JPS61269980A - Control device for weld line following up - Google Patents
Control device for weld line following upInfo
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- JPS61269980A JPS61269980A JP11016185A JP11016185A JPS61269980A JP S61269980 A JPS61269980 A JP S61269980A JP 11016185 A JP11016185 A JP 11016185A JP 11016185 A JP11016185 A JP 11016185A JP S61269980 A JPS61269980 A JP S61269980A
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- torch
- correction amount
- welding
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- weld line
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- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明はあいまい(Fuzzテ)制御を利用した溶接線
追従制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a welding line tracking control device using fuzzy control.
〈従来の技術〉
アークセンサを用いた溶接線追従方法を例にして従来技
術を説明する。<Prior Art> The conventional art will be explained using a welding line tracking method using an arc sensor as an example.
第3図は従来技術の概要を示したもので01は被溶接物
、02は溶接線、03は溶接トーチ、04はオシレーシ
ョン動作とトーチ高さ追従動作、溶接線追従動作を行う
アクチュエータ、05はアークセンサである。溶接トー
チ03は図に描かれていない溶接電源とワイヤ送給装置
から電力とワイヤを送給され被溶接物O1との間にアー
クを発生させて溶接を行うが、この時同時にアクチュエ
ータ04は図に描かれていない走行台車、マニピュレー
タなどによって溶接線02の方向に移動し溶接が行われ
る。Fig. 3 shows an overview of the conventional technology, in which 01 is the object to be welded, 02 is the welding line, 03 is the welding torch, 04 is the actuator that performs oscillation operation, torch height tracking operation, and welding line tracking operation, and 05 is an arc sensor. The welding torch 03 is supplied with power and wire from a welding power source and a wire feeding device (not shown in the figure), and generates an arc between it and the workpiece O1 to perform welding, but at the same time, the actuator 04 Welding is performed by moving in the direction of welding line 02 using a traveling truck, manipulator, etc. not shown in .
しかし、溶接線02が図に示すように不規則なカーブを
描いている場合は溶接トーチ03が溶接線02からはず
れるのでアークセンサ05が必要となる。However, if the welding line 02 draws an irregular curve as shown in the figure, the welding torch 03 will deviate from the welding line 02, so the arc sensor 05 will be required.
アークセンサ05とは開先形状に起因する溶接電流や溶
接チップ−母材間距離の変化をシミレーションの左右で
比較することによって開先中心線に対する溶接トーチの
ズレ量を検出するもので、アーク溶接ロボットなどに多
く採用され実用されている。従って溶接トーチ03を含
めた電源系ワイヤ送給系から電流工、電圧V、ワイヤ送
給速度Vなどをアークセンサ05に入力し同時にアクチ
ュエータ04からオシレート情報θを入力すれば刻々溶
接トーチ03のズレ量を判定し、トーチ高さの修正量Δ
Yと左右方向の修正量ΔXをアクチュエータ04に出力
するので結果的に溶接トーチが溶接線02に沿って追従
し、溶接が完遂される。Arc sensor 05 detects the amount of deviation of the welding torch from the groove center line by comparing the welding current and the welding tip-to-base metal distance changes caused by the groove shape on the left and right sides of the simulation. It is widely used in welding robots and other applications. Therefore, by inputting the electric current, voltage V, wire feeding speed V, etc. from the power source wire feeding system including the welding torch 03 to the arc sensor 05, and at the same time inputting the oscillation information θ from the actuator 04, the deviation of the welding torch 03 will be controlled moment by moment. Determine the amount and adjust the torch height correction amount Δ
Since Y and the horizontal correction amount ΔX are output to the actuator 04, the welding torch follows along the welding line 02, and welding is completed.
(発明が解決しようとする問題点〉
溶接雰囲気は高温であると共に強力な光やヒユーム、ス
パッタに曝される過酷な環境である上に電磁気的な外乱
も強力である。このため溶接線追従に用いられるセンサ
の出力にはノイズ成分が含まれる。故にセンサからの修
正信号をそのままアクチュエータにフィードバックする
と溶接トーチの軌跡が第4図に示すようにハンチングを
起こし易く、これを防ぐために感度を低くするなど、結
果として適用範囲が限定されたり、溶接欠陥を誘発した
りして実用上はなはだ不具合であった。(Problems to be solved by the invention) The welding atmosphere is a harsh environment with high temperatures, exposure to strong light, fumes, and spatter, and strong electromagnetic disturbances.For this reason, it is difficult to follow the weld line. The output of the sensor used includes noise components.Therefore, if the correction signal from the sensor is fed back to the actuator as is, the trajectory of the welding torch is likely to cause hunting as shown in Figure 4.To prevent this, the sensitivity must be lowered. As a result, the range of application was limited and welding defects were induced, which was a serious problem in practice.
〈問題点を解決するための手段)
本発明はあいまい制御を利用することにより上記従来技
術の問題点を解決することを目的とするものであって、
この目的を達成する本発明の溶接線追従制御装置に係る
構成はトーチ高さ修正量ΔYi及びトーチ左右方向修正
量ΔXiを刻々出力する修正量出力装置と、トーチ高さ
修正量ΔYjを記憶する一次メモリと、一定時間前の修
正量ΔYi−1を記憶する二次メモリと、差分子、i(
−ΔYi−ΔYi−1)を演算する差分器と、右方向修
正量ΔXiを記憶する一次メモリと、一定時間前の修正
量Δxi−1を記憶する二次メモリと、差分Ixi(−
ΔXi−ΔX1−1)を演算する差分器と、ΔUY、Δ
UXに応じて溶接トーチを溶接線に追従させるアクチュ
エータとを具えることを特徴とする。(Means for solving the problems) The present invention aims to solve the problems of the above-mentioned prior art by using ambiguous control,
The configuration of the welding line tracking control device of the present invention that achieves this object includes a correction amount output device that momentarily outputs the torch height correction amount ΔYi and the torch lateral direction correction amount ΔXi, and a primary storage device that stores the torch height correction amount ΔYj. A memory, a secondary memory that stores the correction amount ΔYi−1 a certain time ago, and a difference numerator, i(
−ΔYi−ΔYi−1), a primary memory that stores the rightward correction amount ΔXi, a secondary memory that stores the correction amount Δxi−1 from a certain time ago, and a difference Ixi(−
ΔXi−ΔX1−1), and ΔUY, Δ
The present invention is characterized by comprising an actuator that causes the welding torch to follow the welding line according to the UX.
〈作 用〉
本発明では修正量とその差分をそれぞれメンバーシップ
関数で処理して操作量を決定するので、ノイズ成分の多
い修正信号でも円滑な溶接線追従が可能になる。<Operation> In the present invention, since the amount of correction and the difference thereof are each processed by a membership function to determine the amount of operation, it is possible to smoothly follow the weld line even with a correction signal with many noise components.
〈実施例〉
本発明をアークセンサに適用した実施例を第1図に示す
。<Example> FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to an arc sensor.
第1図においてlは被溶接物、2は溶接線、3は溶接ト
ーチ、4はアクチュエータ、5はアークセンサで溶接手
順アークセンシング手段などは従来法と全く同様である
。In FIG. 1, l is the object to be welded, 2 is the welding line, 3 is the welding torch, 4 is the actuator, and 5 is the arc sensor.The welding procedure, arc sensing means, etc. are completely the same as in the conventional method.
次に、6から9まではトーチ高さ修正信号の処理回路で
6は一次メモリ、7は二次メモリ、8は差分器、9は演
算器である。また10から13までは左右方向修正信号
の処理回路で10は一次メモリ、l!は二次メモリ、1
2は差分器、13は演算器である。Next, 6 to 9 are processing circuits for torch height correction signals, 6 is a primary memory, 7 is a secondary memory, 8 is a subtractor, and 9 is an arithmetic unit. Further, 10 to 13 are processing circuits for left/right correction signals, 10 is a primary memory, and l! is secondary memory, 1
2 is a difference device, and 13 is an arithmetic unit.
これらの作用を説明すると、従来法と同様の手段でアー
クセンサ5から出力されるトーチ高さ修正量ΔYiと左
右方向の修正量ΔXiが刻々−次メモリ6およびIOに
入力されがこの時前回に記憶された修正量Δyi−tl
Δxi−tはそれぞれ二次メモリ7および11にシフト
される。故に差分器8は一次メモリ6と二次メモリ7に
記憶されているトーチ高さの修正量の差分Iyiを次式
に従って演算する。To explain these effects, the torch height correction amount ΔYi and the horizontal correction amount ΔXi outputted from the arc sensor 5 are inputted moment by moment to the memory 6 and IO using the same means as in the conventional method, and at this time, the torch height correction amount ΔYi and the horizontal correction amount ΔXi are input to the memory 6 and IO. Stored correction amount Δyi−tl
Δxi-t are shifted to secondary memories 7 and 11, respectively. Therefore, the differentiator 8 calculates the difference Iyi between the torch height correction amounts stored in the primary memory 6 and the secondary memory 7 according to the following equation.
Iyi=ΔYi−ΔYi−1
また差分器12は一次メモリ10と二次メモリ11に記
憶されている左右方向の修正量の差分1xiを次式に従
って演算する・
■・=ΔX・−ΔX1−1
!11
次に演算器9は一次メモリ6に記憶されているΔYiと
差分器8で演算された差分器yiからトーチ高さの操作
量ΔU、を次式に従って演算する。Iyi=ΔYi−ΔYi−1 Further, the differentiator 12 calculates the difference 1xi between the correction amounts in the left and right direction stored in the primary memory 10 and the secondary memory 11 according to the following formula: ■・=ΔX・−ΔX1−1! 11 Next, the calculator 9 calculates the operation amount ΔU of the torch height from ΔYi stored in the primary memory 6 and the difference device yi calculated by the difference device 8 according to the following equation.
jan−’ (a2・I、、) >
演算器13は一次メモリ10に記憶されているΔXiと
差分器12で演算された差分Ixiから左右方向の操作
量Δuxを次式に従って演算する。jan-'(a2·I,,)>The computing unit 13 computes the left-right direction operation amount Δux from ΔXi stored in the primary memory 10 and the difference Ixi computed by the difference unit 12 according to the following equation.
jan−’(a441H) )
またal・a2・a3・a4・bl・b2・b3・b4
は常数であり・演算器9または13内のメモリに記憶さ
せておき随時呼び出して演算に利用する。jan-' (a441H) ) also al・a2・a3・a4・bl・b2・b3・b4
is a constant and is stored in the memory in the computing unit 9 or 13 and called up at any time to be used for computation.
演算器9,13からの操作量Δuy;ΔU!はアクチュ
エータ4に入力されこれに応じて溶接トーチ3の位置が
修正される。Operation amount Δuy from computing units 9 and 13; ΔU! is input to the actuator 4, and the position of the welding torch 3 is corrected accordingly.
尚、上記実施例としては、修正量出力装置としてアーク
センサ5を用いていたが、これに限らずその他の触針セ
ンサ、電磁気センサ、視覚センサなどを用い、これらか
ら出力されるトーチ高さ修正量ΔYi及びトーチ左右方
向修正量ΔXiを基にあいまい制御を行うようにしても
良い、更に、本発明は、各種センサで設定されたガイド
を検知しなから進行する無人搬送車等に応用できるもの
である。In the above embodiment, the arc sensor 5 is used as the correction amount output device, but other stylus sensors, electromagnetic sensors, visual sensors, etc. may be used, and the torch height correction output from these may be used. Ambiguous control may be performed based on the amount ΔYi and the torch lateral direction correction amount ΔXi.Furthermore, the present invention can be applied to an automatic guided vehicle, etc. that moves without detecting the guide set by various sensors. It is.
〈発明の効果〉
以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本発明
の溶接線追従制御装置は、あいまい制御を利用し、ノイ
ズ成分の多い修正信号から円滑な信号を得ることができ
るので、正弦波状の溶接線に対して追従させたトーチ軌
跡、を変位計で測定した結果を示す第2図から明らかな
ように、従来法によるもの(第4図)と比較して著しく
追従性能を改善することができる。<Effects of the Invention> As described above in detail based on the embodiments, the welding line tracking control device of the present invention utilizes ambiguity control and can obtain a smooth signal from a modified signal with many noise components. Therefore, as is clear from Figure 2, which shows the results of measuring the torch trajectory following a sinusoidal welding line using a displacement meter, the tracking performance is significantly improved compared to the conventional method (Figure 4). can be improved.
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
本発明に係るトーチ軌跡を示す説明図、第3図は従来の
制御装置のブロック図、第4図 ]は従来技術に係
るトーチ軌跡を示す説明図である。
図 面 中。
lは被溶接物、
2は溶接線、
3は溶接トーチ、
4はアクチュエータ、
5はアークセンサ、
6.10は一次メモリ、
7.11は二次メモリ、
8.12は差分器、
9.13は演算器である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing a torch trajectory according to the present invention, FIG. 3 is a block diagram of a conventional control device, and FIG. 4 is based on the prior art. It is an explanatory view showing such a torch locus. Inside the drawing. l is the object to be welded, 2 is the welding line, 3 is the welding torch, 4 is the actuator, 5 is the arc sensor, 6.10 is the primary memory, 7.11 is the secondary memory, 8.12 is the differentiator, 9.13 is an arithmetic unit.
Claims (1)
X_iを刻々出力する修正量出力装置と、トーチ高さ修
正量ΔY_iを記憶する一次メモリと、一定時間前の修
正量ΔY_i_−1を記憶する二次メモリと、差分I_
y_i(=ΔY_i−ΔY_i_−_1)を演算する差
分器と、操作量ΔU_y(=[2b_1b_2/π(b
_1+b_2)]{tan^−^1(a_1・ΔY_i
)+tan^−^1(a_2・I_y_i)})を演算
する演算器と、トーチ左右方向修正量ΔX_iを記憶す
る一次メモリと、一定時間前の修正量ΔX_i_−_1
を記憶する二次メモリと、差分I_x_i(=ΔX_i
−ΔX_i_−_1)を演算する差分器と、と、操作量
ΔU_x(=[−2b_3b_4/π(b_3+b_4
)]{tan^−^1(a_3・ΔX_i)+tan^
−^1(a_4・I_x_i)})を演算する演算器と
、操作量ΔU_y、ΔU_xに応じて溶接トーチを溶接
線に追従さるアクチュエータとを具えることを特徴とす
る溶接線追従制御装置。Torch height correction amount ΔY_i and torch horizontal direction correction amount Δ
A correction amount output device that outputs X_i every moment, a primary memory that stores the torch height correction amount ΔY_i, a secondary memory that stores the correction amount ΔY_i_-1 a certain time ago, and a difference I_
A differentiator that calculates y_i (=ΔY_i−ΔY_i_−_1) and an operation amount ΔU_y(=[2b_1b_2/π(b
_1+b_2)] {tan^-^1(a_1・ΔY_i
)+tan^-^1(a_2・I_y_i)}), a primary memory that stores the torch horizontal direction correction amount ΔX_i, and a correction amount ΔX_i_-_1 a certain period of time ago.
and the secondary memory that stores the difference I_x_i (=ΔX_i
-ΔX_i_-_1), and a manipulated variable ΔU_x(=[-2b_3b_4/π(b_3+b_4
)] {tan^-^1(a_3・ΔX_i)+tan^
-^1(a_4·I_x_i)}); and an actuator that causes a welding torch to follow the welding line in accordance with the manipulated variables ΔU_y and ΔU_x.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11016185A JPS61269980A (en) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | Control device for weld line following up |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11016185A JPS61269980A (en) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | Control device for weld line following up |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61269980A true JPS61269980A (en) | 1986-11-29 |
Family
ID=14528593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11016185A Pending JPS61269980A (en) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | Control device for weld line following up |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61269980A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016510263A (en) * | 2013-02-25 | 2016-04-07 | デウ シップビルディング アンド マリン エンジニアリング カンパニー リミテッド | Horizontal butt joint large welding welding apparatus and method |
JP2017514702A (en) * | 2014-04-17 | 2017-06-08 | デウ シップビルディング アンド マリン エンジニアリング カンパニー リミテッド | Horizontal butt joint large deposition welding apparatus and method |
-
1985
- 1985-05-24 JP JP11016185A patent/JPS61269980A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016510263A (en) * | 2013-02-25 | 2016-04-07 | デウ シップビルディング アンド マリン エンジニアリング カンパニー リミテッド | Horizontal butt joint large welding welding apparatus and method |
JP2017514702A (en) * | 2014-04-17 | 2017-06-08 | デウ シップビルディング アンド マリン エンジニアリング カンパニー リミテッド | Horizontal butt joint large deposition welding apparatus and method |
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