JP4864232B2 - Consumable two-electrode arc welding end method, welding end control method, and welding robot - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消耗電極アーク溶接において、１トーチ内で２本の消耗電極（以下、ワイヤという）を送給して溶接するアーク溶接の終了方法の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種溶接構造物の建造において、薄板高速溶接又は厚板高溶着溶接を行うことによって作業能率の向上を図っているが、さらに向上させるために、図２に示すように、１本のトーチから２本のワイヤを送給する２電極１トーチ方式の消耗電極アーク溶接方法が採用されている。同図において、先行チップ１及び後行チップ２と被溶接物８との間に図示しない溶接用電源から電力を供給し、先行チップ１及び後行チップ２からそれぞれ送給される先行ワイヤ先端３ａ及び後行ワイヤ先端４ａからアーク５及び６がそれぞれ発生している。ノズル１０は先行チップ１及び後行チップ２を囲繞して、ノズル１０の内部にシールドガス１１を供給する。
【０００３】
図２において、先行ワイヤ３から発生しているアーク５によって形成される溶融池７の溶融金属が表面張力によって後方へ流れていこうとするが、後行ワイヤ４から発生しているアーク力がこの後方へ流れようとする溶融金属を先行ワイヤ３から発生するアーク５の直下へ押し戻して、各溶接位置における溶融金属量を均一にしている。
【０００４】
図３は前述した２電極１トーチ方式の溶接ロボットの一般的な構成を示す図である。同図において、先行チップ１及び後行チップ２を有する溶接トーチ１４がマニピュレータ２１の先端に取付けられ、先行チップ１に供給する先行ワイヤ溶接用電源装置２３及び後行チップ２に供給する後行ワイヤ溶接用電源装置２４が先行チップ１及び後行チップ２と被溶接物８との間にそれぞれ溶接用電力を供給する。先行ワイヤ送給装置２５及び後行ワイヤ送給装置２６が先行チップ１及び後行チップ２にそれぞれワイヤを送給する。ロボット制御装置２７がマニピュレータ２１及び先行ワイヤ溶接用電源装置２３及び後行ワイヤ溶接用電源装置２４を制御する。
尚、溶接方向を変更すると先行と後行とが入れ代わるので、先行チップ１、先行ワイヤ３、先行ワイヤ送給装置２５及び先行ワイヤ溶接用電源装置２３と後行チップ２、後行ワイヤ４、後行ワイヤ送給装置２６及び後行ワイヤ溶接用電源装置２４との各符号の説明の先行及び後行とが入れ代わる。
【０００５】
［従来技術１］
従来から提案されている２電極１トーチ方式の溶接ロボットを使用した溶接終了方法（以下、従来技術１という）を、図４及び図５を参照して説明する。説明を簡略化するために、先行ワイヤ３及び後行ワイヤ４を送給する場合とする。図４は、従来技術１の２電極１トーチ方式の消耗電極アーク溶接の終了方法を説明する図であり、図５は図４に続く従来技術１の２電極１トーチ方式の消耗電極アーク溶接の終了方法を説明する図である。
【０００６】
図４（Ａ）は２電極１トーチ方式の消耗電極アーク溶接中の状態である。同図において、ノズル１０から先行ワイヤ３及び後行ワイヤ４が突出し、図３に示した先行ワイヤ溶接用電源装置２３及び後行ワイヤ溶接用電源装置２４から先行ワイヤ３及び後行ワイヤ４と被溶接物８との間にそれぞれ電力が供給されて、先行ワイヤ先端３ａ及び後行ワイヤ先端４ａからアーク５及び６がそれぞれ発生し、溶接ビード９が形成されている。
【０００７】
そして、図４（Ｂ）に示すように、先行ワイヤ３が形成する溶接ビードの終端部である溶接終了位置Ｐ２に先行ワイヤ先端３ａが達したときに、図３に示すロボット制御装置２７が、先行ワイヤ先端３ａが溶接終了位置Ｐ２に到達したことを判別して、先行ワイヤ溶接用電源装置２３及び後行ワイヤ溶接用電源装置２４にクレータ処理指令信号を出力する。
【０００８】
ここで、クレータ処理を説明する。溶接ビード終端部においては、アーク直下の溶融池にアーク力によって窪んだ部分、いわゆるクレータが生じる。このクレータには、割れ、収縮孔等の欠陥が生じ易い。これを防止するために、クレータを小さくしたり無くす操作をクレータ処理という。一般的に溶接ビード終端部で溶接電流を連続的又は段階的に下げたり、溶接電流を断続するなどの方法が用いられる。
なお、上記の従来技術のクレータ処理を本発明において、第２クレータ処理とする。
【０００９】
その後、クレータ処理を終了したときに、図３に示すロボット制御装置２７が、先行ワイヤ溶接用電源装置２３及び後行ワイヤ溶接用電源装置２４に溶接終了指令信号を入力して、図４（Ｃ）に示すように、溶接を終了する。
【００１０】
図５は、従来技術１の２電極１トーチ方式の消耗電極アーク溶接の終了方法による溶接ビード終端部の外観を示す図である。同図に示すように、先行ワイヤ３と後行ワイヤ４との両方がクレータ処理を行うために、クレータ処理跡１５、１６が２箇所生じる。したがって、溶接ビード外観が不良になるだけでなく、２つのクレータ処理跡の間に窪み１５ａが生じて、溶接継手強度が弱くなる。また、高速溶接を行うときには、クレータ処理を行う手前の窪んだ溶融池がクレータ処理されずに凝固し溶融池跡１３となるために、割れ、収縮孔等の欠陥が生じ易い。
【００１１】
［従来技術２］
上記の不具合を解決するために特開２００１−１１３３７３「タンデムアーク溶接の制御方法」（以下、従来技術２という）が提案されている。
図６は、従来技術２のタンデムアーク溶接を行うための装置を示す図である。同図において、先行チップ４１及び後行チップ４２と被溶接物４３との間に先行ワイヤ溶接用電源装置４４及び後行ワイヤ溶接用電源装置４５が電力をそれぞれ供給する。先行ワイヤ送給装置４６及び後行ワイヤ送給装置４７が先行チップ４１及び後行チップ４２に先行ワイヤ４８及び後行ワイヤ４９をそれぞれ供給してアーク５０及びアーク５１を発生している。アーク５０及びアーク５１によって溶融池５２が形成され、その後方に溶接ビード５３が形成される。溶接制御装置５４が溶接ロボット５５の動作制御と先行ワイヤ溶接用電源装置４４及び後行ワイヤ溶接用電源装置４５の出力制御とを行う。
【００１２】
図７は、従来技術２の溶接終了時の制御方法を説明するタイムチャートであり、同図（Ａ）は先行ワイヤ通電電流の時間の経過ｔを示し、同図（Ｂ）は先行ワイヤ印加電圧の時間の経過ｔを示し、同図（Ｃ）は先行チップ４１及び後行チップ４２の移動速度の時間の経過ｔを示し、同図（Ｄ）は後行ワイヤ通電電流の時間の経過ｔを示し、同図（Ｅ）は後行ワイヤ印加電圧の時間の経過ｔを示す。
【００１３】
図７に示す時刻ｔ１において、先行チップ４１が溶接終了位置Ｐ２に達した時、同図（Ａ）に示すように、先行ワイヤ４８の通電電流をＩ１からＩ２に減少させ、また、同図（Ｂ）に示すように、先行ワイヤ４８の印加電圧をＥ１からＥ２に減少させる。
その後、待ち時間Ｔｄ１経過後に先行ワイヤ４８のアークを停止して溶融池を縮小させる。
【００１４】
同図の時刻ｔ２において、後行チップ４２が溶接終了位置Ｐ２に達した時、同図（Ｃ）に示すように、先行チップ４１及び後行チップ４２の移動を停止する。そして、同図（Ｄ）に示すように、後行ワイヤ４９の通電電流をＩ３からＩ４に減少させ、また、同図（Ｅ）に示すように、後行ワイヤ４２の印加電圧をＥ３からＥ４に減少させる。
その後、待ち時間Ｔｄ２経過後に後行ワイヤ４９のアークを停止する。
【００１５】
上記のアークを停止する前に減少させた通電電流Ｉ２及びＩ４は、通常の溶接電流Ｉ１及びＩ２のそれぞれ半分程度が適切である。また、アークを停止する前に減少させた印加電圧Ｅ２及びＥ４は、減少させた通電電流Ｉ２及びＩ４に適した値にそれぞれ設定すれば良い。
【００１６】
このように溶接終了時に先行ワイヤ４８及び後行ワイヤ４９に通電する電流及び印加する電圧を減少させ、待ち時間後に停止させることによって、溶融金属の飛散防止、溶融池の安定凝固が図れるばかりでなく、凹凸やピットや割れなど溶接欠陥のない良好な溶接終了部を得ることができることが開示されているが、下記に示すような課題を有している。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術２においては、図７に示すように、先行ワイヤ４８に通電する電流及び電圧を減少させた後に、後行ワイヤ４９のみによって溶接を行っている。この時の溶接速度は、同図（Ｃ）に示すように、高速溶接を行う速度である。したがって、先行ワイヤ４８に通電する電流及び電圧を減少させた後、後行ワイヤ４９のアークのみで溶接を行うには先行チップ４１及び後行チップ４２の移動速度が早過ぎるために、溶接ビード幅が減少したり、溶け込み不足が発生したり、ハンピングビードが生じたりする場合があり、溶接終了位置付近の溶接ビードが均一で美麗な外観を得ることができない。
また、溶接速度が２［ｍ／分］を超える高速溶接では、均一な溶接ビードを得るためには、先行ワイヤ４８に通電する電流と後行ワイヤ４９に通電する電流との比が２対１程度である。したがって、高速溶接の速度を維持したままで先行ワイヤ４８に通電する電流を減少して停止させると、先行ワイヤ４８と後行ワイヤ４９とに通電する電流比が適切比率でなくなり、高速溶接を行うには後行ワイヤ４９のアーク力が過大になり、このアーク力が溶融池を吹き飛ばして溶接ビードが不均一になり、溶接欠陥が発生する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
出願時の請求項１に記載の発明は、図８及び図９に示す実施例１の後行ワイヤ４が第１及び第２クレータ処理を行う場合の発明であって、１トーチ内で２本のワイヤを送給して溶接する消耗２電極アーク溶接終了方法において、溶接終了位置Ｐ２で先行ワイヤ３の送給及び通電を停止して、溶接トーチを溶接方向に通常の溶接速度よりも遅い速度で第１クレータ処理距離Ｄ１だけ移動させながら後行ワイヤ４が第１クレータ処理を行い、次に溶接トーチの移動を停止して後行ワイヤが第２クレータ処理を行う消耗２電極アーク溶接終了方法である。
【００１９】
出願時の請求項２に記載の発明は、出願時の請求項１に記載の第１クレータ処理距離Ｄ１が「標準突出し長さのワイヤ先端間距離」Ｌ２である消耗２電極アーク溶接終了方法である。
【００２０】
出願時の請求項３に記載の発明は、出願時の請求項１に記載の第１クレータ処理距離Ｄ１を第１クレータ処理移動速度及び第１クレータ処理移動時間から算出する消耗２電極アーク溶接終了方法である。
【００２１】
出願時の請求項４に記載の発明は、図１０に示す実施例２の溶接終了位置Ｐ２で先行ワイヤ３の送給及び通電を停止して、後行ワイヤ４が第１及び第２クレータ処理を行う溶接終了方法であって、
１トーチ内で２本のワイヤを送給して溶接する消耗２電極アーク溶接終了方法において、
先行チップ１が溶接終了位置Ｐ２に到達したときに先行ワイヤ３の送給及び通電を停止すると共に、溶接トーチを溶接方向に移動させながら通常の溶接速度よりも遅い第１クレータ処理速度で第１クレータ処理電流値及び第１クレータ処理電圧値で後行ワイヤ４が第１クレータ処理をし、
次に、後行ワイヤ４が第２クレータ処理位置Ｐ４に達したときに溶接トーチを停止し、第２クレータ処理電流値及び第２クレータ処理電圧値によって、第２クレータ処理を開始すると共に予め定めた第２クレータ処理時間の計測を開始し、第２クレータ処理時間の計測を満了したときに第２クレータ処理を終了する消耗２電極アーク溶接終了方法である。
【００２２】
出願時の請求項５に記載の発明は、出願時の請求項４に記載の発明にアンチスチック処理及び溶着解除処理を加えた発明であって、実施例２の図１０及び図１５に示すように、先行ワイヤ３の送給及び通電を停止して、後行ワイヤ４が第１及び第２クレータ処理を行う溶接終了制御方法であって、
１トーチ内で２本のワイヤを送給して溶接する消耗２電極アーク溶接終了制御方法において、
先行ワイヤ３が溶接終了位置Ｐ２に到達したとき、即ち、後行ワイヤ４が第１クレータ処理開始位置Ｐ３に達したときに、先行ワイヤの溶接終了を指令する「第１クレータ処理開始位置溶接トーチ移動ステップ」（ステップＳＴ９に相当）と、
後行ワイヤが通常の溶接速度よりも遅い第１クレータ処理速度で第１クレータ処理するための指令をする「第１クレータ処理指令ステップ」（ステップＳＴ１０に相当）と、
先行ワイヤ溶接終了処理指令が入力されたときに、先行ワイヤ３のアンチスチック処理及び溶着解除処理を行い、アンチスチック処理及び溶着解除処理を終了した後、先行ワイヤ３の溶着無しと判別したときに、先行ワイヤ溶接終了を処理する「先行ワイヤ溶接終了処理ステップ」（ステップＳＴ１１に相当）と、
上記第１クレータ処理を指令したときに、予め定めた第１クレータ処理電流値及び第１クレータ処理電圧値を出力する「第１クレータ処理ステップ」（ステップＳＴ１２に相当）と、
後行チップ２が第２クレータ処理位置Ｐ４に達したときに溶接トーチを停止して、後行ワイヤが第２クレータ処理をするための指令をする「第２クレータ処理開始ステップ」（ステップＳＴ１３に相当）と、
上記後行ワイヤ４が第２クレータ処理を指令されたときに、第２クレータ処理電流値及び第２クレータ処理電圧値を出力して、予め定めた第２クレータ処理時間の計測を開始し、第２クレータ処理時間の計測を満了したときに第２クレータ処理を終了する「第２クレータ処理ステップ」（ステップＳＴ１４に相当）と、第２クレータ処理時間の計測を満了したときに、後行ワイヤ４のアンチスチック処理及び溶着解除処理を行い、アンチスチック処理及び溶着解除処理終了後、後行ワイヤ４の溶着無しと判別したときに、後行ワイヤ溶接終了処理を完了する「後行ワイヤ溶接終了処理ステップ」（ステップＳＴ１５に相当）からなる消耗２電極アーク溶接終了制御方法である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１は、本出願に係る発明の特徴を最もよく表す図である。後述する図８と同じなので、説明は図８で後述する。
発明の実施の形態は、出願時の請求項１２に記載の溶接ロボットであって、１トーチ内で２本のワイヤを送給して溶接する溶接ロボットにおいて、被溶接物８の各溶接区間における予め定めた▲１▼溶接開始パラメータと▲２▼溶接終了パラメータとを記憶させている作業プログラムファイル出力回路２９と、予め定めた「先行ワイヤ３又は後行ワイヤ４の標準突出し長さ」Ｌ１及び「標準突出し長さのワイヤ先端間距離」Ｌ２から成る電極パラメータを記憶させている電極パラメータ出力回路３１と、▲１▼作業プログラムファイル出力回路２９の出力信号が入力されて、溶接開始位置から溶接終了位置に溶接トーチを移動させるためのマニピュレータ２１の各関節角度を算出して（後述するサーボ制御回路３３に）各関節角度の算出値を出力し、▲２▼溶接開始位置に溶接トーチが達したときに、先行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ１を（後述する先行ワイヤ溶接条件出力回路３５に）出力し、後行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ２を（後述する後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に）出力し、通常の溶接速度を（後述するサーボ制御回路３３に）出力し、▲３▼後行チップ２が第１クレータ処理開始位置Ｐ３に達したときに、先行ワイヤ溶接終了処理指令信号Ｓ５を（後述する先行ワイヤ溶接条件出力回路３５に）出力し、第１クレータ処理指令信号Ｓ６を（後述する後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に）出力し、通常の溶接速度よりも遅い第１クレータ処理速度を（後述するサーボ制御回路３３に）出力し、▲４▼後行チップ２が第２クレータ処理位置Ｐ４に達したときに、第２クレータ処理指令信号Ｓ８を（後述する後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に）出力する溶接トーチ移動経路算出回路３２と、▲１▼溶接トーチ移動経路算出回路３２から溶接トーチを移動させるためのマニピュレータ２１の各関節角度の算出値が入力されてマニピュレータ２１を制御し、▲２▼後行チップ２が第２クレータ処理位置Ｐ４に達したときに、マニピュレータ２１を停止するサーボ制御回路３３と、▲１▼先行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ１が入力されたときに、溶接開始位置での先行ワイヤ３に供給する溶接電流値と溶接電圧値とを（後述する先行ワイヤ溶接用電源装置２３に）出力し、▲２▼先行ワイヤ先端３ａにアーク５が発生したときに、先行ワイヤ溶接開始完了信号Ｓ３を溶接トーチ移動経路算出回路３２に出力し、▲３▼先行ワイヤ溶接終了処理指令信号Ｓ５が入力されたときに、先行ワイヤ３のアンチスチック処理及び溶着解除処理を指令する信号を（後述する先行ワイヤ溶接用電源装置２３に）出力し、溶着無しと判別したときに、溶接トーチ移動経路算出回路３２に先行ワイヤ溶接終了処理完了信号Ｓ７を出力する先行ワイヤ溶接条件出力回路３５と、先行ワイヤ溶接条件出力回路３５から先行ワイヤの溶接電流の通電を指令する信号が入力されたときに先行ワイヤ３に溶接電流を通電し、先行ワイヤ３のアンチスチック処理及び溶着解除処理の指令信号が入力されたときに先行ワイヤ３のアンチスチック処理及び溶着解除処理を行う先行ワイヤ溶接用電源装置２３と、▲１▼後行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ２が入力されたときに、溶接開始位置での後行ワイヤ４に供給する溶接電流値と溶接電圧値とを（後述する後行ワイヤ溶接用電源装置２４に）出力し、▲２▼後行ワイヤ先端４ａにアーク６が発生したときに、後行ワイヤ溶接開始完了信号Ｓ４を溶接トーチ移動経路算出回路３２に出力し、▲３▼第１クレータ処理指令信号Ｓ６が入力されたときに、第１クレータ処理電流値及び第１クレータ処理電圧値を（後述する後行ワイヤ溶接用電源装置２４に）出力し、▲４▼第２クレータ処理指令信号Ｓ８が入力されたときに第２クレータ処理電流値及び第２クレータ処理電圧値を（後述する後行ワイヤ溶接用電源装置２４に）出力し、予め定めた第２クレータ処理時間の計測を開始し、▲５▼第２クレータ処理時間の計測を満了したときに、後行ワイヤ４のアンチスチック処理及び溶着解除処理を行う指令信号を（後述する後行ワイヤ溶接用電源装置２４に）出力し、溶着無しと判別したときに、溶接トーチ移動経路算出回路３２に後行ワイヤ溶接終了処理完了信号Ｓ９を出力する後行ワイヤ溶接条件出力回路３６と、後行ワイヤ溶接条件出力回路３６から後行ワイヤの溶接電流の通電を指令する信号が入力されたときに後行ワイヤ４に溶接電流を通電し、後行ワイヤ４のアンチスチック処理及び溶着解除処理を行う指令信号が入力されたときに後行ワイヤ４のアンチスチック処理及び溶着解除処理を行う後行ワイヤ溶接用電源装置２４とを備えた溶接ロボットである。
【００３１】
【実施例】
以下、実施例１において溶接終了方法について説明し、次に実施例２においてロボット制御装置２７による溶接終了制御方法及び溶接ロボットについて説明する。
［実施例１］
図８は、本発明の消耗２電極アーク溶接終了方法において、先行ワイヤ３及び後行ワイヤ４を送給し、後行ワイヤ４が第１及び第２クレータ処理を行う実施例１を説明する図である。同図（Ａ）は２電極１トーチ方式消耗電極アーク溶接中の状態であって、図４（Ａ）に示す同一の機能に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３２】
そして、図８（Ｂ）に示すように、先行ワイヤ先端３ａが溶接終了位置Ｐ２に達したときに、図３に示すロボット制御装置２７が、先行ワイヤ先端３ａが溶接終了位置Ｐ２に到達したことを判別して、先行ワイヤ溶接用電源装置２３に溶接終了指令信号を出力し、後行ワイヤ溶接用電源装置２４に第１クレータ処理指令信号を出力する。図８（Ｂ）に示されたＬ２は、標準突出し長さのワイヤ先端間距離であって、後述する第１クレータ処理距離Ｄ１として使用することができる。
その後、同図（Ｃ）に示すように、溶接トーチを溶接方向に第１クレータ処理距離Ｄ１だけ移動させながら後行ワイヤ４が第１クレータ処理を行う。
【００３３】
ここで第１クレータ処理とは、先行ワイヤ３の送給及び通電を停止して、後行ワイヤ４のみに通電して溶接トーチを溶接方向に移動させながら溶接終了処理を行うことである。第１クレータ処理期間の溶接電流値、溶接電圧値及び溶接速度を任意に設定でき、通常、溶接トーチが溶接終了位置に達するまでの溶接（以下、通常の溶接という）の溶接電流値、溶接電圧値及び溶接速度よりも低い値で行う。
【００３４】
図９は、実施例１の溶接終了方法において図８に続く溶接終了方法を説明する図である。図８（Ｃ）に続く図９（Ａ）乃至図９（Ｃ）について説明する。そして、溶接トーチが第１クレータ処理距離Ｄ１、例えば、ワイヤ先端間距離Ｌ２を移動し終わると溶接トーチが停止して、図３に示すロボット制御装置２７が、後行ワイヤ溶接用電源装置２４に第２クレータ処理指令信号を出力し、図９（Ａ）に示すように、後行ワイヤ４が第２クレータ処理を行う。
ここで、第２クレータ処理とは、後行ワイヤが溶接トーチを停止した状態でクレータを処理することであって、溶接電流値及び溶接電圧値を任意に設定できる。従来技術１で説明したクレータ処理に該当する。
【００３５】
そして、後行ワイヤ４が第２クレータ処理を終了したときに、図３に示すロボット制御装置２７が、後行ワイヤ溶接用電源装置２４に溶接終了指令信号を出力し、図９（Ｂ）に示すように溶接を終了する。
【００３６】
上記のように実施例１は、第２クレータ処理で後行ワイヤ４のみが従来技術１で説明したクレータ処理を行うので、図９（Ｃ）に示すように、クレータ処理跡１５が一つしか生じない。また、図８（Ｃ）に示す第１クレータ処理中の溶接トーチの移動速度を通常の溶接の速度よりも減速させているので、後行ワイヤ４を移動させながら発生する溶融金属がアーク力によって後方へ押されて、この溶融金属が後行ワイヤ４のアーク力によって窪んだ溶融池を埋めることができるので、図５に示した溶融池跡１３が生じることがなく、溶接ビードの外観が良好である。
【００３７】
上記の実施例において、第１クレータ処理距離Ｄ１を「標準突出し長さのワイヤ先端間距離」Ｌ２とすることができる。また、第１クレータ処理距離Ｄ１を第１クレータ処理移動速度及び第１クレータ処理移動時間から算出することができる。さらに、第１クレータ処理距離Ｄ１を「標準突出し長さのワイヤ先端間距離」Ｌ２の百分率で算出することができる。
【００３８】
［図１０の説明］
図１０は、本発明の後行ワイヤ４がクレータ処理をする場合の溶接開始位置Ｐ１から第１クレータ処理開始位置及び第２クレータ処理位置までの溶接トーチの移動距離を説明するための図である。
図１０の後行ワイヤ４がクレータ処理をする場合の溶接トーチの移動距離を説明するための図において、溶接開始時に後行ワイヤ４が形成する溶接ビードの始端部である「溶接開始位置」Ｐ１から先行ワイヤ３が形成する溶接ビードの終端部である「溶接終了位置」Ｐ２までの距離である全溶接トーチ移動距離Ｌ３を算出し、この全溶接トーチ移動距離Ｌ３から「標準突出し長さのワイヤ先端間距離」Ｌ２を減じて、溶接開始位置から第１クレータ処理開始位置Ｐ３までの距離である通常の溶接の溶接トーチ移動距離Ｌ４＝Ｌ３−Ｌ２を算出する。そして、後行チップ２の位置が溶接開始位置Ｐ１から第１クレータ処理開始位置Ｐ３までは、通常の溶接速度で溶接トーチを移動させる。次に、後行チップ２の位置が第１クレータ処理開始位置Ｐ３から第１クレータ処理距離Ｄ１だけ移動した位置である第２クレータ処理位置Ｐ４までは、第１クレータ処理速度で溶接トーチを移動させる。なお、同図に示すように、先行ワイヤ３が「溶接終了位置」Ｐ２に到達したときに、同時に、後行ワイヤ４が第１クレータ処理開始位置Ｐ３に到達している。
【００３９】
実施例１の溶接終了方法は、図１０に示すように、先行ワイヤ３の送給及び通電を停止して、後行ワイヤ４が第１及び第２クレータ処理を行う溶接終了方法であって、先行チップ１が溶接終了位置Ｐ２に到達したときに先行ワイヤ３の送給及び通電を停止すると共に、溶接トーチを溶接方向に移動させながら第１クレータ処理速度で第１クレータ処理電流値及び第１クレータ処理電圧値で後行ワイヤ４が第１クレータ処理をし、次に、後行ワイヤ４が上記第２クレータ処理位置Ｐ４に達したときに溶接トーチを停止し、第２クレータ処理電流値及び第２クレータ処理電圧値によって、第２クレータ処理を開始すると共に第２クレータ処理時間の計測を開始し、予め定めた第２クレータ処理時間の計測を満了したときに第２クレータ処理を終了する消耗２電極アーク溶接終了方法である。
【００４０】
次に、本発明の溶接終了制御方法及び溶接ロボットの実施例２について説明する。
［実施例２］
実施例２は、図１０及び図１４及び図１５に示すように、溶接終了位置Ｐ２で先行ワイヤ３の送給及び通電を停止すると共に、溶接トーチを溶接方向に移動させながら後行ワイヤ４が第１クレータ処理を行い、続いて、溶接トーチを略停止させて第２クレータ処理を行う溶接終了制御方法及び溶接用ロボットである。
【００４１】
［図１１の説明］
図１１は、実施例２に使用する溶接線ＷＬをＸ軸としノズル１０の中心軸をＹ軸としたときに、ノズル１０の中心軸に対して先行チップ１及び後行チップ２に角度を設けて配置したときの先行ワイヤ先端３ａと後行ワイヤ先端４ａとの位置関係を示す図である。
ノズル１０の中心軸のＹ軸に対して先行チップ１及び後行チップ２に角度を設けて配置した図１１において、▲１▼先行チップ角度αは、先行チップ１の中心軸がノズルの中心Ｙ軸に前進角α傾斜した角度であり、▲２▼後行チップ角度βは、後行チップ２の中心軸がノズルの中心Ｙ軸に後退角β傾斜した角度であり、▲３▼「先行ワイヤ３又は後行ワイヤ４の標準突出し長さ」Ｌ１（例えば２０[mm]）は、先行チップ１又は後行チップ２の先端から先行ワイヤ３又は後行ワイヤ４を予め定めた長さ突出したときの先行ワイヤ３又は後行ワイヤ４の先端位置（ツールセンタ位置）までの長さであり、▲４▼「標準突出し長さのワイヤ先端間距離」Ｌ２は、先行ワイヤ３又は後行ワイヤ４の突出し長さが標準突出し長さＬ１のときの先行ワイヤと後行ワイヤとのワイヤ先端間距離であって、これらは予め定めた設定値である。
【００４２】
［図１２の説明］
図１２は、本発明の溶接終了方法又は溶接終了制御方法を図３に示す溶接ロボットに適用した場合のロボット制御装置２７のブロック図である。
図１２において、作業プログラムファイル出力回路２９には、被溶接物８の各溶接区間における予め定めた▲１▼溶接開始パラメータと▲２▼溶接終了パラメータとを記憶させている。
ここで、上記の「溶接開始パラメータ」とは、各溶接区間の溶接開始位置での▲１▼先行ワイヤ３及び後行ワイヤ４の溶接電流値及び溶接電圧値と▲２▼通常の溶接速度とである。
また、上記の「溶接終了パラメータ」とは、後行ワイヤ４が行う第１及び第２クレータ処理の条件であって、▲１▼第１クレータ処理電流値及び第１クレータ処理電圧値と▲２▼第１クレータ処理期間の溶接トーチの溶接方向の移動速度及び溶接トーチの移動距離（図１０に示すＤ１）と▲３▼第２クレータ処理電流値及び第２クレータ処理電圧値と▲４▼第２クレータ処理時間とから成るパラメータである。
【００４３】
また、上記の第１クレータ処理距離Ｄ１は、例えば、▲１▼「標準突出し長さのワイヤ先端間距離」Ｌ２に設定してもよい。または、▲２▼後行ワイヤ及び先行ワイヤ第１クレータ処理期間の溶接トーチの移動時間を設定してもよい。この場合、（第１クレータ処理距離）Ｄ１＝（第１クレータ処理期間の溶接トーチの移動速度）×（第１クレータ処理期間の溶接トーチの移動時間）で求められる。または、▲３▼「標準突出し長さのワイヤ先端間距離」Ｌ２の百分率で指定して、（第１クレータ処理距離）Ｄ１／Ｌ２［％］で設定してもよい。
【００４４】
また、発明者らの実験によると、通常の溶接速度から第１クレータ処理速度に移るときに、速度を下げるので、従来技術の図５に示すように溶融池跡１３が形成される程度に溶融池が窪んでいても、後行ワイヤの溶融金属が窪んだ溶融池を十分に埋めることができる。さらに、第１クレータ処理速度を低速にしているので、後行チップ２を溶接終了位置まで移動させなくても、先行ワイヤ３の溶融金属と後行ワイヤ４の溶融金属とが十分に融合する。したがって、図８に示すように、第１クレータ処理距離Ｄ１は、「標準突出し長さのワイヤ先端間距離」Ｌ２よりも短くてもよい。
【００４５】
図１２に示す電極パラメータ出力回路３１には、図１１に示す予め定めた▲１▼先行チップ１又は後行チップ２の先端から先行ワイヤ３又は後行ワイヤ４を予め定めた長さ突出したときの先行ワイヤ３又は後行ワイヤ４の先端位置（ツールセンタ位置）までの長さである「先行ワイヤ３又は後行ワイヤ４の標準突出し長さ」Ｌ１（例えば２０[mm]）及び▲２▼先行ワイヤ３又は後行ワイヤ４の突出し長さが標準突出し長さＬ１のときの先行ワイヤと後行ワイヤとのワイヤ先端間距離である「標準突出し長さのワイヤ先端間距離」Ｌ２から成る電極パラメータを記憶させている。
図１２において、作業プログラムファイル出力回路２９には、被溶接物８の各溶接区間における予め定めた▲１▼溶接開始パラメータと▲２▼溶接終了パラメータとを記憶させている。
ここで、上記の「溶接開始パラメータ」とは、各溶接区間の溶接開始位置での▲１▼先行ワイヤ３及び後行ワイヤ４の溶接電流値及び溶接電圧値と▲２▼通常の溶接速度とである。
【００４６】
また、溶接トーチ移動経路算出回路３２に、作業プログラムファイル出力回路２９の出力信号が入力されて、溶接開始位置から溶接終了位置に溶接トーチを移動させるためのマニピュレータ２１の各関節角度を算出して、後述するサーボ制御回路３３に各関節角度の算出値を出力する。
【００４７】
サーボ制御回路３３は、上記溶接トーチ移動経路算出回路３２から溶接トーチを移動させるためのマニピュレータ２１の各関節角度の算出値が入力されてマニピュレータ２１を制御する。
【００４８】
先行ワイヤ溶接条件出力回路３５は、先行チップ１が予め定めた溶接開始位置に達して、溶接トーチ移動経路算出回路３２から先行ワイヤ３に溶接電流の通電を指令する先行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ１が入力されたときに、上記作業プログラムファイル出力回路２９が出力する先行ワイヤ３の溶接電流値の溶接電流の通電を指令する信号を出力する。
先行ワイヤ溶接用電源装置２３は、先行ワイヤ溶接条件出力回路３５から先行ワイヤの溶接電流の通電を指令する信号が入力されたときに先行ワイヤ３に溶接電流を通電する。
【００４９】
後行ワイヤ溶接条件出力回路３６は、後行チップ２が予め定めた溶接開始位置に達して、溶接トーチ移動経路算出回路３２から後行ワイヤ４に溶接電流の通電を指令する後行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ２が入力されたときに、上記作業プログラムファイル出力回路２９が出力する後行ワイヤ４の溶接電流値の溶接電流の通電を指令する信号を出力する。
後行ワイヤ溶接用電源装置２４は、後行ワイヤ溶接条件出力回路３６から後行ワイヤの溶接電流の通電を指令する信号が入力されたときに後行ワイヤ４に溶接電流を通電する。
【００５０】
次に、実施例２のロボット制御装置２７の動作を図１３の信号のタイムチャートと図１４及び図１５に示すフローチャートとを参照して説明する。
［図１３の説明］
図１３は実施例２のロボット制御装置２７の溶接トーチ移動経路算出回路３２が出力する信号と先行チップ１及び後行チップ２移動速度とを示す図である。図１３において、同図（Ａ）は先行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ１の時間の経過ｔを示し、同図（Ｂ）は先行ワイヤ溶接終了処理指令信号Ｓ５の時間の経過ｔを示し、同図（Ｃ）は先行チップ１及び後行チップ２移動速度の時間の経過ｔを示し、同図（Ｄ）は後行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ２の時間の経過ｔを示し、同図（Ｅ）は第１クレータ処理指令信号Ｓ６の時間の経過ｔを示し、同図（Ｆ）は第２クレータ処理指令信号Ｓ８の時間の経過ｔを示している。ここで、説明を簡単にするために、各溶接区間の溶接開始位置と溶接終了位置との経路は１本の直線で教示されていることとする。
【００５１】
［図１４及び図１５の説明］
図１４及び図１５は、実施例３のロボット制御装置２７の動作を示すフローチャートである。図１４に示すステップＳＴ１「電極パラメータ設定ステップ」において、電極パラメータ出力回路３１に▲１▼先行ワイヤ３又は後行ワイヤ４の標準突出し長さＬ１と▲２▼先行ワイヤ３及び後行ワイヤ４の「標準突出し長さのワイヤ先端間距離」Ｌ２とを含む電極パラメータを設定する。
【００５２】
ステップＳＴ２「作業プログラムファイル設定ステップ」において、作業プログラムファイル出力回路２９に被溶接物８の各溶接区間における予め定めた▲１▼溶接開始パラメータと▲２▼溶接終了パラメータとを設定する。
【００５３】
図１４に示すステップＳＴ３「電極パラメータ及び作業プログラムファイル入力ステップ」及び図１３に示す時刻ｔ１において、溶接ロボットシステムを起動し、電極パラメータ出力回路３１に設定した電極パラメータと、作業プログラムファイル出力回路２９に設定した被溶接物８の各溶接区間における予め定めた溶接開始位置での通常の溶接速度とを溶接トーチ移動経路算出回路３２に出力する。
また、被溶接物８の各溶接区間における予め定めた各溶接区間の溶接開始位置での先行ワイヤ３の溶接電流値及び溶接電圧値を先行ワイヤ溶接条件出力回路３５に出力し、被溶接物８の各溶接区間における予め定めた▲１▼各溶接区間の溶接開始位置での後行ワイヤ４の溶接電流値及び溶接電圧値と▲２▼第１クレータ処理電流値及び第１クレータ処理電圧値と▲３▼第２クレータ処理電流値及び第２クレータ処理電圧値とを後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に出力する。
【００５４】
図１４に示すステップＳＴ４「溶接開始位置溶接トーチ移動経路算出、出力ステップ」において、溶接トーチ移動経路算出回路３２が、溶接開始位置に溶接トーチを移動させるためのマニピュレータ２１の各関節角度を算出して、上記各関節角度の算出値をサーボ制御回路３３に出力する。
【００５５】
図１４に示すステップＳＴ５「先行ワイヤ及び後行ワイヤ溶接開始信号出力ステップ」及び図１３に示す時刻ｔ２において、溶接開始位置に溶接トーチが移動して、ステップＳＴ４に記載した溶接開始位置の関節角度の算出値に達したときに、溶接トーチ移動経路算出回路３２が、先行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ１を先行ワイヤ溶接条件出力回路３５に出力し、後行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ２を後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に出力する。
【００５６】
図１４に示すステップＳＴ６「先行ワイヤ及び後行ワイヤ通電開始ステップ」において、先行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ１が先行ワイヤ溶接条件出力回路３５に入力され、後行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ２が後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に入力されたときに、これらの先行ワイヤ溶接条件出力回路３５及び後行ワイヤ溶接条件出力回路３６が、溶接開始位置での先行ワイヤ３及び後行ワイヤ４にそれぞれ供給する溶接電流値と溶接電圧値とを先行ワイヤ溶接用電源装置２３及び後行ワイヤ溶接用電源装置２４に出力して先行ワイヤ３及び後行ワイヤ４をそれぞれ通電する。
【００５７】
図１４に示すステップＳＴ７「後行ワイヤクレータ処理溶接終了位置溶接トーチ移動経路算出ステップ」において、先行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ１が先行ワイヤ溶接条件出力回路３５に入力され、後行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ２が後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に入力された後に、溶接トーチ移動経路算出回路３２に、作業プログラムファイル出力回路２９から第１クレータ処理期間の溶接トーチの移動速度である第１クレータ処理速度及び溶接トーチの移動距離である第１クレータ処理距離Ｄ１（図１０に示す）と▲３▼第２クレータ処理時間とが入力されて、溶接トーチを溶接終了位置に移動させるためのマニピュレータ２１の各関節角度を算出する。
【００５８】
ステップＳＴ８「先行ワイヤ及び後行ワイヤ溶接開始完了信号出力ステップ」において、先行ワイヤ先端３ａ及び後行ワイヤ先端４ａにアーク５及びアーク６がそれぞれ発生したときに、先行ワイヤ溶接条件出力回路３５及び後行ワイヤ溶接条件出力回路３６が先行ワイヤ溶接開始完了信号Ｓ３及び後行ワイヤ溶接開始完了信号Ｓ４を溶接トーチ移動経路算出回路３２にそれぞれ出力する。
【００５９】
図１５に示すステップＳＴ９「第１クレータ処理開始位置溶接トーチ移動ステップ」において、溶接トーチ移動経路算出回路３２に、先行ワイヤ溶接開始完了信号Ｓ３及び後行ワイヤ溶接開始完了信号Ｓ４が入力されたときに、溶接トーチ移動経路算出回路３２が図１４に示すステップＳＴ７において算出した図１０に示す第１クレータ処理開始位置Ｐ３に溶接トーチを移動させるためのマニピュレータ２１の各関節角度をサーボ制御回路３３に出力する。この結果、マニピュレータ２１は予め設定された通常の溶接速度で直線動作を開始し、通常の溶接を行う。
【００６０】
図１５に示すステップＳＴ１０「第１クレータ処理指令信号出力ステップ」及び図１３に示す時刻ｔ３において、溶接トーチが図１０に示す第１クレータ処理開始位置Ｐ３に移動して、図１４に示すステップＳＴ７で算出した第１クレータ処理開始位置Ｐ３の関節角度の算出値に達したときに、溶接トーチ移動経路算出回路３２が、先行ワイヤ溶接終了処理指令信号Ｓ５を先行ワイヤ溶接条件出力回路３５に出力し、第１クレータ処理指令信号Ｓ６を後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に出力する。
また、溶接トーチ移動経路算出回路３２が、第１クレータ処理速度をサーボ制御回路３３に出力する。
【００６１】
図１５に示すステップＳＴ１１「先行ワイヤ溶接終了処理ステップ」及び図１３に示す時刻ｔ３において、先行ワイヤ溶接条件出力回路３５に溶接トーチ移動経路算出回路３２から先行ワイヤ溶接終了処理指令信号Ｓ５が入力されたときに、先行ワイヤ溶接用電源装置２３がアンチスチック処理及び溶着解除処理を行う。そして、アンチスチック処理及び溶着解除処理を終了した後、先行ワイヤ溶接条件出力回路３５が、溶着無しと判別したときに、溶接トーチ移動経路算出回路３２に先行ワイヤ溶接終了処理完了信号Ｓ７を出力する。
ここで、アンチスチック処理とは、ワイヤ送給装置に停止信号が入力された後も、モータは慣性力によってワイヤを送給する。したがって、ワイヤが溶融池に突っ込み、溶融池が冷却するとワイヤ先端が溶着金属に固着（スチック）してしまう。このスチックを防ぐために、ワイヤ送給装置に停止信号が入力された後に、溶接電流値よりも小さい電流を通電することによってワイヤの溶融を継続させて、ワイヤが溶融池に突っ込むことを防止する処理である。
また、溶着解除処理とは、ワイヤに通電を終了した後、ワイヤの先端が被溶接物に溶着しているかどうかを、例えば、短絡検出回路又は溶接電流リレーで検出する。そして、溶着を検出したときはワイヤの先端と被溶接物との間に無負荷電圧を印加して通電し、ワイヤを燃え上がらせて溶着を解除する処理である。
【００６２】
図１５示すステップＳＴ１２「第１クレータ処理ステップ」において、後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に第１クレータ処理指令信号Ｓ６が入力されたときに、この後行ワイヤ溶接条件出力回路３６が第１クレータ処理電流値及び第１クレータ処理電圧値を後行ワイヤ溶接用電源装置２４に出力する。
【００６３】
図１５に示すステップＳＴ１３「第２クレータ処理開始ステップ」及び図１３に示す時刻ｔ４において、後行チップ２が図１０に示す第２クレータ処理位置Ｐ４に移動して、図１４に示すステップＳＴ７で算出した第２クレータ処理位置Ｐ４の関節角度の算出値に達したときに、サーボ制御回路３３がマニピュレータ２１を停止して、溶接トーチ移動経路算出回路３２が、第２クレータ処理指令信号Ｓ８を後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に出力する。
【００６４】
図１５に示すステップＳＴ１４「第２クレータ処理ステップ」において、後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に第２クレータ処理指令信号Ｓ８が入力されたときに、この後行ワイヤ溶接条件出力回路３６が、第２クレータ処理電流値及び第２クレータ処理電圧値を後行ワイヤ溶接用電源装置２４に出力し、第２クレータ処理時間の計測を開始する。
【００６５】
図１５に示すステップＳＴ１５「後行ワイヤ溶接終了処理ステップ」及び図１３に示す時刻ｔ５において、後行ワイヤ溶接条件出力回路３６が第２クレータ処理時間の計測を満了したときに、後行ワイヤ溶接用電源装置２４が後行ワイヤのアンチスチック処理及び溶着解除処理を行う。そして、アンチスチック処理及び溶着解除処理終了後、後行ワイヤ溶接条件出力回路３６が、溶着無しと判別したときに、溶接トーチ移動経路算出回路３２に後行ワイヤ溶接終了処理完了信号Ｓ９を出力する。
【００６６】
図１５に示すステップＳＴ１６「次溶接区間溶接ステップ」において、溶接トーチ移動経路算出回路３２に先行ワイヤ溶接終了処理完了信号Ｓ７及び後行ワイヤ溶接終了処理完了信号Ｓ９が入力されときに、図１４に示すステップＳＴ４乃至図１５に示すステップＳＴ１５を繰り返して次の溶接区間の溶接を行い、作業プログラムファイル出力回路２９に設定された全溶接区間の溶接を終了したときに溶接ロボットの起動を停止する。
【００６７】
以上説明した実施例２の溶接終了制御方法を要約すると下記のとおりである。電極パラメータ出力回路３１に▲１▼先行ワイヤ３又は後行ワイヤ４の標準突出し長さＬ１と▲２▼先行ワイヤ３及び後行ワイヤ４の「標準突出し長さのワイヤ先端間距離」Ｌ２とを含む電極パラメータを設定する「電極パラメータ設定ステップ」（ステップＳＴ１）と、
作業プログラムファイル出力回路２９に被溶接物８の各溶接区間における予め定めた▲１▼溶接開始パラメータと▲２▼溶接終了パラメータとを設定する「作業プログラムファイル設定ステップ」（ステップＳＴ２）と、
溶接ロボットシステムを起動し、電極パラメータ出力回路３１に設定した電極パラメータと、作業プログラムファイル出力回路２９に設定した▲１▼被溶接物８の各溶接区間における予め定めた溶接開始位置での通常の溶接速度を溶接トーチ移動経路算出回路３２に出力し、
被溶接物８の各溶接区間における予め定めた▲１▼各溶接区間の溶接開始位置での先行ワイヤ３の溶接電流値及び溶接電圧値を先行ワイヤ溶接条件出力回路３５に出力し、被溶接物８の各溶接区間における予め定めた▲１▼各溶接区間の溶接開始位置での後行ワイヤ４の溶接電流値及び溶接電圧値と▲２▼第１クレータ処理電流値及び第１クレータ処理電圧値と▲３▼第２クレータ処理電流値及び第２クレータ処理電圧値とを後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に出力する「電極パラメータ及び作業プログラムファイル入力ステップ」（ステップＳＴ３）と、
溶接トーチ移動経路算出回路３２が、溶接開始位置に溶接トーチを移動させるためのマニピュレータ２１の各関節角度を算出して、各関節角度の算出値をサーボ制御回路３３に出力する「溶接開始位置溶接トーチ移動経路算出、出力ステップ」（ステップＳＴ４）と、
溶接開始位置に溶接トーチが達したときに、溶接トーチ移動経路算出回路３２が、先行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ１を先行ワイヤ溶接条件出力回路３５に出力し、後行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ２を後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に出力する「先行ワイヤ及び後行ワイヤ溶接開始完了信号出力ステップ」（ステップＳＴ５）と、
先行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ１が先行ワイヤ溶接条件出力回路３５に入力され、後行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ２が後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に入力されたときに、先行ワイヤ溶接条件出力回路３５及び後行ワイヤ溶接条件出力回路３６が、溶接開始位置での先行ワイヤ３及び後行ワイヤ４にそれぞれ供給する溶接電流値と溶接電圧値とを先行ワイヤ溶接用電源装置２３及び後行ワイヤ溶接用電源装置２４に出力して先行ワイヤ３及び後行ワイヤ４をそれぞれ通電し、
溶接トーチ移動経路算出回路３２が、通常の溶接速度をサーボ制御回路３３に出力する「先行ワイヤ及び後行ワイヤ通電開始ステップ」（ステップＳＴ６）と、先行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ１が先行ワイヤ溶接条件出力回路３５に入力され、後行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ２が後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に入力された後に、溶接トーチ移動経路算出回路３２が、作業プログラムファイル出力回路２９から▲１▼第１クレータ処理期間の溶接トーチの移動速度である第１クレータ処理速度及び溶接トーチの移動距離である第１クレータ処理距離Ｄ１と▲２▼第２クレータ処理時間とをが入力されて、溶接トーチを溶接終了位置に移動させるためのマニピュレータ２１の各関節角度を算出する「溶接終了位置溶接トーチ移動経路算出ステップ」（ステップＳＴ７）と、
先行ワイヤ先端３ａ及び後行ワイヤ先端４ａにアーク５及びアーク６がそれぞれ発生したときに、先行ワイヤ溶接条件出力回路３５及び後行ワイヤ溶接条件出力回路３６が先行ワイヤ溶接開始完了信号Ｓ３及び後行ワイヤ溶接開始完了信号Ｓ４を溶接トーチ移動経路算出回路３２にそれぞれ出力する「先行ワイヤ及び後行ワイヤ溶接開始完了信号出力ステップ」（ステップＳＴ８）と、
溶接トーチ移動経路算出回路３２に、先行ワイヤ溶接開始完了信号Ｓ３及び後行ワイヤ溶接開始完了信号Ｓ４が入力されたときに、溶接トーチ移動経路算出回路３２が第１クレータ処理開始位置Ｐ３に溶接トーチを移動させるためのマニピュレータ２１の各関節角度をサーボ制御回路３３に出力する「第１クレータ処理開始位置溶接トーチ移動ステップ」（ステップＳＴ９）と、
溶接トーチが第１クレータ処理開始位置Ｐ３に達したときに、溶接トーチ移動経路算出回路３２が、先行ワイヤ溶接終了処理指令信号Ｓ５を先行ワイヤ溶接条件出力回路３５に出力し、第１クレータ処理指令信号Ｓ６を後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に出力し、溶接トーチ移動経路算出回路３２が、第１クレータ処理速度をサーボ制御回路３３に出力する「第１クレータ処理指令信号出力ステップ」（ステップＳＴ１０）と、
先行ワイヤ溶接条件出力回路３５に溶接トーチ移動経路算出回路３２から先行ワイヤ溶接終了処理指令信号Ｓ５が入力されたときに、先行ワイヤ溶接用電源装置２３がアンチスチック処理及び溶着解除処理を行い、アンチスチック処理及び溶着解除処理を終了した後、先行ワイヤ溶接条件出力回路３５が、溶着無しと判別したときに、溶接トーチ移動経路算出回路３２に先行ワイヤ溶接終了処理完了信号Ｓ７を出力する「先行ワイヤ溶接終了処理ステップ」（ステップＳＴ１１）と、
後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に第１クレータ処理指令信号Ｓ６が入力されたときに、後行ワイヤ溶接条件出力回路３６が第１クレータ処理電流値及び第１クレータ処理電圧値を後行ワイヤ溶接用電源装置２４に出力する「第１クレータ処理ステップ」（ステップＳＴ１２）と、
後行チップ２が第２クレータ処理位置Ｐ４に達したときに、サーボ制御回路３３がマニピュレータ２１を停止して、溶接トーチ移動経路算出回路３２が、第２クレータ処理指令信号Ｓ８を後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に出力する「第２クレータ処理開始ステップ」（ステップＳＴ１３）と、
後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に第２クレータ処理指令信号Ｓ８が入力されたときに、後行ワイヤ溶接条件出力回路３６が第２クレータ処理電流値及び第２クレータ処理電圧値を後行ワイヤ溶接用電源装置２４に出力し、第２クレータ処理時間の計測を開始する「第２クレータ処理ステップ」（ステップＳＴ１４）と、
後行ワイヤ溶接条件出力回路３６が第２クレータ処理時間の計測を満了したときに、後行ワイヤ溶接用電源装置２４が後行ワイヤのアンチスチック処理及び溶着解除処理を行い、アンチスチック処理及び溶着解除処理終了後、後行ワイヤ溶接条件出力回路３６が、溶着無しと判別したときに、溶接トーチ移動経路算出回路３２に後行ワイヤ溶接終了処理完了信号Ｓ９を出力する「後行ワイヤ溶接終了処理ステップ」（ステップＳＴ１５）とからなる消耗２電極アーク溶接終了制御方法である。
【００６８】
上記溶接終了制御方法を適用した実施例２の溶接ロボットを要約すると下記のとおりである。実施例２の溶接ロボットは、被溶接物８の各溶接区間における予め定めた▲１▼溶接開始パラメータと▲２▼溶接終了パラメータとを記憶させている作業プログラムファイル出力回路２９と、
予め定めた▲１▼「先行ワイヤ３又は後行ワイヤ４の標準突出し長さ」Ｌ１及び▲２▼「標準突出し長さのワイヤ先端間距離」Ｌ２から成る電極パラメータを記憶させている電極パラメータ出力回路３１と、
▲１▼作業プログラムファイル出力回路２９の出力信号が入力されて、溶接開始位置から溶接終了位置に溶接トーチを移動させるためのマニピュレータ２１の各関節角度を算出して（後述するサーボ制御回路３３に）各関節角度の算出値を出力し、
▲２▼溶接開始位置に溶接トーチが達したときに、先行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ１を先行ワイヤ溶接条件出力回路３５に出力し、後行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ２を後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に出力し、通常の溶接速度を（後述するサーボ制御回路３３）に出力し、▲３▼溶接トーチが第１クレータ処理開始位置Ｐ３に達したときに、先行ワイヤ溶接終了処理指令信号Ｓ５を（後述する先行ワイヤ溶接条件出力回路３５に）出力し、第１クレータ処理指令信号Ｓ６を（後述する後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に）出力し、第１クレータ処理速度を（後述するサーボ制御回路３３）に出力し、▲４▼後行チップ２が第２クレータ処理位置Ｐ４に達したときに、第２クレータ処理指令信号Ｓ８を（後述する後行ワイヤ溶接条件出力回路３６に）出力する溶接トーチ移動経路算出回路３２と、
▲１▼溶接トーチ移動経路算出回路３２から溶接トーチを移動させるためのマニピュレータ２１の各関節角度の算出値が入力されてマニピュレータ２１を制御し、▲２▼後行チップ２が第２クレータ処理位置Ｐ４に達したときに、マニピュレータ２１を停止するサーボ制御回路３３と、
▲１▼先行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ１が入力されたときに、溶接開始位置での先行ワイヤ３に供給する溶接電流値と溶接電圧値とを（後述する先行ワイヤ溶接用電源装置２３に）出力し、▲２▼先行ワイヤ先端３ａにアーク５が発生したときに、先行ワイヤ溶接開始完了信号Ｓ３を溶接トーチ移動経路算出回路３２に出力し、▲３▼先行ワイヤ溶接終了処理指令信号Ｓ５が入力されたときに、先行ワイヤ３のアンチスチック処理及び溶着解除処理を指令する信号を（後述する先行ワイヤ溶接用電源装置２３に）出力し、溶着無しと判別したときに、溶接トーチ移動経路算出回路３２に先行ワイヤ溶接終了処理完了信号Ｓ７を出力する先行ワイヤ溶接条件出力回路３５と、
先行ワイヤ溶接条件出力回路３５から先行ワイヤの溶接電流の通電を指令する信号が入力されたときに先行ワイヤ３に溶接電流を通電し、先行ワイヤ３のアンチスチック処理及び溶着解除処理の指令信号が入力されたときに先行ワイヤ３のアンチスチック処理及び溶着解除処理を行う先行ワイヤ溶接用電源装置２３と、▲１▼後行ワイヤ溶接開始指令信号Ｓ２が入力されたときに、溶接開始位置での後行ワイヤ４に供給する溶接電流値と溶接電圧値とを（後述する後行ワイヤ溶接用電源装置２４に）出力し、▲２▼後行ワイヤ先端４ａにアーク６が発生したときに、後行ワイヤ溶接開始完了信号Ｓ４を溶接トーチ移動経路算出回路３２に出力し、▲３▼第１クレータ処理指令信号Ｓ６が入力されたときに、第１クレータ処理電流値及び第１クレータ処理電圧値を（後述する後行ワイヤ溶接用電源装置２４に）出力し、▲４▼第２クレータ処理指令信号Ｓ８が入力されたときに第２クレータ処理電流値及び第２クレータ処理電圧値を（後述する後行ワイヤ溶接用電源装置２４に）出力し、第２クレータ処理時間の計測を開始し、▲５▼第２クレータ処理時間の計測を満了したときに、後行ワイヤ４のアンチスチック処理及び溶着解除処理を行う指令信号を（後述する後行ワイヤ溶接用電源装置２４に）出力し、溶着無しと判別したときに、溶接トーチ移動経路算出回路３２に後行ワイヤ溶接終了処理完了信号Ｓ９を出力する後行ワイヤ溶接条件出力回路３６と、
後行ワイヤ溶接条件出力回路３６から後行ワイヤの溶接電流の通電を指令する信号が入力されたときに後行ワイヤ４に溶接電流を通電し、後行ワイヤ４のアンチスチック処理及び溶着解除処理を行う指令信号が入力されたときに後行ワイヤ４のアンチスチック処理及び溶着解除処理を行う後行ワイヤ溶接用電源装置２４とを備えた溶接ロボットである。
【００６９】
【発明の効果】
本発明の消耗２電極アーク溶接終了方法及び溶接終了制御方法及び溶接ロボットは、２電極１トーチ方式の消耗電極アーク溶接の終了方法において、溶接終了位置で先行ワイヤ３の送給及び通電を停止して、後行ワイヤ４で通常の溶接時よりも遅い溶接速度で第１クレータ処理を行い、その後、溶接トーチの移動を略停止させて第２クレータ処理を行うので、クレータ処理跡が一箇所だけになり、溶接終了位置においても、溶接ビード幅が減少したり、溶け込み不足が発生したりすることがなく溶接ビードの外観が良好になり、溶接継手強度も確保することができる。また、高速溶接を行うときに、クレータ処理を行う手前の窪んだ溶融池もクレータ処理を行うことができるので、溶接終了位置に溶融池跡が生じることがなく、割れ、収縮孔等の欠陥が生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本出願に係る発明の特徴を最もよく表す図である。
【図２】２電極１トーチ方式の消耗電極アーク溶接終了方法を説明する図である。
【図３】２電極１トーチ方式の溶接ロボットの一般的な構成を示す図である。
【図４】従来技術１の２電極１トーチ方式の消耗電極アーク溶接の終了方法を説明する図である。
【図５】図４に続く従来技術１の２電極１トーチ方式の消耗電極アーク溶接の終了方法を説明する図である。
【図６】従来技術２のタンデムアーク溶接を行うための装置を示す図である。
【図７】従来技術２の溶接終了時の制御方法を説明するタイムチャートである。
【図８】本発明の実施例１の消耗２電極アーク溶接終了方法において、先行ワイヤ３及び後行ワイヤ４を送給し、後行ワイヤ４が第１及び第２クレータ処理を行う場合を説明する図である。
【図９】実施例１の溶接終了方法において図８に続く溶接終了方法を説明する図である。
【図１０】本発明の後行ワイヤ４がクレータ処理をする場合の溶接開始位置Ｐ１から第１クレータ処理開始位置及び第２クレータ処理位置までの溶接トーチの移動距離を説明するための図である。
【図１１】実施例２に使用する溶接線ＷＬをＸ軸としノズル１０の中心軸をＹ軸としたときに、ノズル１０の中心軸に対して先行チップ１及び後行チップ２に角度を設けて配置したときの先行ワイヤ先端３ａと後行ワイヤ先端４ａとの位置関係を示す図である。
【図１２】本発明の溶接終了方法又は溶接終了制御方法を図３に示す溶接ロボットに適用した場合のロボット制御装置２７のブロック図である。
【図１３】実施例２のロボット制御装置の溶接トーチ移動経路算出回路３２が出力する信号と先行チップ１及び後行チップ２移動速度とを示す図である。
【図１４】実施例２のロボット制御装置２７の動作を示すフローチャートである。
【図１５】図１４に続く実施例２のロボット制御装置２７の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 先行チップ
２ 後行チップ
３ 先行ワイヤ
３ａ 先行ワイヤ先端
４ 後行ワイヤ
４ａ 後行ワイヤ先端
５、６ アーク
７ 溶融池
８ 被溶接物
９ 溶接ビード
１０ ノズル
１１ シールドガス
１３ 溶融池跡
１４ 溶接トーチ
１５、１６ クレータ処理跡
２１ マニピュレータ
２３ 先行ワイヤ溶接用電源装置
２４ 後行ワイヤ溶接用電源装置
２５ 先行ワイヤ送給装置
２６ 後行ワイヤ送給装置
２７ ロボット制御装置
２９ 作業プログラムファイル出力回路
３１ 電極パラメータ出力回路
３２ 溶接トーチ移動経路算出回路
３３ サーボ制御回路
３５ 先行ワイヤ溶接条件出力回路
３６ 後行ワイヤ溶接条件出力回路
４１ 先行チップ
４２ 後行チップ
４３ 被溶接物
４４ 先行ワイヤ溶接用電源装置
４５ 後行ワイヤ溶接用電源装置
４６ 先行ワイヤ送給装置
４７ 後行ワイヤ送給装置
４８ 先行ワイヤ
４９ 後行ワイヤ
５０、５１ アーク
５２ 溶融池
５３ 溶接ビード
５４ 溶接制御装置
５５ 溶接ロボット
Ｄ１ 第１クレータ処理距離
Ｉ１ 先行ワイヤ４８の通常の溶接時の電流
Ｉ２ 先行ワイヤ４８の減少させたときの電流
Ｉ３ 後行ワイヤ４９の通常の溶接時の電流
Ｉ２ 後行ワイヤ４９の減少させたときの電流
Ｅ１ 先行ワイヤ４８の通常の溶接時の電圧
Ｅ２ 先行ワイヤ４８の減少させたときの電圧
Ｅ３ 後行ワイヤ４９の通常の溶接時の電圧
Ｅ４ 先行ワイヤ４９の減少させたときの電圧
Ｌ１ 先行ワイヤ３又は後行ワイヤ４の標準突出し長さ
Ｌ２ 標準突出し長さのワイヤ先端間距離
Ｌ３ 全溶接トーチ移動距離
Ｌ４ 通常の溶接の溶接トーチ移動距離
Ｐ１ 溶接開始位置
Ｐ２ 溶接終了位置
Ｐ３ 第１クレータ処理開始位置
Ｐ４ 第２クレータ処理位置
Ｓ１ 先行ワイヤ溶接開始指令信号
Ｓ２ 後行ワイヤ溶接開始指令信号
Ｓ３ 先行ワイヤ溶接開始完了信号
Ｓ４ 後行ワイヤ溶接開始完了信号
Ｓ５ 先行ワイヤ溶接終了処理指令信号
Ｓ６ 第１クレータ処理指令信号
Ｓ７ 先行ワイヤ溶接終了処理完了信号
Ｓ８ 第２クレータ処理指令信号
Ｓ９ 後行ワイヤ溶接終了処理完了信号
Ｔ１ 先行ワイヤ４８の通電停止までの待ち時間
Ｔ１ 後行ワイヤ４９の通電停止までの待ち時間
α 先行チップ角度
β 後行チップ角度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to improvement of a method for terminating arc welding in which two consumable electrodes (hereinafter referred to as wires) are fed and welded in one torch in consumable electrode arc welding.
[0002]
[Prior art]
In the construction of various welded structures, thin plate high-speed welding or thick plate high-weld welding is performed to improve work efficiency. To further improve the efficiency, as shown in FIG. A consumable electrode arc welding method of a two-electrode, one-torch system that feeds a wire is employed. In the figure, the leading wire tip 3a is supplied from a welding power source (not shown) between the leading tip 1 and the trailing tip 2 and the workpiece 8 and fed from the leading tip 1 and the trailing tip 2, respectively. And arcs 5 and 6 are generated from the trailing wire tip 4a, respectively. The nozzle 10 surrounds the leading tip 1 and the trailing tip 2 and supplies a shielding gas 11 to the inside of the nozzle 10.
[0003]
In FIG. 2, the molten metal in the molten pool 7 formed by the arc 5 generated from the preceding wire 3 tries to flow backward due to surface tension, but the arc force generated from the trailing wire 4 is The molten metal that is going to flow backward is pushed back directly under the arc 5 generated from the preceding wire 3 to make the amount of molten metal uniform at each welding position.
[0004]
FIG. 3 is a diagram showing a general configuration of the above-described two-electrode one-torch type welding robot. In the figure, a welding torch 14 having a leading tip 1 and a trailing tip 2 is attached to the tip of a manipulator 21, and a leading wire welding power supply device 23 to be supplied to the leading tip 1 and a trailing wire to be supplied to the trailing tip 2. The welding power supply device 24 supplies welding power between the leading tip 1 and the trailing tip 2 and the workpiece 8. The leading wire feeding device 25 and the trailing wire feeding device 26 feed the wires to the leading chip 1 and the trailing chip 2, respectively. The robot control device 27 controls the manipulator 21, the preceding wire welding power source device 23, and the subsequent wire welding power source device 24.
When the welding direction is changed, the leading and trailing are interchanged. Therefore, the leading tip 1, the leading wire 3, the leading wire feeding device 25, the leading wire welding power supply device 23, the trailing tip 2, the trailing wire 4, and the trailing The preceding and following descriptions of the respective reference numerals of the row wire feeding device 26 and the subsequent wire welding power source device 24 are interchanged.
[0005]
[Prior art 1]
A welding end method (hereinafter, referred to as “prior art 1”) using a conventionally proposed two-electrode, one-torch welding robot will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In order to simplify the explanation, it is assumed that the leading wire 3 and the trailing wire 4 are fed. FIG. 4 is a diagram for explaining a method for ending the two-electrode one-torch type consumable electrode arc welding according to Prior Art 1, and FIG. It is a figure explaining the termination method.
[0006]
FIG. 4 (A) shows a state during consumable electrode arc welding of the two-electrode one-torch method. In the figure, the leading wire 3 and the trailing wire 4 protrude from the nozzle 10, and the leading wire 3 and the trailing wire 4 and the covering wire 4 are connected to the leading wire welding power source 23 and the trailing wire welding power source 24 shown in FIG. Electric power is supplied between the welding object 8 and arcs 5 and 6 are generated from the leading wire tip 3a and the trailing wire tip 4a, respectively, and a weld bead 9 is formed.
[0007]
Then, as shown in FIG. 4B, when the leading wire tip 3a reaches the welding end position P2, which is the terminal portion of the weld bead formed by the leading wire 3, the robot controller 27 shown in FIG. It is determined that the leading wire tip 3a has reached the welding end position P2, and a crater processing command signal is output to the leading wire welding power source device 23 and the trailing wire welding power source device 24.
[0008]
Here, the crater process will be described. At the weld bead end portion, a so-called crater is formed in the molten pool immediately under the arc, which is depressed by the arc force. This crater is likely to have defects such as cracks and shrinkage holes. In order to prevent this, the operation of reducing or eliminating the crater is called crater processing. In general, a method of decreasing the welding current continuously or stepwise at the end portion of the weld bead, or interrupting the welding current is used.
In addition, let said crater process of said prior art be 2nd crater process in this invention.
[0009]
Thereafter, when the crater process is finished, the robot control device 27 shown in FIG. 3 inputs a welding end command signal to the preceding wire welding power source device 23 and the subsequent wire welding power source device 24, and FIG. ) Finish the welding as shown in FIG.
[0010]
FIG. 5 is a diagram showing an appearance of a weld bead end portion according to a consumable electrode arc welding end method of the two-electrode one-torch method of the prior art 1. As shown in the figure, since both the preceding wire 3 and the succeeding wire 4 perform crater processing, two crater processing traces 15 and 16 are generated. Therefore, not only the appearance of the weld bead is deteriorated, but a recess 15a is generated between the two crater processing traces, and the weld joint strength is weakened. In addition, when performing high-speed welding, the depressed molten pool before the crater treatment is solidified without being cratered and becomes a molten pool trace 13, so that defects such as cracks and shrinkage holes are likely to occur.
[0011]
[Prior Art 2]
In order to solve the above-mentioned problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-113373 “Control Method of Tandem Arc Welding” (hereinafter referred to as Prior Art 2) has been proposed.
FIG. 6 is a diagram illustrating an apparatus for performing tandem arc welding according to Conventional Technique 2. In the figure, a leading wire welding power source device 44 and a trailing wire welding power source device 45 supply power between a leading tip 41 and a trailing tip 42 and a workpiece 43, respectively. The leading wire feeding device 46 and the trailing wire feeding device 47 supply the leading wire 48 and the trailing wire 49 to the leading tip 41 and the trailing tip 42, respectively, and generate an arc 50 and an arc 51. A molten pool 52 is formed by the arc 50 and the arc 51, and a weld bead 53 is formed behind the molten pool 52. The welding control device 54 performs operation control of the welding robot 55 and output control of the power supply device 44 for leading wire welding and the power supply device 45 for subsequent wire welding.
[0012]
FIG. 7 is a time chart for explaining a control method at the end of welding according to the prior art 2. FIG. 7 (A) shows the elapsed time t of the preceding wire energization current, and FIG. 7 (B) shows the preceding wire applied voltage. (C) shows the time t of the moving speed of the leading tip 41 and the trailing tip 42, and (D) shows the time t of the trailing wire energization current. FIG. 4E shows the passage of time t of the trailing wire applied voltage.
[0013]
When the leading tip 41 reaches the welding end position P2 at time t1 shown in FIG. 7, the energizing current of the leading wire 48 is decreased from I1 to I2 as shown in FIG. As shown in B), the applied voltage of the leading wire 48 is decreased from E1 to E2.
Thereafter, after the waiting time Td1 has elapsed, the arc of the preceding wire 48 is stopped and the molten pool is reduced.
[0014]
When the succeeding tip 42 reaches the welding end position P2 at time t2 in the figure, the movement of the leading tip 41 and the succeeding tip 42 is stopped as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 4D, the energization current of the trailing wire 49 is decreased from I3 to I4, and as shown in FIG. 4E, the applied voltage of the trailing wire 42 is changed from E3 to E4. Reduce to.
Thereafter, the arc of the trailing wire 49 is stopped after the waiting time Td2 has elapsed.
[0015]
The energizing currents I2 and I4 reduced before the arc is stopped are appropriately about half of the normal welding currents I1 and I2, respectively. Further, the applied voltages E2 and E4 reduced before stopping the arc may be set to values suitable for the reduced energization currents I2 and I4, respectively.
[0016]
Thus, by reducing the current applied to the preceding wire 48 and the succeeding wire 49 and the voltage to be applied at the end of welding and stopping after the waiting time, it is possible not only to prevent the molten metal from scattering and to stabilize the molten pool. Although it has been disclosed that it is possible to obtain a good weld end portion having no welding defects such as unevenness, pits and cracks, it has the following problems.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art 2 described above, as shown in FIG. 7, after reducing the current and voltage applied to the leading wire 48, welding is performed only by the trailing wire 49. The welding speed at this time is a speed at which high-speed welding is performed, as shown in FIG. Therefore, after reducing the current and voltage applied to the leading wire 48, the moving speed of the leading tip 41 and the trailing tip 42 is too fast to perform welding only with the arc of the trailing wire 49, so that the weld bead width In some cases, the weld bead near the welding end position cannot be obtained with a beautiful appearance.
Further, in high-speed welding in which the welding speed exceeds 2 [m / min], in order to obtain a uniform weld bead, the ratio of the current applied to the preceding wire 48 and the current applied to the subsequent wire 49 is 2: 1. Degree. Accordingly, if the current applied to the preceding wire 48 is reduced and stopped while maintaining the high-speed welding speed, the current ratio applied to the preceding wire 48 and the succeeding wire 49 is not an appropriate ratio, and high-speed welding is performed. In this case, the arc force of the trailing wire 49 becomes excessive, the arc force blows off the molten pool, the weld bead becomes non-uniform, and a welding defect occurs.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The invention described in claim 1 at the time of filing is an invention in the case where the trailing wire 4 of the first embodiment shown in FIGS. 8 and 9 performs the first and second crater processing, and two wires are included in one torch. In a consumable two-electrode arc welding end method for feeding and welding a wire, the feeding and energization of the preceding wire 3 is stopped at the welding end position P2, and the welding torch is slower than the normal welding speed in the welding direction. The consumable two-electrode arc welding end method in which the trailing wire 4 performs the first crater processing while moving the first crater processing distance D1 and then stops the movement of the welding torch and the trailing wire performs the second crater processing. It is.
[0019]
The invention according to claim 2 at the time of filing is a consumable two-electrode arc welding end method in which the first crater processing distance D1 according to claim 1 at the time of filing is “the distance between the wire tips of the standard protruding length” L2. is there.
[0020]
The invention according to claim 3 at the time of filing is the end of consumable two-electrode arc welding in which the first crater processing distance D1 according to claim 1 at the time of filing is calculated from the first crater processing moving speed and the first crater processing moving time. Is the method.
[0021]
In the invention according to claim 4 at the time of filing, the feeding and energization of the preceding wire 3 are stopped at the welding end position P2 of the embodiment 2 shown in FIG. A welding end method,
In a consumable two-electrode arc welding end method in which two wires are fed and welded in one torch,
When the leading tip 1 reaches the welding end position P2, the feeding and energization of the leading wire 3 are stopped, and the first crater processing speed is lower than the normal welding speed while moving the welding torch in the welding direction. The trailing wire 4 performs the first crater processing with the crater processing current value and the first crater processing voltage value,
Next, when the trailing wire 4 reaches the second crater processing position P4, the welding torch is stopped, and the second crater processing is started and predetermined by the second crater processing current value and the second crater processing voltage value. This is a consumable two-electrode arc welding end method that starts measuring the second crater processing time and ends the second crater processing when the measurement of the second crater processing time is completed.
[0022]
The invention described in claim 5 at the time of filing is an invention obtained by adding anti-stick treatment and welding release treatment to the invention described in claim 4 at the time of filing, as shown in FIGS. 10 and 15 of the second embodiment. In addition, it is a welding end control method in which the feeding and energization of the preceding wire 3 are stopped and the succeeding wire 4 performs the first and second crater processing,
In a consumable two-electrode arc welding end control method for feeding and welding two wires in one torch,
When the preceding wire 3 has reached the welding end position P2, that is, when the trailing wire 4 has reached the first crater processing start position P3, the “first crater processing start position welding torch is commanded to end the welding of the preceding wire. "Moving step" (corresponding to step ST9),
A “first crater processing command step” (corresponding to step ST10) for giving a command for performing the first crater processing at a first crater processing speed at which the subsequent wire is slower than the normal welding speed;
When the preceding wire welding end process command is input, the anti-stick process and the welding release process of the preceding wire 3 are performed, and after the anti-stick process and the welding release process are completed, it is determined that the preceding wire 3 is not welded. A "preceding wire welding end processing step" (corresponding to step ST11) for processing the preceding wire welding end;
A “first crater processing step” (corresponding to step ST12) that outputs a predetermined first crater processing current value and a first crater processing voltage value when the first crater processing is commanded;
The “second crater processing start step” (step ST13) in which the welding torch is stopped when the trailing chip 2 reaches the second crater processing position P4, and the subsequent wire issues a command for performing the second crater processing. Equivalent)
When the trailing wire 4 is instructed to perform the second crater process, the second crater process current value and the second crater process voltage value are output, and measurement of a predetermined second crater process time is started. “Second crater processing step” (corresponding to step ST14) that ends the second crater processing when the measurement of the second crater processing time is completed, and the trailing wire 4 when the measurement of the second crater processing time is completed. When the anti-stick process and the welding release process are completed and it is determined that the succeeding wire 4 is not welded after the anti-stick process and the welding release process are completed, the subsequent wire welding end process is completed. This is a consumable two-electrode arc welding end control method comprising “step” (corresponding to step ST15).
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram that best represents the features of the invention according to the present application. Since it is the same as FIG. 8 described later, the description will be described later with reference to FIG.
An embodiment of the invention is a welding robot according to claim 12 at the time of filing, wherein the welding robot feeds and welds two wires in one torch, and each welding section of the work piece 8 is welded. A work program file output circuit 29 that stores predetermined {circle around (1)} welding start parameters and {circle around (2)} welding end parameters, a predetermined “standard protruding length of the preceding wire 3 or the succeeding wire 4” L1, and The electrode parameter output circuit 31 storing the electrode parameter consisting of the “standard protrusion length wire tip distance” L2 and the output signal of the work program file output circuit 29 are input, and welding is started from the welding start position. Each joint angle of the manipulator 21 for moving the welding torch to the end position is calculated (to a servo control circuit 33 described later) and the calculated value of each joint angle is calculated. (2) When the welding torch reaches the welding start position, a preceding wire welding start command signal S1 is output (to a preceding wire welding condition output circuit 35 described later), and a subsequent wire welding start command signal S2 is output. (To a later wire welding condition output circuit 36 to be described later), to output a normal welding speed (to a servo control circuit 33 to be described later), and (3) the succeeding tip 2 reaches the first crater processing start position P3. When this is done, the preceding wire welding end processing command signal S5 is output (to a preceding wire welding condition output circuit 35 described later), and the first crater processing command signal S6 is output (to a following wire welding condition output circuit 36 described later). Then, the first crater processing speed slower than the normal welding speed is output (to a servo control circuit 33 described later), and when the succeeding chip 2 reaches the second crater processing position P4, the second crater processing speed is output. And a manipulator 21 for moving the welding torch from the welding torch moving path calculation circuit 32 (1) (to a subsequent wire welding condition output circuit 36 described later). The calculated values of the joint angles are controlled to control the manipulator 21. (2) When the succeeding chip 2 reaches the second crater processing position P4, the servo control circuit 33 stops the manipulator 21, and (1) When the preceding wire welding start command signal S1 is input, the welding current value and the welding voltage value supplied to the preceding wire 3 at the welding start position are output (to the preceding wire welding power supply device 23 described later), (2) When the arc 5 is generated at the leading wire tip 3a, a leading wire welding start completion signal S3 is output to the welding torch movement path calculation circuit 32, and (3) leading When the wire welding end processing command signal S5 is input, a signal for instructing anti-stick processing and welding release processing of the preceding wire 3 is output (to a power device 23 for leading wire welding described later), and it is determined that there is no welding. In some cases, the preceding wire welding condition output circuit 35 outputs a preceding wire welding end processing completion signal S7 to the welding torch moving path calculation circuit 32, and a signal that commands the energization of the welding current of the preceding wire from the preceding wire welding condition output circuit 35. Is input to the preceding wire 3 when the command is input, and when the command signal for the antistic processing and welding release processing of the preceding wire 3 is input, the leading wire 3 performs antistic processing and welding release processing. When the power supply device 23 for wire welding and (1) the trailing wire welding start command signal S2 are input, the trailing wire at the welding start position When the arc 6 is generated at the trailing wire tip 4a, the welding current value and the welding voltage value supplied to 4 are output (to the power supply device 24 for the following wire welding described later). The start completion signal S4 is output to the welding torch movement path calculation circuit 32, and (3) when the first crater processing command signal S6 is input, the first crater processing current value and the first crater processing voltage value (described later). When the second crater processing command signal S8 is input (4), the second crater processing current value and the second crater processing voltage value are output (to the subsequent wire welding power supply device 24) (following wire welding described later). Output to the power supply device 24), start measuring the predetermined second crater processing time, and (5) when the measurement of the second crater processing time expires, anti-stick processing and welding release of the trailing wire 4 Processing A command signal is output (to a power supply device 24 for the subsequent wire welding described later), and when it is determined that there is no welding, a subsequent wire welding end processing completion signal S9 is output to the welding torch movement path calculation circuit 32. When the wire welding condition output circuit 36 and a signal for commanding energization of the welding current of the succeeding wire are input from the succeeding wire welding condition output circuit 36, the welding current is energized to the succeeding wire 4. This is a welding robot provided with a power supply device 24 for subsequent wire welding that performs anti-stick processing and welding release processing of the trailing wire 4 when a command signal for performing anti-stick processing and welding release processing is input.
[0031]
【Example】
Hereinafter, the welding end method will be described in the first embodiment, and then the welding end control method and the welding robot by the robot controller 27 in the second embodiment will be described.
[Example 1]
FIG. 8 is a diagram for explaining Example 1 in which the preceding wire 3 and the trailing wire 4 are fed and the trailing wire 4 performs the first and second crater processes in the consumable two-electrode arc welding end method of the present invention. It is. FIG. 4A shows a state during two-electrode one-torch type consumable electrode arc welding, and the same functions as shown in FIG.
[0032]
As shown in FIG. 8B, when the leading wire tip 3a reaches the welding end position P2, the robot controller 27 shown in FIG. 3 confirms that the leading wire tip 3a has reached the welding end position P2. , The welding end command signal is output to the preceding wire welding power source device 23, and the first crater processing command signal is output to the following wire welding power source device 24. L2 shown in FIG. 8B is the distance between the wire tips of the standard protruding length, and can be used as a first crater processing distance D1 described later.
Thereafter, as shown in FIG. 5C, the trailing wire 4 performs the first crater process while moving the welding torch by the first crater processing distance D1 in the welding direction.
[0033]
Here, the first crater process is to stop the feeding and energization of the preceding wire 3, perform the welding end process while energizing only the succeeding wire 4 and moving the welding torch in the welding direction. The welding current value, welding voltage value, and welding speed during the first crater treatment period can be arbitrarily set. Usually, the welding current value and welding voltage for welding (hereinafter referred to as normal welding) until the welding torch reaches the welding end position. The value is lower than the welding speed.
[0034]
FIG. 9 is a diagram illustrating a welding end method subsequent to FIG. 8 in the welding end method of the first embodiment. 9A to 9C subsequent to FIG. 8C will be described. When the welding torch finishes moving the first crater processing distance D1, for example, the distance L2 between the wire tips, the welding torch stops, and the robot controller 27 shown in FIG. The second crater processing command signal is output, and the trailing wire 4 performs the second crater processing as shown in FIG.
Here, the second crater process is to process the crater in a state where the succeeding wire stops the welding torch, and the welding current value and the welding voltage value can be arbitrarily set. This corresponds to the crater processing described in Related Art 1.
[0035]
When the succeeding wire 4 finishes the second crater process, the robot control device 27 shown in FIG. 3 outputs a welding end command signal to the succeeding wire welding power supply device 24, and FIG. Finish welding as shown.
[0036]
As described above, in the first embodiment, only the trailing wire 4 performs the crater processing described in the related art 1 in the second crater processing, so that only one crater processing trace 15 exists as shown in FIG. Does not occur. In addition, since the moving speed of the welding torch during the first crater process shown in FIG. 8C is decelerated from the normal welding speed, the molten metal generated while moving the trailing wire 4 is caused by the arc force. Since this molten metal can be filled backward in the molten pool depressed by the arc force of the trailing wire 4, the molten pool trace 13 shown in FIG. 5 is not generated, and the appearance of the weld bead is good. It is.
[0037]
In the above-described embodiment, the first crater processing distance D1 can be set to “the distance between the wire tips of the standard protruding length” L2. Further, the first crater processing distance D1 can be calculated from the first crater processing moving speed and the first crater processing moving time. Further, the first crater processing distance D1 can be calculated as a percentage of the “standard protrusion length distance between the wire tips” L2.
[0038]
[Explanation of FIG. 10]
FIG. 10 is a view for explaining the moving distance of the welding torch from the welding start position P1 to the first crater processing start position and the second crater processing position when the trailing wire 4 of the present invention performs crater processing. .
FIG. 10 is a view for explaining the moving distance of the welding torch when the succeeding wire 4 performs crater processing in FIG. 10. The total welding torch movement distance L3, which is the distance from the welding bead formed by the preceding wire 3 to the “welding end position” P2, which is the terminal end of the welding bead, is calculated. The distance between the tips “L2” is subtracted to calculate the welding torch moving distance L4 = L3−L2 of normal welding, which is the distance from the welding start position to the first crater processing start position P3. Then, the welding torch is moved at a normal welding speed from the welding start position P1 to the first crater processing start position P3. Next, the welding torch is moved at the first crater processing speed to the second crater processing position P4 where the position of the trailing chip 2 is moved from the first crater processing start position P3 by the first crater processing distance D1. . As shown in the figure, when the preceding wire 3 reaches the “welding end position” P2, the trailing wire 4 reaches the first crater processing start position P3 at the same time.
[0039]
The welding end method of Example 1 is a welding end method in which the feeding and energization of the preceding wire 3 are stopped and the trailing wire 4 performs the first and second crater processing, as shown in FIG. When the leading tip 1 reaches the welding end position P2, the feeding and energization of the leading wire 3 are stopped, and the first crater processing current value and the first one at the first crater processing speed while moving the welding torch in the welding direction. The trailing wire 4 performs the first crater processing at the crater processing voltage value, and then stops the welding torch when the trailing wire 4 reaches the second crater processing position P4, and the second crater processing current value and Based on the second crater processing voltage value, the second crater processing is started and the measurement of the second crater processing time is started. When the measurement of the predetermined second crater processing time is completed, the second crater processing is ended. That is a consumable second electrode arc welding termination method.
[0040]
Next, a second embodiment of the welding end control method and welding robot of the present invention will be described.
[Example 2]
In Example 2, as shown in FIGS. 10, 14, and 15, feeding and energization of the preceding wire 3 are stopped at the welding end position P <b> 2, and the trailing wire 4 is moved while moving the welding torch in the welding direction. A welding end control method and a welding robot for performing a first crater process, and subsequently performing a second crater process by substantially stopping a welding torch.
[0041]
[Explanation of FIG. 11]
FIG. 11 shows that the leading tip 1 and the trailing tip 2 are angled with respect to the central axis of the nozzle 10 when the welding line WL used in the second embodiment is the X axis and the central axis of the nozzle 10 is the Y axis. It is a figure which shows the positional relationship of the leading wire front-end | tip 3a and the trailing-wire front-end | tip 4a when arrange | positioning.
In FIG. 11 in which the leading tip 1 and the trailing tip 2 are arranged at an angle with respect to the Y axis of the central axis of the nozzle 10, {circle around (1)} the leading tip angle α is determined by the center axis of the leading tip 1 being the center Y of the nozzle. (2) The trailing tip angle β is an angle in which the central axis of the trailing tip 2 is inclined with the receding angle β to the center Y axis of the nozzle. 3 or the standard protruding length L1 (for example, 20 [mm]) of the trailing wire 4 is obtained when the leading wire 3 or the trailing wire 4 protrudes from the tip of the leading tip 1 or the trailing tip 2 by a predetermined length. The length of the leading wire 3 or the trailing wire 4 to the tip position (tool center position) of the leading wire 3 or the trailing wire 4 is as follows. Lead wire and rear wire when projecting length is standard projecting length L1 A wire tip distance between the wires, which are predetermined set value.
[0042]
[Explanation of FIG. 12]
12 is a block diagram of the robot controller 27 when the welding end method or the welding end control method of the present invention is applied to the welding robot shown in FIG.
In FIG. 12, the work program file output circuit 29 stores (1) welding start parameters and (2) welding end parameters determined in advance in each welding section of the work piece 8.
Here, the above-mentioned “welding start parameter” means (1) the welding current value and welding voltage value of the preceding wire 3 and the succeeding wire 4 at the welding start position in each welding section, and (2) the normal welding speed. It is.
The “welding end parameter” is a condition for the first and second crater processes performed by the succeeding wire 4. (1) First crater process current value and first crater process voltage value and (2) ▼ Welding torch moving speed and welding torch moving distance (D1 shown in FIG. 10) and (3) second crater processing current value and second crater processing voltage value and (4) 2 crater processing time.
[0043]
Further, the first crater processing distance D1 may be set to, for example, {circle around (1)} “standard protrusion length distance between wire tips” L2. Alternatively, (2) the movement time of the welding torch during the first crater processing period of the trailing wire and the preceding wire may be set. In this case, (first crater processing distance) D1 = (moving speed of welding torch during first crater processing period) × (moving time of welding torch during first crater processing period). Alternatively, (3) “standard protrusion length distance between wire tips” L2 may be specified as a percentage and set by (first crater processing distance) D1 / L2 [%].
[0044]
In addition, according to the experiments by the inventors, the speed is decreased when moving from the normal welding speed to the first crater processing speed, so that the molten pool trace 13 is formed as shown in FIG. 5 of the prior art. Even if the pond is depressed, the molten pool in which the molten metal of the trailing wire is depressed can be sufficiently filled. Furthermore, since the first crater processing speed is low, the molten metal of the preceding wire 3 and the molten metal of the succeeding wire 4 are sufficiently fused without moving the trailing tip 2 to the welding end position. Therefore, as shown in FIG. 8, the first crater processing distance D <b> 1 may be shorter than “the distance between the wire tips of the standard protruding length” L <b> 2.
[0045]
In the electrode parameter output circuit 31 shown in FIG. 12, when the leading wire 3 or the trailing wire 4 protrudes from the tip of the predetermined leading tip 1 or the trailing tip 2 shown in FIG. “Standard protruding length of the preceding wire 3 or the succeeding wire 4” L1 (for example, 20 [mm]) and {circle around (2)} which are the lengths up to the tip position (tool center position) of the preceding wire 3 or the following wire 4 An electrode composed of “the distance between the wire tips of the standard protruding length” L2, which is the distance between the wire tips of the preceding wire and the succeeding wire when the protruding length of the leading wire 3 or the trailing wire 4 is the standard protruding length L1. The parameter is memorized.
In FIG. 12, the work program file output circuit 29 stores (1) welding start parameters and (2) welding end parameters determined in advance in each welding section of the work piece 8.
Here, the above-mentioned “welding start parameter” means (1) the welding current value and welding voltage value of the preceding wire 3 and the succeeding wire 4 at the welding start position in each welding section, and (2) the normal welding speed. It is.
[0046]
Further, the output signal of the work program file output circuit 29 is input to the welding torch moving path calculation circuit 32, and the joint angles of the manipulator 21 for moving the welding torch from the welding start position to the welding end position are calculated. Then, the calculated value of each joint angle is output to a servo control circuit 33 described later.
[0047]
The servo control circuit 33 receives the calculated values of the joint angles of the manipulator 21 for moving the welding torch from the welding torch moving path calculation circuit 32 and controls the manipulator 21.
[0048]
The preceding wire welding condition output circuit 35 receives a preceding wire welding start command signal S1 that instructs the preceding wire 3 to energize the welding wire from the welding torch movement path calculation circuit 32 when the preceding tip 1 reaches a predetermined welding start position. When input, a signal instructing energization of the welding current of the welding current value of the preceding wire 3 output from the work program file output circuit 29 is output.
The preceding wire welding power source device 23 energizes the preceding wire 3 with a welding current when a signal instructing energization of the welding current of the preceding wire is input from the preceding wire welding condition output circuit 35.
[0049]
The trailing wire welding condition output circuit 36 starts the trailing wire welding in which the trailing tip 2 reaches a predetermined welding start position and instructs the trailing wire 4 to energize the welding wire 4 from the welding torch movement path calculation circuit 32. When the command signal S2 is input, a signal for instructing energization of the welding current of the welding current value of the succeeding wire 4 output from the work program file output circuit 29 is output.
The power supply device 24 for the subsequent wire welding supplies the welding current to the subsequent wire 4 when a signal instructing the energization of the welding current of the subsequent wire is input from the subsequent wire welding condition output circuit 36.
[0050]
Next, the operation of the robot control apparatus 27 according to the second embodiment will be described with reference to the signal time chart of FIG. 13 and the flowcharts shown in FIGS.
[Explanation of FIG. 13]
FIG. 13 is a diagram illustrating signals output from the welding torch movement path calculation circuit 32 of the robot control apparatus 27 according to the second embodiment and the movement speeds of the leading tip 1 and the trailing tip 2. 13, (A) shows the elapsed time t of the preceding wire welding start command signal S1, and (B) shows the elapsed time t of the preceding wire welding end processing command signal S5. C) shows the elapsed time t of the moving speed of the preceding tip 1 and the succeeding tip 2. FIG. 10D shows the elapsed time t of the succeeding wire welding start command signal S2, and FIG. The time lapse t of the 1 crater processing command signal S6 is shown, and FIG. 8F shows the time lapse t of the second crater processing command signal S8. Here, in order to simplify the explanation, it is assumed that the path between the welding start position and the welding end position in each welding section is taught by one straight line.
[0051]
[Explanation of FIGS. 14 and 15]
14 and 15 are flowcharts illustrating the operation of the robot control device 27 according to the third embodiment. In step ST1 “electrode parameter setting step” shown in FIG. 14, the electrode parameter output circuit 31 is provided with (1) the standard protruding length L1 of the preceding wire 3 or the succeeding wire 4 and (2) the preceding wire 3 and the succeeding wire 4. The electrode parameters including “standard wire protruding distance between wire tips” L2 are set.
[0052]
In step ST2 “work program file setting step”, predetermined (1) welding start parameter and (2) welding end parameter in each welding section of the work piece 8 are set in the work program file output circuit 29.
[0053]
At step ST3 “electrode parameter and work program file input step” shown in FIG. 14 and at time t1 shown in FIG. 13, the welding robot system is activated and the electrode parameters set in the electrode parameter output circuit 31 and the work program file output circuit 29 And a normal welding speed at a predetermined welding start position in each welding section of the work piece 8 set to be output to the welding torch moving path calculation circuit 32.
Further, the welding current value and welding voltage value of the preceding wire 3 at the welding start position in each welding section determined in advance in each welding section of the workpiece 8 are output to the preceding wire welding condition output circuit 35, and the workpiece 8 is welded. (1) predetermined welding current value and welding voltage value of the succeeding wire 4 at the welding start position in each welding section, and (2) first crater processing current value and first crater processing voltage value. (3) The second crater processing current value and the second crater processing voltage value are output to the trailing wire welding condition output circuit 36.
[0054]
In step ST4 “Welding start position welding torch movement path calculation and output step” shown in FIG. 14, the welding torch movement path calculation circuit 32 calculates each joint angle of the manipulator 21 for moving the welding torch to the welding start position. Thus, the calculated values of the joint angles are output to the servo control circuit 33.
[0055]
At step ST5 “leading wire and subsequent wire welding start signal output step” shown in FIG. 14 and at time t2 shown in FIG. 13, the welding torch moves to the welding start position, and the joint angle at the welding start position described in step ST4 When the calculated value is reached, the welding torch moving path calculation circuit 32 outputs the preceding wire welding start command signal S1 to the preceding wire welding condition output circuit 35, and the subsequent wire welding start command signal S2. It outputs to the condition output circuit 36.
[0056]
In step ST6 “leading wire and succeeding wire energization start step” shown in FIG. 14, the leading wire welding start command signal S1 is input to the leading wire welding condition output circuit 35, and the trailing wire welding start command signal S2 is input to the trailing wire. When input to the welding condition output circuit 36, the preceding wire welding condition output circuit 35 and the succeeding wire welding condition output circuit 36 respectively supply welding to the preceding wire 3 and the succeeding wire 4 at the welding start position. The current value and the welding voltage value are output to the preceding wire welding power supply device 23 and the subsequent wire welding power supply device 24 to energize the preceding wire 3 and the following wire 4, respectively.
[0057]
In step ST7 “following wire crater processing welding end position welding torch moving path calculating step” shown in FIG. 14, the preceding wire welding start command signal S1 is input to the preceding wire welding condition output circuit 35, and the following wire welding start command signal is received. After S2 is input to the subsequent wire welding condition output circuit 36, the welding torch movement path calculation circuit 32 sends the first crater processing speed, which is the movement speed of the welding torch during the first crater processing period, from the work program file output circuit 29. And a first crater processing distance D1 (shown in FIG. 10) which is a moving distance of the welding torch and (3) a second crater processing time are input, and each of the manipulators 21 for moving the welding torch to the welding end position Calculate the joint angle.
[0058]
In step ST8 “leading wire and succeeding wire welding start completion signal output step”, when the arc 5 and the arc 6 are generated at the leading wire tip 3a and the trailing wire tip 4a, respectively, the leading wire welding condition output circuit 35 and after The row wire welding condition output circuit 36 outputs a preceding wire welding start completion signal S3 and a following wire welding start completion signal S4 to the welding torch movement path calculation circuit 32, respectively.
[0059]
When the preceding wire welding start completion signal S3 and the subsequent wire welding start completion signal S4 are input to the welding torch movement path calculation circuit 32 in step ST9 "first crater processing start position welding torch movement step" shown in FIG. Further, the joint angle of the manipulator 21 for moving the welding torch to the first crater processing start position P3 shown in FIG. 10 calculated by the welding torch moving path calculation circuit 32 in step ST7 shown in FIG. Output. As a result, the manipulator 21 starts a linear operation at a preset normal welding speed and performs normal welding.
[0060]
At step ST10 “first crater processing command signal output step” shown in FIG. 15 and at time t3 shown in FIG. 13, the welding torch moves to the first crater processing start position P3 shown in FIG. 10, and step ST7 shown in FIG. When the calculated value of the joint angle at the first crater processing start position P3 calculated in step S3 is reached, the welding torch movement path calculation circuit 32 outputs the preceding wire welding end processing command signal S5 to the preceding wire welding condition output circuit 35. The first crater processing command signal S6 is output to the trailing wire welding condition output circuit 36.
Further, the welding torch moving path calculation circuit 32 outputs the first crater processing speed to the servo control circuit 33.
[0061]
In step ST11 “preceding wire welding end processing step” shown in FIG. 15 and time t3 shown in FIG. 13, the preceding wire welding end processing command signal S5 is input from the welding torch moving path calculation circuit 32 to the preceding wire welding condition output circuit 35. The preceding wire welding power source device 23 performs the anti-stick process and the welding release process. Then, after the anti-stick process and the welding release process are completed, when the preceding wire welding condition output circuit 35 determines that there is no welding, the preceding wire welding end process completion signal S7 is output to the welding torch movement path calculation circuit 32. .
Here, the anti-stick process means that the motor feeds the wire by the inertial force even after the stop signal is input to the wire feeding device. Therefore, when the wire rushes into the molten pool and the molten pool cools, the tip of the wire adheres (sticks) to the weld metal. In order to prevent this sticking, after a stop signal is input to the wire feeder, a current smaller than the welding current value is applied to continue melting the wire and prevent the wire from being pushed into the molten pool. It is.
In the welding release process, for example, a short-circuit detection circuit or a welding current relay detects whether or not the tip of the wire is welded to the workpiece after energization of the wire is completed. And when welding is detected, it is the process which applies a no-load voltage between the front-end | tip of a wire and a to-be-welded object, energizes, burns up a wire, and cancels welding.
[0062]
In step ST12 "first crater processing step" shown in FIG. 15, when the first crater processing command signal S6 is input to the subsequent wire welding condition output circuit 36, the subsequent wire welding condition output circuit 36 The processing current value and the first crater processing voltage value are output to the power supply device 24 for the subsequent wire welding.
[0063]
At step ST13 “second crater processing start step” shown in FIG. 15 and at time t4 shown in FIG. 13, the trailing chip 2 moves to the second crater processing position P4 shown in FIG. 10, and at step ST7 shown in FIG. When the calculated value of the joint angle at the calculated second crater processing position P4 is reached, the servo control circuit 33 stops the manipulator 21, and the welding torch movement path calculation circuit 32 follows the second crater processing command signal S8. This is output to the row wire welding condition output circuit 36.
[0064]
In step ST14 “second crater processing step” shown in FIG. 15, when the second crater processing command signal S8 is input to the subsequent wire welding condition output circuit 36, the subsequent wire welding condition output circuit 36 The 2 crater processing current value and the second crater processing voltage value are output to the power supply device 24 for the subsequent wire welding, and measurement of the second crater processing time is started.
[0065]
When the succeeding wire welding condition output circuit 36 has finished measuring the second crater processing time at step ST15 “following wire welding end processing step” shown in FIG. 15 and at time t5 shown in FIG. The power supply device 24 performs an anti-stick process and a welding release process for the following wire. Then, after the end of the anti-stick process and the welding release process, the succeeding wire welding condition output circuit 36 outputs a succeeding wire welding end process completion signal S9 to the welding torch movement path calculation circuit 32 when it is determined that there is no welding. .
[0066]
In step ST16 “next welding section welding step” shown in FIG. 15, when the preceding wire welding end process completion signal S7 and the succeeding wire welding end process completion signal S9 are input to the welding torch movement path calculation circuit 32, FIG. Steps ST4 to ST15 shown in FIG. 15 are repeated to perform welding in the next welding section, and when the welding of all the welding sections set in the work program file output circuit 29 is finished, the activation of the welding robot is stopped.
[0067]
The welding end control method of the second embodiment described above is summarized as follows. In the electrode parameter output circuit 31, (1) the standard protruding length L1 of the preceding wire 3 or the succeeding wire 4 and (2) the “distance between the tip ends of the standard protruding length” L2 of the preceding wire 3 and the succeeding wire 4 are set. “Electrode parameter setting step” (step ST1) for setting the electrode parameters including,
A “work program file setting step” (step ST2) for setting (1) welding start parameters and (2) welding end parameters determined in advance in each welding section of the work piece 8 in the work program file output circuit 29;
The welding robot system is activated, and the electrode parameters set in the electrode parameter output circuit 31 and the normal program set at the predetermined welding start position in each welding section of the workpiece 8 set in the work program file output circuit 29 are as follows. The welding speed is output to the welding torch movement path calculation circuit 32,
The welding current value and the welding voltage value of the preceding wire 3 at the welding start position in each welding section predetermined in each welding section of the workpiece 8 are output to the preceding wire welding condition output circuit 35 to be welded. (1) welding current value and welding voltage value of the succeeding wire 4 at the welding start position in each welding section, and (2) first crater processing current value and first crater processing voltage value. And (3) “electrode parameter and work program file input step” (step ST3) for outputting the second crater processing current value and the second crater processing voltage value to the trailing wire welding condition output circuit 36,
The welding torch moving path calculation circuit 32 calculates each joint angle of the manipulator 21 for moving the welding torch to the welding start position, and outputs the calculated value of each joint angle to the servo control circuit 33 “Welding start position welding”. Torch travel route calculation and output step "(step ST4),
When the welding torch reaches the welding start position, the welding torch movement path calculation circuit 32 outputs the preceding wire welding start command signal S1 to the preceding wire welding condition output circuit 35, and the subsequent wire welding start command signal S2 A "preceding wire and succeeding wire welding start completion signal output step" (step ST5) to be output to the row wire welding condition output circuit 36;
When the preceding wire welding start command signal S1 is input to the preceding wire welding condition output circuit 35 and the following wire welding start command signal S2 is input to the following wire welding condition output circuit 36, the preceding wire welding condition output circuit 35 And the succeeding wire welding condition output circuit 36 supplies the welding current value and the welding voltage value supplied to the preceding wire 3 and the succeeding wire 4 at the welding start position, respectively, for the preceding wire welding power source device 23 and the succeeding wire welding. Output to the power supply device 24 and energize the leading wire 3 and the trailing wire 4 respectively.
The welding torch movement path calculation circuit 32 outputs a normal welding speed to the servo control circuit 33 “leading wire and subsequent wire energization start step” (step ST6), and the leading wire welding start command signal S1 is a leading wire welding condition. After being input to the output circuit 35 and the subsequent wire welding start command signal S2 being input to the subsequent wire welding condition output circuit 36, the welding torch movement path calculation circuit 32 is connected to the work program file output circuit 29 from the first (1) The first crater processing speed that is the moving speed of the welding torch during the one crater processing period, the first crater processing distance D1 that is the moving distance of the welding torch, and (2) the second crater processing time are input, and the welding torch is Calculate the joint angles of the manipulator 21 for moving to the welding end position. Flop "(step ST7),
When the arc 5 and the arc 6 are generated at the leading wire tip 3a and the trailing wire tip 4a, respectively, the leading wire welding condition output circuit 35 and the trailing wire welding condition output circuit 36 indicate the leading wire welding start completion signal S3 and the trailing line. A “preceding wire and succeeding wire welding start completion signal output step” (step ST8) for outputting the wire welding start completion signal S4 to the welding torch movement path calculation circuit 32, respectively;
When the preceding wire welding start completion signal S3 and the succeeding wire welding start completion signal S4 are input to the welding torch movement path calculation circuit 32, the welding torch movement path calculation circuit 32 moves to the first crater processing start position P3. A “first crater processing start position welding torch moving step” (step ST9) for outputting each joint angle of the manipulator 21 for moving the servo to the servo control circuit 33;
When the welding torch reaches the first crater processing start position P3, the welding torch movement path calculation circuit 32 outputs the preceding wire welding end processing command signal S5 to the preceding wire welding condition output circuit 35, and the first crater processing command The signal S6 is output to the trailing wire welding condition output circuit 36, and the welding torch movement path calculation circuit 32 outputs the first crater processing speed to the servo control circuit 33 "first crater processing command signal output step" (step ST10) )When,
When the preceding wire welding end processing command signal S5 is input from the welding torch movement path calculation circuit 32 to the preceding wire welding condition output circuit 35, the preceding wire welding power supply device 23 performs anti-stick processing and welding release processing, After the stick process and the welding release process are completed, when the preceding wire welding condition output circuit 35 determines that there is no welding, the preceding wire welding end process completion signal S7 is output to the welding torch movement path calculation circuit 32. Welding end processing step "(step ST11);
When the first crater processing command signal S6 is input to the trailing wire welding condition output circuit 36, the trailing wire welding condition output circuit 36 outputs the first crater processing current value and the first crater processing voltage value to the trailing wire welding. "First crater processing step" (step ST12) to be output to the power supply device 24
When the trailing chip 2 reaches the second crater processing position P4, the servo control circuit 33 stops the manipulator 21, and the welding torch movement path calculation circuit 32 sends the second crater processing command signal S8 to the subsequent wire welding. “Second crater processing start step” (step ST13) to be output to the condition output circuit 36;
When the second crater processing command signal S8 is input to the subsequent wire welding condition output circuit 36, the subsequent wire welding condition output circuit 36 outputs the second crater processing current value and the second crater processing voltage value to the subsequent wire welding. “Second crater processing step” (step ST14) for outputting to the power supply device 24 and starting measuring the second crater processing time;
When the trailing wire welding condition output circuit 36 completes the measurement of the second crater processing time, the trailing wire welding power source device 24 performs the antistic processing and welding release processing of the trailing wire, and performs antistic processing and welding. After the release process, when the succeeding wire welding condition output circuit 36 determines that there is no welding, the succeeding wire welding end process completion signal S9 is output to the welding torch movement path calculation circuit 32. This is a consumable two-electrode arc welding end control method consisting of “step” (step ST15).
[0068]
The welding robot of the second embodiment to which the welding end control method is applied is summarized as follows. The welding robot of the second embodiment includes a work program file output circuit 29 for storing (1) welding start parameters and (2) welding end parameters determined in advance in each welding section of the workpiece 8;
Electrode parameter output for storing electrode parameters consisting of predetermined (1) “standard protruding length of preceding wire 3 or trailing wire 4” L1 and (2) “distance between wire tips of standard protruding length” L2 A circuit 31;
(1) When the output signal of the work program file output circuit 29 is inputted, each joint angle of the manipulator 21 for moving the welding torch from the welding start position to the welding end position is calculated (in a servo control circuit 33 described later). ) Output the calculated value of each joint angle,
(2) When the welding torch reaches the welding start position, the preceding wire welding start command signal S1 is output to the preceding wire welding condition output circuit 35, and the following wire welding start command signal S2 is output to the following wire welding condition output circuit. 36, the normal welding speed is output to (servo control circuit 33 described later), and (3) when the welding torch reaches the first crater processing start position P3, the preceding wire welding end processing command signal S5 is output. (To a later-described preceding wire welding condition output circuit 35), a first crater processing command signal S6 (to a later-described subsequent wire welding condition output circuit 36) is output, and the first crater processing speed (servo control to be described later) is output. (4) When the trailing chip 2 reaches the second crater processing position P4, the second crater processing command signal S8 is output (following wire welding condition output circuit described later). The welding torch movement route calculation circuit 32 6) output,
(1) The calculated values of the joint angles of the manipulator 21 for moving the welding torch are input from the welding torch moving path calculation circuit 32 to control the manipulator 21, and (2) the trailing chip 2 is moved to the second crater processing position. A servo control circuit 33 for stopping the manipulator 21 when P4 is reached;
(1) When the preceding wire welding start command signal S1 is input, a welding current value and a welding voltage value supplied to the preceding wire 3 at the welding start position are output (to a power supply device for preceding wire welding 23 described later). (2) When the arc 5 is generated at the leading wire tip 3a, the leading wire welding start completion signal S3 is output to the welding torch moving path calculation circuit 32, and (3) the leading wire welding end processing command signal S5 is input. When it is done, a signal for instructing the anti-stick process and the welding release process of the preceding wire 3 is output (to the preceding wire welding power supply device 23 described later), and when it is determined that there is no welding, a welding torch movement path calculation circuit A preceding wire welding condition output circuit 35 for outputting a preceding wire welding end processing completion signal S7 to 32,
When a signal instructing energization of the welding current of the preceding wire is input from the preceding wire welding condition output circuit 35, the welding current is energized to the preceding wire 3, and command signals for anti-stick processing and welding release processing of the preceding wire 3 are received. When the preceding wire welding power source device 23 that performs anti-stick processing and welding release processing of the preceding wire 3 and (1) the succeeding wire welding start command signal S2 are input, When a welding current value and a welding voltage value supplied to the trailing wire 4 are output (to a trailing wire welding power source device 24 described later), (2) when the arc 6 is generated at the trailing wire tip 4a, A row wire welding start completion signal S4 is output to the welding torch movement path calculation circuit 32, and (3) when the first crater processing command signal S6 is input, the first crater processing current value and the first (4) when the second crater processing command signal S8 is input, the second crater processing current value and the second crater processing voltage are output. The value is output (to the power supply device 24 for the subsequent wire welding described later), the measurement of the second crater processing time is started, and (5) when the measurement of the second crater processing time is completed, A command signal for performing an anti-stick process and a welding release process is output (to a subsequent wire welding power supply device 24 described later), and when it is determined that there is no welding, the welding torch movement path calculation circuit 32 performs a subsequent wire welding end process. A trailing wire welding condition output circuit 36 for outputting a completion signal S9;
When a signal instructing energization of the welding current of the succeeding wire is input from the succeeding wire welding condition output circuit 36, the welding current is energized to the succeeding wire 4, and the anti-stick process and the welding release process of the succeeding wire 4 are performed. This is a welding robot provided with a power supply device 24 for the subsequent wire welding that performs an anti-stick process and a welding release process for the subsequent wire 4 when a command signal for performing the operation is input.
[0069]
【Effect of the invention】
The consumable two-electrode arc welding end method, the welding end control method, and the welding robot of the present invention stop the feeding and energization of the preceding wire 3 at the welding end position in the two-electrode one-torch consumable electrode arc welding end method. Then, the first crater process is performed with the trailing wire 4 at a welding speed slower than that during normal welding, and then the movement of the welding torch is substantially stopped to perform the second crater process. Thus, even at the welding end position, the weld bead width does not decrease or lack of penetration does not occur, the appearance of the weld bead is improved, and the weld joint strength can be ensured. In addition, when performing high-speed welding, crater treatment can also be performed on the depressed molten pool before performing crater treatment, so there is no weld pool mark at the welding end position, and there are defects such as cracks and shrinkage holes. It does not occur.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram that best represents the features of the invention according to the present application;
FIG. 2 is a diagram for explaining a consumable electrode arc welding end method of a two-electrode one-torch method.
FIG. 3 is a diagram showing a general configuration of a two-electrode, one-torch welding robot.
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of ending consumable electrode arc welding by a two-electrode one-torch method according to prior art 1;
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of ending consumable electrode arc welding of the conventional electrode 1 of the conventional technique 1 following FIG. 4;
FIG. 6 is a view showing an apparatus for performing tandem arc welding according to prior art 2;
FIG. 7 is a time chart for explaining a control method at the end of welding according to the prior art 2;
FIG. 8 illustrates a case where the preceding wire 3 and the trailing wire 4 are fed and the trailing wire 4 performs the first and second crater processes in the consumable two-electrode arc welding end method according to the first embodiment of the present invention. It is a figure to do.
9 is a diagram for explaining a welding end method subsequent to FIG. 8 in the welding end method of Example 1. FIG.
FIG. 10 is a diagram for explaining the moving distance of the welding torch from the welding start position P1 to the first crater processing start position and the second crater processing position when the trailing wire 4 of the present invention performs crater processing. .
11 shows an angle for the leading tip 1 and the trailing tip 2 with respect to the central axis of the nozzle 10 when the welding line WL used in Example 2 is the X axis and the central axis of the nozzle 10 is the Y axis. It is a figure which shows the positional relationship of the leading wire front-end | tip 3a and the trailing-wire front-end | tip 4a when arrange | positioning.
12 is a block diagram of a robot controller 27 when the welding end method or the welding end control method of the present invention is applied to the welding robot shown in FIG. 3;
13 is a diagram illustrating a signal output from a welding torch movement path calculation circuit 32 of the robot control apparatus according to the second embodiment and movement speeds of a leading tip 1 and a trailing tip 2. FIG.
FIG. 14 is a flowchart illustrating the operation of the robot control apparatus 27 according to the second embodiment.
FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the robot control apparatus 27 of the second embodiment following FIG.
[Explanation of symbols]
1 Leading chip
2 trailing chip
3 Lead wire
3a Lead wire tip
4 trailing wire
4a Trailing wire tip
5, 6 arc
7 molten pool
8 Workpiece
9 Weld beads
10 nozzles
11 Shield gas
13 molten pool trace
14 Welding torch
15, 16 Crater processing trace
21 Manipulator
23 Power supply device for leading wire welding
24 Power supply device for trailing wire welding
25 Lead wire feeder
26 Trailing wire feeder
27 Robot controller
29 Work program file output circuit
31 Electrode parameter output circuit
32 Welding torch movement path calculation circuit
33 Servo control circuit
35 Lead wire welding condition output circuit
36 Subsequent wire welding condition output circuit
41 Leading chip
42 Trailing chip
43 Workpiece
44 Power supply device for leading wire welding
45 Power supply device for trailing wire welding
46 Lead wire feeder
47 Subsequent wire feeder
48 Lead wire
49 trailing wire
50, 51 arc
52 molten pool
53 Weld Bead
54 Welding control device
55 Welding Robot
D1 First crater processing distance
I1 Current during normal welding of the lead wire 48
I2 Current when leading wire 48 is reduced
I3 Current during normal welding of the trailing wire 49
I2 Current when trailing wire 49 is decreased
E1 Voltage during normal welding of the lead wire 48
E2 Voltage when leading wire 48 is decreased
E3 Voltage during normal welding of the trailing wire 49
E4 Voltage when leading wire 49 is decreased
L1 Standard protruding length of leading wire 3 or trailing wire 4
L2 Standard overhanging distance between wire tips
L3 Total welding torch travel distance
L4 Welding torch travel distance for normal welding
P1 Welding start position
P2 Welding end position
P3 First crater processing start position
P4 Second crater processing position
S1 Lead wire welding start command signal
S2 Subsequent wire welding start command signal
S3 Lead wire welding start completion signal
S4 Subsequent wire welding start completion signal
S5 Lead wire welding end processing command signal
S6 First crater processing command signal
S7 Lead wire welding end processing completion signal
S8 Second crater processing command signal
S9 Subsequent wire welding end processing completion signal
T1 Waiting time to stop energization of the preceding wire 48
T1 Waiting time until the energization of the trailing wire 49 is stopped
α Leading tip angle
β trailing tip angle

Claims (5)

１トーチ内で２本のワイヤを送給して溶接する消耗２電極アーク溶接終了方法において、溶接終了位置で先行ワイヤの送給及び通電を停止して、溶接トーチを溶接方向に通常の溶接速度よりも遅い速度で第１クレータ処理距離だけ移動させながら後行ワイヤが第１クレータ処理を行い、次に溶接トーチの移動を停止して後行ワイヤが第２クレータ処理を行う消耗２電極アーク溶接終了方法。  In a consumable two-electrode arc welding completion method in which two wires are fed and welded in one torch, feeding and energization of the preceding wire are stopped at the welding end position, and the welding torch is moved in the welding direction at a normal welding speed. Consumable two-electrode arc welding in which the trailing wire performs the first crater processing while moving the first crater processing distance at a slower speed, and then stops the movement of the welding torch and the trailing wire performs the second crater processing. Termination method. 請求項１に記載の第１クレータ処理距離が標準突出し長さのワイヤ先端間距離である消耗２電極アーク溶接終了方法。  The consumable two-electrode arc welding end method, wherein the first crater processing distance according to claim 1 is a distance between wire tips of a standard protruding length. 請求項１に記載の第１クレータ処理距離を第１クレータ処理移動速度及び第１クレータ処理移動時間から算出する消耗２電極アーク溶接終了方法。  A consumable two-electrode arc welding end method for calculating the first crater processing distance according to claim 1 from the first crater processing moving speed and the first crater processing moving time. １トーチ内で２本のワイヤを送給して溶接する消耗２電極アーク溶接終了方法において、先行チップが溶接終了位置に到達したときに先行ワイヤの送給及び通電を停止すると共に、溶接トーチを溶接方向に移動させながら通常の溶接速度よりも遅い第１クレータ処理速度で第１クレータ処理電流値及び第１クレータ処理電圧値で後行ワイヤが第１クレータ処理をし、次に、後行ワイヤが第２クレータ処理位置に達したときに溶接トーチを停止し、第２クレータ処理電流値及び第２クレータ処理電圧値によって、第２クレータ処理を開始すると共に予め定めた第２クレータ処理時間の計測を開始し、前記第２クレータ処理時間の計測を満了したときに第２クレータ処理を終了する消耗２電極アーク溶接終了方法。  In a consumable two-electrode arc welding end method in which two wires are fed and welded in one torch, when the leading tip reaches the welding end position, the feeding and energization of the leading wire are stopped, and the welding torch is The trailing wire performs the first crater processing at the first crater processing current value and the first crater processing voltage value at the first crater processing speed slower than the normal welding speed while moving in the welding direction, and then the trailing wire When the crater reaches the second crater processing position, the welding torch is stopped, and the second crater processing is started and the predetermined second crater processing time is measured based on the second crater processing current value and the second crater processing voltage value. The consumable two-electrode arc welding end method that ends the second crater processing when the measurement of the second crater processing time is completed. １トーチ内で２本のワイヤを送給して溶接する消耗２電極アーク溶接終了制御方法において、先行ワイヤが溶接終了位置に到達したとき、即ち、後行ワイヤが第１クレータ処理開始位置に達したときに、先行ワイヤの溶接終了を指令する第１クレータ処理開始位置溶接トーチ移動ステップと、後行ワイヤが通常の溶接速度よりも遅い第１クレータ処理速度で第１クレータ処理するための指令をする第１クレータ処理指令ステップと、先行ワイヤ溶接終了処理指令が入力されたときに、先行ワイヤのアンチスチック処理及び溶着解除処理を行い、アンチスチック処理及び溶着解除処理を終了した後、先行ワイヤの溶着無しと判別したときに、先行ワイヤ溶接終了を処理する先行ワイヤ溶接終了処理ステップと、前記第１クレータ処理を指令したときに、予め定めた第１クレータ処理電流値及び第１クレータ処理電圧値を出力する第１クレータ処理ステップと、後行チップが第２クレータ処理位置に達したときに溶接トーチを停止して、後行ワイヤが第２クレータ処理をするための指令をする第２クレータ処理開始ステップと、 後行ワイヤが前記第２クレータ処理を指令されたときに、第２クレータ処理電流値及び第２クレータ処理電圧値を出力して、予め定めた第２クレータ処理時間の計測を開始し、前記第２クレータ処理時間の計測を満了したときに第２クレータ処理を終了する第２クレータ処理ステップと、前記第２クレータ処理時間の計測を満了したときに、後行ワイヤのアンチスチック処理及び溶着解除処理を行い、アンチスチック処理及び溶着解除処理終了後、後行ワイヤの溶着無しと判別したときに、後行ワイヤ溶接終了処理を完了する後行ワイヤ溶接終了処理ステップからなる消耗２電極アーク溶接終了制御方法。  In the consumable two-electrode arc welding end control method in which two wires are fed and welded in one torch, when the preceding wire reaches the welding end position, that is, the trailing wire reaches the first crater processing start position. A first crater processing start position welding torch moving step for commanding the end of welding of the preceding wire, and a command for processing the first crater at the first crater processing speed at which the succeeding wire is slower than the normal welding speed. When the first crater process command step and the preceding wire welding end process command are input, the antistic process and the welding release process of the preceding wire are performed, and after the antistic process and the welding release process are completed, When it was determined that there was no welding, the preceding wire welding end processing step for processing the preceding wire welding end and the first crater processing were commanded A first crater processing step for outputting a predetermined first crater processing current value and a first crater processing voltage value, and stopping the welding torch when the succeeding tip reaches the second crater processing position, A second crater processing start step for instructing the second wire to perform the second crater processing; and a second crater processing current value and a second crater processing when the second wire is instructed to perform the second crater processing. A second crater processing step of outputting a voltage value, starting measurement of a predetermined second crater processing time, and ending the second crater processing when the measurement of the second crater processing time is completed; 2. When the measurement of the crater processing time has expired, perform anti-stick processing and welding release processing of the trailing wire, and after the anti-stick processing and welding release processing are completed, the trailing wire A consumable two-electrode arc welding end control method comprising a following wire welding end processing step for completing the following wire welding end processing when it is determined that there is no welding.

Images