JP3788659B2

JP3788659B2 - Groove tracking control method and welding control apparatus using it in non-consumable electrode arc welding

Info

Publication number: JP3788659B2
Application number: JP14496697A
Authority: JP
Inventors: 潤也豊田; 浩渡辺
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1997-06-03
Filing date: 1997-06-03
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2017-06-03
Also published as: JPH10328832A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパイプなどの突き合わせ溶接に係り、さらに詳しくは非消耗式電極アーク溶接におけるアーク電圧を利用した開先倣い制御方法およびそれを用いた溶接制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非消耗電極式自動溶接装置を用いて、パイプなどの突き合わせ多層盛り溶接を行うためには、開先線とトーチ位置のずれによる開先壁の融合不良などの溶接欠陥発生防止、あるいは開先壁と電極の接触によるスパーク防止のために、開先線へのトーチの追従を精度よく行わなければならない。従来、このトーチ位置調整は、作業者の目視による手動操作か、接触式センサを用いて開先線を検出し、検出した信号を基にトーチの左右移動を行うか、あるいはカメラなどを用いて画像処理を行い、その結果を基にトーチを左右に移動させる方法がある。
溶接の無人・無監視化をはかるためには、上記センサを使用するか画像処理を行う必要があるが、センサを使用した場合にはトーチ近傍にセンサを取り付ける必要があり、画像処理の場合にはトーチ近傍にＣＣＤカメラなどを取り付ける必要があった。その結果、溶接ヘッド部が大きく、かつ重くなるという問題があり、全姿勢溶接用などの可搬式溶接ヘッドでは、固定されたパイプなどへの溶接ヘッドの脱着が必要となるため作業者の負担が大きくなる。また、パイプ周辺のスペースが狭隘な箇所への適用にも問題があるばかりでなく、装置の構成が複雑となり、そのメンテナンス性にも問題が生じる。
そのため非消耗式電極アーク溶接法において、例えば、特開平７−１８５８２０号公報、特開平７−３１４１３８号公報、特開平７−３１４１３９号公報および特開昭６２−１０４６７９号公報などの公知例では、非消耗電極を回転させ、アーク円運動の半周期分のアーク電圧を時間積分して、その計算結果を比較することで、自動開先倣い制御を行う方法と、揺動端停止時のアーク電圧を比較して揺動中心を修正するという方法が開示されているが、図４（ａ）に示すように、回転可能なパイプ３ａ、３ｂなどを、ターニングローラ４ａ、４ｂなどの回転装置にセットして、タングステン電極１０を開先２９ａ内に挿入し、図４（ｂ）に示す溶加材３０を溶融プール３１に送給しながら、下向きの多層盛り溶接を行う場合には、パイプ３ａ、３ｂを回転させるためのターニングローラ４ａ、４ｂに回転むらが存在するため、個々の位置で回転速度が変化してしまい、溶着金属の高さが一定にならないだけでなく、パイプ３ａ、３ｂが回転装置のターニングローラ４ａ、４ｂに固定されていないため、ターニングローラ４ａ、４ｂ上で、パイプ３ａ、３ｂが左右に移動するという問題が生じる。
また、溶加材３０を送給しながら、図５（ａ）に示す回転不可能なパイプ３ｂなどに取り付けたガイドレール３２上を溶接ヘッド３３が走行する全姿勢多層盛り溶接では、図４（ｂ）に示す溶融プール３１が重力の影響を受け、パイプ３ｂ、３ｃの上部と下部では溶着金属の高さが同じとはならない。また、左右倣いを必要としないためには、ガイドレール３２を開先２９ａと平行に取り付ける必要があるが、ガイドレール３２を開先線と一定の距離を保ち、開先線と±１ｍｍ以下の誤差で平行に取り付けることは実際上不可能である。このため、溶接時にはアーク長を一定に保つためのトーチ上下位置制御と、トーチを開先中心に保つためのトーチ左右位置制御が必要となるが、上記公知例において開示されている方法では、開先倣い制御とアーク長制御とを、共に行わなければならない溶接に対しては不十分なものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
溶加材を加えながらパイプなどの突き合わせ多層盛り溶接を行う非消耗式電極アーク溶接の無人、無監視化をはかるためには、溶接欠陥の発生や装置の損傷を防止するためのターニングローラなどの被溶接物の回転装置を使用した下向き溶接の場合には、回転装置上でのパイプの横移動や回転むらによる個々の位置での溶着金属高さの違い、また、固定されたパイプ表面に取り付けられたガイドレール上を溶接ヘッドが走行する全姿勢溶接の場合には、ガイドレールの取り付け位置の不正確さや、重力の影響による溶着金属高さの違いが生じることを考慮しなければならず、開先線にトーチを追従させるためのトーチ左右位置調整機構と、溶着金属の高さに合わせてアーク長を一定に保つためのトーチ上下位置調整機構が必要となる。
従来、トーチ左右の位置調整は作業者の目視による手動操作か、接触式センサを用いて開先線を検出し、検出した信号を基にトーチの左右移動を行うか、あるいはカメラなどを用いて画像処理を行い、その結果を基にトーチを左右に移動させる方法がある。また、非消耗式電極溶接におけるトーチ上下位置の調整は、アーク長とアーク電圧とが比例するという特性を利用して、溶接中のアーク電圧を測定し、基準となる設定電圧値との比較によって、トーチを上下に移動させてアーク長を一定に保つ方法や、接触式のセンサによる方法、カメラを使用した画像処理による方法などがある。
しかしながら、センサを使用した場合にはトーチ近傍にリミットスイッチなどのセンサを取り付ける必要があり、また画像処理の場合には同じくトーチ近傍にＣＣＤカメラなどを取り付ける必要がある。そのため溶接ヘッド部が大きくなり、また重くなるという問題があり、全姿勢溶接用などの可搬式溶接ヘッドにおいては、溶接ヘッド脱着時の作業者への負担が大きくなり、またパイプ周辺のスペースが狭隘な箇所への適用が困難であるという問題がある。さらに、溶接装置の構成が複雑となるため、そのメンテナンス性にも問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、溶加材を加えながらパイプなどの突き合わせ多層盛り溶接を無人、無監視化で行い、かつ溶接欠陥のない溶接継手を得るために、センサなどの付属品を加えることなく、精度よく開先線に溶接トーチを追従させながら、同時に精度よくアーク長の調整も行うことができる非消耗式電極アーク溶接におけるアーク電圧を利用した開先倣い制御方法およびそれを用いた溶接制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的を達成するために、本発明は特許請求の範囲に記載のような構成とするものである。すなわち、
本発明は請求項１に記載のように、溶接電源、溶接制御装置、トーチを左右に揺動させる揺動ユニット、前記トーチを前記揺動ユニットと共に上下に移動させる上下移動ユニットおよび前記トーチを前記揺動ユニットと共に左右に移動させる左右移動ユニットを用いる非消耗式電極アーク溶接における開先倣い制御とアーク長制御とを共に行う開先倣い制御方法であって、前記トーチの揺動過程における左停止位置から右停止位置への前記トーチの移動を前記トーチの上下位置調整無しに行う上下位置無調整移動を少なくとも１回行い、前記上下位置無調整移動前の前記左停止位置におけるアーク電圧と前記上下位置無調整移動後の前記右停止位置におけるアーク電圧とを比較することによって前記トーチの左右位置の調整を行い、前記上下位置無調整移動の後の前記右停止位置から前記左停止位置への前記トーチの移動過程において、アーク電圧が所定のアーク長となる設定の電圧範囲に入るように前記トーチの上下位置の調整を行うことを特徴とする開先倣い制御方法を構成する。
また、本発明は請求項２に記載のように、前記トーチの左右位置の調整を、前記上下位置無調整移動の後の前記右停止位置から前記左停止位置への前記トーチの移動過程において、前記トーチの上下位置の調整と共に行うことを特徴とする請求項１に記載の開先倣い制御方法を構成する。
また、本発明は請求項３に記載のように、前記トーチの揺動が前記トーチの左右移動であることを特徴とする請求項１に記載の開先倣い制御方法を構成する。
また、本発明は請求項４に記載のように、溶接電源、トーチを左右に揺動させる揺動ユニット、前記トーチを前記揺動ユニットと共に上下に移動させる上下移動ユニットおよび前記トーチを前記揺動ユニットと共に左右に移動させる左右移動ユニットを用いる非消耗式電極アーク溶接における開先倣い制御とアーク長制御とを共に行う溶接制御装置であって、前記トーチの揺動過程における左停止位置から右停止位置への前記トーチの移動を前記トーチの上下位置調整無しに行う上下位置無調整移動を少なくとも１回行い、前記上下位置無調整移動前の前記左停止位置におけるアーク電圧と前記上下位置無調整移動後の前記右停止位置におけるアーク電圧とを比較することによって前記トーチの左右位置の調整を行う手段と、前記上下位置無調整移動の後の前記右停止位置から前記左停止位置への前記トーチの移動過程において、アーク電圧が所定のアーク長となる設定の電圧範囲に入るように前記トーチの上下位置の調整を行う手段とを備えたことを特徴とする溶接制御装置を構成する。
【０００６】
本発明の非消耗式電極溶接におけるアーク電圧を利用した開先倣い制御方法とアーク長調整方法は、例えば、図３（ａ）に示すように、狭開先内に挿入された電極ブロック９に、傾斜して取り付けられた非消耗電極（例えば、タングステン電極）１０を、電極ブロック９と共に、あらかじめ設定した開先中心からの振り角度θ_Lと、θ_Rで、開先中心に対し左右に揺動させる方法を適用している。
振り角度が、設定の角度θ_L、θ_Rに達すると、電極ブロック９の揺動を、あらかじめ設定した時間内で停止させ、停止時間が終了すれば、その後、逆方向に電極ブロック９の揺動を開始させる方法となっている。また、この一連の動作中には、図４（ｂ）に示すような溶加材３０を加えながら溶接を行っている。
この動作で、非消耗電極１０の先端は左右に移動するが、左停止位置２８ａの位置で、非消耗電極１０の停止中のアーク電圧を、図６（ａ）に示すアーク電圧測定回路により一定時間ごとに測定して平均電圧Ｖ_Lを求める。次の動作の右停止位置２８ｂに移動中は、アーク電圧測定は行わない。右停止位置２８ｂの位置で、非消耗電極１０が停止中のアーク電圧を一定時間ごとに測定して平均電圧Ｖ_Rを求め、Ｖ_LとＶ_Rを比較する。次の動作である非消耗電極１０が右停止位置２８ｂから左停止位置２８ａに移動する際に、一定時間ごとにアーク電圧を測定し、アーク長制御のためのトーチ上下位置調整を行うと同時に、上記Ｖ_LとＶ_Rの比較結果を基にトーチの左右位置調整を行う。本発明の開先倣い制御方法では、非消耗電極１０を揺動させながら上記調整を繰り返して溶接制御を行うものである。
また、図４（ｃ）に示す、トーチ全体を左右に移動させる平行ウィービングについても、揺動時の電極の回転運動をトーチ全体の左右移動に置き換えることにより、上記と同様に本発明の制御を行うことが可能である。
本発明の非消耗式電極溶接におけるアーク電圧を利用した開先倣い制御方法とアーク長調整方法において、図４（ｂ）に示す、狭開先の非消耗式電極アーク溶接の場合は、前層の溶着金属の断面形状は何らかの問題がない限り、液体である溶融プール３１の表面張力によって、ほぼ左右対称のＵ字型となる。また、図４（ｃ）に示す、Ｖ型開先では開先中心部は平坦で、開先両端部が液体である溶融プール３１の表面張力によって盛り上がった形状となる。非消耗式電極溶接では、上述したように、アーク長とアーク電圧が比例するという特性から、左右停止時のアーク長が等しければ、電極ブロック９は狭開先２９ａ、開先２９ｂの中心に位置していることになる。トーチの左右位置調整は、図３（ａ）に示す、設定の揺動角度θ_L、θ_Rの位置で、一定の間隔ごとにアーク電圧を測定して平均電圧を求め、左右停止位置２８ａ、２８ｂの電圧Ｖ_L、Ｖ_Rを比較して、その差が０となるようにトーチ左右位置を調整し、電極ブロック９を狭開先２９ａ、開先２９ｂの中心に位置するように制御する。また、上下位置調整は、非消耗電極１０が移動している間の電圧Ｖmを一定間隔で測定し、常に、あらかじめ適切なアーク長となる設定の電圧範囲内に入るように調整する制御を行っている。しかし、仮に電極ブロック９が開先中心に位置していたとしても、左停止位置２８ａでアーク電圧Ｖ_Lを測定し、右停止位置２８ｂに向かって移動中に、トーチ上下位置調整を行ってしまうと、右停止位置２８ｂでの非消耗電極１０の高さは、左停止位置２８ａでの高さと異なるため、アーク電圧Ｖ_Rは、Ｖ_L≠Ｖ_Rとなり、電極ブロック９が狭開先２９ａ、開先２９ｂの中心に位置しているにもかかわらず、電極ブロック９を左右方向に移動させてしまう。
そのため本発明の開先倣い制御方法では、左停止位置２８ａで電圧Ｖ_Lを測定し、右停止位置２８ｂに向かって移動する際には、トーチの上下位置調整は行わず、右停止位置２８ｂでアーク電圧Ｖ_Rを測定し、反転動作である左停止位置２８ａに向かって移動する際にアーク電圧Ｖmを測定し、適切なアーク長となる設定電圧範囲内に入るようにトーチの上下位置調整を行うと同時に、両端停止時の電圧Ｖ_L、Ｖ_Rの比較結果によるトーチの左右移動調整を行っている。すなわち、トーチの左右停止位置の電圧Ｖ_L、Ｖ_Rを比較する揺動サイクル中は、トーチの上下制御は行わず、その次の反転揺動サイクル中に、トーチの上下位置調整と、左右停止位置の電圧Ｖ_L、Ｖ_Rの比較結果によるトーチの左右移動調整を行うものである。
上記の開先倣い制御を繰り返すことにより、図７（ｂ）に示すように、トーチの左右移動調整とトーチの上下位置調整が共に干渉することなく、精度の良い開先倣い制御とアーク長制御を行うことができる。さらに、図５（ｂ）に示すように、前層溶接の溶着金属が何らかの理由により偏った場合には、先に述べたように、トーチの左右停止時のアーク電圧差による制御を行うため、図に対して、右方向にトーチを移動させることになり、右側の開先壁を完全に溶融させて、次層溶接時には、左右均等に溶融した溶着金属状態とすることができるので、溶接欠陥である融合不良の発生を防止することができる。また、平行ウィービングについても、揺動時の電極の回転運動をトーチ全体の左右運動に置き換えることで、上記と同様に本発明の作用を得ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
〈実施の形態１〉
図１は、本発明の開先倣い制御方法を実施する装置全体の構成の一例を示す模式図。図２は、溶接トーチ駆動部の詳細を示す模式図、図３は、溶接中のアーク電圧の変化と測定電圧の位置を示す説明図、図６（ａ）は、本発明の開先倣い制御方法の一例を示すフローチャート、図６（ｂ）は、アーク電圧測定回路の一例を示す模式図。図７（ａ）は、比較例であり、トーチ左右位置調整電圧Ｖ_L、Ｖ_Rを比較する揺動サイクル中においてトーチ上下制御を行った場合の開先倣い結果を示す図、図７（ｂ）は、本発明の開先倣い制御方法による倣い結果を示す図である。
図１において、１は溶接制御装置、２は溶接電源、３ａは被溶接物であるパイプ、４ａはパイプを回転させるためのターニングローラ、４ｃはパイプ３ａの回転を支持するローラ、５はトーチ駆動部を支持するためのマニプレータ、６はトーチの左右移動ユニット、７はトーチの上下移動ユニット、８はトーチの揺動ユニット、９は電極ブロック、１０は非消耗式電極であるタングステン電極、１１はアーク電流用パワーケーブル、１２はアースケーブルである。
溶接トーチ駆動方法は、図２に示すように、非消耗電極であるタングステン電極１０を、約１５度程度、傾斜させて電極ブロック９に取り付ける。この電極ブロック９は、給電パイプ１３を介して揺動用プーリ１４と揺動ブロック１５に取り付けられている。揺動用プーリ１４は、揺動用モータ１６に直結された揺動用プーリ１７と、揺動位置検出用ロータリーエンコーダ１８に直結された回転位置検出用プーリ１９と、ベルト２７ａ、２７ｂを介して連結されており、精密な回転位置の検出が可能な構造となっている。この機構部はすべて揺動ユニット８に納められており、揺動ユニット８は、ネジ加工を施したサポート２０ａを介してトーチ上下移動ユニット７に固定されている。トーチ上下移動ユニット７は、ネジ加工を施したサポート２０ｂによりトーチ左右移動ユニット６に固定されている。
このサポート２０ａ、２０ｂは、駆動用モータ２１ａ、２１ｂと直結したギヤ２２ａ、２２ｂに噛み合うギヤ２３ａ、２３ｂと直結された送りネジ２４ａ、２４ｂに取り付けられており、モータ２１ａ、２１ｂの回転によって送りネジ２４ａ、２４ｂを回転させ、サポート２０ａ、２０ｂがスライドする構造となっている。さらに、ギヤ２３ａ、２３ｂに噛み合うようにロータリーエンコーダ２５ａ、２５ｂと直結されたギヤ２６ａ、２６ｂが取り付けられており、サポート２０ａ、２０ｂの移動量を精密に制御できる構造となっている。
上記駆動用モータ１６、２１ａ、２１ｂへの電圧は、溶接制御装置１内のモータドライバにより与えられ、ロータリーエンコーダ１８、２５ａ、２５ｂからのパルス信号は、溶接制御装置１内のカウンタＩＣに入力され、ＣＰＵが通信によりパルス数を読みとっている。
【０００８】
〈実施の形態２〉
狭開先の揺動溶接では、上述したように、前層溶接時の溶着金属の断面形状は図４（ｂ）に示すように、開先中心線に対してほぼ左右対称なＵ字型となる。また、電極ブロック９に傾斜させて取り付けられたタングステン電極１０の先端部は、電極ブロック９を左右に揺動させることにより、横方向からみれば左右の直線往復移動を行うことになる。このため、アーク長とアーク電圧は比例するという特性から、アーク電圧は、図３（ｂ）に示すように変化する。本発明の開先倣い制御方法では、図３（ａ）に示すように、タングステン電極１０があらかじめ設定した振り角度θ_Lに達して左側で停止している間中、一定時間ごとに、図６（ｂ）に示す回路により、アーク電圧をローパスフィルタ３４を通して波形整形後、抵抗３５ａ、３５ｂで分圧して、オペアンプ３６で増幅することにより電圧を調整する。次に、回路保護のための絶縁アンプ３７を通して、Ａ／Ｄコンバータ３８でデジタル信号に変換し、Ａ／Ｄ変換された信号をＣＰＵが読み取ることにより、アーク電圧の測定を行っている。これらの回路により、左側停止時の平均電圧Ｖ_Lを求める。非消耗電極であるタングステン電極１０が、図３（ａ）の右側に移動している間は、アーク電圧の測定を行わず、タングステン電極１０が設定の振り角度θ_Rに達するとタングステン電極１０は停止し、タングステン電極１０が停止している間中、上述の方法により、一定時間ごとにアーク電圧を測定し、平均電圧Ｖ_Rを求めてΔＶ_N＝Ｖ_L−Ｖ_Rの計算を行う。その後、タングステン電極１０が図３（ａ）の右側から左側に移動する際に、ΔＶ_N＜０ならばトーチを、あらかじめ設定しておいた量だけ、図３（ａ）の右側に移動させ、ΔＶ_N＝０ならばトーチの移動は行わない。ΔＶ_N＞０ならば、トーチを、あらかじめ設定しておいた量だけ、図３（ａ）の左側に移動させる調整を行うと同時に、タングステン電極１０が移動中のアーク電圧Ｖmを、上述の方法で一定時間ごとに測定して、あらかじめ設定された適切なアーク長となる基準電圧Ｖｃとの差（ΔＶ_A）、ΔＶ_A＝Ｖc−Ｖmを求める。この時、ΔＶ_A＜０ならば、基準とするアーク長よりも実際のアーク長が長くなっていると判断して、トーチを下方向に移動させ、ΔＶ_A＝０ならばトーチの上下移動は行わず、ΔＶ_A＞０ならば、基準とするアーク長よりも実際のアーク長が短くなっていると判断して、トーチを上方向に移動させる制御を行う。この制御を繰り返し行うことで、アーク長制御と開先倣い制御とが互いに干渉することなく、正確なアーク長の調整と、図７（ｂ）に示すような開先線の変化に精度よく追従する開先倣い制御を行うことができる。
【０００９】
〈実施の形態３〉
Ｖ型開先の平行ウィービング溶接においては、実施の形態１で例示した図１および図２に示す装置を使用し、揺動ユニット８による揺動での非消耗電極であるタングステン電極１０の先端の左右往復移動の代わりに、トーチの左右移動ユニット６を使用して、タングステン電極１０と電極ブロック９を左右に平行移動させた。このことにより、上記実施の形態２における電極ブロック９の回転運動である揺動を、左右の平行ウィービングに置き換えることができ、実施の形態２におけるトーチの左右停止電圧の比較結果によるトーチ左右位置調整を、平行ウィービング中心を左右移動させることに置き換えれば、Ｖ型開先の平行ウィービング溶接においても上記実施の形態２と同様の制御を行うことが可能となった。
【００１０】
【発明の効果】
本発明の非消耗式電極溶接におけるアーク電圧を利用した開先倣い制御方法とアーク長調整方法によれば、突き合わせ多層盛り溶接を行う際の開先倣い制御とアーク長調整を、精度よく自動制御することが可能となるので、作業員が溶接アークを監視することなく、無人、無監視化で、自動で非消耗式電極アーク溶接を実施できる効果がある。また、溶着金属が偏ってしまった場合においても、次層の溶接時に、開先壁が十分に溶融していない側へ溶接アークを集中させる制御ができるので、溶接欠陥である融合不良の発生を未然に防止することができ、無人で、融合不良などの溶接欠陥のない高品質の溶接継手を容易に、しかも安価に作製できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態で例示した非消耗式電極溶接におけるアーク電圧を利用した開先倣い制御方法を実施する装置の構成の一例を示す模式図。
【図２】本発明の実施の形態で例示した非消耗式電極溶接におけるアーク電圧を利用した開先倣い制御方法を実施する装置の溶接トーチ駆動部（左右移動ユニット、上下移動ユニット、揺動ユニット等）の詳細を示す模式図。
【図３】本発明の実施の形態で例示した非消耗式電極溶接におけるアーク電圧を利用した開先倣い制御方法を実施する装置の（ａ）開先内でのタングステン電極の軌跡を示す図と（ｂ）タングステン電極の移動と制御の関係を示す図。
【図４】従来の開先倣い溶接方法で（ａ）溶接トーチとターニングローラ上にセットされた被溶接物であるパイプを側面から見た状態を示す図と（ｂ）狭開先における溶着金属の断面形状と開先内でフィラワイヤを送給する揺動溶接を示す図と（ｃ）Ｖ型開先における溶着金属の断面形状と開先内でフィラワイヤを送給する平行ウィービング溶接を示す図。
【図５】従来の開先倣い溶接方法で（ａ）回転不可能な被溶接物に全姿勢溶接が可能な溶接ヘッドと、溶接ヘッド走行用のガイドレールを取り付けた状態を示す模式図と（ｂ）前層の溶着金属が偏った場合を示す模式図。
【図６】本発明の実施の形態で例示した非消耗式電極溶接におけるアーク電圧を利用した開先倣い制御方法の（ａ）フローチャートおよび（ｂ）アーク電圧測定回路を示す図。
【図７】本発明の実施の形態で例示した非消耗式電極溶接におけるアーク電圧を利用した開先倣い制御方法において（ａ）比較例として例示した開先両端停止電圧測定サイクル中にトーチ上下制御を行った際のトーチの倣い結果を示すグラフと（ｂ）本発明の開先倣いる制御方法によるトーチの倣い結果を示すグラフ。
【符号の説明】
１…溶接制御装置
２…溶接電源
３ａ…パイプ
３ｂ…パイプ
３ｃ…パイプ
４ａ…ターニングローラ
４ｂ…ターニングローラ
４ｃ…ローラ
４ｄ…ローラ
５…マニプレーター
６…左右移動ユニット
７…上下移動ユニット
８…揺動ユニット
９…電極ブロック
１０…タングステン電極
１１…パワーケーブル
１２…アースケーブル
１３…給電パイプ
１４…揺動用プーリ
１５…揺動ブロック
１６…揺動用モータ
１７…駆動用プーリ
１８…ロータリーエンコーダ
１９…回転位置検出用プーリ
２０ａ…サポート
２０ｂ…サポート
２１ａ…駆動用モータ
２１ｂ…駆動用モータ
２２ａ…ギヤ
２２ｂ…ギヤ
２３ａ…ギヤ
２３ｂ…ギヤ
２４ａ…送りネジ
２４ｂ…送りネジ
２５ａ…ロータリーエンコーダ
２５ｂ…ロータリーエンコーダ
２６ａ…ギヤ
２６ｂ…ギヤ
２７ａ…ベルト
２７ｂ…ベルト
２８ａ…左停止位置
２８ｂ…右停止位置
２９ａ…狭開先
２９ｂ…開先
３０…溶加材
３１…溶融プール
３２…ガイドレール
３３…溶接ヘッド
３４…ローパスフィルタ
３５ａ…抵抗
３５ｂ…抵抗
３６…オペアンプ
３７…絶縁アンプ
３８…Ａ／Ｄコンバータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to butt welding of pipes and the like, and more particularly to a groove tracking control method using arc voltage in non-consumable electrode arc welding and a welding control apparatus using the groove tracking control method.
[0002]
[Prior art]
In order to perform butt multi-layer welding of pipes etc. using a non-consumable electrode type automatic welding equipment, it is possible to prevent the occurrence of welding defects such as poor fusion of the groove wall due to misalignment of the groove line and torch position, or the groove wall In order to prevent sparks due to contact between the electrode and the electrode, it is necessary to accurately follow the torch to the groove line. Conventionally, this torch position adjustment is performed manually by an operator's visual inspection, detects a groove line using a contact sensor, and moves the torch from side to side based on the detected signal, or uses a camera or the like. There is a method of performing image processing and moving the torch left and right based on the result.
In order to achieve unattended and unsupervised welding, it is necessary to use the above sensors or perform image processing. However, when using a sensor, it is necessary to attach a sensor near the torch. Had to install a CCD camera in the vicinity of the torch. As a result, there is a problem that the welding head portion is large and heavy, and in a portable welding head for all-position welding or the like, it is necessary to detach the welding head from a fixed pipe or the like. growing. In addition, there is a problem in application to a place where the space around the pipe is narrow, and the configuration of the apparatus becomes complicated, and there is a problem in its maintainability.
Therefore, in the non-consumable electrode arc welding method, for example, in known examples such as JP-A-7-185820, JP-A-7-314138, JP-A-7-314139 and JP-A-62-104679, By rotating the non-consumable electrode, integrating the arc voltage for half cycle of arc circular motion over time, and comparing the calculation results, automatic groove tracking control and the arc voltage when the oscillation end is stopped Although the method of correcting the oscillation center by comparing the two is disclosed, as shown in FIG. 4 (a), the rotatable pipes 3a, 3b and the like are set in a rotating device such as the turning rollers 4a and 4b. Then, when performing the downward multi-layer welding while inserting the tungsten electrode 10 into the groove 29a and feeding the filler material 30 shown in FIG. 4B to the molten pool 31, the pipe 3a Since the turning rollers 4a and 4b for rotating the 3b have uneven rotation, the rotational speed changes at each position, and the height of the weld metal does not become constant, and the pipes 3a and 3b rotate. Since it is not fixed to the turning rollers 4a and 4b of the apparatus, there arises a problem that the pipes 3a and 3b move left and right on the turning rollers 4a and 4b.
Further, in all-position multi-layer welding in which the welding head 33 travels on the guide rail 32 attached to the non-rotatable pipe 3b or the like shown in FIG. The molten pool 31 shown in b) is affected by gravity, and the height of the weld metal is not the same at the upper and lower portions of the pipes 3b and 3c. In order not to make the right / left copying, it is necessary to attach the guide rail 32 in parallel with the groove 29a. However, the guide rail 32 is kept at a certain distance from the groove line, and is less than ± 1 mm from the groove line. It is practically impossible to install in parallel with errors. For this reason, torch vertical position control for keeping the arc length constant during welding and torch left-right position control for keeping the torch centered on the groove are necessary. This is inadequate for welding that requires both pre-copied control and arc length control.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In order to achieve unattended and non-monitoring of non-consumable electrode arc welding that performs multi-layered butt welding of pipes etc. while adding filler metal, it is necessary to use a turning roller to prevent the occurrence of welding defects and damage to equipment. In the case of downward welding using the rotating device of the work piece, the difference in the height of the weld metal at each position due to the lateral movement of the pipe on the rotating device or uneven rotation, and it is attached to the surface of the fixed pipe. In the case of all-position welding in which the welding head travels on the specified guide rail, it is necessary to consider the fact that the guide rail mounting position is inaccurate and that there is a difference in the height of the deposited metal due to the effect of gravity. A torch left / right position adjusting mechanism for causing the torch to follow the groove line and a torch vertical position adjusting mechanism for keeping the arc length constant according to the height of the deposited metal are required.
Conventionally, the left and right position adjustment of the torch is performed manually by the operator's visual inspection, the groove line is detected using a contact sensor, and the torch is moved to the left and right based on the detected signal, or a camera or the like is used. There is a method of performing image processing and moving the torch left and right based on the result. Also, the adjustment of the vertical position of the torch in non-consumable electrode welding is performed by measuring the arc voltage during welding using the characteristic that the arc length is proportional to the arc voltage and comparing it with the reference set voltage value. There are a method of keeping the arc length constant by moving the torch up and down, a method using a contact sensor, and a method using image processing using a camera.
However, when a sensor is used, it is necessary to attach a sensor such as a limit switch in the vicinity of the torch, and in the case of image processing, it is also necessary to attach a CCD camera or the like in the vicinity of the torch. For this reason, there is a problem that the welding head becomes larger and heavier. In portable welding heads for welding in all positions, the burden on the operator when the welding head is detached is increased, and the space around the pipe is narrow. There is a problem that it is difficult to apply to various parts. Furthermore, since the configuration of the welding apparatus becomes complicated, there is a problem in its maintainability.
[0004]
The purpose of the present invention is to perform butt multi-layer welding of pipes and the like while adding a filler material unattended, without monitoring, and to obtain a welded joint without welding defects, without adding accessories such as sensors, Groove tracking control method using arc voltage and non-consumable electrode arc welding in which arc length can be adjusted with high accuracy at the same time as making the welding torch follow the groove line with high accuracy and a welding control apparatus using the same Is to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object of the present invention, the present invention is configured as described in the claims. That is,
The present invention provides a welding power source, a welding control device , a swing unit that swings the torch left and right, a vertical movement unit that moves the torch up and down together with the swing unit, and the torch as described in claim 1. A groove tracking control method for performing both groove tracking control and arc length control in non-consumable electrode arc welding using a left-right moving unit that moves left and right together with a swinging unit , wherein the left stop in the swinging process of the torch Move the torch from the position to the right stop position without adjusting the vertical position of the torch Perform at least one vertical position unadjusted movement, and the arc voltage at the left stop position before the vertical position unadjusted movement and the vertical position to adjust the lateral position of the torch by comparing the arc voltage at a position the right stop position after unregulated movement, the vertical In the moving process of said torch from the right stop position to the left stop position after the置無adjusting movement, the adjustment of the vertical position of said torch as the arc voltage falls to a voltage range of the set consisting of a predetermined arc length A groove scanning control method is characterized in that it is performed .
Further, according to a second aspect of the present invention , in the process of moving the torch from the right stop position to the left stop position after the vertical position non-adjustment movement, The groove tracing control method according to claim 1, wherein the groove tracing control method is performed together with an adjustment of a vertical position of the torch .
Further, according to the present invention, as described in claim 3, the groove tracing control method according to claim 1 , wherein the swinging of the torch is a lateral movement of the torch.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a welding power source, a swing unit for swinging the torch left and right, a vertical movement unit for moving the torch up and down together with the swing unit, and the swing of the torch. A welding control device that performs both groove tracking control and arc length control in non-consumable electrode arc welding using a left-right moving unit that moves left and right together with the unit, and stops right from a left stop position in the swinging process of the torch. The vertical movement without adjusting the vertical position of the torch is adjusted at least once, and the arc voltage at the left stop position before the vertical movement without adjustment and the vertical movement without adjustment are adjusted. Means for adjusting the left-right position of the torch by comparing the arc voltage at the subsequent right stop position; Means for adjusting the vertical position of the torch so that the arc voltage falls within a set voltage range in which the arc voltage becomes a predetermined arc length in the process of moving the torch from the right stop position to the left stop position after the adjustment movement. constituting the welding control apparatus characterized by comprising and.
[0006]
The groove tracking control method and the arc length adjustment method using the arc voltage in the non-consumable electrode welding of the present invention are, for example, applied to the electrode block 9 inserted in the narrow groove as shown in FIG. The non-consumable electrode (for example, tungsten electrode) 10 mounted at an angle is swung to the left and right with respect to the groove center at the swing angles θ _L and θ _R from the groove center set in advance together with the electrode block 9. The method of moving is applied.
When the swing angle reaches the set angles θ _L and θ _R , the swing of the electrode block 9 is stopped within a preset time, and after the stop time is over, the swing of the electrode block 9 is thereafter reversed. It is a way to start moving. Further, during this series of operations, welding is performed while adding the filler material 30 as shown in FIG.
With this operation, the tip of the non-consumable electrode 10 moves to the left and right, but at the position of the left stop position 28a, the arc voltage during the stop of the non-consumable electrode 10 is made constant by the arc voltage measuring circuit shown in FIG. The average voltage _VL is obtained by measuring every hour. The arc voltage is not measured while moving to the right stop position 28b of the next operation. In the position of the right stop position 28b, to determine the average voltage V _R non-consumable electrode 10 by measuring the arc voltage during stop at regular intervals, comparing the V _L and V _R. When the non-consumable electrode 10 as the next operation moves from the right stop position 28b to the left stop position 28a, the arc voltage is measured at regular intervals, and at the same time the torch vertical position adjustment for arc length control is performed. The left / right position adjustment of the torch is performed based on the comparison result between V _L and V _R. In the groove tracking control method of the present invention, welding control is performed by repeating the above adjustment while swinging the non-consumable electrode 10.
In addition, for the parallel weaving shown in FIG. 4 (c) that moves the entire torch to the left and right, the control of the present invention can be controlled in the same manner as described above by replacing the rotational movement of the electrode during swinging with the left and right movement of the entire torch. Is possible.
In the groove tracking control method and arc length adjustment method using arc voltage in the non-consumable electrode welding of the present invention, in the case of the narrow groove non-consumable electrode arc welding shown in FIG. As long as there is no problem, the cross-sectional shape of the deposited metal becomes a substantially U-shaped symmetrical due to the surface tension of the molten pool 31 that is a liquid. Further, in the V-shaped groove shown in FIG. 4 (c), the groove center portion is flat and the groove both ends are raised by the surface tension of the molten pool 31 which is a liquid. In the non-consumable electrode welding, as described above, from the characteristic that the arc length and the arc voltage are proportional, the electrode block 9 is positioned at the center of the narrow groove 29a and the groove 29b if the arc length at the left and right stop is equal. Will be. The left and right positions of the torch are adjusted by measuring the arc voltage at regular intervals at the set swing angles θ _L and θ _R shown in FIG. The voltages V _L and V _R of 28b are compared, and the left and right positions of the torch are adjusted so that the difference becomes 0, and the electrode block 9 is controlled to be positioned at the center of the narrow groove 29a and the groove 29b. In addition, the vertical position adjustment is performed by controlling the voltage Vm while the non-consumable electrode 10 is moving at regular intervals, and adjusting the voltage so that it always falls within a set voltage range that is set to an appropriate arc length in advance. ing. However, even if the electrode block 9 is located at the groove center, the arc voltage _VL is measured at the left stop position 28a, and the torch vertical position adjustment is performed while moving toward the right stop position 28b. Since the height of the non-consumable electrode 10 at the right stop position 28b is different from the height at the left stop position 28a, the arc voltage V _R becomes V _L ≠ V _R , and the electrode block 9 has a narrow groove 29a, In spite of being located at the center of the groove 29b, the electrode block 9 is moved in the left-right direction.
Therefore, in the groove tracking control method of the present invention, the voltage _VL is measured at the left stop position 28a, and when moving toward the right stop position 28b, the vertical position adjustment of the torch is not performed, but at the right stop position 28b. the arc voltage V _R is measured, the arc voltage Vm is measured as it moves toward the left stop position 28a is an inverting operation, the vertical position adjustment of the torch to be within the set voltage range of a suitable arc length At the same time, the left and right movement adjustment of the torch is performed based on the comparison result of the voltages V _L and V _R when both ends are stopped. That is, during the swing cycle in which the voltages V _L and V _R at the left and right stop positions of the torch are compared, the up and down control of the torch is not performed, and during the next reverse swing cycle, the vertical position of the torch is adjusted and the left and right stops. The left-right movement adjustment of the torch is performed based on the comparison result of the position voltages V _L and V _R.
By repeating the groove scanning control described above, as shown in FIG. 7B, the horizontal movement adjustment of the torch and the vertical position adjustment of the torch do not interfere with each other, and accurate groove scanning control and arc length control are performed. It can be performed. Furthermore, as shown in FIG. 5 (b), when the weld metal of the front layer welding is biased for some reason, as described above, in order to perform control by the arc voltage difference when the torch is stopped left and right, With respect to the figure, the torch is moved in the right direction, and the right groove wall is completely melted. It is possible to prevent the occurrence of poor fusion. Also, with respect to parallel weaving, the effect of the present invention can be obtained in the same manner as described above by replacing the rotational movement of the electrode during swinging with the left-right movement of the entire torch.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the overall configuration of an apparatus that implements the groove copying control method of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing details of the welding torch drive unit, FIG. 3 is an explanatory diagram showing a change in arc voltage during welding and a position of a measurement voltage, and FIG. 6A is a groove tracking control according to the present invention. The flowchart which shows an example of a method, FIG.6 (b) is a schematic diagram which shows an example of an arc voltage measurement circuit. FIG. 7A is a comparative example, and is a diagram showing a groove copying result when the torch up-and-down control is performed during the swing cycle in which the torch left-right position adjustment voltages V _L and V _R are compared. () Is a figure which shows the copying result by the groove scanning control method of this invention.
In FIG. 1, 1 is a welding control device, 2 is a welding power source, 3a is a pipe to be welded, 4a is a turning roller for rotating the pipe, 4c is a roller for supporting the rotation of the pipe 3a, and 5 is a torch drive. A manipulator for supporting the part, 6 is a left-right moving unit of the torch, 7 is a vertical moving unit of the torch, 8 is a swinging unit of the torch, 9 is an electrode block, 10 is a tungsten electrode which is a non-consumable electrode, 11 is An arc current power cable 12 is an earth cable.
In the welding torch driving method, as shown in FIG. 2, the tungsten electrode 10 that is a non-consumable electrode is attached to the electrode block 9 by being inclined by about 15 degrees. The electrode block 9 is attached to a swing pulley 14 and a swing block 15 via a power supply pipe 13. The swing pulley 14 is connected via a belt 27a and 27b to a swing pulley 17 directly connected to a swing motor 16, a rotational position detection pulley 19 directly connected to a swing position detecting rotary encoder 18. It has a structure that can detect the precise rotational position. All the mechanical portions are housed in the swing unit 8, and the swing unit 8 is fixed to the torch vertical movement unit 7 via a support 20 a that is threaded. The torch up-and-down moving unit 7 is fixed to the torch left-right moving unit 6 by a support 20b that is threaded.
The supports 20a and 20b are attached to feed screws 24a and 24b directly connected to gears 23a and 23b meshing with the gears 22a and 22b directly connected to the drive motors 21a and 21b, and the feed screws are rotated by the rotation of the motors 21a and 21b. The support 20a, 20b slides by rotating the 24a, 24b. Furthermore, gears 26a and 26b directly connected to the rotary encoders 25a and 25b are attached so as to mesh with the gears 23a and 23b, and the movement amount of the supports 20a and 20b can be precisely controlled.
The voltages to the drive motors 16, 21 a, 21 b are given by the motor driver in the welding control device 1, and the pulse signals from the rotary encoders 18, 25 a, 25 b are input to the counter IC in the welding control device 1. The CPU reads the number of pulses by communication.
[0008]
<Embodiment 2>
In the narrow groove swing welding, as described above, the cross-sectional shape of the deposited metal at the time of the front layer welding is a U-shape that is substantially symmetrical with respect to the groove center line as shown in FIG. Become. Further, the tip end portion of the tungsten electrode 10 attached to the electrode block 9 in an inclined manner causes the electrode block 9 to swing left and right, thereby performing a linear reciprocal movement left and right as viewed from the side. For this reason, the arc voltage changes as shown in FIG. 3B because the arc length and the arc voltage are proportional to each other. In the groove tracking control method of the present invention, as shown in FIG. 3A, while the tungsten electrode 10 reaches the preset swing angle θ _L and stops on the left side, as shown in FIG. After the waveform of the arc voltage is shaped through the low-pass filter 34 by the circuit shown in (b), the voltage is adjusted by dividing the voltage by the resistors 35 a and 35 b and amplifying the voltage by the operational amplifier 36. Next, the voltage is converted into a digital signal by the A / D converter 38 through the insulation amplifier 37 for circuit protection, and the A / D converted signal is read by the CPU to measure the arc voltage. By these circuits, the average voltage V _L when the left side is stopped is obtained. While the tungsten electrode 10 which is a non-consumable electrode is moved to the right side of FIG. 3A, the arc voltage is not measured, and when the tungsten electrode 10 reaches the set swing angle θ _R , the tungsten electrode 10 While the tungsten electrode 10 is stopped, the arc voltage is measured at regular intervals by the above-described method, and the average voltage V _R is obtained to calculate ΔV _N = V _L −V _R. Thereafter, when the tungsten electrode 10 moves from the right side to the left side in FIG. 3A, if ΔV _N <0, the torch is moved to the right side in FIG. If ΔV _N = 0, the torch is not moved. If ΔV _N > 0, an adjustment is made to move the torch to the left in FIG. 3A by a preset amount, and at the same time, the arc voltage Vm during which the tungsten electrode 10 is moving is converted to the above-described method. To obtain a difference (ΔV _A ), ΔV _A = Vc−Vm, from a reference voltage Vc having an appropriate arc length set in advance. At this time, if ΔV _A <0, it is determined that the actual arc length is longer than the reference arc length, and the torch is moved downward. If ΔV _A = 0, the torch is moved up and down. Without ΔV _A > 0, it is determined that the actual arc length is shorter than the reference arc length, and control is performed to move the torch upward. By repeating this control, the arc length control and the groove tracking control do not interfere with each other, and the accurate arc length adjustment and the change in the groove line as shown in FIG. 7B are accurately followed. Groove scanning control can be performed.
[0009]
<Embodiment 3>
In the parallel weaving welding of the V-shaped groove, the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 illustrated in the first embodiment is used, and the tip of the tungsten electrode 10 which is a non-consumable electrode when swinging by the swinging unit 8 is used. Instead of reciprocating left and right, the tungsten electrode 10 and the electrode block 9 were translated from side to side using the left and right moving unit 6 of the torch. As a result, the swing which is the rotational motion of the electrode block 9 in the second embodiment can be replaced with the left and right parallel weaving, and the torch left and right position adjustment based on the comparison result of the left and right stop voltages of the torch in the second embodiment Is replaced by moving the center of the parallel weaving left and right, it is possible to perform the same control as in the second embodiment also in the parallel weaving welding of the V-shaped groove.
[0010]
【The invention's effect】
According to the groove tracking control method and arc length adjustment method using arc voltage in non-consumable electrode welding according to the present invention, groove tracking control and arc length adjustment when performing butt multi-layer welding are automatically and accurately controlled. Therefore, there is an effect that non-consumable electrode arc welding can be automatically performed without an unattended monitoring without an operator monitoring the welding arc. In addition, even when the weld metal is biased, the welding arc can be controlled to concentrate on the side where the groove wall is not sufficiently melted when the next layer is welded. This is advantageous in that it is possible to prevent high-quality welded joints that are unmanned and free from welding defects such as poor fusion, and that can be produced easily and inexpensively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an apparatus that implements a groove tracking control method using an arc voltage in non-consumable electrode welding exemplified in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a welding torch drive unit (left / right moving unit, up / down moving unit, swing unit) of an apparatus for executing a groove tracking control method using arc voltage in non-consumable electrode welding exemplified in the embodiment of the present invention; And the like).
FIG. 3A is a diagram showing a locus of a tungsten electrode in a groove of an apparatus for performing a groove tracking control method using an arc voltage in non-consumable electrode welding exemplified in the embodiment of the present invention; (B) The figure which shows the relationship between the movement of a tungsten electrode, and control.
FIGS. 4A and 4B are views showing a state where a pipe, which is an object to be welded set on a welding torch and a turning roller, is viewed from the side in a conventional groove copy welding method, and FIG. 4B is a weld metal in a narrow groove. The figure which shows the swing welding which feeds a filler wire in a groove shape and groove | channel, and (c) The cross-sectional shape of the welding metal in a V-shaped groove | channel, and the figure which shows the parallel weaving welding which feeds a filler wire in a groove | channel.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which (a) a welding head capable of performing all-position welding on a non-rotatable workpiece and a guide rail for traveling the welding head are attached by a conventional groove copy welding method; b) The schematic diagram which shows the case where the welding metal of a front layer is biased.
FIGS. 6A and 6B are a diagram illustrating a groove tracking control method using an arc voltage in non-consumable electrode welding exemplified in the embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a diagram illustrating an arc voltage measurement circuit.
7A and 7B illustrate a groove tracking control method using arc voltage in non-consumable electrode welding exemplified in the embodiment of the present invention. FIG. 7A illustrates torch up / down control during a groove both-end stop voltage measurement cycle exemplified as a comparative example. The graph which shows the copying result of the torch at the time of performing and (b) The graph which shows the copying result of the torch by the groove copy control method of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Welding control apparatus 2 ... Welding power supply 3a ... Pipe 3b ... Pipe 3c ... Pipe 4a ... Turning roller 4b ... Turning roller 4c ... Roller 4d ... Roller 5 ... Manipulator 6 ... Left-right movement unit 7 ... Vertical movement unit 8 ... Swing unit DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Electrode block 10 ... Tungsten electrode 11 ... Power cable 12 ... Grounding cable 13 ... Feeding pipe 14 ... Swing pulley 15 ... Swing block 16 ... Swing motor 17 ... Drive pulley 18 ... Rotary encoder 19 ... For rotation position detection Pulley 20a ... support 20b ... support 21a ... drive motor 21b ... drive motor 22a ... gear 22b ... gear 23a ... gear 23b ... gear 24a ... feed screw 24b ... feed screw 25a ... rotary encoder 25b ... rotary encoder 26a ... gear 26b ... Gear 27a ... Be 27b ... Belt 28a ... Left stop position 28b ... Right stop position 29a ... Narrow groove 29b ... Groove 30 ... Filler material 31 ... Molten pool 32 ... Guide rail 33 ... Welding head 34 ... Low pass filter 35a ... Resistance 35b ... Resistance 36 ... Operational amplifier 37 ... Insulation amplifier 38 ... A / D converter

Claims

溶接電源、溶接制御装置、トーチを左右に揺動させる揺動ユニット、前記トーチを前記揺動ユニットと共に上下に移動させる上下移動ユニットおよび前記トーチを前記揺動ユニットと共に左右に移動させる左右移動ユニットを用いる非消耗式電極アーク溶接における開先倣い制御とアーク長制御とを共に行う開先倣い制御方法であって、
前記トーチの揺動過程における左停止位置から右停止位置への前記トーチの移動を前記トーチの上下位置調整無しに行う上下位置無調整移動を少なくとも１回行い、前記上下位置無調整移動前の前記左停止位置におけるアーク電圧と前記上下位置無調整移動後の前記右停止位置におけるアーク電圧とを比較することによって前記トーチの左右位置の調整を行い、
前記上下位置無調整移動の後の前記右停止位置から前記左停止位置への前記トーチの移動過程において、アーク電圧が所定のアーク長となる設定の電圧範囲に入るように前記トーチの上下位置の調整を行うことを特徴とする開先倣い制御方法。A welding power source, a welding control device , a swing unit that swings the torch left and right, a vertical movement unit that moves the torch up and down together with the swing unit, and a left and right movement unit that moves the torch left and right together with the swing unit A groove profile control method for performing both groove profile control and arc length control in non-consumable electrode arc welding to be used ,
In the swinging process of the torch, the torch is moved from the left stop position to the right stop position without adjusting the vertical position of the torch at least once. By adjusting the left and right position of the torch by comparing the arc voltage at the left stop position and the arc voltage at the right stop position after the vertical position unadjusted movement ,
In the process of moving the torch from the right stop position to the left stop position after the vertical position non-adjustment movement, the vertical position of the torch is set so that the arc voltage falls within a set voltage range in which a predetermined arc length is obtained . groove tracking controlling method characterized by the TURMERIC line adjustments.

前記トーチの左右位置の調整を、前記上下位置無調整移動の後の前記右停止位置から前記左停止位置への前記トーチの移動過程において、前記トーチの上下位置の調整と共に行うことを特徴とする請求項１に記載の開先倣い制御方法。 The adjustment of the left and right position of the torch is performed together with the adjustment of the vertical position of the torch in the process of moving the torch from the right stop position to the left stop position after the non-adjustment movement of the vertical position. The groove copying control method according to claim 1 .

前記トーチの揺動が前記トーチの左右移動であることを特徴とする請求項１に記載の開先倣い制御方法。 2. The groove tracking control method according to claim 1, wherein the swinging of the torch is a left-right movement of the torch .

溶接電源、トーチを左右に揺動させる揺動ユニット、前記トーチを前記揺動ユニットと共に上下に移動させる上下移動ユニットおよび前記トーチを前記揺動ユニットと共に左右に移動させる左右移動ユニットを用いる非消耗式電極アーク溶接における開先倣い制御とアーク長制御とを共に行う溶接制御装置であって、
前記トーチの揺動過程における左停止位置から右停止位置への前記トーチの移動を前記トーチの上下位置調整無しに行う上下位置無調整移動を少なくとも１回行い、前記上下位置無調整移動前の前記左停止位置におけるアーク電圧と前記上下位置無調整移動後の前記右停止位置におけるアーク電圧とを比較することによって前記トーチの左右位置の調整を行う手段と、
前記上下位置無調整移動の後の前記右停止位置から前記左停止位置への前記トーチの移動過程において、アーク電圧が所定のアーク長となる設定の電圧範囲に入るように前記トーチの上下位置の調整を行う手段とを備えたことを特徴とする溶接制御装置。 Non-consumable type using a welding power source, a swing unit that swings the torch left and right, a vertical movement unit that moves the torch up and down together with the swing unit, and a left and right movement unit that moves the torch left and right together with the swing unit A welding control device that performs both groove tracking control and arc length control in electrode arc welding ,
In the swinging process of the torch, the torch is moved from the left stop position to the right stop position without adjusting the vertical position of the torch at least once. Means for adjusting the left and right position of the torch by comparing the arc voltage at the left stop position and the arc voltage at the right stop position after the vertical position unadjusted movement;
In the process of moving the torch from the right stop position to the left stop position after the vertical position non-adjustment movement, the vertical position of the torch is set so that the arc voltage falls within a set voltage range in which a predetermined arc length is obtained. And a means for performing adjustment .