JPS5987981A - Automatic controlling method of oscillation width - Google Patents
Automatic controlling method of oscillation widthInfo
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- JPS5987981A JPS5987981A JP19777582A JP19777582A JPS5987981A JP S5987981 A JPS5987981 A JP S5987981A JP 19777582 A JP19777582 A JP 19777582A JP 19777582 A JP19777582 A JP 19777582A JP S5987981 A JPS5987981 A JP S5987981A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/0216—Seam profiling, e.g. weaving, multilayer
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- Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
使用するアーク@接におけるオンシレート幅自動制御法
に関し,開先幅の変化に従いオソンレート幅および溶接
速度が自動的に変rヒするように企図したものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Regarding the method of automatically controlling the oscillation rate width in arc @ welding, it is designed to automatically change the oscillation rate width and welding speed according to changes in the groove width.
溶接線の開先幅が変fヒする場合は開先幅の変化に対応
して自動的にオンシレート幅およびの接速度全変化でき
れば欠陥のない浴接継手が(4Jちれるが、開先幅に対
する格別な検出子を用いることなくオンシレート幅およ
び@接速度全自動制御するアーク溶接ロボットは未だ出
現し一Cおらず.簡単且つ容易にオンシレ−1・幅およ
び溶接速度の自動制御ができる溶接ロボットの出現が望
せれている。If the groove width of the weld line changes, if the onsill width and contact speed can be changed automatically in response to the change in groove width, a defect-free bath welded joint can be created (4J is smaller, but the groove width An arc welding robot that fully automatically controls the welding width and welding speed without using a special detector has not yet appeared.A welding robot that can easily and easily control the welding width and welding speed automatically It is hoped that the emergence of
本発明は斯かる要望に応え、ワイヤを用いるアーク浴接
における溶接時の条件である応接電流及びワイヤ送給速
度を検出することにより、これらの値に基づいて開先幅
’t Ili出し、オソシシー1幅全自動制御するオン
シレート幅自動制御法全提供するものである。本発明の
原理は。The present invention meets such demands by detecting the welding current and wire feeding speed, which are the conditions during welding in arc bath welding using wire, and determining the groove width 'tIli based on these values. This invention provides an automatic width control method for fully automatic width control. The principle of the invention is:
溶接1・−ヂをオンジレートした場合、ワイヤ突出し長
さは開先幅に応じたパターンで変[ヒすること、並びに
このワイヤ突出し長さはffJH電流■及びワイヤ送給
速度Vから求すること、に基ツ’< t+つまり、溶接
トーチをオンジレートしながら■及びマからLE k求
めると、 LEがオンジレートに応じて変化するので、
この変化パターンから開先幅を検知でき、この開先幅に
合わせてオンジレート幅および溶接速度全調整すれば良
い。When welding 1.--, the wire protrusion length should be changed in a pattern according to the groove width, and this wire protrusion length should be found from the ffJH current ■ and the wire feeding speed V. Based on TS'< t + In other words, when we calculate LE k from ■ and M while turning the welding torch, LE changes according to the turning rate, so
The groove width can be detected from this change pattern, and the onjirate width and welding speed can be fully adjusted in accordance with this groove width.
なお1本発明における演算処理はアナログ演算によって
も可能であるが、本願ではディジタル電算機による処理
の場合を示す。Note that although the arithmetic processing in the present invention can also be performed by analog calculation, in this application, a case where processing is performed by a digital computer will be described.
以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する1、
第1図は本実施例を実現するアーク溶接ロボットの1%
に溶接条件検出系及び演算処理系を抽出して示すブロッ
ク線図である。同図に示すように、溶接トーチ1は溶接
用電源2とターミナル3企介してAにて接続されるとと
もに溶接トーチ1の先端部には中心にチップ4が取付け
られ、その外周にシールドガスを噴出させるシールドガ
スノズル5が取付けである。そして、溶接トーチ1の基
端部からリール6に巻かれたワイヤ7がワイヤ送給モー
タ8で駆動される送Vローラ9.9ai介して浴接トー
チ1の中心部を軸方向に挿通されてテンプ4先端部から
突き出している。このワイヤ7−、ワイヤ送給モータ8
の駆動制御電源10によってその送り速度が調整制御さ
れる。首だ、浴接トーチ1の基端部は駆動モータ11を
具えたオンシレーl−装@12に取付けられ、被溶接物
13の浴接線に対しオシレート装置するようになってい
る。j14は前記駆動モータ10を駆動させる制御電源
である。オンジレート装置12は駆動モータ15を具え
た上下移動装置16に数句けられ、上下移動装置16は
駆動モータ17を具えた左右移動装置J8に数句けられ
、これらによって被溶接物13に対するテンプ4先端の
位置を変えることができるようになっている。なお。Embodiments of the present invention will be described below in detail based on the drawings 1.
Figure 1 shows 1% of the arc welding robot that realizes this example.
FIG. 2 is a block diagram extracting and showing a welding condition detection system and an arithmetic processing system. As shown in the figure, a welding torch 1 is connected to a welding power source 2 through a terminal 3 at A, and a tip 4 is attached to the center of the tip of the welding torch 1, and a shielding gas is applied to the outer periphery of the welding torch 1. A shield gas nozzle 5 to eject is attached. Then, the wire 7 wound around the reel 6 is passed from the base end of the welding torch 1 through the center of the welding torch 1 in the axial direction via a feed V roller 9.9ai driven by the wire feed motor 8. It protrudes from the tip of the balance wheel 4. This wire 7-, wire feeding motor 8
The feed rate is adjusted and controlled by a drive control power source 10. The base end of the bath welding torch 1 is attached to an oscillator 12 equipped with a drive motor 11, and is adapted to oscillate the bath tangent to the object 13 to be welded. j14 is a control power source for driving the drive motor 10. The turning rate device 12 is connected to a vertical movement device 16 equipped with a drive motor 15, and the vertical movement device 16 is connected to a left and right movement device J8 equipped with a drive motor 17. The position of the tip can be changed. In addition.
前記左右移動装置1Bは紙面に直角方向に移動し得る台
車(図示省略)に連結されているアーム19に支持され
ており、台車により溶接トーチ1及びその付属装置は浴
接線に沿って移動される。かくて、被浴接物13はワイ
ヤ7の先端部からシールドガス22にシールドされて被
m接物13に向かって発生するアーク20により浴接金
属21を介して溶接される。The left and right moving device 1B is supported by an arm 19 connected to a truck (not shown) that can move in a direction perpendicular to the plane of the paper, and the truck moves the welding torch 1 and its attached devices along the bath tangent line. . Thus, the object 13 to be welded is welded via the bath metal 21 by the arc 20 generated from the tip of the wire 7 toward the object 13 while being shielded by the shielding gas 22.
この上2つな装#ヲ用いるガスシールド消耗電極式アー
ク溶接では、溶接電流■、ワイヤ送給速度V及びワイヤ
突出し長さLE 等の間には一定の関数関係があること
が実験的に得られている。In gas-shielded consumable electrode arc welding that uses the above two devices, it has been experimentally found that there is a certain functional relationship among welding current (■), wire feed speed V, wire protrusion length LE, etc. It is being
そこで、制御に必要な変数として、ワイヤ送給速度V及
び浴接電流■全検出する機構が上記装置に備えられてい
る。ワイヤ送給速度Vを検出する機構としては、ロータ
リエンコーダ等の回転微検出器22が送りローラ9aに
取付けてあり、この回転量検出器23からの信号を直流
電圧に、変換(−1適尚な大きさ乙するだめの変換増幅
器24及びアナログディジタル変換器(以下A/D変換
器とする)25を介してディジタル演算機して演算処理
を行なうディジタル演算機(以下、演算機とする)26
に入力される。また、溶接電流■を検出するため浴接用
電源2と被溶接物13との間にシャント等の電流値検出
器27が設けられ、その出力信号が増幅器28で平均溶
接電流IA に相当する適宜な大きさの信号に変換・増
幅されA/D変換器29を介して演算機26に入力され
るとともに、増幅器30で実効溶接電流Ig に相当
する適当な大きさの4.!号に変換増幅されA/D変換
器31全介して演算機26に入力される。なお、この装
置では、溶接トーチ1がオシレートされるので、@接ト
ーチ1の位置が制御要素として必要であり、そのためオ
シレート装置12にはその瞬時のオシレート位置全検出
するオシレート位置検出器32が設けられ、その出力信
号が増幅器33及びA/D変換器34全介して演算機2
6に入力される。、寸た、演算機26には保持すべきチ
ップ・被m接物間距離の最小値LCを予め設定するため
の設定器35がA/■〕変換器36を介して設けである
。演算機26内には、上記入力要素群分もとに溶接トー
チ1の位置制御鼠を其出する回路が組込まれておV、そ
の出力である移動制御信号はディジタルアナログ変換器
(以下、D/A変換器とする)37を介して、前記アー
ム19を固着している台車の速度音制御する制御電源(
図示せず)に入力され、同時にオンジレート幅を狗、出
する回路も組込まれており、その出力であるオンジレー
ト幅制御イぎ号はD/A変換器38を介して、前記制御
電源14に入力される。Therefore, the above-mentioned apparatus is equipped with a mechanism for detecting the wire feeding speed V and the bath contact current as variables necessary for control. As a mechanism for detecting the wire feeding speed V, a rotation fine detector 22 such as a rotary encoder is attached to the feed roller 9a, and the signal from this rotation amount detector 23 is converted into a DC voltage (-1 as appropriate). A digital computing machine (hereinafter referred to as a computing machine) 26 that performs arithmetic processing as a digital computing machine via a conversion amplifier 24 and an analog-to-digital converter (hereinafter referred to as an A/D converter) 25 of a size that is small enough.
is input. In addition, a current value detector 27 such as a shunt is provided between the bath-contacting power source 2 and the workpiece 13 to detect the welding current ■, and the output signal thereof is sent to an amplifier 28 as appropriate to correspond to the average welding current IA. The signal is converted and amplified into a signal of a suitable magnitude and input to the computer 26 via the A/D converter 29, and an amplifier 30 converts the signal to a signal of a suitable magnitude corresponding to the effective welding current Ig. ! The signal is converted and amplified into a signal and inputted to the arithmetic unit 26 through the A/D converter 31. In this device, since the welding torch 1 is oscillated, the position of the @ contact torch 1 is required as a control element. Therefore, the oscillation device 12 is provided with an oscillation position detector 32 that detects the entire instantaneous oscillation position. The output signal is sent to the computer 2 through the amplifier 33 and A/D converter 34.
6 is input. In addition, the calculator 26 is provided with a setting device 35 via an A/■] converter 36 for presetting the minimum value LC of the distance between the tip and the object to be held. A circuit for controlling the position of the welding torch 1 is built into the computer 26 based on the above-mentioned input element group. /A converter) 37 to control the speed and sound of the truck to which the arm 19 is fixed.
(not shown), and at the same time a circuit for outputting the on-line rate width is also incorporated, and the output of the on-line rate width control signal is inputted to the control power source 14 via the D/A converter 38. be done.
溶接に際し、回転量検出器23によってワイヤ送給速度
Vが、また電流値検出器27によって平均浴接電流IA
及び実効浴接電流II が検出される。During welding, the rotation amount detector 23 determines the wire feeding speed V, and the current value detector 27 determines the average bath contact current IA.
and the effective bath contact current II are detected.
これらのアナログ量はA/D変換器25.29゜31に
よってデジタル量に変換され、演算機26に加えられる
。These analog quantities are converted into digital quantities by the A/D converter 25.29.31 and applied to the arithmetic unit 26.
ところで。by the way.
IAII平均溶接電流(At
■E:笑効浴接電流囚
V :ワイヤ送給速度C&Z/ s )とすると、上記
の諸量の間には近似的しこ次の関数関係がある。Assuming that IAII average welding current (At 1 E: effective bath contact current V: wire feeding speed C&Z/s), there is an approximate functional relationship between the above quantities.
LE ” f+ (IA、IE*v)
・・・・・lll上式(1)の関係は、社団法人溶接
学会のR+&法委員会による1980年7月発行の「電
流制イ卸゛アーク溶接に関する研死」中框5ページu2
1式からの如く$、甘る。LE” f+ (IA, IE*v)
・・・・・・llll The relationship of the above formula (1) can be found in the "Research on Current-Controlled Wholesale Arc Welding" published by the R+ & Law Committee of the Welding Society of Japan, July 1980, middle frame page 5, u2.
Just like from the 1st type, $ is sweet.
演算機26には上記の式(1)の関係ケプログラムしで
ある。従って、演算機26は仄のような演算を行う、、
@接電流゛工の平均m接電流1人 と実効溶接電流II
とワイヤ送給速度V ’(r−A/l)変換器29,
31.25を・介して演算機26へ与えると、ワイヤ7
の突出し長さLg が式(11の演′nKよジ求められ
る。The computing device 26 is programmed with the relation of equation (1) above. Therefore, the calculator 26 performs the following calculations.
@Average m-contact current for one worker and effective welding current II
and wire feeding speed V' (r-A/l) converter 29,
31.25 to the computer 26, the wire 7
The protrusion length Lg can be obtained from equation (11).
今、第2し1のように開先幅が変(ヒする被@接I吻1
3’((考え乙1、第3図は第2図の1−1線断面図、
第4図は同(1−n線断面図である。J第3図の溶接個
T91の開先幅よりも第4図の浴接個所の開先幅の方が
大きい場合であり、第3図の開先内でオンジレートした
時のオソシレート幅WV?−ズ:jするT、Eの変fヒ
バターンは第5図の如くややシャープとなり、第4図の
開先内でオンジレートシたときのオンジレート幅Wに対
するLEの変1ヒバターンは第6図の如くブロードにな
る。Now, the groove width has changed as shown in the second part.
3'
Fig. 4 is a cross-sectional view taken along the line 1-n.J The case where the groove width of the bath contact point in Fig. 4 is larger than the groove width of the welded piece T91 in Fig. 3; The oscillating width WV?-'s when onging within the groove shown in the figure: The curved turn of T and E is slightly sharp as shown in Fig. 5, and the oscillating width when onging within the groove shown in Fig. 4 LE's change-1 Hiba turn for W becomes broad as shown in FIG.
但111.開先の中心線とオンジレートの中心線が一致
している場合を示す。いずれの変化パターンの場合も、
チップ4と溶接金属21との間の最小距離Lcが設定さ
れると、オンジレート幅iJ:W+ (=Iw> −W
+ I ) 、 Wz(”1w−+−WBl)と定す
る3、そこで演j9−機26により、次のような制御を
行なわせる。。However, 111. This shows the case where the center line of the groove and the center line of the onjilate match. For any change pattern,
When the minimum distance Lc between the tip 4 and the weld metal 21 is set, the on-dilate width iJ:W+ (=Iw> −W
+I), Wz("1w-+-WBl)3, then the following control is performed by the operator 26.
(イ1 設定器35により最小値Lcの値を設定する。(B1) Set the minimum value Lc using the setting device 35.
(ロ) これにより、第3図に示す開先内を溶接トーチ
]がオンジレートしながら動く時、ワイヤ突出し、長さ
LEのオンジレートfヴWj wに74し7て描くパタ
ーンは前述の;+’2Iり第5図のようになるが、演算
機26のプログラムば−より5L E ” L cにな
れば溶接トー−f1のオンジレートする方向が反転する
ようにこの演p機26からD/A変換器4】全通じて制
御1!’コ糎14に指令を出す。(b) As a result, when the welding torch moves inside the groove shown in Fig. 3 while turning, the wire protrudes and the pattern drawn by turning the length LE into the turning rate fvWj w is as described above; +' According to the program of the computer 26, the D/A conversion is performed by the computer 26 so that the direction in which the welding toe f1 turns is reversed when 5L E '' L c is reached. 4] Control 1 all the way!' Issue commands to 14.
p′4 第4図は第3図に比較して開先幅が大きい場
合を示すものでp)るが、仲;と同様に開先内を溶接ト
ーチ1がオンジレートLながら動く時、 LEとWの描
くパターンは前述の通り第6図のようになる1、このと
きも(口1と同椅゛に。p'4 Figure 4 shows a case where the groove width is larger than that in Figure 3.P) When the welding torch 1 moves inside the groove at an on-line rate L as in the case of LE and As mentioned above, the pattern drawn by W is as shown in Figure 6.
LE=LCになれば溶接トーチ1のオンジレート方向が
反転するように波力7機26からD/A変換器38全通
じて制御電源14に指令を出す。When LE=LC, a command is issued to the control power source 14 from the wave force 7 device 26 through all the D/A converters 38 so that the direction of the onward rate of the welding torch 1 is reversed.
に) このようにして、最小値Lc によってオンジレ
ート幅を制御する。) In this way, the onjirate width is controlled by the minimum value Lc.
一方、溶接速度が同じで開先幅が異なるとビ−ド高さが
異なる。即ち、第3図のHIと第4図の02と全比較す
ると、HI > ’H2になり、ビード荀tl?層する
に従って開先幅の速いによるビード高さの違いが顕著に
なる。そこでこれ金防ぐためt(Cす、開先幅に応じて
浴接速度を制御すればよい。本実施例では開先幅に相当
するオソシレート@を検出できるので、このオンシレー
ト幅にほぼ反比例するように溶接速度を制御すればよい
。即ち、第5図の△勘+ ” ! ’−怖1、および第
6図の△−2=IW4 W31v[−演p−機26で
求め、この△w1および△仮2にほぼ反比例するような
出力’t D/A変換器37を通じて1台車(図示せず
)の駆りノミ源に出力し、その電動様の速度を制御する
5、このように、開先幅に応じてオンシレート幅および
溶接速度を制御すれば、ビード高さが均一な無欠陥の浴
接継手部を得ることができる。On the other hand, if the welding speed is the same but the groove width is different, the bead height will be different. That is, when comparing HI in Figure 3 and 02 in Figure 4, HI >'H2, and the bead tl? As the layers increase, the difference in bead height due to the faster groove width becomes more noticeable. Therefore, in order to prevent this, the bath contact speed should be controlled according to the groove width. In this example, since the oscillation rate corresponding to the groove width can be detected, the oscillation rate should be approximately inversely proportional to the groove width. It is sufficient to control the welding speed to An output 't which is almost inversely proportional to Δ2 is outputted to the driving chisel source of one truck (not shown) through the D/A converter 37 to control the electric speed. 5. In this way, the bevel By controlling the onsylate width and welding speed according to the width, a defect-free bath weld joint with a uniform bead height can be obtained.
以上実施例とともに具体的に説明したように本発明によ
れば、格別な検出子を用いることなく?6接条件だけか
ら開先幅全検知り4、開先幅が変[ヒしても自動的にオ
ノシレート幅お上Ukl長速度が変(ヒして欠陥のない
浴接継手部が侍られる5、したがって硝度の高い無人1
ヒD従ができる。According to the present invention, as specifically explained in conjunction with the embodiments above, there is no need to use a special detector. 6 The full groove width can be detected from only the welding conditions 4. Even if the groove width changes, the onoscillation width and length speed will automatically change (this will ensure that a defect-free bath welded joint is provided. 5 , therefore unmanned 1 with high vitreous
Able to obey.
第1(9)は本発明の実施例を実現するアーク浴接ロボ
ットの、特に浴接条件検出系及び演纜処理系を抽出して
示すブロック線図、第2図は開先幅が変1ヒする被溶接
物を示す斜視図、第3図は第2図中のL−1線断面図、
第4図は第2図中のII −1線断面図、第5図は第3
図の開先内においてオンシレート幅に対するチップと@
接金属との間の距離の変fヒパクーンのグラフ、第6し
1は第4図の開先内における第5図と同様のグラフであ
る。
図面中。
■は溶接トーチ5
4はチップ、
7はワイヤ、
13は被浴接物。
20はアーク、
21は溶接金属
23は回転量検出器、
26 (ゴ演算千)36゜
27け電流値検出器である。
’rf Fl’ Li2 &T 人
三菱重工業株式会社
宅V イ(l!p 人
弁理士 光 石 士 部(他1名)
第3図
第5図
第6図
W3. W4Part 1 (9) is a block diagram showing, in particular, the bath contact condition detection system and deduction processing system of the arc bath contact robot that realizes the embodiment of the present invention. Fig. 3 is a sectional view taken along the line L-1 in Fig. 2;
Figure 4 is a sectional view taken along the line II-1 in Figure 2, and Figure 5 is a cross-sectional view taken along the line II-1 in Figure 2.
Tip and @ for oncillation width within the groove shown in the figure
A graph of the variation f of the distance between the contact metal and the contact metal, No. 6 and 1, is a graph similar to that in FIG. 5 within the groove of FIG. 4. In the drawing. ■ is a welding torch 5, 4 is a tip, 7 is a wire, and 13 is a welded object. 20 is an arc, 21 is a weld metal 23 is a rotation amount detector, and 26 (Go operation 1,000) is a 36°27 current value detector. 'rf Fl' Li2 &T Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (l!p) Patent Attorney Mitsubishi Shibu (and 1 other person) Figure 3 Figure 5 Figure 6 W3. W4
Claims (1)
できかつ必要な任意のトーチ姿勢をとることが可能であ
るとともに消耗電極であるワイヤを使用して溶接トーチ
をオンシレートさせながらアーク溶接を行なう場合にお
いて、溶接電流(IA :平均電流、工E:実効電流)
及びワイヤ送給速度(vl ヲそれぞれ検出する一方、
予め定まる関係式に基づき上記の浴接電流CIA 、
Ii)及びワイヤ送給速度(vlの各位を一演算処理す
ることによりワイヤ突出し長さくLE)’e求めるとと
もに浴接トーチのオンシレートによる上記ワイヤ突出し
長さLg の変化パターンから開先幅を検出し、検出さ
れた開先幅に基づき浴接トーチ會移動させることにより
浴接線の開先幅の変化に従いオンシレート幅および溶接
速度を自動的に変fヒさせるようにしたことを特徴とす
るオンシレート幅自動制御法。It is possible to move the welding torch to any point in three-dimensional space and take any necessary torch posture, and it is also possible to generate an arc while energizing the welding torch using a wire, which is a consumable electrode. When welding, welding current (IA: average current, E: effective current)
and the wire feeding speed (vl), respectively.
Based on a predetermined relational expression, the above bath contact current CIA,
Ii) and the wire feeding speed (by performing one operation on each part of vl, the wire protrusion length LE)'e is determined, and the groove width is detected from the change pattern of the wire protrusion length Lg due to the onculation of the bath welding torch. , an automatic onsill width, characterized in that the onsill width and welding speed are automatically changed according to changes in the groove width of the bath tangent by moving the bath welding torch based on the detected groove width; Control method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19777582A JPS5987981A (en) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | Automatic controlling method of oscillation width |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP19777582A JPS5987981A (en) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | Automatic controlling method of oscillation width |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5987981A true JPS5987981A (en) | 1984-05-21 |
Family
ID=16380137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19777582A Pending JPS5987981A (en) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | Automatic controlling method of oscillation width |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5987981A (en) |
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