JPS6133773A - 溶接開先追従方法 - Google Patents

溶接開先追従方法

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JPS6133773A
JPS6133773A JP15493884A JP15493884A JPS6133773A JP S6133773 A JPS6133773 A JP S6133773A JP 15493884 A JP15493884 A JP 15493884A JP 15493884 A JP15493884 A JP 15493884A JP S6133773 A JPS6133773 A JP S6133773A
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JP15493884A
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Keiichi Hokaku
宝角 敬一
Hiroshi Kondo
弘 近藤
Masami Une
宇根 正美
Kenji Saeki
佐伯 健二
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Shinmaywa Industries Ltd
Original Assignee
Shin Meiva Industry Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/0216Seam profiling, e.g. weaving, multilayer

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の利用分野) この発明は、消耗電極を供給する溶接トーチを開先幅方
向に揺動させながら行うアーク溶接において揺動中、溶
接電流を検出して積分し、この積分値を所望の期間につ
いて比較することによって溶接トーチを開先に追従させ
るようにした溶接開先追従方法の改良に関するものであ
る。
(従来の技術) 消耗電極を供給する溶接トーチを開先幅方向に揺動させ
ながらアーク溶接を行う場合、ワークのできばえによっ
てはその開先幅は完全に一様で々く、殊に溶接の進行に
伴う熱によるワークの変形のため、たとえ仮付けなどに
よる強制があったとしても開先幅が変動し、一様でなく
なってくる。
溶接トーチの開先幅方向の揺動中、溶接電流を検出し、
所望の揺動期間について比較し、溶接トーチを開先に追
従させるようにした溶接開先追従方法においても、前述
のような溶接の実態に対処することが必要であり、この
ような開先幅の変動に対して溶接トーチの揺動幅を制御
する技術が特開昭58−145371号公報、特開昭5
8−176076号公報、特開昭58−192681号
公報などによって公開されている。
しかしながら、前述のような開先幅を含む開先方向進行
速度すなわち溶接速度をも制御する必要があり、溶接電
流検出器の出力とワイヤ(消耗型ti)送給速度検出器
の出力からワイヤ突出長さを演算してその変化パターン
から開先幅を検出し、この開先幅の変化に応じて揺動幅
および溶接速度を制御する装置発明が特開昭59−85
375号公報で公開されている。更に、このような揺動
幅および溶接速度を制御するに当り、溶接トーチのチッ
プとワークとの間の電工をも考慮したものが特開昭59
−85376号で公開されている。
(解決しようとする問題点) ところで、前述のようなアーク溶接において、例えば、
開先の一端から他の一端までを溶接するに当り、通常こ
の間での溶接電流設定は一定であり、従ってワイヤ送給
速度も一定であることから、ワイヤ送給速度の検出は必
ずしも必要ではなくなる。そこで、ワイヤ送給速度の検
出を伴わないで、開先幅の変動に対応した揺動幅および
溶接速度の制御を行うことが望まれる。この発明は、こ
のような点に着目し、簡単な構成ですなわちワイヤ送給
速度の検出を伴うことなく、開先幅の変動に対応した溶
接トーチの揺動幅および溶接速度の制御ができるように
した溶接開先追従方法を提供しようとするものである。
(問題点を解決するだめの手段) この発明においては、溶接トーチの揺動の一端から揺動
中心までの1/4周期の溶接電流検出値の積分値と同じ
側の揺動の以前の1/4周期の溶接電流検出値の積分値
から、この積分値が増加か、)a 減小かを演算する。すなわち第2逆のようなアーク溶接
が、第3図のような開先形状と揺動経路をもって行われ
るとき、溶接電流検出値は第5図の通りであるとして、
そのN回目の揺動における1/4周期Naの溶接電流検
出値の積分値ANDと例えば以前の1/4周期(N−1
)dの溶接電流か11 動の揺動中心から他の一端までの溶接電流検出値の積分
値と同じ側の以前の1/4周期の溶接電流検出値の積分
値から、それが増加か、減少かを演算する。そして、そ
れぞれ増加するようであればその振幅を拡大するように
、減少する。ようであればその振幅を縮少するように演
算して次の揺動の揺動幅を求める。すなわち、第3図に
おける揺動幅lN+1を演算する。
次に、溶接を始めるに当り、溶接しようとするワークの
開先幅に応じた所定の揺動幅は教示またはプログラムに
より定められており、この所定の揺動幅と演算で求めた
揺動幅を比較して、演算で求めた揺動幅が小さいときは
溶接速度を増加させ、大きい々きは減少させるようにす
る演算によって次の揺動時の溶接速度を求める。
そして、このようにして求めた揺動幅および溶接速度を
用いて溶接トーチを制御する。以」二の手順を図示する
と第1図の通りになる。
(実施例) 第2図のような水平V開先GをもったワークWに対して
多関節のロボットRで溶接トーチTを揺動させながら、
揺動中心O8Cの両側における揺動の1/4周期の溶接
電流検出値の積分値を比較して、溶接トーチTを開先G
に追従させて溶接し、溶接ビードBdを形成させるよう
にした溶接開先追従方法での実施例について説明する。
この実施例では、第3図に示すように、溶接トーメ臂2
.経□□5.1.I目(7) m 07(D、2゜目の
揺動■、3回目の揺動■・・・N回目の揺UJ■へと揺
動しながら、溶接速度VNで開先毎伺G Dに添って溶
接して行く。
ここで、N回目の揺動について、図上の左端から揺動中
心O8Cまでの1/4周期をNa1揺動中心O8Cから
図上右端までの1/4周期をNb。
右端から揺動中心O8Cまでの1/4周期をNO。
揺動中心O8Cから左端までの1/4周期をNdと呼ぶ
。同様に、N−1回目の揺動ΦEE)、 N +1N回
目揺動(EEEコ〕についても各1/4周期方向GDへ
の移動は、第4図のように最終腕先に溶接トーチTを取
り付けたロボットRの関節角α1〜α5を制御すること
によって行われる。溶接トーチTには、図示しないモー
ターによって駆動される消耗電極送給装置Rによって消
耗電極Eが送給され、消耗電極EKI−1:、溶接電源
1から、溶接トーチTの図示しないチップを通して溶接
電流■が供給される。
溶接電源1から溶接トーチTへの電気配線上には電流セ
ンサ2が設けられており、電流センサ2ノ出カバ、ロー
パスフィルタ3、サンプルホールド回路4、A/Dコン
バータ5、ポート6を通してバス7に接続される。バス
7には図示しない公知のCPU、ROM、RAMからな
り、この溶接開先追従に関するプログラムを内蔵し、演
算を行い、かつそのデータを格納するコンピュータ8が
接続されている。また、バス7には、インターフェース
9を通じてロボツ)Rの各関節軸用サーボ回路10〜1
4が接続されている。このような電流センサ2〜サーボ
回路14で制御装置15が構成されている。そしてサー
ボ回路10〜14は、ロポツ)Rの各関節角α1〜α5
を制御するα1軸モータ16〜α5軸モータ20にそれ
ぞれ接続されている。
この制御装置15では、一つの揺動が始まり割込Iがか
かるさ、揺動中、揺動周期を適宜に分割した各期間(図
示せず)に溶接電流値を適宜回数サンプルして平均を取
り、その期間の溶接電流検出値Intとしてマイクロコ
ンピュータa込む。ところで、溶接トーチTが揺動の一
端に来たとき、例えば揺動の1/4周期Naと1/4周
期Nbが終り、それぞれについて時間tについて積分し
て得たA n &と13nbは第5図の通りである。そ
して、AnaからBnbを減算し、その差Cの関数とし
て、溶接トーチTの揺動中心の位置制御量を演算し、更
にこの結果によりロボン)ReI会(1! の各関節軸の駆動量を演算して出力し、割込jY−が終
る。そして、次の揺動が始まるが、この出力によりロポ
ツ)Rは溶接トーチTを揺動させなから開先Gに追従さ
せる。そして、この間、溶接を行い、前述の通りの溶接
電流検出を行う。この制御の手順は第6図の通りである
ところで、N+1回目の揺動EEE)の揺動幅および溶
接速度を演算するに当り割込み■がかかると、第7図の
ようにマイクロコンピュータ8ば、N回目の揺動■の1
!4周期Naにおける溶接電流検出値の積分値ANaか
らN−1回目の揺動(EE)の1!4周期(N−1)(
]中の溶接電流検出値の積分値A(n−1)、dを減算
し、その差を求める。そして、その差が正のときは、こ
のA側の揺動振幅を一定量だけ拡大するように揺動振幅
を演算する。前述の差が負のときは、A側の振幅を一定
量だけ縮少するように振幅を演算する。
次に、N回目の揺動■の1!4周期NOにおける溶接電
流検出値の積分値BNCから同じく1!4周期N T)
における溶接電流検出値の積分値BNbを減算して、差
をとり前述同様、B側の振幅を演算する。そして、これ
ら各片側の振幅から、一定量だけ増大または減小した次
回すなわちN+1回目の揺動EEEI)の揺動幅lN+
]を演算する。
そして、このワ−りWに対する溶接をプログラムすると
きに決めた所定の揺IJ@浄と比較し、一方、同様、こ
の溶接をプログラムするときに決めた所定の溶接速度v
Oから、N+1回目の揺動N+1の場合の溶接速度VN
+1=VOX4N+]/lOを演算する。
ソシテ、マイクロコンピュータ8はこれらの揺動幅lN
+1および溶接速度VN+1を指令値とし、これらの指
令値はマイクロコンピュータ8において、前述溶接トー
チTの揺動中心の位置制御量Cと合わせて、ロボットR
の各関節軸の駆uJ量−チTはN+1回目の揺動EEI
)に入り、ロボットRの各軸モーター16〜20が駆動
され、溶接トーチTは、開先Gの幅の変動を考慮した揺
動幅と溶接速度でかつ開先Gをならいながら移動してア
ーク溶接を行う、そして、これらの演算と制御の繰返し
により開先幅の変動があっても、一様な盛り高さの溶接
ビードBDが得られる。
(他の実施例) 他の実施例として、前述の揺動幅lN+1の演算に当り
、溶接電流検出値の積分値ANaまたはBNOと比較さ
れる以前の1!4周期の溶接電流検出値の積分値は、そ
れぞれA、 (n−1) (1,、Bn 1)に限るこ
々は々く、更に以前のものでもよく、以前のものの平均
値さすることもできる。
また、揺動幅lN+1の演算に当り、一定量増加させた
ものとして求めるだけでなく、前述Ana −A (n
 −1,)、dおよびBNc、−f3nbの関数上して
求めることができる。
また)AnaをA(n−11dで、BNc4−Bnbで
除し、これらの比が1以上のとき一定量振幅を増大し、
1以下のと一定量減少することや、(]4) これらの比の関数として揺動幅を演算することもできる
また、溶接速度VN+1の演算に当り、IN+1/lO
の関数として求めることもできる。
また、揺動中心の両側の1!4周期の溶接電流検出値の
積分値を比較して開先追従を行うような方法に限ること
なく、揺動の各半周期の溶接電流検出値の積分値を比較
するようにした開先追従方法能の開先に対する開先追従
などに広く行うことができる。
また、多層盛りのアーク溶接の場合、初層の溶層盛り時
の演算に利用することもでき、この結果、多層盛りにお
ける最終のビードを一様な高さにすることが容易になる
(発明の効果) 以上の通り、この発明は、消耗電極を供給する溶接トー
チを開先幅方向に揺動させながらアニク溶接を行い、そ
の揺動中に溶接電流を検出して積分し、所望の期間につ
いてこれらの積分値を比較することによって溶接トーチ
を溶接開先に追従させるようにしだ方法において、溶接
開先の開先幅の変動に対し、簡単な構成で溶接トーチの
揺動幅および溶接速度を制御し、一様な高さの溶接ビー
ドが得られると言う顕著な効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】 図面は、この発明の実施例を示すものであって第1図は
概略フロー図、第2図は概略図、第3図は模式図、第4
図はブロック図、第5図は模式図、第6図および第7図
はフロー図である。 これらの図面において、Eは消耗電極、Tは溶接トーチ
、Gは開先、Wはワーク、O8は揺動方向、lN+1は
揺動幅、VN+1は溶接速度である。また、S1〜S3
2は、ステップNoである。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)消耗電極を供給する溶接トーチを開先幅方向に揺
    動させながらアーク溶接を行い、前記揺動中の溶接電流
    を検出して積分し、所望の期間についてこれらの積分値
    を比較することによつて前記溶接トーチを前記開先に追
    従させるようにした溶接開先追従方法において、 前記揺動の一端から前記揺動中心までの1/4周期の溶
    接電流検出値の積分値と前記揺動中心から前記一端への
    側の揺動について以前に行なつた1/4周期の揺動の溶
    接電流検出値の積分値から次の揺動についてこの1/4
    周期の揺動と同じ側への揺動の振幅を演算し、 前記揺動の揺動中心から他の一端までの1/4周期の揺
    動の溶接電流検出値の積分値と前記揺動中心から前記他
    の一端への側の揺動について以前に行なつた1/4周期
    の揺動の溶接電流検出値の積分値から、次の揺動につい
    てこの1/4周期の揺動と同じ側への揺動の振幅を演算
    して、前記溶接トーチの揺動幅を演算すると共に前記揺
    動幅と所定の揺動幅を比較して、次の揺動時の溶接速度
    を演算し、前記トーチの開先幅方向への揺動幅および溶
    接速度を制御するべくした前記溶接開先追従方法。
  2. (2)前記揺動幅の演算は、それぞれ前記1/4周期の
    揺動の溶接電流検出値の積分値から、前記以前に行なつ
    た1/4周期の揺動の溶接電流検出値の積分値を減算し
    、それぞれその差が正のときは前記揺動の前記振幅を一
    定量増大し、またそれぞれその差が負のときは前記揺動
    の前記振幅を一定量減少するべく行うようにした特許請
    求の範囲第1項記載の溶接開先追従方法。
  3. (3)前記揺動幅の演算は、それぞれ前記1/4周期の
    揺動の溶接電流検出値の積分値から、前記以前に行なつ
    た1/4周期の揺動の溶接電流検出値の積分値を減算し
    、それぞれその差の関数の演算として行うべくした特許
    請求の範囲第1項記載の溶接開先追従方法。
  4. (4)前記揺動幅の演算は、それぞれ前記1/4周期の
    揺動の溶接電流検出値の積分値を、前記以前に行なつた
    1/4周期の揺動の溶接電流検出値の積分値で除算し、
    それぞれその比が1より大なるとき前記揺動の前記振幅
    を一定量増大し、またそれぞれその差が1より小なると
    き前記揺動の前記振幅を一定量減小するべく行うように
    した特許請求の範囲第1項記載の溶接開先追従方法。
  5. (5)前記揺動幅の演算は、それぞれ前記1/4周期の
    揺動の溶接電流検出値の積分値を、前記以前に行なつた
    1/4周期の揺動の溶接電流検出値の積分値で除算し、
    それぞれその比の関数の演算として行うべくした特許請
    求の範囲第1項記載の溶接開先追従方法。
  6. (6)前記溶接速度の演算は、前記演算した揺動幅を前
    記所定の揺動幅で除算し、所定の溶接速度を乗算するべ
    くした特許請求の範囲第1項記載の溶接開先追従方法。
  7. (7)前記溶接速度の演算は、前記演算した揺動幅を前
    記所定の揺動幅で除算し、その比の関数と所定の溶接速
    度を乗算するべくした特許請求の範囲第1項記載の溶接
    開先追従方法。
JP15493884A 1984-07-24 1984-07-24 溶接開先追従方法 Granted JPS6133773A (ja)

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JPH0418944B2 JPH0418944B2 (ja) 1992-03-30

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5626164A (en) * 1995-08-02 1997-05-06 Vesuvius Crucible Company Crack resistant valve plate assembly for a molten metal slide gate valve
CN1057090C (zh) * 1996-07-18 2000-10-04 莱雅公司 新的曲酸衍生物及其作为除色素剂的应用
JP2010013051A (ja) * 2008-07-07 2010-01-21 Honda Motor Co Ltd 車体フロア構造

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1057090C (zh) * 1996-07-18 2000-10-04 莱雅公司 新的曲酸衍生物及其作为除色素剂的应用
JP2010013051A (ja) * 2008-07-07 2010-01-21 Honda Motor Co Ltd 車体フロア構造

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