JPH10193106A - Method for automatically welding circumference of tube and controller therefor - Google Patents
Method for automatically welding circumference of tube and controller thereforInfo
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- JPH10193106A JPH10193106A JP35765696A JP35765696A JPH10193106A JP H10193106 A JPH10193106 A JP H10193106A JP 35765696 A JP35765696 A JP 35765696A JP 35765696 A JP35765696 A JP 35765696A JP H10193106 A JPH10193106 A JP H10193106A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、パイプ円周自動溶
接方法および制御装置に係り、特に、パルスアーク溶接
モードとショートアーク溶接モードを自動的に切り替え
て溶接を行うことができる方法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for automatically welding a pipe circumference, and more particularly to a method and an apparatus capable of automatically switching between a pulse arc welding mode and a short arc welding mode to perform welding. .
【0002】[0002]
【従来の技術】ガスパイプライン敷設工事の際には、突
き合わせて固定されている2本のパイプの端面を全周溶
接により接続する。この溶接を自動溶接により行う場合
は、パイプにベルト状のガイドレールを巻き、このガイ
ドレール上に溶接ヘッドを走らせMAG(メタル・アク
ティブ・ガス)法等により溶接している。2. Description of the Related Art At the time of laying a gas pipeline, the end faces of two pipes fixed in abutting manner are connected by full circumference welding. When this welding is performed by automatic welding, a belt-like guide rail is wound around a pipe, and a welding head is run on the guide rail to perform welding by a MAG (metal active gas) method or the like.
【0003】従来、アーク溶接には大別して、パルスア
ーク溶接とショートアーク溶接とがある。Conventionally, arc welding is roughly classified into pulse arc welding and short arc welding.
【0004】パルスマグ溶接では、図8(a)に示すよ
うなパルス状の電流を用いる。その溶滴移行は、臨界電
流より高く鋭いパルス電流によりワイヤ先端の溶滴にピ
ンチ力が働き、パルスに同期して、好ましくは1パルス
1溶滴の移行が行われる。In pulse mag welding, a pulsed current as shown in FIG. 8A is used. In the droplet transfer, a pinch force acts on the droplet at the tip of the wire by a sharp pulse current higher than the critical current, and the transfer of one droplet per pulse is preferably performed in synchronization with the pulse.
【0005】ショートアーク溶接では、図8(b)に示
すようにその溶接電流は非パルス状の電流波形を有し、
アークにより溶かされたワイヤ先端の溶滴が溶融池表面
と接触して母材へ移行する”短絡移行”によって溶接が
行われる。この場合、溶接電源には、通常、定電圧特性
の電源が採用されているため、溶滴が短絡すると高い短
絡電流が流れ、電磁ピンチ力により短絡部が細く絞られ
て、短絡が破れ、アークが再生する。In short arc welding, the welding current has a non-pulse current waveform as shown in FIG.
Welding is performed by "short circuit transfer" in which the droplet at the tip of the wire melted by the arc comes into contact with the surface of the molten pool and transfers to the base material. In this case, since a power supply having a constant voltage characteristic is usually adopted as the welding power supply, a high short-circuit current flows when the droplet is short-circuited, the short-circuit portion is narrowed down by the electromagnetic pinch force, the short-circuit is broken, and the arc is broken. Plays.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】両アーク溶接を比較す
ると、パルスアーク溶接は高電流による高溶着量の溶接
が可能である反面、低電流域では不安定となる。したが
って、パルスアーク溶接モードは、ビード形成の美観等
を考慮してゆっくりとした溶接を行いたい場合には適さ
ない。逆に、ショートアーク溶接は、高電流域の溶接が
得意でなく、その溶着量は低いため、高溶着量による高
速な溶接には向かない。When comparing the two types of arc welding, pulse arc welding is capable of welding a large amount of welding with a high current, but is unstable in a low current range. Therefore, the pulse arc welding mode is not suitable for a case where it is desired to perform welding slowly in consideration of the beauty of the bead formation and the like. Conversely, short arc welding is not good at welding in a high current range, and its welding amount is low, so it is not suitable for high-speed welding with a high welding amount.
【0007】したがって、本発明は、パルスアーク溶接
とショートアーク溶接とを溶接の対象や場面に応じて組
み合わせることにより、溶接速度およびビードの美観の
両方を考慮したパイプ円周自動溶接方法および装置を提
供することを目的とする。Accordingly, the present invention provides a method and apparatus for automatically welding a pipe circumference taking into account both welding speed and bead appearance by combining pulse arc welding and short arc welding according to the welding object and scene. The purpose is to provide.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、突き合わせて
固定されている2本のパイプの端面を全周溶接するパイ
プ円周自動溶接方法であって、予め定めた条件の下で、
パルスアーク溶接モードとショートアーク溶接モードと
を自動的に切り替えて溶接を行うことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method for automatically welding a pipe circumference, which welds the end faces of two pipes fixed in abutting manner, under a predetermined condition.
The welding is performed by automatically switching between the pulse arc welding mode and the short arc welding mode.
【0009】前記予め定めた条件は、例えば、複数回積
層して溶接する際の現在の溶接対象の層がどの層か、お
よび現在の溶接姿勢はどのような姿勢か、の少なくとも
一方を含む。The predetermined condition includes, for example, at least one of a layer to be welded at the time of laminating and welding a plurality of times, and a current welding posture.
【0010】この方法により、パルスアーク溶接とショ
ートアーク溶接の両方の利点を取り入れた、溶接速度お
よびビードの美観の両方を考慮したパイプ円周自動溶接
が行える。[0010] By this method, it is possible to perform automatic pipe circumferential welding taking into account both the welding speed and the aesthetic appearance of the bead, taking advantage of both pulse arc welding and short arc welding.
【0011】本発明は、また、突き合わせて固定されて
いる2本のパイプの端面を全周溶接するパイプ円周自動
溶接制御装置であって、各種条件下でパルスアーク溶接
モードとショートアーク溶接モードのいずれの溶接モー
ドを選定するかを決定するための溶接モード判定用テー
ブルと、溶接対象のパイプの少なくとも口径、板厚、開
先角度を含む入力情報に基づいて決定された積層数の各
層および溶接姿勢を含む各種条件を前記溶接モード判定
用テーブルと対照して、各種条件に対する溶接モードを
決定する手段と、該決定された溶接モードにおける各種
溶接パラメータを決定する手段と、該決定された溶接パ
ラメータに基づいて溶接電源および溶接ヘッドを制御す
る制御手段とを備えたことを特徴とする。The present invention also relates to a pipe circumference automatic welding control device for welding the end faces of two pipes which are fixed in abutting manner, in a pulse arc welding mode and a short arc welding mode under various conditions. A welding mode determination table for determining which welding mode to select, and each layer of the number of laminations determined based on input information including at least the diameter, plate thickness, groove angle of the pipe to be welded and Means for determining welding modes for various conditions by comparing various conditions including the welding position with the welding mode determination table, means for determining various welding parameters in the determined welding modes, and the determined welding Control means for controlling the welding power source and the welding head based on the parameters.
【0012】溶接モード判定用テーブルを設けておくこ
とにより、入力情報および各種条件を与えるだけで、そ
れらに相応しい溶接モードの選定が自動的に行われる。By providing a welding mode determination table, only input information and various conditions are given, and a welding mode suitable for them is automatically selected.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の好適な実施の形態について詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0014】図1により本発明の溶接装置の概略構成に
ついて述べる。パーソナルコンピュータ1は、自動溶接
制御のためのCADデータ(パイプの外径、板厚、材
質、開先形状などの設計値)を作成するためのものであ
り、作成されたデータはフレキシブルディスク(フロッ
ピーディスク)1aに記録される。制御装置2は、自動
溶接の実質的な制御(電源およびトーチ位置等の制御)
を行うためのものであり、CADデータの格納されたフ
レキシブルディスク1aからそのCADデータを読み込
む。勿論、フレキシブルディスクによらず、周知のデー
タ通信によってデータ転送を行うようにしてもよい。制
御装置2は、この読み込んだデータを用いて実際の溶接
条件を設定し、設定された条件に対応して、後述するロ
ジックテーブルに予め記録されたデータにより各種溶接
パラメータを設定する。Referring to FIG. 1, a schematic configuration of a welding apparatus according to the present invention will be described. The personal computer 1 is for creating CAD data (design values such as the outer diameter, thickness, material, and groove shape of a pipe) for automatic welding control, and the created data is a flexible disk (floppy disk). Disc 1a. The control device 2 performs a substantial control of the automatic welding (control of a power supply and a torch position, etc.).
And reads the CAD data from the flexible disk 1a in which the CAD data is stored. Of course, data transfer may be performed by well-known data communication without using a flexible disk. The control device 2 sets actual welding conditions using the read data, and sets various welding parameters in accordance with the set conditions by using data previously recorded in a logic table described later.
【0015】さらに、この制御装置2では、設定された
溶接パラメータを実際の溶接の制御に用いるNC言語
(数値制御用言語)に変換し、変換した言語を制御デー
タとして制御データテーブルの形で内部のメモリに記録
する。このメモリに記録された制御データを用いて、電
源装置3、及び溶接ヘッド4を駆動制御する構成となっ
ている。なお、制御装置2の主な制御項目は、溶接ヘッ
ド4の溶接の電圧、電流、及びヘッド4に搭載された溶
接トーチ8のパイプ開先に対するウィービング、溶接ヘ
ッド4の移動速度等である。ヘッド4は、パイプ外周に
巻き付けられたガイドレール12上に、円周方向に移動
可能に装着される。ヘッド4には、溶接トーチ8に対し
て溶接ワイヤを供給するワイヤ供給部6が搭載されてい
る。Further, the control device 2 converts the set welding parameters into NC language (language for numerical control) used for actual welding control, and uses the converted language as control data in the form of a control data table. Record in memory. The power supply 3 and the welding head 4 are driven and controlled using the control data recorded in the memory. The main control items of the control device 2 are the welding voltage and current of the welding head 4, the weaving of the welding torch 8 mounted on the head 4 with respect to the pipe groove, the moving speed of the welding head 4, and the like. The head 4 is mounted on a guide rail 12 wound on the outer periphery of the pipe so as to be movable in the circumferential direction. The head 4 is provided with a wire supply unit 6 for supplying a welding wire to the welding torch 8.
【0016】図2に、制御装置2および電源3の内部構
成、ならびにこれらとヘッド4のトーチ8およびパイプ
5との間の電気的な接続関係を示す。電源3からは、送
電ケーブル(図示せず)を介して、ヘッド4のワイヤ7
とパイプ5との間に溶接電圧が印加されるようになって
いる。これにより、ワイヤ7とパイプ5表面との間にア
ークが発生する。溶接用ワイヤ7は一定速度で送られ、
アークにより溶かされて溶着金属となり、開先内で固ま
り母材5を接合する。FIG. 2 shows the internal configuration of the control device 2 and the power supply 3 and the electrical connection between them and the torch 8 of the head 4 and the pipe 5. From the power source 3, a wire 7 of the head 4 is connected via a power transmission cable (not shown).
A welding voltage is applied between the pipe and the pipe 5. Thereby, an arc is generated between the wire 7 and the surface of the pipe 5. The welding wire 7 is sent at a constant speed,
It is melted by the arc to become a deposited metal, which solidifies within the groove and joins the base material 5.
【0017】制御装置2は、予め定められた溶接条件お
よび溶接パラメータが、ロジックテーブル(後述)とし
てテーブル形式で格納された溶接データベースを記憶し
たハードディスクのような記憶装置201を有する。こ
れに対して、電流I、電圧V、ワイヤー径、ワイヤー銘
柄等の各種の入力情報が与えられ、これらに応じた溶接
用NC動作指令が運転プログラム203の形で得られ
る。この運転プログラム203はCPU205により実
行される。CPU205は溶接電源3に対する各種の指
令を出力する機能、芯線速度信号の受信、電流/電圧波
形計測等の機能を実現する。なお、CPU動作時に利用
されるメモリは図示しないがCPU205内または外部
に含むものとする。溶接電源の各種指令には、指令電流
値I10、ベース電流値Ib、チャンネル選択情報、電
流パルス幅tp、指令電圧値V10が、それぞれDA変換
器211、212、チャンネル選択部213、DA変換
器214、215を介して電源3へ供給される。なお、
ショートアーク溶接モードで動作する場合には、ベース
電流およびパルス幅の指令は不要である。また、電源3
の溶接モードを切り替えるため、溶接モード切替指令M
ODEが電源3へ供給される。後述するタコジェネレー
タTGの出力ItgはAD変換器216を介してCPU
205へ取り込まれる。制御装置2は、電源からの電流
フィードバック(FB)波形Ifbおよび電圧フィード
バック波形Vfbを受けて各種の波形パラメータを計測
するパルス計測回路217を有する。このようなパルス
計測回路217は、溶接電流波形および溶接電圧波形か
ら各種のパラメータを実測して、アーク倣い補正等に利
用するためのものであり、その内容については、本願出
願人に係る特願平8−74036号等に開示されてい
る。The control device 2 has a storage device 201 such as a hard disk which stores a welding database in which predetermined welding conditions and welding parameters are stored in a table format as a logic table (described later). In response to this, various input information such as current I, voltage V, wire diameter, wire brand, etc. are given, and a welding NC operation command corresponding to these is obtained in the form of an operation program 203. The operation program 203 is executed by the CPU 205. The CPU 205 realizes a function of outputting various commands to the welding power source 3, a function of receiving a core velocity signal, a measurement of a current / voltage waveform, and the like. Although not shown, the memory used during the operation of the CPU is included in or outside the CPU 205. The various commands for the welding power source include a command current value I10, a base current value Ib, channel selection information, a current pulse width tp, and a command voltage value V10, respectively, including DA converters 211 and 212, a channel selector 213, and a DA converter 214. , 215 to the power supply 3. In addition,
When operating in the short arc welding mode, commands for the base current and the pulse width are unnecessary. Power supply 3
Mode switching command M to switch the welding mode
ODE is supplied to the power supply 3. The output Itg of the tacho generator TG, which will be described later, is sent to the CPU via the AD converter 216.
205. The control device 2 includes a pulse measurement circuit 217 that receives a current feedback (FB) waveform Ifb and a voltage feedback waveform Vfb from a power supply and measures various waveform parameters. Such a pulse measuring circuit 217 is for actually measuring various parameters from a welding current waveform and a welding voltage waveform and using the measured parameters for arc copying correction and the like. It is disclosed in, for example, JP-A-8-74036.
【0018】溶接電源3は、制御装置2からの電流指令
301を増幅器303を介してワイヤ供給部6のモータ
Mへ供給する。モータMの回転速度を検出するタコジェ
ネレータTGの速度フィードバック信号は前述したよう
に、制御装置2のAD変換器216へ供給される。溶接
電源3は、溶接モード切替指令MODEを受けて、パル
ス溶接モードとショートアーク溶接モードのいずれでも
動作可能であり、電力制御部3051および制御ロジッ
ク部3052を含む制御部305を有する。この制御部
305は、パルスアーク溶接モードにおいて、制御装置
2からのベース電流Ib306、パルス電流Ip30
9、パルス幅tp、電圧指令311を受けて、これらの
条件に合致するパルス出力をヘッドへ供給する。パルス
電流Ip309は、制御装置2からのチャンネル選択情
報307によりROMテーブル308内の複数のパルス
電流設定値のうちの1つを選択したものである。ROM
テーブル308は、図ではその出力としてパルス電流I
pのみを示しているが、パルス電流Ipおよびパルス幅
tpの組を出力する。パルス幅tp310は、ROMテ
ーブル308から出力されるパルス幅tpの微調整量を
示す。また、電源3は、ショートアーク溶接モードにお
いては、電圧指令311を受けて、この条件に合致する
電圧出力をヘッドへ供給する。溶接電流フィードバック
値SI10および溶接電圧フィードバック値SV10は、そ
れぞれ電流メータ314および電圧メータ313でそれ
らの平均値が検出されるとともに、前述したパルス計測
回路217へ供給される。The welding power source 3 supplies a current command 301 from the control device 2 to the motor M of the wire supply unit 6 via the amplifier 303. The speed feedback signal of the tachogenerator TG for detecting the rotation speed of the motor M is supplied to the AD converter 216 of the control device 2 as described above. The welding power source 3 can operate in either the pulse welding mode or the short arc welding mode in response to the welding mode switching command MODE, and has a control unit 305 including a power control unit 3051 and a control logic unit 3052. The control unit 305 controls the base current Ib306 and the pulse current Ip30 from the control device 2 in the pulse arc welding mode.
9. Upon receiving the pulse width tp and the voltage command 311, a pulse output meeting these conditions is supplied to the head. The pulse current Ip 309 is obtained by selecting one of a plurality of pulse current setting values in the ROM table 308 based on the channel selection information 307 from the control device 2. ROM
The table 308 has a pulse current I as its output in the figure.
Although only p is shown, a set of the pulse current Ip and the pulse width tp is output. The pulse width tp 310 indicates a fine adjustment amount of the pulse width tp output from the ROM table 308. In the short arc welding mode, the power supply 3 receives the voltage command 311 and supplies a voltage output meeting the condition to the head. The welding current feedback value SI10 and the welding voltage feedback value SV10 are averaged by a current meter 314 and a voltage meter 313, respectively, and are supplied to the above-described pulse measurement circuit 217.
【0019】次に、図3および図4のフローチャートを
参照して、本実施の形態における動作を説明する。この
処理は、制御装置2のCPU205が実行することがで
きる。Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. This processing can be executed by the CPU 205 of the control device 2.
【0020】図3において、CPU205は、まず、オ
ペレータから溶接対象のパイプの口径、板厚、開先角度
等(図5(a)(b))の入力を受ける(S301)。
その後、オペレータから、この溶接に対して適切と思わ
れるアーク特性条件を表わす数値の入力を受ける(S3
02)。このアーク特性条件は、どのような場合にショ
ートアーク溶接モードを選択するかを決定するものであ
り、本実施の形態では次のように予め決定しておく。In FIG. 3, the CPU 205 first receives an input of the diameter, plate thickness, groove angle, etc. (FIGS. 5A and 5B) of the pipe to be welded from the operator (S301).
Thereafter, a numerical value representing an arc characteristic condition considered appropriate for this welding is received from the operator (S3).
02). The arc characteristic condition determines when to select the short arc welding mode, and is determined in advance in the present embodiment as follows.
【0021】 3:上向き姿勢、仕上層、裏波層(初層) 2:仕上層、裏波層 1:裏波層 *:すべてパルスアーク溶接 4:すべてショートアーク溶接 ここで「*」はドントケアを示す。ユーザはこのような
数値をアーク特性条件として入力する。これに基づい
て、後述するような溶接モードの自動切り替えが設定さ
れる。3: Upward posture, finishing layer, Urabami layer (first layer) 2: Finishing layer, Urabami layer 1: Urabami layer *: All pulse arc welding 4: All short arc welding Here, "*" means don't care Is shown. The user inputs such numerical values as arc characteristic conditions. Based on this, automatic switching of the welding mode as described later is set.
【0022】次に、入力情報を積層計画用ロジックテー
ブル201aに照らして、積層計画を行う(S30
3)。この積層計画では、積層数、各積層高さ(図5
(c))、開先幅(開先角度および板厚から求まる)、
溶接姿勢、番地(パイプ周方向の位置)等の自動設定が
行われる。溶接姿勢は、図5(d)に示すように、下
向、立向、上向の各姿勢の範囲を、例えば、下向の範囲
を0時0分から2時0分の間というように決定する。な
お、ロジックテーブル201aの詳細およびこれを用い
た溶接データの作成については、本願出願人が先に提案
した特願平7−173921号に開示されている。Next, a stacking plan is performed by referring to the input information in the stacking plan logic table 201a (S30).
3). In this stacking plan, the number of stacks and the height of each stack (FIG. 5)
(C)), groove width (determined from groove angle and plate thickness),
Automatic setting of the welding posture, address (position in the circumferential direction of the pipe) and the like are performed. As shown in FIG. 5D, the welding position is determined such that the ranges of the downward, vertical, and upward postures are, for example, the downward range is from 0:00 to 2:00. I do. The details of the logic table 201a and the creation of welding data using the logic table 201a are disclosed in Japanese Patent Application No. 7-173921 previously proposed by the present applicant.
【0023】続いて、このようにして決定された積層計
画に対して、溶接モード判定用ロジックテーブル201
bを参照して個々の場面(層あるいは姿勢)での溶接モ
ードを自動判定して、それらに好ましい各種溶接パラメ
ータを設定する(S304〜S317)。Subsequently, the logic table 201 for determining the welding mode is added to the lamination plan determined in this manner.
The welding mode in each scene (layer or posture) is automatically determined with reference to b, and various welding parameters preferable for them are set (S304 to S317).
【0024】具体的には、まず、層、回転方向、姿勢を
選択し(S304,S305,S306)、これらに対
して溶接モード判定用ロジックテーブル201を参照す
る。Specifically, first, a layer, a rotation direction, and a posture are selected (S304, S305, S306), and the welding mode determination logic table 201 is referred to for these.
【0025】図6にこの溶接モード判定用ロジックテー
ブル201の一例を示す。このテーブル201bの各行
2016には、アーク特性条件2011、層間条件20
12、姿勢条件2013、および溶接モード2014の
各欄を有する。アーク特性条件は前述したとおりであ
り、例えばこのテーブルの1行目は、アーク特性条件の
入力値が4またはこれ以上の場合に、現在の層がどの層
か、あるいは姿勢が何かに拘わらず、溶接モード「9」
(この例ではショートアーク溶接)が選定されることを
示す。2行目は、アーク特性条件の入力値が3またはこ
れ以上であれば、上向き姿勢の場合に溶接モード「9」
すなわちショートアーク溶接モードが選定されることを
示す。3行目は、アーク特性条件の入力値が2またはこ
れ以上であれば、仕上層に対して溶接モード「9」すな
わちショートアーク溶接モードが選定されることを示
す。同様に、4行目は、アーク特性条件の入力値が1ま
たはこれ以上であれば、裏波層に対して溶接モード
「9」すなわちショートアーク溶接モードが選定される
ことを示す。5行目は、任意のアーク特性条件の数値に
ついて、裏波層に対して溶接モード「1」すなわちパル
スアーク溶接モードが選定されることを示す。6行目
は、任意のアーク特性条件の数値について、すべて溶接
モード「6」すなわちパルスアーク溶接モードが選定さ
れることを示す。溶接モード「1」と「6」の違いは、
図7に示すように、それぞれパルス値Ipとパルス幅t
pの組み合わせの異なるものに対応し、図2の制御装置
2で説明したチャンネル選択情報307により指定され
る。FIG. 6 shows an example of the welding mode determination logic table 201. Each row 2016 of the table 201b includes an arc characteristic condition 2011 and an interlayer condition 20.
12, an attitude condition 2013, and a welding mode 2014. The arc characteristic conditions are as described above. For example, in the first row of this table, when the input value of the arc characteristic condition is 4 or more, regardless of which layer is the current layer or what the attitude is, , Welding mode "9"
(In this example, short arc welding) is selected. In the second line, if the input value of the arc characteristic condition is 3 or more, the welding mode “9” is set in the upward posture.
That is, it indicates that the short arc welding mode is selected. The third line indicates that if the input value of the arc characteristic condition is 2 or more, the welding mode “9”, that is, the short arc welding mode is selected for the finishing layer. Similarly, the fourth line indicates that if the input value of the arc characteristic condition is 1 or more, the welding mode “9”, that is, the short arc welding mode, is selected for the Uranami layer. The fifth line indicates that the welding mode “1”, that is, the pulse arc welding mode, is selected for the Uranami layer for any numerical value of the arc characteristic condition. The sixth line indicates that the welding mode “6”, that is, the pulse arc welding mode is selected for all the numerical values of the arbitrary arc characteristic conditions. The difference between welding modes "1" and "6" is
As shown in FIG. 7, the pulse value Ip and the pulse width t are respectively shown.
It corresponds to the different combinations of p and is specified by the channel selection information 307 described in the control device 2 of FIG.
【0026】図6のテーブル201bに対して、例え
ば、アーク特性条件の入力値「3」が与えられた場合を
考える。この場合、「4」に満たないので1行目には該
当せず、2行目において「3」以上に該当する。したが
って、その行の条件である「上向」の姿勢について溶接
モード「9」が選定されることになる。ついで、3行目
にも該当する。この3行目では「仕上層」について溶接
モード「9」が選定される。さらに4行目にも該当し、
「裏波層」について溶接モード「9」が選定される。さ
らに、5行目にも該当するが、これは裏波層にパルスア
ーク溶接モードを指定するものであり、上の行(4行
目)の判定結果と衝突するので、この条件は無視され
る。同様に、6行目にも該当するが、上の行の判定と衝
突する項目については無視される。結局、アーク特性条
件の入力値「3」に対しては、前述したように、「上
向」、「仕上層」、「裏波層」についてショートアーク
溶接モード「9」が選定され、他の層および姿勢につい
てはパルスアーク溶接である溶接モード「6」が選定さ
れることになる。アーク特性条件の入力値が「0」であ
る場合には、裏波層について溶接モード「1」が選定さ
れ、他の層および姿勢については溶接モード「6」が選
定されることになる。Consider, for example, a case where an input value "3" of the arc characteristic condition is given to the table 201b of FIG. In this case, since it is less than “4”, it does not correspond to the first row, and corresponds to “3” or more in the second row. Therefore, the welding mode “9” is selected for the “upward” posture, which is the condition of the row. Next, it corresponds to the third line. In the third line, the welding mode “9” is selected for the “finishing layer”. Furthermore, it corresponds to the fourth line,
The welding mode “9” is selected for “Ura-wave layer”. Further, although this corresponds to the fifth line, this specifies the pulse arc welding mode for the Uranami layer, and this condition is ignored because it collides with the determination result of the upper line (the fourth line). . Similarly, the item corresponding to the sixth line is ignored, but an item that collides with the determination in the upper line is ignored. After all, for the input value “3” of the arc characteristic condition, as described above, the short arc welding mode “9” is selected for “upward”, “finish layer”, and “backside layer”, and For the layer and the posture, the welding mode “6” that is the pulse arc welding is selected. When the input value of the arc characteristic condition is “0”, the welding mode “1” is selected for the Uranami layer, and the welding mode “6” is selected for the other layers and postures.
【0027】なお、図6の例では、パイプ周りのヘッド
の回転方向についての欄は設けていないが、必要な場合
には設けてもよい。In the example shown in FIG. 6, a column for the direction of rotation of the head around the pipe is not provided, but may be provided if necessary.
【0028】図3に戻り、与えられた層、回転方向およ
び姿勢について、図6で説明したような方法により溶接
モードを判定する(S307)。これによりパルスアー
ク溶接モードが選定された場合には、それに相応しい溶
接パラメータが設定される(S308)。また、その自
動倣いパラメータが設定される(S309)。各溶接モ
ードの溶接パラメータは、図2の溶接電源指令出力に相
当する。自動倣いパラメータの詳細については、前述の
特願平8−74036号に開示されている。同様に、シ
ョートアーク溶接モードが選定された場合には、それに
相応しい溶接パラメータが設定され(S310)、ま
た、その自動倣いパラメータが設定される(S31
1)。Returning to FIG. 3, the welding mode is determined for the given layer, rotation direction and posture by the method described with reference to FIG. 6 (S307). Accordingly, when the pulse arc welding mode is selected, welding parameters suitable for the selected mode are set (S308). Further, the automatic copying parameters are set (S309). The welding parameters in each welding mode correspond to the welding power source command output in FIG. Details of the automatic copying parameters are disclosed in the aforementioned Japanese Patent Application No. 8-74036. Similarly, when the short arc welding mode is selected, a welding parameter suitable for the short arc welding mode is set (S310), and the automatic copying parameter is set (S31).
1).
【0029】ついで、次の姿勢があれば(S312)、
姿勢を変更して(S313)、ステップS307へ戻
り、新たな溶接モードの判定を行う。全姿勢が終わった
ら、次の回転方向について、溶接モード判定を行う(S
314、S315)。さらに、これらの手順を層を変え
て行う(S316、317)。Next, if there is the next posture (S312),
The posture is changed (S313), and the process returns to step S307 to determine a new welding mode. When all postures are completed, the welding mode is determined for the next rotation direction (S
314, S315). Further, these procedures are performed by changing layers (S316, 317).
【0030】これらのパラメータに基づいて前述した運
転プログラム203(または制御データテーブル)が作
成される。The above-described operation program 203 (or control data table) is created based on these parameters.
【0031】次に、図4に進み、運転プログラム203
にしたがって溶接の自動運転を開始する。図では図3の
処理から連続して図4の処理を行うようになっている
が、オペレータの指示を待って図4の処理を行うように
してもよい。Next, proceeding to FIG.
Automatically starts welding according to In the figure, the processing of FIG. 4 is performed continuously from the processing of FIG. 3, but the processing of FIG. 4 may be performed after an instruction from the operator.
【0032】図4では、順次、層、回転方向、姿勢を選
択して(S318、S319,S320)、これらに対
して先に設定された運転プログラムに従って溶接電源3
および溶接ヘッド4を制御する(S321)。また、こ
れと並行してアークセンス、電流・電圧サンプリング、
トーチ位置(上下、左右)制御、パルス訛り防止制御、
アーク電圧制御等の各種アーク倣い制御を行う(S32
2)。このような制御を、順次、姿勢、回転方向、層を
更新して繰り返す(S323,S324,S325,S
326,S327,S328)。In FIG. 4, the layer, the rotation direction, and the posture are sequentially selected (S318, S319, S320), and the welding power source 3 is selected according to the previously set operation program.
And the welding head 4 is controlled (S321). In parallel with this, arc sensing, current / voltage sampling,
Torch position (up / down, left / right) control, pulse accent prevention control,
Various arc scanning controls such as arc voltage control are performed (S32
2). Such control is repeated by sequentially updating the attitude, the rotation direction, and the layer (S323, S324, S325, S
326, S327, S328).
【0033】以上の構成および動作によって、溶接の対
象に応じて予め設定したとおりの溶接モードの自動切替
を行いながら、自動溶接を行うことができる。With the above configuration and operation, automatic welding can be performed while automatically switching the welding mode as set in advance according to the welding target.
【0034】以上、本発明の好適な実施の形態について
説明したが、システム構成および処理の具体的内容は例
示であり、請求の範囲を逸脱することなく種々の変形・
変更が可能である。上記説明では、ショートアーク溶接
モードを、層別および姿勢別に基づいて選定したが、パ
ルス溶接モードを選定した層においても特定の番地につ
いてショートアーク溶接モードを指定するようにしても
よい。これも積層計画S303において行うことができ
る。While the preferred embodiment of the present invention has been described above, the specific contents of the system configuration and processing are merely examples, and various modifications and changes may be made without departing from the scope of the claims.
Changes are possible. In the above description, the short arc welding mode is selected based on the layer and the posture. However, the short arc welding mode may be specified for a specific address in the layer selected in the pulse welding mode. This can also be performed in the stacking plan S303.
【0035】[0035]
【発明の効果】本発明によれば、パルスアーク溶接とシ
ョートアーク溶接とを溶接の対象や場面に応じて組み合
わせることにより、溶接速度およびビードの美観の両方
を考慮したパイプ円周自動溶接を行うことが可能にな
る。また、溶接装置は予め設定された手順通りに自動運
転されるので、適正な溶接条件が入力されさえすれば、
オペレータは初心者であってもよい。According to the present invention, by automatically combining pulse arc welding and short arc welding according to the welding target or scene, automatic pipe circumferential welding is performed in consideration of both the welding speed and the beautiful appearance of the bead. It becomes possible. In addition, since the welding device is automatically operated according to a preset procedure, as long as appropriate welding conditions are input,
The operator may be a beginner.
【図1】本発明に係るパイプ円周自動溶接装置の概略構
成を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an automatic pipe circumference welding apparatus according to the present invention.
【図2】図1に示した制御装置および溶接用電源の内部
構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a control device and a welding power source shown in FIG.
【図3】図2に示した制御装置の動作を示すフローチャ
ートである。FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the control device shown in FIG. 2;
【図4】図3の処理に続く処理を示すフローチャートで
ある。FIG. 4 is a flowchart showing a process following the process of FIG. 3;
【図5】図3のステップS301,S303における各
種入力情報および積層計画で決定される条件の説明図で
ある。FIG. 5 is an explanatory diagram of various input information in steps S301 and S303 of FIG. 3 and conditions determined by a stacking plan.
【図6】図3のステップS307で参照される溶接モー
ド判定用ロジックテーブルの構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a welding mode determination logic table referred to in step S307 of FIG. 3;
【図7】図6に示した溶接モード「1」「6」の違いを
説明するためのパルス電流波形図である。FIG. 7 is a pulse current waveform diagram for describing a difference between welding modes “1” and “6” shown in FIG. 6;
【図8】パルスアーク溶接およびショートアーク溶接の
違いを説明するための電流波形図である。FIG. 8 is a current waveform diagram for explaining a difference between pulse arc welding and short arc welding.
1…コンピュータ、2…制御装置、3…電源装置、4…
ヘッド、5…パイプ、6…ワイヤ供給部、7…ワイヤ、
8…溶接トーチ、12…ガイドレール、201b…溶接
モード判定用ロジックテーブル。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Computer, 2 ... Control device, 3 ... Power supply device, 4 ...
Head, 5: Pipe, 6: Wire supply unit, 7: Wire,
8: welding torch, 12: guide rail, 201b: logic table for welding mode determination.
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B23K 9/127 509 B23K 9/127 509D (72)発明者 水上 清二 東京都小平市花小金井6丁目8番6号 (72)発明者 壬生 生男 茨城県那珂郡那珂町菅谷2982−3 (72)発明者 前田 謙一 茨城県常陸太田市天神林町1225−47Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI B23K 9/127 509 B23K 9/127 509D (72) Inventor Seiji Minakami 6-8-6 Hanakoganei, Kodaira-shi, Tokyo (72) Inventor Mibu Ikuo 2982-3 Sugaya, Naka-machi, Naka-gun, Ibaraki Prefecture (72) Inventor Kenichi Maeda 1225-47 Tenjinbayashi-cho, Hitachiota, Ibaraki Prefecture
Claims (3)
プの端面を全周溶接するパイプ円周自動溶接方法であっ
て、 予め定めた条件の下で、パルスアーク溶接モードとショ
ートアーク溶接モードとを自動的に切り替えて溶接を行
うことを特徴とするパイプ円周自動溶接方法。1. A method for automatically welding a circumference of a pipe, which welds the end faces of two pipes fixed in abutting manner, to a pulse arc welding mode and a short arc welding mode under predetermined conditions. Automatic welding of a pipe circumference characterized in that welding is performed by automatically switching the welding method.
溶接する際の現在の溶接対象の層がどの層か、および現
在の溶接姿勢はどのような姿勢か、の少なくとも一方を
含むことを特徴とする請求項1記載のパイプ円周自動溶
接方法。2. The method according to claim 1, wherein the predetermined condition includes at least one of a layer to be welded at the time of laminating and welding a plurality of times, and a current welding posture. The method for automatically welding a pipe circumference according to claim 1, wherein:
プの端面を全周溶接するパイプ円周自動溶接制御装置で
あって、 各種条件下でパルスアーク溶接モードとショートアーク
溶接モードのいずれの溶接モードを選定するかを決定す
るための溶接モード判定用テーブルと、 溶接対象のパイプの少なくとも口径、板厚、開先角度を
含む入力情報に基づいて決定された積層数の各層および
溶接姿勢を含む各種条件を前記溶接モード判定用テーブ
ルと対照して、各種条件に対する溶接モードを決定する
手段と、 該決定された溶接モードにおける各種溶接パラメータを
決定する手段と、 該決定された溶接パラメータに基づいて溶接電源および
溶接ヘッドを制御する制御手段と、 を備えたパイプ円周自動溶接制御装置。3. A pipe circumference automatic welding control device for welding the end faces of two pipes fixed in abutting manner, wherein the welding is performed in any of a pulse arc welding mode and a short arc welding mode under various conditions. A welding mode determination table for determining whether to select a mode, and each layer of the number of layers determined based on input information including at least the diameter, plate thickness, and groove angle of a pipe to be welded, and a welding position are included. Means for determining a welding mode for various conditions by comparing various conditions with the welding mode determination table; means for determining various welding parameters in the determined welding mode; and based on the determined welding parameters. A control means for controlling a welding power source and a welding head, and a pipe circumference automatic welding control device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35765696A JP3874478B2 (en) | 1996-12-29 | 1996-12-29 | Pipe circumference automatic welding method and control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10193106A true JPH10193106A (en) | 1998-07-28 |
JP3874478B2 JP3874478B2 (en) | 2007-01-31 |
Family
ID=18455241
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3874478B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105855786A (en) * | 2016-05-18 | 2016-08-17 | 山东电力建设第工程公司 | Method for repairing welding defects of ultra-thick-wall pipe |
-
1996
- 1996-12-29 JP JP35765696A patent/JP3874478B2/en not_active Expired - Lifetime
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