WO2002045899A1 - Procede de commande de soudage a l'arc et soudeur a l'arc - Google Patents

Procede de commande de soudage a l'arc et soudeur a l'arc Download PDF

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WO2002045899A1
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arc
illuminance
arc welding
electrode
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Koji Ueda
Manabu Murakami
Akira Yanagita
Takeshi Yamagami
Katsuya Kugai
Yusuke Niimura
Akinobu Izawa
Rintaro Chinen
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Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha
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    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/126—Controlling the spatial relationship between the work and the gas torch

Definitions

  • the present invention relates to an automation technology effective for an arc welding device.
  • a laser sensor is provided on a welding tip driven by constant arc length control or constant voltage control, and the laser sensor is used to control the height from the base metal.
  • an arc extending between an electrode and a base material emits extremely bright light, which causes a laser sensor to malfunction. Therefore, in the above-mentioned automatic arc welding method, the base material is sensed by a laser sensor at a location away from the electrode.
  • the distance between the tip of the electrode and the weld metal molten pool
  • the welding apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-2494952 includes a slit light source and a television camera, illuminates the groove with the slit light source, and photographs the groove with a television camera. It is characterized in that image processing is performed and control in the groove width direction is performed in accordance with the result, and the vertical axis is controlled in the groove depth direction in accordance with the welding voltage.
  • image processing is performed and control in the groove width direction is performed in accordance with the result, and the vertical axis is controlled in the groove depth direction in accordance with the welding voltage.
  • the electrode height control is based on arc voltage control, there are the following problems.
  • the arc voltage control measures the voltage between the electrode and the base material based on the arc physical phenomenon that the arc length is almost proportional to the voltage (voltage between the electrode and the base material), and estimates the arc length from the measured value Then, the elevation of the electrode is controlled so that the estimated arc length becomes a desired value.
  • 8A and 8B show a conventional experimental apparatus for voltage control by pulse arc and a graph obtained.
  • the welding power supply 101 blows an arc between the base metal 102 and the electrode 103, and the voltage at that time is recorded by the recorder 105 via the filter 104.
  • the current was a reference current of 4 A, a peak current of 2 OA, a pulse frequency of 2 Hz, and a duty of 40%.
  • the electrode 103 is divided into three forms for convenience, and that only one electrode 103 is used.
  • the arc length LA is 0.3 mm
  • the arc length LB is 1.0 mm at point B.
  • weld while moving about 20 mm to the right of the drawing, and then move the torch from point B to point C at a constant speed so that the arc length LC becomes 0.3 mm at point C. While descending, the welding was performed while moving about 20 mm to the right of the drawing as indicated by the arrow.
  • the horizontal axis indicates the welding state "A” "B", "C", and the vertical axis indicates the measured voltage.
  • the voltage is 10.2V to 1V.
  • the voltage is in a band of 10.0 V to 10.6 V, and “C” has an arc length of 0.3 mm. Then, the voltage ranged from 10.2 V to 10.8 V.
  • the measured voltage is almost constant despite the fact that the arc length of the pulsed arc is changed by 0.3 to 1.0 mm, that is, the proportional relationship between the arc length of the norse arc and the voltage is It is no longer accepted.
  • FIGS 9A and 9B show the correlation between arc length and voltage obtained in a conventional continuous arc experiment. The graph is shown. Welding experiments were performed on a copper (Cu) plate with a continuous arc using a TIG welding machine whose electrode was tungsten with a diameter of 1.6 mm.
  • Figure 9A shows the results of continuous arc welding at a current value of 105 A, where the horizontal axis is the arc length and the vertical axis is the voltage. It was confirmed that there was.
  • Figure 9B shows the results of continuous arc welding at a current value of 14 A. It was confirmed that the arc length and the voltage were in a linear relationship almost in accordance with a linear function in the region of 1 mm or more on the horizontal axis. Although the voltage was increased below 0.5 mm, there was no proportional relationship between arc length and voltage below 1 mm. In other words, it was confirmed that arc voltage control was not suitable for continuous arc welding with small current.
  • the inventors of the present application believe that the arc length is relatively long (more than 1.0 mm, 2 mm to 5 mm) and the current value is relatively high (100 A or more). Can be used, but it has been concluded that if the arc length is less than 1.0 mm, the known proportional relationship between arc length and voltage cannot be applied.
  • the present invention provides a novel welding technique that enables welding of extremely thin plates that cannot be achieved by conventional arc voltage control.
  • the present inventors have sought a welding control technique that can replace the conventional arc length control and arc voltage control, and when the distance between the electrode and the base material is changed, the arc light changes slightly. I noticed.
  • a step of obtaining optical information from arc light generated at the time of arc welding a step of comparing the obtained optical information with reference information, and a welding condition based on the comparison result And a step of performing welding under the adjusted welding conditions.
  • An arc welding control method is provided in which arc welding is performed while repeating these steps.
  • the control method according to the first invention replaces the conventional constant voltage control or constant torch height control, while adjusting welding conditions based on optical information obtained from arc light generated at the time of arc welding. This controls the position of the electrode or the torch. That is, the optical information obtained from the arc light, for example, the illuminance has a good correlation with the arc length or the torch height. Therefore, highly accurate and highly reliable welding control can be performed based on optical information such as illuminance.
  • the arc welding is a non-welded arc welding. If the present invention is applied to non-welded arc welding represented by TIG welding, the correlation between illuminance and arc length may be good even if the arc length is 0.25 mm. Since it has been confirmed, the present invention is also effective when welding ultra-thin sheets with low current and low voltage, and low heat input welding is possible. With low heat input welding, distortion of the base metal can be sufficiently suppressed.
  • the optical information is the illuminance of the arc light.
  • the optical information includes the illuminance of the arc light (illuminance in the entire spectrum), variations in the illuminance, the distribution of the spectrum, and the intensity of the spectrum, among which the illuminance is easily available. It can be easily measured with a simple illuminometer, and it is possible to suppress an increase in implementation costs when implementing the invention method.
  • a welding machine that generates an arc between an electrode and a base material, an optical sensor that obtains optical information from an arc light generated at the time of arc welding, and an obtained optical
  • an arc welding device comprising:
  • the optical information obtained from the arc light for example, the illuminance
  • the illuminance has a good correlation with the arc length or the torch height. Therefore, we decided to carry out welding control based on optical information such as illuminance.
  • the arc welding in the above-described arc welding apparatus is a non-welded arc welding. If the present invention is applied to non-welded arc welding represented by TIG welding, it has been confirmed that the correlation between illuminance and arc length is good even with an arc length of 0.25 mm. Therefore, welding of ultra-thin plates can be performed with low current and low voltage, and high quality welds can be obtained. If the illuminance of the arc light is used as the optical information in the arc welding apparatus, an inexpensive and easily available illuminometer can be used, which is preferable. Therefore, an increase in the cost of the arc welding apparatus can be sufficiently suppressed by incorporating such an illuminometer. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • 1A to 1C are diagrams showing a TIG welding experimental device and the obtained correlation graph.
  • FIG. 2 is a diagram showing an MIG welding experimental apparatus.
  • FIGS. 3A and 3B are graphs showing a correlation graph between the torch height and the illuminance obtained by the MIG welding experimental device shown in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of an arc welding apparatus according to the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of arc welding control according to the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart showing another example different from the control shown in FIG.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the illuminance of the arc light and the groove failure.
  • FIGS. 8A and 8B are diagrams showing a conventional experimental apparatus for voltage control by pulse arc and obtained graphs.
  • 9A and 9B are graphs showing the correlation between arc length and voltage obtained in a conventional continuous arc experiment.
  • FIG. 1A the present inventors have created a TIG welding experimental device capable of measuring an arc 3 extending between an electrode 1 and a base material 2 with an illuminometer 4, and having an arc length of And the illuminance (lux, 1X) were investigated.
  • the experimental conditions are as follows.
  • Electrode type tungsten
  • Electrode diameter 1.6 mm
  • Electrode overhang length 6 mm
  • Electrode tip angle 30 °
  • Figure 1B is a plot of the relationship between arc length and illuminance when performing TIG welding with a welding current of 4 OA.
  • the arc length is 0.25 mm
  • the illuminance is 731 lux and the arc length is plotted.
  • the illuminance was 2125 lux
  • the illuminance was 6289 lux. It was found that the slope was a positive linear function.
  • Figure 1C is a plot of the relationship between arc length and illuminance when performing TIG welding with a welding current of 81.25 A. Illuminance is 0.20 mm when the arc length is 0.25 mm. X 1 0 4 lux, the arc length 1. illuminance at Omm is 0. 4 6 X 1 0 4 lux, the illuminance when the arc length 3. Omm a 1. 2649 x 1 0 4 lux, the slope Turns out to be a positive linear function.
  • FIG. 2 is a diagram showing a MIG welding experimental apparatus, in which the tip of an optical fiber 9a is exposed to an arc 8 extending between a consumable electrode (wire) 6 and a base material 7 passed through a torch 5.
  • An illuminometer 9 is attached to the base of the optical fiber 9a, and an experimental device that can measure the illuminance of the arc light with this illuminometer 9 is created.
  • the height from the base material 7 to the torch 5 (torch height) ) And illuminance (lux, 1 X).
  • the experimental conditions are as follows.
  • Base material 6 mm aluminum plate or 12 mm stainless steel plate Electrode diameter: 1.2 mm
  • Welding machine MIG welding machine , ...
  • Welding voltage 25 V (aluminum plate) or 28 V (stainless steel plate)
  • Welding speed 600 mm / min
  • FIG. 3A and FIG. 3B show a correlation graph between the torch height and the illuminance due to the difference in the base material obtained by the MIG welding experimental apparatus shown in FIG.
  • Figure 3A shows that when the MIG welding was performed on an aluminum plate, the illuminance was 56.5 lux when the torch height was 7.5 mm, and the illuminance was 41.5 when the torch height was 19 mm. When the lux and the height were 22.5 mm, the illuminance was 34.9 lux and the slope became a negative linear function.
  • Figure 3B shows that when MIG welding was performed on a stainless steel plate, the illuminance was 75 lux when the torch height was 10 mm, and the illuminance was 58 lux when the torch height was 19 mm. When the torch height was 22.5 mm, the illuminance was 52 lux, and the slope became a negative linear function.
  • FIG. 4 is a principle diagram of the arc welding apparatus according to the present invention.
  • the arc welding apparatus 10 includes a welding machine 14 that generates an arc 13 between the electrode 11 and the base material 12 and an optical device that obtains optical information from an arc light generated during arc welding.
  • the sensor 15 and the obtained optical information for example, by raising and lowering the torch holder 19 and the torch 20 via the elevation control unit 16, the elevation motor 17, and the screw 18, the arc 1 is increased.
  • the central processing unit (CPU) 21 adjusts the welding conditions as if adjusting the length (arc length L) of No. 3.
  • Reference numeral 22 denotes an A / D converter, which is provided only when it is necessary to convert an analog signal into a digital signal.
  • the optical information includes the illuminance of the arc light (illuminance in the entire spectrum), the fluctuation of the illuminance, the distribution of the spectrum, the intensity of the spectrum, and the like. This will be described below.
  • FIG. 5 is an arc welding control flow chart according to the present invention.
  • the optical sensor 15 samples the voltage signal V ac according to the illuminance of the arc light.
  • ST05 Raise the torch if Vac or Vst (when the base material 12 is stainless steel or aluminum). For example, as shown in Fig. 1B, increasing the arc length increases the illuminance. As a result, V ac increases and approaches V st. Next, return to ST 03 and examine the effect of the increase.
  • V ac> V st lower the level (however, when the base material 12 is stainless steel or aluminum). For example, as shown in Fig. 1B, decreasing the arc length reduces the illuminance. As a result, V ac decreases and approaches V st. Next, return to ST 03 and examine the effect of the descent.
  • ST 08 Check whether to end the welding work. More specifically, during welding work If a signal to stop, abort, or end is received, the determination is YES, and the flow ends. When the end signal has not been received, the determination is NO, the process returns to ST03, and welding is continued while continuing the control flow.
  • FIG. 6 is a flowchart of another arc welding control according to the present invention.
  • ST1 Same as ST01 described above, and inputs reference voltage Vst to CPU.
  • ST14 Check the difference between the measured voltage Vac and the reference voltage Vst, and check whether this difference
  • This constant value A is inevitably generated by ordinary welding, and is a value determined in advance by repeating experiments and the like to an acceptable degree.
  • ⁇ A is normal and proceeds to ST15.
  • ST15 Check whether to end the welding work. Specifically, when a signal to interrupt, stop, or end the welding operation is received, the determination is YES, and the flow ends. When the end signal has not been received, it is NO, and the process returns to ST13 to continue welding while continuing the control flow.
  • the bevel groove (single bevel gr 00V e), V-shaped groove, and U-shaped groove are filled with weld metal. If these grooves are locally uneven, welding is performed. Defective or excessive welding results in defects.
  • the groove defect that causes this can be found with the eyes of the welder if manual welding is used, but a separate CCD camera or image analysis device is required for automatic welding.
  • the electrode when the electrode reaches a portion where the groove deviates from the predetermined shape, the illuminance greatly changes, the size of the spectrum changes, and the Or, the distribution of the spectrum may change. Thus, for example, if the illuminance changes suddenly, it can be considered that there is a possibility of a groove failure.
  • the illuminance when the electrode reaches a portion where the gap deviates from the predetermined value, the illuminance may change significantly, the size of the spectrum may change, or the distribution of the spectrum may change. Conceivable. Therefore, for example, when the illuminance changes suddenly, it can be considered that there is a possibility of a gap failure (groove failure). This specific example will be described below.
  • FIGS. 7A to 7D are graphs showing the relationship between the illuminance of the arc light and the groove failure.
  • (b) is a plan view of a main part of the base material 12, in which the first base material 12 a is joined with the second base material 12 b, and the butted portion 1 2 c is joined with the groove 12 1 d, 12 d was formed for the experiment.
  • (c) is a cross-sectional view taken along the line c—c of (b), showing a cross section of the groove 12d having a depth corresponding to 75% of the thickness of the base materials 12a and 12b.
  • a V-shaped notch was provided.
  • (a) is an aa cross-sectional view of (b), showing a healthy butt 12c.
  • the experimental equipment used was the same as that shown in Fig. 4, but was equipped with a light-shielding cover to prevent external light from entering the illuminometer. Others are as follows.
  • Electrode type Tungsten
  • Electrode diameter 1.6mm
  • Electrode tip angle 60 °
  • the vertical axis indicates the illuminance of the arc light
  • the horizontal axis indicates the welded portion.
  • the illuminance was measured at two values, L X 1 and L X 2, which is much larger than this.
  • the material of the base material is often difficult to identify visually, and the material of the base material is not substantially checked in the welding process.
  • a specific reference voltage is input to the CPU for each material, so that if the selected reference voltage and the measured voltage are extremely different, the base material may be a material other than the specified material. There is. Therefore, it is possible to detect a material error.
  • the present invention provides a non-welded electrode type arc welding (TIG welding, Applicable to both atomic hydrogen welding and carbon arc welding, and electrode-type arc welding (MIG welding, carbon dioxide arc welding, electrogas arc welding, coated arc welding, metal arc welding).
  • TOG welding non-welded electrode type arc welding
  • MIG welding carbon dioxide arc welding
  • electrogas arc welding coated arc welding
  • metal arc welding metal arc welding
  • the holder 20 may be mounted on a robot arm so that the holder 20 can be positioned three-dimensionally.
  • a known automatic welding device or a semi-automatic welding device may be added with an optical sensor and a processing device for processing optical information.

Description

明 細 書 アーク溶接の制御方法及びァ一ク溶接装置 技術分野
本発明は、 アーク溶接装置に有効な自動化技術に関する。 背景技術
溶接装置の自動化に伴なつて、 特開平 7 _ 1 4 8 5 7 6号公報 「非消耗電極 式自動アーク溶接方法」 又は特開平 1 0— 2 4 9 5 2 6号公報 「回転体 T I G溶 接装置」 が提案されいる。
上記特開平 7— 1 4 8 5 7 6号の自動アーク溶接方法においては、 定アーク 長制御又は定電圧制御により駆動する溶接卜一チにレーザセンサを設け、 このレ ーザセンサで母材からの高さを測るという溶接時の距離測定方法が開示されてい 周知の通り、 電極と母材との間に架かるアークは、 極めて明るい光を発する ため、 この光がレーザセンサの誤作動を誘発する。 そこで、 上記自動アーク溶接 方法では、 電極から離れた箇所にて母材をレーザセンサでセンシングさせるよう にしている。 しかし、 溶接では電極の先端と溶接金属 （溶融池） との間隔が重要 であり、電極と母材との間隔に基づいて制御するのでは正確な制御は困難である。 逆に制御精度を高めるためにレーザセンサを電極に接近させると、 レーザセンサ の視野にアーク光が入り、 レーザセンサの誤作動を招く。 従って、 上記自動ァ一 ク溶接方法では溶接制御の精度上課題が残る。
上記特開平 1 0— 2 4 9 5 2 6号の溶接装置は、 スリッ 卜光源とテレビカメ ラとを備え、 スリッ ト光源で開先を照し、 この開先をテレビカメラで撮影し、 画 像処理し、 その結果に応じて開先幅方向の制御をすること、 及び上下軸は溶接電 圧に応じて開先深さ方向に制御することを特徴としている。 テレビカメラの視野 には、 スリツ 卜光線で照した開先の他に強いアーク光や溶接スパヅ夕が存在する ため、 開先の像だけ選択して取込むには特殊な技術が必要となり、 装置は高価な ものとなる。 また、 電極の高さ制御は、 アーク電圧制御によるため次の様な課題 がある。
アーク電圧制御は、 アーク長が電圧 （電極一母材間電圧） にほぼ比例すると いうアーク物理現象を依り所として、 電極一母材間電圧を計測し、 この計測値か らアーク長さを推定し、 この推定したアーク長さが所望の値になるように電極の 昇降制御をなす。
しかし、 本発明者らが実験したところ、 一定の条件下では前記アーク電圧制 御はパルスアーク、 連続アーク共に制御が困難であることが分かった。
図 8 A及び図 8 Bは、 従来におけるパルスアークによる電圧制御の実験装置 及び得られたグラフを示す。
図 8 Aに示す実験装置は、 溶接電源 1 01にて、 母材 1 02と電極 1 03と にアークを飛ばし、 そのときの電圧をフィルタ 1 04を介して記録計 1 05で記 録するようにした装置である。 溶接条件中、 電流は基準電流を 4A、 ピーク電流 を 2 OAとし、 パルス周波数は 2 H z、 デューティは 40%とした。
なお、 「A」， 「B」， 「Cj は電極 1 03を便宜的に 3形態に分けて図示した ものであり、 電極 1 03は 1本のみである。 そして、 「A」 点から 「B」 点へは、 アーク長 L Aを 0. 3 mmとした 「A」 点からアーク長 L Bが 「B」 点で 1 . 0mmとなるように、 卜一チを一定の速さで上昇しながら、 矢印のごとく、 図面 右へ 20mmほど移動しつつ溶接し、 さらに 「B」 点から 「C」 点へは、 アーク 長 L Cが 「C」 点で 0. 3 mmとなるようにトーチを一定の速さで下降しなが ら、 矢印のごとく、 図面右へ 20 mmほど移動しつつ溶接した。
図 8 Bでは、 横軸は溶接状態 「A丄 「B」， 「C」、 縦軸は計測電圧を示し、 アーク長が 0. 3mmである 「A」 では、 電圧は 1 0. 2V〜1 0. 8Vの帯と なり、 アーク長が 1. 0mmである 「B」 では、 電圧は 1 0. 0 V〜1 0. 6 V の帯となり、アーク長が 0. 3 mmである 「C」では、電圧は 1 0. 2 V〜1 0. 8Vの帯となった。 若干の変化はあるもののパルスアークのアーク長を 0. 3〜 1. 0mm変化させたにも拘らず、 計測電圧はほぼ一定である、 すなわち、 ノ ル スアークのアーク長と電圧との比例関係が認められなくなつたと言える。
図 9 A及び図 9 Bは、 従来の連続アーク実験で得たアーク長さと電圧の相関 グラフを示す。電極が 1 · 6mm径のタングステンである T I G溶接機にて銅（C u) 板の連続アークによる溶接実験を行った。
図 9 Aは、 電流値 1 05 Aでの連続アーク溶接での結果を示し、 横軸はァ一 ク長、 縦軸は電圧であり、 アーク長と電圧がほぼ一次関数に従った比例関係にあ ることが確認できた。
図 9 Bは、 電流値 1 4 Aでの連続アーク溶接での結果を示し、 横軸で 1 mm 以上の領域にはアーク長と電圧がほぼ一次関数に従った比例関係にあることは確 認できたが、 0. 5 mm以下では電圧の増加が認められ、 結果として 1 mm未満 ではアーク長と電圧の比例関係は認められなかった。 すなわち、 小電流での連続 アーク溶接には、 アーク電圧制御は不適であることが確認できた。
本願発明者らは、 アーク長が比較的長く （ 1. 0mmを超え、 2mm〜5m m)、 電流値が比較的高い （ 1 00 A以上） 溶接であれば公知のアーク長と電圧 の比例関係は使用できるものの、 アーク長が 1 . 0 mm以下であれば公知のァ一 ク長と電圧の比例関係は適用できないと考えるに至った。
一方、 近年の省エネルギー並びに環境対策から、 車体や排気系を中心に極薄 板の採用が進み、 それらの製造には、 20 A程度の小電流溶接で 0. 5mm程度 のアーク長さの溶接施工が不可欠となってきた。 発明の開示
そこで、 本発明は、 従来のアーク電圧制御では達成できない極薄板の溶接が 可能となる新規な溶接技術を提供する。
本発明者らは、 従来のァ一ク長制御ゃァ一ク電圧制御に代わる溶接制御技術 を模索するなかで、 電極と母材との距離を変化させるとアーク光が微妙に変化す るに気が付いた。
第 1の発明によれば、 アーク溶接の際に発生するアーク光から光学的情報を 得るステップと、 得られた光学的情報を基準情報と比較するステップと、 この比 較結果に基づいて溶接条件を調整するステップと、 調整後の溶接条件で溶接を実 施するステップとからなり、 これらステップを繰り返しながらアーク溶接を実施 することを特徴とするアーク溶接の制御方法が提供される。 第 1の発明に係る制御方法は、 従来の定電圧制御又は定トーチ高さ制御に代 わり、 アーク溶接の際に発生するアーク光から得た光学的情報に基づいて溶接条 件を調整しつつ電極又はトーチの位置制御を実施するものである。 つまり、 ァ一 ク光から得られる光学的情報、 例えば照度はアーク長若しくはトーチ高さと良好 な相関関係がある。 そこで、 照度等の光学的情報に基づいて、 高い精度及び信頼 性の高い溶接制御が実施できる。
上記アーク溶接は、 非溶極式アーク溶接である。 T I G溶接に代表される非 溶極式ァ一ク溶接に本発明を適用すれば、 照度とアーク長との相関関係はァ一ク 長さ 0 . 2 5 m mであっても良好であることが確認できているので、 超薄板の溶 接を低電流、 低電圧で実施するときにも本発明は有効であり、 低入熱溶接が可能 となる。 低入熱溶接であれば、 母材の歪みの発生を十分に抑えることができる。
上記光学的情報は、 ァ―ク光の照度である。 光学的情報は、 ァ―ク光の照度 (全スぺク トルにおける照度）、 照度の変動、 スぺク トル分布、 スぺク 卜ル強度 などが挙げられるが、 その内で照度は入手容易な照度計で簡単に計測することが でき、 発明方法を実施する上で実施費用の高騰化を抑えることがきる。
第 2の発明によれば、 電極と母材との間にアークを発生させる溶接機と、 ァ ーク溶接の際に発生するアーク光から光学的情報を得る光学センサと、 得られた 光学的情報に応じて溶接条件を調整する処理装置と、 からなるアーク溶接装置が 提供される。
上述したように、 アーク光から得られる光学的情報、 例えば照度はアーク長 若しくはトーチ高さと良好な相関関係がある。 そこで、 照度等の光学的情報に基 づいて、 溶接制御を実施することにした。 そのための装置としては、 既存の溶接 機に光学センサ及び処理装置を付加するだけで済むため、 装置費用の上昇を抑え ることができる。
上記アーク溶接装置におけるアーク溶接は、 非溶極式アーク溶接である。 T I G溶接に代表される非溶極式アーク溶接に本発明を適用すれば、 照度とアーク 長との相関関係はアーク長さ 0 . 2 5 m mであっても良好であることが確認でき ているので、 超薄板の溶接を低電流、 低電圧で実施することができ、 高い品質の 溶接部を得ることができる。 上記アーク溶接装置における光学的情報としては、 アーク光の照度を用いる ようにすれば、安価で、容易に入手可能な照度計を用いることができ、好ましい。 従って、 この様な照度計を組込むためアーク溶接装置の費用高騰を十分に抑える ことができる。 図面の簡単な説明
図 1 A〜図 1 Cは、 T I G溶接実験装置及び得られた相関グラフを示す図で ある。
図 2は、 M I G溶接実験装置を示す図である。
図 3 A及び図 3 Bは、 図 2で示した M I G溶接実験装置で得られたトーチ高 さと照度との相関グラフを示す図である。
図 4は、 本発明に係るアーク溶接装置の概略図である。
図 5は、 本発明に係るアーク溶接制御の一例を示すフローチヤ一卜である。 図 6は、 図 5に示した制御とは異なる他の例を示すフローチヤ一卜である。 図 7は、 アーク光の照度と開先不良との関係を示すグラフである。
図 8 A及び図 8 Bは、 従来のパルスアークによる電圧制御の実験装置及び得 られたグラフを示す図である。
図 9 A及び図 9 Bは、 従来の連続アーク実験で得たアーク長さと電圧の相関 グラフである。 発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の好ましい実施例について、添付した基づいて詳細に説明する。 先ず、 本発明者らは、 図 1 Aに示すように、 電極 1 と母材 2との間に架かる アーク 3を照度計 4で計測することができる T I G溶接実験装置をつくり、 ァ一 ク長と照度 （ルクス、 1 X ) との相関を調べた。
実験条件は次の通りである。
母材：ステンレス板 （ J I S S U S 3 1 6 L )
電極の種類：タングステン
電極の径： 1 . 6 m m 電極の突出し長： 6 mm
電極の先端角度： 30°
電極と照度計の距離： 1 50mm
溶接機： T I G溶接機
溶接電流： （b) では 40A、 （c) では 81 . 25 A
図 1 Bは、 溶接電流を 4 OAとして T I G溶接を実施したときのアーク長さ と照度の関係をプロッ 卜したものであり、 アーク長 0. 25 mmのときに照度は 73 1ルクス、アーク長 1 . Ommのときに照度は 2 1 2 5ルクス、アーク長 3. Ommのときに照度は 6289ルクスであって、 傾きが正の 1次関数になること が判明した。
図 1 Cは、 溶接電流を 8 1 . 25 Aとして T I G溶接を実施したときのァー ク長さと照度の関係をプロッ 卜したものであり、 アーク長 0. 25mmのときに 照度は 0. 2006 X 1 04ルクス、 アーク長 1 . Ommのときに照度は 0. 4 6 X 1 04ルクス、 アーク長 3. Ommのときに照度は 1 . 2649 x 1 04ルク スであって、 傾きが正の 1次関数になることが判明した。
図 1 B及び図 1 Cから、 母材が S U S 3 1 6 Lで電極一照度計間の距離を 1 50 mmに保ち、 溶接電流を一定に保てば、 照度をパラメータとしてアーク長を 管理することができることが分かった。 そこで、 このルールが他の材料や他の溶 接法にも適用できるか否かを調べた。
図 2は、 M I G溶接実験装置を示す図であり、 トーチ 5に通した消耗電極（ヮ ィャ） 6と母材 7との間に架かるアーク 8に光ファイバ 9 aの先端を臨ませ、 こ の光フアイバ 9 aの基部に照度計 9を取付け、 この照度計 9でアーク光の照度を 計測することができる実験装置をつく り、 母材 7からトーチ 5までの高さ （卜一 チ高さ） と照度 （ルクス、 1 X ) との相関を調べた。
実験条件は次の通りである。
母材： 6 mmのアルミニウム板又は 1 2 mmのステンレス鋼板 電極の径： 1 . 2 mm
電極と照度計の距離： 65 mm
溶接機： M I G溶接機 、、お ' 2 0 0 A
溶接電圧： 2 5 V (アルミニウム板） 又は 2 8 V (ステンレス鋼板） 溶接速度： 6 0 0 m m/分
図 3 A及び図 3 Bは、 図 2に示した M I G溶接実験装置で得られた母材の違 いによる 卜一チ高さと照度との相関グラフを示す。
図 3 Aは、 アルミニウム板で M I G溶接を行ったところ、 トーチ高さが 7 . 5 m mのときに照度は 5 6 . 5ルクス、 トーチ高さが 1 9 m mのときに照度は 4 1 . 5ルクス、 卜一チ高さが 2 2 . 5 m mのときに照度は 3 4 . 9ルクスとなり、 傾きが負の一次関数になった。
図 3 Bは、 ステンレス鋼板で M I G溶接を行ったところ、 トーチ高さが 1 0 m mのときに照度は 7 5ルクス、 卜一チ高さが 1 9 m mのときに照度は 5 8ルク ス、 卜一チ高さが 2 2 . 5 m mのときに照度は 5 2ルクスとなり、 傾きが負の一 次関数になった。
以上の図 1 B、 図 1 C、 図 3 A、 及び図 3 Bから、 T I G溶接にあってはァ —ク長さと照度とに良好な相関関係が有り、 M I G溶接にあってはトーチ高さと 照度とに良好な相関関係が有り、 これらの相関関係は、 母材の種類毎に決まる。 従って、 母材の種類や溶接の種類や溶接電流や電極形状などを包含した溶接条件 毎に基礎実験を実施し、 基準照度若しくはそれに対応した基準電圧等の 「基準情 報」 を定めておけば、 アーク長や卜一チ高さを所望の値に維持することができる ことになる。 この実験デ一夕に基づいて、 本発明者らは、 新規なアーク溶接の制 御方法及びその装置を提案した。 以下、 その実施例について、 図 4〜図 7に基づ いて説明する。
図 4は、 本発明に係るアーク溶接装置の原理図である。 このアーク溶接装置 1 0は、 電極 1 1 と母材 1 2との間にアーク 1 3を発生させる溶接機 1 4と、 ァ ーク溶接の際に発生するアーク光から光学的情報を得る光学センサ 1 5と、 得ら れた光学的情報に応じて、 例えば昇降制御部 1 6、 昇降モータ 1 7、 スクリュー 1 8を介してトーチホルダ 1 9及び卜一チ 2 0を上げ下げすることでアーク 1 3 の長さ （アーク長 L ) を調整するごとく、 溶接条件を調整する中央処理装置 （C P U ) 2 1 と、 からなる。 22は A/ D変換器であり、 アナログ信号をデジタル信号に変換する必要が あるときにのみ設ける。
前記光学的情報は、 アーク光の照度 （全スぺク トルにおける照度）、 照度の 変動、 スぺク トル分布、 スぺク トル強度などがあり、 これらのうちでアーク光の 照度を例に以下説明する。
以上に述べたアーク溶接装置の作用について、 図 4及び図 5に基づいて説明 する。
図 5は、 本発明に係るアーク溶接制御フロー図である。
ステップ （以下、 S Tと略す） 0 1 ： 基準電圧 V st を C P U 21にイン プッ 卜する。 すなわち、 図 1〜図 3で説明した通りに、 アーク光の照度はアーク 長若しくはトーチ高さと良好な相関関係にある。 溶接の種類、 溶接電流、 母材材 質毎に予め実験にて相関を調べておき、 相関を電圧信号に変換したときには基準 電圧を中央処理装置に予め記憶させる。
S T 02 ： 図 4に示す光学センサ 1 5をアーク 1 3に臨ませる。
S T 03 ： 光学センサ 1 5でアーク光の照度に応じた電圧信号 V ac をサ ンプリングする。
S T 04 ： 計測電圧 V acを基準電圧 V stと比較し、 く なら 丁 05へ進み、 V ac>V stなら S T 06へ進み、 V ac =V stなら S TO 7へ進む。
S T 05 ： V acく V stならトーチを上げる （ただし、 母材 1 2がステン レスやアルミニウムの場合）。 例えば図 1 Bに示す通り、 アーク長を長くすれば 照度が大きくなる。 この結果 V acが増加し、 V stに近づくからである。 次に、 S T 03に戻し、 上昇による効果を調べる。
S T 06 : V ac >V stなら卜一チを下げる （ただし、 母材 1 2がステン レスやアルミニウムの場合）。 例えば図 1 Bに示す通り、 アーク長を短くすれば 照度が小さくなる。 この結果 V acが減少し、 V stに近づくからである。 次に、 S T 03に戻し、 下降による効果を調べる。
S T 07 : V ac =V stなら、 アーク長若しくは卜一チ高さが適当である から、 トーチ 20をその位置に保持する。
S T 08 ： 溶接作業を終了するか否かを調べる。 具体的には溶接作業を中 断、 中止若しくは終了する信号を受けたときには Y E Sであり、 フローを終了す る。 終了信号を受けていないときには N Oであり、 S T 0 3に戻り、 制御フロー を継続しつつ溶接を続ける。
図 6は、 本発明に係るその他のアーク溶接制御フロー図である。
S T 1 ： 前記 S T O 1 と同じであり、 基準電圧 V stを C P Uにインプ ッ卜する。
S T 1 2 前記 S T O 2と同じであり、 光学センサ 1 5をアーク 1 3 ませる。
S T 1 3 前記 S T O 3と同じであり、 光学センサ 1 5でアーク光の照度 に応じた電圧信号 V acをサンプリングする。
S T 1 4 ： 計測電圧 V acと基準電圧 V stとの差を調べ、 この差 | V ac— V st |が、 予め定めてある一定値 A以下であるか否かを調べる。 この一定値 A は通常の溶接で不可避的に発生し、 且つ許容し得る程度の差を、 実験等を重ねて 予め定めた値である。 | V ac— V st | ≤ Aであれば正常であり、 S T 1 5に進 む。 | V ac— V st | > Aのときは S T 1 6に進む。
S T 1 5 ： 溶接作業を終了するか否かを調べる。 具体的には溶接作業を中 断、 中止若しくは終了する信号を受けたときには Y E Sであり、 フローを終了す る。 終了信号を受けていないときには N Oであり、 S T 1 3に戻り、 制御フロー を継続しつつ溶接を続ける。
S T 1 6 ： | V ac - V st |〉Aのときは、 次に述べる溶接異常や材質誤 りの可能性があるので、 異常信号を発信して対策を促すとともに、 制御フローを 終わらせ、 溶接作業を中断若しくは中止する。
次に、 溶接異常や材質誤りの可能性について説明する。
先ず、 突合せ溶接では、 レ形開先 (single bevel gr00Ve)、 V形開先、 U形開先 を溶着金属で埋めるが、 これらの開先が局部的に不揃いになっていると、 溶着不 良又は溶着過多となって欠陥となる。 この要因となる開先不良は、 手溶接であれ ば溶接工の目で発見可能であるが、 自動溶接であれば別途 C C Dカメラや画像解 析装置が必要となる。 この点、 本発明では、 開先が所定の形状から外れた部位に 電極が到達すると、 照度が大きく変化したり、 スぺクトルの大きさが変化し、 若 しくはスぺクトルの分布が変化することが考えられる。 そこで、 例えば照度が急 変した場合には、 開先不良の可能性があるとみなせる。
加えて突合せ溶接では、 所定のギャップを保ちながら 2枚の母材を付け合わ せ、 これらの母材を溶接で接合するが、 一方の母材がずれると電極又はトーチか ら見てギャップが逆 V字状になることがある。 このままで、 溶接を進めるとギヤ ップが過大の部位ではアークが突き抜けたり、 溶着金属が落ちて溶接が不完全と なる。 ギャップが狭過ぎると母材の溶込みが不足して溶接が不十分となる。 この 要因となるギャップ不良は、 手溶接であれば溶接工の目で発見可能であるが、 自 動溶接であれば別途 CC Dカメラや画像解析装置が必要となる。 この点、 本発明 では、 ギャップが所定値から外れた部位に電極が到達すると、 照度が大きく変化 したり、 スぺクトルの大きさが変化し、 若しくはスぺクトルの分布が変化するこ とが考えられる。 そこで、例えば照度が急変した場合には、 ギャップ不良 （開先 不良） の可能性があるとみなせる。 この具体例を次に説明する。
図 7の （a)〜（d) はアーク光の照度と開先不良との関係を示すグラフで あ 。
(b) は、 母材 1 2の要部平面図であり、 第 1母材 1 2 aに第 2母材 1 2 b を突合せ、 その突合せ部 1 2 cに開先不良部 1 2 d， 1 2 dを実験のために形成 した。
( c) は、 （b) の c— c断面図であり、 開先不良部 1 2 dの断面を示し、 母材 1 2 a， 1 2 bの厚さの 75%に相当する深さの V字切欠きを設けた。
(a) は、 （b) の a— a断面図であり、 健全な突合せ部 1 2 cを示す。 実験装置は図 4と同等の装置を使用するが、 それに光遮蔽カバ一を付属し、 照度計に外の光が入らぬように配慮した。 その他は次の通りである。
実験条件：
母材： 1 mmのステンレス板 （ S U S 31 6)
電極の種類： タングステン
電極の径： 1 . 6mm
電極の先端角度： 60°
電極と照度計の距離： 300mm 溶接機： T I G溶接機
浴 ί安 m ピーク 7 0 A、 ベース 4 A
この結果得られたデータをグラフ化して （d ) に示した。
( d ) は縦軸がアーク光の照度、 横軸が溶接部位を示し、 照度は L X 1 とこ れより大幅に大きい L X 2との 2つの値が計測できた。 （b ) の開先不良部 1 2 d , 1 2 dから縦線を下ろしたところ、 照度 L X 2の部位に良好に合致している ことが分かった。 このことから、 照度の変化で開先不良を精度良く検出すること ができるが確認できた。
また、 母材の材質は目視で識別するには困難なものが多く、 溶接工程では母 材の材質のチェックは実質的に行わない。 しかし、 本発明によれば、 材質別に特 有の基準電圧を C P Uにィンプッ 卜してあるため、 選択した基準電圧と計測した 電圧が極端に異なれば、 母材が指定以外の材質である可能性がある。 従って、 材 質の誤りを検出することが可能となる。
ところで、本発明は「ァ一ク光の光情報」を巧みに利用するものであるから、 本発明は、 アーク光が露出している溶接であれば、 非溶極式アーク溶接 （T I G 溶接、 原子水素溶接、 炭素アーク溶接） 並びに溶極式アーク溶接 （M I G溶接、 炭酸ガスアーク溶接、 エレク トロガスアーク溶接、 被覆アーク溶接、 金属アーク 溶接） の何れにも適用可能である。
そのうちで、 非溶極式アーク溶接の代表例である T I G溶接では、 照度とァ —ク長との相関関係はアーク長さ 0 . 2 5 m m〜3 . 0 m mに亘つて良好であり、 超薄板の溶接が極めて精度よく実施できることが確認できた。
また、 光情報は多岐にわたるが、 その内で光量や照度は安価で入手容易な光 量計、 照度計で簡単に計測することができる。 そのために、 実用上及び経済的に は、 光量もしくは照度を溶接制御要素とすることが妥当である。
なお、 図 4のアーク溶接装置 1 0では、 ホルダ 2 0の昇降機構のみを説明し たが、 ホルダ 2 0をロボヅ 卜アームに取付けることで三次元的に位置決めできる ようにすることは差支えなく、 要は周知の自動溶接装置、 半自動溶接装置に光学 センサ及び光学情報を処理する処理装置を付加したものであればよい。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . アーク溶接の際に発生するアーク光から光学的情報を得るステップと ； 得られた光学的情報を基準情報と比較するステップと ；
この比較結果に基づいて溶接条件を調整するステップと ；
調整後の溶接条件で溶接を実施するステップと ；
からなり、 これらステップを繰り返しながらアーク溶接を実施することを特徴と するアーク溶接の制御方法。
2 . 前記アーク溶接は、 非溶極式アーク溶接であることを特徴とする請求の範 囲 1記載のァ一ク溶接の制御方法。
3 . 前記光学的情報は、 アーク光の照度であることを特徴とする請求の範囲 1 又は 2記載のァーク溶接の制御方法。
4 . 電極と母材との間にアークを発生させる溶接機と ；
アーク溶接の際に発生するアーク光から光学的情報を得る光学センサと ； 得られた光学的情報に応じて溶接条件を調整する処理装置と ；
からなるアーク溶接装置。
5 . 前記アーク溶接は、 非溶極式アーク溶接であることを特徴とする請求の範 囲 4記載のァ一ク溶接装置。
6 . 前記光学的情報は、 アーク光の照度であることを特徴とする請求の範囲 4 又は 5記載のァーク溶接装置。
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Families Citing this family (84)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10351579A1 (de) * 2003-11-05 2005-06-02 Ses-Entwicklung Gmbh Verfahren zur Überprüfung von Schweißnähten während eines Schweißprozesses sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
JP3841091B2 (ja) * 2004-07-08 2006-11-01 松下電器産業株式会社 消耗電極式溶接方法
DE602005026204D1 (de) * 2004-10-21 2011-03-17 Panasonic Corp Schweisssystem und abschmelzelektroden-schweissverfahren
US9937577B2 (en) 2006-12-20 2018-04-10 Lincoln Global, Inc. System for a welding sequencer
US10994358B2 (en) 2006-12-20 2021-05-04 Lincoln Global, Inc. System and method for creating or modifying a welding sequence based on non-real world weld data
US9104195B2 (en) 2006-12-20 2015-08-11 Lincoln Global, Inc. Welding job sequencer
US8927901B2 (en) * 2008-03-17 2015-01-06 Alcoa Inc. Buried-arc welding of metal work pieces with through-the-arc seam tracking
US8747116B2 (en) * 2008-08-21 2014-06-10 Lincoln Global, Inc. System and method providing arc welding training in a real-time simulated virtual reality environment using real-time weld puddle feedback
US8884177B2 (en) 2009-11-13 2014-11-11 Lincoln Global, Inc. Systems, methods, and apparatuses for monitoring weld quality
US8911237B2 (en) 2008-08-21 2014-12-16 Lincoln Global, Inc. Virtual reality pipe welding simulator and setup
US9280913B2 (en) 2009-07-10 2016-03-08 Lincoln Global, Inc. Systems and methods providing enhanced education and training in a virtual reality environment
US9196169B2 (en) 2008-08-21 2015-11-24 Lincoln Global, Inc. Importing and analyzing external data using a virtual reality welding system
US8657605B2 (en) * 2009-07-10 2014-02-25 Lincoln Global, Inc. Virtual testing and inspection of a virtual weldment
US9330575B2 (en) 2008-08-21 2016-05-03 Lincoln Global, Inc. Tablet-based welding simulator
US9318026B2 (en) 2008-08-21 2016-04-19 Lincoln Global, Inc. Systems and methods providing an enhanced user experience in a real-time simulated virtual reality welding environment
US8915740B2 (en) 2008-08-21 2014-12-23 Lincoln Global, Inc. Virtual reality pipe welding simulator
US8851896B2 (en) 2008-08-21 2014-10-07 Lincoln Global, Inc. Virtual reality GTAW and pipe welding simulator and setup
US8834168B2 (en) 2008-08-21 2014-09-16 Lincoln Global, Inc. System and method providing combined virtual reality arc welding and three-dimensional (3D) viewing
US9483959B2 (en) 2008-08-21 2016-11-01 Lincoln Global, Inc. Welding simulator
CN101406980B (zh) * 2008-11-21 2011-04-27 北京工业大学 一种电弧长度控制方法
US8274013B2 (en) 2009-03-09 2012-09-25 Lincoln Global, Inc. System for tracking and analyzing welding activity
US9221117B2 (en) 2009-07-08 2015-12-29 Lincoln Global, Inc. System for characterizing manual welding operations
US9773429B2 (en) 2009-07-08 2017-09-26 Lincoln Global, Inc. System and method for manual welder training
US10748447B2 (en) 2013-05-24 2020-08-18 Lincoln Global, Inc. Systems and methods providing a computerized eyewear device to aid in welding
US9011154B2 (en) 2009-07-10 2015-04-21 Lincoln Global, Inc. Virtual welding system
CA2764308A1 (en) * 2009-07-17 2011-01-20 Diversitech Equipment And Sales (1984) Ltd. Fume extraction system with automatic fume hood positioning
US8569655B2 (en) 2009-10-13 2013-10-29 Lincoln Global, Inc. Welding helmet with integral user interface
US8569646B2 (en) 2009-11-13 2013-10-29 Lincoln Global, Inc. Systems, methods, and apparatuses for monitoring weld quality
US9468988B2 (en) 2009-11-13 2016-10-18 Lincoln Global, Inc. Systems, methods, and apparatuses for monitoring weld quality
US8284385B2 (en) * 2009-11-13 2012-10-09 Lincoln Global, Inc. Welding arc apparel with UV activated images
JP2011189396A (ja) * 2010-03-16 2011-09-29 Daihen Corp 非消耗電極アーク溶接制御方法
WO2012001653A2 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 Schlumberger Canada Limited System, method, and apparatus for oilfield equipment prognostics and health management
ES2767882T3 (es) 2010-12-13 2020-06-18 Lincoln Global Inc Sistema de aprendizaje de soldeo
US9623509B2 (en) * 2011-01-10 2017-04-18 Arcelormittal Method of welding nickel-aluminide
US10265796B2 (en) 2011-11-17 2019-04-23 Nelson Stud Welding, Inc. Adaptively controlled short circuiting drawn-arc fastener welding
US20160093233A1 (en) 2012-07-06 2016-03-31 Lincoln Global, Inc. System for characterizing manual welding operations on pipe and other curved structures
US9767712B2 (en) 2012-07-10 2017-09-19 Lincoln Global, Inc. Virtual reality pipe welding simulator and setup
JP2014054655A (ja) * 2012-09-12 2014-03-27 Daihen Corp 溶接電源及びタック溶接方法
US10040143B2 (en) 2012-12-12 2018-08-07 Illinois Tool Works Inc. Dabbing pulsed welding system and method
US10906114B2 (en) 2012-12-21 2021-02-02 Illinois Tool Works Inc. System for arc welding with enhanced metal deposition
US10065260B2 (en) 2013-01-03 2018-09-04 Illinois Tool Works Inc. System and method for controlling an arc welding process
US9950383B2 (en) 2013-02-05 2018-04-24 Illinois Tool Works Inc. Welding wire preheating system and method
US10835983B2 (en) 2013-03-14 2020-11-17 Illinois Tool Works Inc. Electrode negative pulse welding system and method
US10930174B2 (en) 2013-05-24 2021-02-23 Lincoln Global, Inc. Systems and methods providing a computerized eyewear device to aid in welding
US11045891B2 (en) 2013-06-13 2021-06-29 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for anomalous cathode event control
MX362326B (es) * 2013-08-01 2019-01-11 Sinterleghe S R L Dispositivo optico para detectar la calidad de los electrodos de pistola de soldadura.
US20150072323A1 (en) 2013-09-11 2015-03-12 Lincoln Global, Inc. Learning management system for a real-time simulated virtual reality welding training environment
US10828728B2 (en) 2013-09-26 2020-11-10 Illinois Tool Works Inc. Hotwire deposition material processing system and method
US10083627B2 (en) 2013-11-05 2018-09-25 Lincoln Global, Inc. Virtual reality and real welding training system and method
US9836987B2 (en) 2014-02-14 2017-12-05 Lincoln Global, Inc. Virtual reality pipe welding simulator and setup
EP3111440A1 (en) 2014-06-02 2017-01-04 Lincoln Global, Inc. System and method for manual welder training
US11154946B2 (en) * 2014-06-30 2021-10-26 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for the control of welding parameters
US11198189B2 (en) 2014-09-17 2021-12-14 Illinois Tool Works Inc. Electrode negative pulse welding system and method
WO2016044679A1 (en) 2014-09-19 2016-03-24 Realityworks, Inc. Welding speed sensor
WO2016044680A1 (en) 2014-09-19 2016-03-24 Realityworks, Inc. Welding speed pacing device
US11478870B2 (en) 2014-11-26 2022-10-25 Illinois Tool Works Inc. Dabbing pulsed welding system and method
ITMI20142041A1 (it) * 2014-11-27 2016-05-27 Nuovo Pignone Srl Apparato manipolatore per l'esecuzione di una saldatura tig
US10189106B2 (en) 2014-12-11 2019-01-29 Illinois Tool Works Inc. Reduced energy welding system and method
US11370050B2 (en) 2015-03-31 2022-06-28 Illinois Tool Works Inc. Controlled short circuit welding system and method
US11285559B2 (en) 2015-11-30 2022-03-29 Illinois Tool Works Inc. Welding system and method for shielded welding wires
US10610946B2 (en) 2015-12-07 2020-04-07 Illinois Tool Works, Inc. Systems and methods for automated root pass welding
US10675699B2 (en) 2015-12-10 2020-06-09 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to preheat welding wire
EP3319066A1 (en) 2016-11-04 2018-05-09 Lincoln Global, Inc. Magnetic frequency selection for electromagnetic position tracking
US20180130226A1 (en) 2016-11-07 2018-05-10 Lincoln Global, Inc. System and method for calibrating a welding trainer
US10913125B2 (en) 2016-11-07 2021-02-09 Lincoln Global, Inc. Welding system providing visual and audio cues to a welding helmet with a display
US10766092B2 (en) 2017-04-18 2020-09-08 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to provide preheat voltage feedback loss protection
US10870164B2 (en) 2017-05-16 2020-12-22 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to preheat welding wire
US10997872B2 (en) 2017-06-01 2021-05-04 Lincoln Global, Inc. Spring-loaded tip assembly to support simulated shielded metal arc welding
US11524354B2 (en) 2017-06-09 2022-12-13 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to control weld current in a preheating system
US11247290B2 (en) 2017-06-09 2022-02-15 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to preheat welding wire
US11590598B2 (en) 2017-06-09 2023-02-28 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to preheat welding wire
CN111372711A (zh) 2017-06-09 2020-07-03 伊利诺斯工具制品有限公司 具有用于预热焊丝的第一接触焊嘴和第二接触焊嘴的焊接炬
CA3066677C (en) 2017-06-09 2023-04-04 Illinois Tool Works Inc. Welding assembly for a welding torch, with two contact tips and a cooling body to cool and conduct current
US11020813B2 (en) 2017-09-13 2021-06-01 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to reduce cast in a welding wire
US11557223B2 (en) 2018-04-19 2023-01-17 Lincoln Global, Inc. Modular and reconfigurable chassis for simulated welding training
US11475792B2 (en) 2018-04-19 2022-10-18 Lincoln Global, Inc. Welding simulator with dual-user configuration
US11213912B2 (en) * 2018-06-25 2022-01-04 Bwxt Nuclear Operations Group, Inc. Methods and systems for monitoring a temperature of a component during a welding operation
US11654503B2 (en) 2018-08-31 2023-05-23 Illinois Tool Works Inc. Submerged arc welding systems and submerged arc welding torches to resistively preheat electrode wire
US11014185B2 (en) 2018-09-27 2021-05-25 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus for control of wire preheating in welding-type systems
JP7272784B2 (ja) 2018-12-04 2023-05-12 ファナック株式会社 工場内環境制御システム
US11897062B2 (en) 2018-12-19 2024-02-13 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to preheat welding wire
US11772182B2 (en) 2019-12-20 2023-10-03 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for gas control during welding wire pretreatments
WO2022221142A1 (en) * 2021-04-12 2022-10-20 Newfrey Llc Computer modeling for detection of discontinuities and remedial actions in joining systems
RU2760143C1 (ru) * 2021-04-30 2021-11-22 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Способ регулирования сварочной дуги в процессе автоматизированной сварки или наплавки с использованием сварочного манипулятора

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH129941A (de) 1927-12-16 1928-11-15 Alexander Perrig Verfahren und Vorrichtung zum Regulieren der Lichtbogenlänge bei elektrischer Lichtbogenschweissung.
US3262006A (en) 1963-12-27 1966-07-19 Welding Research Inc Welding control system
JPS60136876U (ja) * 1984-02-17 1985-09-11 三菱重工業株式会社 ア−ク溶接装置
JPH07148576A (ja) 1993-11-26 1995-06-13 Kobe Steel Ltd 非消耗電極式自動アーク溶接方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3209121A (en) * 1962-09-04 1965-09-28 Union Carbide Corp Electrode proximity control
US3602687A (en) * 1969-06-23 1971-08-31 Battelle Development Corp Arc length control
US4093844A (en) * 1976-09-14 1978-06-06 Arcair Company Arc length measurement and control by optical scanning
US4532404A (en) * 1983-02-01 1985-07-30 Canadian Patents And Development Limited Real time control system and process for controlling predetermined operating characteristics of a welding mechanism
JPS60136876A (ja) 1983-12-26 1985-07-20 Hitachi Ltd ベクトル処理装置
JP2612339B2 (ja) 1989-04-18 1997-05-21 三菱電機株式会社 電子機器筐体
JPH10249526A (ja) 1997-03-07 1998-09-22 Nippon Steel Corp 回転体ｔｉｇ溶接装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH129941A (de) 1927-12-16 1928-11-15 Alexander Perrig Verfahren und Vorrichtung zum Regulieren der Lichtbogenlänge bei elektrischer Lichtbogenschweissung.
US3262006A (en) 1963-12-27 1966-07-19 Welding Research Inc Welding control system
JPS60136876U (ja) * 1984-02-17 1985-09-11 三菱重工業株式会社 ア−ク溶接装置
JPH07148576A (ja) 1993-11-26 1995-06-13 Kobe Steel Ltd 非消耗電極式自動アーク溶接方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1340576A4 *

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US20030000931A1 (en) 2003-01-02
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CA2395912A1 (en) 2002-06-13
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