
にトーチを上下方向に移動させる上下アーク倣い補正を
行い、前記アーク鈍り補正の実行中は、当該上下アーク
倣い補正を無効とする。これによって、左右アーク倣い
補正に対して、アーク鈍り補正を優先させ、アーク鈍り
を確実に解消することができる。
Further, preferably, based on an average current of the pulse welding current, a vertical arc tracing correction is performed in which the torch is moved in the vertical direction so that the average current matches a command value, and the arc blunting correction is being performed. Invalidates the vertical arc scanning correction. As a result, the arc blunting can be reliably eliminated by prioritizing the arc blunting correction with respect to the left and right arc copying correction.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の好適な実施の形態について詳細に説明する。ここで
は、本発明を高周波パルスMAG溶接に適用した例を説
明する。パルスMAG溶接については、例えば、「溶接
技術」1989年2月号第67〜76頁に記載されてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Here, an example in which the present invention is applied to high-frequency pulse MAG welding will be described. The pulse MAG welding is described, for example, in “Welding Technique”, February 1989, pp. 67-76.

【0013】図1により本発明の溶接装置の概略構成に
ついて述べる。パーソナルコンピュータ1は、自動溶接
制御のためのCADデータ(パイプの外径、板厚、材
質、開先形状などの設計値)を作成するためのものであ
り、作成されたデータはフレキシブルディスク(フロッ
ピーディスク)1aに記録される。制御装置2は、自動
溶接の実質的な制御(電源およびトーチ位置等の制御)
を行うためのものであり、CADデータの格納されたフ
レキシブルディスク1aからそのCADデータを読み込
む。勿論、フレキシブルディスクによらず、周知のデー
タ通信によってデータ転送を行うようにしてもよい。制
御装置2は、この読み込んだデータを用いて実際の溶接
条件を設定し、設定された条件に対応して、後述するロ
ジックテーブルに予め記録されたデータにより各種溶接
パラメータを設定する。このようなロジックテーブルの
詳細およびこれを用いた溶接データの作成については、
本願出願人が先に提案した特願平7−173921号に
開示されている。
A schematic configuration of the welding apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. The personal computer 1 is for creating CAD data (design values such as the outer diameter, thickness, material, and groove shape of a pipe) for automatic welding control, and the created data is a flexible disk (floppy disk). Disc 1a. The control device 2 performs a substantial control of the automatic welding (control of a power supply and a torch position, etc.).
And reads the CAD data from the flexible disk 1a in which the CAD data is stored. Of course, data transfer may be performed by well-known data communication without using a flexible disk. The control device 2 sets actual welding conditions using the read data, and sets various welding parameters in accordance with the set conditions by using data previously recorded in a logic table described later. For details of such logic table and creation of welding data using this,
It is disclosed in Japanese Patent Application No. 7-173921 previously proposed by the present applicant.

【0014】さらに、この制御装置2では、設定された
溶接パラメータを実際の溶接の制御に用いるNC言語
(数値制御用言語)に変換し、変換した言語を制御デー
タとして制御データテーブルの形で内部のメモリに記録
する。このメモリに記録された制御データを用いて、電
源装置3、及び溶接ヘッド4を駆動制御するとともに、
後述する、パルス電圧波形及びパルス電流波形の計測・
解析値を用いてアーク倣い関連補正を行う構成となって
いる。なお、制御装置2の主な制御項目は、溶接ヘッド
4の溶接の電圧、電流、及びヘッド4に搭載された溶接
トーチ8のパイプ開先93に対するウィービング、溶接
ヘッド4の移動速度等である。ヘッド4は、パイプ外周
に巻き付けられたガイドレール12上に、円周方向に移
動可能に装着される。ヘッド4には、溶接トーチ8に対
して溶接ワイヤを供給するワイヤ供給部6が搭載されて
いる。
Further, in the control device 2, the set welding parameters are converted into NC language (numerical control language) used for actual welding control, and the converted language is internally used as control data in the form of a control data table. To the memory of. Using the control data recorded in this memory, the drive of the power supply device 3 and the welding head 4 is controlled,
Measurement and measurement of pulse voltage waveform and pulse current waveform
It is configured to perform arc copying related correction using the analysis value. The main control items of the control device 2 are the welding voltage and current of the welding head 4, the weaving of the welding torch 8 mounted on the head 4 with respect to the pipe groove 93, the moving speed of the welding head 4, and the like. The head 4 is mounted on a guide rail 12 wound on the outer periphery of the pipe so as to be movable in the circumferential direction. The head 4 is provided with a wire supply unit 6 for supplying a welding wire to the welding torch 8.

【0015】図2に、制御装置2、電源3、ヘッド4、
パイプ5の間の電気的な接続関係を示す。図から分かる
ように、電源3からは、送電ケーブル9を介して、ヘッ
ド4のワイヤ7とパイプ5との間にパルス溶接電圧が印
加されるようになっている。これにより、ワイヤ7とパ
イプ5表面との間にアーク91(図12)が発生する。
溶接用ワイヤ7は一定速度で送られ、アーク91により
溶かされて溶着金属92(図12)となり、開先93
(図12)内で固まり母材5を接合する。
In FIG. 2, the control device 2, the power source 3, the head 4,
The electrical connection between the pipes 5 is shown. As can be seen from the figure, the power source 3 applies a pulse welding voltage between the wire 7 of the head 4 and the pipe 5 via the power transmission cable 9. Thereby, an arc 91 (FIG. 12) is generated between the wire 7 and the surface of the pipe 5.
The welding wire 7 is fed at a constant speed and melted by an arc 91 to become a weld metal 92 (FIG. 12).
It solidifies in (FIG. 12) and the base material 5 is joined.

【0016】図3に示すように、溶接ヘッド4のパイプ
外周上の位置(時分で表す)X軸、トーチ8のウィービ
ングの開先部幅方向(パイプ軸方向)Y軸、及び溶接高
さ方向(パイプ半径方向)Z軸、トーチ旋回軸Aの各軸
についてサーボ機構を備え、計4軸は制御装置2により
制御されている。なお、二次元ウィービングとは、トー
チ8を溶接進行方向(X軸)に対して直交するY軸方向
およびZ軸方向に、開先部に沿って移動させる動作をい
う。
As shown in FIG. 3, the position of the welding head 4 on the outer circumference of the pipe (expressed in time and minutes) X axis, the weaving groove width direction of the torch 8 (pipe axis direction) Y axis, and the welding height. A servo mechanism is provided for each of the Z axis of the direction (pipe radial direction) and the torch swivel axis A, and a total of four axes are controlled by the controller 2. The two-dimensional weaving refers to an operation of moving the torch 8 along the groove in the Y-axis direction and the Z-axis direction orthogonal to the welding progress direction (X-axis).

【0017】図4により、本実施の形態において溶接ヘ
ッド4に付属する部品について説明する。溶接ヘッド4
には、X,Y,Zの各軸毎にヘッドの位置変化を検出す
るためのエンコーダ42x,42y,42z(総称して
42で示す)および各軸毎に設けられた機械原点(図示
せず)を検出する原点センサ41x,41y,41z
(総称して41で示す)が取り付けられている。各軸エ
ンコーダ42は、その軸方向のヘッド移動量に応じた個
数のパルスを発生するデバイスであり、このパルス数を
計数することにより移動量を求めることができる。但
し、X軸エンコーダ42xについては、絶対値エンコー
ダにより構成し、モータへの電源オフ期間中にもその絶
対的な位置を保持することができるようにしてある。Y
軸およびZ軸については、現在位置情報が失われたとし
ても、移動のストロークが小さく、新たに機械原点を検
出・設定する手間および時間は問題にならないので、よ
り簡易なインクリメンタル(相対置)エンコーダを採用
している。各軸の原点センサ41は、各軸における機械
的な原点を示す機械原点を検出するためのセンサであ
り、例えば、光学的なセンサを用いることができる。X
軸の機械原点は、ガイドレール12の円周上の予め定め
た1カ所に設けられた指標であり、この例では、ガイド
レール12の頂部において設けた光遮断部材(図示せ
ず)である。Y軸の機械原点はトーチのY軸方向の後退
位置に設けた光遮断部材(図示せず)である。同様に、
Z軸の機械原点はトーチのZ軸方向のほぼ最上位位置に
設けた光遮断部材(図示せず)である。勿論、センサは
光学的なものに限るものではなく、例えば、近接センサ
のようなものを利用することもできる。これらの各軸の
原点を基準として、トーチの目標位置を指定することが
できる。これらの原点の検出・設定は、溶接作業の初期
作業として行われる。
Components attached to the welding head 4 in the present embodiment will be described with reference to FIG. Welding head 4
Include encoders 42x, 42y, and 42z (generally designated as 42) for detecting a change in the position of the head for each of the X, Y, and Z axes, and a mechanical origin (not shown) provided for each of the axes. ) Detecting the origin sensors 41x, 41y, 41z
(Generally indicated by reference numeral 41). Each axis encoder 42 is a device that generates a number of pulses corresponding to the head movement amount in the axial direction, and the movement amount can be obtained by counting the number of pulses. However, the X-axis encoder 42x is configured by an absolute value encoder so that the absolute position can be maintained even during the power-off period of the motor. Y
Regarding the axis and Z axis, even if the current position information is lost, the movement stroke is small, and the trouble and time for detecting and setting a new mechanical origin are not a problem, so that a simpler incremental (relative positioning) encoder is used. Is adopted. The origin sensor 41 of each axis is a sensor for detecting a mechanical origin indicating a mechanical origin of each axis, and for example, an optical sensor can be used. X
The mechanical origin of the shaft is an index provided at one predetermined position on the circumference of the guide rail 12. In this example, the mechanical origin is a light blocking member (not shown) provided at the top of the guide rail 12. The mechanical origin of the Y axis is a light blocking member (not shown) provided at a retreat position of the torch in the Y axis direction. Similarly,
The mechanical origin of the Z-axis is a light blocking member (not shown) provided at the uppermost position in the Z-axis direction of the torch. Of course, the sensor is not limited to an optical sensor, and for example, a sensor such as a proximity sensor can be used. The target position of the torch can be designated with reference to the origin of each of these axes. The detection and setting of these origins are performed as an initial work of the welding work.

【0018】図5により、制御装置2の内部構成を説明
する。
The internal structure of the controller 2 will be described with reference to FIG.

【0019】制御装置2は、制御部223、記憶部(メ
モリ)221、ハードディスク222、溶接ヘッド制御
部230、CRT・キーボード225、パルス波形計測
部211を有する。
The control device 2 has a control unit 223, a storage unit (memory) 221, a hard disk 222, a welding head control unit 230, a CRT / keyboard 225, and a pulse waveform measuring unit 211.

【0020】なお、図5の制御装置2内に破線で示すよ
うに、コンピュータ1を内蔵する構成としてもよい。制
御部223はマイクロプロセッサにより構成することが
でき、記憶部221はその制御プログラムおよび各種デ
ータの格納領域、作業領域を提供するものである。ハー
ドディスク222は、制御プログラムや各種データ等を
不揮発的に保存する大容量の記憶装置である。具体的に
は、ハードディスク222には、予め定められた溶接条
件および溶接パラメータが、ロジックテーブル(後述)
としてテーブル形式で格納される。制御部223は、記
憶部221に記憶されたCADデータを読み出して溶接
条件を判定し、この溶接条件に適合する溶接パラメータ
をロジックテーブルから読み出す。さらに、この読み出
した溶接パラメータを、溶接ヘッド4及び電源装置3を
制御するための言語に変換して制御データとして制御デ
ータテーブル(図示せず)の形で記憶部221に記憶す
る。この制御データは後述する溶接ヘッド制御部230
に送られる。CRT・キーボード225は、制御部22
3と操作者との間のユーザインタフェースを提供するた
めの表示部および入力部である。溶接ヘッド制御部23
0は、制御部223からの信号の送受信や、リモート操
作装置234との信号の送受信を行うための送受信部2
31、溶接ヘッド4およびトーチ8の動作を制御するた
めのサーボモータの駆動指令を出力するヘッド駆動部2
33、及び電源装置3の制御を行う電源制御部232を
有する。パルス波形計測部211は、電源装置3からの
パルス溶接電圧およびパルス溶接電流を計測するための
ハードウエア回路である。このハードウエア回路の構成
例については、図12により後述する。
The computer 1 may be built in as shown by a broken line in the control device 2 of FIG. The control unit 223 can be configured by a microprocessor, and the storage unit 221 provides a storage area and a work area for the control program and various data. The hard disk 222 is a large-capacity storage device that stores control programs, various data, and the like in a nonvolatile manner. Specifically, the hard disk 222 stores a predetermined welding condition and welding parameters in a logic table (described later).
Are stored in a table format as. The control unit 223 reads the CAD data stored in the storage unit 221, determines the welding conditions, and reads the welding parameters that match the welding conditions from the logic table. Further, the read welding parameters are converted into a language for controlling the welding head 4 and the power supply device 3 and stored in the storage unit 221 as control data in the form of a control data table (not shown). This control data is transmitted to a welding head controller 230 described later.
Sent to The CRT / keyboard 225 includes the control unit 22
A display unit and an input unit for providing a user interface between the operator 3 and an operator; Welding head controller 23
0 is a transmission / reception unit 2 for transmitting / receiving a signal from the control unit 223 and transmitting / receiving a signal to / from the remote operation device 234.
31, a head drive unit 2 for outputting a drive command of a servomotor for controlling the operations of the welding head 4 and the torch 8
33, and a power control unit 232 that controls the power supply device 3. The pulse waveform measuring unit 211 is a hardware circuit for measuring a pulse welding voltage and a pulse welding current from the power supply device 3. An example of the configuration of this hardware circuit will be described later with reference to FIG.

【0021】図6に、本実施の形態におけるパイプ円周
自動溶接装置の処理のフローチャートを示す。
FIG. 6 shows a flowchart of processing of the pipe circumference automatic welding apparatus in the present embodiment.

【0022】図6において、まず、制御装置2におい
て、CADデータから、パイプの口径、板厚、材質、開
先形状を読み出す(61)。この読み出されたデータを
用いて、ロジックテーブルから、溶接条件(積層計画、
層,番地毎の電流、電圧、回転速度など)に対応した溶
接パラメータを決定する(62、63)。この決定され
た溶接パラメータをNC言語に変換する(64)。これ
により得られたNCデータは、制御データとして制御テ
ーブル(図示せず)に記憶される。また、このNCデー
タを用いて、電源装置や溶接ヘッドを動作させる(65
〜68)。この動作時に、パルス溶接電流・電圧の検出
手段を用いてヘッドの位置間隔等を検出し、動作状態が
最適状態にセットされているか否かを判定し、正規の動
作位置になっていなければ、トーチの軌跡データを補正
し、ルートギャップ幅の変化による溶接条件等も補正
し、ロジックテーブルのデータにより溶接パラメータを
再設定する。この再設定後に運転が継続され、アークの
状態を検出し設計値と比較して、随時、アーク電圧等を
制御しながら自動溶接を実行する(69〜72)。
In FIG. 6, first, the control device 2 reads the pipe diameter, plate thickness, material and groove shape from the CAD data (61). Welding conditions (laminating plan, stacking plan,
Welding parameters corresponding to the current, voltage, rotation speed, etc. for each layer and address are determined (62, 63). The determined welding parameters are converted into NC language (64). The NC data obtained as a result is stored in a control table (not shown) as control data. Further, using this NC data, the power supply unit and the welding head are operated (65
~ 68). During this operation, the position interval and the like of the head are detected using pulse welding current / voltage detection means, and it is determined whether or not the operation state is set to the optimum state. The trajectory data of the torch is corrected, welding conditions and the like due to changes in the width of the root gap are corrected, and welding parameters are reset according to the data in the logic table. After the resetting, the operation is continued, the state of the arc is detected and compared with the design value, and the automatic welding is executed as needed while controlling the arc voltage and the like (69 to 72).

【0023】即ち、予めロジックテーブル62に格納さ
れた溶接条件パラメータとして、溶接の各層毎に、各姿
勢毎の溶接電流、溶接電圧、ヘッドの移動速度、トーチ
の回転速度、アークのスタート、エンド位置等を読み出
し、これらの溶接条件パラメータに対して、ワイヤによ
る開先形状計測66の結果に基づいてトーチ軌跡補正6
7およびルートギャップ幅変化による溶接条件補正68
を行う。その後、自動運転を開始し(69)、アークセ
ンス(溶接線倣い)、電流・電圧サンプリング、トーチ
位置(上下、左右)制御を行う(70)。また、パルス
訛り防止制御、アーク電圧制御を行う(71)。アーク
センスに基づいて行われるアーク倣い関連補正の詳細に
ついては、後述する。自動溶接の現在の溶接電流、電
圧、各軸位置等の各種パラメータおよび各種補正量等
は、現在の状態(ステータス)として、CRTにおける
リアルタイム表示により監視することができる(7
2)。
That is, as welding condition parameters stored in advance in the logic table 62, for each welding layer, welding current, welding voltage, head moving speed, torch rotation speed, arc start and end positions for each position. Etc., and the torch trajectory correction 6 based on the result of the groove shape measurement 66 with the wire for these welding condition parameters.
7 and correction of welding conditions by changing root gap width 68
I do. Thereafter, automatic operation is started (69), and arc sensing (welding line scanning), current / voltage sampling, and torch position (up / down, left / right) control are performed (70). In addition, pulse accent prevention control and arc voltage control are performed (71). The details of the arc copying related correction performed based on the arc sense will be described later. Various parameters such as current welding current, voltage, each axis position, and various correction amounts of automatic welding can be monitored as a current state (status) by real-time display on a CRT (7).
2).

【0024】図7に、ロジックテーブルの一例を示す。
これは、ウィービング停止時間の設定を定めるファイル
の例である。この他にも、各種のファイルが存在する
が、ここではこの一例のみを示す。このロジックテーブ
ルには、条件項目として、「溶接姿勢」、「層間」、
「回転速度」、「ウィーブ幅」の4つの条件について、
等しい:「=」、等しくない:「!=」、大きい:
「>」、小さい:「<」、以上:「>=」、以下:「<
=」のそれぞれの条件に適合するようにデータが収納さ
れている。
FIG. 7 shows an example of the logic table.
This is an example of a file that defines the setting of the weaving stop time. There are various other files, but only one example is shown here. In this logic table, “welding posture”, “interlayer”,
About four conditions of "rotation speed" and "weave width",
Equal: “=”, not equal: “! =”, Greater:
“>”, Small: “<”, above: “> =”, below: “<
The data is stored so as to meet each condition of “=”.

【0025】例えば、次のような条件が与えられたとす
る。すなわち、溶接条件が上向き、層間が仕上げ、回転
速度が100、ウィーブ幅が10.0、とする。この条
件に適合するテーブル内容を検索して、テーブルの項目
No.5を選択する。これにより、回転速度が120以
下、ウィーブ幅が11.0以下、左停止0.15、中停
止0.00、右停止0.15の各データが選択される。
これらの溶接のためのパラメータが選択されると、次に
実際のNC実行制御プログラムにデータが渡される。
For example, suppose the following conditions are given. That is, the welding conditions are upward, the layers are finished, the rotation speed is 100, and the weave width is 10.0. The table contents matching this condition are searched, and the item No. of the table is searched. Select 5. As a result, data of a rotation speed of 120 or less, a weave width of 11.0 or less, left stop 0.15, middle stop 0.00, and right stop 0.15 are selected.
When these welding parameters are selected, the data is then passed to the actual NC execution control program.

【0026】図8に、CADのプログラム項目とNC制
御のプログラムの項目の対応関係を示す。初期値設定時
は、CAD情報として、口径、開先情報、サーボパラメ
ータ、アーク倣い補正パラメータ、手直し溶接パラメー
タが設定される。これらのパラメータは、NC制御用
に、口径についてはガイドレール周回パルス数(エンコ
ーダパルス数)に変換され、開先情報についてはタッチ
センスの情報に変換される。その他の項目も、図8に示
す対応関係でNC制御用に変換される。本システムは、
このようして得られたNC制御データに基づいて仮の動
作を実行し、それぞれの動作に関して、その検出結果を
基に、補正が必要なものは補正を行い、実際の溶接動作
に移行する。
FIG. 8 shows the correspondence between CAD program items and NC control program items. At the time of initial value setting, bore diameter, groove information, servo parameters, arc copying correction parameters, and rework welding parameters are set as CAD information. These parameters are converted into the number of guide rail rotation pulses (the number of encoder pulses) for the aperture, and the groove information is converted into touch sense information for NC control. Other items are also converted for NC control according to the correspondence shown in FIG. This system is
Provisional operations are executed based on the NC control data obtained in this manner, and for each operation, those requiring correction are corrected based on the detection result, and the process shifts to the actual welding operation.

【0027】このように構成することにより、人はCA
Dデータを作成し、溶接ヘッドをパイプにセットすれ
ば、システムが自動的に溶接条件等を決定して自動的に
溶接を実行するため、人が溶接条件等を教示する必要が
なくなり、しかも溶接のバラツキが少なくなる。また、
殆どの条件をロジックテーブルという形式で記憶してい
るため、従来用いられている知識処理等の表現形式のI
F〜THENを用いた場合に比べ条件の変更、選択理由
等も簡単に修正ができる。
With this configuration, a person can
When D data is created and the welding head is set on the pipe, the system automatically determines the welding conditions and executes the welding automatically, which eliminates the need for a person to teach the welding conditions and the like. Variation is reduced. Also,
Since most conditions are stored in the form of a logic table, the I
Compared to the case of using F to THEN, the conditions can be changed and the reason for selection can be easily corrected.

【0028】図9及び図10により、本溶接装置で行
う、トーチの2次元ウィービングの例を説明する。図9
は、横軸を時間としてY軸位置およびZ軸位置の変化を
示したものであり、図10は、X軸方向に沿ってウィー
ビング動作の移動経路を示したものである。ウィービン
グ動作は、図のように、トーチをY軸およびZ軸方向に
所定の幅・周期で往復運動させ、トーチの軌跡を波状に
するものである。この例では、前述のように、ウィービ
ングの左端(L)、中央(C)、右端(R)で一時的に
停止させている。図10の左右での斜めの移動時の速度
と、水平移動時の速度とは別個に指定可能である。速度
は、ワイヤ先端の移動軌跡に沿った速度(接線速度)で
指定される。
An example of two-dimensional weaving of the torch performed by the present welding apparatus will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG.
FIG. 10 shows changes in the Y-axis position and the Z-axis position with the horizontal axis as time, and FIG. 10 shows the movement path of the weaving operation along the X-axis direction. In the weaving operation, as shown in the figure, the torch is reciprocated with a predetermined width and period in the Y-axis and Z-axis directions to make the trajectory of the torch wavy. In this example, as described above, weaving is temporarily stopped at the left end (L), the center (C), and the right end (R). The speed at the time of oblique movement on the left and right in FIG. 10 and the speed at the time of horizontal movement can be separately specified. The speed is specified by a speed (tangential speed) along the movement trajectory of the wire tip.

【0029】図11は、ウィービングの指令軌跡と実際
のトーチの移動の軌跡(サーボ軌跡)とを対比して示し
たものである。図の横軸は時間、縦軸はY軸方向位置を
示す。図から分かるように、トーチの移動指令に対する
サーボ機構の応答の遅延に起因して、サーボ軌跡は指令
軌跡より遅れて追従している。図の例では、ウィービン
グ幅(Y軸方向の移動範囲)を、右端、右、中心、左、
左端の5区間に分けて、後述する各種データのサンプリ
ングを行っている。各区間の判定は、Y軸エンコーダの
出力に応じて、実際の機械的なトーチ位置を示すサーボ
軌跡を基に行われる。各区間の境界には、誤差低減のた
めに不感帯を設けてもよい。
FIG. 11 shows the weaving command locus and the actual torch movement locus (servo locus) in comparison. The horizontal axis of the figure shows time, and the vertical axis shows the position in the Y-axis direction. As can be seen from the figure, due to the delay in the response of the servo mechanism to the movement command of the torch, the servo track follows the command track later. In the example of the figure, the weaving width (moving range in the Y-axis direction) is set to the right end, right, center, left,
Sampling of various data described later is performed in the five sections at the left end. The determination of each section is performed based on the servo trajectory indicating the actual mechanical torch position according to the output of the Y-axis encoder. A dead zone may be provided at the boundary of each section to reduce errors.

【0030】後述するアーク倣い関連補正では、ウィー
ビングの位置に応じて、次のようなデータを求める。
In the arc copying-related correction described later, the following data is obtained according to the weaving position.

【0031】左・中・右平滑電流値 左・中・右平滑電圧値 左端・左・中・右・右端アークショート時間 左・中・右電流パルス周期 なお、アークショートとは、溶接ワイヤ(電極)と母材
や溶融金属との間隔が短くなりすぎて、両者の間に短絡
(ショート)が生じた状態のことである。
Left / Middle / Right smoothed current value Left / Middle / Right smoothed voltage value Left end / Left / Middle / Right / Right end arc short time Left / Middle / Right current pulse period Arc short means welding wire (electrode) ) And the base material or the molten metal are too short, resulting in a short circuit between them.

【0032】図12に、計測用回路211のハードウエ
ア構成例を示す。
FIG. 12 shows a hardware configuration example of the measuring circuit 211.

【0033】溶接電源装置3は、溶接トーチ8に大きな
パルス電流を供給する。パルス溶接電流/電圧計測用回
路211は、溶接電源装置3からパルス溶接電流信号1
3およびパルス溶接電圧信号32を得て、それぞれフィ
ルター14および33に入力する。なお、本明細書でい
う「電圧信号」および「電流信号」は、それらの信号が
それぞれ溶接電圧を表わす信号および溶接電流を表す信
号という意味であり、信号が電圧レベルおよび電流レベ
ルで表されるという意味ではない。通常、これらの電圧
信号および電流信号は電圧レベルで表される。
The welding power supply device 3 supplies a large pulse current to the welding torch 8. The pulse welding current / voltage measuring circuit 211 receives the pulse welding current signal 1 from the welding power source device 3.
3 and pulse welding voltage signal 32 are obtained and input to filters 14 and 33, respectively. It should be noted that “voltage signal” and “current signal” referred to in this specification mean that the signal represents a welding voltage and a signal representing a welding current, respectively, and the signal is represented by a voltage level and a current level. It does not mean that. Usually, these voltage and current signals are represented by voltage levels.

【0034】図13にパルス溶接電流/電圧信号の一例
(フィルター入力)を示す。同図において(a)は電圧
信号32、(b)は電流信号13を示す。電圧信号32
は、所定周期のパルス波形であり、高周波のノイズ成分
15が重畳している。また、このパルス波形のベース電
圧部分51には、アークショートの発生を示す電圧低下
波形部分50が示されている。この電圧信号32に対応
する電流信号13も、電圧信号32と同様に高周波ノイ
ズ成分15を含んでいる。パルス溶接電流信号13に
は、高周波のノイズ成分15が重畳しており、電圧信号
32の波形部分50に対応した波形部分52が示されて
いる。フィルター14および33は、前述したようにパ
ルス電源のパルス周波数よりも高いカットオフ周波数
(例えば4KHz)を有するものであり、高周波のノイ
ズ成分15を取り除き、パルス溶接電流信号16および
パルス溶接電圧信号34を出力する。これにより、高周
波ノイズによる電気的特性計測の誤動作を防止すること
ができる。また、このようなカットオフ周波数のフィル
ターを用いることにより、電流信号13および電圧信号
32のパルス波形を維持することができ、後述する方法
によりパルス単位の電気的特性の計測を可能とする。
FIG. 13 shows an example (filter input) of the pulse welding current / voltage signal. In the figure, (a) shows the voltage signal 32 and (b) shows the current signal 13. Voltage signal 32
Is a pulse waveform of a predetermined cycle, and a high-frequency noise component 15 is superimposed. A base voltage portion 51 of the pulse waveform includes a voltage drop waveform portion 50 indicating occurrence of an arc short. The current signal 13 corresponding to the voltage signal 32 also includes the high-frequency noise component 15 like the voltage signal 32. A high-frequency noise component 15 is superimposed on the pulse welding current signal 13, and a waveform portion 52 corresponding to the waveform portion 50 of the voltage signal 32 is shown. The filters 14 and 33 have a cut-off frequency (for example, 4 KHz) higher than the pulse frequency of the pulse power supply as described above, remove the high-frequency noise component 15, and perform the pulse welding current signal 16 and the pulse welding voltage signal 34. Is output. Thereby, it is possible to prevent a malfunction of the electrical characteristic measurement due to the high frequency noise. Further, by using a filter having such a cutoff frequency, the pulse waveforms of the current signal 13 and the voltage signal 32 can be maintained, and the electrical characteristics can be measured in pulse units by a method described later.

【0035】図14に、フィルター14および33によ
り出力されるパルス溶接電流/電圧信号の一例を示す。
同図において(a)は電圧信号、(b)は電流信号を示
す。フィルター14、33により電圧信号32および電
流信号13からそれぞれの高周波のノイズ成分15を取
り除いたものがパルス溶接電流信号16、パルス溶接電
圧信号34である。同図中、I1は電流信号のピーク
値、E2は電圧信号のベース電圧、T1は電流信号(お
よび電圧信号)のパルス幅、T2は電流信号(および電
圧信号)のベース幅、T3は電圧信号(および電流信
号)のアークショート幅(アークショート時間)、T4
は電流信号(および電圧信号)の繰り返し周期、H1は
電流信号16に対するパルス幅及びベース幅計測用スレ
ショルドレベル信号22のレベル、H2は電圧信号34
に対するアークショート幅計測用スレショルドレベル信
号38のレベルである。
FIG. 14 shows an example of the pulse welding current / voltage signal output by the filters 14 and 33.
3A shows a voltage signal, and FIG. 3B shows a current signal. The pulse welding current signal 16 and the pulse welding voltage signal 34 are obtained by removing the respective high frequency noise components 15 from the voltage signal 32 and the current signal 13 by the filters 14 and 33. In the figure, I1 is the peak value of the current signal, E2 is the base voltage of the voltage signal, T1 is the pulse width of the current signal (and voltage signal), T2 is the base width of the current signal (and voltage signal), and T3 is the voltage signal (And current signal) arc short width (arc short time), T4
Is the repetition period of the current signal (and the voltage signal), H1 is the level of the threshold level signal 22 for measuring the pulse width and the base width with respect to the current signal 16, and H2 is the voltage signal 34
Is the level of the threshold level signal 38 for measuring the arc short width with respect to.

【0036】アークショート幅を電圧波形から求めるの
は、アークショート波形が電圧信号の方に明確に現れや
すいからである。また、パルス幅等を電流波形から求め
るのは、電圧波形の方がベースレベルとピークレベルの
差が大きくかつ明確だからである。
The arc short width is obtained from the voltage waveform because the arc short waveform tends to appear clearly in the voltage signal. The reason why the pulse width and the like are determined from the current waveform is that the difference between the base level and the peak level is larger and clearer in the voltage waveform.

【0037】図12の計測用回路211中のピークホー
ルド回路17は、タイミング信号20で決まる時間間隔
毎に、フィルター14から出力されるパルス溶接電流信
号16のピーク値を検出、保持する。このピーク値は、
タイミング信号20にしたがってA/D変換回路18に
よりディジタル信号19に変換される。なお、タイミン
グ信号20は、後述する割込回路24による制御装置2
への割込に応じて制御装置2が出力する。
The peak hold circuit 17 in the measuring circuit 211 of FIG. 12 detects and holds the peak value of the pulse welding current signal 16 output from the filter 14 at each time interval determined by the timing signal 20. This peak value is
The digital signal 19 is converted by the A / D conversion circuit 18 according to the timing signal 20. It should be noted that the timing signal 20 is generated by the control device 2 by an interrupt circuit 24 described later.
The control device 2 outputs in response to the interruption to.

【0038】コンパレータ21は、制御装置2から与え
られるスレショルドレベル信号22とパルス溶接電流信
号16とを比較し(図14(b)参照)、パルス溶接電
流信号16がスレショルドレベル信号22を越えた時
に、その出力信号23を低レベルとし、パルス溶接電流
信号16がスレショルドレベル信号22より小さくなっ
た時に、出力信号23を高レベルとする。割込回路24
は、出力信号23の立ち下がりエッジで制御装置2へ割
込信号を出力する。これにより、制御装置2は、溶接電
流信号13のパルス波形の立ち上がりを認識し、前述し
たタイミング信号20を発生する。後述するように、こ
れを高速ウィービング時におけるアーク中溶接線倣い制
御等の処理のためのタイミングとして利用することがで
きる。出力信号23はカウンタ25に入力され、反転回
路27による出力信号23の反転信号はカウンタ30に
入力される。カウンタ25は、出力信号23が高レベル
の期間(すなわち、電流信号16がスレショルド信号2
2より低レベルの期間)、イネーブルされ、制御装置2
からのクロック信号43を計数する。これによって、電
流信号16の時間T2が求められ、ベース幅26として
出力される。一方、カウンタ25は、出力信号23が低
レベルの期間(すなわち、電流信号16がスレショルド
信号22より高レベルの期間)、イネーブルされ、制御
装置2からのクロック信号44を計数する。これによっ
て、電流信号16の時間T1がもとまり、パルス幅31
として出力される。このパルス幅31に基づいて、パル
ス訛りを防止することができる。パルス周期T4は、時
間T1と時間T2の加算処理により求められる。あるい
は指令値からパルス周期を求めることもできる。後述す
るように、パルス周期は、アークショート幅とともに、
アーク中溶接線倣い制御等に利用することができる。
The comparator 21 compares the threshold level signal 22 given from the control device 2 with the pulse welding current signal 16 (see FIG. 14B), and when the pulse welding current signal 16 exceeds the threshold level signal 22. The output signal 23 is set to the low level, and when the pulse welding current signal 16 becomes smaller than the threshold level signal 22, the output signal 23 is set to the high level. Interrupt circuit 24
Outputs an interrupt signal to the control device 2 at the falling edge of the output signal 23. Thereby, the control device 2 recognizes the rise of the pulse waveform of the welding current signal 13 and generates the timing signal 20 described above. As will be described later, this can be used as timing for processing such as welding line scanning control during arcing at the time of high-speed weaving. The output signal 23 is input to the counter 25, and the inverted signal of the output signal 23 by the inverting circuit 27 is input to the counter 30. The counter 25 indicates that the output signal 23 is at a high level (that is, the current signal 16 is at the threshold signal 2 level).
2 (lower level period), enabled and the controller 2
Is counted. As a result, the time T2 of the current signal 16 is obtained and output as the base width 26. On the other hand, the counter 25 is enabled while the output signal 23 is at a low level (that is, while the current signal 16 is at a higher level than the threshold signal 22), and counts the clock signal 44 from the control device 2. As a result, the time T1 of the current signal 16 is obtained, and the pulse width 31
Is output as Based on the pulse width 31, a pulse accent can be prevented. The pulse period T4 is obtained by adding time T1 and time T2. Alternatively, the pulse period can be obtained from the command value. As will be described later, the pulse period, along with the arc short width,
It can be used for welding line copying control during arcing.

【0039】コンパレータ37は、制御装置2から与え
られるアークショート用スレショルドレベル信号38と
電圧信号34とを比較し(図14(a)参照)、電圧信
号34がアークショート用スレショルドレベル信号38
より小さくなった時に、その出力信号39を高レベルと
し、電圧信号34がスレショルドレベル信号38を越え
た時に、出力信号39を低レベルとする。カウンタ41
は出力信号39が高レベルの期間、制御装置2からのク
ロック信号45を計数する。これによって、電圧信号3
4の時間T3が求められ、アークショート幅42として
出力される。なお、スレショルドレベル信号22、アー
クショート用スレショルドレベル信号38は、溶接作業
条件の変化(パイプ径、鋼種等)に応じて、制御装置2
により可変制御できる。なお、46はパルス電流/電圧
計測用回路211と制御装置2との間の信号であり、前
述した各種の信号を含む。
The comparator 37 compares the arc shorting threshold level signal 38 provided from the control device 2 with the voltage signal 34 (see FIG. 14A), and the voltage signal 34 is the arc shorting threshold level signal 38.
When the voltage becomes smaller, the output signal 39 is set to a high level, and when the voltage signal 34 exceeds the threshold level signal 38, the output signal 39 is set to a low level. Counter 41
Counts the clock signal 45 from the controller 2 while the output signal 39 is at a high level. Thereby, the voltage signal 3
4 is obtained and output as the arc short width 42. It should be noted that the threshold level signal 22 and the arc short threshold level signal 38 are transmitted to the control device 2 in accordance with changes in welding operation conditions (pipe diameter, steel type, etc.).
Can be variably controlled by. Reference numeral 46 denotes a signal between the pulse current / voltage measurement circuit 211 and the control device 2, including the various signals described above.

【0040】なお、高精度な計測を行うためには当然な
がら、クロック信号43、44、45としては、被計測
対象の時間幅に比べて十分短い周期を有するものを用い
る。
In order to perform highly accurate measurement, of course, the clock signals 43, 44 and 45 having a cycle sufficiently shorter than the time width of the measurement object are used.

【0041】図15は、図12に示した計測用回路21
1の各信号に関するタイミングの概要を示したものであ
る。16、34はフィルター14、33の出力で、図1
4に示したものと同じである。このフィルター14から
出力される電流信号16の立ち上がりエッジでコンパレ
ータ21の出力信号23が立ち下がり、これにより前述
した割込回路24が制御装置2に割込をかける。制御装
置2はこれに応答してタイミング信号20を発生する。
このタイミング信号20により、ピークホールド回路1
7の出力がリセットされ、続いて、次のタイミング信号
20発生までの間、信号16のピーク値を検出し保持す
る。この例では、ピーク値は信号16のパルスの高レベ
ルの値であり、これが次のタイミングパルス信号20の
発生まで保持される。コンパレータ21の出力信号23
は、電流信号16のベース幅時間T2の期間高レベルと
なり、この期間が前述のようにカウンタ25により計測
される。反転回路27の出力信号28は出力信号23を
反転した波形であり、その高レベル期間が電流信号16
のパルス幅時間T1に相当する。この時間T1は、前述
のようにカウンタ30により計測される。コンパレータ
37の出力信号39は、電圧信号34のアークショート
時間T3の間、高レベルとなり、この時間T3が前述し
たカウンタ41により計測される。
FIG. 15 shows a measuring circuit 21 shown in FIG.
1 shows an outline of timing for each signal. Reference numerals 16 and 34 denote outputs of the filters 14 and 33, respectively.
4 is the same as that shown in FIG. The output signal 23 of the comparator 21 falls at the rising edge of the current signal 16 output from the filter 14, whereby the interrupt circuit 24 interrupts the control device 2. Controller 2 generates timing signal 20 in response.
The timing signal 20 causes the peak hold circuit 1
7 is reset, and subsequently, the peak value of the signal 16 is detected and held until the next timing signal 20 is generated. In this example, the peak value is the high level value of the pulse of signal 16 and is held until the next occurrence of timing pulse signal 20. Output signal 23 of comparator 21
Is high during the base width time T2 of the current signal 16, and this period is measured by the counter 25 as described above. The output signal 28 of the inverting circuit 27 has a waveform obtained by inverting the output signal 23, and the high-level period of
Corresponds to the pulse width time T1. This time T1 is measured by the counter 30 as described above. The output signal 39 of the comparator 37 is at a high level during the arc short time T3 of the voltage signal 34, and this time T3 is measured by the counter 41 described above.

【0042】なお、図示の例では、アークショート幅
と、パルス幅・パルス周期の計測を同じ低域通過フィル
ターの出力で行ったが、パルス幅・周期の方を若干低い
カットオフ周波数(例えば1kHz)の別のフィルター
を用いて、ノイズによる誤動作を低減するようにしても
よい。
In the illustrated example, the arc short width and the pulse width / pulse period are measured with the same low-pass filter output, but the pulse width / period is slightly lower than the cutoff frequency (for example, 1 kHz). ), Another filter may be used to reduce malfunction due to noise.

【0043】また、図示しないが平滑電流、平滑電圧を
計測するためには、従来と同様、低いカットオフ周波数
(例えば10Hz)の低域通過フィルターを用いて、計
測することができる。アーク出力指令による実際のアー
ク出力電流・電圧値と、波形計測から得られる電流・電
圧値には、溶接電源の出力波形の特性によって、差が存
在する。そのため、次式に示すように、各種サンプリン
グ処理にて算出したデータに、予め求めた電流・電圧差
を考慮して補正を加えた値を、電流・電圧フィードバッ
ク値として用いる。
Further, although not shown, the smoothing current and the smoothing voltage can be measured by using a low pass filter having a low cutoff frequency (for example, 10 Hz) as in the conventional case. There is a difference between the actual arc output current / voltage value according to the arc output command and the current / voltage value obtained from the waveform measurement due to the characteristics of the output waveform of the welding power source. Therefore, as shown in the following equation, a value obtained by correcting data calculated by various sampling processes in consideration of a current / voltage difference obtained in advance is used as a current / voltage feedback value.

【0044】Ifb=Iad+IOFSmod Vfb=Vad+VOFSmod ここに、Ifbは、電流フィードバック値、Vfbは電
圧フィードバック値、Iadは計測電流値、Vadは計
測電圧値、IOFSmodは電源モードによって変わる
電流誤差、VOFSmodは電源モードによって変わる
電圧誤差である。
Ifb = Iad + IOFSmod Vfb = Vad + VOFSmod where Ifb is a current feedback value, Vfb is a voltage feedback value, Iad is a measured current value, Vad is a measured voltage value, IOFSmod is a current error that varies depending on the power supply mode, and VOFSmod is a power supply mode. It is a voltage error that changes depending on

【0045】後述するアーク倣い補正、アーク電圧調整
等の制御は、この補正後の電流・電圧フィードバック値
を用いて行う。以下の説明における電流値および電圧値
は、特に言及しなくても、この補正後のものである。
Controls such as arc tracing correction and arc voltage adjustment, which will be described later, are performed using the corrected current / voltage feedback values. The current value and the voltage value in the following description are those after this correction, without special mention.

【0046】次に、本発明による各種アーク倣い補正に
ついて、以下に説明する。溶接電流、溶接電圧の計測に
基づく各種データのサンプリングは、平均電流・電圧値
計測処理/パルス波形計測処理と、インターバルタイマ
処理の2段階で行う。平均電流・電圧計測処理は、一定
周期(例えば1ms)毎に起動される処理であり、前述
した低いカットオフ周波数にて平滑化された電流電圧フ
ィードバック値を読み出し、前記誤差を加味した値を求
める。パルス波形計測処理は、フィードバックパルス周
期(計測されたパルス周期)毎に起動され、前述した溶
接電流電圧波形に基づいて検出されたピーク電流・電圧
値、パルス周期、ピークパルス幅、アークショート時間
を読み出す。インターバルタイマ処理は、一定周期(例
えば4ms)毎に起動され、パルス波形計測処理より出
力される電流・電圧・アークショート時間値を平均化す
る。このインターバルタイマ周期は、サーボ制御周期と
も呼ぶ。また、ウィービング動作中は、ウィービング位
置に応じて、右端、右、中、左、左端の各区間の各種平
均値を求める。ウィービング動作中でない場合は、32
ms分(8個)のデータの平均化を行う。
Next, various arc scanning corrections according to the present invention will be described below. Sampling of various data based on the measurement of the welding current and the welding voltage is performed in two stages of an average current / voltage value measurement process / pulse waveform measurement process and an interval timer process. The average current / voltage measurement process is a process that is started every fixed period (for example, 1 ms), and reads the current / voltage feedback value smoothed at the low cutoff frequency described above to obtain a value in which the error is added. . The pulse waveform measurement process is started for each feedback pulse cycle (measured pulse cycle), and calculates the peak current / voltage value, pulse cycle, peak pulse width, and arc short time detected based on the welding current / voltage waveform described above. read out. The interval timer process is started at regular intervals (for example, 4 ms), and averages the current, voltage, and arc short time values output from the pulse waveform measurement process. This interval timer cycle is also called a servo control cycle. In addition, during the weaving operation, various average values in the right end, right, middle, left, and left end sections are obtained according to the weaving position. If weaving is not in progress, 32
Averaging is performed on data for 8 ms.

【0047】図16は、パルス溶接電流13の計測結果
に基づいて左右アーク倣い補正量、上下アーク倣い補正
量を得るための手順およびそのために用いる信号を示す
ものである。
FIG. 16 shows a procedure for obtaining the left and right arc scanning correction amounts and the vertical arc scanning correction amount based on the measurement result of the pulse welding current 13 and the signals used therefor.

【0048】<左右アーク倣い>左右アーク倣いは、開
先内での単一パス(1層を1回のパスで溶接)にて、ト
ーチのウィービング中心が正確に開先中心を通るように
するため、ウィービングの両端(左端、右端)の電流パ
ルス周期を検出して、両者が同じになるように制御する
ものである。ウィービングの中心が開先に対してずれる
と、左右端でトーチと開先壁との間隔が異なり、両者の
電流値が異なる。この電流値を確認することによりウィ
ービング中心のずれを検出することができる。しかし、
平滑電流122は前述のように低いカットオフ周波数で
平滑したものであり、この信号からは左右端の電流値を
精度よく求めることができない。そこで、本例では、電
流パルス周期と電流値とは比例することに着目し、パル
ス周期に基づいて電流値を推測するようにしたものであ
る。なお、この前提条件として、本例では、ウィービン
グ周期50ms以上(周波数20Hz以下)、ウィービ
ングY軸速度5m/分以下、電流パルス周期1ms以下
を想定している。
<Left and right arc tracing> In the left and right arc tracing, the weaving center of the torch accurately passes through the groove center in a single pass (welding one layer in one pass) within the groove. Therefore, the current pulse cycle at both ends of the weaving (the left end and the right end) is detected, and both are controlled to be the same. If the center of the weaving is displaced from the groove, the distance between the torch and the groove wall at the left and right ends is different, and the current values of both are different. By confirming this current value, the deviation of the weaving center can be detected. But,
The smoothing current 122 is smoothed at a low cutoff frequency as described above, and the current values at the left and right ends cannot be accurately obtained from this signal. Therefore, in the present embodiment, attention is paid to the fact that the current pulse period is proportional to the current value, and the current value is estimated based on the pulse period. In this example, as the preconditions, a weaving cycle of 50 ms or more (frequency of 20 Hz or less), a weaving Y-axis speed of 5 m / min or less, and a current pulse cycle of 1 ms or less are assumed.

【0049】具体的には、より高精度に左右電流値を求
めるために、まず、前記平滑電流122からウィービン
グ1周期内の水平移動部分(左端右端を除く)の全サン
プリングポイントの平滑電流値を平均した平均電流値1
35を求める。水平部分としたのは、この部分で比較的
にアークが安定だからである。一方、パルス電流13の
電流波形からピーク電流値、パルス周期、パルス幅、ア
ークショート時間(123)を求める。さらに、ウィー
ビング1周期内の水平移動部分の全パルス周期を平均し
た平均パルス周期150を求める。この平均パルス周期
150と、前記平均電流値135とから、パルス周期−
電流値変換係数126を次式により求める。
Specifically, in order to obtain the right and left current values with higher accuracy, first, the smoothing current values of all sampling points of the horizontal moving portion (excluding the left end and the right end) within one weaving cycle are calculated from the smoothing current 122. Averaged average current value 1
Find 35. The horizontal part is used because the arc is relatively stable in this part. On the other hand, the peak current value, pulse period, pulse width, and arc short time (123) are obtained from the current waveform of the pulse current 13. Further, an average pulse period 150 is obtained by averaging all the pulse periods of the horizontal movement portion within one weaving period. From the average pulse period 150 and the average current value 135, the pulse period −
The current value conversion coefficient 126 is obtained by the following equation.

【0050】周期−電流値変換係数TAR=Iav/T
av(A/ms) ここに、Iavは平均電流値、Tavは平均周期を示
す。
Cycle-current conversion coefficient TAR = Iav / T
av (A / ms) Here, Iav represents an average current value and Tav represents an average period.

【0051】電流波形123から、ウィービング区間に
従い、左電流パルス周期および右電流パルス周期127
を求める。全体的な傾向にて制御を行うため、左右とも
最左端、最右端を含む数ポイントの電流パルス周期を平
均化する。平均化するポイント数は、ウィービング周期
により可変とする。例えば、ウィービング周期(Hz)
が1Hz未満なら32ポイント、2Hz未満なら16ポ
イント、4Hz未満なら8ポイント、16Hz未満なら
2ポイント、16Hz以上ならば1ポイントというよう
に可変とする。
From the current waveform 123, according to the weaving section, the left current pulse period and the right current pulse period 127
Ask for. Since control is performed according to the overall tendency, the current pulse periods of several points including the leftmost end and the rightmost end are averaged on the left and right. The number of points to be averaged is variable depending on the weaving cycle. For example, weaving period (Hz)
Is less than 1 Hz, 32 points, less than 2 Hz is 16 points, less than 4 Hz is 8 points, less than 16 Hz is 2 points, and more than 16 Hz is 1 point.

【0052】そこで、次式により、左電流値および右電
流値128を求める。
Therefore, the left current value and the right current value 128 are obtained by the following equation.

【0053】左電流値El=Tl・TAR 右電流値Er=Tr・TAR ここに、TlおよびTrは、それぞれ右電流周期および
左電流周期(ms)を表す。この左右電流値128は前
述したステータス情報として表示される。
Left current value El = Tl.TAR Right current value Er = Tr.TAR Here, Tl and Tr represent the right current period and the left current period (ms), respectively. The left and right current values 128 are displayed as the status information described above.

【0054】このようにして求められた前回のウィービ
ングの左右電流値128を用いて、両電流値が均等にな
るように、今回のウィービングの中心位置をずらすよう
トーチの位置制御を行う(129,130)。この補正
量分の移動は、1ウィービング周期全体にかけて、サー
ボ制御周期毎に徐々に行う。すなわち、一度に補正量分
の移動を行うのではなく、1ウィービング周期内に分散
させて小刻みに移動させる。分散した個々の移動量は、
1ウィービング周期内に何回のサーボ制御周期があるか
が分かるので、その回数で全補正量を分割した量とす
る。このように一度に一括して全補正量分の移動を行わ
ないのは、一度に大きな左右方向の移動を行うとアーク
に大きな影響が現れ、左右アーク倣い補正に起因して左
右のアークのバランスが崩れてしまうという事態が生じ
るからである。例えば、中央から左側へ移動を始めるウ
ィービングの開始時に一括して移動を行うと、左側のみ
がその影響を受け、右側との間でアンバランスとなるか
らである。
Using the right and left current values 128 of the previous weaving thus obtained, the position of the torch is controlled so as to shift the center position of the current weaving so that both current values are equal (129, 130). The movement for this correction amount is performed gradually in each servo control cycle over one weaving cycle. That is, instead of moving the correction amount at a time, the movement is dispersed in one weaving cycle and moved in small increments. The dispersed individual movement amount is
Since the number of servo control periods within one weaving period can be known, the total correction amount is divided by the number of servo control periods. The reason why the movement for the entire correction amount is not performed collectively at once is that if the movement in the horizontal direction is large at once, the arc is greatly affected, and the balance of the left and right arcs is caused by the left and right arc copying correction. This is because a situation occurs in which the object collapses. For example, if weaving is performed at the start of weaving, which starts moving from the center to the left, only the left is affected and the right is imbalanced.

【0055】なお、溶接条件によって左右電流値128
が不均一になることを考慮して、左右電流差の評価時に
は後述するようにオフセットAoを加味する。また、電
流波形の信頼性を考慮して微小の左右電流差に対して反
応しないようにする不感帯を設ける。この不感帯幅は、
ウィービング幅に応じて変化させることが好ましい。ま
た、左右アーク倣い補正の誤動作が発生している状態
で、無制限にアーク倣い補正が作動するのを防ぐため、
左右アーク倣い補正量の左右補正リミットLMTl,L
MTr(μm)を設ける。左右電流差Adおよび今回補
正量ΔYnは、次式で求められる。
The left and right current values are 128 depending on the welding conditions.
In consideration of non-uniformity, an offset Ao is added when evaluating the left-right current difference as described later. In addition, a dead zone is provided that does not react to a minute left-right current difference in consideration of the reliability of the current waveform. This dead zone width is
Preferably, it is changed according to the weaving width. Also, in order to prevent the arc copying correction from operating indefinitely in the state where the malfunction of the left and right arc copying correction has occurred,
Left and right correction limits LMT1, L of the left and right arc copying correction amounts
MTr (μm) is provided. The left / right current difference Ad and the current correction amount ΔYn are obtained by the following equations.

【0056】Ad=El−Er |Ad+Ao|>=NSBlrの場合、 ΔYn=(Ad+Ao)・Glr ΔYn>0かつ|Σ(ΔY)+ΔYn|>=LMTrの
場合、 ΔYn=LMTr−Σ(ΔY) ΔYn<0かつ|Σ(ΔY)+ΔYn|>=LMTlの
場合、 ΔYn=LMTl−Σ(ΔY) ここに、NSBlrは不感帯幅(A)、Glrは左右ア
ーク倣いゲイン(μm/A)、Σ(ΔY)は前回までの
補正量の積算値(μm)を表す。左右電流オフセット、
不感帯幅、左右アーク倣いゲイン、左右補正リミットの
各値は、予め指定された値である。
When Ad = El-Er | Ad + Ao |> = NSBlr, ΔYn = (Ad + Ao) · Glr ΔYn> 0 and | Σ (ΔY) + ΔYn |> = LMTr, ΔYn = LMTr−Σ (ΔY) ΔYn <0 and | Σ (ΔY) + ΔYn |> = LMTl, ΔYn = LMT1-Σ (ΔY) where NSBlr is the dead zone width (A), Glr is the left and right arc scanning gain (μm / A), and Σ (ΔY) ) Represents the integrated value (μm) of the correction amount up to the previous time. Left and right current offset,
Each value of the dead zone width, the left and right arc copying gain, and the left and right correction limit is a value specified in advance.

【0057】なお、左右アーク倣いとは関係ないが、電
流波形123のアークショート時間が予め定められた許
容時間以上になることでアーク切れを検出する(13
1)。このアーク切れ発生位置(X軸位置)はアーク切
れ発生位置テーブルに記録する(132)。
Although not related to the left-right arc tracing, the arc breakage is detected when the arc short-circuit time of the current waveform 123 exceeds a predetermined allowable time (13).
1). This arc break occurrence position (X-axis position) is recorded in the arc break occurrence position table (132).

【0058】<上下アーク倣い>上下アーク倣いは、指
令電流値と計測した電流値とが一致するように、トーチ
の上下方向位置を補正するものである。前述のように、
トーチと開先壁との間隔が異なると電流値が変わるの
で、これを利用する。原則的には、電流値が指令電流値
よりも高くなったときはトーチが低すぎてワイヤ突き出
し長さが短くなっているものと判断し、トーチを上げ
る。逆に、電流値が指令電流値よりも低くなったときは
トーチが高すぎてワイヤ突き出し長さが長くなっている
ものと判断し、トーチを下げる。
<Upper and Lower Arc Trajectory> The upper and lower arc trace is to correct the vertical position of the torch so that the command current value and the measured current value match. As aforementioned,
If the distance between the torch and the groove wall is different, the current value changes. In principle, when the current value becomes higher than the command current value, it is determined that the torch is too low and the wire protrusion length is short, and the torch is raised. Conversely, when the current value is lower than the command current value, it is determined that the torch is too high and the wire protrusion length is long, and the torch is lowered.

【0059】具体的には、前述と同様の平滑電流122
から求めた平均電流135から上下アーク倣い補正を指
示する(136)。この場合も、指令電流差に対する不
感帯を設ける。また、上下アーク倣い補正の誤動作が発
生している状態で無制限にアーク倣い補正が作動するの
を防止するため、上下アーク倣い補正量の補正リミット
を設ける。
Specifically, the smoothing current 122 similar to that described above is used.
The upper and lower arc copying corrections are instructed from the average current 135 obtained from (136). Also in this case, a dead zone for the command current difference is provided. Further, in order to prevent the arc scanning correction from operating indefinitely in a state where the malfunction of the vertical arc scanning correction has occurred, a correction limit of the vertical arc scanning correction amount is provided.

【0060】今回補正量ΔZnは次のようにして求めら
れる。
The current correction amount ΔZn is obtained as follows.

【0061】|Ad|>=NSBudの場合、 ΔZn=Ad・Gud ΔZn>0かつ|Σ(ΔZ)+ΔZ|>=LMTuの場
合、 ΔZn=LMTu−Σ(ΔZ) ΔZn<0かつ|Σ(ΔZ)+ΔZ|>=LMTdの場
合、 ΔZn=LMTd−Σ(ΔZ) ここに、Adは指令電流差(A)、NSBudは不感帯
幅(A)、Gudは上下アーク倣いゲイン(μm/
A)、Σ(ΔZ)は前回までの補正量の積算値(μ
m)、LMTu,LMTdは上下補正量リミット(μ
m)を表す。不感帯幅、上下アーク倣いゲイン、及び上
下補正量リミットは、予め指定された値である。
When | Ad |> = NSBud, ΔZn = Ad · Gud ΔZn> 0 and | Σ (ΔZ) + ΔZ |> = LMTu, ΔZn = LMTu−Σ (ΔZ) ΔZn <0 and | Σ (ΔZ ) + ΔZ |> = LMTd, ΔZn = LMTd−Σ (ΔZ) where Ad is the command current difference (A), NSBud is the dead zone width (A), and Gud is the vertical arc scanning gain (μm /
A) and Σ (ΔZ) are integrated values (μ
m), LMTu and LMdd are upper and lower correction amount limits (μ
m). The dead zone width, the vertical arc copying gain, and the vertical correction amount limit are values specified in advance.

【0062】このようにしてあるウィービング周期期間
に上下アーク倣い補正量ΔZnを求め、次のウィービン
グの開始点で、一度にその補正量だけトーチを上下移動
させる(137)。このように一度に補正を行うのは、
上下方向へのトーチの補正を左右アーク倣いのように分
散させて異なるY軸位置で補正を行うと却って左右のア
ンバランスが生じるからである。
In this way, the vertical arc scanning correction amount ΔZn is obtained during a certain weaving cycle period, and the torch is moved up and down by the correction amount at once at the starting point of the next weaving (137). Performing the correction at once like this is
This is because, if the correction of the torch in the vertical direction is dispersed like a right and left arc and corrected at different Y-axis positions, a right and left imbalance will occur.

【0063】一方、電流波形123からアーク鈍り検出
133を行う。アーク鈍りとは、抵抗値等の影響により
電流のパルス波形が鈍る(立ち上がり立ち下がり速度が
低下してパルス幅が広がる)ことをいう。アーク鈍りの
一因は、ワイヤの突き出し長さが大となりアーク長が長
くなることである。これによってシールドガスが溶融池
まで届かない等の理由により正常なパルス溶接ができな
くなる。そこで、サーボ制御周期毎に、パルス幅または
パルスピーク値に基づいてアーク鈍りが発生しているか
否かをチェックする。すなわち、今回電流パルス幅が、
予め定められた許容値より大きくなったときにアーク鈍
りが発生したと判定する。許容値は、指令パルス幅に対
する割合(%)で指定することもできる。
On the other hand, arc dullness detection 133 is performed from the current waveform 123. The arc dulling means that the pulse waveform of the current becomes dull due to the influence of the resistance value or the like (the rising and falling speed decreases and the pulse width increases). One cause of the arc dulling is that the protruding length of the wire is large and the arc length is long. This makes it impossible to perform normal pulse welding because the shield gas does not reach the molten pool. Therefore, it is checked whether or not arc dulling has occurred based on the pulse width or the pulse peak value for each servo control cycle. That is, the current pulse width this time is
It is determined that arc blunting has occurred when it exceeds a predetermined allowable value. The allowable value can also be specified as a ratio (%) to the command pulse width.

【0064】具体的には、今回のパルス幅PWnが次式
を満たすことで検出する。
More specifically, the current pulse width PWn is detected by satisfying the following equation.

【0065】PWn>=PWlim または、 PWn/tp>=PRat ここに、PWlimは予め指定されたパルス幅上限値、
tpは指令パルス幅、PRatは予め指定されたパルス
幅比上限値を示す。パルス幅の単位は0.01msであ
る。
PWn> = PWlim or PWn / tp> = PRat Here, PWlim is a preset pulse width upper limit value,
tp indicates a command pulse width, and PRat indicates a preset pulse width ratio upper limit value. The unit of pulse width is 0.01 ms.

【0066】アーク鈍りの検出時に、予め指定された速
度Vsでトーチを下げていくよう指示する(134)。
これにより、ワイヤの突き出し長さが減少し、抵抗が減
少して鈍りが収まる。アーク鈍り補正は、今回電流パル
ス幅が鈍り検出値以下である状態が一定時間続いたとき
に終了する。
When the arc blunting is detected, an instruction is given to lower the torch at a speed Vs designated in advance (134).
As a result, the protruding length of the wire is reduced, the resistance is reduced, and the bluntness is reduced. The arc blunt correction ends when the current pulse width is equal to or less than the blunt detection value for a certain period of time.

【0067】なお、アーク鈍り補正を行っているときに
は、上下アーク倣い補正136は無効とする(14
9)。
When the arc blunting correction is being performed, the vertical arc tracing correction 136 is invalid (14
9).

【0068】また、アークスタート時の異常電流値が計
測されることによる悪影響を回避するため、アークスタ
ート時は指定された時間だけアーク鈍り補正を無効とす
る。トーチの補正幅はプログラム/パラメータにより指
定する。
Further, in order to avoid an adverse effect due to the measurement of the abnormal current value at the start of the arc, the arc blunting correction is invalidated for a designated time at the start of the arc. The torch correction width is specified by a program / parameter.

【0069】平均電流135は、ステータスデータとし
て表示される(148)。
The average current 135 is displayed as status data (148).

【0070】次に、図17に、パルス溶接電圧32の計
測結果に基づくアーク電圧の調整(補正)、ウィービン
グ幅の補正、ウィービング軌跡補正の手順およびそのた
めに用いる信号を示す。
Next, FIG. 17 shows procedures for adjusting (correcting) the arc voltage based on the measurement result of the pulse welding voltage 32, correcting the weaving width, and correcting the weaving locus, and the signals used therefor.

【0071】<アーク電圧調整>アーク電圧調整は、溶
接作業時の環境条件によるアーク電圧の変動を吸収する
ために、アーク電圧を自動調整するものである。具体的
には、パルス電圧32を低いカットオフ周波数でフィル
タリングした平滑電圧124をサンプリングし、ウィー
ビングの半周期の間にサンプリングしたすべてのデータ
を平均化して平均電圧138を求める。
<Arc voltage adjustment> The arc voltage adjustment is to automatically adjust the arc voltage in order to absorb the fluctuation of the arc voltage due to the environmental conditions during the welding work. Specifically, a smoothed voltage 124 obtained by filtering the pulse voltage 32 at a low cutoff frequency is sampled, and all data sampled during a half cycle of weaving is averaged to obtain an average voltage 138.

【0072】一方、パルス電圧32の電圧波形125か
らアークショート時間を求める。さらに、ウィービング
1周期の水平移動部分で検出されたすべてのアークショ
ート時間を平均化して平均アークショート時間139を
求める。この平均アークショート時間が適正な値になる
ように電圧指令を調整する(140)。すなわち、AS
n>ASVupの場合、 ASd=ASn−ASVup ASn<ASVloの場合、 ASd=ASn−ASVlo ここにASnは今回アークショート時間、ASVupは
許容アークショート上限値、ASdは今回アークショー
ト時間差、ASVloは許容アークショート下限値であ
る。これらの単位は0.001msである。
On the other hand, the arc short time is obtained from the voltage waveform 125 of the pulse voltage 32. Further, the average arc short time 139 is obtained by averaging all the arc short times detected in the horizontal movement portion of one weaving cycle. The voltage command is adjusted so that the average arc short-circuit time has an appropriate value (140). That is, AS
In the case of n> ASVup, ASd = ASn−ASVup In the case of ASn <ASVlo, ASd = ASn−ASVlo where ASn is the current arc short time, ASVup is the allowable arc short upper limit value, ASd is the current arc short time difference, and ASVlo is the allowable arc. This is the short-circuit lower limit value. These units are 0.001 ms.

【0073】これらより、今回電圧調整量ΔVn(単位
は0.1V)は、次式で求められる。
From these, the current voltage adjustment amount ΔVn (unit is 0.1 V) is obtained by the following equation.

【0074】ΔVn=ASd・Gas ここに、Gasは電圧計算係数(単位は0.1V/m
s)である。
ΔVn = ASdGas where Gas is a voltage calculation coefficient (unit is 0.1 V / m
s).

【0075】アーク電圧調整(141)では、指令電圧
(アーク長補正量ΔVnを含む)と、測定した平均電圧
138が一致するように電圧指令を調整する。ここでア
ーク電圧調整の誤動作が発生している状態で無制限にア
ーク電圧調整が動作するのを防ぐため、電圧調整量のリ
ミットを設ける。
In the arc voltage adjustment (141), the voltage command is adjusted so that the command voltage (including the arc length correction amount ΔVn) and the measured average voltage 138 match. Here, in order to prevent the arc voltage adjustment from operating indefinitely in the state where the malfunction of the arc voltage adjustment has occurred, a limit of the voltage adjustment amount is provided.

【0076】ΔVn=(Vc+Val)−Vfb ここに、Vcは指令電圧値、Valはアーク補正量、V
fbは出力電圧(フィードバック)値である。
ΔVn = (Vc + Val) -Vfb Here, Vc is the command voltage value, Val is the arc correction amount, and V is the arc correction amount.
fb is an output voltage (feedback) value.

【0077】但し、ΔVn>ΔVmaxの場合、 ΔVn=ΔVmax ここに、ΔVmaxは許容される1回の最大電圧調整量
である。
However, when ΔVn> ΔVmax, ΔVn = ΔVmax, where ΔVmax is the allowable maximum voltage adjustment amount once.

【0078】また、Vlo<=ΔVn<=Vupの場
合、 ΔVn=0 とする。
When Vlo <= ΔVn <= Vup, ΔVn = 0.

【0079】ΔVn>0かつ|Σ(ΔV)+ΔVn|>
=VLMuの場合、 ΔVn=VLMu−Σ(ΔV) ΔVn<0かつ|Σ(ΔV)+ΔVn|>=VLMdの
場合、 ΔVn=VLMd−Σ(ΔV) ここに、Σ(ΔV)は前回までの電圧調整量の積算値、
VLMuは最大電圧調整量(増)、VLMd最大電圧調
整量(減)を示す。
ΔVn> 0 and | Σ (ΔV) + ΔVn |>
= VLMu, ΔVn = VLMu−Σ (ΔV) ΔVn <0 and | Σ (ΔV) + ΔVn |> = VLMd, ΔVn = VLMd−Σ (ΔV) where Σ (ΔV) is the previous voltage Integrated value of adjustment amount,
VLMu indicates the maximum voltage adjustment amount (increase) and VLMd maximum voltage adjustment amount (decrease).

【0080】このようにしてアーク電圧調整量ΔVnを
求め、ウィービング半周期毎に、ウィービングの中央の
位置で電圧を修正する(142)。
In this way, the arc voltage adjustment amount ΔVn is obtained, and the voltage is corrected at the center position of the weaving every half period of the weaving (142).

【0081】<ウィービング幅補正>ウィービング幅補
正は、開先幅に対してウィービング幅を適切なものとす
るためのものであり、ウィービングの水平移動部分の幅
を左右独立に変更する。なお、前記左右アーク倣いもウ
ィービングを左右方向の移動量を補正するものである
が、左右アーク倣いは前述したようにパルス電流13に
基づく左右電流値128に従って行うものである。一
方、ウィービング幅補正は、パルス電圧32に基づく左
右端アークショート時間143に従って行うものであ
り、両補正は別個独立に機能する。また、左右アーク倣
いがウィービング全体に対して働くのに対して、ウィー
ビング幅補正は左右のウィービング幅を別個に調整する
ことができる点で両補正は異なる。
<Weaving Width Correction> The weaving width correction is to make the weaving width appropriate for the groove width, and changes the width of the horizontally moving portion of the weaving independently. The left-right arc tracing also corrects the amount of movement in the left-right direction by weaving, but the left-right arc tracing is performed according to the left-right current value 128 based on the pulse current 13 as described above. On the other hand, the weaving width correction is performed according to the left and right end arc short-circuit time 143 based on the pulse voltage 32, and both corrections function independently. Further, the left and right arc copying works for the entire weaving, whereas the weaving width correction differs in that the left and right weaving widths can be adjusted separately.

【0082】ウィービング幅補正は、基本的には、左端
アークショート時間および右端アークショート時間を上
限許容値および下限許容値と比較して、許容値から外れ
ている場合に左右のウィービング幅を増減する。すなわ
ち、左端アークショート時間が上限許容値より大となっ
た場合、左ウィービング幅を狭め、下限許容値より小と
なった場合、広げる。他方、右端アークショート時間が
上限許容値より大となった場合、右ウィービング幅を狭
め、下限許容値より小となった場合、広げる。このウィ
ービング幅変更後に左右のウィービング幅が非対称とな
った場合、論理的なウィービング中心点をずらして左右
のウィービング幅が対称となるようにする。また、ウィ
ービング幅変更後のウィービング周期が変化しないよう
にウィービング速度を併せて調整する。
The weaving width correction basically compares the left end arc short time and the right end arc short time with the upper limit allowable value and the lower limit allowable value, and increases or decreases the left and right weaving widths when they are out of the allowable values. . That is, when the left end arc short time is larger than the upper limit allowable value, the left weaving width is narrowed, and when it is smaller than the lower limit allowable value, it is widened. On the other hand, when the right end arc short time is larger than the upper limit allowable value, the right weaving width is narrowed, and when it is smaller than the lower limit allowable value, it is widened. When the left and right weaving widths are asymmetrical after this weaving width change, the logical weaving center points are shifted so that the left and right weaving widths are symmetrical. The weaving speed is also adjusted so that the weaving period does not change after the weaving width is changed.

【0083】具体的には、電圧波形125から、左端お
よび右端のウィービング区間に該当するポイントのアー
クショート時間を取り出し、平均化して左端アークショ
ート時間および右端アークショート時間143を求め
る。平均化のポイント数は、左右電流パルス周期127
と同様に、ウィービング周期に応じて可変とすることが
できる。
Specifically, from the voltage waveform 125, the arc short times at the points corresponding to the weaving sections at the left end and the right end are extracted and averaged to obtain the left end arc short time and the right end arc short time 143. The number of points for averaging is 127
Similarly, it can be made variable according to the weaving period.

【0084】このようにして得られたアークショート時
間143を個別に、予め定められた上限/下限許容値と
比較して、以下のようにウィービング幅を補正する(1
44)。この左右のウィービング幅の変更は、前記左右
アーク倣いのようなシフト量による補正ではなく、ウィ
ービング中心点から左右端のウィービングの目標点位置
を変更するものである。
The arc shorting time 143 thus obtained is individually compared with a predetermined upper / lower limit allowable value, and the weaving width is corrected as follows (1
44). The change of the left and right weaving width is not a correction by the shift amount like the above-mentioned left and right arc copying, but is a change of the weaving target point positions from the weaving center point to the left and right ends.

【0085】i) 左端アークショート時間が上限許容値
より大の場合、トーチが左に寄りすぎていると判断し
て、左ウィービング幅を狭くし、 ii) 左端アークショート時間が下限許容値および上限許
容値の中間にある場合には何もせず、 iii) 左端アークショート時間が下限許容値より小の場
合、トーチが左に寄り足りないと判断して、左ウィービ
ング幅を広くし、同様に、 iv) 右端アークショート時間が上限許容値より大の場
合、右ウィービング幅を狭くし、 v) 右端アークショート時間が下限許容値および上限許
容値の中間にある場合には何もせず、 vi) 右端アークショート時間が下限許容値より小の場
合、右ウィービング幅を広くする。
I) When the left end arc short time is larger than the upper limit allowable value, it is judged that the torch is too close to the left and the left weaving width is narrowed, and ii) the left end arc short time is the lower limit allowable value and the upper limit. If it is in the middle of the allowable value, do nothing, iii) If the left end arc short time is smaller than the lower limit allowable value, determine that the torch is not left enough and widen the left weaving width. iv) If the right end arc short time is greater than the upper limit, narrow the right weaving width, v) Do nothing if the right end arc short time is between the lower limit and the upper limit, vi) Right end If the arc short time is less than the lower limit allowable value, increase the right weaving width.

【0086】ウィービング幅補正の誤動作が発生してい
る状態で無制限にウィービング幅補正が作動するのを防
ぐため、補正量のリミットを設ける。
In order to prevent the weaving width correction from operating indefinitely while the weaving width correction malfunction occurs, a correction amount limit is set.

【0087】ウィービング幅変更時の今回の変更量ΔW
n(μm)は、以下のとおりである。
Change amount ΔW at the time of changing the weaving width
n (μm) is as follows.

【0088】i) アークショート時間ASn>上限値A
Supの場合、 ΔWn=(ASup−ASn)・Gwm 但し、|Σ(ΔW)+ΔWn)|>=WLMeの場合、 ΔWn=WLMe−Σ(ΔW) ここに、ASnは今回アークショート時間、Gwmはウ
ィービング幅変更係数(μm/ms)、Σ(ΔW)は前
回までのウィービング幅変更量の積算値、WLMeは最
大ウィービング幅変更量(広げる側)である。
I) Arc short time ASn> upper limit value A
In the case of Sup, ΔWn = (ASup−ASn) · Gwm, where | Σ (ΔW) + ΔWn) |> = WLMe, ΔWn = WLMe−Σ (ΔW) where ASn is the arc short time this time and Gwm is weaving. The width change coefficient (μm / ms), Σ (ΔW) is the integrated value of the weaving width change amounts up to the previous time, and WLMe is the maximum weaving width change amount (on the widening side).

【0089】ii) アークショート時間ASn>下限値A
Sdnの場合、 ΔWn=(ASdn−ASn)・Gwm 但し、|Σ(ΔW)+ΔWn)|>=WLMsの場合、 ΔWn=WLMs−Σ(ΔW) ここに、WLMsは最大ウィービング幅変更量(狭める
側)である。
Ii) Arc short time ASn> lower limit value A
In the case of Sdn, ΔWn = (ASdn−ASn) · Gwm, where | Σ (ΔW) + ΔWn) |> = WLMs, ΔWn = WLMs−Σ (ΔW) where WLMs is the maximum weaving width change amount (narrowing side) ).

【0090】なお、ASup,ASdn,Gwm,WL
Me,WLMsは予め指定される値である。
Note that ASup, ASdn, Gwm, WL
Me and WLMs are values designated in advance.

【0091】このようにウィービング幅の調整を行った
結果、左右ウィービング幅が非対称になった場合、ウィ
ービング中心点を次式に従ってずらしてウィービングが
対称になるようにする。但し、これは制御装置の認識す
る論理的な中心点であって、トーチの移動に対する直接
的な制御ではないことに留意されたい。
As a result of adjusting the weaving width in this way, when the left and right weaving widths are asymmetric, the weaving center point is shifted according to the following equation to make the weaving symmetrical. However, it should be noted that this is a logical center point recognized by the control device, and not a direct control with respect to the movement of the torch.

【0092】ΔWc=(ΔWr−ΔWl)/2 ここに、ΔWcはウィービング中心位置変更量(μ
m),ΔWrは右ウィービング幅変更量、ΔWlは左ウ
ィービング幅変更量である。
ΔWc = (ΔWr−ΔWl) / 2 where ΔWc is the weaving center position change amount (μ
m), ΔWr is the right weaving width change amount, and ΔWl is the left weaving width change amount.

【0093】さらに、ウィービング幅の調整を行った結
果、全体のウィービング幅が変わった場合、ウィービン
グ周期を一定にするため、次式に従ってウィービング速
度を変更する。
Furthermore, when the weaving width is adjusted and the overall weaving width is changed, the weaving speed is changed according to the following equation in order to keep the weaving period constant.

【0094】KF=(W+ΔW)/W NFw=KF・Fw ここに、KFはウィービング速度変更係数、Wはウィー
ビングの水平部分の幅(μm)、ΔWはウィービング幅
変更量、Fwはウィービングの水平部分の速度、NFw
は変更後のウィービングの水平部分の速度(μm/se
c)である。
KF = (W + ΔW) / W NFw = KF · Fw where KF is the weaving speed change coefficient, W is the width of the horizontal portion of the weaving (μm), ΔW is the amount of change of the weaving width, and Fw is the horizontal portion of the weaving. Speed, NFw
Is the speed (μm / sec) of the horizontal portion of the weaving after the change.
c).

【0095】<ウィービング軌跡補正>ウィービング軌
跡補正は、溶接面、特に不規則なビード形状に対して、
トーチのウィービング軌跡(ここではZ軸位置)を適切
なものとするためのものであり、ウィービング軌跡の補
正は、ウィービング水平移動部分の左・中・右のZ軸高
さをそれぞれ独立して変更可能とすることにより行う。
なお、前述した上下アーク倣いもトーチのZ軸位置を制
御するものであったが、上下アーク倣いが用いる信号は
平滑電流122の平均電流値135であるためその補正
はウィービング幅全域に対するものであるのに対し、ウ
ィービング軌跡補正は、ウィービング幅内での左・中・
右の各区間での微調整を行うことを可能とするものであ
る。
<Weaving locus correction> Weaving locus correction is applied to the welding surface, especially to an irregular bead shape.
The weaving locus of the torch (Z-axis position in this case) is set appropriately, and the weaving locus is corrected independently of the left, middle, and right Z-axis heights of the weaving horizontal movement part. Do as much as possible.
The above-mentioned vertical arc tracing also controls the Z-axis position of the torch, but since the signal used by the vertical arc tracing is the average current value 135 of the smoothing current 122, the correction is for the entire weaving width. On the other hand, weaving trajectory correction is left, center, and
It enables fine adjustment in each section on the right.

【0096】ウィービング軌跡補正は、原理的には、パ
ルス電圧32に基づく電圧波形125から左・中・右
(ウィービングの水平移動部分)の各アークショート時
間を求め(145)、これらの上限および下限許容値と
の比較結果により、左・中・右の各ウィービング高さを
調整するものである。アークショート時間を見るのは、
トーチがビード面に接近しすぎているか否かを判定する
ためである。また、パルス電流13に基づく電流波形1
23から左・中・右の各電流周期比を求め(146,1
50,151)、これによっても左・中・右の各ウィー
ビング高さを調整する。パルス電流周期比を見るのは、
トーチがビード面から離れすぎているか否かを判定する
ためである(これはアークショート時間では判定できな
い)。
In principle, the weaving locus correction calculates the arc short time of each of left, middle and right (horizontal moving part of the weaving) from the voltage waveform 125 based on the pulse voltage 32 (145), and the upper and lower limits thereof are determined. Each weaving height for the left, middle, and right is adjusted according to the result of comparison with the allowable value. To see the arc short time,
This is to determine whether the torch is too close to the bead surface. In addition, the current waveform 1 based on the pulse current 13
The respective current period ratios of the left, middle, and right are obtained from 23 (146, 1
50, 151), which also adjusts the left, middle, and right weaving heights. To see the pulse current period ratio,
This is to determine whether the torch is too far from the bead surface (this cannot be determined by the arc short time).

【0097】左・中・右の各アークショート時間145
としては、各区間内の数ポイントのアークショート時間
を平均化したものを用いる。その平均化数は、前述した
ようにウィービング周期に応じて可変である。アークシ
ョート時間が大き過ぎれば、トーチがビード面に近づき
すぎていると判断し、トーチを上げるよう制御する。一
方、平均パルス周期150は、前述した左右アーク倣い
の場合と同じく、ウィービング1周期内の水平移動部分
の全パルス周期を平均したものである。左・中・右電流
パルス周期146は、ウィービングの水平移動部分で検
出された電流パルス周期を、各区間毎にその数ポイント
のパルス周期を平均化したものである。この場合も、平
均化数はウィービング周期に応じて可変とする。平均パ
ルス周期150に対する左・中・右電流パルス周期14
6の比率を左・中・右パルス周期比151として求め
る。パルス周期比が大き過ぎれば、トーチがビード面か
ら離れすぎていると判断し、トーチを下げるよう制御す
る。
Left / center / right arc short time 145
As, the arc short time of several points in each section is averaged. The averaging number is variable according to the weaving cycle as described above. If the arc short time is too long, it is determined that the torch is too close to the bead surface, and control is performed to raise the torch. On the other hand, the average pulse period 150 is an average of all pulse periods of the horizontal moving portion within one weaving period, as in the case of the left-right arc scanning described above. The left / middle / right current pulse period 146 is obtained by averaging the pulse periods of several points in each section of the current pulse period detected in the horizontal moving portion of the weaving. Also in this case, the averaging number is variable according to the weaving cycle. Left / middle / right current pulse period 14 with respect to average pulse period 150
The ratio of 6 is obtained as the left / middle / right pulse period ratio 151. If the pulse cycle ratio is too large, it is determined that the torch is too far from the bead surface, and the torch is controlled to be lowered.

【0098】具体的には、ウィービング軌跡補正147
では、左・中・右の各アークショート時間145と、各
パルス周期比151とに応じて、以下のようにウィービ
ング高さを補正する。
Specifically, weaving locus correction 147
Then, the weaving height is corrected as follows according to each of the left / middle / right arc short times 145 and each pulse period ratio 151.

【0099】i) 左アークショート時間が上限値を超え
る場合には、ウィービング左高さを高くし、 ii) 左電流パルス周期比が上限値以下、かつ、左アーク
ショート時間が上限値以下の場合、ウィービング左の高
さを変更せず、 iii) 左電流パルス周期比が上限値を超える場合、ウィ
ービング左高さを低くし、 iv) 中アークショート時間が上限値を越える場合、ウィ
ービング中心高さを高くし、 v) 中電流パルス周期比が上限値以下、かつ、中アーク
ショート時間が上限値以下の場合、ウィービング中心の
高さを変更せず、 vi) 中電流パルス周期比が上限値を超える場合、ウィー
ビング中心高さを低くし、 vii) 右アークショート時間が上限値を越える場合、ウ
ィービング右高さを高くし、 viii) 右電流パルス周期比が上限値以下、かつ、右アー
クショート時間が上限値以下の場合、ウィービング右の
高さを変更せず、 ix) 右電流パルス周期比が上限値を超える場合、ウィー
ビング右高さを低くする。
I) When the left arc short-circuit time exceeds the upper limit value, the weaving left height is increased, and ii) when the left current pulse period ratio is the upper limit value or less and the left arc short circuit time is the upper limit value or less. Iii) If the left current pulse period ratio exceeds the upper limit, lower the weaving left height, and iv) if the middle arc short time exceeds the upper limit, weaving center height V) If the medium current pulse period ratio is less than the upper limit value and the medium arc short time is less than the upper limit value, the height of the weaving center is not changed, and vi) The medium current pulse period ratio does not exceed the upper limit value. When it exceeds, the weaving center height is lowered, vii) When the right arc short time exceeds the upper limit value, the weaving right height is increased, viii) The right current pulse period ratio is less than or equal to the upper limit value, and the right arc short If the applied time is more than the upper limit, without changing the weaving right height, ix) right current pulse period ratio may exceed the upper limit, to reduce the weaving right height.

【0100】ウィービングの左・中・右の高さ変更時の
今回変更量ΔZは以下のように決定される。なお、ウィ
ービング軌跡補正の誤動作が発生している状態で、無制
限にウィービング軌跡補正が動作するのを防ぐために補
正量のリミットを設けている。
The current change amount ΔZ when changing the left, middle, and right heights of the weaving is determined as follows. It should be noted that a limit of the correction amount is provided to prevent the weaving locus correction from operating indefinitely while the weaving locus correction malfunctions.

【0101】i) ウィービング高さを上げる場合、次の
ように、アークショート時間から補正量を計算する。
I) When increasing the weaving height, the correction amount is calculated from the arc short time as follows.

【0102】ΔZn=(ASup−ASn)・Gup 但し、|Σ(ΔZn)+ΔZn|>=ZLMuの場合、 ΔZn=ZLMu−Σ(ΔZn) ここに、ASupはアークショート時間上限値、ASn
は今回左・中・右アークショート時間、Gupは上方向
ウィービング高さ変更係数(μm/ms)、Σ(ΔZ
n)は前回までのウィービング高さ変更量(μm)、Z
LMuは上方向最大ウィービング高さ変更量である。
ΔZn = (ASup−ASn) · Gup However, in the case of | Σ (ΔZn) + ΔZn |> = ZLMu, ΔZn = ZLMu−Σ (ΔZn) where ASup is the upper limit value of the arc short time, ASn.
Is the left / center / right arc short time this time, Gup is the upward weaving height change coefficient (μm / ms), Σ (ΔZ
n) is the weaving height change amount (μm) up to the previous time, Z
LMu is an upward maximum weaving height change amount.

【0103】ii) ウィービング高さを下げる場合、電流
パルス周期から補正量を計算する。
Ii) When lowering the weaving height, the correction amount is calculated from the current pulse period.

【0104】ΔZn=(APup−APn)・Gdn 但し、|Σ(ΔZn)+ΔZn|>=ZLMdの場合、 ΔZn=ZLMd−Σ(ΔZn) ここに、APupは電流パルス周期上限値、APnは今
回左・中・右電流パルス周期、Gdnは下方向ウィービ
ング高さ変更係数(μm/ms)、ZLMdは下方向最
大ウィービング中心高さ変更量である。
ΔZn = (APup−APn) · Gdn However, in the case of | Σ (ΔZn) + ΔZn |> = ZLMd, ΔZn = ZLMd−Σ (ΔZn), where APup is the current pulse cycle upper limit value and APn is the current left. Middle / right current pulse period, Gdn is a downward weaving height change coefficient (μm / ms), and ZLMd is a downward maximum weaving center height change amount.

【0105】このようなウィービング軌跡補正を行った
結果、全体のウィービング軌跡が変わった場合、ウィー
ビング周期を一定にするために、次のように、ウィービ
ング速度を変更する。
When the whole weaving locus is changed as a result of such weaving locus correction, the weaving speed is changed as follows in order to keep the weaving period constant.

【0106】WLn=((WL/2)・(WL/2)+
(ΔZl)(ΔZl))+((WL/2)・(WL/
2)+(ΔZr)(ΔZr)) LF=WLn/WL NFw=KF・Fw ここに、WLnは軌跡補正後のウィービング水平部分の
移動距離、WLは指令されたウィービングの水平部分の
移動距離、ΔZlは左ウィービング差高、ΔZrは右ウ
ィービング差高、KFはウィービング速度変更係数、F
wはウィービングの水平部分の速度、NWFwは変更後
のウィービングの水平部分の速度である。
WLn = ((WL / 2). (WL / 2) +
(ΔZl) (ΔZl)) + ((WL / 2) · (WL /
2) + (ΔZr) (ΔZr)) LF = WLn / WL NFw = KF · Fw where WLn is the moving distance of the weaving horizontal portion after trajectory correction, and WL is the commanded moving distance of the horizontal portion of weaving, ΔZl Is the left weaving difference height, ΔZr is the right weaving difference height, KF is the weaving speed change coefficient, F
w is the speed of the horizontal portion of the weaving, and NWFw is the speed of the horizontal portion of the weaving after the change.

【0107】平均電圧138、平均アークショート時間
139、左・中・右アークショート時間145、左・中
・右パルス周期146はステータス表示される。
The status of the average voltage 138, the average arc short time 139, the left / middle / right arc short time 145, and the left / middle / right pulse cycle 146 are displayed.

【0108】以上のように、各層毎の上下左右アーク倣
い補正、ウィービング幅・軌道補正等を行うことによ
り、開先幅変動、特に開先幅の広いものについても十分
アークを追従させ、溶着量を増加させ、ビードの形状を
平坦にでき、また、ブローホール、アンダーカット等も
防止できる効果がある。
As described above, by performing the vertical and horizontal arc scanning correction, the weaving width / orbit correction, etc. for each layer, the groove width variation, especially the arc with a wide groove width, can be sufficiently traced and the welding amount And the shape of the bead can be made flat, and blow holes and undercuts can be prevented.

【0109】以上、本発明の好適な実施の形態について
説明したが、システム構成および処理の具体的内容は例
示であり、請求の範囲を逸脱することなく種々の変形・
変更が可能である。例えば、上記説明中で挙げた具体的
な各種数値は単なる例示であり、本発明を限定するもの
ではない。
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the specific contents of the system configuration and processing are merely examples, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims.
Changes are possible. For example, the specific various numerical values given in the above description are merely examples, and do not limit the present invention.

【0110】[0110]

【発明の効果】本発明によれば、高速ウィービングを行
いながら鋼管の円周自動溶接を行うパイプ円周自動溶接
装置のアーク性能を向上させることを可能になる。特
に、パルス溶接電流のパルス幅自体を監視することによ
りアーク鈍りを検出するので、より確実に応答性よくア
ーク鈍りの発生を検出し、これを解消させることができ
る。
According to the present invention, it is possible to improve the arc performance of a pipe circumference automatic welding apparatus for automatically welding the circumference of a steel pipe while performing high-speed weaving. In particular, since the arc blunting is detected by monitoring the pulse width itself of the pulse welding current, the occurrence of the arc blunting can be more reliably detected with good responsiveness, and this can be eliminated.

【0111】[0111]

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

【図1】 本発明に係るパイプ円周自動溶接装置の概略
構成を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a pipe circumference automatic welding apparatus according to the present invention.

【図2】 図1の溶接装置の各部の電器的接続関係の説
明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an electrical connection relation of each part of the welding apparatus of FIG.

【図3】 図1の溶接装置におけるヘッドおよびトーチ
の動作の説明図である
FIG. 3 is an explanatory view of the operation of the head and the torch in the welding apparatus of FIG.

【図4】 図1の溶接装置におけるヘッドの付属部品の
説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of accessory parts of a head in the welding apparatus of FIG.

【図5】 図1の溶接装置の制御装置の内部構成を示す
ブロック図である。
5 is a block diagram showing an internal configuration of a control device of the welding device of FIG. 1. FIG.

【図6】 図1の溶接装置の処理のフローチャートを示
す。
6 shows a flowchart of processing of the welding apparatus of FIG.

【図7】 図6に示した処理で用いられるロジックテー
ブルの一例の説明図である。
7 is an explanatory diagram of an example of a logic table used in the processing shown in FIG.

【図8】 図6に示した処理で用いられるCADとNC
の制御項目の対応関係の説明図である。
8 is a CAD and NC used in the process shown in FIG.
5 is an explanatory diagram of a correspondence relationship of control items of FIG.

【図9】 図1の溶接装置で行われるウィービング動作
におけるトーチ位置の時間的変化を示すタイミング図で
ある。
FIG. 9 is a timing chart showing a temporal change of the torch position in the weaving operation performed by the welding apparatus of FIG.

【図10】 図9のウィービング動作におけるトーチの
軌跡の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a torch locus in the weaving operation of FIG. 9.

【図11】 ウィービング動作における指令軌跡とサー
ボ軌跡の関係を示すタイミング図である。
FIG. 11 is a timing chart showing the relationship between the command locus and the servo locus in the weaving operation.

【図12】 図5に示したパルス波形計測部211の構
成例を示すブロック図である。
12 is a block diagram showing a configuration example of a pulse waveform measuring section 211 shown in FIG.

【図13】 図12の電圧信号及び電流信号を示す波形
図である。
13 is a waveform diagram showing the voltage signal and the current signal of FIG.

【図14】 図12のフィルタリング後の電圧信号及び
電流信号を示す波形図である。
FIG. 14 is a waveform diagram showing a voltage signal and a current signal after filtering in FIG.

【図15】 図12のパルス波形計測部の動作を説明す
るためのタイミング図である。
FIG. 15 is a timing chart for explaining the operation of the pulse waveform measuring section in FIG.

【図16】 本発明によるアーク倣い関連補正の説明図
である。
FIG. 16 is an explanatory diagram of an arc tracing-related correction according to the present invention.

【図17】 本発明による他のアーク倣い関連補正の説
明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram of another arc-related correction according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…コンピュータ、2…制御装置、3…電源装置、4…
ヘッド、5…パイプ、6…ワイヤ供給部、7…ワイヤ、
8…溶接トーチ、12…ガイドレール、16…電流信
号、32…電圧信号、91…アーク、92…溶着金属、
93…開先、41…センサ、42…エンコーダ、211
…パルス波形計装部、221…記憶部、222…ハード
ディスク、223…制御部、225…CRT,キーボー
ド、230…溶接ヘッド制御部、231…送受信部、2
32…電源制御部、233…ヘッド駆動部、234…リ
モート操作装置、
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Computer, 2 ... Control device, 3 ... Power supply device, 4 ...
Head, 5: Pipe, 6: Wire supply unit, 7: Wire,
8 welding torch, 12 guide rail, 16 current signal, 32 voltage signal, 91 arc, 92 weld metal,
93 ... groove, 41 ... sensor, 42 ... encoder, 211
... Pulse waveform instrumentation unit, 221 ... Storage unit, 222 ... Hard disk, 223 ... Control unit, 225 ... CRT, keyboard, 230 ... Welding head control unit, 231 ... Transceiving unit, 2
32 ... Power control unit, 233 ... Head drive unit, 234 ... Remote operation device,

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 壬生 生男 茨城県那珂郡那珂町菅谷2982−3 (72)発明者 前田 謙一 茨城県常陸太田市天神林町1225−47 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Ikuo Mibu 2982-3 Sugaya, Naka-machi, Naka-gun, Ibaraki Prefecture (72) Kenichi Maeda 1225-47 Tenjinbayashi, Hitachiota-shi, Ibaraki Prefecture

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】突き合わせて固定されている2本のパイプ
の端面をパルスMAG溶接法により全周溶接する際、パ
イプの開先に沿ってパイプ円周の接線に直交する左右方
向および上下方向にトーチの2次元ウィービングを行う
自動溶接装置の鈍り補正方法であって、 計測したパルス溶接電流に基づいて、電流パルス幅を求
め、該電流パルス幅が予め定められた上限値より大きい
場合、および、前記電流パルス幅の指令パルス幅に対す
る比率が予め定められた上限値より大きい場合のいずれ
か一方を検出することにより、電流パルス波形の鈍りを
検出し、該鈍りの検出時に、トーチをパイプ管面方向へ
下げるよう制御することを特徴とするパイプ円周自動溶
接装置のアーク鈍り補正方法。
1. When the end faces of two pipes that are fixed to each other by butt welding are welded all around by a pulse MAG welding method, the pipes are aligned in the left-right direction and in the up-down direction orthogonal to the tangent line of the pipe circumference along the groove of the pipe. A dullness correction method for an automatic welding device that performs two-dimensional weaving of a torch, wherein a current pulse width is obtained based on a measured pulse welding current, and the current pulse width is larger than a predetermined upper limit value, and By detecting any one of the case where the ratio of the current pulse width to the command pulse width is larger than a predetermined upper limit value, the bluntness of the current pulse waveform is detected, and when the bluntness is detected, the torch is moved to the pipe pipe surface. A method for correcting arc blunting in a pipe circumference automatic welding device, characterized by controlling so as to lower the direction.
【請求項2】前記電流パルス幅が許容値になるまで、予
め定められた速度でトーチを下げていくことを特徴とす
る請求項1記載のパイプ円周自動溶接装置のアーク鈍り
補正方法。
2. The arc blunting correction method for a pipe circumference automatic welding apparatus according to claim 1, wherein the torch is lowered at a predetermined speed until the current pulse width reaches an allowable value.
【請求項3】前記パルス溶接電流の平均電流に基づいて
該平均電流が指令値に一致するようにトーチを上下方向
に移動させる上下アーク倣い補正を行い、前記アーク鈍
り補正の実行中は、当該上下アーク倣い補正を無効とす
ることを特徴とする請求項1または2記載のパイプ円周
自動溶接装置のアーク鈍り補正方法。
3. A vertical arc tracing correction for moving the torch in the vertical direction so that the average current matches the command value is performed based on the average current of the pulse welding current, and during the execution of the arc blunt correction, The arc blunting correction method for a pipe circumference automatic welding apparatus according to claim 1 or 2, wherein the vertical arc copying correction is disabled.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101505733B1 (en) * 2013-07-24 2015-03-25 양현수 Automatic Welding Apparatus for pipe

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