JPH0811298B2 - Swing arc welding method and swing device - Google Patents
Swing arc welding method and swing deviceInfo
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- JPH0811298B2 JPH0811298B2 JP8298987A JP8298987A JPH0811298B2 JP H0811298 B2 JPH0811298 B2 JP H0811298B2 JP 8298987 A JP8298987 A JP 8298987A JP 8298987 A JP8298987 A JP 8298987A JP H0811298 B2 JPH0811298 B2 JP H0811298B2
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、アーク現象を利用して溶接アークの揺動を
制御することにより、開先倣い制御を行う自動アーク溶
接法の特に揺動アーク溶接法および自動アーク溶接用揺
動装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an automatic arc welding method for controlling groove profiling by controlling oscillating of a welding arc by utilizing an arc phenomenon, and in particular, oscillating arc. The present invention relates to a welding method and an oscillating device for automatic arc welding.
(従来の技術) 自動溶接においては、溶接線と溶接トーチをつねに一
定の位置関係に高精度に保持する必要があり、従来から
種々の溶接線倣い制御法が提案されている。特別な検出
器を必要としない方法として、揺動装置と組み合わせて
アークを揺動しアーク現象を利用した開先倣い制御法が
種々提案されている。(Prior Art) In automatic welding, it is necessary to always hold the welding line and the welding torch in a fixed positional relationship with high precision, and various welding line tracing control methods have been conventionally proposed. As a method that does not require a special detector, various groove tracking control methods have been proposed in which an arc is oscillated in combination with an oscillating device to utilize the arc phenomenon.
一般に、揺動機構としては、溶接全書第6巻「溶融溶
接機器」(P148〜150)のウィービング溶接には、クラ
ンク軸を回転させリンク機構により支点を中心に溶接ト
ーチを揺動する方法が代表的な機構として広く知られて
いる。Generally, as a swinging mechanism, for weaving welding in Volume 6 of "Welding and Welding Equipment" (P148-150), a method of swinging a crankshaft and swinging a welding torch around a fulcrum by a link mechanism is typical. Is widely known as a dynamic mechanism.
また溶接アーク現象を利用した方法としては、特開昭
58−176076号公報で、溶接トーチを溶接進行方向の幅方
向に平行に往復運動させ、揺動の中心での検出信号と揺
動の端部における検出信号の差が基準値と一致するよう
に制御する揺動幅制御方法が提案されている。また特公
昭57−3462号公報では、アーク電圧を一定に保持するよ
う溶接トーチを上下し母材表面からの距離を変化させ、
該溶接トーチを溶接進行方向の幅方向に平行に往復運動
させ、溶接トーチの上下方向の変位高さが所定の設定値
に等しくなるたびに幅方向の往復運動の方向変換を行う
等速反転揺動が提案されている。A method utilizing the welding arc phenomenon is disclosed in
In JP 58-176076, the welding torch is reciprocated in parallel with the width direction of the welding advancing direction so that the difference between the detection signal at the center of the swing and the detection signal at the end of the swing matches the reference value. A swing width control method for controlling has been proposed. In Japanese Patent Publication No. 57-3462, the welding torch is moved up and down to keep the arc voltage constant, and the distance from the base metal surface is changed.
The welding torch is reciprocated in parallel to the width direction of the welding advancing direction, and the reciprocating motion in the width direction is changed every time the vertical displacement height of the welding torch becomes equal to a predetermined set value. Motion is proposed.
しかし、ここで検出しようとする溶接電流または溶接
電圧の変化は、一般にチップ・母材間の距離の変化によ
り変動しているものと考えられていたが、実際には第3
図に示すように溶接ワイヤの先端が右または左の開先壁
面28に近付く過程、つまりチップ・母材間距離が短くな
る過程では、アーク長の変化に対してワイヤ突き出し長
の変化が遅れるためアーク長が短くなり溶接電流は大き
く溶接電圧は低くなる。又揺動の両端で揺動を反転し第
4図に示すように右または左の開先壁面28から遠ざかる
過程、即ちチップ・母材間距離が長くなる過程では逆に
アーク長が長くなり溶接電流は小さく溶接電圧は高くな
るため、揺動の両端近傍での溶接電流は第5図、溶接電
圧は第6図のように変化する。従って、開先内でアーク
を揺動する時の溶接電流および溶接電圧は第7図のよう
になる。However, the change in the welding current or the welding voltage to be detected here is generally considered to fluctuate due to the change in the distance between the tip and the base metal.
As shown in the figure, in the process in which the tip of the welding wire approaches the groove wall 28 on the right or left, that is, in the process of shortening the distance between the tip and the base metal, the change in wire protrusion length is delayed with respect to the change in arc length. The arc length becomes short, the welding current becomes large, and the welding voltage becomes low. Further, in the process of reversing the swing at both ends of the swing and moving away from the groove wall 28 on the right or left as shown in FIG. 4, that is, in the process of increasing the distance between the tip and the base metal, the arc length is lengthened and the welding is reversed. Since the current is small and the welding voltage is high, the welding current near both ends of the swing changes as shown in FIG. 5 and the welding voltage as shown in FIG. Therefore, the welding current and welding voltage when swinging the arc in the groove are as shown in FIG.
この現象を利用して発明者等は、特願昭60−249958号
で第7図(ロ)の溶接電流と揺動位置によって描かれる
図形の面積L,Rの検出による開先倣い制御法を提案し
た。しかし、このように揺動の両端近傍における溶接電
流および溶接電圧の変化はチップ・母材間距離の変化だ
けでなく、該チップ・母材間距離の変化速度の双方によ
るものであり、この揺動の両端近傍でのチップ・母材間
距離の変化速度は揺動方向への移動速度の影響を受け
る。即ち、溶接電流および溶接電圧の変化量は一定の揺
動周期のもとで揺動幅を広げるか、または一定の揺動幅
のもとで揺動回数を増加し揺動幅方向の移動速度を速く
すると第8図に示すように増加する。このため、特に揺
動両端における溶接電流または溶接電圧の変化量によ
り、開先幅を検知し開先幅に揺動幅を追従させる開先幅
倣い制御においては、第9図に示すごとく揺動幅が最適
値より狭くなり、開先コーナー部に融合不良の欠陥を生
ずる。Utilizing this phenomenon, the inventors of the present invention have proposed a groove tracking control method in Japanese Patent Application No. 60-249958 by detecting the areas L and R of the figure drawn by the welding current and the swing position in FIG. Proposed. However, the changes in the welding current and the welding voltage in the vicinity of both ends of the swing as described above are caused not only by the change in the distance between the tip and the base metal but also by the change speed of the distance between the tip and the base metal. The changing speed of the distance between the tip and the base material near both ends of the movement is affected by the moving speed in the swing direction. That is, the amount of change in the welding current and welding voltage increases the swing width under a constant swing cycle or increases the number of swings under a constant swing width to increase the moving speed in the swing width direction. When is increased, it increases as shown in FIG. Therefore, in particular, in the groove width copying control in which the groove width is detected and the groove width is made to follow the groove width by the change amount of the welding current or the welding voltage at both ends of the rocking movement, as shown in FIG. The width becomes narrower than the optimum value, resulting in defective fusion at the groove corner.
また逆に、揺動幅方向の移動速度を遅くすると溶接電
流および溶接電圧の変化量は第10図のように減少するた
め、揺動幅は第11図のように最適値より広くなり、アー
クによって開先壁面が掘られ、開先壁面にアンダーカッ
トを生じ次のパスで融合不良やスラグ巻き込みの欠陥を
生ずる原因となる。Conversely, if the moving speed in the swing width direction is slowed down, the amounts of change in welding current and welding voltage decrease as shown in Fig. 10, so the swing width becomes wider than the optimum value as shown in Fig. 11, and the arc Due to this, the groove wall surface is dug, and an undercut is generated in the groove wall surface, which causes defective fusion and slag inclusion defects in the next pass.
従って特に揺動の両端近傍での溶接電流または溶接電
圧変化を検知し、その結果により揺動中心位置や揺動幅
を逐一修正する溶接線倣い制御を用いる自動溶接では、
検出結果が揺動幅や揺動回数の変更に伴う揺動方向への
移動速度変動の影響を受けないように、揺動方向への揺
動速度を一定に保持する必要がある。Therefore, especially in automatic welding using welding line tracing control that detects the welding current or the welding voltage change near both ends of the swing and corrects the swing center position and swing width one by one according to the result,
It is necessary to keep the swing speed in the swing direction constant so that the detection result is not affected by fluctuations in the moving speed in the swing direction due to changes in the swing width and the number of swings.
しかし、前記のいずれの方法においても揺動の溶接電
流および溶接電圧の変動への影響に対する考慮がなされ
ておらず、前記のいずれの揺動方法においても揺動幅お
よび揺動回数を変更する為には、揺動幅変更の移動速度
を変化させねばならず、揺動条件を自由に選択できない
と言う欠点がある。従って、特に揺動の両端近傍での溶
接電流または溶接電圧変化を検知する溶接線倣い制御を
用いる自動溶接では、従来の揺動方法では安定した高精
度の開先線倣いが困難であり、健全な溶接継ぎ手を得る
ことができないと言う問題点がある。However, no consideration is given to the influence of the swing on the fluctuation of the welding current and the welding voltage in any of the above methods, and the swing width and the number of swings are changed in any of the above swing methods. Has the drawback that the moving speed for changing the swing width must be changed, and the swing condition cannot be freely selected. Therefore, particularly in automatic welding using welding line tracing control that detects a welding current or welding voltage change near both ends of swing, it is difficult to perform stable and highly accurate groove line tracing by the conventional swing method, and There is a problem that it is not possible to obtain a good welding joint.
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は溶接アーク現象を利用した開先倣い制御方法
での問題点であった、溶接トーチの揺動に起因する検出
信号のバラツキによる制御の不安定を解決し、溶接トー
チの正確な位置決めが可能な揺動アーク溶接法、および
安定した検出信号が得られるアーク溶接用揺動装置を提
供するものである。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has the problem of control instability caused by fluctuation of the detection signal due to the oscillation of the welding torch, which was a problem in the groove tracking control method using the welding arc phenomenon. The present invention provides a swing arc welding method capable of accurately positioning a welding torch and a swing apparatus for arc welding capable of obtaining a stable detection signal.
(問題点を解決するための手段) 本発明の要旨は、溶接トーチを開先幅方向に往復運動
させ揺動の両端近傍における溶接電流または溶接電圧の
変動を検知し揺動中心位置を修正しながら溶接線に沿っ
て溶接を行う揺動アーク溶接法において、揺動の両端部
から中央側に定められた区間を設け、該区間における揺
動方向への溶接トーチの移動速度を常にあらかじめ設定
された一定速度で行うことを特徴とする揺動アーク溶接
法、および、 アーク現象を利用して溶接アークの揺動を制御するア
ーク溶接用揺動装置において、溶接トーチを開先幅方向
に揺動するトーチ揺動機構、揺動幅方向の溶接トーチの
位置を検出する揺動位置検出器、揺動の中心位置を設定
する揺動中心位置設定器、揺動回数を設定する揺動回数
設定器、揺動の幅を設定する同様幅設定器、定速区間の
基準幅を設定する定速区間基準幅設定器、該揺動幅設定
器および該定速区間基準幅設定器からの信号により定速
区間幅を判定する判定器、該揺動中心位置設定器、該揺
動幅設定器、該揺動回数設定器および該判定器からの信
号により揺動両端の位置、左右の揺動速度変更点および
速度可変区間の揺動速度を演算する演算器、該演算器の
演算結果によりそれぞれを別々に設定する左端設定器、
左速度変更点設定器、右速度変更点設定器、右端設定器
および可変速度設定器、速度変更信号および位置選択信
号を出力する司令回路、該司令回路からの位置選択信号
により該左端設定器、該左速度変更点設定器、該右速度
変更点設定器および該右端設定器のいずれか1つからの
位置信号を位置設定器に伝達する位置選択器、該位置選
択器から伝達された位置信号、または、該揺動中心位置
設定器から伝達された位置信号を記憶するとともに設定
位置信号をモータコントローラに出力する位置設定器、
定速区間の速度を設定する定速度設定器、該司令回路か
らの速度変更信号により該定速度設定器および該可変速
度設定器からの信号を切り換えるる速度切替器、該速度
切替器からの速度信号に応じて該トーチ揺動機構の揺動
モータの回転速度を制御するとともに該揺動位置検出器
からの検出位置信号と該位置設定器からの設定位置信号
を比較演算した結果に応じて揺動モータの回転方向を制
御する或いは該司令回路を起動するパルス信号を出力す
るモータコントローラからなることを特徴とする揺動装
置にある。(Means for Solving the Problems) The gist of the present invention is to correct the swing center position by reciprocating the welding torch in the groove width direction and detecting the fluctuation of the welding current or welding voltage in the vicinity of both ends of the swing. However, in the swing arc welding method in which welding is performed along the welding line, a section defined from both ends of the swing to the center side is provided, and the moving speed of the welding torch in the swing direction in the section is always preset. In the swinging arc welding method, which is performed at a constant speed, and the swinging device for arc welding that controls the swinging of the welding arc using the arc phenomenon, the welding torch is swung in the groove width direction. Torch swing mechanism, swing position detector that detects the position of the welding torch in the swing width direction, swing center position setter that sets the swing center position, swing number setter that sets the number of swings , Set the swing width Width setting device, constant speed interval reference width setting device for setting the reference width of the constant speed interval, judging device for determining the constant speed interval width based on signals from the swing width setting device and the constant speed interval reference width setting device , The swing center position setting device, the swing width setting device, the swing number setting device, and the determination device, the positions of both ends of the swing, the left and right swing speed change points, and the swing of the speed variable section. An arithmetic unit for calculating the speed, a left end setting unit for individually setting each according to the arithmetic result of the arithmetic unit,
Left speed change point setter, right speed change point setter, right end setter and variable speed setter, command circuit that outputs a speed change signal and position selection signal, the left end setter according to a position selection signal from the command circuit, A position selector for transmitting a position signal from any one of the left speed change point setter, the right speed change point setter, and the right end setter to the position setter, and a position signal transmitted from the position selector Or a position setter that stores the position signal transmitted from the swing center position setter and outputs the set position signal to a motor controller,
A constant speed setting device for setting the speed in a constant speed section, a speed switching device for switching the signals from the constant speed setting device and the variable speed setting device in response to a speed change signal from the command circuit, and a speed from the speed switching device. The rotation speed of the swing motor of the torch swing mechanism is controlled in accordance with the signal, and the swing position is detected in accordance with the result of comparison calculation of the detected position signal from the swing position detector and the set position signal from the position setter. An oscillating device comprising a motor controller which outputs a pulse signal for controlling a rotating direction of a dynamic motor or for activating the command circuit.
以下に実施例を示す図を基に本発明を詳述する。 The present invention will be described in detail below with reference to the drawings showing examples.
(作用) 第1図は本発明による揺動軌跡および検出信号波形の
関係を示す波形図、第2図は本発明の揺動装置のブロッ
ク図を示したもので、揺動中心位置設定器3からは揺動
中心位置信号が演算器7および位置設定器14に出力され
ている。演算器7は揺動中心位置設定器3からの揺動中
心位置信号、揺動幅設定器4からの揺動幅信号および判
定器6からの定速区間幅信号により揺動両端の位置、左
右の揺動速度変更点および速度可変区間の揺動速度を演
算し、それぞれ、左端設定器8、右端設定器9、左速度
変更点設定器10、右速度変更点設定器11および可変速度
設定器12に伝達される。該演算結果に基づき左端設定器
8からは揺動の左端、右端設定器9からは揺動の右端、
左速度変更点設定器10からは左側の速度変更点、右速度
変更点設定器11からは右側の速度変更点の位置信号が出
力される。可変速度設定器12からは該演算結果に基づき
可変速度区間における揺動速度信号が、定速度設定器13
からは定速区間における揺動速度信号が出力される。(Operation) FIG. 1 is a waveform diagram showing the relationship between the swing locus and the detection signal waveform according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of the swing device according to the present invention. From this, a swing center position signal is output to the calculator 7 and the position setter 14. The computing unit 7 receives the swing center position signal from the swing center position setting unit 3, the swing width signal from the swing width setting unit 4, and the constant velocity section width signal from the judging unit 6 to determine the positions of both ends of the swing, the left and right sides. The swing speed change point and the swing speed in the variable speed section are calculated, and the left end setter 8, the right end setter 9, the left speed change point setter 10, the right speed change point setter 11, and the variable speed setter are calculated, respectively. Transmitted to 12. Based on the calculation result, the left end setter 8 swings the left end, the right end setter 9 swings the right end,
The left speed change point setter 10 outputs a left speed change point, and the right speed change point setter 11 outputs a right speed change point position signal. Based on the calculation result, the swing speed signal in the variable speed section from the variable speed setter 12 is the constant speed setter 13
Outputs a swing speed signal in the constant speed section.
トーチ揺動機構1にはアーム25を介してトーチホルダ
26に溶接トーチ27が取り付けられ、揺動モータ20によっ
て開先幅方向(左右)に揺動される。A torch holder is attached to the torch swing mechanism 1 via an arm 25.
A welding torch 27 is attached to 26, and is swung by a swing motor 20 in the groove width direction (left and right).
揺動位置検出器2は、揺動モータ20に取り付けたパル
スジェネレータとアップダウンカウンタで構成し、揺動
モータ20の回転によるパルスジェネレータの出力パルス
をアップダウンカウンタでカウントし、溶接トーチ27の
揺動方向の位置信号としてモータコントローラ16に出力
する。モータコントローラ16は、位置設定器14からの出
力信号である設定位置信号31と該揺動位置検出器2から
の溶接トーチ検出位置信号32を比較し、その結果、溶接
トーチ27が設定位置より左にあるときは右行信号を、ま
た右にあるとき左行信号を、また同時に速度切替器18か
ら出力された速度信号24により揺動モータ20の速度制御
信号を、揺動モータ20に出力する。揺動モータ20はモー
タコントローラ16からの制御信号により回転し、揺動機
構1は溶接トーチ27を開先幅方向に移動する。位置設定
器14からの出力信号と該溶接トーチ位置信号を比較し、
その結果が一致したときは、溶接モータ20への制御信号
は出力されず、司令回路17にパルス信号23が出力され、
該司令回路17を起動する。The swing position detector 2 is composed of a pulse generator attached to the swing motor 20 and an up-down counter. The output pulse of the pulse generator generated by the rotation of the swing motor 20 is counted by the up-down counter and the swing torch 27 swings. It is output to the motor controller 16 as a position signal in the moving direction. The motor controller 16 compares the set position signal 31, which is the output signal from the position setter 14, with the welding torch detection position signal 32 from the swing position detector 2, and as a result, the welding torch 27 is located to the left of the set position. To the oscillating motor 20, a rightward signal is output to the oscillating motor 20, and a leftward signal to the right is output, and at the same time, a speed control signal for the oscillating motor 20 is output to the oscillating motor 20 by the speed signal 24 output from the speed switch 18. . The swing motor 20 is rotated by a control signal from the motor controller 16, and the swing mechanism 1 moves the welding torch 27 in the groove width direction. Comparing the output signal from the position setter 14 and the welding torch position signal,
When the results match, the control signal to the welding motor 20 is not output, the pulse signal 23 is output to the command circuit 17,
The command circuit 17 is activated.
司令回路17は位置選択信号を1度の動作で1つずつ、
左側の速度変更点(a)→揺動の左端(b)→左側の速
度変更点(c)→右側の速度変更点(d)→揺動の右端
(e)→右側の速度変更点(f)→左側の速度変更点
(a1)の順で位置選択器15に出力する。位置選択器15は
位置選択信号21によって左端設定器8からの揺動の左
端、右端設定器9からの揺動の右端、左速度変更点設定
器10からの左側の速度変更点、右速度変更点設定器11か
らの右側の速度変更点の位置信号から1つだけを選択し
位置設定器14へ伝達する。位置設定器14はこの新しい位
置信号を記憶しモータコントローラ16に新しい位置信号
を出力する。このため溶接トーチ位置と位置設定器14か
らの位置信号は異なり、モータコントローラ16からは揺
動モータ20に制御信号が出力され、溶接トーチ27は左側
の速度変更点(a)→揺動の左端(b)→左側の速度変
更点(c)→右側の速度変更点(d)→揺動の右端
(e)→右側の速度変更点(f)→左側の速度変更点
(a1)の順で順次移動する。The command circuit 17 outputs the position selection signals one by one at a time,
Left speed change point (a) → swing left end (b) → left speed change point (c) → right speed change point (d) → swing right end (e) → right speed change point (f) ) → Output to the position selector 15 in the order of the speed change point (a 1 ) on the left side. The position selector 15 uses the position selection signal 21 to move the left end of the swing from the left end setter 8, the right end of the swing from the right end setter 9, the left speed change point, the left speed change point from the setter 10, and the right speed change Only one of the right speed change point position signals from the point setter 11 is selected and transmitted to the position setter 14. The position setter 14 stores the new position signal and outputs the new position signal to the motor controller 16. For this reason, the welding torch position and the position signal from the position setter 14 are different, a control signal is output from the motor controller 16 to the swing motor 20, and the welding torch 27 has the speed change point (a) on the left side → the left end of the swing. (B) → speed change point on the left side (c) → speed change point on the right side (d) → right end of swing (e) → speed change point on the right side (f) → speed change point on the left side (a 1 ) To move sequentially.
また、司令回路17からは各速度変更点で速度切替信号
22が出力され、速度切替器18によって速度信号が切替え
られ、速度変更点(a,d)では定速度設定器13からの定
速度信号が、速度変更点(c,f)では可変速度設定器12
からの可変速度信号がモータコントローラ16に伝達され
る。Also, from the command circuit 17, a speed switching signal is sent at each speed change point.
22 is output, and the speed signal is switched by the speed switcher 18. The constant speed signal from the constant speed setter 13 is set at the speed change point (a, d), and the variable speed setter is set at the speed change point (c, f). 12
Is transmitted to the motor controller 16.
即ち、司令回路17からの位置選択信号21により位置選
択器15を経て位置設定器14に左側の速度変更点(a)が
記憶されており、溶接トーチ27が左へ移動して溶接トー
チ位置が左側の速度変更点(a)と一致すると、モータ
コントローラ16からの揺動モータ20への制御信号の出力
は低下し、同時に司令信号17にパルス信号が出力され
る。該司令回路17からの位置選択信号21により位置選択
器15を経て位置設定器14に揺動の左端(b)が記憶さ
れ、同時に速度変更信号22が速度切替器18に出力され定
速度信号がモータコントローラ16に伝達される。モータ
コントローラ16は定速度による左行制御信号をモータ20
に出力し、溶接トーチ27は定速度設定器13によって与え
られた移動速度で左へ移動する。次に溶接トーチ位置が
揺動の左端(b)と一致すると前記と同様に位置設定器
14には左側の速度変更点(c)が記憶され、出力される
位置信号と溶接トーチ位置は一致せず、モータコントロ
ーラ16からは右行の制御信号が出力され揺動は反転され
る。更に左側の速度変更点(c)と溶接トーチ位置が一
致すると、位置設定器14には右側の速度変更点(d)が
記憶され同時に司令回路17から速度切替信号が出力さ
れ、可変速度設定器12で設定された速度信号が伝達さ
れ、モータコントローラ16からは可変速度設定器12で設
定された速度での右行信号が揺動モータ20に出力され
る。以上のように順次繰り換される。That is, the speed change point (a) on the left side is stored in the position setter 14 via the position selector 15 by the position selection signal 21 from the command circuit 17, the welding torch 27 moves to the left, and the welding torch position is changed. When it coincides with the speed change point (a) on the left side, the output of the control signal from the motor controller 16 to the swing motor 20 decreases, and at the same time, a pulse signal is output as the command signal 17. The left end (b) of the swing is stored in the position setter 14 via the position selector 15 by the position selection signal 21 from the command circuit 17, and at the same time, the speed change signal 22 is output to the speed changer 18 and the constant speed signal is output. It is transmitted to the motor controller 16. The motor controller 16 sends a leftward control signal at a constant speed to the motor 20.
The welding torch 27 moves to the left at the moving speed given by the constant speed setter 13. Next, when the welding torch position coincides with the left end (b) of the swing, the position setter is operated as described above.
The speed change point (c) on the left side is stored in 14, the output position signal and the welding torch position do not match, and the rightward control signal is output from the motor controller 16 to reverse the swing. Further, when the speed change point (c) on the left side and the welding torch position match, the speed change point (d) on the right side is stored in the position setter 14, and at the same time a speed switching signal is output from the command circuit 17, and the variable speed setter is set. The speed signal set by 12 is transmitted, and the motor controller 16 outputs a rightward signal at the speed set by the variable speed setting device 12 to the swing motor 20. It is sequentially repeated as described above.
従って左側の速度変更点(a)→揺動の左端(b)→
左側の速度変更点(c)および右側の速度変更点(d)
→揺動の右端(e)→右側の速度変更点(f)の揺動速
度は定速度設定器13で設定した一定の速度となり、また
モータコントローラ16からパルス信号が出力されてから
再び揺動モータ20に制御信号が出力されるまでの時間は
約50μsec.と極めて短時間で処理されており揺動は間断
なく行われ、第1図に示す揺動軌跡が得られる。Therefore, the speed change point (a) on the left side → the left end of the swing (b) →
Left speed change point (c) and right speed change point (d)
→ The right end of the swing (e) → The swing speed at the speed change point (f) on the right side becomes the constant speed set by the constant speed setting device 13, and swings again after the pulse signal is output from the motor controller 16. The time until the control signal is output to the motor 20 is a very short time of about 50 .mu.sec., And the swing is performed without interruption, and the swing locus shown in FIG. 1 is obtained.
ここで判定器6からの定速区間幅信号が揺動幅設定器
4で設定された揺動幅の1/2より大きいときには、左側
の速度変更点(c)→右側の速度変更点(d)および右
側の速度変更点(f)→左側の速度変更点(a1)の速度
可変区間が存在できなくなり、揺動回数が固定されてし
まう。そこで本発明の装置ではこの問題を解決するため
に判定器6は、定速区間基準幅設定器5で設定された定
速区間の基準幅と揺動設定幅4で設定された揺動幅の1/
4の幅とを比較し、いずれか狭い方の幅信号が定速幅信
号として演算器7に伝達される。即ち常に左側の速度変
更点(a)→揺動の左端(b)→左側の速度変更点
(c)および右側の速度変更点(d)→揺動の右端
(e)→右側の速度変更点(f)の定速区間の幅を揺動
幅の1/4以下とすることで、揺動幅が狭い領域において
も左側の速度変更点(a)→揺動の左端(b)→左側の
速度変更点(c)および右側の速度変更点(d)→揺動
の右端(e)→右側の速度変更点(f)の定速区間を確
保しながら揺動回数を変更可能にしている。Here, when the constant speed section width signal from the judging device 6 is larger than 1/2 of the swing width set by the swing width setting device 4, the left speed change point (c) → the right speed change point (d). ) And the speed change point (f) on the right side → the speed change point (a 1 ) on the left side cannot exist, and the number of swings is fixed. Therefore, in the apparatus of the present invention, in order to solve this problem, the determiner 6 sets the reference width of the constant speed section set by the constant speed section reference width setting unit 5 and the swing width set by the swing setting width 4. 1 /
The width signal of whichever is narrower is transmitted to the calculator 7 as a constant speed width signal. That is, the left speed change point (a) → the left end of the swing (b) → the left speed change point (c) and the right speed change point (d) → the right end of the swing (e) → the right speed change point By setting the width of the constant velocity section in (f) to 1/4 or less of the swing width, the speed change point (a) on the left side → the left end (b) of the swing → the left side of the swing even in the area where the swing width is narrow. The number of swings can be changed while securing a constant speed section of the speed change point (c) and the right speed change point (d) → the right end (e) of the swing → the right speed change point (f).
また揺動を行わないときは揺動中心位置設定器3から
出力される揺動の中心位置信号が位置設定器14に出力さ
れ、司令回路17は起動されない。従って溶接トーチ27は
揺動中心位置に保持される。When the swing is not performed, the swing center position signal output from the swing center position setter 3 is output to the position setter 14, and the command circuit 17 is not activated. Therefore, the welding torch 27 is held at the swing center position.
揺動中心位置設定器3の揺動の中心、揺動幅設定器4
の揺動幅および揺動回数設定器19の揺動回数は、開先倣
い制御回路(図示せず)からの倣い信号によって変更さ
れる。該3つの設定値の内いずれかが変更されると、演
算器7により揺動両端の位置、左右の揺動速度変更点お
よび速度可変区間の揺動速度を演算し、それぞれ、左端
設定器8、右端設定器9、左速度変更点設定器10、右速
度変更点設定器11および可変速度設定器12の設定値を更
新し揺動位置を修正する。Center of swing of swing center position setter 3, swing width setter 4
The swing width and the number of swings of the swing number setting device 19 are changed by a scanning signal from a groove scanning control circuit (not shown). When any of the three set values is changed, the calculator 7 calculates the positions of both ends of the swing, the swing speed change points on the left and right, and the swing speed of the speed variable section, and the left end setter 8 , The right end setter 9, the left speed change point setter 10, the right speed change point setter 11, and the variable speed setter 12 are updated to correct the swing position.
なお、揺動機構1は走行方向と直行する開先幅方向に
走行台車29に取り付けられ、溶接トーチ27を揺動方向に
100mm移動ができる。また、走行台車29は開先と概ね平
行に設置したレール30に取り付け、溶接トーチ1を開先
の中心に位置させ溶接を開始する。溶接開始と同時に開
先幅方向への揺動とレール30上を走行台車29が移動を開
始する。The swing mechanism 1 is attached to the traveling carriage 29 in the groove width direction orthogonal to the traveling direction, and the welding torch 27 is moved in the swing direction.
Can be moved 100 mm. Further, the traveling carriage 29 is attached to a rail 30 installed substantially parallel to the groove, and the welding torch 1 is positioned at the center of the groove to start welding. Simultaneously with the start of welding, the traveling carriage 29 starts to swing on the rail width direction and move on the rail 30.
このときの、揺動軌跡は、第1図に示すごとく揺動
幅、揺動回数の変化に対しては、左側の速度変更点
(c)→右側の速度変更点(d)および右側の速度変更
点(f)→左側の速度変更点(a1)の速度可変区域での
揺動幅方向の溶接トーチ27の移動速度が変化するだけ
で、揺動両端に設定された左側の速度変更点(a)→揺
動の左端(b)→左側の速度変更点(c)および右側の
速度変更点(d)→揺動の右端(e)→右側の速度変更
点(f)の定速区間での揺動幅方向の溶接トーチ27の移
動速度は揺動幅、揺動回数の変化に関係なく、一定であ
るため、開先壁面によるチャプ・母材間距離の変化量が
一定となる。即ち、溶接電流波形は揺動両端の左側の速
度変更点(a)→揺動の左端(b)→左側の速度変更点
(c)および右側の速度変更点(d)→揺動の右端
(e)→右側の速度変更点(f)の定速区間では揺動
幅、揺動回数の変化に影響されることなく一定の信号波
形を得ることができる。At this time, the swing locus is as shown in FIG. 1, with respect to changes in the swing width and the number of swings, the speed change point on the left side (c) → the speed change point on the right side (d) and the speed on the right side. Change point (f) → Left side speed change point set at both ends of swing only by changing the moving speed of welding torch 27 in the swing width direction in the speed change area of left side speed change point (a 1 ) (A) → left end of swing (b) → left speed change point (c) and right speed change point (d) → right end of swing (e) → right speed change point (f) constant speed section Since the moving speed of the welding torch 27 in the swing width direction is constant regardless of changes in the swing width and the number of swings, the amount of change in the distance between the chap and the base metal due to the groove wall surface is constant. That is, the welding current waveform has a speed change point (a) on the left side of both ends of the swing → a left end (b) of the swing → a speed change point (c) on the left side and a speed change point (d) on the right side → a right end of the swing ( e) → In the constant speed section of the speed change point (f) on the right side, a constant signal waveform can be obtained without being affected by changes in the swing width and the number of swings.
従って、溶接電流および溶接電圧は揺動端部と開先壁
面との位置関係の変動のみによって変化するため、揺動
の変化に関係なく倣い制御回路(図示せず)による、高
精度の開先壁面の位置検出を可能にして、追従精度の高
い開先倣い制御を可能にし、良好な溶接結果を得ること
ができた。なお、検出信号に溶接電圧を用いても溶接電
流と同様の結果を得ることができる。Therefore, since the welding current and the welding voltage change only due to the change in the positional relationship between the swing end and the groove wall surface, the groove control with high accuracy by the copying control circuit (not shown) is performed regardless of the change in swing. The position of the wall surface can be detected, the groove tracking control with high tracking accuracy is enabled, and good welding results can be obtained. Even if the welding voltage is used as the detection signal, the same result as the welding current can be obtained.
(発明の効果) 以上のように本発明によれば、揺動両端における揺動
軌跡が常に一定であるため、揺動両端近傍における溶接
電流および溶接電圧の変化は、時間に対しても、揺動位
置に対しても常に一定条件となるため、アークの揺動に
よる開先壁面のアーク現象を利用したあらゆるセンシン
グ技術に応用でき、しかも高精度の検出を可能にした。(Effect of the Invention) According to the present invention as described above, since the swing locus at both ends of swing is always constant, the changes in the welding current and the welding voltage near both ends of swing can be changed with time. Since the moving position is always a constant condition, it can be applied to any sensing technology that uses the arc phenomenon of the groove wall surface due to the oscillation of the arc, and it has made possible highly accurate detection.
また、アークを揺動し溶接電流または溶接電圧の変化
により開先壁面を検知し、開先位置を認識し、揺動中心
および揺動幅を最適位置に保持しようとする溶接方法に
おいて、揺動条件の変更に伴う、揺動幅方向のアークの
揺動速度変化による検出誤差を防止するという開先倣い
制御の根本問題を解決し高精度の開先倣い制御を実用化
したことにより、健全な溶接を安定して得ることができ
るなど、工業上優れた効果がもたらされる。In addition, in the welding method in which the arc is oscillated, the groove wall surface is detected by the change of the welding current or welding voltage, the groove position is recognized, and the oscillation center and oscillation width are held at the optimum position. By solving the fundamental problem of groove-probe control that prevents detection error due to change in arc swing speed in the swing width direction due to changing conditions and putting high-precision groove-probe control into practical use, sound Industrially excellent effects such as stable welding can be obtained.
第1図は本発明による揺動軌跡および検出信号波形を示
す波形図、第2図は本発明の揺動装置のブロック図、第
3〜7図は揺動アークと開先壁面の関係および溶接電
流、溶接電圧の関係を示す説明図、第8〜11図は揺動軌
跡と検出信号の関係を示す説明図である。 1……トーチ揺動機構、2……揺動位置検出器、3……
揺動中心位置設定器、4……揺動幅設定器、5……定速
区間基準設定器、6……判定器、7……演算器、8……
左端設定器、9……右端設定器、10……左速度変更点設
定器、11……右速度変更点設定器、12……可変速度設定
器、13……定速度設定器、14……位置設定器、15……位
置選択器、16……モータコントローラ、17……司令回
路、18……速度切替器、19……揺動回数設定器、20……
揺動モータ、21……位置選択信号、22……速度変更信
号、23……パルス信号、24……速度信号、25……アー
ム、26……トーチホルダ、27……溶接トーチ、28……開
先壁面、29……走行台車、30……レール、31……設定位
置信号、32……検出位置信号。FIG. 1 is a waveform diagram showing a swing locus and a detection signal waveform according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the swing device according to the present invention, and FIGS. 3 to 7 are a relation between a swing arc and a groove wall surface and welding. FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between the electric current and the welding voltage, and FIGS. 8 to 11 are explanatory diagrams showing the relationship between the swing locus and the detection signal. 1 ... torch swing mechanism, 2 ... swing position detector, 3 ...
Oscillation center position setting device, 4 ... Oscillation width setting device, 5 ... Constant speed section reference setting device, 6 ... Judgment device, 7 ... Computing device, 8 ...
Left end setter, 9 ... Right end setter, 10 ... Left speed change point setter, 11 ... Right speed change point setter, 12 ... Variable speed setter, 13 ... Constant speed setter, 14 ... Position setter, 15 …… Position selector, 16 …… Motor controller, 17 …… Command circuit, 18 …… Speed changer, 19 …… Rotation frequency setter, 20 ……
Swing motor, 21 …… Position selection signal, 22 …… Speed change signal, 23 …… Pulse signal, 24 …… Speed signal, 25 …… Arm, 26 …… Torch holder, 27 …… Welding torch, 28 …… Open Front wall, 29 …… Truck, 30 …… Rail, 31 …… Set position signal, 32 …… Detected position signal.
Claims (2)
動の両端近傍における溶接電流または溶接電圧の変動を
検知し揺動中心位置を修正しながら溶接線に沿って溶接
を行う揺動アーク溶接法において、 揺動の両端部から中央側に定められた区間を設け、該区
間における揺動方向への移動速度が常にあらかじめ設定
された一定速度であることを特徴とする揺動アーム溶接
法。1. A swing for performing welding along a welding line while reciprocating a welding torch in the groove width direction to detect a variation in welding current or welding voltage near both ends of the swing and correcting the swing center position. In the arc welding method, a swing arm welding is characterized in that a section defined from both ends of swing to a center side is provided, and a moving speed in the swing direction in the section is always a preset constant speed. Law.
制御するアーク溶接用揺動装置において、 溶接トーチ(27)を開先幅方向に揺動するトーチ揺動機
構(1)、 揺動幅方向の溶接トーチの位置を検出する揺動位置検出
器(2)、 揺動の中心位置を設定する揺動中心位置設定器(3)、 揺動回数を設定する揺動回数設定器(19)、 揺動の幅を設定する揺動幅設定器(4)、 定速区間の基準幅を設定する定速区間基準幅設定器
(5)、 該揺動幅設定器および該設定区間基準設定器(5)から
の信号により定速区間幅を判定する判定器(6)、 該揺動中心位置設定器(3)、該揺動幅設定器(4)、
該揺動回数設定器(19)および該判定器(6)からの信
号により揺動両端の位置、左右の揺動速度変更点および
速度可変区間の揺動速度を演算する演算器(7)、 該演算器(7)の演算結果によりそれぞれを別々に設定
する左端設定器(8)、左速度変更点設定器(10)、右
速度変更点設定器(11)、右端設定器(9)および可変
速度設定器(12)、 速度変更信号(22)および位置選択信号(21)を出力す
る司令回路(17)、 該司令回路(17)から位置選択信号(21)により該左端
設定器(8)、該左速度変更点設定器(10)、該右速度
変更点設定器(11)および該右端設定器(9)のいずれ
か1つからの位置信号を位置設定器(14)に伝達する位
置選択器(15)、 該位置選択器(15)から伝達された位置信号、または、
該揺動中心位置設定器(3)から伝達された位置信号を
記憶するとともに設定位置信号(31)をモータコントロ
ーラ(16)に出力する位置設定器(14)、 定速区間の速度を設定する定速度設定器(13)、 該司令回路(17)からの速度変更信号(22)により該定
速度設定器(13)および該可変速度設定器(12)からの
信号を切り替える速度切替器(18)、 該速度切替器(18)からの速度信号(24)に応じて該ト
ーチ揺動機構(1)の揺動モータ(20)の回転速度を制
御するとともに該揺動位置検出器(2)からの検出位置
信号(32)と該位置設定器(14)からの設定位置信号
(31)を比較演算した結果に応じて揺動モータ(20)の
回転方向を制御する或いは該司令回路(17)を起動する
パルス信号(23)を出力するモータコントローラ(1
6)、 からなることを特徴とする揺動装置。2. An oscillating device for arc welding for controlling the oscillating of a welding arc by utilizing an arc phenomenon. A torch oscillating mechanism (1) for oscillating a welding torch (27) in a groove width direction, A swing position detector (2) that detects the position of the welding torch in the width direction, a swing center position setter (3) that sets the swing center position, and a swing number setter that sets the number of swings ( 19), a swing width setting device (4) for setting a swing width, a constant speed section reference width setting device (5) for setting a reference width of a constant speed section, the swing width setting device and the setting section reference A judging device (6) for judging the constant speed section width based on a signal from the setting device (5), the swing center position setting device (3), the swing width setting device (4),
A calculator (7) for calculating the positions of both ends of the rocking, the rocking speed change points on the left and right, and the rocking speed in the speed variable section based on signals from the rocking frequency setting device (19) and the judging device (6), A left end setter (8), a left speed change point setter (10), a right speed change point setter (11), a right end setter (9) and A variable speed setting device (12), a command circuit (17) that outputs a speed change signal (22) and a position selection signal (21), and the left end setting device (8) from the command circuit (17) by a position selection signal (21). ), A position signal from any one of the left speed change point setter (10), the right speed change point setter (11) and the right end setter (9) is transmitted to the position setter (14). A position selector (15), a position signal transmitted from the position selector (15), or
A position setter (14) that stores the position signal transmitted from the swing center position setter (3) and outputs the set position signal (31) to the motor controller (16), and sets the speed in a constant speed section A constant speed setting device (13), a speed switching device (18) for switching the signals from the constant speed setting device (13) and the variable speed setting device (12) by a speed change signal (22) from the command circuit (17). ), The rotation speed of the swing motor (20) of the torch swing mechanism (1) is controlled according to the speed signal (24) from the speed switch (18), and the swing position detector (2). The rotation direction of the swing motor (20) is controlled according to the result of the comparison calculation of the detected position signal (32) from the position setter (14) and the set position signal (31) from the position setter (14), or the command circuit (17). Motor controller (1 that outputs a pulse signal (23)
6), An oscillating device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8298987A JPH0811298B2 (en) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | Swing arc welding method and swing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8298987A JPH0811298B2 (en) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | Swing arc welding method and swing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63248575A JPS63248575A (en) | 1988-10-14 |
JPH0811298B2 true JPH0811298B2 (en) | 1996-02-07 |
Family
ID=13789629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8298987A Expired - Lifetime JPH0811298B2 (en) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | Swing arc welding method and swing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0811298B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111369110A (en) * | 2020-02-25 | 2020-07-03 | 北京博清科技有限公司 | Welding task execution method, device, equipment and storage medium |
-
1987
- 1987-04-06 JP JP8298987A patent/JPH0811298B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63248575A (en) | 1988-10-14 |
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