JPH08112673A - 自動溶接機の溶接経路の補正装置および方法 - Google Patents
自動溶接機の溶接経路の補正装置および方法Info
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- JPH08112673A JPH08112673A JP7251085A JP25108595A JPH08112673A JP H08112673 A JPH08112673 A JP H08112673A JP 7251085 A JP7251085 A JP 7251085A JP 25108595 A JP25108595 A JP 25108595A JP H08112673 A JPH08112673 A JP H08112673A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
- B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
- B23K9/1272—Geometry oriented, e.g. beam optical trading
- B23K9/1276—Using non-contact, electric or magnetic means, e.g. inductive means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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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- B23K37/0211—Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track
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- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 信頼性ある溶接電流のデータの検出ができ、
その上、加重要素を利用して左右偏差値を得て、ノイズ
の影響を受けることなく溶接線に精度よく追従する自動
溶接機の溶接経路の補正装置および方法を提供する。 【解決手段】 溶接電流を増幅する増幅器と、増幅され
た電流のノイズを除去するアナログフィルタと、ノイズ
が除去されたアナログ信号をディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器と、得られたディジタル信号に加重要素を
乗じた値を求め、この値を基準値と比較することによっ
て位置補正量を設定する位置補正演算装置と、得られた
位置補正量によって溶接機のモータを制御するモータコ
ントローラとを備えている。
その上、加重要素を利用して左右偏差値を得て、ノイズ
の影響を受けることなく溶接線に精度よく追従する自動
溶接機の溶接経路の補正装置および方法を提供する。 【解決手段】 溶接電流を増幅する増幅器と、増幅され
た電流のノイズを除去するアナログフィルタと、ノイズ
が除去されたアナログ信号をディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器と、得られたディジタル信号に加重要素を
乗じた値を求め、この値を基準値と比較することによっ
て位置補正量を設定する位置補正演算装置と、得られた
位置補正量によって溶接機のモータを制御するモータコ
ントローラとを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動溶接機に関して
おり、特に、溶接トーチチップが溶接線に良好に従うよ
うに溶接経路を補正する自動溶接機の溶接経路の補正装
置および方法に関する。
おり、特に、溶接トーチチップが溶接線に良好に従うよ
うに溶接経路を補正する自動溶接機の溶接経路の補正装
置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、自動溶接機を用いた自動溶接
方法においては、溶接トーチを溶接線に対し上・下・左
・右にウィービングしながら溶接を行う。このとき溶接
トーチのチップが予定された溶接線から離れると、自動
溶接装置が溶接電流の変化を検出し溶接トーチのチップ
が溶接線に従うように溶接経路を自動的に補正すること
によって確実に自動溶接機の溶接経路を補正する。
方法においては、溶接トーチを溶接線に対し上・下・左
・右にウィービングしながら溶接を行う。このとき溶接
トーチのチップが予定された溶接線から離れると、自動
溶接装置が溶接電流の変化を検出し溶接トーチのチップ
が溶接線に従うように溶接経路を自動的に補正すること
によって確実に自動溶接機の溶接経路を補正する。
【０００３】溶接トーチを溶接線に対して左右にウィー
ビングしながら溶接を行う従来の自動溶接機の溶接経路
の補正方法によれば、予定された溶接線に対する溶接ト
ーチのウィービング量を１／２サイクル単位で補正して
いる。
ビングしながら溶接を行う従来の自動溶接機の溶接経路
の補正方法によれば、予定された溶接線に対する溶接ト
ーチのウィービング量を１／２サイクル単位で補正して
いる。
【０００４】例えば、米国特許第5,066,847号には、自
動溶接機の溶接トーチを溶接線に対し左右にウィービン
グしながら溶接を行う自動溶接機の経路補正方法に関す
る記載がある。
動溶接機の溶接トーチを溶接線に対し左右にウィービン
グしながら溶接を行う自動溶接機の経路補正方法に関す
る記載がある。
【０００５】図１(a)〜図１(c)は、自動溶接機を利用し
て従来の左右経路の補正を説明するための図である。図
１(a)は、自動溶接機のウィービング１／２サイクル間
の位置のＰ１からＰ２へのウィービング経路に従う時間
ｔ１と時間ｔ２の間で溶接機が溶接線に従って溶接経路
を補正することを表す。図１(b)は、図１(a)に図示され
た位置Ｐ１からＰ２までのウィービング１／２サイクル
の間の溶接電流をサンプリングする時間ｔ１およびｔ２
で得られる各々の積分値を〔（ｔ１＋ｔ２）／２〕を基
準にして比較することを表す。すなわち、時間ｔ１〜ｔ
０間の電流積分値Ｓ１および時間ｔ０〜ｔ２間の積分値
Ｓ２を比較し、積分値が小さい方に補正が行われること
を表す。一例として、Ｓ１＜Ｓ２の場合はＳ１の方に補
正が行われ、Ｓ１＞Ｓ２の場合はＳ２の方に補正が行わ
れる。
て従来の左右経路の補正を説明するための図である。図
１(a)は、自動溶接機のウィービング１／２サイクル間
の位置のＰ１からＰ２へのウィービング経路に従う時間
ｔ１と時間ｔ２の間で溶接機が溶接線に従って溶接経路
を補正することを表す。図１(b)は、図１(a)に図示され
た位置Ｐ１からＰ２までのウィービング１／２サイクル
の間の溶接電流をサンプリングする時間ｔ１およびｔ２
で得られる各々の積分値を〔（ｔ１＋ｔ２）／２〕を基
準にして比較することを表す。すなわち、時間ｔ１〜ｔ
０間の電流積分値Ｓ１および時間ｔ０〜ｔ２間の積分値
Ｓ２を比較し、積分値が小さい方に補正が行われること
を表す。一例として、Ｓ１＜Ｓ２の場合はＳ１の方に補
正が行われ、Ｓ１＞Ｓ２の場合はＳ２の方に補正が行わ
れる。
【０００６】この時、補正量Ｔ１は、Ｔ１＝|（Ｓ２／
Ｓ１）−１|×Δ１によって表される。ここでΔ１は係
数である。
Ｓ１）−１|×Δ１によって表される。ここでΔ１は係
数である。
【０００７】図１(c)は、従来の自動溶接機の溶接線経
路の左右方向の補正を表す図である。図示の通り、ウィ
ービング平面に対して矢印Ｐの方向に、左右に補正が実
行される。
路の左右方向の補正を表す図である。図示の通り、ウィ
ービング平面に対して矢印Ｐの方向に、左右に補正が実
行される。
【０００８】図２(a)および図２(b)は、従来の自動溶接
機でのウィービング平面に対する上下方向の経路補正を
説明するための図である。図２(a)に示すように、サン
プリング時間ｔｌ〜ｔ２間のウィービング１／２サイク
ルの積分値の基準値Ｓ３を予め設定した後、実際の溶接
のときの電流積分値Ｓ４＝Ｓ３＋Ｓ３’を求める。
機でのウィービング平面に対する上下方向の経路補正を
説明するための図である。図２(a)に示すように、サン
プリング時間ｔｌ〜ｔ２間のウィービング１／２サイク
ルの積分値の基準値Ｓ３を予め設定した後、実際の溶接
のときの電流積分値Ｓ４＝Ｓ３＋Ｓ３’を求める。
【０００９】このとき、両積分値を比較してＳ３＜Ｓ４
であれば、下方向（トーチが溶接部材に接近する方向）
に補正が行われ、Ｓ３＞Ｓ４であれば上方向（トーチが
溶接部材から遠くなる方向）に各々補正が行われる。
であれば、下方向（トーチが溶接部材に接近する方向）
に補正が行われ、Ｓ３＞Ｓ４であれば上方向（トーチが
溶接部材から遠くなる方向）に各々補正が行われる。
【００１０】このとき、補正量Ｔ２は、Ｔ２＝|（Ｓ４
／Ｓ３）−１|×△２によって表される。ここで△２は
係数である。
／Ｓ３）−１|×△２によって表される。ここで△２は
係数である。
【００１１】この場合、上下の補正方向は図２(b)の図
示の通り、ウィービング平面に対し上下方向の矢印のｑ
方向に補正が実行される。
示の通り、ウィービング平面に対し上下方向の矢印のｑ
方向に補正が実行される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術においては、次に示す問題があった。溶接機の
トーチがウィービング１／２サイクルの間の溶接電流値
を検出し、サンプリング時間内の積分値の増減を利用し
て溶接線の経路を補正している。しかし、実際に溶接機
から電流を検出する場合にはノイズおよび激しい電流変
化の特性により信頼性のある電流測定値を得ることがと
ても難しい。
従来技術においては、次に示す問題があった。溶接機の
トーチがウィービング１／２サイクルの間の溶接電流値
を検出し、サンプリング時間内の積分値の増減を利用し
て溶接線の経路を補正している。しかし、実際に溶接機
から電流を検出する場合にはノイズおよび激しい電流変
化の特性により信頼性のある電流測定値を得ることがと
ても難しい。
【００１３】図３(a)は、実際の電流波形が溶接中の時
間によって変化することを示す図である。図示された通
りノイズの影響で電流波形が不規則に変化している。
間によって変化することを示す図である。図示された通
りノイズの影響で電流波形が不規則に変化している。
【００１４】図３(b)は、溶接部材と母材との距離に対
する溶接電流の変化することを示す図である。特に、図
３(b)に示すように、使用する溶接電流が低いほど溶接
部材と母材との距離（Ｌ）に対する溶接電流（Ｉ）の変
化値が小さいので、センシティビティ（感度）が低くな
る。その結果、利用に不利となる。
する溶接電流の変化することを示す図である。特に、図
３(b)に示すように、使用する溶接電流が低いほど溶接
部材と母材との距離（Ｌ）に対する溶接電流（Ｉ）の変
化値が小さいので、センシティビティ（感度）が低くな
る。その結果、利用に不利となる。
【００１５】特に、水平溶接に比べて垂直溶接はより低
い電流を使い、この場合はセンシティビティがさらに低
くなる。
い電流を使い、この場合はセンシティビティがさらに低
くなる。
【００１６】従って、各々のトーチウィビング１／２サ
イクルごとに積分値が激しく増減するので適正な溶接経
路の補正が難しい。また、積分基準値の設定が難しいだ
けでなく、係数△１および△２を求めることも困難であ
る。
イクルごとに積分値が激しく増減するので適正な溶接経
路の補正が難しい。また、積分基準値の設定が難しいだ
けでなく、係数△１および△２を求めることも困難であ
る。
【００１７】上述のように従来技術においては、溶接の
とき溶接機の溶接電流を検出する場合、ノイズが発生す
るおそれがあり、相当の電流変化が起きるおそれがある
ので、溶接トーチと母材との距離が遠くなるほど電流値
が小さくなり、特に垂直溶接のとき溶接トーチの傾斜が
緩やかであると、溶接電流値かノイズによる電流値かの
判別が難しく信頼性ある電流測定値を得るのが困難であ
る。また、溶接トーチのウィービングのとき１／２サイ
クルごとの積分値の増減が相当発生するので適切な補正
が難しくなり、これによって積分値の設定および補正量
を決めるための係数を定めることも困難であった。
とき溶接機の溶接電流を検出する場合、ノイズが発生す
るおそれがあり、相当の電流変化が起きるおそれがある
ので、溶接トーチと母材との距離が遠くなるほど電流値
が小さくなり、特に垂直溶接のとき溶接トーチの傾斜が
緩やかであると、溶接電流値かノイズによる電流値かの
判別が難しく信頼性ある電流測定値を得るのが困難であ
る。また、溶接トーチのウィービングのとき１／２サイ
クルごとの積分値の増減が相当発生するので適切な補正
が難しくなり、これによって積分値の設定および補正量
を決めるための係数を定めることも困難であった。
【００１８】本発明は上記課題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、溶接中の溶接
電流を溶接チップの左右ウィービングの方向から測定
し、この測定値を加重要素により新しい値に設定し、新
しく設定された値を基準値と比較することによって溶接
チップの溶接経路が溶接線に従って上下左右方向に補正
されて溶接線に精度よく追従する自動溶接機の溶接経路
の補正装置および方法を提供することにある。
たものであり、その目的とするところは、溶接中の溶接
電流を溶接チップの左右ウィービングの方向から測定
し、この測定値を加重要素により新しい値に設定し、新
しく設定された値を基準値と比較することによって溶接
チップの溶接経路が溶接線に従って上下左右方向に補正
されて溶接線に精度よく追従する自動溶接機の溶接経路
の補正装置および方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明による自動溶接機
の溶接経路の補正方法は、溶接トーチ、該溶接トーチを
駆動させるためのモータおよび該モータを制御するため
のモータコントローラを備えた自動溶接機の溶接経路の
補正方法において、溶接電源からの溶接電流を増幅する
ステップと、該増幅された溶接電流を低減フィルタで濾
過することによって、該増幅された溶接電流に含まれる
ノイズ成分を除去し、ノイズ成分が除去されたアナログ
信号を発生するステップと、該ノイズ成分が除去された
アナログ信号をディジタル信号に変換するステップと、
該ディジタル信号を使って上下方向位置補正量のための
平均溶接電流を設定し、左右方向位置補正量のための加
重要素値を設定して位置補正量を設定するステップと、
該設定された位置補正量をモータコントローラに転送
し、該モータを駆動することにより該溶接トーチが予定
された溶接線に従うようにするステップと、を包含して
おり、そのことにより上記目的が達成される。
の溶接経路の補正方法は、溶接トーチ、該溶接トーチを
駆動させるためのモータおよび該モータを制御するため
のモータコントローラを備えた自動溶接機の溶接経路の
補正方法において、溶接電源からの溶接電流を増幅する
ステップと、該増幅された溶接電流を低減フィルタで濾
過することによって、該増幅された溶接電流に含まれる
ノイズ成分を除去し、ノイズ成分が除去されたアナログ
信号を発生するステップと、該ノイズ成分が除去された
アナログ信号をディジタル信号に変換するステップと、
該ディジタル信号を使って上下方向位置補正量のための
平均溶接電流を設定し、左右方向位置補正量のための加
重要素値を設定して位置補正量を設定するステップと、
該設定された位置補正量をモータコントローラに転送
し、該モータを駆動することにより該溶接トーチが予定
された溶接線に従うようにするステップと、を包含して
おり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２０】ある実施例では、前記位置補正量を設定す
るステップにおいて、前記平均溶接電流を、１／２ウィ
ービングサイクルの間の溶接電流を平均することによっ
て得る。
るステップにおいて、前記平均溶接電流を、１／２ウィ
ービングサイクルの間の溶接電流を平均することによっ
て得る。
【００２１】ある実施例では、前記位置補正量を設定す
るステップにおいて、前記加重要素値を、前記ディジタ
ル信号に加重要素を乗ずることによって得る。
るステップにおいて、前記加重要素値を、前記ディジタ
ル信号に加重要素を乗ずることによって得る。
【００２２】ある実施例では、前記アナログ信号をディ
ジタル信号に変換するステップにおいて、前記ディジタ
ル信号に変換された電流値の、ウィービング１／２サイ
クルごとの溶接電流およびその以前の数回のサイクル間
の平均溶接電流の和を計算することによって、上下方向
補正量を得る。
ジタル信号に変換するステップにおいて、前記ディジタ
ル信号に変換された電流値の、ウィービング１／２サイ
クルごとの溶接電流およびその以前の数回のサイクル間
の平均溶接電流の和を計算することによって、上下方向
補正量を得る。
【００２３】ある実施例では、前記溶接トーチのウィー
ビング１／２サイクルごとのウィービングの中央近傍部
分の溶接電流には小さな加重要素を乗じ、該溶接トーチ
のウィービングの両端近傍部分の溶接電流には大きな加
重要素を乗じることによって加重された電流値を求め、
該加重された電流値に基づいて左右方向の位置補正量を
得る。
ビング１／２サイクルごとのウィービングの中央近傍部
分の溶接電流には小さな加重要素を乗じ、該溶接トーチ
のウィービングの両端近傍部分の溶接電流には大きな加
重要素を乗じることによって加重された電流値を求め、
該加重された電流値に基づいて左右方向の位置補正量を
得る。
【００２４】ある実施例では、前記モータを駆動するス
テップにおいて、前記設定された溶接トーチの位置補正
量を利用して左右方向および上下方向に前記溶接トーチ
が前記溶接線に従うようにする。
テップにおいて、前記設定された溶接トーチの位置補正
量を利用して左右方向および上下方向に前記溶接トーチ
が前記溶接線に従うようにする。
【００２５】ある実施例では、前記上下方向補正量を設
定するために使われる前記平均溶接電流および前記溶接
トーチの位置を把握して位置補正量を求めるために使わ
れる基準値を、溶接開始の後、多数のウィービングの間
の値を平均することによって得る。
定するために使われる前記平均溶接電流および前記溶接
トーチの位置を把握して位置補正量を求めるために使わ
れる基準値を、溶接開始の後、多数のウィービングの間
の値を平均することによって得る。
【００２６】ある実施例では、溶接開始の後、最初の第
１および第２のサイクルのウィービングのときの溶接電
流を用いず、その次のウィービング１／２サイクル以降
において検出された溶接電流を用いて位置補正量を得
る。
１および第２のサイクルのウィービングのときの溶接電
流を用いず、その次のウィービング１／２サイクル以降
において検出された溶接電流を用いて位置補正量を得
る。
【００２７】本発明による自動溶接機の溶接経路の補正
装置は、自動溶接機の溶接電源から供給される溶接電流
に対応する信号を増幅する増幅器と、該増幅器から出力
された該増幅された信号を受け取り、ノイズ成分を除去
するアナログフィルタと、該アナログフィルタから出力
されたアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換器と、該Ａ／Ｄ変換器から出力されたディジタル信
号に加重要素を乗じて加重された電流値を求め、該加重
された電流値を基準値と比較することによって位置補正
量を求める位置補正演算装置と、該位置補正演算装置か
らの位置補正量を利用して溶接機のモータを制御するモ
ータコントローラと、を備えており、そのことにより上
記目的が達成される。
装置は、自動溶接機の溶接電源から供給される溶接電流
に対応する信号を増幅する増幅器と、該増幅器から出力
された該増幅された信号を受け取り、ノイズ成分を除去
するアナログフィルタと、該アナログフィルタから出力
されたアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換器と、該Ａ／Ｄ変換器から出力されたディジタル信
号に加重要素を乗じて加重された電流値を求め、該加重
された電流値を基準値と比較することによって位置補正
量を求める位置補正演算装置と、該位置補正演算装置か
らの位置補正量を利用して溶接機のモータを制御するモ
ータコントローラと、を備えており、そのことにより上
記目的が達成される。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明を詳しく説明する。図４は、本発明の自動溶接機
の溶接経路補正を実行する自動溶接装置の全体的な構成
を表す図である。動作を以下に説明する。まず自動溶接
機の溶接電源１から抽出された電流値を表す信号は、増
幅器２によって増幅される。増幅器２が出力する増幅さ
れたアナログ信号は、低域フィルタ３（アナログフィル
タ）を通過することによりノイズ成分が除去される。次
にノイズ成分が除去されたアナログ信号（フィルタリン
グ電流）は、Ａ／Ｄコンバータ４に入力され、ディジタ
ル信号に変換される。このディジタル信号は、位置補正
演算装置５に与えられる。位置補正演算装置５は、測定
電流値および加重要素に基づいて新しい加重値（加重さ
れた電流値）を求め、この加重された電流値を基準値と
比較することによって位置補正量を求める。この求めら
れた位置補正量は、ディジタルフィルタ６に入力され
る。ディジタルフィルタ６から出力された信号は、モー
タコントローラ７にあたえられる。モータコントローラ
７は、溶接トーチ９の溶接線の経路を補正することによ
り、溶接トーチ９が母材１０の溶接線の経路に良好に沿
うようにモータ８を駆動する。図５(a)〜図５(c)は、本
発明の自動溶接機の溶接経路の補正方法を説明するため
の図である。自動溶接機を用いた溶接方法においては、
溶接トーチを溶接線に対し左右にウィービングしながら
溶接を行う。このとき自動溶接機の経路補正方法におい
て、その溶接線に対しウィービングするトーチの１／２
サイクルごとに溶接電流を感知する場合、経路補正方法
として、左右方向および上下方向に経路を補正する２つ
の方法がある。
本発明を詳しく説明する。図４は、本発明の自動溶接機
の溶接経路補正を実行する自動溶接装置の全体的な構成
を表す図である。動作を以下に説明する。まず自動溶接
機の溶接電源１から抽出された電流値を表す信号は、増
幅器２によって増幅される。増幅器２が出力する増幅さ
れたアナログ信号は、低域フィルタ３（アナログフィル
タ）を通過することによりノイズ成分が除去される。次
にノイズ成分が除去されたアナログ信号（フィルタリン
グ電流）は、Ａ／Ｄコンバータ４に入力され、ディジタ
ル信号に変換される。このディジタル信号は、位置補正
演算装置５に与えられる。位置補正演算装置５は、測定
電流値および加重要素に基づいて新しい加重値（加重さ
れた電流値）を求め、この加重された電流値を基準値と
比較することによって位置補正量を求める。この求めら
れた位置補正量は、ディジタルフィルタ６に入力され
る。ディジタルフィルタ６から出力された信号は、モー
タコントローラ７にあたえられる。モータコントローラ
７は、溶接トーチ９の溶接線の経路を補正することによ
り、溶接トーチ９が母材１０の溶接線の経路に良好に沿
うようにモータ８を駆動する。図５(a)〜図５(c)は、本
発明の自動溶接機の溶接経路の補正方法を説明するため
の図である。自動溶接機を用いた溶接方法においては、
溶接トーチを溶接線に対し左右にウィービングしながら
溶接を行う。このとき自動溶接機の経路補正方法におい
て、その溶接線に対しウィービングするトーチの１／２
サイクルごとに溶接電流を感知する場合、経路補正方法
として、左右方向および上下方向に経路を補正する２つ
の方法がある。
【００２９】図５(a)は、１つのウィービングサイクル
における溶接トーチのウィービングを表わす図である。
溶接ト一チが溶接線Ｃに沿って左方向（Ｌ）および右方
向（Ｒ）にウィービングしていることを示す。図５(b)
は、１つのサイクルに該当する加重要素を表わす。この
加重要素は、＋１から−１の間の値になる。図５（ｃ）
は、カーブフィッティング（ｃｕｒｖｅ ｆｉｔｔｉｎ
ｇ）された電流値を表わす。このときの溶接電圧は、溶
接電圧＝溶接電流×抵抗で表される。ここで溶接電圧
は、一定である。抵抗は、母材と溶接トーチとの間の距
離に相当する。したがって、トーチを左右にウィービン
グするとき、トーチが両方の母材に近づけば近づくほ
ど、抵抗は小さくなり、電流は大きくなる。この特性を
利用して、溶接線の中心には小さい加重要素を与え、両
端へ行けば行くほど大きい加重要素を与えて新しい電流
データを得る。これにより溶接線Ｃに対する左右方向へ
の偏差の識別が容易になる。
における溶接トーチのウィービングを表わす図である。
溶接ト一チが溶接線Ｃに沿って左方向（Ｌ）および右方
向（Ｒ）にウィービングしていることを示す。図５(b)
は、１つのサイクルに該当する加重要素を表わす。この
加重要素は、＋１から−１の間の値になる。図５（ｃ）
は、カーブフィッティング（ｃｕｒｖｅ ｆｉｔｔｉｎ
ｇ）された電流値を表わす。このときの溶接電圧は、溶
接電圧＝溶接電流×抵抗で表される。ここで溶接電圧
は、一定である。抵抗は、母材と溶接トーチとの間の距
離に相当する。したがって、トーチを左右にウィービン
グするとき、トーチが両方の母材に近づけば近づくほ
ど、抵抗は小さくなり、電流は大きくなる。この特性を
利用して、溶接線の中心には小さい加重要素を与え、両
端へ行けば行くほど大きい加重要素を与えて新しい電流
データを得る。これにより溶接線Ｃに対する左右方向へ
の偏差の識別が容易になる。
【００３０】ここで加重要素は、後述の一次加重要素
（first order weight factor）と二次加重要素（secon
d order weight factor）とに分類されるが、どちらの
加重要素も任意に選択できる。
（first order weight factor）と二次加重要素（secon
d order weight factor）とに分類されるが、どちらの
加重要素も任意に選択できる。
【００３１】一次加重要素は、以下の数１によって表わ
される。
される。
【００３２】
【数１】
【００３３】二次加重要素は、以下の数２によって表わ
される。
される。
【００３４】
【数２】
【００３５】ここで、ＷLは、左側の１／４サイクルの
加重値の和を、ＷRは、右側の１／４サイクルの加重値
の和を、Φiは、加重要素を、Ａiは、測定電流値を、ｎ
は、ウィービング１／４サイクルの間のデータ数をそれ
ぞれ表す。ウィービング方向に対する左右方向位置補正
量Ｗは、Ｗ＝ＷL＋ＷRとなり、上下方向位置補正量Ｄ＝
Σ（Ａi／ｎ）となる。すなわち、上下方向位置補正量
Ｄは、ウィービング半サイクルの間の平均溶接電流とな
る。なお、溶接条件にあうＷおよびＤ値の基準値は、予
め設定しておかなければならない。
加重値の和を、ＷRは、右側の１／４サイクルの加重値
の和を、Φiは、加重要素を、Ａiは、測定電流値を、ｎ
は、ウィービング１／４サイクルの間のデータ数をそれ
ぞれ表す。ウィービング方向に対する左右方向位置補正
量Ｗは、Ｗ＝ＷL＋ＷRとなり、上下方向位置補正量Ｄ＝
Σ（Ａi／ｎ）となる。すなわち、上下方向位置補正量
Ｄは、ウィービング半サイクルの間の平均溶接電流とな
る。なお、溶接条件にあうＷおよびＤ値の基準値は、予
め設定しておかなければならない。
【００３６】また、上述の数１および数２によって得ら
れたＷおよびＤ値を利用してウィービング平面方向およ
び深さ方向への補正を同時に効率的に行う場合、最初の
１〜２サイクルのウィービングにおける電流値は、ノイ
ズの影響が大きいのでデータとしては採用しない。次の
ウィービング１／２サイクルの時から感知された電流値
を利用して補正する。なお、現在のウィービング１／２
サイクルにおいて感知された電流値およびそれ以前の感
知された電流値を同時に利用して補正をすることによ
り、全体的なデータの信頼度を高めることができる。
れたＷおよびＤ値を利用してウィービング平面方向およ
び深さ方向への補正を同時に効率的に行う場合、最初の
１〜２サイクルのウィービングにおける電流値は、ノイ
ズの影響が大きいのでデータとしては採用しない。次の
ウィービング１／２サイクルの時から感知された電流値
を利用して補正する。なお、現在のウィービング１／２
サイクルにおいて感知された電流値およびそれ以前の感
知された電流値を同時に利用して補正をすることによ
り、全体的なデータの信頼度を高めることができる。
【００３７】以上に説明したように、従来の自動溶接機
の溶接経路の補正方法によれば、母材に対する溶接トー
チの位置が遠く離れて、溶接傾斜が緩やかなときは、電
流値が少なく、ノイズと電流値との区別が困難であっ
た。そのため、信頼性の高い溶接電流データの検出も困
難であった。
の溶接経路の補正方法によれば、母材に対する溶接トー
チの位置が遠く離れて、溶接傾斜が緩やかなときは、電
流値が少なく、ノイズと電流値との区別が困難であっ
た。そのため、信頼性の高い溶接電流データの検出も困
難であった。
【００３８】いっぽう、本発明による自動動溶接機の溶
接経路の補正方法および装置によれば、自動溶接機の上
下方向位置補正量は、ウィービング１／２サイクルの平
均溶接電流値を利用して上下に補正する。左右方向の位
置補正量としては、溶接電流値に−１〜＋１の範囲の値
をとる加重要素を乗ずることによって、カーブフィッテ
ィングされた電流値を用いる。このとき、溶接線の中心
近傍においては小さい加重要素値を乗じ、両端部近傍に
おいては大きい加重要素値を乗じて増幅する。その結
果、左右偏差の識別が容易になる。したがって、容易に
ノイズと区別できる、信頼性の高い溶接データが検出で
きる。これにより本発明は、溶接線を良好に追跡するた
めの補正ができる効果を奏する。
接経路の補正方法および装置によれば、自動溶接機の上
下方向位置補正量は、ウィービング１／２サイクルの平
均溶接電流値を利用して上下に補正する。左右方向の位
置補正量としては、溶接電流値に−１〜＋１の範囲の値
をとる加重要素を乗ずることによって、カーブフィッテ
ィングされた電流値を用いる。このとき、溶接線の中心
近傍においては小さい加重要素値を乗じ、両端部近傍に
おいては大きい加重要素値を乗じて増幅する。その結
果、左右偏差の識別が容易になる。したがって、容易に
ノイズと区別できる、信頼性の高い溶接データが検出で
きる。これにより本発明は、溶接線を良好に追跡するた
めの補正ができる効果を奏する。
【００３９】
【発明の効果】本発明の自動溶接機の溶接経路の補正方
法および装置によれば、信頼性ある溶接電流のデータの
検出ができ、その上、加重要素を利用して左右偏差値を
得て、ノイズの影響を受けることなく溶接線に精度よく
追従することができる。
法および装置によれば、信頼性ある溶接電流のデータの
検出ができ、その上、加重要素を利用して左右偏差値を
得て、ノイズの影響を受けることなく溶接線に精度よく
追従することができる。
【図１】(a)は、従来の自動溶接機でのウィービング１
／２サイクル経路を表わす図であり、(b)は、従来の自
動溶接機でのウィービング１／２サイクル間の溶接電流
の積分値を表す図であり、(c)は、従来の自動溶接機で
のウィービング平面に対する自動溶接機での左右方向の
補正を説明するための図である。
／２サイクル経路を表わす図であり、(b)は、従来の自
動溶接機でのウィービング１／２サイクル間の溶接電流
の積分値を表す図であり、(c)は、従来の自動溶接機で
のウィービング平面に対する自動溶接機での左右方向の
補正を説明するための図である。
【図２】(a)は、従来の自動溶接機でのウィービング１
／２サイクル間の溶接電流の積分値の基準値（Ｓ３）お
よび実際値（Ｓ４）を比較して表わす図であり、(b)
は、従来の自動溶接機でのウィービング平面に対する自
動溶接機での上下方向の補正を説明するための図であ
る。
／２サイクル間の溶接電流の積分値の基準値（Ｓ３）お
よび実際値（Ｓ４）を比較して表わす図であり、(b)
は、従来の自動溶接機でのウィービング平面に対する自
動溶接機での上下方向の補正を説明するための図であ
る。
【図３】(a)は、実際電流の波形が溶接中の時間によっ
て変化することを示す図であり、(b)は、溶接部材と母
材との距離に対する溶接電流の変化を示す図である。
て変化することを示す図であり、(b)は、溶接部材と母
材との距離に対する溶接電流の変化を示す図である。
【図４】本発明による自動溶接機の溶接の経路補正装置
の全体的な構成を表わす図である。
の全体的な構成を表わす図である。
【図５】(a)は、本発明の自動溶接機の溶接線の経路補
正を説明するための溶接チップのウィービング１サイク
ル経路を表わす図であり、(b)は、本発明の自動溶接機
の溶接線の経路補正を説明するためのウィービング１サ
イクルの間の加重要素を表わす図であり、(c)は、本発
明の自動溶接機の溶接線の経路補正を説明するためのウ
ィービング１サイクルの間の補正された電流値を表わす
図である。
正を説明するための溶接チップのウィービング１サイク
ル経路を表わす図であり、(b)は、本発明の自動溶接機
の溶接線の経路補正を説明するためのウィービング１サ
イクルの間の加重要素を表わす図であり、(c)は、本発
明の自動溶接機の溶接線の経路補正を説明するためのウ
ィービング１サイクルの間の補正された電流値を表わす
図である。
１ 溶接電源 ２ 増幅器 ３ アナログフィルタ ４ Ａ／Ｄコンバータ ５ 位置補正演算装置 ６ ディジタルフィルタ ７ モータコントローラ ８ モータ ９ 溶接トーチ １０ 母材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 権 純昌 大韓民国ソウル特別市盧原区上渓８洞住公 アパート1602棟1405号（番地なし) (72)発明者 金 経一 大韓民国仁川広域市間石３洞85−13南江ビ ラカ棟101号 (72)発明者 李 鐘明 大韓民国京畿道安養市安養４洞碧山アパー ト３棟901号（番地なし)
Claims (9)
- 【請求項１】 溶接トーチ、該溶接トーチを駆動させる
ためのモータおよび該モータを制御するためのモータコ
ントローラを備えた自動溶接機の溶接経路の補正方法に
おいて、 溶接電源からの溶接電流を増幅するステップと、 該増幅された溶接電流を低減フィルタで濾過することに
よって、該増幅された溶接電流に含まれるノイズ成分を
除去し、ノイズ成分が除去されたアナログ信号を発生す
るステップと、 該ノイズ成分が除去されたアナログ信号をディジタル信
号に変換するステップと、 該ディジタル信号を使って上下方向位置補正量のための
平均溶接電流を設定し、左右方向位置補正量のための加
重要素値を設定して位置補正量を設定するステップと、 該設定された位置補正量をモータコントローラに転送
し、該モータを駆動することにより該溶接トーチが予定
された溶接線に従うようにするステップと、 を包含する自動溶接機の溶接経路の補正方法。 - 【請求項２】 前記位置補正量を設定するステップにお
いて、前記平均溶接電流を、１／２ウィービングサイク
ルの間の溶接電流を平均することによって得る請求項１
に記載の自動溶接機の溶接経路の補正方法。 - 【請求項３】 前記位置補正量を設定するステップにお
いて、前記加重要素値を、前記ディジタル信号に加重要
素を乗ずることによって得る請求項１に記載の自動溶接
機の溶接経路の補正方法。 - 【請求項４】 前記アナログ信号をディジタル信号に変
換するステップにおいて、前記ディジタル信号に変換さ
れた電流値の、ウィービング１／２サイクルごとの溶接
電流およびその以前の数回のサイクル間の平均溶接電流
の和を計算することによって、上下方向補正量を得る請
求項１に記載の自動溶接機の溶接経路の補正方法。 - 【請求項５】 前記溶接トーチのウィービング１／２サ
イクルごとのウィービングの中央近傍部分の溶接電流に
は小さな加重要素を乗じ、該溶接トーチのウィービング
の両端近傍部分の溶接電流には大きな加重要素を乗じる
ことによって加重された電流値を求め、該加重された電
流値に基づいて左右方向の位置補正量を得る請求項３に
記載の自動溶接機の溶接経路の補正方法。 - 【請求項６】 前記モータを駆動するステップにおい
て、前記設定された溶接トーチの位置補正量を利用して
左右方向および上下方向に前記溶接トーチが前記溶接線
に従うようにする請求項１に記載の自動溶接機の溶接経
路の補正方法。 - 【請求項７】 前記上下方向補正量を設定するために使
われる前記平均溶接電流および前記溶接トーチの位置を
把握して位置補正量を求めるために使われる基準値を、
溶接開始の後、多数のウィービングの間の値を平均する
ことによって得る請求項２または３に記載の自動溶接機
の溶接経路の補正方法。 - 【請求項８】 溶接開始の後、最初の第１および第２の
サイクルのウィービングのときの溶接電流を用いず、そ
の次のウィービング１／２サイクル以降において検出さ
れた溶接電流を用いて位置補正量を得る請求項４に記載
の自動溶接機の溶接経路の補正方法。 - 【請求項９】 自動溶接機の溶接電源から供給される溶
接電流に対応する信号を増幅する増幅器と、 該増幅器から出力された該増幅された信号を受け取り、
ノイズ成分を除去するアナログフィルタと、 該アナログフィルタから出力されたアナログ信号をディ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、 該Ａ／Ｄ変換器から出力されたディジタル信号に加重要
素を乗じて加重された電流値を求め、該加重された電流
値を基準値と比較することによって位置補正量を求める
位置補正演算装置と、 該位置補正演算装置からの位置補正量を利用して溶接機
のモータを制御するモータコントローラと、 を備えた自動溶接機の溶接経路の補正装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940024480A KR0124988B1 (ko) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 자동 용접기의 용접선 경로 보정방법 |
| KR1994-24480 | 1994-09-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08112673A true JPH08112673A (ja) | 1996-05-07 |
Family
ID=19393711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7251085A Pending JPH08112673A (ja) | 1994-09-28 | 1995-09-28 | 自動溶接機の溶接経路の補正装置および方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5653902A (ja) |
| JP (1) | JPH08112673A (ja) |
| KR (1) | KR0124988B1 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990032821A (ko) * | 1997-10-21 | 1999-05-15 | 이해규 | 자동용접장치의 용접선 추적방법 |
| KR20010099139A (ko) * | 2001-09-05 | 2001-11-09 | 김상봉 | 고속회전아크센서를 적용한 격자형 용접로봇의 주행 및토치 슬라이더 제어 |
| KR20030093409A (ko) * | 2002-06-03 | 2003-12-11 | 현대중공업 주식회사 | Ｐｉｄ 제어방식을 채택한 치우침 방지 제어방법 |
| US7205503B2 (en) | 2003-07-24 | 2007-04-17 | Illinois Tool Works Inc. | Remotely controlled welding machine |
| US9012807B2 (en) | 2004-04-16 | 2015-04-21 | Illinois Tool Works Inc. | Remote wire feeder using binary phase shift keying to modulate communications of command/control signals to be transmitted over a weld cable |
| US7180029B2 (en) | 2004-04-16 | 2007-02-20 | Illinois Tool Works Inc. | Method and system for a remote wire feeder where standby power and system control are provided via weld cables |
| US8592724B2 (en) | 2004-04-16 | 2013-11-26 | Illinois Tool Works Inc. | Remote wire feeder using binary phase shift keying to modulate communications of command/control signals to be transmitted over a weld cable |
| KR100684614B1 (ko) * | 2005-12-21 | 2007-02-22 | 삼성중공업 주식회사 | 마크 자동용접로봇 및 그 제어방법 |
| US8957344B2 (en) | 2009-09-30 | 2015-02-17 | Illinois Tool Works Inc. | Welding system with power line communication |
| US10155277B2 (en) | 2012-06-06 | 2018-12-18 | Illinois Tool Works Inc. | Welding device for remotely controlling welding power supply settings |
| US10118241B2 (en) | 2012-09-07 | 2018-11-06 | Illinois Tool Works Inc. | Welding system with multiple user interface modules |
| US10076809B2 (en) | 2013-03-13 | 2018-09-18 | Illinois Tool Works Inc. | Voltage sensing wire feeder with weld procedure memories |
| US9943924B2 (en) | 2014-03-28 | 2018-04-17 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods for wireless control of an engine-driven welding power supply |
| US10464156B2 (en) | 2014-03-28 | 2019-11-05 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods for pairing of wireless control devices with a welding power supply |
| US9718141B2 (en) | 2014-03-28 | 2017-08-01 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods for prioritization of wireless control of a welding power supply |
| US9724778B2 (en) | 2014-03-28 | 2017-08-08 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods for wireless control of a welding power supply |
| US11103948B2 (en) | 2014-08-18 | 2021-08-31 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods for a personally allocated interface for use in a welding system |
| US9969024B2 (en) | 2014-12-18 | 2018-05-15 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods for measuring characteristics of a welding cable |
| US9943925B2 (en) | 2014-12-18 | 2018-04-17 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods for adaptively controlling weld cable communications |
| US10906119B2 (en) | 2014-12-18 | 2021-02-02 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods for communication via a welding cable |
| US10449614B2 (en) | 2014-12-18 | 2019-10-22 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods for solid state sensor measurements of welding cables |
| US10828713B2 (en) | 2014-12-18 | 2020-11-10 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods for adaptively controlling physical layers for weld cable communications |
| US11198190B2 (en) | 2014-12-18 | 2021-12-14 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods for duplex communications over a welding cable |
| JP6643813B2 (ja) * | 2015-04-30 | 2020-02-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 水平すみ肉溶接方法、水平すみ肉溶接システム及びプログラム |
| US10369652B2 (en) | 2015-07-24 | 2019-08-06 | Illinois Tool Works Inc. | Wireless and powerline communications in a welding-type system |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1517481A (en) * | 1975-07-14 | 1978-07-12 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Follow-up control apparatus for controlling the movement of a welding weaving device |
| JPS5853375A (ja) * | 1981-09-24 | 1983-03-29 | Kobe Steel Ltd | 消耗電極式ア−ク溶接方法 |
| US4477713A (en) * | 1982-07-09 | 1984-10-16 | Crc Welding Systems, Inc. | Sidewall-matching adaptive control system for welding |
| JPS6046870A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-13 | Hitachi Ltd | 溶接線倣い制御装置 |
| JPS60250877A (ja) * | 1984-05-28 | 1985-12-11 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 溶接ビ−ド高さの自動制御方法 |
| JPH0630809B2 (ja) * | 1986-12-27 | 1994-04-27 | フアナツク株式会社 | 自動ア−ク溶接機の制御装置 |
| JPH0647172B2 (ja) * | 1987-01-23 | 1994-06-22 | ファナック株式会社 | 自動溶接装置 |
| JPS63180371A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-25 | Fanuc Ltd | ア−クセンシングの始動方法 |
| JPS63268573A (ja) * | 1987-04-23 | 1988-11-07 | Fanuc Ltd | 自動溶接機の経路補正方法とその装置 |
| US4990743A (en) * | 1989-05-10 | 1991-02-05 | Daihen Corporation | Control method for tracing a weld line in a welding apparatus |
-
1994
- 1994-09-28 KR KR1019940024480A patent/KR0124988B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-09-25 US US08/533,360 patent/US5653902A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-28 JP JP7251085A patent/JPH08112673A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5653902A (en) | 1997-08-05 |
| KR960010154A (ko) | 1996-04-20 |
| KR0124988B1 (ko) | 1997-12-26 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991111 |