JPS62240167A - Weld line profiling method in automatic welding - Google Patents

Weld line profiling method in automatic welding

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JPS62240167A
JPS62240167A JP8474086A JP8474086A JPS62240167A JP S62240167 A JPS62240167 A JP S62240167A JP 8474086 A JP8474086 A JP 8474086A JP 8474086 A JP8474086 A JP 8474086A JP S62240167 A JPS62240167 A JP S62240167A
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JP
Japan
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welding
weaving
value
groove
torch
Prior art date
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Pending
Application number
JP8474086A
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Japanese (ja)
Inventor
Iwao Shimizu
清水 巖
Yoshihiro Shiomi
塩見 義宏
Mitsuru Aono
満 青野
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPS62240167A publication Critical patent/JPS62240167A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/0216Seam profiling, e.g. weaving, multilayer

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

PURPOSE:To save a labor in welding by performing the correction in the width direction of a weaving with the variation in the welding current at both ends of the weaving as the factor in weaving control to cope with the variation in the size of a groove. CONSTITUTION:In case of confirming the reach of a weaving end, the instantaneous current value IA is taken up, the mean value of the detection value for a certain cycles portion is calculated and this mean value IB and reference value (set value) IO are compared. If the mean value IB is smaller than the reference value IO, the torch is approached to a base metal and if larger, separated from the base metal. The control is thus performed so that the deviation of the mean distance of the torch from the reference distance becomes zero. The control is then performed by making the weaving width larger by a certain amount at the detection side if the instantaneous current value IA is found smaller than the value adding the prescribed constant (alpha) to the current mean value IB, and by making the weaving width smaller by a certain amount at the detection side, if larger, by comparing the instantaneous current value IA at the weaving end part with the current mean value IB for several cycles portion of the weaving. In this way the thickness in welding is made constant.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特に厚板の自動溶接において、開先幅の変動
に応じてウィービングの幅を制御しながら溶接トーチを
溶接線に追従させる倣い方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is particularly applicable to automatic welding of thick plates, in which the welding torch follows the welding line while controlling the weaving width according to fluctuations in the groove width. Regarding the method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、溶接ロボット、マイコン制御溶接機等の自動溶接
機が数多く使用されるようになってきている。この自動
溶接機の性能を決する要因の一つは、どのような溶接線
倣い装置を使用するかにかかっている。そこで、倣い装
置の機能をより高めるために、これまで種々の提案がさ
れている。
In recent years, many automatic welding machines such as welding robots and microcomputer-controlled welding machines have come into use. One of the factors that determines the performance of this automatic welding machine is what kind of weld line copying device is used. Therefore, various proposals have been made in order to further enhance the functions of the copying device.

たとえば、磁気センサー等の特殊なセンサーを溶接トー
チに取イ」け、該センサーにより溶接トーチの位置及び
姿勢を確認しながら、溶接を行う装置が、特開昭60−
27479号公報に開示されている。
For example, there is a device in which a special sensor such as a magnetic sensor is attached to a welding torch, and the sensor performs welding while checking the position and orientation of the welding torch.
It is disclosed in Japanese Patent No. 27479.

該自動溶接機は、磁気センサーを溶接トーチの同軸円周
上に回動自在に配設し、この磁気センサーの検出信号に
基づいて溶接線を特定するものである。
The automatic welding machine has a magnetic sensor rotatably disposed on the coaxial circumference of a welding torch, and identifies a welding line based on a detection signal from the magnetic sensor.

また、溶接のアークそのものをセンシーとして利用する
方法が、特開昭54−181147号公報で提案されて
いる。該方法は、溶接電流、溶接電圧、ワイヤ供給速度
等を検出し、これらの検出値からアーク長とワイヤ突き
出し長さとの和を演算等により求め、この値を一定にす
るように溶接条件を制御し、1.つ溶接トーチをウィー
ビングさセてその左右端又は右半分、左半分の検出値又
は演算値を仕較して、それらが等しくなるようにウィー
ビング中心を制御卸するものである。
Further, a method of using the welding arc itself as a sensation is proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 181147/1983. This method detects welding current, welding voltage, wire supply speed, etc., calculates the sum of arc length and wire protrusion length from these detected values, and controls welding conditions to keep this value constant. 1. While weaving two welding torches, the detected or calculated values at the left and right ends, right half, and left half are compared, and the weaving center is controlled so that they are equal.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、磁気センサー等の特殊なセン→ノーを溶
接トーチに取り付けたものにおいては、溶接トーチ廻り
が大きく重たくなり、またセンサーの性能等からして適
用可能な開先もずめ肉等に限定される。
However, when a special sensor such as a magnetic sensor is attached to a welding torch, the area around the welding torch becomes large and heavy, and due to the performance of the sensor, the applicability is limited to bevels, grooves, etc. Ru.

他方、溶接のアークそのものをセン4J−とじて利用す
る方法は、開先の中心を検出し、この中心にウィービン
グ振幅の中心を合わセようとするものである。しかし、
この方法ではウィービングの振幅が一定であるため、厚
板の溶接等開先の幅が変化している場合には、開先の狭
い部分ではアークが開先の壁に乗り上げてアンダーカッ
1〜欠陥となる。また逆に開先の広い部分ではアークが
開先壁まで届かず、溶造不良やスラグ巻き込め等の欠陥
が発生しやすい。
On the other hand, the method of using the welding arc itself as a sensor detects the center of the groove and attempts to align the center of the weaving amplitude with this center. but,
With this method, the amplitude of weaving is constant, so when the width of the groove changes, such as when welding thick plates, the arc rides on the groove wall in the narrow part of the groove, causing undercuts 1 to 1. becomes. On the other hand, in a wide part of the groove, the arc does not reach the groove wall, and defects such as poor welding and slag entrainment are likely to occur.

このように、従来の自動溶接方法は、電極と被溶接物と
の間の距離(以下、アーク長という)を一定に保ちなが
ら溶接を行ったり、水平方向に沿って溶接線を倣う(以
下、溶接線倣いという)程度である。このため、従来の
自動溶接方法は、開先形状がほぼ一定であるもの、たと
えば1パス溶接、或いはセいぜい開先が機械加工された
均一な形状を維持することができる2〜3パス程度の多
層盛り溶接にしか適用できなかった。
In this way, conventional automatic welding methods perform welding while keeping the distance between the electrode and the workpiece (hereinafter referred to as arc length) constant, or follow the welding line along the horizontal direction (hereinafter referred to as arc length). (This is called weld line copying). For this reason, conventional automatic welding methods require welding in which the groove shape is approximately constant, such as one-pass welding, or two to three passes in which the groove is machined to maintain a uniform shape. It could only be applied to multi-layer welding.

ところが、板厚の大きな材料を接合する場合には、複数
パスによる多層盛り溶接を行う必要がある。この多層盛
り溶接においては、開先切断精度。
However, when joining thick materials, it is necessary to perform multilayer welding using multiple passes. In this multi-layer welding, groove cutting accuracy is important.

開先組立精度、溶接熱変形等により開先の形状及び大き
さが場所毎に異なる。そのため、従来の単純な溶接線倣
い方式によるとき、開先壁を溶かし過ぎてアンダーカッ
トや溶は落ち状態になったり、反対に開先壁に溶は込み
不良が生じたりすることが避けられなかった。
The shape and size of the groove differs from place to place due to groove assembly accuracy, welding heat deformation, etc. Therefore, when using the conventional simple weld line tracing method, it is unavoidable that the groove wall is melted too much, resulting in undercuts and weld dripping, or conversely, poor weld penetration on the groove wall. Ta.

特に厚板の溶接においてみられるこのような問題を解消
するためには、開先の形状及び大きさの変化を検出し、
その変化に対応して溶接トーチを制御する装置が必要で
あるが、この必要性を満足する制御装置は未だ実現して
いない。
In order to solve this problem, which occurs especially when welding thick plates, it is necessary to detect changes in the shape and size of the groove.
There is a need for a device to control the welding torch in response to these changes, but a control device that satisfies this need has not yet been realized.

本発明は、このような従来技術における問題に鑑み、開
先切断誤差、開先組立誤差、溶接熱変形等に起因する開
先幅等開先形状及び大きさの変化を検出し、その変化に
応じた制御を行うことが可能な開先倣い方法を提供し、
溶接作業を全自動化することを目的とする。
In view of these problems in the prior art, the present invention detects changes in groove shape and size such as groove width caused by groove cutting errors, groove assembly errors, welding thermal deformation, etc., and corrects the changes. Provides a groove tracing method that can be controlled accordingly,
The purpose is to fully automate welding work.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、その目的を達成すべく、溶接ロボット等コン
ピューターにより溶接トーチの位置及び溶接条件を任意
に制御可能な溶接機を用いて、溶接線を横切る方向に溶
接トーチをウィービングさせ、アーク長制御により溶接
トーチ先端に取り付けた電極と被溶接物との距離を一定
に保持しつつ開先幅に応じてウィービングの振幅及び溶
接速度を制御しながら水平下向姿勢、立向上進姿勢等水
平方向の両側に開先壁を有する継手を多層溶接するに当
たり、 開先横断面に対する溶接トーチ角度を変化させずに溶接
トーチを水平方向にウィービングさせて各層を1パス溶
接し、予め定めたウィービング回数毎にその間の溶接電
流、溶接電圧のうち一方又は両方を検出し、その平均値
を演算し、その平均値と予め設定した基準値との偏差量
が零に近づく如(溶接1−−チ位置を制御して電極と被
溶接物との距H1を一定に保持させ、 ウィービングの両端それぞれに於ける溶接電流。
In order to achieve the object, the present invention uses a welding machine such as a welding robot that can arbitrarily control the position of the welding torch and welding conditions by a computer, and controls the arc length by weaving the welding torch in a direction across the welding line. While keeping the distance between the electrode attached to the tip of the welding torch and the workpiece constant, and controlling the weaving amplitude and welding speed according to the groove width, welding can be performed in the horizontal direction, such as in a horizontally downward position or in an upwardly moving position. When performing multi-layer welding on a joint that has groove walls on both sides, each layer is welded in one pass by weaving the welding torch in the horizontal direction without changing the welding torch angle with respect to the cross section of the groove, and each layer is welded for each predetermined number of times. One or both of the welding current and welding voltage during that time is detected, the average value is calculated, and the deviation amount between the average value and the preset reference value approaches zero (welding 1--chi position is controlled). The distance H1 between the electrode and the workpiece is kept constant, and the welding current at both ends of the weaving is maintained constant.

溶接電圧の一方又は両方の検出値と平均値に予め設定し
た値を加算した値とを比較してその偏差量が零に近づく
如くウィービングの振幅及びウィービングの中心位置を
制御し、 ウィービングの振幅を検出し、1層当たりの溶接積層厚
さが一定になる如く溶接速度を演算によって求め制御し
、 溶接速度とウィービングの振幅とからウィービングのピ
ノヂが一定になる如くウィービングの周期を演算、制御
することを特徴とする。
The detected value of one or both of the welding voltages is compared with a value obtained by adding a preset value to the average value, and the weaving amplitude and weaving center position are controlled so that the deviation amount approaches zero, and the weaving amplitude is adjusted. Detect, calculate and control the welding speed so that the welded lamination thickness per layer is constant, and calculate and control the weaving period from the welding speed and weaving amplitude so that the weaving pinotge is constant. It is characterized by

〔作用〕[Effect]

溶接トーチ先端と母材の表面との間を流れる電流は、そ
の間の抵抗に影響される。たとえば、下向き姿勢におけ
る溶接トーチ先端と母材の表面との間の距離すなわちア
ーク長が短い開先壁面の近傍では、抵抗が減少し、その
抵抗減少分だIJ溶接トーチ先端と母材の表面との間を
流れる電流が増加する。また、開先中央部では、溶接ト
ーチ先端と母材の表面との間の距離が大きくなり、その
分だけ溶接トーチ先端と母材の表面との間を流れる電流
が減少する。このように、開先の中央部と周辺部とでは
、流れる電流の量が異なる。また、横向き溶接における
開先の表面側では、溶接トーチ先端と母材の表面との間
の距離が極端に大きくなるので、そこに流れる電流は小
さなものとなる。
The current flowing between the welding torch tip and the surface of the base metal is affected by the resistance therebetween. For example, in the vicinity of the groove wall surface where the distance between the welding torch tip and the base metal surface in a downward position, that is, the arc length is short, the resistance decreases, and the resistance decreases due to the distance between the IJ welding torch tip and the base metal surface. The current flowing between the two increases. Furthermore, at the center of the groove, the distance between the welding torch tip and the surface of the base metal increases, and the current flowing between the welding torch tip and the base metal surface decreases accordingly. In this way, the amount of current flowing is different between the central part and the peripheral part of the groove. Furthermore, on the surface side of the groove in horizontal welding, the distance between the welding torch tip and the surface of the base metal becomes extremely large, so the current flowing there becomes small.

本発明においては、この電流の変化をウィービング制御
の因子として使用し、ウィービングの幅方向の修正を行
うものである。
In the present invention, this change in current is used as a weaving control factor to correct weaving in the width direction.

第3図falは、両側が壁面である開先を溶接する場合
の水平下向き姿勢における溶接トーチ1と開先2との関
係を示したものである。溶接トーチ1は、ウィービング
をしながら溶接綿に沿って進行する。このとき、溶接ト
ーチ1と母材との間に流れる電流は、同図(blに示す
ように、溶接トーチ1が開先2の壁面に近接する開先2
端部ではアーク長が短くなるため多くなり、開先2の中
央部ではアーク長が長くなるため小さくなる。
FIG. 3 fal shows the relationship between the welding torch 1 and the groove 2 in a horizontal downward orientation when welding a groove whose both sides are wall surfaces. The welding torch 1 advances along the welding cotton while weaving. At this time, the current flowing between the welding torch 1 and the base metal is as shown in FIG.
At the ends, the arc length becomes shorter, so the number increases, and at the center of the groove 2, the arc length becomes longer, so it becomes smaller.

本発明の前提となる溶接装置はコンピュータで制御され
るロボット又はそれと同等の機能を備えたものを使用す
る。溶接方法としては、ガスシールド溶接法又はノンガ
ス溶接法で、非消耗タイプの電極を使用する場合には別
途溶加材を供給することとする。ウィービング装置は単
振動型でよいが、ウィービング中にトーチの角度が変化
しないもので、ウィービングの振幅1周期1両端停止時
間、ウィービング中心位置等を溶接中に自由に制御でき
るものであれば使用できる。
The welding device on which the present invention is based uses a computer-controlled robot or one with equivalent functionality. The welding method will be gas shield welding or non-gas welding, and if non-consumable electrodes are used, filler metal will be supplied separately. The weaving device may be of the simple vibration type, but it can be used as long as the angle of the torch does not change during weaving, the amplitude of the weaving per cycle, the stopping time at both ends, the weaving center position, etc. can be freely controlled during welding. .

制?a′Il装置は次の3つの機能を有するものとする
Regulation? It is assumed that the a'Il device has the following three functions.

すなわち、第1に溶接電流、溶接電圧、ン容接速度。That is, firstly, welding current, welding voltage, and welding speed.

ウィービング条件の設定制御ff11機能及び溶接電流
と溶接電圧の両方又は一方を検出し、ウィービングサイ
クル毎に平均値を算出する機能、第2にウィービング両
端の検出値とウィービング毎の平均値とをウィービング
の所定加数分記憶し平均値を算出し、それぞれの値と設
定値とを比較しその大小により信号を発する機能、そし
て第3に、この信号によってウィービングの中心値と振
幅とを制御する機能を有することである。
Weaving condition setting control ff11 function and function to detect both or one of welding current and welding voltage and calculate the average value for each weaving cycle.Secondly, the detected values at both ends of weaving and the average value for each weaving are A function to memorize a predetermined addend, calculate an average value, compare each value with a set value, and issue a signal depending on the magnitude, and thirdly, a function to control the center value and amplitude of weaving using this signal. It is to have.

次に本発明を適用する開先は、水平方向の両端に壁面を
有する第3図に示ずような開先、ずなわち下向、立向、
上向とその中間姿勢およびそれぞれの姿勢と横向姿勢と
の中間姿勢開先内の一部の突き合わせ継手、T継手或い
はずめ肉紺手等であって、溶接トーチと水平方向のウィ
ービングをさせてその延長線上の両側で開先壁面に接す
る開先である。
Next, the groove to which the present invention is applied is a groove as shown in FIG.
Some butt joints, T-joints, inset joints, etc. in the groove in the upward and intermediate positions, and between each position and the horizontal position, and weaving in the horizontal direction with the welding torch. This is a groove that touches the groove wall surface on both sides along the extension line.

本発明の検出信号は、溶接電流及び溶接電圧であるが、
アーク長の変動を敏感にとらえるべく溶接電源として定
電圧特性のものを使用する場合には溶接電流を、溶接電
源として定電流特性又は垂下特性のものを使用する場合
には溶接電圧を主に検出し他方は補助とするか検出しな
いこととする。
The detection signals of the present invention are welding current and welding voltage,
In order to sensitively detect changes in arc length, the welding current is mainly detected when a welding power source with constant voltage characteristics is used, and the welding voltage is mainly detected when a welding power source with constant current characteristics or drooping characteristics is used. However, the other one is either used as an auxiliary one or is not detected.

ウィービングは開先形状の変化がアーク長の変化として
より明確につかめるように水平に揺動させ、且つ開先断
面に対して一定角度となるようにする。一般的に見られ
る一軸振動ではウィービングによってアーク長が変化す
るため、正確な開先形状が検知できない。
Weaving is performed horizontally so that changes in the groove shape can be clearly seen as changes in arc length, and at a constant angle with respect to the cross section of the groove. In the commonly seen uniaxial vibration, the arc length changes due to weaving, making it impossible to accurately detect the groove shape.

積層は1層を1パスで盛り上げることを前提とするが、
ウィービング振幅の最大値より開先幅が広ずぎる場合、
あるいは溶接入熱を抑えるべく1パス当たりのウィービ
ング幅を小さく制限したい場合等では、1層を複数パス
に分割する。
Lamination assumes that one layer is built up in one pass,
If the groove width is too wide than the maximum value of weaving amplitude,
Alternatively, when it is desired to limit the weaving width per pass to a small value in order to suppress welding heat input, one layer is divided into multiple passes.

本発明では、開先幅の変動に応してウィービング振幅を
制御させることを主目的とするため、ウィービングサイ
クル内でトーチが上下したのではアーク長の変動として
開先壁をとらえられない。
In the present invention, since the main purpose is to control the weaving amplitude in accordance with fluctuations in the groove width, if the torch moves up and down within the weaving cycle, the groove wall cannot be detected as a fluctuation in the arc length.

そこで、アーク長方向の修正はウィービング端部におい
てウィービング複数サイクル分の平均値を算出して、ウ
ィービングの端部で行う。これによってアーク長方向の
トーチ位置制御はやや鈍感になり、ウィービングの1サ
イクル中では変化しないため開先壁面の検出精度を高く
することができる。
Therefore, correction in the arc length direction is performed at the weaving end by calculating the average value for a plurality of weaving cycles at the weaving end. This makes the torch position control in the arc length direction somewhat insensitive and does not change during one cycle of weaving, making it possible to increase the detection accuracy of the groove wall surface.

なお、ウィービングの両端でウィービング方向の移動を
一定時間停止する場合、アーク長が最も短(なっており
、検出値がピーク値を示している時間が長くなる。そこ
で、この間の検出を中止し、平均値算入に含めないよう
にするのがよい。
Note that when the movement in the weaving direction is stopped for a certain period of time at both ends of the weaving, the arc length is at its shortest, and the time during which the detected value shows the peak value becomes longer.Therefore, the detection during this period is stopped, It is best not to include it in the average value calculation.

本発明の最大の特徴である開先壁面の検出方法は、水平
方向のトーチ高さを一定にしたウィービングによって、
トーチかうイーピング方向に移動することにより開先の
形状に従ってアーク長が変化することを活用している。
The method of detecting the groove wall surface, which is the most distinctive feature of the present invention, is based on weaving with a constant torch height in the horizontal direction.
This method takes advantage of the fact that the arc length changes according to the shape of the groove by moving the torch in the epping direction.

そして、ウィービングの両端において溶接電流を検出す
る場合には、検出値が平均値に一定値を加えた値と比較
され、また溶接電圧を検出する場合には検出値が平均値
から一定値を滅じた値を比較され、その大小によってト
ーチ(アーク点)と開先壁との相対位置を検知してトー
チのウィービングの振幅を制御する。
When detecting the welding current at both ends of the weaving, the detected value is compared with the average value plus a constant value, and when detecting the welding voltage, the detected value is compared with the average value plus a constant value. The relative position between the torch (arc point) and the groove wall is detected based on the magnitude of the comparison, and the amplitude of the weaving of the torch is controlled.

これによって、従来の溶接綿倣いだけでなく開先の大き
さの変動にも対応可能となり、溶接の省力化に大きく寄
与することができる。
This makes it possible to respond not only to the conventional welding pattern but also to variations in the groove size, making it possible to greatly contribute to labor savings in welding.

ただし、1回当たりのウィービング振幅の修正量はそう
大きくない一定値とし、ウィービングセンターの修正量
はウィービング振幅修正量の2とする。これによって、
開先壁にスパッター付着、ガス切断ノツチ等の一時的変
動があっても、ウィービング条件に急激な変化が起こら
ないため、却って安定したビードを得ることができる。
However, the amount of correction of the weaving amplitude per time is set to a constant value that is not so large, and the amount of correction of the weaving center is set to 2 of the amount of weaving amplitude correction. by this,
Even if there are temporary fluctuations such as spatter adhesion or gas cutting notches on the groove wall, there will be no sudden change in the weaving conditions, so a stable bead can be obtained.

また、板圧変更点等、予め開先が変化開先が変化してい
ることがわかっている部分については、溶接線の教示時
点で教え込んでおいて、この点を不連続点゛として認識
さセれば不都合は生じない。
In addition, for areas where it is known in advance that the groove changes, such as points where the plate thickness changes, this point should be taught at the time of teaching the weld line, and this point will be recognized as a discontinuous point. Otherwise, there will be no inconvenience.

〔実施例〕〔Example〕

以上を図面によって詳細に説明する。 The above will be explained in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の溶接プログラムのメインルーチンのフ
ローチャートを、第2図はサブルーチンのフローチャー
トをそれぞれ示すものである。この第1図のメインルー
チンにおいて、まず溶接に先立って溶接電流、溶接電圧
、溶接速度、ウィービング振幅、ウィービング周期、ウ
ィービング両端停止時間等のウィービング条件を設定し
、次に溶接スタートし、この時点から溶接電流と溶接電
圧の一方又は両方の検出を開始する。この検出信号はデ
ジタル信号に変換して記憶させておく。なおウィービン
グ両端停止中は溶接電流と溶接電圧の一方又は両方の検
出を中止した方がよい。
FIG. 1 shows a flowchart of the main routine of the welding program of the present invention, and FIG. 2 shows a flowchart of the subroutine. In the main routine shown in Fig. 1, first, prior to welding, weaving conditions such as welding current, welding voltage, welding speed, weaving amplitude, weaving period, and weaving both end stop time are set, then welding is started, and from this point Start detecting one or both of the welding current and welding voltage. This detection signal is converted into a digital signal and stored. Note that while weaving is stopped at both ends, it is better to stop detecting one or both of the welding current and welding voltage.

第2図のサブルーチンに示すアーク長制御、ウィービン
グ幅制御において、ウィービング端到達を確認した時、
瞬間電流値IAを取り込み、一定すイクル分の検出値の
平均値を計算し、この平均値■8と基準値(設定値)■
。とを比較する。そして平均値illが基準値■。より
小さければトーチを母材に近づけ、大きければトーチを
母材から引き離す。このようにしてトーチの平均距離と
基準距離の偏差が零になるように制御される。次に、ウ
ィービング端部における瞬間電流値rAとウィービング
の数サイクル分の電流平均値1.とを比較し、瞬間電流
値IAが電流平均値I6に所定の定数αを加えた値より
も小さければ検出側でウィービング幅を一定量大きくし
、大きければ検出側でウィービング幅を一定量小さくす
る制御を行う。
In the arc length control and weaving width control shown in the subroutine of Fig. 2, when it is confirmed that the weaving end has been reached,
Take in the instantaneous current value IA, calculate the average value of the detected values for a certain cycle, and calculate this average value ■8 and the reference value (set value)■
. Compare with. And the average value ill is the reference value ■. If it is smaller, the torch will be brought closer to the base material, and if it is larger, the torch will be pulled away from the base material. In this way, the deviation between the average torch distance and the reference distance is controlled to be zero. Next, the instantaneous current value rA at the weaving end and the average current value 1 for several cycles of weaving. If the instantaneous current value IA is smaller than the current average value I6 plus a predetermined constant α, the weaving width is increased by a certain amount on the detection side, and if it is larger, the weaving width is reduced by a certain amount on the detection side. Take control.

これにより、開先の大きさが変化してもウィービング幅
をそれに応して制御することにより溶接の肉厚を一定に
することができる。なお、第2図のサブルーチンにおい
て、電流の比較に際して電流基準値r。あるいは定数α
に幅を持たせることにより、制御のハンチング動作を抑
制することができる。
Thereby, even if the size of the groove changes, by controlling the weaving width accordingly, the weld thickness can be kept constant. In the subroutine of FIG. 2, the current reference value r is used when comparing the currents. Or constant α
By giving a width to the range, it is possible to suppress the hunting operation of the control.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上に説明したように、本発明においては、溶接電流あ
るいは溶接電圧が、開先の中央部と周辺部とでは大きく
変化することに着目し、この溶接電流の変化をウィービ
ング制御の因子として使用してウィービングの幅方向の
修正を行うこととしている。これにより、開先の形状や
大きさの変化を検出する装置や、その変化に対応して溶
接トーチを制御する装置を設ける必要がなくなる。さら
に、板厚の大きな材料を接合する場合の複数パスによる
多層盛り溶接を行うとき、開先切断精度。
As explained above, the present invention focuses on the fact that the welding current or welding voltage changes greatly between the center and the periphery of the groove, and uses this change in welding current as a factor for weaving control. The weaving will be corrected in the width direction. This eliminates the need to provide a device that detects changes in the shape and size of the groove, and a device that controls the welding torch in response to the changes. Furthermore, groove cutting accuracy is required when performing multi-layer build-up welding using multiple passes when joining thick materials.

開先組立精度、溶接熱変形等により開先の形状及び大き
さが場所毎に異なる場合にあっても、開先壁の溶かし過
ぎやアンダーカットあるいは開先壁の溶は込み不良を生
しることがない。したがって、従来の溶接線倣いだけで
なく、開先の大きさの変動にも対応可能となり溶接の省
力化に大きく寄与することができる。
Even if the shape and size of the groove differs from place to place due to groove assembly accuracy, welding thermal deformation, etc., excessive melting or undercutting of the groove wall or poor weld penetration of the groove wall may occur. Never. Therefore, it is possible not only to follow the conventional weld line but also to cope with variations in the size of the groove, which can greatly contribute to labor saving in welding.

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

第1図は本発明の溶接制御プログラムのメインルーチン
のフローチャー1−1第2図は同プログラムのサブルー
チンのフローチャート、第3図は水平下向き姿勢におけ
る溶接トーチと開先との関係を示す説明図である。
Fig. 1 is a flowchart 1-1 of the main routine of the welding control program of the present invention, Fig. 2 is a flowchart of the subroutine of the program, and Fig. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the welding torch and the groove in a horizontally downward position. It is.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、溶接ロボット等コンピューターにより溶接トーチの
位置及び溶接条件を任意に制御可能な溶接機を用いて、
溶接線を横切る方向に溶接トーチをウィービングさせ、
アーク長制御により溶接トーチ先端に取り付けた電極と
被溶接物との距離を一定に保持しつつ開先幅に応じてウ
ィービングの振幅及び溶接速度を制御しながら、水平下
向姿勢、立向上進姿勢等水平方向の両側に開先壁を有す
る継手を多層溶接するに当たり、開先横断面に対する溶
接トーチ角度を変化させずに溶接トーチを水平方向にウ
ィービングさせて各層を1パス溶接し、予め定めたウィ
ービング回数毎にその間の溶接電流、溶接電圧のうち一
方又は両方を検出し、その平均値を演算し、その平均値
と予め設定した基準値との偏差量が零に近づく如く溶接
トーチ位置を制御して電極と被溶接物との距離を一定に
保持させ、 ウィービングの両端それぞれに於ける溶接電流、溶接電
圧の一方又は両方の検出値と平均値に予め設定した値を
加算した値とを比較してその偏差量が零に近づく如くウ
ィービングの振幅及びウィービングの中心位置を制御し
、 ウィービングの振幅を検出し、1層当たりの溶接積層厚
さが一定になる如く溶接速度を演算によって求め制御し
、 溶接速度とウィービングの振幅とからウィービングのピ
ッチが一定になる如くウィービングの周期を演算、制御
することを特徴とする自動溶接における溶接線倣い方法
[Claims] 1. Using a welding machine such as a welding robot whose welding torch position and welding conditions can be arbitrarily controlled by a computer,
Weave the welding torch in the direction across the welding line,
While maintaining a constant distance between the electrode attached to the tip of the welding torch and the workpiece using arc length control, we control the weaving amplitude and welding speed according to the groove width, while maintaining a horizontally downward position and an upwardly moving position. When welding multiple layers of a joint that has groove walls on both sides in the equal horizontal direction, each layer is welded in one pass by weaving the welding torch in the horizontal direction without changing the welding torch angle with respect to the cross section of the groove. Detects one or both of the welding current and welding voltage for each weaving cycle, calculates the average value, and controls the welding torch position so that the deviation between the average value and a preset reference value approaches zero. The distance between the electrode and the workpiece is kept constant, and the detected value of one or both of the welding current and welding voltage at each end of the weaving is compared with the average value plus the preset value. The amplitude of the weaving and the center position of the weaving are controlled so that the amount of deviation approaches zero, the amplitude of the weaving is detected, and the welding speed is calculated and controlled so that the welding lamination thickness per layer is constant. , A weld line tracing method for automatic welding, characterized by calculating and controlling the weaving period so that the weaving pitch is constant from the welding speed and the weaving amplitude.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100313484B1 (en) * 1999-06-18 2001-11-15 김형벽ㅂ Optimum fill area control method according to variation of groove area by using constant voltage characteristic

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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