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JPH09206943A - Profile control method for automatic weld profiling device - Google Patents

Profile control method for automatic weld profiling device

Info

Publication number
JPH09206943A
JPH09206943A JP1958396A JP1958396A JPH09206943A JP H09206943 A JPH09206943 A JP H09206943A JP 1958396 A JP1958396 A JP 1958396A JP 1958396 A JP1958396 A JP 1958396A JP H09206943 A JPH09206943 A JP H09206943A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current value
welding
pulse
signal
detected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1958396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Okumura
信治 奥村
Yasuhiro Koga
靖弘 古賀
Ryuichi Morita
隆一 守田
Seiichiro Fukushima
誠一郎 福島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to JP1958396A priority Critical patent/JPH09206943A/en
Publication of JPH09206943A publication Critical patent/JPH09206943A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide stable high-precision profile control, in a weld profile control method, even in a weld state of short circuiting transfer in which short- circuit/arc is repeated. SOLUTION: In this control method for a automatic weld profiling device in which an arc welding method is used in tracking a weld line with an electrode oscillated or rotated, a pulse peak starting signal P1 is received from a pulse welding machine 2 at the rising time of a peak current, a pulse peak ending signal P2 is received at the falling time, setting a pulse section between the starting P1 signal and the ending P2 signal, detecting a current value within the pulse section at a preset period, setting a detected current value from the current selected at a preset timing among the detected current values thus obtained, thereby making it a positional information in the groove width direction and the wire projecting direction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、パルス溶接機を用
いたウィービング溶接または、高速回転溶接での自動溶
接倣い制御装置における倣い制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a copying control method in an automatic welding copying control apparatus for weaving welding using a pulse welding machine or high speed rotary welding.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のウィービング溶接倣い制御では、
ウィービング周波数の2倍程度のローパスフィルタを通
して、溶接電流値や溶接電圧値をウィービング動作に同
期し、予め設定された周期で溶接電流値や溶接電圧値を
測定する。各々測定された値は、各ウイービング区間の
両側・中央部毎に比較される。即ち、両端部において
は、ウイービング左区間の検出値とウイービング右区間
の検出値で比較されて、開先幅方向の位置ズレを判断す
る。更に、ウイービング中央区間またはウイービング全
区間の検出値の平均値を算出し、予め設定された値と比
較し、ワイヤ突出し長方向ズレを判断する。各々の方向
ズレが判断されると、各々の修正信号は、ロボット制御
装置側へ出力される。
2. Description of the Related Art In conventional weaving welding profile control,
The welding current value and the welding voltage value are synchronized with the weaving operation through a low-pass filter having about twice the weaving frequency, and the welding current value and the welding voltage value are measured at a preset cycle. The measured values are compared on both sides and in the center of each weaving section. That is, at both ends, the detected value in the weaving left section and the detected value in the weaving right section are compared to determine the positional deviation in the groove width direction. Further, the average value of the detected values of the central section of weaving or all the sections of weaving is calculated and compared with a preset value to judge the wire protrusion longitudinal deviation. When each direction deviation is determined, each correction signal is output to the robot controller side.

【0003】図6は、特公昭53−11502号公報に
記載されたような、従来の溶接線倣い制御方法に関する
構成を示すブロック図であり、1は溶接トーチ、12は
電流検出器、13は電圧検出器、2は溶接機であり、3
はロボット制御装置である。制御装置3内では、電流検
出器12と電圧検出器13より、電流検出信号および電
圧検出信号をウィービング動作周波数の1倍〜2倍の周
波数成分が通過するローパスフィルタ付きA/D変換器
31、32を通して、アナログ信号からディジタル信号
に変換される。開先幅方向ズレとワイヤ突出し長方向ズ
レを検出するための検出区間を指令するために、まずウ
ィービング動作に関する位置情報即ち、ウィービング両
端・中央部でのタイミングに出力されるウィービング信
号がウィービング演算器39より検出区間指令器38へ
出力されるとともに、同時にウィービング動作と電流値
信号と電圧値信号の位相ズレを補正するための予め記憶
されている位相補正値が位相補正値記憶部40より位相
遅れ時間が検出区間指令器38へ出力される。ウィービ
ング信号と位相遅れ信号をもとに、検出区間指令器38
から積分器33、34に積分指令が出力され、得られた
検出電流値について、各々の検出区間で開先幅方向演算
器36およびワイヤ突出し長方向演算器37にて演算
し、開先幅方向修正信号及びワイヤ突出し長方向修正信
号をロボット動作制御系41へ出力している。また、パ
ルス溶接機に関する溶接倣い制御方法に関しては、特開
平7−204853号公報に開示されている。溶接電流
値をまず検出し、予め設定された電流値より大きい時に
溶接電流のピークパルス部分であることを判定し、その
ピークパルス部分のみの溶接電流値とそのときのアーク
電圧より、溶接トーチと被溶接物との相対位置を検出す
ることができる。
FIG. 6 is a block diagram showing a structure relating to a conventional welding line tracing control method as described in Japanese Patent Publication No. 53-11502. 1 is a welding torch, 12 is a current detector, and 13 is a current detector. Voltage detector, 2 is a welding machine, 3
Is a robot controller. In the control device 3, the current detector 12 and the voltage detector 13 cause the current detection signal and the voltage detection signal to pass through the low-pass filter-equipped A / D converter 31 through which the frequency component of 1 to 2 times the weaving operation frequency passes. Through 32, an analog signal is converted into a digital signal. In order to command the detection section for detecting the gap width direction deviation and the wire protrusion length direction deviation, the weaving calculator outputs the position information regarding the weaving operation, that is, the weaving signal output at the timing at both ends and the center of the weaving operation. The phase correction value stored in the phase correction value storage section 40 is output from the phase correction value storage section 40 at the same time as being output from the detection section commander 39 to the weaving operation and at the same time correcting the phase shift of the current value signal and the voltage value signal. The time is output to the detection section commander 38. Based on the weaving signal and the phase delay signal, the detection interval command unit 38
Outputs an integration command to the integrators 33 and 34, and the obtained detection current value is calculated by the groove width direction calculator 36 and the wire protrusion length direction calculator 37 in each detection section, and the groove width direction is calculated. The correction signal and the wire protrusion length direction correction signal are output to the robot operation control system 41. A welding contour control method for a pulse welder is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-204853. First, the welding current value is detected, and when it is larger than the preset current value, it is determined that it is the peak pulse portion of the welding current.From the welding current value of only the peak pulse portion and the arc voltage at that time, the welding torch is determined. It is possible to detect the relative position to the object to be welded.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、特公昭53
−11502号公報等の従来技術では、ウィービング周
波数の2倍程度のローパスフィルタを通した溶接電流値
や溶接電圧値をロボット制御側のウィービング信号のタ
イミング、即ちウィービング両端・中央部で検出してい
たため、ピーク電流値(または、電圧値)もベース電流
値(または、電圧値)が混在した成分として検出値が得
られるため、位置ズレ情報としてのワイヤ突出し長変化
に伴う電流値以外に、主にベース電流部で発生する短絡
による電流値が含まれるため、精度の良い溶接倣い制御
が行うことができなかった。
However, the Japanese Patent Publication Sho 53
In the prior art such as Japanese Laid-Open Patent Publication No. 11502, the welding current value and the welding voltage value that have passed through the low-pass filter of about twice the weaving frequency are detected at the timing of the weaving signal on the robot control side, that is, at both ends and the center of the weaving signal. , The peak current value (or voltage value) and the base current value (or voltage value) are mixed as the detected value, so it is mainly used in addition to the current value that accompanies the wire protrusion length change as the positional deviation information. Since the current value due to a short circuit that occurs in the base current portion is included, it is not possible to perform accurate welding profile control.

【0005】また、特開平7−204853号公報での
制御方法では、検出された電流値について予め設定され
た電流値より大きいことにより溶接電流のピークパルス
部分であることを判定しているため、以下の条件下では
誤ってピークパルス区間と認識する場合が発生する。 1)ベース区間では、アークが消弧しない程度の電流値
(70A〜120A)であるため、短絡発生はこの区間
に集中し、その短絡を開放するための短絡開放電流パタ
ーンが挿入される。その結果、大きな短絡時には、電流
値がピーク電流値とほぼ同一になる。従って、短絡開放
電流パターン区間をピークパルスと誤判定する。 2)溶接システムのレイアウト上、溶接機の2次側パワ
ーケーブルが長い場合(例えば、±ケーブル合計長40
m)、パワーケーブルのインダクタンスが大きくなり、
指令のピークパルス電流値まで立ち上がらない。従っ
て、ピークパルス区間を判定できない。さらに、1つの
ピークパルス区間の電流値を検出すると、溶接ワイヤの
粘性やピーク電流パターンによって、ワイヤ先端で溶融
した溶滴の離脱のタイミングが異なり、ピークパルス区
間と言えども溶滴離脱の際、微少短絡が発生し、アーク
電流値以外に短絡電流値も含まれてしまう。本発明は、
上記問題点を解決するためになされたものであり、その
目的とするところは、短絡/アークが繰り返される短絡
移行の溶接状態でも、安定した精度のよい溶接倣い制御
を提供することである。
Further, in the control method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-204853, it is determined that the detected current value is the peak pulse portion of the welding current because the detected current value is larger than the preset current value. Under the following conditions, the peak pulse section may be mistakenly recognized. 1) In the base section, since the current value (70A to 120A) is such that the arc does not extinguish, short circuit occurrence concentrates in this section, and a short circuit open current pattern for opening the short circuit is inserted. As a result, when a large short circuit occurs, the current value becomes almost the same as the peak current value. Therefore, the short-circuit open current pattern section is erroneously determined as the peak pulse. 2) When the secondary power cable of the welding machine is long due to the layout of the welding system (for example, ± total cable length 40
m), the inductance of the power cable increases,
It does not rise to the command peak pulse current value. Therefore, the peak pulse section cannot be determined. Furthermore, when the current value in one peak pulse section is detected, the timing of the detachment of the molten droplet at the tip of the wire differs depending on the viscosity of the welding wire and the peak current pattern. A minute short circuit occurs and the short circuit current value is included in addition to the arc current value. The present invention
The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object thereof is to provide stable and accurate welding profile control even in a welding state in which a short circuit / arc is repeatedly repeated.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の溶接倣い制御方法は、アーク溶接法を用いて
電極を揺動または、回転させながら溶接線を追従する自
動溶接倣い装置における制御方法において、パルス溶接
機よりピーク電流の立ち上がりでパルスピーク開始信号
P1を受け取り、立ち下がりのタイミングでパルスピー
ク終了信号P2を受け取り、前記パルスピーク開始信号
P1信号から前記パルスピーク終了信号P2信号間をパ
ルス区間とし、予め設定された周期で前記パルス区間内
の電流値を検出すると共に、得られた検出電流値の中で
予め設定されたタイミングで選択された電流値を検出電
流値とし、開先輻方向及びワイヤ突出し方向の位置情報
とすることを特徴とする。本発明は、パルス溶接電源を
使用した溶接時において、溶接電流値(または、電圧
値)を溶接電源からピークタイミング信号を受け取り、
ピーク部の前半部・中間部・後半部での電流値を検出
し、ここで得られた電流値を基にウィービング区間の両
端部・中央部の区間内での最小値同士の積分値を検出電
流値として、開先幅方向・ワイヤ突出し長方向の位置情
報としているため、短絡が発生しても安定して溶接倣い
動作が可能となる。
A welding contour control method of the present invention for achieving the above object is an automatic welding contour control apparatus which follows a welding line while swinging or rotating an electrode using an arc welding method. In the control method, the pulse peak start signal P1 is received from the pulse welding machine at the rising of the peak current, the pulse peak end signal P2 is received at the falling timing, and the pulse peak start signal P1 signal to the pulse peak end signal P2 signal are received. As a pulse section, the current value in the pulse section is detected at a preset cycle, and the current value selected at a preset timing among the obtained detected current values is set as the detected current value, It is characterized in that it is position information in the pre-radiation direction and the wire protruding direction. The present invention, when welding using a pulse welding power source, receives a welding current value (or voltage value) from the welding power source, and receives a peak timing signal from the welding power source.
Detects the current value in the first half, middle part, and second half of the peak part, and based on the current value obtained here, detects the integrated value between the minimum values in both ends and the center part of the weaving section. Since the current value is positional information in the groove width direction and the wire protrusion length direction, it is possible to stably perform the welding copying operation even if a short circuit occurs.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施例の構成を
示すブロック図であり、1は溶接トーチ、12は電流検
出器、13は電圧検出器、2はパルス溶接機であり、3
はロボット制御装置である。制御装置3内では、電流検
出器12と電圧検出器13より、電流検出信号および電
圧検出信号をA/D変換器31、32でアナログ信号か
らディジタル信号に変換する。この変換された信号は、
パルス溶接機から送られてくるパルス発生信号とピーク
パルス内タイミング指令器42からのピークパルスタイ
ミング指令信号を検出指令器35で受け、このパルス発
生信号が入信されている時間でかつピークパルスタイミ
ング指令信号が指令されている時間だけ検出するため
に、検出指令器35から積分要求信号が電流値信号/電
圧値信号を積分する積分器33、34へ出力されて積分
される。ここで積分された電流値信号・電圧値信号は、
1つ1つのピークパルス区間でかつ予め設定されたタイ
ミングで選択された検出信号である。この検出信号は開
先幅方向演算器36及びワイヤ突出し長方向演算器37
へ送られる。次に、開先方向ズレ及びワイヤ突出し長方
向ズレを検出するための検出区間を指令するために、ま
ずウィービング動作に関する位置情報即ち、ウィービン
グ両端・中央部でのタイミングに出力されるウィービン
グ信号がウィービング演算器39より検出区間指令器3
8へ出力されるとともに、同時にウィービング動作と電
流値信号と電圧値信号の位相ズレを補正するための位相
補正値が予め記憶されている位相補正値記憶部40より
位相遅れ時間が検出区間指令器38へ出力される。ウィ
ービング信号と位相遅れ信号をもとに、検出区間指令器
38によってピークパルス電流値区間で得られた検出電
流値、即ちピークパルス区間で予め設定されたタイミン
グで選択された検出信号を各々の検出区間で開先幅方向
演算器35およびワイヤ突出し長方向演算器36にて演
算し、開先幅方向修正信号及びワイヤ突出し長方向修正
信号をロボット動作制御系40へ出力している。
1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, in which 1 is a welding torch, 12 is a current detector, 13 is a voltage detector, and 2 is a pulse welder. Three
Is a robot controller. In the controller 3, the current detector 12 and the voltage detector 13 convert the current detection signal and the voltage detection signal into analog signals from A / D converters 31 and 32 into digital signals. This converted signal is
The detection command device 35 receives the pulse generation signal sent from the pulse welding machine and the peak pulse timing command signal from the peak pulse timing command device 42 at the time when the pulse generation signal is received and at the peak pulse timing command. In order to detect the signal only during the commanded time, the detection request device 35 outputs the integration request signal to the integrators 33 and 34 for integrating the current value signal / voltage value signal, and the signals are integrated. The current value signal / voltage value signal integrated here is
It is a detection signal selected in each peak pulse section and at a preset timing. This detection signal is used as a groove width direction calculator 36 and a wire protrusion length direction calculator 37.
Sent to Next, in order to command the detection section for detecting the groove direction deviation and the wire protrusion long direction deviation, first, the position information regarding the weaving operation, that is, the weaving signal output at the timing at both ends of the weaving and the central portion is weaved. Detecting section commander 3 from calculator 39
8 and at the same time, the phase delay time is detected from the phase correction value storage unit 40 in which the weaving operation and the phase correction value for correcting the phase shift of the current value signal and the voltage value signal are stored in advance. 38 is output. Based on the weaving signal and the phase delay signal, the detection section commander 38 detects the detected current value obtained in the peak pulse current value section, that is, the detection signal selected at the preset timing in the peak pulse section. In the section, the calculation is performed by the groove width direction calculator 35 and the wire protrusion length direction calculator 36, and the groove width direction correction signal and the wire protrusion length direction correction signal are output to the robot operation control system 40.

【0008】以上、本発明の実施例の構成を示すブロッ
ク図について、説明してきたが、次に本発明の従来制御
方法と特に異なる制御方法について説明する。即ち、本
発明はパルス溶接機の溶接電流値の中で、短絡発生が集
中するベース電流値区間ではなく、アークが発生してい
るピーク区間のピーク電流値だけに注目し、さらにピー
ク区間でも溶接ワイヤ先端が溶融し、溶融した溶滴が溶
接ワイヤ先端から離脱したタイミングに溶接電流値を取
得し、溶接線の位置ズレ情報とすることにある。そのた
めに、本発明はまずピークパルスのタイミングは、溶接
機側から溶接電流指令を出力している回路から、ディス
クリート信号でロボット制御装置で受け取ることで、様
々な外乱によってピークパルスの読み取りミス(取りこ
ぼし)を防止している。さらに、パルス溶接機での溶接
法固有の1パルスで1溶滴(ドロップ)の溶接現象を解
析した結果、溶接用ワイヤの粘性、シールドガスの成
分、電流パルスパターン(ピーク電流、ピーク時間、ベ
ース電流、ベース時間等)の因子によって溶接ワイヤ先
端から溶滴が離脱するタイミングが異なることが実験に
よって確認され、確実に溶接ワイヤ溶融部から溶滴が離
脱したタイミングでの電流値を検出することで、短絡
(微少短絡も含め)が発生していない状態であり、溶接
線位置ズレ情報として最も確率の高いアーク電流値を抽
出することができるところにある。まず、実験結果の一
部について、以下に記載する。
The block diagram showing the configuration of the embodiment of the present invention has been described above. Next, a control method particularly different from the conventional control method of the present invention will be described. That is, the present invention pays attention only to the peak current value of the peak section where the arc is generated, not the base current value section where the occurrence of the short circuit is concentrated, in the welding current value of the pulse welding machine. The welding current value is acquired at the timing when the tip of the wire melts and the molten droplet separates from the tip of the welding wire, and is used as positional deviation information of the welding line. Therefore, according to the present invention, the timing of the peak pulse is first received by the robot controller as a discrete signal from the circuit that outputs the welding current command from the welding machine side, so that the peak pulse is read incorrectly (missed) due to various disturbances. ) Is prevented. Furthermore, as a result of analyzing the welding phenomenon of one droplet (drop) per pulse unique to the welding method in the pulse welder, the viscosity of the welding wire, the component of the shield gas, the current pulse pattern (peak current, peak time, base) It has been confirmed by experiments that the timing at which droplets separate from the tip of the welding wire varies depending on factors such as current and base time), and it is possible to reliably detect the current value at the timing at which droplets separate from the molten portion of the welding wire. In the state where no short circuit (including a minute short circuit) has occurred, the arc current value with the highest probability can be extracted as the welding line position deviation information. First, some of the experimental results will be described below.

【0009】図2及び図3は、溶接電流波形と溶接ワイ
ヤ先端の溶融状態の時間的経過についてモデル化した図
である。図2は溶接ワイヤa、図3は溶接ワイヤbの場
合を示すもので、両者はシリコン・マンガン・硫黄分の
成分が異なり、溶接ワイヤの粘性が異なり溶接ワイヤa
は溶接ワイヤbに比べて比較的粘性が低くさらさらして
いる。シールドガス(Ar80%+CO220%)、溶
接速度、溶接電流値、溶接電圧値、パルス波形等は同一
条件であり、溶接ワイヤだけを変えて行った実験結果で
ある。この図からわかるように、溶接ワイヤ先端から溶
滴が離脱するタイミングが異っていることがわかる。即
ち、図2では、溶滴形成開始から溶滴離脱までの時間は
2.2msecであり、溶滴離脱は1パルス周期内で
は、1回の離脱となっている。また、図3では、溶滴形
成開始から溶滴離脱までの時間は2.86msecも要
し、溶滴離脱も1回の離脱で完了せずに2回程度の溶滴
離脱となっている。これは、溶接ワイヤ以外はほぼ同一
条件であるため、同一入熱量で溶かされた溶滴が、粘性
が低い溶接ワイヤaでは、離脱がスムーズに行われる
が、溶接ワイヤbでは、粘性が高いため溶滴の表面張力
等の関係で溶接ワイヤ溶融部と溶滴がなかなか切れずに
離脱がスムーズに行われなていないことがわかる。
2 and 3 are diagrams modeling the welding current waveform and the time course of the molten state at the tip of the welding wire. FIG. 2 shows the case of the welding wire a and FIG. 3 shows the case of the welding wire b, in which the components of silicon, manganese and sulfur are different, the viscosity of the welding wire is different, and
Has a relatively low viscosity as compared with the welding wire b and is free flowing. Shielding gas (Ar80% + CO 2 20% ), welding speed, welding current value, a welding voltage value, a pulse waveform and the like are the same conditions, it is only the results of experiments conducted while varying the welding wire. As can be seen from this figure, the timing at which the droplets separate from the tip of the welding wire is different. That is, in FIG. 2, the time from the start of droplet formation to the droplet detachment is 2.2 msec, and the droplet detachment is one detachment within one pulse period. Further, in FIG. 3, the time from the start of droplet formation to the droplet detachment is 2.86 msec, and the droplet detachment is not completed by one detachment but is about two droplet detachments. This is because the conditions are almost the same except for the welding wire, so that the droplets melted with the same heat input amount can be smoothly separated in the welding wire a having low viscosity, but the welding wire b has high viscosity. It can be seen that due to the surface tension of the droplets and the like, the welded wire fusion zone and the droplets do not easily break, and the detachment is not performed smoothly.

【0010】この結果から、溶滴の離脱タイミングとパ
ルス電流の周期との関係が溶接ワイヤ等によって異なる
ことが説明できたことになる。従って、予め種々の溶接
ワイヤ、種々のパルス溶接機、種々のシールドガス等毎
に、ピークパルス内タイミング指令値をピークパルス内
タイミング指令記憶部43に記憶しておき、その記憶値
によってピークパルス内タイミング指令器42に出力す
ることで、確実にピークパルス区間でかつ、溶滴が離脱
した状態で溶接電流値及び溶接電圧値を取得することが
できる。また、ここで取得した電流値及び電圧値をもと
に、開先輻方向ズレとワイヤ突出し長方向ズレの各検出
区間で、電流値および電圧値を求めて、開先輻方向修正
信号とワイヤ突出し長方向修正信号を求めることができ
る。さらに、上記のように種々の条件にて溶滴の離脱タ
イミングが一意的に決まらないような場合、即ち溶滴離
脱タイミングが変動するような場合は、まず実溶接線を
狙って位置ズレ無しで溶接した際のピークパルス全区間
での検出電流値を記憶する。次に、実溶接線から敢えて
位置ズレを生じるように溶接を行って、同様にピークパ
ルス全区間での検出電流値を記憶し、位置ズレ有り無し
の際の記憶された検出電流値同士の電流値分布が最も異
なるようなピークパルス内での検出タイミングを求め
て、43のピークパルス内タイミング指令値記憶部に記
憶し、前記の処理を行うものである。
From these results, it was explained that the relationship between the timing of droplet detachment and the period of the pulse current differs depending on the welding wire or the like. Therefore, the peak pulse timing command value is stored in advance in the peak pulse timing command storage unit 43 for each of various welding wires, various pulse welding machines, various shield gases, etc. By outputting to the timing command device 42, it is possible to reliably acquire the welding current value and the welding voltage value in the peak pulse section and in the state where the droplet has separated. In addition, based on the current value and voltage value acquired here, the current value and voltage value are calculated in each detection section of the groove radial direction deviation and wire protrusion longitudinal direction deviation, and the groove radial direction correction signal and wire The protruding longitudinal correction signal can be obtained. Further, as described above, when the droplet detachment timing is not uniquely determined under various conditions, that is, when the droplet detachment timing fluctuates, first aim at the actual welding line without any positional deviation. Stores the detected current value during the entire peak pulse section during welding. Next, welding is performed so as to intentionally cause a positional deviation from the actual welding line, and similarly the detected current value in the entire peak pulse section is stored, and the current between the stored detected current values with and without the positional deviation is stored. The detection timing in the peak pulse having the most different value distribution is obtained, stored in the peak pulse timing command value storage unit 43, and the above processing is performed.

【0011】また、溶滴が離脱した際、どうしても溶融
池に溶滴が落下するため、溶滴の速度、体積、重量等で
溶融池が振動し、溶融値とワイヤ溶融部で発生している
アークが振動することにより、溶接電流値が過渡的に変
化するため、その影響を排除するために、少なくとも2
個以上の検出電流値または、検出電圧値の平均値を採用
する方法である。この処理は、開先幅方向演算器36及
び突出し長方向演算器37にて実施し、前記の処理を行
うものである。次に、上記の様なタイミングで電流値及
び電圧値を取得しても、ピーク区間で微少短絡が発生し
た場合に対応する検出方式である。このような場合は、
主にウィービング両端でチップ母材間距離が短くなった
タイミングで発生する。このような場合、短絡成分に比
べてアーク成分としての電流値は小さいため、開先幅方
向検出区間では、最小値の検出電流値を位置ズレ情報と
して採用し、前記の処理を行うものである。
Further, when the droplets are separated, the droplets inevitably fall into the molten pool, so that the molten pool vibrates due to the velocity, volume, weight, etc. of the droplets, and the molten value and the wire melting portion are generated. Since the welding current value changes transiently due to the vibration of the arc, in order to eliminate the effect, at least 2
This is a method that employs an average value of more than one detected current value or detected voltage value. This process is performed by the groove width direction calculator 36 and the protrusion length direction calculator 37 to perform the above process. Next, even if the current value and the voltage value are acquired at the timing as described above, the detection method corresponds to the case where a minute short circuit occurs in the peak section. In such a case,
It mainly occurs when the distance between the chip base materials becomes short at both ends of the weaving. In such a case, since the current value as the arc component is smaller than the short-circuit component, the minimum detected current value is adopted as the positional deviation information in the groove width direction detection section, and the above processing is performed. .

【0012】また、従来の溶接倣い制御では、LPF
(ローパスフィルタ)を通した溶接電流値を算出し、そ
の電流変化により位置情報を取得していた。この場合、
電流値の検出において、電流値をロボット制御側のウィ
ービング信号のタイミング、即ちウィービング両端、中
央部で検出していた。しかし、これでは位置ずれ情報と
してのワイヤ突出し長に伴う電流値以外に短絡電流値が
電流値成分の中に含まれるため、精度の良い溶接倣い制
御が行うことが出来なかった。そこで、図4の実施例で
は、位置ずれ情報とする検出電流値を、パルス溶接電源
のピーク電流の立ち上がりから予め設定された時間t1
経過後から検出することにより、アーク電流のみを取り
込む事でワイヤ突出し長変化に伴う電流値を検出し、短
絡電流等の外乱に影響されることのない高精度の溶接倣
い制御を行わせる。
Further, in the conventional welding profile control, the LPF is used.
The welding current value passed through the (low-pass filter) was calculated, and the position information was acquired from the change in the current. in this case,
In the detection of the current value, the current value is detected at the timing of the weaving signal on the robot control side, that is, at both ends and the central portion of the weaving signal. However, in this case, since the short-circuit current value is included in the current value component in addition to the current value associated with the wire protrusion length as the positional deviation information, accurate welding copying control cannot be performed. Therefore, in the embodiment of FIG. 4, the detected current value used as the positional deviation information is set to a preset time t1 from the rise of the peak current of the pulse welding power source.
By detecting after a lapse of time, only the arc current is taken in to detect the current value associated with the wire protrusion length change, and highly accurate welding profile control that is not affected by disturbance such as short-circuit current is performed.

【0013】すなわち、図4において、パルス溶接電源
57は、図5に示すような電流波形で電流を制御してい
る。溶接電源57は、ピーク信号発信器56に信号10
1を出力する。該信号101を入力した該ピーク信号発
信器56は、ピーク信号102を出力する。該ピーク信
号102は、位置修正量作成部55へ送られ、該位置修
正量作成部55では、該アーク信号102が入力されて
t1時間経過後、電流検出器58より電流値103を検
出し、格納する。ある定められた一定時間Tの間、上記
の電流値検出動作が行われ、該一定時間T終了後、該位
置修正量作成部55は、格納した電流値によって、位置
修正を行うかどうか判断する。修正を行う場合は、修正
信号104をトーチ駆動制御部54へ出力する。該トー
チ駆動制御部54は、該修正信号104に基づきトーチ
駆動部53に動作指令105を送り、該トーチ駆動部5
3はワーク51に対するトーチ52の軌跡制御を行う。
位置修正を行わない場合はなにも行わない。このように
して、短絡電流等の外乱に影響されることのない高精度
の溶接倣い制御ができるという効果がある。
That is, in FIG. 4, the pulse welding power source 57 controls the current with a current waveform as shown in FIG. The welding power source 57 sends the signal 10 to the peak signal transmitter 56.
Outputs 1. The peak signal transmitter 56 that receives the signal 101 outputs the peak signal 102. The peak signal 102 is sent to the position correction amount creation unit 55, and the position correction amount creation unit 55 detects the current value 103 from the current detector 58 after t1 time has elapsed since the arc signal 102 was input. Store. The current value detection operation is performed during a certain fixed time T, and after the fixed time T ends, the position correction amount creation unit 55 determines whether to perform position correction based on the stored current value. . When the correction is performed, the correction signal 104 is output to the torch drive control unit 54. The torch drive control unit 54 sends an operation command 105 to the torch drive unit 53 based on the correction signal 104, and the torch drive unit 5
Reference numeral 3 controls the trajectory of the torch 52 with respect to the work 51.
If the position is not corrected, do nothing. In this way, there is an effect that highly accurate welding contour control can be performed without being affected by disturbance such as short-circuit current.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のパルス溶接機を用いたアーク溶接倣い制御方法は、パ
ルス溶接機電源からのパルスピーク信号をもとに、ま
ず、電流値のベース区間ではなく、ピーク区間だけの電
流値でかつ、ピーク部でも位置情報として非常に確率の
高い区間で検出した電流値を取り出し、開先幅方向検出
区間及びワイヤ突出し方向区間では、得られた電流値の
最小値だけでの平均値の採用や位置ズレ有・無時での検
出電流値あるいは検出電圧値の分布が最も異なるパルス
区間のタイミングで選択された検出値を採用しているた
め、まったく短絡の影響を受けずに、安定して位置ズレ
情報が得られ、溶接線に精度良く追従させることができ
る。
As is apparent from the above description, the arc welding profile control method using the pulse welding machine of the present invention is based on the pulse peak signal from the pulse welding machine power source. The current value detected only in the peak section, not in the section, and in the section with a very high probability as position information at the peak section is taken out, and the current obtained in the groove width direction detection section and the wire protruding direction section Since the average value is used only for the minimum value and the detected current value or detected voltage value distribution with or without positional deviation is selected and the detected value selected at the timing of the pulse interval is used, The positional deviation information can be stably obtained without being affected by the short circuit, and the welding line can be accurately followed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施例を示す制御ブロック図であ
る。
FIG. 1 is a control block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】 溶接ワイヤaの場合の、溶接電流波形と溶接
ワイヤ先端の溶融状態図である。
FIG. 2 is a welding current waveform and a melting state diagram of the tip of the welding wire in the case of the welding wire a.

【図3】 溶接ワイヤbの場合の、溶接電流波形と溶接
ワイヤ先端の溶融状態図である。
FIG. 3 is a welding current waveform and a melting state diagram of the tip of the welding wire in the case of the welding wire b.

【図4】 本発明実施例による溶接倣いシステムを示す
説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a welding copying system according to an embodiment of the present invention.

【図5】 図4のシステムにおける電流波形、ピーク信
号、電流検出処理のチャート図である。
5 is a chart diagram of a current waveform, a peak signal, and a current detection process in the system of FIG.

【図6】 従来方式の制御ブロック図である。FIG. 6 is a control block diagram of a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:トーチ、2:溶接機、3:ロボット制御装置、3
1,32:A/D変換器 33,34:積分器 35:検出指令器 36:開先幅
方向演算器 37:ワイヤ突出し長方向演算器 38:
検出区間指令器 39:ウィービング演算器 40:位
相補正値記憶部 41:ロボット動作制御系 42:ピ
ークパルス内タイミング指令器 43:ピークパルス内
タイミング指令値記憶部 51:ワーク 52:トーチ 53:トーチ駆動部 54:トーチ駆動
制御部 55:位置修正量作成部 56:ピーク信号発
信器 57:溶接電源 58:電流検出器 101:信
号 102:ピーク信号 103:電流値 104;位
置修正情報 105:動作指令
1: Torch, 2: Welder, 3: Robot controller, 3
1, 32: A / D converter 33, 34: Integrator 35: Detection command device 36: Groove width direction calculator 37: Wire protrusion length direction calculator 38:
Detection section commander 39: Weaving calculator 40: Phase correction value storage unit 41: Robot operation control system 42: Peak pulse internal timing command device 43: Peak pulse internal timing command value storage unit 51: Work 52: Torch 53: Torch drive Part 54: Torch drive control part 55: Position correction amount creation part 56: Peak signal transmitter 57: Welding power supply 58: Current detector 101: Signal 102: Peak signal 103: Current value 104; Position correction information 105: Operation command

フロントページの続き (72)発明者 福島 誠一郎 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石2番1号 株式会社安川電機内Front page continuation (72) Inventor Seiichiro Fukushima 2-1, Kurosaki Shiroishi, Hachimannishi-ku, Kitakyushu, Fukuoka Prefecture Yasukawa Electric Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アーク溶接法を用いて電極を揺動また
は、回転させながら溶接線を追従する自動溶接倣い装置
における制御方法において、パルス溶接機よりピーク電
流の立ち上がりでパルスピーク開始信号P1を受け取
り、立ち下がりのタイミングでパルスピーク終了信号P
2を受け取り、前記パルスピーク開始信号P1信号から
前記パルスピーク終了信号P2信号間をパルス区間と
し、予め設定された周期で前記パルス区間内の電流値を
検出すると共に、得られた検出電流値の中で予め設定さ
れたタイミングで選択された電流値を検出電流値とし、
開先輻方向及びワイヤ突出し方向の位置情報とすること
を特徴とする自動溶接倣い装置における倣い制御方法。
1. In a control method in an automatic welding copying apparatus that follows an welding line while swinging or rotating an electrode by using an arc welding method, a pulse peak start signal P1 is received from a pulse welding machine at the rise of a peak current. , The pulse peak end signal P at the falling timing
2 is received, the pulse interval between the pulse peak start signal P1 signal and the pulse peak end signal P2 signal is set as a pulse interval, and the current value in the pulse interval is detected at a preset cycle, and the obtained detected current value is detected. The current value selected at the preset timing in the detected current value,
A profile control method in an automatic welding profiler, which uses position information of a groove radial direction and a wire protrusion direction.
【請求項2】 前記パルス区間内で少なくとも2個以上
の検出された電流値の平均を検出電流値として位置情報
とすることを特徴とする請求項第1項の自動溶接倣い装
置における倣い制御方法。
2. A copying control method in an automatic welding copying apparatus according to claim 1, wherein an average of at least two or more detected current values in the pulse section is used as position information as a detected current value. .
【請求項3】 開先幅方向の位置情報については、揺動
または回転動作の開先両端で検出する開先輻方向用検出
区間であり、ワイヤ突出し長方向の位置情報について
は、揺動または、回転動作の中央部で検出するワイヤ突
出し長方向検出区間である両検出区間において、前記検
出電流値の中で、各区間での最小値の検出電流値を位置
情報とすることを特徴とする請求項第1項の自動溶接倣
い装置における倣い制御方法。
3. The position information in the groove width direction is a groove radial direction detection section which is detected at both ends of the groove of the rocking or rotating operation, and the position information in the wire protruding length direction is rocking or swinging. In both of the detection sections which are the wire protrusion length direction detection sections detected at the central portion of the rotation operation, the minimum detected current value in each section among the detected current values is used as the position information. A copying control method in the automatic welding copying apparatus according to claim 1.
【請求項4】 実溶接線から開先幅方向及びワイヤ突出
し方向の位置ズレが存在する場合とない場合で溶接を行
って、前記パルス区間内及び前記両検出区間内での各検
出電流値を一旦記憶し、位置ズレ有りの場合の検出電流
値の分布と位置ズレ無しの場合の検出電流値の分布を求
め、両者の分布が最も異なるように検出電流値を取得す
るパルス区間内のタイミングを選択し、その選択された
タイミングで得られた検出電流値を基に、前記パルス区
間内検出電流値と前記両検出区間内検出電流値として位
置情報とすることを特徴とする請求項第1項の自動溶接
倣い装置における倣い制御方法。
4. Welding is carried out in the case where there is a positional deviation in the groove width direction and the wire protruding direction from the actual welding line, and the detected current values in the pulse section and both detection sections are measured by welding. Once stored, find the distribution of the detected current value when there is a position deviation and the distribution of the detected current value when there is no position deviation, and set the timing within the pulse interval to acquire the detected current value so that the two distributions are the most different. 2. The position information is selected as the detected current value in the pulse section and the detected current value in both detection sections based on the detected current value obtained at the selected timing. Control method in the automatic welding copying apparatus of the present invention.
【請求項5】 アーク溶接法を用いて電極をウィービン
グさせながら溶接線を追従する自動溶接倣い装置におけ
る倣い制御方法において、位置情報とする電流値をパル
ス溶接電源のピーク電流の立ち上がりから予め設定され
た時間t1経過後から検出することを特徴とする請求項
1記載の自動溶接倣い装置における倣い制御方法。
5. In a copying control method in an automatic welding copying apparatus that follows a welding line while weaving an electrode by using an arc welding method, a current value used as position information is preset from a rise of a peak current of a pulse welding power source. 2. The copying control method in the automatic welding copying apparatus according to claim 1, wherein the detection is performed after a lapse of time t1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100432526B1 (en) * 2001-03-20 2004-05-20 삼성중공업 주식회사 Method for prevent collision and automatically track weld wire of welding torch
CN104493329A (en) * 2014-11-20 2015-04-08 上海沪临重工有限公司 Modulating-pulse back-chipping-free backing weld method

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