JP2533385B2 - Burn-through detection method during welding - Google Patents
Burn-through detection method during weldingInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は溶接時における溶け落ち検出方法に関するも
ので、特に、溶接電流とトーチの移動量から算出された
溶接条件表示信号が閾値を越えた場合を異常信号とし
て、溶接作業を一時停止させるようにした溶接時におけ
る溶け落ち検出方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a burn-through detection method during welding, and in particular, a welding condition display signal calculated from a welding current and a torch movement amount exceeds a threshold value. The present invention relates to a burn-through detection method at the time of welding in which the welding operation is temporarily stopped by using the case as an abnormal signal.
（従来の技術） 従来、溶接時における溶け落ち検出方法には、ワイヤ
の突き出し長が長過ぎた場合、または短か過ぎた場合に
溶接電流が異常となることを検出して溶接作業を一時停
止させている。(Prior Art) Conventionally, in the burn-through detection method at the time of welding, when the wire protrusion length is too long or too short, it is detected that the welding current becomes abnormal and the welding work is temporarily stopped. I am letting you.
（発明が解決しようとする課題） 前記従来の技術においては、溶接ロボットの倣い機能
により、トーチの突き出し長さを調整するトーチの移動
量制御を実施するため、溶接電流の異常を検知できない
ものがあった。従って、溶け落ちを起こしたままで溶接
することになるため、溶接ロボットの後工程で手直し作
業が必要となり、その分溶接作業能率が低下する問題が
あった。(Problems to be Solved by the Invention) In the above-mentioned conventional technique, since the torch movement amount control for adjusting the protruding length of the torch is performed by the copying function of the welding robot, there is a case where an abnormality in the welding current cannot be detected. there were. Therefore, since welding is performed with the burn-through still occurring, a rework operation is required in the post process of the welding robot, and there is a problem that the welding work efficiency is reduced accordingly.
（課題を解決するための手段） 本発明は前記従来の技術における課題を解決するため
になされたもので、第１の発明では、溶接電流とワーク
に対する溶接トーチの移動量とを検出して、溶接時にお
ける溶け落ちを検出するようにした溶接時における溶け
落ち検出方法において、前記溶接電流については、ウィ
ービングの１サイクル内で経時的に複数回（Ｍ回）検出
し、そのウィービングの１サイクル内における溶接電流
の最大値と最小値との差を、各ウィービング毎に複数回
（Ｎ回）のウィービングについて演算し、その演算され
た溶接電流の最大値と最小値との各差について、前記複
数回（Ｎ回）のウィービングの前半における平均値A1
と、後半における平均値A2との差（A2−A1）を演算し
て、この前半と後半における各平均値の差（A2−A1）を
所定の閾値A0と比較し、 また、トーチの移動量については、ウィービングの１
サイクル内で１回検出し、前記複数回（Ｎ回）のウィー
ビングの前半におけるトーチの移動量の平均値Z1と、後
半におけるトーチの移動量の平均値Z2との差（Z2−Z1）
を演算して、この前半と後半における各平均値の差（Z2
−Z1）を所定の閾値Z0と比較し、 前記溶接電流に関する前半と後半における各平均値の
差（A2−A1）およびトーチの移動量に関する前半と後半
における各平均値の差（Z2−Z1）が、共にそれぞれの閾
値A0およびZ0より大きければ、溶け落ちが発生したもの
と判断して溶接作業を一時的に停止することを特徴とす
る溶接時における溶け落ち検出方法により本発明の目的
を達成するようにした。(Means for Solving the Problems) The present invention has been made to solve the problems in the above-mentioned conventional technique. In the first invention, the welding current and the movement amount of the welding torch with respect to the workpiece are detected, In the burn-through detection method at the time of welding that detects burn-through at the time of welding, the welding current is detected a plurality of times (M times) within one cycle of weaving, and within one cycle of the weaving. The difference between the maximum value and the minimum value of the welding current is calculated for weaving a plurality of times (N times) for each weaving, and for each difference between the calculated maximum value and the minimum value of the welding current, Average value A1 in the first half of N times weaving
And the difference between the average value A2 in the latter half (A2-A1) is calculated, and the difference (A2-A1) between the average values in the first half and the latter half is compared with a predetermined threshold value A0. About Weaving 1
The difference between the average value Z1 of the moving amount of the torch in the first half of the weaving of the plurality of times (N times) and the average value Z2 of the moving amount of the torch in the second half (Z2-Z1)
To calculate the difference (Z2
-Z1) is compared with a predetermined threshold value Z0, the difference between the average values in the first half and the latter half of the welding current (A2-A1) and the difference between the average values in the first half and the latter half of the torch movement amount (Z2-Z1). However, if both are larger than the respective threshold values A0 and Z0, the object of the present invention is achieved by the method for detecting burn-through during welding, which is characterized by determining that burn-through has occurred and temporarily stopping the welding operation. I decided to do it.
（作用） 本発明の構成によるときは、溶接時において溶け落ち
が発生すると、ワイヤとワーク間の距離が大きくなるた
め溶接電流は減少する。しかし、溶接電流が一定になる
ように制御しているため、トーチはワークに近づく方向
に移動して溶接電流を増加させようとして溶接電流が大
きく変動する。従って、溶け落ちが発生すると各ウィー
ビングの１サイクル内で経時的に複数回（Ｍ回）検出す
る溶接電流の最大値と最小値との差が増加する。(Operation) According to the configuration of the present invention, if the burn-through occurs during welding, the distance between the wire and the work increases, and the welding current decreases. However, since the welding current is controlled so as to be constant, the torch moves in a direction approaching the workpiece and the welding current fluctuates greatly in an attempt to increase the welding current. Therefore, when the burn-through occurs, the difference between the maximum value and the minimum value of the welding current detected a plurality of times (M times) over time within one cycle of each weaving increases.
そのため、複数回（Ｎ回）のウィービングの前半にお
ける溶接電流の最大値と最小値との差の平均値A1と、後
半における同平均値A2とを比較すると、溶け落ちが発生
した方の溶接電流の最大値と最小値との差の平均値が大
きくなるため、前記溶接電流の最大値と最小値との差に
関する、前半と後半における各平均値の差（A2−A1）も
大きくなる。Therefore, when comparing the average value A1 of the difference between the maximum value and the minimum value of the welding current in the first half of multiple times (N times) of weaving, and the same average value A2 in the latter half, the welding current in which the burn-through occurred Since the average value of the difference between the maximum value and the minimum value of is large, the difference (A2-A1) between the average values in the first half and the second half of the difference between the maximum value and the minimum value of the welding current is also large.
前記理由により、ウィービング１サイクル内の溶接電
流の最大値と最小値との差に関する、前半と後半におけ
る各平均値の差（A2−A1）が所定の閾値A0を越すと、溶
け落ちの発生を示すデータとなる。For the above reason, when the difference (A2-A1) between the average values in the first half and the latter half of the difference between the maximum value and the minimum value of the welding current in one cycle of weaving exceeds a predetermined threshold value A0, the occurrence of burn through occurs. It becomes the data shown.
また、ウィービングの１サイクル内で１回検出するト
ーチの移動量についても、溶け落ちが発生するとトーチ
とワーク間距離が増大するが、溶接電流が一定になるよ
うに制御されているため、ワークに近づく方向のトーチ
の移動量が増加する。Also, regarding the amount of movement of the torch that is detected once in one cycle of weaving, the distance between the torch and the work increases if burn-through occurs, but since the welding current is controlled to be constant, The amount of movement of the torch in the approaching direction increases.
従って、複数回（Ｎ回）のウィービングの前半におけ
るトーチの移動量の平均値Z1と、後半におけるトーチの
移動量の平均値Z2とを比較すると溶け落ちが発生した方
の平均値が大きくなり、前記各平均値の差（Z2−Z1）が
大きくなるため、この各平均値の差（Z2−Z1）が所定の
閾値Z0を越すと、溶け落ちの発生を示すデータとなる。Therefore, when the average value Z1 of the moving amount of the torch in the first half of multiple times (N times) of weaving and the average value Z2 of the moving amount of the torch in the latter half of the weaving are compared, the average value of the one in which the burn-through has occurred becomes larger, Since the difference (Z2-Z1) between the respective average values becomes large, when the difference (Z2-Z1) between the respective average values exceeds a predetermined threshold value Z0, the data indicates the occurrence of burn-through.
従って、前記ウィービング１サイクル内の溶接電流の
最大値と最小値との差に関する、前半と後半における各
平均値の差（A2−A1）と、前半と後半における各トーチ
の移動量の平均値Z1,Z2との差（Z2−Z1）とが共に、各
所定の閾値A0およびZ0を越すと、溶け落ちの発生を示す
確実性が高くなるため、溶け落ちが発生したものと判断
して溶接作業を一時的に停止させる。Therefore, regarding the difference between the maximum value and the minimum value of the welding current within one cycle of the weaving, the difference between the average values in the first half and the latter half (A2-A1), and the average value Z1 of the movement amount of each torch in the first half and the latter half. , And Z2 (Z2-Z1) both exceed the predetermined thresholds A0 and Z0, the certainty of the occurrence of burn-through increases, so it is judged that burn-through has occurred and welding work is performed. To stop temporarily.
（実施例） 以下に、本発明の実施例について添付図面を参照して
詳述する。第１図は本発明の実施例における溶接装置の
概略を示す図で、１は溶接ロボット、２は溶接電源、３
は制御盤、４は溶接電流センサー、５はワーク、６はト
ーチ、７はワイヤ、８はトーチ移動量検出装置である。
第２図（Ａ）は、本発明の実施例におけるトーチの倣い
制御方法、および溶け落ち検出方法のフローチャートを
示す図であり、第２図（Ｂ）は、（Ａ）において検出さ
れた溶接電流から平均溶接電流を算出する方法を示す図
である。第３図は本発明の実施例における溶接電流の時
間的変化と、トーチの倣い量の変化との関係を示す図で
ある。次に作用について説明する。第１図において、溶
接ロボット１のアーム1aにはトーチ６が設置されてお
り、該トーチ６からは溶接ロボット１内の図示されない
ワイヤ送給装置により送出されるワイヤ７と、ワーク５
間に溶接電源２により電圧を印加し、制御盤３によって
制御される所定の溶接電流を流すことによって、ワイヤ
７を溶融してワーク５を溶接している。第２図（Ａ）に
おいて、ステップS1では溶接電源２により、ワイヤ７と
ワーク５間に電圧を印加しながら、溶接ロボット１のア
ーム1aに設置されたトーチ６を溶接線上に移動させ、ス
テップS2で制御盤３をスタートさせる。ステップS3で溶
接電流センサー４によって検出された溶接電流信号はA/
D変換器に出力され、アナログ信号をデジタル信号に変
換する。前記溶接電流の検出はウィービング１サイクル
において、経時的にそれぞれＭ回検出する。次に、ステ
ップS4にて第２図（Ｂ）に示すごとく、ウィービング１
サイクルについて なる関係式により、平均電流値Imを算出し、ステップS5
で前記平均電流値Imと設定値I0とを比較して、Im＝I0で
あればステップS2に戻り、Im＝I0でなければS14に進
み、Im＜I0であればその差に応じてトーチをワークに近
づけ、Im＞I0であれば、その差に応じてトーチをワーク
から遠ざけるよう制御した後、ステップS2に戻るように
制御されている。一方、ステッチS6では、ステップS3で
検出された前記ウィービング１サイクルにおいて、経時
的にＭ回検出された溶接電流の各ウィービングにおける
最大値と最小値の差について、ウィービング回数20回目
〜11回目の平均値A1と、ウィービング回数10回目〜１回
目の平均値A2を算出する。次にステップS7で前記A2とA1
との差を算出して、該各平均値の差信号をステップS8に
出力する。また、ステップS9では、トーチの移動量をウ
ィービング１サイクルにおいて、１回検出し、ステップ
S10で前記トーチの移動量の検出値について、ウィービ
ング回数20回目〜11回目の平均値Z1と、ウィービング回
数10回目〜１回目の平均値Z2を算出する。次にステップ
S11で前記Z2とZ1との差を算出して、該各平均値の差信
号をステップS8に出力する。ステップS8では、前記二つ
の差信号、A2−A1およびZ2−Z1を予め、設定されたそれ
ぞれの閾値A0およびZ0と比較して、A2−A1＞A0かつ、Z2
−Z1＞Z0であれば、溶接溶け落ちが発生したものと判断
し、ステップS12で溶接電流をOFFし、ロボットを一時停
止させる。続いて、ステップS13で人手により、溶け落
ち部を避けた部分までトーチを移動させた後、ステップ
S1にもどって、再び溶接作業を開始する。また、ステッ
プS8において、前記のような溶接溶け落ちの発生条件が
満たされなければ、ステップS2に戻って溶接作業を続行
する。第３図において、溶け落ちが発生するとワイヤと
ワーク間の距離が離れるため、溶接電流は減少する。溶
接電流を一定に保つため、トーチはワークに近づく方向
に移動する。また、溶け落ちが発生すると、ワイヤーの
突出し長さの変化が大きくなるために電流波形が大きく
なる。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a welding apparatus in an embodiment of the present invention, 1 is a welding robot, 2 is a welding power source, 3
Is a control panel, 4 is a welding current sensor, 5 is a work, 6 is a torch, 7 is a wire, and 8 is a torch movement amount detection device.
FIG. 2 (A) is a diagram showing a flow chart of a torch copying control method and a burn-through detection method in the embodiment of the present invention, and FIG. 2 (B) is a welding current detected in (A). It is a figure which shows the method of calculating an average welding current from. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the temporal change of the welding current and the change of the torch copying amount in the embodiment of the present invention. Next, the operation will be described. In FIG. 1, a torch 6 is installed on an arm 1a of a welding robot 1, and a wire 7 sent from a wire feeding device (not shown) in the welding robot 1 and a work 5 are installed from the torch 6.
A voltage is applied by the welding power source 2 in the meantime, and a predetermined welding current controlled by the control panel 3 is flown to melt the wire 7 and weld the work 5. In FIG. 2 (A), in step S1, the torch 6 installed on the arm 1a of the welding robot 1 is moved onto the welding line by applying voltage between the wire 7 and the work 5 by the welding power source 2, and step S2 Start the control panel 3 with. The welding current signal detected by the welding current sensor 4 in step S3 is A /
Output to D converter and convert analog signal to digital signal. The welding current is detected M times over time in one weaving cycle. Next, in step S4, as shown in FIG. 2 (B), weaving 1
About cycle The average current value Im is calculated by the relational expression
Then, the average current value Im is compared with the set value I 0. If Im = I 0 , the process returns to step S2. If Im = I 0 , the process proceeds to S14. If Im <I 0 , the difference is calculated. Accordingly, the torch is brought closer to the work, and if Im> I 0 , the torch is controlled to be moved away from the work according to the difference, and then the process is returned to step S2. On the other hand, in the stitch S6, in the weaving 1 cycle detected in step S3, the difference between the maximum value and the minimum value of the welding current detected M times over time is averaged between the 20th and 11th weaving times. The value A 1 and the average value A 2 of the 10th to 1st weaving cycles are calculated. Then, in step S7, A 2 and A 1
And the difference signal of each average value is output to step S8. Further, in step S9, the movement amount of the torch is detected once in one weaving cycle.
The detected value of the movement amount of the torch in S10, calculates the average value Z 1 of the weaving number 20 th to 11 th, the weaving times 10th to 1 th average value Z 2. Next step
The difference between Z 2 and Z 1 is calculated in S11, and the difference signal of each average value is output to step S8. In step S8, the two differential signals, advance the A 2 -A 1 and Z 2 -Z 1, compared with the threshold A 0 and Z 0, respectively, which are set, A 2 -A 1> A 0 and, Z 2
If −Z 1 > Z 0, it is determined that welding burn-through has occurred, the welding current is turned off in step S12, and the robot is temporarily stopped. Then, in step S13, manually move the torch to the part that avoids the burn-through part, and then
Return to S1 and start welding work again. Further, in step S8, if the above-described conditions for occurrence of welding burn-through are not satisfied, the process returns to step S2 to continue the welding work. In FIG. 3, when the burn-through occurs, the distance between the wire and the work becomes large, so that the welding current decreases. The torch moves toward the work in order to keep the welding current constant. Further, when the burn-through occurs, the change in the protruding length of the wire becomes large, so that the current waveform becomes large.
（発明の効果） 本発明の構成によるときは、次の効果を奏する。(Effects of the Invention) With the structure of the present invention, the following effects are achieved.
（１）溶け落ちが発生した場合には、自動的に溶接作業
が一時停止された後、溶け落ち部を修正し再び溶接作業
を再開するようにしたので、特に、多層盛溶接におい
て、溶け落ち部でアークを一旦止める必要がないので、
溶接作業能率を大幅に向上することができる。(1) When a burn-through occurs, the weld-through work is automatically stopped, and then the burn-through area is corrected and the welding work is restarted. Because it is not necessary to stop the arc once in the department,
Welding work efficiency can be greatly improved.
（２）また、溶け落ちが発生した場合には、直ちに溶接
作業が一時停止され、溶け落ち部を修正して再び溶接作
業を再開するようにしたので、溶接作業の後工程におけ
る多大な手直し作業が必要となる。(2) Further, when the burn-through occurs, the welding work is immediately stopped, the burn-through portion is corrected, and the welding work is restarted again. Therefore, a great amount of rework work in the post-process of the welding work is performed. Is required.
第１図は本発明の実施例における溶接装置の概略を示す
図、第２図（Ａ）は、本発明の実施例におけるトーチの
倣い制御方法、および溶け落ち検出方法のフローチャー
トを示す図、第２図（Ｂ）は、（Ａ）において検出され
た溶接電流から平均溶接電流を算出する方法を示す図、
第３図は本発明の実施例における溶接電流およびトーチ
の移動量の時間的変化を示す図である。 １……溶接ロボット ２……溶接電源 ３……制御盤 ４……溶接電流センサー ５……ワーク ６……トーチ ７……ワイヤ ８……トーチ移動量検出装置FIG. 1 is a diagram showing an outline of a welding apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 (A) is a diagram showing a flowchart of a torch copying control method and a burn-through detection method according to the embodiment of the present invention. FIG. 2B is a diagram showing a method of calculating an average welding current from the welding current detected in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing changes over time in the welding current and the torch movement amount in the embodiment of the present invention. 1 ... Welding robot 2 ... Welding power source 3 ... Control panel 4 ... Welding current sensor 5 ... Workpiece 6 ... Torch 7 ... Wire 8 ... Torch movement amount detection device
Claims (1)
動量とを検出して、溶接時における溶け落ちを検出する
ようにした溶接時における溶け落ち検出方法において、
前記溶接電流については、ウィービングの１サイクル内
で経時的に複数回（Ｍ回）検出し、そのウィービングの
１サイクル内における溶接電流の最大値と最小値との差
を、各ウィービング毎に複数回（Ｎ回）のウィービング
について演算し、その演算された溶接電流の最大値と最
小値との各差について、前記複数回（Ｎ回）のウィービ
ングの前半における平均値A1と、後半における平均値A2
との差（A2−A1）を演算して、この前半と後半における
各平均値の差（A2−A1）を所定の閾値A0と比較し、ま
た、トーチの移動量については、ウィービングの１サイ
クル内で１回検出し、前記複数回（Ｎ回）のウィービン
グの前半におけるトーチの移動量の平均値Z1と、後半に
おけるトーチの移動量の平均値Z2との差（Z2−Z1）を演
算して、この前半と後半における各平均値の差（Z2−Z
1）を所定の閾値Z0と比較し、前記溶接電流に関する前
半と後半における各平均値の差（A2−A1）およびトーチ
の移動量に関する前半と後半における各平均値の差（Z2
−Z1）が、共にそれぞれの閾値A0およびZ0より大きけれ
ば、溶け落ちが発生したものと判断して溶接作業を一時
的に停止することを特徴とする溶接時における溶け落ち
検出方法。1. A method for detecting burn-through during welding, which detects a burn-through during welding by detecting a welding current and a movement amount of a welding torch with respect to a work,
The welding current is detected a plurality of times (M times) in one cycle of weaving, and the difference between the maximum value and the minimum value of the welding current in one cycle of the weaving is detected a plurality of times for each weaving. The calculation is performed for (N times) weaving, and for each difference between the calculated maximum value and minimum value of the welding current, the average value A1 in the first half and the average value A2 in the latter half of the multiple times (N times) of weaving.
And the difference (A2-A1) with the average value in the first half and the latter half (A2-A1) is compared with a predetermined threshold value A0, and the movement amount of the torch is 1 cycle of weaving. Once, and calculates the difference (Z2-Z1) between the average value Z1 of the moving amount of the torch in the first half of the multiple times (N times) of weaving and the average value Z2 of the moving amount of the torch in the second half. The difference between the average values in the first half and the latter half (Z2-Z
1) is compared with a predetermined threshold value Z0, and the difference between the average values in the first half and the latter half of the welding current (A2-A1) and the difference between the average values in the first half and the latter half of the torch movement amount (Z2
-Z1) is larger than the respective threshold values A0 and Z0, it is determined that the burn-through has occurred, and the welding work is temporarily stopped, and the burn-through detection method at the time of welding.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1269818A JP2533385B2 (en) | 1989-10-17 | 1989-10-17 | Burn-through detection method during welding |
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| JP1269818A JP2533385B2 (en) | 1989-10-17 | 1989-10-17 | Burn-through detection method during welding |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03133578A JPH03133578A (en) | 1991-06-06 |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010253538A (en) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Toyota Motor Corp | Welding method and welding equipment |
-
1989
- 1989-10-17 JP JP1269818A patent/JP2533385B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH03133578A (en) | 1991-06-06 |
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