JP6920557B2 - ワークピースの溶接を実行するための最適溶接パラメータを自動的に決定するための方法 - Google Patents
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Description
−複数の試験溶接は、試験溶接トラックに沿って試験ワークピースで実行され、各試験溶接で、少なくとも1つの溶接パラメータは、試験溶接トラックに沿って、事前定義された初期値から事前定義された最終値まで自動的に変更され、
−結果として得られる各試験溶接シームは、試験溶接トラックに沿って少なくとも1つのセンサで測定され、少なくとも1つのセンサ信号が受信され、
−各試験溶接シームを特徴付ける少なくとも1つの品質パラメータは、少なくとも1つのセンサ信号から計算され、
−変更された溶接パラメータに従って試験溶接シームの品質を特徴付けるための品質関数は、少なくとも1つの品質パラメータから計算され、
−最適な品質関数が決定され、最適な溶接パラメータの値は、この最適な品質関数での各品質パラメータおよび試験溶接トラックの対応する位置に基づいて定義され、保存される。
g ワークピース間のギャップ幅
a 溶接シームの厚さ
h シーム片勾配
t_p 侵入深さ
t_k アンダーカットの深さ
phi_u シーム遷移角度
phi_p 溶接シームの方向における溶接トーチとワークピースとの間の迎え角(図6には示されていない)
phi_w 溶接シームを横切る方向における溶接トーチとワークピースとの間の作用角
Claims (15)
- ワークピース(4)に溶接を実行するための最適な溶接パラメータ(Pi,opt)を自動的に決定するための方法であって、前記方法は、
−複数の試験溶接は、試験溶接トラック(10)に沿って試験ワークピース(9)で実行され、各試験溶接で、位置(x)に応じて、少なくとも1つの溶接パラメータ(Pi(x))は、前記試験溶接トラック(10)に沿って事前定義された初期値(Pi,A)から事前定義された最終値(Pi,E)まで自動的に変更されるステップと、
−結果として得られる各試験溶接シーム(11)は、前記試験溶接シーム(11)に沿った位置(x)に応じて、前記試験溶接トラック(10)に沿って少なくとも1つのセンサ(11)で測定され、少なくとも1つのセンサ信号(Sj(Pi(x)))が受信されるステップと、
−各溶接シーム(11)を特徴付ける少なくとも1つの品質パラメータ(Qk(Sj(Pi(x))))は、少なくとも1つのセンサ信号(Sj(Pi(x)))から計算されるステップと、
−変更された溶接パラメータ(Pi(x))に従って前記試験溶接シーム(11)の品質を特徴付けるための品質関数(G(Qk(Sj(Pi(x)))))は、少なくとも1つの品質パラメータ(Qk(Sj(Pi(x))))から計算されるステップと、
−最適な品質関数(Gopt(Qk(Sj(Pi(x))))が確認され、この決定された品質関数(G opt (Q k (S j (P i (x))))の最適値から品質パラメータ(Q k,opt (S j (P i (x)))のそれぞれの最適値が決定され、センサ信号(S j (P i (x)))からの品質パラメータ(Q k,opt (S j (P i (x)))の最適値から、これらの位置(x)は、試験溶接の溶接結果がそれぞれの品質パラメータ(Q k (S j (P i (x))))に従って最適になる前記試験溶接シーム(11)に沿った最適な位置(x opt )として識別され、前記試験溶接シーム(11)のこれらの位置(x opt )での溶接パラメータ(P i (x))は、最適であると識別され、ワークピース(4)に溶接を実行するための最適な溶接パラメータ(P i,opt )の値として定義され、保存されるステップと、
を含む、方法。 - 前記試験溶接トラック(10)は、試験溶接を実施する前に、測定されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記試験溶接シーム(11)は、試験溶接の実施中または実施後に、前記試験溶接トラック(10)に沿って測定されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 各試験溶接において、溶断される溶接ワイヤ(5)のワイヤ送り速度(vD(x))、溶接速度(vS(x))、自由溶接ワイヤ長、溶接トーチ(3)の迎え角(phi_p(x))、溶接トーチ(3)の作用角(phi_w(x))および溶接トーチ(3)のツールの中心点(TCP(x))の少なくとも1つの溶接パラメータ(Pi(x))は、位置(x)に応じて、前記試験溶接トラック(10)に沿って変更されることを特徴とする、請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記試験溶接は、一定の接線方向ベクトル(t)を有する事前定義された試験溶接トラック(10)に沿って、特に、長さ(l)が、好ましくは、10cm〜50cmの直線試験溶接トラック(10)に沿って実行されることを特徴とする、請求項1ないし4のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記試験溶接は、平らな試験ワークピース(9)に対して行われることを特徴とする、請求項1ないし5のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記試験溶接シーム(11)は、好ましくは、試験溶接の実施中に、非破壊測定方法、例えば、光学センサ(13)、特に、レーザースキャナー、カメラなど、X線センサ(14)、および/または温度センサ(15)によって、前記試験溶接トラック(10)に沿って測定されることを特徴とする、請求項1ないし6のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記試験溶接シーム(11)は、破壊試験方法により、例えば、前記試験溶接トラック(10)に沿って少なくとも1つの事前定義された距離(xV)で前記試験溶接シーム(11)の少なくとも1つの顕微鏡写真を作成することにより、前記試験溶接トラック(10)に沿って処理されることを特徴とする、請求項1ないし7のうちいずれか1項に記載の方法。
- 各試験溶接において、位置(x)に応じて、少なくとも1つの溶接パラメータ(Pi (x))は、事前定義された初期値(Pi,A)から事前定義された最終値(Pi,E)まで、事前定義された長さ(l)の前記試験溶接トラック(10)に沿って直線的に変化されることを特徴とする、請求項1ないし8のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記試験溶接は、様々な溶接条件(Bl)で行われ、事前定義された溶接条件(Bv)での溶接に最適な溶接パラメータ(Pi,opt)は、事前定義された溶接条件(Bv)の境界溶接条件(Bu、Bo)での試験溶接で決定された最適溶接パラメータ(Pi,opt)の補間によって実行されることを特徴とする、請求項1ないし9のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記試験溶接は、それぞれ、ワークピース温度、試験ワークピース(9)の位置、前記試験溶接トラック(10)の周りの試験ワークピース(9)の開き角度、または前記試験溶接トラック(10)のギャップ幅の少なくとも2つの異なる溶接条件(Bl)下で行われることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
- 補間を実行する前に、品質関数G(Qk(Sj(Pi(x))))は、事前定義された溶接条件(Bv)で決定され、品質関数G(Qk(Sj(Pi(x))))が閾値から逸脱すると、少なくとも1つの追加試験溶接が追加試験溶接条件(Bz)で実行されることを特徴とする、請求項10または11に記載の方法。
- 幅、高さ、片勾配、曲率不足、シーム充填量、および/または試験溶接シーム(11)の遷移角度は、スキャンされ、これらのセンサ信号(Sj(Pi(x)))から品質パラメータ(Qk(Sj(Pi(x))))は、前記試験溶接トラック(10)に沿って計算されることを特徴とする、請求項1ないし12のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記品質関数(Gopt(Qk(Sj(Pi(x))))の最適値は、品質パラメータ(Qk(Sj(Pi(x))))にそれぞれ影響を与えるために、溶接パラメータ(Pi(x))をそれぞれ連続的に変更することによって決定されることを特徴とする、請求項1ないし13のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記品質関数(Gopt(Qk(Sj(Pi(x))))の最適値は、いくつかの品質パラメータ(Qk(Sj(Pi(x))))に影響を与えるために、勾配に関していくつかの溶接パラメータ(Pi(x))を変更することによって決定されることを特徴とする、請求項1ないし13のうちいずれか1項に記載の方法。
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